OBE理念下工科研究生PBL教學(xué)改革研究

李錦明 張萍萍

［摘 要］ 工科研究生教學(xué)顯著的特點(diǎn)是，理論和實(shí)踐相結(jié)合，注重專業(yè)理論知識基礎(chǔ)上的實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)。受新冠疫情影響，研究生學(xué)習(xí)環(huán)境和條件發(fā)生了變化，為保證疫情下工科研究生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，基于需求導(dǎo)向教育（Outcome-based Education，OBE）理念適時調(diào)整了教學(xué)計劃，以問題學(xué)習(xí)法（Problem-based Learning， PBL）開展教學(xué)活動。實(shí)踐表明，該教學(xué)方法在提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)質(zhì)量等方面成效顯著，是工科研究生教學(xué)模式的有益探索。

［關(guān)鍵詞］ 需求導(dǎo)向教育；問題學(xué)習(xí)法；工科研究生

［基金項目］ 2019年度北京自動化控制設(shè)備研究所“激光陀螺儀測試臺抖板改造”（1910600044YZ）

［作者簡介］ 李錦明（1971—），男，重慶人，博士，中北大學(xué)儀器與電子學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事測試計量技術(shù)及儀器研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2023）16-0154-04［收稿日期］ 2022-05-18

一、背景介紹

工科研究生的專業(yè)教學(xué)注重理論和實(shí)踐相結(jié)合，特別是學(xué)生解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)。對某一專業(yè)工科研究生而言，由于本科階段各院校專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)深度有差異，在研究生學(xué)習(xí)期間，其知識儲備、學(xué)習(xí)能力和效果參差不齊。特別是在新興學(xué)科不斷涌現(xiàn)和相互滲透、學(xué)科知識交叉和融合的背景下，工科研究生的課業(yè)深度和廣度也在不斷增強(qiáng)，這對其學(xué)習(xí)知識、應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的能力提出了更高的要求。學(xué)生普遍感覺課業(yè)難度增大，工程實(shí)踐中遇到很多難以獨(dú)立解決的問題，需要與同學(xué)及時討論或得到教師的及時指導(dǎo)。

受疫情因素影響期間，全國高校許多學(xué)生無法正常返校，其學(xué)習(xí)方式趨向單一化，即通過教師線上講解進(jìn)行專業(yè)理論課學(xué)習(xí)，缺少實(shí)驗室項目實(shí)踐的機(jī)會，這對注重理論與實(shí)踐相結(jié)合的工科研究生影響尤甚。學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)方式的改變給學(xué)生造成的影響有目共睹。如學(xué)生居家一個人學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)氛圍不濃，學(xué)習(xí)過程中受到各種干擾因素的影響，容易出現(xiàn)注意力不集中、思考不深入、時間和思維碎片化等現(xiàn)象。居家學(xué)習(xí)缺少有效監(jiān)督機(jī)制，大多數(shù)學(xué)生生活不規(guī)律，無法按照明確的時間表安排學(xué)習(xí)和生活，自主學(xué)習(xí)積極性大打折扣，而且缺少了在校期間和同伴隨時隨地面對面的交流和探討，許多問題不能及時得到解決，成為后續(xù)學(xué)習(xí)的障礙。此外，疫情因素造成許多學(xué)生運(yùn)動量減少，產(chǎn)生了消極心理，學(xué)習(xí)專注力下降。這些不利的因素對教師的教學(xué)提出了新的挑戰(zhàn)。為此，筆者結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗，充分利用多媒體技術(shù)手段，基于需求導(dǎo)向教育（Outcome-based Education， OBE）的理念，探討了突發(fā)公共衛(wèi)生事件下工科研究生PBL教學(xué)改革，以期激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率。

二、OBE理念與研究生教學(xué)的契合性

需求導(dǎo)向教育（Outcome-based Education， OBE）是由美國學(xué)者Spady在1981年提出的一種“基于結(jié)果”的教育理念，至今已在世界范圍內(nèi)得到廣泛實(shí)踐和認(rèn)可［1］。它組織并實(shí)施包括課程、教學(xué)和評估在內(nèi)的整體性的教育改革，以學(xué)生為中心、以結(jié)果為導(dǎo)向，制訂相應(yīng)的課程、方法和學(xué)習(xí)計劃用于提高學(xué)生的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)，以達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

