基于OBE 理念的高校計(jì)算機(jī)公共課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

摘要：近年來，基于成果導(dǎo)向教育（OBE） 理念的研究日益增多，為高校課堂教學(xué)設(shè)計(jì)提供了新的思路。該理念著重強(qiáng)調(diào)以教學(xué)成果為導(dǎo)向，旨在實(shí)現(xiàn)對教學(xué)過程的持續(xù)改進(jìn)。該研究聚焦于高校計(jì)算機(jī)公共課程的課堂教學(xué)，深入剖析了OBE理念下三維學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)的基本原理。在理論研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步明確了高校計(jì)算機(jī)公共課程的教學(xué)目標(biāo)，并提出了針對性的課堂教學(xué)持續(xù)改進(jìn)與創(chuàng)新方案。研究結(jié)果表明，在OBE理念指導(dǎo)下，高校計(jì)算機(jī)公共課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)能夠顯著提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與自主學(xué)習(xí)能力，為計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)改革提供了新的思路。

關(guān)鍵詞：OBE理念；翻轉(zhuǎn)課堂；計(jì)算機(jī)公共課程；教學(xué)設(shè)計(jì)；教學(xué)效果評價(jià)

中圖分類號：G42 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）01-0159-03 開放科學(xué)（資源服務(wù)） 標(biāo)識碼（OSID） ：

0 引言

OBE理念作為一種教育方法，強(qiáng)調(diào)教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施應(yīng)以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向。在當(dāng)前教育改革的背景下，成果導(dǎo)向教育（OBE） 理念備受矚目，尤其在工科領(lǐng)域表現(xiàn)突出。該理念著重強(qiáng)調(diào)以學(xué)生預(yù)期學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，反向設(shè)計(jì)課堂教學(xué)流程，旨在提升教學(xué)效果并滿足產(chǎn)業(yè)對人才的實(shí)際需求。本研究旨在深入探討OBE理念在工科課堂教學(xué)中的應(yīng)用，并提出創(chuàng)新的教學(xué)設(shè)計(jì)方法，例如教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化、實(shí)踐教學(xué)活動等，以優(yōu)化教學(xué)過程。通過這種以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，期望能夠培養(yǎng)出適應(yīng)未來技術(shù)發(fā)展需求的高技能人才[1]。此項(xiàng)研究將為工科教育改革提供重要的指導(dǎo)和實(shí)踐依據(jù)，顯著提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合能力。

1 OBE 理念下的三維學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)基本原理

OBE教育模型以“反向設(shè)計(jì)、正向?qū)嵤睘楹诵脑瓌t。在OBE理念下，要求教師在課程設(shè)計(jì)中緊密圍繞以下關(guān)鍵維度展開：明確教學(xué)目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)成果以及評價(jià)學(xué)習(xí)成果。這一教學(xué)模式高度重視學(xué)習(xí)成果的產(chǎn)出，從而重塑了傳統(tǒng)以教材為中心的教育理念，具體見圖1所示。

在課程內(nèi)容選擇、教學(xué)資源應(yīng)用、教學(xué)方法采用等方面，必須與課程教學(xué)目標(biāo)以及學(xué)生學(xué)習(xí)成果緊密關(guān)聯(lián)。在實(shí)踐教學(xué)中，需重點(diǎn)解決以下三個(gè)基本問題：“學(xué)什么？怎樣學(xué)？學(xué)到了什么？”這一教學(xué)模式有助于減少學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)的迷惑與混亂，使其更好地明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。通過這些改進(jìn)，可以更有效地指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，從而提高其學(xué)習(xí)成效。在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)公共課程的三維學(xué)習(xí)目標(biāo)時(shí)，應(yīng)依據(jù)課程特性，如技術(shù)更新迅速、應(yīng)用性強(qiáng)的基本特征，明確具體的知識技能目標(biāo)，例如掌握編程語言、理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、熟悉網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫管理等。個(gè)人素養(yǎng)目標(biāo)則應(yīng)包括培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、問題解決能力以及團(tuán)隊(duì)合作精神。學(xué)習(xí)能力目標(biāo)則應(yīng)側(cè)重自主學(xué)習(xí)、持續(xù)學(xué)習(xí)以及批判性思維能力的提升。類似的三維目標(biāo)設(shè)計(jì)可以確保教學(xué)活動、評估方法與學(xué)生的學(xué)習(xí)成果緊密聯(lián)系在一起，從而有效地促進(jìn)學(xué)生的知識、技能與素養(yǎng)的全面發(fā)展。

