成果導向的程序設計課程教學改革與實踐

張麗華 許美玲

摘要：成果導向教育是我國高等教育改革的主要方向，其不僅適用于工程教育專業認證領域，而且也為課程教學改革提供了有效途徑。作者提出，在程序設計課程中采用成果導向的教學設計，以學生為中心，明確定義預期的學習成果，精心組織教學活動，并通過持續的評價和反饋，幫助學生獲得知識，提升能力和素質，能達到提高人才培養質量的目的。通過教學實踐證明，這樣的教學設計與實施成效明顯。

關鍵詞：成果導向教育;學習成果;教學設計;評價

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2021）06-0090-04

● 引言

當前，我國經濟發展正在向創新驅動轉型，經濟社會發展迫切需要高校培養大量高素質的應用型人才。但是，面對前所未有的機遇和挑戰，我國高等教育還未完全適應國家經濟社會發展的要求，創新型、實用型、復合型人才緊缺。2019年9月教育部出臺《關于深化本科教育教學改革全面提高人才培養質量的意見》（教高〔2019〕6號），要求堅持立德樹人，圍繞學生忙起來、教師強起來、管理嚴起來、效果實起來，深化本科教育教學改革，反映了國家對全面振興本科教育，提高人才培養質量的迫切要求。

● 成果導向教育

OBE（outcome-based education）即成果導向教育，是一種以學生的學習成果（learning outcomes）為導向的教育理念，由Spady等人于1981年首次提出。經過此后十年左右的發展，成果導向教育形成了比較完整的理論體系，并很快得到了人們的重視與認可，成為美國、英國、加拿大等國家教育改革的主流理念。[1-2]2016年6月，我國成為《華盛頓協議》正式簽約成員。在工程教育專業認證的帶動下，基于OBE的工程教育改革在我國方興未艾，成為應用型人才培養體系改革的核心理念。[3]無論是從實現人才培養目標的高度，還是針對具體的某門課程的設計與評價，OBE理念都可以發揮卓著的成效。對OBE的研究也經歷了由局限于宏觀的人才培養教育教學理念到微觀的課程論拓展的階段。[4]深入實施應用型人才培養的抓手就是課程建設，課程是人才培養的核心要素。課堂教學在本科人才培養體系中占據中心地位，深化課堂教學改革，提高課堂教學質量，是提高人才培養質量的突破口和關鍵點。[5]以學生為中心、成果導向和持續改進是OBE理念的核心，而以學生為中心更是體現了其核心價值，決定了教育質量評價的最終落腳點在于學生的學習成果。

成果導向的課程教學設計采用“反向設計、正向實施”的方法，首先明確定義學生在課程結束時要達到的預期成果，然后進行教學策略的設計（課程設計、教學環境設計、課程支持等）和評價設計，以確保達到設計的最終成果。“預期的學習成果”既是起點又是終點，最大程度上保證了教學目標與結果的一致性[6]，如圖1所示。這樣的教學設計目標明確，思路清晰，可操作性強。筆者在主講的“高級語言程序設計”課程教學中采用成果導向的教學設計方法，體現“兩性一度”的標準，將知識、能力、素質有機融合起來，培養學生的高階思維能力，利用信息技術創新教與學，讓學生在不斷的挑戰中實現成長[7][8]，獲得明顯的教學成效。

● 成果導向的課程教學改革與實踐

筆者長期從事程序設計課程教學，并不斷嘗試進行課程教學的改革。筆者先后進行了協作討論式教學和基于微課的翻轉課堂教學模式的探索，在此過程中，成果導向的理念逐漸清晰，形成了成果導向的教學路徑。

