基于OBE的工程專業(yè)混合式教學(xué)模式構(gòu)建與應(yīng)用★

盧召紅，陳 濤，張?jiān)品澹?科

(東北石油大學(xué)高等教育研究與評(píng)估中心，黑龍江 大慶 163318)

隨著現(xiàn)代教育理念和教育方式的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，在卓越工程師人才培養(yǎng)模式上，成果導(dǎo)向教育(Out-Based Education，簡(jiǎn)稱“OBE”)已成為一種國(guó)際上公認(rèn)的新興有效的教育理念[1-2]。在世界發(fā)達(dá)國(guó)家中，基于該教育理念的教學(xué)模式已得到了廣泛實(shí)施并取得了顯著的成效[3]。OBE教育理念改變了傳統(tǒng)的“內(nèi)容為本”教育模式，提出以成果為導(dǎo)向，側(cè)重學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和收獲，以目標(biāo)達(dá)成度來(lái)衡量教與學(xué)的成效[4]。基于該教育理念，在新工科專業(yè)人才培養(yǎng)過(guò)程中，構(gòu)建一種切實(shí)可行的教學(xué)方法，將OBE理念充分應(yīng)用到實(shí)際教學(xué)過(guò)程中顯得尤為重要[5]。

混合式教學(xué)模式是伴隨著信息技術(shù)而發(fā)展興起的一種新型教學(xué)模式，該教學(xué)模式利用線上和線下相結(jié)合的方式，通過(guò)線上線下老師講解、虛擬實(shí)驗(yàn)、視頻答疑、討論和練習(xí)等手段，將學(xué)習(xí)內(nèi)容通過(guò)多渠道傳授給學(xué)生，以期達(dá)到理想的學(xué)習(xí)效果[6]。而現(xiàn)有的混合式教學(xué)模式并沒(méi)有完全改變以“內(nèi)容為本”的傳授式教學(xué)方式，雖然在教學(xué)手段上采取了多樣性，但并沒(méi)有與OBE理念有機(jī)結(jié)合[7-8]。

本文基于上述研究應(yīng)用現(xiàn)狀，結(jié)合工程教育專業(yè)人才培養(yǎng)中的實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)行了OBE理念下工程類專業(yè)課程混合式教學(xué)模式的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)“成果為導(dǎo)向”的線上線下混合式教學(xué)模式。

1 工程教育專業(yè)課程混合式教學(xué)模式構(gòu)建

1.1 混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)

基于OBE專業(yè)人才培養(yǎng)理念，將課程的教學(xué)指標(biāo)點(diǎn)、培養(yǎng)目標(biāo)和達(dá)成度等要求進(jìn)行細(xì)化歸納，依此制定可行的教學(xué)大綱和課程教學(xué)方案[9]。將課程知識(shí)點(diǎn)分解成兩個(gè)有機(jī)結(jié)合的模塊，建立工程教育專業(yè)課程新型混合式教學(xué)模式。構(gòu)建運(yùn)行機(jī)制如圖1所示。

模塊一內(nèi)容以教師課堂講解基本原理和傳授學(xué)習(xí)方法為主，主要針對(duì)知識(shí)點(diǎn)的共性問(wèn)題進(jìn)行引導(dǎo)式授課，啟發(fā)學(xué)生靈活運(yùn)用先修課程學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)。通過(guò)線上互動(dòng)，如提問(wèn)、測(cè)驗(yàn)、討論等多種方式，共享數(shù)據(jù)信息，調(diào)動(dòng)學(xué)生的課堂主動(dòng)性，通過(guò)評(píng)測(cè)系統(tǒng)收集學(xué)生課堂互動(dòng)信息，時(shí)時(shí)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解程度。將收集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，針對(duì)共性問(wèn)題和個(gè)性問(wèn)題做出相應(yīng)的解決方案，改進(jìn)培養(yǎng)方案或教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)持續(xù)性改進(jìn)。第一模塊構(gòu)建的關(guān)鍵點(diǎn)是數(shù)據(jù)的收集并根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué)效果評(píng)價(jià)，有效的落腳點(diǎn)是教與學(xué)的不斷改進(jìn)。

第二模塊內(nèi)容以線上學(xué)習(xí)為主，依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，將課程視頻、在線測(cè)試和網(wǎng)上交流等學(xué)習(xí)資源進(jìn)行整合。學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻課件完成課程預(yù)習(xí)，梳理知識(shí)點(diǎn)，提出問(wèn)題。通過(guò)線上習(xí)題、平時(shí)測(cè)試等方式查缺補(bǔ)漏，利用線上交流平臺(tái)探討答疑，解決疑難問(wèn)題，擴(kuò)大知識(shí)面。線下教師根據(jù)線上反映出的問(wèn)題，有針對(duì)性的進(jìn)行答疑輔導(dǎo)，結(jié)合相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)、工程案例等，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握，同時(shí)認(rèn)真聽(tīng)取學(xué)生的意見(jiàn)和建議，對(duì)教學(xué)資源和教學(xué)方式進(jìn)行完善改進(jìn)。第二模塊構(gòu)建的關(guān)鍵點(diǎn)是知識(shí)點(diǎn)的歸類劃分和理解掌握程度的把控，有效的落腳點(diǎn)是共性問(wèn)題與個(gè)性問(wèn)題的區(qū)分并答疑。

