基于OBE 理念的聾生程序設(shè)計課程教學(xué)改革與實(shí)踐

李 凱，韓 梅，袁甜甜，張書珍

（天津理工大學(xué) 聾人工學(xué)院，天津 300384）

基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式（Outcomes-Based Education，縮寫為OBE）也稱作成果導(dǎo)向教育，是以學(xué)生為中心，成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)三種因素的合成。在OBE 體系中，培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的制定都著眼于學(xué)生畢業(yè)時應(yīng)具備的能力，課程體系的設(shè)計、課程教學(xué)策略的選擇及多元課程考核評價體系的建立都是為了達(dá)成學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果。聾人計算機(jī)本科教育的培養(yǎng)目標(biāo)是面向聾生培養(yǎng)能掌握計算機(jī)相關(guān)的基本知識、基本技能，具有較強(qiáng)的專業(yè)能力和良好綜合素質(zhì)的應(yīng)用型專門人才。在教學(xué)中應(yīng)該以學(xué)生為中心，注重培養(yǎng)學(xué)生對知識的主動探索和團(tuán)隊(duì)合作的意識。計算機(jī)程序設(shè)計I 是聾人本科計算機(jī)類學(xué)生必修的學(xué)科基礎(chǔ)課，該課程是學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)和軟件工程等課程的先修課，也是聾人研究生考試復(fù)試的重要課程。通過線上線下混合教學(xué)，輔以課程實(shí)驗(yàn)、課程討論等環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，重在培養(yǎng)聾生的邏輯思維能力，使聾生具備基本的算法設(shè)計能力。

一、聾人大學(xué)生課堂教學(xué)的現(xiàn)狀與問題

（一）手語教學(xué)的特點(diǎn)導(dǎo)致專業(yè)理論知識表達(dá)的失真，影響了課堂教學(xué)的效果

1.教師授課的困境：教師在講課時需要使用手語的同時大聲講課，因?yàn)樵诎嗉壷卸鄶?shù)學(xué)生來自聾校，需要看手語；個別學(xué)生來自普通中學(xué)，不會手語，這些學(xué)生有的安裝人工耳蝸可以聽見聲音，需要教師大聲講話；有的會讀唇語，需要盡量放大口型放慢語速；為了照顧學(xué)生的不同情況，授課進(jìn)度難免受到影響。

2.學(xué)生聽課的困境：健聽教師的手語是按照漢語語法的語序呈現(xiàn)，聾人自然手語的語序不同于漢語，是按照視覺圖像呈現(xiàn)的順序呈現(xiàn)，因此學(xué)生在接受上有一個“二次轉(zhuǎn)換”的過程，這個過程會影響學(xué)生“聽”課的效果。

（二）課堂教學(xué)以教師為主導(dǎo)，學(xué)生易產(chǎn)生課堂疲勞

聾人高等教育課程教學(xué)的講授方式主要是手語+口語+PPT+雨課堂，為了增強(qiáng)師生互動，中間穿插習(xí)題和提問。在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，課程教學(xué)的初期，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情比較高。隨著學(xué)習(xí)難度的增加，學(xué)生無法在課堂上完全消化授課內(nèi)容，漸漸對課程的學(xué)習(xí)失去了興趣。目前程序設(shè)計課程的學(xué)生人數(shù)在60 人左右，對于健聽學(xué)生數(shù)量不算多，但是對于聾生的教學(xué)卻是大班授課的規(guī)模。以教師講授為主的教學(xué)容易使學(xué)生產(chǎn)生課堂疲勞。

（三）網(wǎng)上教學(xué)視頻不適合聾生

目前在中國大學(xué)MOOC、學(xué)堂在線和智慧樹等平臺上國家精品課程大多沒有字幕，而且教學(xué)內(nèi)容與難易程度不能與聾生課程的教學(xué)很好銜接，導(dǎo)致聾生無法享受優(yōu)質(zhì)的視頻教學(xué)資源。

（四）考核體系不全面

程序設(shè)計課程考核分平時考核和期末結(jié)課考核，結(jié)課考核方式是試卷形式，平時考核包含出勤、平時作業(yè)、階段檢測和實(shí)驗(yàn)。有些學(xué)生只是保證了出勤或者抄作業(yè)，這種考核形式過于注重對結(jié)果的評價和對理論知識的評價，忽略了對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價及實(shí)踐能力的評價，難于保證評價結(jié)果的科學(xué)性和客觀性。

