基于OBE理念的物理学专业“光学”课程教学改革

曾利霞，向前兰，张亚茹，田欣平

（咸阳师范学院 物理与电子工程学院，陕西 咸阳 712000）

OBE（Outcome-Based Education），是由William Spady 等人于1981年提出的[1]，又被称为成果导向教育、能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育，是公认的追求卓越教育的有效方法[1-6]。这种教育模式坚持以学生为中心、以成果为导向、持续性改进的理念，也是目前师范类专业认证工作的基本理念，贯穿师范类专业认证全过程[7-9]。基于以上原因，诸多教师尝试将OBE理念引入到传统的课程教学中，并取得了一定的效果[8-12]。有关光学课程的OBE 理念教学改革，文献[11]将OBE 理念引入工科专业技术基础课程“应用光学”中，重视学生的自学能力和创新能力的培养，突出问题导向教学、过程性评价体系。文献[12]将OBE理念引入到应用物理专业课程“应用光学”中，提出了“翻转课堂+论文撰写+项目式”的教学模式。本文以物理学专业开设的“光学”课程为例，针对传统教学和考核模式中存在的问题，引入OBE教育理念，进行相关的课程教学改革的探索和实践。

1 “光学”课程的传统教学和考核模式

传统的“光学”课程在教学过程存在如下问题：教师占据主导地位，学生则多处于被动接受的状态，教学过程中多注重光学基本知识的传授和重要光学理论的讲解，而常常忽略了或者无暇顾及对学生综合实践和思维能力的培养；尤其是在当前专业课程学时精简的新背景下，授课教师通常会把教学工作的重心放在课程知识传授环节，而忽略了培养学生的科学思维能力和逻辑推理能力。传统的授课方法不利于锻炼和提高学生的实践能力和创新能力[7]。

此外，物理学专业“光学”课程传统的考核方式中课程成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分组成，且期末考试成绩所占比重较大。因此这一传统的考核方式在对学生学习成果的考核评价中过多地强调期末考试的总结性评价，而忽视了对学生学习的过程性评价和综合能力评价。综上所述，以上传统的教学模式和考核模式所存在的问题在很大程度上制约了课程的教学质量和人才培养质量。

2 基于OBE理念的“光学”课程改革

在OBE 教育理念指导下，将“光学”课程紧紧围绕着学生的专业培养目标，完善了课程教学目标和教学大纲，构建了课程教学模式和课程评价体系，有效地改善了传统的教学模式和考核方式中的不足，能够提高学生的学习主动性和积极性，突出培养学生的综合实践能力和创新思维能力，从而提升本课程的教育教学的质量。

2.1 课程目标的完善

基于OBE 教育理念，结合物理学专业人才培养方案（师范类），根据物理学专业学生的培养目标，修订《光学》课程的教学大纲，并提出课程的四个学习目标：（1）能够列举并解释光学学科的发展历史、基本概念、基本原理、基本方法及其知识体系。（2）能够运用光学基本规律与方法定性与定量地分析生活、生产、自然现象中的相关问题。（3）能够运用光学知识进行中学物理光学部分教学及教研活动。（4）能够列举光学课程的相关内容对形成正确的世界观、人生观、价值观的相关支撑实例。新的学习目标进一步明确了“光学”课程培养的核心能力，注重培养学生的创新思维，进而提高他们的创新能力和综合实践能力。

2.2 过程性课程评价体系的建立

基于OBE理念，转变课程的考核方式，构建过程性考核评价体系[12-14]。课程改革之后，物理学专业“光学”课程成绩评定方法及其与课程学习目标达成度均与平时表现相关。平时表现中体现过程性考核的因素，包括课前小报告、课堂表现和笔记、知识点思维导图归纳等，这种考核方式更注重对学生创新能力和实践能力的考核，对学生的学习能力的评价更加全面。期末考试题参照学习目标和教学大纲自拟题，考试成绩有助于教师充分了解学生的学习情况，为提高教师的教学质量提供依据。

在“光学”课程教学引入OBE 教育理念，提高了学生学习的积极性，提高了他们对本课程的学习兴趣，学习效果得到明显改善，本课程的达成度较好。同时根据评价结果也可以归纳总结出今后“光学”课程教学中提升教学质量的途径：（1）在教学中要更加注重光学学科的发展历史、基本概念、基本原理、基本方法及其知识体系的讲解，引导学生及时复习。（2）加强培养学生运用光学基本规律及方法定性与定量地分析生活、生产、自然现象中相关问题的能力，适当增加例题的练习和讲解。（3）要着重培养学生运用光学知识进行中学物理光学部分教学及教研活动的能力。（4）继续加强光学发展史中重要事件及人物的讲解，课前小报告的效果非常明显，有助于学生树立正确的世界观、人生观、价值观。

