基于OBE的“離散數學”教學改革探索

張艷華

【摘 要】根據專業工程認證的教育理念，提出基于OBE的離散數學課程改革方案。以最終學習目標達成為出發點進行課程設計，從教學內容、教學模式、課程實驗、考核方式等方面進行課程教學研究和改革。實施基于OBE的課程改革，能夠使學生明確學習本課程后會達到的學習成果和能力，激發學生學習興趣，培養學生自主學習的能力，能夠有效地提高離散數學教學質量和學生的學習效果。

【關鍵詞】OBE;教學改革;離散數學

中圖分類號： G642;O158-4 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）07-0130-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.07.054

【Abstract】According to the concept of professional engineering certification，the reform scheme of Discrete Mathematics course based on OBE is put forward.In order to achieve the ultimate learning goal，the curriculum design is carried out，and the teaching research and reform are carried out from the aspects of teaching content，teaching mode， curriculum experiment，examination method，and so on.The implementation of the curriculum reform based on results-oriented education can enable students to make clear the learning results and abilities that will be achieved after learning this curriculum，stimulate studentsinterest in learning，and cultivate studentsability to learn independently.It can effectively improve the teaching quality of discrete mathematics and the learning effect of students.

【Key words】OBE;Teaching reform;Discrete Mathematics

0 引言

20世紀90年代初，美國教育家William G·Spady首先提出“學生為主、成果為驅”的成效為本教育思想（Outcomes—Based Education，簡稱OBE）[1]。以“學生為主”關鍵在于根據學生能力、興趣的差異設置不同的學習任務，最大限度調動學生學習積極性;“成果為驅”重點在于明確學習要達到的成效，以此作為教學驅動力，從能力和學習成果入手反向構建教學過程，對教學環節進行設計和組織，圍繞階段目標開展學習[2]。以“學生為中心”、以“成果產出為導向”并堅持“持續改進”現已作為工程教育專業認證的三大理念。

“離散數學”是計算機科學中基礎理論的核心課程[3]，它為離散信息的處理，計算機應用、信息管理和計算機科研提供數學理論基礎。本文以OBE理念為指導，對“離散數學”進行課程教學改革，以期達到進一步提高教學質量，提高學習效果為目的。

1 目前課程教學實踐中存在的問題

1.1 教學內容需進一步精煉

成果導向教學設計由目標（學習成果）出發，反向設計課程體系、確定教學內容進行教學評價與改進、確認學習成果達成[4]。離散數學作為專業的核心理論課程它的培養目標是培養學生抽象思維能力和邏輯推理能力，通過該課程的教學實踐，支撐工程教育認證通用標準第一條與第二條。目前《離散數學》課程內容多而碎，因此首先根據離散數學的教學目標同時兼顧學科知識的系統性精選教學內容，突出對計算機專業的工程意識和工程能力的培養。

1.2 學生缺乏學習主動性

長期以來課程一直沿用傳統的基于課程教學模式。而OBE教學理念強調以產出為導向，以學生為中心。離散數學課程的知識點多且理論性強，不少學生存在畏難情緒，如果該課程教學仍是傳統的教師“一言堂”，學生容易失去學習的興趣與信心，另外，如果只是被動接受知識，缺乏主動思考，不會運用離散數學基本理論知識去解決計算機領域的復雜工程問題，這與工程教育的要求也是有距離的。

1.3 離散數學課程實踐不足

由于學時的限制，此前本校的離散數學課只設置了理論教學學時，未設置實驗教學環節，學生缺乏離散數學實踐訓練，這對于培養學生抽象思維和工程能力，培養學生利用離散數學分析建模解決復雜工程問題是不利的。

1.4 考核方式單一

以往的離散數學課程的考核主要依靠期末考試成績。學生在平時學習過程中忽略了知識的理解和應用，選擇在期末考試時候進行突擊，忽視了平時的積累與實踐能力的培養，不能有效地對學生進行學習過程的檢查和督促。

2 基于OBE教學理念的教學改革實施

基于OBE理念提出以下教學改革措施，力求做到以產出為導向，支撐計算機專業畢業要求對應的指標點。

2.1 明確課程教學目標，精選教學內容

《離散數學》作為專業課程體系的成員，應遵循OBE理念制定課程標準。課程標準中應明確離散數學的課程目標、教學內容、課程目標與畢業要求二級指標點的對應關系、課程的教學方式、相應的教學資源、課程的考核方式，達到對畢業要求的有力支撐。

