加拿大渥太华大学OBE 工程教育发展现状分析*

张婷 赵霞

兰州理工大学 兰州 730050

0 引言

OBE 工程教育模式起源于北美国家，意指“以确保学生围绕培养目标而开展学习活动，使学生在毕业时获得实质性的学习成果”的一种教学模式[1]。作为一种以学习成果为导向的逆向能动思维理念，OBE 理念在北美、欧洲各国得到十足的发展，并结合各国国情形成各自的系统化教育教学体系[2]。

渥太华大学的工程学院是世界最优秀的工学院之一，本论文在调研加拿大渥太华大学工程教育现状的基础上，分析国内工程教育与国外的不同，根据我国国情和教育背景现状，考虑哪些方面可以借鉴和实践。

1 渥太华大学的工程教育情况

渥太华大学专门设置有工程学院，下设土木工程、化学工程、信息工程、计算机工程、计算机科学、电子工程、软件工程等专业。现以化学工程专业为例，说明渥太华大学工程教育的特点。

1.1 课程设置特点

渥太华大学化学工程专业的课程设置见表1。通过对其课程设置的研究和与国内化学工程专业课程设置进行对比，可以发现其特色主要体现在以下几个方面。

表1 渥太华大学工程学院化学工程专业课程设置

（未完）

（续表1）

1.1.1 注重数学的学习

创新思维离不开数学，国外的大学不论什么专业都很注重数学的学习，即使是文科专业，在大学里也必修多门高等数学课程。因为他们充分认识到数学训练对于陶冶一个人的情操，锻炼一个人的思维能力，乃至提升一个人的综合素质水平，都有非凡的功效。只有通过严格的数学训练，才能使其具有坚定不移而又客观公正的品格，并形成一种严格而又精确的思维习惯，从而对其取得事业的成功大有裨益。他们不仅充分认识到了数学的学习与训练绝非实用主义的单纯传授知识，而且深知数学的文化理念和文化素养在造就一流人才中的决定作用。渥太华大学对数学的重视程度很高，其化学工程专业一、二年级主要学习的数学课程有：微积分，分3 学期修完，每学期48 学时，共144 学时；线性代数概论，48 学时；工程概率论与统计学，48 学时；常微分方程和数学方法，48 学时。到了三年级还有数学在专业中的应用的课程——数学方法在化学反应平衡中的应用，48 学时。以上学时仅指讲授学时，不包括辅导课和讨论课学时。而国内大学各工科专业高等数学类课程仅在大一、大二学习，大学三年级以后就不学习数学了，以学习专业课程为主。以笔者所在学校为例，工科非数学专业大一学习高等数学，每学期80 学时，共160 学时；大二学习线性代数，32 学时，概率论和数理统计，48学时。这应该就是非数学专业学生所学的所有数学课了。

1.1.2 渥太华大学一、二年级的专业课程比例比国内普遍要高

第一学年除了有为专业课程提供理论计算基础的数学、物理、化学等课程之外，还包括化学工程基础等专业基础课程。但无类似国内的外语、体育、政治、历史等公共课。第二学年的专业相关课程比例更高，包括流体流动，传热操作，单元操作，过程合成、设计和经济等课程。学生在前两年基本能学完专业基础课，三、四学年基本都是专业课，同时学习一些与化学工程相关的材料类、环境类及计算机类课程如化工先进材料、清洁生产和可持续发展、化工中的计算机辅助设计等课程。

1.1.3 实习和课程设计类实践教学环节比较少

从化学工程专业的课程设置来看，课程并没有细分为理论课和实践课，没有设置专门的类似于国内的认识实习、生产实习和毕业实习课程；设计类课程也比较少，只有一门工厂设计课程，而国内的工科专业至少有3 ～4 门的课程设计，还有重中之重的毕业设计。渥太华大学实习和课程类实践教学环节比较少的原因可能是课程中包含了实习和课程设计类的大作业，学生需要统一完成理论知识、实习和课程设计类知识的学习和考查。这样的设置就使得学生的学习负担比较重，一学期如选修4 门课程，可能完成的任务量相当于国内高校8 门课的任务量。

