基于OBE模式的《Java程序设计》课程教学模式探索

赵晓永 王宁宁

摘 要：OBE作为一种新型教学模式， 对教学内容优化、教学方法更新以及评价体系的合理设置有重要的现实指导意义，已经取得了较为广泛的发展，但将该模式应用到《Java程序设计》课程的研究成果相对较少，需要进行有益补充和更进一步的探索。

关键词：OBE 成果导向 Java 程序设计 教学模式

1.研究背景概述

成果导向教育（Outcome Based Education， 简称OBE）最初起源于20世纪90年代西方国家的基础教育改革，是以学生的学习成果为导向的教育理念，认为教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果，最终学习成果既是OBE的终点，也是其起点[1]。

赵晨阳[2]将OBE的教育理念贯穿到《计算机科学导论》课程的教学过程中，以“学习结果产生”为导向，设计合理的教学内容和学习结果评价方法；孙霞[3]将OBE模式应用于《C语言程序设计》课程，对该课程的教学内容、教学策略、拓展实践、考核方式等方面进行教学模式研究和改革；余婷[4]进行了在OBE理念下基于Greenfoot可视化游戏开发平台进行Java课程教学的尝试，从学生个人能力、兴趣、需求出发，在一定程度上提高教学质量及学习效率；随着应用的深入，OBE教学模式也引入了非工程类课程，如陈湘青[5]在《市场调查技术》课程中引入了OBE教育理念，唐娇莉[6]等将OBE教学模式关联到新闻传播专业的《危机传播》课程中，李莉梅[7]将OBE教学应用于生物工程专业课程，李柏林[8]将OBE教学模式应用于《设计心理学》课程建设，这些应用均起到较满意的成效。顾佩华[9]等对汕头大学基于“学习产出”（OBE）工程教育模式的实践与探索进行了总结，汕头大学自2014年起开始研讨实施OBE模式，汕头大学教师发展与教育评估中心（CFDEA）每周三为全校教师提供OBE教学系列讲座，其OBE工程教育改革主要包括以下环节：① 制定专业层面的预期“学习产出”；② 通过一体化课程设计，建立课程与培养标准的匹配矩阵；③ 确定课程层面的预期“学习产出”，并设计相适应的教学策略；④ 做好专业层面与课程层面的实际“学习产出”评估。

2.问题的提出

《Java程序设计》课程是计算机、信息管理、电子、通信和软件工程等学科教学体系中的核心课程之一，传统的《Java程序设计》课堂采用教师讲授、学生课下练习的教学模式， 缺乏对学生学习成效的有效评估， 难以激发学生的学习兴趣，学生仅靠这种模式学习， 容易陷入疲态，难以有效地完成学习目标。具体而言：

第一， “学习成效”不受重视。传统的教学方法大多以教学进程为本， 从理论入手， 授课知识被细分为各个阶段进程， 每个阶段都有相应的教学计划和时间进度。虽然能系统全面地讲解各个章节及知识点， 但忽视了学生的“学习成效”。

第二， 教学内容枯燥。强调以知识为本的教学理念， 着重关注教学的内容。由于程序设计教学内容枯燥性， 大多学生在学习的过程中仅能够学到一点基本概念， 难以深入理解并灵活运用程序设计语言去编写实际的程序。

第三， 学生主体地位被忽视。传统的教学方式以教师为中心， 忽视学生主体地位， 对学生的能力、需求、兴趣缺乏了解。由于程序设计课程需要学习者具有较好的逻辑思维能力、严谨踏实的态度和抽象思维能力， 这些较高的要求使得程序设计课程的学习成了学生的难点， 产生了畏难和认知的偏差， 专业学习上缺乏兴趣。

本文对基于OBE模式的《Java程序设计》课程教学模式进行了探索，以OBE教育理念为指导， 结合教学内容和学生的实际情况，以学生为主体， 以成效为驱动， 提高学生的编程兴趣， 加强学生的编程能力，并采用基于Blocky的可视化开发平台进行《Java程序设计》课程的教学改革与探索。以下介绍该教学模式的基本思想、教学设计和教学效果。

3.设计思想

《Java程序设计》课程以理论和实践并重，实施OBE教学模式的关键是对学习成果进行明确设计，本质上是创建一个目标，激励学生共同参与自主学习。教师首先要明确《Java程序设计》课程在学生的专业课程体系中的作用，制定出一个清楚的预期学习成果蓝图，引导学生将学习目标聚焦在这些学习成果上。本文遵循OBE教育模式，结合信息管理与信息系统专业的培养目标及《Java程序设计》课程在本专业体系结构中的地位，提出本课程的最终学习成果是：（1）学生掌握面向对象程序设计的基本方法，形成模块化和对象化程序设计的逻辑思维能力，并逐步形成正确的程序设计思想；（2）能够熟练地使用Java语言进行程序设计，具备使用程序设计语言分析与解决实际问题的基本能力；（3）学生掌握程序设计语言类课程的学习方法，将来能快速自主地学习并掌握其它程序设计语言。

