基于OBE教育理念的初中三维设计创客课程模式研究

摘要：本文围绕初中信息科技课程育人目标，融合成果导向教育（OBE教育理念），对基于三维设计的创客课程教学模式进行研究，针对社团课学生和普通信息科技课学生，制订不同的课程目标、课程要点和课程内容，设计差异化的课程考核方式及课程目标达成度评价方法，提出课程教学改进措施，以满足不同类型学生的能力培养要求，最终使所有学生都能够掌握一定的创客知识和相应的三维设计应用技能，从而为培养现代化“智造”型人才打下基础。

关键词：OBE理念；三维设计；课程模式

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2025）06-0038-04

随着科技的快速发展，信息科技学科也在不断变革，各种“高精尖”的创客课程从大学教育下沉至基础教育。三维设计作为一门新兴的数字化课程，能够作为传统信息科技课堂教学的补充，有效培养学生数字思维和动手能力。但在实际教学过程中所存在的学生学习能力参差不齐、三维设计课程内容的难度较大、课程授课时间得不到充分保证等问题，常常导致课堂教学效果不佳，阻碍了课程目标的达成。OBE（Outcome based education）教育理念又称为成果导向教育、能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育，其具有以学生为中心、成果导向、持续改进的三大特点。笔者从三维设计课程的教学目标以及学生操作实践出发，以OBE教育理念为核心，分析学情、梳理课程知识点、完善教学内容、优化教学设计，重构课程考核与教学目标达成度方法，探索出了一套行之有效的三维设计创客课程教学模式，以期为初中阶段的信息科技课程提供多样化的教学内容及教学模式参考。

精准定位：基于学情分析确定课程目标

1.初中学生情况分析

笔者选择初一学生进行教学尝试，部分学生对三维设计课程有一定了解，但有部分学生连打字都很不熟练。因此，笔者将有一定基础的学生遴选出来作为社团课学生培养，其余的学生在普通信息科技课堂上进行三维设计教学。社团课学生和普通信息科技课学生的学情完全不一样，如果在这两类课堂上都采用传统的“教师讲、学生听”的课堂教学模式，会导致部分基础薄弱的学生跟不上学习节奏，而基础较好的学生却无法获得学到新知识的满足感。

2.精准确定课程目标

由于社团课是整节课都讲授三维设计内容，而普通信息科技课是在保证正常教学任务的基础上对三维设计内容进行补充学习，教学时间的长短决定了课程目标的不同，因而，针对不同课堂的学生，笔者进行了差异化的归纳（如下页表1）：社团课学生注重培养深层次解决实际问题的能力，而普通信息科技课学生则注重培养软件的基本操作能力。例如，在“多功能垃圾分类房”项目中，普通信息科技课学生仅需利用基本几何体完成模型的搭建，而社团课学生还需完成模型的修改优化以及打印成实体。

基于OBE教育理念设计课程教学

1.课程内容选择

根据不同课堂学生的学习特点以及课程教学目标，笔者对三维设计课程的教学内容进行了不同的安排，规划了两种课程内容（如下页表2）。其中，软件基本操作及设计三维图形是社团课学生和普通信息科技课学生共同学习的内容，在此基础上，社团课学生提高难度，继续深入学习三维设计与多种学科融合的跨学科课程以及结合硬件学习3D打印的相关课程。

2.课程教学设计

根据OBE教育理念，教学过程以任务驱动形式展开。普通信息科技课堂教学内容偏重于基础知识的掌握与应用，教学设计上采用对软件基础知识进行巩固讲解与动手实践设计简单作品相结合的方式，注重通过具体的、低难度的课程目标的达成来提升学生对知识的熟悉程度与应用能力。社团课堂的教学内容更加注重对实际应用项目的分析与设计能力、跨学科实践的组织实施与学习能力，在教学设计上更加注重知识的综合应用和对软硬件相结合的扩展实践操作。下面，笔者重点围绕两个跨学科教学设计进行阐述。

