OBE理念下工科研究生PBL教學改革研究

李錦明 張萍萍

［摘 要］ 工科研究生教學顯著的特點是，理論和實踐相結(jié)合，注重專業(yè)理論知識基礎上的實踐操作能力的培養(yǎng)。受新冠疫情影響，研究生學習環(huán)境和條件發(fā)生了變化，為保證疫情下工科研究生的學習質(zhì)量，基于需求導向教育（Outcome-based Education，OBE）理念適時調(diào)整了教學計劃，以問題學習法（Problem-based Learning， PBL）開展教學活動。實踐表明，該教學方法在提高學生自主學習能力和學習質(zhì)量等方面成效顯著，是工科研究生教學模式的有益探索。

［關鍵詞］ 需求導向教育；問題學習法；工科研究生

［基金項目］ 2019年度北京自動化控制設備研究所“激光陀螺儀測試臺抖板改造”（1910600044YZ）

［作者簡介］ 李錦明（1971—），男，重慶人，博士，中北大學儀器與電子學院副教授，碩士生導師，主要從事測試計量技術及儀器研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2023）16-0154-04［收稿日期］ 2022-05-18

一、背景介紹

工科研究生的專業(yè)教學注重理論和實踐相結(jié)合，特別是學生解決實際問題能力的培養(yǎng)。對某一專業(yè)工科研究生而言，由于本科階段各院校專業(yè)教學內(nèi)容和教學深度有差異，在研究生學習期間，其知識儲備、學習能力和效果參差不齊。特別是在新興學科不斷涌現(xiàn)和相互滲透、學科知識交叉和融合的背景下，工科研究生的課業(yè)深度和廣度也在不斷增強，這對其學習知識、應用知識解決實際問題的能力提出了更高的要求。學生普遍感覺課業(yè)難度增大，工程實踐中遇到很多難以獨立解決的問題，需要與同學及時討論或得到教師的及時指導。

受疫情因素影響期間，全國高校許多學生無法正常返校，其學習方式趨向單一化，即通過教師線上講解進行專業(yè)理論課學習，缺少實驗室項目實踐的機會，這對注重理論與實踐相結(jié)合的工科研究生影響尤甚。學習環(huán)境和學習方式的改變給學生造成的影響有目共睹。如學生居家一個人學習，學習氛圍不濃，學習過程中受到各種干擾因素的影響，容易出現(xiàn)注意力不集中、思考不深入、時間和思維碎片化等現(xiàn)象。居家學習缺少有效監(jiān)督機制，大多數(shù)學生生活不規(guī)律，無法按照明確的時間表安排學習和生活，自主學習積極性大打折扣，而且缺少了在校期間和同伴隨時隨地面對面的交流和探討，許多問題不能及時得到解決，成為后續(xù)學習的障礙。此外，疫情因素造成許多學生運動量減少，產(chǎn)生了消極心理，學習專注力下降。這些不利的因素對教師的教學提出了新的挑戰(zhàn)。為此，筆者結(jié)合多年的教學實踐經(jīng)驗，充分利用多媒體技術手段，基于需求導向教育（Outcome-based Education， OBE）的理念，探討了突發(fā)公共衛(wèi)生事件下工科研究生PBL教學改革，以期激發(fā)學生自主學習積極性，提高學習質(zhì)量和效率。

二、OBE理念與研究生教學的契合性

需求導向教育（Outcome-based Education， OBE）是由美國學者Spady在1981年提出的一種“基于結(jié)果”的教育理念，至今已在世界范圍內(nèi)得到廣泛實踐和認可［1］。它組織并實施包括課程、教學和評估在內(nèi)的整體性的教育改革，以學生為中心、以結(jié)果為導向，制訂相應的課程、方法和學習計劃用于提高學生的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)，以達到預期的學習目標。

OBE教學理念提倡建立有效的教學監(jiān)督和可持續(xù)發(fā)展機制，要以改進教學方法推動教育教學，完成教學計劃，培養(yǎng)“學訓結(jié)合、德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)應用型人才”，既重視“才”的訓練，也要注重“德”的培育。使學生既具備系統(tǒng)的專業(yè)知識，又有突出的實踐能力、良好的人文底蘊、積極的創(chuàng)造思維；既具有主動的合作精神，又具有高尚的家國情懷。堅持OBE人才培養(yǎng)理念，既可加強專業(yè)知識學習，又可強化職業(yè)技能培養(yǎng)。

以學生為本是我國高校學生教育管理工作的價值取向［2］。導師作為研究生教育教學工作的引領者和實踐者，在指導和教學過程中發(fā)揮著重要的作用。導師應始終圍繞行業(yè)需求和培養(yǎng)學生綜合能力這一中心，開展學習指導、創(chuàng)新指導、項目實踐等活動，提供高效的教學規(guī)劃和管理計劃，以滿足學生成長、成才的需要。導師在教育教學工作中尤其要尊重學生的主體地位，重點培養(yǎng)學生的自主學習能力，關注學生的全面發(fā)展、協(xié)調(diào)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。

