基于OBE 理念的Java程序设计教学模式改革与探索

摘要：基于OBE理念的“自顶向下，反向设计”实施原则，在Java程序设计课程中引入“线下理论教学+线上项目驱动与案例引导实践教学+课程设计实践”混合式教学模式，以在线教学实践平台作为支撑，采用项目驱动与案例引导实践教学，从而解决理论和实际脱离的问题。通过动态改进项目，使培养的学生能满足社会企业要求。

关键词：Java程序设计；案例引导；项目驱动；混合式教学

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）19-0139-03

1 Java 程序设计教与学基本情况

Java是一门面向对象编程语言，不仅吸收了C++ 语言的各种优点，还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，Java语言具有简单性、面向对象、平台独立与可移植性、多线程、动态性等特点。Java语言作为面向对象编程语言的典型代表，程序员以面向对象编程理论开展复杂的编程，如编写桌面应用程序、Web应用程序、嵌入式系统等程序。

传统的教学方法中，Java语言程序设计的课程教学效果不理想，多数学生仅是学到了一门新的程序设计语言，并没领会到所学语言的设计思想，没有较为深刻的程序设计应用记忆和熟练地掌握编程语言开发能力，往往在课后逐渐便会遗忘。主要不足如下[1-3]：

1） 以教为中心，以教定学，学围绕教转。一定程度上忽视了学生作为学习主体的存在，学生被动地听，跟着教师划定的题目进行验证，没有创新意识和能力，不符合现在自主学习、终身学习的主流。

2） 以本为本。部分任课教师忠实地执行教材、教学大纲，教材、大纲上怎么写，教师就怎么讲，不利于学生自由创造、大胆创新。

3） 教路单一。传统课堂教学教师的“教”，是照本宣科，教师只把学生当作接受知识的容器，教师的教和学生的学在课堂上最理想的进程是完成教案，而不是“节外生枝”。

4） 仍然采用理论和实践相分离的教学模式，理论课学生被动地听，实验课根据教师安排好的实验内容被动地做，教学模式落后，学生积极性较差。

5） 无法界定学生交上来的作业是自己编写还是在网上抄袭的，作业流于形式。

6） 缺乏在线实践资源。虽然地方高校以培养应用型人才为目标， 但由于资金、场地等限制，投入的实践实验教学资金不足，导致实验实践所需的各方面资源严重不足，尤其是面向实际案例的实践项目的案例非常少，限制了指导教师实验实践教学的开展，影响了学生“三创”能力的培养。

2 OBE 教育理念

长期以来，我国应用型本科教育由于传承以学科为导向的逻辑思维模式，高等学校的应用型本科教育与社会需求割裂开来，在校内“闭门造车”，应用型本科教育脱离企业的需求，学生虽然提高了编程能力，根据所学内容解决实际问题的能力并没有提高，学生所学和社会脱钩，甚至出现了毕业后为提高能力又找培训机构重新培训的现象。

OBE（Outcomes-based Education） 作为一种教育教学理念[4]，是以学生学习的结果作为最终考查目标，强调学生在学习过程中达到的某个结果和技能。这种教育方法侧重制定明确的学习目标，评估学生是否实现了这些目标，并根据评估结果进行调整和改进教学方法。

OBE的核心是将学生的学习焦点从传统的教学内容转向实际能力和技能的培养。通过设定明确的学习目标，教育者可以更好地衡量学生的学习成果，帮助他们在特定领域获得实际的能力和技能。

在OBE中，课程设计通常以学生能够掌握和展示的实际技能为基础，而不仅仅是课程中传授的知识。评估方法也会侧重学生的实际表现，以确保他们真正掌握了所学的内容。

按OBE教育模式，教育组织者必须对学生需要掌握的技能，毕业时需要达到的能力和水平有清楚的认识，然后寻求设计适宜的教与学的方法、教学场所等来保证学生达到预期目标。学生产出应当与社会需求相适应作为驱动教育过程运作的动力，这显然与传统以知识体系和以重视教育投入形成了鲜明对比。从这个意义上可以认为，OBE教育模式是一种教育模式的革新。

