基于OBE教育理念的《大气物理》课程教学改革研究

王坤　但博

【摘 要】重视学生学习结果评估是我国高等教育发展的现实需求，成果导向（OBE）教育理念逐步得到应用和重视。基于OBE理念，对应用气象学专业基础课《大气物理》课程进行教学模式和考核模式反思，针对传统教学和考核模式的不足，通过线上教学平台与实体课堂优势互补、组织学生小组汇报讨论以及制定更加客观的考核评价体系等，实现课程教学改革探索，提升《大气物理》教学效率，化被动为主动，培养学生自主学习能力、分析解决问题能力以及团队协作能力，为高校专业教育教学质量提升提供借鉴意义。

【关键词】大气物理;OBE教育理念;教学模式改革;考核模式

中图分类号： G633.55文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）34-0081-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.34.034

0 引言

随着高等教育规模不断扩大，资源投入的不足、科技前沿的飞速发展、知识的迅速更迭成为高等教育面临的挑战，高等教育的质量下滑。有调查指出大学毕业生参加工作后有80%的雇主认为本科生所学知识远离先进的生产实践，且实习质量不高;与此同时，超过50%的雇主将“理论知识不足”列为了对本科生最不满意一项，被称为“双不足现象”[1]。对学生的调查表明，高校课程的前沿性和实践性不足的状况是学生尤为不满意的地方，40%的学生觉得教学缺乏吸引力，接近50%的学生反映与任课教师没有课外的学习交流。这反映出学生对课程学习的喜欢程度、时间投入与相应应该取得的学习效果之间没有建立良好关系，高校的教育教学效果有待于大力加强。

重视学生学习结果评估是我国高等教育发展的现实需求。成果导向教育（Outcome-based Education， OBE）是基于实现学生特定学习产出的教育过程[2]，学生学习产出驱动着整个OBE教育系统的运行。随着我国高等教育发展的深化，专业教育质量成为专业课程建设中最为迫切和最为直接的环节，相关研究指出基于“学生为本、成果导向、持续改进”的OBE教育理念被当作国际国内高校相对普遍认同的理念来规范与实践，成为推动高校专业教育质量提升的思想、制度和文化力量[1]。OBE理念深刻地体现着学生为中心的教育教学思想，着眼点是学生“如何学”与“学得怎样”[3]，从而迫使教师不断地去思考自己所教课程的教学目标、教学内容、教学形式是否适合学生、满足学生、促进学生，进而对所教课程进行改革，真正做到思想引领实践。

围绕专业教育的人才培养方案、课程大纲等内容、高校教师的专业化教育教学模式以及课程考核模式，是提升专业教育质量的关键和难点。《大气物理》课程作为应用气象学专业本科生的一门专业基础课，是大气科学学科重要的基础理论部分，本课程的目标是使学生了解大气中的物理现象，系统掌握各大气物理过程，建立物理模型，通过定性分析和定量计算，揭示物理现象的本质以及其对人类、气候、环境产生的影响，从而为成为气象业务人才或者气象研究人才打下扎实的专业基础。传统的《大气物理》教学模式存在着以下不足：

（1）课堂教学是以教师为主体的教学，教学方式的单一使得学生缺乏学习的主动性，师生之间缺乏有效的互动;

（2）传统课堂教学时间只能满足教学内容讲解，传递给学生的信息量比较少，反映现代科技应用的知识不多，前沿问题鲜有提到[4];

（3）教学手段的不够丰富也使得学生上课的积极性不高;

（4）传统课程不能全面反映教学状态，考核方式为期末笔试试卷，易形成学生考前突击，造成应试教育。

针对以上问题，进行基于OBE教育理念的《大气物理》课程教学改革研究刻不容缓，此方面的研究对于提高《大气物理》教学质量，为气象业务及研究部门输送高质量的毕业生有重要意义，同时为应用气象学其他专业课的教学工作提供借鉴意义。

1 课程教学模式改革探索

傳统课堂教学以“传递—教学”为主要特征[4]，教师是整个教学过程的主宰者，学生是被动接受者。OBE理念强调专业教育教学中各种关系的相互支撑，强调不只是“教”和“学”的线性逻辑，而是“教与教”、“教与学”、“学与学”、“学与评”之间彼此循环证明的逻辑关系，从而推动课堂上教师与学生的交流，学生与学生的交流。围绕专业课程培养目标是否支持学生需求以及整个社会需求，毕业要求是否符合培养目标，课程设置是否达到毕业要求，从而进行课程教学安排和课程设计。

《大气物理》课程涉及地球大气组成及分布、大气压力、大气辐射过程、大气热力学过程以及云微物理过程等内容，是进行低能度天气、强对流天气预报以及研究气候变化的物理基础，是应用气象学本科生进入专业课学习的入门课程，因此首先要激发学生学习这门课程或者气象专业的兴趣，那么最简单即是从现象入手，让学生观察生活中的现象，逐步深入挖掘物理本质。

（1）在上课之前，围绕培养方案和课程大纲进行课程介绍，包括课程特点、授课方式、考核方式等，提前了解学生期望的教学模式和感兴趣的内容，与学生形成良好互动，拉近师生距离。

（2）充分利用线上平台（比如微信群、中国大学MOOC（慕课）国家精品课程在线学习平台https：//www.icourse163.org/等），课前提供信息资料（比如下节课要讲授的PPT）给学生，以学生为主体课前自学，课后进行线上辅导交流，及时答疑解惑。还可借助线上平台进行问卷调查等，帮助教师更加具体的了解学生反馈信息。学生通过线上平台听取相关方面的课程，有助于融会贯通，全面理解吸收实体课堂上所讲授的内容。

