基于OBE 理念的“教赛创”融合创新教学模式研究

王艳 冀松 翟伟芳 王明洋

摘要：为了提高计算机类本科生的实践能力，从培养学生专业综合能力角度出发，文章针对以往课程教学中存在的问题，以数据结构课程为例，基于OBE理念提出了“教赛创”三位一体化的创新教学模式。以数据结构教学内容为基础，将学校的理论教学、学科竞赛和双创教育有效地融合在一起，结合教学思政，解决课程教学中存在的问题，并取得了初步的成效，促进了学生专业综合能力的培养。

关键词：OBE理念；教赛创；创新教学模式

中图分类号：G42 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）10-0165-03

在新工科和创新创业教育理念的背景下，中国工程教育的理论与实践探索进入了一个全新的时代。以新技术、新业态、新产业、新模式为特点的新经济正蓬勃发展，迫切需要大量新型工程科技創新人才。将创新创业与教育教学相融合，成为高等教育改革的必然趋势。专业课程教学改革势在必行，建立以教学为中心的“教赛创”三元一体化融合课程教学模式，也成为专业技术人才培养的时代要求。

计算机专业课程面临的挑战在于如何使学生更好地掌握专业知识并加以实践，如何在学习过程中让学生掌握与社会接轨的知识，以及如何让学生毕业后能够迅速适应社会，从而培养出既适应社会需求又符合现代企业要求、具有工匠精神的应用型、多元化人才。本文在新工科时代背景和应用型本科院校人才培养需求的基础上，基于OBE理念，以软件企业对计算机工程人才的知识、能力和素质需求为导向，利用PTA实验辅助平台和雨课堂等教学辅助工具，将课程教学、学科竞赛和创新创业教育有效融合，研究探讨“教赛创”三位一体化的创新式教学模式在提升学生的课程学习、专业技能以及创新创业能力方面的成效。同时，通过与课程思政的结合，实现知识传授与价值引领在教育教学全过程中的有机融合，使课程与思政教育同向同行，帮助学生塑造正确的世界观、人生观和价值观。

1 OBE 教育理念

OBE（Outcomes-based Education） 教育理念[1]最早起源于欧美教育体系，又称成果导向教育或能力导向教育。这是一种以成果为目标导向，以学生为本，采用逆向思维进行课程体系建设的先进教育理念。它将最终的学习成果作为课程设计的起点，逆向展开教学活动，强调学生“学到了什么”，而非老师“教了什么”，侧重教学过程的输出，而非输入。学习成果是OBE理念的终点，也是起点。

基于OBE理念的教学模式摒弃了传统的灌输式教学方法，鼓励学生提出自己想要学习的内容和期待的学习成果。它考虑到学生的个体差异，不强调学生之间的竞争，而是关注学习成果的深度和学生个人的进步。学习成果代表了一种能力结构，它应该能够被直接或间接地评估。根据每位学生达到教育目标的程度，教育者会赋予不同的评定等级，并进行个性化评价。通过精确掌握学生的学习状态，教育者将学生的学习进程划分为不同的阶段，并为每个阶段设定明确的学习目标。这样的做法旨在通过满足学生的需求和兴趣，促进学生的自主学习和实践，培养其独立思考、解决问题和创新的能力。这样，不同学习能力的学生可以在不同的时间里，通过不同的途径和方式，达到相同的教育目标[2]。

2 课程概况及教学现状

数据结构课程是计算机科学与技术、大数据等计算机类专业的一门核心课程，它是非数值型程序设计的基础，同时也构成了各种编译程序、操作系统、数据库系统及其他大型应用程序设计与实现的重要基础。此课程不仅理论性强，同时也具有较高的实践性，因此一直受到国内外计算机专业教师的高度重视。数据结构课程所涉及的知识点较多，包括四种逻辑结构、两种存储结构、常见的基本操作，以及查找和排序等典型算法。这些算法通常以伪代码的形式描述部分核心代码，其难点分布跨度大，理论性和实践性都较为突出，并且具有高度抽象的特点。

传统的数据结构课程教学主要依赖教材和参考书，以理论教学为主，将数据结构的主要内容划分为线性结构、树形结构、图形结构、查找和排序等几个部分。在每个部分中，首先介绍基本概念和操作的特点，然后通过代码讲解基本操作的算法过程。由于实践课时较少，可利用的资源相对有限，导致理论无法与实践操作紧密结合，学生学起来较为困难，更难以将所学知识应用于实际。此外，一些地方学院的学生基础较为薄弱，缺乏自主学习的动力。一方面，他们的数学逻辑能力较差，对高等数学、离散数学、数值计算等数学课程的掌握不牢固；另一方面，对于程序设计基础课程中的指针和结构体等内容理解不足，对程序设计语言的语法掌握不够扎实，无法完全理解程序设计的思想。这些因素都在很大程度上影响了学生学习数据结构课程的积极性。

