OBE教育理念下實踐課程多元化教學改革實踐探析

朱萍 李玲 徐喆

隨著現代教育理念的發展，傳統教學模式日趨被多元化的教學設計取代，本文旨在探討基于OBE（探索、研究、觀察、經驗）的實踐課程多元化教學設計方案。OBE模型是一種教育實踐，它將教師在課堂上引導學生探索、研究、觀察和運用自己的經驗等活動相結合，以更有效地激發學生的學習興趣和活動參與度。本文的研究可以為現代實踐課程的多元化教學設計提供參考，有助于提高學生的學習效果，并使學生在實踐中更加深入地體會學習的價值。本次研究注重學生的主體性，強調通過多元化的學習活動提高教學質量，旨在培養學生的實踐能力和創造力。本文就OBE-CDIO理念在教學中的應用進行詳細分析，旨在探討這一理念在教學實踐中的實施效果及其優勢。

為深入貫徹《中共中央國務院深化新時代教育評價改革總體方案》，探索建立新的課程評價體系，優化檢驗學生學習成果的方法途徑，挖掘提高教學質量的關鍵因素，融合了OBE-CDIO的教學方式便是實現以上需求的一種有效評價方法。它提出了一個具有多重競爭力多元化教學模式，從而實現設立的教學目標，幫助學生提升學習能力。本文研究的主要內容就是通過對當前應用型本科院校內程序設計實踐教學方式轉變，通過融合OBE-CDIO理念的教學方式來激發學生的創新性潛能。程序設計在學習過程中需要對實際問題進行算法分析，進而通過計算機語言編寫程序實現算法，解決現實中的問題，通過將OBE-CDIO理念引入程序設計課程教學中，從而加強理論與實踐教學環節相結合，在加深學生理論知識理解的同時，強化學生的實踐動手能力，因此，OBE-CDIO理念在學習程序設計類課程中的應用成了不可或缺的重要教學環節。

1 OBE理念的教學原理

OBE模型是一種教育實踐，它是將教師在課堂上引導學生探索、研究、觀察和運用自己的經驗等活動相結合，以更有效地激發學生的學習興趣和活動參與度，它的教學理念是以學生為中心，以學習活動為重點，致力于培養學生學習能力，提高學生的學習效果，改進學生的創新精神。而融合了OBE-CDIO理念的教學方式則更好地體現了理論知識與實踐教學的結合，該理念是以培養學生自主解決問題的能力為出發點，學生通過參與實踐性學習活動，了解常見問題和情況，主動探索解決問題的路徑，增強克服障礙、完成任務的能力，有利于學生教學成績的提高。此外，通過解決問題有助于激發學生的學習興趣，促進學生的學習主動性，實現學習成功。另外，學生在參與解決問題的過程中，承擔著不同的職責，使其能夠正確使用現有知識和技能進行綜合思考和解決問題，學習協作共同完成任務。

2 將OBE-CDIO理念應用到課程設計

OBE-CDIO理念作為一種實踐課程多元化教學設計方案，它的出現可以使工程類課程的內容更加豐富，使教學變得更加高效、有趣，并給學生提供更多的學習機會。因此，由OBE-CDIO教學理念開發的工程課程設計和實施可以通過以下幾個方面實施（以C程序設計為例）：

2.1 融合OBE-CDIO理念采用項目驅動教學

整個教學過程以項目為主線，課程知識點與項目緊密結合，實踐與理論教學并行設計的教學項目涵蓋教學內容的所有知識點，貫穿整個教學過程，并按照CDIO思想從需求分析、概要設計、詳細設計、編碼測試、交付與驗收的流程指導學生進行項目設計，使學生掌握了使用C語言進行軟件開發的基本技能，形成以OBE-CDIO的思想解決實際問題的思維方式。這里的項目并不是多么復雜或者是有難度的大項目。在教學設計中要利用模塊設計的方式，把知識點整合到小型的項目中。從簡到繁，項目設計代碼盡量精煉，這樣能很快地讓學生接受CDIO的理念，為后繼的學習提供動力。融合OBE-CDIO理念項目驅動教學框架如圖1。

