基于OBE驅動的高效混合教學模式研究

楊紹明 章家立 郭贊如 彭家喜 查文玲

摘? 要：該文研究如何將OBE（成果導向教育）教育理念與混合教學模式進行有效融合。首先基于OBE理念反向重構課程的教學目標，然后以教材內容為基礎，融入科研項目、競賽項目和企業項目等內容設計豐富合理的課程內容;為了有效實現教學目標和內容，構建起以學生為中心、以學習成果為導向、線上與線下深度融合的高效混合教學模式。以該校高分子材料與工程專業的《分析化學》學科基礎課為例，基于OBE驅動的高效混合教學模式有效提高了學生的學習積極性、自主性和效果。

關鍵詞：OBE驅動? 混合教學模式? 分析化學? 高分子材料與工程

中圖分類號：G642.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2021）02（b）-0147-05

Research on High-efficiency Mixed Teaching Model Based on OBE Drive

——Taking Analytical Chemistry as an Example

YANG Shaoming? ZHANG Jiali? GUO Zanru? PENG Jiaxi? ZHA Wenling

（School of Materials Science and Engineering， East China Jiaotong University， Nanchang， Jiangxi Province， 330013? China）

Abstract： This paper studies how to integrate the OBE （result-oriented education） education concept with the mixed teaching model. Firstly， based on the OBE concept， the teaching objectives of the course are reconstructed in reverse. Then， based on the content of the textbook， the contents of scientific research project， competition project and enterprise project are integrated to design rich and reasonable course contents. In order to achieve the teaching goal and contents effectively， a student-centered， achievement-oriented， online and offline mixed teaching model is constructed. Taking the subject foundation course of analytical chemistry of polymer materials and engineering in our university as an example， the OBE driven mixed teaching model effectively improves students' learning enthusiasm， autonomy and effect.

Key Words： OBE drive; Mixed teaching model; Analytical chemistry; Polymer materials and engineering

工程教育專業認證（簡稱“工程認證”）是指專業認證機構對高校的工程類專業教育進行的專門性認證。工程認證是國際通行的工程教育質量保障，是工程教育國際互認和工程師資格國際互認的“通行證”。2020年7月21日發布的《教育部高等學校教育教學評估中心 中國工程教育專業認證協會關于發布已通過工程教育認證專業名單的通告》中指出，截至2019年底，全國共有241所普通高等學校1 353個專業通過了工程教育認證。自2016年我國成為《華盛頓協議》的正式成員以來，工程認證得到快速發展，為我國工科人才的培養和專業教學質量的提高起到了指導性作用。“以學生為中心、以目標為導向、持續改進”是工程認證的核心理念，也是高校在工科專業教育中必須遵守的指導思想和原則。

OBE（Outcomes-based Education），即成果導向教育，亦稱目標導向教育、能力導向教育或需求導向教育，是以學生為中心、以學生的學習成果目標為導向的教育理念，它注重學生實際工作能力，以學生未來的學習成效為起始點，分析其應有的核心素養去做合理的回溯性設計。OBE與工程教育的發展要求吻合，是目前工程教育認證標準的核心理念之一。近年來學者對OBE 教育理念在高等教育中的作用研究大部分還停留在理論層面，對于如何用OBE理念指導大學課程教學設計的實踐研究非常薄弱。

混合教學模式將“在線課堂”和“線下課堂”學習進行雙重結合，能更有效地激發學生的學習內在動力，更好地提高學生在教學活動中的主動性和參與度。混合教學模式在國內外高等教育領域獲得了廣泛的關注和應用，如教學模式描述、教學方法設計、實證研究等。但混合教學實踐中普遍存在互聯網和傳統教學的表面整合，實際教學效果遠沒達到預期。如何結合課程特點和畢業要求，有針對性地對教學資源、教學環節、教學組織等進行設計，通過線上和線下課堂深度融合，提高混合教學效果，是當前亟待解決的問題。

