OBE理念下的多元可視化應用型課程教學改革研究

蔡 清

(平頂山學院，河南 平頂山 467000)

1 OBE理念概述

OBE是國際先進科學育人模式。它源于北美20世紀80年代的基礎教育改革運動[1]。1981 年Spady 提出了“成果導向教育(Outcome based Education，OBE)”(以下簡稱“OBE”)，其理念旨在以學生通過學習與教育后所能獲得的成果作為整個教育教學設計和組織的目標[2]。該模式具有“以學生為中心”“以能力為本位”“以個性評估為動力”“以持續改進為重點”的特點，強調“聚焦產出”“反向設計”“提供支持”“高階成果”的實施原則，遵循從“定義學習”“實現學習”“評估學習”到“應用學習”的教學組織流程[3]。OBE理念已成為歐美各國教育改革的主流理念，現《悉尼協議》《華盛頓協議》等均要求申請工科認證的專業按照成果導向教育理念組織教學活動。

2 可視化教學與多元可視化教學

“可視化”一詞作為專業術語正式出現于美國國家科學基金會報告《科學計算中的可視化》。可視化是指將抽象的事物、過程、屬性等非可視的內容，利用圖形圖像等形式轉化為可被視覺直觀感知的事物。

隨著可視化研究的發展，可視化被逐漸應用到教學中，并出現了“綱要信號”圖示法、“思維導圖”“概念圖”“韋恩圖”“語義網絡”“認知地圖”及“魚骨圖”等多種知識可視化工具[4]。同時，計算機技術的發展進一步促進了可視化在教學中的應用，其充分利用了大量視覺模型快速識別方法，將計算機與人腦兩個強大信息處理系統有機結合起來[5]，將枯燥、抽象的理論教學轉為生動、形象的直觀教學，調動學生積極性，培養學生認知能力、思考能力、溝通能力，提升課堂信息交互速度，提高課堂效率。為此，可視化教學以其不可替代的優越性成為教育界的新寵兒，吸引了眾多學者紛紛加入到可視化教學的研究隊伍中。清華大學蘭宏升教授基于事物認知的角度提出可視化教學是將被感知、認識、想象或推理的事物及其發展變化的形式和過程，用仿真、模擬、形象和直觀的方式在教學過程中盡量表現出來。尚曉麗、徐景俊等學者對可視化教學有了進一步認識，從教學過程的角度提出過程可視化教學，并從主要功能、主要流程以及實施策略等三方面對其進行了論述[6]。學者石雨鑫提出可視化教學以教育學、心理學及腦科學為基礎，是通過可視化教學法與可視化學習法兩方面共同作用實現的，其根基在于內容可視化、過程可視化、結果可視化。

基于上述研究，結合可視化教學實踐，本文提出多元可視化教學，即將可視化與教學的各個環節相聯系，使其貫穿于教學的全過程。多元可視化教學表現為課程學習目標可視化、學習方法指導可視化、課程內容可視化、課程評價可視化、課程成果可視化及學習過程可視化等多方面。

3 OBE理念及可視化教學介入應用型課程教學的必要性

應用型人才的概念是在工業化、信息化高度發展的背景下應運而生的。潘懋元指出，所謂應用型人才，主要是在一定的理論規范指導下，從事非學術研究性工作，其任務是將抽象的理論符號轉換成具體操作構思或產品構型，將知識應用于實踐的人才類型[7]。從應用型人才的定義中，我們不難看出以下兩點：首先，應用型人才培養應具有明確的方向性，其培養目標應與生產實踐高度對接，這就決定了應用型課程教學必須堅持以成果導向、能力產出為基礎實施教學。由此可見，OBE理念介入應用型課程教學有其必然性。其次，應用型人才服務于生產實踐，其任務是將抽象的理論符號轉換成具體操作構思或產品構型，這就決定了應用型課程教學應利用可視化教學幫助學生將抽象知識轉化為可視化的事物，且教學評價結果應具有可預見、可測評的特點。由此可見，應用型課程教學離不開可視化教學的介入。

4 OBE理念下的多元可視化應用型課程教學實施要點

4.1 確定基于成果產出的可視化課程學習目標

OBE理念強調基于成果產出的逆向教學，強調應用型人才通過學習能夠獲得一定的知識、技能及素養能力，確保應用型人才在未來生活、工作中獲得實質性成功所需要的經驗。OBE理念下，一切關于應用型人才培養的教學活動的開展都應緊緊圍繞課程學習目標而展開。課程學習的目標既是課程教學的起點，亦是課程教學的終點，是師生在教學活動過程中共同努力的方向。因此，課程學習目標必須具有可描述性、可測評性、可視性特點，使師生能夠準確、清晰地進行感知，使教師的一切教學活動始終指向課程目標，使學生明確學習努力方向，從而為OBE理念下應用型課程教學的落實提供前提和保障。

4.2 提供以學生為中心的可視化學習方法指導

基于OBE理念的課堂教學與傳統教師主導的講授教學不同，它強調“以學生為中心”，強調課堂教學中學生的主體地位，強調學生的課堂參與。應用型人才培養強調學生獲得實質性的能力，而能力的培養離不開學生的動手實踐及主動思考，應用型課程教學使學生必須從傳統的被動式學習轉變為主動學習。因此，應用型課程教學中必須使學生對教學情況有所了解，能夠主動掌控，而不是被動接受，這時學習方法指導必不可少。教師可以通過文字描述、表格羅列、繪圖展示等方式向學生提供學習方法指導。例如：筆者在“創意園林設計”這節課的教學中，采用表格羅列的方式為學生提供學習方法指導(見表1)。

