張真 周朝暉 王亮
摘?要：隨著OBE理念以及信息技術在教育行業的廣泛應用，改進傳統課堂的教學方法，突出學生在教學中的主體作用勢在必行。基于OBE理念，針對“城市軌道交通電力牽引與控制”課程建立“線上+線下”混合式教學改革，深度融合“線上+線下”教學資源，完善教學內容設計，力求在教學的各個環節培養學生分析問題、解決問題以及終身學習的能力，幫助學生由淺到深地學習課程的理論和實踐知識，不斷提高學生的創新思維和工程能力。
關鍵詞：OBE理念；
混合式教學；
教學設計
一、概述
OBE理念也被稱作能力導向教育、目標導向教育或者需求導向教育［1］。在高校教育信息化的推動下，學校教學從傳統的以教師為中心轉換到了以學生為中心，而“線上+線下”混合式教學模式成為多樣化教學的主要類型之一［23］。以學生為主體，以教師為主導的“雙主體”的教育思想不僅能夠使教師在教學方法上以引導和啟示為主，而且有助于引導學生積極主動地學習。這種新型教學模式的開展將對教學質量的提高有所幫助，在教學改革中起著重要作用。混合式教學對教學模式進行重新設計，通過信息化教學平臺引導學生課前預習，拓展學習資源，培養學生自主學習能力。
“城市軌道交通電力牽引與控制”是以城市軌道電力牽引系統為研究對象，引導學生由純理論學習轉向實踐性和工程性學習的一門專業核心課程，在工程教育中發揮著舉足輕重的作用。通過本課程的學習，可以培養學生掌握車輛牽引傳動的設計原理、方法和一般傳動設計的原則，使學生具備應用和檢修車輛牽引傳動裝置及電氣牽引系統的能力。目前此課程面臨的主要矛盾是更新速度快與教材及資料滯后的矛盾。并且隨著雨課堂、微助教、課堂派等教學工具層出不窮，在課程開展過程中，面臨著學生缺乏學習興趣、教學模式陳舊以及教師教學水平不符合時代發展需求等問題［45］。
基于此，對“城市軌道交通電力牽引與控制”課程進行基于OBE理念的混合式教學改革，改變傳統填鴨式教學方法，以教學大綱為依據，有效整合線上線下教學資源，改善課程內容設計以及課程評價體系，突出學生在教學中的主體作用，力求在教學的各個環節培養學生分析問題、解決問題以及終身學習的能力，幫助學生由淺到深地學習“城市軌道交通電力牽引與控制”課程的理論和實踐知識，不斷提高學生的創新思維和工程能力。隨著教育體系的不斷更新，也要讓學生敢于創新，拓展自己的發展空間，去嘗試多種解決問題的可能。
二、傳統式課堂存在的問題
“城市軌道交通電力牽引與控制”課程作為一門專業必修課，涉及交叉學科多，軟硬件知識復雜，涵蓋的基礎知識和專業知識較多，且實踐經驗需要長期積累。由于課程知識較難及其自身發展的前沿性，在傳統式教學模式下，課程內容設計逐漸凸顯出不合理性和滯后性，導致教學效果不理想，課程存在的主要問題如下：
（1）缺乏專業基礎知識，專業契合不足。“城市軌道交通電力牽引與控制”為大四學生的專業課程，涉及一些專業基礎課程，如“控制工程基礎”“電工學”及“電力電子技術”等，而這些課程目前部分屬于選修課，部分學生在大二和大三學年并沒有選修相關專業基礎課程，因此，對于該課程涉及的一些基礎概念較為陌生。學生基礎知識掌握能力參差不齊，沒有學習過或者知識掌握不牢固的學生在聽到相關概念時難以理解，并且在教師課堂講授缺少師生互動的情況下，學生更加難以提出疑問，導致學習興趣不佳，久而久之課程變成“天書”，課堂參與度和積極性下降。
（2）教學模式單一，難以激發學習興趣。教學多以“線下”課堂教學為主，且教師教學方法多以講授法為主。教師的主要關注點在于如何在有限的課堂時間內講授完本節課的重點和難點，忽視了學生的接受程度，師生互動較少，且學生沒有積極反饋。另外，有些學生無法集中精力聽課，習慣在課堂上“開小差”，部分考研學生會選擇在課堂上邊聽課邊準備考試，對課程重視程度不夠。學生的學習動機、學習方式以及學習態度都有待提升，傳統教學模式難以體現學生作為學習者的主體地位和激發學生自主學習的興趣。另外，單一的教學方法會導致學生在課程初期的濃厚興趣逐漸降低。
（3）課程設計偏重理論，缺乏實踐練習。由于課程涉及的軟硬件知識比較抽象，尤其在電機的矢量控制、直接轉矩控制等控制方法以及可關斷晶閘管、絕緣柵雙極晶體管、智能功率模塊等電力電子器件工作原理的學習上，缺乏實物演示及實踐練習，課程實踐課時相對較少。實物演示及實踐教學環節能夠幫助學生完善理論知識的學習，更加深刻地理解所學知識，增加知識儲備的連續性，提高學生動手能力及工程應用能力。
