基于OBE反向設(shè)計(jì)的新工科課程思政建設(shè)

【摘要】為解決工科課程難以有機(jī)融入思政元素的問題，文章提出了基于OBE（OutcomeBasedEducation，成果導(dǎo)向教育）的反向設(shè)計(jì)方法。首先，基于專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，通過反向設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)課程思政目標(biāo)；其次，逐步完成課程思政內(nèi)容的設(shè)計(jì)；最后，在課堂中開展實(shí)踐。中國計(jì)量大學(xué)工科類“單片機(jī)原理及其應(yīng)用”課程思政教學(xué)實(shí)踐表明，通過反向設(shè)計(jì)的課程思政目標(biāo)可以很好地指導(dǎo)課程將專業(yè)知識和思政元素有機(jī)融合在一起，并建立完整的課程思政教學(xué)案例，教學(xué)效果良好。

【關(guān)鍵詞】課程思政；反向設(shè)計(jì)；OBE理念；思政案例；“單片機(jī)原理及其應(yīng)用”課程

【引用格式】馮桂蘭，黃昌清，李晨霞.基于OBE反向設(shè)計(jì)的新工科課程思政建設(shè)[J].黑龍江教育（理論與實(shí)踐），2025，79（4）：94-96.

【中圖分類號】G642.1【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1002-4107（2025）04-0094-03

一、引言

習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強(qiáng)調(diào)，“各門課都要守好一段渠，種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)”[1]。因此，課程思政建設(shè)是全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要任務(wù)[2]。

文章以工科課程“單片機(jī)原理及其應(yīng)用”為例，分析了在工科類課程中開展課程思政所面臨的問題，并逐步闡述如何在工科類課程中將思想政治教育和專業(yè)教育相互交融，找到專業(yè)課程有機(jī)融入思政元素的具體路徑。

二、課程思政建設(shè)在工科類課程中面臨的問題

近年來，課程思政建設(shè)在各工科專業(yè)及課程中已經(jīng)取得了一定成效和經(jīng)驗(yàn)[3-5]，但在體制機(jī)制、教師能力和教學(xué)方法等方面依然存在一些問題，導(dǎo)致專業(yè)教育與思想政治教育存在“兩張皮”現(xiàn)象，教師教學(xué)效果不佳，學(xué)生學(xué)習(xí)接受度低。

（一）課程思政教學(xué)無框架可遵循

工科類課程在教學(xué)中有教學(xué)大綱可以遵循，因此，教師可以從中找到教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和評價(jià)方法等，并以此為基礎(chǔ)不斷積累專業(yè)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)；而課程思政教學(xué)卻沒有如此詳細(xì)的基礎(chǔ)框架可以參考，因此，教師只能在教學(xué)中結(jié)合課程內(nèi)容開展課程思政教學(xué)，由此必然帶來課程思政教學(xué)效果不佳等問題[6]。

（二）工科類專業(yè)課教師課程思政能力不足

工科類專業(yè)課教師通常是理工科體系培養(yǎng)出來的專業(yè)型人才，表現(xiàn)為邏輯思維較強(qiáng)、看待事情較為理性，但情感引導(dǎo)能力和經(jīng)驗(yàn)相對較弱，且對課程思政的內(nèi)涵和外延理解得不夠深入，因此，在開展課程思政教學(xué)上相對存在更多困難和困惑，具體體現(xiàn)在以下3方面[7]。

①對課程思政的重要性認(rèn)識不足。部分工科類專業(yè)課教師認(rèn)為思想政治教育是輔導(dǎo)員、思政課教師的事情，與專業(yè)教育無關(guān)，對課程思政重要性認(rèn)識不到位。

②開展課程思政的能力和經(jīng)驗(yàn)不足。工科類專業(yè)課教師在授課過程中有時(shí)也會有感而發(fā)，對學(xué)生進(jìn)行一些思想政治教育，但由于課程思政教學(xué)能力不足，思想政治教育往往是零散的、不成體系的，僅僅依靠教師的個(gè)人感悟，不夠系統(tǒng)和專業(yè)。

