朱萍 李玲 徐喆

隨著現(xiàn)代教育理念的發(fā)展，傳統(tǒng)教學(xué)模式日趨被多元化的教學(xué)設(shè)計(jì)取代，本文旨在探討基于OBE（探索、研究、觀察、經(jīng)驗(yàn)）的實(shí)踐課程多元化教學(xué)設(shè)計(jì)方案。OBE模型是一種教育實(shí)踐，它將教師在課堂上引導(dǎo)學(xué)生探索、研究、觀察和運(yùn)用自己的經(jīng)驗(yàn)等活動(dòng)相結(jié)合，以更有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和活動(dòng)參與度。本文的研究可以為現(xiàn)代實(shí)踐課程的多元化教學(xué)設(shè)計(jì)提供參考，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，并使學(xué)生在實(shí)踐中更加深入地體會(huì)學(xué)習(xí)的價(jià)值。本次研究注重學(xué)生的主體性，強(qiáng)調(diào)通過多元化的學(xué)習(xí)活動(dòng)提高教學(xué)質(zhì)量，旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)造力。本文就OBE-CDIO理念在教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)分析，旨在探討這一理念在教學(xué)實(shí)踐中的實(shí)施效果及其優(yōu)勢(shì)。

為深入貫徹《中共中央國(guó)務(wù)院深化新時(shí)代教育評(píng)價(jià)改革總體方案》，探索建立新的課程評(píng)價(jià)體系，優(yōu)化檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的方法途徑，挖掘提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素，融合了OBE-CDIO的教學(xué)方式便是實(shí)現(xiàn)以上需求的一種有效評(píng)價(jià)方法。它提出了一個(gè)具有多重競(jìng)爭(zhēng)力多元化教學(xué)模式，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)立的教學(xué)目標(biāo)，幫助學(xué)生提升學(xué)習(xí)能力。本文研究的主要內(nèi)容就是通過對(duì)當(dāng)前應(yīng)用型本科院校內(nèi)程序設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)方式轉(zhuǎn)變，通過融合OBE-CDIO理念的教學(xué)方式來激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性潛能。程序設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)過程中需要對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行算法分析，進(jìn)而通過計(jì)算機(jī)語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)算法，解決現(xiàn)實(shí)中的問題，通過將OBE-CDIO理念引入程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中，從而加強(qiáng)理論與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)相結(jié)合，在加深學(xué)生理論知識(shí)理解的同時(shí)，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，因此，OBE-CDIO理念在學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)類課程中的應(yīng)用成了不可或缺的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。

1 OBE理念的教學(xué)原理

OBE模型是一種教育實(shí)踐，它是將教師在課堂上引導(dǎo)學(xué)生探索、研究、觀察和運(yùn)用自己的經(jīng)驗(yàn)等活動(dòng)相結(jié)合，以更有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和活動(dòng)參與度，它的教學(xué)理念是以學(xué)生為中心，以學(xué)習(xí)活動(dòng)為重點(diǎn)，致力于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，改進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新精神。而融合了OBE-CDIO理念的教學(xué)方式則更好地體現(xiàn)了理論知識(shí)與實(shí)踐教學(xué)的結(jié)合，該理念是以培養(yǎng)學(xué)生自主解決問題的能力為出發(fā)點(diǎn)，學(xué)生通過參與實(shí)踐性學(xué)習(xí)活動(dòng)，了解常見問題和情況，主動(dòng)探索解決問題的路徑，增強(qiáng)克服障礙、完成任務(wù)的能力，有利于學(xué)生教學(xué)成績(jī)的提高。此外，通過解決問題有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)成功。另外，學(xué)生在參與解決問題的過程中，承擔(dān)著不同的職責(zé)，使其能夠正確使用現(xiàn)有知識(shí)和技能進(jìn)行綜合思考和解決問題，學(xué)習(xí)協(xié)作共同完成任務(wù)。

2 將OBE-CDIO理念應(yīng)用到課程設(shè)計(jì)

OBE-CDIO理念作為一種實(shí)踐課程多元化教學(xué)設(shè)計(jì)方案，它的出現(xiàn)可以使工程類課程的內(nèi)容更加豐富，使教學(xué)變得更加高效、有趣，并給學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。因此，由OBE-CDIO教學(xué)理念開發(fā)的工程課程設(shè)計(jì)和實(shí)施可以通過以下幾個(gè)方面實(shí)施（以C程序設(shè)計(jì)為例）：

2.1 融合OBE-CDIO理念采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)

