基于STEM 與OBE 融合的計算機課程模式構(gòu)建研究

張憲紅

（黑龍江省哈爾濱市黑龍江工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150000）

一、引言

工程技術(shù)類專項人才的培養(yǎng)需要構(gòu)建符合中國這個社會主義發(fā)展中國家的教育發(fā)展水平的工程教育質(zhì)量標準體系。基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式（Outcomes -Based Education，縮寫為OBE）是一種教育范式的革新，各國非常重視發(fā)展這種教育理念。而STEM (Science，Technology，Engineering and Mathematics)教育理念也已經(jīng)成為了世界各國教育戰(zhàn)略發(fā)展的重中之重。因此，將這兩種教育理念取長補短地融合在一起，可以更好大力培養(yǎng)有科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)素養(yǎng)和技能的高科技人才。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析

（一）OBE 研究發(fā)展

OBE 理念源于美國和澳大利亞，近年，國內(nèi)外對于高等工程教育質(zhì)量標準問題都有著不同程度的研究。《評估學(xué)生學(xué)習(xí)：常識指南》一文中論述了其發(fā)展的相關(guān)事宜[1]。博格和霍爾在《高等教育中的質(zhì)量與問責(zé)》中也進行了整體上的探討[2]。班塔在《評估學(xué)生通識教育的成績》和《評估學(xué)生的學(xué)科學(xué)習(xí)》中從教師、學(xué)生、認證三個維度對評估進行了討論[3]。

我國近幾年也開始關(guān)注OBE 這一熱點問題。王建成研究了本科教育和學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量[4]。吳麗華等人探討了這種評估方式對我國本科教學(xué)水平評估工作的影響[5]。此外，唐立國等人更是提出在開展OBE，從而實現(xiàn)對工程應(yīng)用型人才的質(zhì)量監(jiān)控[6]。但是，目前國內(nèi)OBE 的發(fā)展還不完善，為了開展符合我國國情的OBE 質(zhì)量認證和培養(yǎng)模式還需要進行進一步的創(chuàng)新。

（二）STEM 研究發(fā)展

STEM的價值可追溯到第二次世界大戰(zhàn)時期。1983年，美國杰出教育委員會（NCEE）發(fā)布教育報告首次出現(xiàn)了整合科學(xué)、技術(shù)和數(shù)學(xué)的想法。1986 年，美國國家科學(xué)委員會發(fā)表報告首次明確綱領(lǐng)性建議。2007 年深采用整合性STEM 教育學(xué)科整合的獨特之處[7]。國內(nèi)高等學(xué)校基于STEM 理念的教育研究不多，一些研究也主要集中在小學(xué)和中學(xué)的科學(xué)教學(xué)。

因此，在以O(shè)BE 為基礎(chǔ)教育改革理念的高等學(xué)校的課程中融入STEM 教育理念是非常有必要的。

三、構(gòu)建基于STEM 與OBE 融合的計算機課程模式

本文結(jié)合高等學(xué)校計算機教育的目標和現(xiàn)狀，提出基于STEM 與OBE 融合的計算機課程模式原型。

（一）情景設(shè)計

計算機類課程情境的設(shè)計依據(jù)教學(xué)模式的原則，并符合教學(xué)模式的要求。由于學(xué)生對計算機類課程的大背景有些不熟悉，因此教師安排了背景的鋪墊。教師介紹其課程的工程的過程，并突出其重要性，簡單介紹工作過程。讓學(xué)生從職業(yè)的角度對項目有所了解，同時自然地引出課程。

（二）學(xué)習(xí)支持設(shè)計

為了支持課程的順利開展，教師可以給學(xué)生提供了多份支持性的學(xué)習(xí)項目，如：（1）課程大綱及任務(wù)書；（2）知識清單；（3）實驗操作手冊；（4）方案設(shè)計書；（5）方案改進書；（6）評分標準；（7）工作總結(jié)表。

（三）教學(xué)實施效果反思和調(diào)整

教學(xué)實施效果評價主要是對教學(xué)實施具體過程進行反饋，從中可分析出，教學(xué)是否達到教學(xué)目標。根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)與課后訪談的結(jié)果評價，對教學(xué)模式原型進行調(diào)整，又下一輪課程的開展提供改進意見和方法指導(dǎo)。根據(jù)教學(xué)評價意見，結(jié)合反思教學(xué)對教學(xué)模式原型進巧調(diào)整。整體來說，有工程情境的調(diào)整、教學(xué)環(huán)節(jié)的調(diào)整及評價環(huán)節(jié)的調(diào)整。根據(jù)這些調(diào)整，會得到第一次修正后的教學(xué)模式，達到持續(xù)改進的一個過程。

四、總結(jié)

本文旨在通過對STEM 教育理論與OBE 教學(xué)實踐的分析和研究，嘗試基于STEM與OBE 融合的計算機課程模式原型的構(gòu)建。工程教育質(zhì)量標準體系作為一則STEM課程教學(xué)設(shè)計的參考，在一定程度上可以豐富高校工程類課程的教學(xué)模式和設(shè)計的相關(guān)理論，同時借助STEM 教育理念促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成，為我國高校課程改革與工程教育質(zhì)量標準體系的發(fā)展提供一定借鑒。