基于OBE 理念的教學(xué)大綱設(shè)計實踐
——以能源與環(huán)境概論課程為例

趙勝男，石宏巖，王春林，姚 群

（赤峰學(xué)院 資源環(huán)境與建筑工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

工程教育專業(yè)認(rèn)證對提高我國工程教育質(zhì)量，提升工程技術(shù)領(lǐng)域的國際競爭力具有重要意義。自2016 年中國正式加入《華盛頓協(xié)議》以來，國內(nèi)高校加快了工程教育專業(yè)認(rèn)證的步伐，2016-2019年，專業(yè)認(rèn)證申請數(shù)和通過數(shù)分別以每年44%和33%的速度增長[1,2]。截至2020 年底，全國已有257所普通高等學(xué)校1600 個專業(yè)通過了工程教育認(rèn)證，涉及機(jī)械、儀器等22 個工科專業(yè)類[3]?；诔晒膶?dǎo)向教育（outcome-based-education,OBE）是工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念，包括中國在內(nèi)的所有《華盛頓協(xié)議》成員國都在努力踐行這一理念，教學(xué)大綱正是落實這一理念的重要基礎(chǔ)和抓手[2]。

為了適應(yīng)高等教育發(fā)展的新形勢，赤峰學(xué)院將工程教育專業(yè)認(rèn)證確定為“十四五”時期的重要任務(wù)，并基于OBE 理念重新修訂了建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程等專業(yè)的培養(yǎng)方案。然而，目前OBE 理念還僅停留在宏觀層次上，亟須將該理念進(jìn)一步貫徹于課程設(shè)計和課堂設(shè)計的中觀和微觀尺度。在此背景下，本文基于OBE 理念，采取反向設(shè)計原則，以能源與環(huán)境概論課程為例，對傳統(tǒng)課程教學(xué)大綱進(jìn)行重構(gòu)，從課程目標(biāo)、教學(xué)實施、課程考核、課程目標(biāo)達(dá)成評價等幾個方面，闡述在大綱重構(gòu)實踐中的一些思考與做法，以期為其他課程教學(xué)大綱的重構(gòu)提供參考，并推進(jìn)赤峰學(xué)院工程教育專業(yè)認(rèn)證工作的開展。

1 基于OBE 理念教學(xué)大綱的內(nèi)在邏輯

教學(xué)大綱是課程經(jīng)過系統(tǒng)地教學(xué)設(shè)計之后形成的標(biāo)準(zhǔn)化文檔，是課程教學(xué)的指導(dǎo)性文件?；贠BE 理念的教學(xué)大綱至少包含：（1）課程基本信息；（2）課程目標(biāo)；（3）課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系；（4） 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式；（5） 考核方式與評分標(biāo)準(zhǔn)；（6）課程目標(biāo)達(dá)成評價方法；（7）教學(xué)參考資料；（8）教學(xué)進(jìn)度。其中（2）～（6）是關(guān)鍵部分，各關(guān)鍵部分之間的邏輯關(guān)系如圖1 所示。在OBE 理念下，教學(xué)設(shè)計必須指向產(chǎn)出，即學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，一份完整的教學(xué)大綱必須回答如下五個問題：一是學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)取得的學(xué)習(xí)成果是什么？這就是課程目標(biāo)，是教學(xué)大綱的核心部分；二是為什么讓學(xué)生取得這樣的成果？這就是需求，來自專業(yè)培養(yǎng)方案中確定的各項畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，其與課程目標(biāo)的關(guān)系是前者決定后者，后者支撐前者的達(dá)成；三是如何幫助學(xué)生取得這樣的學(xué)習(xí)成果？這就是教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式，是實現(xiàn)課程目標(biāo)的路徑，二者的確定取決于課程目標(biāo)，同時二者又支撐著課程目標(biāo)的達(dá)成；四是如何知道學(xué)生取得了這樣的學(xué)習(xí)成果？也就是評價，包括考核方式與評分標(biāo)準(zhǔn)；五是如何保障學(xué)生取得這樣的學(xué)習(xí)成果，這就是教學(xué)評價，考核方式與評分標(biāo)準(zhǔn)是課程目標(biāo)達(dá)成評價的基礎(chǔ)，課程達(dá)成度評價是對教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法、考核方式與評分標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)改進(jìn)的依據(jù)[4-6]。整體上看，基于OBE 理念教學(xué)大綱設(shè)計的邏輯起點(diǎn)是畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，產(chǎn)出的學(xué)習(xí)成果最終也是指向畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)。

