基于STEM 與OBE 融合的計算機課程模式構建研究

張憲紅

（黑龍江省哈爾濱市黑龍江工程學院，黑龍江 哈爾濱 150000）

一、引言

工程技術類專項人才的培養需要構建符合中國這個社會主義發展中國家的教育發展水平的工程教育質量標準體系。基于學習產出的教育模式（Outcomes -Based Education，縮寫為OBE）是一種教育范式的革新，各國非常重視發展這種教育理念。而STEM (Science，Technology，Engineering and Mathematics)教育理念也已經成為了世界各國教育戰略發展的重中之重。因此，將這兩種教育理念取長補短地融合在一起，可以更好大力培養有科學、技術、工程和數學素養和技能的高科技人才。

二、國內外研究現狀分析

（一）OBE 研究發展

OBE 理念源于美國和澳大利亞，近年，國內外對于高等工程教育質量標準問題都有著不同程度的研究。《評估學生學習：常識指南》一文中論述了其發展的相關事宜[1]。博格和霍爾在《高等教育中的質量與問責》中也進行了整體上的探討[2]。班塔在《評估學生通識教育的成績》和《評估學生的學科學習》中從教師、學生、認證三個維度對評估進行了討論[3]。

我國近幾年也開始關注OBE 這一熱點問題。王建成研究了本科教育和學生的學習質量[4]。吳麗華等人探討了這種評估方式對我國本科教學水平評估工作的影響[5]。此外，唐立國等人更是提出在開展OBE，從而實現對工程應用型人才的質量監控[6]。但是，目前國內OBE 的發展還不完善，為了開展符合我國國情的OBE 質量認證和培養模式還需要進行進一步的創新。

（二）STEM 研究發展

STEM的價值可追溯到第二次世界大戰時期。1983年，美國杰出教育委員會（NCEE）發布教育報告首次出現了整合科學、技術和數學的想法。1986 年，美國國家科學委員會發表報告首次明確綱領性建議。2007 年深采用整合性STEM 教育學科整合的獨特之處[7]。國內高等學校基于STEM 理念的教育研究不多，一些研究也主要集中在小學和中學的科學教學。

因此，在以OBE 為基礎教育改革理念的高等學校的課程中融入STEM 教育理念是非常有必要的。

三、構建基于STEM 與OBE 融合的計算機課程模式

本文結合高等學校計算機教育的目標和現狀，提出基于STEM 與OBE 融合的計算機課程模式原型。

（一）情景設計

計算機類課程情境的設計依據教學模式的原則，并符合教學模式的要求。由于學生對計算機類課程的大背景有些不熟悉，因此教師安排了背景的鋪墊。教師介紹其課程的工程的過程，并突出其重要性，簡單介紹工作過程。讓學生從職業的角度對項目有所了解，同時自然地引出課程。

（二）學習支持設計

為了支持課程的順利開展，教師可以給學生提供了多份支持性的學習項目，如：（1）課程大綱及任務書；（2）知識清單；（3）實驗操作手冊；（4）方案設計書；（5）方案改進書；（6）評分標準；（7）工作總結表。

（三）教學實施效果反思和調整

教學實施效果評價主要是對教學實施具體過程進行反饋，從中可分析出，教學是否達到教學目標。根據學生的課堂表現與課后訪談的結果評價，對教學模式原型進行調整，又下一輪課程的開展提供改進意見和方法指導。根據教學評價意見，結合反思教學對教學模式原型進巧調整。整體來說，有工程情境的調整、教學環節的調整及評價環節的調整。根據這些調整，會得到第一次修正后的教學模式，達到持續改進的一個過程。

四、總結

本文旨在通過對STEM 教育理論與OBE 教學實踐的分析和研究，嘗試基于STEM與OBE 融合的計算機課程模式原型的構建。工程教育質量標準體系作為一則STEM課程教學設計的參考，在一定程度上可以豐富高校工程類課程的教學模式和設計的相關理論，同時借助STEM 教育理念促進學生科學素養的養成，為我國高校課程改革與工程教育質量標準體系的發展提供一定借鑒。