基于OBE理念的通識課程教學實踐及效果分析

吳海娜 李國云 楊廣武 籍亞玲

［摘 要］國內高校積極探索基于OBE教育理念的通識課程教學改革，其實踐成效需要更多的具體案例來借鑒和總結經驗。文章結合東北大學物理與人類未來（雙語）通識課程教學實踐，基于OBE理念設計教學，嘗試性地利用BB平臺將各教學環節與課程目的和評估對標，通過學習數據來探討課程設計的合理性并分析學生的學習效果。此舉將混合式課程內容建設、學習評測、學生學習行為管理跟專業培養目標進行關聯，有助于持續提高教學質量，進而提高學生的學習成效。

［關鍵詞］OBE理念；通識課程；BB平臺；目的與評估

［中圖分類號］ G642 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2022）11-0027-04

一、問題的提出

在新一輪科技革命與產業變革背景下，2015年5月19日，國務院正式印發《中國制造2025》。教育部自2017年以來積極推進新工科建設，全力探索形成引領全球工程教育的中國特色教育模式。 2017版的《工程教育認證標準》采用國際上最具影響力的工程教育學位互認協議《華盛頓協議》，實現我國工程教育質量標準國際互認。國際互認的基礎是實質等效性，遵循成果導向教育（Outcome-based Education，簡稱OBE）、以學生為中心并持續改進的基本理念。隨著近年來我國積極推進工程教育認證工作，OBE的教育理念越來越廣泛地與應用型人才培養結合起來，形成一種新型的人才培養模式，并在“一流本科”“一流專業”以及“一流課程”的建設及實踐中發揮著愈發重要的作用[1-2]。

隨著智能制造、云計算、人工智能、機器人等新工科專業的發展，未來新興產業和新經濟對實踐能力強、創新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才的需求日益迫切。為彌補高等教育專業化培養模式的局限性，我國高等學校也在積極探索通識教育與專業教育相融合的本科教育改革[3]。

雖然通識教育理念已在國內外高校得到較為普遍的認可，長期實踐表明，通識課程是實現通識教育理念的主要載體和渠道。但是，通識教育的成功如何界定？學生的學習成效如何去評價？不少高校構建了基于OBE理念的通識教育課程教學與評估體系，制定了人才培養方案，構建了課程目標及達成途徑[4]。本文以東北大學物理與人類未來（雙語）通識課程為例，引入OBE教育理念，構建網絡課程并通過分析具體教學實踐中的學習行為數據，形成對課程設計的評估結果和改進建議，為實現基于OBE理念的通識課程建設和發展提供有益借鑒。

二、OBE理念的教育模式變革

隨著國內外工程教育認證的發展，以及應用新興信息技術可以實現教學組織模式改革及教學質量的精準識別和檢測，OBE成為各國教育改革的主流理念，是推動高校教育質量提升的重要思想之一。OBE最早由美國學者斯派蒂（Spady， William G）于1981年提出，強調圍繞學習產出來進行教學設計，組織教學和實施評價，確保實現預期學習成果[5]，斯派蒂等將OBE拓展到終身學習領域[6]。OBE理念適應了工業化向信息化轉變的時代潮流，自提出后便引起全球范圍內的教育變革[7-8]。

當前高校中針對本科生的通識選修課程越來越多，旨在培養學生的基礎能力、協作溝通能力、主動學習能力以及解決實際問題的能力。現實情況是，由于通識課程大多數是考查課，部分課程沒有挑戰度，容易通過，被稱為“水課”[9]。出現這種情況實質上是通識課程目標與教學內容缺乏相互支撐的邏輯對應關系。如何明晰課程目標并與學生的實際學習成效一一對應，OBE理念給出了關于課程建設與評價的新視角[10]。下面以物理與人類未來（雙語）通識課程基于OBE理念的具體實踐案例進行分析和總結，以期持續提高通識課程教學質量。

三、基于OBE理念的通識課程教學設計

物理與人類未來（雙語）課程是面向本科生的通識選修課。在新工科時代，從信息社會對現代綜合人才的需求出發，采用OBE理念對課程教學進行設計和重塑，形成以成果為導向的新型教學方案。2020年春季學期，我們對選修該課程的48名學生（其中大一學生26人，大二學生22人）利用Blackboard（簡稱BB）平臺進行教學實踐和數據統計分析。

