基于OBE理念的金课建设探索与实践-以弹性波动力学课程为例

1、基Q OBE理念的金课建设探索与实践以弹性波动力学课程为例摘要:金课建设是高校人才培养体系的关键。基于OBE理念，文章从课程目标、达成途径和评价机制三方面介绍了弹性 波动力学课程有关金课建设的探索与实践。其探索与实践过程以预期学习成果为核心，树立知识、能力、素质培养有机结合的 课程目标，以学生为中心设置教学模式，采用多种教学方法提升课程的互动性和探究性，优化考核方式,建立完善的教学和评 价体系，推动进行基于评价的持续改进，切实提高课程水平和教学质量，有针对性、系统性、持久性地推动高校金课建设。关键词：金课;成果导向教育（OBE）;弹性波动力学Abstract: The construction

2、 of golden course is the key to the training system in colleges and universities. Based on the OBE theory, this paper introduces golden course construction method of Elastic Wave Dynamics in three aspects: course objectives, approaches and evaluation mechanism. Taking the expected learning results a

3、s the core part, the exploration and practice process establishes the curriculum objective of combination of knowledge, ability and quality cultivation. With student- oriented teaching content, the course adopts various teaching methods to enhance the interactivity and exploratory. By optimizing the

4、 assessment method and establishing a completed teaching evaluation system, the course promotes evaluation - based continuous improvement and effectively improves the curriculum quality, which advances the golden course construction pertinently, systematically and persistently.Keywords： golden cours

5、e; Outcomes-based Education (OBE); Elastic Wave Dynamics近年来，随着全国教育大会的召开，相关高教指导 与实施意见的发布，本科教育、中国大学的人才培养工 作有了新的任务。一流本科教育被确定处于“双一流”建 设中的基础地位，人才培养被明确为“双一流”建设的核 心。一流本科课程一金课建设被提出，“淘汰水课、打 造金课”正式写入教育部的文件。金课建设是提升中国 高等教育的世界竞争力，实现人才培养可量化、可评价 的具体落脚点，是高校提高人才培养质量的重要手段。 为此衡量金课标准的“两性一度”被提出，即高阶;、创 新性和挑战度，用以指导课程进行卓有成

6、效的改进囚。而 “两性一度”标准的提出，也反映了目前国内本科教学理 念传统、课程体系简单、教学内容陈旧，对于学生缺乏基 于 OBE（Outcomes-based Education，成果导向教育，以 下简称OBE）理念的思维训练与能力培养等问题。OBE理念是指一种以学习成果为导向的教育理念，课 程教学的设置围绕学生的毕业要求进行，通过建立完善的 教学和评价体系，推动进行基于评价的持续改进A% OBE 理念符合我国一直以来倡导的“以学生为中心”的教育理 念，即在教学中注重学生的接受程度，以培养学生良好的 思维及发现、解决现实问题所必需的综合能力为最终目 标，并在不断的教学实践中研制和完善课程标准

7、虬本文结合历年来在弹性波动力学课程教学中的方 法与改革，探讨西南石油大学勘查技术与工程专业（简 称本专业）如何基于OBE理念将学生的学习产出成果 与课程的高阶性、创新性和挑战度相结合，进行金课建 设的探索与实践。一、以毕业要求为导向，树立知识、能力、素质培养 有机结合的课程目标，实现课程的“高阶性”基于课程导向传统的教育理念，即课程设置着眼于 课程内容和教学设计，强调教学方法，知识体系的系统 性和完备;，其目标主体为学科需求。此类“以学科需求 为中心”设计的“课程标准”只关注学生对知识本身的学 习，而忽略了学生综合能力培养。课程的设计没有关注 预期学习成果，缺少培养知识、能力、素质的结合，更没

