基于OBE教育理念的線上線下混合教學模式改革探索與實踐
——以應用光學課程為例

楊 睿，任一濤，張遠憲，孟偉東，朱 強，何阿呷

（云南大學 物理與天文學院，昆明 650500）

隨著信息化和智能化時代的深入，教育領域正在掀起一場針對傳統教育的信息技術變革，現代互聯網、大數據等技術及智慧教學方式正在融入教與學、測與評等各個教育環節，信息化教學手段在高等教育中發揮著越來越重要的作用。我國教育事業發展規劃積極鼓勵教師利用各種新興的信息技術提升教學水平，落實“以學生為中心”的教育，提高人才培養質量。一場突如其來的全球新冠肺炎疫情，使得大規模的在線教學成為現實，同時也加速了運用信息技術的教學改革進程，教育信息化是當前和未來教育事業發展的方向，符合中國教育高質量發展新階段的需求。

一 課程現狀及改革必要性分析

應用光學課程是云南大學（以下簡稱“我校”）面向光電信息科學與工程專業本科生開設的一門學科基礎課，目前執行的教學計劃中該課程總學時為36學時，占2學分。因課程內容相對較多，課程安排比較緊湊，致使教學過程中出現講不深、學不精和練不足的狀況。其次，傳統課堂的信息單向傳輸效率低下，被動學習知識僵化，缺乏實踐應用訓練，學生的主觀能動性未能發揮，導致教學效果差。傳統講授型模式已不能滿足現代教學需求，不符合成果導向教育（Outcome-Based Education，簡稱OBE）理念。

針對現存的阻礙教學水平提升的癥結，本課程嘗試采用線上線下混合式教學的方式，綜合利用多媒體、多渠道的現代教學手段，充分發揮線上教學的便利性、個體性與線下教學的互動性、深度性的優勢，遵循OBE理念教育，體現以學生為主體，以能力培養為目標，努力實現以不斷提高教學質量和學生學習效率為目的教學范式的轉變[1]。

二 基于OBE教育理念的線上線下混合教學模式構建

要實現以學生為中心、以產出為導向的教育理念，就要以全體學生學習效果作為關注焦點，重視教學設計和實施目標，以保證學生取得特定學習成果。這就要求任課教師從根本上打破知識傳輸型的傳統課堂教學模式，轉變為注重提高學生能力型的教學方式，進而需要教師在教學目標、教學方式、學習方式和評價方式等各方面進行改革[2]。在新時期課程教學改革探索過程中，我們立足本專業畢業要求，重新認真思考了本課程目標，回歸到教育的三個基本問題：1）學生要獲得怎樣的能力？2）學生如何獲得這些能力？3）學生獲得的能力如何體現？結合本專業工程認證工作，現將課程改革探索的幾點體會總結如下。

（一）建設課程教學資源——線上優質學習資源

為了培養學生自覺主動的學習能力，創造一個符合新媒體時代特點的自主學習環境，目前的線上優質學習資源是一個較好的選擇。目前在我國，優質慕課被廣泛深入地應用到了各高校內正規教育教學體系當中，在優質開放教育資源中分享與教學內容相符的教學課程，一方面，極大地節省了教師重復開發和建設類似教學資源的人力物力，另一方面，可使不同地域的學生都有機會學習到國內外優秀教師的教學內容，特別是對于我們西南地區的學校，能讓學生體驗到國家級精品課程的教學資源，極大地鼓舞了學生的學習熱情和增強了學習自信。本課程采用了基于慕課（Massive open Online Course，MOOC）+SPOC（Small Private Online Course）形式的混合式教學[3]。MOOC平臺上不僅可以共享名校名師的優質課程，還可以實現時時可學、處處能學的友好學習環境。教學視頻回放自由，較適合學習主動性強的學生；然而網絡教育資源可能會與課程目標、課程內容不完全相符，這里我們以自己的課程目標和內容為主線，選擇相匹配的優質資源，使圍繞課堂的學習得到雙向延伸的同時，也使學習渠道豐富而具有時代感。

