基于OBE和思政的Java程序设计教学改革研究

刘征 李井竹

摘要：当前信息技术和计算机教育快速发展，如何更好地进行教学改革，提高学生的综合素质和思想道德意识变得尤为重要。本文结合OBE和思政教育的理念，探讨了基于OBE和思政的Java程序设计教学改革，通过对当前教学现状和存在问题的分析，提出了重构教学目标、更新教学内容、改进教学模式和完善教学评价等一系列改革措施，并进行了课程教学实践，取得了一定的成果。

关键词：OBE；课程思政；Java；教学改革

引言

随着信息技术的快速发展，尤其是大数据人工智能时代的到来，Java语言在高校的计算机教育中占据着举足轻重的作用，Java语言程序设计已经成为计算机类专业的必修课之一，受到越来越多高校的重视。然而，传统的Java语言程序设计教学模式存在很大的局限性，已经满足不了当今社会对Java程序设计人才的培养需求，亟须进行教学改革来提高学生的综合素养和思想道德意识。OBE（outcome based education）是基于学习产出的教育模式，是工程教育认证的核心理念，强调以学生为中心、以学习成果为导向和以持续改进为重点的教育[1]，重视跨学科和实践能力的培养。课程思政教育是培养学生的思想观念、政治理念和道德观念的教育形式，旨在培养学生的爱国主义、集体主义和社会主义的意识，提高学生的理论水平和道德素养，最终引导学生形成正确的人生观、价值观和世界观。

1. 传统的Java教学存在的问题

Java程序设计课程是面向河南牧业经济学院信息工程学院数据科学与大数据技术专业的基础课程。近年来，对结课后学生的持续调查发现，学生的学习积极性不高、编程能力每况愈下，课程的满意度持续走低，严重影响了后续教学进程。

1.1 教学方式单一

传统的Java程序设计教学过程，实际上是以教师为中心，按照事先制定好的教学计划表的教学内容和实验按部就班进行讲解，缺乏机动性和灵活性。教学过程中，教师讲解语法知识与演示示例程序，学生按部就班被动学习，师生缺乏互动交流。这种被动式的教学，学生们学习的积极性普遍不高，课堂上不乏出现走神、玩手机的现象，更谈不上钻研程序、研究代码这些创造性思维。究其根本，这样的教学方式忽视了教学中学生的主体地位，无法激发学生的学习兴趣和动力，学生的参与度不高。

1.2 缺乏真实环境的实践

传统的Java教学模式比较偏重理论知识的讲授，所配套的实验和实训以经典算法或者陈旧的、过时的案例为主，而没有选择以当前真实工程项目案例为背景的实验。这样的实验落后于Java技术的发展，跟不上时代的潮流。实验的设计都是以章节实验为主，往往关注一个知识点，为了一个教学目的而设定，没有综合实验涵盖所有知识点。这样的实验和实训存在理论与实践脱节、教学与需求脱节的问题[2]，并且不能及时更新和提供最新的技术和实践案例，因而导致学生缺乏运用所学理论知识解决实际案例的机会，很难将所学知识转化成实际的动手能力，教学目标达成度较低。

1.3 缺乏多元化评价形式

传统的Java程序设计教学评价仍以纸质试卷考核为主，纸质试卷一般是在规定时间内完成规定的题目。这种形式重在考察概念和理论知识，缺乏实际案例的考察。另外，规定的时间限制了学生深入思考解决问题，无法通过多维度全面评估学生的能力水平和综合素质[3]。因此，应在试卷评估的基础上引入其他的评价形式，比如课堂讨论评估、项目评估等全面评价学生综合素质，指导教学工作。

1.4 缺乏课程思政教育

高等教育的根本任务在于立德树人，培养德智体美劳全面发展的建设者和接班人。但是在传统的Java教学实践中，乃至在大多数工科专业中，仍以传授知识为主，课程思政知识渗透不足，缺乏对学生的思想意识和道德伦理的培养。在传统观念中，思政教育多描述抽象层面的内容，对于工科课程而言通常会有实践性不足的困扰[4]。将课程思政内容无缝深入Java教学中，既能传授编程知识又能立德树人，是现代教育的一个重要方向。

