基于OBE 的“C 語言程序設計”課程教學創新設計與實踐

楊 鳳，宋華寧

（河池學院人工智能與制造學院，廣西 河池 546300）

0 引言

OBE（Outcome-Based Education，成果導向教育，簡稱OBE）源于北美上世紀80 年代的基礎教育改革運動，由斯派蒂（Spady）率先提出。它注重社會對人才的實際需求，強調圍繞學習產出來合理安排教學時間和設計關鍵教學資源[1]。OBE 是指教學過程和課程設計圍繞實現預期的學習結果的培養模式。OBE 理念的核心是“以學生為中心”“以學習產出為導向”“以課程的持續改進為保障”，關注學生受教育后獲得的能力[2]。在基于學習產出的教育模式下，人才培養目標進一步分解為相關行業職業標準對學生知識、能力、素質等方面的要求，有針對性的找到相關的課程內容支撐，使課程教學與培養目標和社會對應用型人才的知識、技能和素養的需求直接聯系起來。

近年來，OBE 被廣泛應用到高校工程教育類人才培養、教育教學改革及專業建設等方面。有關OBE 理念的課程研究集中在OBE 理念指導下的課程建設、能力培養及學習評價等方面。在課程建設方面，OBE 模式下的課程群設計，本質是課程計劃的“反向設計”，明確各門課程、每節課對于實現預期學習產出的貢獻程度，如汕頭大學將OBE 引入工程教育專業中，對課程開展了“反向設計”，明確每門課程對于實現預期學習產出的貢獻，最終形成無縫的匹配矩陣；在能力培養方面，OBE 理念下注重學生創新思維能力、工程實踐能力和綜合協調能力的培養等；在學習評價方面，利用OBE 理念的課程學習評價主要是堅持以人為本，優化評價方法和健全評價機制。總體而言，目前利用OBE 理念指導人才培養和專業建設已經得到廣泛認可。

應用型本科專業課程教學亟待解決的核心問題是如何培養適應社會發展需要的應用型人才。從教育過程的教師、學生、教學內容3 個構成要素和教學目的、教學方法、教學環境3 個影響要素來進行分析。應用型人才的培養需要有三方面的支持：一是具備專業素養高的教師；二是專業實踐能力培養的場所和設備；三是課程教學方式的不斷改革，使所選的每一門課程的學習都能很好地為應用型人才培養服務。本研究立足高校應用型人才培養，著眼于課程資源建設，引入基于產出的教育理念，構建基于線上+線下混合教學模式，開展“C 語言程序設計”課程創新實踐。同時為同類課程的建設、創新發展和推廣提供借鑒和指導。

1 OBE 理念下的課程建設研究

1.1 傳統課程教學存在的主要問題

“C 語言程序設計”課程是電子信息工程、電氣工程及其自動化等工科專業的核心課程。在傳統的集體授課課堂存在以下問題：

（1）課程目標的問題：學生的專業不同、預備知識不同，教師統一授課方式，采用同一套評價標準，教學缺乏針對性。

（2）教學內容的問題：理論知識講授與專業實踐能力培養結合度低，無法體現出同一課程在不同專業人才培養中的不同地位與側重點。

（3）師生角色問題：教師為主體、學生被動學習，學生參與度低、學習積極性低。

1.2 分析OBE 理念的特點

OBE 理念指導“C 語言程序設計”課程創新的主要優勢在以下幾點：

（1）明晰性。它清晰地確定了課程結束時學生應該達到的預期產出。教師必須清楚為達到預期產出需要將何種知識和技能傳授給學生。

（2）靈活性。它是一種以學生為中心的教學模式，但并不局限于某一種教學方式，而是綜合使用多種教學手段和評估工具來發現學生的多樣性。

（3）可比性。它可以有效衡量學生能做什么，而不是學生知道什么，同時也促使學校發現自身與同類院校的不足。

（4）參與性。它不但增強學生參與學習的主動性，而且調動了相關行業人員參與教育標準的制定和評估的積極性[3]。

1.3 基于OBE 理念的教學過程設計

以OBE 理念為指導，依據應用型專業人才培養目標定義學習產出；聚焦學生應獲得的核心知識、能力、素養，反向設計、生成課程資源來實現學習產出；多元化的評價主體、多樣化的評價方式來評價學習產出；根據評價結果、社會發展需要等因素重新定義學習產出。如此形成一個持續改進-發展-重新定義的良性循環。如圖1 所示，以OBE 的理念“以人為本、以學習產出為導向、以持續改進為保障”為指導思想，構建適合地方高校應用型專業人才培養的混合教學模式，研究的主要內容包括：