8、 有聚焦学生解决复杂问题的综合能力和高级思维，其 “高阶性”难以判别。相对的，基于OBE理念研制的“课程标准”,强调教 授内容与职业需求相适应,即以毕业要求和课程目标为 导向，将“以学生为中心”作为基础，针对预期学习成果 开展教学设计、教学评价和持续改进，其目标主体为学 生。这样的课程标准则满足金课标准应以预期学习成果 为核心，对该专业毕业要求中相应的能力指标有重要支 撑作用的特点，再通过教学的有效;对是否达成预期学 习成果进行评价，从而体现课程“高阶性”的程度。这里 以本专业的专业基础课一弹性波动力学的课程目标 设计为例，说明课程“高阶性”的实践。基于OBE理念，本专业必须有明确、公开、可衡

9、量 的毕业要求，从而支撑培养高素质人才目标的达成。因 此依据人才培养目标，专业建设负责人、全体专任教师、 行业专家、学院教授委员会、教学督导与评估委员会共 同修订、审核形成了本专业的毕业要求。再把毕业要求 分解为若干指标点,在此基础上建立与指标点相应的课 程体系 课程通过达成相应指标点要求来实现对毕业目 标的支撑。弹性波动力学是本专业的一门专业基础课，是学习 地震勘探原理、声波测井等课程的一门基础理论课，讲 授了从事有关地震学，以及勘探地震学方面的工作者必 需学习的基础理论。需要高等数学、工程数学、大学物 理、计算机编程等前序课程。根据课程特点，制定其支撑 达到学生毕业要求的指标点为：掌握数学

10、、物理、化学、电工电子学等自然科学 的基础知识，并能够用于地球物理领域中的模型建立与 推演。能够运用数学、自然科学和信号分析的基本原 理，通过文献研究分析复杂工程问题，识别、判断和分析 工程问题中的关键环节。为了达成这两项指标点，建立了本课程的课程 目标：(1)掌握弹性动力学分析的基本理论、不同类型弹 性波的基本特征，以及分层介质中弹性波的传播特征等 基础知识。(2)具备应用所学的高等数学、工程数学、大学物 理、计算机编程等知识，初步进行弹性波波动方程的推 导、建立、求解，以及分析认识地震波在自由界面和地层 分界面上反射与透射特征的能力。课程目标着眼于学生对基本知识的识记，理论体系 的领会与应

11、用，重点培养学生发现规律并将其应用于分 析、解决问题的综合能力，体现了知识、能力、素质培养 的有机结融合。该课程目标的树立，贯彻了以课程学习产出效果为 目标的OBE教育理念。在此基础上设置课程教学内容, 必然会关注学生学习产出的效果和质量，实现对学生学 习能力、高级思维、综合素质的培养，因此目标达成过程 也是培养毕业生解决复杂问题的综合能力和高级思维 的过程，从而符合课程“高阶性”的要求。二、以学生为中心设置教学模式，采用多种教学方 法，强化课程的“创新性”基于OBE理念，需要教学内容满足对学生能力培 养的目标，希望学生能从中建立以自我学习为中心，重 在自身能力培养的学习理念，激发学生主动学习

12、的内在 驱动力，充分调动学习的积极性和主动;，自主解决学 习中的困难。因此和传统教授方式不同，教学模式不能只是教 师灌输知识点和结论，而是需要培养学生去探究和解 决问题的能力。而教学方法应从以教为中心的模式向 以学为中心转变。以学生为中心的教学模式中学生应 当处于教学主体地位，课程重心从由教师怎么教变成 了学生应该怎么学。因此教师在教学过程中应采用多 种教学方法和手段来帮助学生学习以达到教学目的， 产出学习成果。同样以弹性波动力学课程为例。需要根据课程目标 与毕业要求来设置课程的教学内容，明确教学重点与难 点，指出跨学科知识点，使学生能融合不同课程的知识， 培养解决综合问题的能力，具备毕业要求

