揣雅惠，白 昱，岳 丹，宦克為，韓雪艷

（1.長春理工大學(xué) 物理學(xué)院，長春 130012；2.長春理工大學(xué) 電子信息工程學(xué)院，長春 130012）

自從2016 年我國加入《華盛頓協(xié)議》以來，我國逐漸加速工程教育的改革。在改革實踐過程中，工程教育專業(yè)遵循“成果導(dǎo)向”“以生為本”“不斷優(yōu)化”的原則。而OBE 成果導(dǎo)向教育同時涵蓋了以上三個原則，是“一種以達(dá)成學(xué)生固定學(xué)習(xí)和生產(chǎn)的教育經(jīng)過”。20 世紀(jì)末，OBE 理念被提出，并日趨在美英等國升級成教學(xué)活動中十分重要的一種思想。此后，我國也開始探索中國特色化的OBE 教育模式。近年來，隨著教育信息化不斷升級和發(fā)展，混合教學(xué)模式受到越來越多的關(guān)注。這種教育模式同時把線上和線下教學(xué)的優(yōu)勢予以融合，互為補(bǔ)充。實踐證明，混合式教學(xué)要科學(xué)、合理地混合應(yīng)用各種教學(xué)理念和教學(xué)手段，通過最優(yōu)的方法呈現(xiàn)各種不同的教學(xué)內(nèi)容，從而達(dá)到“1+1＞2”的成效。

半導(dǎo)體器件物理課程是長春理工大學(xué)物理學(xué)院微電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門核心專業(yè)教育課程，存在內(nèi)容多、知識點較分散、部分內(nèi)容抽象難以理解等問題。為了提升半導(dǎo)體器件物理課程教學(xué)質(zhì)量，將OBE 理念下的混合式教學(xué)應(yīng)用到該課程中，促使學(xué)生獲得半導(dǎo)體器件物理的基本理論，激發(fā)學(xué)生分析和應(yīng)用半導(dǎo)體器件各種物理效應(yīng)的潛能，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力、科學(xué)研究的思想方法、創(chuàng)新及工程實踐能力。

一 OBE 理念下的混合式教學(xué)模式

（一）OBE 理念簡述

OBE（Outcomes Based Education）理念，又名成果導(dǎo)向教育理念，同時也可以稱之為目標(biāo)或能力導(dǎo)向理念?；谠摾砟钪笇?dǎo)的課程和教學(xué)改革需要從實際需求出發(fā)，根據(jù)社會和企業(yè)對人才的職業(yè)素養(yǎng)需求來確定學(xué)生要“學(xué)什么”，明晰學(xué)習(xí)目標(biāo)，構(gòu)塑學(xué)習(xí)內(nèi)容，設(shè)計并實施教學(xué)過程。在實踐教學(xué)過程中，一直秉承“以生為本”，著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生需要“學(xué)什么”和“學(xué)會什么”，而不是關(guān)注教師“教什么”，真正培養(yǎng)學(xué)生必備的知識、能力和素養(yǎng)?；贠BE 理念進(jìn)行教學(xué)設(shè)計的指導(dǎo)原則，即“以生為本”“以能為位”。OBE 理念下的課程設(shè)計的流程，具體如圖1 所示。

圖1 OBE 理念下的課程設(shè)計流程

（二）混合式教學(xué)簡述

混合式教學(xué)的獨特之處是以移動式的教學(xué)平臺為載體，它是將線下和線上教學(xué)優(yōu)點融合在一起的一種教學(xué)模式。這種教學(xué)模式創(chuàng)新性地融合了傳統(tǒng)的線下課堂學(xué)習(xí)和線上信息化學(xué)習(xí)，通過兩者之間優(yōu)點的互補(bǔ)，來指導(dǎo)和提高學(xué)生學(xué)習(xí)方法和能力。但是，混合式教學(xué)模式可并不是單一地將線上和線下教學(xué)進(jìn)行合并，它融合了各種優(yōu)良的教學(xué)理念、教學(xué)策略、教學(xué)資源，構(gòu)塑良好的混合式教學(xué)氣氛，引導(dǎo)學(xué)生踴躍參與，提高學(xué)生對學(xué)習(xí)的積極性，幫助學(xué)生掌握淺層次的知識，培養(yǎng)高階能力。