圖1 基于OBE 理念的教學過程

（1）明確專業人才培養目標與課程知識點、能力之間的對應關系，依據學生知識、能力、素質的既定標準進行具體課程的教學設計。

（2）以學生為中心，以學生學習目標達成為導向，引入任務驅動教學法，建設線上課程及教學資源、工程實訓案例等，采用線上+線下混合模式實施課程教學，保證學生的知識能力的一體化發展。

（3）建立主體多元化、評價方式多樣化的評價機制，評價結果用于課程的持續改進。要求：以學生學習結果為唯一標準，對培養目標、畢業要求、教學環節都要進行評價；每一位教學參與者都要進行評價；采取形成性評價與總結性評價結合的形式進行評價。

2 線上+線下混合教學模式

混合教學模式教學包括課前預習、課堂任務與討論、課后專業技能訓練三部分。教師設計任務驅動式教學方案將內容細化為層層遞進的知識點、問題和任務[4]，不斷激發學生的學習興趣，提高學生實踐能力。基于任務驅動的混合教學模式如圖2 所示。

圖2 基于任務驅動的混合教學模式

（1）課前是線上預習的環節。教師在課程SPOC、雨課堂等平臺發布教學資源，學生線上自學并檢測學習效果。

（2）課堂是知識內化的過程。實施以學生為中心、任務驅動的教學做一體化的課堂。課堂教學環節包括知識前測、發布學習任務、引導學生分析問題、演示程序、引導學生進行交流總結，指導學生完成能力拓展任務。

（3）課后是知識鞏固與拓展環節。SPOC 討論、雨課堂測試促進知識的交流與鞏固；實踐同步指導書+專用軟、硬件，與后續課程銜接，促進專業能力的提升。

（4）為了實施基于任務驅動的混合教學，教師在課前應該事先做好課程教學設計，選擇便捷易用的教學平臺，完善教學資源庫和網絡課程。在教學實施過程中，應注意互動環節的設計，包括師生互動、生生互動等。

3 教學過程各要素的設計和創新

3.1 課程教學目標的設計

以OBE 為指導思想，思想政治教育和專業課程教育融合，為培養具有唯物辯證法的根本觀點、社會主義核心價值觀和創新精神、嚴謹求實的職業精神的高素質新工科人才，實現能力培養與價值塑造同步。從知識、能力和素質三方面制定“C 語言程序設計”課程的教學目標，見表1。

表1 “C 語言程序設計”課程教學目標

3.2 重構教學內容

依據人才培養目標，將學習者在進行課程學習后應獲得的核心知識、能力與素養與課程內容一一對應[5]。依據對學生學習產出的評價、兼顧專業人才培養前瞻性要求，重新定義學習產出，持續修訂更新對應課程內容。教學內容的設計主要體現在如下3 個方面：

