張真 周朝暉 王亮

摘?要：隨著OBE理念以及信息技術(shù)在教育行業(yè)的廣泛應(yīng)用，改進傳統(tǒng)課堂的教學方法，突出學生在教學中的主體作用勢在必行。基于OBE理念，針對“城市軌道交通電力牽引與控制”課程建立“線上+線下”混合式教學改革，深度融合“線上+線下”教學資源，完善教學內(nèi)容設(shè)計，力求在教學的各個環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生分析問題、解決問題以及終身學習的能力，幫助學生由淺到深地學習課程的理論和實踐知識，不斷提高學生的創(chuàng)新思維和工程能力。

關(guān)鍵詞：OBE理念；混合式教學；教學設(shè)計

一、概述

OBE理念也被稱作能力導向教育、目標導向教育或者需求導向教育［1］。在高校教育信息化的推動下，學校教學從傳統(tǒng)的以教師為中心轉(zhuǎn)換到了以學生為中心，而“線上+線下”混合式教學模式成為多樣化教學的主要類型之一［23］。以學生為主體，以教師為主導的“雙主體”的教育思想不僅能夠使教師在教學方法上以引導和啟示為主，而且有助于引導學生積極主動地學習。這種新型教學模式的開展將對教學質(zhì)量的提高有所幫助，在教學改革中起著重要作用?；旌鲜浇虒W對教學模式進行重新設(shè)計，通過信息化教學平臺引導學生課前預(yù)習，拓展學習資源，培養(yǎng)學生自主學習能力。

“城市軌道交通電力牽引與控制”是以城市軌道電力牽引系統(tǒng)為研究對象，引導學生由純理論學習轉(zhuǎn)向?qū)嵺`性和工程性學習的一門專業(yè)核心課程，在工程教育中發(fā)揮著舉足輕重的作用。通過本課程的學習，可以培養(yǎng)學生掌握車輛牽引傳動的設(shè)計原理、方法和一般傳動設(shè)計的原則，使學生具備應(yīng)用和檢修車輛牽引傳動裝置及電氣牽引系統(tǒng)的能力。目前此課程面臨的主要矛盾是更新速度快與教材及資料滯后的矛盾。并且隨著雨課堂、微助教、課堂派等教學工具層出不窮，在課程開展過程中，面臨著學生缺乏學習興趣、教學模式陳舊以及教師教學水平不符合時代發(fā)展需求等問題［45］。

基于此，對“城市軌道交通電力牽引與控制”課程進行基于OBE理念的混合式教學改革，改變傳統(tǒng)填鴨式教學方法，以教學大綱為依據(jù)，有效整合線上線下教學資源，改善課程內(nèi)容設(shè)計以及課程評價體系，突出學生在教學中的主體作用，力求在教學的各個環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生分析問題、解決問題以及終身學習的能力，幫助學生由淺到深地學習“城市軌道交通電力牽引與控制”課程的理論和實踐知識，不斷提高學生的創(chuàng)新思維和工程能力。隨著教育體系的不斷更新，也要讓學生敢于創(chuàng)新，拓展自己的發(fā)展空間，去嘗試多種解決問題的可能。

二、傳統(tǒng)式課堂存在的問題

“城市軌道交通電力牽引與控制”課程作為一門專業(yè)必修課，涉及交叉學科多，軟硬件知識復(fù)雜，涵蓋的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識較多，且實踐經(jīng)驗需要長期積累。由于課程知識較難及其自身發(fā)展的前沿性，在傳統(tǒng)式教學模式下，課程內(nèi)容設(shè)計逐漸凸顯出不合理性和滯后性，導致教學效果不理想，課程存在的主要問題如下：

（1）缺乏專業(yè)基礎(chǔ)知識，專業(yè)契合不足?！俺鞘熊壍澜煌娏恳c控制”為大四學生的專業(yè)課程，涉及一些專業(yè)基礎(chǔ)課程，如“控制工程基礎(chǔ)”“電工學”及“電力電子技術(shù)”等，而這些課程目前部分屬于選修課，部分學生在大二和大三學年并沒有選修相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程，因此，對于該課程涉及的一些基礎(chǔ)概念較為陌生。學生基礎(chǔ)知識掌握能力參差不齊，沒有學習過或者知識掌握不牢固的學生在聽到相關(guān)概念時難以理解，并且在教師課堂講授缺少師生互動的情況下，學生更加難以提出疑問，導致學習興趣不佳，久而久之課程變成“天書”，課堂參與度和積極性下降。

