孙海民，蔡永华，李秀云，玄友珍
（1.河北民族师范学院 数学与计算机科学学院，河北 承德 067000；
2.河北省文化旅游大数据技术创新中心，河北 承德 067000；
3.河北民族师范学院 附属中学，河北 承德 067000）
OBE（Outcome-based Education）是以学生学习成果为导向的一种教育理念，自20世纪80年代初由美国学者Spady提出后，很快为教育界高度重视和普遍认可。美国工程技术认证委员会（ABET）全面接受了OBE理念，并将其贯穿于工程教育专业认证标准。[1]斯派迪认为学习成果不是学生头脑中的价值观念、态度或心理状态，而是学生用其知道的和学到的东西确实能做到什么，即将其所学内容真实应用。学习成果具有终结性、持久性、深度性和阶段性等特点。[2]国内学者展开了成果导向教育研究，其成果主要体现在基于OBE理念的专业建设。[3-6]当前还没有形成基于OBE理念的系统化的教学设计理论成果。课程建设是专业人才培养的核心，课堂教学是课程建设的根本。成果导向教育成功的基础是在课堂教学层面能够实现对OBE理念的落地，实现OBE理念从专业人才培养目标到课堂教学的上下一致贯通，才是彻头彻尾的学习成果导向教育，才能保证目标、过程和结果的一致性，为实现预期的人才培养目标提供可能性。
成果导向的课程教学设计，是成果导向教育进课堂这“最后一公里”上的“桥头堡”。[7]91-98区别于课程导向的正向教学设计，以学习成果作为教学设计的出发点和归宿点，其设计逻辑为：课程学习成果（课程目标）→课堂学习成果→学习过程→学习评价。依据不同教与学理论，对课堂学习成果、学习过程和学习评价的设计会有所不同。[8]学习活动是建构知识的源泉，是知识内化和外化的桥梁。[9]以学习活动为中心的教学设计理论认为，教学系统是由学习活动构成的，学习活动是教学设计的基本单位。[10]学习活动为OBE理念在课堂教学层面落地提供了实现方式，它不仅有助于学习成果的持久性、深度性，而且通过对学习活动及其学习行为评价的量化，有利于实现课堂学习成果的过程性评价。
（一）学习活动理论
学习活动理论基础是活动理论，活动理论根植于马克思主义哲学立场，孕育于维果斯基的社会文化历史理论，成长于列昂捷夫的心理学实验研究中。[11]活动理论视域下的学习活动理论具有深厚的哲学、文化历史和心理学背景。学习活动是为达到特定学习目标而进行的师生行为的总和，是从学的角度，对教与学过程的活动化、结构化和系统化，学习行为是构成学习活动的基本单位。[12]OBE理念的学习活动模型包括主体性要素、中介性要素和和目的性要素三个组成部分，具体如图1所示。
图1 OBE理念的学习活动模型
1.主体性要素
学习活动是学习主体借助中介性要素实现客体主体化、主体客体化的双向互动过程，存在着主体-主体、主体-自我、主体-客体三种交互形态。主体性要素是学习活动展开的主体及其作用对象，包括学习主体、学习共同体、客体。学习主体是指学习活动的执行者、参加者，包括学生和教师。学习共同体是主体所属的群体，有着共同的学习目标。为共同体成员分配角色和认知责任是构建共同体的基础。客体指的是人类文化知识——精神上的东西，这使得学习活动从根本上有别于社会实践。
2.中介性要素
中介性要素是主体作用于客体的手段，是学习者为达成学习目的所借助的东西，分为学习资源与工具、活动规则、活动分工。学习资源与工具泛指支撑主体建构共同体知识过程中使用到的各种事物，如图书、音视频、动画、认知工具、信息检索工具、交流工具、认知策略等。活动规则是共同体展开活动中应该遵守的各种法规、制度、习俗、标准、守则、纪律等，是约束共同体成员行为的依据。在学习活动中，应该淡化教师作为活动规则的制定者、监管者和评价者的形象，树立其规则的发起者和倡议者的形象。活动分工是指共同体成员的角色分配及其职责的执行。除了认知角色外，在学习活动中还要为共同体成员分配管理角色，以便在活动规则框架内监管成员行为，维护共同体利益。
