基于OBE理念的线上教学设计与探索

王璐　王瑜　刘宝林

摘  要：针对疫情期间“停课不停学”必须采取线上授课的情况下。如何保证教学质量不减，课程标准不降成为所有高等学校教师所面临的问题。文章以中国地质大学地质工程专业的本科生课程“测试技术”为例，进行了基于OBE理念的线上课堂设计与探索。依据OBE理念，从学情分析、教学设计、教学评价等三个方面对线上课程进行了改进。教学实践结果证明，相比线下面对面教学，经过基于OBE理念的教学改进之后，线上教学的效果不仅没有降低，还激发了学生自主学习的热情，培养了学生们的创新思维以及工程应用能力。

关键词：OBE;线上教学;课程设计;测试技术

中图分类号：G642       文献标志码：A 文章编号：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，全國范围内爆发了新冠肺炎疫情，2020年2月4日，教育部发布了《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》，提出了延期开学期间“停课不停教，停课不停学”的指导方针[1]。因此，全国各大院校开始了进行线上授课。线上授课的最大缺点是师生之间缺乏互动，老师不能及时洞察学生对新知识的接受情况[2-3]。因此，怎么样在线上授课的情况下，保证课程标准不降，教学质量不减是众多高校老师面临的难题。

OBE（Outcome Based Education）是一种以成果为导向的教育模式，OBE关注学生学习后能够学到什么，能够取得的什么成果，能够获得什么能力，能否满足社会对学生能力的需求，全过程都是围绕如何实现预期的教学结果来展开，是一种“以学生为中心”的教育哲学[4]。克服传统教育以“教师为中心”的教师教什么、学生学什么，而不关注学生需要什么的缺点，OBE教育理念更有助于培养出社会所需人才，减小学校教授知识与社会应用之间的代沟，更符合现代社会对教育的需求。因此，作者以中国地质大学（北京）地质工程专业本科生课程《测试技术》为案例，依据OBE教学理念，对线上授课进行了设计与改进。

一、学情分析

首先对中国地质大学（北京）地质工程专业的本科生的基本情况进行了分析。中国地质大学（北京）地质工程专业传承于1954年成立的原探矿工程系探矿工程专业，是我校最早从事本科生培养的专业之一，在钻探/钻井技术、隧道与地下空间开发方面形成了较强的专业优势和鲜明的专业特色。本科生专业课程设置多为培养学生在力学、机械设计、工程地质方面的知识积累，在电子电路、测量控制方面的基础课程相对缺乏。而测试技术这门课，需要学生们掌握基础课程电路技术、大学物理，高等数学，信号与系统等方面的知识。这个基本情况是无论线上与线下都存在的一个共性问题。而针对线上教学，还有存在独特的问题。中国地质大学（北京）在开学之初，对全校师生进行了问卷调查，主要存在以下问题：

（一）网络卡顿，直播教学困难

春季学期开学之初，全国范围内开展线上授课，由于教学软件技术不成熟，以及承载量的限制，无论哪一种直播软件，都出现了网络卡顿的现象，学生不能按时进入课堂，教师直播不流畅，严重影响了教学质量。并且学生遍布全国各地，网络条件参差不齐，对于极少数的留学生，还存在时差的问题。因此，对严格按照课表上的安排进行在线直播授课非常困难。开学之初，我校对学生线上学习情况进行了调研，收到4873份有效样本。针对学生自己喜欢的线上授课模式进行调查，结果如表1所示，喜欢录播教学的学生达到了71.8%，喜欢直播教学的学生仅仅为30.45%。

（二）线下无老师监督，注意力难集中

线下教学模式中，一节课45分钟，在老师的引导下，学生基本还可以集中注意力完成课堂学习任务。在家里温暖舒适但是略显散漫的环境中，学生整体反应自我约束力不足，不能长时间高度集中注意力。图1为关于学生专注屏幕学习的时间调查结果。调查结果显示，仅有21%的学生认为，自己能够专注电脑屏幕进行课堂学习的时间为40分钟。68%的学生认为自己专注屏幕学习的时间为30分钟，还有3%的学生认为自己专注屏幕学习的时间仅仅为15分钟。也就是大部分学生在没有老师的引导下，他们的集中注意力学习的时间远远无法达到一节课的时间。

另外，学生们还反映没有教材，不习惯线上学习等等许多问题。因此，面对如此多的问题，作者对中国地质大学（北京）地质工程专业的本科生课程“测试技术”进行了基于OBE理念的教学设计与改进。

二、基于OBE理念的教学设计

OBE理念即以成果为导向的教学模式[5]。因此，首先，必须明确针对地质工程专业“测试技术”课程的教学目标。我校教学大纲中指出：通过本课程的学习，使学生掌握测试技术的基本概念和方法，对传感器原理与应用有较深入的认识与理解，掌握常用测试系统性能的评价方式以及信号分析的基本方法，熟悉本专业方向常用工程参数的检测方法，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。总之，经过本课程的学习，学生毕业后无论进行研究生学习深造，还是进入工作岗位，都要能够具备对常用工程参数检测的能力。基于此目标，进行了线上教学设计。

