加拿大渥太華大學OBE 工程教育發(fā)展現(xiàn)狀分析*

張婷 趙霞

蘭州理工大學 蘭州 730050

0 引言

OBE 工程教育模式起源于北美國家，意指“以確保學生圍繞培養(yǎng)目標而開展學習活動，使學生在畢業(yè)時獲得實質(zhì)性的學習成果”的一種教學模式[1]。作為一種以學習成果為導向的逆向能動思維理念，OBE 理念在北美、歐洲各國得到十足的發(fā)展，并結(jié)合各國國情形成各自的系統(tǒng)化教育教學體系[2]。

渥太華大學的工程學院是世界最優(yōu)秀的工學院之一，本論文在調(diào)研加拿大渥太華大學工程教育現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析國內(nèi)工程教育與國外的不同，根據(jù)我國國情和教育背景現(xiàn)狀，考慮哪些方面可以借鑒和實踐。

1 渥太華大學的工程教育情況

渥太華大學專門設(shè)置有工程學院，下設(shè)土木工程、化學工程、信息工程、計算機工程、計算機科學、電子工程、軟件工程等專業(yè)。現(xiàn)以化學工程專業(yè)為例，說明渥太華大學工程教育的特點。

1.1 課程設(shè)置特點

渥太華大學化學工程專業(yè)的課程設(shè)置見表1。通過對其課程設(shè)置的研究和與國內(nèi)化學工程專業(yè)課程設(shè)置進行對比，可以發(fā)現(xiàn)其特色主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

表1 渥太華大學工程學院化學工程專業(yè)課程設(shè)置

（未完）

（續(xù)表1）

1.1.1 注重數(shù)學的學習

創(chuàng)新思維離不開數(shù)學，國外的大學不論什么專業(yè)都很注重數(shù)學的學習，即使是文科專業(yè)，在大學里也必修多門高等數(shù)學課程。因為他們充分認識到數(shù)學訓練對于陶冶一個人的情操，鍛煉一個人的思維能力，乃至提升一個人的綜合素質(zhì)水平，都有非凡的功效。只有通過嚴格的數(shù)學訓練，才能使其具有堅定不移而又客觀公正的品格，并形成一種嚴格而又精確的思維習慣，從而對其取得事業(yè)的成功大有裨益。他們不僅充分認識到了數(shù)學的學習與訓練絕非實用主義的單純傳授知識，而且深知數(shù)學的文化理念和文化素養(yǎng)在造就一流人才中的決定作用。渥太華大學對數(shù)學的重視程度很高，其化學工程專業(yè)一、二年級主要學習的數(shù)學課程有：微積分，分3 學期修完，每學期48 學時，共144 學時；線性代數(shù)概論，48 學時；工程概率論與統(tǒng)計學，48 學時；常微分方程和數(shù)學方法，48 學時。到了三年級還有數(shù)學在專業(yè)中的應(yīng)用的課程——數(shù)學方法在化學反應(yīng)平衡中的應(yīng)用，48 學時。以上學時僅指講授學時，不包括輔導課和討論課學時。而國內(nèi)大學各工科專業(yè)高等數(shù)學類課程僅在大一、大二學習，大學三年級以后就不學習數(shù)學了，以學習專業(yè)課程為主。以筆者所在學校為例，工科非數(shù)學專業(yè)大一學習高等數(shù)學，每學期80 學時，共160 學時；大二學習線性代數(shù)，32 學時，概率論和數(shù)理統(tǒng)計，48學時。這應(yīng)該就是非數(shù)學專業(yè)學生所學的所有數(shù)學課了。

1.1.2 渥太華大學一、二年級的專業(yè)課程比例比國內(nèi)普遍要高

第一學年除了有為專業(yè)課程提供理論計算基礎(chǔ)的數(shù)學、物理、化學等課程之外，還包括化學工程基礎(chǔ)等專業(yè)基礎(chǔ)課程。但無類似國內(nèi)的外語、體育、政治、歷史等公共課。第二學年的專業(yè)相關(guān)課程比例更高，包括流體流動，傳熱操作，單元操作，過程合成、設(shè)計和經(jīng)濟等課程。學生在前兩年基本能學完專業(yè)基礎(chǔ)課，三、四學年基本都是專業(yè)課，同時學習一些與化學工程相關(guān)的材料類、環(huán)境類及計算機類課程如化工先進材料、清潔生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展、化工中的計算機輔助設(shè)計等課程。

