基于OBE 理念的“教賽創”融合創新教學模式研究

王艷 冀松 翟偉芳 王明洋

摘要：為了提高計算機類本科生的實踐能力，從培養學生專業綜合能力角度出發，文章針對以往課程教學中存在的問題，以數據結構課程為例，基于OBE理念提出了“教賽創”三位一體化的創新教學模式。以數據結構教學內容為基礎，將學校的理論教學、學科競賽和雙創教育有效地融合在一起，結合教學思政，解決課程教學中存在的問題，并取得了初步的成效，促進了學生專業綜合能力的培養。

關鍵詞：OBE理念；教賽創；創新教學模式

中圖分類號：G42 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）10-0165-03

在新工科和創新創業教育理念的背景下，中國工程教育的理論與實踐探索進入了一個全新的時代。以新技術、新業態、新產業、新模式為特點的新經濟正蓬勃發展，迫切需要大量新型工程科技創新人才。將創新創業與教育教學相融合，成為高等教育改革的必然趨勢。專業課程教學改革勢在必行，建立以教學為中心的“教賽創”三元一體化融合課程教學模式，也成為專業技術人才培養的時代要求。

計算機專業課程面臨的挑戰在于如何使學生更好地掌握專業知識并加以實踐，如何在學習過程中讓學生掌握與社會接軌的知識，以及如何讓學生畢業后能夠迅速適應社會，從而培養出既適應社會需求又符合現代企業要求、具有工匠精神的應用型、多元化人才。本文在新工科時代背景和應用型本科院校人才培養需求的基礎上，基于OBE理念，以軟件企業對計算機工程人才的知識、能力和素質需求為導向，利用PTA實驗輔助平臺和雨課堂等教學輔助工具，將課程教學、學科競賽和創新創業教育有效融合，研究探討“教賽創”三位一體化的創新式教學模式在提升學生的課程學習、專業技能以及創新創業能力方面的成效。同時，通過與課程思政的結合，實現知識傳授與價值引領在教育教學全過程中的有機融合，使課程與思政教育同向同行，幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀和價值觀。

1 OBE 教育理念

OBE（Outcomes-based Education） 教育理念[1]最早起源于歐美教育體系，又稱成果導向教育或能力導向教育。這是一種以成果為目標導向，以學生為本，采用逆向思維進行課程體系建設的先進教育理念。它將最終的學習成果作為課程設計的起點，逆向展開教學活動，強調學生“學到了什么”，而非老師“教了什么”，側重教學過程的輸出，而非輸入。學習成果是OBE理念的終點，也是起點。

基于OBE理念的教學模式摒棄了傳統的灌輸式教學方法，鼓勵學生提出自己想要學習的內容和期待的學習成果。它考慮到學生的個體差異，不強調學生之間的競爭，而是關注學習成果的深度和學生個人的進步。學習成果代表了一種能力結構，它應該能夠被直接或間接地評估。根據每位學生達到教育目標的程度，教育者會賦予不同的評定等級，并進行個性化評價。通過精確掌握學生的學習狀態，教育者將學生的學習進程劃分為不同的階段，并為每個階段設定明確的學習目標。這樣的做法旨在通過滿足學生的需求和興趣，促進學生的自主學習和實踐，培養其獨立思考、解決問題和創新的能力。這樣，不同學習能力的學生可以在不同的時間里，通過不同的途徑和方式，達到相同的教育目標[2]。

2 課程概況及教學現狀

數據結構課程是計算機科學與技術、大數據等計算機類專業的一門核心課程，它是非數值型程序設計的基礎，同時也構成了各種編譯程序、操作系統、數據庫系統及其他大型應用程序設計與實現的重要基礎。此課程不僅理論性強，同時也具有較高的實踐性，因此一直受到國內外計算機專業教師的高度重視。數據結構課程所涉及的知識點較多，包括四種邏輯結構、兩種存儲結構、常見的基本操作，以及查找和排序等典型算法。這些算法通常以偽代碼的形式描述部分核心代碼，其難點分布跨度大，理論性和實踐性都較為突出，并且具有高度抽象的特點。

傳統的數據結構課程教學主要依賴教材和參考書，以理論教學為主，將數據結構的主要內容劃分為線性結構、樹形結構、圖形結構、查找和排序等幾個部分。在每個部分中，首先介紹基本概念和操作的特點，然后通過代碼講解基本操作的算法過程。由于實踐課時較少，可利用的資源相對有限，導致理論無法與實踐操作緊密結合，學生學起來較為困難，更難以將所學知識應用于實際。此外，一些地方學院的學生基礎較為薄弱，缺乏自主學習的動力。一方面，他們的數學邏輯能力較差，對高等數學、離散數學、數值計算等數學課程的掌握不牢固；另一方面，對于程序設計基礎課程中的指針和結構體等內容理解不足，對程序設計語言的語法掌握不夠扎實，無法完全理解程序設計的思想。這些因素都在很大程度上影響了學生學習數據結構課程的積極性。

