基于OBE理念的软件工程“双线融合”教学模式探讨

郭伟　杨琛

［摘 要］文章针对目前高校软件工程课程中学生自主学习积极性不高、教学缺乏灵活性等问题，结合实际情况，提出基于OBE理念，以学生为教学主体，围绕教学目标、“双线”教学设计、学业考核方式三个方面构建“双线融合”教学模式，并引入行动导向教学法和课程思政元素，最后以学生学业考核成绩和能力素质提高的数据结果证明该教学模式的有效性。

［关键词］OBE；软件工程；“双线融合”；行动导向教学；课程思政元素

［中图分类号］ G642 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）10-0048-04

软件工程课程作为软件工程专业的一门核心课程，涉及该专业中的多门基础课程，其中包括离散数学、程序设计语言、面向对象程序设计、数据库、软件设计方法等多方面的理论知识，系统梳理了软件开发过程中各阶段的主要任务和能力要求，旨在引导学生综合运用已学到的专业知识，对实际项目研发过程进行系统分析与设计、有效测试与维护，为将来从事软件开发行业的大型软件项目开发打下坚实的理论基础[1]。

鉴于此，本文基于OBE（Outcome?based Education，成果导向教育）理念，以“双线融合”教学为手段，引入行动导向教学法和课程思政元素，构造一种新型教学模式。

一、基于OBE理念的教学与传统教学的对比

OBE理念是一种以学生为中心、以学习成果为导向的教育理念，清晰地聚焦和组织了教育中的每个环节，使学生在学习过程中实现预期的结果[2]。“双线融合”教学将线上与线下教学、互联网与教育有机结合起来，在明确教师的主导地位与学生的主体地位的前提下开展教学活动，打破传统课堂模式固定教学时间和空间的常规操作，将OBE理念融入教学实践的全过程，充分发挥线上和线下学习优势。

高校传统教学理念是“构建课程体系—学生学习—判断学生是否达到毕业要求—满足既定的培养目标”。而基于OBE理念的教学的反向设计更加注重达到最终成果的需求，其理念是“最终需求—确定培养目标—确定毕业要求—构建课程体系—学生学习”，是以最终成果需求为起点，根据想要达到的终极目标对课程体系进行反向设计，从而展开教学活动。两种教学模式的注重方向、教学主体、评估方法、受教方式4个方面的对比详见表1。

二、基于OBE理念的“双线融合”教学模式

（一）反向课程知识体系结构设置

基于OBE 理念，以“参考国家、行业发展需求—制定专业培养目标—分解毕业要求—明确教学指标点—建立课程体系—实施教学方案—建立教学评价体系—分析评价结果—持续改进……”的“闭环”特征为主线，进行课程知识体系结构的反向设计，更加注重软件工程课程理论与实践的有机结合，通过课程的学习提升学生解决复杂软件工程问题的能力[3]。软件工程课程着重从知识、能力和素质三方面切入，确定了5个课程目标。

其中，知识目标即课程目标1，对应着设计/开发解决方案能力，重点关注学生对软件开发基本原理和生命周期基础知识的理解与掌握；能力目标由两部分构成——工程与社会能力和项目管理能力，分别对应着课程目标2和课程目标3，重点关注学生熟练运用已获取的软件工程基本知识、管理原理、经济决策方法和现代化技术等完成实际软件开发；素质目标更加注重个人与团队合作能力及职业规范，分别对应着课程目标4和课程目标5，重点关注学生的团体协作、沟通交流、职业道德素质。此外，每个课程目标对应着不同的专业培养要求指标点，具体对应关系见表2。

够理解并遵守软件工程的相关职业道德、软件行业规范和法律法规，能够在软件工程实践中坚守职业操守，尽职尽责做好本职工作 ]

本门课程的主要任务是让学生基于已学到的专业知识，掌握软件工程的基本理论，如软件工程方法学、软件开发的生命周期及相关技术等，并从实际工程的视角重新认识软件项目开发，进一步提高学生解决复杂软件工程问题的能力，为其步入社会后从事软件开发行业打下坚实基础。教学内容对课程目标的支撑关系见表3。

（二）基于OBE理念的“双线融合”教学设计

基于OBE理念的“双线融合”教学设计从线上教学和线下教学两个阶段出发，充分体现学生学习的主体地位以及教师教学的主导作用，分别从学生课前预习、教师课中引导、师生课后实操三个环节把握整体教学效果，融合行动导向教学法，为学生创造个性化学习、讨论交流合作学习和深度学习的机会[4]，使学生逐渐成为知识与能力并重、思维与素养并举的社会优秀人才。“双线融合”教学设计如图1所示。