（一） 設計框架

課程實施線上線下混合式教學，一共32學時，10周課程，其中4周為自主學習，6周為線上直播課程學習。通過BB平臺的學習行為管理中心來引導和管理學生的在線學習，并設計網絡課程教學活動與教學目的和評估匹配。選課的學生主要為理工科學生，結合東北大學理工科專業本科生的培養目標，進一步明確該課程的學習目標，具體如表1所示，BB中設計的各種教學活動與之一一對應。

在OBE教學設計中，課程學習目標由傳統的基礎知識的學習轉變為“知識、能力、價值、創造”的綜合目標的學習，著重于讓學生提升運用物理學的基本原理、科學方法及技術解決實際問題的能力。課程教學活動與學生培養目標及評估相關聯。經過一學期學生學習活動的數據統計發現，課程教學活動設計基本涵蓋了教學目的，12項目標和評估中有9項可以評估，其中第3項“設計/開發解決方案”、第10項“溝通”的對應較為明顯。但第1項、第7項和第11項沒有對應，這說明應調整教學活動或課程目標使之能夠量化并有產出。上述結果可以為教師進一步優化教學設計和為教學管理部門提供課程質量評價提供依據。

（二）教學內容框架

學生對課程的學習以成績評定規則為引導，網絡課程學習成績占50%，團隊項目成績占40%，課上討論占10%。表2為基于OBE理念的課程層面教學內容設計框架，對知識和能力進行定義、實現、評價和使用四個步驟的設計。

整個學期學生對上述網絡課程各部分的點擊數情況見圖1，知識和能力兩個維度的點擊數比值約為6：4（知識維度中演示實驗視頻由天津中德應用技術大學楊廣武老師研發團隊提供）， 這與學生的學習認知規律相符合。再細致分析能力維度點擊數的數據見圖2，可以看出，作業提交點擊次數最多，高達950次，其次是學習引導及課程安排，這體現出學生具有一定的自主學習能力。

（三）項目驅動的PBL教學

目前，教育已經進入4.0 時代，新時代需要高校培養具有創新思維、團結協作、解決問題能力的新型高素質人才。基于新時代新工科建設對人才培養的要求，把OBE（結果導向教育）理念和PBL（基于問題的學習）教學法引入課程設計，圍繞實際人才需求明確課程對學生的培養目標；從解決具體實際問題出發，把教師對知識系統性的講授與發揮學生的創造性思維和主觀能動性相結合，在解決問題的過程中培養學生自主學習、分工協作的能力，以提高學生的學習成效。

可以在物理與人類未來（雙語）課程中加大學生合作探究式學習及自主學習的比重，激發學生主動學習以物理學為基礎的自然科學的興趣。按照自由組隊的原則，每隊人數不超過5人，全班分為13個小組。項目題目來源于2020年國際青年物理學家競賽（簡稱“IYPT”）17道題目中的5道題目，遴選原則為無需特殊的實驗儀器，學生在家也能自己做實驗。例如，其中一道題目為“不起眼的瓶子”，將點燃的蠟燭放在瓶子后面，如果從蠟燭的對面吹瓶子，蠟燭同樣可能熄滅，好像瓶子根本不在那里，解釋這個現象。從上述開放性問題出發，學生通過團隊合作，深入探討如何通過解決實際問題來鍛煉其綜合實踐能力。每周團隊日志等活動都在BB平臺上記錄完成。圖3給出BB平臺上的學生分組及點擊情況，縱坐標線段表示人數，柱狀表示點擊次數。數據顯示，每組平均點擊數為85次，第12組（4人）點擊次數最少，為14次，第2組（5人）點擊次數最多，為272次。每組總人數和總點擊數沒有規律性，跟每組學生的具體情況有關。

從網絡學習時間數據來看（見圖4），每組在BB平臺停留時間平均為15.8小時，第10組（3人）停留時間最少，為2.84小時，第7組（5人）停留時間最多，為31.32小時。從圖4還可以看出，周三在BB平臺上活動的時間最多，其次是周四和周日，周六在BB平臺上活動的時間最少。分析其原因，有可能是因為全校周三下午一般不安排課程，團隊有一個相對集中的時間開展項目。之后的教學設計也可以將學生的課表考慮在內，為學生提供更加合理便利的學習活動。

