朱紅梅，孫 未，張廣梅，孫永香

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，山東 泰安 271000）

0 引言

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是電子信息類各相關(guān)專業(yè)重要的核心基礎(chǔ)專業(yè)課，它主要討論數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的表示、組織和處理，以及在相應(yīng)存儲結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)各種操作的算法設(shè)計和算法分析，包含了計算機(jī)軟件、程序設(shè)計理論和技術(shù)相結(jié)合的重要基礎(chǔ)知識，綜合性和理論性較強(qiáng)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所涉及的內(nèi)容與提倡的技術(shù)方法和思考方式，對計算機(jī)領(lǐng)域的理論研究、設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用以及技術(shù)管理都具有極其重要的作用。傳統(tǒng)的教學(xué)通常是站在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識體系的角度，強(qiáng)調(diào)課程的教學(xué)內(nèi)容，目標(biāo)設(shè)定多是從知識的完整性和課程本身的內(nèi)容出發(fā)，教學(xué)和實踐較少從學(xué)生學(xué)習(xí)課程之后應(yīng)該獲得的能力角度考慮教學(xué)的目標(biāo)和學(xué)習(xí)成果，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)時感覺迷茫困惑，甚至失去信心。

基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式（Outcomes-based Education，OBE）即成果導(dǎo)向教育，是指教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實施的目標(biāo)是學(xué)生通過教育過程最后所取得的學(xué)習(xí)成果[1]。起源于美國和澳大利亞的基礎(chǔ)教育改革，美國學(xué)者Spady提出此模式[2]。OBE理念和方法是追求卓越教育的有效方法，受到世界多所著名大學(xué)的重視[3]?！度A盛頓協(xié)議》(Washington Accord)是國際化程度最高、體系最完整的本科工程教育國際互認(rèn)協(xié)議，它全面接受了OBE理念并將其融入到工程教育專業(yè)認(rèn)證中。中國于2016年成為《華盛頓協(xié)議》正式成員[4]，這意味著我國工程教育認(rèn)證的結(jié)果將得到其他成員認(rèn)可，通過認(rèn)證專業(yè)的畢業(yè)生在相關(guān)國家申請工程師執(zhí)業(yè)資格時，將享有與本國畢業(yè)生同等待遇。

基于 OBE理念的教學(xué)不是傳統(tǒng)的以知識內(nèi)容作為驅(qū)動力的教學(xué)模式，OBE教育模式的重點在于學(xué)習(xí)過程結(jié)束后學(xué)生真正擁有的能力。強(qiáng)調(diào)教學(xué)成果，明確學(xué)生的能力目標(biāo)，重視學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，而不是學(xué)生的成績，教育者必須首先清楚地構(gòu)想學(xué)生畢業(yè)時應(yīng)達(dá)到的能力及其水平，然后設(shè)計適宜的教育結(jié)構(gòu)來保證學(xué)生通過學(xué)習(xí)能夠達(dá)到這些預(yù)期目標(biāo)[5-7]。OBE教育模式是以學(xué)生的通過學(xué)習(xí)獲得的能力作為目標(biāo)的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果培養(yǎng)和取得這些成果進(jìn)行訓(xùn)練的過程。針對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)中從教科書出發(fā)關(guān)注課程體系結(jié)構(gòu)，忽視學(xué)習(xí)目標(biāo)、個體特點和能力要求的問題，提出將OBE教學(xué)模式引入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)。

1 基于OBE理念的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)的設(shè)計原則

OBE強(qiáng)調(diào)目標(biāo)、需求、過程、評價和改進(jìn)等5個問題[8]，其中，目標(biāo)就是通過學(xué)習(xí)該課程期望學(xué)生取得什么學(xué)習(xí)成果；需求就是為什么需要取得這樣的學(xué)習(xí)成果；過程就是如何有效地幫助學(xué)生取得這些學(xué)習(xí)成果；評價就是如何知道學(xué)生已經(jīng)取得了這些學(xué)習(xí)成果；改進(jìn)就是如何保障學(xué)生能夠取得了這些學(xué)習(xí)成果。這里所說的成果是學(xué)生最終取得的學(xué)習(xí)結(jié)果，是學(xué)生通過學(xué)習(xí)某課程后所能達(dá)到的最大能力。