1.线上教学

以教学现状来看，学生课业繁重，课程学时紧张，学生仅靠上课时间跟着教师的节奏学习是远远不够的，所以教师需要根据课程目标、教学任务的轻重和教学内容的难易程度進行针对性设计，通过线上教学平台（慕课、雨课堂、学习通、智慧树等）为学生推送优质教学资源，提前发布学习指南，明确教学平台、学习内容、重点任务、课前小练习等。学生阅读学习指南，明确学习目标，最重要的是需要提前自主学习微课视频等课程资源，提交相关练习作业。在此过程中，学生要发散思维，不仅要思考“是什么”，更要想到“为什么”，比如在进行软件测试时，不仅要考虑计算机本身硬件和软件的环境问题，还要思考代码设计的质量和不同测试方法带来的不同测试结果。对于有疑问的知识点，可以通过百度搜索、同学之间相互讨论、询问教师等方式解决问题，针对难度较高的问题，在课堂上认真听教师讲解。教师通过查看学生提交的线上作业，及时了解学生的任务完成度，掌握学生学习进度，分析存在的问题，并在线下课程教学中进行反馈。

2.线下教学

线下教学应采用以学生为主体、教师为主导的教学模式，要让学生做到多思考、善表达、勤实操。

（1）课中引导学生多思考、善表达。教师可根据课程目标、教学内容思考教学方式，例如教学案例引入、课程思政引导等，让学生更好地掌握专业知识。在此教学环节中，教师可采用行动导向教学法，发挥学生主体地位，可以小组为单位，设置两个主要环节——学生讲授和代表发言。以“需求分析”的教学为例，在每个学生都学习线上教学资源后，以分配好的学习小组为单位，在课前针对“需求分析”的任务、方法、建模等教学内容准备好PPT或思维导图，在课堂上每组随机抽取一名学生上台演讲展示。通过学生们的自我阐述和反馈，教师能够从中了解学生的知识掌握基本情况，然后根据实际情况来调整教学进度、把握总体教学效果。

此外，在授课过程中，为了增加师与生、生与生之间的良性沟通，教师可选用“头脑风暴法”让学生通过小组合作针对尚未解决的问题进行思考与探讨，畅所欲言，并请每个学习小组派出一名代表回答问题。教师可以通过此种方式掌握不同学生对本节课内容的理解程度和思想观点，同时增强学生的学习参与感，避免“填鸭式”教学，既能促使学生勇于表达，也能提升学生语言表达和知识点归纳总结能力，逐步培养学生的创造性思维。

（2）课后实操，师生共进步。上机操作对培养学生创新精神、提高学生的实践能力和综合素质都具有促进作用。在软件工程课程中，实验类操作内容覆盖面小，但基于软件开发的综合性项目设计必不可少，需将其纳入学生必修内容教学计划中，完成定量课时的综合性、设计性项目训练。例如，在“需求分析”和“结构化设计”学习结束后，可以针对这两部分教学内容开展一次综合项目训练，如“高校教材管理系统的结构化设计与实现”，促进学生对结构化设计任务的理解，在需求分析的基础上应用面向数据流的设计方法得到功能模型软件结构图，应用程序流程图或盒图描述主要模块的算法，并完成整个设计过程和测试方案的文档编辑，形成项目报告并进行答辩验收。此类综合项目的训练不仅可以提升学生综合运用知识进行软件设计的能力，而且还可以提升学生文档编辑、语言组织和表达等能力。在具体实施时仍可采用分组制度，小组成员分工合作，小组人数根据训练项目规模的大小动态分配。若每组人数固定或过多，则可能出现相互依赖、相互推脱的不良现象，不利于学生自主学习和实操能力的培养。

3.引入课程思政元素

为了让学生能够更好、更全面地发展，切实保证学生的综合素质能够满足社会发展的实际需求，教师除了要在课程设计、课堂流程等方面下功夫，还要积极响应国家号召，将思想政治内容与理论课程融为一体，保证学生在获取专业知识的同时，了解当前市场经济发展与建设的要求，为学生今后步入社会工作打下坚实基础[5]。例如黑盒测试技术中的“边界值分析法”的教学，教学目标为让学生熟练掌握相关测试步骤及测试方法。在将思政元素融入课程时，教师可以以社会中的“59岁现象”作为例子，加深学生对边界值分析法的理解，增强学生的社会责任感，逐渐培养他们敬业爱岗、无私奉献的职业道德精神。又如“敏捷软件开发过程”的教学，教师可以结合“健康码和行程码”的开发过程，引导学生要有社会责任感和爱国情怀，运用学习到的专业知识，勇于创新、开拓进取，实现自己的远大抱负。

