基于OBE理念的線上教學設計與探索

王璐　王瑜　劉寶林

摘 ?要：針對疫情期間“停課不停學”必須采取線上授課的情況下。如何保證教學質量不減，課程標準不降成為所有高等學校教師所面臨的問題。文章以中國地質大學地質工程專業的本科生課程“測試技術”為例，進行了基于OBE理念的線上課堂設計與探索。依據OBE理念，從學情分析、教學設計、教學評價等三個方面對線上課程進行了改進。教學實踐結果證明，相比線下面對面教學，經過基于OBE理念的教學改進之后，線上教學的效果不僅沒有降低，還激發了學生自主學習的熱情，培養了學生們的創新思維以及工程應用能力。

關鍵詞：OBE;線上教學;課程設計;測試技術

中圖分類號：G642 ? ? ? 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2021）01-0102-04

Abstract： Because of the outbreak of the COVID-19， our government have put forward the policy that although we could not go to school， we must mot suspending class. Therefore， almost every domestic university began to establish the online course. But the professor in the university was up against a big problem which was how to guarantee the teaching effectiveness. Under this condition， this paper proposes a curriculum design method based on the new education concept Outcome Based Education （OBE）. Take the undergraduate course "Measurement technology" of Geological engineering in China university of Geoscience （Beijing）， the background of the students， the teaching method and the evaluation of the teaching have been improved. The teaching result have proved that the teaching effectiveness of the online class not only degraded， but also motivated the study enthusiasm of the student， and cultivated the innovative thinking and engineering application ability.

Keywords： OBE; online class; curriculum design; measurement technology

引言

2020年初，全國范圍內爆發了新冠肺炎疫情，2020年2月4日，教育部發布了《關于在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》，提出了延期開學期間“停課不停教，停課不停學”的指導方針[1]。因此，全國各大院校開始了進行線上授課。線上授課的最大缺點是師生之間缺乏互動，老師不能及時洞察學生對新知識的接受情況[2-3]。因此，怎么樣在線上授課的情況下，保證課程標準不降，教學質量不減是眾多高校老師面臨的難題。

OBE（Outcome Based Education）是一種以成果為導向的教育模式，OBE關注學生學習后能夠學到什么，能夠取得的什么成果，能夠獲得什么能力，能否滿足社會對學生能力的需求，全過程都是圍繞如何實現預期的教學結果來展開，是一種“以學生為中心”的教育哲學[4]?？朔鹘y教育以“教師為中心”的教師教什么、學生學什么，而不關注學生需要什么的缺點，OBE教育理念更有助于培養出社會所需人才，減小學校教授知識與社會應用之間的代溝，更符合現代社會對教育的需求。因此，作者以中國地質大學（北京）地質工程專業本科生課程《測試技術》為案例，依據OBE教學理念，對線上授課進行了設計與改進。

一、學情分析

首先對中國地質大學（北京）地質工程專業的本科生的基本情況進行了分析。中國地質大學（北京）地質工程專業傳承于1954年成立的原探礦工程系探礦工程專業，是我校最早從事本科生培養的專業之一，在鉆探/鉆井技術、隧道與地下空間開發方面形成了較強的專業優勢和鮮明的專業特色。本科生專業課程設置多為培養學生在力學、機械設計、工程地質方面的知識積累，在電子電路、測量控制方面的基礎課程相對缺乏。而測試技術這門課，需要學生們掌握基礎課程電路技術、大學物理，高等數學，信號與系統等方面的知識。這個基本情況是無論線上與線下都存在的一個共性問題。而針對線上教學，還有存在獨特的問題。中國地質大學（北京）在開學之初，對全校師生進行了問卷調查，主要存在以下問題：

（一）網絡卡頓，直播教學困難

春季學期開學之初，全國范圍內開展線上授課，由于教學軟件技術不成熟，以及承載量的限制，無論哪一種直播軟件，都出現了網絡卡頓的現象，學生不能按時進入課堂，教師直播不流暢，嚴重影響了教學質量。并且學生遍布全國各地，網絡條件參差不齊，對于極少數的留學生，還存在時差的問題。因此，對嚴格按照課表上的安排進行在線直播授課非常困難。開學之初，我校對學生線上學習情況進行了調研，收到4873份有效樣本。針對學生自己喜歡的線上授課模式進行調查，結果如表1所示，喜歡錄播教學的學生達到了71.8%，喜歡直播教學的學生僅僅為30.45%。