3.目的性要素
目的性要素是指学习活动的意图、动机和结果，包括学习活动成果即学习活动目的和学习活动结果。学习活动成果在学习活动中处于核心位置，角色分配、工具选择、活动规则的设计等都以此为参考点。学习活动结果是学习活动成果所依托的现实载体，是共同体知识建构的衍生品。学习活动结果优秀在某种程度上说明学习者已经达成了学习活动成果；
学习活动结果失败，不能完全说明学生没有达成学习活动成果。学习活动客体的内在性使得难于对其进行评价。[7]91-98
学习活动系统中，由学习主体、学习资源工具、客体构成了学习成果建构子系统，子系统中个体以学习资源工具为中介建构个体知识，实现个体意义上的学习成果。学习主体、学习共同体和活动规则构成了学习成果交互子系统，个体学习成果在学习共同体中传播、验证、修正和完善。学习共同体、客体和活动分工构成了学习成果分享子系统，通过共同体成员间的社会性知识传播，个体丰富完善了学习成果，共同体知识也得以构建。
（二）学习活动结构理论
根据活动理论，活动具有一定结构，由行为序列构成，与主体的目的、动机相关；
行为是构成活动的基本单位，与具体的目标相关；
操作是展开行为的具体步骤，与主体具备的条件和环境相关。[13]活动、行为和操作在一定条件下可以相互转换。依据活动结构理论，学习活动可以分解为学习行为，学习行为服从于学习活动的目的或者成果。学习行为是学习活动设计的基本单位。学习行为的实现依赖于学习主体执行的操作和所具备的环境条件。当主体成功地完成所有操作即学习行为目标达成；
当所有学习行为目标都实现了则学习活动成果达成。学习是个体将学习活动转化为行为和操作的过程。学习活动、学习行为和操作之间的关系如图2所示。[14]
图2 学习活动结构模型
不同的学习行为在达成学习活动成果中所发挥的作用是不一样的。例如“准备开发环境”学习活动成果是“为利用集成开发工具开发Java程序做好准备”，为实现该学习成果需要完成“安装JDK”和“安装Eclipse开发工具”两个学习行为，表1所示该学习活动分解。
表1 “准备开发环境”学习活动结构
对于程序性知识，学习行为的执行具有顺序，后面学习行为以前面学习行为目标实现为基础。贡献度表示学习行为对实现学习活动成果的支撑程度，所有学习行为贡献度之和为100。“安装JDK”比“安装Eclipse开发工具”对学习活动成果的支撑度高，则将其贡献度分别设定为60和40。对于陈述性知识，不同学习行为对达成学习活动成果的贡献度也会存在不同。贡献度设定具有主观性、相对性和整体性。
（三）学习行为理论
1.学习成效金字塔理论
学习成效金字塔是美国缅因州国家训练实验室20世纪60年代的研究成果，该理论揭示了当学习者采用“听讲”、“阅读”、“视听”、“演示”、“讨论”、“实践”、“教授给他人”的学习方式时，两周后学习内容的平均留存率。学习成效金字塔如图3所示。
图3 学习成效金字塔
学习成效金字塔理论揭示了不同类型学习方式对学习效果影响是不同的，其中听讲、阅读、视听和演示这四种学习方式，在两周后学习内容的平均留存率不足30%，是被动的学习方式。讨论、实践和教授给他人主要以信息输出为主，学习内容平均留存率在50%以上，是主动学习方式。学习成效金字塔理论为设计学习行为贡献度提供了参考依据。该理论在工程教育、医学教育、学科教学论等领域得到了广泛认可。
2.学习行为分类
学习活动包括学习成果建构、学习成果交互和学习成果分享三个子系统。学习行为产生在这三个子系统运行之中，相应地学习行为分为主体-客体以工具为中介的学习成果建构行为（Constructing learning outcome action）、主体-共同体在规则下的学习成果交互行为（Interaction action of learning outcomes）和共同体-客体的学习成果分享行为（Sharing action of learning outcomes），共计三个一级学习行为分类，每个一级分类下包含二级和三级分类。OBE理念的C_I_S学习行为分类如表2所示。
