黄锵,李蓉
(广东农工商职业技术学院 计算机学院,广东 广州 510507)
工业和信息化部的《2020 年软件和信息技术服务业统计公报》显示,“全国软件和信息技术服务业规模以上企业超4 万家,累计完成软件业务收入81616 亿元,同比增长13.3%”[1]。而Java 编程语言是软件开发中最常用的编程语言之一,在各种编程语言排行榜中稳居前3。淘宝、携程等大型网站的后台均使用Java 开发。
在政策方面,国家提出了培养高素质劳动者和技术技能人才的目标。2020 年9 月,教育部等九部门印发《职业教育提质培优行动计划(2020-2023年)》。计划中提出,提升人才培养质量等要求,并强调“育人为本,质量为先;固本强基,综合改革”等基本原则[2]。
引入成果导向教育理念(Outcome—Based Education,简称OBE)对Java 网站开发课程进行教学改革,有利于提高教学质量,能更好地服务软件行业,落实职教改革和提质培优行动。
成果导向教育的全称是Outcome — Based Education,简称OBE,也被翻译为基于学习产出的教育模式。这一理念由Spady 总结提出,强调学生经过学习最终能取得的成果[3]。建成OBE 系统的关键在于两点:清晰地定义出一系列成果;建立取得成果的必要条件,使得学习者能达成学习成果[3]。在工程教育领域,OBE 理念被采纳为国际学历互认的认证标准,认可该理念的主要协议有:以四年制培养工程师的《华盛顿协议》、以三年制培养技术专家的《悉尼协议》和以二年制培养一般技术员的《都柏林协议》[4]。
成果不应该是具体的数值、信仰、态度或者精神状态,而是学习者根据其所学所知,切实能“做”出产品的行为、可被感知的应用能力[3]。例如,学习者能够承担计算机主板维修,能够解释应用程序崩溃、计算机蓝屏的原因。
在工程实践教学方面,它与能力本位职业教育[5]有类似之处,两者都关注工程系统中操作方面的能力。但这二者区别在于,能力本位教育存在着即便学习者掌握了某些技能,却并不足以完成某项工作的问题,而OBE 的目的性、作业性更强:例如学习者可能掌握了焊接晶体管的能力,但是他未必能达到维修电路板的成果。因此,我们不能狭隘的把技术、技能完全等同于OBE 中的成果。
在工程理论教学方面,传统的学科知识教育习惯于向学生阐释定义、辨析概念,要求学生进行识记。OBE 的成果更侧重于理论知识的运用。例如,让学习者能解释计算机蓝屏的故障原因是一个成果,该成果背后必然涉及计算机组成原理等知识,假如学习者能达成这一成果,则说明其掌握了相关知识。OBE 以最终应用作为成果,而非将组成原理的知识点作为成果。
Java 网站开发是一门承上启下的课程,要求有Java 编程语言、网页编程、数据库等课程的基础,再通过网站开发课程扩展网站相关的概念、理论和技术,最后进入网站框架课程的学习,才能满足企业岗位的基本要求。进行Java网站开发既需要理论知识,又需要大量实操。然而,一般高职学生逻辑性弱、学习基础差,合理地通过OBE 理念进行理论和实操教学,是改革的一大挑战。根据建立OBE 系统的关键点,Java 网站开发改革从规划成果出发,为学生创造必要的学习条件,来着手改革。以Java 网站开发为内容的OBE 系统如图1 所示。
指导者可以由学校教师或企业工程师、行业专家担当。学习者可以是在校学生、编程行业从业人员或对编程感兴趣的爱好者。
通过对岗位进行调研、对学情进行分析来初始化课程成果。由各专业教师、企业专家协同评审。评审将对初始成果和专业内其它课程的成果进行比较:如果有相类似的成果,评估各个课程的侧重点,考虑修改或者删减成果,以此保证课程成果的完善性,降低专业成果的重复率和提高学习者的学习效率,通过评审确定最终成果。而具体的教学单元成果,由指导者进行细化,但必须符合课程总体成果的要求。课程成果评审如表1 所示。
表1 OBE 成果评审表
虽然OBE 相较学习的过程更偏重学习的成果,但是并不意味着推行OBE 不需要重视指导过程,而是指可以灵活地选择学习手段,不必拘泥于固定的学习范式。尤其是在职业教育中,学生学习注意力容易分散、抽象思维和理解能力不强、基础薄弱的情况下,更需要结合各类教育手段,促进、鼓励学生达到预设成果。所以在确定最终成果后,本课程改革以成果结合高职学情,选取项目导向[6]、任务驱动[7,8]、工作过程系统化[9]、探究式学习[10]等教学方法,筹备学习资源,全方位为学生建立必要的学习条件。
学习者根据清晰的学习成果,依托各类学习资源,展开学习过程。学习者检视自己的实际成果,持续巩固或进阶学习;指导者对学习者最终取得的成果进行评价,不断改进教学,整合教学设计、教学环节和过程。指导者与学习者之间,都是通过学习成果紧密联系。无论由学校教师授课,还是企业工程师授课,无论是高职学生,还是社会人员进行学习,通过Java 网站开发的OBE 系统,都能保证学习者达成一致的成果,起到保障学习质量、成果互认的作用。
高职学生学习能力较弱,传统课程内容设计往往只考虑到当前课程的教学目标需求,存在部分内容冗长、任务繁重,学生学习过程长,导致精力容易分散的缺点。在OBE 系统内,需要根据成果,教师对教学内容进行针对性地优化,删繁化简,以“短”内容让学生马上学习到关键点,提高他们的学习效率。