兩個(gè)模塊的有機(jī)結(jié)合主要通過(guò)構(gòu)建數(shù)據(jù)分析評(píng)測(cè)體系，建立共性問(wèn)題和個(gè)性問(wèn)題的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)問(wèn)題的類型并結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行評(píng)測(cè)修正。建立持續(xù)跟蹤機(jī)制，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)方案和課程培養(yǎng)目標(biāo)的持續(xù)性改進(jìn)措施，實(shí)施流程如圖2所示。

1.2 動(dòng)態(tài)多元化測(cè)評(píng)體系設(shè)計(jì)及課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)方法

線上線下混合式教學(xué)模式一改課堂卷面考試或卷面考試加平時(shí)考核等傳統(tǒng)的測(cè)評(píng)方式，采用動(dòng)態(tài)多元化測(cè)評(píng)體系，多角度多渠道檢測(cè)學(xué)生對(duì)知識(shí)和專業(yè)技能的掌握情況。通過(guò)動(dòng)態(tài)多元化測(cè)評(píng)系統(tǒng)，可隨時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，其目的是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，避免進(jìn)入“一步落下，十步難攆”的困境，也對(duì)教師實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)方式方法提供依據(jù)[10]。

測(cè)評(píng)體系利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)與線下課堂考試相結(jié)合的方式，構(gòu)建一體化線上線下混合式測(cè)評(píng)系統(tǒng)。線上測(cè)評(píng)的主要目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)課程教學(xué)情況的實(shí)時(shí)跟蹤，查漏補(bǔ)缺，及時(shí)修訂教學(xué)方案。線上測(cè)評(píng)系統(tǒng)要達(dá)到資源豐富、構(gòu)成形式多樣化的基本要求。各評(píng)價(jià)方式包括出勤、課堂表現(xiàn)、問(wèn)題討論和章節(jié)測(cè)試等。線下測(cè)評(píng)的主要目的是對(duì)教學(xué)階段性學(xué)習(xí)成果或課程結(jié)束后的教學(xué)成果進(jìn)行全面考查。線下考核內(nèi)容要針對(duì)課程達(dá)成度要求，合理安排考試題型，根據(jù)畢業(yè)要求和課程目標(biāo)對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行考核。同時(shí)，結(jié)合線上評(píng)測(cè)結(jié)果，將重要知識(shí)點(diǎn)和平時(shí)考核不合格的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行再次考核，而對(duì)學(xué)生已完全掌握的內(nèi)容可避開(kāi)重復(fù)性考核。

依據(jù)對(duì)學(xué)生的考核評(píng)測(cè)結(jié)果，進(jìn)行課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)。具體方法和過(guò)程如下：

1)課程對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成的評(píng)價(jià)值計(jì)算。

抽取的樣本以全體學(xué)生作為評(píng)價(jià)對(duì)象。課程對(duì)其畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成的評(píng)價(jià)值有兩種算法，如式(1)和式(2)所示：

算法1：

(1)

算法2：

(2)

2)課程對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成的目標(biāo)值設(shè)定。

目標(biāo)值=權(quán)重值×0.60。

3)課程目標(biāo)是否達(dá)成的判斷。

課程各個(gè)指標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)達(dá)成度可按式(3)進(jìn)行計(jì)算。

(3)

其中，ηi為權(quán)重值；βi為課程目標(biāo)指標(biāo)點(diǎn)中各評(píng)價(jià)方式所占的比重；ai為課程目標(biāo)指標(biāo)點(diǎn)滿分值；bi為課程目標(biāo)指標(biāo)點(diǎn)學(xué)生得分值。

將課程畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成的評(píng)價(jià)值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，做出是否達(dá)標(biāo)的判斷。根據(jù)線上和線下一體化的測(cè)評(píng)結(jié)果，對(duì)課程教學(xué)情況進(jìn)行達(dá)成度分析評(píng)價(jià)，提出問(wèn)題及改進(jìn)措施，實(shí)現(xiàn)持續(xù)性改進(jìn)。

2 混合式教學(xué)模式應(yīng)用實(shí)例

以土木工程專業(yè)的“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程為例，對(duì)線上線下混合式教學(xué)模式進(jìn)行構(gòu)建。