（一）教学内容的确定

根据教学目标，设置教学内容，如图2所示。每一章节的学习内容，都服务于教学目标。充分利用有效的上课学时，最大程度的提高了教学效果。

（二）教学方式的设计

本次在线教学开启以“模块化录播教学”为中心，翻转式课堂、直播课堂，线上线下讨论等多种教学模式相辅相成来进行。

录播教学的优点在于不要求教与学同步，这样，充分解决了网络卡顿，学生无法准时进入直播课堂的问题，学生可以自由地安排学习时间，并针对重点难点进行重复循环学习。并且，教师还可以实时观察每位学生的学习进度。以超星学习通为例，学生对每个任务点的完成情况如图3所示。其中反刍比=视频观看时长/视频实际时长。也就是说如果学生利用倍速观看视频，反刍比会降低。这样侧面反映学生的学习认真程度。“模块化录播教学”即将每个知识点设置成一个微课，时间严格控制30分钟左右，解决学生线上学习过程中注意力不集中的问题，如此，学生学习完一个知识点之后，进行充分的消化吸收和休息后，进行下一个知识点的学习。这样使学生学习效率更高，确保了学习效果。但是录播教学的缺点也很明确，教师不能清晰的洞察学生学习效果，就不能对学习内容和学习进度进行及时调整。此时就需要其他教学方式的支持。

翻转课堂加深知识点的掌握程度。翻转课堂是教师通过网络平台布置作业，学生完成作业后上传，教师根据学生的作业进行批改和点评。以超星学习通为例，作者充分利用“章节测验”功能，进行翻转课堂的设计。出题过程中，针对学习内容中的重点难点进行考核，并能查看学生对知识点的掌握情况。图4是对5个知识点的考核，其中题目2的正确率仅仅为56%，可知，一大部分的学生没有掌握此知识点，因此需要有的放矢，重点讲解。此时，就需要发挥直播软件的功能。

直播软件可以采用腾讯课堂或者腾讯会议，采用共享屏幕模式，和学生们在线讨论问题，并且可以在线板书，虽然与学生们处于不同的空间，但是依然实现了在线教学的效果。因为学生已经提前学习了录播课程，在直播答疑时的效率非常之高，并且课堂非常活跃。当然，线下我们也设置了微信讨论群，在群中，学生随时可以提出课程相关问题，很多时候，在老师解答之前，学生们之间已经展开了激烈的讨论。这样的线下讨论是必须的，这是师生之间思维的碰撞，真正实现了课堂深度的拓展，巩固和强化教学效果。

以上教学模式虽然都为线上进行，但是都以OBE理念進行设计，大部分学生反映，线上教学质量一点不比面对面教学效果差。甚至，学生们开始喜欢上了线上教学。

（三）作业形式的设计

以教学目标中“通过本门课的学习，学生应该具备对常用工程参数检测的能力”为依据，进行大作业的设计。作者从开始上第一节课之初就将作业要求公布给学生，要求学生自己设计一套试验装置，对一个物理量实现测量，最好是与地质工程相关的物理量。因此，从一开始接触这门课，学生们就会带着问题、瞄准目标进行学习。而且，此作业的设计，充分考验了学生们将课本知识应用于实践的能力。在课程结束的时候，大部分同学都能够交上一个简单的测试装置。如图5所示。

并不是每个同学都能够制作出一个完整的测试系统，但是大部分同学根据自己的思考，并能结合所学内容可以构建出一个完整的测量方案，比如有一位同学根据疫情期间医护人员很忙很累，他用光电传感器设计了自动检测输液状态的测试系统，如果输完液，可以自动报警，这样来减小医护人员的工作强度。有同学根据福建泉州的宾馆倒塌事件，设计了应变传感器来监测房屋形变，他说，如果应变传感器测量到了楼房应变超出了安全范围就可以报警，哪怕提前一分钟，也能挽救一部分人的生命。

通过该作业的训练，90%以上的学生可以实现完整的测试系统的设计方案，10%的同学实现了测试装置的实际搭建。通过学生的作业情况可知，完成了教学目标。

三、学生对线上教学的评价结果

课程结束后，让选课的88名本科生依据教学效果和自己的收获对基于OBE的线上教学改革的满意度进行评价。学生们的反馈如图6所示。

其中，非常满意的占31.8%，满意占27.27%，比较满意占19.31%，不满意的仅为4.5%。说明学生们普遍对基于OBE理念的线上教学模式比较满意。

四、结论

针对疫情期间线上教学所面临的种种难题，依据OBE教育理念，对地质工程专业本科程课程“测试技术”进行了教学改进与教学设计，根据教学目标，详细介绍了教学内容的设计，教学模式的设计，课堂作业的设计。教学过程中的每个环节的设计，都是以教学目标为中心，都是为实现教学目标而服务。通过今年春季线上课程的实践表明，该课程设计达到了较好的教学效果。78.4%的学生对课堂效果比较满意。

参考文献：

[1]教育部应对新型冠状病毒感染肺炎疫情工作领导小组办公室关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见[2020-02-04].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202002/t20200205_418138.html.

[2]李克寒，刘瑶，谢蟪旭，等.新冠肺炎疫情下线上教学模式的探讨[J].中国医学教育技术，2020，34（3）：264-266.

[3]陈章.职业院校“停课不停学”在线教学问题与对策的调研[J].中国现代教育装备，2020（4）：66-68.

[4]姚远，王玉.基于OBE教学模式下电气设备及工厂供电课程的探究与改革[J].科教文汇，2020（4）：95-96.

[5]姜佳怡，高强，刘艳玲.结合OBE理念的工程训练中心双创教育模式研究[J].大学教育，2020（5）：168-170.

基金项目：中华人民共和国教育部办公厅“中国地质大学（北京）地质工程国家级一流本科专业建设点”（教高厅函[2019]46号）;中国地质大学（北京）2016年度教学研究与教学改革项目“地质工程虚拟仿真实验教学平台方案研究”（编号：JGYB201602）

作者简介：王璐（1988-），女，汉族，河南安阳人，工学博士，讲师，研究方向：随钻测量技术。