整個(gè)教學(xué)過程以項(xiàng)目為主線，課程知識(shí)點(diǎn)與項(xiàng)目緊密結(jié)合，實(shí)踐與理論教學(xué)并行設(shè)計(jì)的教學(xué)項(xiàng)目涵蓋教學(xué)內(nèi)容的所有知識(shí)點(diǎn)，貫穿整個(gè)教學(xué)過程，并按照CDIO思想從需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼測(cè)試、交付與驗(yàn)收的流程指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握了使用C語言進(jìn)行軟件開發(fā)的基本技能，形成以O(shè)BE-CDIO的思想解決實(shí)際問題的思維方式。這里的項(xiàng)目并不是多么復(fù)雜或者是有難度的大項(xiàng)目。在教學(xué)設(shè)計(jì)中要利用模塊設(shè)計(jì)的方式，把知識(shí)點(diǎn)整合到小型的項(xiàng)目中。從簡(jiǎn)到繁，項(xiàng)目設(shè)計(jì)代碼盡量精煉，這樣能很快地讓學(xué)生接受CDIO的理念，為后繼的學(xué)習(xí)提供動(dòng)力。融合OBE-CDIO理念項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)框架如圖1。

2.2 構(gòu)建生態(tài)個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境

構(gòu)建生態(tài)個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)和需求來設(shè)計(jì)，以滿足不同學(xué)生的個(gè)性化需求。學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)該提供多樣化的學(xué)習(xí)資源，包括書籍、視頻、音頻、圖片等，以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格和興趣。利用技術(shù)手段，如人工智能、大數(shù)據(jù)分析等，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)成果進(jìn)行分析和評(píng)估，以便更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和進(jìn)展情況。個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提供自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)和資源，如自主學(xué)習(xí)的任務(wù)、項(xiàng)目、社區(qū)等，還應(yīng)該提供個(gè)性化的反饋和支持，包括學(xué)習(xí)進(jìn)展的反饋、學(xué)習(xí)困難的支持等，以幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)環(huán)境由多媒體教室、實(shí)驗(yàn)室機(jī)房、線上網(wǎng)絡(luò)課程和專業(yè)實(shí)驗(yàn)室構(gòu)成。個(gè)人電腦只需安裝Visual Studio及EasyX軟件實(shí)驗(yàn)環(huán)境，這樣就以學(xué)生為中心全方位全面化構(gòu)建了生態(tài)個(gè)性化的學(xué)習(xí)空間。

對(duì)于不同的項(xiàng)目任務(wù)，學(xué)生可自主選擇合適的學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境來完成。例如，OBE-CDIO案例之一，在學(xué)習(xí)C程序設(shè)計(jì)課程中的輸入輸出知識(shí)點(diǎn)時(shí)，調(diào)用C51庫函數(shù)可以引入項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)——點(diǎn)亮第一個(gè)LED燈。在硬件條件資源緊張的情況下，可以構(gòu)建虛擬仿真技術(shù)平臺(tái)完成實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，利用C語言進(jìn)行IO端口控制。以此繼續(xù)延伸閃爍燈項(xiàng)目、流水燈項(xiàng)目、跑馬燈項(xiàng)目等編程實(shí)驗(yàn)。通過虛擬仿真技術(shù)平臺(tái)完整實(shí)現(xiàn)程序代碼運(yùn)行，讓學(xué)生看到閃爍的動(dòng)畫效果。例如，OBE-CDIO又一案例，在學(xué)習(xí)C程序設(shè)計(jì)課程中的結(jié)構(gòu)體知識(shí)時(shí)，可以結(jié)合之前學(xué)過的函數(shù)、條件、循環(huán)等知識(shí)點(diǎn)，再利用EasyX軟件實(shí)驗(yàn)環(huán)境設(shè)計(jì)出個(gè)人喜好個(gè)性化的動(dòng)態(tài)圖畫。當(dāng)美麗絢爛的花朵在電腦屏幕展開的那刻，學(xué)生們的成就感滿滿。這樣可以激發(fā)學(xué)生練習(xí)的濃厚興趣，會(huì)讓學(xué)生主動(dòng)地融合CDIO理念去完成項(xiàng)目實(shí)踐。從而更好地鞏固程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)?？傊?，構(gòu)建生態(tài)個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境需要綜合考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)需求、學(xué)習(xí)資源、技術(shù)手段、自主學(xué)習(xí)和個(gè)性化反饋和支持等方面，以滿足不同學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。