二、OBE 模式對課程的要求

不同于傳統(tǒng)教學(xué)模式聚焦于課程結(jié)構(gòu)及競爭性的標(biāo)準(zhǔn)，OBE 模式更看重學(xué)生畢業(yè)后應(yīng)該具備的能力，基于明確的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，反向設(shè)計課程體系和課程教學(xué)大綱，圍繞學(xué)生應(yīng)該達(dá)到的知識、能力和素質(zhì)目標(biāo)為目的進(jìn)行教學(xué)活動，在課程評價采用多元化的評價考核體系對學(xué)生進(jìn)行過程性評價和目標(biāo)達(dá)成度評價，通過周期性循環(huán)的的評價、反饋、改進(jìn)機(jī)制，提高教學(xué)質(zhì)量水平。通過對聾生的就業(yè)、考研和學(xué)科競賽等學(xué)習(xí)產(chǎn)出成果的評價持續(xù)改進(jìn)培養(yǎng)方案。OBE 模式教學(xué)設(shè)計流程如圖1 所示。

圖1 OBE 模式教學(xué)設(shè)計流程

三、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐

面向聾生的程序設(shè)計課程目標(biāo)是讓學(xué)生掌握面向過程的程序設(shè)計方法和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法，在學(xué)習(xí)C/C++語言語法內(nèi)容和算法知識的基礎(chǔ)上，掌握計算思維和軟件開發(fā)技術(shù)，具備一定的程序編寫能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，因此該課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)計如下。

課程目標(biāo)1：知識結(jié)構(gòu)目標(biāo)。掌握面向過程和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計的設(shè)計思想和設(shè)計方法，具備應(yīng)用C/C++語言程序設(shè)計語言進(jìn)行軟件設(shè)計的能力，并把這種能力應(yīng)用到實(shí)踐中。該目標(biāo)支撐畢業(yè)要求中的能夠?qū)I(yè)知識用于解決計算機(jī)領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)問題。

課程目標(biāo)2：能力結(jié)構(gòu)目標(biāo)。培養(yǎng)學(xué)生具備計算機(jī)學(xué)科的邏輯思維能力及編程思路和技巧，具備編制小型軟件的能力，具有良好軟件工程意識。該目標(biāo)支撐畢業(yè)要求中能夠?qū)τ嬎銠C(jī)相關(guān)領(lǐng)域問題提出解決方案，設(shè)計滿足特定需求的系統(tǒng)或模塊。

課程目標(biāo)3：素質(zhì)結(jié)構(gòu)目標(biāo)。培養(yǎng)學(xué)生踏實(shí)認(rèn)真的學(xué)習(xí)作風(fēng)和誠實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)精神，鍛煉學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作、交流溝通能力。該目標(biāo)支撐畢業(yè)要求中遵守職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任，能夠在團(tuán)隊(duì)中承擔(dān)團(tuán)隊(duì)成員或負(fù)責(zé)人的角色。

四、基于OBE 理念的教學(xué)改革實(shí)踐

（一）在線課程資源建設(shè)

線上教學(xué)資源的質(zhì)量直接影響線上線下混合教學(xué)的實(shí)施效果，程序設(shè)計課程組教師依托學(xué)堂在線自建課程平臺，建設(shè)有手語教學(xué)微視頻63 個，每個視頻時長控制在10 分鐘左右，這些視頻有數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符和選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計等基礎(chǔ)知識的講解，也有變量的交換、冒泡排序和選擇排序等基本算法的講解，輔以課程PPT 和習(xí)題庫，教師可以在講課前發(fā)布導(dǎo)學(xué)任務(wù)將問題引入，學(xué)生帶著問題觀看教學(xué)的微視頻后完成問題分析，討論后給出問題的解決方案。

（二）線下課程科技加持彌補(bǔ)手語表達(dá)的不足

隨著人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)及云計算技術(shù)的發(fā)展，語音識別的速度和精度在一定程度上彌補(bǔ)了聾生接收知識過程的先天不足。訊飛聽見APP 可以實(shí)現(xiàn)面對面交流時語音和文字的轉(zhuǎn)換、今聲優(yōu)盒實(shí)現(xiàn)網(wǎng)課、視頻會議時將字幕直接呈現(xiàn)在客戶端。有了科技的加持，線下課程教師上課采用手語+口語+PPT+字幕的形式可以將手語無法表述清楚的術(shù)語、知識點(diǎn)準(zhǔn)確無誤地“表達(dá)”出來，有效避免了手語在課堂傳遞中信息失真的問題。

（三）基于OBE 設(shè)計翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的“主角”

結(jié)合聾生的生理特點(diǎn)、心理特點(diǎn)和認(rèn)知特點(diǎn)，線下課程設(shè)計符合聾生學(xué)習(xí)特點(diǎn)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。采用任務(wù)驅(qū)動、問題引導(dǎo)、案例教學(xué)和互動教學(xué)等多種方式調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式分為三個階段：課前、課中和課后。每個階段教師設(shè)計明確的目標(biāo)等級，每個等級有不同的檢測題目。以學(xué)習(xí)選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計為例，一次翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計見表1。

