摘要:近年來(lái),基于成果導(dǎo)向教育(OBE) 理念的研究日益增多,為高校課堂教學(xué)設(shè)計(jì)提供了新的思路。該理念著重強(qiáng)調(diào)以教學(xué)成果為導(dǎo)向,旨在實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)過(guò)程的持續(xù)改進(jìn)。該研究聚焦于高校計(jì)算機(jī)公共課程的課堂教學(xué),深入剖析了OBE理念下三維學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)的基本原理。在理論研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步明確了高校計(jì)算機(jī)公共課程的教學(xué)目標(biāo),并提出了針對(duì)性的課堂教學(xué)持續(xù)改進(jìn)與創(chuàng)新方案。研究結(jié)果表明,在OBE理念指導(dǎo)下,高校計(jì)算機(jī)公共課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)能夠顯著提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與自主學(xué)習(xí)能力,為計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)改革提供了新的思路。
關(guān)鍵詞:OBE理念;翻轉(zhuǎn)課堂;計(jì)算機(jī)公共課程;教學(xué)設(shè)計(jì);教學(xué)效果評(píng)價(jià)
中圖分類號(hào):G42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1009-3044(2025)01-0159-03 開放科學(xué)(資源服務(wù)) 標(biāo)識(shí)碼(OSID) :
0 引言
OBE理念作為一種教育方法,強(qiáng)調(diào)教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施應(yīng)以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向。在當(dāng)前教育改革的背景下,成果導(dǎo)向教育(OBE) 理念備受矚目,尤其在工科領(lǐng)域表現(xiàn)突出。該理念著重強(qiáng)調(diào)以學(xué)生預(yù)期學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向,反向設(shè)計(jì)課堂教學(xué)流程,旨在提升教學(xué)效果并滿足產(chǎn)業(yè)對(duì)人才的實(shí)際需求。本研究旨在深入探討OBE理念在工科課堂教學(xué)中的應(yīng)用,并提出創(chuàng)新的教學(xué)設(shè)計(jì)方法,例如教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化、實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)等,以優(yōu)化教學(xué)過(guò)程。通過(guò)這種以學(xué)生為中心的教學(xué)模式,期望能夠培養(yǎng)出適應(yīng)未來(lái)技術(shù)發(fā)展需求的高技能人才[1]。此項(xiàng)研究將為工科教育改革提供重要的指導(dǎo)和實(shí)踐依據(jù),顯著提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合能力。
1 OBE 理念下的三維學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)基本原理
OBE教育模型以“反向設(shè)計(jì)、正向?qū)嵤睘楹诵脑瓌t。在OBE理念下,要求教師在課程設(shè)計(jì)中緊密圍繞以下關(guān)鍵維度展開:明確教學(xué)目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)成果以及評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)成果。這一教學(xué)模式高度重視學(xué)習(xí)成果的產(chǎn)出,從而重塑了傳統(tǒng)以教材為中心的教育理念,具體見圖1所示。
在課程內(nèi)容選擇、教學(xué)資源應(yīng)用、教學(xué)方法采用等方面,必須與課程教學(xué)目標(biāo)以及學(xué)生學(xué)習(xí)成果緊密關(guān)聯(lián)。在實(shí)踐教學(xué)中,需重點(diǎn)解決以下三個(gè)基本問題:“學(xué)什么?怎樣學(xué)?學(xué)到了什么?”這一教學(xué)模式有助于減少學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)的迷惑與混亂,使其更好地明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。通過(guò)這些改進(jìn),可以更有效地指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),從而提高其學(xué)習(xí)成效。