OBE教学理念下课程规范化教学实践与探索

丁喜峰　王文静　孙鑫

【收稿日期】 2019-03-21   【基金项目】 燕山大学课程规范化建设教学项目（JG2016GFH14）

【作者简介】 丁喜峰（1965-），男，黑龙江甘南人。硕士，副教授，硕士生导师，主要研究方向为微纳结构光学测试及分析。*【通讯作者】 王文静（1978-），女，河南南阳人。实验师，主要研究方向为凝聚态物理。

【摘 要】基于OBE教学理念，以学生为主体，以能力培养为目标，以不断提高教学质量和学生学习效率为目的，对燕山大学应用物理专业方向限选课《应用光学》进行了“翻转课堂+论文撰写+项目式”教学实践与探索。在授课过程中一改原来的灌输式教学模式，通过开展“翻转课堂+论文撰写+项目式”教学，引导学生进行自我认知和自我学习，最终获得相应能力的培养和锻炼。

【关键词】  OBE;课程规范化;翻转课堂;项目教学

【中图分类号】 G642.4  【文献标识码】 A  【文章編号】 1005-4634（2019）06-0103-06

0 引言

成果导向教育（Outcome-Based Education，简称OBE）亦称能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育。这种先进的教育理念于1981年由Spady等人提出后，很快得到了人们的重视与认可，并已成为美国、英国、加拿大等国家教育改革的主流理念。美国工程教育认证协会（A-BET）全面接受了OBE的理念，并将其贯穿于工程教育认证标准的始终。2013年6月，我国被接纳为《华盛顿协议》签约成员。用成果导向教育理念引导工程教育改革，具有巨大的现实意义【1】。

要实现从知识课堂向能力课堂的转变，需要在教学目标、教学方式、学习方式和评价方式等方面进行变革。在课改过程中，团队教师注重了以下4个问题：（1）想让学生取得的学习成果是什么？（2）为什么要让学生取得这样的学习成果？（3）如何有效地帮助学生取得这些学习成果？（4）如何知道学生已经取得了这些学习成果？

基于上述OBE教育理念，结合燕山大学应用物理专业《应用光学》的教学实际，经燕山大学批准立项，2016学年秋季学期团队教师对燕山大学应用物理专业光信息科学与技术14级《应用光学》课程全面实施了“翻转课堂+论文撰写+项目教学”“集中考核+平时考核相结合”的教学改革。从教学目标的制定、教学过程的实施到学生成绩的评定一改以往的“知识课堂+教师一言堂+一张试卷定终身”的教学模式，核心是实现从知识课堂向能力课堂的转变，现将课程改革的整体工作总结如下。

1 课程目标的定位

通过本课程的课堂教学使学生掌握以下知识。（1） 使学生系统地掌握几何光学的基本概念、基本原理和对问题进行深入研究的方法，能运用所学的知识解释、研究相关的光学现象;（2） 使学生进一步认识不同的研究方法对光现象研究的规律，培养学生的正确思维方法和科学世界观;（3） 使学生初步掌握像差分析与评价、光学系统设计的基本理论;（4） 了解光纤光学系统及红外光学系统的特性及应用。

通过翻转课堂教学，使学生具备下列能力：逐步培养学生主动学习的意识，提高学生的学习兴趣，养成良好的学习与思考习惯，逐步培养学生有目的地对所学知识进行深入探索的意识，并逐步提高学生与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流的能力，逐步提高学生的答辩、思维及PPT的制作能力。

通过本课程的项目教学，使学生具备下列能力：通过项目教学，提高学生分析问题、解决问题的能力，逐步具有从事科学研究的能力。

通过本课程的论文撰写，使学生具备下列能力。（1） 通过撰写论文，准确确立论文的论点，精确组织论据;通过撰写论文，学会有目的性地利用现代计算机及网络技术查找文献;（2） 逐步激发学生的专业兴趣点，更全面地了解本课程的应用性及对专业知识结构构建的作用，加强学生对本专业的热爱，提高其学习的自信心。

2 课程目标设置的考虑

传统的课堂教学强调知识的灌输，教师填鸭式的满堂灌，学生被动的接受知识，造成学生缺乏学习的热情与动力，培养出来的学生只会死记硬背，缺乏创新思维的能力，难以适应新世纪的需求【2】。OBE的教学认为：教学就是“教学生学”，教学生“乐学”“会学”“学会”。结合到燕山大学应用物理专业的《应用光学》课程教学，要使所学专业知识深化，更具有专业实用性，团队教师为学生设计了上述课程培养目标【3】。

