OBE教育理念下實踐課程多元化教學(xué)改革實踐探析

朱萍 李玲 徐喆

隨著現(xiàn)代教育理念的發(fā)展，傳統(tǒng)教學(xué)模式日趨被多元化的教學(xué)設(shè)計取代，本文旨在探討基于OBE（探索、研究、觀察、經(jīng)驗）的實踐課程多元化教學(xué)設(shè)計方案。OBE模型是一種教育實踐，它將教師在課堂上引導(dǎo)學(xué)生探索、研究、觀察和運(yùn)用自己的經(jīng)驗等活動相結(jié)合，以更有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和活動參與度。本文的研究可以為現(xiàn)代實踐課程的多元化教學(xué)設(shè)計提供參考，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，并使學(xué)生在實踐中更加深入地體會學(xué)習(xí)的價值。本次研究注重學(xué)生的主體性，強(qiáng)調(diào)通過多元化的學(xué)習(xí)活動提高教學(xué)質(zhì)量，旨在培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)造力。本文就OBE-CDIO理念在教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)分析，旨在探討這一理念在教學(xué)實踐中的實施效果及其優(yōu)勢。

為深入貫徹《中共中央國務(wù)院深化新時代教育評價改革總體方案》，探索建立新的課程評價體系，優(yōu)化檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)成果的方法途徑，挖掘提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素，融合了OBE-CDIO的教學(xué)方式便是實現(xiàn)以上需求的一種有效評價方法。它提出了一個具有多重競爭力多元化教學(xué)模式，從而實現(xiàn)設(shè)立的教學(xué)目標(biāo)，幫助學(xué)生提升學(xué)習(xí)能力。本文研究的主要內(nèi)容就是通過對當(dāng)前應(yīng)用型本科院校內(nèi)程序設(shè)計實踐教學(xué)方式轉(zhuǎn)變，通過融合OBE-CDIO理念的教學(xué)方式來激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性潛能。程序設(shè)計在學(xué)習(xí)過程中需要對實際問題進(jìn)行算法分析，進(jìn)而通過計算機(jī)語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)算法，解決現(xiàn)實中的問題，通過將OBE-CDIO理念引入程序設(shè)計課程教學(xué)中，從而加強(qiáng)理論與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)相結(jié)合，在加深學(xué)生理論知識理解的同時，強(qiáng)化學(xué)生的實踐動手能力，因此，OBE-CDIO理念在學(xué)習(xí)程序設(shè)計類課程中的應(yīng)用成了不可或缺的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。

1 OBE理念的教學(xué)原理

OBE模型是一種教育實踐，它是將教師在課堂上引導(dǎo)學(xué)生探索、研究、觀察和運(yùn)用自己的經(jīng)驗等活動相結(jié)合，以更有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和活動參與度，它的教學(xué)理念是以學(xué)生為中心，以學(xué)習(xí)活動為重點，致力于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，改進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新精神。而融合了OBE-CDIO理念的教學(xué)方式則更好地體現(xiàn)了理論知識與實踐教學(xué)的結(jié)合，該理念是以培養(yǎng)學(xué)生自主解決問題的能力為出發(fā)點，學(xué)生通過參與實踐性學(xué)習(xí)活動，了解常見問題和情況，主動探索解決問題的路徑，增強(qiáng)克服障礙、完成任務(wù)的能力，有利于學(xué)生教學(xué)成績的提高。此外，通過解決問題有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，實現(xiàn)學(xué)習(xí)成功。另外，學(xué)生在參與解決問題的過程中，承擔(dān)著不同的職責(zé)，使其能夠正確使用現(xiàn)有知識和技能進(jìn)行綜合思考和解決問題，學(xué)習(xí)協(xié)作共同完成任務(wù)。

2 將OBE-CDIO理念應(yīng)用到課程設(shè)計

OBE-CDIO理念作為一種實踐課程多元化教學(xué)設(shè)計方案，它的出現(xiàn)可以使工程類課程的內(nèi)容更加豐富，使教學(xué)變得更加高效、有趣，并給學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會。因此，由OBE-CDIO教學(xué)理念開發(fā)的工程課程設(shè)計和實施可以通過以下幾個方面實施（以C程序設(shè)計為例）：

2.1 融合OBE-CDIO理念采用項目驅(qū)動教學(xué)