在OBE理念下，可將課程教學(xué)目標(biāo)分為兩方面，即總體課程目標(biāo)與具體課堂目標(biāo)。總體課程目標(biāo)關(guān)注學(xué)生完成整個(gè)課程后，其知識、能力是否能夠滿足企業(yè)、行業(yè)的實(shí)際需求。而課堂目標(biāo)則針對每一節(jié)課設(shè)置具體且細(xì)化的目標(biāo)[2]。只有精確掌握每節(jié)課的微觀目標(biāo)，才能切實(shí)保障宏觀課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。在實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的過程中，教師應(yīng)當(dāng)整合教學(xué)目標(biāo)，確保教學(xué)設(shè)計(jì)中的相關(guān)元素與該目標(biāo)保持一致，從而幫助學(xué)生理解課程目標(biāo)與具體課堂目標(biāo)之間的邏輯聯(lián)系，確保學(xué)習(xí)成果的正確性與有效性。

2 OBE 理念下高校計(jì)算機(jī)公共課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方案

2.1 創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容，保持與時(shí)俱進(jìn)

在OBE教育理念的指引下，高校公共計(jì)算機(jī)課程（如信息處理技術(shù)課程） 的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)注重現(xiàn)代化與實(shí)用性。為顯著提升學(xué)生的專業(yè)技能及其實(shí)際應(yīng)用能力，課程內(nèi)容需要定期更新，引入最新的信息技術(shù)話題，例如大數(shù)據(jù)分析、人工智能、5G通信以及云計(jì)算等。通過結(jié)合實(shí)際案例分析、項(xiàng)目驅(qū)動等學(xué)習(xí)方式，以及與行業(yè)緊密相關(guān)的課題討論，使學(xué)生在解決具體問題的過程中逐步建立起計(jì)算機(jī)科學(xué)思維，并培養(yǎng)其解決問題的綜合能力[3]。例如，在介紹大數(shù)據(jù)的基本概念及其在各行各業(yè)的應(yīng)用時(shí)，可通過案例分析，讓學(xué)生使用真實(shí)數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和模式識別，并指導(dǎo)學(xué)生使用Python或R語言進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以培養(yǎng)其數(shù)據(jù)驅(qū)動決策的能力。在解釋5G技術(shù)原理及其對現(xiàn)代社會的影響時(shí)，結(jié)合實(shí)際案例分析5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)（IoT） 設(shè)備通信的具體方案，使學(xué)生充分了解5G技術(shù)在提高數(shù)據(jù)傳輸速率、降低延遲方面的技術(shù)優(yōu)勢。

教師亦可充分利用網(wǎng)絡(luò)資源、競賽平臺，如WPS 大賽和計(jì)算機(jī)等級考試等，為學(xué)生提供實(shí)戰(zhàn)演練的機(jī)會。同時(shí)，還可將信息素養(yǎng)大賽和計(jì)算機(jī)等級考試的真題用作練習(xí)，讓學(xué)生提前感受比賽和考試的要求，以提高獲獎(jiǎng)率和證書通過率。此類實(shí)踐操作訓(xùn)練無疑會極大地提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力和解決問題能力。這些活動不僅能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，幫助其鞏固所學(xué)知識，還能切實(shí)提高其技術(shù)應(yīng)用能力。例如，通過參加WPS大賽，學(xué)生可以深入了解辦公軟件的高級功能與應(yīng)用技巧；而計(jì)算機(jī)等級考試則能夠幫助學(xué)生驗(yàn)證一段時(shí)間內(nèi)的學(xué)習(xí)成果，并獲得官方認(rèn)證。

