“互聯網+”時代基于OBE的課程生態系統研究與實現

亓 璐

（濟寧學院 計算機科學系，山東 濟寧 272000）

0 引言

2015年3月5日，李克強總理在政府工作報告中首次提出“互聯網+”行動計劃，“互聯網+教育”受到廣大教育工作者的關注；4月13日，教育部出臺了《關于加強高等學校在線開放課程建設應用與管理的意見》，推動了我國大規模在線開放課程建設[1]。網絡教學、MOOC等教學方式在我國迅速興起，為大學教學模式改革發展注入了新的生機。2016年12月初，中投顧問發布《2017—2021年慕課行業深度調研及投資前景預測報告》稱，核心MOOC平臺已積累一定量的用戶規模，中國大學MOOC、學堂在線注冊用戶規模都已超過500萬[2]。在MOOC教學實踐中，派生出SPOC（小規模私有在線課程）私有課程，任課教師可以利用MOOC+SPOC通過學生組內協同等方式實現課堂翻轉[3-4]。

互聯網已悄悄改變著人們的學習與生活習慣，但目前國內大部分高校的課堂授課仍然采用以理論講授為主的傳統教學方式，學生被動接受，學習積極性不高，分析和解決復雜工程問題的能力得不到提升。如何改善這種狀況雖然不是一個新的課題，但它的確是一個困擾當下教育工作者的難題。

1 互聯網對大學生學習行為的影響

95后已成為當今大學校園的主力軍，他們在互聯網時代長大，手機、臺式機、平板電腦等已經滲透到他們生活的方方面面，成為他們學習知識、獲取信息、人際交往、溝通交流和娛樂休閑的主要方式。隨著智能校園逐步推進，一部手機走遍校園，食堂吃飯、宿舍報修、考試成績查詢、圖書借還等都可以用手機完成[5]。在互聯網的沖擊下，學生獲取的信息量比以往任何時代都要大，眼界更為寬廣，他們思想活躍、好奇心強，關注點不再局限在校園和課堂，開始轉向課堂外的學習和實踐，他們通過QQ、微信等聊天工具得到了教師更多的指導，在與教師交往過程中，表現得更加積極主動、平等獨立。

“互聯網+”的到來使得MOOC、微課、SPOC、移動教育平臺等教育新模式越來越多地運用起來。作為高校教師，應根據95后大學生成長特性，引導學生積極、有效利用現代化的學習工具，不應“一刀切”式的禁止學生在課堂上使用手機，更不應盲目封殺課堂上的“低頭族”。

2 以OBE為指導原則，建設課程生態系統

OBE（Outcome Based Education，成果導向教育）教育理念以學生為中心、以成果為導向，引導人才培養方案持續改進[6-7]。OBE教學理念是一種開放式的教學理念，以社會需求設計培養目標，以培養目標預設學習成果，以學習成果確定課程目標，反向設計正向實施。該教育理念強調的是學生自學能力、分析與解決問題的能力、主動學習能力、主動實踐能力、團隊工作能力、交流與溝通能力等能力的培養[8-9]，這是傳統“滿堂灌式”課堂教育無法做到的。OBE教育理念是當今國際工程教育的發展趨勢，有助于推進我國工科專業的建設與發展。

OBE教育模式要求教師對學生畢業時應達到的能力和水平有清晰的構想，然后設計相應的課程體系、師資隊伍、教學計劃、教學內容、教學評價等，保證學生達到這些預期目標，對沒有達到預期目標的部分找出不足進行改進，使教學生態系統良好、持續運轉。在課程生態系統建設過程中，基于OBE教育理念，并針對社會、企業對軟件開發畢業生要求，筆者重新設計課程的教學目標、教學計劃、視頻主題和評價體系，形成過程評價、教學反饋、反思改進生態圈，經過多次迭代，構建適合各自院校的課程目標和計劃，有針對性地培養學生專業技術能力、溝通能力、團隊合作等綜合素養，提高學生的社會競爭力。

3 線上與線下相結合，構建多元化課程生態系統

“互聯網+”課程生態系統由線上教學資源平臺和線下課堂交互工具構成，通過應用先進的信息化手段解決傳統課堂教學中的短板，提高課堂教學質量和效果；幫助學生從被動聽課、獨自完成作業轉變成自主學習、合作交流，提高學生的溝通能力和主動學習能力[10]。

