基于OBE理念《核辐射测量》课程改革与实践

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刘燕 路兴强 杨磊 段中华 杨坤杰*

(烟台大学核装备与核工程学院 山东 烟台 264005)

摘要

基于OBE教学理念,以问题为导向,以学生为中心,以培养适应地方产业发展的人才为目标,对专业核心课程“核辐射测量”进行教学模式改革和实践:细化课程培养目标;重构课程知识结构;实践新的教学模式;丰富教学方法和手段;建立基于OBE的多元化的评价考核体系。


关键词

OBE;以学生为中心;教学模式;核辐射测量

正文

烟台大学教学改革项目(jyxm2022009服务双碳目标、紧接区域核能及产业发展的地方高校教研室建设研究与实践-以烟台大学核工程教研室为例);

烟台大学教学改革项目(JYZX202208烟台大学“体美劳”专项教改研项目)

引言

OBE(Outcome based education理念由美国学者斯派蒂(Spady)提出,遵循以结果为导向,采取正向设计,反向实施的教学模式。在此模式下,学生需要通过学习,能够获得与所学习知识同等的能力获得所预期的学习成果[1]在此模式下,教育更加关注成果和能力,关注学生综合应用能力和创新设计能力的提高,在科技飞速发展的时代背景下,与时代对人才的要求更加契合。

随着时代发展、新的教育理念和信息化技术在高等教育教学中的不断渗透,传统的教学模式遇到越来越多的挑战,显现出其弊端:教学理念日渐陈旧、教学形式不够灵活、教学内容跟不上时代发展、个性化教学体现不足、考核评价方式比较单一过程评价依据不足等。而OBE 理念的引入更加凸显了它的弊端,亟待教学模式进行改革,从而顺应高等教育大众化与国际化的时代潮流,更好地培养现代社会发展所需要的综合性人才。

1 《核辐射测量》教学现状

"核辐射测量" 课程是核工程与核技术专业的必修核心课程,它是一门理论性、实践性、应用性极强的基础学科。该课程要求学生深刻理解和掌握核辐射的性质及其探测原理,以及各类核辐射探测器的构造、原理和应用,还包括放射性测量误差和数据处理。通过学习这门课程,学生将培养出优秀的问题分析和解决能力。如何综合运用各种理论和实践教学手段,以优化和整合教育资源,实现互补协同,从而提升课堂教学效果,是一个亟待探讨的重要议题。

从学情角度来看,尽管学生已经深刻认识到这门课程的重要性,但在学习过程中仍存在一些问题。从思维方式上来说,这一代学生更倾向于使用图片和视频等可视化工具。在知识水平方面,学生的数学和物理基础相对较薄弱,对理论知识的理解能力有待提高。此外,学生的学习动力不足,心态较为浮躁,难以专注学习。他们接触信息的途径广泛,容易受到不良思潮的影响,因此需要正确的人生观、价值观以及社会主义理想信念的引导。

显然,目前的教学模式已不再适应OBE(Outcome-Based Education,以结果为导向的教育)理念下工程专业认证的需求,也无法迎合信息时代新一代大学生的学习方式,这对激发他们的学习兴趣和发挥创造力并不有利。因此,如何基于OBE理念重新构思并组织该课程的教学,是当前亟需解决的问题。

2 改革实践过程

2.1 转变教学理念,构建以学生为中心、基于OBE成果导向的教育理念。传统的教学模式通常以教材为核心,由教师主导,学生被动地完成任务,最终目标是通过期末考试。这种方式限制了学生的主动性。相比之下,基于OBE的教育理念注重通过教育过程培养学生的实际能力。它强调"以学生为中心",必须从根本上改进,以提高教学效果。

2.2 具体明确课程培养目标。结合OBE教育理念,课程的教学目标应该包括学生在完成课程后所应具备的知识、技能以及工程和人文素质等多方面的能力。通过与产业界、用人单位、校友等多方面的研究,结合学校学生的实际情况和专业教学计划,我们确立了三个课程目标:

课程目标 1:学习射线与物质相互作用原理,能够描述和分析相关核辐射测量过程。在知识传授的过程中,我们将利用历史事件和两弹元勋等革命前辈的故事,进行红色文化教育,弘扬爱国主义和改革创新的时代精神,坚定理想信念。

课程目标 2:掌握探测器的基本结构、原理和核辐射测量方法,能够识别和分解相关工程的基本原理。在知识传授的过程中,我们将通过行业时事、行业前沿、专业前沿、实践作业等方式,拓宽学生的国际视野,增强他们的专业自信、文化自信和民族自信。