最終目標(biāo)是，基于此類課程內(nèi)容的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使信息處理技術(shù)成為一門能夠讓學(xué)生緊跟信息技術(shù)發(fā)展步伐的課程。表1簡要羅列了高校公共計(jì)算機(jī)課程如信息處理技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新點(diǎn)。

2.2 構(gòu)建課程資源，實(shí)施分層教學(xué)

基于OBE理念的高校計(jì)算機(jī)公共課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)研究中，課程資源建設(shè)是保障教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。由于信息處理技術(shù)課程內(nèi)容廣泛但課時(shí)有限，教師須具備篩選優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的重要能力。

具體而言，須對教學(xué)班級開展學(xué)情分析工作。考慮到信息處理技術(shù)課程是同學(xué)們進(jìn)入大學(xué)后的第一門計(jì)算機(jī)公共課程，教師可設(shè)計(jì)一份調(diào)查問卷，要求學(xué)生真實(shí)反饋學(xué)習(xí)情況。后續(xù)教師便可根據(jù)問卷結(jié)果，針對學(xué)習(xí)情況不同的學(xué)生安排針對性的輔導(dǎo)和練習(xí)，以確保學(xué)生充分掌握該課程必要的基礎(chǔ)知識。在構(gòu)建課程資源的過程中，教師需要在課程開始前分發(fā)預(yù)習(xí)任務(wù)，如慕課視頻、PPT課件、打字練習(xí)等，并將這些預(yù)習(xí)任務(wù)上傳至學(xué)習(xí)平臺，如“超星學(xué)習(xí)通”平臺。學(xué)生須登錄該平臺完成預(yù)習(xí)，并通過QQ群或討論區(qū)將遇到的難點(diǎn)問題反饋給教師[4]。在這一模式下，教師可以在課堂教學(xué)中有針對性地強(qiáng)化重點(diǎn)內(nèi)容、詳細(xì)講解難點(diǎn)，確保教學(xué)互動順暢，以有效完成教學(xué)任務(wù)。同時(shí)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生討論并確立實(shí)驗(yàn)報(bào)告的基本架構(gòu)，從而提高其寫作質(zhì)量。

此外，教師還應(yīng)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)層次在學(xué)習(xí)平臺上設(shè)置不同難度的課程資源，如視頻教程、互動習(xí)題等，以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。例如，對于初級學(xué)生，提供基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)操作和簡單編程邏輯的視頻和練習(xí)；對于中級學(xué)生，增加算法、復(fù)雜編程任務(wù)的教程；對于高級學(xué)生，則提供人工智能、數(shù)據(jù)科學(xué)等領(lǐng)域的進(jìn)階內(nèi)容。利用學(xué)習(xí)平臺或社交媒體，如QQ群、微信群，設(shè)立在線答疑時(shí)間。教師可根據(jù)學(xué)生提問進(jìn)行一對一解答，并鼓勵(lì)學(xué)生間相互解答，形成互助學(xué)習(xí)的氛圍。在線答疑可以定期舉行，教師應(yīng)提前收集問題，分類整理后進(jìn)行針對性解答。

2.3 開展實(shí)踐活動，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作能力

在OBE教學(xué)理念的引導(dǎo)下，高校計(jì)算機(jī)公共課程信息處理技術(shù)課程的教學(xué)方案應(yīng)強(qiáng)化理論與實(shí)踐的結(jié)合。在課程的前序章節(jié)，即第一、二、三、八、九、十章中，教師主要集中講授基本理論知識，如計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識、信息處理基本概念以及計(jì)算機(jī)倫理和法規(guī)等，為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。然而，僅憑理論講解難以實(shí)現(xiàn)深層次的學(xué)習(xí)，因此在第四、五、六、七章的教學(xué)過程中，需特別注重提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力。這些章節(jié)涉及更加具體且操作性強(qiáng)的內(nèi)容，如文本處理、表格制作、PPT制作、數(shù)據(jù)庫使用等，對學(xué)生的上機(jī)操作和實(shí)際操作能力提出了更高要求。

