OBE教育理念下的计算机科学导论教学模式初探

赵晨阳

摘要：计算机科学导论课程系统而全面地论述了计算机科学的发展以及结构组成。由于课程内容有一定的广度，学生学习有一定难度，同时缺乏衡量学生学习结果的有效评价方式，因此本文提出将OBE的教育理念贯穿到该课程的教学过程中，以“学习结果产生”为导向，设计合理的教学内容和学习结果评价方法，进一步提高该课程的教学质量。

关键词：OBE教育模式；学习结果；计算机科学导论

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）48-0175-02

一、OBE教学模式概述

基于学习结果的教育模式（Outcomes-Based Education，简称OBE）最早出现于20世纪90年代的西方国家的基础教育改革。在OBE教育模式下，教学过程需要做到以“学生”为中心，以“学习结果产出”为导向。学习成果是学生通过该课程的学习达到的最大能力，关注的不是学生了解和知道多少知识，而是学生能做什么，获得了哪些能力。在这种教育模式下，首先确定合理的培养目标，以培养目标为导向，定义明确的毕业要求（即能力培养指标），为了支撑能力培养指标的达成，需要设计科学的课程体系，所有的能力培养指标被分配到具体的课程中，因此教师需要事先明确和认识学生完成课程时应该达成的指标点，也就是能力培养指标，以此目标为导向，设计合理的教学过程，包括教学计划、教学大纲、评价模式等，以保证课程达成预先制定的指标点。因此，在OBE教育模式下，教育模式以“学生学习结果”作为教学驱动，相对于传统的以“教学内容”驱动的教学活动，该模式是对教育模式的一种变革。本文将OBE的教育理念引入到计算机科学导论的课程建设中，优化教学环节和教学内容，更新教学方法，完善学习成果评价方式，探讨提高计算机科学导论课程教学质量的新的有效途径。

二、计算机科学导论课程特点及现状分析

计算机科学导论是计算机学科的一门专业基础课。在传统的计算机科学导论教学模式中，知识的传授是教学过程的主要驱动，讲授的内容涉及计算机学科的各个方面，主要包括计算机的发展历史、计算机的基础知识、计算机的硬件系统、计算机的软件系统、数据库系统、多媒体技术、计算机网络技术、软件工程、计算机信息安全技术、人工智能等方面。在传统教学模式下，由于教学过程是知识的传授过程，同时缺乏有效的学习结果评价方法，造成教学极大地偏离教学目标，不利于学生能力培养的达成。具体来说，传统的计算机科学导论课程教学主要存在以下两方面的问题。

1.传统的计算机科学导论教学模式是以教师的“教学内容”为导向，学生按照教师安排好的教学计划和教学内容进行被动学习。这种教学模式，不仅可能造成学生学习兴趣缺乏，而且往往忽略对学生能力的培养，造成教学目标的严重偏差。

2.传统的计算机科学导论教学中，教师关注的焦点集中在“教学内容”，往往忽略了对学习结果的有效评价。目前，传统的计算机科学导论学习结果评价方法主要考核学生掌握知识的程度，往往忽略对学生能力达成的评定。同时，采用的评价机制不完善，评价的方式过于单一，不能很好地评价学生的学习结果。

针对以上问题，为适应我国工程教育的需要，提高教育质量，注重学生的能力培养，本文在计算机科学导论课程教学中引入OBE教育理念，以学生学习结果为导向，以学生为中心，开展基于学习结果的计算机科学导论课程新型教学模式探索。

三、OBE教育模式下计算机科学导论课程教学方法探讨

本节以计算机科学导论课程为例，按照OBE的教学理念，探讨以“学生”为中心，以“学习结果产出”为导向的新型教学模式。

1.基于OBE教学理念，改进课程理论教学方式，注重学生能力的培养。由于这门课程的讲授内容涉及计算机学科的各个方面，目的是让学生对计算机科学的核心知识有一定的认识，为以后的学习奠定基础。该课程有一定的知识广度，学生理解起来有一定的难度。按照OBE的教育理念，教学过程是为了学生能力的达成，因此为了在教学过程中更好地培养学生的能力，激发学生的学习热情，结合计算机科学导论课程的特点，教学过程中可以采用基于案例的教学方法。教师在讲解案例的过程中，引导学生主动认识新事物，主动思考遇到的问题，让学生主动的接受新知识。

