基于OBE-TC 的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)改革

孫清聞，王 紅

（大連東軟信息學(xué)院 計(jì)算機(jī)與軟件學(xué)院，遼寧 大連 116023）

0 引 言

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程是網(wǎng)絡(luò)工程、軟件工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，更是很多計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)核心課程，在課程體系中有著十分重要的地位，且對(duì)很多專業(yè)課起到重要的支撐作用。2016年6 月，中國(guó)成為國(guó)際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的正式成員，大連東軟信息學(xué)院在此契機(jī)下，發(fā)出了以成果導(dǎo)向教育理念引導(dǎo)工程教育改革的倡導(dǎo)。成果導(dǎo)向教育（outcome based education，OBE）是一種以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果（learning outcomes）為導(dǎo)向的教育理念，認(rèn)為教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施的目標(biāo)是學(xué)生通過(guò)教育過(guò)程最后所取得的學(xué)習(xí)成果[1]。它由Spady 等人于1981年首次提出，此后很快得到了人們的重視與認(rèn)可，現(xiàn)已成為美國(guó)、英國(guó)、加拿大等國(guó)家教育改革的主流理念。美國(guó)工程與技術(shù)教育認(rèn)證協(xié)會(huì)（ABET）全面接受了OBE 的理念，并將其貫穿于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的始終。實(shí)際上，成果導(dǎo)向教育所倡導(dǎo)的以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，注重對(duì)目標(biāo)達(dá)成的支撐、持續(xù)改進(jìn)等思想與CDIO工程教育理念是等效的，但在教學(xué)設(shè)計(jì)上，其所強(qiáng)調(diào)的反向設(shè)計(jì)、擴(kuò)大機(jī)會(huì)、提高期望等實(shí)施原則，給教育目標(biāo)的達(dá)成帶來(lái)了新的改革思路。

1 基于OBE-TC的課程設(shè)計(jì)

1.1 制訂以畢業(yè)要求為導(dǎo)向的課程教學(xué)目標(biāo)

OBE 理念強(qiáng)調(diào)反向設(shè)計(jì)，首先要綜合分析國(guó)家、社會(huì)、行業(yè)、職場(chǎng)等對(duì)人才的需求，據(jù)此確定培養(yǎng)目標(biāo)，然后根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)確定畢業(yè)要求，并將畢業(yè)要求逐條分解，細(xì)化成可測(cè)性的指標(biāo)點(diǎn)，最后根據(jù)指標(biāo)點(diǎn)確定課程體系[2]，因此，對(duì)于一門課程來(lái)說(shuō)，所要支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)是在設(shè)計(jì)培養(yǎng)方案時(shí)就已經(jīng)確定了的，以此為依據(jù)，結(jié)合TC 能力指標(biāo)點(diǎn)確定學(xué)生最終達(dá)到的學(xué)習(xí)效果，這個(gè)學(xué)習(xí)效果就是課程的教學(xué)目標(biāo)。表1 是根據(jù)OBE 的反向設(shè)計(jì)原則，推導(dǎo)出的課程教學(xué)目標(biāo)與TC 能力指標(biāo)及畢業(yè)要求指標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

1.2 根據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)

