OBE理念在C++程序設(shè)計課程教學(xué)中的應(yīng)用研究

張景波 張云琦 孫海峰 孫秀玲

摘要：針對高校軟件工程專業(yè)《C++程序設(shè)計》課程在傳統(tǒng)教學(xué)實踐中效果不好的問題，提出了基于OBE理念的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，確定教學(xué)目標(biāo)，以學(xué)生為主體中心，以最終成果為考核指標(biāo)，以實踐平臺作為輔助工具，采用多種教學(xué)方法，實行“成果構(gòu)想一預(yù)定目標(biāo)一教學(xué)實施”的教育教學(xué)過程，提升學(xué)生工程實際問題的解決能力。通過實踐顯示，基于OBE理念的課程實施和改革，有效地對課程的教學(xué)質(zhì)量和預(yù)期能力目標(biāo)的達(dá)到起到了理想的效果。

關(guān)鍵詞：軟件工程;C++程序設(shè)計;實踐;OBE理念;方法

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）29-0178-02

1 引言

《C++程序設(shè)計》是軟件工程專業(yè)的基礎(chǔ)專業(yè)課程，也是軟件工程專業(yè)學(xué)生真正開始進(jìn)入程序設(shè)計的開門之作，能否把該課程開展好，對后序的專業(yè)學(xué)習(xí)有著非常引領(lǐng)作用。且實踐性較強(qiáng)，從目前的幾大類程序語言發(fā)展勢頭來看，必將在以后的工程實際開發(fā)中有相當(dāng)大的作用。目前該課程的開展主要是以教師為主體，沿用傳統(tǒng)的教學(xué)大綱和教學(xué)方法手段，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率不高，學(xué)習(xí)的積極性和興趣也不足。且由于學(xué)生的個體差異性，會造成“吃不飽、跟不上”的兩極分化的問題。傳統(tǒng)的課程教學(xué)以教材為中心，教材怎么寫，教學(xué)大綱就怎么制定，教師就怎么授課，學(xué)生死讀書、讀死書的問題突顯。學(xué)生學(xué)的好壞以考試為主，重理論、輕實踐，從而使學(xué)生在將來的工程實際開發(fā)中能力不足。為解決以上問題，提升《C++程序設(shè)計》課程的教學(xué)質(zhì)量，本文采取基于OBE的理念，在課程設(shè)計安排及實施，實踐等環(huán)節(jié)上加以改進(jìn)，以達(dá)到理想的預(yù)期效果。

2 0BE教育理念

以學(xué)習(xí)結(jié)果為導(dǎo)向教育（ OBE），倡導(dǎo)“以學(xué)生為中心、以成果為導(dǎo)向、效果持續(xù)改進(jìn)”核心教育教學(xué)理念[1]，已成為國際教育教學(xué)改革的主流理念，我國正逐步引入OBE理念且在專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)制訂、工程教育專業(yè)與師范類專業(yè)認(rèn)證等多領(lǐng)域得以應(yīng)用。教育部于2018年1月發(fā)布了《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》，并于2019年4月啟動了《一流本科專業(yè)建設(shè)“雙萬計劃”》。這一系列的政策和舉措，都彰顯出“以學(xué)生為中心、結(jié)果為導(dǎo)向、效果改進(jìn)”的OBE教學(xué)模式，著重強(qiáng)化一流本科、建設(shè)一流專業(yè)、培養(yǎng)一流人才，多方面加強(qiáng)本科教育，提升高校人才培養(yǎng)能力，體現(xiàn)內(nèi)涵式發(fā)展。2020年1月，成果導(dǎo)向教育國際高峰論壇暨全國成果導(dǎo)向（ OBE）課程發(fā)展聯(lián)盟成立大會在哈爾濱舉行。來自全國50余家高職院校的代表和相關(guān)單位領(lǐng)導(dǎo)、專家170余人出席了會議。全國成果導(dǎo)向（OBE）課程發(fā)展聯(lián)盟揭牌成立，來自美國、馬來西亞的國際資深學(xué)者在會上做專題報告。

3 基于OBE 的《C++程序設(shè)計》課程設(shè)計與實踐

3.1 課程目標(biāo)的逆向設(shè)計

從目前的軟件工程專業(yè)畢業(yè)后從事開發(fā)崗位的技術(shù)能力要求和應(yīng)具備的理論實操來看，本門課程的學(xué)習(xí)成果是要求學(xué)生在完成基礎(chǔ)的程序設(shè)計課程后，運(yùn)用低層基礎(chǔ)語言的邏輯計算、算法分析和目標(biāo)執(zhí)行的能力，具備需求分析、整體設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、算法表達(dá)和實施的能力。課程的逆向設(shè)計過程是以畢業(yè)為基礎(chǔ)的確定課程目標(biāo)，根據(jù)課程目標(biāo)確定具體的教學(xué)內(nèi)容，并教學(xué)內(nèi)容細(xì)化到教學(xué)模塊后，再根據(jù)教學(xué)模塊的目標(biāo)確定模塊的教學(xué)單元任務(wù)，形成課程模塊任務(wù)課程組織級別。在完成課程目標(biāo)后，為后續(xù)專業(yè)課程奠定堅實的專業(yè)基礎(chǔ)。如表1所示。