因此，本文基于OBE教育理念，以学科竞赛为驱动，以教学为中心，以创新创业为拓展，针对数据结构课程的教学进行线上线下资源的整合，提出了“教学- 竞赛-创新”三元一体化融合创新的课程教学模式。该模式旨在将理论知识与实践紧密联系起来，从而提高教学质量，扩展学生的知识面，全面培养和锻炼学生的创新意识和创新能力，提升学生的专业综合能力。

3“ 教赛创”融合创新教学模式构建

3.1 以教学为中心，融合课程思政，进行理论环节和实践环节创新

教学以OBE教育理念为指导，围绕理论教学和实践教学两大方面展开，并在教学形式和教学内容等多方面进行创新改革。以PTA实验辅助平台和雨课堂作为教学辅助工具，采用线上线下相结合的教学模式，构建数据结构课程的线上教学资源。这些资源融合了教材、慕课、微课以及教学平台等更为丰富的元素，通过学科竞赛、创新创业项目等途径，改变了传统教学活动仅限于课堂的模式，将计算机领域的前沿性、实践性知识深度融入教学内容中。同时，引入不同层次的竞赛真题，丰富教学案例，有效调动学生的学习积极性。

在理论教学过程中，教师借助雨课堂实现线上与线下相结合的教学模式。为了激发学生的学习兴趣和提高课堂参与度，教师开展了多样化的教学活动。在课前预习环节，教师根据教学目标将概念性内容细化为具体知识点，并设计雨课堂预习课件，通过雨课堂小程序分发给学生以便进行自主学习。在课堂教学环节，教师设计含有测试习题的雨课堂课件，在讲解完一个知识点后即时发送对应习题给学生进行答题。利用雨课堂的统计分析功能可了解学生的掌握程度，并据此调整课堂进度。课后，根据课堂习题情况，教师设计雨课堂测试课件，帮助学生更好地巩固学习成果。在整个理论教学过程中，教师能够动态监控学生的学习状态，及时了解学习效果，从而更有效地促进学生学习[3]。

在实践教学过程中，教师通过PTA实验辅助平台实现线上与线下实践练习的结合，并注重理论与实践的紧密结合。在线下实践环节中，教师根据教学目标制定每堂课的实验项目，并在课堂上组织学生分成小组进行讨论和交流，以提升学生的参与积极性和自主性。至于线上实践，教师通过PTA平台设立线上教学资源库，根据学生的能力水平选择不同层次的习题，并设置完成时间。这种做法打破了传统的教学时间和场地限制，促使学生通过线上习题的练习来巩固课堂所学知识，并提高实践技能。这样的教学方式让学生加强了对课程知识的学习和理解，帮助学生实现学习目标。通过这种实践的检验，学生能够将所学知识综合应用，达到了学以致用的目的。

在教学过程中，也要注重思政元素的融入。针对数据结构课程的教学内容及特点，建立一套数据结构思政案例库，深入挖掘课程中蕴含的思政元素，并将其融入课堂教学之中。同时，在实践课的习题设计中，也要巧妙地融入适当的思政元素。通过这种方式，情景编程题不仅锻炼了学生的编程能力，还潜在地强化了理工科课程中思政教育的内容，弥补了理工科课程在思政教育方面的不足。

3.2 以竞赛为驱动，进行分层次能力培养创新

将学科竞赛训练融入日常教学中，根据教学内容选取合适的竞赛真题，融入教学课件，让学生了解不同竞赛的内容，旨在提升学生对竞赛的信心与兴趣。积极鼓励和引导学生参与各种层次的学科竞赛，旨在磨炼和提高学生的实践及创新能力。分层次的能力培养模式，即根据学生的基础和需求，进行个性化的指导和培养。教师应提前调研不同层次的程序设计和算法类学科竞赛，根据学生的能力和层次安排参与合适的竞赛。针对数据结构课程既理论性强又实践性强的特性，需要强化学生的基础能力，并要求学生将所学的知识和技能应用于实践。教师组织并鼓励所有学生参加全国大学生计算机技能应用大赛以及全国高校计算机能力挑战赛的程序设计赛道，并从两项赛事中挑选表现优异的学生，进一步接受竞赛能力培训，组织他们参加蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛。通过竞赛成绩不仅可以检验课程教学成果，而且还能进一步强化学生的实践能力。此外，竞赛也可以激发更多学生对专业课程的兴趣，提高他们的学习积极性和专业能力，培养创新思维和实践能力，同时选拔出对课程和专业有兴趣和特长的学生。

学科竞赛强调实际操作和团队合作，这对提高学生的实践技能和团队协作能力极为有利[4]。在团队中，学生能够互相学习、协作，并通过与其他团队的交流与竞争，不断提升个人能力。学科竞赛活动重视实践和应用，参与竞赛使学生得以将理论知识转化为实际操作技能，培养解决问题的能力，并增强实践技能。此外，参加竞赛活动不仅让学生获得宝贵的实践经验和技能，还提供了与其他优秀学生交流和竞争的机会，这有助于促进彼此的成长与进步，并在不同平台上展示自己的创新成果。

