SCI论文（www.lunwensci.com）:
摘要：在工程教育专业认证背景下，探究将OBE理念与反转教学模式相结合，利用信息化技术手段，把网络云资源引入课堂教学，并通过反转教学的组织模式，形成工程专业课程闭环质量保证体系，促使课程教学质量不断提升。文章以“随机信号分析”课程为例，从大纲制定、“导学案”设计、课堂组织、考核评价、持续改进等环节探析了反转教学实施细则。课程教学实践表明通过该教学模式的实施，在工程知识、团队协作、问题解决、自主创新等方面可以全面提高学生的培养质量。文章的研究工作可为工科课程实施反转教学研究提供一定的理论参考。
关键词：工程教育专业认证；成果导向教育；反转教学；闭环质量保证；过程考核
本文引用格式：李宝平,等.基于OBE理念的工科课程反转教学模式探究——以“随机信号分析”课程为例[J].教育现代化,2019,6(96):241-243,246.
Research on the Reverse Teaching Mode of Engineering course Based on OBE concept
--Take the"Random signal Analysis"course as an Example
LI Bao-ping1,WANG Yan2
(1.School of Physics&Electronic Information Engineering,Henan Polytechnic University,Jiaozuo,Henan,China;2.School of Finance and Economics,Henan Polytechnic University,Jiaozuo,Henan,China)
Abstract:Under the background of engineering education accreditation,the reverse teaching mode of engineering course based on OBe concept is explored.The cloud resource is introduced into classroom teaching by using the information technology means such as Rain Classroom,and through the organizational pattern of reverse teaching,a closed-loop quality assurance system for engineering course if formed to promote the continuous improvement of the quality of course teaching.Taking the“random signal analysis”course as an example,the implementation rules of the engineering course reversal teaching mode is analyzed in the paper from syllabus formulation,design of the guided learning plan,class organization,evaluation index and continual improvement.Classroom teaching practice shows that the implementation of the reverse teaching model can improve the training quality of students in engineering knowledge,teamwork,problem solving,and independent innovation.The research of this paper can provide some theoretical reference for the research of reverse teaching of engineering courses.
Key words:engineering education accreditation;Outcome based education;Reverse teaching model;Closed-loop quality assurance system;process evaluation
2018全国高等学校本科教育工作会议强调：坚持“以本为本”，推进“四个回归”，把人才培养的质量和效果作为检验一切工作的根本标准[1]。中国工程教育专业认证是由国家专业认证机构针对高等教育机构开设的工程类专业教育实施的专门性认证，旨在为相关工程技术人才进入工业界从业提供预备教育质量保证，也是实现工程教育在国家间相互承认的前提[2]。工程教育专业认证遵循三个基本理念：成果导向、以学生为中心、持续改进。从人才培养目标出发反向设计人才培养方案，强调资源配置及教学安排等都要围绕培养目标和毕业要求的达成进行，并建立有效的质量监控及持续改进机制，形成人才培养目标设定->专业培养方案设计->人才产出->社会反馈->人才培养目标修订的闭环式教学质量保证体系，推进人才培养持续改进。