③思政元素的挖掘能力不足。專業(yè)課程蘊(yùn)含的思政元素主要集中在專業(yè)前沿發(fā)展、實(shí)際應(yīng)用等方面，但由于思政元素挖掘能力較弱，工科類專業(yè)課教師難以在大篇幅的專業(yè)知識學(xué)習(xí)過程中找到適合的思政元素，導(dǎo)致課程思政在專業(yè)課程中無法很好地開展。

基于以上問題，文章提出借鑒工程教育專業(yè)認(rèn)證中的OBE反向設(shè)計(jì)理念，以專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求來確定專業(yè)課程思政目標(biāo)。教師在此基礎(chǔ)上掌握學(xué)生為完成課程而需要在情感認(rèn)知等方面具備的能力，從而更有效地設(shè)計(jì)課程思政教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法[8]。

三、OBE反向設(shè)計(jì)在課程思政建設(shè)中的應(yīng)用

（一）OBE理念概述

OBE理念是基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式，由美國學(xué)者W.D.斯派蒂（W.D.Spandy）首先提出。在OBE理念中，所有教學(xué)活動均以學(xué)生為中心，要求教育者必須聚焦于學(xué)生畢業(yè)時(shí)及畢業(yè)后應(yīng)達(dá)到的能力，設(shè)計(jì)與之相匹配的教育資源、教學(xué)方法、教學(xué)手段、評價(jià)體系等，以保證學(xué)生達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

（二）反向教學(xué)設(shè)計(jì)

“教學(xué)設(shè)計(jì)”的概念源于美國，是“把學(xué)習(xí)與教學(xué)原理轉(zhuǎn)化成對教學(xué)材料、活動、信息資源和評價(jià)的規(guī)劃這一系統(tǒng)的、反思性的過程”[9-11]。育人為本是高等教育的要求，也是現(xiàn)代社會發(fā)展的必然要求。R.M.加涅（R.M.Gagne）等人在《教學(xué)設(shè)計(jì)原理》（PrinciplesofInstructionalDesign）一書中明確提出：“教學(xué)設(shè)計(jì)必須以幫助學(xué)習(xí)過程而不是教學(xué)過程為目的。教學(xué)設(shè)計(jì)也是以有目的的學(xué)習(xí)而不是偶然學(xué)習(xí)為目的。”[12]在教學(xué)過程中要實(shí)現(xiàn)學(xué)生從被動學(xué)到主動學(xué)的轉(zhuǎn)變，課堂以學(xué)生為主體，就需要遵循學(xué)生的學(xué)習(xí)思路來進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

學(xué)生的學(xué)習(xí)思路是從未知到有知，因此，遵循學(xué)生學(xué)習(xí)思路的教學(xué)設(shè)計(jì)要求教師在思考如何開展教與學(xué)的活動之前，先思考此類學(xué)習(xí)要達(dá)到的目的是什么，以及哪些證據(jù)能表明學(xué)習(xí)達(dá)到了目的。基于此，課程思政教學(xué)的開展也需要以成果為導(dǎo)向[13]，先明晰最后達(dá)到的學(xué)習(xí)目的是什么，即采用反向教學(xué)設(shè)計(jì)。

反向教學(xué)設(shè)計(jì)是從“終點(diǎn)”（課程思政的教學(xué)目標(biāo)）出發(fā)，反向設(shè)計(jì)教學(xué)活動，從而設(shè)計(jì)出有利于學(xué)生有效學(xué)習(xí)的教學(xué)活動。文章提出的設(shè)計(jì)方法與工程教育專業(yè)認(rèn)證遵循的OBE理念相一致，即從專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中明晰學(xué)生所需具備的素養(yǎng)能力，由此獲得課程思政目標(biāo)，并基于此來設(shè)計(jì)課程思政教學(xué)方案。

（三）基于反向教學(xué)設(shè)計(jì)的課程思政教學(xué)過程

“單片機(jī)原理及其應(yīng)用”是國家級一流本科專業(yè)、國家第一批特色專業(yè)、通過工程教育專業(yè)認(rèn)證的光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的主干課程，同時(shí)也是浙江省線上線下混合式一流課程。以“單片機(jī)原理及其應(yīng)用”課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)為例，介紹工科類專業(yè)課程思政教學(xué)過程。首先，根據(jù)光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，反向設(shè)計(jì)課程思政目標(biāo)；其次，根據(jù)課程思政目標(biāo)，從課程教學(xué)內(nèi)容中挖掘工程倫理教育、精益求精的工匠精神、科技報(bào)國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)?shù)人颊兀⒃O(shè)計(jì)滿足要求的課程思政案例。