學生利用線上多元化教學資源平臺觀看教學視頻、預習和準備知識、在線討論交流疑難問題、發布作業和測試，完成線上學習階段。在線下教學階段，教師根據了解到的學生知識儲備情況對核心知識點進行梳理，有針對性地對重點問題作深入剖析，以“學生為中心”進行個性化的翻轉課堂實踐。線上學習階段和線下教學階段充分發揮各自優勢，將互聯網技術與傳統課堂教學相融合；建立多元化教學反饋評價體系，圍繞教學內容、教學過程找出線上學習和線下教學中存在的問題，改進教學方案，以此形成具有線上學生自主學習、線下課堂討論和教學信息反饋等環節的課程教學生態系統（如圖1所示）。

圖1 線上與線下相結合的多元化教學模式課程生態系統

3.1 搭建線上教學資源平臺

按照OBE教學理念中課程規劃的“反向設計、正向實施”，針對各學科特點，對用人單位和社會需求進行調研，制定符合當下要求的人才培養方案、課程體系、教學大綱、教學設計等內容，明確其對于實現預期學習產出的貢獻度。在建構教學設計活動中，針對學生學情特點，重新調整課程的重點和難度，圍繞課程的重點和難點重新組織教學資源和教學內容發布到平臺上，引入先進的課程資源和最新科研成果，用科研反哺教學以提高學生的創新意識。學生更喜歡授課教師自己錄制的視頻，因為他們熟悉授課教師的風格，感覺到更親切，更容易跟上教師的節奏，所以選取有代表性的學習單元組織錄制教學視頻，并為翻轉課堂做好準備。

教學資源平臺建設過程中應堅持多樣性和開放性，充分利用網絡資源，搜索“中國大學MOOC”“學堂在線”等優秀MOOC平臺中的課程，精心篩選學生容易理解的、有一定深度的課程章節作為課程教學資源的補充。同時，應注重整合各方資源，通過產教融合、產學研合作方式共建共享的模式開展課程資源建設，樹立創新思維，提高學生的創新能力。

線上在線討論部分安排了高年級學生參與，整理出焦點問題及學生反饋等信息，為線下課堂教學的高效進行做好準備。

3.2 引入線下課堂交互工具

將信息化教學工具帶入課堂，既豐富了教學表現形式，又提高了學生的主動參與意識。PC端的在線教育，如虛擬實驗、OJ（Online Judge，在線程序評測系統）、在線答疑等產品越來越成熟；手機端在線互動工具，如藍墨云班課、雨課堂和課程派等產品越來越智能。利用手機端的課堂交互工具，能夠跟蹤學生的學習進度，分析學習成效評價數據，了解學生學習軌跡，實時把握學生對知識點的掌握情況，及時調整教學內容和教學方法，為個性化教學的有效實施提供數據支撐。

針對95后大學生的學習行為特點，將課堂交互工具帶入課堂完成簽到、課堂測試、問卷調查等師生互動環節，為傳統課堂帶來生機和活力。利用線上教學資源平臺設計方案，在線下開展學生分組討論、翻轉課堂等教學活動，提高學生的溝通能力、領導能力和自主學習能力等。

3.3 設計多元教學反饋評價體系

通過課堂交互工具反饋、用人單位問卷調查、輔導員訪談、溝通座談等多種方式，設計實現圍繞教學內容、教學過程和教學策略的多元教學反饋評價體系，全面掌握學生的學習成果，找出學生“學”和教師“教”中存在的問題，持續改進教學過程，完善人才培養方案和教學大綱。

4 數據結構課程生態系統建設實踐

經過近幾年的不懈努力，濟寧學院數據結構課程建設有了長足發展。先后開展了“學做合一，知能并舉”教學模式的教學改革、游戲化學習的翻轉課堂和多元化教學評價體系等教學實踐。雖然取得了一定成績，但是存在課件、教案和案例等教學資源未能有效整合，教學成效未能充分展現等問題，不利于課程的后續建設，因此，應加強數據結構課程生態系統建設實踐。

