基于OBE-BOPPPS的大学计算机基础课程教学改革研究

阚媛 郭强 王剑宇 刘占敏

摘 要：以大学计算机基础课程为切入点，针对目前军队院校计算机基础课程教学中存在的问题，通过研究学情现状，提出将“以学生为中心”和“学中做、做中学”作为核心指导思想，分析OBE教育理念和BOPPPS教学模式的内涵，提出两者相结合的教学设计和实践方案，以项目驱动的方式引导学生学习，探索OBE-BOPPPS改进教学的可行性。教学实践表明，OBE-BOPPPS教学模式有助于解决教学过程中的问题，提高军队院校教师授课质量，改善学生学习效果，促进军队院校计算机基础课程教学改革。

关键词：OBE;BOPPPS;项目驱动;教学改革

DOI：10. 11907/rjdk. 192013 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

中图分类号：G434文献标识码：A 文章編号：1672-7800（2020）002-0210-04

英标：Research on Teaching Reform of Fundamentals of College Computer Based on OBE-BOPPPS

英作：KAN Yuan， GUO Qiang， WANG Jian-yu， LIU Zhan-min

英单：（General Courses Department， Army Military Transportation University， Tianjin 300161， China）

Abstract： Based on the course in fundamentals of college computer as the pointcut， to deal with the problems in the teaching of computer basic course in military academies， focusing on ‘student-centered and ‘learning to do and learning from doing as the core guiding ideology through the study of the current situation of learning， the paper analyses OBE educational concepts and the connotation of BOPPPS teaching model， proposes the instructional design and practice program in combination of both. We take a project-driven method to lead the students to study and explores the feasibility of OBE-BOPPPS in teaching improvement. Teaching practice shows that the OBE-BOPPPS teaching model can help to solve the problems in the teaching process， improve teaching quality of teachers in military academies， ameliorate students learning effect， promote the teaching reform of computer basic course in military academies.

Key Words： OBE; BOPPPS; teaching reform; project-driven;teaching reform

0 引言

在生长军官本科教育及士官任职培训教育中，大学计算机基础这门课程地位极为重要，是军队院校本科课程教学大纲规定的公共基础课中唯一一门计算机类课程，也是学员信息素质培养的入门课程，对人才培养质量影响意义深远。传统的大学计算机基础课程内容多以Office实践操作讲授为主，但新大纲中要求该课作为公共工具类课程旨在打开一扇门，培养学员运用计算思维求解问题的能力，并兼顾计算机基础知识和思维素养提升，同时掌握计算机系统组成与结构、信息编码与数据表示、Python语言基本运用、算法与计算逻辑、数据库及应用、计算机网络、信息处理与多媒体技术等。如果仍采用“教员注重知识罗列和灌输、学员仅限于做听众”这种传统授课方式，就无法完成既定教学目标。只有将该课打造成一门“金课”，破解目前实际授课中的难题，打通线上与线下融合渠道，围绕“教、学、训、赛”等实际教学活动重组教学资源，才能有效促进该门课程的整体授课质量，做到“人人、时时、处处”可学，提升人才培养质量。

1 OBE教育理念

以互联网为代表的信息技术应用，给高等教育教学方式和学习方式带来了巨大变化，国内外纷纷开展各类教育教学方式探索。其中，OBE（Outcomes-based Education）教育理念在全球工程教育改革中已经得到了广泛重视和应用[1]。OBE教育理念诞生于1994年，雏形始于美国和澳大利亚的基础教育领域，即基于目标、需求或者成果导向的教育理念[2-3]。OBE教育理念明确教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果，即想让学生取得的学习成果是什么？为什么要让学生取得这样的学习成果？如何有效帮助学生取得这些学习成果？如何知道学生已经取得了这些学习成果？[4]

2016年，我国成为“华盛顿协议”正式会员，这标志着中国工程教育国际化进程已经得到国际上的广泛认可[5]。与此同时，OBE理念在中国工程教育改革中得到了广泛关注和探讨，在相关专业课程教学改革、教学计划制定、考核评价改革中都得到了一定应用[6-10]，非常符合应用型人才培养目标需求[11]。针对部队院校特点，紧贴部队备战打仗和作战训练实际需求，推动课程建设向能打仗、打胜仗发力，有效增强课程建设对人才培养质量提升的作用，笔者认为OBE的教育理念非常适合在军队院校推广。

