OBE教育理念落地“最后一公里”的實(shí)施困境與突破路徑

摘要：隨著“新工科”與“新財(cái)經(jīng)”國家戰(zhàn)略的協(xié)同推進(jìn)，傳統(tǒng)工程教育模式面臨著多學(xué)科知識體系重構(gòu)與產(chǎn)教深度融合的雙重挑戰(zhàn)。該研究聚焦OBE教育理念在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中的實(shí)踐瓶頸，系統(tǒng)分析了“最后一公里”困境的成因，包括課堂參與的表面化、考核形式化及質(zhì)量保障機(jī)制有待完善等問題。通過理論構(gòu)建與實(shí)證研究，文章提出以“需求牽引—目標(biāo)分解—?jiǎng)討B(tài)反饋”為主線的實(shí)施框架，整合了逆向課程設(shè)計(jì)、智慧化教學(xué)工具與閉環(huán)質(zhì)量監(jiān)控體系，重構(gòu)了課程內(nèi)容與評價(jià)模式。研究結(jié)果表明，該框架在提升學(xué)生工程思維、算法設(shè)計(jì)能力及復(fù)雜問題解決素養(yǎng)方面具有顯著有效性。

關(guān)鍵詞：OBE教育理念；“最后一公里”；逆向課程設(shè)計(jì)；智慧教學(xué)工具；閉環(huán)質(zhì)量監(jiān)控

中圖分類號：G642" " " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）21-0153-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)） 標(biāo)識碼（OSID）

0 引言

OBE（Outcomes-based Education，成果導(dǎo)向教育） 理念作為現(xiàn)代工程教育認(rèn)證的核心指導(dǎo)思想，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，反向設(shè)計(jì)教學(xué)體系并持續(xù)改進(jìn)，為工程人才培養(yǎng)提供了系統(tǒng)化、科學(xué)化的方法論框架。在工程教育認(rèn)證中，OBE理念的引領(lǐng)作用主要體現(xiàn)在三個(gè)維度：其一，以畢業(yè)的核心能力要求為基準(zhǔn)，構(gòu)建“需求—目標(biāo)—過程—評價(jià)”閉環(huán)體系，將產(chǎn)業(yè)需求轉(zhuǎn)化為可量化的培養(yǎng)目標(biāo)，并通過課程矩陣將工程實(shí)踐能力、解決復(fù)雜問題能力等11項(xiàng)畢業(yè)要求逐層分解至教學(xué)環(huán)節(jié)，確保人才培養(yǎng)與行業(yè)前沿動(dòng)態(tài)相適配。其二，OBE理念推動(dòng)教學(xué)模式從“教師中心”向“學(xué)生中心”深刻轉(zhuǎn)型，通過案例驅(qū)動(dòng)式教學(xué)、構(gòu)思－設(shè)計(jì)－實(shí)施－運(yùn)行等創(chuàng)新方法，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識體系。其三，OBE強(qiáng)調(diào)的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制通過“評價(jià)－反饋－修正”循環(huán)驅(qū)動(dòng)教育質(zhì)量提升，借助學(xué)情分析技術(shù)對課程達(dá)成度、畢業(yè)要求達(dá)成度進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測。

