工程认证背景下基于OBE的大数据概论课程建设研究

李红杰　宁玉富　李栋

关键词：工程认证；OBE；大数据概论；课程建设

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2023）08-0131-03

1 工程认证下的大数据课程发展

2018年，教育部发布《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》，为开展好专业认证奠定了良好的质量标准基础。同年9月17日，教育部发布“新时代高教40条”，明确提出“推进高等学校本科专业认证工作”。开展专业认证是国家现在和未来坚持的大动作，也是高校教育发展的重头戏。《山东省一流本科专业建设实施方案》也明确指出，通过国际教育标准认证或国际实质等效认证，且仍处于认证有效期的专业，将优先入选山东省一流本科专业。

工程教育认证[1]是检验高等学校教学质量的标尺，也是适用于全国的教育质量的有效保证方式。工程教育专业认证坚持以学生为中心、成果导向（OBE 理念）、持续改进[2]。其中成果导向教育[3]（Outcomes⁃based Education） ，簡称OBE。OBE理念是指以成果为目标，然后根据这个目标设计教学内容和形式。OBE 理念采取逆向思路，以学习成果为导向，其理念和方法执着于学生最后能获得什么能力，并依据此能力来进行培养教育。OBE理念不仅打破了传统教育设计模式，更是实现了教育活动的“以学生为中心”。因此，将OBE理念引入课堂对于教学意义深远。

基于工程认证的大数据课程研究较多。冯勇等[4]依据工程认证对工科类人才培养的要求，对数据科学与大数据专业的人才培养方向、课程体系建设及师资力量培养等方面进行了探索性研究与实践。应用到实际教学过程中，实践证明取得了良好的教学效果。仲兆满等[5]以大数据采集与分析课程为例，依据工程教育认证的标准和原则，阐述了包括教学目标、教学方式方法、课程考核方式等教学设计，其研究成果对专业认证体系中的其他课程教学改革有重要的借鉴意义。杨菲菲等[6]基于工程教育认证的数据科学与大数据技术专业的核心课Python数据分析及可视化课程的课程大纲，为后期该专业其他类似课程的教学大纲的撰写提供借鉴意义。刘爽等[7]以大连民族大学为例，围绕“体现学生为本”和“追求能力产出”的工程教育理念，不仅建立了大数据人才培养质量的标准，而且建立了大数据方向校内校外课程体系和具体的实施方案。文孝强[8]基于大数据背景构建了大学生高等教育综合能力和素质评价体系，把工程教育专业认证中的达成度评价指标作为学院评价的主要参考依据。并且运用综合分析方法进行探索分析，实现了大学生综合能力和素质的个性化评价。

工程教育认证对于课程开展来说是大势所趋，工程认证的相关理念也能很好地提高课堂教学效果，将OBE理念引入课堂对于教学意义深远。以工程认证为指导的课程研究比较有意义，因此本文以工程认证为抓手，以学生为中心，把OBE理念引入大数据概论课堂，构建了以OBE理念为中心的课程方案，经过具体实践，取得了良好的教学效果。

2 基于OBE理念的课程目标

《大数据概论》是山东青年政治学院数据科学与大数据技术专业的入门课程，是一门理论性和应用性都很强的专业核心课程。课程以“培养有青年政治特质的大数据开发、大数据分析、大数据管理和维护等应用型专业技术人才”大数据专业人才培养目标定位为主要设计依据，在满足毕业要求和能力的基础上引入了OBE教学设计理念，最终确定本课程的三个具体课程目标。

目标1：要求学生掌握大数据的基本概念、原理，了解本专业的现状、技术前沿和发展趋势，了解大数据技术的应用前景。

目标2：熟悉大数据技术（大数据处理架构Ha⁃doop、HDFS使用操作、MapReduce开发、HBase操作、数据可视化工具、旅游大数据应用案例）的基本使用，掌握大数据的分析管理方法，了解如何使用大数据技术解决旅游产业具体的问题。

目标3：培养学生用可持续发展的眼光看待大数据的应用问题，并注重在大数据实践过程中培养环境保护的意识。

新确立的课程目标支撑了3个一级指标点和3个二级指标点，为学生创造力、挑战力培养提供了依据，支撑毕业生大数据专业技能的发展。课程对专业培养目标的支撑也反映在课程对毕业要求的支撑上，如表1所示。课程目标对应毕业指标点，各个教学目标对指标点的支撑度也有所区别。其中H表示此能力在此环节重点培养；M表示此能力在此环节有所培养或应用；L表示此能力在此环节有所涉及。例如在教学目标2中，“4-2 能够根据案例或对象特征，制定研究思路，选择实施路线，设计实验方案，准确收集实验数据”的指标在此环节重点培养，也就是说要重点培养学生制定研究思路、选择实施路线、设计实验方案的能力，在课程学习中重点培养此项能力，让学生能够掌握这样的知识和能力，最后在课程考核中重视这项能力的评价与考核。

