基于OBE教育理念的《大氣物理》課程教學改革研究

王坤　但博

【摘 要】重視學生學習結果評估是我國高等教育發展的現實需求，成果導向（OBE）教育理念逐步得到應用和重視。基于OBE理念，對應用氣象學專業基礎課《大氣物理》課程進行教學模式和考核模式反思，針對傳統教學和考核模式的不足，通過線上教學平臺與實體課堂優勢互補、組織學生小組匯報討論以及制定更加客觀的考核評價體系等，實現課程教學改革探索，提升《大氣物理》教學效率，化被動為主動，培養學生自主學習能力、分析解決問題能力以及團隊協作能力，為高校專業教育教學質量提升提供借鑒意義。

【關鍵詞】大氣物理;OBE教育理念;教學模式改革;考核模式

中圖分類號： G633.55文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）34-0081-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.34.034

0 引言

隨著高等教育規模不斷擴大，資源投入的不足、科技前沿的飛速發展、知識的迅速更迭成為高等教育面臨的挑戰，高等教育的質量下滑。有調查指出大學畢業生參加工作后有80%的雇主認為本科生所學知識遠離先進的生產實踐，且實習質量不高;與此同時，超過50%的雇主將“理論知識不足”列為了對本科生最不滿意一項，被稱為“雙不足現象”[1]。對學生的調查表明，高校課程的前沿性和實踐性不足的狀況是學生尤為不滿意的地方，40%的學生覺得教學缺乏吸引力，接近50%的學生反映與任課教師沒有課外的學習交流。這反映出學生對課程學習的喜歡程度、時間投入與相應應該取得的學習效果之間沒有建立良好關系，高校的教育教學效果有待于大力加強。

重視學生學習結果評估是我國高等教育發展的現實需求。成果導向教育（Outcome-based Education， OBE）是基于實現學生特定學習產出的教育過程[2]，學生學習產出驅動著整個OBE教育系統的運行。隨著我國高等教育發展的深化，專業教育質量成為專業課程建設中最為迫切和最為直接的環節，相關研究指出基于“學生為本、成果導向、持續改進”的OBE教育理念被當作國際國內高校相對普遍認同的理念來規范與實踐，成為推動高校專業教育質量提升的思想、制度和文化力量[1]。OBE理念深刻地體現著學生為中心的教育教學思想，著眼點是學生“如何學”與“學得怎樣”[3]，從而迫使教師不斷地去思考自己所教課程的教學目標、教學內容、教學形式是否適合學生、滿足學生、促進學生，進而對所教課程進行改革，真正做到思想引領實踐。

圍繞專業教育的人才培養方案、課程大綱等內容、高校教師的專業化教育教學模式以及課程考核模式，是提升專業教育質量的關鍵和難點。《大氣物理》課程作為應用氣象學專業本科生的一門專業基礎課，是大氣科學學科重要的基礎理論部分，本課程的目標是使學生了解大氣中的物理現象，系統掌握各大氣物理過程，建立物理模型，通過定性分析和定量計算，揭示物理現象的本質以及其對人類、氣候、環境產生的影響，從而為成為氣象業務人才或者氣象研究人才打下扎實的專業基礎。傳統的《大氣物理》教學模式存在著以下不足：

（1）課堂教學是以教師為主體的教學，教學方式的單一使得學生缺乏學習的主動性，師生之間缺乏有效的互動;

（2）傳統課堂教學時間只能滿足教學內容講解，傳遞給學生的信息量比較少，反映現代科技應用的知識不多，前沿問題鮮有提到[4];

（3）教學手段的不夠豐富也使得學生上課的積極性不高;

（4）傳統課程不能全面反映教學狀態，考核方式為期末筆試試卷，易形成學生考前突擊，造成應試教育。

針對以上問題，進行基于OBE教育理念的《大氣物理》課程教學改革研究刻不容緩，此方面的研究對于提高《大氣物理》教學質量，為氣象業務及研究部門輸送高質量的畢業生有重要意義，同時為應用氣象學其他專業課的教學工作提供借鑒意義。

1 課程教學模式改革探索

傳統課堂教學以“傳遞—教學”為主要特征[4]，教師是整個教學過程的主宰者，學生是被動接受者。OBE理念強調專業教育教學中各種關系的相互支撐，強調不只是“教”和“學”的線性邏輯，而是“教與教”、“教與學”、“學與學”、“學與評”之間彼此循環證明的邏輯關系，從而推動課堂上教師與學生的交流，學生與學生的交流。圍繞專業課程培養目標是否支持學生需求以及整個社會需求，畢業要求是否符合培養目標，課程設置是否達到畢業要求，從而進行課程教學安排和課程設計。

《大氣物理》課程涉及地球大氣組成及分布、大氣壓力、大氣輻射過程、大氣熱力學過程以及云微物理過程等內容，是進行低能度天氣、強對流天氣預報以及研究氣候變化的物理基礎，是應用氣象學本科生進入專業課學習的入門課程，因此首先要激發學生學習這門課程或者氣象專業的興趣，那么最簡單即是從現象入手，讓學生觀察生活中的現象，逐步深入挖掘物理本質。

（1）在上課之前，圍繞培養方案和課程大綱進行課程介紹，包括課程特點、授課方式、考核方式等，提前了解學生期望的教學模式和感興趣的內容，與學生形成良好互動，拉近師生距離。

（2）充分利用線上平臺（比如微信群、中國大學MOOC（慕課）國家精品課程在線學習平臺https：//www.icourse163.org/等），課前提供信息資料（比如下節課要講授的PPT）給學生，以學生為主體課前自學，課后進行線上輔導交流，及時答疑解惑。還可借助線上平臺進行問卷調查等，幫助教師更加具體的了解學生反饋信息。學生通過線上平臺聽取相關方面的課程，有助于融會貫通，全面理解吸收實體課堂上所講授的內容。

