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成果精粹|OBE理念下计算机专业“金课”建设的探索与实践

来源:扬州大学广陵学院作者:张蕾发布:2022-09-22 09:36分享:

扬州大学广陵学院张蕾主持完成了江苏省高等教育学会2020年江苏高校“大学素质教育与数字化课程建设”专项课题“OBE理念下计算机专业'金课'建设的探索与实践”(课题编号:2020JDKT157),课题组主要成员:张志萍、崔娟娟 。

        本课题主要从OBE教育理念角度探索计算机专业“金课”的建设。OBE教育理念指的是成果导向教育,是以学生的产出为目标来进行教学设计和实施,对照学生预期学习成果并持续改进教学过程。该教育理念主要强调以下三个方面:学生预期学习成果的确定、通过什么方式帮助学生达到预期目标以及教学达成度的评价。

        首先,学生的预期学习成果如何确定呢?学习成果的确定既是OBE教育理念的终点,也是其起点。学习成果的确定需要充分考虑到国家、学校、用人单位、学生、学生家长等教育利益相关者的要求与期望。因此,专业人才培养目标的确定需要充分考虑到国家、社会和行业、用人单位等外部的需求和期望,根据本专业毕业生五年左右应达到的职业和专业成就来确定。确定好专业人才的培养目标,才能确定课程的教学目标。课程的教学目标需要根据课程教学对专业培养目标、毕业要求的支撑点来确定。

        本课题组基于OBE反向设计的理念,根据计算机科学与技术专业的培养目标和毕业要求,确定了“数据结构”和“Java程序设计”这两门课程的教学目标。梳理出课程各模块内容与课程教学目标及课程支撑的培养目标、毕业要求之间的关系,并以此为核心全过程地指导课程的教学设计、教学方法及评价体系。

        确定好了学生预期的学习成果,还需考虑通过什么方式可以帮助学生达到预期目标。课程的教学需要根据课程的目标、课程内容特性及学生的学习基础来设计。“数据结构”课程是计算机专业一门综合性的专业基础课和专业核心课,是计算机专业学生考研的必备课程,为学生今后的科学研究、软件开发、技术管理等工作奠定了坚实的理论基础。“数据结构”课程的主要特点是:理论性较强,内容繁多且抽象难懂。传统的“数据结构”课程以教师传授理论知识为主,学生被动地接收知识,课程的教学强调知识的学习。这样的教学模式,课堂没有吸引力,学生的学习兴趣较低、参与率不高,课堂教学质量较差。为了让学生深刻理解课程内容、增强学生的实践操作能力,帮助学生达到课程目标,课题组针对“数据结构”课程实际教学中出现的问题对课程的教学进行了改进。主要如下:

        1.课程的教学综合运用启发式教学法、问题导向法、案例教学法、情景式教学法和探究式教学法等教学方法针对一个特定的知识点展开,将晦涩难懂的知识点融入到鲜活有趣的情境中,增强学生的学习兴趣。

        2.将信息技术与学科教学深度融合,努力践行线上线下混合式教学。课堂教学采用主题讨论、在线练习、互动问答、师生问答、小组探究等多种环节激发课堂活力,打造互动课堂。

        3.加强课程实践环节的管理,根据课程目标丰富实践教学任务。同时,在课程的实践教学环节,模拟未来学生就业后的工作的情境,将学生的角色转换为企业的程序员,教师转换为企业的客户,教师布置的实践教学任务则为程序员需要为客户开发的企业项目。通过一系列的措施,加深学生对软件开发规范和流程的理解,提高学生的实践能力。

        “Java程序设计”课程是计算机专业的专业课,具有较强的实践性,是计算机专业学习的基石,是培养学生计算思维、程序设计能力、解决复杂工程问题能力的重要途径之一。然而,传统的“Java程序设计”课程多是以教师讲授程序语言语法点为主,学生演练为辅,课程的实验多是验证性实验,难度较低。这样的课程设计让学生把更多的精力放在了学习语言本身上,却忽略了对学生计算思维、程序设计能力和创新意识的培养。为了帮助学生达到课程目标,课题组针对“Java程序设计”课程实际教学中出现的问题对课程的教学进行了改进。主要如下:

