OBE視域下計算機文化基礎課程教學改革實踐探究

陳揚 楊珺菲 李龍 崔悅 楊光

摘要：計算機文化基礎課程是新疆理工學院非計算機專業學生的必修基礎課程。由于生源中有相當比例的疆內各少數民族學生，學生的基礎參差不齊。通過實際教學和對高校學生來源分布以及近幾年學生平時成績和期末成績的分析，發現許多學生存在理論知識不扎實、實踐操作不熟練等問題，導致教學效果不盡如人意。文章針對新疆理工學院計算機文化基礎課程的教學現狀和學情特點，結合OBE（Outcomes-based Education） 教學理念，以目標為導向，按照計算機文化基礎人才培養要求，分析和挖掘課程中存在的問題。針對學校的學情和學生的特點，探索了計算機文化基礎課程教學改革的方法，并通過教學實踐驗證了改革的合理性。

關鍵詞：計算機文化基礎；民族學生；教學改革；OBE

中圖分類號：TP311? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）09-0126-03

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

0 引言

計算機文化基礎是高校一門公共基礎必修課程，面向大部分非計算機專業學生。教學內容由16學時理論課和32學時實踐課兩部分組成，其理論與實踐課時分配比較合理，比較注重實踐教學，但是在實際教學中發現，由于學生基礎參差不齊，在理論課的教學中，很多概念、定義學生們不能深刻理解；在實踐課中，很多學生們只會生硬地按照實驗步驟去一步一步操作，并不能做到舉一反三。

OBE（Outcomes-based Education） 是在20世紀60年代被提出的一種教育理念，強調學習的目標和學生的實際應用能力。它明確定義學生應該達到的具體目標，然后基于這些目標來設計教學和評估學生的學習成果。OBE理念被提出后，在世界各國教育領域得到應用，尤其在高校教學改革中，OBE理念得到了廣泛的發展和應用。陳海[1]等人提出設計并實施基于OBE理念融合翻轉課堂的“食品物性學”教學實踐，以此調動學生積極性。吉喆[2]以OBE理念為指導，對課程進行重構，鼓勵學生自主學習。汪維[3]等人以OBE理念為基礎，優化課程的內容設計及其考核體系，激發學生積極性，提高學生的創新能力。高敏捷[4]等人探討OBE教學模式下實訓課程改革思路，提出具體的課堂教學實施方案，使OBE教學理念與實訓課程深度融合，創新實訓課程教學方式，更好地推動實訓課程教學活動。劉益真[5]就OBE理念的“專創融合”教學改革進行探討和實踐，有效提升了教學質量。程京艷[6]基于OBE理念設計了以學習成效為最終目標的涵蓋課程各要素的課程評價指標，將研究重點由教學改革延伸至課程規劃并不斷優化選課制度，從而全面推動課程教育質量的提升。

本文將在眾多學者的研究基礎上，結合OBE教育理念，依據學情特點，深度挖掘理論課與實踐課教學效果不足的原因，并提出相應的教學改革方案。

1 計算機文化基礎課程教學現狀分析

計算機文化基礎課程共48學時，理論課程占16學時，內容包括計算機基礎理論知識、操作系統、Word、Excel、PPT、計算機網絡概述、多媒體技術等。實踐課程占32學時，內容包括計算機基本操作、軟件下載安裝、Word練習、Excel練習、PPT練習等。

從生源角度分析，班級中民族學生比例很大。以工商23-2班為例，班級學生總數為42人，民族學生人數為24人，少數民族學生占比高達57%。由于生源接受的初等教育資源存在很大差異，導致整體班級的基礎存在很大差異。

從授課計劃分析，理論課與實踐課學時劃分合理，在教學中能夠注重實踐。但在16個學時的理論課程內，對教師而言授課時間較為緊張，不足以覆蓋所有授課內容。對于基礎較差的學生，完全掌握所有理論知識十分困難。

從教學角度看，許多老師授課時使用教材配套的PPT課件。課件內容全面，包含了教材內所有知識點，也有許多配圖和對應的案例，大大節約了備課時間。然而，教材配套的課件內容冗余，缺乏側重點，數據未及時更新。使用此類課件進行授課導致課堂內容單調，氣氛沉悶，學生缺乏學習興趣，也無法抓住重點。

綜上所述，基礎較差的學生人數占比較大，教師講課手段單一，導致在計劃學時內學生無法對知識進行有效的學習。學生基礎參差不齊以及理論學時不充分屬于客觀條件，難以改變，而教師授課手段單一則屬于主觀條件，可以通過一定方法改變。本文將結合OBE教育理念來設計計算機文化基礎理論課堂改革方案。

