OBE教育理念下实践课程多元化教学改革实践探析

朱萍 李玲 徐喆

随着现代教育理念的发展，传统教学模式日趋被多元化的教学设计取代，本文旨在探讨基于OBE（探索、研究、观察、经验）的实践课程多元化教学设计方案。OBE模型是一种教育实践，它将教师在课堂上引导学生探索、研究、观察和运用自己的经验等活動相结合，以更有效地激发学生的学习兴趣和活动参与度。本文的研究可以为现代实践课程的多元化教学设计提供参考，有助于提高学生的学习效果，并使学生在实践中更加深入地体会学习的价值。本次研究注重学生的主体性，强调通过多元化的学习活动提高教学质量，旨在培养学生的实践能力和创造力。本文就OBE-CDIO理念在教学中的应用进行详细分析，旨在探讨这一理念在教学实践中的实施效果及其优势。

为深入贯彻《中共中央国务院深化新时代教育评价改革总体方案》，探索建立新的课程评价体系，优化检验学生学习成果的方法途径，挖掘提高教学质量的关键因素，融合了OBE-CDIO的教学方式便是实现以上需求的一种有效评价方法。它提出了一个具有多重竞争力多元化教学模式，从而实现设立的教学目标，帮助学生提升学习能力。本文研究的主要内容就是通过对当前应用型本科院校内程序设计实践教学方式转变，通过融合OBE-CDIO理念的教学方式来激发学生的创新性潜能。程序设计在学习过程中需要对实际问题进行算法分析，进而通过计算机语言编写程序实现算法，解决现实中的问题，通过将OBE-CDIO理念引入程序设计课程教学中，从而加强理论与实践教学环节相结合，在加深学生理论知识理解的同时，强化学生的实践动手能力，因此，OBE-CDIO理念在学习程序设计类课程中的应用成了不可或缺的重要教学环节。

1 OBE理念的教学原理

OBE模型是一种教育实践，它是将教师在课堂上引导学生探索、研究、观察和运用自己的经验等活动相结合，以更有效地激发学生的学习兴趣和活动参与度，它的教学理念是以学生为中心，以学习活动为重点，致力于培养学生学习能力，提高学生的学习效果，改进学生的创新精神。而融合了OBE-CDIO理念的教学方式则更好地体现了理论知识与实践教学的结合，该理念是以培养学生自主解决问题的能力为出发点，学生通过参与实践性学习活动，了解常见问题和情况，主动探索解决问题的路径，增强克服障碍、完成任务的能力，有利于学生教学成绩的提高。此外，通过解决问题有助于激发学生的学习兴趣，促进学生的学习主动性，实现学习成功。另外，学生在参与解决问题的过程中，承担着不同的职责，使其能够正确使用现有知识和技能进行综合思考和解决问题，学习协作共同完成任务。

2 将OBE-CDIO理念应用到课程设计

OBE-CDIO理念作为一种实践课程多元化教学设计方案，它的出现可以使工程类课程的内容更加丰富，使教学变得更加高效、有趣，并给学生提供更多的学习机会。因此，由OBE-CDIO教学理念开发的工程课程设计和实施可以通过以下几个方面实施（以C程序设计为例）：

2.1 融合OBE-CDIO理念采用项目驱动教学

整个教学过程以项目为主线，课程知识点与项目紧密结合，实践与理论教学并行设计的教学项目涵盖教学内容的所有知识点，贯穿整个教学过程，并按照CDIO思想从需求分析、概要设计、详细设计、编码测试、交付与验收的流程指导学生进行项目设计，使学生掌握了使用C语言进行软件开发的基本技能，形成以OBE-CDIO的思想解决实际问题的思维方式。这里的项目并不是多么复杂或者是有难度的大项目。在教学设计中要利用模块设计的方式，把知识点整合到小型的项目中。从简到繁，项目设计代码尽量精炼，这样能很快地让学生接受CDIO的理念，为后继的学习提供动力。融合OBE-CDIO理念项目驱动教学框架如图1。