课程目标 3:能够运用核辐射测量的基本方法和探测器知识解决核辐射测量领域的工程问题,设计解决方案。通过案例分析、问题解决、小组活动等方式,我们将植入"核安全"文化,培养学生严谨、一丝不苟的科学和创新精神,同时加强团队协作、语言表达和关系沟通等基本素质。每个目标都将综合考虑知识目标、基本目标和高阶目标,并积极培养口头表达、团队协作、自主学习、评价、实践、应用核辐射测量方法解决科学和工程问题等方面的能力。此外,还将潜移默化地培养科学精神、创新精神、专业热情和家国情怀等素质及情感目标。

2.3 优化教学内容,拓展前沿知识,体现时代特点,打造富有生命力的课程。我们在根据"核辐射测量"教学大纲中的教学目标和内容要求的基础上,详细拆分了25个知识点。此外,我们还将"核辐射探测器发展前沿"、"核辐射探测器材料现状及发展"、"核辐射探测器与我们"等专题内容纳入课程。为适应线上线下混合教学模式和学生的学习习惯,每个知识点都配备了专门制作的教学视频,并附带相应的练习和思考题。同时,我们也收集整理了一系列其他辅助教学资源,包括学术资源、网站和公众号等。这些资源以通俗易懂的方式传授专业知识,更容易引起学生的兴趣。这些辅助教学资源大大丰富了教学内容,为每个知识点构建了包含知识内容、微课、习题、学术前沿资料和其他网络资料的内容体系。

2.4基于下上--线下混合教学模式,开展浸入式学习,激发学生的学习积极性、主动性。

2017年初,国务院发布的《国家教育事业发展“十三五”规划》中要求全力推动信息技术与教育教学深度融合[2]。鼓励教师利用信息技术提升教学水平、创新教学模式,利用翻转课堂、混合式教学等多种方式用好优质数字资源。传统的教学模式势必会导致学生综合创新能力的缺乏、自主学习能力的缺乏,与教学目标的要求有所差距所以,必须打破这种静态的教学模式,融合多元化的教学,增强师生互动,加强课堂讨论,改变数学课的枯燥单调乏味,提高学生的学习积极性,使静态的课堂动态化。

混合学习模式是结合了教学平台、信息化技术、多种学习策略,以教师为引领,以学为主的一种教学模式。在此模式下关注的都是学生的学习,更多体现学生的学习自主性和教学中的充分和深度互动。课程利用本课程自建的在线课程,根据课程建立的校级线上教学平台和省级共享课的变化,课程先后通过“优慕课”、“学习通”、“智慧树”等在线平台进行线上-线下混合混合教学模式,在“先学后教,以学定教”的基本原则框架下,学生课前在在线教学资源支持下自学知识点,在课堂上教师帮助学生内化知识。通过随堂测试、课堂活动、课后作业等巩固学习效果。教学组织中充分发挥教师的引领作用和学生的主导作用通过多样的课堂组织形式,实现“两混合,两互动”即:线上-线下混合,课上-课下混合和师-生互动,生-生互动。

2.5 基于信息化手段快速、及时收集、分析教学信息,助力持续改进。    

在以往的教学中,教学效果的反馈主要来自于作业和期末考试成绩,反馈来源单一,不及时。运用信息化手段,通过各种小测试、预习任务、小组任务、投票、问卷等形式,可以做到节节课甚至每个环节有反馈,可以快速收集信息,及时进行持续改进。通过信息化手段实现对线上-线下、课前-课中-课后、过程-结果全方位的评价和监督。

2.6 建立多元化的评价和考核体系,更全面客观反应学生的学习成效以及课程目标的达成度。

传统的考核评价方式是总评成绩 = 平时成绩(30%)+ 期末考试成绩(70%),这种一考定性的评价方式单一、重结果轻过程、重理论轻能力。教师和学生只是重视总评分数,并根据分数来进行等级划分。而OBE的教学理念,注重学生能力的获得和提升,并将其纳入考核内容,量化学生成果的获得感,从而进一步提高学生的科学素养和实际应用能力。多元考核评价模式是全面合理地评价学生学习成果的一种考核方式,包含对学生综合实践能力的评价[3]。在基于 OBE 理念的教学模式改革中,针对过程、能力和结果的考核是重中之重。教师需综合考虑各方面的情形,针对各个知识点、能力点给出相应的评价方式和指标。

课程经过改革,形成与课程目标相对应的评价细则,细化过程考核项目和比例。课程为考试课。新的模式中将比例调整为:考试成绩占 50%,平时成绩点 50%(包括实验25%,平时25%),大大提高了过程考核的比例。过程考核中包括:作业、讨论、小测验等,平时成绩的组成更加丰富和多样。切实体现对过程的重视。

