基于OBE 的“C 语言程序设计”课程教学创新设计与实践

杨 凤，宋华宁

（河池学院人工智能与制造学院，广西 河池 546300）

0 引言

OBE（Outcome-Based Education，成果导向教育，简称OBE）源于北美上世纪80 年代的基础教育改革运动，由斯派蒂（Spady）率先提出。它注重社会对人才的实际需求，强调围绕学习产出来合理安排教学时间和设计关键教学资源[1]。OBE 是指教学过程和课程设计围绕实现预期的学习结果的培养模式。OBE 理念的核心是“以学生为中心”“以学习产出为导向”“以课程的持续改进为保障”，关注学生受教育后获得的能力[2]。在基于学习产出的教育模式下，人才培养目标进一步分解为相关行业职业标准对学生知识、能力、素质等方面的要求，有针对性的找到相关的课程内容支撑，使课程教学与培养目标和社会对应用型人才的知识、技能和素养的需求直接联系起来。

近年来，OBE 被广泛应用到高校工程教育类人才培养、教育教学改革及专业建设等方面。有关OBE 理念的课程研究集中在OBE 理念指导下的课程建设、能力培养及学习评价等方面。在课程建设方面，OBE 模式下的课程群设计，本质是课程计划的“反向设计”，明确各门课程、每节课对于实现预期学习产出的贡献程度，如汕头大学将OBE 引入工程教育专业中，对课程开展了“反向设计”，明确每门课程对于实现预期学习产出的贡献，最终形成无缝的匹配矩阵；在能力培养方面，OBE 理念下注重学生创新思维能力、工程实践能力和综合协调能力的培养等；在学习评价方面，利用OBE 理念的课程学习评价主要是坚持以人为本，优化评价方法和健全评价机制。总体而言，目前利用OBE 理念指导人才培养和专业建设已经得到广泛认可。

应用型本科专业课程教学亟待解决的核心问题是如何培养适应社会发展需要的应用型人才。从教育过程的教师、学生、教学内容3 个构成要素和教学目的、教学方法、教学环境3 个影响要素来进行分析。应用型人才的培养需要有三方面的支持：一是具备专业素养高的教师；二是专业实践能力培养的场所和设备；三是课程教学方式的不断改革，使所选的每一门课程的学习都能很好地为应用型人才培养服务。本研究立足高校应用型人才培养，着眼于课程资源建设，引入基于产出的教育理念，构建基于线上+线下混合教学模式，开展“C 语言程序设计”课程创新实践。同时为同类课程的建设、创新发展和推广提供借鉴和指导。

1 OBE 理念下的课程建设研究

1.1 传统课程教学存在的主要问题

“C 语言程序设计”课程是电子信息工程、电气工程及其自动化等工科专业的核心课程。在传统的集体授课课堂存在以下问题：

（1）课程目标的问题：学生的专业不同、预备知识不同，教师统一授课方式，采用同一套评价标准，教学缺乏针对性。

（2）教学内容的问题：理论知识讲授与专业实践能力培养结合度低，无法体现出同一课程在不同专业人才培养中的不同地位与侧重点。

（3）师生角色问题：教师为主体、学生被动学习，学生参与度低、学习积极性低。

1.2 分析OBE 理念的特点

OBE 理念指导“C 语言程序设计”课程创新的主要优势在以下几点：

（1）明晰性。它清晰地确定了课程结束时学生应该达到的预期产出。教师必须清楚为达到预期产出需要将何种知识和技能传授给学生。

（2）灵活性。它是一种以学生为中心的教学模式，但并不局限于某一种教学方式，而是综合使用多种教学手段和评估工具来发现学生的多样性。

（3）可比性。它可以有效衡量学生能做什么，而不是学生知道什么，同时也促使学校发现自身与同类院校的不足。

（4）参与性。它不但增强学生参与学习的主动性，而且调动了相关行业人员参与教育标准的制定和评估的积极性[3]。

1.3 基于OBE 理念的教学过程设计

以OBE 理念为指导，依据应用型专业人才培养目标定义学习产出；聚焦学生应获得的核心知识、能力、素养，反向设计、生成课程资源来实现学习产出；多元化的评价主体、多样化的评价方式来评价学习产出；根据评价结果、社会发展需要等因素重新定义学习产出。如此形成一个持续改进-发展-重新定义的良性循环。如图1 所示，以OBE 的理念“以人为本、以学习产出为导向、以持续改进为保障”为指导思想，构建适合地方高校应用型专业人才培养的混合教学模式，研究的主要内容包括：