一OBE理念与反转教学
成果导向教育(Outcome Based Education,OBE)在1981年由Spady[3]提出后，很快得到普遍认可，并逐渐形成比较完整的理论体系，至今仍被认为是追求卓越教育的正确方向。美国工程教育认证协会全面接受OBE理念，并将其贯穿于工程教育认证标准的始终。OBE强调以学生学习成果为起点反向设计人才培养方案和培养过程，教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果[4]。这里所说学习成果，是指学生通过某一阶段学习后所能达到的最大能力。针对工科课程教学来说，应围绕学生学什么？为什么学？怎么学？学习效果如何？构建从课程教学目标到指标点分解，教学内容组织，再到过程及目标考核多层次关联矩阵，建立课程教学持续改进的闭环质量保证体系。
反转教学则是通过重新对教学时空、师生角色与行为、媒体要素等进行配置，并通过良好的师生互动、生生互动，实现对传统教学模式的教与学关系、学习方式、学习过程、教学评价等的“反转”[5]。信息化技术的发展为反转课堂教学的实施提供了便利条件，采用“反转”的授课方式，一方面可以提高学生的学习自主性，培养学生“探究式”学习的能力；另一方面，可以培养学生自我管理与约束的能力，有利于学生创新精神的培育[6]。反转教学不仅要关注课堂上师生互动交流的外在表现形式，更要关注知识内化过程。反转教学模式有利于OBE理念的实施，两者之间有天然的契合度[7]。下面我们以我校通信工程专业设置的“随机信号分析”课程为例探究基于OBE理念的工科课程反转教学模式。
二 反转教学模式实施
（一）建立课程与能力要求间的关联矩阵
“随机信号分析”是研究随机信号的特点及处理方法的专业基础课程，是目标检测、估计、滤波等信号处理理论的基础，在通信、自动控制及信号处理等领域有着广泛的应用。在制定教学大纲时，必须充分考虑课程内容设定及组织形式与能力培养要求之间的映射关系。“随机信号分析”课程与毕业要求之间的关联矩阵如表1所示。在工程教育专业认证背景下，不能单纯为了满足“毕业12条”牵强映射，而要切实依照OBE理念，从人才培养目标出发，从课程体系出发，通过各教学环节的开展及实施来体现课程对学生的知识应用能力培养，以及系统设计和实现能力培养。
（二）重视“导学案”设计
信息化技术的发展及网络“云资源”的不断丰富，为反转教学的开展提供了便利，但信息化环境只是反转教学的必要条件而非充分条件。现在本科教学对象大都是90后甚至是00后，多为数字原住民，对他们而言，网络就是他们的生活，数字化生存是他们从小就开始的生存方式。他们对网络资源有更苛刻的审视眼光，如使用不当，就有可能从原来的“教师崇拜”变为“不过如此”。因此教师在教学过程中，“反转”不能仅流于形式：课下给学生布置视频观看任务，课上做些简单的问题互动，更应注重“导学案”的设计，课堂上通过师生间的言语交锋、智慧碰撞，使学生可以体验科技之美、理性之美、教学之美，将教学课堂变为学科文化构建、知识内联、思想碰撞的体验之旅。
下面我们以“各态历经性与随机试验”章节的“导学案”设计为例来说明反转教学的课前、课堂及课后的教学组织安排。首先第一次课前学生自主学习通过“雨课堂”平台发布的关于平稳信号基础概念的视频教学内容并完成相关测试。通过这个过程一方面可以培养学生自主学习的能力，另一方面教师可以掌握学生的理解情况；第一次课堂可以针对学生的掌握情况和问题反馈，对重点概念进行梳理，加深学生的理解程度；第二次课堂对较难理解的随机信号各态历经性的证明进行详细讲解，并通过课后习题让学生加以巩固；第三次课堂介绍常用随机信号参数的估计与测量方法，通过教师引导，学生分组讨论的形式，使学生掌握使用现代工具处理工程问题的思路及方法，并布置课后实践任务——基于参数估计的目标追踪实现：要求学生通过团队协作的方式完成从方案设计、人员分工，到计算仿真、成果演示、形成报告。通过实践环节可以使理论结合生产实践，促进知识内化，使学生从知识的消费者转化为知识的生产者[5]。并在此过程中，培养学生的团队协作能力，设计\开发解决方案能力，及使用现代工具解决工程问题的能力。
反转教学不仅要做到“形似”方面的反转，更要有“神往”方向的追求。信息化手段虽然可以使学生增加学习兴趣，促进对知识的理解，但也容易导致思维惰性，过度依赖网络来探究答案，因此在“导学案”的设计与实施过程中，应当不忘初心，回归教学本身，让学生成为学习的主导者，教师从学习的掌控者转变为引导者，成为学生学习的推进器而非知识的验证器。
（三）注重过程考核
在反转教学中学生的学习目标达成及能力养成是贯穿整个学习过程的，因此学生的考核评价也应与传统课堂的“过关”考核有所区别，要注重过程考核与目标达成相统一。过程考核应将学生的学习参与度，师生、生生互动表现，实践目标达成等融入考核评价指标体系。
