基于OBE理念的計算機課程教學(xué)改革與創(chuàng)新研究

中圖分類號：TP399 文獻標(biāo)志碼：A

0 引言

為順應(yīng)新工科的發(fā)展趨勢，迎合時代的發(fā)展需求，對計算機專業(yè)教育教學(xué)方向和教學(xué)內(nèi)容做出相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化，從“知識傳授”向“能力培養(yǎng)”轉(zhuǎn)型，培養(yǎng)具有自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作解決復(fù)雜問題能力以及產(chǎn)業(yè)適配性的人才。針對傳統(tǒng)教學(xué)中“課程體系割裂”“思維能力不足”“實踐教學(xué)滯后”等問題，開展“基于OBE理念的計算機課程體系改革”項目研究，構(gòu)建“能力遞進、產(chǎn)教融合”的新型教學(xué)模式[]

1OBE理念的核心內(nèi)涵與實施框架

1.1 OBE理念的核心內(nèi)涵

OBE 的核心內(nèi)涵主要指四大原則，分別如下[2]：

（1)清楚聚焦(ClearFocus)：以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，明確學(xué)生畢業(yè)時應(yīng)具備的核心能力（如計算思維、系統(tǒng)設(shè)計能力、工程實踐能力），將能力目標(biāo)轉(zhuǎn)化為可量化的課程學(xué)習(xí)成果。（2）擴大機會（ExpandedOpportunities）：尊重學(xué)生個體差異，通過分層教學(xué)、個性化項目設(shè)計等方式，為不同基礎(chǔ)的學(xué)生提供達成成果的多元路徑。（3)提高期待（HigherExpectations）：設(shè)定挑戰(zhàn)性目標(biāo)，鼓勵學(xué)生通過深度學(xué)習(xí)實現(xiàn)能力進階，例如：要求學(xué)生在課程設(shè)計中完成“從問題建模到系統(tǒng)實現(xiàn)”的全流程實踐。（4）反向設(shè)計（BackwardDesign)：以“最終成果\"（如畢業(yè)設(shè)計、企業(yè)項目開發(fā)）為起點，逆向推導(dǎo)各階段課程的知識與能力支撐，確保教學(xué)內(nèi)容與能力目標(biāo)緊密映射。

1.2計算機專業(yè)OBE教學(xué)框架設(shè)計

構(gòu)建“三維一體\"OBE實施框架，包括目標(biāo)層、實施層以及保障層，如圖1所示。

1. 2. 1 目標(biāo)層

對接新工科“工程實踐與創(chuàng)新能力”要求，明確“培養(yǎng)什么樣的人才”，明確計算機專業(yè)學(xué)生的核心能力和要求，定期調(diào)研IT行業(yè)趨勢，將產(chǎn)業(yè)需求作為衡量學(xué)習(xí)效果的重要標(biāo)準(zhǔn)，適時修改培養(yǎng)方案，確保培養(yǎng)方案的時效性。

1. 2. 2 實施層

根據(jù)目標(biāo)層的要求，反向設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，對教學(xué)方法進行創(chuàng)新。例如：采用翻轉(zhuǎn)課堂、項目式學(xué)習(xí)模式、案例驅(qū)動教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的能動性和創(chuàng)新性。根據(jù)學(xué)生的不同水平，采用分組教學(xué)法。不同水平的學(xué)生衡量標(biāo)準(zhǔn)不一樣，故實行分層教學(xué)。在實踐環(huán)節(jié)，引入企業(yè)真實案例，引導(dǎo)學(xué)生探索前沿科技。改變傳統(tǒng)的期末考試筆試等考試形式，對評價機制進行改革。采用“課程體系重構(gòu)一教學(xué)策略創(chuàng)新一實踐平臺搭建—評價機制改革”的閉環(huán)流程，實現(xiàn)能力培養(yǎng)的全程滲透[3]