2.1 課程教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建

線上教學(xué)平臺(tái)需要手機(jī)和電腦APP學(xué)生用戶端和教師端，具備時(shí)時(shí)訪問(wèn)和互動(dòng)的功能，可借助現(xiàn)有大型線上教學(xué)應(yīng)用平臺(tái)，并根據(jù)要求將功能適當(dāng)擴(kuò)展[11]。

按照課程的每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，設(shè)置與之相應(yīng)的教學(xué)資源和教學(xué)方法。課程教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括：預(yù)習(xí)、課堂講解、復(fù)習(xí)答疑、期末考核和持續(xù)改進(jìn)等5個(gè)階段。以課程教學(xué)環(huán)節(jié)為主線，構(gòu)建課程教學(xué)平臺(tái)，其主要內(nèi)容及功能要求如表1所示。

表1 課程教學(xué)平臺(tái)主要內(nèi)容及功能

2.2 課程考核環(huán)節(jié)

課程考核的主要目的是考核學(xué)生能力培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成度，其重要內(nèi)容是檢查學(xué)生對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度和實(shí)際應(yīng)用能力，考核包括平時(shí)考核和期末考核兩個(gè)部分，平時(shí)考核包括到課考勤、課后作業(yè)、課上提問(wèn)、課堂討論結(jié)果等，期末考核采用閉卷考試。課程總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)兩部分組成，平時(shí)成績(jī)、期末考試成績(jī)及總評(píng)成績(jī)均為百分制，在總評(píng)成績(jī)中，平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)所占的權(quán)重分別設(shè)置為α和β，α+β=1.0，α和β可根據(jù)具體情況確定。平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)各自的分值均設(shè)置為100分。各個(gè)環(huán)節(jié)所占的分值比也可根據(jù)實(shí)際教學(xué)安排進(jìn)行調(diào)整，推薦值及考核細(xì)則如表2所示。

表2 課程考核環(huán)節(jié)細(xì)則

2.3 課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)

每?jī)赡赀M(jìn)行一次課程評(píng)價(jià)。課程評(píng)價(jià)需設(shè)置課程目標(biāo)達(dá)成度值，并采用成績(jī)分析法來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)所需要的畢業(yè)要求及權(quán)重參照“高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范”及教學(xué)大綱，評(píng)價(jià)結(jié)果用于分析課程持續(xù)改進(jìn)，并提出有效的改進(jìn)措施[12]。

課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)包括兩個(gè)部分，分別為課程分目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)和課程總目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)，具體計(jì)算方法如下：

課程目標(biāo)總達(dá)成度評(píng)價(jià)值計(jì)算具體說(shuō)明如表3所示，表3中的A和B分別表示學(xué)生平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)的實(shí)際平均得分；ηi為目標(biāo)分值加權(quán)值；D為課程目標(biāo)總達(dá)成度。表3中A=A1+A2+A3，B=B1+B2+B3，其中，A1,A2和A3分別為平時(shí)成績(jī)中所對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2和課程目標(biāo)3；B1,B2和B3分別為期末考試中對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2和課程目標(biāo)3的試題得分。

表3 課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)值計(jì)算

3 結(jié)語(yǔ)

本文基于OBE成果導(dǎo)向教育理念，構(gòu)建線上線下新型混合式教學(xué)模式，建立了動(dòng)態(tài)多元化評(píng)測(cè)體系和教學(xué)持續(xù)跟蹤機(jī)制，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)方案和課程培養(yǎng)目標(biāo)的持續(xù)性改進(jìn)。以課程教學(xué)環(huán)節(jié)為主線，建立課程教學(xué)平臺(tái)，主要結(jié)論如下：

1)基于OBE工程教育專業(yè)人才培養(yǎng)理念，構(gòu)建新型線上線下混合式教學(xué)模型運(yùn)行機(jī)制，教學(xué)模式由兩個(gè)有機(jī)結(jié)合的模塊構(gòu)成，取長(zhǎng)補(bǔ)短，充分利用了線上和線下教學(xué)方式的優(yōu)點(diǎn)，改變了以“內(nèi)容為本”的傳授式教學(xué)模式。

2)建立了線上線下動(dòng)態(tài)多元化評(píng)測(cè)體系及課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)方法。測(cè)評(píng)體系利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)與線下課堂考試相結(jié)合的方式，構(gòu)建一體化線上線下混合式測(cè)評(píng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)時(shí)時(shí)跟蹤、查漏補(bǔ)缺、及時(shí)修訂教學(xué)方案。建立了課程教學(xué)成果目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)方法，根據(jù)達(dá)成度分析評(píng)價(jià)結(jié)果，實(shí)施持續(xù)改進(jìn)。

3)以課程的教學(xué)環(huán)節(jié)為主線，構(gòu)建了一門專業(yè)課程的混合式教學(xué)模式，對(duì)課程考核環(huán)節(jié)、課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)方式給出具體的方式方法，為新型混合式教學(xué)模式提供了詳細(xì)的參考依據(jù)。