因此，本文基于OBE教育理念，以學科競賽為驅動，以教學為中心，以創新創業為拓展，針對數據結構課程的教學進行線上線下資源的整合，提出了“教學- 競賽-創新”三元一體化融合創新的課程教學模式。該模式旨在將理論知識與實踐緊密聯系起來，從而提高教學質量，擴展學生的知識面，全面培養和鍛煉學生的創新意識和創新能力，提升學生的專業綜合能力。

3“ 教賽創”融合創新教學模式構建

3.1 以教學為中心，融合課程思政，進行理論環節和實踐環節創新

教學以OBE教育理念為指導，圍繞理論教學和實踐教學兩大方面展開，并在教學形式和教學內容等多方面進行創新改革。以PTA實驗輔助平臺和雨課堂作為教學輔助工具，采用線上線下相結合的教學模式，構建數據結構課程的線上教學資源。這些資源融合了教材、慕課、微課以及教學平臺等更為豐富的元素，通過學科競賽、創新創業項目等途徑，改變了傳統教學活動僅限于課堂的模式，將計算機領域的前沿性、實踐性知識深度融入教學內容中。同時，引入不同層次的競賽真題，豐富教學案例，有效調動學生的學習積極性。

在理論教學過程中，教師借助雨課堂實現線上與線下相結合的教學模式。為了激發學生的學習興趣和提高課堂參與度，教師開展了多樣化的教學活動。在課前預習環節，教師根據教學目標將概念性內容細化為具體知識點，并設計雨課堂預習課件，通過雨課堂小程序分發給學生以便進行自主學習。在課堂教學環節，教師設計含有測試習題的雨課堂課件，在講解完一個知識點后即時發送對應習題給學生進行答題。利用雨課堂的統計分析功能可了解學生的掌握程度，并據此調整課堂進度。課后，根據課堂習題情況，教師設計雨課堂測試課件，幫助學生更好地鞏固學習成果。在整個理論教學過程中，教師能夠動態監控學生的學習狀態，及時了解學習效果，從而更有效地促進學生學習[3]。

在實踐教學過程中，教師通過PTA實驗輔助平臺實現線上與線下實踐練習的結合，并注重理論與實踐的緊密結合。在線下實踐環節中，教師根據教學目標制定每堂課的實驗項目，并在課堂上組織學生分成小組進行討論和交流，以提升學生的參與積極性和自主性。至于線上實踐，教師通過PTA平臺設立線上教學資源庫，根據學生的能力水平選擇不同層次的習題，并設置完成時間。這種做法打破了傳統的教學時間和場地限制，促使學生通過線上習題的練習來鞏固課堂所學知識，并提高實踐技能。這樣的教學方式讓學生加強了對課程知識的學習和理解，幫助學生實現學習目標。通過這種實踐的檢驗，學生能夠將所學知識綜合應用，達到了學以致用的目的。

在教學過程中，也要注重思政元素的融入。針對數據結構課程的教學內容及特點，建立一套數據結構思政案例庫，深入挖掘課程中蘊含的思政元素，并將其融入課堂教學之中。同時，在實踐課的習題設計中，也要巧妙地融入適當的思政元素。通過這種方式，情景編程題不僅鍛煉了學生的編程能力，還潛在地強化了理工科課程中思政教育的內容，彌補了理工科課程在思政教育方面的不足。

3.2 以競賽為驅動，進行分層次能力培養創新

將學科競賽訓練融入日常教學中，根據教學內容選取合適的競賽真題，融入教學課件，讓學生了解不同競賽的內容，旨在提升學生對競賽的信心與興趣。積極鼓勵和引導學生參與各種層次的學科競賽，旨在磨煉和提高學生的實踐及創新能力。分層次的能力培養模式，即根據學生的基礎和需求，進行個性化的指導和培養。教師應提前調研不同層次的程序設計和算法類學科競賽，根據學生的能力和層次安排參與合適的競賽。針對數據結構課程既理論性強又實踐性強的特性，需要強化學生的基礎能力，并要求學生將所學的知識和技能應用于實踐。教師組織并鼓勵所有學生參加全國大學生計算機技能應用大賽以及全國高校計算機能力挑戰賽的程序設計賽道，并從兩項賽事中挑選表現優異的學生，進一步接受競賽能力培訓，組織他們參加藍橋杯全國軟件和信息技術專業人才大賽。通過競賽成績不僅可以檢驗課程教學成果，而且還能進一步強化學生的實踐能力。此外，競賽也可以激發更多學生對專業課程的興趣，提高他們的學習積極性和專業能力，培養創新思維和實踐能力，同時選拔出對課程和專業有興趣和特長的學生。

學科競賽強調實際操作和團隊合作，這對提高學生的實踐技能和團隊協作能力極為有利[4]。在團隊中，學生能夠互相學習、協作，并通過與其他團隊的交流與競爭，不斷提升個人能力。學科競賽活動重視實踐和應用，參與競賽使學生得以將理論知識轉化為實際操作技能，培養解決問題的能力，并增強實踐技能。此外，參加競賽活動不僅讓學生獲得寶貴的實踐經驗和技能，還提供了與其他優秀學生交流和競爭的機會，這有助于促進彼此的成長與進步，并在不同平臺上展示自己的創新成果。