本課程所選擇的優質MOOC資源來自于北京理工大學的國家精品在線開放課程，由黃一帆和李林兩位老師主講的應用光學。該課程資源具有扎實的專業基礎理論和科學的教學體系，但其教學內容和教學安排方面還是與云南大學（以下簡稱“我校”）原有課程教學計劃存在很大的不同，因此不能照抄照搬。為了適應我校學生學習水平和人才培養方案，合理利用這些優質的MOOC資源，搭建自己的SPOC平臺是非常有必要的，它主要以校內注冊的本專業學生為主，這種教學模式可以有很好的互動性和靈活的調整度。

于2020年春季學期在云南大學學校云首次開設了自己的SPOC課程。根據本課程的教學計劃和學情，重新組織了該MOOC資源的教學視頻，創建了適合我校學生的課后作業、單元測驗和討論區等多個板塊，實施適用于我校學生學習水平的特色化教學。2021秋季學期第二次在我校學校云開設該SPOC課程，并進一步完善了各教學環節和內容。

在開展線上教學時，還可利用慕課堂完成隨堂練習等教學活動，匯總學生線上課程學習數據。線上優質學習資源有效地輔助了教學活動向課前、課后雙向延伸。

（二）以學生為中心的學習模式——教師引導，任務驅動

根據布魯姆的教學目標分類學，將認知過程維度主要分為：記憶、理解、應用、分析、評價及創造六個層次[4-5]。對于低層次維度往往教學難度小，而要達到高層的評價和創造能力通常是難度很大的。在傳統教學模式中，課堂講授常常是在低層次維度的知識上面面俱到，講得多練得少。OBE理念倡導以學生的能力培養為目標，因此，教師應著眼于高層次能力為培養目標，并科學地設計教學過程，根據不同維度知識的難易程度，采用自主學習、引導學習和深度學習等不同的學習方法，制訂和實施科學有效的教學計劃，如圖1所示。

圖1 布魯姆教育目標分類及學習方法

在混合式教學的線上教學部分，通過教師的科學引導和任務驅動激勵，使學生通過教學視頻、線上作業、單元測驗與互動答疑等形式，完成知識點的理解和記憶，并爭取在一定程度上能夠達到應用的層次。線下課堂則通過多種精心設計的教學活動，做到精講多練、重點突出，幫助學生建立新知識與其已有知識的聯系，培養運用新知識解決實際問題的能力，實現提升學生能力的教學目標。

教師要善于引導學生自行安排學習任務和進度，制定知識和技能學習目標，并注重能力和素質培養目標，逐步使學生在學習過程中發揮主體作用，使教師從知識傳授者轉變成學習“腳手架”的搭建者，實現以學生為中心的學習模式[6]。本課程教學方式設計為課前準備、課堂教學和課后練習三個階段，如圖2所示，三個階段中注重以教師引導、學生為主的教學模式。課前課后學習以線上方式開展自主學習，課堂學習則開展高效的線下課堂講授。在課前準備階段，教師布置學生觀看MOOC相關教學視頻，培養學生課前預習的良好學習習慣。通過預習，要求學生對教學內容有所了解，并進一步有所思考。在課堂教學階段，教師通過即時掌握課前學情和有針對性的課堂講授，做到突出重點，精講多練。在課后練習階段，要求學生完成線上線下作業、單元測試和討論等，并適當開展學生線上互評等互動環節；即時發現和反饋存在的問題，有針對性地與學生進行個性輔導，對共性問題則可在課堂上集中講解解決。通過本輪教學實踐深切地體會到，有效的課前預習對課堂理解起重要作用，顯著提升了教學效果。教師與學生通過課前課后與線上線下的融合互動，能較好地使學生構建知識體系，同時，主動學習模式有助于培養學生的自主學習能力。

圖2 課前、課堂、課后的教與學

（三）課堂活動設計——實踐訓練，答疑解惑

雖然有了MOOC優質資源，方便了學生學習自由，而視頻回放，為學生提供了學習時間和空間的便利性，但這種學習方式較適合主動性強的學生。對于全班教學對象而言，自學能力存在很大差異，學生在自主學習過程中往往不清楚知識重點與難點在哪，沒有針對性強的問題和反饋，因此，開展有效的線下課堂教學活動是必不可少的關鍵環節。

