基于OBE 和雨課堂的混合式教學(xué)模式研究
——以《工程數(shù)學(xué)》課程為例

高 超

（武警工程大學(xué)基礎(chǔ)部 陜西 西安 710086）

在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，各行各業(yè)都遇到了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，高等教育也不例外。從最開始的純板書教學(xué)到后來的板書結(jié)合多媒體教學(xué)，再到如今利用智慧教學(xué)工具進(jìn)行教學(xué)，教學(xué)手段發(fā)生了顛覆性的改變。在教學(xué)手段發(fā)生變革的同時，教育理念和教學(xué)模式也隨之出現(xiàn)了新的變化。新的課堂教學(xué)相比傳統(tǒng)課堂教學(xué)產(chǎn)生了許多亮點，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)存在著忽視學(xué)生主體地位、教法單一、學(xué)法單一、過程單一、目標(biāo)單一等不足，新的課堂教學(xué)能夠很好地彌補(bǔ)這些不足。但是，在提升教學(xué)質(zhì)量的同時也對教師提出了更高的要求，因此，高校教師應(yīng)不斷提升自己，迎難而上，站好三尺講臺，講好每一堂課。

一、OBE 教育理念

成果導(dǎo)向教育（Outcomes based Education，縮寫為OBE）在美國、英國和澳大利亞等國家的基礎(chǔ)教育改革中最先出現(xiàn)，首先由美國學(xué)者Spady在《基于產(chǎn)出的教育模式：爭議與答案》一書中對該教育理念做了詳細(xì)的闡述和深入的研究 。OBE教育理念體現(xiàn)了以學(xué)生為中心，更加關(guān)注學(xué)生在受教育后能夠做什么，以及可以獲得什么樣的能力，一切的教學(xué)設(shè)計和教學(xué)活動都是圍繞學(xué)生實現(xiàn)預(yù)期的學(xué)習(xí)成果來進(jìn)行。這和以往的傳統(tǒng)教學(xué)有著很大的區(qū)別，如表1所示。

學(xué)生可以在多個專業(yè)領(lǐng)域，不同學(xué)校學(xué)習(xí)，實現(xiàn)學(xué)分互認(rèn)，增加輔修計劃和交換生的靈活性學(xué)生只能在一個學(xué)校，一個專業(yè)領(lǐng)域?qū)W習(xí)該教育理念的核心是以學(xué)生為中心，學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)，在當(dāng)今高等教育的信息化教學(xué)中必將發(fā)揮舉足輕重的作用。

二、雨課堂及其在線上教學(xué)中的應(yīng)用

2016年6月16日，學(xué)堂在線在清華科技園召開發(fā)布會，宣布推出智慧教學(xué)工具——雨課堂 。旨在連接師生的智能終端，賦予課前—課上—課后的每一個環(huán)節(jié)以全新的體驗，最大限度地釋放教與學(xué)的能量，推動教學(xué)改革。雨課堂是一個主要面向高等教育領(lǐng)域的教學(xué)工具，它在軟件系統(tǒng)上分為手機(jī)端、桌面電腦端和遠(yuǎn)程服務(wù)器三個部分；其中，手機(jī)端和桌面電腦端直接服務(wù)于師生教學(xué)，遠(yuǎn)程服務(wù)器則用于支撐系統(tǒng)的運行和教學(xué)大數(shù)據(jù)的采集、存儲、分析及決策 。雨課堂在線上教學(xué)中的應(yīng)用包括課前發(fā)布預(yù)習(xí)資料，課上掃碼簽到，課件同步發(fā)送，彈幕互動交流，隨機(jī)點名，限時答題，課下鞏固復(fù)習(xí)。由此可以看出，雨課堂的功能強(qiáng)大，能夠很好地服務(wù)于教學(xué)，服務(wù)于師生。正如清華大學(xué)于歆杰教授所說，雨課堂讓學(xué)生、教師和管理者知道教室里真正發(fā)生了什么，它有助于實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的教學(xué)，幫助教師在提升教學(xué)藝術(shù)的同時，實現(xiàn)科學(xué)教學(xué)和教學(xué)科學(xué)。