3 教学内容

本课堂教学内容与教学模式如表1所示。

4 教改实施方案

为实现从知识课堂向能力课堂的转变，《应用光学》课程改革主要在以下几方面进行。

4.1 课堂授课

教师需要对整个课程进行系统研究，使讲授内容抓住主干，分清知识体系脉络，突破重点，以点带面，精化教师课堂主讲内容，摒弃面面俱到、细致入微的一言堂式教学，有效提高课上教学效率，将课上精讲的教学内容压缩到总学时的75%（改革前100%由教师讲授）。

4.2 翻转课堂教学

1） 教学形式。主讲由教师转为学生，由教师一言堂转变为以学生为主的课堂讨论，实现用翻转课堂教学（Flipped Class room）替代传统教学，并做到在课程开课之初向学生公示、下达课程的总体规划、教学进度安排及翻转课堂内容安排。

2） 教学目标。（1）使学生加深对应用光学相关专业知识的深入理解，扩宽知识面;（2）锻炼学生利用网络查阅文献、阅读相关技术资料和调查研究的能力，逐步培养学生广猎知识的习惯及兴趣;（3）提高学生对知识的综合运用能力和深入剖析能力;（4）通过理论模型的实用举例的追问，激发学生理论联系实际的主观意识，并使其逐步提高分析和解决一般工程技术问题的能力;（5）引导学生积极思考，提高学生主动学习、有目的性学习的意识;（6）锻炼和提高学生的PPT制作能力、答辩过程的组织能力、表达能力以及团队合作能力;（7）增加课程教学的透明度，最终使学生能够在本课程的整个教学过程中逐步养成有计划、有目的、有预见性地主动学习的意识，达到培养学生“乐学、会学、学会”及具有终身学习意识的教学目的;（8）通过提前规划、分组讨论、每个人都肩负全组所有成员的成绩评定的方式，逐步培养学生有规划、有目的的自主学习知识的良好习惯，增强学生的团队精神，责任感和职业道德。课程所考核教学目标如下：试卷，目标1、2、3、4;翻转课堂（课程理论内容），目标5、8;项目，目标6、8;论文，目标7、8;课程总结汇报，目标5、8;自主习题课（也是通过翻转课堂形式完成），目标5、8。

3） 主要内容。翻转课堂教学内容涉及高斯光学基本思想、像差分析、目视光学系统的结构特点、摄影与投影光学系统的区别与联系、照明光学系统、光纤光学系统、激光光学系统、红外光学系统及光学设计初步构思与运算、习题讨论等。

4） 讨论课计划安排。

讨论课计划安排如表2所示。

5） 翻转课堂的实施。（1） 按教学进程实时安排翻转课堂教学环节，分组进行，5～6人一组，一人主答辩，其他同学辅助答辩或回答他人提出的问题;（2） 教师在课前布置翻转课堂教学内容，学生必须进行课前预习，需有必要的文字材料或PPT讲稿，未达到要求者，不能进行讨论课学习，不给成绩;（3） 教学过程以学生为主，教师进行启发与指导;（4） 答辩题目由现场抽签决定;（5） 每组答辩时间10分钟以内，提问讨论时间8分钟;（6） 课上学时若未完成计划中的内容，利用学生的课余时间继续进行，直至本次讨论课内容全部完成，并且每位同学必须参加。

6） 课程理论内容翻转课堂成绩评定。（1） 成绩评定原则。视学生答辩的质量、查阅相关文献的质量及思维的科学性、严谨性及创新性、参与互动讨论的积极性给出每个人的课程理论内容翻转课堂的成绩，计入期末考核成绩中（占总成绩的25%）;（2） 具体实施步骤详见表3。

4.3 撰写论文

1） 教学形式目标。通过学生自主选题，提高学生的课程兴趣点，并通过撰写论文，使学生明确科技论文的格式要求，培养学生明确论点、精准组织论据去撰写论文的思维模式，学会有目的性地利用现代计算机及网络技术查找文献。

2） 教学形式。结合课程内容，撰写与课程内容相关的综述性或学术性论文1篇，题目由学生自行拟定，课程运行2/3前，由教師检查学生选题及文献搜集的情况，指导学生进一步完成论文的撰写，课程考核前必须上交。