基于以上“双线融合”的教学环节设计，每实施一次完整的教学流程后，教师都要及时进行教学反思，通过学生反馈认真分析各教学环节的优点和缺点，并加以改进，使各教学环节在实践中持续改进、逐步完善起来。

三、基于OBE理念的课程考核方式

为体现“以学生为中心”的要求及“持续改进”，学业考核方式的改革应更加注重学习过程和实践操作能力的考核，形成更加直观、有效、科学的课程考核体系，其中“双线”课堂表现、作业、课堂测试以及综合项目训练等是考核学生对课程内容掌握程度的重要项目。综合成绩评定采用过程性考核和期末考试相结合的方式，即过程性考核成绩占期末总成绩的40%，期末考试卷面成绩占期末总成绩的60%。其中，过程性考核成绩包括课堂表现（10%）、“双线”学习成绩（10%）、综合训练成绩（20%）。该课程成绩构成与对应的考核指标见表4。

表4 软件工程课程成绩构成与考核指标

[成绩构成 考核指标 分数占比/% 过程性

考核 课堂表现 考勤、问题回答情况 10 “双线”学习成绩 线上：视频学习、“学习通”等作业   5 线下：随堂测试、周测试   5 综合训练成绩 报告质量、答辩情况 20 期末考试 期末考试卷面成绩 选择题、填空题、判断题、综合题 60 ]

四、“双线融合”教学模式实施成效

基于OBE理念的软件工程课程“双线融合”教学模式在辽宁工程技术大学软件学院2018级和2019级已经实施。软件2018级有16个教学班级，共有学生498人；软件2019级有17个教学班级，共有学生535人。相较于采用传统教学模式的软件2017级，软件2018级和软件2019级在基于OBE理念的软件工程课程“双线融合”教学模式的影响下，优良率分别提升了8.34%和13.03%，不及格率分别下降了2.24%和2.60%；同时，软件2019级的课程优良率相较于软件2018级提升了4.69%。优良率的提升使得及格率和不及格率相应下降。由此可见，本文提出的教学模式在持续改进的前提下，其教学效果较为显著，得到了明显的稳步提升。两种教学模式在实际应用中的结果对比数据见表5。

为进一步了解“双线融合”教学模式的应用对学生产生的影响，在2019级软件工程课程教学活动结束后，笔者面向学生进行了“能力素质是否提高”问卷调查，问卷从自主学习能力、思维创新能力、小组协作能力三方面进行调查。结果显示，在参与本次问卷调查的495名学生中，认为自主学习能力有很大提高的学生占比82.56%，只有3.05%的学生认为自己在此种教学模式下自主学习能力没有提高，这说明线上教学任务的发布在一定程度上起到了督促学生的作用，能有效激发学生自主学习的积极性。另外，有73.42%和90.08%的学生认为自己在思维创新能力和小组协作能力上得到了很大提高。从数据来看，“双线融合”教学模式提高了学生独立思考和解决问题的能力，并且极大促进了学生之间团结协作、相互探讨问题的良好学习氛围形成。问卷调查结果具体数据见表6。

表6 “能力素质是否提高”问卷调查结果

单位：%

[提高程度 自主学习能力 思维创新能力 小组协作能力 很大提高 82.56 73.42 90.08  一般提高 14.39 22.41 7.69 没有提高   3.05   4.17 2.23 ]

五、结语

以学生为主体反向设计教学环节的软件工程课程“双线融合”教学模式，从学生成绩对比和问卷调查结果数据可以看到，其有效激发了学生的学习自主性、积极性，培养了学生的协作能力，虽然学生的思维创新能力有待加强，但总体上正向反映了该教学模式的积极影响。在今后的教学实施过程中，笔者将持续改进教学技术和策略，重点强化学习探究过程，引导学生进一步发散思维、勇于创新。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 束建华.基于OBE理念的软件工程课程学生软件能力培养研究与实践[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2020，37（3）：78-80.

[2] 郭庆启，赵玉红，包怡红，等.食品工程原理课程成果导向教育（OBE）理念的教學实践[J].沈阳农业大学学报（社会科学版），2018，20（4）：449-453.

[3] 于程程，江玉洁，陈林，等.软件工程课程的OBE教学改革探讨与实践[J].计算机时代，2022（6）：104-107.

[4] 韩莉，傅巧灵，赵睿.基于OBE理念的课程教学设计：以《国际金融》课程为例[J].金融教育研究，2020，33（1）：67-74.

[5] 吴颖，张磊.新时代下“课程思政”融入计算机专业课程《操作系统》教学实践[J].数字技术与应用，2022，40（3）：84-86.

［责任编辑：周侯辰］