表2 OBE理念的C-I-S学习行为分类
续表2
对照学习成效金字塔理论中的七种学习方式，表2中用“G”“F”“E”“D”“C”“B”“A”分别表示不同学习行为类型对学习成果的由低到高贡献度等级。总体上，知识输出类学习行为如应用行为、交流行为、分享行为对学习成果的贡献度高，知识输入类学习行为，如获取行为对学习成果贡献度低。
学习成果建构行为包括获取行为、加工行为和应用行为三个二级分类。获取行为是主体将新知识纳入认知结构过程；
加工行为是主体以自我为交互对象建构知识过程，该分类在学习成效金字塔中没有对应的学习方式，是低于教授他人的一种学习行为类型，设定为“B”级。应用行为三级分类中“设计、开发、制作、撰写论文、报告等”对应学习成效金字塔中的“实践”等级，设置为“B”级，“练习、训练、测试、作业、考试等”是对“实践”类问题的结构化处理，设置为“C”级。学习成果交互行为中的“交流行为”是主体通过社会性交往达到对个体知识的验证，其间充满了交流、怀疑、争论和伪证的行为。学习成果分享行为中的“分享行为”是对公共知识的传播，主体不仅建构了知识，而且还能够“教授给他人”，这对主体的知识运用能力、问题分析和解决能力要求很高。
二级分类中“情感行为”是指共同体成员的情感交流行为，是学生个体情感、态度和价值观的外在展现，为分析学生情感、态度和价值观的形成和现状水平提供依据。“组织行为”是指为执行学习活动管理者的管理行为，是共同体成员行为的目标性、控制水平和张力表现。“分工行为”是指为共同体成员分配角色、责任和权限等。这些学习行为类型对学习成果不构成直接支撑关系，但会对其它学习行为的贡献度产生影响，表2中分别用“X”“Y”“Z”表示。
课堂教学设计，教师最先明确定义课堂学习成果，从学习成果反向设计迈向学习成果的路径，实现目标、手段和结果的一致性。为此需要解决学生课堂学习成果是什么（成果界定）、为什么要取得这些成果（成果设计依据）、如何帮助学生取得成果（课堂学习过程设计）、如何评价学生取得的成果（成果评价设计）四个问题。基于OBE理念的学习活动教学设计分为课堂学习成果设计、学习过程设计和学习成果评价设计三个环节，图4所示教学设计模型。
图4 基于OBE理念的学习活动教学设计模型
首先，以课堂学习成果设计为起点，理清成果设计依据，界定课堂学习成果内容。然后，以实现课堂学习成果为目的，将教学过程划分为多个学习活动单元，基于学习活动理论展开学习活动要素分析，为支撑学习成果的过程性评价，基于学习活动结构理论和学习行为理论展开学习行为分析，列编学习行为。最后，设计学习成果评价。该模型实现了教学设计三中心：课堂教学以学习成果为中心、学习过程以学习活动为中心、学习评价以学习行为为中心。
（一）课堂学习成果设计
学习成果分为专业学习成果（毕业要求）、课程学习成果（课程目标）、单元学习成果、课堂学习成果等不同层级。[14]49-54图5所示学习成果的层级关系，课堂学习成果是专业学习成果反向设计结果，是学习成果从一般到特殊的演绎，是各层级学习成果的逐渐具象。
图5 OBE学习成果之间相互关系
1.设计依据
OBE的课程教学设计逻辑起点是毕业要求。[7]91-98首先，依据毕业要求反向设计课程体系。在专业人才培养方案中以“H”“M”“L”三个由高到低的等级表明某门课程对毕业要求指标点的支撑度，一门课程至少有一个“H”等级支撑的毕业要求指标点，一个毕业要求指标点至少有一个“H”等级支撑度的课程。然后，依据毕业要求指标点反向设计课程学习成果。一般情况下，一个毕业要求指标点由一到多个课程目标支撑，一个课程目标至多支撑一个毕业要求指标点。这项工作需要专业负责人和课程负责人协商来完成。最后，依据课程学习成果，结合学科专业逻辑反向设计单元学习成果，进而分解和具体化为课堂学习成果。这项工作由课程负责人制定，专业负责人审核，确保课堂学习成果、单元学习成果、课程学习成果与毕业要求指标点的一致性。
