基于OBE理念的程序设计类课程教学质量管理模式改革实践探析

关键词：工程教育认证；程序类设计课程；成果导向教育

0引言

随着产业技术的进步，社会对高校“科班”培养的高素质程序设计工程人才仍有较大需求缺口，而且，行业技术内容的快速更新和提升，对高校程序设计类课程培养的内容和质量也有了更高的要求。党的十八大以来，国家层面出台了如《深化新时代教育评价改革总体方案》[1]等一系列文件，着重强调了高校在教学质量管理改革的重要性。然而，目前不少高校的程序设计类课程仍然遵循“老一套”教学模式，“一套PPT”“一张试卷”“考教不分离”等现象没有得到根本扭转。而随着工程教育专业认证工作的开展，基于OBE模式来改进教学方法，提升教学效果得到了广泛的认同，应用OBE理念在程序设计类课程的教学改革在国内取得了大量的研究成果。如唐媛[2]等提出了基于OBE的数字化立体课堂。而将“构思—设计—实施—运作”（CDIO[3]）模式融入OBE中，以提升学生学习主动性、积极性和实践能力的课程改革模式的尝试也取得了不错效果。

但必须看到的实际情况是，虽然一些学校采用了OBE方式进行教学质量管理和反馈，甚至也通过了工程教育专业认证，但工程认证主要以材料为依据，中肯地说，为了满足认证标准而进行“材料运行”的情况不在少数。很多课程任课教师负责全部课程评价，主观因素也会使得评价数据在一定程度上粉饰和背离实际教学运行情况，这使得程序设计类课程作为一类十分重要的工程能力培养课程，在一些学校的教学效果和教学管理质量还不能匹配目前的社会需求。

为清楚地阐述湖南工程学院针对程序类课程的教学质量管理改革内涵，本文在第1章节中首先分析了传统教学质量评价方式中存在的问题，也对新的、实施认证理念的教学质量评价中可能存在的实际问题进行了分析论述，总结了造成问题的原因。第2章中从程序设计类课程的教学特点出发，本文论述了此次教学改革为程序类设计课程质量评价确立的三个核心原则，以及从原则出发如何建立全机试的考试考核系统。在此基础上，本文也对全院竞争型的教学组织架构的建设，以及质量触发式管理机制来激励师生的方法进行了详细阐述。第3章结论部分则通过一些具体的数据对此次教学改革的效果进行了比较说明。

1质量评价方式现状分析

保障程序设计类课程的教学质量管理水平，首先需要的就是能客观、公正、准确地评价教学质量。有了正确的评价数据，教学质量评价结果分析才能反映出真实学习效果，找出不足并有针对性地调整教学内容、过程和方法，从而在周期性迭代的教学活动中不断使学习效果向课程目标的逼近，形成课程的持续改进。因此，教学质量评价活动本身开展的质量高低，是教学质量能持续改进的核心[4]。

1.1常规教学质量评价

长期以来，大部分高校对教学质量常规评价的数据主要来自督导听课、各级领导听课、同行听课、课程自评、学生评教、教学档案材料检查等过程，这些评价方式容易存在以下问题。

（1）听课评教主观性问题。

各种形式的听课对教师课堂教学虽然可以进行统一的量化和评分，但存在以下不足：

①程序设计类课程的重点在于代码实践能力的培养，传统的讲授式教学在新教学方法中逐渐弱化。同时，大部分综合类高校的评价方式不够灵活，评价内容由学校层面统一，导致评价手段单一、评价体系不够全面以及评价标准缺乏专业或学科差异性等问题。

②由于听课打分数据源自主观评价，评价结果容易出现片面性，很难避免职位、职称、亲疏关系、学术观点、个人情感等因素的影响，从而导致评价结果不能真实反映课程的教学质量。

（2）学生评教偏差问题。

自从“教学评定量表”在美国普渡大学应用以来，学生评教作为一种新的教学质量评价手段被引入到高校教学质量管理中[5]。然而，基于实际情况的研究显示，学生参与评教的行为偏差逐渐成为长期存在的现象[6]，并表现为：①消极型评教行为，体现为弃评或乱评；②诋毁型评教行为，学生因成绩不理而对教师进行低分报复；③膨胀型评教行为，学生在教师的指示下，或主动地对教师进行高分评价，以期获得教师在课程成绩评定上的倾斜。

由于这些乱象的客观存在，学生评教往往与真实教学质量存在一定的偏差。

（3）材料检查“无效”问题。

教学档案材料的检查通常是对教学过程的规范性进行审查，例如试卷内容是否符合要求，试卷批改是否正确，材料归档是否完整等。这种检查通常是对教学基本秩序和基本质量的“及格线”进行兜底检查。但对于程序类设计课程而言，教学档案的检查合格只能说明教学实施过程中没有违反教学纪律和规范的情况，一般很难通过档案材料检查真实反映出实际教学效果——即无法有效反映学生代码能力的优劣。

