基于OBE理念和PBL方法的《程序設計基礎》混合式教學模式研究

任靜靜，王亞利

（信息工程大學洛陽校區，洛陽471003）

0 引言

《程序設計基礎》是一門面向非計算機專業的通識必修課程。課程授課對象為我校語言類本科專業，開設學期為大三下學期，學時為32學時，先修課程為《大學計算機基礎》。課程以Python語言開展教學，具有實踐性比較強的特點。

當前課程教學存在的問題主要體現在：①課程學時少內容多；②課堂中教師為主導，學生積極性和參與度不高；③學生在學習能力和學習興趣上存在個體差異，目前的教學方法比較單一，不能滿足學生的個性化學習需求；④不能及時掌握學生學習成效和學生存在的問題；⑤評價方式比較單一，缺少學生過程性學習評價方法。

為解決以上問題，本文提出基于OBE理念和PBL教學法的混合式教學模式[1]，如圖1所示。

圖1 線上線下混合式教學模式

基于OBE教學理念和PBL教學法的混合式教學模式的內涵理解：

（1）基于成果導向OBE教育理念，明確教學目標、重構教學內容、設計教學過程和考核評價原則；

（2）線上和線下相結合，線上主要進行知識點學習和知識點實踐，線下課堂進行應用案例實踐。

（3）線上學習、評測和課程實踐依托中國大學MOOC平臺、雨課堂和EduCoder實訓平臺。MOOC主要用于知識點學習；雨課堂的功能主要用于知識點學習評測、互動討論及收集學生疑問；EduCoder（頭歌）是一個通用開發和實踐平臺，以闖關形式進行課程實踐，提高學生積極性。

（4）線下課堂主要采用PBL教學法，強調學生的參與度。

1 OBE教學理念

成果導向教育（Outcome Based Education，OBE）作為一種先進的教育理念，于1981年由Spady等人提出后，很快得到了人們的重視與認可，并已成為美國、英國、加拿大等國家教育改革的主流理念。

OBE是一種以學生的學習成果（Learning Out?comes）為導向的教育理念，內涵是“成果導向、以學生為中心、持續改進”[2-3]。OBE教學理念體現了以學生為主體，以學習成果為主導的思想，本質上以“定義預期學習成果—實現預期學習成果—評估預期學習成果”為主線，在學習成果驅動下重構教學內容、開展教學設計、教學實施和教學評估。根據課程教學目標來定義預期學習成果，這里的學習成果是指學生最終取得的學習結果，包括知識、能力和情感價值觀等。采用適當的方法來實現預期的學習成果，然后在實現預期學習成果過程中，對階段成果進行評價，并根據評價結果來持續改進實現預期學習成果的過程。OBE教學理念與教學各環節的對應關系如圖2所示。

圖2 OBE教學理念與教學各環節對應關系

2 明確教學目標

結合我校“語言+技術”復合型人才培養的目標，程序設計課程著重培養學生利用計算思維分析問題、解決問題的能力，并能夠利用Python語言解決NLP方向的實際問題。具體教學目標如表1所示。

表1 基于OBE教學理念的《程序設計基礎》教學目標

續表

3 重構教學內容

傳統的教學內容往往按照課程章節及知識點進行分解[4]，如圖3所示，這種內容組織方式具有單一和程式化的特點，學生僅僅停留在對碎片化知識的理解上，不能很好地培養問題求解能力。為了使得線上學習和線下學習相結合，將教學內容進行重構，線上進行知識點學習和知識點案例實踐，線下課堂進行知識點應用和綜合應用實踐，課后進行知識點的拓展應用實踐，構建了知識點案例庫、知識點應用案例庫和綜合應用案例庫，如圖4所示。

圖3 傳統教學內容體系

圖4 “以案例為中心”的教學內容

在OBE教學理念指導下，明確課程教學目標之后，根據授課對象特征、教學內容本身的特點和認知規律，重構教學內容，遵循以下兩個原則：注重知識的前后關聯，由淺入深，逐步深入；以案例為導向，將抽象的知識貫穿在問題求解過程中；兼顧知識的碎片化和系統性之間的關系，既有體現知識碎片和獨立性的小案例，又有貫穿多個知識的綜合應用案例，加深學生理解每個知識在整個內容體系中的作用，不僅看到樹木還能看到整片森林。