2 結合OBE教育理念的計算機文化基礎教學改革方案

OBE（Outcomes-based Education） 意為基于學習產出的教育模式，強調的是教學效果，而不局限于固化的教學過程。OBE教育理念內涵可以總結成3個詞：成果導向、學生中心、持續改進。成果導向指的是以最終學習效果為導向。學生中心是以學生發展為中心，不能泛化和窄化。持續改進指在以成果為導向、以學生發展為中心的前提下，持續地對教學方案進行優化，使課堂效果趨于完美。

在OBE教育理念的指導下，將整個計算機文化基礎課堂設計為預期學習成果、課前、課中、多元評價與質量監督4大部分。OBE教育理念流程圖如圖1所示。

在預期學習成果模塊中，作為教師，要明確培養目標。要明確這門課的最終培養目標，以及這堂課的教學目標，以目標為導向，貫穿整堂課的各個教學環節中。課前環節是學生的主場，花費大約5～10分鐘時間，讓學生自主預習并進行討論。這樣能夠使學生自學并有效吸收一些簡單的基礎知識，同時對難點知識也有一定的初步理解，有助于學生更好地理解后續課程中老師對知識點的講解。在課中環節，是教師的主場，花費大約30分鐘，對重點難點進行有針對性、有方法地講解。在此環節中，要相信學生“人人可成才，人人能發展”。在多元評價與質量監督環節中，應根據學生達到的實際目標設置一些評價指標來衡量教學效果。評價指標應具有多維度、科學性和真實性，使其能夠客觀準確地反映教學效果。

通過OBE，學生能夠更加明確地了解他們需要達到的目標，學習變得更加有目的性和實用性。同時，教學和評估的緊密結合也能夠幫助學校不斷改進教育質量，使學生更好地適應現實社會的需求。

3 以計算機文化基礎第六章內容為例的教學實踐

本節將以計算機文化基礎第六章內容結合OBE教育理念設計一堂時為45分鐘的教學內容，并驗證教學效果。首先說明一下傳統教學是按照教材知識點順序進行講解，即依次介紹計算機網絡的發展、數據通信的基本方法、計算機網絡結構、因特網的基本服務幾大方面內容。通過實際教學發現效果不佳，學生沒有接觸過計算機網絡的概念，因此講完概念后直接講其分類和發展，再講數據通信的基本方法，包括數據傳輸方式、復用技術等，再講計算機網絡結構中的拓撲、網絡協議和模型，以及通信設備。知識點零散，學生聽課也只能對零碎的知識點進行理解，無法建立完整的知識框架。本文將傳統教學模塊進行拆分、整合，將所有知識點劃分成“組網前”和“組網后”兩部分。本節針對“組網前”的理論知識，即第一節課進行教學設計，從“組網需要解決哪些問題”入手，將計算機網絡的概念、常用通信設備、傳輸媒介、數據傳輸方式、復用技術、MAC地址、IP地址的掌握、網絡模型、網絡拓撲結構以及檢錯與糾錯方法等知識點串聯在一起進行講解。而將“組網后”的知識點，包括計算機網絡的分類、發展以及網絡服務、網絡安全等放在第二節課進行講授。接下來對第一節課的教學環節進行詳細介紹。

首先明確教學目標，花費大約2分鐘時間，對本節課教學目標進行說明。本節課的知識目標如下：

1） 掌握計算機網絡的概念。

2） 了解計算機網絡的常用通信設備和傳輸媒介。

3） 掌握數據傳輸方式以及復用技術。

4） 了解MAC地址，掌握IP地址。

5） 掌握網絡協議及OSI、TCP/IP網絡模型。

6） 了解計算機網絡拓撲結構。

7） 了解計算機網絡中的檢錯與糾錯方法。

本節課的素質目標如下：

通過對計算機網絡基礎理論的教授，增強學生對計算機網絡通信、網絡構建、網絡資源及網絡安全有一個新的認識，使得學生對后面計算機應用產生濃厚的學習興趣，并讓學生能夠將理論知識應用到實踐中。

本節課課前環節中，提出“將多臺計算機連接起來形成網絡，需要解決哪些方面的問題”這一問題，讓學生們查閱教材并互相討論，計劃用時8分鐘。

在課中環節，首先對前述問題進行解答，要解決以下幾個問題：

1） 從網絡互聯使用什么通信設備？

2） 信號采用什么傳輸介質？

3） 如何提高數據傳輸效率？

4） 如何表示網絡中的主機位置？

5） 構造網絡的拓撲結構。

6） 網絡通信遵守的規則。

7） 怎樣判斷和消除信號干擾？

相對應上述問題，也將從網絡通信設備、傳輸媒介、數據傳輸方式及復用技術、MAC地址與IP地址、拓撲結構、網絡協議與網絡模型、檢錯與糾錯方法幾個方面來展開講解。即進入課中環節，計劃用時30分鐘。