13、的优秀素质。 本课程需要根据高等数学、大学物理等前序课程的知识 范围，合理设置不同课程知识的过渡，做到无缝且有机 的衔接。另外也必须讲解地震勘探原理、声波测井等后 续课程的相关部分知识点与本课程的关系，确保学生在 后续课程的学习过程，以及在毕业之后的工作中能融会 贯通、学以致用。同时需要以学生成果产出为导向，针对 之前授课过程中，学生对于地震波相关理论知识与分析 方法学习效果较差的情况,增加相关内容的学时用于强 化和讲解重点难点,帮助学生消化吸收。学生在学习过程中要用到大量高数、工程力学等基 础知识，知识点多，应用灵活,学习难度很大，容易导致学 生缺乏学习兴趣。因此，教学过程中必须以学生为中心

14、， 采用多种教学方法激发学生学习热情和成果产出。用数 值模拟技术模拟弹性波传播是一项难度很大的工作，并 不是本课程的教学内容，大三的学生也基本没有接触过 相关知识，但数值模拟是本课程的一项直接应用，其可视 化结果具有迷人的科技之光。因此，在课堂上结合实例展 示数值模拟的弹性波传播动;，既可以用视觉效果生动 形象地说明讲授内容，又可以培养学生学习兴趣，提升其 学习积极性和进一步探索未知领域的动力。听来的内容依然是老师的，而经过学生自己思辨的 内容才能内化为自身的知识体系。因此要求学生应在课 前自学，并阶段性地进行课堂综合测验、及时答疑等，可 以激发学生学习兴趣和学习动机,有效调动学生主动学 习积

15、极;。同时还能考查学生课堂上的学习效果，从而 根据学生实时的学习情况，有针对性地安排讲课内容, 这也是以学生为中心的教学理念的体现。例如在讲解地 震波不同类型的特点时，通过学生实时扫描二维码答题 进行课堂互动，根据答题结果变换讲课的顺序和内容, 当学生理解不佳时,选择讲述多项备选范例帮助学生充 分思考，进行更充分的理解。另外定期进行课后问卷调 查，掌握学生的学习动态与产出效果，从而指导课堂内 容的相应调整。要打造金课的“创新性”,应基于OBE理念设置承 前启后、支撑毕业要求的课程内容，并采用多种教学方 法激发学生的主动学习热情，并在学习过程中探索和领 悟应用基础知识解决工程问题的基本方法,对自

16、主学习 能力进行培养，确保教学目标和毕业要求的实现，从而 实现以学生为中心的教学模式,体现课程的“创新性”和 含金量。三、以教学目标达成为标准优化考核方式，频繁的 过程性考核，增加课程的“挑战度”为了确保达到人才培养目标，仅靠建立课程目标、 优选课程内容以及应用多种教学方法是不够的,需要引 入贯穿整个学习过程、形式多样的考核。这样不断的过 程;考核，增加了学习的难度、深度和广度，提高了课程 “挑战度”,从而督促学生不断学习和思考，提高其综合 素质,最终保证毕业要求的达成度。弹性波动力学课程考核以“平时成绩）期末考试”的 形式进行，平时成绩考核包括平时出勤、提问发言的记 录、历次作业的批改、调查

17、问卷的统计以及现场教学的 安排等。对于学生来说，不同类型的考核增加了学习的 内容，需要不断进行复习与总结，从而逐渐增强自身的 能力，提高自身的素质和创造;思维。弹性波动力学课程中弹;波在分层介质中传播特 征的相关内容，需要学生应用所学知识进行弹;波波动 方程的推导、建立、求解，并且进一步分析、认识地震波 在界面上反射与透射特征。由于难度较高，传统教学上 以讲授知识为主,对学生掌握情况考查较少，从考试成 绩来看，学生对于这两部分的理论知识与分析方法学习 效果较差。从OBE理念出发，为了使学生达成课程支撑 的毕业要求,教师额外设计了需要在对这部分内容理解 掌握基础上进行综合解答的题目，用于课堂讲解