综上所述，常规教学评价中由于各类听课和学生评教带有较强的主观性，而档案材料检查仅能反映规范情况，无法有效反映教学取得的实际效果。此外，这些数据都是从教学角度出发，而非从检验学习效果的角度出发，从中提炼出教学质量的真实度量值是比较困难的。

1.2基于OBE的教学质量评价

通常在以专业毕业要求分解到内涵观测点，再反向确定课程支撑点后，程序设计类课程可以确定具体的课程目标，从而在整体教学内容的基础上，根据专业需求和定位来确立差异。课程教学质量评价的核心是课程目标达成情况的评价。在OBE理念下的教学模式中，教学活动的主角是学生，教学质量评价的侧重点是学生的学习效果，而教学实施的关键在于引导学生主动要求学习[7]。OBE要求以课程目标达成情况来对教学质量进行评价，回归了教学评价活动的初衷——检验学生学习的效果，相对于传统教学评价方式有明显进步。

程序设计类课程属于典型的工程类课程，OBE理念强调学生能力发展，需围绕预期目标成果设计教学活动，对教学方式和教学内容一般不做刻板规定，教学活动聚焦于如何达成预期教学成果，关注学生学习知识后具备的能力。基于OBE方式来衡量教学效果和评估教学质量显然与培养代码实践能力为关键的程序设计类课程十分匹配。

然而，以实际运行情况而言，目前不少高校的专业虽然以OBE方式作为教学质量评估的方法，却存在以下问题：

（1）评价主观性问题。课程达成情况的评价通常由执教的任课教师或执教课题组自行执行和编写材料。尽管不少高校制定了“形成性评价+考试评价+第三方评价”的综合考核方案，但无论是形成性考核中的作业、课堂表现、实验报告等教学活动的评价，还是考试评价中的批改，都是由任课教师来完成，因此难以避免任课教师因为个人好恶、情绪和学术倾向等原因造成的主观性因素影响。而更为突出的问题是，由于所有评分材料均由任课教师一人之手，很容易形成自评的局面。为了满足认证要求，有的任课教师会根据情况一定程度上修改对学生的评分，甚至“修饰”材料，从而使得课程目标达成情况的评价结果更为“符合”认证标准，背离了OBE原则的本意和目的。此外，大部分第三方评价通常来自学生，学生评价自己是否达标显然是“运动员自己当裁判”，其评价分数只能作为特定分析的辅助数据，而不能作为教学质量评价的依据。

（2）“材料式运行”问题。一些课程的教学过程在实施认证前后基本没有大的变化，只是通过补上认证相关材料的“补丁”，将原有教学过程解释为符合认证标准的OBE模式。例如，一些专业会根据试卷考点分布情况，反向拟定或修改符合试卷情况的教学大纲，再根据教学大纲情况反向修改人才培养方案。在多数情况下，如何理解某些试卷题目、作业和实验内容是否支撑课程目标，具有很大的文字操作空间。通过漂亮的教学档案材料的组织，可以掩盖教学实施过程中的实际执行情况，实际上形成了一种“做一套说一套”的双轨模式。

（3）考试考核宽松化问题。一方面，为了迎合专业认证中关于复杂工程问题的能力培养需求，课程考核中提升了考题和考核内容的难度，突出综合性和问题深度；另一方面，为了美化课程教学效果，任课教师在考核中通过考前考后一些“放水”式操作，将成绩和课程目标达成情况控制在一个“令人满意”的区间，这已成为一些课程授课的常态。此外，还有一些专业在OBE模式实施中误解了考核考试的原则，将考试考核视为仅仅是检测手段，用于衡量学生是否达标。然而，从实际情况来看，课程考试除了检测学习效果的功能外，还应承担一定的奖惩激励功能。

2教学质量管理改革探索

针对上述问题，基于原有OBE模式的基础，此次改革统一对程序设计类课程进行了教学质量管理改革的尝试。本文以C语言程序设计课程的教学质量管理活动为例，阐述其具体改革方法和效果。

2.1确立教学质量评价原则

真实有效的教学质量评价是教学质量管理活动能够正确开展的核心和驱动源。从前一节内容的分析可以看出，无论是传统的评教方式还是OBE导向的评学方式，评价方式上准确反映实际学习情况的关键问题。因此，建立尽量客观的、不依赖于授课教师和学生的教学质量评价方式和过程，是解决教学质量管理浮于形式的主要途径。其次，考核过程应强调考核的准确性和严肃性，使得考核的结果能够精准对应到知识点和培养目标，不因学习过程的偏差而随意增减考核难度，同时应杜绝点题等场外因素的影响。