在有限學時的課堂中，以重點突出，精講多練為原則，為此在明確課堂核心內容的基礎上，需要設計有效有趣的課堂活動，激發學生的學習興趣，抓住學生的課堂注意力，引導學生積極思考；使學生通過積極的思維活動、交互協作式的學習，獲得分析、評價等高層次的能力，并展示個人或小組的學習成果；同時提供有效的反饋評價，促進學生自主學習的良性循環。根據知識層次和教學階段的不同來設計教學活動，見表1。例如，針對本課程知識的特點可設計如下類型活動。活動1。光學元器件體驗，盡可能地在課堂上展示光學零件、放大鏡、望遠鏡及照相機等常用光學器材，讓學生有直觀地認識；活動2。利用“雨課堂”完成隨堂的彈題互動，及時檢驗學生的課堂學習效果和集中學生注意力；活動3。針對客觀類型的知識問題，靈活采用結對互查形式，在相互交流中加深鞏固知識；活動4。針對主觀類型的知識問題，適當采用小組內討論，小組間交流，開展翻轉課堂教學；活動5。針對教學思政內容，采用團隊調研、協作完成報告并演講的形式分享主題思想。

表1 知識層次與教學活動設計

表2為“理想光學系統的基點基面”這一節知識點的教學活動設計，明確了教師和學生在各階段中的具體活動及階段目標，貫穿了線上線下混合式教學理念及“課前＋課中＋課后”的學習模式。

表2 “理想光學系統的基點基面”的教學活動設計

線上學習和線下學習是混合式教學密不可分的兩個環節，共同促進學生的學習成效[7]。課前線上學習是每階段學習的起點，學生通過自主學習，可以基本掌握課程知識點，并進一步帶著一定的知識基礎和問題走進課堂。同時，學生在課后完成學習內容的線上檢驗、總結與反思，也是每階段學習的小結，從而完成知識的構建和能力的提升，從課前和課后兩個環節對課堂教學的質量進行保障。線下學習是控制課程學習效果的關鍵環節，是實現高層次認知維度的最主要途徑之一。教師以精心設計的課堂教學活動為載體，完成學生課前線上預習成果的檢驗，幫助學生完成知識的鞏固和轉化，引導學生實現創造性等高階能力的養成。總之，線上與線下教學環環相扣、循環往復，構成完整的教學周期，有利于促使學生的能力螺旋式提升。

三 建立課程評價系統

由于在教學過程中采用了線上線下的混合式教學模式，MOOC平臺和雨課堂平臺均提供了多渠道的評價證據支撐。MOOC資源的學情數據包括視頻學習、線上作業和線上單元測驗成績等，雨課堂中的上課出勤和隨堂練習成績，以及課堂表現和課后書面作業等，都為全面分析各教學環節的實施效果提供了客觀的依據。豐富多元的學習痕跡和成績記錄，可以使教師更加客觀有效地評價每一名學生的平時成績，體現了過程性評價和對能力的多維度考察，使綜合成績的評定更加合理和客觀。另一方面，每一輪教學的評價證據資料可以規范地被保存，方便教師對不同輪次的教學效果進行分析比較，總結經驗和分析不足。在OBE教學理念的指導下，充分利用線上教學平臺/工具的分析功能對教學過程進行深度分析，對課程目標的達成度和畢業要求指標點得分進行分析，復盤本輪教學中重點問題的應對，繼續保持教學中做得好的方面，同時針對教學中的薄弱環節進行有效的持續改進，形成以產出為導向的持續優化改進和良性循環的高質量教學。

四 結束語

通過對本科生課程應用光學進行了基于“MOOC+SPOC+雨課堂”的線上線下混合教學模式的探索，更新了教師的教育理念，在教學過程中，著重體現學生是主體、教師是主導的思想；形成了一套具有持續改進機制的混合教學方案，創建了完整的線上線下交互協作學習引導機制，提升了教學效果與水平，也讓學生體驗到自主學習的快樂和高層次能力提升的信心，促進了本專業本科人才培養質量的提高。