整個教學(xué)過程以項目為主線，課程知識點與項目緊密結(jié)合，實踐與理論教學(xué)并行設(shè)計的教學(xué)項目涵蓋教學(xué)內(nèi)容的所有知識點，貫穿整個教學(xué)過程，并按照CDIO思想從需求分析、概要設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、編碼測試、交付與驗收的流程指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項目設(shè)計，使學(xué)生掌握了使用C語言進(jìn)行軟件開發(fā)的基本技能，形成以O(shè)BE-CDIO的思想解決實際問題的思維方式。這里的項目并不是多么復(fù)雜或者是有難度的大項目。在教學(xué)設(shè)計中要利用模塊設(shè)計的方式，把知識點整合到小型的項目中。從簡到繁，項目設(shè)計代碼盡量精煉，這樣能很快地讓學(xué)生接受CDIO的理念，為后繼的學(xué)習(xí)提供動力。融合OBE-CDIO理念項目驅(qū)動教學(xué)框架如圖1。

2.2 構(gòu)建生態(tài)個性化學(xué)習(xí)環(huán)境

構(gòu)建生態(tài)個性化學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)和需求來設(shè)計，以滿足不同學(xué)生的個性化需求。學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)該提供多樣化的學(xué)習(xí)資源，包括書籍、視頻、音頻、圖片等，以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格和興趣。利用技術(shù)手段，如人工智能、大數(shù)據(jù)分析等，對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)成果進(jìn)行分析和評估，以便更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和進(jìn)展情況。個性化學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)該鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提供自主學(xué)習(xí)的機(jī)會和資源，如自主學(xué)習(xí)的任務(wù)、項目、社區(qū)等，還應(yīng)該提供個性化的反饋和支持，包括學(xué)習(xí)進(jìn)展的反饋、學(xué)習(xí)困難的支持等，以幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)環(huán)境由多媒體教室、實驗室機(jī)房、線上網(wǎng)絡(luò)課程和專業(yè)實驗室構(gòu)成。個人電腦只需安裝Visual Studio及EasyX軟件實驗環(huán)境，這樣就以學(xué)生為中心全方位全面化構(gòu)建了生態(tài)個性化的學(xué)習(xí)空間。

對于不同的項目任務(wù)，學(xué)生可自主選擇合適的學(xué)習(xí)實驗環(huán)境來完成。例如，OBE-CDIO案例之一，在學(xué)習(xí)C程序設(shè)計課程中的輸入輸出知識點時，調(diào)用C51庫函數(shù)可以引入項目驅(qū)動——點亮第一個LED燈。在硬件條件資源緊張的情況下，可以構(gòu)建虛擬仿真技術(shù)平臺完成實驗。在實驗過程中，利用C語言進(jìn)行IO端口控制。以此繼續(xù)延伸閃爍燈項目、流水燈項目、跑馬燈項目等編程實驗。通過虛擬仿真技術(shù)平臺完整實現(xiàn)程序代碼運(yùn)行，讓學(xué)生看到閃爍的動畫效果。例如，OBE-CDIO又一案例，在學(xué)習(xí)C程序設(shè)計課程中的結(jié)構(gòu)體知識時，可以結(jié)合之前學(xué)過的函數(shù)、條件、循環(huán)等知識點，再利用EasyX軟件實驗環(huán)境設(shè)計出個人喜好個性化的動態(tài)圖畫。當(dāng)美麗絢爛的花朵在電腦屏幕展開的那刻，學(xué)生們的成就感滿滿。這樣可以激發(fā)學(xué)生練習(xí)的濃厚興趣，會讓學(xué)生主動地融合CDIO理念去完成項目實踐。從而更好地鞏固程序設(shè)計基礎(chǔ)知識。總之，構(gòu)建生態(tài)個性化學(xué)習(xí)環(huán)境需要綜合考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)需求、學(xué)習(xí)資源、技術(shù)手段、自主學(xué)習(xí)和個性化反饋和支持等方面，以滿足不同學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求。

