基于OBE理念的教学改革研究——以“统计计算”课程为例

解博丽 杨 明 侯 强 张 峰

(中北大学理学院 山西 太原 030051)

引言

2020年肇始,在史诗级的新冠疫情防控工作中,教育部“停课不停教”的要求让讨论多年的线上教育由未来成为现实。对于教育工作者而言,这些变革为新时代高等教育改革指明了方向,具有重要的启示意义,值得探索研究。中北大学积极响应教育部号召,坚持做教育教学改革的“领头羊”,致力于探索教育教学的新方式,立足于实践挖掘在线教育的深度和广度,为山西省高校教育教学改革做出贡献,也为高校教育教学改革事业的发展贡献出一份力量。

本文以“统计计算”为例,阐述如何在教学中践行OBE 教学理念,保证线上教学与线下课堂教学质量的实质等效。

1 OBE教学理念

OBE(Outcome-based education) 是一种课程设计和教学方法,重点关注学生在被教导后实际可以做什么。OBE专注于以下关键问题:

a) 学生应该学习什么?

b) 学生学习它的动机是什么?

c) 学校及其资源如何帮助学生学习?

d) 如何确定学生所学的内容(评估)?

因此,OBE 的教学计划过程与传统教育计划的过程相反。首先确定预期的结果,然后围绕支持和促进预期结果设计课程、教学材料和评估。所有课程和教学决策都是基于如何最好地促进预期的最终结果而做出的[1,2,3]。

OBE 教学理念的核心是“以学生为中心”,这正与疫情防控期间的线上教学要求相契合。因此,积极探索如何在教学中充分践行OBE教学理念是很有必要的。

2 “统计计算”课程现状分析

统计计算是统计学专业本科生的一门重要基础课。本课程的教学目的是力求把统计思想、数值计算步骤及在计算机上的实现结合起来,使学生能够掌握利用随机实验验证理论计算的方法;对各种算法进行编程实现;提高运用计算机软件解决实际的数据分析问题的能力。作为统计学的专业课,OBE 理念的融入以及在线教学设计一直是难点,国内系统化的研究成果不多,具体表现为:

(1)教师很难和学生进行互动。传统的课堂教学模式以“教”为主,存在的问题有:老师将知识灌输给学生,学生被动接受,课堂互动较少,不利于学生的个性化学习和自主学习能力的培养。《统计计算》涉及知识较难,传统的教学模式很难及时获取学生对知识的掌握情况,不利于教学过程的顺利展开,教学效果欠佳。

(2)很难进行及时进行有效的教学质量评估和准确考核。传统的考核方式无外乎是试卷考试或提交论文,侧重于考查学生掌握、理解和运用书本或课堂中涉及的固定知识点的程度,这种考核方式显然是比较片面和单调的,不够全面和立体,也使得任课教师很难准确评估和了解学生对于知识的真实掌握水平,无法体会和感悟此门课程的主旨和意义。

综上所述,新时代呼唤数学专业课程回归育人本分,而线上教学的出现对于课程内容设计及重新解构提出了更高要求。在此背景下,研究统计计算课程的OBE理念融入十分必要且具有重要的实际意义。

3 OBE 教学模式在“统计计算”中的实施

与传统的课堂教学不同,OBE教学理念让学生负责自己的学习;教师不是“教”而是“让学生学习”,通常是通过实践、发现、试错和犯错,学生做更多的工作,教师作为教学教练在一边指导学生。这种氛围旨在鼓励学生在OBE 课堂上成为自主学习者。OBE 教学理念的主要目的是确保所有学生在退出教育系统后,使所有学生具备应对校外挑战所需的能力和素质。

3.1 课前预习任务

利用雨课堂和微信群同时发布课前公告,布置课前预习任务,指明教学重点和难点,开展更有针对性的预习工作。根据雨课堂和微信群统计的数据,及时了解学生的课前预习情况,调整下一阶段的教学工作,如图1所示。

图1 课前任务

3.2 课中知识点的推送

利用“雨课堂”教学模式进行互动教学。教师在课堂上详细展开对本节课重点和难点内容的阐述,并在讲解每个小知识点之后推送相关问题,这种随时的现场即时的方式既可以核实学生的平时成绩,也可以反馈学生对于相关知识点的掌握情况,并有助于教师正确判断学生的实际学习质量,如图

