基于OBE理念的程序设计训练教学改革与探讨

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何锋 王朋 史科杏

(桂林电子科技大学,广西 桂林 541004)

摘要

《程序设计训练》是一门以程序设计语言、数据结构与算法等软件类课程为基础的课程设计,是编程语言与算法的有机结合,通过程序设计训练,使学生具备设计和开发应用程序的能力。本文根据传统教学存在的问题,提出了基于OBE理念的教学改革,优化教学内容、教学方法以及多元化考核评价机制,按照反馈效果提出改进措施,全面提升教学质量。


关键词

OBE理念;程序设计;翻转课堂;多元评价;持续改进

正文


随着计算机技术、人工智能的高速发展,计算机综合编程能力越来越受到重视。在本校的计算机软件教学中,程序设计训练属于编程类综合性课程设计,涉及到C语言程序设计、面向对象程序设计windows程序设计以及数据结构与算法等众多编程类课程在测控技术、电子信息、智能科学领域应用广泛[1]

本课程涉及众多编程课程,交叉知识较多,若采用传统教学方式,则很难提升学生学习积极性,还会影响课程教学效果,无法保证教学质量。本文结合OBE理念,重新定位课程培养目标,突出学生的中心教学设计,重点培养学生的实践能力,提出基于OBE理念的程序设计训练教学改革措施

OBE理念

OBEOutcome Based Education)理念,也称为成果导向教育。它是一种以成果为目标导向,以学生为本,采用逆向思维的方式进行的课程体系的建设理念。相比传统教学理念,OBE理念突出学生为中心,学生学习过程中占主导地位,基于成果导向,持续改进教学质量[2]。在OBE教学理念中,教师不仅是知识的传授者,更是学生成长的监督者和领路人[3]

二、  传统程序设计训练面临的问题

(一) 教学目标不够明确

在传统教学模式下,过于注重学生对编程基础语法的掌握,而忽略了对编程思维和解决问题方法的培养。由于教学目标不够明确,导致学生毕业之后难以达到现代企业的用人标准,不符合现代人才培养要求。

(二)教学模式与方法落后

传统教学模式下,教师在教学中占主导地位,学生被动听从教师的安排,按部就班,课堂上师生互动交流有限,学生在教学活动中的积极性较低,难以提升学生的学习热情及兴趣,教师也难以按照学生的个人差异实行个性化教学[4]

(三)考核评价标准单一

在传统教学模式下,对课程考核评价方式比较单一,往往根据最终完成情况来给学生评分,难以评估学生在项目实践过程中所表现出来的编程思维、实践能力。

三、  基于OBE理念的程序设计训练改革措施

(一)重新定位课程培养目标

在工科类专业教学中,程序设计训练是一门综合性的课程设计,课程应用性非常强。结合测控专业毕业要求,重新制定课程目标如下:

课程目标一:学生够结合C语言等编程语言知识,通过查阅各种参考资料对实际工程问题进行需求分析。

课程目标二:学生能够结合数据结构与算法的相关知识,完成系统软件方案的设计。

课程目标三:以社会需求为导向,学生通过实训能够采用规范化软件设计方法,开发符合现代企业需求的应用软件,解决实际工程问题。

(二)明确学习成果

OBE理念的核心在于明确学生在学习结束后应达到的预期成果。在程序设计训练中,这包括学生应掌握的编程语言、算法、数据结构等基础知识,以及在实训中问题解决能力、创新能力、团队协作能力等综合素质。因此,教学改革的首要任务是明确这些学习成果,并将其作为教学设计和实施的出发点。

(三)反向设计课程

与传统的教学模式不同,OBE理念强调成果为导向,反向设计课程内容和教学活动[5]

(1)实践SPOC混合式教学模式

SPOCSmall Private Online Course,即小规模限制性在线课程)是一种结合了传统课堂教学和在线教学的混合式教学模式[6]。在程序设计训练课程中,实行SPOC教学模式,教师可以在课前提前在线上布置学习任务,向学生提供线上实践教学案例视频,以成功的教学案例为导向,引导学生根据自己的时间在线上自主学习,并通过线上线下的互动,提高学生的学习积极性和参与度。