（2）教學模式單一，難以激發(fā)學習興趣。教學多以“線下”課堂教學為主，且教師教學方法多以講授法為主。教師的主要關(guān)注點在于如何在有限的課堂時間內(nèi)講授完本節(jié)課的重點和難點，忽視了學生的接受程度，師生互動較少，且學生沒有積極反饋。另外，有些學生無法集中精力聽課，習慣在課堂上“開小差”，部分考研學生會選擇在課堂上邊聽課邊準備考試，對課程重視程度不夠。學生的學習動機、學習方式以及學習態(tài)度都有待提升，傳統(tǒng)教學模式難以體現(xiàn)學生作為學習者的主體地位和激發(fā)學生自主學習的興趣。另外，單一的教學方法會導致學生在課程初期的濃厚興趣逐漸降低。

（3）課程設(shè)計偏重理論，缺乏實踐練習。由于課程涉及的軟硬件知識比較抽象，尤其在電機的矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等控制方法以及可關(guān)斷晶閘管、絕緣柵雙極晶體管、智能功率模塊等電力電子器件工作原理的學習上，缺乏實物演示及實踐練習，課程實踐課時相對較少。實物演示及實踐教學環(huán)節(jié)能夠幫助學生完善理論知識的學習，更加深刻地理解所學知識，增加知識儲備的連續(xù)性，提高學生動手能力及工程應(yīng)用能力。

三、基于OBE的混合式教學設(shè)計

（一）教學目標

（1）深度理解OBE理念及混合式教學模式的教學理念［68］。針對“城市軌道交通電力牽引與控制”這門課，根據(jù)傳統(tǒng)教學模式的不足和局限性，根據(jù)畢業(yè)需求優(yōu)化和完善相應(yīng)的教學內(nèi)容，建立平時成績、期末考試及實驗綜合考核的過程性評價方式，幫助學生準確地解決學生在課程學習過程中的問題，促進學生知識、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，培養(yǎng)自主學習和終身學習的能力。并將課程知識點與實踐相聯(lián)系，融合課程思政，參考學科最新研究及社會熱點問題不斷更新教學內(nèi)容。

（2）提出合理的實施架構(gòu)，完善課程內(nèi)容設(shè)計。有效整合傳統(tǒng)課程學習和在線學習，擴展學習空間，完善學習資源。篩選適合開展混合式教學模式的章節(jié)，處理好教學活動教學課程準備階段（線上）、課堂教學階段（線下）及課后鞏固階段（線上+線下）中的教學環(huán)節(jié)和內(nèi)容安排。

（3）建立與混合教學模式相適應(yīng)的課程評價體系。根據(jù)學生出勤、平時作業(yè)（分組討論、PPT匯報、小測試、課后作業(yè)等）、理論課及實驗課參與度等對學生進行過程性評價，綜合期末考試成績，形成最終成績。建立課程教學效果反饋機制，及時調(diào)整和優(yōu)化混合式教學模式的架構(gòu)及具體操作方案。

（二）教學內(nèi)容

“城市軌道交通電力牽引與控制”課程以牽引電動機、受電弓、高壓箱、牽引變流器、牽引變壓器以及輔助供電系統(tǒng)為研究對象，要求學生掌握電力牽引電路相關(guān)知識和理論，具備分析和設(shè)計城軌電力牽引電路的能力，教學內(nèi)容涉及使用工程科學進行建模和分析的能力。根據(jù)課程教學體系要求，課程共40學時，主要內(nèi)容包括：緒論、牽引理論基礎(chǔ)、電力電子器件及其應(yīng)用、三相交流異步電動機的控制策略、斬波電路、逆變電路、城市軌道交通車輛的主傳動控制、城市軌道交通供電系統(tǒng)于車輛電氣設(shè)備以及電力牽引傳動與電磁兼容等九個章節(jié)。根據(jù)課程目錄可以發(fā)現(xiàn)該課程是一門交叉學科，理論和實踐并存。針對課程的教學特點，充分利用信息技術(shù)對學生學習和創(chuàng)新能力進行培養(yǎng)，建立混合式教學模式架構(gòu)，分割教學內(nèi)容，合理分配教學環(huán)節(jié)，對實現(xiàn)線上與線下有效互相促進作用具有重要意義。

