OBE教育理念下的計算機科學導論教學模式初探

趙晨陽

摘要：計算機科學導論課程系統而全面地論述了計算機科學的發展以及結構組成。由于課程內容有一定的廣度，學生學習有一定難度，同時缺乏衡量學生學習結果的有效評價方式，因此本文提出將OBE的教育理念貫穿到該課程的教學過程中，以“學習結果產生”為導向，設計合理的教學內容和學習結果評價方法，進一步提高該課程的教學質量。

關鍵詞：OBE教育模式；學習結果；計算機科學導論

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）48-0175-02

一、OBE教學模式概述

基于學習結果的教育模式（Outcomes-Based Education，簡稱OBE）最早出現于20世紀90年代的西方國家的基礎教育改革。在OBE教育模式下，教學過程需要做到以“學生”為中心，以“學習結果產出”為導向。學習成果是學生通過該課程的學習達到的最大能力，關注的不是學生了解和知道多少知識，而是學生能做什么，獲得了哪些能力。在這種教育模式下，首先確定合理的培養目標，以培養目標為導向，定義明確的畢業要求（即能力培養指標），為了支撐能力培養指標的達成，需要設計科學的課程體系，所有的能力培養指標被分配到具體的課程中，因此教師需要事先明確和認識學生完成課程時應該達成的指標點，也就是能力培養指標，以此目標為導向，設計合理的教學過程，包括教學計劃、教學大綱、評價模式等，以保證課程達成預先制定的指標點。因此，在OBE教育模式下，教育模式以“學生學習結果”作為教學驅動，相對于傳統的以“教學內容”驅動的教學活動，該模式是對教育模式的一種變革。本文將OBE的教育理念引入到計算機科學導論的課程建設中，優化教學環節和教學內容，更新教學方法，完善學習成果評價方式，探討提高計算機科學導論課程教學質量的新的有效途徑。

二、計算機科學導論課程特點及現狀分析

計算機科學導論是計算機學科的一門專業基礎課。在傳統的計算機科學導論教學模式中，知識的傳授是教學過程的主要驅動，講授的內容涉及計算機學科的各個方面，主要包括計算機的發展歷史、計算機的基礎知識、計算機的硬件系統、計算機的軟件系統、數據庫系統、多媒體技術、計算機網絡技術、軟件工程、計算機信息安全技術、人工智能等方面。在傳統教學模式下，由于教學過程是知識的傳授過程，同時缺乏有效的學習結果評價方法，造成教學極大地偏離教學目標，不利于學生能力培養的達成。具體來說，傳統的計算機科學導論課程教學主要存在以下兩方面的問題。

1.傳統的計算機科學導論教學模式是以教師的“教學內容”為導向，學生按照教師安排好的教學計劃和教學內容進行被動學習。這種教學模式，不僅可能造成學生學習興趣缺乏，而且往往忽略對學生能力的培養，造成教學目標的嚴重偏差。

2.傳統的計算機科學導論教學中，教師關注的焦點集中在“教學內容”，往往忽略了對學習結果的有效評價。目前，傳統的計算機科學導論學習結果評價方法主要考核學生掌握知識的程度，往往忽略對學生能力達成的評定。同時，采用的評價機制不完善，評價的方式過于單一，不能很好地評價學生的學習結果。

針對以上問題，為適應我國工程教育的需要，提高教育質量，注重學生的能力培養，本文在計算機科學導論課程教學中引入OBE教育理念，以學生學習結果為導向，以學生為中心，開展基于學習結果的計算機科學導論課程新型教學模式探索。

三、OBE教育模式下計算機科學導論課程教學方法探討

本節以計算機科學導論課程為例，按照OBE的教學理念，探討以“學生”為中心，以“學習結果產出”為導向的新型教學模式。

1.基于OBE教學理念，改進課程理論教學方式，注重學生能力的培養。由于這門課程的講授內容涉及計算機學科的各個方面，目的是讓學生對計算機科學的核心知識有一定的認識，為以后的學習奠定基礎。該課程有一定的知識廣度，學生理解起來有一定的難度。按照OBE的教育理念，教學過程是為了學生能力的達成，因此為了在教學過程中更好地培養學生的能力，激發學生的學習熱情，結合計算機科學導論課程的特點，教學過程中可以采用基于案例的教學方法。教師在講解案例的過程中，引導學生主動認識新事物，主動思考遇到的問題，讓學生主動的接受新知識。

