基于OBE理念的程序設計基礎實驗教學探討

葉 青 熊茂華 谷秀艷 吉立建 張朝霞

（廣州商學院，廣東 廣州 510000）

1 研究背景

1.1 背景概述

目前很大一部分高校對程序設計基礎課程綜合實驗課程的教學，采取基于知識點的實驗教學法，教師按知識點進行講授，學生做實驗基本是依據知識點設定的程序過程進行實驗。雖然大多數實驗解決某一問題，但作為整個課程來說，各實驗之間是沒有聯系的，成孤島現象。這種教學模式的主要缺點是：

（1）學生在學習中不能建立項目開發與設計的思維，不能把所學的知識融會貫通到項目中。（2）學生在程序設計實踐時，實驗程序也只是解決某一簡單問題的小程序，學生難以把握整體的知識框架。（3）以教師為中心，學生只被動接受和練習特點知識點的實踐，難以激發學生學習的主動性和積極性。（4）學生掌握一些零散的知識還不具備開發整體軟件系統的設計思維和開發能力，缺乏解決開發過程中各種問題的能力。

鑒于以上原因，本研究以OBE模式為基礎，以學生為中心、以結果為導向，實施項目化教學改革。本研究對制定專業實踐類課程的教學設計和教學過程有一定的參考作用。

1.2 研究問題

依據OBE理念程序設計基礎實驗課程，提出了在教學實施過程中要解決的問題如下：

（1）培養學生建立項目開發設計思維，把所學的知識融入程序設計的項目中。（2）培養學生在開發過程中分析綜合系統的能力和解決問題的能力。（3）培養學生項目總體設計和實際項目的開發能力。

1.3 研究意義

本研究的學術價值是：

（1）依據OBE理念，提出了以學生為中心的教學設計過程的新思路。（2）“精準”制定課程標準和基于OBE的漸進式課程教學方案的新方法。（3）提出了依據OBE的實踐教學的改革路徑。（4）提出了以學生為中心的教學過程設計和教學過程邏輯結構逆向設計的思想。

2 研究現狀綜述

2.1 OBE（成果導向）理論國內外研究現狀

國外對成果導向教育的研究主要闡述了其概念和內容。Spady將成果導向定義為“專注于教育系統，以使學生在未來獲得成功的經驗”。Harden和Crosby研究了成果導向模型、三圈模型和Dundee模型，這些模型可應用于結果展現。

在我國，于2003年才初步介入成果導向教育研究，在往后的一些年與成果導向教育的研究成果和文獻較少。李光梅于2007年提出先變革教學理念，才能實施好成果導向教學。李志義于2014年首先嘗試將OBE教育應用到教學改革實踐中。當前，只有擺脫傳統固有的教學模式，改革教育理念，才能實施成果導向教育的研究與應用。

2.2 OBE（成果導向教育）理論在高校人才培養中的應用

我國目前在專業人才培訓方案和教學模式中，很多課程處于同行借鑒和參考的現象。目前同一專業類課程相互關聯度不高，且對課程學習效果的存在評價標準差異問題。以OBE（結果為導向）理論為基礎解決這個問題，這樣院校、專業和課程之間才有共識性。《都柏林協議》《華盛頓協議》《悉尼協議》等權威課程認證標準可以為我國高校提供參考。在基于OBE（成果導向）的教育理論支撐下，各高校還需要開發共識的權威的認證標準，讓專業類課程實施為成果服務。近年來，基于OBE教育已在一定程度上得到實踐。

3 研究方案與實踐

3.1 課程教學設計流程

以學生為中心教學，以結果為導向設計教學，解決教育的五個核心問題：

（1）希望學生取得什么樣的學習成果？

（2）為什么讓學生取得這些學習成果？

（3）如何幫助學生取得這些學習成果？

（4）如何知道學生已取得這些學習成果？

（5）如何保證學生能夠有效地取得這些學習成果？

根據上述核心問題，設計課程教學流程如圖1所示。

3.2 課程建設方案

制訂遞進式的課堂教學方案，層層遞進、逐步深化，以理論知識為基礎，結合項目設計、課外競賽和創新項目培養學生綜合應用實踐能力，如圖2所示。

3.3 課程教學過程設計

以學生為中心，進行教學設計：確定課程目標，根據目標制定教學內容，保證教學過程中資源的投入，每周對課程進行評估，不斷提高學習效果，如圖3所示。

研究反向教學的邏輯結構，“精準”制定課程標準。研究課程目標和畢業要求指標點的關系，進而確定教學方法與課程組織方法，下一步對課程目標進行評估和指標點達成度進行評價。通過，反向設計教學過程的邏輯，可以精準確定課程標準和標準達成度。

3.4 項目式教學模式設計

基于OBE理念的課程項目化教學模式是指以實施完整項目的形式供學生實踐。教師先示范項目中的每一步，作用是引導學生掌握開發完整系統的整體框架知識。按“知識點→項目→模塊→任務→總結”的思路實施教學。模擬企業完整的開發過程，學生全程參與其中，從需求分析開始到項目設計、開發和實現、項目總結等。這樣，學生可以將課程的理論知識與項目實踐有機地結合起來。學生在項目實踐過程中是主要的實踐者。

這種項目式的教育模式，有利于學生積累軟件開發的經驗，提高學生積極性和探索知識的欲望，能克服傳統教育模式的缺陷。

3.5 項目式實踐教學改革

項目化教學模式的核心是教師的引導和學生的主動學習。實施項目式教學要取得好的結果需要建立好的師生間溝通渠道，以便及時地調整課堂策略。以OBE教學理念為基礎，選定游戲類和管理系統類的市場上常用的綜合性的項目。具體項目的選擇需要模擬真實的企業項目。學生的實踐過程貼近企業的工作過程，學生的實踐設計貼近企業設計。第一個實驗班級選擇了如下實踐項目。

項目1：趣味俄羅斯方塊；項目2：挑戰2048游戲；項目3：貪吃蛇大作戰；項目4：超級萬年歷；項目5：圖書管理系統；項目6：學生個人消費管理系統；項目7：企業員工管理系統；項目8：學生信息管理系統。

4 研究成果

本研究投入實踐從三個方面評估項目成果：學生參與課程積極性、學習成績和程序開發綜合能力。

分別抽取傳統教學方式2個班級和項目式教學方式2個班級進行比較，總結學生參與課程的積極性和學習成績：

（1）學生學習興趣方面從學生的實踐報告總結、期中教學評價總結和期末評價總結中總結反饋信息。結論是：學生投入項目實踐的積極性大大提升。另外一個方面訪談課程老師，對學生參與項目的積極性和投入程度進行評價，結論是：項目式教學比傳統教學方式效果明顯提升。

（2）學習成果方面，結論是：項目式教學比傳統的教學方式學生的成績提升明顯，特別是學生的創造性方面提升明顯。

5 結語

本研究圍繞研究OBE理論為基礎，以學生為中心，以成果為導向，對程序設計基礎課程綜合實驗課程做了如下研究和實踐：

（1）主要圍繞解決教育的五個核心問題，并基于OBE教育理念展開研究和設計。

（2）開發遞進式的課程教學方案，層層關聯、逐步深入，在培養過程中實現OBE的核心目標，培養出滿足工程教育專業認證要求的可以解決“復雜工程問題”的程序設計的應用人才的課程建設方案。

（3）基于學生的需求，圍繞學生開展教學設計和資源配置，圍繞課程目標進行內容設置，圍繞學習效果進行評價和持續改進。

（4）研究反向教學的邏輯結構，“精準”制定課程標準。

（5）基于OBE理念提出了項目化教學模式和項目式實踐教學的改革。