4.教学设计

4.1 使用Blockly作为教学工具

Google Blockly 是一款基于Web的开源可视化程序编辑器，使用相互连接的、图形化的块来表示变量、程序逻辑、表达式、函数、数组等概念。可以通过拖拽块的形式快速构建程序，而这些所拖拽的每个块就是组成程序的基本单元。通过拖拽模块构建代码逻辑的过程很像搭积木，这样学生就可以重点关注程序设计的逻辑思维能力锻炼，可获得即时的成就感反馈，而不会由于细微的语法错误而产生挫败感，Blockly界面如图1所示：

同时，Blockly 支持将“块”导出为Java、 JavaScript、Python、PHP、Lua、Dart 等語言源代码，学生可从直观的可视化编程方式，平滑过渡到基于文本的源代码编程方式，如图2所示：

此外，Blockly高度可扩展，可按需要添加自定义“块”，进而可用来实现较复杂的编程任务。Blockly 编辑器也可被快速集成到Web、Android或iOS环境中。

4.2 教学设计

在OBE教育理念下， 以学生学习成效为目标导向， 使用项目驱动教学，根据教学内容需要来精心设计项目， 以贯穿教学过程始终的一个完整项目为思路， 学生通过实践项目掌握知识， 激发学习兴趣。要保证学生在“做中学”，“学中做”。通过设计合理的项目使得大多数学生能紧跟教师节奏，在项目由易到难逐步实现的过程中，学习并理解课程所涉及的各个知识模块，深刻体会到学习《Java程序设计》的积极性和乐趣。本课程通过模拟实现一个基于文本界面的《客户信息管理软件》，实现对客户对象的插入、修改和删除，并能够打印客户明细表。在充分分析“客户信息管理系统”项目需求的基础上， 以Blockly作为工具，以解决问题作为导向， 结合《Java程序设计》教学大纲设置阶段性教学目标， 将阶段预期成效与相应的章节知识点一一对应，将整个课程知识体系有机地、系统地整合起来，让学生以有趣、主动、协作及有效的形式和方法学习《Java程序设计》语言的相关内容。

4.3 教学效果评价

课程结束后，笔者就这一教学模式设计了调查问卷，调查问卷不记名，包括10个单選题和一个开放式问答，回收有效问卷50份，男女生各占一半。通过以上调查问卷数据可知，OBE教学模式在《Java程序设计》课程中的教学实践是非常成功。此外，通过关联分析，学生性别和技术基础与调查结果无明显相关，而学生对技术的个人兴趣度与效果评价表现为正相关，即对程序设计技术有兴趣的学生对OBE教学模式感觉受益更大，评价更积极，反之评价消极。

5、总结与展望

OBE作为一种新型教学模式， 对教学内容优化、教学方法更新以及评价体系的合理设置有重要而又现实的指导意义。本文以OBE理念为指导， 从学生个人能力、兴趣、需求出发， 以学习成果为导向，基于Blockly可视化编程平台， 对《Java程序设计》课程教学进行改革探索，经过一个学期的实践， 发现学生畏难情绪明显下降，学习积极性显著提高， 充分锻炼了实际操作能力， 教学改革取得了较好的效果， 使得学生真正成为了课程的主导者与最大受益者。不过，本文尚未深入讨论OBE模式下的考核和评估方法，笔者在课程实际教学中也未能根据不同培养目标的学生， 制订不同的方案、采取不同的措施。如何制定科学全面的考核方法和评价指标是下个阶段要解决的重点问题。

参考文献：

[1] 李志义，等.用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革[J].高等工程教育研究，2014（2）：29-34.

[2] 赵晨阳.OBE教育理念下的计算机科学导论教学模式初探[J].教育教学论坛，2016（48）：175-176.

[3] 孙霞，程宏斌.基于OBE模式的C语言课程教学改革[J].宁波教育学院学报，2016，18（04）：15-18.

[4] 余婷.OBE理念下基于Greenfoot的Java程序设计课程教学改革[J].现代计算机（专业版），2016（12）：25-28+36.

[5] 陈湘青，关秋燕，郑佩琼.基于OBE的《市场调查技术》课程教学改革与实践[J].商业经济，2015（11）：149-152.

[6] 唐娇莉，陈岳芬.基于OBE教育模式的新闻传播课程改革——以《危机传播》为例[J].新闻知识，2016（07）：66-68.

[7] 李莉梅，欧阳乐军，韦明肯，李长秀.基于OBE教育理念的生物工程专业教学改革探究[J].广州化工，2017，45（03）：126-128.

[8] 李柏林，李胜强.基于OBE教学模式的设计心理学课程教学探讨[J].美术教育研究，2016（18）：102-103.

[9] 顾佩华，胡文龙，林鹏，包能胜，陆小华，熊光晶，陈严.基于“学习产出”（OBE）的工程教育模式——汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究，2014（01）：27-37.