基于OBE理念，以教學大綱為依據(jù)，充分利用“線上+線下”資源支撐一體化教學，實現(xiàn)課前、課中及課后教學的深度融合。線上教學平臺選擇超星學習通，該軟件功能齊全，包括簽到、視頻導入、作業(yè)布置、小組討論等多個模塊，能夠?qū)虒W提供完整的過程性數(shù)據(jù)記錄。同時，教師做好教學資源配置，根據(jù)教學大綱完善課程資料的建立，包括課程PPT、課程視頻錄制、相關(guān)文獻、習題庫以及相關(guān)知識點鞏固與拓展視頻資料等?！俺鞘熊壍澜煌娏恳c控制”課程混合式教學模式構(gòu)建分為線上學習活動（課程內(nèi)容學習、課程資源共享、作業(yè)與在線測試、在線討論等）、線下學習活動（知識內(nèi)化、學習答疑、知識拓展、實踐應(yīng)用等）以及課后作業(yè)分享和教學評價等。

（1）課前準備階段以在線學習、在線討論及測試為主，按照教學計劃設(shè)計線上課程內(nèi)容，學生通過學習通完成課程內(nèi)容的預(yù)習工作，同時教師上傳教學資料（如本章內(nèi)容介紹、教學大綱以及PPT），以便學生提前熟悉課程內(nèi)容。首先，在上課之前，教師需要明確課程內(nèi)容相關(guān)知識點，并對不同的知識點進行課程設(shè)計或預(yù)先錄制微視頻，上傳至學習通，并布置預(yù)習作業(yè)。如第三章《電力電子器件及其應(yīng)用》章節(jié)，涉及“電力電子技術(shù)”“電工學”及“電力電子技術(shù)”等多門專業(yè)基礎(chǔ)課程的內(nèi)容，可以把二極管、三極管的工作原理和工作特性做成小視頻上傳平臺，幫助學生鞏固和復(fù)習基礎(chǔ)知識點。然后，學生收到預(yù)習作業(yè)后，通過學習通上傳的教學資料自主學習，以便課堂教學時學生更快更準確地理解課程內(nèi)容，有利于提高學生上課的注意力和學習興趣。最后，教師建立題庫，要求學生在課堂教學之前完成相應(yīng)測試，以便考查學生知識點的掌握情況。此外，將學生以5人為一小組分成若干小組，針對重難點問題設(shè)置討論題，要求學生以小組為單位準備課堂匯報交流。

（2）課堂教學階段通常采用問題導入的方式，教師根據(jù)在線視頻閱讀數(shù)據(jù)、在線測試結(jié)果等了解課前學習情況并分析部分同學預(yù)習效果不理想的原因，通過問題導入的方式給予學生反饋，幫助學生完成知識內(nèi)化。以課前學習情況導入課程增加了學生和教師的互動，有利于教師更準確地掌握學生學習情況，并且更有針對性地幫助學生解決疑問。通過課前預(yù)習，學生已對基本知識點有了一定的認識，節(jié)省了很多課堂講授的時間，因此線下教學可以針對重難點知識點進行細致的講解與指導，輔以課堂討論、習題課等方式集中課堂時間講授重點問題。期望做到課程內(nèi)容有的放矢、突出重難點，針對性地指導、討論和糾正學習過程中存在的問題。另外，通過線上學習數(shù)據(jù)對學生進行有效監(jiān)督和輔導，比如針對學習時長不足或作業(yè)完成情況不理想的學生，及時提醒并單獨答疑。最后，教師結(jié)合課堂及線上學習情況進行總結(jié)，并布置作業(yè)以及下次課程任務(wù)，使學生鞏固所學知識。

