王璐　王瑜　劉寶林

摘 ?要：針對(duì)疫情期間“停課不停學(xué)”必須采取線(xiàn)上授課的情況下。如何保證教學(xué)質(zhì)量不減，課程標(biāo)準(zhǔn)不降成為所有高等學(xué)校教師所面臨的問(wèn)題。文章以中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)的本科生課程“測(cè)試技術(shù)”為例，進(jìn)行了基于OBE理念的線(xiàn)上課堂設(shè)計(jì)與探索。依據(jù)OBE理念，從學(xué)情分析、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)評(píng)價(jià)等三個(gè)方面對(duì)線(xiàn)上課程進(jìn)行了改進(jìn)。教學(xué)實(shí)踐結(jié)果證明，相比線(xiàn)下面對(duì)面教學(xué)，經(jīng)過(guò)基于OBE理念的教學(xué)改進(jìn)之后，線(xiàn)上教學(xué)的效果不僅沒(méi)有降低，還激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情，培養(yǎng)了學(xué)生們的創(chuàng)新思維以及工程應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞：OBE;線(xiàn)上教學(xué);課程設(shè)計(jì);測(cè)試技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2021）01-0102-04

Abstract： Because of the outbreak of the COVID-19， our government have put forward the policy that although we could not go to school， we must mot suspending class. Therefore， almost every domestic university began to establish the online course. But the professor in the university was up against a big problem which was how to guarantee the teaching effectiveness. Under this condition， this paper proposes a curriculum design method based on the new education concept Outcome Based Education （OBE）. Take the undergraduate course "Measurement technology" of Geological engineering in China university of Geoscience （Beijing）， the background of the students， the teaching method and the evaluation of the teaching have been improved. The teaching result have proved that the teaching effectiveness of the online class not only degraded， but also motivated the study enthusiasm of the student， and cultivated the innovative thinking and engineering application ability.

Keywords： OBE; online class; curriculum design; measurement technology

引言

2020年初，全國(guó)范圍內(nèi)爆發(fā)了新冠肺炎疫情，2020年2月4日，教育部發(fā)布了《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線(xiàn)教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出了延期開(kāi)學(xué)期間“停課不停教，停課不停學(xué)”的指導(dǎo)方針[1]。因此，全國(guó)各大院校開(kāi)始了進(jìn)行線(xiàn)上授課。線(xiàn)上授課的最大缺點(diǎn)是師生之間缺乏互動(dòng)，老師不能及時(shí)洞察學(xué)生對(duì)新知識(shí)的接受情況[2-3]。因此，怎么樣在線(xiàn)上授課的情況下，保證課程標(biāo)準(zhǔn)不降，教學(xué)質(zhì)量不減是眾多高校老師面臨的難題。

OBE（Outcome Based Education）是一種以成果為導(dǎo)向的教育模式，OBE關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)后能夠?qū)W到什么，能夠取得的什么成果，能夠獲得什么能力，能否滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)學(xué)生能力的需求，全過(guò)程都是圍繞如何實(shí)現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)結(jié)果來(lái)展開(kāi)，是一種“以學(xué)生為中心”的教育哲學(xué)[4]?？朔鹘y(tǒng)教育以“教師為中心”的教師教什么、學(xué)生學(xué)什么，而不關(guān)注學(xué)生需要什么的缺點(diǎn)，OBE教育理念更有助于培養(yǎng)出社會(huì)所需人才，減小學(xué)校教授知識(shí)與社會(huì)應(yīng)用之間的代溝，更符合現(xiàn)代社會(huì)對(duì)教育的需求。因此，作者以中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)本科生課程《測(cè)試技術(shù)》為案例，依據(jù)OBE教學(xué)理念，對(duì)線(xiàn)上授課進(jìn)行了設(shè)計(jì)與改進(jìn)。

一、學(xué)情分析

首先對(duì)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)的本科生的基本情況進(jìn)行了分析。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)傳承于1954年成立的原探礦工程系探礦工程專(zhuān)業(yè)，是我校最早從事本科生培養(yǎng)的專(zhuān)業(yè)之一，在鉆探/鉆井技術(shù)、隧道與地下空間開(kāi)發(fā)方面形成了較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)和鮮明的專(zhuān)業(yè)特色。本科生專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置多為培養(yǎng)學(xué)生在力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、工程地質(zhì)方面的知識(shí)積累，在電子電路、測(cè)量控制方面的基礎(chǔ)課程相對(duì)缺乏。而測(cè)試技術(shù)這門(mén)課，需要學(xué)生們掌握基礎(chǔ)課程電路技術(shù)、大學(xué)物理，高等數(shù)學(xué)，信號(hào)與系統(tǒng)等方面的知識(shí)。這個(gè)基本情況是無(wú)論線(xiàn)上與線(xiàn)下都存在的一個(gè)共性問(wèn)題。而針對(duì)線(xiàn)上教學(xué)，還有存在獨(dú)特的問(wèn)題。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）在開(kāi)學(xué)之初，對(duì)全校師生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，主要存在以下問(wèn)題：