2.学习成果表述
学习成果包含知识、能力、态度和价值观等成分，学习成果是这些方面的增长，并且是具体的和可测量的。[14]49-54在表述课堂学习成果时需要注意：一是语句主体一定是学生。二是行为动词内涵具体，显示学生通过学习能够证明自己达到的程度和水平。布鲁姆将认知水平分成记忆、理解、应用、分析、评价、创造难度逐渐增加六个层次，可以采用其推荐的行为词语作为课堂学习成果的行为动词。[15]如在“理解”认知层次，推荐“解释”“举例”“分类”“概要”“推论”“比较”“说明”等。三是用一些可证明或可评价的内容来展现学习成果。四是学习成果是学生完成学业后可以带得走的能力，尽量不设计“记忆”“理解”等低层次认知水平的学习成果。五是以数字表示每项学习成果在总学习成果的占比，为学习成果达成度计算提供依据。
下面以Java程序设计课程中“类的重用”学习单元的“类的继承”课堂教学设计为例说明课堂学习成果设计过程。
课程学习成果设计：依据专业人才培养方案毕业要求指标点，完成本课程学习后，要求学生（1）具有运用Java基本知识进行程序设计的能力（运用，50）；
（2）能够根据用户需求利用Java语言解决现实问题（创造，40）；
（3）能够使用Eclipse开发工具创建、编译和调试Java程序（运用，10）。该课程学习成果与毕业要求的对应关系如表3所示。
表3 《Java程序设计基础》课程目标与毕业要求指标点的对应关系
单元学习成果设计：依据课程学习成果，完成本单元学习后要求学生（1）能够依据需求设计具有继承关系的类（包括抽象类）（创造，40）；
（2）运用类的组合与继承关系开发具有一定代码规模（代码量≥200行）的应用程序（创造，60），该单元学习成果支撑课程学习成果（1）。
课堂学习成果设计：为支撑单元学习成果（1），“类的继承”课堂学习成果设计为：完成本次课程的学生能够（1）举例说明继承的相关概念，如子类与父类、派生、单继承和英文表示等（理解，30）；
（2）识记Java语言的继承语法（记忆，10）；
（3）结合代码解释说明子类继承了父类的哪些功能（分析，20）；
（4）根据情境设计具有一层级继承关系的类（创造，40）。
（二）学习过程设计
1.学习活动单元划分
课堂学习成果之间一般存在某些关系，如因果、顺序、并列等，它们共同支撑课程单元学习成果。分析课堂学习成果之间的相互关系，将关系紧密的课堂学习成果做成一个学习活动单元，以课堂学习成果作为学习活动成果，将课堂教学过程划分为不同学习活动单元。界定课堂学习成果之间关系依赖设计者持有的教与学理论、专业学科逻辑和学生知识水平等。“类的继承”课堂学习成果按照从具体到抽象逻辑，将课堂教学过程分为“继承概念的认知”和“设计继承类”两个学习活动单元，两个课时，如表4所示。
表4 “类的继承”学习活动单元划分
2.学习活动单元要素设计
将学习活动单元作为学生实现课堂学习成果的设计基本单位。以实现课堂学习成果为导向，创建问题情境，将知识镶嵌在情境中，制定学习活动规则和分工，设计开发学习资源和工具，组建学习共同体。学习活动单元设计要素包括学习活动成果与结果、学习主体、知识与问题情境、活动规则与分工、学习资源与工具和学习共同体。学习活动成果是对学生通过学习活动后知识能力的预期，学习活动结果是学习活动结束后学生取得的结果。设计学习活动结果时要尽可能做到具象化，为学习成果提供佐证，如“实现Employee和Manager类的设计，并编写程序验证和分析类的继承功能”。OBE理念的活动客体是指知识与问题情境。以课堂学习成果为起点，反向设计知识内容、构建问题情境，解决真实或者类真实问题。让学习者有机会探索实践问题，建立知识、方法和实践情境之间的关系，应用知识解决问题，是我国教育变革的重点所在。对学生学习来说，解决问题是达成学习成果的有效方式。