18、和课后 训练,并布置了计算机编程作业用于训练学生使用课堂 上学习的理论知识解决工程问题的能力 这些考题和作 业不是训练学生机械地识记知识点，而是从产出学习成 果的目标出发，需要学生复习与总结课程讲授内容，并 且了解课程以外资料的查阅方法，文档的编辑、排）方 法,利用计算机解决计算问题等,使学生在通过考核的 过程中不断积累知识，在主动学习中提高自身识别、判 断和分析工程问题的综合能力。金课的建设要求课程的实施应该紧扣预期学习（ 果产出，从而能够形成完善的评价体系，如图1所示。 因此课程结业考核的内容也需要根据课程目标支撑的 毕业要求进行设置,能够对课程目标达成度进行分析。 评价对象是毕业要求中各

19、项知识、能力和素质要求的 达成情况。评价过程应紧扣教学大纲，依托评价标准， 基于课程考核的数据，对课程目标达成情况进行定量 评价。同时,将课程质量评价结果用于后续课程内容， 根据评价结果持续改进，使金课本身具有较好的可持 续发展能力。表#以弹性波动力学课程为例，进行了课程的质量 评价和课程目标达成评价情况分析。从课程目标与毕业 要求的对应关系，课程教学质量评价依据，评价方法，课 程目标的评价结果及学生个体的课程目标达成情况进 行全方位分析。针对不同课程教学目标,利用样本数据 的比较分析,评价学生个体和整体的学习成果,并形成 文字或图表形式的报告。依据报告提供的课程目标达成 的整体及个体情况，寻

20、找课程目标达成短板，就低达成 目标提出教学改进措施,针对未达成目标的学生提出精一、课程目标与毕业要求的对应关系毕业要求对应毕业要求的细分指标点课程目标一、课程目标与毕业要求的对应关系毕业要求对应毕业要求的细分指标点课程目标1.工程知识掌握数学、物理、化学、电工电子学等自然科学的基 础知识，并能够用于地球物理领域中的模型建立与推 演。1.掌握弹性动力学分析的基本理论、不同类型弹性波的基本特 征，以及分层介质中弹性波的传播特征等基础知识。2.问题分析能够运用数学、自然科学和信号分析的基本原理，通 过文献研究分析复杂工程问题，识别、判断和分析工 程问题中的关键环节。2.具备应用所学的高等数学、工程数

21、学、大学物理、计算机编 程等知识，初步进行弹性波波动方程的推导、建立、求解，以 及分析认识地震波在自由界面和地层分界面上反射与透射特 征的能力。二、课程教学质量评价依据教学环节课程目标1课程目标2平时成绩VV期末考试VV三、课程目标期末考核分布题号课程目标第一题第二题第三题第四题第五题第六题第七题第八题第九题1VVVVVVVVVVVVV2VVVVVV四、课程教学质量评价结果课程目标实现途径、评价方法评价结果2014 级2015 级2016级最终结果1达成途径：通过本课程的课堂讲授和课堂、课外作业等环节，使学生理解并掌握弹性波 动力学的基本理论，相关的方程及其物理意义。评价依据：成绩100% （

22、平时成绩30% （含课堂提问、课堂测验、课后作业）、期末考试成 绩 70%）。评价方式：根据课堂提问、课堂测验、课后作业、试卷考试等给出综合成绩。0. 740. 750. 770. 752达成途径：通过本课程的课堂讲授和课堂、课外作业等环节，使学生能够正确地对实际 问题建立定解方程，掌握不同边界和初始条件下，波动方程的求解方法，解释波动方程 解的物理意义。评价依据：成绩100% （平时成绩30% （含课堂提问、课堂测验、课后作业）、期末考试成 绩 70%）。评价方式：根据课堂提问、课堂测验、课后作业、试卷考试等给出综合成绩。0.710.710. 720.71五、课程总结与改进措施课程总结：本课程的2个课程目标达成评价值均在0.70以上，但是在课程目标2中，学生结合弹性波类型和传播的相关知识点，解决复杂工程 问题的能力偏弱。通过每个学生课程目标达成分布情况来看，课程目标2达成评价值差别比较大的学生约有20人，这些同学的学分绩点较低。 特别是余*、李*、常*、周*、于*几位同学基础较差。改进措施：在后续课程教学中注重学生对基本原理和知识的理解性掌握和互动式学习，并对相关