三、基于OBE的混合式教學設計
（一）教學目標
（1）深度理解OBE理念及混合式教學模式的教學理念［68］。針對“城市軌道交通電力牽引與控制”這門課，根據傳統教學模式的不足和局限性，根據畢業需求優化和完善相應的教學內容，建立平時成績、期末考試及實驗綜合考核的過程性評價方式，幫助學生準確地解決學生在課程學習過程中的問題，促進學生知識、能力和素質協調發展，培養自主學習和終身學習的能力。并將課程知識點與實踐相聯系，融合課程思政，參考學科最新研究及社會熱點問題不斷更新教學內容。
（2）提出合理的實施架構，完善課程內容設計。有效整合傳統課程學習和在線學習，擴展學習空間，完善學習資源。篩選適合開展混合式教學模式的章節，處理好教學活動教學課程準備階段（線上）、課堂教學階段（線下）及課后鞏固階段（線上+線下）中的教學環節和內容安排。
（3）建立與混合教學模式相適應的課程評價體系。根據學生出勤、平時作業（分組討論、PPT匯報、小測試、課后作業等）、理論課及實驗課參與度等對學生進行過程性評價，綜合期末考試成績，形成最終成績。建立課程教學效果反饋機制，及時調整和優化混合式教學模式的架構及具體操作方案。
（二）教學內容
“城市軌道交通電力牽引與控制”課程以牽引電動機、受電弓、高壓箱、牽引變流器、牽引變壓器以及輔助供電系統為研究對象，要求學生掌握電力牽引電路相關知識和理論，具備分析和設計城軌電力牽引電路的能力，教學內容涉及使用工程科學進行建模和分析的能力。根據課程教學體系要求，課程共40學時，主要內容包括：緒論、牽引理論基礎、電力電子器件及其應用、三相交流異步電動機的控制策略、斬波電路、逆變電路、城市軌道交通車輛的主傳動控制、城市軌道交通供電系統于車輛電氣設備以及電力牽引傳動與電磁兼容等九個章節。根據課程目錄可以發現該課程是一門交叉學科，理論和實踐并存。針對課程的教學特點，充分利用信息技術對學生學習和創新能力進行培養，建立混合式教學模式架構，分割教學內容，合理分配教學環節，對實現線上與線下有效互相促進作用具有重要意義。
基于OBE理念，以教學大綱為依據，充分利用“線上+線下”資源支撐一體化教學，實現課前、課中及課后教學的深度融合。線上教學平臺選擇超星學習通，該軟件功能齊全，包括簽到、視頻導入、作業布置、小組討論等多個模塊，能夠對教學提供完整的過程性數據記錄。同時，教師做好教學資源配置，根據教學大綱完善課程資料的建立，包括課程PPT、課程視頻錄制、相關文獻、習題庫以及相關知識點鞏固與拓展視頻資料等。“城市軌道交通電力牽引與控制”課程混合式教學模式構建分為線上學習活動（課程內容學習、課程資源共享、作業與在線測試、在線討論等）、線下學習活動（知識內化、學習答疑、知識拓展、實踐應用等）以及課后作業分享和教學評價等。
（1）課前準備階段以在線學習、在線討論及測試為主，按照教學計劃設計線上課程內容，學生通過學習通完成課程內容的預習工作，同時教師上傳教學資料（如本章內容介紹、教學大綱以及PPT），以便學生提前熟悉課程內容。首先，在上課之前，教師需要明確課程內容相關知識點，并對不同的知識點進行課程設計或預先錄制微視頻，上傳至學習通，并布置預習作業。如第三章《電力電子器件及其應用》章節，涉及“電力電子技術”“電工學”及“電力電子技術”等多門專業基礎課程的內容，可以把二極管、三極管的工作原理和工作特性做成小視頻上傳平臺，幫助學生鞏固和復習基礎知識點。然后，學生收到預習作業后，通過學習通上傳的教學資料自主學習，以便課堂教學時學生更快更準確地理解課程內容，有利于提高學生上課的注意力和學習興趣。最后，教師建立題庫，要求學生在課堂教學之前完成相應測試，以便考查學生知識點的掌握情況。此外，將學生以5人為一小組分成若干小組，針對重難點問題設置討論題，要求學生以小組為單位準備課堂匯報交流。