教學(xué)目標(biāo)是學(xué)生要達(dá)到的頂峰成果，確定好教學(xué)目標(biāo)后，即可以此為起點(diǎn)反向設(shè)計(jì)出達(dá)成目標(biāo)所需的教學(xué)活動(dòng)。OBE 強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，教師不該是課程的主宰者，而應(yīng)該是課程的指導(dǎo)者。教師的主要任務(wù)不是講授知識(shí)，而是利用示范、監(jiān)督、評(píng)價(jià)、診斷、建設(shè)性介入等策略引導(dǎo)和協(xié)助學(xué)生達(dá)成預(yù)期成果[3]?；谶@樣的思想，需要詳細(xì)設(shè)計(jì)教師以及學(xué)生在課前、課中、課后這3 個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)所要完成的任務(wù)，具體任務(wù)見表2。課前，教師需要以細(xì)致的提問(wèn)形式為學(xué)生列出預(yù)習(xí)清單，并為學(xué)生提供相應(yīng)的測(cè)試題，引導(dǎo)學(xué)生做有效、深入的預(yù)習(xí)，將識(shí)記性、易理解的知識(shí)消化于課前。課上，教師引領(lǐng)學(xué)生對(duì)知識(shí)做二次加工，做歸納總結(jié)，做多角度的討論，進(jìn)行更有深度的學(xué)習(xí)，并可適當(dāng)選取知識(shí)單元做翻轉(zhuǎn)課堂，進(jìn)而將知識(shí)課堂轉(zhuǎn)型為學(xué)問(wèn)課堂。課后，學(xué)生需要對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行梳理，繪制思維導(dǎo)圖，通過(guò)完成教師提供的練習(xí)題做有效的復(fù)習(xí)，進(jìn)而保證在下次課的隨堂測(cè)試中能取得好的成績(jī)。教師在課后的主要任務(wù)是針對(duì)預(yù)習(xí)測(cè)試、隨堂測(cè)試、階段測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)?shù)某煽?jī)分析，通過(guò)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，以此為依據(jù)對(duì)授課內(nèi)容作微調(diào)，有的放矢地解決問(wèn)題，提高課堂效率。

OBE 強(qiáng)調(diào)人人能成功，但不一定同時(shí)采用相同的方法，因此，在課程設(shè)計(jì)和教學(xué)上需要考慮學(xué)生的個(gè)體差異，要以更加有彈性的方式配合學(xué)生的學(xué)習(xí)能力差異。教師可以為課程的重點(diǎn)及難點(diǎn)知識(shí)制作微課視頻，學(xué)生可以結(jié)合自身需要充分利用好個(gè)人的碎片化時(shí)間，利用視頻進(jìn)行課前預(yù)習(xí)或課后知識(shí)回顧，以此保障每名學(xué)生都有達(dá)成學(xué)習(xí)預(yù)設(shè)學(xué)習(xí)效果的機(jī)會(huì)。

達(dá)成知識(shí)目標(biāo)只是課程學(xué)習(xí)的第一步，OBE強(qiáng)調(diào)能力本位，強(qiáng)調(diào)提高期望，因此，教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成也包含能力目標(biāo)的達(dá)成，應(yīng)針對(duì)每項(xiàng)能力為學(xué)生制訂明確的任務(wù)要求，且每項(xiàng)任務(wù)的最終成果都融入一定的挑戰(zhàn)性。表3 給出了課程能力目標(biāo)與學(xué)生任務(wù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，學(xué)生需要學(xué)習(xí)使用Ethreal 抓包軟件和Packet Tracer 軟件分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，并能夠在實(shí)驗(yàn)室中使用真實(shí)設(shè)備搭建簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)。

表1 課程教學(xué)目標(biāo)

表2 知識(shí)目標(biāo)培養(yǎng)路徑

表3 能力目標(biāo)培養(yǎng)路徑

1.3 根據(jù)預(yù)期成果設(shè)計(jì)考核體系

在反向設(shè)計(jì)原則中，確定好課程的教學(xué)目標(biāo)后，需要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)推導(dǎo)出教學(xué)活動(dòng)以及預(yù)期學(xué)習(xí)效果，并針對(duì)預(yù)期效果制訂有效的考核方法?？己艘话惴譃檫^(guò)程考核和終結(jié)性考核兩大類，考核項(xiàng)目的設(shè)計(jì)應(yīng)具有多元化、包容性的特點(diǎn)，既要能評(píng)價(jià)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)等多方面學(xué)習(xí)效果的達(dá)成情況，又要能幫助學(xué)生逐步縮小距離頂峰成果的差距、縮小彼此之間的差距，同時(shí)也能滿足個(gè)體自我發(fā)展的差異。在過(guò)程考核中，教師的重要作用是要為學(xué)生創(chuàng)造各種成功的機(jī)會(huì)，使學(xué)習(xí)能力強(qiáng)者更強(qiáng)，從而引導(dǎo)每一名學(xué)生都成為學(xué)習(xí)的成功者，使每名學(xué)生都能在學(xué)習(xí)中獲得成就感，讓成功的學(xué)習(xí)體驗(yàn)激發(fā)學(xué)生想要更成功的學(xué)習(xí)熱情。

