基于OBE理念和PBL方法的《程序設(shè)計基礎(chǔ)》混合式教學(xué)模式研究

任靜靜，王亞利

（信息工程大學(xué)洛陽校區(qū)，洛陽471003）

0 引言

《程序設(shè)計基礎(chǔ)》是一門面向非計算機專業(yè)的通識必修課程。課程授課對象為我校語言類本科專業(yè)，開設(shè)學(xué)期為大三下學(xué)期，學(xué)時為32學(xué)時，先修課程為《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》。課程以Python語言開展教學(xué)，具有實踐性比較強的特點。

當(dāng)前課程教學(xué)存在的問題主要體現(xiàn)在：①課程學(xué)時少內(nèi)容多；②課堂中教師為主導(dǎo)，學(xué)生積極性和參與度不高；③學(xué)生在學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)興趣上存在個體差異，目前的教學(xué)方法比較單一，不能滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求；④不能及時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)成效和學(xué)生存在的問題；⑤評價方式比較單一，缺少學(xué)生過程性學(xué)習(xí)評價方法。

為解決以上問題，本文提出基于OBE理念和PBL教學(xué)法的混合式教學(xué)模式[1]，如圖1所示。

圖1 線上線下混合式教學(xué)模式

基于OBE教學(xué)理念和PBL教學(xué)法的混合式教學(xué)模式的內(nèi)涵理解：

（1）基于成果導(dǎo)向OBE教育理念，明確教學(xué)目標(biāo)、重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計教學(xué)過程和考核評價原則；

（2）線上和線下相結(jié)合，線上主要進行知識點學(xué)習(xí)和知識點實踐，線下課堂進行應(yīng)用案例實踐。

（3）線上學(xué)習(xí)、評測和課程實踐依托中國大學(xué)MOOC平臺、雨課堂和EduCoder實訓(xùn)平臺。MOOC主要用于知識點學(xué)習(xí)；雨課堂的功能主要用于知識點學(xué)習(xí)評測、互動討論及收集學(xué)生疑問；EduCoder（頭歌）是一個通用開發(fā)和實踐平臺，以闖關(guān)形式進行課程實踐，提高學(xué)生積極性。

（4）線下課堂主要采用PBL教學(xué)法，強調(diào)學(xué)生的參與度。

1 OBE教學(xué)理念

成果導(dǎo)向教育（Outcome Based Education，OBE）作為一種先進的教育理念，于1981年由Spady等人提出后，很快得到了人們的重視與認可，并已成為美國、英國、加拿大等國家教育改革的主流理念。

OBE是一種以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果（Learning Out?comes）為導(dǎo)向的教育理念，內(nèi)涵是“成果導(dǎo)向、以學(xué)生為中心、持續(xù)改進”[2-3]。OBE教學(xué)理念體現(xiàn)了以學(xué)生為主體，以學(xué)習(xí)成果為主導(dǎo)的思想，本質(zhì)上以“定義預(yù)期學(xué)習(xí)成果—實現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)成果—評估預(yù)期學(xué)習(xí)成果”為主線，在學(xué)習(xí)成果驅(qū)動下重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、開展教學(xué)設(shè)計、教學(xué)實施和教學(xué)評估。根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)來定義預(yù)期學(xué)習(xí)成果，這里的學(xué)習(xí)成果是指學(xué)生最終取得的學(xué)習(xí)結(jié)果，包括知識、能力和情感價值觀等。采用適當(dāng)?shù)姆椒▉韺崿F(xiàn)預(yù)期的學(xué)習(xí)成果，然后在實現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)成果過程中，對階段成果進行評價，并根據(jù)評價結(jié)果來持續(xù)改進實現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)成果的過程。OBE教學(xué)理念與教學(xué)各環(huán)節(jié)的對應(yīng)關(guān)系如圖2所示。

圖2 OBE教學(xué)理念與教學(xué)各環(huán)節(jié)對應(yīng)關(guān)系

2 明確教學(xué)目標(biāo)