圖1系統(tǒng)地呈現(xiàn)了OBE理念在工程教育認(rèn)證中的閉環(huán)實(shí)施框架，其核心在于通過“內(nèi)外需求牽引—目標(biāo)分解—課程支撐—?jiǎng)討B(tài)評價(jià)—持續(xù)改進(jìn)”的全鏈條設(shè)計(jì)，旨在打通教育目標(biāo)落地的“最后一公里”。具體而言，合理化的課程體系、客觀可行的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以及穩(wěn)定的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求精準(zhǔn)達(dá)成的有力保障，也是教育教學(xué)落實(shí)OBE理念的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)承前啟后的核心樞紐，既是對編程基礎(chǔ)的深化與重構(gòu)，又是邁向算法設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等高級課程的必備階梯。在知識貫通上，數(shù)組、鏈表、樹、圖等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)建了從邏輯抽象到物理存儲的完整知識框架；在能力進(jìn)階中，“數(shù)據(jù)組織—操作實(shí)現(xiàn)—性能調(diào)優(yōu)”的工程思維可應(yīng)用于更多復(fù)雜決策場景；在學(xué)科交叉層面，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為計(jì)算思維的載體，賦能新興領(lǐng)域創(chuàng)新——社交網(wǎng)絡(luò)的圖結(jié)構(gòu)可挖掘用戶關(guān)系鏈，乃至生物信息學(xué)中B+樹可加速基因序列比對等。統(tǒng)計(jì)顯示，全球Top 50高校計(jì)算機(jī)專業(yè)均將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)為核心必修課（如劍橋UCAM-CL6、ETH Zurich 252—0025等[1]） ，且在83%的科技企業(yè)面試中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法題目占比超過60%（如LeetCode題庫分類統(tǒng)計(jì)[2]） ，足見其“理論奠基—技術(shù)賦能—產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)”“三位一體”的戰(zhàn)略地位。

1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中OBE教育理念落地“最后一公里”的實(shí)施困境

1.1 大學(xué)課程及學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的觀察

當(dāng)前高等教育的教學(xué)改革（如OBE理念、新工科建設(shè)） 雖在頂層設(shè)計(jì)上強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心”，但實(shí)際落地常遭遇“最后一公里”難題[3]。許多改革停留在培養(yǎng)方案或課程大綱的調(diào)整層面，未能真正融入課堂實(shí)踐。通過對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程學(xué)生課堂學(xué)習(xí)狀態(tài)的觀察，分析得出其實(shí)施困境體現(xiàn)在四個(gè)方面：

1） 真實(shí)課堂狀態(tài)：課堂參與表面化。部分課堂仍以“教師講授—學(xué)生記背”為主。在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課堂中，學(xué)生的注意力易被代碼細(xì)節(jié)所淹沒。例如，教師講解紅黑樹的旋轉(zhuǎn)規(guī)則時(shí)，若僅通過PPT動(dòng)畫演示，學(xué)生被動(dòng)記憶步驟，則可能無法深入理解其平衡邏輯的設(shè)計(jì)思想，課堂互動(dòng)有待提升。

2） 過程考核形式化。過程性評價(jià)常簡化為考勤簽到、章節(jié)測試等低階指標(biāo)，對工程思維、創(chuàng)新能力的動(dòng)態(tài)追蹤尚有不足。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)常簡化為對代碼正確性的驗(yàn)收，而在一定程度上忽視了對學(xué)生分析、評判能力的培養(yǎng)。

3） 期末考核僵化。大量試題停留于概念復(fù)述或固定題型求解，如“二叉樹遍歷”，而較少設(shè)計(jì)開放式場景題，難以有效檢驗(yàn)知識的遷移能力。

4） 信息化工具應(yīng)用固化。多數(shù)教師仍依賴PPT講解、板書推導(dǎo)和基礎(chǔ)代碼演示工具，對虛擬仿真平臺、在線實(shí)驗(yàn)平臺（如LeetCode教育版、PTA程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)平臺） 以及AI輔助編程工具的系統(tǒng)化整合有待加強(qiáng)。

1.2 落實(shí)OBE教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量保證體系與標(biāo)準(zhǔn)的觀察

目前，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量保證體系與標(biāo)準(zhǔn)主要存在以下問題。

