基于OBE理念的大地控制测量混合课程建设

田桂娥，李富平，张凌云，薛秀秀，刘潇潇

(1.华北理工大学 矿业工程学院，河北 唐山 063210；2.华北理工大学 组织部，河北 唐山 063210)

作为我国工程教育专业认证的核心理念"OBE"教学模式，已经在很多高校的课程建设和人才培养中广泛应用。学习产出教育模式(Outcomes-based Education，缩写为OBE)，在1981年由William Spady率先提出，OBE理论强调课程的教学设计和教学实施的目标以学生为中心，产出为导向，持续改进，这就要求传统教学以教师讲授为核心转变为以学生为核心。转变教学模式、采用有效的学习方法，构建以“学生为中心”、“产出为导向”的教学模式，全面提高人才培养质量成为很多高校乃至社会追求的共同目标[1-8]。华北理工大学自2013年引入清华教育在线平台、2016年开始开展混合式教学，逐渐在全校拉开混合式教学帷幕。混合式教学方式较传统教学相比，在一定程度上提高了学生自主学习、网络查阅资料的能力及程序编写的能力，但仍存在部分学生学习积极性不高的现象[9]。在如今这个信息高速发展的今天，如何让学生对学习产生浓厚的学习兴趣，并在有限的时间内，高效、准确的掌握更多的专业知识，成为每位教师、每所高校最为关注的内容。

为贯彻落实习近平总书记关于教育的重要论述和全国教育大会精神，落实新时代全国高等学校本科教育工作会议要求，以“大地控制测量”混合课程为例，从课程内容的组织、课堂活动的开展及课程评价三方面出发论述了如何通过创设学习情境开展反向教学及围绕学习情境如何组织教学内容及如何进行有效课程评价，最终全面提高人才培养质量。

一、创设学习情境，将知识有机联系在一起

“大地控制测量”内容多且抽象、实践性强。在课堂内，创设学习情境，实现抽象的内容具体化、零散知识点集中化[10-11]、课程理论实践化。打破传统教学方法，将整个课程内容融入情境式教学中[12-13]，如图1所示。在学习情境的基础上反向教学，以培养方案中的培养目标为根本出发点，为了实现培养目标，选定特定的工程案例；以工程案例为基础，分析要完成该项工程，需要哪些理论知识和技能，建立知识体系进行系统学习[14-15]。以学习情境为基础，优选工程案例，在工程案例的分析中设置悬念引发学生思考、激发学生学习兴趣，在学习情境中学习知识，探索分析问题解决问题的方法，培养学生的创新、合作、自主学习、分析问题解决复杂问题的能力。《大地控制测量》课程内共布设8个学习情境：如何监测建筑物稳定性、如何成为项目经理的候选人、二等水准测量、海边看日出、切西瓜悟出的道理、南辕北辙能实现吗……

图1 传统教学与反向教学的教学思路

图2以建筑物变形监测为例，详细叙述了学习情境的构建过程。首先以某一生活现象“变形监测点变形前后的对比照片”，引发学生思考，该点为什么会变形、如何监测该变形量的大小，在一些的问题中，带领学生分析问题、找到解决问题的措施，带领学生查找测量规范、正确使用测量规范。通过测量规范的学习，学生了解到要进行建筑物变形监测需采用二等水准测量。引发学生思考二等水准测量与已学过的四等水准测量有何区别(所用的仪器、测量方法、数据处理方法等都会有哪些不同、应该注意哪些问题等)，这样与另一学习情境“二等水准测量”联系起来，而如何撰写技术设计书，又与“如何成为项目经理的候选人”学习情境联系起来……课程的所有内容就这样分布在不同的学习情境中，看似独立又紧密联系在一起，如图3。最后将以上的分析内容按图2箭头的倒序方向进行整理，撰写技术设计书并准备外业测量。简单的两幅图(图2、图3)涵盖了目前控制测量95%的外业工作。课堂中以学习情境为中心，以问题为导向，开展专题讨论、小组成果展示、投票等教学活动，带领学生以顺藤摸瓜的形式，将零散知识点用“问题”的线串连在一起，在分析过程中激发学生学习兴趣、真正做到理论联系实践，整个课程中教师作为问题的提出者、引导者，学生作为解决问题的实施者，真正体现了“以学生为中心”的教学模式。