在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)公共課程的三維學(xué)習(xí)目標(biāo)時(shí),應(yīng)依據(jù)課程特性,如技術(shù)更新迅速、應(yīng)用性強(qiáng)的基本特征,明確具體的知識(shí)技能目標(biāo),例如掌握編程語(yǔ)言、理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、熟悉網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理等。個(gè)人素養(yǎng)目標(biāo)則應(yīng)包括培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、問題解決能力以及團(tuán)隊(duì)合作精神。學(xué)習(xí)能力目標(biāo)則應(yīng)側(cè)重自主學(xué)習(xí)、持續(xù)學(xué)習(xí)以及批判性思維能力的提升。類似的三維目標(biāo)設(shè)計(jì)可以確保教學(xué)活動(dòng)、評(píng)估方法與學(xué)生的學(xué)習(xí)成果緊密聯(lián)系在一起,從而有效地促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)、技能與素養(yǎng)的全面發(fā)展。
在OBE理念下,可將課程教學(xué)目標(biāo)分為兩方面,即總體課程目標(biāo)與具體課堂目標(biāo)。總體課程目標(biāo)關(guān)注學(xué)生完成整個(gè)課程后,其知識(shí)、能力是否能夠滿足企業(yè)、行業(yè)的實(shí)際需求。而課堂目標(biāo)則針對(duì)每一節(jié)課設(shè)置具體且細(xì)化的目標(biāo)[2]。只有精確掌握每節(jié)課的微觀目標(biāo),才能切實(shí)保障宏觀課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。在實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的過(guò)程中,教師應(yīng)當(dāng)整合教學(xué)目標(biāo),確保教學(xué)設(shè)計(jì)中的相關(guān)元素與該目標(biāo)保持一致,從而幫助學(xué)生理解課程目標(biāo)與具體課堂目標(biāo)之間的邏輯聯(lián)系,確保學(xué)習(xí)成果的正確性與有效性。
2 OBE 理念下高校計(jì)算機(jī)公共課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方案
2.1 創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容,保持與時(shí)俱進(jìn)
在OBE教育理念的指引下,高校公共計(jì)算機(jī)課程(如信息處理技術(shù)課程) 的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)注重現(xiàn)代化與實(shí)用性。為顯著提升學(xué)生的專業(yè)技能及其實(shí)際應(yīng)用能力,課程內(nèi)容需要定期更新,引入最新的信息技術(shù)話題,例如大數(shù)據(jù)分析、人工智能、5G通信以及云計(jì)算等。通過(guò)結(jié)合實(shí)際案例分析、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)等學(xué)習(xí)方式,以及與行業(yè)緊密相關(guān)的課題討論,使學(xué)生在解決具體問題的過(guò)程中逐步建立起計(jì)算機(jī)科學(xué)思維,并培養(yǎng)其解決問題的綜合能力[3]。例如,在介紹大數(shù)據(jù)的基本概念及其在各行各業(yè)的應(yīng)用時(shí),可通過(guò)案例分析,讓學(xué)生使用真實(shí)數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和模式識(shí)別,并指導(dǎo)學(xué)生使用Python或R語(yǔ)言進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,以培養(yǎng)其數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策的能力。在解釋5G技術(shù)原理及其對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的影響時(shí),結(jié)合實(shí)際案例分析5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)(IoT) 設(shè)備通信的具體方案,使學(xué)生充分了解5G技術(shù)在提高數(shù)據(jù)傳輸速率、降低延遲方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
教師亦可充分利用網(wǎng)絡(luò)資源、競(jìng)賽平臺(tái),如WPS 大賽和計(jì)算機(jī)等級(jí)考試等,為學(xué)生提供實(shí)戰(zhàn)演練的機(jī)會(huì)。同時(shí),還可將信息素養(yǎng)大賽和計(jì)算機(jī)等級(jí)考試的真題用作練習(xí),讓學(xué)生提前感受比賽和考試的要求,以提高獲獎(jiǎng)率和證書通過(guò)率。此類實(shí)踐操作訓(xùn)練無(wú)疑會(huì)極大地提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力和解決問題能力。這些活動(dòng)不僅能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,幫助其鞏固所學(xué)知識(shí),還能切實(shí)提高其技術(shù)應(yīng)用能力。例如,通過(guò)參加WPS大賽,學(xué)生可以深入了解辦公軟件的高級(jí)功能與應(yīng)用技巧;而計(jì)算機(jī)等級(jí)考試則能夠幫助學(xué)生驗(yàn)證一段時(shí)間內(nèi)的學(xué)習(xí)成果,并獲得官方認(rèn)證。
