基于OBE理念的大學“計算機公共基礎”課的改革與實踐

王鵬遠，張 凱

（鄭州輕工業大學，河南 鄭州 450000）

0 引言

教育部在2018年9月下發《教育部關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見》明確指出，“教育強國是中華民族偉大復興的基礎，高等教育的發展水平直接關系到國家發展潛力和發展水平。為了全面提升教育水平與人才培養能力，就需要針對本科教育、面向未來，通過教學改革真正的激發學生興趣與潛能實現因材施教，建設一批一流專業學科”[1]。“在這樣的背景下，建設一流專業并通過工程教育認證，便成為一段時間內全國各級高校的主要工作目標”[2]。“對于課程教學來說，OBE理念強調學生學習的成果, 將學習成果轉化為工程思維能力、創新能力與實踐能力的能力結構指標, 注重教學策略和方法與學習效果的關系, 因此要求學生課堂學習和教師課堂講授均需要緊緊圍繞學習成果進行, 確保通過課堂教學達到培養學生綜合能力的目標”[3-4]。

本文以鄭州輕工業大學為例闡述基于OBE理念的大學“計算機公共基礎”課的教學改革情況。近年來，鄭州輕工業大學大力推動工科教育改革，各工科專業積極參與工程教育專業認證。為滿足工程教育專業認證的需要，以計算思維能力培養為導向，開展大學“計算機公共基礎”課程教學改革和研究工作，這些改革和研究大多集中在對課程資源、理論教學內容以及課堂教學方法上，以培養學生的計算思維能力，但想要達到理想的效果非常困難。計算思維能力在工程教育專業認證中體現為利用計算機進行問題求解的能力。因此，在工程教育專業認證背景下的大學“計算機公共基礎”課程應回歸課程本質，以計算機應用為導向，以能力培養為根本，以計算思維為牽引，以技術發展為脈絡，以學生發展為中心，理論與實踐相結合，從過程和形式進行全方位改革”[5]。

1 基于OBE理念的大學“計算機公共基礎”課的改革目標

以面向工科專業的工程教育專業認證需求為導向，研究

“計算機公共基礎”課程體系，實現計算思維落地，將新工科人才培養、工程教育專業認證與創新創業教育相結合，構建滿足工程教育專業認證需要，適合新工科教育發展，理論實踐互動融合、競賽及創新創業相結合的“計算機公共基礎”課程教學體系。

2 基于OBE理念的大學“計算機公共基礎”課的改革措施

OBE 的教學理念重點關注學生通過學習后所獲得的能力，大學“計算機公共基礎”課程體系以培養計算思維能力為導向，培養學生主動應用計算思維解決本專業問題的能力。

鄭州輕工業大學工科專業大學“計算機公共基礎”課程由“大學計算機”和“程序設計技術”兩門必修考試課程構成。非計算機專業在工程教育認證時，離不開信息技術相關內容，而這些內容主要由大學“計算機公共基礎”課程傳授。大學“計算機公共基礎”課以OBE教育理念為指導，“著力培養學生使用計算機工具解決一般問題的能力和應用計算機技術解決專業問題的能力[6]”。為確保這一目標的順利實施，需解決以下5個問題。

2.1 消除認識誤區對“計算機公共基礎”課程教學的影響

2017年，教育部發布《普通高中信息技術課程標準》，規范高中階段的“信息技術”課程。因此部分高校教師認為，既然高中階段已經學過計算機的相關知識，大學階段就沒有必要再學了。這部分教師忽視了高中階段的“信息技術”課程和大學階段的“大學計算機”課程從廣度和深度上的差異。

對于程序設計類課程，許多學生乃至部分專業課教師都認為這是計算機專業學生才學習的課程，非計算機專業的學生完全不需要。目前我國處于信息技術飛速發展的時期，大多數行業的發展均依賴于計算機，尤其是能夠使用計算機處理專業問題的高端人才，這類人才一個突出特點就是能夠使用計算機進行程序設計，對本專業的問題進行深入研究并使用計算機進行處理。

為了消除這種認識誤區：一方面對“計算機公共基礎”課程體系進行改革，滿足工程教育專業認證的需要；另一方面承擔“計算機公共基礎”課程的教師要告訴學生課程的重要性以及與專業學習的關系。