3.3 以雙創為拓展，提升創新思維

雙創，即創新和創業，強化學生的創新創業教育是培養學生創新精神和實踐能力的重要途徑。具體而言，要培養學生對世界的好奇心和求知欲，鼓勵他們主動提出問題并積極尋找答案。這樣可以促進學生將學習過程中的發現與思考轉化為對知識的深刻理解和實際應用，激發創新思維和探索精神，加深對知識和行業的理解，并由此轉化出更多的可能性。這一過程是學生進行知識內化的必要步驟。

推進專業教育與創新創業教育的深度融合，應以多樣化的課程內容、教學形式和學生能力培養為基礎，深度結合課程教學與就業市場的需求。在課程內容上，通過引入豐富的案例，將知識傳授、能力培養和提升融為一體，引導學生從創業的角度思考問題，培養他們的創新意識和創業精神，同時激發他們的創新思維。增加課程設計環節，組織學生參與實踐項目，使他們能夠親身體驗解決實際問題的過程，培養他們的問題解決能力和創造力，從而促進學生的專業創新能力的發展。通過創新的課程內容建設和教學方法改革，創造課堂教學、課程設計、學生競賽與創新活動相結合的新形式，可以進一步提升學生的綜合能力，并促使學生從“知識型”向“能力型”轉變[5]。“教賽創”三位一體化創新式教學模式具體如圖1所示。

4 創新成效

基于OBE理念的“教賽創”三位一體化創新教學模式實現了教學內容的優化、教學方式的改進和教學效果的提升。該模式以教學為中心，建立解決問題的課程教學思路；以學科競賽為驅動，從中提取教學案例和實踐內容；以創新創業為拓展，拓寬學生知識面，提高教學質量和競賽效果，充分發揮學生的專業綜合能力。在課程教學改革的實施過程中，課堂氣氛明顯活躍，能夠充分調動學生的學習興趣和主觀能動性。教學質量和學生的實踐技能水平有了顯著提高，學生對學習和參與競賽的興趣與信心同樣得到了明顯提升，學習效果全面提升。

4.1 學生對創新教學模式具有正面反饋

本次研究收集了131名學生的反饋并進行了整理，在10分制的前提下，學生對于自主學習能力、知識運用能力、問題解決能力、探索能力和創新思維等方面的平均評分均達到了9.0以上，尤其在自主學習方面更是達到了9.9，結果如圖2所示。因此，學生普遍認為在學習過程中通過“雨課堂”和PTA實驗輔助平臺的使用，能夠幫助他們更好地進行課程的預習和鞏固，將理論知識與實踐操作有效結合起來。這種方式提升了他們對數據結構知識的深入理解和應用能力，有效地提高了他們自主學習和探索的能力。

4.2 學科競賽的參與度和獲獎率明顯提升

在2022年和2023年選用創新教學模式教學的班級中，學生參加競賽的積極性明顯提高，獲獎人數和獲獎層次明顯提升。在2023年全國大學生計算機技能應用大賽中，共有62人報名參賽，其中37人分別榮獲初賽一、二、三等獎，其余人均獲得優秀獎，14人入圍決賽；在2023年全國高校計算機能力挑戰賽中共有53人報名參賽，其中25人分別榮獲初賽一、二、三等獎，11人榮獲決賽二等獎和三等獎；在2023年第十四屆藍橋杯全國軟件和信息技術專業人才大賽中也成績顯著，共有10人報名參賽，榮獲二等獎1名，三等獎5名。

總體趨勢顯示，更多的學生在學習過程中能夠更積極地參與討論并進行深入交流，他們能夠不斷迭代改進數據結構和算法，展現出強烈的解決問題的意愿。同時，學生通過主動學習，能夠將新學的知識融合到自己的知識體系中并應用于實際，這對于培養創新能力至關重要。在未來的教學過程中，應進一步利用教學資源，加深和擴展教學改革與創新，以更有效地激發學生自主學習的動力，并將該模式應用于其他計算機專業核心課程的教學實踐中。

參考文獻：

[1] 李志義.解析工程教育專業認證的成果導向理念[J].中國高等教育，2014（17）：7-10.

[2] 馮榮.基于OBE理念的雙問融會創新教學模式研究：以Py?thon課程為例[J].山西青年，2023（4）：18-20.

[3] 王莉，王麗珍.基于OBE的計算機組成原理線上線下混合一流課程建設研究[J].中國現代教育裝備，2023（1）：73-75，79.

[4] 李揚，葉夢琦，蘇駿，等.基于OBE理念的學科競賽創新培養模式研究[J].教育教學論壇，2019（35）：105-106.

[5] 胡漢橋，陳明魁，楊時川“. 教賽創” 融合的發動機電控系統檢修課程教學改革探索[J]. 汽車實用技術，2021，46（11）：151-153.

【通聯編輯：張薇】