基于OBE 和雨課堂的混合式教學模式研究
——以《工程數學》課程為例

高 超

（武警工程大學基礎部 陜西 西安 710086）

在信息技術高速發展的今天，各行各業都遇到了前所未有的機遇和挑戰，高等教育也不例外。從最開始的純板書教學到后來的板書結合多媒體教學，再到如今利用智慧教學工具進行教學，教學手段發生了顛覆性的改變。在教學手段發生變革的同時，教育理念和教學模式也隨之出現了新的變化。新的課堂教學相比傳統課堂教學產生了許多亮點，傳統的課堂教學存在著忽視學生主體地位、教法單一、學法單一、過程單一、目標單一等不足，新的課堂教學能夠很好地彌補這些不足。但是，在提升教學質量的同時也對教師提出了更高的要求，因此，高校教師應不斷提升自己，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教育改革中最先出現，首先由美國學者Spady在《基于產出的教育模式：爭議與答案》一書中對該教育理念做了詳細的闡述和深入的研究 。OBE教育理念體現了以學生為中心，更加關注學生在受教育后能夠做什么，以及可以獲得什么樣的能力，一切的教學設計和教學活動都是圍繞學生實現預期的學習成果來進行。這和以往的傳統教學有著很大的區別，如表1所示。

學生可以在多個專業領域，不同學校學習，實現學分互認，增加輔修計劃和交換生的靈活性學生只能在一個學校，一個專業領域學習該教育理念的核心是以學生為中心，學習成果為導向，持續改進，在當今高等教育的信息化教學中必將發揮舉足輕重的作用。

二、雨課堂及其在線上教學中的應用

2016年6月16日，學堂在線在清華科技園召開發布會，宣布推出智慧教學工具——雨課堂 。旨在連接師生的智能終端，賦予課前—課上—課后的每一個環節以全新的體驗，最大限度地釋放教與學的能量，推動教學改革。雨課堂是一個主要面向高等教育領域的教學工具，它在軟件系統上分為手機端、桌面電腦端和遠程服務器三個部分；其中，手機端和桌面電腦端直接服務于師生教學，遠程服務器則用于支撐系統的運行和教學大數據的采集、存儲、分析及決策 。雨課堂在線上教學中的應用包括課前發布預習資料，課上掃碼簽到，課件同步發送，彈幕互動交流，隨機點名，限時答題，課下鞏固復習。由此可以看出，雨課堂的功能強大，能夠很好地服務于教學，服務于師生。正如清華大學于歆杰教授所說，雨課堂讓學生、教師和管理者知道教室里真正發生了什么，它有助于實現數據驅動的教學，幫助教師在提升教學藝術的同時，實現科學教學和教學科學。

表1 OBE教學和傳統教學的區別

（一）課前發布預習資料

在上課前一天，教師針對教學內容制作相應的課件，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員的手機微信端，學員點開即可帶著問題觀看視頻。這種課前預習充分利用學員的碎片化時間，達到自主學習的目的。如果在預習過程中遇到了疑問，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查看和檢查學員的課前預習情況，為第二天的線上教學提供幫助。

（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的點名更為方便、快捷、高效，當教師開啟雨課堂授課后，系統會自動生成一個進入課堂的二維碼，學員只需用微信掃碼就可以進入課堂學習。

2.課件同步發送

學生在聽課過程中可以實時接收教師發送的課件并查看和保存，不必像傳統課堂那樣手忙腳亂地抄寫幻燈片內容，影響聽課質量；同時，每頁幻燈片的下方有兩個按鈕，分別是“不懂”和“收藏”，學生可根據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量，了解學員掌握知識的程度，有針對性地講解重點問題，適時調整教學進度，做到有的放矢。

3.彈幕互動交流

彈幕是如今00后最熱衷的網絡聊天工具之一，雨課堂將其搬到課堂教學中，深受學生的喜愛。學生發送的所有彈幕信息都會出現在屏幕頂端，拉近了師生之間的距離，也提高了學生的學習積極性。每當對知識點不理解或者產生疑問時，學生都會通過彈幕發送，教師也會第一時間給予解答，因此，彈幕所發揮的作用遠比預想的要大得多，應利用好這一工具。

4.隨機點名

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

5.限時答題

教師在制作課件時，可根據實際情況插入習題，讓學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《工程數學》課程自身的特點，習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送到學生的手機上，并設置答題時限，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，其中主觀題需要學生在作答區域以文字或者圖片的形式來提交答案。當設置的答題時限結束之后，教師可在手機上查看答題情況，對普遍存在的問題進行講解；同時，也可以利用雨課堂的投屏功能，將答得好的學生的圖片發送到所有人的手機上，刺激學生的好勝心，也在無形中形成了良性競爭。

