基于OBE模式的《Java程序設計》課程教學模式探索

趙曉永 王寧寧

摘 要：OBE作為一種新型教學模式， 對教學內容優化、教學方法更新以及評價體系的合理設置有重要的現實指導意義，已經取得了較為廣泛的發展，但將該模式應用到《Java程序設計》課程的研究成果相對較少，需要進行有益補充和更進一步的探索。

關鍵詞：OBE 成果導向 Java 程序設計 教學模式

1.研究背景概述

成果導向教育（Outcome Based Education， 簡稱OBE）最初起源于20世紀90年代西方國家的基礎教育改革，是以學生的學習成果為導向的教育理念，認為教學設計和教學實施的目標是學生通過教育過程最后所取得的學習成果，最終學習成果既是OBE的終點，也是其起點[1]。

趙晨陽[2]將OBE的教育理念貫穿到《計算機科學導論》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；孫霞[3]將OBE模式應用于《C語言程序設計》課程，對該課程的教學內容、教學策略、拓展實踐、考核方式等方面進行教學模式研究和改革；余婷[4]進行了在OBE理念下基于Greenfoot可視化游戲開發平臺進行Java課程教學的嘗試，從學生個人能力、興趣、需求出發，在一定程度上提高教學質量及學習效率；隨著應用的深入，OBE教學模式也引入了非工程類課程，如陳湘青[5]在《市場調查技術》課程中引入了OBE教育理念，唐嬌莉[6]等將OBE教學模式關聯到新聞傳播專業的《危機傳播》課程中，李莉梅[7]將OBE教學應用于生物工程專業課程，李柏林[8]將OBE教學模式應用于《設計心理學》課程建設，這些應用均起到較滿意的成效。顧佩華[9]等對汕頭大學基于“學習產出”（OBE）工程教育模式的實踐與探索進行了總結，汕頭大學自2014年起開始研討實施OBE模式，汕頭大學教師發展與教育評估中心（CFDEA）每周三為全校教師提供OBE教學系列講座，其OBE工程教育改革主要包括以下環節：① 制定專業層面的預期“學習產出”；② 通過一體化課程設計，建立課程與培養標準的匹配矩陣；③ 確定課程層面的預期“學習產出”，并設計相適應的教學策略；④ 做好專業層面與課程層面的實際“學習產出”評估。

2.問題的提出

《Java程序設計》課程是計算機、信息管理、電子、通信和軟件工程等學科教學體系中的核心課程之一，傳統的《Java程序設計》課堂采用教師講授、學生課下練習的教學模式， 缺乏對學生學習成效的有效評估， 難以激發學生的學習興趣，學生僅靠這種模式學習， 容易陷入疲態，難以有效地完成學習目標。具體而言：

第一， “學習成效”不受重視。傳統的教學方法大多以教學進程為本， 從理論入手， 授課知識被細分為各個階段進程， 每個階段都有相應的教學計劃和時間進度。雖然能系統全面地講解各個章節及知識點， 但忽視了學生的“學習成效”。

第二， 教學內容枯燥。強調以知識為本的教學理念， 著重關注教學的內容。由于程序設計教學內容枯燥性， 大多學生在學習的過程中僅能夠學到一點基本概念， 難以深入理解并靈活運用程序設計語言去編寫實際的程序。

第三， 學生主體地位被忽視。傳統的教學方式以教師為中心， 忽視學生主體地位， 對學生的能力、需求、興趣缺乏了解。由于程序設計課程需要學習者具有較好的邏輯思維能力、嚴謹踏實的態度和抽象思維能力， 這些較高的要求使得程序設計課程的學習成了學生的難點， 產生了畏難和認知的偏差， 專業學習上缺乏興趣。

本文對基于OBE模式的《Java程序設計》課程教學模式進行了探索，以OBE教育理念為指導， 結合教學內容和學生的實際情況，以學生為主體， 以成效為驅動， 提高學生的編程興趣， 加強學生的編程能力，并采用基于Blocky的可視化開發平臺進行《Java程序設計》課程的教學改革與探索。以下介紹該教學模式的基本思想、教學設計和教學效果。

3.設計思想

《Java程序設計》課程以理論和實踐并重，實施OBE教學模式的關鍵是對學習成果進行明確設計，本質上是創建一個目標，激勵學生共同參與自主學習。教師首先要明確《Java程序設計》課程在學生的專業課程體系中的作用，制定出一個清楚的預期學習成果藍圖，引導學生將學習目標聚焦在這些學習成果上。本文遵循OBE教育模式，結合信息管理與信息系統專業的培養目標及《Java程序設計》課程在本專業體系結構中的地位，提出本課程的最終學習成果是：（1）學生掌握面向對象程序設計的基本方法，形成模塊化和對象化程序設計的邏輯思維能力，并逐步形成正確的程序設計思想；（2）能夠熟練地使用Java語言進行程序設計，具備使用程序設計語言分析與解決實際問題的基本能力；（3）學生掌握程序設計語言類課程的學習方法，將來能快速自主地學習并掌握其它程序設計語言。

