基于OBE理念的計算機課程教學改革與創新研究

中圖分類號：TP399 文獻標志碼：A

0 引言

為順應新工科的發展趨勢，迎合時代的發展需求，對計算機專業教育教學方向和教學內容做出相應的調整和優化，從“知識傳授”向“能力培養”轉型，培養具有自主學習能力、創新能力、團隊協作解決復雜問題能力以及產業適配性的人才。針對傳統教學中“課程體系割裂”“思維能力不足”“實踐教學滯后”等問題，開展“基于OBE理念的計算機課程體系改革”項目研究，構建“能力遞進、產教融合”的新型教學模式[]

1OBE理念的核心內涵與實施框架

1.1 OBE理念的核心內涵

OBE 的核心內涵主要指四大原則，分別如下[2]：

（1)清楚聚焦(ClearFocus)：以產業需求為導向，明確學生畢業時應具備的核心能力（如計算思維、系統設計能力、工程實踐能力），將能力目標轉化為可量化的課程學習成果。（2）擴大機會（ExpandedOpportunities）：尊重學生個體差異，通過分層教學、個性化項目設計等方式，為不同基礎的學生提供達成成果的多元路徑。（3)提高期待（HigherExpectations）：設定挑戰性目標，鼓勵學生通過深度學習實現能力進階，例如：要求學生在課程設計中完成“從問題建模到系統實現”的全流程實踐。（4）反向設計（BackwardDesign)：以“最終成果\"（如畢業設計、企業項目開發）為起點，逆向推導各階段課程的知識與能力支撐，確保教學內容與能力目標緊密映射。

1.2計算機專業OBE教學框架設計

構建“三維一體\"OBE實施框架，包括目標層、實施層以及保障層，如圖1所示。

1. 2. 1 目標層

對接新工科“工程實踐與創新能力”要求，明確“培養什么樣的人才”，明確計算機專業學生的核心能力和要求，定期調研IT行業趨勢，將產業需求作為衡量學習效果的重要標準，適時修改培養方案，確保培養方案的時效性。

1. 2. 2 實施層

根據目標層的要求，反向設計教學環節，對教學方法進行創新。例如：采用翻轉課堂、項目式學習模式、案例驅動教學，提高學生的學習興趣，激發學生的能動性和創新性。根據學生的不同水平，采用分組教學法。不同水平的學生衡量標準不一樣，故實行分層教學。在實踐環節，引入企業真實案例，引導學生探索前沿科技。改變傳統的期末考試筆試等考試形式，對評價機制進行改革。采用“課程體系重構一教學策略創新一實踐平臺搭建—評價機制改革”的閉環流程，實現能力培養的全程滲透[3]

1. 2. 3 保障層

引入企業導師參與培養方案制定、建立“雙師型”教學團隊、建設校企共建實驗室，確保教學資源與成果目標匹配。

圖1 OBE實施框架

1.3基于OBE的計算機課程改革實踐路徑

1.3.1課程體系重構從“知識碎片化\"到“能力系統化\"轉變。

在OBE理念下，項目組以“解決復雜工程問題”為導向，重構“通識-基礎-核心-實踐”4層課程體系，如表1所示。

表1OBE導向的計算機課程體系重構

為打破傳統學科壁壘，解決計算機課程的“課程孤島”“知識碎片化”“實踐斷層”現象，須融入OBE理念，建立知識融合型、能力導向型的新型課程體系[4]。如\"數據結構”（軟件)“計算機組成原理”（硬件)與“操作系統”（軟件)缺乏聯動，導致學生難以構建完整的知識體系，學生難以理解“軟硬件協同工作”機制。鑒于此，為培養學生系統思維與跨學科實踐能力，設計了跨課程綜合項目“簡易操作系統內存管理系統設計與實現”，該實驗需要學生假設在一款嵌入式計算機系統中，設計高效的內存管理模塊，實現內存分配、回收與地址轉換功能。通過軟硬件聯合調試實現進程調度功能。通過這樣的聯動設計，學生將深刻理解計算機系統“從硬件架構到軟件策略”的協同工作原理，解決問題的系統性思維顯著提升，培養了學生\"全局視野 + 工程實踐”的核心能力[5]