2所示。

图2 知识点的推送

3.3 课后反馈

本课程采取多种措施,全方位、多角度地了解学生的学习成效:

1)通过合理布置作业,强化学习成效,如图3所示。

图3 布置作业

2)通过边讲边理解,及时解答学生问题,如图4所示。

图4 边讲边解答

3)通过调查问卷了解学生反馈,如附录所示。

4 教学反思和持续效果改进

首先,基于OBE 理念的教学需要教师在教学设计中更加凸显“以学生为中心”这一核心。因此,在教学的各个环节,及时并且充分了解学生的需求以及学习的困难。再加上“统计计算”课程的综合性较强,学习难度较大,因此,需要转变传统育人理念,突出学生的中心地位,据此重构教学设计。

其次,基于OBE 理念的教学需要教师更加关注教学设计的每一个环节。导入环节、讲授环节、提问环节、互动环节等多个环节都需要以提升学生的学习成效为目的。针对 “统计计算”课程理论性较强、部分知识点较难理解的特点,要重点突出导入环节的作用,通过生活事例、科技前沿等素材,激发学生的学习兴趣,提高学生的课堂参与度。

最后,基于OBE 理念的教学需要教师全方位、多角度地了解学生反馈。因此,为了了解学生的学习成效和反馈,专门针对“统计计算”课程设计了调查问卷。这些评价数据可以更好地帮助教师不断对教学进行改进,以提升学生的学习成效。

4.1 调查问卷分析

以统计学专业2019级为例,发放调查问卷84份,收回有效问卷78份,有效回收率92.8%,如表1所示。

表1 “统计计算”学习效果及教学状况调查问卷关键问题统计结果

4.2 课程目标达成评价

通过分析和统计可以发现,对2019 级统计专业学生的教学改革实践,该课程总达成度为0.8314,如表2所示。

表2 各环节实际平均成绩Sk及 课程目标达成度

课程目标达成度计算办法:将Mk与Sk加权平均,即F环节法=∑Mk×Sk,根据评价判据,F环节法≥60,课程总目标达成。

4.3 持续改进

通过分析发现,部分学生对概念理解不透,把握不住重点,有忽略知识点的现象,这些说明部分学生对某些知识点的掌握不太牢固,解题时缺乏应变能力。有一些难度较大、灵活性较高的题目得分率不够高,比如第四题、第七题,这说明部分学生系统性思维不足及理论知识转化为应用能力不足,解题时缺乏应变能力。因此,教学资源建设,通过加大仿真软件使用的比重、增加考试环节等措施来强化训练和改善教学过程。

5 结束语

将OBE教学理念融入统计计算课堂,可以帮助学生了解“大局”:他们了解对他们的期望,将注意力集中在哪里,以及他们的课程如何结合在一起。换句话说,使用基于结果的方法可以鼓励学生更深入地参与和学习。学习成果显然不能涵盖每个学生在课程中可能体验到的所有丰富的深度学习,但它为他们提供了教育体验的一般路线图。

附录

关于OBE 教学理念的开展情况及效果调查

*1.统计计算课程学习兴趣的主要影响因素*

教学内容

教学方式

学分压力

*2.目前老师的教学方式?*

授课式教学,老师精讲,学生听

老师讲重点,其他自学

案例互动式教学,以解惑为主,课后需要大量时间自主学习

*3.统计计算教师针对有些知识点采取发公告和录制视频的方式进行同步教学,您认为这种方式非常实用

较为实用

不实用

*4.每一章过后,都有配套作业,可以及时检验一些重要知识点的学习效果,您认为这种方式*

非常有必要

可有可无

没有必要

*5.教师布置的作业,您是否能按时完成*

独立王城

进本能完成,但需要查阅资料

存在一定困难,需要同学帮助

无法完成

*6.同学们在线提交的作业,协同教师做了批改,您能否及时查看并更正错误*【多选题】是的

还没有,准备更正不想看

*7.对于教师来说,在线教学也是一种新的模式,教师也在积极努力地尝试,对于教学中出现的一些问题可能需要时间进行调整,您对此做法*单选

非常理解

比较理解

*8.您认为统计计算课程教学中存在的问题

实际例子太少

实验操作的机会少

教学内容太多

*9.喜欢的课程考核方式闭卷考试

开卷考试

闭卷与开卷结合

10.您对统计计算教学的建议或意见是