（四）基于OBE反向設(shè)計(jì)的課程思政目標(biāo)

光電信息科學(xué)與工程專業(yè)畢業(yè)要求中學(xué)生需具備的科學(xué)素養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)合作能力、與人交流能力和終身學(xué)習(xí)能力等的要求都與課程思政培養(yǎng)相關(guān)。教師以此為出發(fā)點(diǎn)，反向設(shè)計(jì)“單片機(jī)原理及其應(yīng)用”課程思政目標(biāo)，具體如下。

①通過了解現(xiàn)代電子技術(shù)及芯片技術(shù)的發(fā)展對各行各業(yè)的影響，學(xué)生認(rèn)識到目前我國在芯片技術(shù)上與發(fā)達(dá)國家還存在很大差距，進(jìn)而激發(fā)愛國熱情，堅(jiān)定學(xué)習(xí)單片機(jī)及電子技術(shù)知識的決心。

②通過介紹現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展的科技成果，以及我國杰出電子技術(shù)專家和光電專家為一系列航天工程所付出的努力和主要貢獻(xiàn)，學(xué)生認(rèn)識到電子技術(shù)與國家安全和人民生活息息相關(guān)，樹立勤奮刻苦學(xué)習(xí)的意識，立志為祖國科技事業(yè)發(fā)展而努力，成長為有志向、有情懷的科技人才。

③通過對“單片機(jī)原理及其應(yīng)用”課程內(nèi)容知識點(diǎn)內(nèi)在機(jī)理的學(xué)習(xí)，學(xué)生明白生活中那些顛撲不破的哲理，認(rèn)識到在學(xué)習(xí)和生活中應(yīng)抓大放小，進(jìn)而明晰自己的目標(biāo)。

④通過在課程中布置實(shí)踐性大作業(yè)及融入典型案例，對學(xué)生進(jìn)行思想政治教育，并充分鍛煉學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神；通過對大作業(yè)的展示和演講，學(xué)生鍛煉了自我表達(dá)能力。

在“單片機(jī)原理及其應(yīng)用”課程教學(xué)過程中融入思想政治教育，有利于培養(yǎng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)所需要的光電類專業(yè)人才，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神，增強(qiáng)學(xué)生的民族自尊心、上進(jìn)心及社會責(zé)任感。

四、課程思政在“單片機(jī)原理及其應(yīng)用”課程中的實(shí)踐

根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，反向設(shè)計(jì)“單片機(jī)原理及其應(yīng)用”課程思政目標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)課程思政目標(biāo)對課程內(nèi)容進(jìn)行梳理，從中找出課程思政內(nèi)容、教學(xué)組織實(shí)施方式和課程思政與教學(xué)內(nèi)容有機(jī)融合的方式。

（一）課程思政元素挖掘

課程團(tuán)隊(duì)具有多年單片機(jī)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在經(jīng)過多次教學(xué)研討及對課程知識點(diǎn)進(jìn)行深入解析后，設(shè)計(jì)了課程思政的實(shí)施方案（表1）。

（二）“單片機(jī)原理及其應(yīng)用”課程思政具體案例實(shí)施

通過表1中課程思政案例的建設(shè)，將單片機(jī)的專業(yè)知識和思政育人緊密結(jié)合起來，相互促進(jìn)，形成不斷向上的雙螺旋結(jié)構(gòu)，達(dá)到專業(yè)育人的目的。對其中部分案例進(jìn)行展示，具體實(shí)施過程如下。