表4 是課程的過(guò)程考核設(shè)計(jì)，測(cè)試貫穿于課程始終，學(xué)生每次根據(jù)預(yù)習(xí)任務(wù)完成預(yù)習(xí)后需要在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上完成預(yù)習(xí)測(cè)試，課堂上需要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成已學(xué)內(nèi)容測(cè)試，每次測(cè)試以后網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)會(huì)根據(jù)學(xué)生做答給出成績(jī)，并顯示標(biāo)準(zhǔn)答案，相當(dāng)于對(duì)學(xué)生進(jìn)行了簡(jiǎn)單的一對(duì)一輔導(dǎo)。采用本學(xué)期所有測(cè)試的平均分作為測(cè)試成績(jī)，既可以避免學(xué)生只一時(shí)努力三分鐘熱情，又可避免學(xué)生因一段時(shí)間的成績(jī)不佳，嚴(yán)重影響最終成績(jī)而自暴自棄提前放棄努力。實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和三級(jí)項(xiàng)目均需要分組完成，在學(xué)期初教師會(huì)以自愿為主、教師輔助調(diào)劑的方式為學(xué)生分好組并下發(fā)任務(wù)內(nèi)容和考核要求，同時(shí)為學(xué)生提供配套的指導(dǎo)書和重要知識(shí)點(diǎn)微課視頻。隨著學(xué)期的推進(jìn)，學(xué)生逐漸清晰完成實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和三級(jí)項(xiàng)目所需的知識(shí)與能力，此時(shí)學(xué)生便可根據(jù)小組自身需要決定是否提前動(dòng)手實(shí)施實(shí)驗(yàn)及三級(jí)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)及三級(jí)項(xiàng)目任務(wù)均采取半開放方式，允許學(xué)生在滿足任務(wù)要求的基礎(chǔ)上引入新技術(shù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)及項(xiàng)目進(jìn)行補(bǔ)充擴(kuò)展，甚至重新規(guī)劃設(shè)計(jì)給出更好的答案。實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和三級(jí)項(xiàng)目均采用小組評(píng)分制，同組成員需共同協(xié)作完成任務(wù)，評(píng)測(cè)時(shí)教師會(huì)隨機(jī)指定某位小組成員完成任務(wù)評(píng)價(jià)，所得評(píng)價(jià)結(jié)果將代表全組成績(jī)，以此激勵(lì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)議、協(xié)同學(xué)習(xí)，在彼此的扶持下持續(xù)提升自己，并愿意嘗試具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

終結(jié)性考核是對(duì)學(xué)生頂峰成果達(dá)成情況的測(cè)評(píng)，要能反映學(xué)生知識(shí)目標(biāo)及能力目標(biāo)的達(dá)成情況。首先制訂試卷設(shè)計(jì)規(guī)則，規(guī)定其考核內(nèi)容應(yīng)該覆蓋課程全部知識(shí)點(diǎn)的85%，且對(duì)重要知識(shí)及能力點(diǎn)的覆蓋應(yīng)該達(dá)到100%；規(guī)定每個(gè)章節(jié)的題目分?jǐn)?shù)占比范圍；規(guī)定考試題型及各題型滿分分值，見表5；規(guī)定不同知識(shí)點(diǎn)及能力點(diǎn)的可用考核題型。在此規(guī)則基礎(chǔ)上，由多名教師共同出5 套試卷，最后由組長(zhǎng)平衡各試卷的重復(fù)率不超過(guò)50%。期末考試時(shí)隨機(jī)抽取一套試卷作為終結(jié)性考核試卷。

表5 終結(jié)性考核設(shè)計(jì)

2 質(zhì)量保障措施

一個(gè)好的教學(xué)體系應(yīng)該具有“閉環(huán)”特征，即能夠通過(guò)監(jiān)督及檢查發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，通過(guò)反饋及調(diào)控糾正問(wèn)題，通過(guò)分析問(wèn)題產(chǎn)生的原因及糾正后的結(jié)果進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。基于此思想，可以設(shè)計(jì)一套質(zhì)量保障措施，通過(guò)這些措施，既要發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問(wèn)題，又要發(fā)現(xiàn)教師的問(wèn)題，既要發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容的問(wèn)題，又要發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)方法的問(wèn)題，并根據(jù)所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題給予相應(yīng)的處理，為課程的持續(xù)改進(jìn)提供保障，具體措施如下。