1.明確學習成果

課程目標即預期的課程學習成果，既要呈現知識，又要促進能力，并引導學生形成正確的價值觀和情感態度。筆者將“高級語言程序設計”課程的預期學習成果分為三部分：知識、能力和素質。①知識。程序設計是計算機專業的基礎，是進一步學習其他專業知識的第一步階梯。因此，學生學習該課程的目標之一就是能夠清晰表達程序設計相關的基礎知識和基本概念，辨別處理不同數據的操作特點和基本方法，為后續專業課程的學習與實踐打下良好的基礎。對課程相關知識體系進行梳理。根據布魯姆教育目標分類法，將課程知識從認知過程維度分為記憶（Remember）、理解（Understand）、應用（Apply）、分析（Analyze）、評價（Evaluate）、創造（Create）六大類，將課程學習成果（Course Learning Outcomes，簡稱CLO）分解為若干單元學習成果（Unit Learning Outcomes，簡稱ULO）。根據不同知識點的認知要求，采用不同的教學策略和評價標準，可以更好地保障學習成果、教學活動和評價的一致性。②能力。從能力提升的角度，學習該課程的目標是使學生具備初步的算法設計能力，并能利用程序流程圖來表達算法設計思想，編寫結構清晰、可讀性較好的程序。初步具備運用高級語言和其他領域知識解決實際問題的能力。③素質。在課程思政和綜合素養方面，通過課程的學習，使學生具備獨立思考、求真務實的良好品質和自主學習能力，體現創新、協作、奉獻和在團隊中發揮作用的能力。培養學生探索未知、勇攀科學高峰的責任感和使命感。

2.設計教學邏輯

在課程教學過程中，重視學生參與學習的過程，以及學生在此過程中的獲得。單元學習成果的達成均采用如下頁圖2所示的邏輯進行設計。每個單元成果的獲得不僅通過課堂教學，更是在課后實踐的過程中加深理解和應用。在講授新的單元知識前對上一單元的學習成果進一步評測，幫助學生即時糾正錯誤，為最終獲得學習成果而努力。在小組分享環節，讓學生分工合作、積極交流，通過查閱相關資料，拓寬視野，通過分析、評價等高階思維活動重新理解和表征已有的知識，豐富原有的知識結構。[9]

隨著課程內容的逐步深入，形成“螺旋式上升”的循環教學設計，營造了“成果導向”的學習氛圍，單元學習成果外化為個人行動，學生自覺用成果導向來審視自己的學習，使各階段性學習變得有價值有意義，形成階段性成果的積累，學習的執行力不斷加強。

3.增強師生互動

當前，很多高校教師仍然局限于教學是“教師把知識、技能傳授給學生”的傳統認識，強調大學生已經成年了，學習要靠自覺。教師一個人在講臺上唱“獨角戲”的課堂比比皆是。這種照本宣科、缺乏互動的課堂氛圍很難激發學生的學習興趣，于是大學課堂中“低頭族”現象日益增多。在這樣的課堂中，即便教師把問題講得再透徹，也很難保證學生有什么收獲。古希臘學者普羅塔戈說過：“學生的頭腦不是需要被填滿的容器，而是需要被點燃的火把?！睆恼J知科學和控制理論的角度，課堂師生雙向交流的過程實際上是系統間不斷反饋修正的過程。這種及時、高頻率的反饋修正起著刺激、加深的作用，可以進一步引發學生的思考，推進課堂討論，提高學生的參與度。當然，教學互動不能停留在淺層次、簡單化的“一問一答”上，要結合啟發式、探究式和討論式等多種教學方法，構建信息技術與教學深度融合的師生“強互動”的課堂。[10]采用實時答題、隨機抽查和一起來“找茬”等豐富多樣的互動形式，充分激活學生的思維，點燃學生的參與熱情。[11]當然，教師要根據教學情境，把握提問的時機，控制提問的難度，并適時引導啟發，讓學生學會清晰地表達自己的見解。教師也要對學生的作答情況進行即時點評，這樣會對學生的學習效果帶來積極的影響。[12]

4.重視及時反饋

持續測評并及時反饋是達到預期學習成果最大化的最直接的途徑，也符合當代大學生在學習過程中的快速反饋訴求。筆者在教學中主要設計了以下幾個環節。

（1）隨堂測。對前一單元的學習進行課堂測試，將總體情況（測試的平均分、每個分數段人數等）及時反饋給學生，并有針對性地講解題目（正確率低的題細講），激勵并幫助學生為獲得階段性的學習成果而努力。

