基于OBE理念的大学“计算机公共基础”课的改革与实践

王鹏远，张 凯

（郑州轻工业大学，河南 郑州 450000）

0 引言

教育部在2018年9月下发《教育部关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》明确指出，“教育强国是中华民族伟大复兴的基础，高等教育的发展水平直接关系到国家发展潜力和发展水平。为了全面提升教育水平与人才培养能力，就需要针对本科教育、面向未来，通过教学改革真正的激发学生兴趣与潜能实现因材施教，建设一批一流专业学科”[1]。“在这样的背景下，建设一流专业并通过工程教育认证，便成为一段时间内全国各级高校的主要工作目标”[2]。“对于课程教学来说，OBE理念强调学生学习的成果, 将学习成果转化为工程思维能力、创新能力与实践能力的能力结构指标, 注重教学策略和方法与学习效果的关系, 因此要求学生课堂学习和教师课堂讲授均需要紧紧围绕学习成果进行, 确保通过课堂教学达到培养学生综合能力的目标”[3-4]。

本文以郑州轻工业大学为例阐述基于OBE理念的大学“计算机公共基础”课的教学改革情况。近年来，郑州轻工业大学大力推动工科教育改革，各工科专业积极参与工程教育专业认证。为满足工程教育专业认证的需要，以计算思维能力培养为导向，开展大学“计算机公共基础”课程教学改革和研究工作，这些改革和研究大多集中在对课程资源、理论教学内容以及课堂教学方法上，以培养学生的计算思维能力，但想要达到理想的效果非常困难。计算思维能力在工程教育专业认证中体现为利用计算机进行问题求解的能力。因此，在工程教育专业认证背景下的大学“计算机公共基础”课程应回归课程本质，以计算机应用为导向，以能力培养为根本，以计算思维为牵引，以技术发展为脉络，以学生发展为中心，理论与实践相结合，从过程和形式进行全方位改革”[5]。

1 基于OBE理念的大学“计算机公共基础”课的改革目标

以面向工科专业的工程教育专业认证需求为导向，研究

“计算机公共基础”课程体系，实现计算思维落地，将新工科人才培养、工程教育专业认证与创新创业教育相结合，构建满足工程教育专业认证需要，适合新工科教育发展，理论实践互动融合、竞赛及创新创业相结合的“计算机公共基础”课程教学体系。

2 基于OBE理念的大学“计算机公共基础”课的改革措施

OBE 的教学理念重点关注学生通过学习后所获得的能力，大学“计算机公共基础”课程体系以培养计算思维能力为导向，培养学生主动应用计算思维解决本专业问题的能力。

郑州轻工业大学工科专业大学“计算机公共基础”课程由“大学计算机”和“程序设计技术”两门必修考试课程构成。非计算机专业在工程教育认证时，离不开信息技术相关内容，而这些内容主要由大学“计算机公共基础”课程传授。大学“计算机公共基础”课以OBE教育理念为指导，“着力培养学生使用计算机工具解决一般问题的能力和应用计算机技术解决专业问题的能力[6]”。为确保这一目标的顺利实施，需解决以下5个问题。

2.1 消除认识误区对“计算机公共基础”课程教学的影响

2017年，教育部发布《普通高中信息技术课程标准》，规范高中阶段的“信息技术”课程。因此部分高校教师认为，既然高中阶段已经学过计算机的相关知识，大学阶段就没有必要再学了。这部分教师忽视了高中阶段的“信息技术”课程和大学阶段的“大学计算机”课程从广度和深度上的差异。

对于程序设计类课程，许多学生乃至部分专业课教师都认为这是计算机专业学生才学习的课程，非计算机专业的学生完全不需要。目前我国处于信息技术飞速发展的时期，大多数行业的发展均依赖于计算机，尤其是能够使用计算机处理专业问题的高端人才，这类人才一个突出特点就是能够使用计算机进行程序设计，对本专业的问题进行深入研究并使用计算机进行处理。

为了消除这种认识误区：一方面对“计算机公共基础”课程体系进行改革，满足工程教育专业认证的需要；另一方面承担“计算机公共基础”课程的教师要告诉学生课程的重要性以及与专业学习的关系。