（1）在原有課程內容中尋求思政融入點，提取思政元素，設計相關教學案例。

（2）將教學內容按知識點的邏輯順序細化為層層遞進的學習任務，設計任務驅動教學課件和配套的同步實踐任務。

（3）將單元教學內容由單一的陳述性知識轉化為相關問題、任務、知識陷阱、編程方法和技巧等。

3.3 教學資源的設計

在教學資源的設計過程中，教師以提升學生學習效率、培養學生能力、素養為最終目的，反向設計、生成課程資源。

（1）將思想政治教育與專業課程教育結合，設計含思想政治元素的教學大綱。

（2）將教學內容分解為能力對應的知識點，并呈現為圖、文、聲、像等形式的學習資源、專題討論等活動資源[6]，以此搭建資源豐富的課程SPOC。

（3）引入任務驅動教學法，設計層層遞進的問題和任務，設計任務驅動式教學課件和同步實踐開發板與驅動程序、同步實踐指導書。

（4）設計與課程知識點對應的雨課堂測試題，檢測學生的知識掌握程度。

3.4 教學評價與反饋方式的改革

3.4.1 建立主體多元化、評價方式多樣化的評價機制

教學參與者（教師、學生等）均參與教學評價。評價方式包括診斷性評價、形成性評價、總結性評價[7]。

（1）在實施混合式課程之前，教師對學生的學習準備做出診斷性評價，作為教學工作開展的依據之一。

（2）教學過程中，學習者自評、互評、教師評價等多種評價方式開展形成性評價，隨時了解學生學習進度，根據評價結果靈活調整教學內容和教學方法。

（3）在課程學習結束之后，以總結性評價的方式對學習者課程相關知識的掌握程度和范圍作出整體評價，在后續相關課程學習和實際工作中運用學習產出的效果進行評價；評價的最終目的是依據評價結果，重新定義學習產出，提出改進實現學習產出的方法[8]。

3.4.2 課程考核和成績評定方式的改革

課程考核主要包括學習態度考核、課內參與考核、期末整體考核三個部分。

（1）學習態度考核包括考核學生的課堂出勤情況和作業完成情況。

（2）課內參與考核，主要從課內交流內容展開，對于認真預習學習材料、解決課堂任務、積極交流討論的同學給予適當的激勵。

（3）期末整體考核，主要依賴于老師依據課程內容對學生掌握知識的完整性、客觀性等方面給予成績評定。

3.4.3 多渠道的教學反饋

（1）課程SPOC。通過課程SPOC 可以統計學生的訪問情況，了解學生學習進度、任務完成、成績分布等情況。

（2）雨課堂、QQ 課程群。通過雨課堂章節測試情況，可以了解學生知識的掌握程度；通過QQ 課程群，可以解學生學習中遇到的問題，并進行實時討論交流。

4 教學改革和創新的效果分析

4.1 學生滿意度與關注點

通過線上平臺，可以了解學生對課程和授課教師的滿意度。在實施教學創新之后，課程評分由93.7 分提高至95.7 分，證明了學生對課程教學的滿意度有很大的提升。與此同時，學生評教的關注點也發生了很大變化。在教學創新之前，學生評教關注的是教師的態度、教學內容重難點等，在教學創新之后，學生評教關注教學模式、理論與實踐的結合度、教學方法和思維方法等。

4.2 學生與教師的能力提升

在三年的教學創新過程中，學生在參與“C 語言程序設計”課程學習之后，參與學科競賽、通過C 語言程序設計工程師考核，并獲得證書30 余人次；教師在課程教學改革和創新過程中，積累了大量經驗，撰寫教學論文7 篇，教學獲獎6 項，申報廣西一流本科課程、各類教學改革項目7 項。從學生和教師雙方的成果來看，課程的教學創新促進了學生的專業技能和教師的業務能力的提升。

4.3 應用與推廣價值

在未來的教學改革與創新過程中，OBE 理念與混合式課程建設進行深度融合將成為課程建設的研究的側重點。以OBE 理念為指導思想，融合任務驅動教學法、線上線下混合的教學模式將為大規模開展課程建設、有效提升課程質量，提供切實可行的理論支撐和實踐指導。研究的成果可以推廣到學校各個包含同類型課程的專業中，適用于所有理論與實踐結合類型的課程，如果在所有符合條件且有資源支撐的專業中進行推廣，可以使各專業師生廣泛受益。

5 結語

基于OBE 的課程混合教學模式的初步研究工作的重點在于探索基于OBE 的混合式教學的特定模式和評價機制。以應用型人才培養為目標，結合地方高校教育的特點，基于學習產出教育理念，開展混合式課程教學和任務驅動教學法的應用研究，以有效實現專業人才培養目標為核心，反向設計課程教學及實驗各環節，促進學生的知識、能力、素質一體化。

雖然，多樣化的信息技術手段、線上線下混合教學模式可以有效調動學生的學習積極性，但是也存在一些明顯的缺陷。首先，在課前準備階段，學習過程與進度由學習者自己掌控，而學生是否能自覺完成預習任務決定了課中任務與問題討論是否能順利進行；其次，OBE 理念的引入、任務驅動教學法的應用、混合式課程教學實施，對任課教師也提出新的挑戰。教師要深入了解課程與專業人才培養目標的對應關系、具備課程資源設計和網絡課程開發的能力，同時還要具備課程任務設計、學習活動組織和指導的能力，課程管理與學習信息監控管理的能力。