1） 從評估角度看，教學(xué)質(zhì)量保障工作的參與主體有待豐富。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的質(zhì)量評估主要依賴教師自評和教學(xué)督導(dǎo)聽課，在多元主體協(xié)同方面尚有提升空間。例如，企業(yè)導(dǎo)師在對“算法工程化實(shí)現(xiàn)能力”的評估中參與度不高，學(xué)生較少通過自評或互評對“代碼復(fù)雜度優(yōu)化”等實(shí)踐環(huán)節(jié)的掌握情況進(jìn)行反饋，同行教師也較少對“實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的合理性”進(jìn)行交叉評審。多方主體的參與不足可能導(dǎo)致評估視角不夠全面，難以衡量OBE要求的核心能力達(dá)成度，如“解決復(fù)雜問題的系統(tǒng)性思維”等抽象指標(biāo)容易被忽視[4]。

2） 從行文的角度看，標(biāo)準(zhǔn)與制度存在混雜現(xiàn)象，制度中融合了標(biāo)準(zhǔn)，尚未形成獨(dú)立、完整的質(zhì)量保證體系和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，院、系在教學(xué)質(zhì)量評估與監(jiān)控等方面的主動(dòng)性有待加強(qiáng)。

3） 從質(zhì)量責(zé)任角度看，尚未明確劃分質(zhì)量責(zé)任人、質(zhì)量監(jiān)控人及具體的質(zhì)量監(jiān)控措施，存在職責(zé)不夠清晰的現(xiàn)象，未建立“教學(xué)實(shí)施—過程監(jiān)控—效果評估”的鏈?zhǔn)椒止ぃ瑢?dǎo)致課程負(fù)責(zé)人、實(shí)踐指導(dǎo)教師、督導(dǎo)組之間的權(quán)責(zé)邊界不夠明晰。

4） 從數(shù)字存檔角度看，以往的教學(xué)質(zhì)量保證體系和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型關(guān)注不足，尚未制定完整的數(shù)字化存檔規(guī)范。課程的歷史教學(xué)數(shù)據(jù)（如學(xué)生實(shí)驗(yàn)代碼、算法實(shí)驗(yàn)作業(yè)） 多以本地文件或紙質(zhì)報(bào)告形式存檔，未建立結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫。

5） 從質(zhì)量監(jiān)督角度看，教學(xué)督導(dǎo)的關(guān)注點(diǎn)多在于聽課與評價(jià)，有反饋的教學(xué)督導(dǎo)機(jī)制尚待完善，未能完全形成閉環(huán)。教學(xué)督導(dǎo)對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的檢查多集中于“課堂到課率”“教師講解清晰度”等表層指標(biāo)，對“學(xué)生知識內(nèi)化程度”的跟蹤有待深化。

2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中 OBE 教育理念落地“最后一公里”的突破路徑

2.1 契合新時(shí)代發(fā)展和要求的教材是落實(shí)OBE理念的有效載體

在成果導(dǎo)向教育理念下，教材作為知識傳遞的核心媒介，須突破傳統(tǒng)的“知識點(diǎn)羅列”的單一功能，轉(zhuǎn)向以學(xué)習(xí)成果為核心、貫穿完整教學(xué)設(shè)計(jì)的“立體化載體”，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字教材、教學(xué)（實(shí)驗(yàn)） 資源、教學(xué)平臺的有力融合。新形態(tài)教材同時(shí)也應(yīng)系統(tǒng)整合“目標(biāo)設(shè)定—內(nèi)容重構(gòu)—實(shí)踐銜接—評價(jià)反饋”的閉環(huán)設(shè)計(jì)：首先，基于行業(yè)需求與課程核心能力指標(biāo)逆向推導(dǎo)，明確理論教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的預(yù)期目標(biāo)；其次，以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)重構(gòu)知識模塊，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材中，可通過虛擬仿真項(xiàng)目將抽象算法與智慧城市、人工智能等應(yīng)用場景結(jié)合，使知識習(xí)得與解決問題能力同步提升；最后，須嵌入分層遞進(jìn)的實(shí)踐體系，配套數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺與自適應(yīng)評測系統(tǒng)，使教材成為連接課堂講授、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和工程應(yīng)用的“動(dòng)態(tài)腳手架”。