最終目標(biāo)是,基于此類課程內(nèi)容的創(chuàng)新設(shè)計(jì),使信息處理技術(shù)成為一門能夠讓學(xué)生緊跟信息技術(shù)發(fā)展步伐的課程。表1簡(jiǎn)要羅列了高校公共計(jì)算機(jī)課程如信息處理技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新點(diǎn)。
2.2 構(gòu)建課程資源,實(shí)施分層教學(xué)
基于OBE理念的高校計(jì)算機(jī)公共課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)研究中,課程資源建設(shè)是保障教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。由于信息處理技術(shù)課程內(nèi)容廣泛但課時(shí)有限,教師須具備篩選優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的重要能力。
具體而言,須對(duì)教學(xué)班級(jí)開展學(xué)情分析工作??紤]到信息處理技術(shù)課程是同學(xué)們進(jìn)入大學(xué)后的第一門計(jì)算機(jī)公共課程,教師可設(shè)計(jì)一份調(diào)查問卷,要求學(xué)生真實(shí)反饋學(xué)習(xí)情況。后續(xù)教師便可根據(jù)問卷結(jié)果,針對(duì)學(xué)習(xí)情況不同的學(xué)生安排針對(duì)性的輔導(dǎo)和練習(xí),以確保學(xué)生充分掌握該課程必要的基礎(chǔ)知識(shí)。在構(gòu)建課程資源的過(guò)程中,教師需要在課程開始前分發(fā)預(yù)習(xí)任務(wù),如慕課視頻、PPT課件、打字練習(xí)等,并將這些預(yù)習(xí)任務(wù)上傳至學(xué)習(xí)平臺(tái),如“超星學(xué)習(xí)通”平臺(tái)。學(xué)生須登錄該平臺(tái)完成預(yù)習(xí),并通過(guò)QQ群或討論區(qū)將遇到的難點(diǎn)問題反饋給教師[4]。在這一模式下,教師可以在課堂教學(xué)中有針對(duì)性地強(qiáng)化重點(diǎn)內(nèi)容、詳細(xì)講解難點(diǎn),確保教學(xué)互動(dòng)順暢,以有效完成教學(xué)任務(wù)。同時(shí),教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生討論并確立實(shí)驗(yàn)報(bào)告的基本架構(gòu),從而提高其寫作質(zhì)量。
此外,教師還應(yīng)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)層次在學(xué)習(xí)平臺(tái)上設(shè)置不同難度的課程資源,如視頻教程、互動(dòng)習(xí)題等,以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。例如,對(duì)于初級(jí)學(xué)生,提供基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)操作和簡(jiǎn)單編程邏輯的視頻和練習(xí);對(duì)于中級(jí)學(xué)生,增加算法、復(fù)雜編程任務(wù)的教程;對(duì)于高級(jí)學(xué)生,則提供人工智能、數(shù)據(jù)科學(xué)等領(lǐng)域的進(jìn)階內(nèi)容。利用學(xué)習(xí)平臺(tái)或社交媒體,如QQ群、微信群,設(shè)立在線答疑時(shí)間。教師可根據(jù)學(xué)生提問進(jìn)行一對(duì)一解答,并鼓勵(lì)學(xué)生間相互解答,形成互助學(xué)習(xí)的氛圍。在線答疑可以定期舉行,教師應(yīng)提前收集問題,分類整理后進(jìn)行針對(duì)性解答。
2.3 開展實(shí)踐活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作能力
在OBE教學(xué)理念的引導(dǎo)下,高校計(jì)算機(jī)公共課程信息處理技術(shù)課程的教學(xué)方案應(yīng)強(qiáng)化理論與實(shí)踐的結(jié)合。在課程的前序章節(jié),即第一、二、三、八、九、十章中,教師主要集中講授基本理論知識(shí),如計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、信息處理基本概念以及計(jì)算機(jī)倫理和法規(guī)等,為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。然而,僅憑理論講解難以實(shí)現(xiàn)深層次的學(xué)習(xí),因此在第四、五、六、七章的教學(xué)過(guò)程中,需特別注重提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力。這些章節(jié)涉及更加具體且操作性強(qiáng)的內(nèi)容,如文本處理、表格制作、PPT制作、數(shù)據(jù)庫(kù)使用等,對(duì)學(xué)生的上機(jī)操作和實(shí)際操作能力提出了更高要求。