（三）OBE 理念下的混合式教學(xué)應(yīng)然表征

1 將能力培養(yǎng)作為教學(xué)目標(biāo)

OBE 理念下的混合式教學(xué)設(shè)計，最重要的一點就是需要將教師的教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為學(xué)生的能力培養(yǎng)目標(biāo)。實踐證明，傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式已經(jīng)不能適用于現(xiàn)代化高科技人才的培養(yǎng)。但是，混合式教學(xué)模式卻可以調(diào)動學(xué)生對學(xué)習(xí)的積極性，可以使學(xué)生自主進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，使學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中，自主發(fā)現(xiàn)問題、剖析問題、解決問題，并進(jìn)行思考能力的輸出。

2 教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)融合思維

在信息化教學(xué)的推動下，線上教學(xué)平臺提供了大量優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，教師要善于圍繞教學(xué)目標(biāo)，合理選擇和使用線上優(yōu)質(zhì)課程內(nèi)容，跨界融合混合式資源，擴(kuò)大學(xué)生知識獲取的途徑和知識層面?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”的跨界和融合，為高校人才培養(yǎng)帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)，培養(yǎng)多層次的技術(shù)人才成為高校人才培養(yǎng)的新目標(biāo)。在此背景下，混合式教學(xué)要將傳統(tǒng)枯燥的課堂知識傳授方式轉(zhuǎn)換為多元化的跨度大的知識傳授結(jié)構(gòu)。這樣一來，就要求形成引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)淺層知識，促成高階能力培養(yǎng)的學(xué)習(xí)過程。

3 “以生為本”的教學(xué)過程

OBE 教育理念的核心就是在教學(xué)過程中要秉承“以生為本”，這也是混合式教學(xué)的根本理論。這就要求教學(xué)過程中必須為學(xué)生構(gòu)建優(yōu)良的學(xué)習(xí)氣氛，以生為本，按照需要，重塑課程內(nèi)容，安排多種學(xué)習(xí)活動，使學(xué)生可以進(jìn)行高效學(xué)習(xí)，然后善于運(yùn)用教學(xué)評價反饋來檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，進(jìn)而對教學(xué)過程進(jìn)行不斷的改進(jìn)。

4 貫穿全程的教學(xué)評價

OBE 理念的關(guān)鍵環(huán)節(jié)還涵蓋對教學(xué)效果的評價，所以我們引入了多元化評價方式，主要包括初期評價、中期評價、后期評價?；贠BE 理念的混合式教學(xué)的評價可以指導(dǎo)教學(xué)過程并反饋教學(xué)效果，我們可以根據(jù)反饋結(jié)果及時改進(jìn)教學(xué)實踐方法，從而優(yōu)化教學(xué)效果。

二 基于OBE 理念的混合式教學(xué)模式應(yīng)用于半導(dǎo)體器件物理課程的新思路

（一）明晰并細(xì)化教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計教學(xué)手段

首先，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生去思考半導(dǎo)體器件物理課程每一個章節(jié)知識點的學(xué)習(xí)和思考方法，依照企業(yè)和社會對人才的需求并結(jié)合學(xué)生個人情況，設(shè)立良好和可實現(xiàn)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。其次，在目標(biāo)明確后，應(yīng)將目標(biāo)予以具體分類，也就是將教師的教學(xué)內(nèi)容目標(biāo)和學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)一步細(xì)致化，創(chuàng)新出新的學(xué)習(xí)方式，明晰學(xué)習(xí)的目標(biāo)。這樣才可以更好地引導(dǎo)學(xué)生、幫助學(xué)生提升課程教學(xué)核心思想的認(rèn)知。最后，教師應(yīng)結(jié)合有關(guān)目標(biāo)與每個學(xué)生的性格，開發(fā)出與學(xué)生相吻合的學(xué)習(xí)方法。