3） 论文要求。字数要求在4 000字左右，格式要求见《燕山大学学报科研版格式》，纸质版、电子版同时上交，格式不合格者不予收稿，返回重写。

4）论文成绩评定。论文总成绩满分5分，视论文格式的合理性，文献查找的新颖性、目的性、针对性，文献使用的精确性，立意的合理性，论述的严密性，分别给出A+、A、B+、B、C+、C、D+、D、F，最终折算成5.0、4.5、4.0、3.5、3.0、2.5、2.0、1.5、1，计入平时成绩。

4.4 项目式教学（课程学时外，学生答辩在课内）

实践教学是本科生教学体系和素质教育的重要组成部分，是理论联系实际，培养和锻炼学生实践能力、创新能力和综合素质的重要教学环节。以第二课堂的形式进行项目式教学，既是对学生正常实验课、实习、毕业设计的实践教学环节的补充与完善，也是第一课堂的延伸与发展。

1） 教学形式。在集中实践教学环节的专业课程设计或课外第二课堂教学活动中完成。教师定期指导，学生分组按计划完成项目。

2） 教学目标。通过课程项目的实施，使学生加深对应用光学专业知识的深入理解，学会对课程整体知识体系的构建结构进行剖析，精化知识体系，提高学生对核心知识的提炼等能力，初步具备运用所学知识进行光学元件、系统设计的能力、查阅光学设计手册的能力及项目报告的撰写能力，引导学生积极思考、主动学习，锻炼和提高学生的交流、沟通和表达能力以及团队合作能力，培养学生的责任感和职业道德。

3） 主要内容。本课程与现代信息光学、光信息处理技术、工程光学课程相结合，构成三级项目的专业课程设计。

该项目设置以下两个板块，学生自行选择其一。（1）理论设计主要以ZMAX软件进行光学光路设计;（2）实验设计主要以专业实验室和创新实验室为教学资源，利用课堂所学知识进行应用光学实验设计，并完成实验。参考内容如表4。

4） 考核办法。该部分成绩为附加成绩，以A+、A、B+、B、C+、C、D+、D、F计，具体评分如下。

第一，项目方案设计（10分）。理论设计、实验方案：内容全面，分析问题透彻，设计方案合理，解决问题的思路科学、清晰，得10分;内容全面，问题分析较透彻，设计方案合理，解决问题的思路清晰，得9分;内容全面，能基本完成问题分析，设计方案合理，得8分;内容全面，分析问题不全面，设计方案合理，得7分;能完成项目的基本要求，得6分;设计方案粗糙，计算有误，得4分;无设计方案得0分。

第二，项目答辩（5分）。主要从4个方面考核，即内容充实、语言表达、组织有序、展示效果，每项满分为1.25分，根据具体答辩情况酌情给分，无答辩该项得0分。

第三，项目成果展示（5分）。根据成果形式及应用前景酌情给分，无成果该项得0分。

以上为项目总分，项目组成员具体分值视项目书中分工及完成质量，在上述分值的基础上有1～2分的浮动，但最高不能超出对应项目分值的最高分（此项分值由各组组长参与评定）。

考评结果作为学生入选大学生各种科技竞赛、大学生创新实验设计的参考;大学生第二课堂实践成绩评定的主要依据;学院对本专业学生大学生创新创业教育学分认定的依据;更是作为本专业后期课程设计的选题和成绩评定的参考。

5） 实施方案。第一，任务下发、指导选题。本课程项目不占用课内学时，在课程开课之初教师将教学任务及安排下发给学生，结合课程的进展实时督促学生进行准备、选题，课程运行到总学时的2/3阶段，所有学生必须选题结束。

第二，项目实施、教师指导。课程后1/3进入项目教学的实施和教师的指导阶段，教师指导的形式视学生的选题情况，采取集中指导和分散指导相结合的方式，在课程结束前的最后1周上交成果。

4.5 教学改革成果分析

首先，课程考核成绩总体分析。近4届课程考核成绩统计，如表5～8所示。

其次，成果分析。结合上述试卷分析及学生问卷调查，本次课改收获成果如下。

1）一改学生被动式学习的依赖性和懒惰性，充分调动了学生学习的主动性和积极性。问卷调查肯定率89.23%。

2）增强了学生团队合作的意识，整体凝聚性和责任感明显提高。

3）通过讨论课教学，使学生对课程基础知识及重点知识掌握更加准确，理解更加深入;对课程的整体性把握更加全面;运用所学知识分析复杂问题的能力及解决工程实际问题的能力明显提高;学生的科学思维能力明显加强。问卷调查肯定率88.08%。