2.3 提升實踐項目完整性及創(chuàng)新能力

前期有了OBE-CDIO理念及學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生主動去完成實驗項目。項目最核心的部分是學(xué)生的OBE-CDIO過程。以學(xué)生為主體是本項目實施的關(guān)鍵，也是OBE-CDIO項目教學(xué)法的根本要求，但在實驗過程中，學(xué)生還存在著對OBE-CDIO的教學(xué)方式不熟悉、無法獨立完成從需求分析、概要設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、編碼測試、交付與驗收這一系列流程設(shè)計的情況，如果教師不注意引導(dǎo)或者引導(dǎo)不力，學(xué)生會不知如何下手，這樣不僅浪費(fèi)時間，也起不到任何有益效果。因此，教師在實際設(shè)計實驗指導(dǎo)過程中要適量提供參考基礎(chǔ)代碼，及時引導(dǎo)學(xué)生向預(yù)期學(xué)習(xí)效果前進(jìn)，不可以為了創(chuàng)新或是達(dá)到目標(biāo)而盲目跟從。在教學(xué)過程中，可以從簡單的程序入手，講明需求分析及設(shè)計框架后，再詳細(xì)設(shè)計部分，實驗項目中可先展示部分框架代碼，主要關(guān)鍵內(nèi)容，如涉及到教學(xué)知識點的部分可以以補(bǔ)充或填空的形式讓學(xué)生完成。最后測試通過，這樣學(xué)生有基礎(chǔ)循序漸進(jìn)再深入課程進(jìn)階。通過這樣的形式，既可以完成知識點的掌握，又鞏固了學(xué)生對整個實驗項目的理解。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生會不自覺地去改動代碼。這樣一個小項目由不同的設(shè)計完成體現(xiàn)出了學(xué)生的創(chuàng)新能力。課程項目驅(qū)動教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)對應(yīng)劃分如表1。

2.4 采用協(xié)同合作團(tuán)隊教學(xué)模式

協(xié)同合作團(tuán)隊教學(xué)模式是一種以團(tuán)隊為單位，通過合作、協(xié)作、互助等方式，共同完成教學(xué)任務(wù)的教學(xué)模式。以下是采用協(xié)同合作團(tuán)隊教學(xué)模式的實施步驟：

（1）明確目標(biāo)。教師應(yīng)該明確教學(xué)目標(biāo)，確定學(xué)生需要達(dá)到的知識、技能和能力，以便團(tuán)隊成員能夠共同努力，達(dá)成共同目標(biāo)。任課教師根據(jù)自身的科研實際，主張學(xué)生積極參與實踐科研課題，并研究程序設(shè)計與開發(fā)，把握課題研究方法，教導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)自身的科研能力與使用科技成果的能力。

（2）組建團(tuán)隊。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的興趣、能力、性格等方面，組建一個具有多樣性的團(tuán)隊，團(tuán)隊成員應(yīng)該共同制訂計劃，明確任務(wù)分工、時間安排、資源利用等方面的細(xì)節(jié)，以便團(tuán)隊成員之間能夠協(xié)調(diào)一致，共同完成任務(wù)。團(tuán)隊成員之間能夠相互補(bǔ)充、相互協(xié)作。指導(dǎo)教師幫助學(xué)生合理運(yùn)用理論知識與實踐相結(jié)合，合作完成一件程序作品。

（3）分工合作。教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的特長和興趣，合理分配任務(wù)，讓每個團(tuán)隊成員都能夠發(fā)揮自己的優(yōu)勢，同時也要鼓勵團(tuán)隊成員之間相互協(xié)作，互相幫助。讓學(xué)生在相互合作中完成學(xué)習(xí)任務(wù)，這種方法能讓學(xué)生們產(chǎn)生協(xié)同合作并且相互依賴、相互信任，有助于增強(qiáng)學(xué)生的主體意識和集體榮譽(yù)感，有助于學(xué)生們相互交流并且形成融洽的人際關(guān)系，提高合作能力。

（4）實施任務(wù)。團(tuán)隊成員應(yīng)該按照計劃，分工合作，共同完成任務(wù)，同時也要及時溝通，協(xié)調(diào)解決問題，確保任務(wù)能夠順利完成。團(tuán)隊項目作品進(jìn)行演示比拼，最后的評比不僅僅是項目質(zhì)量的比拼，更是學(xué)生們合作質(zhì)量的比拼，其中優(yōu)秀的作品將保留下來，作為下一屆學(xué)生學(xué)習(xí)的榜樣。

（5）評估反思。教師應(yīng)該對團(tuán)隊成員的表現(xiàn)進(jìn)行評估，同時也要鼓勵團(tuán)隊成員之間進(jìn)行反思，評估團(tuán)隊成員的表現(xiàn)可以幫助教師了解每個成員的優(yōu)勢和不足，從而更好地分配任務(wù)和提供必要的支持和指導(dǎo)。同時，鼓勵團(tuán)隊成員之間進(jìn)行反思和總結(jié)可以幫助他們更好地理解項目的過程和結(jié)果，發(fā)現(xiàn)問題并提出解決方案，從而提高團(tuán)隊的整體效率和成果?？偨Y(jié)經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)問題，以便下一次能夠更好地開展協(xié)同合作團(tuán)隊教學(xué)。

