基于OBE理念的教學改革研究
——以“統計計算”課程為例

解博麗 楊 明 侯 強 張 峰

(中北大學理學院 山西 太原 030051)

引言

2020年肇始,在史詩級的新冠疫情防控工作中,教育部“停課不停教”的要求讓討論多年的線上教育由未來成為現實。對于教育工作者而言,這些變革為新時代高等教育改革指明了方向,具有重要的啟示意義,值得探索研究。中北大學積極響應教育部號召,堅持做教育教學改革的“領頭羊”,致力于探索教育教學的新方式,立足于實踐挖掘在線教育的深度和廣度,為山西省高校教育教學改革做出貢獻,也為高校教育教學改革事業的發展貢獻出一份力量。

本文以“統計計算”為例,闡述如何在教學中踐行OBE 教學理念,保證線上教學與線下課堂教學質量的實質等效。

1 OBE教學理念

OBE(Outcome-based education) 是一種課程設計和教學方法,重點關注學生在被教導后實際可以做什么。OBE專注于以下關鍵問題:

a) 學生應該學習什么?

b) 學生學習它的動機是什么?

c) 學校及其資源如何幫助學生學習?

d) 如何確定學生所學的內容(評估)?

因此,OBE 的教學計劃過程與傳統教育計劃的過程相反。首先確定預期的結果,然后圍繞支持和促進預期結果設計課程、教學材料和評估。所有課程和教學決策都是基于如何最好地促進預期的最終結果而做出的[1,2,3]。

OBE 教學理念的核心是“以學生為中心”,這正與疫情防控期間的線上教學要求相契合。因此,積極探索如何在教學中充分踐行OBE教學理念是很有必要的。

2 “統計計算”課程現狀分析

統計計算是統計學專業本科生的一門重要基礎課。本課程的教學目的是力求把統計思想、數值計算步驟及在計算機上的實現結合起來,使學生能夠掌握利用隨機實驗驗證理論計算的方法;對各種算法進行編程實現;提高運用計算機軟件解決實際的數據分析問題的能力。作為統計學的專業課,OBE 理念的融入以及在線教學設計一直是難點,國內系統化的研究成果不多,具體表現為:

(1)教師很難和學生進行互動。傳統的課堂教學模式以“教”為主,存在的問題有:老師將知識灌輸給學生,學生被動接受,課堂互動較少,不利于學生的個性化學習和自主學習能力的培養。《統計計算》涉及知識較難,傳統的教學模式很難及時獲取學生對知識的掌握情況,不利于教學過程的順利展開,教學效果欠佳。

(2)很難進行及時進行有效的教學質量評估和準確考核。傳統的考核方式無外乎是試卷考試或提交論文,側重于考查學生掌握、理解和運用書本或課堂中涉及的固定知識點的程度,這種考核方式顯然是比較片面和單調的,不夠全面和立體,也使得任課教師很難準確評估和了解學生對于知識的真實掌握水平,無法體會和感悟此門課程的主旨和意義。

綜上所述,新時代呼喚數學專業課程回歸育人本分,而線上教學的出現對于課程內容設計及重新解構提出了更高要求。在此背景下,研究統計計算課程的OBE理念融入十分必要且具有重要的實際意義。

3 OBE 教學模式在“統計計算”中的實施

與傳統的課堂教學不同,OBE教學理念讓學生負責自己的學習;教師不是“教”而是“讓學生學習”,通常是通過實踐、發現、試錯和犯錯,學生做更多的工作,教師作為教學教練在一邊指導學生。這種氛圍旨在鼓勵學生在OBE 課堂上成為自主學習者。OBE 教學理念的主要目的是確保所有學生在退出教育系統后,使所有學生具備應對校外挑戰所需的能力和素質。

3.1 課前預習任務

利用雨課堂和微信群同時發布課前公告,布置課前預習任務,指明教學重點和難點,開展更有針對性的預習工作。根據雨課堂和微信群統計的數據,及時了解學生的課前預習情況,調整下一階段的教學工作,如圖1所示。

圖1 課前任務

3.2 課中知識點的推送

利用“雨課堂”教學模式進行互動教學。教師在課堂上詳細展開對本節課重點和難點內容的闡述,并在講解每個小知識點之后推送相關問題,這種隨時的現場即時的方式既可以核實學生的平時成績,也可以反饋學生對于相關知識點的掌握情況,并有助于教師正確判斷學生的實際學習質量,如圖