2.2 從畢業(yè)要求反向設(shè)定課程目標(biāo)和預(yù)期學(xué)習(xí)成果

以專業(yè)畢業(yè)要求的核心能力指標(biāo)（如分析復(fù)雜問題、設(shè)計(jì)系統(tǒng)性解決方案） 為原點(diǎn)，通過“三級映射”逐層具象化：畢業(yè)能力→課程高階目標(biāo)→章節(jié)主題目標(biāo)。教學(xué)內(nèi)容須圍繞“問題求解范式”展開，每個(gè)教學(xué)單元以典型工程問題為錨點(diǎn)（如資源調(diào)度優(yōu)化、系統(tǒng)性能瓶頸分析） ，通過“問題建模—路徑設(shè)計(jì)—驗(yàn)證迭代—遷移泛化”的遞進(jìn)式邏輯鏈，構(gòu)建學(xué)生的方法論體系。知識拓?fù)湓O(shè)計(jì)則須突破線性結(jié)構(gòu)，采用以“核心概念為節(jié)點(diǎn)、方法論為聯(lián)結(jié)邊”的網(wǎng)狀架構(gòu)：基礎(chǔ)理論層（如邏輯抽象原則） 支撐工具應(yīng)用層（如模型構(gòu)建方法） ，再通過跨單元問題鏈（如從局部優(yōu)化到全局權(quán)衡） 形成能力閉環(huán)，最終使知識結(jié)構(gòu)自然映射至畢業(yè)要求的復(fù)合能力維度。

2.3 體現(xiàn)“兩性一度”，注重實(shí)踐能力，構(gòu)建多層次知識與能力體系

從知識目標(biāo)、能力目標(biāo)和素養(yǎng)目標(biāo)三個(gè)維度培養(yǎng)學(xué)生的多層次知識體系，構(gòu)建學(xué)生“知識理解—程序?qū)崿F(xiàn)—算法設(shè)計(jì)—算法分析”的多維度能力體系，如圖2所示。基于該體系，從實(shí)踐教學(xué)出發(fā)，設(shè)計(jì)具有“高階性”、開放性的綜合實(shí)踐項(xiàng)目，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的“創(chuàng)新性”思考，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)、知識點(diǎn)間的交叉融合。為考查學(xué)生的課外學(xué)習(xí)能力，可設(shè)計(jì)具有“挑戰(zhàn)度”的素質(zhì)項(xiàng)目，要求學(xué)生組隊(duì)思考與協(xié)作，以實(shí)現(xiàn)對課程教學(xué)的拔高。

2.4 運(yùn)用智慧化教學(xué)工具進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

智慧化教學(xué)工具的應(yīng)用是破解OBE理念“落地難”的技術(shù)支點(diǎn)，其核心在于通過全流程數(shù)據(jù)采集與多維度分析，實(shí)現(xiàn)“教—學(xué)—評”的動(dòng)態(tài)閉環(huán)[5]。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中，須構(gòu)建“學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)池”，依托智能教學(xué)平臺（如學(xué)習(xí)通、PTA、知識圖譜等工具） 實(shí)時(shí)捕獲學(xué)生的知識交互軌跡（如算法可視化工具中的操作頻次、虛擬實(shí)驗(yàn)中的調(diào)試路徑、在線測試中的錯(cuò)題聚類） ，并結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法挖掘其能力短板與認(rèn)知規(guī)律。例如，通過知識圖譜技術(shù)構(gòu)建“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能力畫像”，精準(zhǔn)識別學(xué)生在“遞歸算法設(shè)計(jì)”“時(shí)間復(fù)雜度分析”等核心模塊的掌握度差異；利用關(guān)聯(lián)規(guī)則分析揭示“棧的應(yīng)用”與“回溯算法”等知識間的遷移障礙點(diǎn)，為分層教學(xué)提供依據(jù)。由此形成的“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)決策鏈”，既能實(shí)現(xiàn)從經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)向到證據(jù)導(dǎo)向的范式轉(zhuǎn)變，又能通過即時(shí)反饋與精準(zhǔn)干預(yù)，打通OBE理念落地的“最后一公里”。