根據(jù)專業(yè)頂層設(shè)計的畢業(yè)要求能力，必需聚焦數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的核心學(xué)習(xí)成果，設(shè)定課程的教學(xué)目標(biāo)。為了使學(xué)生獲得成果，實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，就必須合理選擇教學(xué)內(nèi)容，清晰設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)與教學(xué)過程、精心選取教學(xué)方法與模式。

2 基于OBE理念的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程目標(biāo)設(shè)定

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的課程目標(biāo)規(guī)定了學(xué)生通過學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在知識、能力、情感態(tài)度與價值觀等方面期望達(dá)到的程度水平，是確定課程內(nèi)容、教學(xué)方法的基礎(chǔ)和依據(jù)。依據(jù)課程所承擔(dān)的學(xué)生畢業(yè)要求能力達(dá)成任務(wù)，針對課程內(nèi)容、學(xué)生需求，設(shè)定行之有效的課程目標(biāo)，實現(xiàn)知識與能力的關(guān)聯(lián)，結(jié)合課程與專業(yè)課程體系中其他課程的關(guān)系，實現(xiàn)專業(yè)知識與能力體系的構(gòu)建。課程目標(biāo)包括知識、能力水平、情感目標(biāo)的設(shè)定。

表1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程目標(biāo)Tab.1 Course objectives of data structure

3 基于OBE理念的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)實踐

基于 OBE理念的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)設(shè)計原則是以“學(xué)生學(xué)到什么”為前提和依據(jù)。以解決“復(fù)雜工程問題”為背景，從“學(xué)知識”到“應(yīng)用知識解決問題”能力的轉(zhuǎn)變；以提升學(xué)生能力，特別是自主學(xué)習(xí)能力、思維能力、解決復(fù)雜工程問題能力為目標(biāo)。

為了能更好地達(dá)成目標(biāo)，要進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)與模式的合理、靈活選擇。知識目標(biāo)可以通過授課等多種教學(xué)模式達(dá)成。能力目標(biāo)往往需要其他的教學(xué)模式才能達(dá)成，例如：課程目標(biāo)5就包含了自主學(xué)習(xí)能力、溝通和交流能力，這些能力僅僅通過授課是不能達(dá)到的。以下方式可以培養(yǎng)溝通和交流能力：一、通過撰寫報告和設(shè)計文稿清晰表達(dá)自己的工程設(shè)計思想與技術(shù)觀點；二、傾聽別人的觀點，發(fā)現(xiàn)其中的優(yōu)點和不足，通過陳述發(fā)言與各類人員進(jìn)行有效的溝通和交流，流暢自如地表達(dá)觀點或看法。

采用上機(jī)實驗、課程設(shè)計、翻轉(zhuǎn)課堂、討論或辯論、課外作業(yè)、課外延伸閱讀、課程小論文等多種形式的教學(xué)方法，更進(jìn)一步的可以建立課程網(wǎng)站，通過慕課、微課等多種靈活多樣的形式。例如：就某個主題撰寫課程小論文匯報與討論。

表2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程目標(biāo)落實的環(huán)節(jié)設(shè)計Tab.2 The segment design to implement data structure course objectives

討論內(nèi)容：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的發(fā)展史，討論數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用。

形式要求：每組 3-5人，課下延伸閱讀，進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，自主學(xué)習(xí)討論、歸納總結(jié)，按照期刊論文格式要求規(guī)定課程小論文的格式，各組分別獨立撰寫。做好PPT匯報討論。提交課程小論文和PPT匯報稿。