圖1 基于OBE 理念的教學(xué)大綱內(nèi)在邏輯

2 基于OBE 理念教學(xué)大綱的設(shè)計實踐

2.1 課程目標(biāo)的設(shè)計

課程目標(biāo)也稱為“學(xué)習(xí)成果”，其回答的問題是：學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)可以培養(yǎng)的情感態(tài)度和/或掌握的知識和/或具備的能力/素質(zhì)是什么？在OBE 理念的指導(dǎo)下，課程目標(biāo)的設(shè)計既不取決于教材，也不取決于授課教師，而是取決于專業(yè)培養(yǎng)方案中的畢業(yè)要求指標(biāo)。如表1 所示，赤峰學(xué)院建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的培養(yǎng)方案中確定的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)7.1 表述為“分析評價不同方案的環(huán)境影響與節(jié)能效果”，支撐這一指標(biāo)的課程分別為大氣污染與煙氣治理、能源與環(huán)境概論和生物質(zhì)能利用，三者的權(quán)重分別為0.3、0.4 和0.3。為滿足7.1 畢業(yè)要求指標(biāo)，能源與環(huán)境概論課程目標(biāo)設(shè)計為：A 系統(tǒng)闡述未來能源領(lǐng)域工程師的責(zé)任和使命（情感態(tài)度）；B 厘清能源與氣候變化領(lǐng)域的基本國情、基本概念和基本理論（知識目標(biāo)）；C 能夠從節(jié)能和低碳視角對能源領(lǐng)域的社會熱點(diǎn)、政策、技術(shù)等進(jìn)行分析和評價（能力目標(biāo)）。三個課程目標(biāo)同時對應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)7.1，但各自承擔(dān)的權(quán)重不同，其中課程目標(biāo)C 所占權(quán)重最大。

表1 能源與環(huán)境概論課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系

2.2 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式的設(shè)計

與傳統(tǒng)教學(xué)大綱相比，基于OBE 理念的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式的設(shè)計不再指向教材，而是指向課程目標(biāo)，實現(xiàn)從“教什么學(xué)什么”到“學(xué)什么教什么”的轉(zhuǎn)變。以能源與環(huán)境概論課程為例，這是一門涉及面廣、交叉性強(qiáng)的課程，僅僅課程名稱中“環(huán)境”一詞就會涉及大氣、水、固廢、物理污染等諸多方面。如表1 所示，課程目標(biāo)包含的關(guān)鍵詞是“低碳”“節(jié)能”“能源技術(shù)”，因而在選取教學(xué)內(nèi)容時不再受制于保持能源科學(xué)或環(huán)境科學(xué)知識體系的完整性、系統(tǒng)性，而是聚焦課程目標(biāo)的實現(xiàn)，最后將教學(xué)內(nèi)容鎖定為氣候變化、能源消費(fèi)和未來供熱模式上中下三個篇章。與此同時，在設(shè)計每一節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容時，同樣要明確提出學(xué)習(xí)目標(biāo)，而這些章節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)必須實現(xiàn)對課程目標(biāo)的全覆蓋，在此基礎(chǔ)上可適當(dāng)擴(kuò)展[6]。如表2 所示，“減緩氣候變化”這一章明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)分別為：（1） 列舉主要的溫室氣體及其來源；（2） 會計算不同種類化石能源燃燒產(chǎn)生的二氧化碳；（3）應(yīng)用Kaya 公式分析碳排放的驅(qū)動力；其中，學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）指向的是課程目標(biāo)B，而學(xué)習(xí)目標(biāo)（2）-（3）指向的是課程目標(biāo)C。

課程目標(biāo)的層次不同決定著所使用的教學(xué)方式的不同。例如，按照布魯姆教育目標(biāo)分類[7]，課程目標(biāo)B 屬于“領(lǐng)會”層次，使用的教學(xué)方法是講授，同時課上配合使用“學(xué)習(xí)通”發(fā)布隨堂測試，及時考查學(xué)生對知識要點(diǎn)的理解和掌握情況，課下通過“學(xué)習(xí)通”發(fā)布課后作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，對課堂內(nèi)容進(jìn)行有益補(bǔ)充；而課程目標(biāo)C 需要培養(yǎng)學(xué)生從節(jié)能、低碳的視角“分析”和“評價”的能力，采用的教學(xué)方式是專題研討。在“氣候變化”“能源消費(fèi)”和“未來供熱模式”每個篇章的結(jié)尾，設(shè)計1-2次研討課，研討課的題目具有針對性、恰當(dāng)性和前沿性，這些問題與所在篇章的核心知識點(diǎn)有關(guān)，但不局限于此。如表2 所示，以一次研討課為例介紹其實施流程：（1） 提前1-2 周宣布研討的主題及評分標(biāo)準(zhǔn)，為了促進(jìn)小組之間的評價，通常要保證一個題目對應(yīng)著兩個小組；（2）學(xué)生5～6 人自由分組，抽簽決定每組的研討題目；（3）學(xué)生課下自行查閱文獻(xiàn)資料、收集整理數(shù)據(jù)、研討；（4）課上各組口頭匯報研究成果；（5）接受同學(xué)和老師質(zhì)詢；（6）課后形成書面報告。

表2 能源與環(huán)境概論課程部分教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式與課程目標(biāo)的關(guān)系

