基于OBE理念的高校混合教学模式及有效性研究
2024-12-31宋荣杰孙健敏杨沛
摘" 要:线上线下混合教学是新时代高等教育改革的重要方向。针对目前混合教学存在的问题,应以培养学生应用创新能力为目标,构建基于OBE理念的混合教学模式,通过优化教学内容体系、构建优质资源、线上线下深度融合、创设丰富教学活动以及开展过程性考核评价等教学策略,多方位促进学生知识、能力和价值目标有效达成。实践证明,以高校计算机公共课为例开展教学研究与实践,取得较好的教学效果,为高校教师开展线上线下混合式教学提供借鉴。
关键词:OBE理念;混合教学;计算机公共课;有效性分析
随着人工智能和移动互联网等新一代信息技术的快速发展,线上线下混合教学已逐渐成为高等教育的新常态。
《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》明确提出,线上线下混合式教学是基于MOOC、SPOC或其他在线课程,运用相应的数字化教学工具,将线上教学与线下讲授有机结合的教学方式。混合式教学通过将现代信息技术与教育教学的深度融合,能够突破传统教学模式的时空限制,具有学习资源丰富、支持个性化学习和教学效率高等特点。[1]《教育部办公厅关于开展2019年线下、线上线下混合式、社会实践国家级一流本科课程认定工作的通知》推动了国内混合式教学的研究热潮。
成果导向教育(Outcome Based Education,OBE),也被称为目标导向教育,即首先预设学生应取得的成果或应达到的能力目标,通过调整和优化教学策略促使学生更好地获得成果或实现目标。[2]
OBE理论最早是针对工程教育专业认证提出,后逐渐成为美、英等国教育改革的主流理念。主要特色是从最终教学目标和学习结果出发进行逆向教学设计,以学习成效反推教学内容、教学方法和考核评价方式。[3]
OBE理念促使教师从关注“教学投入”转向“教学产出”,从关注“课程知识”转向“核心能力”,鼓励学生通过自主学习具备未来工作所需的知识、能力和素养。[4]
一、高校混合教学存在的问题
现有研究围绕混合环境构建、教学资源建设和教学方法改革等方面进行教学改革,取得了比传统线下教学更好的教学效果,但现有的高校混合教学尚存在以下问题:
第一,教学内容缺乏挑战度和时代性,难以激发学生学习热情。教学内容偏重学科基本原理与方法,面向高阶能力培养的内容不足;部分教学内容陈旧,学科前沿内容更新不及时,与社会发展需求有一定脱节;缺少综合应用案例,学以致用引导不够,难以适应新时期人才培养要求。
第二,线上线下深度融合不够,创新能力培养难以落到实处。现有混合式教学未能将课堂面授和在线教学有机结合,重线下轻线上、线上线下衔接与协同联动不足;混合学习环境与交互活动创设不足,难以激发学生主观能动性,实践能力培养难以落到实处;信息技术手段运用不足,教学活动开展效率低。
第三,优质教学资源匮乏且未能有效利用,难以满足学生自主学习需求。教学资源缺乏系统规划,资源类型单一,资源内容的呈现形式缺乏趣味性;重建设轻应用,资源共享和有效利用不足,未能充分发挥资源应用价值。
第四,面向能力养成的过程性考核不足,无法动态评估学习成效。课程考核评价形式单一,难以全面反映学习成果;面向高阶创新认知能力的考核欠缺,无法有效促进学生多元能力的发展;单一评价方式难以促进学生自我审视与团队交流;评价反馈不及时,无法及时检验教学成效并发现问题。
二、基于OBE理念的混合教学模式设计
针对线上线下混合式教学存在的问题,以培养学生综合应用和创新能力为目标,将OBE理念贯穿至教学设计全过程,通过更新教学理念、优化教学内容、改革教学方法和考核评价体系,多方位促进学生知识、能力、价值目标有效达成,形成“成果导向、资源立体、线上线下联动、活动丰富、评价多元”为特色的混合式教学方案,如图1所示。
三、基于OBE理念的高校计算机公共课混合教学策略
计算机公共课是培养学生计算机应用能力和信息素养的重要课程,在高校人才培养体系中具有重要地位。以西北农林科技大学为例,学校面向全校非信息类专业开设“大学信息技术”和“大学程序设计”必修课程,分别开设于大一学年的秋季和春季学期,每学期选课学生约5000人。课程具有选课学生多、内容更新快和实践性强的特点。
目前两门课程的MOOC建设已基本完成,按照基于OBE理念的混合教学方案,围绕“教学内容体系优化—教学资源建设—混合教学方法改革—教学活动创设—多元化考核评价”总体思路,在高校计算机公共课中开展线上线下混合教学实践,进一步提升课程教学质量。
(一)优化教学目标和内容体系,提高学生兴趣
立足学校办学定位和卓越农林才培养需求,制订知识、能力和素养(价值)紧密结合的计算机公共课教学目标。其中,知识目标是掌握现代信息技术和程序设计相关理论与方法;能力目标是具备应用信息技术和程序设计思维解决专业领域复杂问题的能力;价值目标是具备严谨务实的工匠精神、科技强国的责任感和勇攀学术高峰的创新精神。