2.2 构建生态个性化学习环境

构建生态个性化学习环境应该根据学生的学习目标和需求来设计，以满足不同学生的个性化需求。学习环境应该提供多样化的学习资源，包括书籍、视频、音频、图片等，以满足不同学生的学习风格和兴趣。利用技术手段，如人工智能、大数据分析等，对学生的学习行为和学习成果进行分析和评估，以便更好地了解学生的学习需求和进展情况。个性化学习环境应该鼓励学生自主学习，提供自主学习的机会和资源，如自主学习的任务、项目、社区等，还应该提供个性化的反馈和支持，包括学习进展的反馈、学习困难的支持等，以帮助学生更好地学习。学习环境由多媒体教室、实验室机房、线上网络课程和专业实验室构成。个人电脑只需安装Visual Studio及EasyX软件实验环境，这样就以学生为中心全方位全面化构建了生态个性化的学习空间。

对于不同的项目任务，学生可自主选择合适的学习实验环境来完成。例如，OBE-CDIO案例之一，在学习C程序设计课程中的输入输出知识点时，调用C51库函数可以引入项目驱动——点亮第一个LED灯。在硬件条件资源紧张的情况下，可以构建虚拟仿真技术平台完成实验。在实验过程中，利用C语言进行IO端口控制。以此继续延伸闪烁灯项目、流水灯项目、跑马灯项目等编程实验。通过虚拟仿真技术平台完整实现程序代码运行，让学生看到闪烁的动画效果。例如，OBE-CDIO又一案例，在学习C程序设计课程中的结构体知识时，可以结合之前学过的函数、条件、循环等知识点，再利用EasyX软件实验环境设计出个人喜好个性化的动态图画。当美丽绚烂的花朵在电脑屏幕展开的那刻，学生们的成就感满满。这样可以激发学生练习的浓厚兴趣，会让学生主动地融合CDIO理念去完成项目实践。从而更好地巩固程序设计基础知识。总之，构建生态个性化学习环境需要综合考虑学生的学习需求、学习资源、技术手段、自主学习和个性化反馈和支持等方面，以满足不同学生的个性化学习需求。

2.3 提升实践项目完整性及创新能力

前期有了OBE-CDIO理念及学习兴趣，学生主动去完成实验项目。项目最核心的部分是学生的OBE-CDIO过程。以学生为主体是本项目实施的关键，也是OBE-CDIO项目教学法的根本要求，但在实验过程中，学生还存在着对OBE-CDIO的教学方式不熟悉、无法独立完成从需求分析、概要设计、详细设计、编码测试、交付与验收这一系列流程设计的情况，如果教师不注意引导或者引导不力，学生会不知如何下手，这样不仅浪费时间，也起不到任何有益效果。因此，教师在实际设计实验指导过程中要适量提供参考基础代码，及时引导学生向预期学习效果前进，不可以为了创新或是达到目标而盲目跟从。在教学过程中，可以从简单的程序入手，讲明需求分析及设计框架后，再详细设计部分，实验项目中可先展示部分框架代码，主要关键内容，如涉及到教学知识点的部分可以以补充或填空的形式让学生完成。最后测试通过，这样学生有基础循序渐进再深入课程进阶。通过这样的形式，既可以完成知识点的掌握，又巩固了学生对整个实验项目的理解。在此基础上，学生会不自觉地去改动代码。这样一个小项目由不同的设计完成体现出了学生的创新能力。课程项目驱动教学培养目标对应划分如表1。

2.4 采用协同合作团队教学模式

协同合作团队教学模式是一种以团队为单位，通过合作、协作、互助等方式，共同完成教学任务的教学模式。以下是采用协同合作团队教学模式的实施步骤：

（1）明确目标。教师应该明确教学目标，确定学生需要达到的知识、技能和能力，以便团队成员能够共同努力，达成共同目标。任课教师根据自身的科研实际，主张学生积极参与实践科研课题，并研究程序设计与开发，把握课题研究方法，教导学生加强自身的科研能力与使用科技成果的能力。

（2）组建团队。教师应根据学生的兴趣、能力、性格等方面，组建一个具有多样性的团队，团队成员应该共同制订计划，明确任务分工、时间安排、资源利用等方面的细节，以便团队成员之间能够协调一致，共同完成任务。团队成员之间能够相互补充、相互协作。指导教师帮助学生合理运用理论知识与实践相结合，合作完成一件程序作品。

