基于OBE的工程专业混合式教学模式构建与应用★

卢召红，陈 涛，张云峰，李 科

(东北石油大学高等教育研究与评估中心，黑龙江 大庆 163318)

随着现代教育理念和教育方式的不断创新与发展，在卓越工程师人才培养模式上，成果导向教育(Out-Based Education，简称“OBE”)已成为一种国际上公认的新兴有效的教育理念[1-2]。在世界发达国家中，基于该教育理念的教学模式已得到了广泛实施并取得了显著的成效[3]。OBE教育理念改变了传统的“内容为本”教育模式，提出以成果为导向，侧重学生的学习效果和收获，以目标达成度来衡量教与学的成效[4]。基于该教育理念，在新工科专业人才培养过程中，构建一种切实可行的教学方法，将OBE理念充分应用到实际教学过程中显得尤为重要[5]。

混合式教学模式是伴随着信息技术而发展兴起的一种新型教学模式，该教学模式利用线上和线下相结合的方式，通过线上线下老师讲解、虚拟实验、视频答疑、讨论和练习等手段，将学习内容通过多渠道传授给学生，以期达到理想的学习效果[6]。而现有的混合式教学模式并没有完全改变以“内容为本”的传授式教学方式，虽然在教学手段上采取了多样性，但并没有与OBE理念有机结合[7-8]。

本文基于上述研究应用现状，结合工程教育专业人才培养中的实际问题，进行了OBE理念下工程类专业课程混合式教学模式的构建，实现“成果为导向”的线上线下混合式教学模式。

1 工程教育专业课程混合式教学模式构建

1.1 混合式教学模式设计

基于OBE专业人才培养理念，将课程的教学指标点、培养目标和达成度等要求进行细化归纳，依此制定可行的教学大纲和课程教学方案[9]。将课程知识点分解成两个有机结合的模块，建立工程教育专业课程新型混合式教学模式。构建运行机制如图1所示。

模块一内容以教师课堂讲解基本原理和传授学习方法为主，主要针对知识点的共性问题进行引导式授课，启发学生灵活运用先修课程学习专业知识。通过线上互动，如提问、测验、讨论等多种方式，共享数据信息，调动学生的课堂主动性，通过评测系统收集学生课堂互动信息，时时了解学生对知识点的理解程度。将收集的数据信息进行分析评价，针对共性问题和个性问题做出相应的解决方案，改进培养方案或教学方法，实现对教学持续性改进。第一模块构建的关键点是数据的收集并根据数据进行教学效果评价，有效的落脚点是教与学的不断改进。

第二模块内容以线上学习为主，依托网络教学平台，将课程视频、在线测试和网上交流等学习资源进行整合。学生通过网络视频课件完成课程预习，梳理知识点，提出问题。通过线上习题、平时测试等方式查缺补漏，利用线上交流平台探讨答疑，解决疑难问题，扩大知识面。线下教师根据线上反映出的问题，有针对性的进行答疑辅导，结合相应的实验、工程案例等，加深学生对知识的理解和掌握，同时认真听取学生的意见和建议，对教学资源和教学方式进行完善改进。第二模块构建的关键点是知识点的归类划分和理解掌握程度的把控，有效的落脚点是共性问题与个性问题的区分并答疑。

两个模块的有机结合主要通过构建数据分析评测体系，建立共性问题和个性问题的区分标准，针对问题的类型并结合工程实际进行评测修正。建立持续跟踪机制，实现培养方案和课程培养目标的持续性改进措施，实施流程如图2所示。

1.2 动态多元化测评体系设计及课程目标达成评价方法

线上线下混合式教学模式一改课堂卷面考试或卷面考试加平时考核等传统的测评方式，采用动态多元化测评体系，多角度多渠道检测学生对知识和专业技能的掌握情况。通过动态多元化测评系统，可随时了解学生的学习状态，其目的是实时监测学生在课程学习过程中对知识点的掌握情况，避免进入“一步落下，十步难撵”的困境，也对教师实时调整教学方式方法提供依据[10]。

测评体系利用网络教学平台与线下课堂考试相结合的方式，构建一体化线上线下混合式测评系统。线上测评的主要目的是实现对课程教学情况的实时跟踪，查漏补缺，及时修订教学方案。线上测评系统要达到资源丰富、构成形式多样化的基本要求。各评价方式包括出勤、课堂表现、问题讨论和章节测试等。线下测评的主要目的是对教学阶段性学习成果或课程结束后的教学成果进行全面考查。线下考核内容要针对课程达成度要求，合理安排考试题型，根据毕业要求和课程目标对知识点进行考核。同时，结合线上评测结果，将重要知识点和平时考核不合格的知识点进行再次考核，而对学生已完全掌握的内容可避开重复性考核。