為加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，在具體實(shí)施時(shí)可設(shè)計(jì)一系列與實(shí)際緊密結(jié)合的活動。例如，在學(xué)習(xí)Excel組件時(shí)，可組織一次以“數(shù)據(jù)管理與分析”為主題的實(shí)踐活動。在活動中，學(xué)生需在教師的指導(dǎo)下，利用已有的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、分析、圖表制作。通過此類活動的有效開展，學(xué)生能夠較好地將所學(xué)理論知識應(yīng)用于實(shí)際問題中，并基于實(shí)際操作加深對Excel軟件功能的理解和掌握[5]。

上述實(shí)踐活動的有序開展，符合新課改對高校公共計(jì)算機(jī)課程的要求，為提升學(xué)生綜合能力奠定了基礎(chǔ)。在實(shí)踐操作中，學(xué)生可更直觀地理解理論知識應(yīng)用價(jià)值。通過解決實(shí)際問題可學(xué)會如何運(yùn)用信息技術(shù)有效地處理和分析數(shù)據(jù)，這種學(xué)以致用的過程令學(xué)生掌握了實(shí)用技能，還培養(yǎng)了其創(chuàng)新思維和終身學(xué)習(xí)能力?？偟膩碚f，信息處理技術(shù)課程教學(xué)設(shè)計(jì)旨在通過理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力，使其能夠在未來的學(xué)習(xí)和工作中更好地利用信息技術(shù)，適應(yīng)快速發(fā)展的信息社會。

2.4 設(shè)計(jì)課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)成果

OBE理念下高校計(jì)算機(jī)公共課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中，課后鞏固提升也是重要環(huán)節(jié)，是確保學(xué)生深入理解應(yīng)用所學(xué)知識的關(guān)鍵步驟。有限的課堂教學(xué)時(shí)間不足以覆蓋所有深入學(xué)習(xí)需求，因此教師應(yīng)當(dāng)布置適當(dāng)?shù)恼n后作業(yè)作為對課堂教學(xué)內(nèi)容的必要補(bǔ)充。

對此，高校計(jì)算機(jī)教師可以項(xiàng)目案例形式布置平時(shí)作業(yè)。這一方式鼓勵(lì)學(xué)生選取表中1到2個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行自主設(shè)計(jì)。結(jié)合課后項(xiàng)目訓(xùn)練，可使學(xué)生更好地鞏固課堂所學(xué)知識，并在設(shè)計(jì)制作過程中將所學(xué)理論知識進(jìn)行踐行。遇到問題時(shí)，學(xué)生可借助網(wǎng)絡(luò)資源尋找解決方法，或在QQ群內(nèi)提出疑問，教師收集這些問題并給予集中解答，師生間的密切互動有效增強(qiáng)了師生交流。

此外，在課后鞏固環(huán)節(jié)，還可以引入企業(yè)工程項(xiàng)目作為拓展作業(yè)，以進(jìn)一步拓寬學(xué)生的視野。以開發(fā)基于Web 2.0的互動式社交媒體平臺這一企業(yè)工程項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目的目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)用戶友好、功能豐富的社交平臺，使用戶能夠輕松地分享內(nèi)容、進(jìn)行交流互動，并享受個(gè)性化的用戶體驗(yàn)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，學(xué)生需要完成以下幾個(gè)關(guān)鍵步驟：

1） 需求捕捉與分析：學(xué)生需與企業(yè)進(jìn)行深入溝通，以準(zhǔn)確理解項(xiàng)目的需求。這包括確定平臺的基本功能（如發(fā)帖、評論、點(diǎn)贊、私信等） 、附加功能（如動態(tài)推薦、用戶認(rèn)證、數(shù)據(jù)分析等） 以及非功能性需求（如性能要求、安全性、隱私保護(hù)等） 。在這一階段，學(xué)生將學(xué)習(xí)如何編寫專業(yè)的需求規(guī)格說明書，為項(xiàng)目的后續(xù)開發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2） 系統(tǒng)設(shè)計(jì)：基于需求分析的結(jié)果，學(xué)生需著手進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這包括制定系統(tǒng)的架構(gòu)圖、選擇合適的技術(shù)棧、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫模型等。例如，學(xué)生可能會選擇使用Node.js作為后端服務(wù)框架，利用其非阻塞I/O 特性來處理大量并發(fā)請求；前端則可能采用React或Vue.js框架來構(gòu)建響應(yīng)式的用戶界面；在數(shù)據(jù)庫方面，學(xué)生可以考慮使用MongoDB或PostgreSQL等高效、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