表1 “創意園林設計”教學表格羅列式學習方法指導

通過學習方法指導使學生明確本節課程共包括15個步驟，了解每一步驟的主要任務和用時及每一步驟中教師的活動和學生具體的學習活動，從而使學生能夠知曉自己在本節課程中會學到哪些內容，針對每一部分內容自己應如何進行學習。近兩年，線上教學、線上線下混合式教學模式興起。線上教學在有效培養學生自主學習能力的同時，也給學生的學習帶來了挑戰與難度，特別是在無教師參與的全自主線上學習中，有效的學習方法指導更是必不可少。例如：筆者在“園林道路設計”線上教學中，通過繪圖展示的方式為學生提供學習方法指導(如圖1所示)。通過學習方法指導使學生明確本部分學習共分為4個階段，利用不同顏色的字體明確每階段需要學習的內容及需要完成的相應學習任務，從而使學生有條理地進行線上自主學習。這里需要強調的是學習方法指導要注意突出以學生為中心和可視化的雙重特點，使學生明確學習內容、學習流程及學習方法，從而幫助學生有效學習，提升應用型課程教學質量。

圖1 “園林道路設計”教學繪圖版學習方法指導(來源：作者繪制)

4.3 建立以能力為本位的可視化課程內容

OBE理念強調以能力產出為本位。應用型人才培養強調堅持以應用能力培養為主線，突出訓練學生解決問題的能力，讓學生在實踐中充分鞏固與掌握抽象的理論知識，并使其轉變為具體操作構思或具象的產品構型。由此可見，OBE理念強調以能力產出為本位的特點與應用型人才培養的宗旨不謀而合。因此，應用型課程教學必須基于崗位能力需求構建課程內容。同時，教師在教學中應充分利用計算機等技術手段將抽象的知識進行可視化轉化，降低理解難度，幫助學生形成具象認知，更好地掌握相關知識。

4.4 構建聚焦產出的可視化課程評價體系

課程評價是檢驗課程設置合理性、課程內容科學性以及課程教學有效性的重要手段[8]，是課程教學持續改進的依據。應用型人才培養強調以學生能力為本位，注重學生的學習產出。因此，構建科學合理的課程評價體系對應用型課程教學具有重要意義。首先，應用型課程評價體系應強調聚焦產出，只有建立與課程學習目標相匹配的課程評價目標，使課程評價更具針對性、目的性、有效性，才能在真正意義上實現對課程目標的檢測，才能以課程目標達成度來衡量教學效果的好壞，使教學效果評價更具科學性和說服力。其次，應用型課程評價體系應具有可視性，它包括評價目標可視化及評價標準可視化。通過評價目標可視化，幫助學生進一步明確課程評價內容、明確課程學習方向；通過評價標準可視化，可以使學生準確把握評判標準，明確自己的得失。特別是針對非標準化、開放性題目的考核，可視化的考核評量表必不可少。例如：筆者在“園林藝術”課程中針對設計方案評價制定了“園林方案”考核評量表(見表2)。考核評量表的制定具有重要意義。第一，教師評閱有所依據，可以保證課程評價的公正性。第二，學生以考核評量表為依據，明確努力方向，利于幫助學生取得更好的預期成果。第三，有了考核評量表可以保證學生有效參與教學評價。評價過程中，既可以促進學生互相學習，又可以培養學生的批判能力。

表2 “園林方案”考核評量表

4.5 完成體現能力產出的可視化高階成果

課程成果是課程學習的最終體現，是檢驗課程學習效果的依據，是課程評價的載體。應用型人才培養的宗旨決定了應用型課程教學應時刻秉承以能力為本位的教學理念，故其課程成果應與能力產出緊密相關，且應強調高階成果的產出。可以通過論文、調研報告、總結反思、思維導圖、設計作品(如圖2所示)等多種形式提升課程成果的高階性，最終形成可視化的高階課程成果，促進應用型人才批判、創新、構建等能力的培養。

圖2 設計作品(來源：王杰 平頂山學院)

4.6 形成利于可持續改進的可視化學習過程

OBE 理念強調基于成果產出的教學設計，它以課程成果為出發點，進行逆向的教學設計，確定課程目標，實施課程教學，進行課程評價，檢測、修訂課程目標，最終形成彼此關聯、可持續改進的教學閉環(如圖3所示)。在基于OBE理念的教學閉環中，教師通過課程目標可視化、課程內容可視化、學習方法(教學實施)可視化、課程評價及課程成果可視化等可視化要素形成了一個可見、可回顧的可視化學習過程，不僅有利于學生更充分地復習、總結、反思學習內容，更有利于教師進行教學設計的持續改進。

圖3 OBE理念下的教學閉環模型(來源：作者繪制)

5 結語

我國高等教育長期堅持學科知識導向，理念根深蒂固，缺乏能力導向的系統研究，導致應用型人才培養與社會人才需求之間嚴重脫節。課程是高校教育的最基礎、最重要的元素，課程建設理念亟需轉變、更新。基于成果導向教育的OBE理念與應用型人才培養的宗旨不謀而合，為應用型課程教學提供了理論支持及改革方向指導。鑒于可視化教學對應用型課程教學效果的提升作用，本文指出應從課程目標可視化、學習方法可視化、課程內容可視化、課程評價可視化、課程成果可視化、學習過程可視化的角度打造貫穿始終、多維度融合的多元可視化教學，促進應用型課堂教學效果最優化。