基于OBE理念的“交通运输工程学”教学改革探索与实践
作者: 冬梅 梁晓辉 陈松利[摘 要] “交通运输工程学”是交通运输专业的一门专业必修课程。基于OBE理念进行“交通运输工程学”课程的教学方法改革,是在“大交通”背景下进行教学模式改革的一次很好的试探。立足当前课程建设过程中存在的主要问题,结合新修订的专业培养目标和毕业要求,对“交通运输工程学”课程教学目标、教学内容、教学模式和课程考核评价四个方面进行了探索性实践,以期能够有效提高学生的课堂参与度和积极性,拓宽学生的视野,对培养“大交通”背景下的高质量应用型交通人才具有积极的推动作用。
[关键词] OBE;交通运输工程学;教学改革;实践
[基金项目] 2023年度内蒙古自治区教育科学研究“十四五”规划课题“智慧交通背景下的交通类专业课程混合式教学改革研究”(NGJGH2023433);2022年度内蒙古农业大学校级“线上线下混合式”一流本科课程建设项目;2023年度内蒙古农业大学教育教学改革研究项目“智能技术赋能创新型人才培养过程的探索与实践”
[作者简介] 冬 梅(1979—),女(蒙古族),内蒙古通辽人,硕士,内蒙古农业大学能源与交通工程学院副教授,主要从事交通运输系统规划与道路交通运输环境研究;梁晓辉(1983—),男(蒙古族),内蒙古锡林郭勒盟人,博士,内蒙古农业大学能源与交通工程学院讲师,主要从事交通运输组织与规划研究;陈松利(1968—),男,内蒙古赤峰人,学士,内蒙古农业大学能源与交通工程学院教授(通信作者),主要从事新能源装备研究。
引言
成果导向教育(outcome-based education, OBE)自1981年由Spady提出以来,受到教育学界的青睐[1-2]。将OBE教育理念与应用型人才培养相结合是一种新型的人才培养模式[3],遵循的是一种以成果输出为导向的反向设计的教学思维,即强调教育过程应集中围绕实现所有学生的预期学习成果进行设计、组织和重构[4-5],这种教学理念与线上线下混合式教学有很好的契合度,是传统课堂转变为OBE课堂的有效实施途径之一。
“交通运输工程学”是交通运输专业的一门专业必修课程,也是一门先导课程[5]。其任务是对学生进行交通运输领域的概念教学,帮助学生了解专业涉及领域的基本框架和任务演变。该课程的开设会使学生在专业课的学习中具有更加明确的目标,为后续的课程学习起到基础铺垫作用,将各门专业课知识贯穿成为一个整体[6]。
目前,“交通运输工程学”课程存在的主要问题有:教学目标与人才培养目标的匹配度不高,并未从学生的产出导向去把握学习,未能充分体现课程对毕业要求指标的支撑力度。另外,在传统的教学模式中,大多是概念的记忆与基本知识的罗列,对素质和能力的培养要求不明显。教学形式单一,以教师的理论讲授为主,存在“满堂灌”或照本宣科现象,导致部分学生参与课堂的积极性和动力性明显不足,教学效果不理想。在教学内容上,以教材为中心,以简单介绍为主,与工程实际融合度欠佳,未能很好地挖掘、引入课程思政元素,内容缺乏一定的新颖性和吸引性。在课程考核方面,没有充分考虑学生对平时学习的投入度,考核形式较单一,无法激发学生的自主学习能力,也很难在知识、能力、素质方面对学生实现综合素质培养。所以,以工程教育专业认证为背景,结合普通高校交通类相关专业的人才培养目标,秉持OBE理念,本文从“交通运输工程学”课程教学目标、教学内容、教学模式和课程考核与评价四个方面进行了深入探讨,以期对培养“大交通”背景下的高质量应用型交通人才具有积极的推动作用。
一、基于OBE理念的“交通运输工程学”教学改革方法
(一)教学目标的优化