2.2 構建生態個性化學習環境

構建生態個性化學習環境應該根據學生的學習目標和需求來設計，以滿足不同學生的個性化需求。學習環境應該提供多樣化的學習資源，包括書籍、視頻、音頻、圖片等，以滿足不同學生的學習風格和興趣。利用技術手段，如人工智能、大數據分析等，對學生的學習行為和學習成果進行分析和評估，以便更好地了解學生的學習需求和進展情況。個性化學習環境應該鼓勵學生自主學習，提供自主學習的機會和資源，如自主學習的任務、項目、社區等，還應該提供個性化的反饋和支持，包括學習進展的反饋、學習困難的支持等，以幫助學生更好地學習。學習環境由多媒體教室、實驗室機房、線上網絡課程和專業實驗室構成。個人電腦只需安裝Visual Studio及EasyX軟件實驗環境，這樣就以學生為中心全方位全面化構建了生態個性化的學習空間。

對于不同的項目任務，學生可自主選擇合適的學習實驗環境來完成。例如，OBE-CDIO案例之一，在學習C程序設計課程中的輸入輸出知識點時，調用C51庫函數可以引入項目驅動——點亮第一個LED燈。在硬件條件資源緊張的情況下，可以構建虛擬仿真技術平臺完成實驗。在實驗過程中，利用C語言進行IO端口控制。以此繼續延伸閃爍燈項目、流水燈項目、跑馬燈項目等編程實驗。通過虛擬仿真技術平臺完整實現程序代碼運行，讓學生看到閃爍的動畫效果。例如，OBE-CDIO又一案例，在學習C程序設計課程中的結構體知識時，可以結合之前學過的函數、條件、循環等知識點，再利用EasyX軟件實驗環境設計出個人喜好個性化的動態圖畫。當美麗絢爛的花朵在電腦屏幕展開的那刻，學生們的成就感滿滿。這樣可以激發學生練習的濃厚興趣，會讓學生主動地融合CDIO理念去完成項目實踐。從而更好地鞏固程序設計基礎知識。總之，構建生態個性化學習環境需要綜合考慮學生的學習需求、學習資源、技術手段、自主學習和個性化反饋和支持等方面，以滿足不同學生的個性化學習需求。

2.3 提升實踐項目完整性及創新能力

前期有了OBE-CDIO理念及學習興趣，學生主動去完成實驗項目。項目最核心的部分是學生的OBE-CDIO過程。以學生為主體是本項目實施的關鍵，也是OBE-CDIO項目教學法的根本要求，但在實驗過程中，學生還存在著對OBE-CDIO的教學方式不熟悉、無法獨立完成從需求分析、概要設計、詳細設計、編碼測試、交付與驗收這一系列流程設計的情況，如果教師不注意引導或者引導不力，學生會不知如何下手，這樣不僅浪費時間，也起不到任何有益效果。因此，教師在實際設計實驗指導過程中要適量提供參考基礎代碼，及時引導學生向預期學習效果前進，不可以為了創新或是達到目標而盲目跟從。在教學過程中，可以從簡單的程序入手，講明需求分析及設計框架后，再詳細設計部分，實驗項目中可先展示部分框架代碼，主要關鍵內容，如涉及到教學知識點的部分可以以補充或填空的形式讓學生完成。最后測試通過，這樣學生有基礎循序漸進再深入課程進階。通過這樣的形式，既可以完成知識點的掌握，又鞏固了學生對整個實驗項目的理解。在此基礎上，學生會不自覺地去改動代碼。這樣一個小項目由不同的設計完成體現出了學生的創新能力。課程項目驅動教學培養目標對應劃分如表1。

2.4 采用協同合作團隊教學模式

協同合作團隊教學模式是一種以團隊為單位，通過合作、協作、互助等方式，共同完成教學任務的教學模式。以下是采用協同合作團隊教學模式的實施步驟：

（1）明確目標。教師應該明確教學目標，確定學生需要達到的知識、技能和能力，以便團隊成員能夠共同努力，達成共同目標。任課教師根據自身的科研實際，主張學生積極參與實踐科研課題，并研究程序設計與開發，把握課題研究方法，教導學生加強自身的科研能力與使用科技成果的能力。

（2）組建團隊。教師應根據學生的興趣、能力、性格等方面，組建一個具有多樣性的團隊，團隊成員應該共同制訂計劃，明確任務分工、時間安排、資源利用等方面的細節，以便團隊成員之間能夠協調一致，共同完成任務。團隊成員之間能夠相互補充、相互協作。指導教師幫助學生合理運用理論知識與實踐相結合，合作完成一件程序作品。