為加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),在具體實(shí)施時(shí)可設(shè)計(jì)一系列與實(shí)際緊密結(jié)合的活動(dòng)。例如,在學(xué)習(xí)Excel組件時(shí),可組織一次以“數(shù)據(jù)管理與分析”為主題的實(shí)踐活動(dòng)。在活動(dòng)中,學(xué)生需在教師的指導(dǎo)下,利用已有的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、分析、圖表制作。通過(guò)此類活動(dòng)的有效開展,學(xué)生能夠較好地將所學(xué)理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題中,并基于實(shí)際操作加深對(duì)Excel軟件功能的理解和掌握[5]。
上述實(shí)踐活動(dòng)的有序開展,符合新課改對(duì)高校公共計(jì)算機(jī)課程的要求,為提升學(xué)生綜合能力奠定了基礎(chǔ)。在實(shí)踐操作中,學(xué)生可更直觀地理解理論知識(shí)應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)解決實(shí)際問題可學(xué)會(huì)如何運(yùn)用信息技術(shù)有效地處理和分析數(shù)據(jù),這種學(xué)以致用的過(guò)程令學(xué)生掌握了實(shí)用技能,還培養(yǎng)了其創(chuàng)新思維和終身學(xué)習(xí)能力。總的來(lái)說(shuō),信息處理技術(shù)課程教學(xué)設(shè)計(jì)旨在通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式,培養(yǎng)學(xué)生綜合能力,使其能夠在未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作中更好地利用信息技術(shù),適應(yīng)快速發(fā)展的信息社會(huì)。
2.4 設(shè)計(jì)課后作業(yè),鞏固學(xué)習(xí)成果
OBE理念下高校計(jì)算機(jī)公共課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中,課后鞏固提升也是重要環(huán)節(jié),是確保學(xué)生深入理解應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的關(guān)鍵步驟。有限的課堂教學(xué)時(shí)間不足以覆蓋所有深入學(xué)習(xí)需求,因此教師應(yīng)當(dāng)布置適當(dāng)?shù)恼n后作業(yè)作為對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的必要補(bǔ)充。
對(duì)此,高校計(jì)算機(jī)教師可以項(xiàng)目案例形式布置平時(shí)作業(yè)。這一方式鼓勵(lì)學(xué)生選取表中1到2個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行自主設(shè)計(jì)。結(jié)合課后項(xiàng)目訓(xùn)練,可使學(xué)生更好地鞏固課堂所學(xué)知識(shí),并在設(shè)計(jì)制作過(guò)程中將所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行踐行。遇到問題時(shí),學(xué)生可借助網(wǎng)絡(luò)資源尋找解決方法,或在QQ群內(nèi)提出疑問,教師收集這些問題并給予集中解答,師生間的密切互動(dòng)有效增強(qiáng)了師生交流。
此外,在課后鞏固環(huán)節(jié),還可以引入企業(yè)工程項(xiàng)目作為拓展作業(yè),以進(jìn)一步拓寬學(xué)生的視野。以開發(fā)基于Web 2.0的互動(dòng)式社交媒體平臺(tái)這一企業(yè)工程項(xiàng)目為例,該項(xiàng)目的目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)用戶友好、功能豐富的社交平臺(tái),使用戶能夠輕松地分享內(nèi)容、進(jìn)行交流互動(dòng),并享受個(gè)性化的用戶體驗(yàn)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),學(xué)生需要完成以下幾個(gè)關(guān)鍵步驟:
1) 需求捕捉與分析:學(xué)生需與企業(yè)進(jìn)行深入溝通,以準(zhǔn)確理解項(xiàng)目的需求。這包括確定平臺(tái)的基本功能(如發(fā)帖、評(píng)論、點(diǎn)贊、私信等) 、附加功能(如動(dòng)態(tài)推薦、用戶認(rèn)證、數(shù)據(jù)分析等) 以及非功能性需求(如性能要求、安全性、隱私保護(hù)等) 。在這一階段,學(xué)生將學(xué)習(xí)如何編寫專業(yè)的需求規(guī)格說(shuō)明書,為項(xiàng)目的后續(xù)開發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2) 系統(tǒng)設(shè)計(jì):基于需求分析的結(jié)果,學(xué)生需著手進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),這包括制定系統(tǒng)的架構(gòu)圖、選擇合適的技術(shù)棧、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)模型等。例如,學(xué)生可能會(huì)選擇使用Node.js作為后端服務(wù)框架,利用其非阻塞I/O 特性來(lái)處理大量并發(fā)請(qǐng)求;前端則可能采用React或Vue.js框架來(lái)構(gòu)建響應(yīng)式的用戶界面;在數(shù)據(jù)庫(kù)方面,學(xué)生可以考慮使用MongoDB或PostgreSQL等高效、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。
3) 接口設(shè)計(jì)與開發(fā):學(xué)生需要設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)REST?ful API或GraphQL接口,以確保前端應(yīng)用能夠與后端服務(wù)進(jìn)行有效的交互。這涉及定義清晰的資源路徑、選擇合適的HTTP方法、設(shè)計(jì)請(qǐng)求和響應(yīng)的格式等。在此過(guò)程中,學(xué)生將學(xué)習(xí)如何編寫高效、安全的接口代碼,并確保接口的文檔化、可讀性和可維護(hù)性。
4) 前后端聯(lián)調(diào)與測(cè)試:當(dāng)前后端開發(fā)分別完成后,學(xué)生需要進(jìn)行聯(lián)調(diào)工作,以確保系統(tǒng)各部分能夠協(xié)同工作、順暢運(yùn)行。同時(shí),他們還需進(jìn)行單元測(cè)試、集成測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試,以全面確保代碼的質(zhì)量。此外,學(xué)生還將學(xué)習(xí)如何使用自動(dòng)化測(cè)試工具(如Jest、Selenium) 來(lái)提高測(cè)試工作的效率和準(zhǔn)確性。
5) 部署與運(yùn)維:學(xué)生需將開發(fā)完成的平臺(tái)部署到云服務(wù)器上,并確保其穩(wěn)定運(yùn)行。這包括配置服務(wù)器環(huán)境、設(shè)置域名和SSL證書、進(jìn)行性能優(yōu)化等。學(xué)生還將學(xué)習(xí)如何使用容器化技術(shù)(如Docker) 和持續(xù)集成/持續(xù)部署(CI/CD) 流程來(lái)進(jìn)一步簡(jiǎn)化部署過(guò)程,提高運(yùn)維效率。
通過(guò)以上步驟的實(shí)踐,學(xué)生將在項(xiàng)目中扮演多重角色,如項(xiàng)目經(jīng)理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)師、開發(fā)者、測(cè)試工程師和運(yùn)維工程師等。他們將在實(shí)踐中學(xué)習(xí)如何協(xié)作、溝通、解決問題,并最終交付高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品。教師在項(xiàng)目中應(yīng)提供及時(shí)的指導(dǎo)和反饋,確保學(xué)生能夠按計(jì)劃推進(jìn)項(xiàng)目,并在遇到難題時(shí)提供必要的技術(shù)支持。
由此可見,通過(guò)精心設(shè)計(jì)課后作業(yè)和拓展項(xiàng)目,基于OBE理念的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)能夠切實(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和課堂參與度。
3 結(jié)論
本研究基于成果導(dǎo)向教育(OBE) 理念,對(duì)高校計(jì)算機(jī)公共課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行了實(shí)踐探索。通過(guò)反向設(shè)計(jì)、正向?qū)嵤┑姆椒?,?qiáng)化了學(xué)生的教學(xué)主體地位,同時(shí)結(jié)合了創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容、分層教學(xué)策略以及加強(qiáng)實(shí)踐活動(dòng)等措施,顯著提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及其自主學(xué)習(xí)能力。
后續(xù)研究可聚焦于進(jìn)一步優(yōu)化OBE理念在翻轉(zhuǎn)課堂中的應(yīng)用方案,例如探索在更復(fù)雜教學(xué)環(huán)境下的實(shí)施策略,以及如何有效提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題的能力。此外,還可以研究不同學(xué)科背景下該教學(xué)模式的適應(yīng)性及其改進(jìn)方法,以期在更廣泛的教育領(lǐng)域內(nèi)推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
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【通聯(lián)編輯:張薇】