基于OBE理念和PBL方法的《程序设计基础》混合式教学模式研究

任静静，王亚利

（信息工程大学洛阳校区，洛阳471003）

0 引言

《程序设计基础》是一门面向非计算机专业的通识必修课程。课程授课对象为我校语言类本科专业，开设学期为大三下学期，学时为32学时，先修课程为《大学计算机基础》。课程以Python语言开展教学，具有实践性比较强的特点。

当前课程教学存在的问题主要体现在：①课程学时少内容多；②课堂中教师为主导，学生积极性和参与度不高；③学生在学习能力和学习兴趣上存在个体差异，目前的教学方法比较单一，不能满足学生的个性化学习需求；④不能及时掌握学生学习成效和学生存在的问题；⑤评价方式比较单一，缺少学生过程性学习评价方法。

为解决以上问题，本文提出基于OBE理念和PBL教学法的混合式教学模式[1]，如图1所示。

图1 线上线下混合式教学模式

基于OBE教学理念和PBL教学法的混合式教学模式的内涵理解：

（1）基于成果导向OBE教育理念，明确教学目标、重构教学内容、设计教学过程和考核评价原则；

（2）线上和线下相结合，线上主要进行知识点学习和知识点实践，线下课堂进行应用案例实践。

（3）线上学习、评测和课程实践依托中国大学MOOC平台、雨课堂和EduCoder实训平台。MOOC主要用于知识点学习；雨课堂的功能主要用于知识点学习评测、互动讨论及收集学生疑问；EduCoder（头歌）是一个通用开发和实践平台，以闯关形式进行课程实践，提高学生积极性。

（4）线下课堂主要采用PBL教学法，强调学生的参与度。

1 OBE教学理念

成果导向教育（Outcome Based Education，OBE）作为一种先进的教育理念，于1981年由Spady等人提出后，很快得到了人们的重视与认可，并已成为美国、英国、加拿大等国家教育改革的主流理念。

OBE是一种以学生的学习成果（Learning Out⁃comes）为导向的教育理念，内涵是“成果导向、以学生为中心、持续改进”[2-3]。OBE教学理念体现了以学生为主体，以学习成果为主导的思想，本质上以“定义预期学习成果—实现预期学习成果—评估预期学习成果”为主线，在学习成果驱动下重构教学内容、开展教学设计、教学实施和教学评估。根据课程教学目标来定义预期学习成果，这里的学习成果是指学生最终取得的学习结果，包括知识、能力和情感价值观等。采用适当的方法来实现预期的学习成果，然后在实现预期学习成果过程中，对阶段成果进行评价，并根据评价结果来持续改进实现预期学习成果的过程。OBE教学理念与教学各环节的对应关系如图2所示。

图2 OBE教学理念与教学各环节对应关系

2 明确教学目标

结合我校“语言+技术”复合型人才培养的目标，程序设计课程着重培养学生利用计算思维分析问题、解决问题的能力，并能够利用Python语言解决NLP方向的实际问题。具体教学目标如表1所示。

表1 基于OBE教学理念的《程序设计基础》教学目标

续表

3 重构教学内容

传统的教学内容往往按照课程章节及知识点进行分解[4]，如图3所示，这种内容组织方式具有单一和程式化的特点，学生仅仅停留在对碎片化知识的理解上，不能很好地培养问题求解能力。为了使得线上学习和线下学习相结合，将教学内容进行重构，线上进行知识点学习和知识点案例实践，线下课堂进行知识点应用和综合应用实践，课后进行知识点的拓展应用实践，构建了知识点案例库、知识点应用案例库和综合应用案例库，如图4所示。

图3 传统教学内容体系

图4 “以案例为中心”的教学内容

在OBE教学理念指导下，明确课程教学目标之后，根据授课对象特征、教学内容本身的特点和认知规律，重构教学内容，遵循以下两个原则：注重知识的前后关联，由浅入深，逐步深入；以案例为导向，将抽象的知识贯穿在问题求解过程中；兼顾知识的碎片化和系统性之间的关系，既有体现知识碎片和独立性的小案例，又有贯穿多个知识的综合应用案例，加深学生理解每个知识在整个内容体系中的作用，不仅看到树木还能看到整片森林。