与以往采用的只关注教学内容的教育教学方式不同，OBE理念强调以学习者的学习成果为导向，教与学的过程中着重以学生需求为本，重点关注学生的学习效果、学习能力和技能的提高并持续改进教学模式，已被广泛运用于课程改革、实验、实践教学改革中。以成果为导向教育教学要求教学管理者在开展教学之前就设立明确、清晰、可实现的培养目标，并以这目标作为基础和前提，对整个学习周期内的课程体系进行设计和组织教学并关注学习者的学习效果反馈。这种先进教学模式的主要目的在于在培养周期结束后，学生能有效地掌握根据具体问题解决实际问题的应用能力、实践能力。

3 OBE 教育理念实施的原则

OBE教育理念实施的原则主要有以下4点[4]：

1） 设定目标：课程设计与教学要围绕学生在完成学习过程后能达成什么样学习成果开展，着重解决学生学习结束后，学习成果是否达标的问题。教学实施过程中始终围绕学生学习目标，重点关注学习成果。教师必须清楚地阐述并全力帮助学生学习知识、提升其能力，使他们能够达成预期效果。为了能够有效地帮助学习者挑战自我能力的边际，能够拓宽自我的界限，最终实现自我能力的突破，教师应制订具有挑战性的学习目标。

2） 以学生为中心：课程设计与教学始终要以提高学生能力为中心，充分考虑个体差异性，要在时间和资源上保障每个个体都有完成学习目标的机会。教师应充分考虑学生的个性化要求，关注学生的需求、兴趣和学习风格，以确保每个学生都能够有效地达到学习目标。

3） 反向设计：以最终目标为起点，反向进行课程设计，开展教学活动，强调将学生的学习结果置于课程设计的核心，通过明确的目标和结果来指导教学活动，以提高学生的学习质量和能力。反向设计要围绕两个原则开展：一是要从期望学生达成的学习目标来反推，设定需要努力才能达到的目标，学习过程中逐渐地增加学习难度，采用各种方法引导学生达成学习目标；二是应关注基础、核心和最终的目标，重点关注基础课程、核心课程，才能有效帮助学生达到目标。

4） 综合性评估与持续改进：OBE强调综合性评估，评估学生在多个层面和不同背景下的学习成果，而不仅仅关注单一的考试成绩，应加大过程性考核，将学生的学习过程，如作业、考勤、实验、实践等纳入考核范围，计入成绩的评定，不再采用期末试卷确定课程成绩。OBE认为教育是一个持续改进的过程，教师应该根据评估结果和反馈不断优化课程项目和教学方法。

4 基于OBE 理念的Java 程序设计课程教学模式设计

Java程序设计课程是高校计算机类学科专业的核心基础课，也是面向对象编程的必修课，主要讲授Java语言，目的是培养学生的面向对象的编程思维、计算思维和程序编制、调试及解决实际问题的能力，学习目标是让学生学会如何用面向对象的思维去认识问题、分析问题、解决问题，具有很强的操作性、实践性、实用性。

采用OBE理念的“自顶向下，反向设计”实施原则[5-6]，依据分院计算机科学与技术专业制定的人才培养大纲，搭建Java程序设计课程的线上线下混合式教学模式的框架，如图1所示。框架总共分为四层，分别是目标层、教学运行与管理层、反馈层和教学支持与资源层。其中教学采用线上平台资源包括在雨课堂、在线教育平台、在线实践教学平台，教学行为分析系统、毕业论文管理系统、毕业设计管理系统，教学资源包括各种系统库、源码库和真实项目库等。教育教学层采用线上线下混合项目式模式开展。各层之间形成闭环回路，不断迭代改进。

目标层是课程培养的目标产出，具体指标包括：学习能力及人文素质培养，项目开发能力培养、“三创”能力培养以及团队协作能力培养，通过思政教育进行学习能力和人文素质培养，通过实践教学平台等相关平台完成项目开发能力培养，“三创”能力和团队协作能力培养。

教学运行与管理层采用线上线下的混合式以项目为导向的教学方式，通过雨课堂，在线教育平台、在线实践教学平台将理论和实践相融合进行教学。在研究中采用“线下理论教学+线上案例引导式实验教学+线上项目驱动式实践教学+分组式课程设计实践”

教学模式，该模式将理论、实验、实践内容进行融合，将学习内容按学习目标分为若干技术或技能单元，每个技术或技能单元作为一个教学项目，实行理论、实践一体化的项目式教学，每个项目教学都以应用该项技术或技能完成一个作业来结束，并进行下一个项目的教学[1]。