1. 2. 3 保障層

引入企業(yè)導(dǎo)師參與培養(yǎng)方案制定、建立“雙師型”教學(xué)團隊、建設(shè)校企共建實驗室，確保教學(xué)資源與成果目標(biāo)匹配。

圖1 OBE實施框架

1.3基于OBE的計算機課程改革實踐路徑

1.3.1課程體系重構(gòu)從“知識碎片化\"到“能力系統(tǒng)化\"轉(zhuǎn)變。

在OBE理念下，項目組以“解決復(fù)雜工程問題”為導(dǎo)向，重構(gòu)“通識-基礎(chǔ)-核心-實踐”4層課程體系，如表1所示。

表1OBE導(dǎo)向的計算機課程體系重構(gòu)

為打破傳統(tǒng)學(xué)科壁壘，解決計算機課程的“課程孤島”“知識碎片化”“實踐斷層”現(xiàn)象，須融入OBE理念，建立知識融合型、能力導(dǎo)向型的新型課程體系[4]。如\"數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”（軟件)“計算機組成原理”（硬件)與“操作系統(tǒng)”（軟件)缺乏聯(lián)動，導(dǎo)致學(xué)生難以構(gòu)建完整的知識體系，學(xué)生難以理解“軟硬件協(xié)同工作”機制。鑒于此，為培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)思維與跨學(xué)科實踐能力，設(shè)計了跨課程綜合項目“簡易操作系統(tǒng)內(nèi)存管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)”，該實驗需要學(xué)生假設(shè)在一款嵌入式計算機系統(tǒng)中，設(shè)計高效的內(nèi)存管理模塊，實現(xiàn)內(nèi)存分配、回收與地址轉(zhuǎn)換功能。通過軟硬件聯(lián)合調(diào)試實現(xiàn)進程調(diào)度功能。通過這樣的聯(lián)動設(shè)計，學(xué)生將深刻理解計算機系統(tǒng)“從硬件架構(gòu)到軟件策略”的協(xié)同工作原理，解決問題的系統(tǒng)性思維顯著提升，培養(yǎng)了學(xué)生\"全局視野 + 工程實踐”的核心能力[5]

1.3.2教學(xué)策略創(chuàng)新

從“教師中心”到“學(xué)生驅(qū)動”進行改革創(chuàng)新。

（1)項目式翻轉(zhuǎn)課堂（PBL + Flipped Classroom）。

以“數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用”課程為例，實施“課前自主學(xué)習(xí)-課中項目研討-課后拓展實踐”的翻轉(zhuǎn)模式[6]

課前：學(xué)生通過慕課平臺學(xué)習(xí)SQL語法、事務(wù)管理等基礎(chǔ)知識，完成“S-T\"數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，包括數(shù)據(jù)庫表設(shè)計、數(shù)據(jù)庫關(guān)系圖設(shè)計、數(shù)據(jù)庫的基本SQL操作等。

課中：以小組為單位展示設(shè)計方案，教師引導(dǎo)討論“數(shù)據(jù)冗余消除”“數(shù)據(jù)查詢”等核心問題，結(jié)合企業(yè)真實案例(如教師-學(xué)生授課系統(tǒng))深化理解。

課后：布置“增量式項目”，在實現(xiàn)查詢功能的基礎(chǔ)上，進一步研究存儲過程和觸發(fā)器，進而完成分布式事務(wù)的模擬。

成效：學(xué)生從“被動接受知識\"轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃咏鉀Q問題”，課程滿意度從 68% 提升至 89% 。

(2)分層教學(xué)與個性化指導(dǎo)。

針對學(xué)生基礎(chǔ)差異，分小組教學(xué)。例如：在教授“編譯原理”時，設(shè)計討論環(huán)節(jié)，根據(jù)學(xué)生水平，分成不同學(xué)習(xí)小組，基礎(chǔ)比較好的為一組，基礎(chǔ)一般的為一組，側(cè)重教學(xué)，達到螺旋上升的學(xué)習(xí)效果，實現(xiàn)OBE的學(xué)習(xí)目標(biāo)[7]

