基于OBE 理念的聋生程序设计课程教学改革与实践

2022-09-19袁甜甜张书珍

高教学刊 2022年26期

李凯，韩梅，袁甜甜，张书珍

（天津理工大学聋人工学院，天津 300384）

基于学习产出的教育模式（Outcomes-Based Education，缩写为OBE）也称作成果导向教育，是以学生为中心，成果导向、持续改进三种因素的合成。在OBE 体系中，培养目标和毕业要求的制定都着眼于学生毕业时应具备的能力，课程体系的设计、课程教学策略的选择及多元课程考核评价体系的建立都是为了达成学生的学习结果。聋人计算机本科教育的培养目标是面向聋生培养能掌握计算机相关的基本知识、基本技能，具有较强的专业能力和良好综合素质的应用型专门人才。在教学中应该以学生为中心，注重培养学生对知识的主动探索和团队合作的意识。计算机程序设计I 是聋人本科计算机类学生必修的学科基础课，该课程是学习数据结构、操作系统和软件工程等课程的先修课，也是聋人研究生考试复试的重要课程。通过线上线下混合教学，辅以课程实验、课程讨论等环节的训练，重在培养聋生的逻辑思维能力，使聋生具备基本的算法设计能力。

一、聋人大学生课堂教学的现状与问题

（一）手语教学的特点导致专业理论知识表达的失真，影响了课堂教学的效果

1.教师授课的困境：教师在讲课时需要使用手语的同时大声讲课，因为在班级中多数学生来自聋校，需要看手语；个别学生来自普通中学，不会手语，这些学生有的安装人工耳蜗可以听见声音，需要教师大声讲话；有的会读唇语，需要尽量放大口型放慢语速；为了照顾学生的不同情况，授课进度难免受到影响。

2.学生听课的困境：健听教师的手语是按照汉语语法的语序呈现，聋人自然手语的语序不同于汉语，是按照视觉图像呈现的顺序呈现，因此学生在接受上有一个“二次转换”的过程，这个过程会影响学生“听”课的效果。

（二）课堂教学以教师为主导，学生易产生课堂疲劳

聋人高等教育课程教学的讲授方式主要是手语+口语+PPT+雨课堂，为了增强师生互动，中间穿插习题和提问。在教学实践中发现，课程教学的初期，学生的学习热情比较高。随着学习难度的增加，学生无法在课堂上完全消化授课内容，渐渐对课程的学习失去了兴趣。目前程序设计课程的学生人数在60 人左右，对于健听学生数量不算多，但是对于聋生的教学却是大班授课的规模。以教师讲授为主的教学容易使学生产生课堂疲劳。

（三）网上教学视频不适合聋生

目前在中国大学MOOC、学堂在线和智慧树等平台上国家精品课程大多没有字幕，而且教学内容与难易程度不能与聋生课程的教学很好衔接，导致聋生无法享受优质的视频教学资源。

（四）考核体系不全面

程序设计课程考核分平时考核和期末结课考核，结课考核方式是试卷形式，平时考核包含出勤、平时作业、阶段检测和实验。有些学生只是保证了出勤或者抄作业，这种考核形式过于注重对结果的评价和对理论知识的评价，忽略了对学生学习过程的评价及实践能力的评价，难于保证评价结果的科学性和客观性。

二、OBE 模式对课程的要求

不同于传统教学模式聚焦于课程结构及竞争性的标准，OBE 模式更看重学生毕业后应该具备的能力，基于明确的培养目标和毕业要求，反向设计课程体系和课程教学大纲，围绕学生应该达到的知识、能力和素质目标为目的进行教学活动，在课程评价采用多元化的评价考核体系对学生进行过程性评价和目标达成度评价，通过周期性循环的的评价、反馈、改进机制，提高教学质量水平。通过对聋生的就业、考研和学科竞赛等学习产出成果的评价持续改进培养方案。OBE 模式教学设计流程如图1 所示。

图1 OBE 模式教学设计流程

三、课程目标对毕业要求的支撑

面向聋生的程序设计课程目标是让学生掌握面向过程的程序设计方法和面向对象的程序设计方法，在学习C/C++语言语法内容和算法知识的基础上，掌握计算思维和软件开发技术，具备一定的程序编写能力和团队合作能力，因此该课程教学目标设计如下。

课程目标1：知识结构目标。掌握面向过程和面向对象的程序设计的设计思想和设计方法，具备应用C/C++语言程序设计语言进行软件设计的能力，并把这种能力应用到实践中。该目标支撑毕业要求中的能够将专业知识用于解决计算机领域的相关技术问题。

课程目标2：能力结构目标。培养学生具备计算机学科的逻辑思维能力及编程思路和技巧，具备编制小型软件的能力，具有良好软件工程意识。该目标支撑毕业要求中能够对计算机相关领域问题提出解决方案，设计满足特定需求的系统或模块。