本節內容涉及許多概念。對于一些容易理解的概念，應充分發揮學生的自主學習能力進行消化；對于一些難以理解的重要概念，采用舉例的方式進行講解。例如，“串行通信”和“并行通信”的概念分別是“數據在一條信道上一位一位按順序傳輸”和“數據以成組的方式在多個信道上同時進行傳輸”。學生對此可能理解，但是為何串行通信比并行通信效率高可能無法深刻理解。因此，本節課以“收作業”為例進行講解，將“串行通信”比作同學們按學號順序排隊上交作業，將“并行通信”比作同學們同時上交作業。雖然排隊上交作業沒有同時上交快，但老師收到作業后需要整理排序，后者整體效率不高，因此現在多采用串行通信方式。接著提出“串行通信如何提升傳輸效率”這一問題，引出信道復用技術的講解。再例如，將“MAC地址”比作學生的“戶籍所在地”，將“IP地址”比作學生的“現居住地”，將“路由器采用IP地址作為通信地址”類比為“學生購買快遞要填寫現居住地而不是戶籍所在地”。為了加深學生對OSI網絡模型和TCP/IP網絡模型的理解，將通信過程類比成“快遞打包過程”，將兩種網絡模型的關系比作不同的快遞公司的關系。在對知識點講解完成后，進行在線測試，測試內容以主觀題為主，注重考查學生對知識點的理解程度。

接下來進入多元評價與質量監督環節，計劃用時5分鐘，此環節體現了OBE理念中的持續改進，有助于后續對課堂各個授課環節的把握和調整。本節課的多元評價與質量監督環節將在下節實驗設計及結果分析中具體介紹。

4 實驗設計及結果分析

本節針對計算機文化基礎第六章計算機網絡概述部分進行實驗設計，以工商23-1班（41人）、工商23-2班（42人）作為實驗對象。兩個班總人數相近，專業相同，民族生占比分別是53.6%、57.1%，生源分布情況相差不大，采用同一教師進行授課。其中工商23-1班采用傳統方式進行教學，工商23-2班采用本文上節提出的教學改革方案進行教學設計。從課上測評、教師對課堂打分、學生對課堂打分3個維度來進行對比。

在課上測評環節中，兩個班采用同一套測試題對學生知識點掌握情況進行測試，得分進行量化分析，取平均分、成績中位數、不及格人數作為評價指標，具體測試成績對比如表1所示。

從表1可以看出，采用本文提出的教學改革方案進行教學設計的課堂教學效果更好，主要表現在平均分提升13.2分；優秀人數多出近一倍；不及格率大大降低。

在教師進行課堂打分的環節中，授課教師對本節課教學、課堂氣氛、學生活躍度等進行打分，工商23-1班綜合分數為75.2分，工商23-2班綜合分數為88.5分。

在學生進行課堂打分的環節中，工商23-1班、工商23-2班全體學生對本節課教師教學、課堂氣氛、自己對知識點掌握程度等進行打分，工商23-1班綜合分數為79.6分，工商23-2班綜合分數為93.1分。

對兩個班級從上述3個維度成績，即測評成績、教師評分、學生評分進行統計，數據如表2所示。

從上述數據中可以看出，依據OBE教學理念設計出的計算機文化基礎教學方案比傳統教學方式效果更好。

5 結束語

本文結合OBE教學理念對計算機文化基礎課程教學方法進行探索，通過實際教學進行教學效果的檢驗。實驗數據表明，改革后的教學方案能夠進一步提升計算機文化基礎課程的教學質量，能夠實現以學生發展為中心的教育理念和以結果為導向的教學目標。在以后的教學中，應繼續探索符合學情特點的教學方案，做到因材施教，讓學生人人有進步。

參考文獻：

[1] 汪維，李科斌，霍慶，等.基于OBE理念的工程熱力學與傳熱學教學改革[J].高教學刊，2023，9（28）：136-140.

[2] 陳海，羅惟，張宇昊.基于OBE理念和翻轉課堂融合的“食品物性學”教學改革實踐[J].食品工業，2023，44（10）：214-219.

[3] 吉喆.OBE理念下新聞采寫課程實踐教學改革研究[J].長春師范大學學報，2023，42（11）：144-147.

[4] 高敏捷，周洪光.OBE教學理念下實訓課程的教學方案設計[J].內燃機與配件，2023（19）：122-124.

[5] 劉益真.基于OBE理念的“專創融合”教學改革研究——以高職商貿類專業為例[J].現代職業教育，2023（28）：13-16.

[6] 程京艷.基于OBE理念的大學英語課程體系綜合評價研究[J].外國語文，2023，39（5）：154-162.

【通聯編輯：梁書】