OBE教學(xué)理念提倡建立有效的教學(xué)監(jiān)督和可持續(xù)發(fā)展機(jī)制，要以改進(jìn)教學(xué)方法推動教育教學(xué)，完成教學(xué)計劃，培養(yǎng)“學(xué)訓(xùn)結(jié)合、德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)應(yīng)用型人才”，既重視“才”的訓(xùn)練，也要注重“德”的培育。使學(xué)生既具備系統(tǒng)的專業(yè)知識，又有突出的實(shí)踐能力、良好的人文底蘊(yùn)、積極的創(chuàng)造思維；既具有主動的合作精神，又具有高尚的家國情懷。堅持OBE人才培養(yǎng)理念，既可加強(qiáng)專業(yè)知識學(xué)習(xí)，又可強(qiáng)化職業(yè)技能培養(yǎng)。

以學(xué)生為本是我國高校學(xué)生教育管理工作的價值取向［2］。導(dǎo)師作為研究生教育教學(xué)工作的引領(lǐng)者和實(shí)踐者，在指導(dǎo)和教學(xué)過程中發(fā)揮著重要的作用。導(dǎo)師應(yīng)始終圍繞行業(yè)需求和培養(yǎng)學(xué)生綜合能力這一中心，開展學(xué)習(xí)指導(dǎo)、創(chuàng)新指導(dǎo)、項目實(shí)踐等活動，提供高效的教學(xué)規(guī)劃和管理計劃，以滿足學(xué)生成長、成才的需要。導(dǎo)師在教育教學(xué)工作中尤其要尊重學(xué)生的主體地位，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，關(guān)注學(xué)生的全面發(fā)展、協(xié)調(diào)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。

OBE教育理念與我國研究生教育的價值取向高度契合，兩者都把學(xué)生置于教育的中心位置，以服務(wù)學(xué)生成長、成才為目的而開展教育教學(xué)工作。

三、OBE理念下的研究生教學(xué)改進(jìn)策略

OBE理念不但可以應(yīng)用在研究生培養(yǎng)目標(biāo)體系的制定和評價上，還可以用于指導(dǎo)整個培養(yǎng)過程的建構(gòu)和優(yōu)化。其指導(dǎo)思想是，以學(xué)生在該專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)具備什么樣的能力為基礎(chǔ)而建構(gòu)成果藍(lán)圖，聚焦重要的高峰成果，自上而下進(jìn)行設(shè)計，明確學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，構(gòu)建課程體系，優(yōu)化教學(xué)策略和方法，期待所有學(xué)生抓住成功學(xué)習(xí)的機(jī)遇，最終獲得成功，并采用合理的教學(xué)評價體系，根據(jù)反饋對設(shè)計中的不足及時進(jìn)行改進(jìn)和完善。

筆者結(jié)合多年工科研究生教學(xué)工作的實(shí)踐與疫情防控背景下教學(xué)工作的特點(diǎn)，以O(shè)BE理念為指導(dǎo)，在明確工科研究生教學(xué)目的的基礎(chǔ)上，對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)整體過程重新思考，制訂出了符合當(dāng)前實(shí)際的工科研究生教學(xué)規(guī)劃，如圖1所示。

基于OBE理念的預(yù)期目標(biāo)培養(yǎng)理念，在線教學(xué)具有可重復(fù)性的優(yōu)點(diǎn)［3］，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中如果遇到疑難問題，可以回看教學(xué)視頻，提高自主學(xué)習(xí)能力，逐步深入，鞏固學(xué)習(xí)，達(dá)到對課程內(nèi)容的重難點(diǎn)進(jìn)行透徹理解的目的。以基于OBE理念的工科研究生教學(xué)規(guī)劃作為基礎(chǔ)，把傳統(tǒng)的教師主導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，實(shí)現(xiàn)理論實(shí)踐教學(xué)一體化，不以期末卷面成績?yōu)閱我辉u價標(biāo)準(zhǔn)，從多維化的學(xué)習(xí)過程中形成評價體系，形成完善的信息反饋制度，便于對課程體系以及教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時改進(jìn)。