图2 学习情境“建筑物变形监测”的构建过程

图3 二等水准测量的实施

二、调整课程知识讲授顺序，使课程内容更便于理解

“大地控制测量”课程内容多，共分为上下2册。知识模块也分为“精密测量”和“椭球内业计算”两大模块。这两个模块的划分正是大地控制测量外业观测和内业数据处理过程的体现。知识模块的划分有助于帮助学生理解大地控制测量过程，每个模块又由很多知识点组成，这些知识点在学生学习过程中依次被讲授，零散的知识点经常让很多学生学完不知道如何应用，甚至会用错场合。如果能够用一根线将一些知识点串联起来，所以知识点都围绕一根线而展开，这样不仅理解了知识点的内涵，对知识的应用及知识点的联系掌握的更好，同时实现了理论联系实践，而这根线就是学习情境。围绕学习情境，组织教学内容，调整原有知识模块中的授课顺序，使得所有教学内容依学习情境而展开。表1中可以看出，“高程控制网的布设”放在“二等水准测量实施”中讲授比单独讲，知识点有了生命，有了它的重要作用，而不再是干巴巴的独立知识点，实现了知识间的有机融合，更有助于对整个课程内容的理解。

表1 “大地控制测量”课程知识模块的讲授顺序调整表(部分)

三、构建多元化考核评价体系

传统的课程评价主要以教师的考勤、作业和期末终结性评价为主，评价不够客观。OBE理念以成果为导向、持续改进，注重学生能力的评价，为此，构建“教师+学生”“课堂内+课堂外”“过程+结果”的考核评价体系，增加了课程评价的广度和维度，评价更加客观、真实，如图4所示[18]。1、课堂内教学评价，主要包含教师对学习者的评价(包括课堂活动参与次数与准确度、作业提交次数与准确度、资料查询的准确度、实验参与次数及实验成果、语言表达能力、报告撰写完美程度、程序编写能力、活动组织能力等)和学习者间的互评(包括组内成员间评价、小组间的评价)，评价不但突出学生能力的评价，更侧重学生学习过程评价；2、课堂外评价，主要包含学校内参加的各类社团活动的综合评价(包括参与大创项目、社会团体、各类竞赛、参与论文撰写、参与教师项目等)，根据参与的项目或团体的数量及等级进行综合评价，侧重对学生语言表达与组织协调能力、活动参与积极性、合作创新能力等的评价；3、终结性评价，主要是期末试卷考试成绩。高效的成果产出是基础知识的升华，课堂内评价是对学生学习过程的重点考核，终结性评价是对学生学习结果的重点考核，课堂外评价是学生学习成效的补充，因此设置课内评价和终结性评价占比相同，同为40%，课堂外评价为20%。一个多元、有效、全面的评价体系，既有助于全面反应学生的学习效果，又能反过来帮助教师对教学方法和教学措施进行有效的改进，以便以最佳教学方案提高人才培养质量，良好的评价体系有助于引导学生养成良好的学习习惯。

图4 多元化考核评价系统

四、结论

在OBE理念指导下的“大地控制测量”混合课程建设，以工程案例或工程需求出发，创设学习情境，并以学习情境为中心组织教学内容，合理调整课程知识的讲授顺序，实现了知识点间的有机组合，弥补了该课程知识点多且零散的缺点。以多元考核评价体系，全面、有效、客观的对学生的学习效果进行评价。

在“大地控制测量”课程结束后，对华北理工大学2016、2017、2018级测绘工程80名在校生进行的问卷调查，结果显示2016-2018级三年成绩逐年增加，分别为66.66、70.01、73.29分；学生自主学习能力和在工程分析问题、解决问题能力提高的人数均在逐年增加，学生参加大学生创新计划项目的比例由2016级的6.7%增加到2017级的29.7%，2018级截止到大三上学期参加大创人数比例达17.4%，远大于2016级比例高；大学期间撰写论文或参与论文撰写的比例，由2016级的2.06%增加到2017级的33.4%，2018级截止到大三上学期发表论文或参与论文撰写的学生达20.3%，而学生撰写论文主要发生在大三和大四期间，尽管如此，2018级撰写或参与论文撰写比例也远高于2016级而更加接近于2017级。以上数据进一步说明学生学习观念在转变，学习效果也有了明显改善，学生更加明确了“学什么”(学习资料查询、论文撰写、分析问题解决问题的能力等)“怎么学”(主动参与各种实践活动、参与论文撰写等)。

表2 OBE理念下学生学习效果的问卷调查

基于OBE理念的教学模式，意在重点解决学生“为什么学”、“学什么”、“怎么学”、“成果是什么”，但要从本根上实现全部学生学习观念的转变，达到主动学、开心学、有能力学，最终学以致用、学有所用，还需要循序渐进、坚持不懈的努力：需要学校的大力支持，需要教师专业水准和综合素质的不断提升和无私奉献，需要学生的共同努力，多方共同努力有助于全面提高人才培养质量。