1）針對(duì)教師。

每?jī)芍芙M織一次集體備課：通過(guò)集體備課集思廣益，盡可能優(yōu)化未來(lái)兩周教學(xué)流程及教學(xué)方法，從而提高課堂教學(xué)效率；同時(shí)總結(jié)過(guò)去兩周內(nèi)各專業(yè)、各班級(jí)在教學(xué)過(guò)程中遇到的共性問(wèn)題，探討最優(yōu)的解決方案，并以分工準(zhǔn)備的方式，專人跟蹤總結(jié)各問(wèn)題的解決情況，為課程的持續(xù)改進(jìn)提供支撐材料。

課程組內(nèi)互相聽課：課程組內(nèi)的教師在學(xué)期內(nèi)要旁聽組內(nèi)其他教師的課，每人至少一節(jié)，互相評(píng)價(jià)，共同提高。

學(xué)期末研討：教師搜集數(shù)據(jù)對(duì)過(guò)程考核及終結(jié)性考核成績(jī)進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上研討總結(jié)本學(xué)期的成功經(jīng)驗(yàn)與存在問(wèn)題，制訂下一輪改進(jìn)計(jì)劃，同時(shí)制訂新資訊、新資源調(diào)研計(jì)劃，適時(shí)向課程中引入新內(nèi)容或新資源，使教學(xué)與時(shí)俱進(jìn)。

2）針對(duì)學(xué)生。

充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)：除了計(jì)入過(guò)程考核的預(yù)習(xí)測(cè)試及隨堂測(cè)試外，在學(xué)期1/3、2/3 為學(xué)生提供不計(jì)成績(jī)的階段測(cè)試兩次，學(xué)生測(cè)評(píng)完即可看到標(biāo)準(zhǔn)答案，及時(shí)強(qiáng)化掌握不牢的知識(shí)點(diǎn)。教師也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供的成績(jī)，分析發(fā)現(xiàn)學(xué)生共性問(wèn)題，及時(shí)采取補(bǔ)救措施。

學(xué)期中進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查：?jiǎn)柧砩婕皟煞矫鎯?nèi)容，一方面是幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自身問(wèn)題，設(shè)計(jì)問(wèn)題如“你是否每節(jié)課按時(shí)完成教師布置的預(yù)習(xí)作業(yè)？A.一直；B.經(jīng)常；C.偶爾；D.很少；E.從未”，通過(guò)一系列問(wèn)題幫助學(xué)生明確學(xué)好這門課的必要步驟，通過(guò)問(wèn)卷結(jié)果可以幫助教師了解所采取的評(píng)價(jià)及引導(dǎo)方法是否對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起到有效的督促作用；另一方面是從學(xué)生的角度發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)問(wèn)題如“任課教師是否為你清晰闡述本門課你要達(dá)成的預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)成果？A.是，我已經(jīng)明確；B.教師有闡述，但我尚未十分明確；C.否”，通過(guò)一系列問(wèn)題幫助教師站在學(xué)生的角度判斷教師職責(zé)達(dá)成度，促使教師與學(xué)生共同進(jìn)步。

組織學(xué)生座談：每個(gè)教學(xué)班選取若干名不同層次的學(xué)生為代表，與任課教師或其他教師進(jìn)行座談。通過(guò)面對(duì)面地交流，獲取學(xué)生心聲，了解學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的認(rèn)可及滿意程度，同時(shí)也方便教師有的放矢地為學(xué)生提供資源和幫助。

鼓勵(lì)學(xué)生參與課程建設(shè)：讓學(xué)生做課程的主人，積極參與課程建設(shè)，例如，讓學(xué)生按照自己喜歡的方式修改或制作課件，讓學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充、錄制知識(shí)點(diǎn)講解的微課視頻等。對(duì)于積極參與課程建設(shè)的學(xué)生，可給予適當(dāng)?shù)募臃止膭?lì)。