4 基于OBE理念的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)評價

課程目標(biāo)達(dá)成情況評價與分析的方法是多種多樣的，例如，計分法、量規(guī)表法、問卷法等，要根據(jù)課程目標(biāo)的性質(zhì)選取合理的方法。達(dá)成情況評價分析的基礎(chǔ)在于課程目標(biāo)分解、考核的合理性，所有的考評環(huán)節(jié)以及評分標(biāo)準(zhǔn)都應(yīng)該以課程目標(biāo)的達(dá)成情況為目的。課程目標(biāo)達(dá)成情況評價目的是發(fā)現(xiàn)問題，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)。

基于 OBE理念的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)評價要緊緊圍繞數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的課程目標(biāo)，依據(jù)設(shè)計的各個教學(xué)環(huán)節(jié)逐項評價、考核[9,10]。要求所有的教學(xué)目標(biāo)均有適當(dāng)?shù)脑u價考核方式，各項考核均要建立明確的評分標(biāo)準(zhǔn)，其中，知識目標(biāo)可采用書面考試方法，包括期末考試和課堂測驗等；能力、情感目標(biāo)需要學(xué)習(xí)的“成果”，如作業(yè)、報告、課程小論文或者學(xué)習(xí)中的“表現(xiàn)”來評價，如出勤情況、作業(yè)完成的認(rèn)真情況、是否有抄襲等。可以設(shè)置與課程目標(biāo)相匹配的考核權(quán)重。

表3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程考核與評價方式及成績比例Tab.3 Data structure course assessment and evaluation method and score proportion

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程目標(biāo)達(dá)成情況評價分析：

全體學(xué)生課程目標(biāo)n的達(dá)成度計算公式為：

以我校 2018屆計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)某班為例，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程目標(biāo)2學(xué)生考評成績達(dá)成分布如圖 1所示?？梢钥闯觯摪喙?30位同學(xué)，其中有21位同學(xué)達(dá)成度在平均值或以上，4位同學(xué)達(dá)成度在0.6到平均值之間，5位同學(xué)達(dá)成度在0.6以下，通過圖1的分析可以發(fā)現(xiàn)考評成績的個體差異，實現(xiàn)精準(zhǔn)幫扶。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程目標(biāo)達(dá)成情況評價分析如圖2所示?？梢钥闯?，該班同學(xué)各課程目標(biāo)的達(dá)成度均在目標(biāo)期望值 0.7以上，但是各目標(biāo)達(dá)成度分布并不均衡，其中，目標(biāo)1的達(dá)成度最高，目標(biāo)2和5的達(dá)成度最低，說明學(xué)生的基本概念掌握比較好，但在綜合應(yīng)用和提升方面還有待提高。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)評價可以幫助教師尋找教學(xué)中的短板，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的欠缺，及時發(fā)現(xiàn)問題，持續(xù)改進(jìn)課程質(zhì)量，提高學(xué)習(xí)效率，通過對課程目標(biāo)達(dá)成數(shù)據(jù)及結(jié)果進(jìn)行分析，找出短板所在，提出改進(jìn)措施，形成課程質(zhì)量評價報告。

圖1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程目標(biāo)2學(xué)生考評成績達(dá)成分布Fig.1 Students’ achievement of data structure course objective 2

圖2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程目標(biāo)達(dá)成情況評價分析Fig.2 Evaluation and analysis of the achievement of data structure course objectives

5 總結(jié)

基于 OBE理念的課程教學(xué)改革對提高教學(xué)質(zhì)量具有重要作用，教師要主動學(xué)習(xí)和領(lǐng)會這一理念，并應(yīng)用于教學(xué)中，明確自己的責(zé)任、義務(wù)和努力的方向，激發(fā)學(xué)生的能量，提高學(xué)習(xí)主動性和參與性，以提高學(xué)生能力為教育目標(biāo)，不斷提升教學(xué)質(zhì)量?；?OBE理念的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革為計算機(jī)類課程的教學(xué)提供了一種途徑，希望籍此促進(jìn)專業(yè)的思考，充分發(fā)揮課程的作用，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)獲得最大的能力提升。