4.教學設計

4.1 使用Blockly作為教學工具

Google Blockly 是一款基于Web的開源可視化程序編輯器，使用相互連接的、圖形化的塊來表示變量、程序邏輯、表達式、函數、數組等概念。可以通過拖拽塊的形式快速構建程序，而這些所拖拽的每個塊就是組成程序的基本單元。通過拖拽模塊構建代碼邏輯的過程很像搭積木，這樣學生就可以重點關注程序設計的邏輯思維能力鍛煉，可獲得即時的成就感反饋，而不會由于細微的語法錯誤而產生挫敗感，Blockly界面如圖1所示：

同時，Blockly 支持將“塊”導出為Java、 JavaScript、Python、PHP、Lua、Dart 等語言源代碼，學生可從直觀的可視化編程方式，平滑過渡到基于文本的源代碼編程方式，如圖2所示：

此外，Blockly高度可擴展，可按需要添加自定義“塊”，進而可用來實現較復雜的編程任務。Blockly 編輯器也可被快速集成到Web、Android或iOS環境中。

4.2 教學設計

在OBE教育理念下， 以學生學習成效為目標導向， 使用項目驅動教學，根據教學內容需要來精心設計項目， 以貫穿教學過程始終的一個完整項目為思路， 學生通過實踐項目掌握知識， 激發學習興趣。要保證學生在“做中學”，“學中做”。通過設計合理的項目使得大多數學生能緊跟教師節奏，在項目由易到難逐步實現的過程中，學習并理解課程所涉及的各個知識模塊，深刻體會到學習《Java程序設計》的積極性和樂趣。本課程通過模擬實現一個基于文本界面的《客戶信息管理軟件》，實現對客戶對象的插入、修改和刪除，并能夠打印客戶明細表。在充分分析“客戶信息管理系統”項目需求的基礎上， 以Blockly作為工具，以解決問題作為導向， 結合《Java程序設計》教學大綱設置階段性教學目標， 將階段預期成效與相應的章節知識點一一對應，將整個課程知識體系有機地、系統地整合起來，讓學生以有趣、主動、協作及有效的形式和方法學習《Java程序設計》語言的相關內容。

4.3 教學效果評價

課程結束后，筆者就這一教學模式設計了調查問卷，調查問卷不記名，包括10個單選題和一個開放式問答，回收有效問卷50份，男女生各占一半。通過以上調查問卷數據可知，OBE教學模式在《Java程序設計》課程中的教學實踐是非常成功。此外，通過關聯分析，學生性別和技術基礎與調查結果無明顯相關，而學生對技術的個人興趣度與效果評價表現為正相關，即對程序設計技術有興趣的學生對OBE教學模式感覺受益更大，評價更積極，反之評價消極。

5、總結與展望

OBE作為一種新型教學模式， 對教學內容優化、教學方法更新以及評價體系的合理設置有重要而又現實的指導意義。本文以OBE理念為指導， 從學生個人能力、興趣、需求出發， 以學習成果為導向，基于Blockly可視化編程平臺， 對《Java程序設計》課程教學進行改革探索，經過一個學期的實踐， 發現學生畏難情緒明顯下降，學習積極性顯著提高， 充分鍛煉了實際操作能力， 教學改革取得了較好的效果， 使得學生真正成為了課程的主導者與最大受益者。不過，本文尚未深入討論OBE模式下的考核和評估方法，筆者在課程實際教學中也未能根據不同培養目標的學生， 制訂不同的方案、采取不同的措施。如何制定科學全面的考核方法和評價指標是下個階段要解決的重點問題。

參考文獻：

[1] 李志義，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.

[2] 趙晨陽.OBE教育理念下的計算機科學導論教學模式初探[J].教育教學論壇，2016（48）：175-176.

[3] 孫霞，程宏斌.基于OBE模式的C語言課程教學改革[J].寧波教育學院學報，2016，18（04）：15-18.

[4] 余婷.OBE理念下基于Greenfoot的Java程序設計課程教學改革[J].現代計算機（專業版），2016（12）：25-28+36.

[5] 陳湘青，關秋燕，鄭佩瓊.基于OBE的《市場調查技術》課程教學改革與實踐[J].商業經濟，2015（11）：149-152.

[6] 唐嬌莉，陳岳芬.基于OBE教育模式的新聞傳播課程改革——以《危機傳播》為例[J].新聞知識，2016（07）：66-68.

[7] 李莉梅，歐陽樂軍，韋明肯，李長秀.基于OBE教育理念的生物工程專業教學改革探究[J].廣州化工，2017，45（03）：126-128.

[8] 李柏林，李勝強.基于OBE教學模式的設計心理學課程教學探討[J].美術教育研究，2016（18）：102-103.

[9] 顧佩華，胡文龍，林鵬，包能勝，陸小華，熊光晶，陳嚴.基于“學習產出”（OBE）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（01）：27-37.