1.1.3 實習和課程設(shè)計類實踐教學環(huán)節(jié)比較少

從化學工程專業(yè)的課程設(shè)置來看，課程并沒有細分為理論課和實踐課，沒有設(shè)置專門的類似于國內(nèi)的認識實習、生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習課程；設(shè)計類課程也比較少，只有一門工廠設(shè)計課程，而國內(nèi)的工科專業(yè)至少有3 ～4 門的課程設(shè)計，還有重中之重的畢業(yè)設(shè)計。渥太華大學實習和課程類實踐教學環(huán)節(jié)比較少的原因可能是課程中包含了實習和課程設(shè)計類的大作業(yè)，學生需要統(tǒng)一完成理論知識、實習和課程設(shè)計類知識的學習和考查。這樣的設(shè)置就使得學生的學習負擔比較重，一學期如選修4 門課程，可能完成的任務(wù)量相當于國內(nèi)高校8 門課的任務(wù)量。

1.2 教學模式

渥太華大學很多必修課程的教學都分為三個部分：講授（Lecture）、實驗（Laboratory）和輔導（Tutorial），簡稱LLT 模式。一門課程學時數(shù)如果為48 學時，指的是講授學時為48 學時，并不包含實驗和輔導學時；一周除了有2 次課的講授之外，還有1 ～2 次的輔導課和1 次實驗課。

1.2.1 講授（Lecture）

講授課與我們國內(nèi)高校普遍采用的課堂形式差別不大，結(jié)合多媒體設(shè)施，由主講教師授課。但教師非常注重與學生的交流，每堂課上課前都會提前進教室和學生交流，了解學生對課程的掌握程度；課程進行中會不時地提問學生之前學過的內(nèi)容，以達到知識鞏固的目的。上課時PPT 通常只是作為一種輔助手段，教師的肢體語言比較豐富，與學生的互動也比較多，教師每講一部分內(nèi)容，都會問學生是否有疑問，如果有疑問會及時解答，沒有疑問就繼續(xù)講課；學生也可以隨時提問，教師不會因為學生的打斷而生氣，會認真地解答疑問。從學生的問題來看，大部分學生對課程是做了預習的，是帶著問題來上課的，部分問題有一定的深度。課堂信息量大，對學生要求高，教師很少針對一個內(nèi)容重復去講，如果學生上課前不預習，課后不復習，很難跟上課堂上教師的教學節(jié)奏。

渥太華大學的大部分課程配有助教（Teaching Assistant，TA），隨堂聽課，協(xié)助主講教師工作。助教一般由在讀研究生擔任，對于任課教師來說，助教的輔助工作在很大程度上減輕了他們的負擔。通常每門課的教授都配備2 名左右的助教，助教會在作業(yè)批改、答疑、實驗輔助等方面分擔教授的工作量，解決了教授因精力所限而無法兼顧每個教學環(huán)節(jié)和每個學生的問題，教授可以將時間和精力放在更好地組織教學內(nèi)容，追尋更高效的教學方式上。

1.2.2 輔導課（Tutorial）

輔導課主要由助教來進行答疑，或者組織知識點的討論。有時候，助教的講解對本科生來說比教授的講解更容易理解。這與教授的教學熱情和教學水平的高低無關(guān)，教授早已遠離求學階段，可能不夠了解學生學習的困難和困惑。而身為研究生的助教，剛剛經(jīng)歷過本科階段，對本科生的心理和學習中的困惑比教授更加熟悉，更容易感同身受。因此，助教更清楚學生學習中的困難和困惑，更了解學生難以理解的知識點在哪里，在輔導時可以更加清晰細致、有針對性地進行問題突破。從這一點來說，助教制度的設(shè)置和實施，對學生意義重大。

1.2.3 課程實驗（Laboratory）

課程實驗與國內(nèi)大學的課程實驗時間安排差不多，都是隨著理論課的進行而逐漸開展，但內(nèi)容差別較大。國內(nèi)高校課程實驗內(nèi)容圍繞幾個核心原理或者典型工程現(xiàn)象，實驗教師根據(jù)實驗指導書講解實驗原理，展示操作步驟、數(shù)據(jù)采集方式等，然后由學生動手操作，觀察現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)，通過計算和分析得到相應(yīng)結(jié)果。這樣的實驗形式目標明確，便于在有限的時間內(nèi)，直截了當?shù)孬@取直觀的信息。因為學生眾多，實驗室資源緊缺，實驗教師人數(shù)有限，并不是每個學生都能動手完整操作一遍，對學生進行科學研究的能力訓練不夠充分。渥太華大學的專業(yè)課實驗也是伴隨整個理論課全過程的，實驗課每周都有安排，而且為了便于學生選課，實驗時間有兩種甚至三種方案供學生自由選擇。做實驗時，先由教師展示本課程的專業(yè)應(yīng)用。以車輛工程的某實驗為例：實驗教師當場拆卸一個發(fā)動機，詳細展示內(nèi)部的構(gòu)造及機能；然后學生分組討論，通過課堂理論知識、課后的知識補充，考慮去驗證哪個實驗現(xiàn)象或進行哪個方向的研究，教師對學生并無指定的完成主題或者操作要求，學生的主動意圖占主導。實驗過程中，實驗教師并不干涉學生的思路，只是幫他們解答疑問；實驗結(jié)束時，不管結(jié)果如何，由學生主動與教師交流，展示自己在做什么，交流內(nèi)容包括用了什么方法，達成了何種效果，這樣的結(jié)果可能是由哪幾種原因?qū)е碌摹嶒灲處煏鶕?jù)學生的表現(xiàn)，例如實驗手段的采用、思考問題的深度、總結(jié)問題的完善程度等，給出評價。這樣的實驗課展示出了學生多樣的學習手段、思考問題的角度，并且鼓勵學生自主地發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。但是這樣的安排建立在優(yōu)越的實驗設(shè)備、充沛的教師資源基礎(chǔ)上。最主要的是學生愿意主動去思考，去設(shè)計方案和實施步驟，而不是所有的內(nèi)容都等教師提供。國內(nèi)高校的有些學生，一旦給他們一個開放性的題目，他們便手足無措，不知從何入手，筆者認為這可能是他們在這方面的訓練太少了，從小到大都是教師教什么學生就學什么，長期缺乏主動思考，便不會思考了。

