基于OBE理念的程序設計類課程教學質量管理模式改革實踐探析

關鍵詞：工程教育認證；程序類設計課程；成果導向教育

0引言

隨著產業技術的進步，社會對高校“科班”培養的高素質程序設計工程人才仍有較大需求缺口，而且，行業技術內容的快速更新和提升，對高校程序設計類課程培養的內容和質量也有了更高的要求。黨的十八大以來，國家層面出臺了如《深化新時代教育評價改革總體方案》[1]等一系列文件，著重強調了高校在教學質量管理改革的重要性。然而，目前不少高校的程序設計類課程仍然遵循“老一套”教學模式，“一套PPT”“一張試卷”“考教不分離”等現象沒有得到根本扭轉。而隨著工程教育專業認證工作的開展，基于OBE模式來改進教學方法，提升教學效果得到了廣泛的認同，應用OBE理念在程序設計類課程的教學改革在國內取得了大量的研究成果。如唐媛[2]等提出了基于OBE的數字化立體課堂。而將“構思—設計—實施—運作”（CDIO[3]）模式融入OBE中，以提升學生學習主動性、積極性和實踐能力的課程改革模式的嘗試也取得了不錯效果。

但必須看到的實際情況是，雖然一些學校采用了OBE方式進行教學質量管理和反饋，甚至也通過了工程教育專業認證，但工程認證主要以材料為依據，中肯地說，為了滿足認證標準而進行“材料運行”的情況不在少數。很多課程任課教師負責全部課程評價，主觀因素也會使得評價數據在一定程度上粉飾和背離實際教學運行情況，這使得程序設計類課程作為一類十分重要的工程能力培養課程，在一些學校的教學效果和教學管理質量還不能匹配目前的社會需求。

為清楚地闡述湖南工程學院針對程序類課程的教學質量管理改革內涵，本文在第1章節中首先分析了傳統教學質量評價方式中存在的問題，也對新的、實施認證理念的教學質量評價中可能存在的實際問題進行了分析論述，總結了造成問題的原因。第2章中從程序設計類課程的教學特點出發，本文論述了此次教學改革為程序類設計課程質量評價確立的三個核心原則，以及從原則出發如何建立全機試的考試考核系統。在此基礎上，本文也對全院競爭型的教學組織架構的建設，以及質量觸發式管理機制來激勵師生的方法進行了詳細闡述。第3章結論部分則通過一些具體的數據對此次教學改革的效果進行了比較說明。

1質量評價方式現狀分析

保障程序設計類課程的教學質量管理水平，首先需要的就是能客觀、公正、準確地評價教學質量。有了正確的評價數據，教學質量評價結果分析才能反映出真實學習效果，找出不足并有針對性地調整教學內容、過程和方法，從而在周期性迭代的教學活動中不斷使學習效果向課程目標的逼近，形成課程的持續改進。因此，教學質量評價活動本身開展的質量高低，是教學質量能持續改進的核心[4]。

1.1常規教學質量評價

長期以來，大部分高校對教學質量常規評價的數據主要來自督導聽課、各級領導聽課、同行聽課、課程自評、學生評教、教學檔案材料檢查等過程，這些評價方式容易存在以下問題。

（1）聽課評教主觀性問題。

各種形式的聽課對教師課堂教學雖然可以進行統一的量化和評分，但存在以下不足：

①程序設計類課程的重點在于代碼實踐能力的培養，傳統的講授式教學在新教學方法中逐漸弱化。同時，大部分綜合類高校的評價方式不夠靈活，評價內容由學校層面統一，導致評價手段單一、評價體系不夠全面以及評價標準缺乏專業或學科差異性等問題。

②由于聽課打分數據源自主觀評價，評價結果容易出現片面性，很難避免職位、職稱、親疏關系、學術觀點、個人情感等因素的影響，從而導致評價結果不能真實反映課程的教學質量。

（2）學生評教偏差問題。

自從“教學評定量表”在美國普渡大學應用以來，學生評教作為一種新的教學質量評價手段被引入到高校教學質量管理中[5]。然而，基于實際情況的研究顯示，學生參與評教的行為偏差逐漸成為長期存在的現象[6]，并表現為：①消極型評教行為，體現為棄評或亂評；②詆毀型評教行為，學生因成績不理而對教師進行低分報復；③膨脹型評教行為，學生在教師的指示下，或主動地對教師進行高分評價，以期獲得教師在課程成績評定上的傾斜。

由于這些亂象的客觀存在，學生評教往往與真實教學質量存在一定的偏差。

（3）材料檢查“無效”問題。

教學檔案材料的檢查通常是對教學過程的規范性進行審查，例如試卷內容是否符合要求，試卷批改是否正確，材料歸檔是否完整等。這種檢查通常是對教學基本秩序和基本質量的“及格線”進行兜底檢查。但對于程序類設計課程而言，教學檔案的檢查合格只能說明教學實施過程中沒有違反教學紀律和規范的情況，一般很難通過檔案材料檢查真實反映出實際教學效果——即無法有效反映學生代碼能力的優劣。