案例一：在緒論《單片機(jī)發(fā)展史》中加入“中美貿(mào)易戰(zhàn)——芯片限購，自主研究、掌握核心技術(shù)重要性”的課程思政內(nèi)容。具體步驟為：了解單片機(jī)的發(fā)展過程和主要生產(chǎn)廠商，通過對生產(chǎn)廠商的分析可知，芯片大部分由國外廠商生產(chǎn)，中國的生產(chǎn)廠商占比較少，而且國外廠商已具備芯片生產(chǎn)的良好經(jīng)驗(yàn)，所以無論在價(jià)格還是可靠性上均占優(yōu)勢。由此引出中美貿(mào)易戰(zhàn)中美國對中國幾家大型企業(yè)的芯片限購案例，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情和責(zé)任心，激勵學(xué)生理性愛國，引導(dǎo)學(xué)生明晰自己的責(zé)任，努力掌握科學(xué)知識，為祖國的科學(xué)事業(yè)貢獻(xiàn)自己的力量。

案例二：在第一章單片機(jī)應(yīng)用知識點(diǎn)中加入“探月工程嫦娥5號——小身材、大用途”的課程思政內(nèi)容。具體步驟為：學(xué)習(xí)單片機(jī)應(yīng)用的相關(guān)知識，講解小到兒童玩具、鼠標(biāo)，再到工業(yè)儀器、洗衣機(jī)、冰箱，大到汽車電子、航天航空等都有單片機(jī)的應(yīng)用。由此引出讓每個(gè)中國人都為之自豪的探月工程嫦娥5號案例，并通過對探月工程進(jìn)行簡要敘述，引導(dǎo)學(xué)生熟悉探月這一浩大工程，以及單片機(jī)在其中的應(yīng)用，充分體現(xiàn)單片機(jī)身材雖小，但用途巨大，鼓勵學(xué)生投入精力認(rèn)真學(xué)習(xí)本門課程，同時(shí)通過這一思政案例激發(fā)學(xué)生的愛國熱情和民族自豪感，增強(qiáng)民族自信心。

案例三：在“單片機(jī)原理及其應(yīng)用”課程大作業(yè)中，學(xué)生在以團(tuán)隊(duì)形式完成單片機(jī)測量或測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中通常會遇到各種各樣的問題，因此，在作業(yè)布置之初，教師引入“大疆無人機(jī)創(chuàng)始人汪滔創(chuàng)業(yè)歷程”案例，講述其團(tuán)隊(duì)雖經(jīng)歷過無數(shù)次系統(tǒng)調(diào)試和失敗，但依然百折不撓，最終創(chuàng)建了全球領(lǐng)先的中國無人機(jī)品牌，被譽(yù)為第二個(gè)“華為”。教師教授時(shí)強(qiáng)調(diào)調(diào)試在系統(tǒng)完成過程中的重要性，使學(xué)生認(rèn)識到通過調(diào)試才能積累更多的電路設(shè)計(jì)和編程經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生正確面對困難，從實(shí)踐中獲取并積累經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的細(xì)心和耐心。

五、基于OBE反向設(shè)計(jì)的課程思政教學(xué)改革成效

課程思政教學(xué)改革建設(shè)成效需要通過學(xué)生的獲得感來檢驗(yàn)。“單片機(jī)原理及其應(yīng)用”課程結(jié)束后，教師通過中國大學(xué)MOOC（慕課）對學(xué)習(xí)課程的2021級光電信息科學(xué)與工程專業(yè)86名學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查。數(shù)據(jù)顯示，有95.00%的學(xué)生對單片機(jī)學(xué)習(xí)有興趣，并愿意開展實(shí)踐應(yīng)用學(xué)習(xí)；有96.90%的學(xué)生認(rèn)為課程效果良好。調(diào)查結(jié)果表明，在專業(yè)課程中開展課程思政教學(xué)能有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣；學(xué)生對單片機(jī)的廣泛應(yīng)用及貼近生活的實(shí)踐有了更多認(rèn)識，并愿意投入更多精力學(xué)習(xí)專業(yè)知識，為祖國科學(xué)事業(yè)的發(fā)展而努力。由此可見，課程思政教學(xué)不僅教授學(xué)生理論知識，而且在價(jià)值引領(lǐng)方面也發(fā)揮了積極作用。總之，在“單片機(jī)原理及其應(yīng)用”課程中基于OBE反向設(shè)計(jì)設(shè)定課程思政目標(biāo)后，再設(shè)計(jì)合適的課程思政案例，在課堂教學(xué)中取得了良好的教學(xué)效果。