（3）正式课程的讲授方式主要采取三种手段：板书、PPT、视频形式。《大气物理》课程包含大量的数学公式和物理推导，因此只采取PPT的形式，不足以使学生跟上思路，具体体现在PPT上理论推导的内容预留给学生思考的时间少，往往学生还没有想到，内容就翻过去了，致使课堂上教与学衔接脱节，而传统的板书弥补这一缺点，更容易抓住学生注意力。由于课程为36课时，对于这种一周两个课时的课程，利用板书进行上次课程内容回忆尤为重要，且易让学生抓住重点，更好衔接本节课的内容。对于前沿热点内容，多采用视频形式，激发学生兴趣和探索精神。《大气物理》课程可借助强大的计算机工具进行模拟，重现自然中的现象，这样理论联系实际，巩固理论知识，加强实践能力，充分解决“双不足现象”。

（4）对于授课效果的检验，则主要采用两种方式。一是采用随堂练习，因《大气物理》课程注重数学公式的推导和应用，随堂练习是检验学生掌握程度的有效途径。以一次随堂练习为例（图2），根据成绩分布可发现随堂练习题较易（平均分93分，有92%的学生成绩在90分以上），表明学生掌握良好。通过每次随堂练习的成绩分析，得到本次授课内容的反馈，适时调整上课节奏及难易程度。二是采用学生分组讲解某一章节内容（或者针对感兴趣的内容做PPT报告），时间为15-20分钟。“授之以鱼，不如授之以渔”，高校教师最重要的不是教给学生知识，还要教会学生如何自主学习专业知识，自主钻研科学问题或者技术难题。通过PPT汇报，增加学生的参与性，既锻炼了学生的自主学习能力、沟通交流能力，又培养了团队协作意识[5]。

（5）每次课结束，通过检查学生的专业学习成果，反思如何让学生获得这些成果，如何证明学生已经获得这些成果，如何改进教学使学生有效获得这些成果等，从而不断改进并持续伴随教学过程，修订和完善教学大纲，优化教学内容，丰富教学手段，最终实现所制定的培养目标和毕业要求。这种改进不是一次性的，按照以成果为导向的教育教学指向与要求，稳步推进专业教育质量提升。

2 课程考核模式改革探索

传统的《大气物理》课程考核方式“重记忆，轻能力”，以试卷考察为主，为使考核内容更加合理，促进学生有效地学习，秉承OBE理念——“体现课程的目标和成果的导向作用”，对《大气物理》课程考核模式进行改革和探索，建立“多元化—重过程—考能力”的考核新模式。

为了转变重理论轻实践、重终结性考试轻过程性考核的现状，结合《大气物理》的课程特点和教学设计，设计了如下考核方式（见表1）：其中随堂练习成绩占15%，学生小组汇报成绩占15%（小组汇报成绩重点考察学生的自学能力、表达能力以及团队协作能力），期末考试成绩占70%。中国学生普遍存在回答问题不踊跃现象，怕答错出丑，怕思路另类得不到认可，为了充分调动学生学习的积极性、主动性和自觉性，特意设计了课堂回答问题加分项（Bonus），对于教师提出的加分问题，每回答正确一题加0.5分（最高加5分，总分不超过100分），鼓励学生踊跃回答问题，展开头脑风暴，拓展思路。最终的成绩按照公式（1）进行计算，考核项目各项均按百分制进行计算。

通过以上考核方式的改进，提升平时表现分的比重 ，在批改随堂练习题或试卷时，教师可以将整体观念、分析步骤作为评分的重要依据，以增加学生对专业核心知识的掌握情况和运用理论知识分析解决复杂问题的能力，引导学生重视思考问题的逻辑性。平时成绩的评定还要注重时效性，教师与学生之间及时反馈，确保教师及时调整教学思路，学生及时发现和解决学习中的问题和不足。课程结束后，设计学生自我评价环节，完成问卷调查，积极反思学习过程中的种种不足，与上一章节（第二章节）第（5）部分内容相联系，亦可帮助教师了解学生情况，改进教学质量管理。

3 结语

在国家逐步实行专业认证的背景下，以OBE理念指导下的专业认证规范来推进专业课程的改革，对于高校教育质量的提升大有裨益。通过对《大气物理》课程教学模式和考核模式的改革探索，比如线上课堂的充分利用、学生小组汇报讨论、考核注重学生平时表现、鼓励学生踊跃回答问题等举措，在提高《大气物理》课程的教学效果和学生学习成果方面已初见成效，但改革之路依然任重而道远，在以后的教学过程中，需要更多的科研支撑、更丰富的课程教学实践经验、更高的沟通技巧和教育信息化素养来进行更好的课堂设计和提升组织能力，只有具备这些能力，我们才能做好角色转换，循序渐进地解决好改革过程中存在的各种问题和矛盾，为社会供应更加优秀的人才。

【参考文献】

[1]张男星.以OBE理念推进高校专业教育质量提升[J].大学教育科学，2019，（2）：11-13.

[2]周柔玲.基于制度化理论的美国高校学习结果评估研究[D].广东：汕头大学，2017.

[3]章玳.基于OBE理念的開放教育课程监控与评价研究[J].成人教育，2018，38（10）：17-22.

[4]赵光菊，唐延林，张敏园.基于翻转课堂的《大学物理》课程教学模式改革研究[J].教育文化论坛，2018，10（6）：70-73.