2.2 減小學生“差異性”對“計算機公共基礎”課程教學的影響

學生的“差異性”表現在以下兩個方面：一是計算機應用能力的差異性；二是學習能力的差異性。

盡管高中階段的“信息技術”是普通高中學業水平測試科目，但非高考科目，不同地區不同學校重視程度不同，從而造成大學一年級新生入校時的計算機應用能力有較大差異。

即使同一教師在同一時刻授課，不同學生的學習能力存在差異性，造成學習效果的不同。

針對學生的差異性，建設MOOC平臺或者SPOC平臺，合理建設教學資源，特別是視頻教學資源，以滿足學生對“計算機公共基礎”課程學習的需要。

2.3 教學內容與工科專業結合

“新工科”的本質就是計算機技術和傳統工科專業相結合，這正契合工程教育專業認證中“選用……現代工具，模擬……專業問題”和“夠在團隊中……合作開展工作”兩個指標點。

“計算機公共基礎”課在對工科專業組織教學時，應重點培養學生應用計算機解決本專業問題的能力，并以此作為課程考核的一個重要度量。

2.4 提高學生學習積極性

“計算機公共基礎”課程的課程設置與教學內容要與時俱進，體現出計算機最新研究成果對不同工科專業的影響，并指導學生將這種最新成果應用于日常的學習和工作中。

2.5 有機結合面向新工科的專業建設、工程教育專業認證和創新教育

對工科專業的學生進行計算思維能力培養時，不但注重計劃內的各教學環節，更注重計劃外的實踐環節，有針對性地培養學生應用計算機知識解決本專業復雜問題的能力，鼓勵學生參加各類與計算機技術相關的競賽。

3 基于OBE理念的大學“計算機公共基礎”課的改革成效

3.1 大學“計算機公共基礎”課程體系改革初見成效

鄭州輕工業大學自2017年秋季開始實施《2017版本科人才培養方案》，“計算機公共基礎”課程可以歸納為“1+X”：“1”指的是“大學計算機”，已經由以講授應用為主的“工具型”課程轉變為以培養學生計算思維能力為主的“能力型”課程；“X”包含兩門必修考試課“程序設計技術（C語言）”和“程序設計技術（VB語言）”，以及若干選修考查課，如“Python程序設計基礎”等。課程的改革及內容的調整標志著我校大學“計算機公共基礎”課程教育正式邁入了“計算思維”階段。“大學計算機”教學算法和數據庫理論及應用為主，在大一第一學期開設。程序設計技術類課程學時不變，對教學內容進行優化，引入綜合實驗環節，突顯計算思維對專業的影響。

大學“計算機公共基礎”課程體系的正式實施，不僅受到了廣大師生的好評，而且也在省內外高校有了一定的影響力。特別是2019年12月份由鄭州輕工業大學承辦的大學“計算機公共基礎”課教學改革圓桌論壇順利舉行，來自省內外30余所院校70余名老師參與，進一步提升了鄭州輕工業大學的影響力。

3.2 在線開放課程建設為課堂革命提供支持

自2017年起，承擔“計算機公共基礎”課教學任務的計算機基礎教學部提出了對承擔的必修課進行在線開放課程建設，任課教師利用節假日時間自錄視頻，準備章節課件、測試和習題。依托于“大學計算機”所建設的在線課程“大學計算思維導論”于2017年9月在中國大學MOOC愛課程平臺上線運行，“程序設計技術（C語言）”和“程序設計技術（VB語言）”語言于2018年2月在中國大學MOOC愛課程平臺開課，滿足各類學生對課程學習的需求，為翻轉課堂提供技術支持，為過程性考核提供了依據。

“大學計算思維導論”于2019年10月被河南省教育廳評為2019年河南省高等學校精品在線開放課程。“程序設計技術（C語言）”于2020年5月被河南省教育廳評為河南省首批一流本科課程。“程序設計技術（VB語言）”于2020年7月被河南省教育廳評為河南省本科教育線上教學優秀課程。

3.3 “賽教結合，學賽結合”的教學新模式初步形成

2019年6月鄭州輕工業大學首屆“程序設計技術競賽（非計算機專業）”順利舉行，參賽學生為大學一年級非計算機專業學習“程序設計技術”課程的學生，經班級初賽由承擔“程序設計技術”課程的教師推薦參加，要求完成一個信息系統的開發，采用分組賽的形式，每組取前30%（取特等獎一個團隊，前10%除特等獎外的其他團隊為一等獎，其余為二等獎），頒發證書和獎品。本次競賽通過預賽選拔出54個團隊組成4個大組257人參加決賽，產生特等獎和一等獎各4個團隊，其余團隊獲二等獎。

決賽前，指導教師利用課余時間對每個參賽團隊進行指導，充分調動每位學生的主觀能動性。本次競賽調動了學生創新創業的積極性，也為大學“計算機公共基礎”課教學改革指明了方向。

4 結語

根據鄭州輕工業大學各個工科專業對計算機基礎類課程的需求，制定適合新工科人才需求的計算機基礎類課程體系，建設計算機基礎類課程的MOOC或SPOC平臺，為學生使用計算思維解決本專業問題打下堅實的基礎，進而促進我校培養滿足新工科需求的創新復合型人才。“賽教結合，學賽結合，學教相長”的教學新模式已經形成，進一步促進“計算機公共基礎”課的教學改革。