基于OBE教育理念的“水聲學(xué)原理”教學(xué)改革實(shí)踐

安舒 于亮 吳芳 李大衛(wèi)

海軍航空大學(xué) 山東煙臺(tái) 264000

OBE(Outcomes Based Education)教育理念，即成果導(dǎo)向教育，也稱(chēng)為能力導(dǎo)向或者目標(biāo)導(dǎo)向教育，在1981年被美國(guó)學(xué)者Sapdy[1]等人首次提出。具體來(lái)說(shuō)，OBE教育理念是以行業(yè)或?qū)I(yè)需求來(lái)確定預(yù)期學(xué)習(xí)效果，進(jìn)而確定教學(xué)目標(biāo)，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)，并重新設(shè)計(jì)和實(shí)施教學(xué)過(guò)程。以O(shè)BE教育理念為指導(dǎo)的課程設(shè)計(jì)流程圖如下圖所示。

OBE實(shí)踐教學(xué)體系設(shè)計(jì)流程圖

一、課程現(xiàn)狀

(一)課程背景及內(nèi)容

“水聲學(xué)原理”是本專(zhuān)業(yè)學(xué)生接觸到的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)主干課程，以聲納方程作為主線貫穿課程始終，學(xué)員通過(guò)學(xué)習(xí)聲納方程及相關(guān)參數(shù)，來(lái)獲取相關(guān)水聲設(shè)備正確使用所必需的理論和實(shí)踐知識(shí)，達(dá)到知識(shí)層面的目標(biāo)；通過(guò)各種水聲概念間的推導(dǎo)計(jì)算來(lái)培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，達(dá)到能力層面的目標(biāo)；通過(guò)課程的持續(xù)學(xué)習(xí)理解崗位職責(zé)，以期增強(qiáng)學(xué)生的使命感和責(zé)任感，達(dá)到思政層面的目標(biāo)。三個(gè)目標(biāo)設(shè)置合理，層層遞進(jìn)，落腳點(diǎn)在于培養(yǎng)出符合專(zhuān)業(yè)需求、能打敢拼的高素質(zhì)人才。

(二)學(xué)生現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

對(duì)于“水聲學(xué)原理”課程的學(xué)習(xí)，不僅要求學(xué)生具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)物理功底，更需要將理論知識(shí)融合到實(shí)際崗位操作中，這對(duì)傳統(tǒng)的課程教學(xué)提出了極大的挑戰(zhàn)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐及對(duì)畢業(yè)學(xué)生的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在“水聲學(xué)原理”的課程學(xué)習(xí)方面，存在一些共性問(wèn)題，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.學(xué)習(xí)意愿低

在有限時(shí)間的課堂上，教師要講解復(fù)雜的理論，其中涉及大量的數(shù)學(xué)物理方程及理論原理公式，學(xué)生想要在課堂(45分鐘)內(nèi)完全理解吸收難度很大。

2.思維能力差

作為第一門(mén)專(zhuān)業(yè)背景課程，“水聲學(xué)原理”于大三上學(xué)期開(kāi)設(shè)，前導(dǎo)課程包括“大學(xué)物理”“微積分”等，學(xué)員很難將基礎(chǔ)科學(xué)與專(zhuān)業(yè)理論靈活結(jié)合起來(lái)，雖然學(xué)員“學(xué)會(huì)了”微積分和數(shù)學(xué)物理方程，但在遇到水聲的相關(guān)方程變化一個(gè)參數(shù)或改變一個(gè)條件時(shí)，并不會(huì)用學(xué)過(guò)的微積分來(lái)求解，也不會(huì)與數(shù)學(xué)物理方程相比較，因此，在學(xué)習(xí)理論的時(shí)候相當(dāng)吃力。

3.團(tuán)隊(duì)意識(shí)弱

學(xué)生入學(xué)時(shí)的成績(jī)是差不多的，但經(jīng)過(guò)兩個(gè)學(xué)年的學(xué)習(xí)生活，學(xué)生間綜合素質(zhì)差距越來(lái)越大。“水聲學(xué)原理”涉及較多的公式理論，部分意志力相對(duì)薄弱、學(xué)習(xí)意愿低的學(xué)生，自然會(huì)對(duì)課程產(chǎn)生畏難情緒，加之本課程需要投入較多精力思考、理解、擴(kuò)展，無(wú)疑使得學(xué)生間的差距越來(lái)越明顯。

二、基于OBE教育理念的“水聲學(xué)原理”課程建設(shè)

Spady在首次提出OBE時(shí)就已經(jīng)強(qiáng)調(diào)“教育系統(tǒng)中的每一項(xiàng)活動(dòng)設(shè)計(jì)都應(yīng)基于最終的學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成果”[1]。OBE教育理念的落腳點(diǎn)，就在于分解出可量化的具體成果產(chǎn)出目標(biāo)。依據(jù)OBE教育理念，結(jié)合“水聲學(xué)原理”課程的特點(diǎn)，提出以下建設(shè)思路。