在小组活动和作业中,积极引入组长评价、组内自评、生生互评等评价环节,使评价主体更加多元化,评价结果更合理,同时提高学生的参与度和评价能力。

2.7 围绕“两弹一星”精神,融入课程思政, 以期 “立德树人,久久为功”的育人效果。

本专业学生在面临着一些普遍的社会问题:同样身为新时代背景的青年大学生,面对这不同价值观和社会思潮之间的碰撞、冲突、摩擦、交流和交融,价值观、世界观的不稳固等等。当前,在一些高校教育中,普遍提倡深植红色基因,构建思想政治工作育人体系[4],并将社会主义核心价值观教育融入专业课程之中[5]本课程涉及到典型和宝贵的红色基因就是“两弹一星精神”。

上世纪50年代末至70年代初,在党中央的正确领导下,我国科技工作者依靠自己的力量,仅用了10年左右的时间就创造了原子弹爆炸、导弹飞行和人造卫星上天的奇迹,取得了“两弹一星”事业的辉煌成就。“两弹一星”事业的发展在制造出“争气弹”、“争气星”的同时,也孕育形成了伟大的“两弹一星”精神[6]。“两弹一星”不仅代表了自主创新的精神原点[7],还具有巨大的时代精神内涵[8],与新时代文化自信之间的逻辑共融[9] 因此,结合课程内容,凝练课程特色,深挖“两弹一星”精神的精神内涵,从基础知识、学科素养、学科前沿、行业前沿、时事政治、文人元素等多个方面充分挖掘思政元素,形成包括二十多案例的课程思政案例库。教学过程中培育社会主义核心价值观,树立正确的人生观、世界观、价值观,提升学生学习兴趣,进一步提升学习效果。

课程经过几年的改革和实践,形成系统的在线学习资源,建成一个校级在线学习平台和开设相应的省级共享课;线上-线下混合教学模式日趋成熟,初步形成活跃、开放、积极的新课堂形态学生基础知识掌握更牢,运用能力更强,学

科素养更高教师的教育教学水平和教学研究能力得到一定程度的提升。

3 总结与展望

基于OBE(Outcome based education)教学理念,以问题为导向,以学生为中心,以培养适应地方产业发展的人才为目标,对专业核心课程“核辐射测量”进行教学模式改革和实践探索内容上,细化25个知识点并制作相应微课,形成以知识点为单元的课前自学课堂组织课后巩固的课程体系;教学方法上采用“线上-线下混合”教学模式,提升教学效果;教学手段上,运用“学习通”、“优慕课”等信息化平台辅助教学实施和组织,提升学生的学习兴趣和学习效果;建立多元化的评价考核体系,更全面客观地评价课程目标达成情况并将课程思政纳入评价体系;基于信息化技术手段收集、分析教学信息,助力持续改进课程思政融合,围绕“两弹一星”精神,挖掘育人元素,提升立德树人效果改革以充满活力的课堂新形态、良好的学习效果,受到学生和同行的普遍好评,并通过经验交流、开设观摩课、对外交流等形式进行教学成果推广

基于OBE混合教学模式是在教学实践中,依托信息化资源,对教学新形态的一种探索随着元宇宙等新的信息技术的发展和对教育的进一步理解,我们将不断地在实践中继续探索完善

参考文献:

[1] 周洪波,周兴.基于 OBE 理念的高校教学模式改革研究[J],课程与教学,2018(3):92-94.]

[2]中华人民共和国国务院.国家教育事业发展“十三五”规划[EB/OL].http://www.gov.cn/zhengce/content/2017-01/19/content_5161341.htm.2017-09-30.

[3] 王秀槐.以学生为中心的互动教学与多元评量工作坊会议[Z].2016,7.

[4] 王炳林,张泰城.高校红色文化资源育人发展报告(2017)[M].北京:人民出版社,2018.

[5]崔涛.“课程思政”视域下高校社会主义核心价值观教育路径新探[J]. 教育评论,2018,(11):86-89.

[6] 《红色基因》编写组.“两弹一星”精神[J]. 文化·国企精神,2016,(12):86-89.

[7] 陈瑜.“两弹一星”:自主创新的精神原点[J]. 发明与创新,2018,(8):14-15.

[8]  杜文林.论“两弹一星”精神的时代内涵[J]. 历史研究,2015,(2):297-304.

[9] 程芳芳.“两弹一星”精神与新时代文化自信之间的逻辑共融发明与创新[J]., 哲学文史研究,2018,(7):71-72.

 


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