2.3 提升實(shí)踐項(xiàng)目完整性及創(chuàng)新能力

前期有了OBE-CDIO理念及學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生主動(dòng)去完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。項(xiàng)目最核心的部分是學(xué)生的OBE-CDIO過程。以學(xué)生為主體是本項(xiàng)目實(shí)施的關(guān)鍵，也是OBE-CDIO項(xiàng)目教學(xué)法的根本要求，但在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生還存在著對(duì)OBE-CDIO的教學(xué)方式不熟悉、無法獨(dú)立完成從需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼測(cè)試、交付與驗(yàn)收這一系列流程設(shè)計(jì)的情況，如果教師不注意引導(dǎo)或者引導(dǎo)不力，學(xué)生會(huì)不知如何下手，這樣不僅浪費(fèi)時(shí)間，也起不到任何有益效果。因此，教師在實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)過程中要適量提供參考基礎(chǔ)代碼，及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生向預(yù)期學(xué)習(xí)效果前進(jìn)，不可以為了創(chuàng)新或是達(dá)到目標(biāo)而盲目跟從。在教學(xué)過程中，可以從簡(jiǎn)單的程序入手，講明需求分析及設(shè)計(jì)框架后，再詳細(xì)設(shè)計(jì)部分，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中可先展示部分框架代碼，主要關(guān)鍵內(nèi)容，如涉及到教學(xué)知識(shí)點(diǎn)的部分可以以補(bǔ)充或填空的形式讓學(xué)生完成。最后測(cè)試通過，這樣學(xué)生有基礎(chǔ)循序漸進(jìn)再深入課程進(jìn)階。通過這樣的形式，既可以完成知識(shí)點(diǎn)的掌握，又鞏固了學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的理解。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生會(huì)不自覺地去改動(dòng)代碼。這樣一個(gè)小項(xiàng)目由不同的設(shè)計(jì)完成體現(xiàn)出了學(xué)生的創(chuàng)新能力。課程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)應(yīng)劃分如表1。

2.4 采用協(xié)同合作團(tuán)隊(duì)教學(xué)模式

協(xié)同合作團(tuán)隊(duì)教學(xué)模式是一種以團(tuán)隊(duì)為單位，通過合作、協(xié)作、互助等方式，共同完成教學(xué)任務(wù)的教學(xué)模式。以下是采用協(xié)同合作團(tuán)隊(duì)教學(xué)模式的實(shí)施步驟：

（1）明確目標(biāo)。教師應(yīng)該明確教學(xué)目標(biāo)，確定學(xué)生需要達(dá)到的知識(shí)、技能和能力，以便團(tuán)隊(duì)成員能夠共同努力，達(dá)成共同目標(biāo)。任課教師根據(jù)自身的科研實(shí)際，主張學(xué)生積極參與實(shí)踐科研課題，并研究程序設(shè)計(jì)與開發(fā)，把握課題研究方法，教導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)自身的科研能力與使用科技成果的能力。

（2）組建團(tuán)隊(duì)。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的興趣、能力、性格等方面，組建一個(gè)具有多樣性的團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)成員應(yīng)該共同制訂計(jì)劃，明確任務(wù)分工、時(shí)間安排、資源利用等方面的細(xì)節(jié)，以便團(tuán)隊(duì)成員之間能夠協(xié)調(diào)一致，共同完成任務(wù)。團(tuán)隊(duì)成員之間能夠相互補(bǔ)充、相互協(xié)作。指導(dǎo)教師幫助學(xué)生合理運(yùn)用理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，合作完成一件程序作品。

（3）分工合作。教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的特長(zhǎng)和興趣，合理分配任務(wù)，讓每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員都能夠發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也要鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)成員之間相互協(xié)作，互相幫助。讓學(xué)生在相互合作中完成學(xué)習(xí)任務(wù)，這種方法能讓學(xué)生們產(chǎn)生協(xié)同合作并且相互依賴、相互信任，有助于增強(qiáng)學(xué)生的主體意識(shí)和集體榮譽(yù)感，有助于學(xué)生們相互交流并且形成融洽的人際關(guān)系，提高合作能力。

（4）實(shí)施任務(wù)。團(tuán)隊(duì)成員應(yīng)該按照計(jì)劃，分工合作，共同完成任務(wù)，同時(shí)也要及時(shí)溝通，協(xié)調(diào)解決問題，確保任務(wù)能夠順利完成。團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目作品進(jìn)行演示比拼，最后的評(píng)比不僅僅是項(xiàng)目質(zhì)量的比拼，更是學(xué)生們合作質(zhì)量的比拼，其中優(yōu)秀的作品將保留下來，作為下一屆學(xué)生學(xué)習(xí)的榜樣。

（5）評(píng)估反思。教師應(yīng)該對(duì)團(tuán)隊(duì)成員的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)估，同時(shí)也要鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)成員之間進(jìn)行反思，評(píng)估團(tuán)隊(duì)成員的表現(xiàn)可以幫助教師了解每個(gè)成員的優(yōu)勢(shì)和不足，從而更好地分配任務(wù)和提供必要的支持和指導(dǎo)。同時(shí)，鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)成員之間進(jìn)行反思和總結(jié)可以幫助他們更好地理解項(xiàng)目的過程和結(jié)果，發(fā)現(xiàn)問題并提出解決方案，從而提高團(tuán)隊(duì)的整體效率和成果?？偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題，以便下一次能夠更好地開展協(xié)同合作團(tuán)隊(duì)教學(xué)。