（一）網(wǎng)絡(luò)卡頓，直播教學(xué)困難

春季學(xué)期開(kāi)學(xué)之初，全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展線(xiàn)上授課，由于教學(xué)軟件技術(shù)不成熟，以及承載量的限制，無(wú)論哪一種直播軟件，都出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)卡頓的現(xiàn)象，學(xué)生不能按時(shí)進(jìn)入課堂，教師直播不流暢，嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量。并且學(xué)生遍布全國(guó)各地，網(wǎng)絡(luò)條件參差不齊，對(duì)于極少數(shù)的留學(xué)生，還存在時(shí)差的問(wèn)題。因此，對(duì)嚴(yán)格按照課表上的安排進(jìn)行在線(xiàn)直播授課非常困難。開(kāi)學(xué)之初，我校對(duì)學(xué)生線(xiàn)上學(xué)習(xí)情況進(jìn)行了調(diào)研，收到4873份有效樣本。針對(duì)學(xué)生自己喜歡的線(xiàn)上授課模式進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果如表1所示，喜歡錄播教學(xué)的學(xué)生達(dá)到了71.8%，喜歡直播教學(xué)的學(xué)生僅僅為30.45%。

（二）線(xiàn)下無(wú)老師監(jiān)督，注意力難集中

線(xiàn)下教學(xué)模式中，一節(jié)課45分鐘，在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生基本還可以集中注意力完成課堂學(xué)習(xí)任務(wù)。在家里溫暖舒適但是略顯散漫的環(huán)境中，學(xué)生整體反應(yīng)自我約束力不足，不能長(zhǎng)時(shí)間高度集中注意力。圖1為關(guān)于學(xué)生專(zhuān)注屏幕學(xué)習(xí)的時(shí)間調(diào)查結(jié)果。調(diào)查結(jié)果顯示，僅有21%的學(xué)生認(rèn)為，自己能夠?qū)Ｗ㈦娔X屏幕進(jìn)行課堂學(xué)習(xí)的時(shí)間為40分鐘。68%的學(xué)生認(rèn)為自己專(zhuān)注屏幕學(xué)習(xí)的時(shí)間為30分鐘，還有3%的學(xué)生認(rèn)為自己專(zhuān)注屏幕學(xué)習(xí)的時(shí)間僅僅為15分鐘。也就是大部分學(xué)生在沒(méi)有老師的引導(dǎo)下，他們的集中注意力學(xué)習(xí)的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到一節(jié)課的時(shí)間。

另外，學(xué)生們還反映沒(méi)有教材，不習(xí)慣線(xiàn)上學(xué)習(xí)等等許多問(wèn)題。因此，面對(duì)如此多的問(wèn)題，作者對(duì)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)的本科生課程“測(cè)試技術(shù)”進(jìn)行了基于OBE理念的教學(xué)設(shè)計(jì)與改進(jìn)。

二、基于OBE理念的教學(xué)設(shè)計(jì)

OBE理念即以成果為導(dǎo)向的教學(xué)模式[5]。因此，首先，必須明確針對(duì)地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)“測(cè)試技術(shù)”課程的教學(xué)目標(biāo)。我校教學(xué)大綱中指出：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握測(cè)試技術(shù)的基本概念和方法，對(duì)傳感器原理與應(yīng)用有較深入的認(rèn)識(shí)與理解，掌握常用測(cè)試系統(tǒng)性能的評(píng)價(jià)方式以及信號(hào)分析的基本方法，熟悉本專(zhuān)業(yè)方向常用工程參數(shù)的檢測(cè)方法，培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力?？傊?，經(jīng)過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生畢業(yè)后無(wú)論進(jìn)行研究生學(xué)習(xí)深造，還是進(jìn)入工作崗位，都要能夠具備對(duì)常用工程參數(shù)檢測(cè)的能力?；诖四繕?biāo)，進(jìn)行了線(xiàn)上教學(xué)設(shè)計(jì)。