4.1 調研國內主要MOOC平臺，著手建設多元化教學資源平臺

“中國大學MOOC”的SPOC課程在免費試用一段時間后開始收費，費用或多或少，但對于經費緊張的地方本科院校來說，壓力仍然不小。筆者通過對清華大學、北京大學、浙江大學、武漢大學等8所高校在“中國大學MOOC”和“學堂在線”兩大MOOC平臺開設的數據結構課程進行調查分析，并與筆者教學課程進行對照比較，發現多數學校的課程教學與本校教學情況存在很大差異，不能直接為我所用：①使用教材不盡相同，開課教師使用的教材與我校使用的嚴蔚敏版教材差距較大，增加了學生學習難度；②授課的深度、難度差距較大，即便在MOOC中設立了“小白專場”，但是部分學生仍難以理解其中的算法。因此，課題組決定在學習借鑒和融合提升的基礎上，建立屬于自己的平臺，充實課程內容，沉淀數據獲取個性化學情分析，為我所用，而不是聽之任之，被動接受別人給予的素材。

4.2 融合校內、頂尖大學和企業等各方資源，建設數據結構課程生態系統

根據OBE教學理念，深入校企合作企業青島英谷、慧與公司等公司了解課程需求，結合問卷調查結果重新調整數據結構教學大綱和重點難點知識點，設計教學不同階段使用的多元化評價體系，及時發現問題，及時調整教學方案，形成數據結構課程良好的生態循環圈。為此，構建了數據結構教學資源平臺作為線上學習平臺（如圖2所示），選取藍墨云班課作為線下課堂教學工具。

圖2 “數據結構”多元化教學平臺結構圖

數據結構教學資源平臺在原有精品課程基礎上進行擴展，將已開發完成的在線試題庫移植進來，該試題庫實現了教師組卷和學生自測等功能。教學視頻部分增加了基礎篇、提升篇、企業篇和精選篇，其中基礎篇中的視頻包括授課教師自己錄制的20個視頻和汲取優秀教師的15個上課視頻，如浙江大學陳越老師主講的數據結構第一講，循序漸進、生動有趣的講解能夠使學生換個角度看待“數據結構”；提升篇中借助知名大學和著名教授的MOOC資源10個充實自己資源，使不同層次的學生都能得到想用的資源，如清華大學鄧俊輝老師主講的“數據結構（下）”之優先級隊列，為自主性、自學性較強的學生提供提升動力；企業篇中的視頻內容是企業掌握的前沿技術和開發的新產品15個；精選篇中將濟寧學院和兄弟院校與本課程相關的學生大賽等歷屆優秀作品30個植入進來。

通過該教學資源平臺，學生可以學習本課程優秀的學生作品、了解目前使用的熱門技術，還可以欣賞山東省大學生軟件設計大賽中的學生作品，激發學生參加大賽的熱情，借此提高學生的實踐能力、團隊能力和科研能力等。筆者所教班級有2個隊伍參加了2017年的山東省大學生軟件設計大賽，取得了不錯的成績，有一部分同學已經開始著手準備2018年的軟件比賽。

線下課堂教學過程中使用的是藍墨云班課APP，第一次使用要花些時間完善各章節教學資源、問卷調查等。對于重點章節，首先要求學生課前線上預習、線上測試；課堂上線下測試、問卷調查，檢查學生線上學習情況，根據適時數據，調整課堂授課內容，最后補充與之相關的生活案例、科研案例，豐富課堂內容，組織學生分組討論；課下要求學生完成思維導圖，理清課堂思路，鞏固教學內容，形成線上、課堂、課下良好生態環境。

5 結語

使用線上線下模式的“數據結構”課程生態系統一段時間后發現，教師通過測試分析、問卷調查等，講起課來有的放矢、難易程度把握準確；學生通過線上學習過程中所產生的學習痕跡，如觀看視頻、在線測試成績等數據，能夠認清學習中的盲點，推薦的薄弱知識點試題和視頻等可以彌補不足，實現了個性化的教和學。在這樣的生態環境中，學生的自學能力、科研意識和協同合作能力都有很大的提高。

課程生態系統建設需要多次迭代、不斷改進，為了提高課程生態系統的智能化，課題組將利用課程生態系統建設過程中產生的大量數據，采用個性化推薦算法，分析學習者學習過程中遇到的難點與盲點，將學習資源推送給適合的平臺用戶，幫助學習者快速地發現有價值的資源；教師可以從中得到啟發，拓展教學思路，合理調整課程內容與進度。