綜上所述，常規教學評價中由于各類聽課和學生評教帶有較強的主觀性，而檔案材料檢查僅能反映規范情況，無法有效反映教學取得的實際效果。此外，這些數據都是從教學角度出發，而非從檢驗學習效果的角度出發，從中提煉出教學質量的真實度量值是比較困難的。

1.2基于OBE的教學質量評價

通常在以專業畢業要求分解到內涵觀測點，再反向確定課程支撐點后，程序設計類課程可以確定具體的課程目標，從而在整體教學內容的基礎上，根據專業需求和定位來確立差異。課程教學質量評價的核心是課程目標達成情況的評價。在OBE理念下的教學模式中，教學活動的主角是學生，教學質量評價的側重點是學生的學習效果，而教學實施的關鍵在于引導學生主動要求學習[7]。OBE要求以課程目標達成情況來對教學質量進行評價，回歸了教學評價活動的初衷——檢驗學生學習的效果，相對于傳統教學評價方式有明顯進步。

程序設計類課程屬于典型的工程類課程，OBE理念強調學生能力發展，需圍繞預期目標成果設計教學活動，對教學方式和教學內容一般不做刻板規定，教學活動聚焦于如何達成預期教學成果，關注學生學習知識后具備的能力。基于OBE方式來衡量教學效果和評估教學質量顯然與培養代碼實踐能力為關鍵的程序設計類課程十分匹配。

然而，以實際運行情況而言，目前不少高校的專業雖然以OBE方式作為教學質量評估的方法，卻存在以下問題：

（1）評價主觀性問題。課程達成情況的評價通常由執教的任課教師或執教課題組自行執行和編寫材料。盡管不少高校制定了“形成性評價+考試評價+第三方評價”的綜合考核方案，但無論是形成性考核中的作業、課堂表現、實驗報告等教學活動的評價，還是考試評價中的批改，都是由任課教師來完成，因此難以避免任課教師因為個人好惡、情緒和學術傾向等原因造成的主觀性因素影響。而更為突出的問題是，由于所有評分材料均由任課教師一人之手，很容易形成自評的局面。為了滿足認證要求，有的任課教師會根據情況一定程度上修改對學生的評分，甚至“修飾”材料，從而使得課程目標達成情況的評價結果更為“符合”認證標準，背離了OBE原則的本意和目的。此外，大部分第三方評價通常來自學生，學生評價自己是否達標顯然是“運動員自己當裁判”，其評價分數只能作為特定分析的輔助數據，而不能作為教學質量評價的依據。

（2）“材料式運行”問題。一些課程的教學過程在實施認證前后基本沒有大的變化，只是通過補上認證相關材料的“補丁”，將原有教學過程解釋為符合認證標準的OBE模式。例如，一些專業會根據試卷考點分布情況，反向擬定或修改符合試卷情況的教學大綱，再根據教學大綱情況反向修改人才培養方案。在多數情況下，如何理解某些試卷題目、作業和實驗內容是否支撐課程目標，具有很大的文字操作空間。通過漂亮的教學檔案材料的組織，可以掩蓋教學實施過程中的實際執行情況，實際上形成了一種“做一套說一套”的雙軌模式。

（3）考試考核寬松化問題。一方面，為了迎合專業認證中關于復雜工程問題的能力培養需求，課程考核中提升了考題和考核內容的難度，突出綜合性和問題深度；另一方面，為了美化課程教學效果，任課教師在考核中通過考前考后一些“放水”式操作，將成績和課程目標達成情況控制在一個“令人滿意”的區間，這已成為一些課程授課的常態。此外，還有一些專業在OBE模式實施中誤解了考核考試的原則，將考試考核視為僅僅是檢測手段，用于衡量學生是否達標。然而，從實際情況來看，課程考試除了檢測學習效果的功能外，還應承擔一定的獎懲激勵功能。

2教學質量管理改革探索

針對上述問題，基于原有OBE模式的基礎，此次改革統一對程序設計類課程進行了教學質量管理改革的嘗試。本文以C語言程序設計課程的教學質量管理活動為例，闡述其具體改革方法和效果。

2.1確立教學質量評價原則

真實有效的教學質量評價是教學質量管理活動能夠正確開展的核心和驅動源。從前一節內容的分析可以看出，無論是傳統的評教方式還是OBE導向的評學方式，評價方式上準確反映實際學習情況的關鍵問題。因此，建立盡量客觀的、不依賴于授課教師和學生的教學質量評價方式和過程，是解決教學質量管理浮于形式的主要途徑。其次，考核過程應強調考核的準確性和嚴肅性，使得考核的結果能夠精準對應到知識點和培養目標，不因學習過程的偏差而隨意增減考核難度，同時應杜絕點題等場外因素的影響。