教学内容体系是促成教学目标达成的重要基础。依据线上线下混合金课建设标准,围绕“理论整合—强化实践—融入思政—丰富拓展”思路协同优化和重构课程内容体系。一是整合优化课程教学内容,凝练基础知识、专题应用和思维训练三个模块,补充新增“云移大物智”等新技术案例,构建“基础+提高+前沿应用”的课程体系。二是突出实践能力培养,构建“基础、设计、综合应用、学科特色”差异化实验项目,满足学生个性化学习需要;引入学科交叉融合案例、产学研合作和企业案例,促进理论和实践紧密融合。三是融入课程思政元素,将信息素养、科学创新、大国工匠和科技强国等元素融入专业知识,提升课程的价值导向。四是扩展教学内容,充分挖掘网络资源拓展教学内容体系,补充学科发展简史、信息技术瞩目成就和人工智能发展新应用等内容,开拓学生视野。
(二)构建立体化教学资源,为混合式教学提供资源服务
面向师生互动和教学活动需求,对教学资源建设进行顶层规划和系统设计,构建服务“课前自主学习-课中互动教学-课后巩固提升”的立体化教学资源。
课前资源包括学习引导单、思维导图、教学视频、学习自测和问卷调查等,满足学生线上自主学习需要;课中资源包括PPT课件、教学案例、课堂活动和实验指导等,满足师生互动教学需求;课后资源包括作业和考试题库、讨论话题库和拓展资源等,满足课后巩固提升与教学反馈需要。最终形成多元立体化教学资源,为教师开展线上线下教学活动提供资源支撑。
从资源类型、内容和呈现形式上进行优化,提升教学资源实用性和趣味性。首先,按照分层分类原则,构建通专结合的教学资源库。除了制作适用所有学生使用的通用教学资源外,还须考虑学生学科背景差异,结合四新专业需求,打造专业特色的教学资源。其次,将资源分为核心知识类、实践技能类、思维养成类和拓展类,满足学生个性化学习需要。再次,注重资源的多样化和互补性,将教材、PPT课件、视频资源和网络拓展资源融为一体,互为补充,综合运用图像、声音、视频和动画等媒体形式提升趣味性。最后,以学习活动为中心,通过学习任务驱动引导师生有效使用教学资源。
(三)线上线下充分融合,促进学生深度学习
为提升线上线下混合教学效果,构建“课前引导—课中促学—课后巩固”线上线下混合教学模式,促进课前预习、课中深度互动、课后巩固拓展的三个阶段的紧密衔接和线上线下教学的深度融合。课前,教师明确学习目标和任务,通过思维导图、问题设计和任务驱动引导学生完成自主学习;明确学生需求,根据预习反馈有针对性地调整课堂教学目标和重难点设计。课中,针对重难点内容开展师生互动教学,围绕“新课导入—问题分析—互动讲授—典型应用—总结与思考”五个环节开展有效教学活动,通过成果汇报和小组活动等促进知识理解,借助“学习通”App工具增强师生互动;开展“案例示范、项目驱动”实验教学。课后,师生互动答疑,进行教学评价与反馈。学生通过课后任务巩固学习效果,开展线上讨论、作品互评和团队协作;通过实践任务解决与方案优化,提升实践创新能力。通过课前有效预习、课中深度互动、课后巩固提升,将课堂互动教学和在线自主学习有机融合,构建一个层次递进且环环相扣的混合教学闭环。
(四)创设丰富教学活动,激发学习热情
混合式教学活动设计主要包括课堂教学活动和线上教学活动,二者相辅相成。课堂活动主要是师生面对面进行互动交流,教师引导和组织学生开展问答、讨论、测验、分享、演示、汇报和师生点评等一对一或一对多的多维互动。线上教学活动主要包括课前和课后两个阶段,师生通过教学平台和手机App进行互动和反馈。课前,学生通过思维导图和学习任务引导,自主参与视频学习、自测和问卷等活动。课后,学生通过作业、考试、作品互评和线上讨论等活动,实现知识巩固和能力拓展。
(五)开展过程化考核与多元化评价,促使学生多元能力发展
构建覆盖“课前—课中—课后”学习过程的监督反馈与持续改进机制。课前,通过视频观看时长、预习任务进度和自测成绩等统计数据评判学生自主学习能力;课中,通过随堂测验、章节考试以及教学活动参与情况综合考查学生课堂积极性及知识掌握程度;课后,通过作业成绩、实践任务和作品设计等评判学生知识迁移、团队合作和应用创新等能力。教师通过网络平台随时关注学生学习行为数据,及时发现问题并进行学习预警和精准帮扶,督促学生主动学习和持续改进。
围绕学生学习态度、自主学习、实践技能、创新意识和团队协作等方面,从“内容、方式、主体、环境、标准”方面构建多元评价体系,力争全面反映学生知识、能力和价值目标达成情况。开展学生自评、同伴互评和教师评价,借助教学平台和移动App构建混合评价环境,充分考虑学生个体差异,根据不同基础情况的学生制定个性化评价标准,强调学生个体持续改进与自我超越。
