基于OBE教育理念的线上线下混合教学模式改革探索与实践

摘  要：目前应用光学课程存在知识点繁多、与工程联系不紧密、缺乏对学生能力的培养、学生学习兴趣不高等问题。为改变课程教学现状，该文结合云南大学光电信息科学与工程专业本科生的培养要求，贯彻以学生为中心、以产出为导向的OBE核心教育理念，以培养学生能力为目标，探索线上线下混合教学模式，开展有效的课堂互动教学活动，并进行课程达成度分析，形成持续改进机制，旨在提供课程教学发展新思路。

关键词：OBE；线上线下混合教学模式；课堂交互式活动；应用光学；课程评价

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）05-0113-04

Abstract： The existing problems lie in laborious knowledge points， disconnected with engineering， lacking enhancement of ability and low learning interest for students in Applied Optics course. To improve the present situation， combining with our cultivation goals for the undergraduate students of optoelectronic information science and engineering， carrying out student-centered， output oriented OBE's core concept of education， we aim at training students' ability， explore the mixing teaching mode of online and classroom， develop effective and interactive activities in classroom， analyze the degree of course achieved and form continuous improvement mechanism. The study aims to provide new ideas for teaching development.

Keywords： Outcome-Based Education; online and classroom blended learning mode; interactive classroom activities; Applied Optics; course evaluation

随着信息化和智能化时代的深入，教育领域正在掀起一场针对传统教育的信息技术变革，现代互联网、大数据等技术及智慧教学方式正在融入教与学、测与评等各个教育环节，信息化教学手段在高等教育中发挥着越来越重要的作用。我国教育事业发展规划积极鼓励教师利用各种新兴的信息技术提升教学水平，落实“以学生为中心”的教育，提高人才培养质量。一场突如其来的全球新冠肺炎疫情，使得大规模的在线教学成为现实，同时也加速了运用信息技术的教学改革进程，教育信息化是当前和未来教育事业发展的方向，符合中国教育高质量发展新阶段的需求。

一  课程现状及改革必要性分析

应用光学课程是云南大学（以下简称“我校”）面向光电信息科学与工程专业本科生开设的一门学科基础课，目前执行的教学计划中该课程总学时为36学时，占2学分。因课程内容相对较多，课程安排比较紧凑，致使教学过程中出现讲不深、学不精和练不足的状况。其次，传统课堂的信息单向传输效率低下，被动学习知识僵化，缺乏实践应用训练，学生的主观能动性未能发挥，导致教学效果差。传统讲授型模式已不能满足现代教学需求，不符合成果导向教育（Outcome-Based Education，简称OBE）理念。

针对现存的阻碍教学水平提升的症结，本课程尝试采用线上线下混合式教学的方式，综合利用多媒体、多渠道的现代教学手段，充分发挥线上教学的便利性、个体性与线下教学的互动性、深度性的优势， 遵循OBE理念教育，体现以学生为主体，以能力培养为目标，努力实现以不断提高教学质量和学生学习效率为目的教学范式的转变[1]。

二  基于OBE教育理念的线上线下混合教学模式构建

要实现以学生为中心、以产出为导向的教育理念，就要以全体学生学习效果作为关注焦点，重视教学设计和实施目标，以保证学生取得特定学习成果。这就要求任课教师从根本上打破知识传输型的传统课堂教学模式，转变为注重提高学生能力型的教学方式，进而需要教师在教学目标、教学方式、学习方式和评价方式等各方面进行改革[2]。在新时期课程教学改革探索过程中，我们立足本专业毕业要求，重新认真思考了本课程目标，回归到教育的三个基本问题：1）学生要获得怎样的能力？2）学生如何获得这些能力？3）学生获得的能力如何体现？结合本专业工程认证工作，现将课程改革探索的几点体会总结如下。

（一）  建设课程教学资源——线上优质学习资源

为了培养学生自觉主动的学习能力，创造一个符合新媒体时代特点的自主学习环境，目前的线上优质学习资源是一个较好的选择。目前在我国，优质慕课被广泛深入地应用到了各高校内正规教育教学体系当中，在优质开放教育资源中分享与教学内容相符的教学课程，一方面，极大地节省了教师重复开发和建设类似教学资源的人力物力，另一方面，可使不同地域的学生都有机会学习到国内外优秀教师的教学内容，特别是对于我们西南地区的学校，能让学生体验到国家级精品课程的教学资源，极大地鼓舞了学生的学习热情和增强了学习自信。本课程采用了基于慕课（Massive open Online Course， MOOC）+SPOC（Small Private Online Course）形式的混合式教学[3]。MOOC平台上不仅可以共享名校名师的优质课程，还可以实现时时可学、处处能学的友好学习环境。教学视频回放自由，较适合学习主动性强的学生；然而网络教育资源可能会与课程目标、课程内容不完全相符，这里我们以自己的课程目标和内容为主线，选择相匹配的优质资源，使围绕课堂的学习得到双向延伸的同时，也使学习渠道丰富而具有时代感。

本课程所选择的优质MOOC资源来自于北京理工大学的国家精品在线开放课程，由黄一帆和李林两位老师主讲的应用光学。该课程资源具有扎实的专业基础理论和科学的教学体系，但其教学内容和教学安排方面还是与云南大学（以下简称“我校”）原有课程教学计划存在很大的不同，因此不能照抄照搬。为了适应我校学生学习水平和人才培养方案，合理利用这些优质的MOOC资源，搭建自己的SPOC平台是非常有必要的，它主要以校内注册的本专业学生为主，这种教学模式可以有很好的互动性和灵活的调整度。

