基于OBE理念的程序设计类课程教学改革初探

[摘 要]基于OEB理念的教学模式是一种新兴的教学模式，它以预期的学习成效作为出发点，反向设计教学过程。以OBE理念为基础，该文以C语言程序设计和Python语言程序设计课程为例，对教学内容、教学方法、教学实践和考核评估进行了探讨和改革。在学习成效导向教育的教学模式下，能够让学生成为教学活动的主体，有效提高程序设计类课程的教学质量和教学水平。

[关键词]OBE;教学改革;程序设计

[基金项目]2019年度南京森林警察学院教学改革研究与教学建设项目“基于OBE理念的程序设计类课程教学改革研究—以《程序设计基础》和《Python程序设计》为例”（YB19010）

[作者简介]李文骞（1979—），男，江苏南京人，博士，南京森林警察学院信息技术学院讲师，主要从事量子信息与网络安全研究。

[中图分类号] G642.0[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324（2020）28-0288-02[收稿日期] 2019-11-21

一、背景

OBE理念（Outcome-Based Education）又称为“成果导向教育”或“产出导向教育”理念，强调以预期的学习成效作为教学目标，并将该目标贯穿于整个教学过程中，驱动教学活动顺利开展[1]。与传统的教学方式不同，在OBE模式中，学生是教学活动的中心，教学的出发点不再是教材或是教师的经验，而是学生的预期学习成果，其目的是有效打破“以教师为中心、以教材为中心、以知识为中心”的传统教学设计思路，提倡教育范式由“内容为本”向“学生为本”的根本转变[2]。

程序设计类课程是高校计算机信息类专业的核心课程，也是培养计算机應用型人才的重要组成部分[3]。本文以OBE理念为基础，以C语言程序设计和Python语言程序设计课程为例，探讨其课程教学改革。

二、程序设计类课程教学现状分析

程序设计类课程在专业课程体系中占据重要地位，但据笔者了解，该课程教学效果一般，甚至处于中下水平。

1.高校普遍在大一、大二开设程序设计类课程，其内容涉及的知识点较多，对学生的逻辑思维能力、实践操作能力都有较高要求。由于学生个人素质和教育背景的差异，部分学生跟不上教学进程，进而出现放弃课程学习的现象。

2.传统的课程教学方式以教材为中心，通过教材形成知识结构体系，课程内容涵盖大量的基本概念，教师“满堂灌”，讲授时间过长，学生独立思考和实践的时间较少，教学效果较差。

3.在教学过程中，缺乏有效的长期评价机制，不能及时评估学生现阶段的学习效果反馈给任课教师，造成教学效果低下。

三、基于OBE理念的程序设计类课程教学改革

（一）课堂教学环节改革

1.确定预期的学习成效。根据OBE理念，预期的学习成效驱动着整个教学活动，占据着主导地位。对于程序设计类课程，要结合本校的警察教育背景，对不同的课程进行分析，分别确定预期的学习成效。

C语言程序设计是一个入门级程序设计课程，也是专业课的前导课程。一方面，预期学习成效的设置，既不能过高否则会损害学生的学习兴趣，也不能过低否则无法满足后续课程的学习要求。另一方面，由于学生个人素质和教育背景的差异，预期学习成效要形成阶段性和层次性，针对不同的学生群体，设立不同的预期学习成效目标。

例如，C语言程序设计课程的预期学习成效分为两个层次：第一个层次是掌握C语言基本的编程技巧及基本算法;第二个层次是要求学生进一步掌握较深入的知识点，具备较高的程序编写和调试能力。

Python语言程序设计课程的预期学习成效侧重于满足后续课程的学习要求及职业需求。

对于网络安全与执法专业，Python语言程序设计是应用密码学、网络攻防技术等的前导课程，学生毕业后主要从事网络犯罪侦查、电子数据检验等工作。根据职业和后续课程的要求，预期的学习成效主要为两个层次：第一个层次为掌握面向对象程序设计的概念，掌握Python语言的基本知识，掌握Python编程基本技能;第二个层次还需要学生掌握Python资源库的利用，掌握网络应用程序的设计，具备较高的程序设计能力和调试能力。

对于公安情报学专业，Python语言程序设计是公安情报工作实务、数据挖掘等的前导课程，学生毕业后主要从事情报搜集、分析及大数据统计应用等工作。预期的学习成效也分为两个层次：第一个层次同网络安全与执法专业相同，第二个层次则在第一个层次的基础上，要求学生掌握Python资源库的使用，掌握网络信息获取、大数据领域的初步应用，具备较高的程序设计能力和调试能力。