2.3 考核方式和評分標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計

考核方式和評分標(biāo)準(zhǔn)回答的問題是：如何知道學(xué)生取得了預(yù)期的學(xué)習(xí)成果？在能源與環(huán)境概論課程制定了知識、能力、情感等3 個方面的課程目標(biāo)，這就決定了課程考核的方式具有多元化的特點(diǎn)，同時為了督促學(xué)生，實現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)，考核的形式應(yīng)該是以階段性的考核為主，避免“一考定終身”。如圖2 所示，以能源與環(huán)境概論課程為例，將出勤、課堂表現(xiàn)和課后作業(yè)作為課程目標(biāo)A 的考核手段，三者占總成績的比重分別為5%、2%和3%，課程目標(biāo)A 合計占總成績的10%；將課堂表現(xiàn)、隨堂測試和課后作業(yè)作為課程目標(biāo)B 的評價手段，三者占總成績的比重分別為3%、10%和7%，課程目標(biāo)B 合計占總成績的比重為20%；口頭匯報和書面報告作為課程目標(biāo)C 的評價手段，兩者占總成績的比重分別為50%和20%，課程目標(biāo)C 合計占總成績的比重為70%?？梢钥闯鐾环N考核手段可以支撐不同的課程目標(biāo)，例如課堂表現(xiàn)占總成績的比重為5%，分為兩部分，一部分用于支撐課程目標(biāo)B（2%），一部分用于支撐課程目標(biāo)B（3%）。

圖2 能源與環(huán)境概論課程目標(biāo)與考核方式的對應(yīng)關(guān)系

評分標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計應(yīng)與課程目標(biāo)相呼應(yīng)，具有導(dǎo)向性。以表2 中的研討課為例，各小組的口頭匯報，如表3 所示?？梢钥闯?，指標(biāo)1-3 直接指向課程目標(biāo)C，避免學(xué)生進(jìn)行研討時“漫無邊界”，而要在課程背景下就議題進(jìn)行討論。為了引導(dǎo)學(xué)生對口頭匯報中“同學(xué)和老師質(zhì)詢”環(huán)節(jié)的深入思考，在口頭匯報之后，追加了書面報告這一考核方式，評分標(biāo)準(zhǔn)如表4 所示，其中指標(biāo)2 所占比重最大。

表3 口頭匯報的評價標(biāo)準(zhǔn)

表4 書面報告的評價標(biāo)準(zhǔn)

同時，為了進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的參與度，避免小組研討時“搭便車”現(xiàn)象的發(fā)生，每個學(xué)生的口頭匯報成績和書面報告成績由小組成績與其參與度來決定。例如，某一小組的口頭匯報得分為48 分，那么該組同學(xué)的得分按照表5 和表6 來確定。

表5 組內(nèi)評價方法

表6 組內(nèi)評價標(biāo)準(zhǔn)

2.4 課程目標(biāo)達(dá)成度分析

課程目標(biāo)達(dá)成度分析是對教學(xué)大綱實施情況的檢驗，分析結(jié)果可作為教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式、考核方式與評分標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)改進(jìn)的依據(jù)，促使學(xué)生的學(xué)習(xí)成效不斷提高。

課程目標(biāo)達(dá)成度分析往往在課程結(jié)束時進(jìn)行，可按公式（1）[8]進(jìn)行：

式中，hj為支撐課程目標(biāo)i 的第j 考核環(huán)節(jié)的實際平均得分，Hj為支撐課程目標(biāo)i 的第j 考核環(huán)節(jié)目標(biāo)分?jǐn)?shù)，wj為第j 考核環(huán)節(jié)在課程目標(biāo)i 中的比重。Di≥0.6，表明該課程目標(biāo)基本達(dá)成，Di≥0.7，則表明該課程目標(biāo)的達(dá)成度為良好。

以能源與環(huán)境概論課程為例，針對各個課程目標(biāo)的考核環(huán)節(jié)的目標(biāo)分值及所占比重如表7 所示，將其代入公式（1），可計算出課程目標(biāo)A～C 的達(dá)成度分別為0.897、0.728 和0.774。從表7 可以看出，課程目標(biāo)B 的達(dá)成度最低，具體分析課程目標(biāo)B下的各種考核環(huán)節(jié)的達(dá)成度可知，課堂表現(xiàn)的達(dá)成度較低，反思課堂互動的環(huán)節(jié)，以提問居多，問題設(shè)置得過于簡單或過于難都不利于調(diào)動學(xué)生的積極性。因而下一步持續(xù)改進(jìn)的方向是如何改善課堂互動環(huán)節(jié)，如何設(shè)計課堂提問。

表7 課程目標(biāo)達(dá)成度評價

3 結(jié)語

基于OBE 理念的教學(xué)大綱是落實成果導(dǎo)向教育理念的重要抓手，相對于傳統(tǒng)教學(xué)大綱，其突出的特點(diǎn)是產(chǎn)出導(dǎo)向，課程內(nèi)容與教學(xué)方式、考核方式與評分標(biāo)準(zhǔn)均圍繞課程目標(biāo)設(shè)計，課程目標(biāo)達(dá)成度的分析實現(xiàn)課程大綱的閉環(huán)，促進(jìn)教學(xué)實施持續(xù)改進(jìn)?；贠BE 理念的教學(xué)大綱的重構(gòu)，反映的是教學(xué)理念的變革。一個完善的成果導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計不是一蹴而就，而是要經(jīng)歷從“形似”到“神似”的變化過程，隨著教師對成果導(dǎo)向教育理念的理解不斷深入而實現(xiàn)質(zhì)的變化。