下面以講解軟件工程一章為例，介紹基于學習結果產出的教學方式，目的是初步培養學生解決復雜工程的能力，讓學生認識到，面對復雜工程問題時，如何分析問題和解決問題，并考慮到工程設計對社會、經濟、安全等因素的影響。因此在教學過程中，首先讓學生認識到軟件開發過程本身是一個復雜的工程問題。為了讓學生理解什么是復雜工程以及如何分析解決復雜工程，列舉軟件開發的典型例子，通過對案例分析和師生討論，讓學生對軟件開發過程有一定的認識，了解如何在不同的環境下選擇不同的軟件開發方法，了解如何對復雜工程問題進行分析解決，并提出設計方案。同時，在軟件開發過程中，考慮到開發的軟件對經濟、社會、環保、法律和可持續發展等因素的影響。課下引導學生查閱相關資料，培養學生的自主學習意識和自主學習能力。總之，通過軟件工程案例教學，不斷促使學生能力的達成，以培養學生能力為結果產出，學生在不知不覺中接受了知識，初步鍛煉了自己解決復雜工程問題的能力。

2.基于OBE教學理念，改進課程實驗教學方式，提高學生的動手能力。在計算機科學導論課程設置中，實驗依附于理論教學，其目的是使學生通過實驗能夠深化對計算機基本原理和概念的認識，提高學生自主學習的積極性。根據OBE教育理念，實驗安排要有明確的目標導向，根據學生學習過程的“漸進性”特點，注重培養學生的能力，做到基于學習結果產出為導向的實驗教學方式。

計算機科學導論課程的實驗教學分為實驗預習、驗證性實驗和實驗報告撰寫三個階段。每個階段有不同的教學目標，可以根據OBE的觀念，反向設計每個階段的教學內容，做到以培養學生能力為目標。

下面以MySql數據庫系統操作實驗為例，介紹實驗教學的三個階段：（1）實驗預習階段。這一階段主要讓學生根據實驗指導書，引導學生對該實驗涉及的數據庫方面的基礎知識進行預習，做好實驗準備，培養學生自主學習能力和利用信息工具收集相關資料的能力。（2）驗證性實驗階段。這一階段主要讓學生對MySql數據庫的安裝、查詢、修改、添加、刪除等基本操作進行驗證，培養學生動手實踐能力和與教師良好交流的能力。（3）實驗報告撰寫階段。這一階段主要讓學生對驗證性實驗階段取得的結果進行總結和分析，培養學生分析問題的能力，同時通過實驗總結，讓學生認識如何將學習的數據庫知識應用于實踐開發中。

3.基于OBE教學理念，建立多元的課程考核方式，持續改進。OBE教育模式下的教學主要體現在學生獲得的能力上，僅憑一張試卷和一個分數是難以體現學生學習結果的。在OBE的理念下，學生學習結果的評價需要多元的考核方法，考核需要圍繞學生是否真正達成了某些能力。在計算機科學導論課程中，可以采用課堂討論、作業、實驗和考試等多種類型的考核方法，課堂討論主要考核學生的自主學習能力和表達能力，作業主要考核學生對問題的理解能力，實驗主要考核學生的動手能力、合作能力、交流能力，考試主要考核學生對問題的分析和表達能力。每種考核方式分為不同的級別，然后加權得出學生最終的綜合能力評定，以此來衡量學生的學習結果。課程教學的持續改進同樣是OBE理念中的重要環節。根據教學實施過程中出現的問題、學生的反饋意見、校督導組聽課反饋意見、社會需求的變化等，持續地調整教學大綱、教學計劃以及教學案例，確保該課程對學生能力的培養達成。

四、結論

OBE的教育理念是一種新型的教育模式，需要教師不斷地優化教學內容，改進教學手段，完善評價體系。本文以計算機科學導論課程的教學為例，在教學過程中引入OBE教學理念，以學生能力的達成為目標，對該課程的教學過程進行了一定程度的改革和探索，發揮了OBE教學模式在教學過程中的指導作用。

參考文獻：

[1]姜波.OBE：以結果為基礎的教育[J].外國教育研究，2003，30（3）：35-37.

[2]顧佩華，胡文龍，李鵬，等.基于“學習產出”的工程教育模式：汕頭大學的實踐與探索[J].高等工程教育研究，2014，（1）：27-37.

[3]李志義，朱泓，劉志軍，等.用成果導向教育理念引導高等工程教育教學改革[J].高等工程教育研究，2014，（2）：29-34.