1.2 教学模式

渥太华大学很多必修课程的教学都分为三个部分：讲授（Lecture）、实验（Laboratory）和辅导（Tutorial），简称LLT 模式。一门课程学时数如果为48 学时，指的是讲授学时为48 学时，并不包含实验和辅导学时；一周除了有2 次课的讲授之外，还有1 ～2 次的辅导课和1 次实验课。

1.2.1 讲授（Lecture）

讲授课与我们国内高校普遍采用的课堂形式差别不大，结合多媒体设施，由主讲教师授课。但教师非常注重与学生的交流，每堂课上课前都会提前进教室和学生交流，了解学生对课程的掌握程度；课程进行中会不时地提问学生之前学过的内容，以达到知识巩固的目的。上课时PPT 通常只是作为一种辅助手段，教师的肢体语言比较丰富，与学生的互动也比较多，教师每讲一部分内容，都会问学生是否有疑问，如果有疑问会及时解答，没有疑问就继续讲课；学生也可以随时提问，教师不会因为学生的打断而生气，会认真地解答疑问。从学生的问题来看，大部分学生对课程是做了预习的，是带着问题来上课的，部分问题有一定的深度。课堂信息量大，对学生要求高，教师很少针对一个内容重复去讲，如果学生上课前不预习，课后不复习，很难跟上课堂上教师的教学节奏。

渥太华大学的大部分课程配有助教（Teaching Assistant，TA），随堂听课，协助主讲教师工作。助教一般由在读研究生担任，对于任课教师来说，助教的辅助工作在很大程度上减轻了他们的负担。通常每门课的教授都配备2 名左右的助教，助教会在作业批改、答疑、实验辅助等方面分担教授的工作量，解决了教授因精力所限而无法兼顾每个教学环节和每个学生的问题，教授可以将时间和精力放在更好地组织教学内容，追寻更高效的教学方式上。

1.2.2 辅导课（Tutorial）

辅导课主要由助教来进行答疑，或者组织知识点的讨论。有时候，助教的讲解对本科生来说比教授的讲解更容易理解。这与教授的教学热情和教学水平的高低无关，教授早已远离求学阶段，可能不够了解学生学习的困难和困惑。而身为研究生的助教，刚刚经历过本科阶段，对本科生的心理和学习中的困惑比教授更加熟悉，更容易感同身受。因此，助教更清楚学生学习中的困难和困惑，更了解学生难以理解的知识点在哪里，在辅导时可以更加清晰细致、有针对性地进行问题突破。从这一点来说，助教制度的设置和实施，对学生意义重大。

1.2.3 课程实验（Laboratory）

课程实验与国内大学的课程实验时间安排差不多，都是随着理论课的进行而逐渐开展，但内容差别较大。国内高校课程实验内容围绕几个核心原理或者典型工程现象，实验教师根据实验指导书讲解实验原理，展示操作步骤、数据采集方式等，然后由学生动手操作，观察现象，记录数据，通过计算和分析得到相应结果。这样的实验形式目标明确，便于在有限的时间内，直截了当地获取直观的信息。因为学生众多，实验室资源紧缺，实验教师人数有限，并不是每个学生都能动手完整操作一遍，对学生进行科学研究的能力训练不够充分。渥太华大学的专业课实验也是伴随整个理论课全过程的，实验课每周都有安排，而且为了便于学生选课，实验时间有两种甚至三种方案供学生自由选择。做实验时，先由教师展示本课程的专业应用。以车辆工程的某实验为例：实验教师当场拆卸一个发动机，详细展示内部的构造及机能；然后学生分组讨论，通过课堂理论知识、课后的知识补充，考虑去验证哪个实验现象或进行哪个方向的研究，教师对学生并无指定的完成主题或者操作要求，学生的主动意图占主导。实验过程中，实验教师并不干涉学生的思路，只是帮他们解答疑问；实验结束时，不管结果如何，由学生主动与教师交流，展示自己在做什么，交流内容包括用了什么方法，达成了何种效果，这样的结果可能是由哪几种原因导致的。实验教师会根据学生的表现，例如实验手段的采用、思考问题的深度、总结问题的完善程度等，给出评价。这样的实验课展示出了学生多样的学习手段、思考问题的角度，并且鼓励学生自主地发现问题和解决问题。但是这样的安排建立在优越的实验设备、充沛的教师资源基础上。最主要的是学生愿意主动去思考，去设计方案和实施步骤，而不是所有的内容都等教师提供。国内高校的有些学生，一旦给他们一个开放性的题目，他们便手足无措，不知从何入手，笔者认为这可能是他们在这方面的训练太少了，从小到大都是教师教什么学生就学什么，长期缺乏主动思考，便不会思考了。