2. 教学改革措施

结合OBE和课程思政的理念，形成Java程序设计改革思路，如图1所示。前期，根据OBE理念通过企业调研大数据专业的工作岗位，确定了人才培养方案。根据人才培养方案的毕业要求以及前述分析目前的Java教學存在问题，重新制定教学目标，补齐短板。继而更新教学内容，教学内容引入任务驱动模式，覆盖所有教学目标，并且每个任务都有对应的思政元素。对应任务驱动式的教学内容，有多种教学模式，全方位匹配教学内容，利用多种方式实现OBE理念。最后，通过多元的复合评价模式对教学目标达成度进行评价，从而推动课程和教学的优化和改进。基于OBE理念结合思政教育的元素，通过教学改革来解决这些问题，并提升学生的综合素质和教学目标的达成情况。

2.1 重构教学目标

OBE教育理念中的课程教学目标是由该课程承担的毕业设计指标点所支撑的[5]。通过分析人才培养方案，找到Java程序设计这门课程所支撑的三个毕业要求，然后融入思政元素，最终形成以知识、能力和思想政治元素为核心的教学大纲中的教学目标，内容如下。

课程目标1：掌握Java语言的基本知识和语法，包括语法规则、数据类型、控制结构、面向对象编程、字符串、泛型与集合等方面的内容，能够利用Java语言解决实际问题；课程目标2：掌握Java语言的高级编程技术，包括集合框架、GUI组件及事件处理、输入和输出流、多线程、异常处理、数据库编程等，能够运用这些技术进行软件系统的设计和开发；课程目标3：掌握Java开发工具，学会安装并使用该工具调试程序并得到正确的运行结果；课程目标4：熟练使用Java开发工具，能够使用Java开发工具编写程序解决数据采集分析、数据处理与数据可视化等方面的实际问题。

上述课程教学目标分别支撑基于工程教育认证的毕业要求的四个指标点：工程知识、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具。OBE理念引入课程教学目标，可以贯彻以学生为中心的教育理念，既关注Java学科知识的学习和应用，又关注学生的综合素质和能力的培养。

2.2 更新课程内容

对于课程教学内容的选择，在OBE理念的基础上，将Java程序设计教学重点从传统的理论知识传授转变到学生综合实践能力的提升。在设计教学内容时，首先可以通过设计任务驱动的学习模式引入OBE理念，将学生置于具体的学习情境中。其次强调实践和项目实战，每个教学任务都提供具体的实际项目案例，这样可以更好地将理论知识与实践能力相結合，使学生能够将所学知识应用于实际问题解决中，提高学生的实践能力。最后通过分组合作的方式，鼓励学生相互合作、共同学习和解决问题，培养团队合作精神。

另外，也要将思政元素无缝嵌入教学内容中，将思政教育、课程教学目标和Java教学内容进行融合，如表1所示。具体是通过引导学生思考程序设计的社会责任、注重程序设计的价值观教育等形式，将思政元素引入Java教学实践中。

2.3 改进教学模式

按照OBE理念进行教学方式的设计，核心思想就是以学生为中心的教学模式，注重实践教学，结合教学目标和教学内容，设计多样化的学习活动，关注学生的学习结果和终身能力发展。

首先，要构建线上和线下结合的混合教学模式。混合教学模式可以充分利用线上教育技术与线下教学场景相结合的优势，提高教学效果和学习体验。线下教学组织实际的课堂活动，结合案例教学和任务驱动进行设计，在教学内容中引入思政元素。教师可以更加有针对性地指导学生，解答学生的问题，进行互动和反馈，促进学生的理解和应用能力的提升。线上教学在学习通等平台建立Java程序设计课程教学网站，将教学大纲、教案、课程视频、案例视频，以及相关电子书籍、案例程序、试题库等上传学习平台，帮助学生课下自主学习。线上教学还设置了在线答疑和互动平台，比如可以利用微信群和QQ群与学生进行互动答疑，及时解决学习中的疑问。

其次，改革实践教学。实践教学部分，优选大数据行业龙头企业进行产教融合深度合作，选取这些企业的实际项目作为实验实训的内容，让学生能够快速接触实际的开发项目。与此同时，聘请这些企业的工程师作为学生的实训企业导师，他们可以提供最新的技术指导和支持。企业导师可以帮助学生理解项目的背景和需求，提供实践操作的指导和反馈。企业导师可以与学生进行交流，介绍企业实际业务情况，分享实践经验。

最后，以赛促学。积极组织学生参加各种程序设计类学科或技能竞赛。学生可以在比赛中演练所学的Java程序设计知识，提升自信心和自我价值感。竞赛还可以培养学生的团队合作意识和沟通能力，让学生在合作中相互学习，共同完成任务。同时，竞赛也可以帮助学生了解自己与其他学生之间的差距，从而激发学习的动力，努力追赶并超越他人。