3.学习行为列编
学习行为具有如下特征：一是时间为轴，具有起点和终点，必须满足起始条件才开始，达到结束条件时停止；
二是共同体成员被分配不同角色，在学习活动单元中，不同角色成员的学习行为各不相同；
三是学习行为之间存在制约关系，当前驱学习行为结果满足后继学习行为的起始条件时，后继学习行为才能执行。由这些特征可知，学习活动单元中学习行为之间构成了有向无环图，学习行为之间可以归纳为顺序、合并、循环、选择、并行和互动六种基本关系结构如表5所示，学习行为基本关系结构类型。
表5 学习行为基本关系结构类型
每类学习行为基本关系结构有着不同的运行逻辑和应用场景，如循环结构经常应用在技能训练学习活动中。学习活动单元是由一种或者多种学习行为基本关系结构构成的复合结构。学习行为列编是设计者利用学习行为基本关系结构对学习活动单元中学习行为的编排，绘制学习行为结构图。“设计公司职员和管理者类”学习活动单元的学习行为结构如图6所示，图中每项学习行为表示由三部分构成：行为目标描述、所属一级分类的字母和对课堂学习成果的支撑等级。
图6 “设计公司职员和管理者类”学习活动单元的学习行为结构图
（三）学习成果评价设计
1.学习成果评价方法
OBE理念的学习活动教学设计，以学习活动单元作为迈向学习成果的学习过程，以学习行为作为学习活动单元设计的基本单位，对学习成果评价就是对达成该学习成果的学习行为评价。学习活动理论认为，学习行为服从于学习活动的目的，是目标指向的。因此，以学习行为目标作为学习行为评价的依据。如表1所示，“准备开发环境”学习成果评价以能否“执行javac命令输出相关信息”和“编写代码输出‘Hello World’字符串”这两个学习行为目标为评价依据。
2.课堂学习成果达成度计算
用m表示全部的课堂学习成果数量，用Ai表示第i个课堂学习成果占总课堂学习成果的比例，将课堂学习成果总和设置为100，则课堂学习成果达成度用公式1表示，其中Ai占比由设计者视具体情况设定。
用n表示学习活动单元中支撑Ai学习活动目的的学习行为数量，所有支撑Ai学习活动目的的学习行为的贡献度之和为100，则Ai课堂学习成果达成度用公式2表示，Bj占比参照表2所示的学习行为类型对学习成果的贡献度设定。
根据公式1和公式2，得到课堂学习成果达成度计算公式3。
表6所示，“类的继承”课堂学习成果评价表。
表6 “类的继承”课堂学习成果评价表
3.评价策略设计
面对众多学生和大量的学习行为，如果采取上述学习成果评价方法，在实施过程中存在数据量大、工作繁重等困难。在设计层面可以采取如下策略：一是基于关键学习行为的评价策略，在学习活动中将贡献度高的学习行为称之为关键学习行为，以关键学习行为评价代替所有学习行为的评价，从而可以减少评价学习行为的数量，例如以“编写Employee和Manager类代码（C）”和“分享代码编写经验（S）”评价作为“2.设计公司职员和管理者类”学习活动单元评价；
二是随机抽取的小组评价策略，从学习小组中随机抽取1名学生展开学习评价，以该名学生评价代表该小组所有学生评价，不仅可以减少评价学生人数，而且可以提高学习共同体成员的集体感和责任感，激发学生学习积极性；
三是综合简化评价策略，即采取基于关键学习行为评价和随机抽取的小组评价相结合的评价策略。
基于OBE理念的学习活动教学设计具有如下优点：一是教学过程模块化，学习活动单元目标清晰，便于教师在实施过程中从整体上掌控教学节奏；
二是学习活动单元设计简约而不失关键信息，避免教学设计方案的内容琐碎，减轻教师备课时的文案负担，容易为教师采纳和应用推广；
三是有利于生成性学习，有利于提高教师的教学机智；
四是课堂学习成果清晰明确，能够提高学生学习积极性和兴趣，有利于学生主体性回归。总之，基于OBE理念的学习活动教学设计是一种“人为的”和“为人的”设计。