基于成果導(dǎo)向教育的計算機(jī)程序設(shè)計課程教學(xué)改革探討

王軍 鄧承志 王員云 李璠 徐晨光 張紹泉

摘要：在介紹了成果導(dǎo)向教育的思想和關(guān)鍵問題的基礎(chǔ)，深入分析目前C語言程序設(shè)計課程教學(xué)中存在的不足和問題。提出了基于成果導(dǎo)向教學(xué)的C語言程序設(shè)計課程的改革思路，并從教學(xué)理念、培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和形式以及課程考核方式等方面進(jìn)行探討。該模式能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： 成果導(dǎo)向教育;教學(xué)模式;程序設(shè)計課程; 培養(yǎng)模式

中圖分類號：G642 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）31-0138-03

Abstract： Based on the introduction of the thought and key problems of outcome based education， this paper deeply analyzes the shortcomings and problems of C programming course under the current teaching mode. Based on outcome based education， this paper puts forward the reform idea of c programming course， and discusses the teaching idea， training goal， teaching content and form， and the way of curriculum assessment. This model can fully arouse students' enthusiasm for learning and improve the quality of talent training.

Key words： Outcome based Education; Teaching Model; Programming Courses

1 引言

成果導(dǎo)向教育（Outcome Based Education，簡稱OBE）是一種以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教育理念，它以“人人都能學(xué)會為前提，以學(xué)生為中心、成果為導(dǎo)向而設(shè)計的教育模式”。最早是由Spady 等人在1981年提出的，之后在美國、加拿大以及英國等國家得到了普遍的認(rèn)可，并引起了廣泛的重視，成為世界很多國家進(jìn)行教育改革和發(fā)展的主要理念。隨后，我國也出臺了相關(guān)的政策，啟動工程教育認(rèn)證的工作。并成為很多的專業(yè)建設(shè)和發(fā)展的主流教育理念，很多的高新都開展了工程教育專業(yè)認(rèn)證工作，并取得了很好的成效。在《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)（2014）》等文件中，特別強(qiáng)調(diào)了工程認(rèn)證的重要性，突出成果導(dǎo)向[1]。

OBE強(qiáng)調(diào)學(xué)生的最后的學(xué)習(xí)成果，特別要求做到以下的幾個方面：1）我們想讓學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果是什么;2）為什么要讓學(xué)習(xí)取得這樣的學(xué)習(xí)成果;3）怎么幫助學(xué)生取得這樣的學(xué)習(xí)成果;4）學(xué)生取得這樣的學(xué)習(xí)成果的評價方法;5）如何保障學(xué)生取得這樣的學(xué)習(xí)成果。同時，要求進(jìn)行工程教育專業(yè)認(rèn)證的專業(yè)必須把握OBE教育的關(guān)鍵問題：1）明確畢業(yè)達(dá)成效果;2）按照畢業(yè)要求合理安排整個教學(xué)活動;3）合理評價畢業(yè)要求的達(dá)成情況。根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，所有的教學(xué)活動必須依據(jù)最終的成果進(jìn)行安排，明確學(xué)生在畢業(yè)以后的需求，采取有效的教學(xué)方法，并有效地進(jìn)行成果評價等[2-3]。

本文將以C語言程序設(shè)計課程為例，分析該課程目前的教學(xué)現(xiàn)狀，并就課程教學(xué)內(nèi)容等方面探索基于成果導(dǎo)向的教學(xué)改革。隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是人工智能、數(shù)據(jù)科學(xué)與技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，C語言已成為程序開發(fā)應(yīng)用中最受歡迎和使用最普遍的語言之一，越來越受到廣泛關(guān)注。軟件行業(yè)和社會對C語言開發(fā)人員的需求量也越來越大。目前，很多的高校都開設(shè)了《C語言程序設(shè)計》。而且，大多數(shù)高校的計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程等專業(yè)都將C語言作為開發(fā)入門語言，同時《C語言程序設(shè)計》也是其他專業(yè)的基礎(chǔ)選修課。對C語言的掌握程度直接影響學(xué)生的開發(fā)能力、計算思維的培養(yǎng)，以及后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。然而，傳統(tǒng)的C語言教學(xué)中，主要以教師為中心，在教學(xué)內(nèi)容上側(cè)重于語言語法的講解，實驗課上主要以驗證性試驗為主。目前的教學(xué)方式難以滿足社會對人才培養(yǎng)的要求，在該課程的教學(xué)中必須引入以成果導(dǎo)向教學(xué)模式，提升課程教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