3.2 課程內(nèi)容設(shè)計

課程內(nèi)容不再以教科書為中心，而是以課程目標(biāo)為中心。課程目標(biāo)被分解為模塊目標(biāo)，從簡單到深入呈現(xiàn)通過這種方式，課程內(nèi)容分為七個教學(xué)模塊：C++編程基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)化編程和模塊化編程、簡單的數(shù)據(jù)類型構(gòu)造、復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型構(gòu)造、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)和程序的模塊化結(jié)構(gòu)[2]。模塊化學(xué)習(xí)過程是基于學(xué)生理解能力和技能的逐步積累過程，繼續(xù)滿足后續(xù)模塊中的新需求，并逐步使學(xué)生有能力解決綜合問題。如圖1所示。

3.3 課程模塊設(shè)計

根據(jù)課程目標(biāo)模塊，逐步細(xì)化教學(xué)單元的目標(biāo)和節(jié)點(diǎn)任務(wù)。模塊化的教學(xué)單元任務(wù)為目標(biāo)，從基礎(chǔ)到應(yīng)用層面逐步設(shè)計，把教學(xué)模塊分為幾個教學(xué)單元任務(wù)。以模塊化編程為例，將模塊細(xì)分為：模塊化編程思路、定義函數(shù)、調(diào)用函數(shù)、聲明函數(shù)、值的單向傳遞、函數(shù)嵌套調(diào)用、可變范圍、函數(shù)和指針以及庫函數(shù)的等模塊[3]。并設(shè)置不同的教學(xué)單元任務(wù)，難度不同。這種從基礎(chǔ)到應(yīng)用的漸進(jìn)式教學(xué)安排，不但能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，還可以使學(xué)生更容易將現(xiàn)有知識轉(zhuǎn)化吸收，在不斷分析和解決新問題的過程中形成新的知識體系，從而提高編程實踐能力。

以《C++程序設(shè)計》模塊在實踐平臺上的部署為例，首先建立“模塊化程序設(shè)計模塊”分類標(biāo)簽，然后在“程序設(shè)計模塊”分類標(biāo)簽下建立“定義函數(shù)、調(diào)用函數(shù)、函數(shù)與指針、庫函數(shù)”子集，然后在教學(xué)單元的主題中添加主題，其中在定義函數(shù)的設(shè)置中設(shè)置教學(xué)模塊的主題集。這就完成了實踐平臺上程序設(shè)計基礎(chǔ)課程內(nèi)容的部署，也完成了OBE理念的教學(xué)方法和教學(xué)單元場景的創(chuàng)建[4]。

《C++程序設(shè)計基礎(chǔ)》實踐課程的期末考試摒棄了傳統(tǒng)以筆試為主的形式，在工程實訓(xùn)平臺系統(tǒng)支持下，考察學(xué)生的問題解決能力和編程實踐能力。課程考核評價則是由學(xué)生的課堂討論情況、實驗成績、作業(yè)成績、單元測試成績和期末成績決定，各項成績占比如表2所示，課程的考核評價結(jié)果將作為下一輪課程教學(xué)迭代改進(jìn)的依據(jù)。

4 實施效果

我院2019級軟件工程專業(yè)共有4個班級，有學(xué)生129人，在2019-2020學(xué)年第一學(xué)期開設(shè)了《C++程序設(shè)計》課程，為了進(jìn)行基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的課程研究，將軟件3班和軟件4班作為實驗班，將軟件1班和2班作為對照班級。課程研究的效果以學(xué)生的調(diào)查問卷和期末的考試成績進(jìn)行數(shù)據(jù)對比與分析，從調(diào)查問卷可以看出，實驗班在解決問題和學(xué)習(xí)的主動性上更好，分析問題能力更強(qiáng)，充分反映了基于OBE的教學(xué)理念在課程改革上的優(yōu)勢所在。對比數(shù)據(jù)如表3所示。

5 結(jié)論

研究基于OBE理念的教育教學(xué)方法，以《C++程序設(shè)計》課程為例，從課程的目標(biāo)制定、課程的內(nèi)容設(shè)計、課程模塊的設(shè)計及最終取得的效果分析方面，全面地分析了課程教學(xué)與實踐平臺為基礎(chǔ)的課程教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)中實行多種教學(xué)方法，開展了逆向的課程目標(biāo)制定。將過程評價與最終評價相結(jié)合，客觀評價教師教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)成果。實踐結(jié)果表明，OBE課程改革有效地激發(fā)了學(xué)生的預(yù)期能力成果，成果導(dǎo)向性明確，教學(xué)效果有較大提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]王航.OBE教育理念在職業(yè)院校數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用[Jl.湖北開放職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2019，32（24）：135-136.

[2]陳富漢.OBE理念下計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)模式研究[J].北京印刷學(xué)院學(xué)報，2020，28（2）：130-132.

[3]杜文潔.OBE教育理念融人大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的研究[Jl.電腦知識與技術(shù)，2019，15（36）：147-148+171.

[4]鞏建閩.實施基于成果教育OBE的原因及策圖[J].國家教育行政學(xué)院學(xué)報，2016，16（7）：251-253.

【通聯(lián)編輯：王力】