3） 接口設(shè)計(jì)與開發(fā)：學(xué)生需要設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)REST?ful API或GraphQL接口，以確保前端應(yīng)用能夠與后端服務(wù)進(jìn)行有效的交互。這涉及定義清晰的資源路徑、選擇合適的HTTP方法、設(shè)計(jì)請求和響應(yīng)的格式等。在此過程中，學(xué)生將學(xué)習(xí)如何編寫高效、安全的接口代碼，并確保接口的文檔化、可讀性和可維護(hù)性。

4） 前后端聯(lián)調(diào)與測試：當(dāng)前后端開發(fā)分別完成后，學(xué)生需要進(jìn)行聯(lián)調(diào)工作，以確保系統(tǒng)各部分能夠協(xié)同工作、順暢運(yùn)行。同時(shí)，他們還需進(jìn)行單元測試、集成測試和系統(tǒng)測試，以全面確保代碼的質(zhì)量。此外，學(xué)生還將學(xué)習(xí)如何使用自動化測試工具（如Jest、Selenium） 來提高測試工作的效率和準(zhǔn)確性。

5） 部署與運(yùn)維：學(xué)生需將開發(fā)完成的平臺部署到云服務(wù)器上，并確保其穩(wěn)定運(yùn)行。這包括配置服務(wù)器環(huán)境、設(shè)置域名和SSL證書、進(jìn)行性能優(yōu)化等。學(xué)生還將學(xué)習(xí)如何使用容器化技術(shù)（如Docker） 和持續(xù)集成/持續(xù)部署（CI/CD） 流程來進(jìn)一步簡化部署過程，提高運(yùn)維效率。

通過以上步驟的實(shí)踐，學(xué)生將在項(xiàng)目中扮演多重角色，如項(xiàng)目經(jīng)理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)師、開發(fā)者、測試工程師和運(yùn)維工程師等。他們將在實(shí)踐中學(xué)習(xí)如何協(xié)作、溝通、解決問題，并最終交付高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品。教師在項(xiàng)目中應(yīng)提供及時(shí)的指導(dǎo)和反饋，確保學(xué)生能夠按計(jì)劃推進(jìn)項(xiàng)目，并在遇到難題時(shí)提供必要的技術(shù)支持。

由此可見，通過精心設(shè)計(jì)課后作業(yè)和拓展項(xiàng)目，基于OBE理念的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)能夠切實(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和課堂參與度。

3 結(jié)論

本研究基于成果導(dǎo)向教育（OBE） 理念，對高校計(jì)算機(jī)公共課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行了實(shí)踐探索。通過反向設(shè)計(jì)、正向?qū)嵤┑姆椒?，?qiáng)化了學(xué)生的教學(xué)主體地位，同時(shí)結(jié)合了創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容、分層教學(xué)策略以及加強(qiáng)實(shí)踐活動等措施，顯著提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及其自主學(xué)習(xí)能力。

后續(xù)研究可聚焦于進(jìn)一步優(yōu)化OBE理念在翻轉(zhuǎn)課堂中的應(yīng)用方案，例如探索在更復(fù)雜教學(xué)環(huán)境下的實(shí)施策略，以及如何有效提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題的能力。此外，還可以研究不同學(xué)科背景下該教學(xué)模式的適應(yīng)性及其改進(jìn)方法，以期在更廣泛的教育領(lǐng)域內(nèi)推廣應(yīng)用。

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【通聯(lián)編輯：張薇】