2 BOPPPS教学模式

BOPPPS教学模型由加拿大教师技能培训工作坊（Instructional Skills Workshop，ISW）创建，目前已被全世界超过33个国家引进采用，在全球超过100所大学和培训机构实施[12]，近两年开始引入中国大陆地区。BOPPPS教学模式[13]将教学过程分为6个阶段：导入（Bridge-in）、目标（Objective）、前测（Pre-assessment）、参与式学习（Participatory Learning）、后测（Post-assessment）和总结（Summary），其名称来源于各阶段英文单词首字母缩写。

BOPPPS模型的核心在于以学生为中心，关注学生发展需求，强调学生全方位地参与学习，并及时获取反馈信息[14]，表1给出了每个阶段的主要任务。

在BOPPPS教学模式中，“参与式”学习是整个模型的核心部分，只有真正让学生主动参与学习才能达到有效教学目的，教学的意义不在于教师教了多少，而是学生学到了什么。在大学计算机基础课程教学中，教师摒弃“满堂灌”的教学方法，结合项目实例以BOPPPS模式推动教学过程，可以让学生有效参与进来，将课堂转变为“满堂练”[15]，从而通过“学中做、做中学”提升教学质量。

3 基于OBE-BOPPPS模式的大学计算机基础课程教学改革实践方案

3.1 总体思路

以习近平强军思想为根本指导，以军队院校“双重”建设为牵引，按照“为战、培新、扶持、固强”思路，聚焦备战打仗需要，紧贴人才培养需求。针对当前大学计算机基础课程教学现状及存在的问题，基于OBE教学理念，以适应部队任职岗位需求为牵引，重构课程内容设计体系。注重计算思维培养，面向实际应用，以BOPPPS教学模式对大学计算机基础课程进行教改，完成从教学理念、教学目标、教学资源到教学体系的创新。从大学计算机基础每一堂课去重新设计，以更易于调动学生积极性和主动性的方式，通过“学中做、做中学”，以项目的方式教授每一个模块的教学内容，在潜移默化中激发学员的想象力和创造力。适时开展多媒体制作、智能车巡线、网页设计等各类竞赛，赛课合一[16]，促使学员形成丰富的跨学科知识储备和创新素养，帮助他们逐步成长为符合时代要求和部队任职要求的新工科创新型人才。

3.2 基本实施方案

从大学计算机基础课程能力、素质培养目标入手，依托人才培养方案，以OBE理念将任职岗位需求转化为学生不同层次的能力培养目标，以此指导每一堂课教学目标的制定并反推实践教学内容，根据不同模块增量式设计子项目，将专业知识贯穿于各实践环节，对应BOPPPS教学模式的每个阶段，注重学员在每个阶段的反馈，细化到可直接观察学员的表现行为。基于OBE-BOPPPS的大学计算机基础课程课堂活动是生动的，学生主动参与、教学相长、寓教于乐、寓教于项目中，它颠覆了传统课堂模式，从一体化课程计划、学习构建、实践环境、教师能力、考核与评估等方面指导教育实施，形成了规范完整的实践教学体系。同时，提供创客[17]空间，创客环境以开源硬件、软件搭建，创客活动来源于学生构思、教师教学设计要求等，配合课程进度适时开展各类竞赛，“以赛促学、赛课合一”[18-19]。

3.2.1 实践环境构建及教学过程

大学计算机基础课程各子项目以开源硬件、软件组建，在实验室中引入Raspberry辅助实践环节，让学生对课上所学计算机知识立即应用、亲自动手、创新实践，做到看得到、听得到、动起来，高效利用课堂时间。以无人车、无人机的程序和控制算法等为一级项目，在各知识环节实施相应子项目。倡导探究式教学，学生主动参与、探究发现、交流合作，改变教学中过分依赖教师和教材、过于强调接受学习、死记硬背、机械训练等现象，突出知识建构以及教学方法的导引性，让学生想明白、做明白、说明白，从而实现课堂反转，改变以教师为中心的传统教学，教师由“主播”向“主持人”身份转变，将大学计算机基础课堂构建成能体现学生主体性与主动性的学习环境，其教学过程如图1所示。