（三）課下鞏固復習

每次課結束之后，教師可以利用雨課堂推送本次課的重點內容，便于學生復習和鞏固所學知識。同時發布相應的作業，設置提交作業的時限，系統也會對學生進行任務提醒，督促其按時完成。除了布置作業之外，《工程數學》課程還要求所有學生在一定時限內提交每次課的筆記，通過主觀題的答題形式提交，教師要對筆記進行評分。通過作業和筆記的提交和批閱，使學生進一步鞏固所學知識。

三、基于OBE 和雨課堂的《工程數學》課程教學模式探索與研究

（一）《工程數學》課程地位、作用及現狀

《工程數學》是武警院校生長警官本科教育階段軍事、理工門類各專業學員必修的公共基礎課程，主要研究有限維空間的線性理論和隨機現象統計規律的基本思想和方法，培養學員數學抽象思維和邏輯思維能力，提高學員在軍事領域的數據處理技術、統計推斷及軍事建模能力。課程包括線性代數、概率論與數理統計三部分內容，共計92學時。根據工程大學新人才培養方案，課程的授課對象為本科二年級學員，學員經過一年《高等數學》課程的系統學習，具備較為扎實的數學理論基礎及計算能力，并且對數學在軍事中的應用有較強興趣。但同時也存在不足：部分學員對知識在崗位任職中的應用不明確，數學與指揮結合的意識不強，利用工程數學知識進行武警部隊作戰定量分析的認知不足。根據以上問題，我們基于OBE成果導向教育理念，以學員為中心，進行“線上+線下”混合式教學設計，在教學中，持續優化教學內容及教學策略。

（二）混合式教學模式的實現

近兩年來，人們對《工程數學》新一輪教學改革的研究從未停止腳步，在總結經驗的基礎上也得到了一些很好的結論 。本文以《工程數學》概率論部分第四章第一節數學期望為例，從定義學習成果、實現學習成果、評價學習成果、應用學習成果四個要素進行教學設計。

1.定義學習成果

教學目標要求從三個層面來培養學員：在知識層面上，要求學員能夠總結、描述數學期望的科學內涵和現實意義，能夠利用隨機變量數學期望的計算公式、性質進行實際問題的計算；在能力層面上，使學員能夠利用數學期望的方法解決武警部隊軍事訓練、作戰中的定量分析與計算；在情感層面上，學員具備科學的分析方法，能夠利用數學期望的思想傳播公平、公正的社會主義核心價值觀。

2.實現學習成果

本次課的教學內容共包括問題引入、理論構建、應用推廣、小結思考四個部分，借助雨課堂平臺，采用板書與多媒體相結合展開教學。教學實施分為課前、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，下發預習檢測題。線下要求學員個人觀看視頻，完成檢測任務，分組討論，歸納總結隨機變量數學期望的定義及其意義；課中包括教員活動和學員活動，其中教員講評課前任務，歸納實例中數學期望的意義。講授教學內容，包括數學期望的概念，總結其計算方法，討論與梳理數學期望的性質，講評數學期望的軍事應用（抓捕逃犯路線選擇問題），小結本節課。組織學員分組討論，歸納數學期望的計算方法，討論數學期望的軍事應用（抓捕逃犯路線選擇問題）并匯報成果；課后，學員利用數學期望獨立完成對行軍南北路線選取問題進行分析決策，小組協作對“作戰中火力分配問題”進行軍事數學建模。

3.評價學習成果

雨課堂具備全景的數據驅動功能，能夠為教員提供全周期的教學數據分析。在實施雨課堂的教學過程中，學員的學習行為被后臺自動采集，學員的學習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據分析表，包括課堂情況、簽到情況、課堂測試得分、試卷成績等。課中由教員制定統一互評成績表，對于課堂討論環節實施學員互評。課后學員根據自身課堂學習情況完成學習反思。

4.應用學習成果

教員根據本節課的授課情況，調整教學內容，完善教學環節，從而優化教學設計。學員在邏輯推理和軍事應用方面的能力得到進一步提升。

（三）教學效果綜合評價

成果導向教育理念強調持續改進，為衡量教學效果，全面反映學員的學習成果，需要采取更為客觀、可量化的綜合評價方法。結合《工程數學》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。包括課前預習，簽到情況，課堂答題情況，課堂表現，課后作業，單元測試，期中測試等成績，將雨課堂平臺的反饋數據進行量化處理，找出存在的問題和不足并不斷改進；二是小組協作完成軍事數學建模成績。每次課后布置的軍事數學建模問題以論文的形式提交，小組內的成員協作完成，要求分工明確，各司其職，同時培養了團隊意識；三是期末考試成績。采取傳統的閉卷考核的方式進行，主要考查學員對《工程數學》知識點理解和掌握的情況。

四、結語

OBE教育理念的出現是對原有教學模式的顛覆，雨課堂的出現是對傳統課堂的顛覆。將兩者有機結合起來，引入《工程數學》課程，積極嘗試探索新的教學模式，打破原有教學模式和傳統課堂的束縛，使教學質量和人才培養質量得到同步提升。