（1）信息科技与化学融合课

《奇妙的化学式》一课的教学目标是让学生理解什么是化学分子式，会识别简单的分子式，能够了解分子式的组成，包括元素符号和数字，应用分子式计算分子的相对分子质量，并能够利用分子式解释一些简单的化学现象。为了达成这个目标，化学教师首先讲解分子式的表达和构成，然后信息科技教师利用3DOne软件展开三维设计教学，具体操作步骤如下：首先，利用“基本实体”命令建立球体和圆柱体，根据不同分子式的需要，对球体和圆柱体的大小和颜色进行调节并复制出一定数量的实体；其次，利用移动、缩放、吸附表面、对齐等操作，将不同实体组合成各种分子模型；最后，利用3D打印机将这些实体打印出来（如图1）。学生在动手打印、搭建分子模型的过程中更深入了解化学分子式的构造。

（2）信息科技与物理融合课

《动能势能转化实验》一课的教学目标是利用虚拟仿真实验来探究物体动能大小与物体质量和运动速度的关系，并以此来解释一些简单的物理现象。教师用3DOne AI来完成“动能势能”的虚拟实验，加深学生对“能量”概念的理解。学生通过同桌合作的方式，在已建立好的虚拟实验模型中实验，将全局属性设置为“地球”（如上页图2），启动仿真，观察实验结果，并根据结果调整物体的下落高度和方向、质量、摩擦系数等参数，以达到不同实验现象的目的。通过多次的实验，记录数据并进行交流反馈，从而得出准确的实验结果。最后引导学生猜想，指引学生围绕其他物理现象进行创新实验的设计，解决实验中可能出现的问题和已经出现的问题，从而达到从实践到认识上的飞跃。

不管是社团课还是普通信息科技课，课堂教学组织均采用分组教学的形式，并采用项目式学习的方式组织教学，使每个学生都能够以项目组成员身份参与到项目的组织与实施过程中，并在具体的项目实践过程中，将所学的多学科知识进行整合，最终提升自己的项目实施与解决能力。

达成度评价：根据课程目标评价学习效果

1.课程考核评价方式

因为三维设计课程的操作远大于理论，传统的笔试答题考核方式显然不适合，所以，笔者认为应针对不同课堂类型的学生，从课堂表现、团队协作、项目实施结果以及评价总结四个方面进行考核（如下页表3）。

2.课程目标达成度评价

（1）评价方式的建立

根据“三维设计”创客课程教学大纲，课堂活动与项目实践主要反映学生对基础知识的掌握程度，以及对软件创作的理解能力，所以，课堂活动对知识目标的权重较高，其次是能力目标。项目实践主要强调在具体的项目内容操作过程中，学生对三维模型创建的理解，对3DOne软件的应用，其主要针对的是知识目标与能力目标，在这两方面的权重较高。项目实践报告主要考查学生对三维设计项目制作的整体把控，包括项目前期调查、项目构建、项目设计开发以及后期的项目调整、项目输入及评价等，主要是涉及能力目标与素养目标的考查。课程目标达成度评价方式如表4所示。

（2）课程目标达成度评价

依据本课程目标达成度评价方式，教师可在一学期的课程考核中采用本考核方式，分别对社团课学生和普通信息科技课学生的成绩进行样本分析，对课程目标达成情况进行评价，并对发现的相应问题进行改进。通过对本课程目标达成度数据的分析可知，社团课学生的课程目标达成度总体要好于普通信息科技课学生，在学习态度与学习能力上，社团课学生要优于普通信息科技课学生。另外，在三个目标达成度上，知识目标与能力目标的达成度较好，说明学生在学习过程中，能够较好地完成课程相关知识的学习与应用，能够在教师的指导下完成项目任务，知识与技能得到较好培养。素养目标达成度相对较差，说明在将知识综合应用于技能点归纳总结、项目的组织与实施方面存在较大不足，需要在后期不断加强。

参考文献：

[1]周盛飞，李林，张娟.基于OBE理念的JAVA项目实训课程教学模式研究[J].中国信息技术教育，2024（07）：89-92.

[2]李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念（OBE）[J].中国高等教育，2014（17）：7-10.

[3]钱晓琪，陈思.探究三维设计教学，提升创新实践能力——例谈“三维作品设计与创意”教学[J].中国信息技术教育，2022（22）：27-29.