3 大数据概论中的OBE 探索研究

OBE理念进课堂要从教学目标、教学模式、评定方法方面进行设计，并遵循一定的原则。第一，课程目标的确定要依据毕业要求、课程体系和课程特点来综合确定。OBE理念遵循自顶向下的反向设计规则，由顶层的需求决定其下的需求目标。比如先由需求确定培养目标，然后由培养目标总结出相应的毕业要求，最后根据毕业要求确定最终的课程培养体系。第二，在教学模式上，摒弃单声道的教学模式，实行以学生为中心的多种教学模式。由灌输式教育改变为师生对话课堂，进行启发式教学，由教师教变为学生主动学。第三，要根据每个学生的不同特点，认同学生个体之间存在的不同差异，并依据此差异制定不同的评定等级标准进行评价。学生是各具特色的，依据每个学生的特点进行评价，最后根据不同的评价结果及时掌握学生学习的状态和情况，这样才能及时对教学情况进行反馈并及时调整。

4 问题和对策

4.1 存在问题

1） 课堂如何组织。OBE理念和传统的教育教学模式不同，特别强调教学过程的输出而不是输入，特别强调研究型教学模式而不是灌输型教学模式。那么如何有效地组织课堂，如何有效进行启发式教学，特别是如何在课堂中引入OBE理念，这将是课堂组织的重中之重。

2） 如何调动学生积极性。OBE理念是以学生为中心，注重学生在学习过程的主人公意识，不再机械性地灌输知识，而是要让学生主动学习，在学习过程中有主观能动性，避免消极怠工的心理。但是如何调动学生的积极性是决定最终成果的重要因素。

3） 如何制定个性化的评定等级。要依据每个学生的个体差异进行评价，从而掌握学生的学习状态对教学及时修正，通过多种评价方式进行。但是如何制定评价体系和评价内容，需要慎重考虑。

4.2 解决对策

1） 在工科的授课过程中，不仅要教授正确的知识，也要教给学生解决问题、思考问题的能力。只掌握知识是不够的，要让学生学会如何将知识变为自己的能力，在学习知识过程中锻炼能力，培养思维。因此课程的实验讲授会针对目标知识点，结合大量的实验案例演示，通过启发式教学，适应于不同的场景选择谈话、问答、演示、情景模拟等不同的方式，来引导学生主动学习理论知识。并且通过在实验过程中有意识地设计一些小问题，进行排除问题过程演示，以及对学生常见错误的归纳和总结等教学手段，重点培养学生工程思维方法及解决问题的能力。

2） 在授课时以旅游产业实际案例为例引导学生主动思考和学习，避免灌输式教学，以达到更好地理解和掌握知识点的目的。结合课程设计，提高实验难度，通过团队合作，增强学生的团队合作能力、动手实践能力及提高学生的學习兴趣；在教学过程中注重职业精神和职业道德教育，培养学生具有全局观念、勇于创新的职业素质；鼓励和引导学生多思考，提高分析解决问题的能力，提高学习兴趣；培养学生用可持续发展的眼光看待大数据的应用问题，并注重在大数据实践过程中培养环境保护的意识。

3） 最终成绩的评定包含课程卷面考核、实验考核、平时作业、课程设计多种方式。不再像以往一样只注重书面评价，也会考虑学生的实验操作能力和展示能力。在课程中会布置一些操作性的作业并且安排展示环节。在课程之外鼓励参加以学生为主体的课外专业实践活动、创业实践与创新活动，培养学生的实际操作能力。比如，积极组织学生参加大数据竞赛、互联网大赛、数据挖掘比赛等活动以及学院和其他各部门组织的学术探讨和科学研究活动。课外参赛的成果可以作为课程评价的依据。这样可以全面评估学生水平，并且可以通过课程目标达成评价及指标点达成度进行课程的评价。

5 结论

本文以大数据概论课程为例，在工程认证背景下基于OBE理念进行课程探索分析。在大数据概论课程的课程目标、教学方式方法等方面进行了细致的研究，提出了适合于山东青年政治学院数据科学与大数据专业的方式方法，并融入OBE理念。