（3）分工合作。教师应该根据学生的特长和兴趣，合理分配任务，让每个团队成员都能够发挥自己的优势，同时也要鼓励团队成员之间相互协作，互相帮助。让学生在相互合作中完成学习任务，这种方法能让学生们产生协同合作并且相互依赖、相互信任，有助于增强学生的主体意识和集体荣誉感，有助于学生们相互交流并且形成融洽的人际关系，提高合作能力。

（4）实施任务。团队成员应该按照计划，分工合作，共同完成任务，同时也要及时沟通，协调解决问题，确保任务能够顺利完成。团队项目作品进行演示比拼，最后的评比不仅仅是项目质量的比拼，更是学生们合作质量的比拼，其中优秀的作品将保留下来，作为下一届学生学习的榜样。

（5）评估反思。教师应该对团队成员的表现进行评估，同时也要鼓励团队成员之间进行反思，评估团队成员的表现可以帮助教师了解每个成员的优势和不足，从而更好地分配任务和提供必要的支持和指导。同时，鼓励团队成员之间进行反思和总结可以帮助他们更好地理解项目的过程和结果，发现问题并提出解决方案，从而提高团队的整体效率和成果。总结经验，发现问题，以便下一次能够更好地开展协同合作团队教学。

3 數据分析及教学反馈

关于应用效果分析及数据采集采用电子问卷调查的方式，通过问卷平台发布“基于OBE-CDIO理念的程序设计课程学习效果调查问卷”，本问卷的目的是调查学生对程序设计的课程改革实施的效果反馈分析。该问卷采用利克特五级量表法进行设计，设置了各类单项选择题，每道选择题设置五个选项，选项分五级“很不满意、不满意、一般、满意、很满意”，对应分别计分“1、2、3、4、5”，根据数据结果进行考量分析。问卷在教学案例实施后立即对实验班进行发放，所收回有效问卷数量为实验班44份。本问卷调查从教学内容、教学方法、能力培养、考核评价四个维度进行设计、统计与分析。如表2选择频数和百分比数据的分布情况表。

从上表可知，样本中无一人选择“很不满意、不满意”选项。如图2所示，“课程教学内容具有启发性、能够突出工程实践能力的培养”中超过7成样本选择“很满意”。从“课程中使用了现代教育技术手段对课程的学习有很大帮助”来看，样本中“很满意”相对较多，比例为77.27%。“课程教学活动中融合虚拟仿真技术平台完成实验对程序设计有很大帮助”中样本中有72.73%为“很满意”。从“课程提高了您的分析和解决问题的能力”来看，样本中“很满意”相对较多，比例为84.09%。从“课程提高了您的实践操作及应用能力”分布上，大部分样本为“很满意”，比例是75.00%。从“课程教学评价方式能合理评价您的知识、技能的掌握情况”分布上，大部分样本为“很满意”，比例是72.73%。从“课程教学评价方式能激发您的学习兴趣和主动性”来看，样本中有超过8成的样本为“很满意”。从“课程教学评价能帮助您清晰了解和认识学习目标和学习任务”分布上，大部分样本为“很满意”，比例是77.27%。各项题目问卷调研的满意度都较高。

4 结语

在教改过程中将理论教学和实践教学结合起来，学生不仅可以理解工程理论，而且可以使用所学知识解决实际问题，平时应该重视对学生的激励，使学生更加愿意接受复杂的工程任务，也有助于更深地理解工程知识。基于OBE 理念的实践课程综合多元化课程设计要求：一是要结合学生的学习需求，建立OBE-CDIO导向的实践课程的目的和学习成果；二是结合实际情况，根据课程目的和学习成果，设计多个课程实施方案，确定每个课程单元的学习活动内容；三是根据课程实施方案，挑选实施技术和实施方法，并将多种实施技术和实施方法进行有机结合，使课程实施过程多元化；最后根据课程实施方案，定期进行课程回顾性评估，根据实施情况及反馈结果，及时调整教学设计，确保课程实施的及时性和有效性。

本文系2022年度河北省教育科学规划领导小组办公室教育科学“十四五”规划课题立项课题“OBE教育理念下实践课程综合评价改革创新探究”，课题编号：2203213；

2022～2023年度河北省高等教育教学改革研究与实践项目“人工智能与信息技术融合的新医科计算机公共课教学改革研究”，课题编号：2022GJJG334。

（作者单位：1.河北北方学院科研处；2.河北北方学院信息科学与工程学院；3.河北北方学院生态建设与产业发展研究中心）