（二）建立情景教學(xué)模式，通過布置學(xué)習(xí)任務(wù)引導(dǎo)多種自行學(xué)習(xí)模式

首先，教師能結(jié)合半導(dǎo)體器件物理課程中應(yīng)講解的知識點，創(chuàng)設(shè)相關(guān)教學(xué)情景，根據(jù)主要目標(biāo)實施具體的場景化教學(xué)，以該方式來展現(xiàn)出學(xué)生的學(xué)習(xí)激情。其次，給學(xué)生安排一些課后作業(yè)，這些作業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)主要目標(biāo)而布置。最后，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對混合式教學(xué)的思考，界定怎樣指導(dǎo)學(xué)生確定最佳的學(xué)習(xí)方法。參考學(xué)生對學(xué)習(xí)的態(tài)度，持續(xù)修正半導(dǎo)體器件物理課程教學(xué)方式與教學(xué)對策，同時對學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)任務(wù)的課堂抽查或作業(yè)檢查，及時了解教學(xué)策略有無正確引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。同時為學(xué)生提供雙極型二極管開關(guān)實驗、雙極型三級管頻響實驗、MOSFET 開關(guān)實驗等實驗的引導(dǎo)式學(xué)習(xí)方法，使學(xué)生學(xué)會與該課程實驗有關(guān)的作業(yè)處理模式與學(xué)習(xí)方法，促進(jìn)半導(dǎo)體器件物理課程教學(xué)在學(xué)生學(xué)習(xí)引導(dǎo)方面的科學(xué)化教學(xué)場景，從而使學(xué)生加深掌握二極管、三級管、MOSFET的主要性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生將半導(dǎo)體器件物理相關(guān)知識應(yīng)用于實際的能力。增加要求學(xué)生實驗標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)策略，培養(yǎng)學(xué)生將半導(dǎo)體器件物理相關(guān)知識應(yīng)用于實際的能力。

（三）促進(jìn)學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)評價的多元化

混合式教學(xué)應(yīng)當(dāng)持續(xù)改善學(xué)生的自學(xué)水平，因此，教師在半導(dǎo)體器件物理課程開展課堂教學(xué)時，應(yīng)當(dāng)為學(xué)生供應(yīng)較多的學(xué)習(xí)案例，不斷完善豐富學(xué)習(xí)資料和學(xué)習(xí)效果的評價方式，進(jìn)而促使基于OBE 理念的混合式教學(xué)獲得最佳效果。首先，教師應(yīng)強(qiáng)化對各種主要問題的研究，能利用有關(guān)案例推動學(xué)生改善對半導(dǎo)體器件物理有關(guān)知識的掌握，使得學(xué)生既可以深刻地掌握有關(guān)理論知識，而且還能不斷提升實操能力。尤其是教師要在課堂教學(xué)中，為學(xué)生提供更豐富多樣的學(xué)習(xí)資源。比如，上傳慕課、微課平臺的半導(dǎo)體器件物理相關(guān)視頻當(dāng)成學(xué)生課前預(yù)習(xí)的資料。另外，在對教學(xué)進(jìn)行評價的過程中，應(yīng)增加對學(xué)生的線上學(xué)習(xí)、平時的學(xué)習(xí)表現(xiàn)、實驗動手能力情況和自學(xué)意識等內(nèi)容的系統(tǒng)梳理，如此才可利用各個領(lǐng)域的系統(tǒng)思考，科學(xué)推動反向教學(xué)設(shè)計的進(jìn)步，使教學(xué)模式與學(xué)習(xí)模式均變得更為高效。

三 基于OBE 理念的半導(dǎo)體器件物理課程混合式教學(xué)模式的實施

（一）制定課程的預(yù)期學(xué)習(xí)和產(chǎn)出

在教學(xué)模式的制定過程中預(yù)期學(xué)習(xí)和產(chǎn)出是最為重要的環(huán)節(jié)。我們通過問卷的調(diào)查、深度訪談等方法，搜集到許多學(xué)生、企業(yè)、專家等的建議，按照專業(yè)工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和培養(yǎng)方案要求，從知識體系、理論聯(lián)系實際能力和學(xué)習(xí)態(tài)度三個方面制定半導(dǎo)體器件物理的課程目標(biāo)及預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出計劃（具體內(nèi)容如圖2 所示）。