1.3.2教學策略創新

從“教師中心”到“學生驅動”進行改革創新。

（1)項目式翻轉課堂（PBL + Flipped Classroom）。

以“數據庫原理及應用”課程為例，實施“課前自主學習-課中項目研討-課后拓展實踐”的翻轉模式[6]

課前：學生通過慕課平臺學習SQL語法、事務管理等基礎知識，完成“S-T\"數據庫的設計，包括數據庫表設計、數據庫關系圖設計、數據庫的基本SQL操作等。

課中：以小組為單位展示設計方案，教師引導討論“數據冗余消除”“數據查詢”等核心問題，結合企業真實案例(如教師-學生授課系統)深化理解。

課后：布置“增量式項目”，在實現查詢功能的基礎上，進一步研究存儲過程和觸發器，進而完成分布式事務的模擬。

成效：學生從“被動接受知識\"轉變為“主動解決問題”，課程滿意度從 68% 提升至 89% 。

(2)分層教學與個性化指導。

針對學生基礎差異，分小組教學。例如：在教授“編譯原理”時，設計討論環節，根據學生水平，分成不同學習小組，基礎比較好的為一組，基礎一般的為一組，側重教學，達到螺旋上升的學習效果，實現OBE的學習目標[7]

1.3.3實踐教學強化

從“驗證性實驗”到“產業級項目”，理論和實踐相結合。

(1)校企共建實踐平臺。

與本地IT企業合作建立“新工科實訓基地”，引入企業真實項目，實施“雙導師制”。學校老師指導學生將課程知識（如Java EE、SpringBoot，SQLServer）應用于項自開發。企業導師負責項目需求分析、開發規范培訓及進度把控。

(2)學科競賽驅動創新。

組織學生參加“藍橋杯”“中國高校計算機大賽”“新華三杯”“閩盾杯”“中國大學生工程實踐與創新能力大賽”等賽事，將競賽題自轉化為課程實踐內容，進一步提高學生的自主學習能力，培養創新型人才。

1.3.4評價機制改革

“單一考核\"轉為“多元達成度”評價。

OBE理念強調“成果導向的評價”，項目組構建“三維度、全過程”評價體系，包括過程性評價、終結性評價以及第三方評價。過程性評價側重培養學生的自主學習和創新性能力，包括課堂討論、小組互評、組內互評、項目階段性成果等，占 40% 。終結性評價考核學生對核心能力、知識的掌握程度，理論是基礎，以期末考試、實驗練習、課程設計為主，占 50% ；第三方評價指企業工程師對學生實習項自進行評估，占10% ，須結合產業情況進行正向反饋，以期及時調整培養方案，培養適合企業和社會需要的人才[8]

1.3.5 改革成效與挑戰

實行OBE理念的計算機專業教學改革，取得了一定的改革成效。教學資源得到優化，學生能力得到提升，產業認知度得到提高。2024—2025年，學生榮獲新華三杯全國大學生數字技術大賽全國一等獎、全國大學生物聯網設計競賽（華為杯)全國二等獎、中國大學生工程實踐與創新能力大賽銅獎、省第五屆“閩盾杯”網絡空間安全大賽（黑盾賽道）一等獎。與多家企業簽訂人才培養協議，畢業生就業率穩定在95% 以上，專業對口率從 70% 提升至 85% 。

挑戰包括：（1)教師角色轉型。部分教師對OBE理念理解不足，須加強“反向設計”“形成性評價”等培訓。(2)學生適應性差異。少數基礎薄弱學生在項目驅動教學中存在畏難情緒，須進一步完善“補習機制”與個性化指導方案。（3)持續改進機制深化。目前成果評價主要依賴校內數據，未來須引入更權威的第三方認證(如工程教育專業認證）。

