邊心田 陳貴賓

摘? 要：應用光學是光學工程、儀器科學與技術、物理電子學等學科重要的技術基礎，對《應用光學》課程傳統(tǒng)教學模式中教學方法、課程內容設置和課程考核等方面進行改革，提出將成果導向教育理念（Outcome-Based Education，OBE）引入到應用光學課程教學改革實踐中，在應用光學課程教學中通過逆向設計、正向實施的方法，根據(jù)課程的預期學習產出優(yōu)化教學過程，通過對教學內容，教學方法和課程考核進行設計和優(yōu)化，構建有效的學習評價體系。從而提高教學質量，提高學生的專業(yè)實踐能力。

關鍵詞：OBE;教育模式;課程改革

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）07-0113-03

Abstract： Applied optics is an important technological basis for optical engineering， instrumental science and technology， physical electronics etc. The arrangement of teaching contents， teaching methods and course assessment in the conventional teaching mode of Applied Optics are reformed. The Outcome-Based Education （OBE） concept is introduced. In the practice of teaching reform of Applied Optics course， the teaching process is optimized according to the expected learning output of the course by means of reverse design and forward implementation， and an effective learning evaluation system is constructed by designing and optimizing the teaching content， teaching methods and course assessment， so as to improve the quality of teaching and students' practice ability.

Keywords： OBE; course reform; teaching mode

應用光學是光電類專業(yè)本科生的學科基礎課，課程涉及光學的基本原理和基本理論，具有光學理論與實際應用相結合的特點，反映現(xiàn)代光學的發(fā)展與應用。應用光學是淮陰師范學院光電信息科學與工程專業(yè)和應用物理學專業(yè)的專業(yè)必修課，其理論和實驗課時分別為48學時、16學時。讓學生在有限的學時內掌握應用光學的基本理論知識和相關光學類工作的能力既是該課程的基本任務，也是OBE理念教學關鍵環(huán)節(jié)。

關于應用光學的課程教學改革，許多研究者進行了大量的探索并取得較好的效果[1-7]。基于成果導向的教學模式（Outcome-Based Education，簡稱OBE）是20世紀90年代發(fā)展起來的教育理念，已在澳大利亞、日本、英國、美國等國家實施并取得較好的反饋[8-13]，在國內眾多高校的專業(yè)教育中得到廣泛的應用。探索基于OBE教學理念的光電類專業(yè)《應用光學》課程在教學方法、內容設置和課程考核等方面的課程改革，對提高學生創(chuàng)新思維和綜合實踐能力具有重要意義。

一、《應用光學》課程教學改革的意義

《應用光學》以幾何光學原理為基礎，分析研究典型光學儀器、光度學、色度學、光纖光學系統(tǒng)、激光光學系統(tǒng)及紅外光學系統(tǒng)等的基礎理論和這些光學領域的計算方法。通過本課程的學習，對樹立學生理論與實踐相結合，培養(yǎng)學生科學研究能力和創(chuàng)新思維能力都有重要的作用[14]。

該課程具有實際應用性強、知識點繁多、課時短等特點，在目前的傳統(tǒng)教學中具有以下問題：

1. 課程內容多，教學課時短。本課程包含了幾何光學、理想光學系統(tǒng)的成像性質與計算方法、目視光學儀器、平面鏡棱鏡系統(tǒng)、成像光束的選擇、輻射度學和光度學的基礎理論、光能量計算方法、光學系統(tǒng)成像質量等教學內容，但是課時較少，而且教學實踐與教學任務中課程目標不匹配。

2. 課程知識點邏輯性強，公式多。應用光學中許多知識點需要通過推導的方式來加以理解和掌握。傳統(tǒng)的教學方法阻礙了學生的思維，學生掌握知識不牢固，導致學生不能很好的結合所學應用光學知識解決對應的問題，學生的實際工程實踐能力不足。

3. 應用性強。本課程的培養(yǎng)目標是使學生具有實際工程實踐能力。但是由于該課程的課時太少，學生在有限的課時內對某些知識點難以理解，不能達到該有的解決工程問題的實踐能力。

由于存在以上問題，使得現(xiàn)有的《應用光學》教學效果不盡理想，要想上好這門課，既存在一定的難度，也具有一定的挑戰(zhàn)性。OBE教育理念和教育管理模式強調以學生的學習產出為動力，進而反向探索改善學習方法，有助于培養(yǎng)學生的自學和創(chuàng)新能力[15，16]。OBE教學理念是以“學”為中心的教學范式，強調提高學生學的質量，注重學生特定的學習成果，教師不再是課上的講解者，而是學習方法和學習環(huán)境的設計者，注重學生預期學習成果的達成。我們在《應用光學》的課程教學中采用OBE教學模式對課程內容、教學方法和課程考核評價體系三個方面進行改革，提高學生學習效果，達到預期的工程實踐能力。

