基于OBE模式的三重考核制《R語言基礎》課程線上教學探究

王鎮(zhèn)威　張皓　朱命冬　茹佳

摘要：OBE教學理念提出了一種以學生為中心，以學習成果為導向的激勵式教育。在互聯(lián)網(wǎng)技術高速發(fā)展的背景下，線上教學在教學模式中的重要性日益突出，尤其在突發(fā)事件來臨，線下教學無法順利開展的情況下，線上教學成為保障教學活動順利開展的有力手段。本文以《R語言基礎》課程為例，在OBE教學模式下對線上教學的教學內(nèi)容，教學方法和手段以及課程考核等方面進行探究論述。通過該課程改革最大化保障線上教學的教學質(zhì)量，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力，思辯能力和創(chuàng)新能力。

關鍵詞：R語言基礎;OBE教學模式;線上教學;信息化教學;

引言

成果導向產(chǎn)出型教育（Outcome Based Education， OBE）模式最早由美國和澳大利亞的基礎教育引入到教學改革當中，后在全美范圍流行。OBE教學模式注重以學生的感受為中心，學生的學習效果為導向，其改變了教師在教學當中的經(jīng)驗主義和教條主義，切實將學生引入成為課堂的重要環(huán)節(jié)。線上教學隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的蓬勃發(fā)展逐漸在教學活動和教學模式當中占據(jù)一席之地，尤其在新冠肺炎疫情的影響下，學生在校園的教學活動無法正常開展，線上課堂成為了一線教師的“必修課“?！禦語言基礎》這門課程授課的面向?qū)ο笫菙?shù)據(jù)科學相關專業(yè)的高校學生，是數(shù)據(jù)科學等專業(yè)的專業(yè)核心課程，課程內(nèi)容融合了程序設計，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，概率與統(tǒng)計，機器學習算法等多個方面，知識內(nèi)容交叉豐富，屬于多領域應用型課程，因此R語言作為數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析的工具在數(shù)據(jù)科學領域內(nèi)的重要性不言而喻。本文通過課前、課中、課后三個大方面，針對OBE教學模式下的線上R語教學改革做了教學內(nèi)容，教學方法與手段，課程考核等幾方面的研究探索。

1 OBE模式下教學內(nèi)容改革與實踐

作為數(shù)據(jù)科學專業(yè)的核心課程，在OBE教育理念的指導下，在開課之前需要對《R語言基礎》的教學大綱做出相應的修改與完善。以學生為中心，以成果為導向的教育理念首先要考慮的是以學生為中心。教學內(nèi)容和教學設計的準備過程當中首先要考慮的是如何激發(fā)學生的學習興趣，增加學生在課堂當中的參與感，令學生真正的走進課堂，把控課堂，進而完成知識的吸收和成果轉(zhuǎn)化。同時由于線上授課的特殊性，在課前的內(nèi)容和活動改革更加要考慮學生在課堂當中的角色，設計讓學生主動“玩轉(zhuǎn)“課堂而不是成為知識的被動接收人。針對R語言基礎這門課程的特點，考慮到線上授課無法和學生面對面的局限性，在課前的準備過程當中，教學團隊借助超星學習通等在線課程平臺建設了R語言線上課程。線上課程建設的主要目的是將課程當中基礎核心的部分提煉出來，給學生一個可以長期、反復學習，自由討論的平臺。在在線平臺上學生可以完成最基本的課程學習，在線練習，論壇討論等環(huán)節(jié)和內(nèi)容，加強學生與學生，學生與教師之間的互動橋梁。而教學內(nèi)容的設計也應該充分適應OBE教學理念，最大化的激發(fā)學生的自主學習興趣，讓教師成為學生學習的引路人。

在課上的教學當中，由于線上授課的局限性，教師無法面對面觀察學生上課時的狀態(tài)，并且由于直播教學平臺的限制，授課內(nèi)容的傳遞有略微延遲，這就使得學生將自身的主要注意力集中在課堂上變成了教師線上授課的最大挑戰(zhàn)。而教學內(nèi)容的高吸引度無疑是此問題極佳的解決方案。針對R語言的授課情況，筆者所在的教學團隊設計出了一套以“精靈寶可夢“為背景的應用實例。通過比較火爆的”精靈寶可夢“增強現(xiàn)實（Augmented Reality， AR）手機游戲為切入點，引入關于R語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計， R語言數(shù)據(jù)分析，R語言機器學習，一元和多元線性回歸，分類、聚類算法等多個案例。在教學過程當中先充分激發(fā)學生的學習興趣，在引入小組合作和競爭機制，引導學生設計屬于自己的”精靈寶可夢“數(shù)據(jù)分析模型，再進行評比，使得學生成為”玩轉(zhuǎn)課堂“的主人翁。

在課下層面，教師充當?shù)慕巧袷墙鉀Q問題的引路人，教學活動更多的面向于開拓學生的知識邊界和思維邊界。在學生提出問題的時候教師并不直接給出答案，而是將問題分解為更多規(guī)模更小的問題，引導學生自主思考，激發(fā)其討論欲望，再引導其通過PPT展示等方法手段向其他同學進行講解，得到其他學生的認同后，再轉(zhuǎn)為課上展示，將問題真正通過自己的能力攻克，并消化吸收成為新知。因此學生在課下的學習活動更多的是靠自身的興趣和教師的引導。

通過課前，課中和課后三個方面在教學內(nèi)容和教學設計上的改革，將OBE教學當中的以學生為中心激發(fā)學生學習興趣和自主學習，以學生的能力培養(yǎng)和成果導向為目標的核心理念充分應用的實際當中。