結(jié)合我校“語言+技術(shù)”復(fù)合型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，程序設(shè)計課程著重培養(yǎng)學(xué)生利用計算思維分析問題、解決問題的能力，并能夠利用Python語言解決NLP方向的實際問題。具體教學(xué)目標(biāo)如表1所示。

表1 基于OBE教學(xué)理念的《程序設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)目標(biāo)

續(xù)表

3 重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容往往按照課程章節(jié)及知識點進行分解[4]，如圖3所示，這種內(nèi)容組織方式具有單一和程式化的特點，學(xué)生僅僅停留在對碎片化知識的理解上，不能很好地培養(yǎng)問題求解能力。為了使得線上學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)相結(jié)合，將教學(xué)內(nèi)容進行重構(gòu)，線上進行知識點學(xué)習(xí)和知識點案例實踐，線下課堂進行知識點應(yīng)用和綜合應(yīng)用實踐，課后進行知識點的拓展應(yīng)用實踐，構(gòu)建了知識點案例庫、知識點應(yīng)用案例庫和綜合應(yīng)用案例庫，如圖4所示。

圖3 傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容體系

圖4 “以案例為中心”的教學(xué)內(nèi)容

在OBE教學(xué)理念指導(dǎo)下，明確課程教學(xué)目標(biāo)之后，根據(jù)授課對象特征、教學(xué)內(nèi)容本身的特點和認知規(guī)律，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，遵循以下兩個原則：注重知識的前后關(guān)聯(lián)，由淺入深，逐步深入；以案例為導(dǎo)向，將抽象的知識貫穿在問題求解過程中；兼顧知識的碎片化和系統(tǒng)性之間的關(guān)系，既有體現(xiàn)知識碎片和獨立性的小案例，又有貫穿多個知識的綜合應(yīng)用案例，加深學(xué)生理解每個知識在整個內(nèi)容體系中的作用，不僅看到樹木還能看到整片森林。

4 混合式教學(xué)設(shè)計與實施

4.1 教學(xué)設(shè)計方案

根據(jù)知識點的多少和難易程序設(shè)計一個知識單元的實施過程，如果知識單元比較簡單，僅需要利用線下課堂的課前完成線上學(xué)習(xí)，不單獨占用課時來完成線上學(xué)習(xí)；如果知識點內(nèi)容比較多且有一定難度，需要占用課時來完成線上學(xué)習(xí)，充足的線上學(xué)習(xí)時間來保證學(xué)習(xí)效果。在每個知識單元之初，發(fā)放單元學(xué)習(xí)任務(wù)單，對應(yīng)線上和線下的各個環(huán)節(jié)的內(nèi)容和任務(wù)。

4.1.1 線上學(xué)習(xí)

教師在EduCoder平臺提供輔助學(xué)習(xí)資源（學(xué)習(xí)任務(wù)單和重難點知識講解視頻），利用雨課堂發(fā)布測試題目，重在考查學(xué)生對知識點的理解和掌握的情況。學(xué)生進行MOOC學(xué)習(xí)，完成雨課堂中的測試題目和Edu?Coder實訓(xùn)平臺的闖關(guān)題目。該過程以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為主，教師做好問題和討論的引導(dǎo)，在雨課堂中發(fā)布討論題目，鼓勵生生互動，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，為線下以知識點應(yīng)用為主的教學(xué)做好鋪墊。