3 數(shù)據(jù)分析及教學(xué)反饋

關(guān)于應(yīng)用效果分析及數(shù)據(jù)采集采用電子問卷調(diào)查的方式，通過問卷平臺發(fā)布“基于OBE-CDIO理念的程序設(shè)計課程學(xué)習(xí)效果調(diào)查問卷”，本問卷的目的是調(diào)查學(xué)生對程序設(shè)計的課程改革實施的效果反饋分析。該問卷采用利克特五級量表法進(jìn)行設(shè)計，設(shè)置了各類單項選擇題，每道選擇題設(shè)置五個選項，選項分五級“很不滿意、不滿意、一般、滿意、很滿意”，對應(yīng)分別計分“1、2、3、4、5”，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行考量分析。問卷在教學(xué)案例實施后立即對實驗班進(jìn)行發(fā)放，所收回有效問卷數(shù)量為實驗班44份。本問卷調(diào)查從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、能力培養(yǎng)、考核評價四個維度進(jìn)行設(shè)計、統(tǒng)計與分析。如表2選擇頻數(shù)和百分比數(shù)據(jù)的分布情況表。

從上表可知，樣本中無一人選擇“很不滿意、不滿意”選項。如圖2所示，“課程教學(xué)內(nèi)容具有啟發(fā)性、能夠突出工程實踐能力的培養(yǎng)”中超過7成樣本選擇“很滿意”。從“課程中使用了現(xiàn)代教育技術(shù)手段對課程的學(xué)習(xí)有很大幫助”來看，樣本中“很滿意”相對較多，比例為77.27%?！罢n程教學(xué)活動中融合虛擬仿真技術(shù)平臺完成實驗對程序設(shè)計有很大幫助”中樣本中有72.73%為“很滿意”。從“課程提高了您的分析和解決問題的能力”來看，樣本中“很滿意”相對較多，比例為84.09%。從“課程提高了您的實踐操作及應(yīng)用能力”分布上，大部分樣本為“很滿意”，比例是75.00%。從“課程教學(xué)評價方式能合理評價您的知識、技能的掌握情況”分布上，大部分樣本為“很滿意”，比例是72.73%。從“課程教學(xué)評價方式能激發(fā)您的學(xué)習(xí)興趣和主動性”來看，樣本中有超過8成的樣本為“很滿意”。從“課程教學(xué)評價能幫助您清晰了解和認(rèn)識學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)任務(wù)”分布上，大部分樣本為“很滿意”，比例是77.27%。各項題目問卷調(diào)研的滿意度都較高。

4 結(jié)語

在教改過程中將理論教學(xué)和實踐教學(xué)結(jié)合起來，學(xué)生不僅可以理解工程理論，而且可以使用所學(xué)知識解決實際問題，平時應(yīng)該重視對學(xué)生的激勵，使學(xué)生更加愿意接受復(fù)雜的工程任務(wù)，也有助于更深地理解工程知識。基于OBE 理念的實踐課程綜合多元化課程設(shè)計要求：一是要結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，建立OBE-CDIO導(dǎo)向的實踐課程的目的和學(xué)習(xí)成果；二是結(jié)合實際情況，根據(jù)課程目的和學(xué)習(xí)成果，設(shè)計多個課程實施方案，確定每個課程單元的學(xué)習(xí)活動內(nèi)容；三是根據(jù)課程實施方案，挑選實施技術(shù)和實施方法，并將多種實施技術(shù)和實施方法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，使課程實施過程多元化；最后根據(jù)課程實施方案，定期進(jìn)行課程回顧性評估，根據(jù)實施情況及反饋結(jié)果，及時調(diào)整教學(xué)設(shè)計，確保課程實施的及時性和有效性。

本文系2022年度河北省教育科學(xué)規(guī)劃領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題立項課題“OBE教育理念下實踐課程綜合評價改革創(chuàng)新探究”，課題編號：2203213；

2022～2023年度河北省高等教育教學(xué)改革研究與實踐項目“人工智能與信息技術(shù)融合的新醫(yī)科計算機(jī)公共課教學(xué)改革研究”，課題編號：2022GJJG334。

（作者單位：1.河北北方學(xué)院科研處；2.河北北方學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院；3.河北北方學(xué)院生態(tài)建設(shè)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心）