（3）課后階段為了增加學生的擴展學習和互動，可以設(shè)置優(yōu)秀作業(yè)展示欄發(fā)布在學習通上，同時將課后作業(yè)分為簡答類、作圖類、計算類及描述類多種類型，有助于學生總結(jié)歸納。此外，設(shè)置課外拓展欄目發(fā)布到學習通，有助于興趣濃厚的學生進行拓展學習和知識完善。設(shè)置問題反饋欄目，便于學生對課程內(nèi)容進行反饋，教師根據(jù)課程反饋情況進行總結(jié)和教學內(nèi)容的改善或重新設(shè)計。混合式教學將課堂延伸到了課前及課后，與傳統(tǒng)教學相比，增加了學生的主動性和學習時間，教師對課程知識點的合理設(shè)計是引導學生自主學習的基礎(chǔ)，通過學生線上學習、課堂表現(xiàn)以及問題反饋情況，總結(jié)完善課程設(shè)計問題，及時修正，以期對未來的課程設(shè)計起到很好的指導作用。

（三）教學評價

科學、公平、合理的成績評定體系不僅是評價教學質(zhì)量和教學效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而且能夠調(diào)動學生學習的積極性和主動性［9］。如果學習過程與成績評定沒有關(guān)聯(lián)，容易導致學生消極學習的現(xiàn)象，學習熱情一旦減弱，學習自主性會隨之降低，因此需要建立合理的評價體系，將學習環(huán)節(jié)納入評價體系中來，特別是確定合理評價方式和比例。為提高學生對“城市軌道交通電力牽引與控制”這門課學習的實質(zhì)性效果，將過程性考核納入成績考核，改變單一成績評定方式，避免學生只重視期末考試而忽視過程學習的問題。多元化的課程考核與評價方式如圖2所示。主要包括“過程性考核與評價”以及“結(jié)果性考核與評價”兩部分。其中，“過程性考核與評價”包括考勤、實驗成績及作業(yè)成績。其中，實驗評分包括每次實驗紀律及考勤、實驗表現(xiàn)以及實驗報告。作業(yè)包括線上資源學習（累計學習時長達到240min為滿分）、平臺發(fā)布討論話題、課堂小組討論、課堂表現(xiàn)以及匯報等情況。

四、總結(jié)

通過基于OBE理念的混合式教學模式改革研究，主要解決了幾個問題。首先，優(yōu)化了“城市軌道交通電力牽引與控制”課程內(nèi)容與畢業(yè)需求的對應(yīng)關(guān)系，完善教與學的關(guān)系，提高了課程的教學質(zhì)量。其次，變革了單一教學模式及傳統(tǒng)“填鴨式”課堂講授，根據(jù)教學大綱重新設(shè)計課程內(nèi)容，進行混合式教學改革，充分利用“線上+線下”教學資源。最后，改進了以看重期末考試成績而不注重學習過程的評價指標，建立適應(yīng)OBE聯(lián)合混合教學模式課程評價體系。

基于信息化教學平臺開展混合式教學應(yīng)避免為了使用平臺而使用，應(yīng)當把平臺作為促進學生學習的有效工具和途徑，在有必要的章節(jié)融合線上學習內(nèi)容，并對課程內(nèi)容重新設(shè)計，使線上和線下教學有效融合，逐漸形成以學為中心的教學模式，培養(yǎng)學生課前自主預(yù)習、課堂答疑解惑、課后鞏固拓展的良好學習習慣，并能主動對學習進行反思［8］。同時，教師依據(jù)學生的學習效果和反饋依據(jù)進行教學反思，及時對課程進行調(diào)整，對教學內(nèi)容和方法持續(xù)改進。

參考文獻：

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［6］民淑群，陳玉秀，張潮海.“高電壓技術(shù)”課程線上線下混合式教學［J］.電氣電子教學學報，2021，43（3）：4548.

［7］張敬環(huán)，任瑞仙.“C程序設(shè)計”混合式教學探索與實踐［J］.計算機時代，2021（6）：8486.

［8］盧文娟，趙洪亮，劉春暉，等.“模擬電子技術(shù)”混合式教學改革與實踐［J］.電氣電子教學學報，2021，43（3）：5357.

［9］王春霞.基于專業(yè)選修課的成績評定過程分析——以《城市水系統(tǒng)運營與管理》為例［J］.教育教學論壇，2019（12）：9091.

作者簡介：張真（1993—?），女，漢族，山西太原人，工學博士，講師，主要從事智能農(nóng)機裝備及車輛電子控制研究。