（3）正式課程的講授方式主要采取三種手段：板書、PPT、視頻形式。《大氣物理》課程包含大量的數學公式和物理推導，因此只采取PPT的形式，不足以使學生跟上思路，具體體現在PPT上理論推導的內容預留給學生思考的時間少，往往學生還沒有想到，內容就翻過去了，致使課堂上教與學銜接脫節，而傳統的板書彌補這一缺點，更容易抓住學生注意力。由于課程為36課時，對于這種一周兩個課時的課程，利用板書進行上次課程內容回憶尤為重要，且易讓學生抓住重點，更好銜接本節課的內容。對于前沿熱點內容，多采用視頻形式，激發學生興趣和探索精神。《大氣物理》課程可借助強大的計算機工具進行模擬，重現自然中的現象，這樣理論聯系實際，鞏固理論知識，加強實踐能力，充分解決“雙不足現象”。

（4）對于授課效果的檢驗，則主要采用兩種方式。一是采用隨堂練習，因《大氣物理》課程注重數學公式的推導和應用，隨堂練習是檢驗學生掌握程度的有效途徑。以一次隨堂練習為例（圖2），根據成績分布可發現隨堂練習題較易（平均分93分，有92%的學生成績在90分以上），表明學生掌握良好。通過每次隨堂練習的成績分析，得到本次授課內容的反饋，適時調整上課節奏及難易程度。二是采用學生分組講解某一章節內容（或者針對感興趣的內容做PPT報告），時間為15-20分鐘。“授之以魚，不如授之以漁”，高校教師最重要的不是教給學生知識，還要教會學生如何自主學習專業知識，自主鉆研科學問題或者技術難題。通過PPT匯報，增加學生的參與性，既鍛煉了學生的自主學習能力、溝通交流能力，又培養了團隊協作意識[5]。

（5）每次課結束，通過檢查學生的專業學習成果，反思如何讓學生獲得這些成果，如何證明學生已經獲得這些成果，如何改進教學使學生有效獲得這些成果等，從而不斷改進并持續伴隨教學過程，修訂和完善教學大綱，優化教學內容，豐富教學手段，最終實現所制定的培養目標和畢業要求。這種改進不是一次性的，按照以成果為導向的教育教學指向與要求，穩步推進專業教育質量提升。

2 課程考核模式改革探索

傳統的《大氣物理》課程考核方式“重記憶，輕能力”，以試卷考察為主，為使考核內容更加合理，促進學生有效地學習，秉承OBE理念——“體現課程的目標和成果的導向作用”，對《大氣物理》課程考核模式進行改革和探索，建立“多元化—重過程—考能力”的考核新模式。

為了轉變重理論輕實踐、重終結性考試輕過程性考核的現狀，結合《大氣物理》的課程特點和教學設計，設計了如下考核方式（見表1）：其中隨堂練習成績占15%，學生小組匯報成績占15%（小組匯報成績重點考察學生的自學能力、表達能力以及團隊協作能力），期末考試成績占70%。中國學生普遍存在回答問題不踴躍現象，怕答錯出丑，怕思路另類得不到認可，為了充分調動學生學習的積極性、主動性和自覺性，特意設計了課堂回答問題加分項（Bonus），對于教師提出的加分問題，每回答正確一題加0.5分（最高加5分，總分不超過100分），鼓勵學生踴躍回答問題，展開頭腦風暴，拓展思路。最終的成績按照公式（1）進行計算，考核項目各項均按百分制進行計算。

通過以上考核方式的改進，提升平時表現分的比重 ，在批改隨堂練習題或試卷時，教師可以將整體觀念、分析步驟作為評分的重要依據，以增加學生對專業核心知識的掌握情況和運用理論知識分析解決復雜問題的能力，引導學生重視思考問題的邏輯性。平時成績的評定還要注重時效性，教師與學生之間及時反饋，確保教師及時調整教學思路，學生及時發現和解決學習中的問題和不足。課程結束后，設計學生自我評價環節，完成問卷調查，積極反思學習過程中的種種不足，與上一章節（第二章節）第（5）部分內容相聯系，亦可幫助教師了解學生情況，改進教學質量管理。

3 結語

在國家逐步實行專業認證的背景下，以OBE理念指導下的專業認證規范來推進專業課程的改革，對于高校教育質量的提升大有裨益。通過對《大氣物理》課程教學模式和考核模式的改革探索，比如線上課堂的充分利用、學生小組匯報討論、考核注重學生平時表現、鼓勵學生踴躍回答問題等舉措，在提高《大氣物理》課程的教學效果和學生學習成果方面已初見成效，但改革之路依然任重而道遠，在以后的教學過程中，需要更多的科研支撐、更豐富的課程教學實踐經驗、更高的溝通技巧和教育信息化素養來進行更好的課堂設計和提升組織能力，只有具備這些能力，我們才能做好角色轉換，循序漸進地解決好改革過程中存在的各種問題和矛盾，為社會供應更加優秀的人才。

【參考文獻】

[1]張男星.以OBE理念推進高校專業教育質量提升[J].大學教育科學，2019，（2）：11-13.

[2]周柔玲.基于制度化理論的美國高校學習結果評估研究[D].廣東：汕頭大學，2017.

[3]章玳.基于OBE理念的開放教育課程監控與評價研究[J].成人教育，2018，38（10）：17-22.

[4]趙光菊，唐延林，張敏園.基于翻轉課堂的《大學物理》課程教學模式改革研究[J].教育文化論壇，2018，10（6）：70-73.