OBE教育理念與我國研究生教育的價值取向高度契合，兩者都把學生置于教育的中心位置，以服務學生成長、成才為目的而開展教育教學工作。

三、OBE理念下的研究生教學改進策略

OBE理念不但可以應用在研究生培養(yǎng)目標體系的制定和評價上，還可以用于指導整個培養(yǎng)過程的建構(gòu)和優(yōu)化。其指導思想是，以學生在該專業(yè)領域應具備什么樣的能力為基礎而建構(gòu)成果藍圖，聚焦重要的高峰成果，自上而下進行設計，明確學生的學習成果，構(gòu)建課程體系，優(yōu)化教學策略和方法，期待所有學生抓住成功學習的機遇，最終獲得成功，并采用合理的教學評價體系，根據(jù)反饋對設計中的不足及時進行改進和完善。

筆者結(jié)合多年工科研究生教學工作的實踐與疫情防控背景下教學工作的特點，以OBE理念為指導，在明確工科研究生教學目的的基礎上，對教學內(nèi)容和教學整體過程重新思考，制訂出了符合當前實際的工科研究生教學規(guī)劃，如圖1所示。

基于OBE理念的預期目標培養(yǎng)理念，在線教學具有可重復性的優(yōu)點［3］，學生在學習過程中如果遇到疑難問題，可以回看教學視頻，提高自主學習能力，逐步深入，鞏固學習，達到對課程內(nèi)容的重難點進行透徹理解的目的。以基于OBE理念的工科研究生教學規(guī)劃作為基礎，把傳統(tǒng)的教師主導轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生為中心，實現(xiàn)理論實踐教學一體化，不以期末卷面成績?yōu)閱我辉u價標準，從多維化的學習過程中形成評價體系，形成完善的信息反饋制度，便于對課程體系以及教學內(nèi)容進行實時改進。

OBE理念指導的在線教學最大的特點是，以明確的教學目的為核心開展教學過程，并作為后期教學評估的標準以評判教學質(zhì)量。豐富知識技能、明確過程方法和正確的價值觀被稱為教學目的的立體性體現(xiàn)。如圖1所示，首先，為豐富學生的知識技能，導師需要梳理教學和實踐內(nèi)容，根據(jù)難易程度找出學習或項目中的重點和難點，制訂出明確的學習任務，由淺入深，指導學生完成任務。同時導師應該盡量放手，鍛煉學生自主學習和獨立思考的能力，對于學生遇到的難點問題，導師先進行啟發(fā)式答疑，并在下次設置練習和項目時著重講解這方面的內(nèi)容，以此來形成正向反饋。其次，需要以明確的過程方法指導學生，采用適宜的教學方法，精心設計教學過程，制訂出具體教學任務和要求。教學過程中盡可能利用多樣的教學形式，如教學指導視頻、項目技術文檔、測試評估內(nèi)容和小組討論任務等，通過直播課程的方式實時檢查學生的學習進度和學習成果，加強與學生的交流互動。最后，在疫情防控期間，特別要注重對學生正確價值觀的引導，以立德樹人為導向，使學生在科研學術能力、思想覺悟和道德取向等方面得到全面發(fā)展［4］。

四、基于PBL教學法開展教學實踐

PBL（Problem-based Learning）問題教學法［5］是以問題為導向、以學生為中心的教學方法，其核心是貫徹培養(yǎng)學生學習能力的教學觀念，改變傳統(tǒng)教條式的教學方法，提高學生自主學習能力和學習動力，讓學生主動探索求知，而不是一味地被動接受。PBL問題教學法可以提高學生在教學活動中的積極性和創(chuàng)造性，提高學生主動思考和解決問題的能力，增強學生探索問題的興趣，是旨在培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的探究式教學法。

目前，在線教學還存在許多亟待解決的問題，其中最大的困難是導師無法實時掌握學生學習的真實狀況，對學生學習質(zhì)量、效率以及對知識的理解程度無法做出有效判斷。為解決此問題，基于PBL學習法，對教學方法進行了改進［6］，提前設計出理論學習和項目實踐中的重點、難點問題，從問題出發(fā)，培養(yǎng)學生自主學習和解決問題的能力，然后通過教學引導學生形成正確的學習思路，根據(jù)問題反饋實時跟進學生的學習情況?；赑BL的教學實踐過程包括如下環(huán)節(jié)。

（一）明確學習目標，為學生指明方向

教師為學生明確指出通過學習課程應獲得的專業(yè)知識和能力，并結(jié)合時代趨勢、行業(yè)發(fā)展前景、學生自身意愿、學校人才培養(yǎng)方案、課程安排等情況，制定出符合學生發(fā)展的學習目標，根據(jù)教學內(nèi)容的重點或者難點進行模塊劃分，定時在線上公布現(xiàn)階段的學習目標和學習任務，這樣不僅可以有效地促進學生的學習，而且有助于教師對學生學習情況進行監(jiān)督、檢查。