课程目标3：素质结构目标。培养学生踏实认真的学习作风和诚实严谨的学术精神，锻炼学生团队合作、交流沟通能力。该目标支撑毕业要求中遵守职业道德和规范，履行责任，能够在团队中承担团队成员或负责人的角色。

四、基于OBE 理念的教学改革实践

（一）在线课程资源建设

线上教学资源的质量直接影响线上线下混合教学的实施效果，程序设计课程组教师依托学堂在线自建课程平台，建设有手语教学微视频63 个，每个视频时长控制在10 分钟左右，这些视频有数据类型、运算符和选择结构程序设计等基础知识的讲解，也有变量的交换、冒泡排序和选择排序等基本算法的讲解，辅以课程PPT 和习题库，教师可以在讲课前发布导学任务将问题引入，学生带着问题观看教学的微视频后完成问题分析，讨论后给出问题的解决方案。

（二）线下课程科技加持弥补手语表达的不足

随着人工智能、机器学习及云计算技术的发展，语音识别的速度和精度在一定程度上弥补了聋生接收知识过程的先天不足。讯飞听见APP 可以实现面对面交流时语音和文字的转换、今声优盒实现网课、视频会议时将字幕直接呈现在客户端。有了科技的加持，线下课程教师上课采用手语+口语+PPT+字幕的形式可以将手语无法表述清楚的术语、知识点准确无误地“表达”出来，有效避免了手语在课堂传递中信息失真的问题。

（三）基于OBE 设计翻转课堂教学，让学生成为学习的“主角”

结合聋生的生理特点、心理特点和认知特点，线下课程设计符合聋生学习特点的翻转课堂教学模式。采用任务驱动、问题引导、案例教学和互动教学等多种方式调动学生学习的主动性。翻转课堂的教学模式分为三个阶段：课前、课中和课后。每个阶段教师设计明确的目标等级，每个等级有不同的检测题目。以学习选择结构程序设计为例，一次翻转课堂的设计见表1。

表1 选择结构程序设计翻转课堂教学设计

翻转课堂实施过程中的几点说明。

1.学生自评等级的标准确定

学生在课前完成知识点学习后，在网上完成自测环节，每次翻转课堂自测环节设计单项选择题10～15 个，系统自动评分，学生对照等级评定标准可以得出自己通过视频学习对本次课知识目标的达成情况。等级评定标准见表2。教师在授课之前能清楚学生学习情况，可以确定课堂讲课重点。

表2 学生自评知识目标等级标准

2.小组自评和小组互评

小组成员由3～4 人组成，小组自评针对能力目标的算法设计部分，小组将教师给出的导学任务单中的实际问题经讨论后转化为计算机逻辑模型，画出流程图，编程并完成测试。小组成员参照学生自评等级标准给出自评等级。教师选出自评等级最高和最低的小组进行汇报，项目组成员根据翻转课堂项目的要求和学生的能力情况设计的评分表（表3），每次随机抽取10 个小组参与评分，结果去掉一个最高分，去掉一个最低分，剩下的8 个分数取平均分作为小组翻转课堂展示的最后得分。

表3 翻转课堂小组互评评分表

（四）改革课程考核方式，注重对学生学习过程的评价

在考核方案的设计上，强调OBE 理念的成果导向，考察学生对知识目标、能力目标和素质目标的达成情况，采用多元化的评价考核方式，注重对学生学习过程的考核。人工智能和大数据等科技手段可以将对学生的主观评价变为客观评价，使学生的学习过程有据可查。面向聋生计算机程序设计课程总评成绩包括结课成绩、课堂表现、讨论及小组互评成绩、网络作业、上机实验、阶段性检测、教学视频观看和学生自测成绩。

1.客观题评价

这部分主要考核学生知识目标的达成情况，对学生的客观评价部分有教学视频完成情况、自测成绩、雨课堂练习成绩、每次课后网络作业的选择题成绩、阶段检测中的选择题成绩及结课成绩。学生期末考试前，学生可以从网上查到课程学习分数。

2.编程题评价

这部分主要考核学生能力目标达成情况，课程实验在DEV-C++、Code：：Blocks 或Visual C++6.0 集成开发环境下完成，编程题学生在https：//pintia.cn/完成，由平台自动评分。

3.主观评价

这部分主要考核学生素质目标达成情况，由课堂讨论环节和小组互评环节组成。

五、教学改革实施的效果

课程组对2019 级、2020 级计算机大类的聋生实施基于OBE 的教学改革措施，学校门户网站显示的该课程的评教分数由92.6 上升到98.62，在麦克斯教学质量管理平台的调查问卷中的数据显示，虽然57%的学生认为课程难、作业多、学习过程累，但是非常有兴趣的学生占80%，有88%的学生认为课程的考核方案合理。学期考核结果显示，对知识目标部分的达成度可以达到89.06%，能力目标的达成度为81.1%，在素质目标的达成度为65.8%。在团队合作中，组长的能力起到了决定性的作用。