基于此，課程確立了教學效果和質量評價的三個基本原則如下：的主觀性是阻礙質量評價數據

（1）核心原則：客觀。通過建設和使用全自動化的機試系統來替代人工評卷，并確保所有題目為編程型題目。機試系統會根據隱藏的測試數據運行輸入程序，以輸出結果來自動給分，任課教師只負責收集和分析考試數據。

（2）技術原則：準確、公平。保證機試系統中每個知識點不同難度層次都有足夠數量的題目覆蓋。在每個考生面前，考核知識結構和難度設置完全相同的情況下，采用全隨機的形式由系統抽取題目進行考核，確保考核的公平性。同時，這樣的方式最大程度減少任課教師傾向對考核結果的干擾，保證考試公平嚴肅，其結果數據也能準確反映知識點掌握的真實情況。

（3）管理原則：及時。在課程的各個關鍵階段和節點，及時進行統一的小測試，并迅速將每次小測的結果反饋到教學過程中，使教學團隊和任課教師根據學情的變化做出及時調整。

2.2教學質量管理實施過程

2.2.1客觀、準確的考核評價體系

為了貫徹上述三原則，在C語言程序設計課程中切實踐行基于OBE理念的質量管理方法以實現持續改進，學院設置了課程質量管理總體結構，具體落實從三個方面進行。

C語言程序設計課程在作業、測試、期末考試等所有考核環節均采用線上機試系統發放試題，建立了覆蓋課程各階段全部28個細分知識點的2000多道題目的題庫，如表1所示。題庫中所有題目均為編程題，由機試系統自動判斷運行結果是否符合要求。該題庫由全院C語言程序設計課程負責團隊維護，每年增加10%左右的新題。所有題目的難度設定分為“困難、中等、簡單、入門”四類，題目初始難度由出題教師標定，后期題目的難度將根據后續測試中學生的通過率和平均完成時間兩個參數進行修正。

無論是階段性小測還是期末考試，課程教學團隊僅設置難度比例和知識點范圍，考核題目在考試開始時由機試系統隨機從題庫中抽取。一般階段性小測的題目完全隨機，只確保每名考生面對相同的知識點和難度系數；而期末考試則要求所有考生的題目相同，但所有題目均隨機抽取自題庫并打亂順序，因此所有課程的任課教師在考試前無法獲知具體題目。

2.2.2競爭型教學組織架構

實施改革前，C語言程序設計課程的任課老師通常安排本專業教研室的教師承擔，該學院各專業在課程的教學計劃制定、教學標準要求、教學資源建設上各行其是。由于教師們分屬不同專業，同一課程的授課教師之間往往缺乏交流與比較，教學質量評價模糊不清，教學效果缺乏有說服力的統一評價。在一人從頭到尾負責一門課的孤立環境中，教師也缺乏改善教學效果、提高教育質量的動力。

基于上述理由，以及課程培養目標相近的情況，學院打破專業壁壘，全院統一設置了教學計劃，并在全院范圍內選取了13名教師組成具有較高冗余度的C語言程序設計課程教學團隊，由該教學團隊負責課程講授任務。

在統一教學計劃的基礎上，學院所有專業統一了課程教材、時間進度和作業批改，并開展全院統一安排的階段小測和期末考試，從而為客觀公正地橫向比較教學效果提供了條件，也在學生之間、任課教師中形成了良性競爭的局面。

2.2.3獎懲結合的顯性作用機制

以準確、及時的教學效果評價為依據，課程組設置了一系列質量觸發事件。在教學過程中及每個周期結束后，進行精確的獎懲反饋，以實現顯性的、及時的持續改進。

（1）過程改進。在常規測試中，每次測試都會公布全年級前20名學生的排名，營造競爭氛圍。而對于應用質量評價結果觸發事件的處理方式，則如表2所示。

（2）周期后改進。一方面，各專業嚴格執行課程目標達成情況分析，質量數據完全來源于機試系統的客觀分數，并根據分析結果對下一周期的教學進行常規持續改進；另一方面，課程組還設置了質量觸發事件，對某些情況實施顯性的獎懲，以確保持續改進措施得以切實落實，具體內容如表3所示。

3結束語

經過上述教學質量管理改革措施后，信息科學與工程學院程序設計類課程的教學質量得到了明顯改善。以C語言程序設計課程為例，對小測試和期末考試中出現過的同一題目或同知識點、同難度題目的正確率進行縱向比較，收集到近三年的測試數據結果，如表4所示。這些數據表明，近年學生在C語言代碼的工程基礎能力方面有了顯著提升。