3 改革實(shí)施后帶來(lái)的改變

2008 年，大連東軟信息學(xué)院引入了CDIO教育理念和教學(xué)方法，并在此基礎(chǔ)上做了繼承性的創(chuàng)新，構(gòu)建了具有學(xué)院特色的TOPCARES—CDIO（簡(jiǎn)稱TC）能力指標(biāo)體系[4]。這些指標(biāo)都是對(duì)學(xué)生要達(dá)到的預(yù)期學(xué)習(xí)效果的一個(gè)簡(jiǎn)要概括和描述。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)團(tuán)隊(duì)也于同年對(duì)課程進(jìn)行了基于TC 理念的教學(xué)改革。近10 年時(shí)間里，教學(xué)團(tuán)隊(duì)在教學(xué)目標(biāo)設(shè)定以及教學(xué)組織、教學(xué)實(shí)施和教學(xué)資源建設(shè)方面做了大量工作，取得了一定的研究成果。

（1）以學(xué)生為中心的角色轉(zhuǎn)換過(guò)程中，師生任務(wù)分工明確，學(xué)生很快從最初的被動(dòng)等待任課教師下發(fā)任務(wù)轉(zhuǎn)變到十分明確課前、課中、課后自己應(yīng)該完成的各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)，并能夠充分利用教師提供的各項(xiàng)學(xué)習(xí)資源達(dá)成預(yù)期學(xué)習(xí)效果。課堂教學(xué)深度得到顯著提升，且翻轉(zhuǎn)課堂、話題討論活動(dòng)常有令人驚艷的效果。

（2）基于OBE 擴(kuò)大機(jī)會(huì)的思想，采取實(shí)驗(yàn)室開發(fā)預(yù)約機(jī)制，鼓勵(lì)學(xué)生在安排的實(shí)驗(yàn)課之前，根據(jù)教師提供的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書及微課視頻自行預(yù)約實(shí)驗(yàn)室，提前做實(shí)驗(yàn)，這樣就可以保證在實(shí)驗(yàn)課上準(zhǔn)確甚至有擴(kuò)展性地完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，進(jìn)而取得滿意的成績(jī)。通過(guò)此種方法，明顯改善了原有實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生情緒不高、不知從何下手、做了也不知道自己在做什么的局面。

（3）網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的充分利用，解決了班型大、人數(shù)多、教師難以對(duì)每位學(xué)生進(jìn)行有效的專項(xiàng)評(píng)價(jià)和輔導(dǎo)的問(wèn)題。學(xué)生通過(guò)每一知識(shí)單元的預(yù)習(xí)測(cè)試、隨堂測(cè)試以及階段測(cè)試，能夠獲得及時(shí)的反饋及初步輔導(dǎo)?；贠BE 提高期望的思想，搜集大量的考研題目融入各級(jí)測(cè)驗(yàn)及課后作業(yè)中，同時(shí)改革了終結(jié)性考核內(nèi)容，去掉了記憶性的簡(jiǎn)答題，改換為靈活運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用題，在試題難度增加的基礎(chǔ)上，本輪改革的學(xué)生成績(jī)相較改革前的學(xué)生成績(jī)不降反升。表6 列出了教學(xué)改革前和教學(xué)改革后終結(jié)性考核成績(jī)分布情況。

表6 終結(jié)性考核成績(jī)分布情況

4 結(jié) 語(yǔ)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，對(duì)各專業(yè)的后續(xù)專業(yè)課有著重要的支撐作用，因此，課程的持續(xù)改進(jìn)意義重大。在TC能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)之上，將OBE 思想引入課程設(shè)計(jì)，采用反向設(shè)計(jì)原則，從畢業(yè)要求出發(fā)，重新梳理課程目標(biāo)，并以此為起點(diǎn)設(shè)計(jì)課程每一環(huán)節(jié)的任務(wù)分工，進(jìn)而確定多元化的考核體系；采用以學(xué)生為中心的教學(xué)思想，轉(zhuǎn)換教師角色，做好資源建設(shè)和教學(xué)引導(dǎo)；擴(kuò)大學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，提供種類豐富的資源，彈性回應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)要求；建立質(zhì)量保障體系，保障教學(xué)有序推進(jìn)，并能適時(shí)調(diào)整、持續(xù)改進(jìn)。實(shí)踐證明，改革對(duì)營(yíng)造良好的教學(xué)氛圍，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)及學(xué)習(xí)熱情，對(duì)師生的成長(zhǎng)都大有裨益。