以Java 网站开发为例,在现实岗位中,后台业务必然涉及数据库增删改查。在旧的教学设计中,引入用户管理的项目,将项目分解成注册、注销、修改和查询4 个不同的任务,再通过理实一体化教学逐一演示讲解。经过课程与课程之间的成果分析,笔者发现这4 个工作任务和Java 程序设计课的数据库操作部分有重复,学生已经具有一定的专业基础,没有反复演练的必要。原有的工作过程步骤没有突出Java 网站开发的成果特点,并且教学内容多,重点不突出。因此,笔者结合“能使用Servlet 处理后台业务”这一成果目标,对原教学内容进行提炼、简化工作过程,突出Servlet 的特点。经过优化,教师需要提前准备好与数据库操作相关的代码,作为学生进行成果学习的必要条件之一。教师详细演示注册和查询两个场景的业务开发,而减少数据库操作的讲解时间,启发学生理解通过数据库与网站应用的关系和整合方法,其余部分以学生进行探究式学习为主,由学生自主完成用户资料修改和删除的任务,达到专业技能型的成果。优化前后对比如图2 所示。
图2 优化教学内容
高职学生普遍基础薄弱、理解能力不足,决定了教学方法的选择不能过于花哨。如果抛出深奥的问题进行“深入”,学生未必能理解问题、领悟要点,很难产生“浅出”的效果。旧有的理实一体化教学当中,当教学目标理论内容较多的时候,还是以讲授为主。学生较难把握概念和应用,教师也难以把握学生是否理解知识点。
Java 网站开发课程中拥有较多网站开发术语、概念、抽象的架构模式。在细化成果时,使用“阐述”原因、“解释”现象等方式作为成果。以“简”作为原则,将教学简化为让学生“说”和“做”,教师用最简单、直接的生活情境或例子作为载体,进行引导、启发,进行翻转课堂教学[11]。
由于成果是一系列可感知的表述,如解释现象,以成果作为指导,能更方便地调动学生主动性、强化目的性,引导学生讨论。而明确的成果,也有利于教师透过学生的发言、文字总结等形式,去了解学生的实际学习效果。
域名、端口、URL、而B/S 和C/S 架构的概念等网站开发、项目沟通交流中需要涉及的概念,可细化为“能解释无法访问网页的原因”等成果。教学时引入新生报到、上课等情境,让学生回想上学情境,提出如何定位学校位置、抵达学校、走错课室的问题,由学生进行回忆及发言。最后通过总结,让学生进行知识迁移,完成理解概念。知识类比示意如图3。
图3 知识类比
学习后,学生在解释无法访问网页的时候,能够很容易地联想起资源地址有误、目标协议不正确等原因。
cookie 是在浏览器存储个人登录信息等资料的技术手段,同一网站不同功能模块能够读取哪些cookie 数据具有规律性。学生需要达成“能判断网站是否可以获取某个cookie”的成果。为利于学生达成该成果,教师开发生成不同cookie 数据和读取cookie 数据两个功能模块,学生自行通过实验,调用两个模块的功能,进行实践探索。寻找规律后,学生用自己的语言做总结,填写实验报告,教师做出点评和归纳。不同的学生会以不同的视角、以自身熟悉的文字逻辑描述规律、进行总结,从而避免教师机械式灌输知识,学生死记硬背导致容易遗忘的缺点。
确定清晰的成果,不仅可以令教师更好地把握教学重点,而且有助于提高教学效果评价的准确性。课程作业《网站应用服务器的使用》是用于考察学生是否“能搭建网站开发环境”这一成果。过去这份作业没有突出评价重点,部分学生html 页面编程基础不好,做不出精美的网页而放弃提交作业。引入OBE 理念后,在作业评价方面,我们设定了“Pass”“Merit”和“Distinction”三个层次。其中“Pass”的层次,是预设所有学生经过学习都应该能够达到的成果:例如会启动服务器、能通过服务器发布简单的纯文本文件。该层次并不要求学生能通过服务器发布专业水准高的网页。教师把发布图文并茂、内容丰富的网站作为“Merit”层次,留给部分学有余力的同学作为进阶成果,而能够建立合理的网站目录结构,发布专业化的网站作为“Distinction”卓越层次。
借助OBE 的理念,课程作业突出使用Web 应用服务器的重点成果,允许学生发布文本资源、图片资源,而非一个完整的网站。将HTML、CSS、Javascript 和Web 应用服务器的综合应用作为鼓励但不强求学生达到高阶成果,令整个评价体系更精准、科学。
OBE 理念是一个先进的教育理念,以学生为中心、成果导向、持续改进是其重要思想。在广东省一流院校建设过程中,笔者尝试引入OBE 进行教学改革,对Java 网站开发和其它课程做出了初步尝试并得到了显著的成效。2016 年至2021 年期间,Java网站开发方向的学生在职业技能大赛中,获得了全国一等奖1 项、广东省一等奖2 项、广东省二等奖4项、广东省三等奖1 项;在“蓝桥杯”程序设计比赛中,获得国赛、省赛奖项数十项。历年来,软件技术专业的毕业生平均薪酬位于全省前列。根据省毕业生就业指导中心网站发布的2017 年高校毕业生就业质量年度报告,软件技术专业在全省薪酬榜单中位列第二。
OBE 除了强调以学生为中心、成果导向外,也强调持续改进。由于专业内学科多,目前,仍然存在着少量教学内容冗余、成果重复的情况。而行业内学科交叉、综合应用的趋势愈发明显,如何从学校、专业群、专业、课程到单元,做好成果规划,持续同步改进,是将来教学改革中面临的挑战。