（2）課中答。利用智能教學工具，通過限時推題、投稿反饋、彈幕討論、隨機選人等功能進行實時測試和反饋，即時反映學生對相關知識的掌握情況。

（3）實驗練。要求學生在實驗平臺上完成適量的編程實驗題，題目的設計從簡單到復雜，體現一定的挑戰度。學生在平臺上提交的程序能實時得到反饋，各類錯誤信息一目了然。學生可以根據報錯信息尋找問題的根源，不斷調試程序直到得到正確結果。該平臺還設有排名機制，大大激發了學生的興趣和挑戰欲望。在此過程中，學生不僅掌握了相關知識點，提高了編程能力，而且磨練了意志。

（4）合作學。4～5人組建學習小組，小組長組織團隊成員協商確定主題，圍繞一個問題進行深入發掘和探究，并協作完成“上課”的準備工作（搜集資料、準備實例、制作課件等）。因為知識事先經過了內化，所以在課堂分享環節，更容易開拓思路，產生深入探討。當然，如果在分享與討論中出現停滯于某一個層面而難以深入的局面，這時候就需要教師在課堂上實時點撥、引導，所以對教師掌控課堂的能力提出了更高的要求。最后，通過交叉互評的方式對該小組的成果進行評價與反饋。在此過程中，不僅培養了學生的團隊協作能力，而且激發了學生的分析、評價、創新等高階思維。

5.注重過程考核

學習與考評是教學的兩個方面。結果性考核不能顧及學生在學習過程中的表現，更不能充分發揮考評對學習的促進作用。過程性考核是階段性學習成果、教學活動和考核評價組成的完整的閉環系統的核心要素，能達到以考輔教、以考促學的目的，同時也為課程成績的評定提供依據。“高級語言程序設計”課程的過程性考核成績占總評成績的50%，由五部分組成：作業與實驗、隨堂測試、小組分享與課堂表現、期中測試和課堂考勤。通過持續不間斷的評測并及時反饋，一方面使學生明白自己的學習行為與預期目標的差距，提醒學生及時調整策略，激勵學生主動學習、刻苦學習，另一方面使學生不斷體驗到實現某一階段目標或某一方面目標的喜悅，從而保持長久旺盛的行為內驅力。筆者對近兩年教學班的課堂測試成績與期末成績進行了Pearson線性相關性分析，線性相關指數r分別為0.74和0.8，呈現出顯著的正相關性。

● 教學成效

通過教學實踐，成果導向的教學設計與實施成效明顯。80%的學生覺得結合信息化技術的課堂符合時代進步的步伐，64.8%的學生認為課堂互動非常好，30.5%的學生認為課堂互動比較好。通過交互式實驗教學平臺完成編程，80%的學生認為提交的程序能及時得到反饋提高了效率，其中，59.1%的學生覺得激發了學習動力，87.6%的學生認為小組合作學習使人有團隊歸屬感，大家能互幫互助一起進步，在小組分享環節開拓了思路，學會了解決問題的方法。學生對本課程的總體滿意率超過93%，其中59.1%的學生表示非常滿意，34.3%的學生表示滿意。

● 結束語

教學是一門藝術，有效的教學策略是教師通過各種手段和方法激發學生的興趣，讓他們積極參與學習活動，學會主動學習，幫助他們發掘學習的潛能，使學會變成會學。成果導向的教學設計為實現有效的教學提供了清晰的路徑。當然，教學是一個動態變化的過程，教師要通過不斷的教學實踐，從教師的教和學生的學兩個方面不斷總結經驗，查找不足，研究和探索新的思路和方法，促進學習目標的達成，提高人才培養質量。

參考文獻：

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[11]雷洪德，于晴，陽純仁.課堂發言的障礙——對本科生課堂沉默現象的訪談分析[J].高等教育研究，2017（12）：81-89.

[12]張靜華.本科課堂教學中的師生互動：現狀及其效果[J].教育發展研究，2019，39（23）：10-17.

作者簡介：張麗華，副教授，研究方向為智能信息處理、數據庫技術。

基金項目：浙江省高等教育“十三五”第一批教學改革研究項目“基于OBE理念的計算機類專業應用型人才培養體系研究”（jg20180526）;嘉興學院南湖學院課堂教學改革項目“基于案例驅動的Web程序設計課程教學改革”（N414541907）。