图1 基于OBE 理念的教学过程

（1）明确专业人才培养目标与课程知识点、能力之间的对应关系，依据学生知识、能力、素质的既定标准进行具体课程的教学设计。

（2）以学生为中心，以学生学习目标达成为导向，引入任务驱动教学法，建设线上课程及教学资源、工程实训案例等，采用线上+线下混合模式实施课程教学，保证学生的知识能力的一体化发展。

（3）建立主体多元化、评价方式多样化的评价机制，评价结果用于课程的持续改进。要求：以学生学习结果为唯一标准，对培养目标、毕业要求、教学环节都要进行评价；每一位教学参与者都要进行评价；采取形成性评价与总结性评价结合的形式进行评价。

2 线上+线下混合教学模式

混合教学模式教学包括课前预习、课堂任务与讨论、课后专业技能训练三部分。教师设计任务驱动式教学方案将内容细化为层层递进的知识点、问题和任务[4]，不断激发学生的学习兴趣，提高学生实践能力。基于任务驱动的混合教学模式如图2 所示。

图2 基于任务驱动的混合教学模式

（1）课前是线上预习的环节。教师在课程SPOC、雨课堂等平台发布教学资源，学生线上自学并检测学习效果。

（2）课堂是知识内化的过程。实施以学生为中心、任务驱动的教学做一体化的课堂。课堂教学环节包括知识前测、发布学习任务、引导学生分析问题、演示程序、引导学生进行交流总结，指导学生完成能力拓展任务。

（3）课后是知识巩固与拓展环节。SPOC 讨论、雨课堂测试促进知识的交流与巩固；实践同步指导书+专用软、硬件，与后续课程衔接，促进专业能力的提升。

（4）为了实施基于任务驱动的混合教学，教师在课前应该事先做好课程教学设计，选择便捷易用的教学平台，完善教学资源库和网络课程。在教学实施过程中，应注意互动环节的设计，包括师生互动、生生互动等。

3 教学过程各要素的设计和创新

3.1 课程教学目标的设计

以OBE 为指导思想，思想政治教育和专业课程教育融合，为培养具有唯物辩证法的根本观点、社会主义核心价值观和创新精神、严谨求实的职业精神的高素质新工科人才，实现能力培养与价值塑造同步。从知识、能力和素质三方面制定“C 语言程序设计”课程的教学目标，见表1。

表1 “C 语言程序设计”课程教学目标

3.2 重构教学内容

依据人才培养目标，将学习者在进行课程学习后应获得的核心知识、能力与素养与课程内容一一对应[5]。依据对学生学习产出的评价、兼顾专业人才培养前瞻性要求，重新定义学习产出，持续修订更新对应课程内容。教学内容的设计主要体现在如下3 个方面：

