基于OBE理念的工程测量课程教学改革与实践

王宇会

[关键词]OBE理念;工程测量课程;课程改革

OBE是Outcomes-based Education的简写，大多翻译为成果导向教育。它是指教学设计和教学实施的目标为学生通过教育过程最后所取得的学习成果（learningoutcomes）。这个教育理念被认为是追求卓越教育的正确方向，并被《华盛顿协议》成员所采用，2016年我国正式成为该协议的成员。2005年以来，我国开始构建工程教育专业认证体系，2015 年发布了《工程教育认证标准》，开始贯彻实施OBE教育理念，并将其体现于认证全过程[1]。

笔者所在的广东工业大学土木与交通工程学院是较早启动专业认证的教学单位之一。目前，学院的8个专业中有3个专业已经通过认证/评估，1个专业已通过申请，正在准备下一步工作。工程测量是本学院所有专业都开设的课程，为配合各专业的认证工作，测绘工程系的教师基于OBE的教学理念对工程测量课程的以下几方面进行了积极的教学改革与实践。

一、明确课程支撑的毕业要求，确定课程教学环节及教学目标

OBE的教學理念要求进行反向设计：根据内外需求确定专业的培养目标，再根据专业培养目标确定毕业要求，最后将毕业要求逐条落实到每门具体课程中[2]。而且，毕业要求要与教学内容相对应，这种对应关系为确定教学内容和学时数提供了依据。

在实际操作中，人才培养方案是由开课专业制订的，承担工程测量课程教学任务的是测绘工程专业，两者往往不在同一个系所。教师在接受教学任务时，首先需要明确工程测量课程在开课专业课程体系中的作用，即明确课程所支撑的毕业要求。这就要与开课专业进行交流沟通，明确课程所支撑的毕业要求指标点，确定开课专业对课程的要求，再根据上述要求确定课程的学时数、学分数。

工程测量是一门实践性非常强的课程，需要设置3个教学环节即理论课、实验课和实习课。通过与开课专业进行沟通，本课程理论课的学分数为1.5或2，实验课的学分数为0.5，实习课的学分数为1.5或2。

二、基于OBE理念的教学大纲的修订

教学大纲是一门课程的纲领性文件，教与学的依据，是落实人才培养目标、规范教学行为以及指导学生有效学习的最基本文件[3]。跟传统的教学大纲相比，基于OBE理念的教学大纲增加和改进了以下几方面的内容。

（一）课程目标

课程目标是课程教学要达到的目标，基于OBE理念的课程目标，需体现学生通过本课程的学习能够达到的能力要求，是课程体系与毕业要求支撑矩阵在课程中的落脚点。

根据思考与信息处理的路径，布鲁姆（Bloom）将学习层次分为6个级别，它们从低到高依次为记忆（remem?bering）、理解（understanding）、应用（applying）、分析（ana?lyzing）、评价（evaluating）和创造（creating）[4]。在工程测量这门课程中，理论课以教师讲授为主，是学生接受工程测量知识、了解测量过程的开始，所以主要以记忆、理解为主。实验课是学生开始接触测量仪器设备、试验测量方法的环节。通过实验，学生可以对理论课所学内容进行具体实践，是实习的基础，所以主要以应用、分析为主。学生在实习课可以将理论课和实验课上所学知识加以综合运用，以完成一定的学习任务，主要以评价和创造为主。

经过上述分析、总结，拟定相关专业工程测量课程3个环节的教学目标。比如某专业理论课程的一个教学目标为理解工程测量的基本原理、基本方法;实验课程的一个教学目标为学会工程测量常规仪器设备的基本操作，并将其应用于普通测量实践中;实习课程的一个教学目标为能够运用工程测量的理论知识和技术手段，设计简单的控制网，获取控制网观测数据，对数据进行分析和处理，完成相关工程测量工作。