圖2 基于OBE 理念的半導(dǎo)體器件物理課程混合式教學(xué)模式

（二）課程的教育投入與教學(xué)過程

以O(shè)BE 理念為核心，按照制定好的預(yù)期學(xué)習(xí)和產(chǎn)出，對課程體系進(jìn)行了完善和重構(gòu)。將課程資源立體化，并創(chuàng)新性地引入混合教學(xué)模式，通過建立優(yōu)良的教學(xué)氣氛，開展豐富多彩的教學(xué)活動，使學(xué)生更積極主動加入各種教學(xué)實踐中，這樣可以獲得更好的學(xué)習(xí)效果。

1 構(gòu)建基于OBE 理念的半導(dǎo)體器件物理混合式教學(xué)模式的課程結(jié)構(gòu)體系

根據(jù)知識內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性和整體性對半導(dǎo)體器件物理課程內(nèi)容進(jìn)行拆分和重建。具體來說，整個半導(dǎo)體器件物理的內(nèi)容重構(gòu)為雙極型二極管晶體直流特性與頻響特性、雙極型晶體管直流特性與二階效應(yīng)、雙極型晶體管頻響與開關(guān)特性效應(yīng)、MOSFET 晶體管直流特性與二階效應(yīng)、MOSFET 晶體管頻響與開關(guān)特性效應(yīng)和小尺寸MOSFET 的特性等模塊，突出基礎(chǔ)知識和職業(yè)能力的學(xué)習(xí)。改善后的知識機(jī)制，知識點間若無簡單到復(fù)雜的順序限制，不會被教科書內(nèi)容的前后所影響，能富于彈性地進(jìn)行配置；知識點間若具有一定的關(guān)系，就可參考知識點的難易程度去學(xué)習(xí)。OBE 理念下，根據(jù)制定的預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出，不斷改正、完善、豐富教學(xué)流程、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段等，而且還將教師的最新科研成果充分地引入課堂教學(xué)的實踐過程中。

2 以多維化教學(xué)資源為中心，實現(xiàn)課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合

通過例如雨課堂、超星學(xué)習(xí)通等在線學(xué)習(xí)手機(jī)APP，并結(jié)合譬如慕課和微課等多種線上教學(xué)資源，將傳統(tǒng)的線下教學(xué)和新型的線上教學(xué)進(jìn)行有機(jī)融合。具體來說，在上課前，我們將本次課半導(dǎo)體器件物理的授課大綱、各種網(wǎng)絡(luò)或自制的教學(xué)資源和課后習(xí)題等，上傳到本課程的在線學(xué)習(xí)平臺，方便學(xué)生在課前進(jìn)行預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。在課堂中，通過在線學(xué)習(xí)平臺這一載體，學(xué)生可以實時進(jìn)行彈幕互動和討論交流。一方面，學(xué)生學(xué)習(xí)可以突破時間和空間的限制，能結(jié)合課程機(jī)制與個體的基礎(chǔ)情況進(jìn)行個性化的學(xué)習(xí)；另一方面，可以根據(jù)在線教學(xué)平臺反饋的相關(guān)數(shù)據(jù)，并通過在線教學(xué)平臺教師積極參與到學(xué)生的在線學(xué)習(xí)過程中，掌握學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況，并根據(jù)結(jié)果對教學(xué)方法進(jìn)行及時的優(yōu)化調(diào)整。