3.2.2 项目设计与实施

以OBE教学理念为牵引，以BOPPPS教学模式为载体，利用软件技术实验室、微机原理与接口技术实验室、计算机网络与信息安全技术实验室构建基于项目的大学计算机基础课堂。注重计算思维培养，面向实际应用，以探究式“学中做、做中学”为主的教、学方法，旨在使学生参与以活动、项目和问题解决为基础的学习，并利用开源硬件、软件，提供一种“做中学”的创客课堂体验。让学生在接触真实需求，应对现实需求的挑战时，形成創造、设计、建构、发现、合作并解决问题的思维习惯。在实际授课中，采用OBE-BOPPPS教学模式并利用项目驱动的方式进行教学设计，具体实施方法如表2所示。

3.2.3 教学反馈及改进

以学习Python模块为例，从部队学员体能测试引入（Bridge-in）开始课堂教学，引起学生关注和学习兴趣，引发学生思考如何利用Python编程实现成绩统计和分析;针对该模块的教学内容让学生带着问题思考，进而明确实现过程中需要掌握的Python基本语法和编程思想（Objective）;以翻转课堂[20]方式，了解学生通过上一个模块Excel的学习对体能测试成绩统计和分析问题的解决方案和理解程度（Pre-assessment）;通过子项目推进，以动手实操、讨论交流、评比竞赛等手段突出“学生为中心”的参与式学习（Participatory Learning）;针对教学内容重难点，注重学生反馈过程，循序渐进、按照不同层次设计相应习题[21]，对是否完成教学目标进行考核（Post-assessment）和反馈;每个子项目结束前，教师和学生通过思维导图的方式归纳主要学习内容，安排后续项目的知识预习等（Summary）。目前，经过一轮试训，基于OBE-BOPPPS的大学计算机基础课程教学改革得到了广泛肯定。

课程组根据目前教学反馈进行了探究，明确下一步工作主要包括：

（1）大学计算机基础课程项目活动及实践教学体系设计。基于OBE-BOPPPS模式对教学环境、教学目的、教学方法及对象的教学设计方案作进一步探索和研究，设计出更多突出军事特色、适合部队院校学员的教学项目案例。

（2）创客与赛课合一，进一步提升学生实操能力。在保证教学效果的前提下，使创客教育得到保障和持续发展。线上基于创客的知识平台建设也可以弥补实验室环境的限制，为学生拓展创造空间、提供灵活的学习选择。在校内开展计算机技能大赛、多媒体及网页设计大赛，同时鼓励学生知识共享、协同合作，组队参加中国大学生计算机设计大赛、“挑战杯”等，进一步延伸知识应用。

（3）考核方式改进。由传统的终结性考核向加大加重形成性考核比例过渡，以OBE学习成果为导向，创新评价方式，科学建立多元化考核体系，注重整个学习过程的反馈追踪，充分发挥形成性考核和终结性考核引导、激励的良性作用。

4 结语

基于OBE-BOPPPS的教学改革，更加突出教学目标和军事特色，适应部队任职岗位需求，课程内容与项目实践训练有机融合，使系统化的学科理论与项目实践融于一体，规范指导计算机基础课程教学，定位计算机基础教学应达到的知识、技能、能力要求，将学生变成学习的主体，改变灌输式课堂和填鸭式教育，教师由主播转变为主持，学生由观众变为演员，将学生能力培养由记忆、理解向应用、分析、评价和创造的高阶能力转变。明确相应的知识与实践体系，可以有效解决目前军队院校计算机基础课程教学中存在的“供需脱节、训用不一，人才培养与部队需求脱节、科研成果与未来战场脱节、教学训练与作战任务脱节，质量不高”等问题。

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（责任编辑：孙 娟）