基于OBE 理念的研究生課程教學改革實踐
——以數字支持設計理論及應用課程為例

李 成

（中國礦業大學，江蘇 徐州 221116）

成果導向教育（Outcome Based Education，簡稱OBE），強調以學生為中心，以學生的學習成果為導向對教學活動進行反向設計，進而確定教學目標、教學過程、考核評價體系等[1]。OBE 理念更加注重教學活動中學生的“學”，強調學習的產出[2]，從而實現對學生發現問題、解決問題和創造性思維等高階能力的培養。

城鄉規劃學專業高質量人才培養是實現國家城鄉空間治理能力現代化的重要保障[3]。以大數據、人工智能、虛擬仿真為代表，數字化、信息化技術的快速發展為傳統的城鄉規劃帶來的新的機遇。在國土空間規劃體系改革背景下，新的空間規劃體系和治理體系要求規劃編制向“過程更高效、技術更智能、成果更科學、服務更精準”的方向轉型。在技術發展與規劃體系轉型背景下，傳統的城鄉規劃模式迫切需要轉型升級，城鄉規劃工作者需要具備海量空間數據的處理和分析能力去應對愈發復雜的城市問題與規劃實踐，這對規劃工作者的專業素質提出了更高的要求。傳統的城鄉規劃學專業人才培養目標與模式迫切需要調整和完善，以使所培養的專業人才更符合時代的需求和行業的轉型發展。中國礦業大學城鄉規劃學碩士研究生培養方案中的數字支持設計理論及應用課程，是立足當前數字賦能規劃背景，以時代需求為導向，應對規劃轉型挑戰，面向碩士研究生所開設的專業必修課程。該課程旨在通過講授數字賦能規劃的基本概念、原理及城鄉空間數據的收集、處理、分析和模擬的新技術、新方法與新思想，使研究生了解數字規劃技術的理論框架和技術發展方向，掌握數據驅動下的空間規劃的新方法與新技術，培養學生發現問題、分析問題、解決問題及創新思維的能力?；谝陨媳尘?，本研究將OBE 理念與數字支持設計理論及應用課程深度融合，從城鄉規劃領域的轉型需求與學生的學習產出為切入點，圍繞課程教學現狀，分析目前存在的不足與問題，并提出以學生為主體、以成果為導向、以教師為策劃的課程教學改革的目標及舉措。

一、課程教學現狀及問題

（一）數字規劃技術發展速度快，課程知識點數量增多

數字支持設計理論及應用課程的傳統授課方式以線下課堂講授為主。但由于近些年來以大數據、人工智能和機器學習等數字化、信息化規劃技術的快速發展，為應對當今城鄉規劃轉型發展需求，亟需大量新技術、新方法融入到本課程的教學中。但是由于課時和授課方式的限制，導致教師在課堂上無法深入的講解，也無法與學生們探究研討課程知識點。因此，學生對知識點的掌握只限于表面，無法深入理解和靈活運用。

（二）實驗教學資源較為匱乏，學生缺少實踐機會

該課程的教學資源主要圍繞理論知識點，學生利用數字規劃技術開展相關的實踐也是該課程的主要教學目標之一。但目前在實驗教學方面的資源較為匱乏，采用實驗指導書的形式，為學生提供了具體的操作步驟。學生只需要按照步驟，采用給定的數據，完成實驗即可。在實驗過程中，沒有為學生提供一個分析問題、解決問題的機會。例如在利用微博簽到大數據進行城市職住區域分析過程中，關于為什么要進行大數據的清洗，采用什么算法進行數據清洗等問題，學生往往只是知其然，不知其所以然。難以完整理解和建立數字規劃知識體系，實驗教學的整體效果大打折扣。

（三）忽視過程性考核與反饋

數字支持設計理論及應用課程傳統考核方式以期末的總結性考核為主，學生的自主學習、創新能力等方面的考核評價缺失。另外，該課程是理論與實踐并重的課程，但目前以理論方面的考核為主，缺少對學生實踐能力的評價，因此，考核評價的結果不夠全面，無法對學生的學習效果進行全面評價。由于傳統考核評價形式單一且科學性不強，教師無法全面掌握學生的學習效果，導致后續的教學活動無法根據評價結果進行有針對性的持續改進。

（四）缺失個性化培養與團隊合作能力建設

傳統的課程教學過程，重“教”輕“學”，圍繞課程主要的知識點，以傳統的講授方式為主，忽視探究式、研討式教學方法，難以針對每位學生的特點，開展個性化的培養。在傳統灌輸式教學模式下，以教師為主導地位，學生只是被動地接受各種知識點。傳統教學過程中沒有采用研討式、探究式教學方式，學生沒有機會形成團隊并通過協作攻克難題，難以提高團隊協作能力。