（3）分工合作。教師應該根據學生的特長和興趣，合理分配任務，讓每個團隊成員都能夠發揮自己的優勢，同時也要鼓勵團隊成員之間相互協作，互相幫助。讓學生在相互合作中完成學習任務，這種方法能讓學生們產生協同合作并且相互依賴、相互信任，有助于增強學生的主體意識和集體榮譽感，有助于學生們相互交流并且形成融洽的人際關系，提高合作能力。

（4）實施任務。團隊成員應該按照計劃，分工合作，共同完成任務，同時也要及時溝通，協調解決問題，確保任務能夠順利完成。團隊項目作品進行演示比拼，最后的評比不僅僅是項目質量的比拼，更是學生們合作質量的比拼，其中優秀的作品將保留下來，作為下一屆學生學習的榜樣。

（5）評估反思。教師應該對團隊成員的表現進行評估，同時也要鼓勵團隊成員之間進行反思，評估團隊成員的表現可以幫助教師了解每個成員的優勢和不足，從而更好地分配任務和提供必要的支持和指導。同時，鼓勵團隊成員之間進行反思和總結可以幫助他們更好地理解項目的過程和結果，發現問題并提出解決方案，從而提高團隊的整體效率和成果。總結經驗，發現問題，以便下一次能夠更好地開展協同合作團隊教學。

3 數據分析及教學反饋

關于應用效果分析及數據采集采用電子問卷調查的方式，通過問卷平臺發布“基于OBE-CDIO理念的程序設計課程學習效果調查問卷”，本問卷的目的是調查學生對程序設計的課程改革實施的效果反饋分析。該問卷采用利克特五級量表法進行設計，設置了各類單項選擇題，每道選擇題設置五個選項，選項分五級“很不滿意、不滿意、一般、滿意、很滿意”，對應分別計分“1、2、3、4、5”，根據數據結果進行考量分析。問卷在教學案例實施后立即對實驗班進行發放，所收回有效問卷數量為實驗班44份。本問卷調查從教學內容、教學方法、能力培養、考核評價四個維度進行設計、統計與分析。如表2選擇頻數和百分比數據的分布情況表。

從上表可知，樣本中無一人選擇“很不滿意、不滿意”選項。如圖2所示，“課程教學內容具有啟發性、能夠突出工程實踐能力的培養”中超過7成樣本選擇“很滿意”。從“課程中使用了現代教育技術手段對課程的學習有很大幫助”來看，樣本中“很滿意”相對較多，比例為77.27%。“課程教學活動中融合虛擬仿真技術平臺完成實驗對程序設計有很大幫助”中樣本中有72.73%為“很滿意”。從“課程提高了您的分析和解決問題的能力”來看，樣本中“很滿意”相對較多，比例為84.09%。從“課程提高了您的實踐操作及應用能力”分布上，大部分樣本為“很滿意”，比例是75.00%。從“課程教學評價方式能合理評價您的知識、技能的掌握情況”分布上，大部分樣本為“很滿意”，比例是72.73%。從“課程教學評價方式能激發您的學習興趣和主動性”來看，樣本中有超過8成的樣本為“很滿意”。從“課程教學評價能幫助您清晰了解和認識學習目標和學習任務”分布上，大部分樣本為“很滿意”，比例是77.27%。各項題目問卷調研的滿意度都較高。

4 結語

在教改過程中將理論教學和實踐教學結合起來，學生不僅可以理解工程理論，而且可以使用所學知識解決實際問題，平時應該重視對學生的激勵，使學生更加愿意接受復雜的工程任務，也有助于更深地理解工程知識。基于OBE 理念的實踐課程綜合多元化課程設計要求：一是要結合學生的學習需求，建立OBE-CDIO導向的實踐課程的目的和學習成果；二是結合實際情況，根據課程目的和學習成果，設計多個課程實施方案，確定每個課程單元的學習活動內容；三是根據課程實施方案，挑選實施技術和實施方法，并將多種實施技術和實施方法進行有機結合，使課程實施過程多元化；最后根據課程實施方案，定期進行課程回顧性評估，根據實施情況及反饋結果，及時調整教學設計，確保課程實施的及時性和有效性。

本文系2022年度河北省教育科學規劃領導小組辦公室教育科學“十四五”規劃課題立項課題“OBE教育理念下實踐課程綜合評價改革創新探究”，課題編號：2203213；

2022～2023年度河北省高等教育教學改革研究與實踐項目“人工智能與信息技術融合的新醫科計算機公共課教學改革研究”，課題編號：2022GJJG334。

（作者單位：1.河北北方學院科研處；2.河北北方學院信息科學與工程學院；3.河北北方學院生態建設與產業發展研究中心）