（二）教学内容

依据OBE的教学理念，课程教学内容、教学方式应根据课程目标进行设计，要支持课程全部目标的达成。

作为独立的课程，非测绘专业的工程测量课程的内容应包含2部分。一部分是测量的基本原理和基本方法，具体内容包括测量的3项基本工作（水平角测量、水平距离测量和高差测量）、控制测量、碎部测量与地形图的应用。另一部分是工程测量在各专业的应用，这部分由于专业要求不同，内容差别较大。比如土木工程专业需要进行场地平整与建筑放样，道桥专业需要进行曲线测设，给排水和暖通专业需要进行管道测设等。

受学时数的限制，相配套的实验课的教学内容有常规测量仪器（DS3型水准仪、全站仪等）的认识与普通测量方法（普通水准测量、测回法观测水平角等）的实验。

实习的课程内容包含简单控制网（水准路线、单一导线等）的布设、观测、成果计算、碎部测量和测设等。

在具体内容设计上，为满足不同基础学生的能力差异，教学内容分为必学和选学/选做两部分。比如在地形图应用中，必学内容为地形图的基础应用，选学内容为场地平整（方格法、断面法、等高线法等）;实验教学中普通水准测量是必做内容，四等水准是选做内容，学生可利用实验室开放的时间进行自修;实习教学中曲线测设部分，放样圆曲线是必做内容，缓和曲线的测设是选做内容，只有完成速度快、效率高的组选做。对于选学/选做内容，教师仅提供相关学习资料，并在学生学习遇到困难时予以适当的辅导，并不作为全部学生学习的要求。这样的设置，既对学有余力的学生提出更高的要求，又使学习基础较差的学生能达到课程的基本教学目标。

（三）教学方法

教学方法包括教师教的方法和学生学的方法，通常有讲授法、讨论法、直观演示法、练习法、任务驱动法、自主学习法等。依据OBE理念，课程的教学方式要有利于课程目标的达成，以促成学生能力的养成。

根据工程测量课程3个教学环节的特点，理论课以教师讲授法为主，辅以讨论法和自主学习法;实验课以练习法为主，辅以直观演示法和任务驱动法;实习课以任务驱动法为主，辅以讨论法和自主学习法。

工程测量课程的3个教学环节中，理论和实验是基础，而学习一门新的课程，需要通过实践才更好理解所学概念的实际含义、各种测量方法之间的联系与区别，所以实习很重要。为保证教学质量，实习采用任务驱动法，给学生的实习任务是完成一定区域的控制测量、碎部测量和与自己专业相适应的放样。学生接到任务书后，以小组为单位，按照测量规范的要求，结合理论知识以及实验技能，通过分析、讨论给出项目实施的具体方案，并且实地验证方案的可行性[5]，最后完成教师下达的实习任务。学生在实习过程中，教师进行现场指导，及时有效地引导学生主动完成任务。

（四）考核与成绩评定的方法

为考核学生的学习效果、仪器操作技能及实施测量项目的能力，结合教师多年的教学经验，工程测量课程采用了灵活多样的课程考核方式。

其理论考核方式以卷面考试为主，题型有名词解释、判断正误、问答、计算等，主要考核学生对测量基本知识、基本理论的记忆与理解程度。实验考核主要采用竞赛式单人实际操作的形式[6]，以考核学生操作仪器的熟练程度以及对测量方法的运用能力。实习以操作、实习报告以及成果质量为考核的主要内容[7]，考核学生的工程项目实施能力。

为考查学生在整个教学过程中的学习状态，3个教学环节的考核都加入了平时的课程学习表现。

三、基于OBE理念的教学改革

基于OBE理念的教学和传统的教学有许多不同之处，为保证教学符合OBE理念，使尽量多的学生在课程结束时能够达到课程目标，工程测量课程教学进行了以下几个方面的改革。

（一）让学生了解清楚课程整体情况

基于OBE理念的教学需要教师在具体讲授之前给学生讲明这门课程在整个课程体系中的作用、课程目标、教学安排、考试方式等相关内容，以便学生能够对课程有整体的印象和清晰的定位。