基于此，课程确立了教学效果和质量评价的三个基本原则如下：的主观性是阻碍质量评价数据

（1）核心原则：客观。通过建设和使用全自动化的机试系统来替代人工评卷，并确保所有题目为编程型题目。机试系统会根据隐藏的测试数据运行输入程序，以输出结果来自动给分，任课教师只负责收集和分析考试数据。

（2）技术原则：准确、公平。保证机试系统中每个知识点不同难度层次都有足够数量的题目覆盖。在每个考生面前，考核知识结构和难度设置完全相同的情况下，采用全随机的形式由系统抽取题目进行考核，确保考核的公平性。同时，这样的方式最大程度减少任课教师倾向对考核结果的干扰，保证考试公平严肃，其结果数据也能准确反映知识点掌握的真实情况。

（3）管理原则：及时。在课程的各个关键阶段和节点，及时进行统一的小测试，并迅速将每次小测的结果反馈到教学过程中，使教学团队和任课教师根据学情的变化做出及时调整。

2.2教学质量管理实施过程

2.2.1客观、准确的考核评价体系

为了贯彻上述三原则，在C语言程序设计课程中切实践行基于OBE理念的质量管理方法以实现持续改进，学院设置了课程质量管理总体结构，具体落实从三个方面进行。

C语言程序设计课程在作业、测试、期末考试等所有考核环节均采用线上机试系统发放试题，建立了覆盖课程各阶段全部28个细分知识点的2000多道题目的题库，如表1所示。题库中所有题目均为编程题，由机试系统自动判断运行结果是否符合要求。该题库由全院C语言程序设计课程负责团队维护，每年增加10%左右的新题。所有题目的难度设定分为“困难、中等、简单、入门”四类，题目初始难度由出题教师标定，后期题目的难度将根据后续测试中学生的通过率和平均完成时间两个参数进行修正。

无论是阶段性小测还是期末考试，课程教学团队仅设置难度比例和知识点范围，考核题目在考试开始时由机试系统随机从题库中抽取。一般阶段性小测的题目完全随机，只确保每名考生面对相同的知识点和难度系数；而期末考试则要求所有考生的题目相同，但所有题目均随机抽取自题库并打乱顺序，因此所有课程的任课教师在考试前无法获知具体题目。

2.2.2竞争型教学组织架构

实施改革前，C语言程序设计课程的任课老师通常安排本专业教研室的教师承担，该学院各专业在课程的教学计划制定、教学标准要求、教学资源建设上各行其是。由于教师们分属不同专业，同一课程的授课教师之间往往缺乏交流与比较，教学质量评价模糊不清，教学效果缺乏有说服力的统一评价。在一人从头到尾负责一门课的孤立环境中，教师也缺乏改善教学效果、提高教育质量的动力。

基于上述理由，以及课程培养目标相近的情况，学院打破专业壁垒，全院统一设置了教学计划，并在全院范围内选取了13名教师组成具有较高冗余度的C语言程序设计课程教学团队，由该教学团队负责课程讲授任务。

在统一教学计划的基础上，学院所有专业统一了课程教材、时间进度和作业批改，并开展全院统一安排的阶段小测和期末考试，从而为客观公正地横向比较教学效果提供了条件，也在学生之间、任课教师中形成了良性竞争的局面。

2.2.3奖惩结合的显性作用机制

以准确、及时的教学效果评价为依据，课程组设置了一系列质量触发事件。在教学过程中及每个周期结束后，进行精确的奖惩反馈，以实现显性的、及时的持续改进。

（1）过程改进。在常规测试中，每次测试都会公布全年级前20名学生的排名，营造竞争氛围。而对于应用质量评价结果触发事件的处理方式，则如表2所示。

（2）周期后改进。一方面，各专业严格执行课程目标达成情况分析，质量数据完全来源于机试系统的客观分数，并根据分析结果对下一周期的教学进行常规持续改进；另一方面，课程组还设置了质量触发事件，对某些情况实施显性的奖惩，以确保持续改进措施得以切实落实，具体内容如表3所示。

3结束语

经过上述教学质量管理改革措施后，信息科学与工程学院程序设计类课程的教学质量得到了明显改善。以C语言程序设计课程为例，对小测试和期末考试中出现过的同一题目或同知识点、同难度题目的正确率进行纵向比较，收集到近三年的测试数据结果，如表4所示。这些数据表明，近年学生在C语言代码的工程基础能力方面有了显著提升。