1.3 评价方式

渥太华大学的教学思想和目标是：一切以学生为中心，教给学生全面发展的知识，培养其技能，发挥其潜能，为学生的终身发展负责。这一教学理念也体现在教学评价过程中。教师对学生的评价重在过程性评价，期末考试成绩并不是最重要的部分，有些课程期末考试比重低至35%。部分课程的评价方式及比重见表2。

表2 渥太华大学部分课程的评价方式及比重

笔者所在学校工程类课程，特别是必修课程期末考试的成绩比例多在60%到80%之间，随着网络辅助教学的发展和对过程评价的重视程度逐渐提高，这个比例也在逐年下降，但是下降有限，最低也不会低于50%。

另外，渥太华大学的教师有专门的信箱来收取学生作业，学生做完之后自行投递即可。但教师对学生作业的时限要求十分严格，如果超过时限才交，便没有成绩。

1.4 学生学习特色

除了课程设置，教师教学和评价方式之外，渥太华大学的学生学习也颇具特色。

1.4.1 主动学习

渥太华大学的学生普遍学习自觉性高，自律性强，课堂纪律非常好，上课时都能积极思考，主动提问。其原因可能有两点。第一，学费高，教材贵。渥太华大学的本科生要修满40 多门课，每门课3 000 加元，即使对本地学生来说也是不小的开支，而国际生还有学习语言的额外开支，负担更重。这里的教材由于版税很高，价格都比较高，新教材价格都在100 加元以上，即使是二手教材，价格也在70 ～100 加元。经济上的压力使得学生都不得不好好学习。第二，学校执行宽进严出的政策，学生毕业率只有50%左右。每门课程的通过率都不是很高，如果学生所选的课程有3 门没有通过，就会被要求转专业，6 门没有通过，就会被退学。为了能不被退学，继续修读自己喜欢的专业，并顺利毕业，学生会更加认真地上好每一节课。

1.4.2 主动交流

包括学生和老师的交流，学生之间的交流。除了上课师生可以互动之外，教师还专门安排答疑时间（office hour），有疑问的学生可以去教师办公室请教师答疑；另外还安排了讨论课，让学生针对某一个问题或项目进行探讨，由教师或TA 进行指导。

学校也提供了很多适合学生探讨和分享的场所，在教学楼的走廊上，图书馆的专门区域内，校园其他地方，有很多圆桌和椅子，小组的三五成员可以选择他们喜欢的地方进行讨论、研究，合作完成作业或者项目。因此很多项目都是大家集思广益完成的，也具有较高的创新性。

笔者所在学校的很多学生还不太能主动学习和主动交流。究其原因可能是：第一，经济压力不大；第二，毕业率较高；第三，很多学生不善于与人交流；第四，很多学生学习时不思考，导致无问题可问，无问题可交流。校园学习环境的改善、设施的完善都比较容易实现，但学生学习态度的转变、学习方式的改变可能需要经历很长的一段时间才能达到要求。

2 结束语

从以上分析可知，国外工程教育教学模式和国内还是有很大差别的。但不能说国外的教学模式一定都好，都适合国内的学生。国内外教育环境差异较大，但是只要我们集思广益，博采众长，并通过不断的改革深化，必将找到适合本校学生的教学方法和模式。