4） 充分发挥了学生的学习积极性和主动性，试卷成绩，尤其难度较大试题的得分率明显提高。

5） 多方位多角度考核，考核点更加丰富，对学生能力的考核更加全面，使学生成绩考核更加客观、合理，更具有信服力。上述统计数据表明，课改后的试卷成绩分布更加合理，历史上第一次将不及格率降为零，优、良考核率第一次达到66.66%的历史新高。

6） 通过问卷调查，有70.68%的学生达到了“乐学、会学、学会”的教学目标;77.66%的学生体会到了“有计划、有目的、有预见性地去主动学习”的收益，并承诺在以后的学习过程中尽力去坚持;89.68%的学生明显意识到团队合作的重要性，团队责任感明显加强。

7） 通过翻转课堂，使部分学生由原来课上答辩的自言自语，到后来的语言流畅、仪表端庄、动作大方、表情自如，明显提高了学生的语言组织及表达能力，提升了学生的自信心及专业知识交流能力，锻炼了学生应急应变及思维能力，PPT制作水平也有所提升。

8） 通过项目教学与自选题目的论文撰写相结合的第二课堂教学模式的实施，提高了学生学习的兴趣及自主性，激发了学生个性及特长的发挥，使单一的课堂教学转向课堂教学+课外第二课堂相结合，课堂为中心，课外活动围绕中心课堂的课题研究，使教—学—研有效结合，充分调动了学生的学习积极性，学生支持率达86.28%，但其中有8.67%的学生觉得压力过大。

再次，存在问题。（1） 翻转课堂时间较短，不能充分展示每一名学生的深层次内涵，对平时成绩的评定应该还有一定的失准性;（2） 课外项目教学学生所能利用的时间短，实验室所能提供的时间少，不能很好地落实项目教学的计划，使得项目教学组织形式受限;（3） 大三學生本学期课程密度较大，教师很难有更充裕的时间指导学生论文的撰写。后期需要与学科负责人交流，更合理地安排教学计划。

最后，解决办法。（1） 有针对性地设计后续课程的内容安排，更有效地加强课程设计的指导;（2） 进一步增加课堂教学的感染力及感召力，加强“进行整体教学，追求和谐统一美;进行比较教学，追求多样奇异美;进行兴趣教学，追求情感转移美” 的教学方法的完善，激发学生学习的积极性、主动性;（3） 对学习态度和专业意识有问题的学生，在之后的教学过程中，作为本课程的任课教师，除了自身要不断对其进行引导和教育外，更要及时加强与学生管理教师、系专业负责人、相关理论课教师及班级负责人的交流与沟通;（4） 讨论课+项目教学，教师投入精力大，在以后教学过程的实施中应进一步增加助课师资力量。

5 结束语

翻转课堂+项目教学在激发学生学习兴趣上，在“乐学、会学、学会”教学目标达成上，在培养学生“有计划、有目的、有预见性地去主动学习”的学习意识上，都取得了明显的教学效果。但如何能在有限的学时内更好地贯彻实施OBE教学理念，的确是一个有待于教师在教学过程中继续深入探索的课题。对OBE教学理念的深入思考及如何更好地在我国高等教育领域广泛地、有针对性地实施，也是高等学校在教学管理、教学组织、教学资源利用、政策支持力度上需引起高度重视的话题。

参考文献

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

【2】 邬锦锦.基于翻转课堂教学模式的高职教学初探【J】.中国教育技术装备，2013（24）：86-87.

【3】 丁喜峰. 寓教于美，完善大学物理教学【J】. 教学研究，1998（3）：152-154.

【责任编辑 孙菊】

Course-teaching normalization based on OBE concept

—taking applied optics course teaching reform as an example

DING Xi-feng， WANG Wen-jing，SUN Xin

（College of Science， Yanshan University， Qinhuangdao， Hebei 066004， China）

Abstract

This paper is based on OBE teaching concept， considering students as the main subject， targeting in ability training to achieve constant improvement of teaching quality and studying efficiency of students. It conducts discussion， practice and exploration of project-based course of “Applied Optics”. In the teaching process， previous cramming teaching is replaced by flipped classroom， paper writing and project-based teaching with the aim to train and improve the students′ abilities in self-cognition and self-teaching..

Keywords

OBE; course normalization; Flipped Classroom; project-based learning