二、基于OBE 理念的教學改革目標

針對數據驅動下規劃技術的原理、技術與應用實踐相關內容，深入貫徹OBE 理念，以“教師為主導，學生為中心”，由“教師—學生—成果”的單向傳遞模式拓展為“成果—教師—學生—改進”的循環改進模式[4-5]，對于促進數據驅動規劃思維的形成、數字規劃技術應用能力的培養及提升城鄉規劃學專業人才培養質量具有重要意義。

（一）教學目標與內容

教學目標上，圍繞城鄉規劃領域的數字化技術原理與應用實踐，旨在通過教師講授及學生自主研學，讓學生掌握利用城鄉空間數據的處理、分析等技術開展規劃設計和科學研究，提升學生的獨立思考與創新能力。教學內容以城鄉空間數據為主線，包括數據的結構特征、獲取、處理、空間分析、規劃制圖表和在規劃領域的應用實踐等內容。將理論學習與技術實踐融會貫通，教學與科研緊密結合起來，用科研賦能教學，將真實的城鄉規劃的科研項目與應用案例融入到教學內容中。

（二）教學資源

由于數字化、信息化技術快速發展，課程教學內容也需要不斷豐富與更新。在理論與實驗教學內容和資源上緊跟技術發展步伐，采用項目式教學法，將真實的城鄉規劃科研項目與案例實踐引入到教學資源中，在理論教學過程中，廣泛采用真實案例進行知識點講解；在實驗教學過程中，不提供實驗指導書，讓學生根據理論知識，通過師生研討、生生討論，確定空間數據處理、分析的相關步驟。另外，采用線上與線下融合互補，通過建立課程微信公眾號，為學生推送當前數字規劃技術新進展與應用、知識點習題庫的線上教學資源，從而形成線上與線下相融合，理論與實踐相結合，講授與研討相輔相成的立體式教學資源。

（三）教學策略

針對學生聽課效率偏低問題，緊扣“以學生為中心”的核心理念[6]，采用多樣化的教學策略，在傳統的教師講授式課堂教學活動外，開展以學生為主體的教學活動，主要包括項目和問題驅動下的開放式研討教學活動及翻轉課堂。教師列舉若干真實的規劃設計科研項目專題，學生根據興趣，組成專題小組并選擇題目，針對問題的提出到問題的解決全流程，提出解決方案。另外，采用翻轉課堂，由學生通過結合各自所選項目對課程知識點進行講解，講解過程中加深了學生對課程內容的理解。

（四）考核評價

考核評價是教學活動中的重要環節之一，通過考核評價可以獲取學生對知識點的掌握情況及綜合能力水平，從而為持續改進和完善教學活動提供重要依據[7]。建立以學生創新實踐能力為核心的考核評價體系，改變傳統的“重期末，輕過程”的考核方法，重點關注教學過程的考核。以學生在教學過程中的知識點掌握情況、實踐能力、創新能力和團隊合作能力等為考核評價重點。

三、基于OBE 理念的課程改革實踐

（一）構建多模塊教學資源體系

數字支持設計理論及應用課程共32 個課時，根據課程內容的特點，以數字規劃技術如何解決城鄉規劃問題為目標，緊密結合數字驅動下的城鄉規劃技術發展動態，科學合理組織教學內容，主要分為基礎模塊、分析模塊與前沿模塊，見表1。其中，基礎模塊部分安排6 個課時，主要包括城鄉空間數據來源與基本特征、數據的主要采集手段與處理流程和空間數據庫的構建方法等。分析模塊是本課程的重點內容，安排了18 個課時，主要內容包括用地適宜性評價、設施優化布局分析、交通可達性分析、三維場景模擬分析、空間格局分析以及空間回歸分析，通過結合已經完成的科研項目，作為教學的示范案例，并讓學生參與科研項目研究過程中，對各個分析過程中涉及的數據、原理、方法開展深入講授與研討。前沿模塊安排了8 個課時，主要聚焦當前規劃新技術，側重大數據、人工智能與機器學習的原理以及在規劃中的應用，涉及空間熱點分析、職住空間關系分析、交通流量分析、空間評價及優化分析城市空間關聯度分析等。

表1 多模塊教學資源體系

圍繞上述教學內容，緊扣當前國土空間規劃體系改革，系統構建用于教學的項目案例庫，激發問題意識，提升創新能力，例如，引入國土空間規劃項目、國土空間生態修復規劃項目，以及綠色基礎設施時空演變與優化布局項目，對用地適宜性評價、設施優化布局、三維場景模擬和空間格局分析等課程知識點進行深入解讀及研討；引入城市房價分布特征與影響因素研究，城市用地擴張預測等項目對空間回歸分析的技術方法進行解析；引入智慧城市建設、城市居民時空行為等案例對前沿模塊中涉及的大數據、人工智能與機器學習的原理與方法進行研討。通過豐富的項目案例庫引導學生自主學習，自主思考，提升解決實際問題的能力。