这种不同层次的预期学习成效的设定，不仅满足了不同学生的学习要求，而且也是“学以致用”的极大体现。

2.教学方法与策略选取。程序设计类课程由于涉及的知识点较多，通常比较枯燥，根据OBE理念，教师应该根据预先设定的教学目标和课程特点，灵活运用各种教学手段和策略。

C语言程序设计是入门级的程序设计课程，主要是讲授C语言的编程知识，培养学生的编程思维。在C语言的知识点讲授中，教师应采取多种教学方法和手段，有效地组织教学活动，可以通过情景教学、案例教学、分组讨论、翻转课堂等教学手段，让学生成为教学活动中的主体，从而完成教学目标。

Python语言程序设计主要讲授面向对象的程序设计及Python语言编程，涵盖的知识点更加抽象，涉及的资源库也很多，因此，需要教师采用更加生动的教学手段，使学生能够理解面向对象的概念和Python语言的知识点，掌握其编程技能。例如，在讲授面向对象概念的时候，可以考虑采用比较法、情景式教学、角色扮演式教学及案例分析等教学手段，让学生深刻理解面向对象的编程理念及与结构化程序设计之间的差异性。

適当的多样性教学手段能够保证OBE理念真正融入教学活动中，让学生参与教学活动，成为教学的主体，通过切身体验进行知识点的学习，调动学生的学习兴趣，激发学习积极性。

（二）基于OBE理念的实践教学环节改革

OBE理念中，要求教师“因材施教”，满足不同学生群体的学习目标，因此，实践教学环节的设计要同预期的学习成效相结合，不同层次的学习成效要设计不同的实践项目，既不能让学生有畏惧感，也要有学习的挑战性，因人而异地展开实践教学环节。

对于C语言程序设计和Python语言程序设计，预期的学习成效都分为两个层次，因此，在设计实践教学环节，每个实践环节的实验项目都分为基础实验和高级实验，以满足不同学生的实践要求。例如，在C语言数据处理实践环节中，基础实验要求学生求一个五位整数的数字之和，而高级实验则在此基础上，修改为输入一个正整数，进行数据合法性检查，然后求各个位数上的数字之和。在Python的网络爬虫实践环节中，基础实验要求学生对一个固定网站进行信息获取，而高级部分则要求获取若干个网站的相关信息。

（三）基于OBE理念的结果评价与考核方法

传统的程序设计类课程通常以期末考试为课程考核方法，而OBE理念要求采用多元化的教学评价方法[4]。因此，将C语言程序设计和Python语言程序设计课程的考核进行细化，分为平时表现（5%）、平时作业（5%）、课堂实验（20%）、阶段性考核（2～3次为30%）、期末考核（40%）等，其中期末考核由笔试和上机考试组成。

通过多种考核评价手段，教师在教学过程中能够得到阶段性教学效果的反馈，可以及时根据反馈调整教学进程，查漏补缺。目前，该方案已在本校的课程教学中实施，取得了较好的教学效果。

四、结语

基于OBE理念的教学手段是以预期的学习成效为目标，围绕该目标，逆向设计教学内容、教学手段、考核评估等教学环节，是一种新兴的教育理念。把OBE理念融入程序设计类课程，将学生作为教学活动的主体，能够弥补现有教学过程中的不足，从而有效地提高程序设计类课程的教学质量和教学水平，满足人才培养要求和职业需求。

参考文献

[1]姜波.OBE：以结果为基础的教育[J].外国教育研究，2003， （3）：35-37.

[2]李贤凤.成果导向教育理念的学习研究[J].亚太教育，2015， （19）：164.

[3]肖斌，汪敏，刘忠慧.Java程序设计基于OBE理念的教学实践研究[J].教育现代化，2018，5（53）：91-95.

[4]刘荣，万丽丽，袁芳.OBE理论视角下高校课程学习评价研究[J].中国轻工教育，2016，（1）：15-17.

On the Teaching Reform of Programming Courses Based on OBE Concept

LI Wen-qian

（School of Information Technology， Nanjing Forest Police College， Nanjing， Jiangsu 210023， China）

Abstract： The teaching model based on OEB concept is a new teaching model， which takes the expected learning outcomes as the starting point， and designs the teaching process in reverse. Based on the concept of OBE， this paper discusses and reforms the teaching content， teaching method， teaching practice and evaluation by taking the course in C Language Programming and the course in Python Language Programming as examples. The teaching model， based on Outcome-Based Education， can make students the main body of teaching activities， and effectively improve the teaching quality and level of programming courses.

Key words： OBE; teaching reform; programming