OBE理念指導(dǎo)的在線教學(xué)最大的特點(diǎn)是，以明確的教學(xué)目的為核心開展教學(xué)過程，并作為后期教學(xué)評估的標(biāo)準(zhǔn)以評判教學(xué)質(zhì)量。豐富知識技能、明確過程方法和正確的價值觀被稱為教學(xué)目的的立體性體現(xiàn)。如圖1所示，首先，為豐富學(xué)生的知識技能，導(dǎo)師需要梳理教學(xué)和實(shí)踐內(nèi)容，根據(jù)難易程度找出學(xué)習(xí)或項目中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，制訂出明確的學(xué)習(xí)任務(wù)，由淺入深，指導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)。同時導(dǎo)師應(yīng)該盡量放手，鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的能力，對于學(xué)生遇到的難點(diǎn)問題，導(dǎo)師先進(jìn)行啟發(fā)式答疑，并在下次設(shè)置練習(xí)和項目時著重講解這方面的內(nèi)容，以此來形成正向反饋。其次，需要以明確的過程方法指導(dǎo)學(xué)生，采用適宜的教學(xué)方法，精心設(shè)計教學(xué)過程，制訂出具體教學(xué)任務(wù)和要求。教學(xué)過程中盡可能利用多樣的教學(xué)形式，如教學(xué)指導(dǎo)視頻、項目技術(shù)文檔、測試評估內(nèi)容和小組討論任務(wù)等，通過直播課程的方式實(shí)時檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)成果，加強(qiáng)與學(xué)生的交流互動。最后，在疫情防控期間，特別要注重對學(xué)生正確價值觀的引導(dǎo)，以立德樹人為導(dǎo)向，使學(xué)生在科研學(xué)術(shù)能力、思想覺悟和道德取向等方面得到全面發(fā)展［4］。

四、基于PBL教學(xué)法開展教學(xué)實(shí)踐

PBL（Problem-based Learning）問題教學(xué)法［5］是以問題為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，其核心是貫徹培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的教學(xué)觀念，改變傳統(tǒng)教條式的教學(xué)方法，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)動力，讓學(xué)生主動探索求知，而不是一味地被動接受。PBL問題教學(xué)法可以提高學(xué)生在教學(xué)活動中的積極性和創(chuàng)造性，提高學(xué)生主動思考和解決問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生探索問題的興趣，是旨在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的探究式教學(xué)法。

目前，在線教學(xué)還存在許多亟待解決的問題，其中最大的困難是導(dǎo)師無法實(shí)時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的真實(shí)狀況，對學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量、效率以及對知識的理解程度無法做出有效判斷。為解決此問題，基于PBL學(xué)習(xí)法，對教學(xué)方法進(jìn)行了改進(jìn)［6］，提前設(shè)計出理論學(xué)習(xí)和項目實(shí)踐中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題，從問題出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和解決問題的能力，然后通過教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生形成正確的學(xué)習(xí)思路，根據(jù)問題反饋實(shí)時跟進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況?；赑BL的教學(xué)實(shí)踐過程包括如下環(huán)節(jié)。

（一）明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，為學(xué)生指明方向

教師為學(xué)生明確指出通過學(xué)習(xí)課程應(yīng)獲得的專業(yè)知識和能力，并結(jié)合時代趨勢、行業(yè)發(fā)展前景、學(xué)生自身意愿、學(xué)校人才培養(yǎng)方案、課程安排等情況，制定出符合學(xué)生發(fā)展的學(xué)習(xí)目標(biāo)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)或者難點(diǎn)進(jìn)行模塊劃分，定時在線上公布現(xiàn)階段的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)任務(wù)，這樣不僅可以有效地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，而且有助于教師對學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行監(jiān)督、檢查。

（二）引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性

對于學(xué)習(xí)目標(biāo)中劃分的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，提前將問題和練習(xí)測試題發(fā)給學(xué)生，學(xué)生可以根據(jù)設(shè)計的問題提前查找相關(guān)資料，這樣，在導(dǎo)師課程直播中對問題講解時，學(xué)生已對相關(guān)知識有一定了解，聽課效果會更好，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性［7］。導(dǎo)師通過直播課程的出勤率、課上回答問題的積極性、在線測試的成績和小組討論的匯報成果等，可以準(zhǔn)確掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)難點(diǎn)，針對反饋進(jìn)行重點(diǎn)、難點(diǎn)的講解以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和交流討論的熱情，有效敦促學(xué)生對課程的整體掌握。

