張新征 張建芬 嚴冬松 寇蕾

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2023.14.133

摘? 要? 工科高等教育實驗課教學中，實驗設備少、人數(shù)多等因素導致傳統(tǒng)教學模式不利于發(fā)展學生的實踐能力，難以達到教學目標。成果導向（Outcome-based Education，OBE）以預期學習成果為中心組織和實施教學過程。混合式教學符合OBE理念，既能發(fā)揮教師引導的作用，又能充分調(diào)動學生學習的主動性和創(chuàng)造性。以電機與拖動實驗課程為例，探析混合式教學在實踐類課程中應用的有效性，建立多元并重的立體考核體系。

關鍵詞? OBE；電機與拖動實驗；混合式教學

中圖分類號：G642.423? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2023）14-0133-06

Blended Teaching Research of Laboratory Courses

Under Framework of Outcome-Based Education//ZHANG Xinzheng， ZHANG Jianfen， YAN Dongsong， KOU Lei

1? 電機與拖動實驗課教學現(xiàn)狀分析

電機與拖動實驗是電機與拖動課程的重要實踐環(huán)節(jié)。通過實驗，學生可以進一步鞏固和加深對所學電機以及拖動理論知識的理解，鍛煉實際動手能力。然而目前的實驗課教學中，由于實驗設備少、實驗人數(shù)輪次多等因素導致傳統(tǒng)教學模式不利于發(fā)展學生的實踐能力，難以達到教學目標。此外，傳統(tǒng)的實驗課考核方式以實驗報告和出勤各占一定比例的形式為主，對平時學習和實操考查的力度不夠，忽視考查學生運用知識分析和解決實際實驗問題的能力。這種方式重結果，輕過程，未能反映學生在整個實驗過程中的表現(xiàn)，難以考核學生的真實能力。

上述現(xiàn)狀表明現(xiàn)階段無論是教學模式還是評價方式都嚴重束縛了教師和學生的主體性，教與學的效果都不理想[1-2]。

針對這一教學現(xiàn)狀，本文在成果導向（Outcome-

based Education，OBE）[3]理念的框架體系下，借鑒實踐類課程混合式教學豐碩的成果和經(jīng)驗[4-6]，采用混合式教學，按照課程目標的具體要求，重新設計教學環(huán)節(jié)；把傳統(tǒng)課堂教學和網(wǎng)絡化學習相結合，既發(fā)揮了教師的引導作用，又充分調(diào)動了學生學習的主動性和創(chuàng)造性。引入OBE理念，注重學生實踐能力和解決問題能力的培養(yǎng)，在教學中提高了學生的工程思維能力和創(chuàng)新能力，為工科實踐類課程的教學改革提供了新的方向。

2? 成果導向框架下的混合式教學設計思路

電機與拖動實驗的課程目標注重提升操作技能、仿真設計能力、數(shù)據(jù)分析能力和團隊協(xié)作能力的要求。教學設計方案充分體現(xiàn)線上與線下教學的有效對接與融合，合理分配線上與線下教學內(nèi)容和學時，以實施實踐性強、教與學效果好為目的。

2.1? 在線資源建設

在超星學習通平臺建設SPOC資源，內(nèi)容包括實操實驗和仿真實驗，二者互為補充。資源類型包括文本資源，含實驗簡介、目的和內(nèi)容，以及每次實驗所需要的設備；多媒體資源，涵蓋實驗設備使用和實驗接線圖片說明與視頻講解；題庫資源，包含實驗預習題庫和實驗報告題庫等。

2.2? 教學環(huán)節(jié)設計

混合式實驗教學設計以課程目標為驅(qū)動，組織實施按照“課前完成預習任務（線上學習）→課中提問、重點講解、答辯（線下學習，分小組實施）→課后完成數(shù)據(jù)分析與實驗報告（線上作業(yè)提交）”的步驟。

課前預習主要完成SPOC中的任務點、預習作業(yè)