（二）線下無老師監督，注意力難集中

線下教學模式中，一節課45分鐘，在老師的引導下，學生基本還可以集中注意力完成課堂學習任務。在家里溫暖舒適但是略顯散漫的環境中，學生整體反應自我約束力不足，不能長時間高度集中注意力。圖1為關于學生專注屏幕學習的時間調查結果。調查結果顯示，僅有21%的學生認為，自己能夠專注電腦屏幕進行課堂學習的時間為40分鐘。68%的學生認為自己專注屏幕學習的時間為30分鐘，還有3%的學生認為自己專注屏幕學習的時間僅僅為15分鐘。也就是大部分學生在沒有老師的引導下，他們的集中注意力學習的時間遠遠無法達到一節課的時間。

另外，學生們還反映沒有教材，不習慣線上學習等等許多問題。因此，面對如此多的問題，作者對中國地質大學（北京）地質工程專業的本科生課程“測試技術”進行了基于OBE理念的教學設計與改進。

二、基于OBE理念的教學設計

OBE理念即以成果為導向的教學模式[5]。因此，首先，必須明確針對地質工程專業“測試技術”課程的教學目標。我校教學大綱中指出：通過本課程的學習，使學生掌握測試技術的基本概念和方法，對傳感器原理與應用有較深入的認識與理解，掌握常用測試系統性能的評價方式以及信號分析的基本方法，熟悉本專業方向常用工程參數的檢測方法，培養學生提出問題、分析問題和解決問題的能力?？傊涍^本課程的學習，學生畢業后無論進行研究生學習深造，還是進入工作崗位，都要能夠具備對常用工程參數檢測的能力?；诖四繕?，進行了線上教學設計。

（一）教學內容的確定

根據教學目標，設置教學內容，如圖2所示。每一章節的學習內容，都服務于教學目標。充分利用有效的上課學時，最大程度的提高了教學效果。

（二）教學方式的設計

本次在線教學開啟以“模塊化錄播教學”為中心，翻轉式課堂、直播課堂，線上線下討論等多種教學模式相輔相成來進行。

錄播教學的優點在于不要求教與學同步，這樣，充分解決了網絡卡頓，學生無法準時進入直播課堂的問題，學生可以自由地安排學習時間，并針對重點難點進行重復循環學習。并且，教師還可以實時觀察每位學生的學習進度。以超星學習通為例，學生對每個任務點的完成情況如圖3所示。其中反芻比=視頻觀看時長/視頻實際時長。也就是說如果學生利用倍速觀看視頻，反芻比會降低。這樣側面反映學生的學習認真程度?！澳K化錄播教學”即將每個知識點設置成一個微課，時間嚴格控制30分鐘左右，解決學生線上學習過程中注意力不集中的問題，如此，學生學習完一個知識點之后，進行充分的消化吸收和休息后，進行下一個知識點的學習。這樣使學生學習效率更高，確保了學習效果。但是錄播教學的缺點也很明確，教師不能清晰的洞察學生學習效果，就不能對學習內容和學習進度進行及時調整。此時就需要其他教學方式的支持。

翻轉課堂加深知識點的掌握程度。翻轉課堂是教師通過網絡平臺布置作業，學生完成作業后上傳，教師根據學生的作業進行批改和點評。以超星學習通為例，作者充分利用“章節測驗”功能，進行翻轉課堂的設計。出題過程中，針對學習內容中的重點難點進行考核，并能查看學生對知識點的掌握情況。圖4是對5個知識點的考核，其中題目2的正確率僅僅為56%，可知，一大部分的學生沒有掌握此知識點，因此需要有的放矢，重點講解。此時，就需要發揮直播軟件的功能。