(2)在实践项目中实施翻转课堂

翻转课堂是一种以学生为中心的教学模式,强调学生在课堂上的主观能动性,学生是课堂上的演讲者、实践者,老师则是倾听者、评价者、监督者[7]。在程序设计训练开课前,指导老师应结合社会需求,规划好实训项目的内容及要求,比如超市商品售卖管理系统,宾馆客房管理系统学生学籍管理系统等,在实训中采用翻转课堂的教学模式可以把学生分成若干个课题小组,让学生在课前通过线上学习掌握基本编程知识和技巧,然后在课堂上进行分组讨论,学生主动分享学习体会以及项目的设计思想,小组成员之间相互评价,老师则旁观、倾听学生的发言,对学生提出的观点进行点评,这种教学模式可以提高学生的实践能力和创新思维。

(3)图形化界面的设计

    传统程序设计只注重算法和基本功能,基于控制台的黑白界面比较简陋,无法满足社会发展的需求,为了适应社会需求,采用QT5Visual Studio 2022等开发软件图形界面,使开发的软件界面美观得体。

(四) 注重学生个体差异

OBE理念强调以学生为中心,注重学生的个体差异。因此,在设计项目时根据个体差异,设计不同类型的题目,同一组的题目也允许不同的学生使用不同的编程语言来实现,可以使用C语言、C++Python,提供个性化的教学支持和服务[8]

(五)完善评价体系

OBE理念下,综合评价是检验学生学习成果的重要手段。因此,教学改革需要完善评价体系,建立多元化的评价机制本课程考核采用过程考核和综合验收相结合的方式告。总评成绩构成如表1所示。

1 总评成绩构成表                     2 综合验收成绩构成表

 

 

 其中综合验收成绩主要由程序功能实现、代码规范性、创新性、验收答辩构成,构成比例如表2所示。

平时成绩主要由SPOC的预习情况,课堂上的分组讨论情况,以及小组互评等构成。课程报告主要包括摘要、总体设计、详细设计、功能测试、总结等。

四、 取得的效果及持续改进

本课程近三年达成度如图1 所示,其中20212022是课程改革前的达成度,2023年是课程改革后的达成度,改革前三个课程目标达成度在70-80之间,改革后三个课程目标达成度在80-95之间,改革后三个课程目标达成度有了比较明显的提高。根据教学过程中出现的问题、课程目标达成度具体情况,提出来年的改进措施,从而对课前观看线上视频、教学过程翻转课堂、多元化的课程考核、科学的课程评价、提出改进措施等形成一个闭环[9]

 

 

 

 

 

 

1 近三年课程目标达成度柱状图

五、  结束语

综上所述,基于OBE理念的程序设计训练教学改革需要从明确学习成果、反向设计课程、注重学生个体差异和完善评价体系等方面入手,通过实践项目的训练,在实训中以学生为中心,充分发挥学生的主观能动性,激发学生的兴趣爱好,全面提高学生的编程能力和综合素质,并在实践中持续改进


参考文献

[1] 张俊,张彦铎.模式在程序设计教学中的应用[J].计算机教育,2010,(03):108-111+75.

[2] 孙毅.鲁商文化融入专业课课程思政教学实践探索[J].现代商贸工业,2023,44(22):246-248.

[3] 李昊原.OBE理念在郑州高校网球教学中的运用研究[D].广西民族大学,2022.

[4] 何锋,陈寿宏.“卓越计划中的数据结构实验教学改革探讨[J].科技视界,2016,(16):46+85.

[5] 侯丽华.基于OBE理念的人才培养模式改革与实践[J].长春工程学院学报(社会科学版),2022,23(02):116-120.

[6] 崔行涛.SPOC模式在高校网球选项课教学中的应用研究[D].吉林大学,2023.

[7] 王朋,何锋,史科杏. 高校翻转课堂教学模式对教学的影响分析[J].模型世界,20224188-190.

[8] 李琴.基于OBE的电子商务创新教学模式分析[J].集成电路应用,2022,39(12):286-287.

[9] 郭玲,何锋,黄新.高校工科专业课程融入思政教育的探索[J].电脑知识与技术,2022,18(16):128-129+154.

作者简介:何锋(1974-),男(瑶族), 广西恭城人, 讲师, 硕士,主要研究方向为测控技术与仪器;

 


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