和討論，令學生在實驗前對實驗的內(nèi)容有直觀的認識。以激勵學生自主學習為主，每項任務的完成均有分數(shù)統(tǒng)計，極大限度地激發(fā)了學生的學習積

極性。

課中提問與講解貫徹“主導—主體”教學原則，充分發(fā)揮學生的主體作用，教師以引導和組織為主，以個別指導、答疑和小組答辯多種教學方式，促使學生回憶線上學習中的知識點和實操要求，加深對實驗的理解。任課教師對每個實驗小組進行學習情況抽查，主要針對預習任務進行提問，進一步掌握學生學習的情況，并對抽查情況進行記錄作為過程考核的依據(jù)。課堂上學生可根據(jù)實際實驗進度重復觀看對應實驗的課程資源，達到與實驗同步。實驗結束階段，每個實驗小組將實驗數(shù)據(jù)或曲線交給任課教師檢查。任課教師與實驗小組成員進行簡單的答辯過程，主要就數(shù)據(jù)分析、得到該數(shù)據(jù)結果的原因進行問答。任課教師對問答情況進行記錄作為過程考核的依據(jù)。

實驗完畢，學生分析實驗數(shù)據(jù)、總結實驗結論并提交實驗報告。同時學生如對自己所在小組記錄的實驗數(shù)據(jù)有疑問可在課程討論區(qū)或課程QQ群與同學教師開展討論，將師生、生生交流由課堂內(nèi)延伸至課堂外。

2.3? 教學評價的設計與實施

實驗課評價改革注重過程考核，以總結性評價與形成性評價相結合的方式考核學生對課程目標的掌握程度?？偨Y性評價以期末實操考試的形式進行，考試內(nèi)容從所有實操實驗中抽取，主要考查學生實踐動手能力和數(shù)據(jù)記錄與解釋能力，以衡量是否達到課程目標的要求，該項考核比重較小約為20%。形成性評價包括SPOC平臺上的預習作業(yè)、實驗報告、在線討論、學習任務點完成率、學習任務成果等，由平臺記錄與分析；也包括線下授課過程中教師與學生之間進行的問答和答辯記錄。形成性評價的內(nèi)容具有相當高的客觀性，也具備了一定的主觀性，適當提高形成性評價比例，約占80%，注重對學生學習過程的評價，使考核具備過程考核和能力考核的雙重功效。此外，還進行問卷調(diào)查，了解學生在實驗小組中的協(xié)作與溝通能力，所有人參加問卷調(diào)查均有分數(shù)記錄，一方面激勵學生參與，另一方面有力地支持課程目標中團隊協(xié)作能力的要求。表1、表2列出實操考試和調(diào)查問卷的評價依據(jù)。

3? 教學效果與教學實踐情況

3.1? 考核成績分析

實施多元評價方式。圖1顯示了2016級和2018

級兩屆同專業(yè)學生的總評成績分布，可以看出兩屆

學生的總評成績基本在中等（70分）以上。其

中2018級學生中有兩名學生的總評成績在60～69分段，主要原因在于這兩名學生均存在未提交實驗報告的情況，導致過程評價中“實驗報告”項目得分偏低。教師可在新一輪教學過程中利用SPOC平臺的預警與提醒功能多次提醒學生完成實驗報告的提交任務。

圖2顯示了兩屆同專業(yè)學生的實操考試成績分布。從該對比圖中可以明顯看出，2018級學生的實操成績有明顯的改善，特別是不合格人數(shù)大幅度下降。這是因為在2016級的教學過程中，實驗操作和接線過程是教師在線下課堂中進行講解的，由于每批次實驗人數(shù)多，不能保證教學的有效性。而在2018級的教學中，課程團隊教師將實驗操作和接線過程全部移至線上視頻演示、操作和講解，讓學生自行學習，在實驗前、實驗中進行“反芻”，既提高了教師的教學效率也提高了學生學習的有效性，這也證明了實驗課混合式教學改革取得了階段性的成功。