2 計算機(jī)程序設(shè)計課程教學(xué)現(xiàn)狀

計算機(jī)程序設(shè)計課程是高校計算機(jī)專業(yè)和相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，在學(xué)生的計算思維培養(yǎng)、實踐能力鍛煉中發(fā)揮著重要的作用。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握相關(guān)的編程技術(shù)、培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計方法和思維能力，并最終轉(zhuǎn)化為解決實際問題的能力和方法技巧。課程作為人才培養(yǎng)的重要途徑和過程，程序設(shè)計課程分為課堂教學(xué)和實驗教學(xué)兩大塊。很多高校都開設(shè)《C語言程序設(shè)計》課程，通過調(diào)查和總結(jié)目前計算機(jī)程序設(shè)計C語言的教學(xué)過程和效果，從中可以分析發(fā)現(xiàn)該課程在教學(xué)中存在一些不足和問題，主要包括以下幾點：

（1）教學(xué)過程中重理論輕實踐。在教學(xué)過程中，主要以課堂上教師講解為主，學(xué)生主要以聽課的方式被動接受知識。講解的內(nèi)容側(cè)重于基本語法的規(guī)則，對于一些實際的應(yīng)用實例以及算法和應(yīng)用講解較少。在講解過程中，通常是突出語法的重要性和規(guī)則的完整性。在知識的講解中，對于一些抽象的數(shù)學(xué)思維，部分學(xué)生很難理解和掌握。在相應(yīng)的實驗中，主要以驗證語法的使用方法，學(xué)生照搬代碼進(jìn)行運行。學(xué)生雖然能夠掌握了一些基本的語法知識點和使用方法，但難以形成完整的知識體系，知識點之間難以融會貫通。而且存在實踐和理論課程教學(xué)之間的脫節(jié)。學(xué)完課程之后，學(xué)生通常只會應(yīng)用基本的語法規(guī)則編寫一些簡單程序代碼。而對于一些具體的應(yīng)用性的實例，學(xué)生很難獨自進(jìn)行問題的分析和解決[4]。

（2）教學(xué)目標(biāo)不夠明確，教學(xué)方法單一。C語言編程課程是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的必修課，對于以后的專業(yè)課的學(xué)習(xí)和學(xué)生的計算思維的培養(yǎng)有至關(guān)重要的作用。而目前的教學(xué)中，并沒有從根本上進(jìn)行學(xué)生計算思維的培養(yǎng)和訓(xùn)練，在課程的教學(xué)中，算法的教學(xué)沒有放在首要的位置，學(xué)生利用相關(guān)的算法解決計算機(jī)領(lǐng)域中的實際問題的能力沒有得到很好的訓(xùn)練和培養(yǎng)。在教學(xué)方法上，也只是在課堂上進(jìn)行語法的講解和實驗課上的簡單練習(xí)。實驗內(nèi)容也比較單一，只是強(qiáng)調(diào)語法規(guī)則的使用和掌握，編寫的代碼較簡短。

（3）教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)安排有待調(diào)整。在C語言的教學(xué)內(nèi)容中，基本數(shù)據(jù)類型、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、數(shù)組等內(nèi)容容易理解，而函數(shù)、指針以及結(jié)構(gòu)體等內(nèi)容偏難，學(xué)生較難理解和應(yīng)用。在目前的教學(xué)安排中，受課時數(shù)等因素的限制，在實際的教學(xué)中，往往重點在于講解前面部分的內(nèi)容并進(jìn)行適當(dāng)?shù)木毩?xí)，而在指針等內(nèi)容上講解較少。然而，在實際的問題解決和應(yīng)用中，函數(shù)和指針等內(nèi)容是實際應(yīng)用中的重點，在具體解決實際問題時都會應(yīng)用。要解決這樣的問題，必須采用成果導(dǎo)向的方式，重新調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的安排和具體實施。

（4）課程考核方式單一。課程考核是檢驗課程教學(xué)效果的有效途徑之一。目前，在C語言程序設(shè)計課程的考核中，部分高校仍然是采用筆試的方式進(jìn)行考核。題型包括單選題、判斷題、填空題、簡答題以及編程題等。課程的考核點主要還是對基本語法的考查和應(yīng)用，學(xué)生對課程的掌握還是處于記憶階段和語法理解階段，而對于具體應(yīng)用和解決實際問題的方法等考核的較少。目前的一些高校采取上機(jī)考試的方式進(jìn)行考核，這樣的考核方式比采用試卷進(jìn)行筆試的方式雖然有很大的改進(jìn)，上機(jī)考試可以讓學(xué)生編程程序并進(jìn)行調(diào)試等。但這樣的方式，對于學(xué)生的實踐能力和工程能力的培養(yǎng)、解決實際問題的能力以及對學(xué)生的畢業(yè)達(dá)成等都無法達(dá)到要求[5]。