綜上，結合OBE理念的教學實施舉措如圖2所示。

圖2基于OBE的教學實施

2結語

實踐表明，OBE理念為計算機課程教學改革提供了科學的方法論：通過反向設計課程體系，創新教學策略，強化產教融合實踐，構建多元評價機制，有效解決了傳統教學中“能力培養模糊、實踐脫節”等問題。未來研究可進一步拓展以下方向：（1)跨學科融合。探索“計算機 + 農林”的交叉課程（如農業大數據分析），深化新工科人才培養特色。（2)數字化工具應用。引入AI輔助教學平臺，實現學習成果的實時追蹤與智能反饋。（3)長效評價機制。建立畢業生職業發展數據庫，跟蹤OBE培養成效的長期影響。

OBE導向的教學改革不僅是方法創新，更是教育理念的范式轉變[9-10]。OBE 反向設計教學與評價標準，強調以學生為中心，以學習成果為驅動力，重新規范教學過程和行為，通過建立持續改革機制，幫助學生培養創造性思維、分析和總結信息的能力、策劃和組織的能力等，為新工科背景下高素質人才培養貢獻更多實踐智慧。

參考文獻

[1]李旭茹.基于OBE理念的計算機組成原理課程思政教學改革與實踐[J].電腦知識與技術，2025（1）：143-145.

[2]段艷明，肖輝輝.融入OBE理念的計算機類課程線上線下混合教學改革研究[J].辦公自動化，2024(16):32-34，90.

[3]黎曉鳳.基于OBE理念的計算機專業課程思政教學改革與實踐研究：以軟件工程課程為例[J].大學教育，2024(14) :101-105.

[4]翁國秀.基于OBE理念的高校計算機專業創新創業人才培養探析[J].大學，2025（1)：105-108.

[5]呂夢婕，胡素君，樊衛北.新工科背景下基于OBE

理念的計算機網絡課程改革探索[J].大學教育，2024(22):43-47.

[6]梁祥瑩，嚴輝，汪淼，等.基于OBE理念的計算機組成原理教學實踐與探索［J].中國建設教育，2024(2):91-93.

[7]王晨，胡成松，陳立佳，等.基于OBE理念的BOPPPS教學模式在計算機專業教學中的探索與實踐[J].電子元器件與信息技術，2024（10)：57-59，63.

[8]雷敬婕.基于OBE理念的計算機專業嵌入式課程群教學改革與實踐[J].科技視界，2024(29)：31-33.

[9]蹇柯，胡良蘭，楊秋鴻，等.OBE理念的大學計算機課程教學研究與實踐［J].科技視界，2024（26）：29-32.

[10]閻維青，賀利堅.基于OBE理念的計算機專業畢業設計教學方案重構［J].計算機教育，2024（8）：159-164.

(編輯 王永超)

Research on the reform and innovation of computer course teaching based on OBE concept

LI Panpan，ZHAO Hao (Jinshan College of Fujian Agriculture and Forestry University， Fuzhou 35OOO2， China)

Abstract:Thetraditional computer course teaching model of“teacher centered，student asisted”faces problems such as“lack of innovation ability”and“disconnection from practice”.To solvetheseproblems，Outcome Based Education (OBE）- student-centered，outcome driven，and reverse design application，has emerged.In the processof restructuring the curiculum system，strengthening practical teaching，innovating teaching strategies，and reforming evaluation mechanisms，incorporating theOBEconcept and combining the reform practicesof computer related courses can efctively enhance students’practical and innovativeabilities.Practice has shown that introducing the OBE concept into computer science courses can significantly improve the quality of computer science talent cultivation and provide new ideas for teaching reform in other disciplines.

Key words:OBE；new engineering；achievement driven；practical teaching；evaluation mechanism