四、教学有效性分析
教学有效性是指通过教学方法和策略改进,课堂教学获得积极的预期效果。现有研究从学生满意度、教学目标达成以及促进学生学习行为改变等方面进行有效性分析。[5]文章借助超星学习通App实施混合教学实践,结合线上教学数据、过程考核数据和结课问卷数据,从学生学习满意度、学习积极性与实践能力提升等方面分析教学效果。
(一)课程学习满意度分析
围绕学生(学科专业、学习兴趣、学习投入)、教师(教学与答疑、教学活动、实验辅导)、课程内容(教学内容设置、掌握情况)、教学资源(平台、资源)、教学方法(教学活动开展、实验和理论教学、过程化考核)、学习目标达成(能力提升、目标达成、有用性)等方面,构建多维度教学满意度评价指标体系,采用问卷星开展匿名问卷调查。
以大学信息技术课程为例,分别于2019年收回问卷5204份、2020年收回问卷4095份。调查结果表明,课程教学整体满意度在85%以上,90%以上学生对课程感兴趣。混合教学方法获得学生认可,以2020年为例,教学内容满意度为83%、教学方法(混合教学、活动开展)满意度为88%、教学视频等资源满意度为80%、考核评价方式满意度为87%,学生预期的知识、技能和思维目标达成满意度分别达到93%、95%和95%。上述结果数据较2019年均有小幅提升,表明随着课程建设不断完善和改进,学生学习满意度也在不断提升。
(二)在线学习行为与学习成绩分析
学生学习积极性明显提升,在线学习投入不断提升。学生视频观看任务完成度超过90%,教学活动累计参与4.6万人次、人均参与数量超过10次。线上讨论积极性逐年增长,师生累计发帖8.6万次、人均发帖19次;线上学习成绩平均分达到75分、总体通过率达到80%。在教学平台以及App支持下,教师教学活动开展效率显著提升,活动内容和形式日益丰富,师生互动累计达到14.4万次;过程性考核和评价反馈更为及时,过程考核成绩稳步提升,其中单元测验平均成绩由2019年的82.2分提升为2020年的83.9分,作业成绩由88.7分提升为90.2分。
(三)学生实践创新能力提升情况
学生信息技术应用能力明显提升,期末上机考试实践应用题得分率超过83%,73%的学生认为课程学习促进了利用信息技术分析和解决问题的能力;67%的学生认为自己的自主学习能力得到提升,57%的学生认为合作交流能力得到提升,79%的学生愿意将信息技术与传统专业融合,进行应用创新。
课程教学激发了学生实践创新意识,期末创意多媒体制作、程序设计小软件等作品质量逐步提升,综合运用信息技术开展大学生科创研究的数量明显增多;在教师的引导下,学生参与“中国大学生计算机设计”竞赛积极性提升。
五、结语
移动互联网时代和教育信息化背景下,混合式教学已成为高等教育的研究热点。本研究按照“预期成果→教学模式设计→有效性评价”开展逆向教学设计,通过“目标与内容体系优化→混合教学方法改革→教学活动设计→多元化考核评价”教学策略优化,构建基于OBE理念的混合式教学框架,并开展了数据驱动的教学有效性分析。研究方案在高校计算机公共课中进行了实证研究,具有一定的实用性和可操作性,可为高校教师混合教学改革提供借鉴。
参考文献:
[1] 张进良,邢贞德,杨苗,等. 大学双线混融教学:内涵、因素与策略[J]. 当代教育论坛,2022(02):80-90.
[2] 李志义,王泽武. 成果导向的课程教学设计[J]. 高教发展与评估,2021,37(03):91-98+113.
[3] 纪小刚,钱善华,俞经虎. 机械工程专业实践环节课程培养目标的达成评价方法探究[J]. 教育教学论坛,2023(26):40-43.
[4] 王赫莹,马星,孙兴伟. 基于OBE理念的工程图学课程建设与改革研究[J]. 高教学刊,2022,8(22):67-70+74.
[5] 陈春梅,陈鹏. 疫情期间高校在线教学有效性探究[J]. 黑龙江高教研究,2021,39(06):155-160.
(责任编辑:邵秋露)
基金项目:陕西省教育科学“十三五”规划项目“基于OBE理念的高校混合教学模式及有效性研究”(项目编号:SGH20Y10 40);教育部产学研协同育人项目“面向大学生网络安全素养培养的《大学信息技术》课程体系改革”(项目编号:230803601085216);西北农林科技大学教改项目“AIGC视域下计算机公共课实验教学改革与探索”(项目编号:JY2 303096)。
作者简介:宋荣杰(1981—),女,博士,西北农林科技大学信息工程学院副教授,研究方向为计算机公共课教学;孙健敏(1969—),男,硕士,西北农林科技大学信息工程学院教授,研究方向为课程体系与教学改革;杨沛(1982—),女,硕士,西北农林科技大学信息工程学院副教授,研究方向为计算机公共课教学。