1.3 評價方式

渥太華大學的教學思想和目標是：一切以學生為中心，教給學生全面發(fā)展的知識，培養(yǎng)其技能，發(fā)揮其潛能，為學生的終身發(fā)展負責。這一教學理念也體現(xiàn)在教學評價過程中。教師對學生的評價重在過程性評價，期末考試成績并不是最重要的部分，有些課程期末考試比重低至35%。部分課程的評價方式及比重見表2。

表2 渥太華大學部分課程的評價方式及比重

筆者所在學校工程類課程，特別是必修課程期末考試的成績比例多在60%到80%之間，隨著網(wǎng)絡(luò)輔助教學的發(fā)展和對過程評價的重視程度逐漸提高，這個比例也在逐年下降，但是下降有限，最低也不會低于50%。

另外，渥太華大學的教師有專門的信箱來收取學生作業(yè)，學生做完之后自行投遞即可。但教師對學生作業(yè)的時限要求十分嚴格，如果超過時限才交，便沒有成績。

1.4 學生學習特色

除了課程設(shè)置，教師教學和評價方式之外，渥太華大學的學生學習也頗具特色。

1.4.1 主動學習

渥太華大學的學生普遍學習自覺性高，自律性強，課堂紀律非常好，上課時都能積極思考，主動提問。其原因可能有兩點。第一，學費高，教材貴。渥太華大學的本科生要修滿40 多門課，每門課3 000 加元，即使對本地學生來說也是不小的開支，而國際生還有學習語言的額外開支，負擔更重。這里的教材由于版稅很高，價格都比較高，新教材價格都在100 加元以上，即使是二手教材，價格也在70 ～100 加元。經(jīng)濟上的壓力使得學生都不得不好好學習。第二，學校執(zhí)行寬進嚴出的政策，學生畢業(yè)率只有50%左右。每門課程的通過率都不是很高，如果學生所選的課程有3 門沒有通過，就會被要求轉(zhuǎn)專業(yè)，6 門沒有通過，就會被退學。為了能不被退學，繼續(xù)修讀自己喜歡的專業(yè)，并順利畢業(yè)，學生會更加認真地上好每一節(jié)課。

1.4.2 主動交流

包括學生和老師的交流，學生之間的交流。除了上課師生可以互動之外，教師還專門安排答疑時間（office hour），有疑問的學生可以去教師辦公室請教師答疑；另外還安排了討論課，讓學生針對某一個問題或項目進行探討，由教師或TA 進行指導。

學校也提供了很多適合學生探討和分享的場所，在教學樓的走廊上，圖書館的專門區(qū)域內(nèi)，校園其他地方，有很多圓桌和椅子，小組的三五成員可以選擇他們喜歡的地方進行討論、研究，合作完成作業(yè)或者項目。因此很多項目都是大家集思廣益完成的，也具有較高的創(chuàng)新性。

筆者所在學校的很多學生還不太能主動學習和主動交流。究其原因可能是：第一，經(jīng)濟壓力不大；第二，畢業(yè)率較高；第三，很多學生不善于與人交流；第四，很多學生學習時不思考，導致無問題可問，無問題可交流。校園學習環(huán)境的改善、設(shè)施的完善都比較容易實現(xiàn)，但學生學習態(tài)度的轉(zhuǎn)變、學習方式的改變可能需要經(jīng)歷很長的一段時間才能達到要求。

2 結(jié)束語

從以上分析可知，國外工程教育教學模式和國內(nèi)還是有很大差別的。但不能說國外的教學模式一定都好，都適合國內(nèi)的學生。國內(nèi)外教育環(huán)境差異較大，但是只要我們集思廣益，博采眾長，并通過不斷的改革深化，必將找到適合本校學生的教學方法和模式。