二、課程內容的改革

（一）基于OBE理念優(yōu)化教材，設計合理的教學內容

按照淮陰師范學院光電信息科學與工程專業(yè)培養(yǎng)目標，培養(yǎng)適合具有國際化視野，能在光學類技術領域從事研究、設計、開發(fā)等工作的應用型高素質人才。采用OBE理念的教學方式，以培養(yǎng)學生實際實踐能力為導向，針對性的選擇合適的教材，優(yōu)化教學內容。目前，課程教學采用的教材主要有《應用光學》（張以謨 主編，電子工業(yè)出版社，2015年，第4版）、《應用光學》（李林 黃一帆 主編，北京理工大學出版社，2017年，第5版）、《應用光學》（胡玉禧 主編，中國科學技術大學出版社，2015年，第2版）。依據(jù)本課程的教學目標，結合學生實際情況，以能促進學生深層次學習為目的，我們選用李林老師編寫的《應用光學》為教程，同時選用另外兩本為參考書，重點突出學生的預期成果，在教學中對基于成果導向的策略進行實施，并對其效果進行評估和反思。

教學內容方面，以目標為導向，優(yōu)化教學內容和教學過程。將盡量多的實驗搬入課堂，提升學生的興趣，實時與學生進行討論并及時掌握學生動態(tài)學習的能力，并對學習過程中學生存在的問題進行及時的指導和糾正，培養(yǎng)學生良好的學習習慣。

（二）以成果產出為導向，對課程教學大綱進行合理化設置

OBE教學模式是以預期成果產出為目標，需要教師明確課程的“預期成果產出”并根據(jù)課程的知識點多，理論公式復雜繁多，邏輯性強等特點引入“項目式教學方法”[6]。學生在課程的學習中經過這種成果產出的課程實踐訓練，加深學生對知識點的理解，促進學生在解決應用應用光學問題過程中，善于利用應用光學的思維方式考慮問題，提高學生的興趣，最終提升學生的學習效果。

（三）以產出成果為導向，考核體系選用過程性考核的方式

基于OBE理念的教學模式，以能力為目標，基于OBE的過程性課程考核方式更注重考核的靈活性和目標性。在學生研討、評價過程中，對于難度較小、花費時間不長的題目可以進行隨堂測試，可以采用分組討論、題目測試以及課堂提問等方式。對于難度大的題目可以采用討論后形成報告的形式測驗。學生的最終學習效果通過學生學習的整個過程體現(xiàn)出來，達到整體評價的目的。

三、課程改革成效

近年來，本校對應用物理學專業(yè)和光電信息科學與工程專業(yè)實施OBE理念實踐教學模式改革以來，學校的人才培養(yǎng)質量得到大幅的提升，學生對待課程有明顯的學習積極性。課程給學生帶來有意義的變化，而且這種變化在課程結束后還能持續(xù)下去。課程改革改變了傳統(tǒng)的以“教”為中心的教學范式，改為以“為”為中心，任務目標從以前的注重如何提高教的質量，轉為提高學的質量，學習理論是嵌套式、是知識框架的相互溝通，教師在整個課程中起到的作用是學習方法和學習環(huán)境的設計者，針對不同的教學目標，設計不同的課上或課下的教學活動，并通過有效的教學方法將這些教學活動有效的組織起來，讓學生去學習和應用，不斷擴展完善頭腦中對應知識的框架，促使學生進入深層次學習，從而激發(fā)學生的學習潛力。

自從學校推行OBE理念教育以來，學生《應用光學》課程的學習有了顯著的成效。學生對課程學習的滿意度也有了明顯的提高。學生學習成績與以前相比也明顯上升，學生高分數(shù)段人數(shù)明顯上升，不及格人數(shù)明顯下降。課程改革后該門課程的學生平均成績提高了15分左右。提出OBE課程改革前、后學生成績的變化如圖1所示。由圖1中課改前、后學生成績分布統(tǒng)計圖可以看出，課改前學生（2015級）的高分數(shù)段人數(shù)不足10%，不及格人數(shù)較多超過10%，課改后的2016級學生和2017級學生的成績有了顯著的提高，超過90分的學生和超過80分的學生人數(shù)均有了大幅度提升，不及格人數(shù)下降到5%左右。所以，推行OBE理念的教學模式教學以來，學生的成績有了明顯的提升。