表1 OBE教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的區(qū)別

（一）課前發(fā)布預(yù)習(xí)資料

在上課前一天，教師針對教學(xué)內(nèi)容制作相應(yīng)的課件，在其中搭配小視頻和問題，然后將課件通過雨課堂推送到學(xué)員的手機(jī)微信端，學(xué)員點開即可帶著問題觀看視頻。這種課前預(yù)習(xí)充分利用學(xué)員的碎片化時間，達(dá)到自主學(xué)習(xí)的目的。如果在預(yù)習(xí)過程中遇到了疑問，可以通過雨課堂反饋問題，教師收到后會在課上給予解答；同時，教師也可以通過手機(jī)查看和檢查學(xué)員的課前預(yù)習(xí)情況，為第二天的線上教學(xué)提供幫助。

（二）課上互動交流

1.掃碼簽到

利用雨課堂考勤的方式較之傳統(tǒng)的點名更為方便、快捷、高效，當(dāng)教師開啟雨課堂授課后，系統(tǒng)會自動生成一個進(jìn)入課堂的二維碼，學(xué)員只需用微信掃碼就可以進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)。

2.課件同步發(fā)送

學(xué)生在聽課過程中可以實時接收教師發(fā)送的課件并查看和保存，不必像傳統(tǒng)課堂那樣手忙腳亂地抄寫幻燈片內(nèi)容，影響聽課質(zhì)量；同時，每頁幻燈片的下方有兩個按鈕，分別是“不懂”和“收藏”，學(xué)生可根據(jù)自身的實際情況處理。教師則可以在課件的縮略圖中查看到每張幻燈片點擊不懂的數(shù)量，了解學(xué)員掌握知識的程度，有針對性地講解重點問題，適時調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，做到有的放矢。

3.彈幕互動交流

彈幕是如今00后最熱衷的網(wǎng)絡(luò)聊天工具之一，雨課堂將其搬到課堂教學(xué)中，深受學(xué)生的喜愛。學(xué)生發(fā)送的所有彈幕信息都會出現(xiàn)在屏幕頂端，拉近了師生之間的距離，也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。每當(dāng)對知識點不理解或者產(chǎn)生疑問時，學(xué)生都會通過彈幕發(fā)送，教師也會第一時間給予解答，因此，彈幕所發(fā)揮的作用遠(yuǎn)比預(yù)想的要大得多，應(yīng)利用好這一工具。

4.隨機(jī)點名

在雨課堂，教師可以隨機(jī)選擇學(xué)生回答問題，既吸引了學(xué)生聽課的注意力，又在一定程度上增進(jìn)了師生之間的情感。

5.限時答題

教師在制作課件時，可根據(jù)實際情況插入習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上作答和提交，題型一般分為客觀題和主觀題，針對《工程數(shù)學(xué)》課程自身的特點，習(xí)題主要是以選擇題為主，主觀題為輔。教師把題目通過雨課堂發(fā)送到學(xué)生的手機(jī)上，并設(shè)置答題時限，一般選擇題的答題時限為1—2分鐘，主觀題的答題時限為5-6分鐘，其中主觀題需要學(xué)生在作答區(qū)域以文字或者圖片的形式來提交答案。當(dāng)設(shè)置的答題時限結(jié)束之后，教師可在手機(jī)上查看答題情況，對普遍存在的問題進(jìn)行講解；同時，也可以利用雨課堂的投屏功能，將答得好的學(xué)生的圖片發(fā)送到所有人的手機(jī)上，刺激學(xué)生的好勝心，也在無形中形成了良性競爭。

（三）課下鞏固復(fù)習(xí)