在课堂线下教学时将理论和代码的编写，调试过程进行融合，教师边讲边练，学生跟着教师进行编程训练，学会常用的代码调试方法。教师现场解决学生遇到的问题，处理共性的错误。在教学过程中使用雨课堂，凯里学院在线教育平台等教学软件与教师互动，线下教学时也要融入思政教育，培养学生的人文素养、身心素质和社会责任感，理解并坚守职业道德规范。

线上教学主要通过实践教学平台进行。选定的项目放置于实践教学平台上，任课教师利用实践教学平台管理系统记录学生学习过程，批改学生提交的作业，与学生交流、答疑，指导学生学习。学生利用实践教学平台中提供的案例作为引导，完成教师发布的任务，查询相关的资料，完成教师布置的任务，分组或单人进行探究式学习。

在课程后，利用教学实践周2周的时间，引入校外企业教学力量，进行校企合作，对学生进行分组，为每组布置有一定难度，具有实际应用价值的应用程序作为课程设计内容，要求学生综合利用所学知识，在教师指导下完成课程设计，并把课程设计的结果作为考核内容之一。

评价反馈层从学生、教师以及分院三个层面进行全方位多维度的教学反馈。首先学生通过学习课程进行课程自我评价以及小组评价，其次通过教师的点评进行教师授课环节的评价，第三通过期末成绩进行课程学习效果评价，最后四年学习全部结束后，通过毕业达成度报告进行目标达成反馈。

反馈分为校内反馈和校外反馈。

1） 校内反馈主要以《课程目标达成度评价报告》体现，教师分析课程目标达成情况，存在问题，根据存在问题改进教学方式方法，通过动态改进教学方法与模式、项目等，满足培养目标的要求。

2） 校外反馈以调查问卷、企业走访、毕业生毕业追踪调查扥方式实现，根据调查结果对培养目标进行修改。

教学支持与资源层采用信息化教学平台，为教师和学生提供优质教学资源以满足学生学习的需求、实践教学的在线开展及学习效果追踪。主要功能如下：

1） 提供教学信息化平台：用于教学、实习、实践、毕业论文管理、教学行为分析等教学管理信息化平台。

2） 管理教学资源：教学平台可以提供一个在线的资源库，集中存储教师和学生所需要的各种学习资源，有助于学生自主学习，提高学习效率。

3） 提供师生互动交流：教学平台支持教师和学生之间的在线交流和互动，使得学生可以更好地解决学习中的问题，也可以提高学生的参与度和体验感。

4） 提供在线学习工具：教学平台提供多种学习工具，如学习计划、学习笔记、学习指导、考试练习、代码编辑等，有助于学生更有条理地学习、巩固和提高学习效果。

5 结论

在Java程序设计课程的教与学过程中引入OBE 产出导向理念，采用“线下理论教学+线上项目驱动与案例引导实践教学+课程设计实践”教学模式，还利用技术条件，记录学生的学习过程，避免出现抄袭，滥竽充数现象的出现，真正实现过程性考察。引入外部力量，根据专业的特点，选择合适的课程设计内容，提高学生的学习能力、项目开发能力、创新能力和团队写作能力，使学生学到的知识和能力真正适用于社会的需要。通过动态改进教学方法与模式、项目等，使培养的学生能满足社会企业要求。

参考文献：

[1] 柴群，唐型基，梁剑波.基于项目驱动的《Java程序设计》课程教学设计研究[J].电脑知识与技术，2022，18（7）：124-125.

[2] 柴群，梁剑波.基于项目驱动的《网页制作与网站开发》课程考核评价体系的研究[J].电脑知识与技术，2021，17（34）：223-224，238.

[3] 唐型基，柴群，杨光临.雷电游戏的设计与实现：Java程序设计课程项目驱动教学法案例[J].电脑知识与技术，2021，17（31）：92-94.

[4] 徐合燕，李华平.基于OBE教育理念的教改内容及评价体系研究[J].现代商贸工业，2023，44（24）：223-225.

[5] 贾丙静，赵海燕.基于OBE的Java程序设计个性化教学研究[J].电脑知识与技术，2022，18（11）：144-146.

[6] 叶长青，何炼，曾陈萍.基于OBE的《C语言程序设计》教学模式探索[J].电脑知识与技术，2021，17（19）：256-259.

【通联编辑：梁书】