1.3.3實踐教學(xué)強化

從“驗證性實驗”到“產(chǎn)業(yè)級項目”，理論和實踐相結(jié)合。

(1)校企共建實踐平臺。

與本地IT企業(yè)合作建立“新工科實訓(xùn)基地”，引入企業(yè)真實項目，實施“雙導(dǎo)師制”。學(xué)校老師指導(dǎo)學(xué)生將課程知識（如Java EE、SpringBoot，SQLServer）應(yīng)用于項自開發(fā)。企業(yè)導(dǎo)師負(fù)責(zé)項目需求分析、開發(fā)規(guī)范培訓(xùn)及進度把控。

(2)學(xué)科競賽驅(qū)動創(chuàng)新。

組織學(xué)生參加“藍橋杯”“中國高校計算機大賽”“新華三杯”“閩盾杯”“中國大學(xué)生工程實踐與創(chuàng)新能力大賽”等賽事，將競賽題自轉(zhuǎn)化為課程實踐內(nèi)容，進一步提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。

1.3.4評價機制改革

“單一考核\"轉(zhuǎn)為“多元達成度”評價。

OBE理念強調(diào)“成果導(dǎo)向的評價”，項目組構(gòu)建“三維度、全過程”評價體系，包括過程性評價、終結(jié)性評價以及第三方評價。過程性評價側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性能力，包括課堂討論、小組互評、組內(nèi)互評、項目階段性成果等，占 40% 。終結(jié)性評價考核學(xué)生對核心能力、知識的掌握程度，理論是基礎(chǔ)，以期末考試、實驗練習(xí)、課程設(shè)計為主，占 50% ；第三方評價指企業(yè)工程師對學(xué)生實習(xí)項自進行評估，占10% ，須結(jié)合產(chǎn)業(yè)情況進行正向反饋，以期及時調(diào)整培養(yǎng)方案，培養(yǎng)適合企業(yè)和社會需要的人才[8]

1.3.5 改革成效與挑戰(zhàn)

實行OBE理念的計算機專業(yè)教學(xué)改革，取得了一定的改革成效。教學(xué)資源得到優(yōu)化，學(xué)生能力得到提升，產(chǎn)業(yè)認(rèn)知度得到提高。2024—2025年，學(xué)生榮獲新華三杯全國大學(xué)生數(shù)字技術(shù)大賽全國一等獎、全國大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計競賽（華為杯)全國二等獎、中國大學(xué)生工程實踐與創(chuàng)新能力大賽銅獎、省第五屆“閩盾杯”網(wǎng)絡(luò)空間安全大賽（黑盾賽道）一等獎。與多家企業(yè)簽訂人才培養(yǎng)協(xié)議，畢業(yè)生就業(yè)率穩(wěn)定在95% 以上，專業(yè)對口率從 70% 提升至 85% 。

挑戰(zhàn)包括：（1)教師角色轉(zhuǎn)型。部分教師對OBE理念理解不足，須加強“反向設(shè)計”“形成性評價”等培訓(xùn)。(2)學(xué)生適應(yīng)性差異。少數(shù)基礎(chǔ)薄弱學(xué)生在項目驅(qū)動教學(xué)中存在畏難情緒，須進一步完善“補習(xí)機制”與個性化指導(dǎo)方案。（3)持續(xù)改進機制深化。目前成果評價主要依賴校內(nèi)數(shù)據(jù)，未來須引入更權(quán)威的第三方認(rèn)證(如工程教育專業(yè)認(rèn)證）。