《分析化學》是化學、高分子材料與工程、材料科學與工程、環境工程類專業的學科基礎課或專業課，是理論與實際結合非常緊密的實用性課程。該文以該校高分子材料與工程專業的學科基礎課《分析化學》為例，研究如何將OBE教育理念與混合教學模式進行有效融合，先基于OBE理念反向重構《分析化學》課程的教學目標，針對預期學習成效，在教材內容基礎上融合科研項目、競賽項目和企業項目等素材對課程教學進行合理設計，構建起以學生為中心、以學習成果為導向、線上與線下深度融合的高效混合教學模式。

1? 基于OBE反向設計《分析化學》課程教學目標

課程目標相當于一門課程的總指揮棒，《分析化學》課程傳統教學方式下課程目標的設定是以大綱和教材規定目標為目標，重知識輕能力，這與當前工程教育專業認證重能力、重應用的要求相悖。因此，基于OBE教育理念，從畢業要求出發，即從學生的學習成果和學生所應具備的能力出發，反向設計《分析化學》課程教學目標研究具有重要的意義。具體內容如下。

1.1 確定課程與畢業要求指標點的關系

根據工程教育專業認證中的畢業要求指標，梳理出《分析化學》課程能支撐的畢業要求指標點，明確課程與畢業要求指標點的對應支撐關系。如該校高分子材料與工程專業適應工程認證要求，為了有效支撐培養目標的達成，制定了“工程知識、問題分析、設計/開發解決方案、研究、使用現代工具、工程與社會、環境和可持續發展、職業規范、個人和團隊、溝通、項目管理、終身學習”的12條畢業要求一級指標點。根據《分析化學》的主要課程內容為分析化學（化學分析）的基本理論和主要分析方法出發，將《分析化學》課程歸屬于支撐“問題分析”畢業要求中的“能夠針對復雜工程問題，利用數學、物理、力學、化學、及材料科學等相關知識進行識別和表達”二級指標點。

1.2 反向確立課程目標

根據課程特點，將其所需要支撐的“能夠針對復雜工程問題，利用數學、物理、力學、化學以及材料科學等相關知識進行識別和表達”二級指標點，結合課程內容反向確立課程目標，用課程目標分別支撐畢業要求二級指標點。根據上述程序，確定該校高分子材料與工程專業的《分析化學》課程的課程目標，具體內容如下。

目標1：能熟悉分析化學的任務、作用和分類;能掌握定量分析中的誤差和偏差、分析結果的數據處理、有效數字及運算規則;能掌握重量分析的基本原理、結果計算和應用。

目標2：能熟悉滴定分析的基本概念;能掌握四大滴定（酸堿滴定、配位滴定、氧化還原、沉淀滴定）的基本原理，終點指示方法、結果計算和應用。

目標3：能熟悉四大滴定和重量分析法在材料分析中的基本應用。

2? 基于OBE反向設計《分析化學》課程內容

傳統的課程教學內容隨著選擇的教材的差異會有很大的變化，這樣會導致畢業要求所需的教學內容缺失的情況。為此，在該課題中我們將基于OBE教育理念，強調學生畢業時達到的能力，根據畢業要求指標點，反向設計《分析化學》課程教學內容，突出其對畢業要求指標的支撐，具體內容如下。

2.1 建立章節內容與課程目標的對應關系

圍繞課程目標，整理和歸納教材內容，創建章節內容與課程目標之間的對應關系，并按照章節內容對畢業要求的貢獻度合理規劃課時。該校高分子材料工程專業的《分析化學》課程的學分為2，總學時為32，具體課程內容、學時安排和課程目標等安排見表1。