表1 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計

翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施過程中的幾點(diǎn)說明。

1.學(xué)生自評等級的標(biāo)準(zhǔn)確定

學(xué)生在課前完成知識點(diǎn)學(xué)習(xí)后，在網(wǎng)上完成自測環(huán)節(jié)，每次翻轉(zhuǎn)課堂自測環(huán)節(jié)設(shè)計單項(xiàng)選擇題10～15 個，系統(tǒng)自動評分，學(xué)生對照等級評定標(biāo)準(zhǔn)可以得出自己通過視頻學(xué)習(xí)對本次課知識目標(biāo)的達(dá)成情況。等級評定標(biāo)準(zhǔn)見表2。教師在授課之前能清楚學(xué)生學(xué)習(xí)情況，可以確定課堂講課重點(diǎn)。

表2 學(xué)生自評知識目標(biāo)等級標(biāo)準(zhǔn)

2.小組自評和小組互評

小組成員由3～4 人組成，小組自評針對能力目標(biāo)的算法設(shè)計部分，小組將教師給出的導(dǎo)學(xué)任務(wù)單中的實(shí)際問題經(jīng)討論后轉(zhuǎn)化為計算機(jī)邏輯模型，畫出流程圖，編程并完成測試。小組成員參照學(xué)生自評等級標(biāo)準(zhǔn)給出自評等級。教師選出自評等級最高和最低的小組進(jìn)行匯報，項(xiàng)目組成員根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂項(xiàng)目的要求和學(xué)生的能力情況設(shè)計的評分表（表3），每次隨機(jī)抽取10 個小組參與評分，結(jié)果去掉一個最高分，去掉一個最低分，剩下的8 個分?jǐn)?shù)取平均分作為小組翻轉(zhuǎn)課堂展示的最后得分。

表3 翻轉(zhuǎn)課堂小組互評評分表

（四）改革課程考核方式，注重對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價

在考核方案的設(shè)計上，強(qiáng)調(diào)OBE 理念的成果導(dǎo)向，考察學(xué)生對知識目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)的達(dá)成情況，采用多元化的評價考核方式，注重對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的考核。人工智能和大數(shù)據(jù)等科技手段可以將對學(xué)生的主觀評價變?yōu)榭陀^評價，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程有據(jù)可查。面向聾生計算機(jī)程序設(shè)計課程總評成績包括結(jié)課成績、課堂表現(xiàn)、討論及小組互評成績、網(wǎng)絡(luò)作業(yè)、上機(jī)實(shí)驗(yàn)、階段性檢測、教學(xué)視頻觀看和學(xué)生自測成績。

1.客觀題評價

這部分主要考核學(xué)生知識目標(biāo)的達(dá)成情況，對學(xué)生的客觀評價部分有教學(xué)視頻完成情況、自測成績、雨課堂練習(xí)成績、每次課后網(wǎng)絡(luò)作業(yè)的選擇題成績、階段檢測中的選擇題成績及結(jié)課成績。學(xué)生期末考試前，學(xué)生可以從網(wǎng)上查到課程學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)。

2.編程題評價

這部分主要考核學(xué)生能力目標(biāo)達(dá)成情況，課程實(shí)驗(yàn)在DEV-C++、Code：：Blocks 或Visual C++6.0 集成開發(fā)環(huán)境下完成，編程題學(xué)生在https：//pintia.cn/完成，由平臺自動評分。

3.主觀評價

這部分主要考核學(xué)生素質(zhì)目標(biāo)達(dá)成情況，由課堂討論環(huán)節(jié)和小組互評環(huán)節(jié)組成。

五、教學(xué)改革實(shí)施的效果

課程組對2019 級、2020 級計算機(jī)大類的聾生實(shí)施基于OBE 的教學(xué)改革措施，學(xué)校門戶網(wǎng)站顯示的該課程的評教分?jǐn)?shù)由92.6 上升到98.62，在麥克斯教學(xué)質(zhì)量管理平臺的調(diào)查問卷中的數(shù)據(jù)顯示，雖然57%的學(xué)生認(rèn)為課程難、作業(yè)多、學(xué)習(xí)過程累，但是非常有興趣的學(xué)生占80%，有88%的學(xué)生認(rèn)為課程的考核方案合理。學(xué)期考核結(jié)果顯示，對知識目標(biāo)部分的達(dá)成度可以達(dá)到89.06%，能力目標(biāo)的達(dá)成度為81.1%，在素質(zhì)目標(biāo)的達(dá)成度為65.8%。在團(tuán)隊(duì)合作中，組長的能力起到了決定性的作用。

六、結(jié)束語

對面向聾生的程序設(shè)計課程實(shí)施基于OBE 理念的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐，利用線上線下SPOC 混合教學(xué)方式重新設(shè)計教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)評價方案，圍繞以學(xué)生為中心實(shí)施教學(xué)活動，可以培養(yǎng)聾生的計算思維和編程能力和團(tuán)隊(duì)意識。教學(xué)實(shí)踐能引導(dǎo)學(xué)生分析問題并找到解決問題方法，達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)畢業(yè)要求的結(jié)果。