（二）采用形成性评价的方式

形成性评价是指在课程教学过程中通过各种方式观察和评价学生的学习状态，发現问题及时纠正或帮扶，引导学生逐步达成课程目标。

课上，教师对学生的观察往往带有较强的主观性，但如果采用现代化的教学方式或教学手段就可以得到客观的学生学习数据，为改进教学提供参考。比如采用雨课堂授课，教师通过对课件PPT进行简单的修改，适时加入一些简单的测验题目、投票环节等内容，就能在增加学生的课堂参与度的同时，有效地减少教师满堂灌以及学生因听课时间过长而容易产生疲惫感的现象。而且重要的是，学生参与课堂教学的相关数据会在第一时间汇总给教师，是做好形成性评价的重要依据。课下，教师通过微信群、QQ群进行答疑和问题讨论。教师可在开课之初建立微信群或QQ群，鼓励学生在群内进行讨论。教师看到学生的问题不用第一时间予以回复，而是先等待其他学生发言。从学生之间的讨论和解答中，教师既可以看出学生们对知识的理解与掌握程度，也可以看出自己课上讲解的薄弱环节。而学生之间的讨论，使得学生对知识的记忆与理解更加深刻。更多的时候无需教师参与，学生经过一定时间的讨论会得到正确的答案或解决的办法，而这样解决问题的方式会使学生印象非常深刻，其效果往往比教师直接回答还要好。如果个别学生提问之后，大家都不予以回答，或经过一定时间的讨论问题仍不能得到解决，或者是讨论偏离了正确的方向，教师再在群内予以适当的引导或给出一定的资料，以帮助学生最终正确解决问题。到期末，教师可以汇总每位学生参与讨论的情况并将其作为形成性评价的依据。

在整个教学过程中，不管是通过课上观察、微信或QQ群讨论，还是作业的批改，教师如果发现有学习困难的学生，就先了解导致其学习困难的原因，再有针对性地对其进行辅导，或动员基础较好、学有余力的学生给予其适当的帮助，以使更多学生在课程结束时能达到课程目标的要求。

在实习或实验中，每位教师往往至少要带1个行政班（大概10个小组），由于场地分布较为分散，教师不能全程指导，为保证形成性评价的准确性，除指导教师在现场辅导时需要观察外，还需要采用学生相互打分和组长推优等形式来辅助完成形成性评价。

四、教学质量跟踪及持续改进

（一）完善听课制度

配合学校及学院的听课制度，系所教学主任要求听课全覆盖，其他教师尤其是青年教师，每学期的听课次数也要达到一定的要求。听课的重点有2个方面：一是教师讲课的情况。通过听课了解各位教师的讲课特点，然后组织相互学习和经验分享，以提升全体教师的讲课效果。二是了解学生的学习情况。通过听课了解学生在课上的具体表现，再与学生交流，了解学生需求，通过反馈问题给班主任或辅导员，解决学生学习过程中出现的问题，尽量促进学生学习效果的提升。

（二）建立课程评价制度

针对课程主要教学环节的质量要求，在每学期期末及时开展课程教学质量评价。评价的内容涉及课程的所有教学环节，评价方式包括学生评价、教师自评以及毕业生反馈等。对这些信息进行定性或定量的统计分析，以判断课程教学质量是否达到培养方案的要求和课程目标。

（三）进行持续性改进

基于OBE理念的课程评价的焦点，主要是学生学习的成效。通过评价数据的横向比较，可以看出同一届学生各项能力的长处和短板，教师可以根据这些数据在后续的授课中进行有针对性的改进，以实现“教学→评价→改进”的螺旋式上升。通过评价数据的纵向比较，可以看出不同届学生各项能力的差异，也能反映教师教学改进的效果，为其后续教学的再改进提供数据支撑，从而形成持续性改进的闭环。

五、结语

工程测量是工科专业的专业基础课，本文结合OBE教学理念，在课程大纲、教学方法以及课程质量跟踪及持续性改进等几方面进行了改革与实践，建立了比较完整的课程教学体系，有力地促进了课程教学质量的提升。