六、結(jié)束語

文章將OBE反向設(shè)計(jì)方法作為教學(xué)工具，合理設(shè)置課程思政切入點(diǎn)，并以工科專業(yè)課程“單片機(jī)原理及其應(yīng)用”為對象，建立了一套切實(shí)可行的專業(yè)知識與思政元素有機(jī)融合的教學(xué)方法，具有重要的研究意義。在教學(xué)過程中，通過添加課程思政內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生更多的求知欲和愛國熱情，使得學(xué)生在后續(xù)的學(xué)習(xí)過程中愿意投入更多的時(shí)間和精力，為國家的科技事業(yè)而努力奮斗。

【參考文獻(xiàn)】

[1]習(xí)近平在全國高校思想政治工作會議上強(qiáng)調(diào)把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[N].人民日報(bào)，2016-12-09（1）.

[2]韓憲洲.以課程思政推動立德樹人的實(shí)踐創(chuàng)新[J].中國高等教育，2019（23）：13.

[3]汪媛.基于OBE理念的“單片機(jī)”教學(xué)改革研究[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2018，40（3）：70.

[4]王國霞，李擎，李希勝.工科類課程思政體系與教學(xué)實(shí)踐體系構(gòu)建：以自動化專業(yè)為例[J].黑龍江教育（理論與實(shí)踐），2024，78（4）：22.

[5]秦琳玲，詹耀輝，王晴.基于OBE理念的課程思政混合式教學(xué)創(chuàng)新改革研究：以應(yīng)用光學(xué)課程為例[J].高教學(xué)刊，2023，9（24）：71.

[6]王保健，趙鵬，吳立平.專業(yè)建設(shè)質(zhì)量的提升路徑研究：基于江蘇省高等教育質(zhì)量保障體系的探索與實(shí)踐[J].黑龍江教育（理論與實(shí)踐），2023，77（3）：46.

[7]劉曉霞，唐紅楓，楊潔，等.高校工科專業(yè)教師課程思政勝任力提升路徑研究[J].湖北第二師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2024，41（2）：120.

[8]王永泉，胡改玲，段玉崗，等.產(chǎn)出導(dǎo)向的課程教學(xué)：設(shè)計(jì)、實(shí)施與評價(jià)[J].高等工程教育研究，2019（3）：62.

[9]P·L·史密斯，T·J·雷根.教學(xué)設(shè)計(jì)［M］.龐維國，屈程，韓貴寧，等譯.上海：華東師范大學(xué)出版社，2008：4．

[10]李旅軍.基于OBE理念的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].高教學(xué)刊，2024，10（14）：194.

[11]郝慧君，葉佳豪，陳佳.基于OBE理念的計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程思政教學(xué)探索[J].計(jì)算機(jī)教育，2022（12）：233.

[12]R·Ｍ·加涅，W·W·韋杰，K·C·戈勒斯，等.教學(xué)設(shè)計(jì)原理［M］.5版.王小明，龐維國，陳保華，等譯.上海：華東師范大學(xué)出版社，2007：4.

[13]郝德永.“課程思政”的問題指向、邏輯機(jī)理及建設(shè)機(jī)制[J].高等教育研究，2021，42（7）：86.

■編輯∕王力

【收稿日期】2024-05-24【修回日期】2024-06-19

【作者簡介】馮桂蘭，女，副教授，博士，研究方向?yàn)楣怆妰x器；黃昌清，男，教授，博士，研究方向?yàn)楣怆姴牧希焕畛肯迹淌冢┦浚芯糠较驗(yàn)楣怆姴牧稀?/p>

【基金項(xiàng)目】浙江省高等學(xué)校課程思政教學(xué)研究項(xiàng)目“基于OBE反向設(shè)計(jì)的‘單片機(jī)原理及其應(yīng)用’課程思政有機(jī)融合方法的研究”（2021114）；中國計(jì)量大學(xué)研究生課程思政示范教學(xué)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目“光學(xué)工程學(xué)科課程思政教學(xué)示范團(tuán)隊(duì)”（2022YJSTD01）