（一）教學(xué)內(nèi)容的確定

根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，如圖2所示。每一章節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，都服務(wù)于教學(xué)目標(biāo)。充分利用有效的上課學(xué)時(shí)，最大程度的提高了教學(xué)效果。

（二）教學(xué)方式的設(shè)計(jì)

本次在線(xiàn)教學(xué)開(kāi)啟以“模塊化錄播教學(xué)”為中心，翻轉(zhuǎn)式課堂、直播課堂，線(xiàn)上線(xiàn)下討論等多種教學(xué)模式相輔相成來(lái)進(jìn)行。

錄播教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)在于不要求教與學(xué)同步，這樣，充分解決了網(wǎng)絡(luò)卡頓，學(xué)生無(wú)法準(zhǔn)時(shí)進(jìn)入直播課堂的問(wèn)題，學(xué)生可以自由地安排學(xué)習(xí)時(shí)間，并針對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)循環(huán)學(xué)習(xí)。并且，教師還可以實(shí)時(shí)觀(guān)察每位學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。以超星學(xué)習(xí)通為例，學(xué)生對(duì)每個(gè)任務(wù)點(diǎn)的完成情況如圖3所示。其中反芻比=視頻觀(guān)看時(shí)長(zhǎng)/視頻實(shí)際時(shí)長(zhǎng)。也就是說(shuō)如果學(xué)生利用倍速觀(guān)看視頻，反芻比會(huì)降低。這樣側(cè)面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)真程度?！澳K化錄播教學(xué)”即將每個(gè)知識(shí)點(diǎn)設(shè)置成一個(gè)微課，時(shí)間嚴(yán)格控制30分鐘左右，解決學(xué)生線(xiàn)上學(xué)習(xí)過(guò)程中注意力不集中的問(wèn)題，如此，學(xué)生學(xué)習(xí)完一個(gè)知識(shí)點(diǎn)之后，進(jìn)行充分的消化吸收和休息后，進(jìn)行下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)。這樣使學(xué)生學(xué)習(xí)效率更高，確保了學(xué)習(xí)效果。但是錄播教學(xué)的缺點(diǎn)也很明確，教師不能清晰的洞察學(xué)生學(xué)習(xí)效果，就不能對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。此時(shí)就需要其他教學(xué)方式的支持。

翻轉(zhuǎn)課堂加深知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。翻轉(zhuǎn)課堂是教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)布置作業(yè)，學(xué)生完成作業(yè)后上傳，教師根據(jù)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行批改和點(diǎn)評(píng)。以超星學(xué)習(xí)通為例，作者充分利用“章節(jié)測(cè)驗(yàn)”功能，進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計(jì)。出題過(guò)程中，針對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容中的重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行考核，并能查看學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。圖4是對(duì)5個(gè)知識(shí)點(diǎn)的考核，其中題目2的正確率僅僅為56%，可知，一大部分的學(xué)生沒(méi)有掌握此知識(shí)點(diǎn)，因此需要有的放矢，重點(diǎn)講解。此時(shí)，就需要發(fā)揮直播軟件的功能。

直播軟件可以采用騰訊課堂或者騰訊會(huì)議，采用共享屏幕模式，和學(xué)生們?cè)诰€(xiàn)討論問(wèn)題，并且可以在線(xiàn)板書(shū)，雖然與學(xué)生們處于不同的空間，但是依然實(shí)現(xiàn)了在線(xiàn)教學(xué)的效果。因?yàn)閷W(xué)生已經(jīng)提前學(xué)習(xí)了錄播課程，在直播答疑時(shí)的效率非常之高，并且課堂非常活躍。當(dāng)然，線(xiàn)下我們也設(shè)置了微信討論群，在群中，學(xué)生隨時(shí)可以提出課程相關(guān)問(wèn)題，很多時(shí)候，在老師解答之前，學(xué)生們之間已經(jīng)展開(kāi)了激烈的討論。這樣的線(xiàn)下討論是必須的，這是師生之間思維的碰撞，真正實(shí)現(xiàn)了課堂深度的拓展，鞏固和強(qiáng)化教學(xué)效果。

以上教學(xué)模式雖然都為線(xiàn)上進(jìn)行，但是都以O(shè)BE理念進(jìn)行設(shè)計(jì)，大部分學(xué)生反映，線(xiàn)上教學(xué)質(zhì)量一點(diǎn)不比面對(duì)面教學(xué)效果差。甚至，學(xué)生們開(kāi)始喜歡上了線(xiàn)上教學(xué)。