将学习过程中形成的开放性评价结果作用于学生的考核评价，会影响学生学习活动的心理层面，进而影响学生学习的参与性、主动性，并对学习过程及结果产生积极影响。在“随机信号分析”课程中，我们采用过程考核与目标考核相融合的评价方式：过程考核占总评成绩40%，课程测试占总评成绩的60%。过程考核可以通过“雨课堂”过程记录来辅助完成，过程考核指标包括：实践评价（20%），互动表现（8%），作业情况（6%），在线学习（4%），投稿情况（2%）等。将过程考核引入到综合评价指标体系中，会对学生的学习过程产生激励作用。实践证明通过此方式学生的课前预习率，课堂参与度及实践任务完成情况等均有很好的提升。过程影响结果，课程测试成绩优良率等指标也有明显提升。学生考核评价指标体系的变革也给教师带来了更大的挑战，不仅要求教师要有好的知识运用能力，而且也对教师的资源整合能力、信息技术运用能力、课堂组织能力等提出更高的要求。
（四）形成持续改进机制
工程教育专业认证强调要建立有效的质量监控及持续改进机制，提高人才培养质量。社会的进步与信息行业的技术变革决定了通信工程专业建设始终是一种动态变化，持续改进的过程。由此专业课程教学必须与之相适应，不断革新教学理念，改进教学方法，优化教学手段，建立课程持续改进机制。
我们在“随机信号分析”课程教学实践过程中，不断探索并逐渐形成了如图1所示的一套闭环教学质量保证体系，保证教学质量稳中提升。在教学实施过程中，不断依据课中课后、线上线下的师生互动及学生反馈信息，对“导学案”进行修正。信息化技术手段给课堂反馈及评价带来了很好的技术便利，通过课堂互动，课下反馈等方式，可以及时掌握学生对知识点的掌握情况，对教学方式及教学效果的满意程度等，不断修订完善“导学案”。课程结束依据学生评价、同行评价等结果对教学大纲及“导学案”进行修订完善。通过建立完善的课程教学质量闭环保证体系，持续改进课程教学质量。
三 总结与反思
前面我们以“随机信号分析”课程为例，探究了基于OBE理念的新工科课程反转教学模式的实施方法。课程教学实践表明：采用反转教学模式后，学生的学习自主性明显提升，课堂互动表现良好；学生通过实践任务的完成与汇报，其团队协作、分析解决问题、使用现代工具、个人表达等方面的能力均有所提高；另外从课程考核结果来看，优良率明显提高，知识体系掌握情况也较传统课堂模式有大幅提升。
通过不断探索与反思，我们认为在新工科课程翻转教学模式实施过程中，应努力做到：
（1）注重课程教学目标与毕业要求之间的实质性呼应，避免牵强附会。
（2）在“导学案”设计过程中，要重视教学组织，重视现代教育技术与教学资源的整合，但不迷恋信息化带来的表象成就。
（3）在教学组织过程中，充分利用信息化技术手段带来的便利条件，了解学生个体化差异，因类施教，为学生的个性化学习提供便利。
（4）重视理论联系生产实际。一方面可以通过案例式教学，引导学生掌握理论应用方法；另一方面可通过合理安排具有一定前沿性、挑战性的实践任务，让学生在实践中培养团队协作能力，在实践中实现实现知识与技能的不断内化，提升分析与解决专业问题的能力。
（5）建立合理的考核评价机制，注重过程考核。通过将反转教学实施过程中形成的开放性评价引入到学生的成绩评定中，激励学生自主学习的热情，进而对学习成效产生积极影响。
（6）形成长期有效的教学质量监控及闭环持续改进机制，避免运行机制存在明显的断点与开环，导致教学质量停滞不前。
四 结束语
工程教育专业认证背景下，在工科类专业课教学过程中，利用“雨课堂”等现代信息化教育技术提供的便利条件，整合网络“云资源”，将OBE理念与反转教学模式相结合，实现教与学关系、学习方式、学习过程、教学考核评价等的“反转”，不仅是教学流程的创新，更是教育实践思维的创新。通过构建课程教学闭环质量保证体系，促进教学质量不断提升。后续研究将根据课程实践中反映的问题，进一步完善基于OBE理念的工程专业课程反转教学模式，以更好地推进工程教育人才培养。
参考文献
[1]陈宝生.坚持“以本为本”推进“四个回归”建设中国特色、世界水平的一流本科教育[J].时事报告(党委中心组学习),2018(05):18-30.
[2]唐文献,朱永梅,苏世杰,等.工程教育专业认证与CDIO两种工程教育模式比较研究及教学方法改革的思考[J].教育教学论坛,2018.12(49):214-215.
[3]Spady,W.Choosing Outcomes of Significance[J].Educational Leadership,1994(51)6:18-22.
[4]施晓秋.遵循专业认证OBE理念的课程教学设计与实施[J].高等工程教育研究,2018(5):154-160.
[5]张晓洁.“反转”还是“生成”：“翻转课堂”的教学哲学考察[J].课程.教材.教法,2017.6,37(6):38-43.
[6]薛向东,陈勇民,童芸芸,等.基于专业认证的流体力学教学实践[J].浙江科技学院学报,2018.12(30):517-522.
[7]贾晖.翻转课堂模式下离散数学微课探究[J].价值工程.2017(36):247-248.
关注SCI论文创作发表，寻求SCI论文修改润色、SCI论文代发表等服务支撑，请锁定SCI论文网！ 文章出自SCI论文网转载请注明出处：https://www.lunwensci.com/jiaoyulunwen/30855.html