2.2 根據畢業要求，將科研融入教學，充實教學內容

課題組成員將通過科研獲得的該領域的前沿知識、最新發展、動態和趨勢，根據畢業要求和課程目標，融入課程章節內容中。比如結合正在從事的“光電化學傳感器的研究”科研課題，在配位滴定分析中介紹光電催化劑如二氧化鈦、二氧化鋅及復合催化劑等在光電化學傳感器中的具體應用，細述光催化材料二氧化鈦和二氧化鋅中的金屬離子的測定原理及方法。

2.3 根據畢業要求，將競賽項目和企業項目融入教學

創新創業等競賽項目尤其是企業項目具有實踐性強的特點，上述項目的融入能有效激發學生的學習動能和學習興趣。如課題組的企業項目“雙氧水的穩定劑”涉及雙氧化的檢測，在氧化還原滴定分析的高錳酸鉀法的教學內容中，具體引入該項目的背景介紹及雙氧化的高錳酸鉀法測定原理及方法。“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽是在高校具有很大影響力和知名度的全國性競賽活動。將與《分析化學》課程內容相關的挑戰杯的競賽項目引入課堂教學，這既能激發學生學習該課程的積極性，又能對學生參加競賽起到激勵作用。如根據第十二屆挑戰杯省賽作品“基于單晶TiO2納米線陣列的太陽能連續光電污水處理裝置”涉及污水處理，可將污水排放的重要指標COD（化學耗氧量）融入氧化還原滴定分析的重鉻酸鉀法測定工業污水中COD的測定原理及方法的教學中。

3? 基于OBE構建《分析化學》課程混合式教學模式

3.1 以OBE理念為指導，設計線上和線下教學內容

線上教學內容包括課前線上預習課程內容和課后線上復習加強線下課堂教學內容及拓展課程內容，線下教學內容為線下課堂教學內容。該文在上述《分析化學》課程內容研究的基礎上，以學習產出為導向，研究將每章節的基礎概念性知識和重點難點應用知識梳理出來，基礎概念性知識作為線上課前預習內容，而支撐畢業要求的重難點應用知識則作為線下課堂教學內容。如重量分析法的“沉淀完全的程度與影響沉淀溶解度的因素”部分，沉淀平衡、溶度積、同離子效應、酸效應、配位效應等概念性知識作為線上預習內容，線下則重點講解同離子效應、酸效應、配位效應相關的溶解度計算。

3.2 線上教學平臺建立

線上教學平臺建立包括線上教學資源的建設和線上教學平臺的選取兩個方面。根據《分析化學》課程混合教學的支撐度、平臺的功能及學生的使用習慣等選擇智慧樹線上教學平臺，一方面該平臺上有《分析化學》在線課程及教學資源供學生課前課后學習，另一方面該平臺擁有可自建教學資源庫、在線作業布置和批改、實時統計在線學習時間、學習效果反饋等功能。此外，為提升教學效果，線上教學平臺與QQ、微信等融合使用，實時交流課程中的疑難問題。

3.3 線下課堂教學方式

結合《分析化學》課程實踐性強的特點，以OBE理念為指導，重點探究以學生為中心的任務（項目）驅動教學方式的應用。任務（項目）教學是以預先制定的任務為目標導向的教學模式，目的是培養學生的專業能力和其他綜合能力。比如在酸堿滴定法的“分布曲線”部分，設定任務目標為“了解分布曲線的意義，掌握一元酸的分布系數和平衡濃度的計算”，以分組形式完成任務驅動教學，能充分調動大家的學習積極性和主動性。

3.4 基于OBE的線上學習和線下課堂教學深度融合

混合式教學的實質在于以“混”為手段，以“合”為目標，不斷提升教學效果。基于OBE理念，以最終學習成果為目標，探究《分析化學》課程線上課前預習、線下課堂教學、線上課后復習鞏固拓展的深度融合。如在配位滴定分析的“副反應系數”部分，先在平臺上傳教學資源，線上布置預習任務，要求學生掌握副反應系數、酸效應系數、配位效應系數和條件穩定常數等基本概念;線下課堂教學重點對上述基本概念的公式推導、計算示例;課后線上布置相關的鞏固習題實時獲取學習效果，同時結合QQ、微信群實時解答學生在課堂上未消化的知識或疑難問題。