“交通运输工程学”课程的每一环节应与人才培养目标、人才培养方案和学生发展相契合,不断趋近学生知识、技能、素养、情感和认知等各方面的毕业要求[7]。从知识层面上,要求学生熟悉交通运输工程领域五大运输方式的系统组成、主要设施、设备、建设技术基础,充分将知识点进行串联和衔接,将基础概念和知识融会贯通,并为后续课程的学习奠定扎实的交通运输工程领域专业基础知识。从能力层面上,要求学生熟练运用交通运输工程基础理论知识和专业技术对不同运输方式运输能力组织与管理、规划与评价、发展趋势等进行分析[8],初步掌握解决复杂工程问题的基本方法。从情感层面上,在交通强国建设纲要引领下,帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观,培养学生的爱国主义情怀、精益求精的大国工匠精神、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
(二)教学内容的优化
1.引入前沿的教学内容。“交通运输工程学”课程涵盖的内容丰富。结合内蒙古农业大学交通运输专业的特色,在满足培养方案要求的基础上,以学生为中心,多方面考虑提高教学效率。首先,要根据课程知识目标和能力目标认真组织课程内容。课程内容应满足理论性和应用性要求,既考虑本课程理论知识的完整性,又要注重理论知识与当前交通行业领域的前沿发展,最终把学生从学习引导到应用上。根据“交通运输工程学”课程的特点,依据课程目标与教学大纲的要求,该课程的核心教学内容主要包含现代五大运输系统[9]。同时,在内容和形式上应与时俱进,增加具有时代感强、吸引力高的新内容和新技术,注重培养和发展学生的思维能力及自学能力。
2.科研教学相辅相成。教学和科研之间相互依存、相互促进,共同促进着学生和教师的发展。所以,将课程团队成员主持的国家和省部级等科研项目的实验及研究成果运用到教学中,给学生分享讲解,丰富教学内容,启发学生从基础到应用的过渡,将理论和实践相结合,达到知识的融会贯通,使学生在学习中了解交通科技新发展、交通政策新规定和学科新知识,实现科研反哺教学,提高学生的视野和创新思维。同时,教师可以运用科研提供的前沿知识来调整教学方法和策略,从而更好地适应学生的需求,提高教学效果。
3.思政教育的融入。教育部等八部门《关于加快构建高校思想政治工作体系的意见》明确指出,“全面推进所有学科课程思政建设”“理学、工学类专业课程要注重科学思维方法的训练和科技伦理的教育,培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感,培养学生精益求精的大国工匠精神”。课程组在探索教学方式和教学内容改革的同时,挖掘思政教育与教学内容的契合点,优选思政素材,将思想政治教育融入课程教学环节中[10]。
二、“交通运输工程学”课程教学模式的优化
基于OBE理念下的课程教学,不仅强调培养学生扎实的专业基础,更注重与时俱进、多学科知识的交叉交融及应用,以达到复合型人才的培养目标。为了使“交通运输工程学”的教学效果进阶,探索性地对该课程的教学模式进行了改革优化,使其能够真正达到知识传授、能力培养、价值塑造的培养目标。
首先,注重教学理念的转变。基于以学生为中心的教学方式,采用任务驱动教学方法,设定教学任务。避免单向知识灌输及学生被动接受的传统教学形式。其次,梳理重构教学内容,增加国内外新的研究成果及发展动态,通过线上和线下两种不同的学习形式,让学生在各类教学活动任务的驱动下,通过教师引导,在自发地学习相关课程资源的同时,进行自主探索和合作学习,实现课前、课中、课后无缝衔接,培养和发展学生的自学能力与开拓创新性思维能力。
在教学实施过程中,基于以学生为中心的理念,加入了研讨分析环节,结合交通运输系统的前沿发展动态,引导学生带着问题进行探究。同时,注重实体课堂的互动性,以任务为驱动,引导学生自主学习,实现知识、能力、素质三方面的培养目标,体现启发式、参与式、探究式、多元化的教学思维。
基于OBE理念进行充分的学情分析,对教学内容重新组织设计,整合利用线上和线下教学资源,以达到最佳的教学效果。注重以学生为中心的教学模式,打破传统课堂教学的封闭状态,实现开放式教学,以达到课程改革的目的。所以,课程核心内容应在课内重点讲授的同时,可结合雨课堂、优慕课等信息教学手段,增强课堂的互动性,提高其吸引力。另外,充分挖掘优质网络资源,让学生接触、了解交通领域前沿的发展动态及先进的成果。在教学过程中,以问卷调查和单元测试形式及时考查学生对理论知识点的掌握程度,设计开放性的任务考查学生对核心知识点问题的把握和搜集、总结数据信息的能力。目前,已经搭建网络教学平台功能模块,设计了课程导学、基本信息、单元学习、课程活动、课程资源、研究型教学等学习模块,进一步丰富了教学大纲、电子书、电子课件、授课录制视频和优质网络视频资源、在线测试题库、课程共享资源等。