3.3 以双创为拓展，提升创新思维

双创，即创新和创业，强化学生的创新创业教育是培养学生创新精神和实践能力的重要途径。具体而言，要培养学生对世界的好奇心和求知欲，鼓励他们主动提出问题并积极寻找答案。这样可以促进学生将学习过程中的发现与思考转化为对知识的深刻理解和实际应用，激发创新思维和探索精神，加深对知识和行业的理解，并由此转化出更多的可能性。这一过程是学生进行知识内化的必要步骤。

推进专业教育与创新创业教育的深度融合，应以多样化的课程内容、教学形式和学生能力培养为基础，深度结合课程教学与就业市场的需求。在课程内容上，通过引入丰富的案例，将知识传授、能力培养和提升融为一体，引导学生从创业的角度思考问题，培养他们的创新意识和创业精神，同时激发他们的创新思维。增加课程设计环节，组织学生参与实践项目，使他们能够亲身体验解决实际问题的过程，培养他们的问题解决能力和创造力，从而促进学生的专业创新能力的发展。通过创新的课程内容建设和教学方法改革，创造课堂教学、课程设计、学生竞赛与创新活动相结合的新形式，可以进一步提升学生的综合能力，并促使学生从“知识型”向“能力型”转变[5]。“教赛创”三位一体化创新式教学模式具体如图1所示。

4 创新成效

基于OBE理念的“教赛创”三位一体化创新教学模式实现了教学内容的优化、教学方式的改进和教学效果的提升。该模式以教学为中心，建立解决问题的课程教学思路；以学科竞赛为驱动，从中提取教学案例和实践内容；以创新创业为拓展，拓宽学生知识面，提高教学质量和竞赛效果，充分发挥学生的专业综合能力。在课程教学改革的实施过程中，课堂气氛明显活跃，能够充分调动学生的学习兴趣和主观能动性。教学质量和学生的实践技能水平有了显著提高，学生对学习和参与竞赛的兴趣与信心同样得到了明显提升，学习效果全面提升。

4.1 学生对创新教学模式具有正面反馈

本次研究收集了131名学生的反馈并进行了整理，在10分制的前提下，学生对于自主学习能力、知识运用能力、问题解决能力、探索能力和创新思维等方面的平均评分均达到了9.0以上，尤其在自主学习方面更是达到了9.9，结果如图2所示。因此，学生普遍认为在学习过程中通过“雨课堂”和PTA实验辅助平台的使用，能够帮助他们更好地进行课程的预习和巩固，将理论知识与实践操作有效结合起来。这种方式提升了他们对数据结构知识的深入理解和应用能力，有效地提高了他们自主学习和探索的能力。

4.2 学科竞赛的参与度和获奖率明显提升

在2022年和2023年选用创新教学模式教学的班级中，学生参加竞赛的积极性明显提高，获奖人数和获奖层次明显提升。在2023年全国大学生计算机技能应用大赛中，共有62人报名参赛，其中37人分别荣获初赛一、二、三等奖，其余人均获得优秀奖，14人入围决赛；在2023年全国高校计算机能力挑战赛中共有53人报名参赛，其中25人分别荣获初赛一、二、三等奖，11人荣获决赛二等奖和三等奖；在2023年第十四届蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛中也成绩显著，共有10人报名参赛，荣获二等奖1名，三等奖5名。

总体趋势显示，更多的学生在学习过程中能够更积极地参与讨论并进行深入交流，他们能够不断迭代改进数据结构和算法，展现出强烈的解决问题的意愿。同时，学生通过主动学习，能够将新学的知识融合到自己的知识体系中并应用于实际，这对于培养创新能力至关重要。在未来的教学过程中，应进一步利用教学资源，加深和扩展教学改革与创新，以更有效地激发学生自主学习的动力，并将该模式应用于其他计算机专业核心课程的教学实践中。

参考文献：

[1] 李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念[J].中国高等教育，2014（17）：7-10.

[2] 冯荣.基于OBE理念的双问融会创新教学模式研究：以Py?thon课程为例[J].山西青年，2023（4）：18-20.

[3] 王莉，王丽珍.基于OBE的计算机组成原理线上线下混合一流课程建设研究[J].中国现代教育装备，2023（1）：73-75，79.

[4] 李扬，叶梦琦，苏骏，等.基于OBE理念的学科竞赛创新培养模式研究[J].教育教学论坛，2019（35）：105-106.

[5] 胡漢桥，陈明魁，杨时川“. 教赛创” 融合的发动机电控系统检修课程教学改革探索[J]. 汽车实用技术，2021，46（11）：151-153.

【通联编辑：张薇】