團隊從組建、選題、分工、共享及討論，到最終的項目書面報告上傳及項目答辯PPT提交，所有流程都通過BB來完成。BB平臺自動收集學生訪問頻次、訪問模塊及在線時間等數據，勾勒出各團隊的學習畫像，對教師在課程結束之后反思總結及螺旋式上升優化課程非常有幫助。

（四）評價和使用學習成果

表3給出修讀課程的48名學生整個學期的BB平臺學習時長情況。可以看出，有個別學生的學習時長為0，這表明此學生并未參與團隊項目合作；有學生學習時長高達16.31小時，通過對這個學生單個數據報告可以看出，他主要負責團隊項目的安排及作業提交，并自行學習了拓展資源。從教師的角度來看，可以在教學過程中對學生及時進行個性化干預，以保證課程結束時更多學生的學習成效。從學生的角度來看，大量的線上學習行為數據為學生提供了學習行為及學習效果分析報告，這可以幫助學生進行個人能力評估及“知識-能力”學習成果評價。

上述數據表明，引入OBE理念，利用信息技術對學生的學習行為進行記錄及評估，可以量化學生的學習進展和學習效果，幫助教師調整教學策略，從而獲得更好的教學成效。

四、結語

本研究根據新工科建設教育對新時代人才的實際需求，積極嘗試通識教育課程改革及學習成效評價的有效措施，以物理與人類未來（雙語）通識課程具體案例實踐為例，采用OBE理念對基于BB平臺的混合式課程進行重塑，以學習成果為導向，關注以學生的學為中心，將學生課程學習各環節與課程目標和評估一一對標。通過對網絡課程各模塊學生的點擊數、項目小組的點擊數、每周學習時間情況及個體的總學習時長數據進行分析，說明通過課程內容建設及學生行為管理與課程培養目標關聯，在某種程度上可以保證教學質量并切實提升學生的學習能力。從上述分析來看，秉持OBE理念，輔以過程評估可以反向思考整個課程體系，根據對學生真實的能力和素質的評估，根據大數據分析進一步改進課程的設置，不斷優化課程設計。相信在OBE理念的指導下，圍繞課程的學習成效來配備相應的教學資源并設計教學環節，通識課程將會切實提升學生的協作溝通能力、分析和解決實際問題能力。

［ 參 考 文 獻 ］

[1］ 李志義. 中國工程教育專業認證的“最后一公里”[J].高教發展與評估，2020（3）：1-13.

[2］ 姜曉坤，朱泓，李志義.面向新工業革命的新工科人才素質結構及培養[J].中國大學教學，2017（12）：13-17.

[3］ 周宏，董云川. 大學觀承轉與通識教育旨趣[J].高教發展與評估，2020（5）：37-44.

[4］ 張男星，張煉，王新鳳，等.理解OBE：起源、核心與實踐邊界：兼議專業教育的范式轉變[J].高等工程教育研究，2020（3）：109-115.

[5］ Spady? William G. Outcome-Based? Education： Critical Issues and Answers[PDF］Arlington， Virginia： American Association of School Administratiors.1994，12：17-18，51-52，153-180.

[6］ Spady William G， Charkes J. Schwahn. Americucab Assicuatuib if School Administrators. Learning Communities 2.0： Educating in the Age of Wmpowerment[M]. Lanham： Rowman & Littlefield Education，2010：73.

[7］ 顧容，熊海燕，李暉.工程思維視角下高校通識教育課程的設計與研究[J].教育探索，2020（4）：44-47.

[8］ 范圣法，黃婕，張先梅，等.基于“產出導向（OBE）”理念的本科教學培養體系探究[J].教育理論與實踐，2019（24）：6-8.

[9］ 李志義.“水課”與“金課”之我見[J].中國大學教學，2018（12）：24-29.

[10］ 蘇芃，李曼麗.基于OBE理念，構建通識教育課程教學與評估體系：以清華大學為例[J].高等工程教育研究，2018（2）：129-135.

［責任編輯：陳 明］