3 基于成果導(dǎo)向的程序設(shè)計課程教學(xué)改革

通過分析和總結(jié)目前在《C語言程序設(shè)計》課程中存在的一些不足之處，為了進(jìn)一步提升該課程的教學(xué)效果，提高學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，以下將以成果導(dǎo)向教育理論為出發(fā)點，進(jìn)行該課程教學(xué)改革探討。從培養(yǎng)成果和學(xué)生的實際情況出發(fā)，通過調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)形式以及考核方式等方面，從教學(xué)成果入手，強(qiáng)化理論與實踐的完整結(jié)合。全面培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力，提升解決實際問題的能力和工程能力等。

（1）在教學(xué)理念方面，培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在傳統(tǒng)的程序設(shè)計課程的教學(xué)中，主要是以教師為主、以課堂講解為主的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。而在基于成果導(dǎo)向的教學(xué)中，需要向以學(xué)生主導(dǎo)的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)樂趣。在以興趣為主的教學(xué)方式中，強(qiáng)調(diào)的是培養(yǎng)學(xué)生之間的團(tuán)隊合作意識。在這樣的教學(xué)理念中，要求教師和學(xué)生在思想上都要有相應(yīng)的轉(zhuǎn)變。首先，教師需要轉(zhuǎn)變觀念，從以往的課堂主宰轉(zhuǎn)變到與學(xué)生進(jìn)行合作的位置。而學(xué)生也將從傳統(tǒng)的被動接受教師講解內(nèi)容的模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃涌鞓返膶W(xué)習(xí)狀態(tài)，并將最終的學(xué)習(xí)成果作為最大的收獲。這個過程需要教師和學(xué)生同時在思想和實施過程中進(jìn)行改變。

同時，以興趣為主的教學(xué)過程中，需要教師與學(xué)生之間、以及學(xué)生與學(xué)生之間進(jìn)行團(tuán)隊協(xié)作，教師著力培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和激情，而學(xué)生之間也需要很好地進(jìn)行交流和合作。比如，在程序設(shè)計過程中，對于同樣的問題，學(xué)生可以用不同的方法進(jìn)行解決，只要最終的解決方法是可行的就可以。從同一個問題出發(fā)，得到多種不同的解決方法，學(xué)生之間可以相互交流和探討，找出最簡潔的解決思路和代碼，在交流中提升大家解決問題的能力和編程能力。學(xué)生在快樂中學(xué)習(xí)，增強(qiáng)大家的自信心，也培養(yǎng)了學(xué)習(xí)的興趣和快樂。

（2）在培養(yǎng)目標(biāo)上，重新調(diào)整課程培養(yǎng)目標(biāo)?；诔晒麑?dǎo)向的人才培養(yǎng)中，需要充分考慮社會需求對人才的要求，讓輸出的人才與就業(yè)崗位實現(xiàn)無縫對接，在制定人才培養(yǎng)目標(biāo)中需要將短期的需求、人才長期的發(fā)展相結(jié)合，同時還有考慮人才今后的發(fā)展需求等綜合因素。在具體的課程教學(xué)目標(biāo)中，需要根據(jù)社會和國家對計算機(jī)專業(yè)人才的實際需求，在具體人才培養(yǎng)實施過程中，既要讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)的知識，同時還要訓(xùn)練學(xué)生的實踐能力和工程能力，實現(xiàn)人才的培養(yǎng)質(zhì)量和能力與社會崗位需求相銜接[6]。

在教學(xué)目標(biāo)的確定過程中，需要考慮不同層次和不同水平的學(xué)生的差異性，有針對性地制訂不同的教學(xué)目標(biāo)，在因材施教的過程中讓學(xué)生體會學(xué)習(xí)之后的成果，享受成果帶來的快樂，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)習(xí)的興趣。在整個課程的教學(xué)中，應(yīng)將理論與實踐緊密結(jié)合，在實驗安排上將重點放在算法的訓(xùn)練上，不能僅僅只是簡單的語法應(yīng)用。通過大量的編寫程序，熟練掌握一些算法的應(yīng)用，掌握解決一些實際問題的思路和方法。對于同一類型的問題，可以讓學(xué)生嘗試用不同的算法進(jìn)行解決，并進(jìn)行問題的歸納和總結(jié)。在代碼的編寫中，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪７潞椭噩F(xiàn)，在實際問題中提升編寫代碼的能力并積累經(jīng)驗。