每次課結(jié)束之后，教師可以利用雨課堂推送本次課的重點內(nèi)容，便于學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固所學(xué)知識。同時發(fā)布相應(yīng)的作業(yè)，設(shè)置提交作業(yè)的時限，系統(tǒng)也會對學(xué)生進(jìn)行任務(wù)提醒，督促其按時完成。除了布置作業(yè)之外，《工程數(shù)學(xué)》課程還要求所有學(xué)生在一定時限內(nèi)提交每次課的筆記，通過主觀題的答題形式提交，教師要對筆記進(jìn)行評分。通過作業(yè)和筆記的提交和批閱，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識。

三、基于OBE 和雨課堂的《工程數(shù)學(xué)》課程教學(xué)模式探索與研究

（一）《工程數(shù)學(xué)》課程地位、作用及現(xiàn)狀

《工程數(shù)學(xué)》是武警院校生長警官本科教育階段軍事、理工門類各專業(yè)學(xué)員必修的公共基礎(chǔ)課程，主要研究有限維空間的線性理論和隨機(jī)現(xiàn)象統(tǒng)計規(guī)律的基本思想和方法，培養(yǎng)學(xué)員數(shù)學(xué)抽象思維和邏輯思維能力，提高學(xué)員在軍事領(lǐng)域的數(shù)據(jù)處理技術(shù)、統(tǒng)計推斷及軍事建模能力。課程包括線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計三部分內(nèi)容，共計92學(xué)時。根據(jù)工程大學(xué)新人才培養(yǎng)方案，課程的授課對象為本科二年級學(xué)員，學(xué)員經(jīng)過一年《高等數(shù)學(xué)》課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，具備較為扎實的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)及計算能力，并且對數(shù)學(xué)在軍事中的應(yīng)用有較強(qiáng)興趣。但同時也存在不足：部分學(xué)員對知識在崗位任職中的應(yīng)用不明確，數(shù)學(xué)與指揮結(jié)合的意識不強(qiáng)，利用工程數(shù)學(xué)知識進(jìn)行武警部隊作戰(zhàn)定量分析的認(rèn)知不足。根據(jù)以上問題，我們基于OBE成果導(dǎo)向教育理念，以學(xué)員為中心，進(jìn)行“線上+線下”混合式教學(xué)設(shè)計，在教學(xué)中，持續(xù)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)策略。

（二）混合式教學(xué)模式的實現(xiàn)

近兩年來，人們對《工程數(shù)學(xué)》新一輪教學(xué)改革的研究從未停止腳步，在總結(jié)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上也得到了一些很好的結(jié)論 。本文以《工程數(shù)學(xué)》概率論部分第四章第一節(jié)數(shù)學(xué)期望為例，從定義學(xué)習(xí)成果、實現(xiàn)學(xué)習(xí)成果、評價學(xué)習(xí)成果、應(yīng)用學(xué)習(xí)成果四個要素進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。

1.定義學(xué)習(xí)成果

教學(xué)目標(biāo)要求從三個層面來培養(yǎng)學(xué)員：在知識層面上，要求學(xué)員能夠總結(jié)、描述數(shù)學(xué)期望的科學(xué)內(nèi)涵和現(xiàn)實意義，能夠利用隨機(jī)變量數(shù)學(xué)期望的計算公式、性質(zhì)進(jìn)行實際問題的計算；在能力層面上，使學(xué)員能夠利用數(shù)學(xué)期望的方法解決武警部隊軍事訓(xùn)練、作戰(zhàn)中的定量分析與計算；在情感層面上，學(xué)員具備科學(xué)的分析方法，能夠利用數(shù)學(xué)期望的思想傳播公平、公正的社會主義核心價值觀。