4 混合式教學設計與實施

4.1 教學設計方案

根據知識點的多少和難易程序設計一個知識單元的實施過程，如果知識單元比較簡單，僅需要利用線下課堂的課前完成線上學習，不單獨占用課時來完成線上學習；如果知識點內容比較多且有一定難度，需要占用課時來完成線上學習，充足的線上學習時間來保證學習效果。在每個知識單元之初，發放單元學習任務單，對應線上和線下的各個環節的內容和任務。

4.1.1 線上學習

教師在EduCoder平臺提供輔助學習資源（學習任務單和重難點知識講解視頻），利用雨課堂發布測試題目，重在考查學生對知識點的理解和掌握的情況。學生進行MOOC學習，完成雨課堂中的測試題目和Edu?Coder實訓平臺的闖關題目。該過程以學生的自主學習為主，教師做好問題和討論的引導，在雨課堂中發布討論題目，鼓勵生生互動，調動學生學習積極性，為線下以知識點應用為主的教學做好鋪墊。

4.1.2 線下課堂

課前：學生思考線下課堂中的知識點應用案例，為課堂中的討論互動做好鋪墊。

課堂：首先引導學生對線上知識進行梳理、總結并歸納成完整的知識體系，此過程需要教師進行知識點深層次的提問。后續的教學實施基于OBE教學理念，分析知識點應用案例，采用PBL（Problem-Based Learn?ing，PBL）問題驅動教學法[5]，按照“提出問題—分析問題—求解問題——拓展應用”的思路，將教學目標在解決問題和拓展應用實踐中達成。具體過程：引入應用案例，學生分小組進行案例分析及討論，提出要解決的問題，形成求解問題方案，最后在EduCoder實訓平臺進行案例編程實現。教師引導學生分析對比多種不同的解決方案，開拓了學生的思路，加深學生對知識點的理解和應用，完成了知識的內化，同時鍛煉了學生表達能力以及解決復雜問題的能力，在此過程適時融入課程思政元素。最后引導學生對案例功能進行拓展，為后續知識的學習做好鋪墊，激發學生學習積極性。

課后：本課程構建了貫穿整門課程的案例庫，完成一個知識單元的學習便能夠完成案例的部分功能，學生在EduCoder實訓平臺中完成案例的相應功能，課程結束時完成了案例的所有功能，學生有很大的成就感。課程學習之初，學生分小組選定課程設計題目，隨著課程學習逐步完成課程設計。多種形式的案例和課程設計都體現了OBE教學理念的應用。

4.2 具體實施步驟

以《字典及應用》為例詳細說明教學設計過程。

4.2.1 教學目標

根據布魯姆學習目標分類法，對本知識模塊的教學內容設置了六個層面的教學目標，如表2所示。

表2 《字典及應用》教學目標

4.2.2 教學內容設計與資源整合

根據混合式教學模式的內容劃分準則，線上進行知識點的理論學習及知識點案例實踐，本課程所選的MOOC課程為北京理工大學嵩天老師團隊的《程序設計基礎》，線下課堂進行應用案例和拓展案例的分析實踐，如表3所示。

表3 《字典及應用》內容及資源

4.2.3 教學過程與實施

（1）線上學習過程。學生在EduCoder平臺查看學習任務單，如表4所示，觀看中國大學MOOC視頻，查看雨課堂發布的和自測題目，回答由教師或學生提出的交流討論帖。

表4 《字典及應用》學習任務單

（2）線下學習過程

課前：思考如何得出“2020年美國國政咨文”中的各單詞頻率。

課中：教師利用30分鐘左右的時間以問題互動的形式梳理線上學習知識點，引導展開案例分析及討論，根據討論的結果由學生自主或者協作完成案例求解，并在EduCoder平臺實踐。案例求解過程中教師進行協助指導，對于有問題的同學有針對性的指導。

課后：如何根據詞頻排序？

4.3 教學評價

課程采用多元評價手段，過程性和終結性考評相結合[6]，對學生的學習過程和學習效果評價。評價的模塊、所占比重、評價具體內容和作用如表5所示。

表5 多元評價方法

5 結語

混合式教學是“互聯網+”環境下的教學改革方向的大趨勢，是更好地突出“以學生為中心”的教學模式。混合式教學模式的實施需要教師和學生通力配合，需要教師設計開發豐富的立體化資源，精心的課堂教學設計，調動起學生的興趣積極性，做好學生的引導和答疑。學生需要投入時間完成線上學習，需要在線下課堂中團隊協作及積極思考。