綜上，結(jié)合OBE理念的教學(xué)實施舉措如圖2所示。

圖2基于OBE的教學(xué)實施

2結(jié)語

實踐表明，OBE理念為計算機課程教學(xué)改革提供了科學(xué)的方法論：通過反向設(shè)計課程體系，創(chuàng)新教學(xué)策略，強化產(chǎn)教融合實踐，構(gòu)建多元評價機制，有效解決了傳統(tǒng)教學(xué)中“能力培養(yǎng)模糊、實踐脫節(jié)”等問題。未來研究可進一步拓展以下方向：（1)跨學(xué)科融合。探索“計算機 + 農(nóng)林”的交叉課程（如農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)分析），深化新工科人才培養(yǎng)特色。（2)數(shù)字化工具應(yīng)用。引入AI輔助教學(xué)平臺，實現(xiàn)學(xué)習(xí)成果的實時追蹤與智能反饋。（3)長效評價機制。建立畢業(yè)生職業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)庫，跟蹤OBE培養(yǎng)成效的長期影響。

OBE導(dǎo)向的教學(xué)改革不僅是方法創(chuàng)新，更是教育理念的范式轉(zhuǎn)變[9-10]。OBE 反向設(shè)計教學(xué)與評價標(biāo)準(zhǔn)，強調(diào)以學(xué)生為中心，以學(xué)習(xí)成果為驅(qū)動力，重新規(guī)范教學(xué)過程和行為，通過建立持續(xù)改革機制，幫助學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)造性思維、分析和總結(jié)信息的能力、策劃和組織的能力等，為新工科背景下高素質(zhì)人才培養(yǎng)貢獻更多實踐智慧。

參考文獻

[1]李旭茹.基于OBE理念的計算機組成原理課程思政教學(xué)改革與實踐[J].電腦知識與技術(shù)，2025（1）：143-145.

[2]段艷明，肖輝輝.融入OBE理念的計算機類課程線上線下混合教學(xué)改革研究[J].辦公自動化，2024(16):32-34，90.

[3]黎曉鳳.基于OBE理念的計算機專業(yè)課程思政教學(xué)改革與實踐研究：以軟件工程課程為例[J].大學(xué)教育，2024(14) :101-105.

[4]翁國秀.基于OBE理念的高校計算機專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)探析[J].大學(xué)，2025（1)：105-108.

[5]呂夢婕，胡素君，樊衛(wèi)北.新工科背景下基于OBE

理念的計算機網(wǎng)絡(luò)課程改革探索[J].大學(xué)教育，2024(22):43-47.

[6]梁祥瑩，嚴(yán)輝，汪淼，等.基于OBE理念的計算機組成原理教學(xué)實踐與探索［J].中國建設(shè)教育，2024(2):91-93.

[7]王晨，胡成松，陳立佳，等.基于OBE理念的BOPPPS教學(xué)模式在計算機專業(yè)教學(xué)中的探索與實踐[J].電子元器件與信息技術(shù)，2024（10)：57-59，63.

[8]雷敬婕.基于OBE理念的計算機專業(yè)嵌入式課程群教學(xué)改革與實踐[J].科技視界，2024(29)：31-33.

[9]蹇柯，胡良蘭，楊秋鴻，等.OBE理念的大學(xué)計算機課程教學(xué)研究與實踐［J].科技視界，2024（26）：29-32.

[10]閻維青，賀利堅.基于OBE理念的計算機專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)方案重構(gòu)［J].計算機教育，2024（8）：159-164.

(編輯 王永超)

Research on the reform and innovation of computer course teaching based on OBE concept

LI Panpan，ZHAO Hao (Jinshan College of Fujian Agriculture and Forestry University， Fuzhou 35OOO2， China)

Abstract:Thetraditional computer course teaching model of“teacher centered，student asisted”faces problems such as“l(fā)ack of innovation ability”and“disconnection from practice”.To solvetheseproblems，Outcome Based Education (OBE）- student-centered，outcome driven，and reverse design application，has emerged.In the processof restructuring the curiculum system，strengthening practical teaching，innovating teaching strategies，and reforming evaluation mechanisms，incorporating theOBEconcept and combining the reform practicesof computer related courses can efctively enhance students’practical and innovativeabilities.Practice has shown that introducing the OBE concept into computer science courses can significantly improve the quality of computer science talent cultivation and provide new ideas for teaching reform in other disciplines.

Key words:OBE；new engineering；achievement driven；practical teaching；evaluation mechanism