3 改變OBE 理念下混合式教學(xué)模式的教學(xué)方法

半導(dǎo)體器件物理是一門實驗性和實用性均很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，因此我們還在教學(xué)的實踐過程中根據(jù)各個章節(jié)內(nèi)容的特點，采用了多種多樣的方法實施教學(xué)活動。例如，在二極管和三極管特性學(xué)習(xí)的過程中我們將案例法引入其中，讓學(xué)生將生活中熟悉的二極管器件例如LED 照明燈作為參考，進(jìn)行案例啟動，引導(dǎo)學(xué)生思考為什么二極管具有單向?qū)щ娦?，且能夠發(fā)光呢？為什么三極管具有放大特性？通過翻轉(zhuǎn)課堂等手段，讓學(xué)生根據(jù)教師提供的資源，分組討論，自主查找和分析物理原理。另外，我們也開設(shè)了二極管的伏安特性和三極管的放大特性的測試實驗，通過學(xué)生的動手實驗，使學(xué)生加深對物理原理的理解和掌握，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高。

4 開展多種教學(xué)活動

在半導(dǎo)體器件物理課程的教學(xué)實踐中，我們應(yīng)按照教學(xué)內(nèi)容，合理并且靈活地設(shè)計多種多樣的教學(xué)活動環(huán)節(jié)，例如課堂上搶答、分小組完成任務(wù)、根據(jù)教師提出的一個話題進(jìn)行小組討論、觀看與課程有關(guān)的展示視頻并且對授課方式和學(xué)生的理解和知識掌握情況進(jìn)行問卷調(diào)查等。在小組討論過程中，我們的選題內(nèi)容一般都源于生活，例如LED、太陽能電池、顯示技術(shù)等。這樣一來，既可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，還能使學(xué)生輕易地學(xué)會各種重要內(nèi)容。同時增加教學(xué)配套的實驗，為學(xué)生提供雙極型二極管開關(guān)實驗、雙極型三級管頻響實驗、MOSFET 開關(guān)實驗等實驗學(xué)習(xí)方法，使學(xué)生學(xué)會與該課程實驗有關(guān)的作業(yè)處理模式與學(xué)習(xí)方法，使學(xué)生加深掌握二極管、三級管、MOSFET 的主要性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生將半導(dǎo)體器件物理相關(guān)知識應(yīng)用于實際的能力，促進(jìn)半導(dǎo)體器件物理課程教學(xué)在學(xué)生學(xué)習(xí)引導(dǎo)方面的科學(xué)化教學(xué)場景。

四 結(jié)束語

成果導(dǎo)向教育（OBE）理念在我國高校的人才培養(yǎng)和教學(xué)過程中受到越來越多的關(guān)注，因為它既滿足了學(xué)生個人發(fā)展需要，也能滿足國家、社會、企業(yè)（行業(yè)）等主體對專業(yè)人才所擁有的專業(yè)水準(zhǔn)的需求。而混合式教學(xué)注重以學(xué)生為主，基于網(wǎng)絡(luò)教育資源與信息技術(shù)來開展教學(xué)工作，吸收了現(xiàn)場教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教育的優(yōu)勢，已成為教育的一大主流。將半導(dǎo)體器件物理課程教學(xué)當(dāng)作分析對象，嘗試OBE 理念下的混合式教學(xué)活動，不但可以科學(xué)推動半導(dǎo)體器件物理課程的教學(xué)改革，也能對教學(xué)目標(biāo)與內(nèi)容及教學(xué)方法給予全面設(shè)置，且利用線上線下混合式教學(xué)，可提升半導(dǎo)體器件物理教學(xué)的全面性與健全性，并提高課程的教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)水平。基于OBE理念的混合式教學(xué)，可以使得半導(dǎo)體器件物理課程的教學(xué)內(nèi)容從知識帶動往預(yù)期成果帶動的方向轉(zhuǎn)型，并將企業(yè)及社會需求作為參考要求，反方向開發(fā)課程的授課體系和構(gòu)建課程教學(xué)的實施方案，讓學(xué)生掌握的知識點完美地與社會和企業(yè)的需求相吻合。此外，在教學(xué)過程中將學(xué)生作為關(guān)注的重點，這也在一定程度上體現(xiàn)了現(xiàn)代教學(xué)方式的使用，通過提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性來幫助學(xué)生培養(yǎng)對知識的深入探究和理論聯(lián)系實際能力。