2.2 减小学生“差异性”对“计算机公共基础”课程教学的影响

学生的“差异性”表现在以下两个方面：一是计算机应用能力的差异性；二是学习能力的差异性。

尽管高中阶段的“信息技术”是普通高中学业水平测试科目，但非高考科目，不同地区不同学校重视程度不同，从而造成大学一年级新生入校时的计算机应用能力有较大差异。

即使同一教师在同一时刻授课，不同学生的学习能力存在差异性，造成学习效果的不同。

针对学生的差异性，建设MOOC平台或者SPOC平台，合理建设教学资源，特别是视频教学资源，以满足学生对“计算机公共基础”课程学习的需要。

2.3 教学内容与工科专业结合

“新工科”的本质就是计算机技术和传统工科专业相结合，这正契合工程教育专业认证中“选用……现代工具，模拟……专业问题”和“够在团队中……合作开展工作”两个指标点。

“计算机公共基础”课在对工科专业组织教学时，应重点培养学生应用计算机解决本专业问题的能力，并以此作为课程考核的一个重要度量。

2.4 提高学生学习积极性

“计算机公共基础”课程的课程设置与教学内容要与时俱进，体现出计算机最新研究成果对不同工科专业的影响，并指导学生将这种最新成果应用于日常的学习和工作中。

2.5 有机结合面向新工科的专业建设、工程教育专业认证和创新教育

对工科专业的学生进行计算思维能力培养时，不但注重计划内的各教学环节，更注重计划外的实践环节，有针对性地培养学生应用计算机知识解决本专业复杂问题的能力，鼓励学生参加各类与计算机技术相关的竞赛。

3 基于OBE理念的大学“计算机公共基础”课的改革成效

3.1 大学“计算机公共基础”课程体系改革初见成效

郑州轻工业大学自2017年秋季开始实施《2017版本科人才培养方案》，“计算机公共基础”课程可以归纳为“1+X”：“1”指的是“大学计算机”，已经由以讲授应用为主的“工具型”课程转变为以培养学生计算思维能力为主的“能力型”课程；“X”包含两门必修考试课“程序设计技术（C语言）”和“程序设计技术（VB语言）”，以及若干选修考查课，如“Python程序设计基础”等。课程的改革及内容的调整标志着我校大学“计算机公共基础”课程教育正式迈入了“计算思维”阶段。“大学计算机”教学算法和数据库理论及应用为主，在大一第一学期开设。程序设计技术类课程学时不变，对教学内容进行优化，引入综合实验环节，突显计算思维对专业的影响。

大学“计算机公共基础”课程体系的正式实施，不仅受到了广大师生的好评，而且也在省内外高校有了一定的影响力。特别是2019年12月份由郑州轻工业大学承办的大学“计算机公共基础”课教学改革圆桌论坛顺利举行，来自省内外30余所院校70余名老师参与，进一步提升了郑州轻工业大学的影响力。

3.2 在线开放课程建设为课堂革命提供支持

自2017年起，承担“计算机公共基础”课教学任务的计算机基础教学部提出了对承担的必修课进行在线开放课程建设，任课教师利用节假日时间自录视频，准备章节课件、测试和习题。依托于“大学计算机”所建设的在线课程“大学计算思维导论”于2017年9月在中国大学MOOC爱课程平台上线运行，“程序设计技术（C语言）”和“程序设计技术（VB语言）”语言于2018年2月在中国大学MOOC爱课程平台开课，满足各类学生对课程学习的需求，为翻转课堂提供技术支持，为过程性考核提供了依据。

“大学计算思维导论”于2019年10月被河南省教育厅评为2019年河南省高等学校精品在线开放课程。“程序设计技术（C语言）”于2020年5月被河南省教育厅评为河南省首批一流本科课程。“程序设计技术（VB语言）”于2020年7月被河南省教育厅评为河南省本科教育线上教学优秀课程。

3.3 “赛教结合，学赛结合”的教学新模式初步形成

2019年6月郑州轻工业大学首届“程序设计技术竞赛（非计算机专业）”顺利举行，参赛学生为大学一年级非计算机专业学习“程序设计技术”课程的学生，经班级初赛由承担“程序设计技术”课程的教师推荐参加，要求完成一个信息系统的开发，采用分组赛的形式，每组取前30%（取特等奖一个团队，前10%除特等奖外的其他团队为一等奖，其余为二等奖），颁发证书和奖品。本次竞赛通过预赛选拔出54个团队组成4个大组257人参加决赛，产生特等奖和一等奖各4个团队，其余团队获二等奖。

决赛前，指导教师利用课余时间对每个参赛团队进行指导，充分调动每位学生的主观能动性。本次竞赛调动了学生创新创业的积极性，也为大学“计算机公共基础”课教学改革指明了方向。

4 结语

根据郑州轻工业大学各个工科专业对计算机基础类课程的需求，制定适合新工科人才需求的计算机基础类课程体系，建设计算机基础类课程的MOOC或SPOC平台，为学生使用计算思维解决本专业问题打下坚实的基础，进而促进我校培养满足新工科需求的创新复合型人才。“赛教结合，学赛结合，学教相长”的教学新模式已经形成，进一步促进“计算机公共基础”课的教学改革。