（三）作業(yè)形式的設(shè)計(jì)

以教學(xué)目標(biāo)中“通過(guò)本門(mén)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該具備對(duì)常用工程參數(shù)檢測(cè)的能力”為依據(jù)，進(jìn)行大作業(yè)的設(shè)計(jì)。作者從開(kāi)始上第一節(jié)課之初就將作業(yè)要求公布給學(xué)生，要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)一套試驗(yàn)裝置，對(duì)一個(gè)物理量實(shí)現(xiàn)測(cè)量，最好是與地質(zhì)工程相關(guān)的物理量。因此，從一開(kāi)始接觸這門(mén)課，學(xué)生們就會(huì)帶著問(wèn)題、瞄準(zhǔn)目標(biāo)進(jìn)行學(xué)習(xí)。而且，此作業(yè)的設(shè)計(jì)，充分考驗(yàn)了學(xué)生們將課本知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的能力。在課程結(jié)束的時(shí)候，大部分同學(xué)都能夠交上一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試裝置。如圖5所示。

并不是每個(gè)同學(xué)都能夠制作出一個(gè)完整的測(cè)試系統(tǒng)，但是大部分同學(xué)根據(jù)自己的思考，并能結(jié)合所學(xué)內(nèi)容可以構(gòu)建出一個(gè)完整的測(cè)量方案，比如有一位同學(xué)根據(jù)疫情期間醫(yī)護(hù)人員很忙很累，他用光電傳感器設(shè)計(jì)了自動(dòng)檢測(cè)輸液狀態(tài)的測(cè)試系統(tǒng)，如果輸完液，可以自動(dòng)報(bào)警，這樣來(lái)減小醫(yī)護(hù)人員的工作強(qiáng)度。有同學(xué)根據(jù)福建泉州的賓館倒塌事件，設(shè)計(jì)了應(yīng)變傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)房屋形變，他說(shuō)，如果應(yīng)變傳感器測(cè)量到了樓房應(yīng)變超出了安全范圍就可以報(bào)警，哪怕提前一分鐘，也能挽救一部分人的生命。

通過(guò)該作業(yè)的訓(xùn)練，90%以上的學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)完整的測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，10%的同學(xué)實(shí)現(xiàn)了測(cè)試裝置的實(shí)際搭建。通過(guò)學(xué)生的作業(yè)情況可知，完成了教學(xué)目標(biāo)。

三、學(xué)生對(duì)線(xiàn)上教學(xué)的評(píng)價(jià)結(jié)果

課程結(jié)束后，讓選課的88名本科生依據(jù)教學(xué)效果和自己的收獲對(duì)基于OBE的線(xiàn)上教學(xué)改革的滿(mǎn)意度進(jìn)行評(píng)價(jià)。學(xué)生們的反饋如圖6所示。

其中，非常滿(mǎn)意的占31.8%，滿(mǎn)意占27.27%，比較滿(mǎn)意占19.31%，不滿(mǎn)意的僅為4.5%。說(shuō)明學(xué)生們普遍對(duì)基于OBE理念的線(xiàn)上教學(xué)模式比較滿(mǎn)意。

四、結(jié)論

針對(duì)疫情期間線(xiàn)上教學(xué)所面臨的種種難題，依據(jù)OBE教育理念，對(duì)地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)本科程課程“測(cè)試技術(shù)”進(jìn)行了教學(xué)改進(jìn)與教學(xué)設(shè)計(jì)，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，詳細(xì)介紹了教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，教學(xué)模式的設(shè)計(jì)，課堂作業(yè)的設(shè)計(jì)。教學(xué)過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，都是以教學(xué)目標(biāo)為中心，都是為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)而服務(wù)。通過(guò)今年春季線(xiàn)上課程的實(shí)踐表明，該課程設(shè)計(jì)達(dá)到了較好的教學(xué)效果。78.4%的學(xué)生對(duì)課堂效果比較滿(mǎn)意。

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基金項(xiàng)目：中華人民共和國(guó)教育部辦公廳“中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）地質(zhì)工程國(guó)家級(jí)一流本科專(zhuān)業(yè)建設(shè)點(diǎn)”（教高廳函[2019]46號(hào)）;中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）2016年度教學(xué)研究與教學(xué)改革項(xiàng)目“地質(zhì)工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)方案研究”（編號(hào)：JGYB201602）

作者簡(jiǎn)介：王璐（1988-），女，漢族，河南安陽(yáng)人，工學(xué)博士，講師，研究方向：隨鉆測(cè)量技術(shù)。