3 基于OBE理念的“光学”教学改革

在OBE 教育模式下，学生是学习过程的主体，而授课教师只是教学过程的示范者、管理者和监督者[10-13]。因此，在教学过程中，教师应摒弃传统的以讲授为主的教学方法，做好角色转换，关注如何能够实现充分调动学生学习的自主性、能动性和创造性这一主要问题，采用多种教学方式指导学生进行学习。

3.1 加强教学方法改革，打造互动课堂

“光学”是物理学专业基础课的重要部分。OBE教学模式是根据课程教学内容和学生特点，通过合理的课堂教学设计、灵活的教学方法完成教学过程，使学生的思维能力和实践能力都得到提高。如：将知识点有效分解和关联来引导学生；加强课堂互动来激励学生自主学习、探索合作学习；开展研究性学习，以光学学习内容相关的问题以中心，通过学生课前3～5分钟课前小报告的形式，增强学生学习兴趣，提高学生对光学知识的综合运用能力和深入剖析能力。相关的课前小报告题目有：膜在生活中的应用；手机防窥膜是偏振片吗？南仁东与中国“天眼”等。

3.2 结合课程内容的特点，融合思政元素

在当前“立德树人”的教育新格局之下，实施课程思政已经成为大学中课程教学改革的主要方向之一。课程思政可以非常有效地帮助OBE理念下“光学”课程学习目标4的实现。

要实现“光学”课程教学与课程思政的深度融合，要求教师通过深入的思考和不断的研究发掘思政元素，并付诸实践来实现“光学”课程教学与思政教育相结合，做到潜移默化、润物细无声地实现立德树人、全方位育人的教育教学过程。首先，用唯物辩证法指导“光学”课程教学。人类对于光的认识过程是一个理论与实践紧密相连、反复验证的过程，这一过程离不开唯物辩证法。其次，从具体实例中融入思政教育。如在讲授望远镜时融入中国天文学家南仁东的事迹，在讲授康普顿效应时融入中国近代物理学家吴有训的事迹。再次，通过实例引导学生树立正确的人生观和世界观，进而培养学生个人命运与国家使命、责任相结合的价值观。如讲授光的全反射时，融入“中国光纤之父”高锟的事迹等。

3.3 线上线下相结合的教学方式

物理学专业的“光学”课程的教学采用线上和线下相结合的形式展开。开课前由任课教师在“超星泛雅平台+学习通”平台完成课程建课并完善教学资源，在学习通APP 的课程资料中提前上传课程的PPT 课件、电子教案、课后习题、练习题库以及拓展论文资料等课程资源。课前，教师将预习任务发布给学生进行自主线上学习；课中，按照教学大纲推进线下教学，并结合线上预习内容对重点知识进行解答和拓展；课后，学生完成作业并查漏补缺。课前和课后两个环节，学生还可以根据自身情况，选择线上资源进行自主学习。为满足不同学生的学习需求，在中国慕课中选取了以下三门课程供学生参考：（1）华东师范大学管曙光老师主讲的国家精品课程“波动光学”。（2）同济大学倪忠强等老师主讲的国家精品课程“大学物理4：光学、近代物理”。（3）湖南科技学院朱湘萍老师主讲的“光学”课程。

4 结论

针对“光学”课程传统教学模式和考核模式中存在的不足，将OBE教育理念引入“光学”课程教学中，分别从教学目标和教学大纲的完善、混合式教学模式的构建以及过程性教学考核评价机制的建立等方面进行教学改革探索，通过实践发现这一改革能够非常有效地调动学生学习主动性，突出实践能力和创新思维培养，提升教育教学质量，且对学生的学习效果评价更加全面，可以为地方师范院校课程教学改革提供参考。教学质量评价结果可以了解学生学习目标的达成度，同时为今后“光学”课程教学中提升教学质量指明途径。但是OBE的教育模式促使考核方式的设计和操作较为繁琐，使得教师的工作量变得尤为繁重，今后要探索更加优化的考核方式并加以改进。