（二）采用“線上—線下”融合的教學模式

基于OBE 理念，本課程采用“線上—線下”融合的教學模式，從而在有限的課時內，拓展教學內容，激發學生的學習興趣和動力，鼓勵學生自主學習、自主思考。授課教師通過建立微信公眾號與教學論壇，在線上定時推送課程的基礎知識、各個小組項目任務書和數字城鄉規劃技術（比如數字孿生城市、基于機器學習的信息提取、基于人工智能的城鄉規劃等）的最新進展和應用案例，學生們可以通過線上教學資源進行課程基礎知識的儲備和預先消化吸收，并獲取新技術的進展情況，拓寬專業視野，利用碎片時間進行課程學習，從而拓展了傳統線下課堂的時空，搭建了一個能夠讓學生自主學習、自主思考的線上平臺。

在線下課堂教學過程中，充分利用教師和學生面對面的機會，在有限的課堂時間內，采用知識點講授、翻轉課堂、師生研討和生生討論等多種形式開展課程教學活動。在知識點的講授過程中，突破傳統教學所關注的知識與領會層面的淺層學習階段，引導學生對知識點進行思考、質疑和探究，將淺層學習階段拓展到運用、分析、綜合與評價的深層次學習階段。例如在講授“用地適宜性評價”時，突破傳統單一化教學模式，結合我國國土空間規劃中的“雙評價”，圍繞國土空間規劃“雙評價”所需數據及具體技術手段，組織學生分組討論與現場辯論，引導學生從認知與分析問題到最終解決問題。在教學過程中，針對較為簡單的教學內容，采用翻轉課堂的形式，以學生為主體，由學生就某一知識點提前備課，在課堂上由學生對這些知識點進行講授，并接受其他同學的提問，從而促使學生對知識點的充分吸收、理解與運用。在課程教學過程中，引入任務驅動下的教學模式，教師以數字化技術賦能城鄉規劃為主題組織學生進行開放式的項目研究。學生自由組隊開展研究，選題緊扣主題，題目自擬。在研究初期，每個小組通過小組內部討論及與教師進行研討，制定詳細的研究計劃。在項目研究進度上，與教學進度保持基本一致，從而鍛煉學生靈活運用課堂知識點解決實際問題的能力。例如，在基礎模塊教學結束后，要求學生開展項目研究所需各種空間數據的采集、處理與數據庫的架構；在完成分析模塊教學后，要求學生按照研究計劃，深入開展對數據的分析，包括空間分析、三維分析和空間格局分析等。最后在整個課程內容結束后，安排學生進行成果提交與匯報交流，教師與學生針對項目研究過程中的優點與不足進行充分的討論與總結。

（三）建立多維度全過程課程考核方式

OBE 理念下的課程考核評價旨在實現對學生學習效果和能力的檢驗與提升，因此，本課程考核評價內容上要體現出學生在整個教學過程中的數字驅動規劃思想、實踐能力、創新思維和團隊協作能力。為了避免“一錘定音”式的傳統考核，以及考前存在的學生對考核知識點“突擊強化”學習方式，本課程考核總成績由課后作業（20%）、交流研討（30%）、團隊協作（20%）和項目成果（30%）四個部分構成，從而構成多維度考核評價體系。

課后作業以知識點的考查為主，采用線上線下融合方式進行考核評價，主要用于學生鞏固課堂所學的各知識點。每次對作業評價后，公開成績，充分激發學習積極性和主動性。交流討論重點考查學生的自主學習與創新能力。由線上互動、翻轉課堂及開放式項目研究過程中的研討環節組成。針對學生在完成開放式項目及在解決問題過程中，所展示的思考、質疑、探究和創新方面的能力進行評價。團隊協作部分主要是在整個開發性項目研究中，針對每名學生所表現出的與組內同學的溝通和協作能力進行評價。項目成果部分主要評價學生對知識點的掌握與靈活運用程度?？疾閷W生是否能夠將所學理論知識與規劃實踐緊密結合起來，解決規劃過程中遇到的各種問題。在每個部分考核結束后，教師都會將考核結果及時反饋給學生，讓學生全面了解在課程學習過程中存在的不足與所取得的進步。另外，教師根據考核評價情況，掌握每名學生的學習軌跡與效果，深入分析目前所采用的教學策略與教學方法利弊，及時對教學過程進行調整完善，做到持續改進。

四、結束語

城鄉規劃領域數字化技術發展迅速，新的空間規劃體系和治理體系要求規劃編制向“過程更高效、技術更智能、成果更科學、服務更精準”的方向轉型，對城鄉規劃專業人才培養提出了更高的要求。數字支持設計理論及應用課程教學改革勢在必行，是學科發展和培養高素質創新人才的迫切需要?；贠BE 教學理念，構建包含基礎模塊、分析模塊與前沿模塊的多模塊教學資源體系，采用包含知識點講授、翻轉課堂、開放式項目研究、師生研討和生生討論的“線上—線下”融合的多元化教學模式，建立包含課后作業、交流研討、團隊協作和項目成果的多維度全過程課程考核方式。通過基于OBE 理念的教學改革，提升了學生利用數字化技術解決規劃問題的能力，培養了創新思維，提高了人才培養質量。