（3）在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式上，依據(jù)教學(xué)大綱的要求，采用有針對性的多樣化的過程教學(xué)。在C語言程序設(shè)計課程的教學(xué)過程中，一切從學(xué)生出發(fā)，改變傳統(tǒng)的以課堂講解為主的方式為以學(xué)生為中心、引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的教學(xué)方式，積極提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實踐能力。在具體的教學(xué)內(nèi)容上，采用提前提出問題，讓學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和課前預(yù)習(xí)，并通過提前分析實例掌握一些基本的知識。然后在課堂上主要采用小組討論、學(xué)生演練，在此基礎(chǔ)上教師再針對重點內(nèi)容和方法等進(jìn)行總結(jié)歸納與講解。這樣可以讓學(xué)生積極參與課堂內(nèi)容的教學(xué)與學(xué)習(xí)，讓學(xué)生通過提前分析實例和代碼提升程序設(shè)計能力和效率。通過具體實例的分析，再進(jìn)行知識點的引出和講解，將重要的知識點融入實例中進(jìn)行有趣味的學(xué)習(xí)和掌握。

在教學(xué)過程中，采用案例教學(xué)和以問題為導(dǎo)向的方式，將傳統(tǒng)的教師講解教學(xué)向以學(xué)生為中心的方式轉(zhuǎn)變，以學(xué)生參與課堂教學(xué)、進(jìn)行小組討論等方式轉(zhuǎn)變。通過設(shè)計教學(xué)案例，讓學(xué)生在小組討論中激發(fā)更多的思維方法，鼓勵學(xué)生在討論中批判性的接收新知識和方法，采用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段的有效結(jié)合。

（4）在課程考核方面，采用理論知識考核、實驗考核與實踐能力考核等。在理論考核中，側(cè)重考查學(xué)習(xí)對基本知識點的掌握程度，特別是基本語法規(guī)則的掌握熟練程度。實驗考核側(cè)重于考查學(xué)生對基本語法和基本編程代碼規(guī)則的熟練應(yīng)用程度。而時間考核則重點考核解決問題的能力、思維方法和算法設(shè)計能力等。在考核過程中，不同的學(xué)生應(yīng)該區(qū)別對待，為不同的學(xué)生設(shè)置不同的考核標(biāo)準(zhǔn)和參照。基于成果導(dǎo)向教育在考核機(jī)制上與以往的教學(xué)中的考核方式是完全不一樣的，其核心是培養(yǎng)和提升學(xué)生的多種素質(zhì)和能力。在C語言程序設(shè)計課程中的考核中，針對不同的能力考核可以使用不同的題型和方式。例如，在進(jìn)行理論知識考核中，可以使用填空題、選擇題和簡答題等，在實驗考核中，使用一般的程序設(shè)計基礎(chǔ)題、程序填空題以及程序改錯題等，而在實踐能力考核中主要考查學(xué)生解決實際問題的算法設(shè)計能力和程序編寫、調(diào)試能力等。

4 總結(jié)

目前的程序設(shè)計課程中存在一些不足和問題，基于成果導(dǎo)向教學(xué)模式，通過教學(xué)改革，在提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的人才整體培養(yǎng)質(zhì)量的同時，也提高了教師自身的教學(xué)能力?；诔晒麑?dǎo)向教育模式將是高校教育中的主要改革方向。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李志義.成果導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計[J].中國大學(xué)教學(xué)，2015（3）：32-39.

[2] 李英敏，田苗.成果導(dǎo)向教育理論視角下實踐育人實效性研究——以某工科高校為例[J].吉林建筑大學(xué)學(xué)報，2015，32（4）：88-91.

[3] 劉梅彥，徐英慧，周淑一.基于成果導(dǎo)向的“Python程序設(shè)計”教學(xué)設(shè)計[J].電腦知識與技術(shù)，2017，13（20）：105-107.

[4] 張翠平，趙暉.基于“學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向”理念的教學(xué)研究——以C語言程序設(shè)計課程為例[J].計算機(jī)教育，2020（3）：153-156，161.

[5] 劉勝艷.基于成果導(dǎo)向的《C語言程序設(shè)計》課程的教學(xué)改革研究[J].電腦知識與技術(shù)，2017，13（15）：130-131.

[6] 王毅，黃建忠，張滬寅.基于成果導(dǎo)向理念的計算機(jī)新工科人才培養(yǎng)[J].計算機(jī)教育，2020（2）：8-11，15.

【通聯(lián)編輯：王力】