4? 基于OBE的《分析化學》課程學習效果動態考核

基于OBE理念，基于混合學習平臺的實時考核和基于OBE的期末考核的動態考核機制，將學習效果評價貫穿到整個學習過程，全面考察學生的學習情況，科學客觀地反映學生的實際能力，從而對課程學習產生良性的反撥作用。根據課程目標對畢業要求指標點的貢獻度，分別確定各課程目標在期末考試、實時考核中的目標分值和權重，具體見表2。

OBE理念反向重構《分析化學》課程的教學目標，針對預期學習成效，以教材為基礎融合科研項目、競賽項目和企業項目等素材合理設計課程教學，構建起以學生為中心、以學習成果為導向、線上與線下深度融合的高效混合教學模式。該教學模式在該校高分子材料與工程專業2019級學生中實施，結果令人滿意，與上一屆學生的成績比較見表3。線上與線下深度融合的高效混合教學模式有效提高了學生的成績，同時提高了優秀率及降低了不及格率。

5? 結語

該文基于OBE教育理念，根據課程對畢業要求指標點的支撐作用，反向確立課程目標;然后圍繞課程目標，建立章節內容與課程目標的對應關系，并確定相應的課時，另外為了強化課程內容的實際應用，將科研項目、競賽和企業項目融入教學;為了有效地實現設立的課程目標和課程內容的教學，采用線上課前預習、線下課堂教學、線上課后復習鞏固拓展的高效混合方式;采用基于線上平臺及線下課堂的實時考核和基于OBE的期末考核的動態考核機制，實現對學習效果的科學、客觀和全面的評價。以該校高分子材料與工程專業的《分析化學》課程為例，實施基于OBE驅動的高效混合教學，得到令人滿意的結果。

參考文獻

[1] 高春梅，冀世鋒，邢云青，等.虛擬仿真實驗在《固體廢棄物處理與處置》實驗中的應用探索[J].教育教學論壇，2018（26）：274-275.

[2] 張肖靜，馬永鵬，張宏忠.渥太華大學混合式教學法的應用及對我國環境工程高等教育的啟示[J].河南化工，2019（10）：58-60.

[3] 教育部高等教育教學評估中心[EB/OL].（2020-07-21）[2020-10-07].https：//www.heec.edu.cn/pgcenter/xwzx/623824/index.html.

[4] 唐鳳翔，鄭允權，黃劍東.基于畢業能力培養的制藥分離工程教學改革探索[J].廣東化工，2018（19）：123-125.

[5] 趙巖松，崔江濤，朱偉.專業認證下創新創業實驗班人才培養模式探索[J].科技創業月刊，2018（2）：91-94.

[6] 魏通，周青軍，劉文潑，等.工程教育專業認證對中國民航大學材料物理專業建設的啟示[J].教育教學論壇，2018（3）：221-223.

[7] 范藝，張琴.基于OBE理念的天線與電波傳播課程的教學改革探索[J].教育教學論壇，2019（43）：111-113.

[8] 黃艷麗.探究成果導向教育在高等工程教育中的實踐[J].理論觀察，2016（2）：153-154.

[9] 吳福忠.基于成果導向理念的應用型人才培養模式探索[J].教育教學論壇，2019（36）：156-158.

[10] 侯紅玲，任志貴，何亞銀，等.基于OBE理念反向設計教學過程研究[J].大學教育，2019（10）：57-59.

[11] 李倩.基于翻轉課堂的項目教學在高職課程中的應用研究—以《網頁設計與制作》為例[D].河南師范大學，2015.

[12] 袁莉.項目教學法在中職學校建筑工程施工專業課教學中的應用情況調查研究[D].貴州師范大學，2018.