基于OBE理念的程序设计训练教学改革与探讨
摘要
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、智能科学等领域应用广泛[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,突出以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。
一 、 OBE理念
OBE(Outcome 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理念突出以学生为中心,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:学生能够结合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的能力、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理念强调以成果为导向,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
SPOC(Small 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QT5,Visual 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++或Python等,提供个性化的教学支持和服务[8]。
(五)完善评价体系
在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。
表1 总评成绩构成表 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2021、2022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]。
图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多方面入手,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
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[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,2022,4:188-190.
[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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