（三）團(tuán)隊協(xié)作學(xué)習(xí)

線上協(xié)作討論是開展線上學(xué)習(xí)的一個重點(diǎn)。導(dǎo)師根據(jù)需要將2～3名學(xué)生劃分為一個小組進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)，根據(jù)教學(xué)進(jìn)度設(shè)置項目任務(wù)和問題討論任務(wù)，讓小組成員都參與其中。導(dǎo)師通過騰訊會議軟件定期開展線上討論會議，利用屏幕分享和在線文檔展示的方式，聽取每個小組的協(xié)作學(xué)習(xí)情況和團(tuán)隊項目實(shí)踐情況，實(shí)時進(jìn)行講解、點(diǎn)評和評價，一些優(yōu)秀的項目案例還可以直播錄屏后上傳至相關(guān)學(xué)習(xí)平臺以供學(xué)生回看和復(fù)習(xí)。

（四）情景化學(xué)習(xí)

對于需要做相關(guān)實(shí)驗的課程，情景化教學(xué)可以極大程度上幫助學(xué)生加深對知識的理解和掌握。工科是實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，在疫情導(dǎo)致學(xué)生無法做實(shí)驗的情況下，導(dǎo)師在教學(xué)方法上應(yīng)有所改進(jìn)，充分利用情景化教學(xué)模式，以增加學(xué)生的感性認(rèn)識。

例如，根據(jù)項目開發(fā)需求，導(dǎo)師提前將項目素材發(fā)給學(xué)生，以錄制視頻或直播講解的方式進(jìn)行項目分析和相關(guān)工具的介紹，將項目開發(fā)過程中的需求分析、過程設(shè)計、項目實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)測試等結(jié)合課程內(nèi)容介紹給學(xué)生，或把已完成的項目開發(fā)模板和文檔資源等發(fā)布給學(xué)生，利用線上直播或者錄制視頻的方式進(jìn)行講解，讓他們對項目的開發(fā)過程有一定的了解。

（五）學(xué)習(xí)匯報制度

實(shí)施每周學(xué)習(xí)匯報制度，擺脫枯燥單一的匯報方式，采取翻轉(zhuǎn)課堂的形式，在每周固定時間通過騰訊會議軟件共享屏幕的方式，讓每名學(xué)生梳理本周學(xué)習(xí)進(jìn)度和具體工作，講解學(xué)習(xí)內(nèi)容，演示相關(guān)操作，匯報在學(xué)習(xí)和項目實(shí)踐中遇到的問題。教師根據(jù)匯報內(nèi)容，解答學(xué)生的疑問，并及時調(diào)整后續(xù)的學(xué)習(xí)任務(wù)。

結(jié)語

采用OBE教學(xué)理念結(jié)合PBL教學(xué)方法針對工科研究生專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行的教學(xué)設(shè)計，具有明確的教學(xué)內(nèi)容和合理的教學(xué)方法，增強(qiáng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊學(xué)習(xí)過程中的主觀能動性。教學(xué)過程中，結(jié)合多種軟件工具，創(chuàng)建線上教學(xué)新模式，加強(qiáng)師生之間的溝通和互動。實(shí)踐表明，該教學(xué)方法在提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和提高學(xué)習(xí)質(zhì)量等方面有顯著的成效，是突發(fā)公共衛(wèi)生事件下工科研究生教學(xué)模式的有益探索。

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Abstract： The outstanding characteristics of engineering postgraduates teaching are the combination of theory and practice， especially focusing on the cultivation of practical operation ability based on professional theoretical knowledge. Under the influence of epidemic situation， the learning environment and conditions of postgraduates have changed. In order to ensure the learning quality of engineering postgraduates under the epidemic， the teaching plan based on the concept of outcome-based education（OBE） is timely adjusted， and the teaching practice with problem-based learning （PBL） is carried out. The fact shows that this teaching method has achieved remarkable results in improving the autonomous learning ability of the students， which is a useful exploration of the teaching mode of engineering postgraduates.

Key words： Outcome-Based Education（OBE）; Problem-Based Learning（PBL）; engineering postgraduates