3 數(shù)據(jù)分析及教學(xué)反饋

關(guān)于應(yīng)用效果分析及數(shù)據(jù)采集采用電子問卷調(diào)查的方式，通過問卷平臺(tái)發(fā)布“基于OBE-CDIO理念的程序設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)效果調(diào)查問卷”，本問卷的目的是調(diào)查學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)的課程改革實(shí)施的效果反饋分析。該問卷采用利克特五級(jí)量表法進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)置了各類單項(xiàng)選擇題，每道選擇題設(shè)置五個(gè)選項(xiàng)，選項(xiàng)分五級(jí)“很不滿意、不滿意、一般、滿意、很滿意”，對(duì)應(yīng)分別計(jì)分“1、2、3、4、5”，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行考量分析。問卷在教學(xué)案例實(shí)施后立即對(duì)實(shí)驗(yàn)班進(jìn)行發(fā)放，所收回有效問卷數(shù)量為實(shí)驗(yàn)班44份。本問卷調(diào)查從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、能力培養(yǎng)、考核評(píng)價(jià)四個(gè)維度進(jìn)行設(shè)計(jì)、統(tǒng)計(jì)與分析。如表2選擇頻數(shù)和百分比數(shù)據(jù)的分布情況表。

從上表可知，樣本中無一人選擇“很不滿意、不滿意”選項(xiàng)。如圖2所示，“課程教學(xué)內(nèi)容具有啟發(fā)性、能夠突出工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)”中超過7成樣本選擇“很滿意”。從“課程中使用了現(xiàn)代教育技術(shù)手段對(duì)課程的學(xué)習(xí)有很大幫助”來看，樣本中“很滿意”相對(duì)較多，比例為77.27%?！罢n程教學(xué)活動(dòng)中融合虛擬仿真技術(shù)平臺(tái)完成實(shí)驗(yàn)對(duì)程序設(shè)計(jì)有很大幫助”中樣本中有72.73%為“很滿意”。從“課程提高了您的分析和解決問題的能力”來看，樣本中“很滿意”相對(duì)較多，比例為84.09%。從“課程提高了您的實(shí)踐操作及應(yīng)用能力”分布上，大部分樣本為“很滿意”，比例是75.00%。從“課程教學(xué)評(píng)價(jià)方式能合理評(píng)價(jià)您的知識(shí)、技能的掌握情況”分布上，大部分樣本為“很滿意”，比例是72.73%。從“課程教學(xué)評(píng)價(jià)方式能激發(fā)您的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性”來看，樣本中有超過8成的樣本為“很滿意”。從“課程教學(xué)評(píng)價(jià)能幫助您清晰了解和認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)任務(wù)”分布上，大部分樣本為“很滿意”，比例是77.27%。各項(xiàng)題目問卷調(diào)研的滿意度都較高。

4 結(jié)語

在教改過程中將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)結(jié)合起來，學(xué)生不僅可以理解工程理論，而且可以使用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，平時(shí)應(yīng)該重視對(duì)學(xué)生的激勵(lì)，使學(xué)生更加愿意接受復(fù)雜的工程任務(wù)，也有助于更深地理解工程知識(shí)?；贠BE 理念的實(shí)踐課程綜合多元化課程設(shè)計(jì)要求：一是要結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，建立OBE-CDIO導(dǎo)向的實(shí)踐課程的目的和學(xué)習(xí)成果；二是結(jié)合實(shí)際情況，根據(jù)課程目的和學(xué)習(xí)成果，設(shè)計(jì)多個(gè)課程實(shí)施方案，確定每個(gè)課程單元的學(xué)習(xí)活動(dòng)內(nèi)容；三是根據(jù)課程實(shí)施方案，挑選實(shí)施技術(shù)和實(shí)施方法，并將多種實(shí)施技術(shù)和實(shí)施方法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，使課程實(shí)施過程多元化；最后根據(jù)課程實(shí)施方案，定期進(jìn)行課程回顧性評(píng)估，根據(jù)實(shí)施情況及反饋結(jié)果，及時(shí)調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)，確保課程實(shí)施的及時(shí)性和有效性。

本文系2022年度河北省教育科學(xué)規(guī)劃領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題立項(xiàng)課題“OBE教育理念下實(shí)踐課程綜合評(píng)價(jià)改革創(chuàng)新探究”，課題編號(hào)：2203213；

2022～2023年度河北省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目“人工智能與信息技術(shù)融合的新醫(yī)科計(jì)算機(jī)公共課教學(xué)改革研究”，課題編號(hào)：2022GJJG334。

（作者單位：1.河北北方學(xué)院科研處；2.河北北方學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院；3.河北北方學(xué)院生態(tài)建設(shè)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心）