另外，圖3、圖4對比了兩屆同專業(yè)學生的課程目標達成度，其中直線表示的是課程目標總體達成度，即達成度平均值。兩屆學生課程目標1～3的總體達成度分別為0.88、0.95、0.84和0.86、0.86、0.82?？梢钥闯觯瑑蓪脤W生的課程目標總體達成度基本一致，并且均高于畢業(yè)要求達成度值0.68，兩屆學生的課程目標均達成。散點表示的是每個學生的個體課程目標達成度。對比兩屆學生的課程目標達成度分布可以看出2018級學生的個體課程目標達成度相對更靠近平均值，離散個體相對較少（尤其是課程目標2），這也進一步說明了在增加了實驗操作和接線過程的線上操作和講解視頻后，個體課程目標達成度相對更加穩(wěn)定了。課程目標4的計算則是根據(jù)學生的調(diào)查問卷結果和表2的評價依據(jù)，按照公式（1）統(tǒng)計“合格”以上百分比，最終計算出兩屆學生課程目標4的總體達成度分別為0.94和0.87，均高于畢業(yè)要求達成度值0.68，兩屆學生的課程目標均達成。通過課程目標達成度的分析可以看出實驗課的混合式教學改革可以保證課程目標的達成。2018級課程目標4達成度較低的原因主要在于組長在實驗中沒有合理地安排成員任務，導致團隊協(xié)作能力降低。在今后的教學過程中，該結果可以促使課程團隊教師更重視小組協(xié)作的重要性。

其中i為題目數(shù)，k為“合格”以上的選項個數(shù)，per為選項的百分比。

3.2? 問卷調(diào)查結果分析

調(diào)查問卷共11個問題，側重了解學生對混合式

教學的認可度、學生的學習習慣、小組協(xié)作以及對混合式教學的建議。通過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，有94%的學生對實驗課混合式教學的新方式是非常認可的。依據(jù)圖5的學習習慣畫像圖可以看出，學生進行在線學習的時間、時長、頻次都較為合理，在不占用太多時間的同時還保證了一定的“反芻”率；學生也能有機地結合線上多媒體資源與線下紙質(zhì)版資源，提升了學習效果，同時學有余力的學生也能同步理論課自行開展對應的仿真實驗，提升了學習主動性。約有90%的學生通過線上預習能有效地加深對實驗目的、內(nèi)容、步驟和實驗參數(shù)設置的認識，但也有約60%的學生對實驗中給定參數(shù)的意義不清楚。這也為教師在線下進行課堂教學提供了方向，教師可以重點講解各參數(shù)的具體意義，做到有的放矢。約90%的小組能夠做到任務分工明確；小組成員積極主動完成所分配的任務，并且在討論過程中能夠做到認真傾聽其他組員的意見，達到了課程目標中團隊協(xié)作的要求。

4? 結束語

將OBE理念作為實驗課混合式教學的理論指導，推進混合式教學的順利開展，提升了實驗課的教學效果與教學質(zhì)量，激發(fā)了學生的學習熱情。OBE深入實驗課的混合式教學，以調(diào)動學生學習的積極性為驅(qū)動力，以實現(xiàn)課程目標為目的，提高了學生的工程素質(zhì)與實際動手能力。利用SPOC平臺學習過程記錄數(shù)據(jù)及其數(shù)據(jù)分析功能，建立學習過程評價，結合線下實操的考核數(shù)據(jù)，構建了以形成性評價為主，形成性評價與總結性評價多元結合的評價機制。實踐類混合式教學的實施經(jīng)驗值得其他進行工程教育專業(yè)認證改革的實踐類型課程借鑒。

5? 參考文獻

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項目來源：暨南大學教育技術“創(chuàng)新工程”（第十六批）線上線下混合式教學應用項目“以‘電機與拖動實驗為例”（基金編號：82620122）；暨南大學第二十一批教學改革研究項目滾動資助項目“工程教育專業(yè)認證背景下混合式學習教學模式研究與實踐”（基金編號：82622469）。

作者簡介：張新征、嚴冬松，副教授；寇蕾，講師；張建芬，通信作者，講師。