2.實現(xiàn)學(xué)習(xí)成果

本次課的教學(xué)內(nèi)容共包括問題引入、理論構(gòu)建、應(yīng)用推廣、小結(jié)思考四個部分，借助雨課堂平臺，采用板書與多媒體相結(jié)合展開教學(xué)。教學(xué)實施分為課前、課中和課后三個階段。在課前，線上通過雨課堂推送微視頻、兩個實例，推送帕斯卡、費馬生平事跡，下發(fā)預(yù)習(xí)檢測題。線下要求學(xué)員個人觀看視頻，完成檢測任務(wù)，分組討論，歸納總結(jié)隨機(jī)變量數(shù)學(xué)期望的定義及其意義；課中包括教員活動和學(xué)員活動，其中教員講評課前任務(wù)，歸納實例中數(shù)學(xué)期望的意義。講授教學(xué)內(nèi)容，包括數(shù)學(xué)期望的概念，總結(jié)其計算方法，討論與梳理數(shù)學(xué)期望的性質(zhì)，講評數(shù)學(xué)期望的軍事應(yīng)用（抓捕逃犯路線選擇問題），小結(jié)本節(jié)課。組織學(xué)員分組討論，歸納數(shù)學(xué)期望的計算方法，討論數(shù)學(xué)期望的軍事應(yīng)用（抓捕逃犯路線選擇問題）并匯報成果；課后，學(xué)員利用數(shù)學(xué)期望獨立完成對行軍南北路線選取問題進(jìn)行分析決策，小組協(xié)作對“作戰(zhàn)中火力分配問題”進(jìn)行軍事數(shù)學(xué)建模。

3.評價學(xué)習(xí)成果

雨課堂具備全景的數(shù)據(jù)驅(qū)動功能，能夠為教員提供全周期的教學(xué)數(shù)據(jù)分析。在實施雨課堂的教學(xué)過程中，學(xué)員的學(xué)習(xí)行為被后臺自動采集，學(xué)員的學(xué)習(xí)軌跡也被直觀地量化。教員通過平臺可以獲得全面的課堂數(shù)據(jù)分析表，包括課堂情況、簽到情況、課堂測試得分、試卷成績等。課中由教員制定統(tǒng)一互評成績表，對于課堂討論環(huán)節(jié)實施學(xué)員互評。課后學(xué)員根據(jù)自身課堂學(xué)習(xí)情況完成學(xué)習(xí)反思。

4.應(yīng)用學(xué)習(xí)成果

教員根據(jù)本節(jié)課的授課情況，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，完善教學(xué)環(huán)節(jié)，從而優(yōu)化教學(xué)設(shè)計。學(xué)員在邏輯推理和軍事應(yīng)用方面的能力得到進(jìn)一步提升。

（三）教學(xué)效果綜合評價

成果導(dǎo)向教育理念強(qiáng)調(diào)持續(xù)改進(jìn)，為衡量教學(xué)效果，全面反映學(xué)員的學(xué)習(xí)成果，需要采取更為客觀、可量化的綜合評價方法。結(jié)合《工程數(shù)學(xué)》課程自身特點，綜合評價可由以下三個部分組成：一是平時成績。包括課前預(yù)習(xí)，簽到情況，課堂答題情況，課堂表現(xiàn)，課后作業(yè)，單元測試，期中測試等成績，將雨課堂平臺的反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行量化處理，找出存在的問題和不足并不斷改進(jìn)；二是小組協(xié)作完成軍事數(shù)學(xué)建模成績。每次課后布置的軍事數(shù)學(xué)建模問題以論文的形式提交，小組內(nèi)的成員協(xié)作完成，要求分工明確，各司其職，同時培養(yǎng)了團(tuán)隊意識；三是期末考試成績。采取傳統(tǒng)的閉卷考核的方式進(jìn)行，主要考查學(xué)員對《工程數(shù)學(xué)》知識點理解和掌握的情況。

四、結(jié)語

OBE教育理念的出現(xiàn)是對原有教學(xué)模式的顛覆，雨課堂的出現(xiàn)是對傳統(tǒng)課堂的顛覆。將兩者有機(jī)結(jié)合起來，引入《工程數(shù)學(xué)》課程，積極嘗試探索新的教學(xué)模式，打破原有教學(xué)模式和傳統(tǒng)課堂的束縛，使教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量得到同步提升。