下面以讲解软件工程一章为例，介绍基于学习结果产出的教学方式，目的是初步培养学生解决复杂工程的能力，让学生认识到，面对复杂工程问题时，如何分析问题和解决问题，并考虑到工程设计对社会、经济、安全等因素的影响。因此在教学过程中，首先让学生认识到软件开发过程本身是一个复杂的工程问题。为了让学生理解什么是复杂工程以及如何分析解决复杂工程，列举软件开发的典型例子，通过对案例分析和师生讨论，让学生对软件开发过程有一定的认识，了解如何在不同的环境下选择不同的软件开发方法，了解如何对复杂工程问题进行分析解决，并提出设计方案。同时，在软件开发过程中，考虑到开发的软件对经济、社会、环保、法律和可持续发展等因素的影响。课下引导学生查阅相关资料，培养学生的自主学习意识和自主学习能力。总之，通过软件工程案例教学，不断促使学生能力的达成，以培养学生能力为结果产出，学生在不知不觉中接受了知识，初步锻炼了自己解决复杂工程问题的能力。

2.基于OBE教学理念，改进课程实验教学方式，提高学生的动手能力。在计算机科学导论课程设置中，实验依附于理论教学，其目的是使学生通过实验能够深化对计算机基本原理和概念的认识，提高学生自主学习的积极性。根据OBE教育理念，实验安排要有明确的目标导向，根据学生学习过程的“渐进性”特点，注重培养学生的能力，做到基于学习结果产出为导向的实验教学方式。

计算机科学导论课程的实验教学分为实验预习、验证性实验和实验报告撰写三个阶段。每个阶段有不同的教学目标，可以根据OBE的观念，反向设计每个阶段的教学内容，做到以培养学生能力为目标。

下面以MySql数据库系统操作实验为例，介绍实验教学的三个阶段：（1）实验预习阶段。这一阶段主要让学生根据实验指导书，引导学生对该实验涉及的数据库方面的基础知识进行预习，做好实验准备，培养学生自主学习能力和利用信息工具收集相关资料的能力。（2）验证性实验阶段。这一阶段主要让学生对MySql数据库的安装、查询、修改、添加、删除等基本操作进行验证，培养学生动手实践能力和与教师良好交流的能力。（3）实验报告撰写阶段。这一阶段主要让学生对验证性实验阶段取得的结果进行总结和分析，培养学生分析问题的能力，同时通过实验总结，让学生认识如何将学习的数据库知识应用于实践开发中。

3.基于OBE教学理念，建立多元的课程考核方式，持续改进。OBE教育模式下的教学主要体现在学生获得的能力上，仅凭一张试卷和一个分数是难以体现学生学习结果的。在OBE的理念下，学生学习结果的评价需要多元的考核方法，考核需要围绕学生是否真正达成了某些能力。在计算机科学导论课程中，可以采用课堂讨论、作业、实验和考试等多种类型的考核方法，课堂讨论主要考核学生的自主学习能力和表达能力，作业主要考核学生对问题的理解能力，实验主要考核学生的动手能力、合作能力、交流能力，考试主要考核学生对问题的分析和表达能力。每种考核方式分为不同的级别，然后加权得出学生最终的综合能力评定，以此来衡量学生的学习结果。课程教学的持续改进同样是OBE理念中的重要环节。根据教学实施过程中出现的问题、学生的反馈意见、校督导组听课反馈意见、社会需求的变化等，持续地调整教学大纲、教学计划以及教学案例，确保该课程对学生能力的培养达成。

四、结论

OBE的教育理念是一种新型的教育模式，需要教师不断地优化教学内容，改进教学手段，完善评价体系。本文以计算机科学导论课程的教学为例，在教学过程中引入OBE教学理念，以学生能力的达成为目标，对该课程的教学过程进行了一定程度的改革和探索，发挥了OBE教学模式在教学过程中的指导作用。

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