工程教育视阈下基于OBE理念的混合式教学模式研究

李金玲，李华新

(南华大学 计算机学院，湖南 衡阳 421001)

0 引言

第四次工业革命的到来，促使工程教育全方位变革。为适应新工业革命与工程发展对于人才的需求，针对互联网时代工科学生学习特点，进行教育技术整合，创建在线学习环境，成为当前我国高等学校课程教学的重要形式。如何充分发挥线上线下学习优势，增强学生学习自主性、主动性与创造性，充分发扬传统教学中教师引导、启发与监控作用，展示人格影响等优势，混合式教学模式成为可以践行的现实选择。混合式教学提倡培养学生主动性、积极性、创造性学习理念，对于工程教育背景下以培养创新型人才为主要目的课程教学有着重要指导意义。

互联网时代信息化教学环境下，混合式教学模式与实践正趋近成熟，探索混合式教学研究成为必然趋势。因此，需要厘清工程教育学科课程特点，引入针对性教学理念，并以此为导向，构建符合工程教育学科课程的混合式教学模式。反观工程教育领域，目前利用OBE(Outcomes-Based Education，基于学习产出的教育模式)理念指导工程专业人才培养与课程建设已逐渐得到认可，所提倡的反向设计理念以及注重学生创新思维能力、工程实践能力与综合协调能力培养的目标，与工科课程混合教学设想达到的教学目的一致，两者结合对促进创新教学具有极大优势。

1 基于OBE理念的工程教育课程教学

基于学习产出导向的OBE理念最早出现在北美20世纪80年代的基础教育改革中，主要是指教学的整个过程服务于学生学习成果，教学以预期学习产出为中心进行组织、实施与评价[1]。权威学者将OBE教育模式实施过程总结为4步骤，包括学习产出的定义(Defining)、实现(Realizing)、评价(Assessing)与使用(Using)。OBE教育模式具有可操作性、灵活性、具体化与参与性特点。

在OBE学习产出定义阶段，应用最为广泛的是布鲁姆教学目标分类方法，该方法对学生的知识、情感与技能掌握程度进行了层次划分。实现阶段注重依照定义的学习产出，设计对应匹配矩阵。对知识预期学习水平进行层次划分，螺旋式组织教学资源，实现以学生为中心的个性化教学[2]。评价部分注重根据专业及学校层面进行分层评价，注重开放式、过程性评价策略。使用学习产出是将学习者学习产出进行实际应用的过程，是检验学习产出的有效手段，同时也可以优化学习产出。

2 混合式教学模式构建

OBE理念中契合工程教育课程混合式教学特点的指导内涵包括：反向设计、层次教学以及开放式评价[3]3个方面。基于这3点，重构课程混合式教学模式，主要包括教学目标、教学过程与活动、教学方法、教学资源与教学评价5个方面的改革。其中反向设计主要研究工科课程中定义学习产出、实现学习产出、评价学习产出、使用学习产出的教学目标、过程、方法重构原则与方法[4]；层次教学主要研究如何构建符合不同层次学习者的线上课程资源，构建螺旋式资源组织方式的在线开放课程，实现学生个性化递进学习；开放式评价主要研究以产出为出发点，而非固定时间限制内评价学习效果方法。

2.1 制定课程预期“学习产出”

以创新工科人才需求与学校人才定位，同时结合已修课程学生学习情况，确定课程预期产出。这里需要注意，学习产出应明确清晰反映学习者应具备的核心素养与能力，并具有详细与可量化性特点，以便有针对性地教学活动开展[5]。

2.2 重构与课程学习产出相对应的课程知识矩阵

依照细化、量化的课程学习产出体系，反向设计课程各部分知识点，结合布鲁姆教学目标六级分类，构建课程知识点与学习产出能力目标匹配矩阵。明确各个知识点对于课程学习产出的贡献程度，区分各知识点层次关系、主次关系等。

2.3 建设混合式教学线上教学资源

实现混合式教学主要资源支撑是线上教学资源，目前主要的线上教学资源形式是在线开放课程。面向OBE理念设计原则，在线开放课程教学资源设计与共享需要依据学习产出进行，包括层次化资源设计、螺旋式资源整合等。

基于OBE理念的在线开放课程设计层次分为3层：①学习者与课程支持者。学习者既是在线开放课程的使用者，也是资源的生成者、创造者，可促进学习资源迭代共生。课程支持者对课程学习起到助学作用，包括主讲教师、助教等；②在线开放课程基础主体部分。由基本信息、学习资源、活动资源与评价资源组成；③课程学习产出层，明确学习者在线学习完成后所实现的产出。

螺旋式资源整合体现了OBE理念对于学生的成功具有高期待的实施原则。面向学生个性化学习，对知识点资源进行螺旋上升式构建，满足不同层次学生学习需求。根据知识点对应学习产出匹配矩阵层次，多元化组织课程资源。将课程资源按照能力阶段组织，而不是以知识点关系组织。学生依照自己知识水平层次递进，逐步提高，逐渐实现最终学习产出。

2.4 混合式教学实践

课程教学实践是实现课程学习产出核心环节，教师依照课程学习产出细化内容，根据本学科课程特点，采用多样化以学生为中心的教学方法，创设个性化教学环境，调动学生主动学习、创造思维等高阶能力，以有效达到课程学习产出要求。在此过程中，线上在线开放课程资源与线下课程资源有机融合，贯穿课程教学始终。

工程教育课程教学的具体组织形式根据知识点不同也有所不同，但总体思路相似。首先需要师生明确本知识点映射的学习产出，然后根据布鲁姆教学目标分类，将课程划分为课前基础学习、课中与课后高阶学习两大部分。将基础内容学习翻转到课前准备阶段，在线开放课程提供学生课前学习资源，完成指定课前任务。教师查阅学生课前准备情况，针对问题与学生线上互动，发现共性问题，以螺旋式问题导向整理课上教学资源。课堂上利用多种在线功能，呈现多层次问题，利用在线主、客观题测试进行问题分析与解决，教师根据学生总结的问题答案进行引导、纠正与总结。最后，教师利用研讨性问题升华学习层次，展开小组研讨，借助在线学习工具获取小组学生研讨学习反馈。

2.5 建立教学效果评价机制

OBE理念期望每个学生都能得到应有的能力培养与学习产出。因此，OBE教学评价标准具有开放性、层次性特点。注重记录学生进阶式评价过程。在课程评价当中，应对照学习产出，构建混合式教学效果层次化评价指标，分析总结学生学习效果、资源利用率、学习反馈等。针对混合式教学线上过程性特征，开展系统客观评价、教师评价、学习者自评与互评等多主体评价。

3 结语

“互联网+”时代背景下，工程教育人才培养面临着大变革，其中课程教学是核心内容。本文在对工程教育培养目标深入分析基础之上，针对性引入工程教育领域的OBE理念，将其设计思想与混合式教学模式融合，构建符合工程教育课程教学特点的混合式教学模式。该教学模式重构课程教学体系，以学习产出为导向，反向设计混合式教学组织，课程资源建设体现鲜明的以学生为中心的特点，教学实施过程注重学生计算思维、创新思维等高阶素养提升，评价方式多元化、过程性、层次化特点明显。该混合式课程教学模式能为新时期工程教育课程改革起到借鉴作用。