（二）引導學生自主學習，激發(fā)學習積極性

對于學習目標中劃分的重點和難點問題，提前將問題和練習測試題發(fā)給學生，學生可以根據(jù)設計的問題提前查找相關資料，這樣，在導師課程直播中對問題講解時，學生已對相關知識有一定了解，聽課效果會更好，進一步激發(fā)了學生的學習主觀能動性［7］。導師通過直播課程的出勤率、課上回答問題的積極性、在線測試的成績和小組討論的匯報成果等，可以準確掌握學生的學習進度和學習難點，針對反饋進行重點、難點的講解以提高學生自主學習和交流討論的熱情，有效敦促學生對課程的整體掌握。

（三）團隊協(xié)作學習

線上協(xié)作討論是開展線上學習的一個重點。導師根據(jù)需要將2～3名學生劃分為一個小組進行協(xié)作學習，根據(jù)教學進度設置項目任務和問題討論任務，讓小組成員都參與其中。導師通過騰訊會議軟件定期開展線上討論會議，利用屏幕分享和在線文檔展示的方式，聽取每個小組的協(xié)作學習情況和團隊項目實踐情況，實時進行講解、點評和評價，一些優(yōu)秀的項目案例還可以直播錄屏后上傳至相關學習平臺以供學生回看和復習。

（四）情景化學習

對于需要做相關實驗的課程，情景化教學可以極大程度上幫助學生加深對知識的理解和掌握。工科是實踐性較強的學科，在疫情導致學生無法做實驗的情況下，導師在教學方法上應有所改進，充分利用情景化教學模式，以增加學生的感性認識。

例如，根據(jù)項目開發(fā)需求，導師提前將項目素材發(fā)給學生，以錄制視頻或直播講解的方式進行項目分析和相關工具的介紹，將項目開發(fā)過程中的需求分析、過程設計、項目實現(xiàn)和系統(tǒng)測試等結(jié)合課程內(nèi)容介紹給學生，或把已完成的項目開發(fā)模板和文檔資源等發(fā)布給學生，利用線上直播或者錄制視頻的方式進行講解，讓他們對項目的開發(fā)過程有一定的了解。

（五）學習匯報制度

實施每周學習匯報制度，擺脫枯燥單一的匯報方式，采取翻轉(zhuǎn)課堂的形式，在每周固定時間通過騰訊會議軟件共享屏幕的方式，讓每名學生梳理本周學習進度和具體工作，講解學習內(nèi)容，演示相關操作，匯報在學習和項目實踐中遇到的問題。教師根據(jù)匯報內(nèi)容，解答學生的疑問，并及時調(diào)整后續(xù)的學習任務。

結(jié)語

采用OBE教學理念結(jié)合PBL教學方法針對工科研究生專業(yè)特點進行的教學設計，具有明確的教學內(nèi)容和合理的教學方法，增強了學生的自主學習能力和團隊學習過程中的主觀能動性。教學過程中，結(jié)合多種軟件工具，創(chuàng)建線上教學新模式，加強師生之間的溝通和互動。實踐表明，該教學方法在提高學生自主學習能力和提高學習質(zhì)量等方面有顯著的成效，是突發(fā)公共衛(wèi)生事件下工科研究生教學模式的有益探索。

參考文獻

［1］蘇占華，趙志鳳.基于OBE理念的項目教學模式優(yōu)化研究［J］.黑龍江科學，2022，13（5）：116-118.

［2］劉海昭，郝梓旭.突發(fā)疫情背景下研究生社會主義核心價值觀培育路徑構(gòu)建研究［J］.財富時代，2020（11）：66-67.

［3］孫懿宏，馬茂祥.疫情中研究生自主學習的深度訪談研究［J］.佳木斯職業(yè)學院學報，2021，37（2）：121-122.

［4］王瑩瑩，何蘋，郭相科，等.疫情時期基于OBE理念的混合式教學探索［J］.牡丹江教育學院學報，2020（7）：103-107.

［5］王敬，楊玉杰，丁麗霞.新課程改革背景下以學生為中心的PBL教學法實踐研究：以河北省H高校實驗班為例［J］.科教文匯，2022（18）：73-78.

［6］竇新宇.基于OBE和PBL理念的“電氣控制與PLC技術”教學研究［J］.工業(yè)技術與職業(yè)教育，2022，20（4）：45-48.

［7］朱劍鋒，陶燕麗，楊建輝，等.基于PBL教學法的《工程地質(zhì)》課程教學設計［J］.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐，2022，5（8）：159-161.

Abstract： The outstanding characteristics of engineering postgraduates teaching are the combination of theory and practice， especially focusing on the cultivation of practical operation ability based on professional theoretical knowledge. Under the influence of epidemic situation， the learning environment and conditions of postgraduates have changed. In order to ensure the learning quality of engineering postgraduates under the epidemic， the teaching plan based on the concept of outcome-based education（OBE） is timely adjusted， and the teaching practice with problem-based learning （PBL） is carried out. The fact shows that this teaching method has achieved remarkable results in improving the autonomous learning ability of the students， which is a useful exploration of the teaching mode of engineering postgraduates.

Key words： Outcome-Based Education（OBE）; Problem-Based Learning（PBL）; engineering postgraduates