2 OBE模式下教學方法和手段的改革與實踐

隨著移動互聯(lián)和信息技術的高速發(fā)展，信息化教學手段逐漸步入課堂。超星學習通，雨課堂，云班課等多種信息化教學平臺如雨后春筍般出現(xiàn)。針對《R語言基礎》課程來說，教學手段和教學方法的改革主要是使用信息化教學平臺超星學習通以及釘釘進行實時音視頻通信。通過超星學習通和釘釘來打造一個課前，課中，課后緊密結(jié)合的多資源信息化教學。

在課前的教學方法改革中主要是以學生自主學習為主，結(jié)合線上的課程視頻和在線練習完成課程的預習和相關資料的查詢。主要培養(yǎng)的是學生的自主學習能力和文獻查閱、信息檢索和呈現(xiàn)的能力。教師在課前扮演一個“指路人“的角色，通過給定大致方向，引導學生在相關領域進行探索。在OBE教學模式下，課前的學習近似于使用了翻轉(zhuǎn)課堂的方式，引導學生主動學習是最主要的教學方法。

從課中角度來看，線上授課先由教師對本節(jié)知識點進行快速串講，借助信息化手段與學生進行快速互動。其次采用案例驅(qū)動的模式，結(jié)合教學內(nèi)容和教學設計引出案例對知識點進行剖析，分發(fā)課上的分組任務和小組活動。最后由組間匯報和評比結(jié)束課中的授課。在線上教學的過程當中，當學生作為課堂主體進行主控課堂時，需要結(jié)合相關的音視頻通信平臺來進行。對于筆者所在教學團隊使用的釘釘來說，學生主控而進行連麥講解的過程當中出現(xiàn)了較大的延遲和卡頓等現(xiàn)象。因此更好的方式是學生直接發(fā)起一個群直播來控制課堂，從而完成自己團隊翻轉(zhuǎn)課堂和展示的過程。

在課后階段，教學方法主要是采用問卷反饋和論壇獎勵機制。針對當前課程讓學生通過一些快速的在線問卷對課程進行一個簡單的反饋，反饋的主要內(nèi)容為當節(jié)課學生的自我表現(xiàn)和教師表現(xiàn)，課程重難點的分析掌握情況等。最后由教師借助線上平臺打造一個線上論壇方便學生進行永久和長時間的課下討論。

良好的信息化教學平臺無疑對線上教學來說是一個有利的工具，信息化教學手段的不斷進步使得課堂效率大大提高，學生的信息化素養(yǎng)也隨之增強。

3 OBE模式下的三重課程考核機制

在有關OBE模式的教學改革中，課程考核有時常常被忽略。在以過程化考核為大潮的今天，重視學生在整個課程中參與的過程而不單單是學期末的一張試卷，已經(jīng)成為眾多一線教師默許和認同的觀點。同樣其也符合成果導向的教育理念，在過程當中塑造學生的學習成果，通過過程化完成以學生為中心，自主學習和主動思考的教學目標。

如前文所述，《R語言基礎》課程的內(nèi)容豐富交叉，又是程序設計類課程，因此為了保障學生在學習過程當中確實將知識掌握在手中，除了改革教學內(nèi)容和教學方法之外，過程化考核的方式也值得深入探索。針對《R語言基礎》課程，筆者設計出了一套符合以學生為中心和課程特點的“三重考核“模式，對于學生來說需要考核制度來驗證自己學習的有效性，對于課程來說其對學生的實際編碼和操作能力要求比較高。所謂三重考核分別指的是線上項目考核，線下工程考核以及學期末結(jié)課考核。

在線上活動考核當中，主要針對學生的課前任務進行考核，例如線上學習平臺的視頻學習程度，測驗完成度等，屬于貫穿整個學期的過程化考核。線下項目考核是根據(jù)課程特點，充分結(jié)合學生興趣和行業(yè)現(xiàn)狀分發(fā)的大型工程項目，由學生小組合作完成。在此過程當中培養(yǎng)了學生的團隊協(xié)作能力和實戰(zhàn)編碼能力。最后的期末結(jié)課考核則會對整體課程進行一個綜合的考量。三方面占比重可由教師酌情處理。

在三重考核機制當中，教師可以自主選擇對學生的約束情況。當自主學習情況不理想時，教師可以針對三個方面設立達標閾值。通過三方面閾值的學生方可視為完成整體課程。這種約束機制對自控能力較差的學生效果良好。

4 結(jié)語

在OBE教學理念的背景下，在新冠肺炎疫情的特殊節(jié)點下，線上教學發(fā)揮了其特殊又無法替代的一面。希望本文通過對《R語言基礎》這門課程在教學內(nèi)容，教學方法和課程考核等幾個方面的改革能為程序設計類課程的教學提供一些資源。在接下來的研究當中希望能將OBE對教育的革新更加徹底的應用到其他學科中去，給出更完整和全面的成果導向目標完成度評價。

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基金

河南工學院教學改革項目（JSJ-2019004，2019JG-YB038）。

作者簡介

第一作者：王鎮(zhèn)威，男，1992年生，墨爾本大學碩士研究生，助教;工作單位：河南工學院;主要研究方向：分布式計算。第二作者：張皓，河南工學院計算機學院。第三作者：朱命冬，河南工學院計算機學院。第四作者：茹佳，河南省新鄉(xiāng)市第十中學。