（1）在原有课程内容中寻求思政融入点，提取思政元素，设计相关教学案例。

（2）将教学内容按知识点的逻辑顺序细化为层层递进的学习任务，设计任务驱动教学课件和配套的同步实践任务。

（3）将单元教学内容由单一的陈述性知识转化为相关问题、任务、知识陷阱、编程方法和技巧等。

3.3 教学资源的设计

在教学资源的设计过程中，教师以提升学生学习效率、培养学生能力、素养为最终目的，反向设计、生成课程资源。

（1）将思想政治教育与专业课程教育结合，设计含思想政治元素的教学大纲。

（2）将教学内容分解为能力对应的知识点，并呈现为图、文、声、像等形式的学习资源、专题讨论等活动资源[6]，以此搭建资源丰富的课程SPOC。

（3）引入任务驱动教学法，设计层层递进的问题和任务，设计任务驱动式教学课件和同步实践开发板与驱动程序、同步实践指导书。

（4）设计与课程知识点对应的雨课堂测试题，检测学生的知识掌握程度。

3.4 教学评价与反馈方式的改革

3.4.1 建立主体多元化、评价方式多样化的评价机制

教学参与者（教师、学生等）均参与教学评价。评价方式包括诊断性评价、形成性评价、总结性评价[7]。

（1）在实施混合式课程之前，教师对学生的学习准备做出诊断性评价，作为教学工作开展的依据之一。

（2）教学过程中，学习者自评、互评、教师评价等多种评价方式开展形成性评价，随时了解学生学习进度，根据评价结果灵活调整教学内容和教学方法。

（3）在课程学习结束之后，以总结性评价的方式对学习者课程相关知识的掌握程度和范围作出整体评价，在后续相关课程学习和实际工作中运用学习产出的效果进行评价；评价的最终目的是依据评价结果，重新定义学习产出，提出改进实现学习产出的方法[8]。

3.4.2 课程考核和成绩评定方式的改革

课程考核主要包括学习态度考核、课内参与考核、期末整体考核三个部分。

（1）学习态度考核包括考核学生的课堂出勤情况和作业完成情况。

（2）课内参与考核，主要从课内交流内容展开，对于认真预习学习材料、解决课堂任务、积极交流讨论的同学给予适当的激励。

（3）期末整体考核，主要依赖于老师依据课程内容对学生掌握知识的完整性、客观性等方面给予成绩评定。

3.4.3 多渠道的教学反馈

（1）课程SPOC。通过课程SPOC 可以统计学生的访问情况，了解学生学习进度、任务完成、成绩分布等情况。

（2）雨课堂、QQ 课程群。通过雨课堂章节测试情况，可以了解学生知识的掌握程度；通过QQ 课程群，可以解学生学习中遇到的问题，并进行实时讨论交流。

4 教学改革和创新的效果分析

4.1 学生满意度与关注点

通过线上平台，可以了解学生对课程和授课教师的满意度。在实施教学创新之后，课程评分由93.7 分提高至95.7 分，证明了学生对课程教学的满意度有很大的提升。与此同时，学生评教的关注点也发生了很大变化。在教学创新之前，学生评教关注的是教师的态度、教学内容重难点等，在教学创新之后，学生评教关注教学模式、理论与实践的结合度、教学方法和思维方法等。

4.2 学生与教师的能力提升

在三年的教学创新过程中，学生在参与“C 语言程序设计”课程学习之后，参与学科竞赛、通过C 语言程序设计工程师考核，并获得证书30 余人次；教师在课程教学改革和创新过程中，积累了大量经验，撰写教学论文7 篇，教学获奖6 项，申报广西一流本科课程、各类教学改革项目7 项。从学生和教师双方的成果来看，课程的教学创新促进了学生的专业技能和教师的业务能力的提升。

4.3 应用与推广价值

在未来的教学改革与创新过程中，OBE 理念与混合式课程建设进行深度融合将成为课程建设的研究的侧重点。以OBE 理念为指导思想，融合任务驱动教学法、线上线下混合的教学模式将为大规模开展课程建设、有效提升课程质量，提供切实可行的理论支撑和实践指导。研究的成果可以推广到学校各个包含同类型课程的专业中，适用于所有理论与实践结合类型的课程，如果在所有符合条件且有资源支撑的专业中进行推广，可以使各专业师生广泛受益。

5 结语

基于OBE 的课程混合教学模式的初步研究工作的重点在于探索基于OBE 的混合式教学的特定模式和评价机制。以应用型人才培养为目标，结合地方高校教育的特点，基于学习产出教育理念，开展混合式课程教学和任务驱动教学法的应用研究，以有效实现专业人才培养目标为核心，反向设计课程教学及实验各环节，促进学生的知识、能力、素质一体化。

虽然，多样化的信息技术手段、线上线下混合教学模式可以有效调动学生的学习积极性，但是也存在一些明显的缺陷。首先，在课前准备阶段，学习过程与进度由学习者自己掌控，而学生是否能自觉完成预习任务决定了课中任务与问题讨论是否能顺利进行；其次，OBE 理念的引入、任务驱动教学法的应用、混合式课程教学实施，对任课教师也提出新的挑战。教师要深入了解课程与专业人才培养目标的对应关系、具备课程资源设计和网络课程开发的能力，同时还要具备课程任务设计、学习活动组织和指导的能力，课程管理与学习信息监控管理的能力。