（2）課堂教學階段通常采用問題導入的方式，教師根據在線視頻閱讀數據、在線測試結果等了解課前學習情況并分析部分同學預習效果不理想的原因，通過問題導入的方式給予學生反饋，幫助學生完成知識內化。以課前學習情況導入課程增加了學生和教師的互動，有利于教師更準確地掌握學生學習情況，并且更有針對性地幫助學生解決疑問。通過課前預習，學生已對基本知識點有了一定的認識，節省了很多課堂講授的時間，因此線下教學可以針對重難點知識點進行細致的講解與指導，輔以課堂討論、習題課等方式集中課堂時間講授重點問題。期望做到課程內容有的放矢、突出重難點，針對性地指導、討論和糾正學習過程中存在的問題。另外，通過線上學習數據對學生進行有效監督和輔導，比如針對學習時長不足或作業完成情況不理想的學生，及時提醒并單獨答疑。最后，教師結合課堂及線上學習情況進行總結，并布置作業以及下次課程任務，使學生鞏固所學知識。
（3）課后階段為了增加學生的擴展學習和互動，可以設置優秀作業展示欄發布在學習通上，同時將課后作業分為簡答類、作圖類、計算類及描述類多種類型，有助于學生總結歸納。此外，設置課外拓展欄目發布到學習通，有助于興趣濃厚的學生進行拓展學習和知識完善。設置問題反饋欄目，便于學生對課程內容進行反饋，教師根據課程反饋情況進行總結和教學內容的改善或重新設計。混合式教學將課堂延伸到了課前及課后，與傳統教學相比，增加了學生的主動性和學習時間，教師對課程知識點的合理設計是引導學生自主學習的基礎，通過學生線上學習、課堂表現以及問題反饋情況，總結完善課程設計問題，及時修正，以期對未來的課程設計起到很好的指導作用。
（三）教學評價
科學、公平、合理的成績評定體系不僅是評價教學質量和教學效果的關鍵環節，而且能夠調動學生學習的積極性和主動性［9］。如果學習過程與成績評定沒有關聯，容易導致學生消極學習的現象，學習熱情一旦減弱，學習自主性會隨之降低，因此需要建立合理的評價體系，將學習環節納入評價體系中來，特別是確定合理評價方式和比例。為提高學生對“城市軌道交通電力牽引與控制”這門課學習的實質性效果，將過程性考核納入成績考核，改變單一成績評定方式，避免學生只重視期末考試而忽視過程學習的問題。多元化的課程考核與評價方式如圖2所示。主要包括“過程性考核與評價”以及“結果性考核與評價”兩部分。其中，“過程性考核與評價”包括考勤、實驗成績及作業成績。其中，實驗評分包括每次實驗紀律及考勤、實驗表現以及實驗報告。作業包括線上資源學習（累計學習時長達到240min為滿分）、平臺發布討論話題、課堂小組討論、課堂表現以及匯報等情況。
四、總結
通過基于OBE理念的混合式教學模式改革研究，主要解決了幾個問題。首先，優化了“城市軌道交通電力牽引與控制”課程內容與畢業需求的對應關系，完善教與學的關系，提高了課程的教學質量。其次，變革了單一教學模式及傳統“填鴨式”課堂講授，根據教學大綱重新設計課程內容，進行混合式教學改革，充分利用“線上+線下”教學資源。最后，改進了以看重期末考試成績而不注重學習過程的評價指標，建立適應OBE聯合混合教學模式課程評價體系。
基于信息化教學平臺開展混合式教學應避免為了使用平臺而使用，應當把平臺作為促進學生學習的有效工具和途徑，在有必要的章節融合線上學習內容，并對課程內容重新設計，使線上和線下教學有效融合，逐漸形成以學為中心的教學模式，培養學生課前自主預習、課堂答疑解惑、課后鞏固拓展的良好學習習慣，并能主動對學習進行反思［8］。同時，教師依據學生的學習效果和反饋依據進行教學反思，及時對課程進行調整，對教學內容和方法持續改進。
參考文獻：
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［7］張敬環，任瑞仙.“C程序設計”混合式教學探索與實踐［J］.計算機時代，2021（6）：8486.
［8］盧文娟，趙洪亮，劉春暉，等.“模擬電子技術”混合式教學改革與實踐［J］.電氣電子教學學報，2021，43（3）：5357.
［9］王春霞.基于專業選修課的成績評定過程分析——以《城市水系統運營與管理》為例［J］.教育教學論壇，2019（12）：9091.
作者簡介：張真（1993—?），女，漢族，山西太原人，工學博士，講師，主要從事智能農機裝備及車輛電子控制研究。
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