于2020年春季学期在云南大学学校云首次开设了自己的SPOC课程。根据本课程的教学计划和学情，重新组织了该MOOC资源的教学视频，创建了适合我校学生的课后作业、单元测验和讨论区等多个板块，实施适用于我校学生学习水平的特色化教学。2021秋季学期第二次在我校学校云开设该SPOC课程，并进一步完善了各教学环节和内容。

在开展线上教学时，还可利用慕课堂完成随堂练习等教学活动，汇总学生线上课程学习数据。线上优质学习资源有效地辅助了教学活动向课前、课后双向延伸。

（二）  以学生为中心的学习模式——教师引导，任务驱动

根据布鲁姆的教学目标分类学，将认知过程维度主要分为：记忆、理解、应用、分析、评价及创造六个层次[4-5]。对于低层次维度往往教学难度小，而要达到高层的评价和创造能力通常是难度很大的。在传统教学模式中，课堂讲授常常是在低层次维度的知识上面面俱到，讲得多练得少。OBE理念倡导以学生的能力培养为目标，因此，教师应着眼于高层次能力为培养目标，并科学地设计教学过程，根据不同维度知识的难易程度，采用自主学习、引导学习和深度学习等不同的学习方法，制订和实施科学有效的教学计划，如图1所示。

在混合式教学的线上教学部分，通过教师的科学引导和任务驱动激励，使学生通过教学视频、线上作业、单元测验与互动答疑等形式，完成知识点的理解和记忆，并争取在一定程度上能够达到应用的层次。线下课堂则通过多种精心设计的教学活动，做到精讲多练、重点突出，帮助学生建立新知识与其已有知识的联系，培养运用新知识解决实际问题的能力，实现提升学生能力的教学目标。

教师要善于引导学生自行安排学习任务和进度，制定知识和技能学习目标，并注重能力和素质培养目标，逐步使学生在学习过程中发挥主体作用，使教师从知识传授者转变成学习“脚手架”的搭建者，实现以学生为中心的学习模式[6]。本课程教学方式设计为课前准备、课堂教学和课后练习三个阶段，如图2所示，三个阶段中注重以教师引导、学生为主的教学模式。课前课后学习以线上方式开展自主学习，课堂学习则开展高效的线下课堂讲授。在课前准备阶段，教师布置学生观看MOOC相关教学视频，培养学生课前预习的良好学习习惯。通过预习，要求学生对教学内容有所了解，并进一步有所思考。在课堂教学阶段，教师通过即时掌握课前学情和有针对性的课堂讲授，做到突出重点，精讲多练。在课后练习阶段，要求学生完成线上线下作业、单元测试和讨论等，并适当开展学生线上互评等互动环节；即时发现和反馈存在的问题，有针对性地与学生进行个性辅导，对共性问题则可在课堂上集中讲解解决。通过本轮教学实践深切地体会到，有效的课前预习对课堂理解起重要作用，显著提升了教学效果。教师与学生通过课前课后与线上线下的融合互动，能较好地使学生构建知识体系，同时，主动学习模式有助于培养学生的自主学习能力。

（三）  课堂活动设计——实践训练，答疑解惑

虽然有了MOOC优质资源，方便了学生学习自由，而视频回放，为学生提供了学习时间和空间的便利性，但这种学习方式较适合主动性强的学生。对于全班教学对象而言，自学能力存在很大差异，学生在自主学习过程中往往不清楚知识重点与难点在哪，没有针对性强的问题和反馈，因此，开展有效的线下课堂教学活动是必不可少的关键环节。

在有限学时的课堂中，以重点突出，精讲多练为原则，为此在明确课堂核心内容的基础上，需要设计有效有趣的课堂活动，激发学生的学习兴趣，抓住学生的课堂注意力，引导学生积极思考；使学生通过积极的思维活动、交互协作式的学习，获得分析、评价等高层次的能力，并展示个人或小组的学习成果；同时提供有效的反馈评价，促进学生自主学习的良性循环。根据知识层次和教学阶段的不同来设计教学活动，见表1。例如，针对本课程知识的特点可设计如下类型活动。活动1。光学元器件体验，尽可能地在课堂上展示光学零件、放大镜、望远镜及照相机等常用光学器材，让学生有直观地认识；活动2。利用“雨课堂”完成随堂的弹题互动，及时检验学生的课堂学习效果和集中学生注意力；活动3。针对客观类型的知识问题，灵活采用结对互查形式，在相互交流中加深巩固知识；活动4。针对主观类型的知识问题，适当采用小组内讨论，小组间交流，开展翻转课堂教学；活动5。针对教学思政内容，采用团队调研、协作完成报告并演讲的形式分享主题思想。

表2为“理想光学系统的基点基面”这一节知识点的教学活动设计，明确了教师和学生在各阶段中的具体活动及阶段目标，贯穿了线上线下混合式教学理念及“课前＋课中＋课后”的学习模式。

线上学习和线下学习是混合式教学密不可分的两个环节，共同促进学生的学习成效[7]。课前线上学习是每阶段学习的起点，学生通过自主学习，可以基本掌握课程知识点，并进一步带着一定的知识基础和问题走进课堂。同时，学生在课后完成学习内容的线上检验、总结与反思，也是每阶段学习的小结，从而完成知识的构建和能力的提升，从课前和课后两个环节对课堂教学的质量进行保障。线下学习是控制课程学习效果的关键环节，是实现高层次认知维度的最主要途径之一。教师以精心设计的课堂教学活动为载体，完成学生课前线上预习成果的检验，帮助学生完成知识的巩固和转化，引导学生实现创造性等高阶能力的养成。总之，线上与线下教学环环相扣、循环往复，构成完整的教学周期，有利于促使学生的能力螺旋式提升。