教學內容的設計以“夠用”為度，精選教學內容。離散數學包括數理邏輯、集合論、代數結構、圖論、組合分析初步和形式語言與自動機初步，本課程選取了其經典部分：數理邏輯、集合論、代數結構、圖論。以“應用”為目的，注重學生解決問題能力的培養，改革課堂教學內容，將離散數學的實際應用引入課堂，同時由于該門課程概念多，因此在課堂教學中，注重利用實例幫助學生理解概念，避免課堂教學陷入枯燥性。

2.2 靈活采用多種教學方式，重視現代教學手段和教學方法的應用

OBE教育理念強調教學過程中體現以學生為中心，由“教師教了什么？”向“學生學了什么”進行轉變。要求授課教師充分調動學生學習的主動性，采用有利于課程目標達成的教學方法，滿足教學要求。教師在授課過程中應該具有創造性，采用更加開放的教學方法和教學思路，學生對自己的學習成效負責[5]。為達到學生能力的培養。利用網絡教學平臺進行混合式教學，線上利用微課讓學生進行課前學習，課中教師引導學生討論，課后學生進行復習。此方式重點關注學生學了什么，而不是老師教了什么。按照提出問題、解決問題順序來設計教學過程。同時充分利用小組討論、問題展示等多種學習手段，充分調動了學生學習的積極性與主動性，提升學習效果。

2.3 開設實驗課，鍛煉動手能力，激發學習興趣

在2016級沒有實驗課的情況下，本校把部分離散數學問題放在OJ（OnlineJudge）平臺，鼓勵學生利用C或者C++編程實現，通過練習這些題目學生對離散數學的印象改變了，不再認為離散數學只是枯燥的理論，原來用它可以建模解決實際問題，學習興趣與編程水平都有了很大的進步。2017級離散數學增加了8學時的實驗課，實驗課雖然不多，但教師可以對題目進行具體指導，使學生更加明確如何用離散知識進行抽象，如何編程實現，同時對理論知識有了更好的理解，這是一個良好的反饋過程。通過實驗鍛煉了學生抽象思維能力及動手能力，激發了學習興趣。

2.4 改革考核方式，加強過程考核，完善課程達成度評價

采用過程考核與結果考核相結合的方式，將平時課堂教學中完成課后作業、完成實驗題目納入到過程考核中，形成平時成績，同時加入實驗考試。平時成績、實驗成績、期末成績三部分形成總評成績。基于OBE教育理念以目標達成度為準則，任課教師對課程的畢業要求達成度進行相應的計算與分析，并根據達成度分析結果，提出具體改進意見，促進教學質量的不斷提高。

3 實施改革的效果

基于OBE的理念，以學生為中心，以學生學了什么為標準，通過以夠用為尺度以應用為目的精選授課內容;合理運用混合式教學手段，將線上與線下相結合開展教學;開設實驗課培養學生的學習興趣、動手能力以及解決問題能力;改革考核方式強調過程考核。此改革方式取得了良好的教學效果。

表1是近兩年《離散數學》成績對比較。

從表1的對照表中可以看出2017級學生的離散成績有了很大的提高，尤其是邏輯推理能力，同時學生的學習積極性被極大的調動起來，學生實際動手能力也有了明顯的提高，對后繼課程也產生了積極的影響。

4 結語

目前工程教育認證的核心理念包括：以產出為導向，以學生為中心和持續改進。為了適應工程教育認證的需要，在離散數學課程建設中引入OBE教育理念， 以學習成果為導向，以學生為中心，從教學內容的選擇、課堂教學方法、實驗課的引入、考核評價等方面進行改革與探索，取得了一定的成效。但要具體落實OBE教育理念，持續提高教學質量，還需要不斷地教學實踐。

【參考文獻】

[1]SPADY W.G.Outcome—based education：Critical issues and answers[M].Arlington：American Association of School Administrators 1994.

[2]史曉楠.基于OBE的Java程序設計教學改革研究[J].軟件導刊，2017（8）：216-218.

[3]左孝凌，李為鑑，劉永才.離散數學[M].上海：上海科學技術文獻出版社，1982.

[4]鄭文嶺.實施成果導向教育 促進人才培養改革[J].廣東農工商職業技術學院學報，2017（11）：29-33.

[5]謝莉萍.以OBE理論指導普通生物學研討課的課程設計[J].高校生物學教學研究，2015，5（4）：12-15.