直播軟件可以采用騰訊課堂或者騰訊會議，采用共享屏幕模式，和學生們在線討論問題，并且可以在線板書，雖然與學生們處于不同的空間，但是依然實現了在線教學的效果。因為學生已經提前學習了錄播課程，在直播答疑時的效率非常之高，并且課堂非?；钴S。當然，線下我們也設置了微信討論群，在群中，學生隨時可以提出課程相關問題，很多時候，在老師解答之前，學生們之間已經展開了激烈的討論。這樣的線下討論是必須的，這是師生之間思維的碰撞，真正實現了課堂深度的拓展，鞏固和強化教學效果。

以上教學模式雖然都為線上進行，但是都以OBE理念進行設計，大部分學生反映，線上教學質量一點不比面對面教學效果差。甚至，學生們開始喜歡上了線上教學。

（三）作業形式的設計

以教學目標中“通過本門課的學習，學生應該具備對常用工程參數檢測的能力”為依據，進行大作業的設計。作者從開始上第一節課之初就將作業要求公布給學生，要求學生自己設計一套試驗裝置，對一個物理量實現測量，最好是與地質工程相關的物理量。因此，從一開始接觸這門課，學生們就會帶著問題、瞄準目標進行學習。而且，此作業的設計，充分考驗了學生們將課本知識應用于實踐的能力。在課程結束的時候，大部分同學都能夠交上一個簡單的測試裝置。如圖5所示。

并不是每個同學都能夠制作出一個完整的測試系統，但是大部分同學根據自己的思考，并能結合所學內容可以構建出一個完整的測量方案，比如有一位同學根據疫情期間醫護人員很忙很累，他用光電傳感器設計了自動檢測輸液狀態的測試系統，如果輸完液，可以自動報警，這樣來減小醫護人員的工作強度。有同學根據福建泉州的賓館倒塌事件，設計了應變傳感器來監測房屋形變，他說，如果應變傳感器測量到了樓房應變超出了安全范圍就可以報警，哪怕提前一分鐘，也能挽救一部分人的生命。

通過該作業的訓練，90%以上的學生可以實現完整的測試系統的設計方案，10%的同學實現了測試裝置的實際搭建。通過學生的作業情況可知，完成了教學目標。

三、學生對線上教學的評價結果

課程結束后，讓選課的88名本科生依據教學效果和自己的收獲對基于OBE的線上教學改革的滿意度進行評價。學生們的反饋如圖6所示。

其中，非常滿意的占31.8%，滿意占27.27%，比較滿意占19.31%，不滿意的僅為4.5%。說明學生們普遍對基于OBE理念的線上教學模式比較滿意。

四、結論

針對疫情期間線上教學所面臨的種種難題，依據OBE教育理念，對地質工程專業本科程課程“測試技術”進行了教學改進與教學設計，根據教學目標，詳細介紹了教學內容的設計，教學模式的設計，課堂作業的設計。教學過程中的每個環節的設計，都是以教學目標為中心，都是為實現教學目標而服務。通過今年春季線上課程的實踐表明，該課程設計達到了較好的教學效果。78.4%的學生對課堂效果比較滿意。

參考文獻：

[1]教育部應對新型冠狀病毒感染肺炎疫情工作領導小組辦公室關于在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見[2020-02-04].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202002/t20200205_418138.html.

[2]李克寒，劉瑤，謝蟪旭，等.新冠肺炎疫情下線上教學模式的探討[J].中國醫學教育技術，2020，34（3）：264-266.

[3]陳章.職業院?！巴Ｕn不停學”在線教學問題與對策的調研[J].中國現代教育裝備，2020（4）：66-68.

[4]姚遠，王玉.基于OBE教學模式下電氣設備及工廠供電課程的探究與改革[J].科教文匯，2020（4）：95-96.

[5]姜佳怡，高強，劉艷玲.結合OBE理念的工程訓練中心雙創教育模式研究[J].大學教育，2020（5）：168-170.

基金項目：中華人民共和國教育部辦公廳“中國地質大學（北京）地質工程國家級一流本科專業建設點”（教高廳函[2019]46號）;中國地質大學（北京）2016年度教學研究與教學改革項目“地質工程虛擬仿真實驗教學平臺方案研究”（編號：JGYB201602）

作者簡介：王璐（1988-），女，漢族，河南安陽人，工學博士，講師，研究方向：隨鉆測量技術。