4.1.2 線下課堂

課前：學(xué)生思考線下課堂中的知識點應(yīng)用案例，為課堂中的討論互動做好鋪墊。

課堂：首先引導(dǎo)學(xué)生對線上知識進行梳理、總結(jié)并歸納成完整的知識體系，此過程需要教師進行知識點深層次的提問。后續(xù)的教學(xué)實施基于OBE教學(xué)理念，分析知識點應(yīng)用案例，采用PBL（Problem-Based Learn?ing，PBL）問題驅(qū)動教學(xué)法[5]，按照“提出問題—分析問題—求解問題——拓展應(yīng)用”的思路，將教學(xué)目標(biāo)在解決問題和拓展應(yīng)用實踐中達成。具體過程：引入應(yīng)用案例，學(xué)生分小組進行案例分析及討論，提出要解決的問題，形成求解問題方案，最后在EduCoder實訓(xùn)平臺進行案例編程實現(xiàn)。教師引導(dǎo)學(xué)生分析對比多種不同的解決方案，開拓了學(xué)生的思路，加深學(xué)生對知識點的理解和應(yīng)用，完成了知識的內(nèi)化，同時鍛煉了學(xué)生表達能力以及解決復(fù)雜問題的能力，在此過程適時融入課程思政元素。最后引導(dǎo)學(xué)生對案例功能進行拓展，為后續(xù)知識的學(xué)習(xí)做好鋪墊，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

課后：本課程構(gòu)建了貫穿整門課程的案例庫，完成一個知識單元的學(xué)習(xí)便能夠完成案例的部分功能，學(xué)生在EduCoder實訓(xùn)平臺中完成案例的相應(yīng)功能，課程結(jié)束時完成了案例的所有功能，學(xué)生有很大的成就感。課程學(xué)習(xí)之初，學(xué)生分小組選定課程設(shè)計題目，隨著課程學(xué)習(xí)逐步完成課程設(shè)計。多種形式的案例和課程設(shè)計都體現(xiàn)了OBE教學(xué)理念的應(yīng)用。

4.2 具體實施步驟

以《字典及應(yīng)用》為例詳細說明教學(xué)設(shè)計過程。

4.2.1 教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)布魯姆學(xué)習(xí)目標(biāo)分類法，對本知識模塊的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置了六個層面的教學(xué)目標(biāo)，如表2所示。

表2 《字典及應(yīng)用》教學(xué)目標(biāo)

4.2.2 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計與資源整合

根據(jù)混合式教學(xué)模式的內(nèi)容劃分準則，線上進行知識點的理論學(xué)習(xí)及知識點案例實踐，本課程所選的MOOC課程為北京理工大學(xué)嵩天老師團隊的《程序設(shè)計基礎(chǔ)》，線下課堂進行應(yīng)用案例和拓展案例的分析實踐，如表3所示。

表3 《字典及應(yīng)用》內(nèi)容及資源

4.2.3 教學(xué)過程與實施

（1）線上學(xué)習(xí)過程。學(xué)生在EduCoder平臺查看學(xué)習(xí)任務(wù)單，如表4所示，觀看中國大學(xué)MOOC視頻，查看雨課堂發(fā)布的和自測題目，回答由教師或?qū)W生提出的交流討論帖。

表4 《字典及應(yīng)用》學(xué)習(xí)任務(wù)單

（2）線下學(xué)習(xí)過程

課前：思考如何得出“2020年美國國政咨文”中的各單詞頻率。

課中：教師利用30分鐘左右的時間以問題互動的形式梳理線上學(xué)習(xí)知識點，引導(dǎo)展開案例分析及討論，根據(jù)討論的結(jié)果由學(xué)生自主或者協(xié)作完成案例求解，并在EduCoder平臺實踐。案例求解過程中教師進行協(xié)助指導(dǎo)，對于有問題的同學(xué)有針對性的指導(dǎo)。

課后：如何根據(jù)詞頻排序？

4.3 教學(xué)評價

課程采用多元評價手段，過程性和終結(jié)性考評相結(jié)合[6]，對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果評價。評價的模塊、所占比重、評價具體內(nèi)容和作用如表5所示。

表5 多元評價方法

5 結(jié)語

混合式教學(xué)是“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下的教學(xué)改革方向的大趨勢，是更好地突出“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式?；旌鲜浇虒W(xué)模式的實施需要教師和學(xué)生通力配合，需要教師設(shè)計開發(fā)豐富的立體化資源，精心的課堂教學(xué)設(shè)計，調(diào)動起學(xué)生的興趣積極性，做好學(xué)生的引導(dǎo)和答疑。學(xué)生需要投入時間完成線上學(xué)習(xí)，需要在線下課堂中團隊協(xié)作及積極思考。