(一)明確培養(yǎng)要求

通過(guò)對(duì)本專(zhuān)業(yè)的40名畢業(yè)生進(jìn)行訪談、調(diào)研，了解畢業(yè)生在畢業(yè)之后的能力需求要素。在訪談過(guò)程中，對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行梳理提取，記錄頻次，整理得到畢業(yè)生能力要素表，如表1所示。

表1 畢業(yè)生能力要素框架

依據(jù)本專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生能力要素調(diào)研結(jié)果，對(duì)歸納梳理出的18項(xiàng)能力要素進(jìn)行分析，依據(jù)布魯姆目標(biāo)分類(lèi)理論，確定三層次的能力要素框架，如表2所示。顯然畢業(yè)生認(rèn)為頻次最高的四種基本能力為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)、分析能力、實(shí)踐能力、自主學(xué)習(xí)能力。可以看出，在新形勢(shì)下，本專(zhuān)業(yè)人才的后續(xù)發(fā)展依賴(lài)于較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性，專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)是基石，分析能力、實(shí)踐能力、自主學(xué)習(xí)能力都是為了加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，目的就在于培養(yǎng)一個(gè)基礎(chǔ)扎實(shí)、不斷學(xué)習(xí)、實(shí)踐能力強(qiáng)、關(guān)注行業(yè)最新動(dòng)態(tài)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)型人才。

表2 布魯姆目標(biāo)理論下的畢業(yè)生能力框架

(二)確立課程培養(yǎng)目標(biāo)

OBE教育理念下，學(xué)生從開(kāi)課伊始就應(yīng)該清楚地知道每章節(jié)、每階段的學(xué)習(xí)重難點(diǎn)，要求達(dá)到的層次，能夠掌握的能力。因此，課程目標(biāo)的確立，應(yīng)該是由具體、可量化的行為來(lái)描述，是對(duì)學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)階段性成果的結(jié)果性要求。基于OBE的課程目標(biāo)必須要體現(xiàn)以下幾點(diǎn)要求[1]：

(1)課程目標(biāo)要使用具體的行為目標(biāo)，對(duì)于本專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)，作為專(zhuān)業(yè)背景課程，“水聲學(xué)原理”的培養(yǎng)目標(biāo)要強(qiáng)調(diào)水聲學(xué)原理對(duì)學(xué)生任職能力的培養(yǎng)，要選擇合適的行動(dòng)范式[3]；

(2)培養(yǎng)目標(biāo)的核心要以學(xué)生為主體，聚焦于學(xué)習(xí)結(jié)果，培養(yǎng)目標(biāo)的描述應(yīng)該清楚反映出學(xué)生能夠做什么、應(yīng)該做什么；

(3)培養(yǎng)目標(biāo)的描述要有明確的行動(dòng)指南，描述應(yīng)有準(zhǔn)確性[4]。

基于以上要求，以學(xué)生的任職能力培養(yǎng)為核心，從畢業(yè)生基礎(chǔ)素養(yǎng)、能力素養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)三個(gè)方面對(duì)“水聲學(xué)原理”課程目標(biāo)進(jìn)行分解、梳理，總結(jié)得到課程培養(yǎng)目標(biāo)表，如表3所示。

表3 基于OBE教育理念的“水聲學(xué)原理”課程目標(biāo)設(shè)置

(三)重構(gòu)教學(xué)策略

圍繞以上的課程目標(biāo)，從學(xué)習(xí)者的角度思考對(duì)策，選擇合適的教學(xué)方法。對(duì)于“水聲學(xué)原理”的學(xué)習(xí)，要從基礎(chǔ)素養(yǎng)出發(fā)，學(xué)生首要的目標(biāo)是理解和掌握水聲傳播的基本現(xiàn)象，通過(guò)課上理論講解使學(xué)生掌握基本的分析方法和技能，使學(xué)生能夠做到在不同環(huán)境下合理選取聲傳播理論求解實(shí)際問(wèn)題。在熟練掌握水聲傳播理論的基礎(chǔ)上重視水聲實(shí)驗(yàn)，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真和消聲水池實(shí)驗(yàn)加深對(duì)理論和方法的理解，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步關(guān)注理論推導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。

(四)完善成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系

OBE教育理念下的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系，應(yīng)采用形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)結(jié)合的方式。基于OBE教育理念，對(duì)“水聲學(xué)原理”課程的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系進(jìn)行完善，如表4所示。

表4 OBE教育理念下的“水聲學(xué)原理”課程評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)

由表4不難看出，OBE教育理念下的“水聲學(xué)原理”課程評(píng)價(jià)體系與傳統(tǒng)教學(xué)評(píng)價(jià)相比，有以下幾個(gè)方面的改變：