四、《應用光學》課程改革的思考

新時代下學生以及學生的學習發(fā)生著巨大變化，現(xiàn)在多元化的學習環(huán)境，上課的課堂已經不再是學生學習知識的唯一信息來源，學生的學習傾向于碎片化的學習，不喜歡長時間的聽講，學生更容易受智能手機等移動設備的影響，習慣于圖像視頻的刺激，不習慣閱讀長篇文字，面對海量的知識信息，學生知識面廣、思維活躍但是思考問題的深度不夠，專注力下降。喜歡嘗試新鮮事物但是不能靜下心來潛心學習，容易受到挫折就放棄。認為課程學習乏味，認識不到學習內容與未來生活的關聯(lián)性，這就促使我們在教學過程中積極適應時代變化，改變教學策略，應用適合學生的教學模式，引導學生。促進教與學目標的達成。

基于OBE教學模式應用于應用光學的課程教學改革，注重課程安排和教學內容的持續(xù)改進優(yōu)化，采用過程性考核體制，提升了學生的創(chuàng)新能力和實踐應用能力?；贠BE模式的應用光學課程改革采用以學生的成果產出最大化為目的，將學習科學的理論應用于課程教學，從課程的實際出發(fā)設計出適合所教授課程、能夠促進學生學習的深層次教學策略。改變了傳統(tǒng)的教師課堂講授和學生實驗，以期末考試成績作為評價結果的固定教學方式，將項目化教學引入課程改革中，采用過程性考核體制。通過課程改革，實現(xiàn)了學生的主體性，促進學生的積極性，解決了傳統(tǒng)教學中學生掌握知識難以均衡的問題。OBE教學模式的靈活性和先進性決定了在未來教學過程中具有廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1]許嘉文，程湘愛，鐘海榮.“應用光學”課程教學模式的思考與建議[J].高等教育研究學報，2016（1）：115-120.

[2]郭仁慧，高志山.談《應用光學》教學的改進方法[J].高教論壇，2009（1）：90-92.

[3]顧佩華，胡文龍，林鵬，等.基于學習產出OBE的工程教育模式——汕頭大學的實踐與探索[J].高等工程教育研究，2014（1）：27-37.

[4]邊心田，陳貴賓.基于OBE理念的應用光學課程改革與實踐[J].高教學刊，2017，18：125-127.

[5]宋哲英，宋雪玲.基于OBE的工程教育模式下“誤差理論與數(shù)據(jù)處理”課程改革[J].高教學刊，2016（16）：153-155.

[6]倫鏡盛，劉柱，陳美珍，等.基于OBE與整合思維的細胞工程教學改革初探[J].高校生物學教學研究：電子版，2016（3）：35-39.

[7]黃斯珉，楊宇.OBE模式在《物理化學》課程教學中的應用研究[J].東莞理工學院學報，2016（3）：111-114.

[8]梅運軍，黃嵐，胡純，等.成果導向教育理念（OBE）下的環(huán)境工程微生物學課程教學改革與實踐[J].微生物學通報，2018，45（3）：609-615.

[9]王洪華，王敏玲，丁彥禮，等.OBE教學模式下《工程物探》課程教學改革與實踐[J].高教學刊，2018，11：71-73.

[10]周萍，孫躍東，張振東，等.基于OBE理念的“汽車設計制造”課程的教學改革與實踐[J].江蘇科技信息，2016（24）：35-37.

[11]郭兵，林秀珍，徐平如，等.OBE思維導向的問題啟發(fā)教學法在物理化學教學中的應用[J].東莞理工學院學報，2015，22（5）：104-107.

[12]徐送寧，岱欽，黃月，等.基于光電產業(yè)需求的光電信息科學與工程專業(yè)的改革與實踐[J].高教學刊，2016，3：232-235.

[13]朱進容，黃楚云，姚育成，等.光電信息專業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究與實踐[J].教育教學論壇，2013（52）：202.

[14]李林，黃一帆.應用光學[M].北京：北京理工大學出版社，2017.

[15]宋曉嵐，金勝明，許向陽，等.基于OBE理念的“無機材料科學基礎”課程教學設計與課堂文化建設[J].創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)教育，2018，9（4）：87-92.

[16]邊心田，陳貴賓.基于翻轉課堂模式的應用光學實驗教學探索[J].高教論壇，2016，8：44-46.