2.5 構(gòu)建主要教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量保證體系，持續(xù)監(jiān)控與評價(jià)

構(gòu)建教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量保證體系須貫穿“教學(xué)準(zhǔn)備—實(shí)施—考核—反饋”全流程，形成“PDCA”閉環(huán)管理機(jī)制[6]。如圖3所示，該體系的構(gòu)建首先強(qiáng)調(diào)質(zhì)量文化建設(shè)，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中強(qiáng)化“自覺規(guī)范、自省改進(jìn)、自律執(zhí)行、自查驗(yàn)證、自糾優(yōu)化”的質(zhì)控意識。在教學(xué)準(zhǔn)備階段，通過對教案、教材、課件等的審核，確保課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的精準(zhǔn)對標(biāo)，例如結(jié)合算法復(fù)雜度分析的需求優(yōu)化教案設(shè)計(jì)；在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，依托課中研討與督學(xué)評價(jià)表動(dòng)態(tài)監(jiān)測知識內(nèi)化效果。在考核評價(jià)環(huán)節(jié)，構(gòu)建過程考核（作業(yè)、測驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、考試） 及分層題庫，以量化“算法設(shè)計(jì)能力”“工程實(shí)踐水平”等目標(biāo)的達(dá)成度；在反饋改進(jìn)階段，通過教學(xué)反思、達(dá)成度分析等手段識別教學(xué)痛點(diǎn)，如針對“圖結(jié)構(gòu)應(yīng)用”模塊的薄弱環(huán)節(jié)調(diào)整實(shí)踐項(xiàng)目的難度梯度。最終形成“標(biāo)準(zhǔn)制定—過程監(jiān)控—多維評價(jià)—持續(xù)改進(jìn)”的螺旋式上升體系，以破解OBE落地中“重設(shè)計(jì)、輕執(zhí)行”的實(shí)踐困境[7]。

3 結(jié)束語

OBE教育理念的落地是新時(shí)代工程教育改革的核心命題，其實(shí)踐成效直接關(guān)系到人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求的適配性。本研究以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程為切入點(diǎn)，系統(tǒng)剖析了OBE理念在“最后一公里”實(shí)施中的典型困境，如課堂參與表面化、過程考核形式化、質(zhì)量保障體系有待完善等，揭示了傳統(tǒng)教學(xué)模式與能力導(dǎo)向目標(biāo)間的深層矛盾。通過構(gòu)建“反向設(shè)計(jì)課程目標(biāo)—重構(gòu)立體化教材—整合智慧化工具—完善質(zhì)量閉環(huán)”的突破路徑，本研究實(shí)現(xiàn)了從頂層設(shè)計(jì)到課堂實(shí)踐的貫通，有效彌合了教育理念與教學(xué)執(zhí)行間的鴻溝。湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院信息工程學(xué)院軟件工程專業(yè)在2023年認(rèn)證周期內(nèi)，通過督學(xué)評價(jià)表與第三方反饋（如企業(yè)導(dǎo)師評審） 識別出“實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開放性不足”的問題，進(jìn)而優(yōu)化了綜合實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)。調(diào)整后，用人單位對畢業(yè)生“團(tuán)隊(duì)合作”能力的滿意度從40%提升至55.17%。該專業(yè)在工程教育認(rèn)證中順利通過了持續(xù)改進(jìn)評估，實(shí)現(xiàn)了畢業(yè)生能力與行業(yè)需求的高度契合。第三方調(diào)研顯示，用人單位對該專業(yè)畢業(yè)生“專業(yè)知識和能力”的滿意度達(dá)68.97%，“學(xué)習(xí)能力”的認(rèn)可度達(dá)72.41%，充分驗(yàn)證了所提突破路徑的有效性。

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