依据对学生的考核评测结果，进行课程目标达成评价。具体方法和过程如下：

1)课程对毕业要求指标点达成的评价值计算。

抽取的样本以全体学生作为评价对象。课程对其毕业要求指标点达成的评价值有两种算法，如式(1)和式(2)所示：

算法1：

(1)

算法2：

(2)

2)课程对毕业要求指标点达成的目标值设定。

目标值=权重值×0.60。

3)课程目标是否达成的判断。

课程各个指标点对应的目标达成度可按式(3)进行计算。

(3)

其中，ηi为权重值；βi为课程目标指标点中各评价方式所占的比重；ai为课程目标指标点满分值；bi为课程目标指标点学生得分值。

将课程毕业要求指标点达成的评价值与目标值进行比较，做出是否达标的判断。根据线上和线下一体化的测评结果，对课程教学情况进行达成度分析评价，提出问题及改进措施，实现持续性改进。

2 混合式教学模式应用实例

以土木工程专业的“混凝土结构设计”课程为例，对线上线下混合式教学模式进行构建。

2.1 课程教学平台构建

线上教学平台需要手机和电脑APP学生用户端和教师端，具备时时访问和互动的功能，可借助现有大型线上教学应用平台，并根据要求将功能适当扩展[11]。

按照课程的每个教学环节，设置与之相应的教学资源和教学方法。课程教学环节主要包括：预习、课堂讲解、复习答疑、期末考核和持续改进等5个阶段。以课程教学环节为主线，构建课程教学平台，其主要内容及功能要求如表1所示。

表1 课程教学平台主要内容及功能

2.2 课程考核环节

课程考核的主要目的是考核学生能力培养目标的达成度，其重要内容是检查学生对各个知识点的掌握程度和实际应用能力，考核包括平时考核和期末考核两个部分，平时考核包括到课考勤、课后作业、课上提问、课堂讨论结果等，期末考核采用闭卷考试。课程总评成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分组成，平时成绩、期末考试成绩及总评成绩均为百分制，在总评成绩中，平时成绩和期末考试成绩所占的权重分别设置为α和β，α+β=1.0，α和β可根据具体情况确定。平时成绩和期末考试成绩各自的分值均设置为100分。各个环节所占的分值比也可根据实际教学安排进行调整，推荐值及考核细则如表2所示。

表2 课程考核环节细则

2.3 课程目标达成度评价

每两年进行一次课程评价。课程评价需设置课程目标达成度值，并采用成绩分析法来进行评价。评价所需要的毕业要求及权重参照“高等学校土木工程本科指导性专业规范”及教学大纲，评价结果用于分析课程持续改进，并提出有效的改进措施[12]。

课程目标达成度评价包括两个部分，分别为课程分目标达成度评价和课程总目标达成度评价，具体计算方法如下：

课程目标总达成度评价值计算具体说明如表3所示，表3中的A和B分别表示学生平时成绩和期末考试成绩的实际平均得分；ηi为目标分值加权值；D为课程目标总达成度。表3中A=A1+A2+A3，B=B1+B2+B3，其中，A1,A2和A3分别为平时成绩中所对应的课程目标1、课程目标2和课程目标3；B1,B2和B3分别为期末考试中对应课程目标1、课程目标2和课程目标3的试题得分。

表3 课程目标达成度评价值计算

3 结语

本文基于OBE成果导向教育理念，构建线上线下新型混合式教学模式，建立了动态多元化评测体系和教学持续跟踪机制，实现培养方案和课程培养目标的持续性改进。以课程教学环节为主线，建立课程教学平台，主要结论如下：

1)基于OBE工程教育专业人才培养理念，构建新型线上线下混合式教学模型运行机制，教学模式由两个有机结合的模块构成，取长补短，充分利用了线上和线下教学方式的优点，改变了以“内容为本”的传授式教学模式。

2)建立了线上线下动态多元化评测体系及课程目标达成评价方法。测评体系利用网络教学平台与线下课堂考试相结合的方式，构建一体化线上线下混合式测评系统，实现时时跟踪、查漏补缺、及时修订教学方案。建立了课程教学成果目标达成度评价方法，根据达成度分析评价结果，实施持续改进。

3)以课程的教学环节为主线，构建了一门专业课程的混合式教学模式，对课程考核环节、课程目标达成度评价方式给出具体的方式方法，为新型混合式教学模式提供了详细的参考依据。