三、“交通运输工程学”课程考核方式的改革
学习效果可通过思维导图和作业、测试、笔记、讨论、总结报告等形式展示及考核评价。知识点讲解视频既有任课教师录制的视频,也有优秀精品课程讲解视频,有利于学生深入理解重点、难点内容,重新梳理定位课程教学目标。在拓展阅读中加入行业法律法规及相关知识的补充,有利于学生知识体系的拓展延伸。通过在线测试、课后作业、期末考核等数据,任课教师可以分析学生对于知识技能的掌握程度。
课程评价是毕业要求达成评价的基础[11],为此建立了以学生发展为中心的“交通运输工程学”课程考核体系。其中,加大了过程考核在最终考核中的比例,有机结合了累加式评价、模块化的形成性评价与结果性评价,最终考核成绩由40%的过程考核成绩与60%的期末考试成绩构成。并且,过程考核成绩由“线上+线下”两大维度进行评价。
(一)线下考核
线下考核占过程评价成绩的50%,其中考勤5%、课堂笔记5%、课堂互动(回答问题、小组讨论、课堂小测验)20%、大作业20%。课堂的出勤情况通过雨课堂平台签到统计;课堂笔记要求按章节整理发送至优慕课平台以便进行检查、统计;课堂讨论部分主要从材料准备是否充分、过程设计是否完整、表达是否流畅等方面进行综合评定;作业主要从完整性、独立性、正确率、工整度等方面进行评价。
(二)线上考核
线上考核占过程评价成绩的50%,包括课前任务预习10%、课程资源学习10%、章节测验20%、优慕课平台讨论10%。其中,课程资源的学习包括相关课件、微课等音像视频、文献资料的观看和阅读,并完成相应在线测试;章节测验题定期发布,题型以客观题为主、主观题为辅,要求学生在规定时间内完成提交;课后讨论可以是学生在讨论区发布的疑问,教师对其进行线上答疑,也可以是学生互相讨论,主要包括发帖次数、讨论区参与质量等方面的综合评价。
四、“交通运输工程学”教学改革效果
“交通运输工程学”课程依托于教学团队成员的线上线下混合式示范课程项目、内蒙古自治区教育科学“十四五”规划2023年度课题等多个教研教改项目,在信息化技术课程实际运用的基础上,结合传统教学方式的优点,设计了基于OBE理念下的“交通运输工程学”线上线下深度融合的混合教学模式,在教学方法和教学效果上取得了显著的效果。
首先,在OBE理念下的混合式教学设计中,教师改变了以往作为知识呈现者的主要角色形态,作为学生共同的学习者,在这个包含教师本人的全新学习共同体中与学生一起怀疑、分析、讨论、验证、总结,获得了学习新知识的能力和辩证性思维。
其次,通过该课程学习活动的有效组织和实施,激发了学生的学习激情,学生在学习活动中自主、协同建构知识意义,并获得了相应的自主、探究、协作能力;学生获得了必要的知识、技能,同时促进了在解决工程实际问题、启迪创新开拓思维、严谨治学态度与爱国爱岗情感等各方面的发展。通过科学有趣的教学设计,激发了学生的学习积极性、能动性,对学生情感、态度、能力的培养有了积极影响。
通过开展“交通运输工程学”课程线上线下教学模式的探索与实践,积累了教学数据及经验,可对在线测试、课后作业、期末考核等数据进行分析,精准把握学生对知识技能的掌握程度。近年来,“交通运输工程学”课程的期末考核合格率达到100%,平均优秀及良好的比例在28%以上。
结语
将OBE理念引入“交通运输工程学”课程教学,基于专业培养目标和毕业要求,进一步明确了课程教学目标,从教学内容、教学模式、考核与评价等方面进行了教学改革和探索。以学生为中心的“交通运输工程学”教学改革实践表明,该项措施有效激发了学生学习“交通运输工程学”课程的兴趣,提高了学生的学习效果。与此同时,教学改革对教师的业务水平和自身素养提出了更高的要求,推动了教师不断努力提高教学水平,形成了持续改进的良性循环。