另外，可以根据教学内容，设计相关的竞赛任务和试题库，题目涵盖理论知识的理解、实践运用等。在设计题目时，确保题目难易适度，能够既考验学生的基础知识，又激发他们的思考和创新能力。赛前提供相应的培训和辅导，帮助学生理解竞赛要求和考点。可以组织专题讲座、示范演示等形式，让学生掌握必要的技巧和知识，提高解题能力。

2.4 完善教学评价

基于OBE理念和课程思政的Java程序设计教学改革要建立完善的多元教学评价体系。传统的评价方式注重记忆和应试能力，对于学生实践能力的评价相对不足，无法全面评估学生的实际能力和综合素质。应引入多元化的评价方式，多维度地对学生的综合素质进行评估。设定期末综合评价由期末考核成绩、平时成绩和综合实训成绩三部分组成，百分比分别为30%，30%和40%，对学生的学习成果和能力进行综合评估。期末考试是对基础知识和基本技能的考查，覆盖了全部教学内容。平时成绩主要由课堂提问、课堂讨论和课堂作业构成。期末实训，评估学生在项目实践中的表现、团队合作能力、解决问题的能力等[6]。同时，还可以通过学生的作品展示和口头表达，评估学生的沟通能力和表达能力。另外，引入行业专家和企业评估。邀请相关行业专家和企业人员参与教学评价，通过实际项目评估和行业认可，评估学生的实际应用能力和市场竞争力。在设计以上三部分评价时，确保评价能够有效覆盖教学目标的三个指标点。通过建立综合评价体系，能够更全面地评估学生的实际应用能力和综合素质[7]，并且通过评价体系、反馈系统，持续不断地调整改进，最终保证教育教学达成培养目标[8]。

结语

本文探讨了将OBE理念和课程思政教育的元素引入Java教学改革中，从教学目标、教学内容、教学模式和教学评价等方面给出了改革的思路和方法。教学改革培养了学生的思想道德意识，激发了学习兴趣，为他们成为“德才兼备”的人才打下了坚实的基础。未来的教学改革研究可以进一步完善教学模式的设计和实施，提出更加精细化、科学化的评估指标和方法，以及加强与实际需求的结合，确保教学效果的提升。此外，基于OBE理念和课程思政的教学模式在其他学科乃至其他专业的应用也是一个可以扩展研究的方向。通过将OBE理念和思政教育元素融入不同学科和专业的教学中，可以惠及更多学生，引导学生从“专业成才”到“精神成人”[9]。

参考文献：

[1]李彩红，黄军杰，李旸园，等.“OBE+课程思政”背景下C语言程序设计课程教学改革实践研究[J].电脑知识与技术，2023，19（9）：154-157.

[2]丛静，王建.基于OBE理念的高校财经类专业课程教学改革研究[J].黑龙江教育（理论与实践），2023，（8）：66-68.

[3]龚万炜，王春霞.遵循OBE理念的新工科移动通信课程教学改革[J].福建电脑，2023，39（8）：121-124.

[4]陈忆群，张钢，周如旗.基于OBE的数据结构与算法课程思政课堂建设探索[J].计算机教育，2023，（4）：113-117.

[5]王芳，王凯，张晓明.基于OBE理念的程序设计基础课程思政改革与实践[J].计算机教育，2021，（7）：32-36，41.

[6]李沛.高校复合型外语人才培养课程设置和途径探究[J].才智，2023，（16）：181-184.

[7]胡洋，高永峰，周武艺，等.基于云课堂的药剂学实验混合式教学初探[J].广东化工，2021，48（19）：204-205.

[8]廖可非.基于OBE理念的数字信号处理课程思政实践[J].佳木斯职业学院学报，2022，38（11）：115-117.

[9]王春梅.三全育人视域下基于OBE导向的工科课程思政一体化研究与实践——以“高级语言程序设计（C语言）”课程为例[J].科技与创新，2021，（21）：89-90，92.

作者简介：通信作者：刘征，硕士，讲师，研究方向：大数据分析；李井竹，硕士，副教授，研究方向：软件工程、计算机应用。

基金项目：河南省高等教育教学改革研究与实践项目（编号：2021SJGLX286）；河南牧业经济学院校级教育教学改革研究项目（编号：2021-XJLX-133）。