4 混合式教学设计与实施

4.1 教学设计方案

根据知识点的多少和难易程序设计一个知识单元的实施过程，如果知识单元比较简单，仅需要利用线下课堂的课前完成线上学习，不单独占用课时来完成线上学习；如果知识点内容比较多且有一定难度，需要占用课时来完成线上学习，充足的线上学习时间来保证学习效果。在每个知识单元之初，发放单元学习任务单，对应线上和线下的各个环节的内容和任务。

4.1.1 线上学习

教师在EduCoder平台提供辅助学习资源（学习任务单和重难点知识讲解视频），利用雨课堂发布测试题目，重在考查学生对知识点的理解和掌握的情况。学生进行MOOC学习，完成雨课堂中的测试题目和Edu⁃Coder实训平台的闯关题目。该过程以学生的自主学习为主，教师做好问题和讨论的引导，在雨课堂中发布讨论题目，鼓励生生互动，调动学生学习积极性，为线下以知识点应用为主的教学做好铺垫。

4.1.2 线下课堂

课前：学生思考线下课堂中的知识点应用案例，为课堂中的讨论互动做好铺垫。

课堂：首先引导学生对线上知识进行梳理、总结并归纳成完整的知识体系，此过程需要教师进行知识点深层次的提问。后续的教学实施基于OBE教学理念，分析知识点应用案例，采用PBL（Problem-Based Learn⁃ing，PBL）问题驱动教学法[5]，按照“提出问题—分析问题—求解问题——拓展应用”的思路，将教学目标在解决问题和拓展应用实践中达成。具体过程：引入应用案例，学生分小组进行案例分析及讨论，提出要解决的问题，形成求解问题方案，最后在EduCoder实训平台进行案例编程实现。教师引导学生分析对比多种不同的解决方案，开拓了学生的思路，加深学生对知识点的理解和应用，完成了知识的内化，同时锻炼了学生表达能力以及解决复杂问题的能力，在此过程适时融入课程思政元素。最后引导学生对案例功能进行拓展，为后续知识的学习做好铺垫，激发学生学习积极性。

课后：本课程构建了贯穿整门课程的案例库，完成一个知识单元的学习便能够完成案例的部分功能，学生在EduCoder实训平台中完成案例的相应功能，课程结束时完成了案例的所有功能，学生有很大的成就感。课程学习之初，学生分小组选定课程设计题目，随着课程学习逐步完成课程设计。多种形式的案例和课程设计都体现了OBE教学理念的应用。

4.2 具体实施步骤

以《字典及应用》为例详细说明教学设计过程。

4.2.1 教学目标

根据布鲁姆学习目标分类法，对本知识模块的教学内容设置了六个层面的教学目标，如表2所示。

表2 《字典及应用》教学目标

4.2.2 教学内容设计与资源整合

根据混合式教学模式的内容划分准则，线上进行知识点的理论学习及知识点案例实践，本课程所选的MOOC课程为北京理工大学嵩天老师团队的《程序设计基础》，线下课堂进行应用案例和拓展案例的分析实践，如表3所示。

表3 《字典及应用》内容及资源

4.2.3 教学过程与实施

（1）线上学习过程。学生在EduCoder平台查看学习任务单，如表4所示，观看中国大学MOOC视频，查看雨课堂发布的和自测题目，回答由教师或学生提出的交流讨论帖。

表4 《字典及应用》学习任务单

（2）线下学习过程

课前：思考如何得出“2020年美国国政咨文”中的各单词频率。

课中：教师利用30分钟左右的时间以问题互动的形式梳理线上学习知识点，引导展开案例分析及讨论，根据讨论的结果由学生自主或者协作完成案例求解，并在EduCoder平台实践。案例求解过程中教师进行协助指导，对于有问题的同学有针对性的指导。

课后：如何根据词频排序？

4.3 教学评价

课程采用多元评价手段，过程性和终结性考评相结合[6]，对学生的学习过程和学习效果评价。评价的模块、所占比重、评价具体内容和作用如表5所示。

表5 多元评价方法

5 结语

混合式教学是“互联网+”环境下的教学改革方向的大趋势，是更好地突出“以学生为中心”的教学模式。混合式教学模式的实施需要教师和学生通力配合，需要教师设计开发丰富的立体化资源，精心的课堂教学设计，调动起学生的兴趣积极性，做好学生的引导和答疑。学生需要投入时间完成线上学习，需要在线下课堂中团队协作及积极思考。