1.考核觀念更新

兼顧形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)。OBE教育理念下的“水聲學(xué)原理”課程評(píng)價(jià)體系是以學(xué)生的基礎(chǔ)素養(yǎng)、能力素養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)三方面為目標(biāo)的多元化、寬領(lǐng)域、全方位，貫穿整個(gè)過(guò)程的綜合性考核方式，目的在于轉(zhuǎn)變學(xué)生理念，帶動(dòng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)、自我思考。相較于傳統(tǒng)課程評(píng)價(jià)體系中注重總結(jié)性考核的情況，教師通過(guò)重視過(guò)程性考核，提高對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的控制和引導(dǎo)，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，幫助學(xué)生自我了解學(xué)習(xí)狀態(tài)，從而提高學(xué)習(xí)的質(zhì)量。

2.考核內(nèi)容豐富

將能力考查納入課程考核范圍中。由表1可看出，新的課程評(píng)價(jià)體系中，考核內(nèi)容除了有學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論的理解掌握程度，還包括對(duì)理論公式的推導(dǎo)及延伸、實(shí)際案例解決思路、資料的匯總分析歸納等。這些內(nèi)容的考核直接引導(dǎo)學(xué)生重視和培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力，同時(shí)能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，獲得專(zhuān)業(yè)的成就感和使命感。

3.考核方式優(yōu)化

注重多種考核方式。OBE教育理念下的“水聲學(xué)原理”課程評(píng)價(jià)體系有著清晰的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)下的考核方式必將是多種多樣的。如表1中卷面成績(jī)模塊，此部分以基礎(chǔ)理論的考查為主；平時(shí)成績(jī)模塊可分為考勤成績(jī)、作業(yè)成績(jī)，此部分以對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度的考察為主，通過(guò)平時(shí)上課出勤、課上表現(xiàn)、筆記情況等方面來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)；實(shí)驗(yàn)成績(jī)是平時(shí)成績(jī)模塊中較為特殊的一部分，此部分以團(tuán)隊(duì)協(xié)作、實(shí)踐能力的考察為主，通過(guò)實(shí)驗(yàn)參與度、實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況、課后問(wèn)題回答情況以及實(shí)驗(yàn)復(fù)盤(pán)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。考核方式的多元化，無(wú)疑會(huì)獲得更加全面、合理、客觀的考核結(jié)果。

三、實(shí)踐結(jié)果及分析

基于以上OBE教育理念的“水聲學(xué)原理”課程建設(shè)，選取兩屆教育層次相同的同專(zhuān)業(yè)學(xué)生為研究對(duì)象，兩屆學(xué)生的年齡、性別、入學(xué)成績(jī)、其他教學(xué)保障條件差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

對(duì)照組采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，以教師授課為主，采用傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)價(jià)方式，即卷面成績(jī)100%進(jìn)行評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)組采用基于OBE教育理念的課程目標(biāo)設(shè)置，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)。教學(xué)形式上，實(shí)驗(yàn)組采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式，課前將教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)計(jì)劃發(fā)送給學(xué)生，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行課前自主學(xué)習(xí)，完成課前任務(wù)。學(xué)生進(jìn)行自我學(xué)習(xí)、交流討論后，帶著問(wèn)題進(jìn)入課堂，在課上圍繞未理解的知識(shí)點(diǎn)、未解決的習(xí)題與教師進(jìn)行互動(dòng)溝通或小組分組發(fā)言，課后布置作業(yè)，對(duì)課前未解決的問(wèn)題進(jìn)行復(fù)盤(pán)回顧。成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)上，實(shí)驗(yàn)組采用的表5所述的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系進(jìn)行評(píng)價(jià)。

由于對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的評(píng)價(jià)考核方式有所差異，因此僅對(duì)比兩組的期末卷面成績(jī)，期末試題從同一試卷庫(kù)中抽取，難度相當(dāng)。考試時(shí)間均為90分鐘，滿分為100分。成績(jī)對(duì)比如表5所示。

表5 兩組考試成績(jī)對(duì)照

由表5可以看出，采用了OBE教學(xué)手段的實(shí)驗(yàn)組無(wú)論是在平均成績(jī)、優(yōu)良人數(shù)，還是及格率方面，都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于對(duì)照組。這也說(shuō)明，盡管學(xué)生入學(xué)時(shí)層次、成績(jī)相當(dāng)，但采用OBE理念教學(xué)方式，可以明顯提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

結(jié)語(yǔ)

在新時(shí)代背景下，“水聲學(xué)原理”作為專(zhuān)業(yè)的核心課程，在本專(zhuān)業(yè)學(xué)生培養(yǎng)過(guò)程中起著重要的奠基作用。一方面是對(duì)“數(shù)學(xué)物理方程”“微積分”課程的強(qiáng)化再運(yùn)用，另一方面又為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程和完成畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。OBE教育理念體現(xiàn)的是以學(xué)生為本、以學(xué)習(xí)成果產(chǎn)出為導(dǎo)向的教育理念，通過(guò)對(duì)OBE教育理念的持續(xù)探索和實(shí)踐，必會(huì)不斷提高專(zhuān)業(yè)理論課程的教學(xué)質(zhì)量，走出一條培養(yǎng)高質(zhì)量專(zhuān)業(yè)人才的新路子。