        1.依据课程的教学目标及支撑的毕业要求,以“程序设计为主线,问题为导向,案例为驱动”为教学设计理念,重新梳理课程的教学内容。将具体的实践任务与课程理论知识的学习相结合,让学生在解决实际问题的过程中理解程序设计的思路,从而提升学生的逻辑思维能力和实践创新能力。

        2.课程的教学采用翻转课堂的教学模式,将知识的学习放在课堂外,课堂内主要完成知识的内化。在这样的教学模式中,教师的角色由内容的呈现者转变为了学习的教练,通过多种方式引导学生成为更好的学习者。

        3.加强课程的实验管理,在课程实践环节中引入实际应用项目案例,将实际项目案例与课程的知识点、目标之间紧密联系起来。通过项目驱动实践环节,强化学生的程序设计和算法设计能力,同时也使学生理解把握专业整体知识体系,实现专业知识综合应用、解决复杂工程问题等系统化训练,提高学生的系统能力。

        最后,需要解决OBE教育理念中教学达成度的评价模块。专业培养目标、毕业要求的指标点达成度评价依赖于课程目标的达成度。课程目标达成度的结果是评价学生与课程相关能力的重要数据来源,为课程教学后续的持续改进指明方向。

        课程目标的达成度依赖于课程的评价方式。传统的课程评价多以期末试卷为考核方式,以教师为评价的主体,教师根据学生试卷完成的情况给出评价。显然,这样的评价方式较为单一,只关注成绩而不是能力,是体现不出学生是否具备课程所要求的能力。因此,注重过程评价、设计多元化的评价方式是评估课程目标达成度的必要条件。本课题组依据课程的教学目标,改革了传统的以结果为主的单向评价,在“数据结构”和“Java程序设计”课程上分别实施了多元化的评价方式。多元化的评价方式主要体现在评价指标和评价主体两方面。

        (1)评价指标多元化:两门课程的教学改革都采用了线上线下相结合的教学模式。因此,课程教学评价对学生的线上课堂和线下课堂分别进行考核,考核比例各占50%。线上课堂主要根据视频教学、主题讨论、在线练习、互动问答等环节的学习质量进行评价。线下课堂主要以课堂表现、实践环节表现、作业完成情况、试卷情况为评价指标。为培养学生解决问题的能力和创新能力,线下课堂的考核多以非标准化的方式实施。以综合分析题、开放思考题为主,鼓励学生多思考、多想象、多创新。 

        (2)评价主体多元化:改革了传统的以教师为主体的单向评价,强调学生在学习过程中的主体地位,构建了集教师评价、学生自评和同济互评为一体的多元化教学评价。在这样的评价体系中,学生要对自己和别人的作品分别进行分析评价并给出一定的建议。得到评价后,学生需要根据建议多自己的作品进行修改。这种反复评价和修改的过程,促进了学生参与学习、自主学习,培养了学生分析问题和解决问题的能力。

        评价的核心是量化学生学习的成果,而学生的成果主要由毕业要求的达成情况来表征。专业课程的内容与课程教学目标紧密支撑着专业的培养目标和毕业要求,显然,课程目标达成度的评估应紧紧围绕毕业要求科学细化指标点及相应的支撑教学环节构建。根据达成度评价体系构建原则,把每项课程目标要求分解为若干个指标点,并列出支撑每条指标点的考核环节,对考核环节的支撑强度赋值,支撑权重值之和为1。根据每个考核环节的验收情况,计算课程目标的达成度。课程目标的达成度不仅能客观地量化学生学习的成果,还能为课程后续的持续改进指明方向。

        课题组在“数据结构”和“Java程序设计”两门课程上实施了上述的一系列教学改革,相较于以往的课程教学,课程的教学效果有了很大的提升,课程的OBE达成度也相较以往的课程教学得到了提升。基于OBE理念的教学设计“以学生为中心,以成果为导向”,根据培养目标和毕业要求反向设计课程教学目标、教学内容、教学方法及教学评价模式,并根据教学评价结果对课程教学进行持续改进。这样的教学方式更关注学生学习后所具备的能力,能够培养学生解决复杂问题的综合能力和高级思维,能够提高学生的创新精神和实践能力。





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