2所示。

圖2 知識點的推送

3.3 課后反饋

本課程采取多種措施,全方位、多角度地了解學生的學習成效:

1)通過合理布置作業,強化學習成效,如圖3所示。

圖3 布置作業

2)通過邊講邊理解,及時解答學生問題,如圖4所示。

圖4 邊講邊解答

3)通過調查問卷了解學生反饋,如附錄所示。

4 教學反思和持續效果改進

首先,基于OBE 理念的教學需要教師在教學設計中更加凸顯“以學生為中心”這一核心。因此,在教學的各個環節,及時并且充分了解學生的需求以及學習的困難。再加上“統計計算”課程的綜合性較強,學習難度較大,因此,需要轉變傳統育人理念,突出學生的中心地位,據此重構教學設計。

其次,基于OBE 理念的教學需要教師更加關注教學設計的每一個環節。導入環節、講授環節、提問環節、互動環節等多個環節都需要以提升學生的學習成效為目的。針對 “統計計算”課程理論性較強、部分知識點較難理解的特點,要重點突出導入環節的作用,通過生活事例、科技前沿等素材,激發學生的學習興趣,提高學生的課堂參與度。

最后,基于OBE 理念的教學需要教師全方位、多角度地了解學生反饋。因此,為了了解學生的學習成效和反饋,專門針對“統計計算”課程設計了調查問卷。這些評價數據可以更好地幫助教師不斷對教學進行改進,以提升學生的學習成效。

4.1 調查問卷分析

以統計學專業2019級為例,發放調查問卷84份,收回有效問卷78份,有效回收率92.8%,如表1所示。

表1 “統計計算”學習效果及教學狀況調查問卷關鍵問題統計結果

4.2 課程目標達成評價

通過分析和統計可以發現,對2019 級統計專業學生的教學改革實踐,該課程總達成度為0.8314,如表2所示。

表2 各環節實際平均成績Sk及 課程目標達成度

課程目標達成度計算辦法:將Mk與Sk加權平均,即F環節法=∑Mk×Sk,根據評價判據,F環節法≥60,課程總目標達成。

4.3 持續改進

通過分析發現,部分學生對概念理解不透,把握不住重點,有忽略知識點的現象,這些說明部分學生對某些知識點的掌握不太牢固,解題時缺乏應變能力。有一些難度較大、靈活性較高的題目得分率不夠高,比如第四題、第七題,這說明部分學生系統性思維不足及理論知識轉化為應用能力不足,解題時缺乏應變能力。因此,教學資源建設,通過加大仿真軟件使用的比重、增加考試環節等措施來強化訓練和改善教學過程。

5 結束語

將OBE教學理念融入統計計算課堂,可以幫助學生了解“大局”:他們了解對他們的期望,將注意力集中在哪里,以及他們的課程如何結合在一起。換句話說,使用基于結果的方法可以鼓勵學生更深入地參與和學習。學習成果顯然不能涵蓋每個學生在課程中可能體驗到的所有豐富的深度學習,但它為他們提供了教育體驗的一般路線圖。

附錄

關于OBE 教學理念的開展情況及效果調查

*1.統計計算課程學習興趣的主要影響因素*

教學內容

教學方式

學分壓力

*2.目前老師的教學方式?*

授課式教學,老師精講,學生聽

老師講重點,其他自學

案例互動式教學,以解惑為主,課后需要大量時間自主學習

*3.統計計算教師針對有些知識點采取發公告和錄制視頻的方式進行同步教學,您認為這種方式非常實用

較為實用

不實用

*4.每一章過后,都有配套作業,可以及時檢驗一些重要知識點的學習效果,您認為這種方式*

非常有必要

可有可無

沒有必要

*5.教師布置的作業,您是否能按時完成*

獨立王城

進本能完成,但需要查閱資料

存在一定困難,需要同學幫助

無法完成

*6.同學們在線提交的作業,協同教師做了批改,您能否及時查看并更正錯誤*【多選題】是的

還沒有,準備更正不想看

*7.對于教師來說,在線教學也是一種新的模式,教師也在積極努力地嘗試,對于教學中出現的一些問題可能需要時間進行調整,您對此做法*單選

非常理解

比較理解

*8.您認為統計計算課程教學中存在的問題

實際例子太少

實驗操作的機會少

教學內容太多

*9.喜歡的課程考核方式閉卷考試

開卷考試

閉卷與開卷結合

10.您對統計計算教學的建議或意見是