基于OBE模式的《Java程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)模式探索

趙曉永 王寧寧

摘 要：OBE作為一種新型教學(xué)模式， 對(duì)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、教學(xué)方法更新以及評(píng)價(jià)體系的合理設(shè)置有重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義，已經(jīng)取得了較為廣泛的發(fā)展，但將該模式應(yīng)用到《Java程序設(shè)計(jì)》課程的研究成果相對(duì)較少，需要進(jìn)行有益補(bǔ)充和更進(jìn)一步的探索。

關(guān)鍵詞：OBE 成果導(dǎo)向 Java 程序設(shè)計(jì) 教學(xué)模式

1.研究背景概述

成果導(dǎo)向教育（Outcome Based Education， 簡(jiǎn)稱(chēng)OBE）最初起源于20世紀(jì)90年代西方國(guó)家的基礎(chǔ)教育改革，是以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教育理念，認(rèn)為教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施的目標(biāo)是學(xué)生通過(guò)教育過(guò)程最后所取得的學(xué)習(xí)成果，最終學(xué)習(xí)成果既是OBE的終點(diǎn)，也是其起點(diǎn)[1]。

趙晨陽(yáng)[2]將OBE的教育理念貫穿到《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論》課程的教學(xué)過(guò)程中，以“學(xué)習(xí)結(jié)果產(chǎn)生”為導(dǎo)向，設(shè)計(jì)合理的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)價(jià)方法；孫霞[3]將OBE模式應(yīng)用于《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程，對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略、拓展實(shí)踐、考核方式等方面進(jìn)行教學(xué)模式研究和改革；余婷[4]進(jìn)行了在OBE理念下基于Greenfoot可視化游戲開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行Java課程教學(xué)的嘗試，從學(xué)生個(gè)人能力、興趣、需求出發(fā)，在一定程度上提高教學(xué)質(zhì)量及學(xué)習(xí)效率；隨著應(yīng)用的深入，OBE教學(xué)模式也引入了非工程類(lèi)課程，如陳湘青[5]在《市場(chǎng)調(diào)查技術(shù)》課程中引入了OBE教育理念，唐嬌莉[6]等將OBE教學(xué)模式關(guān)聯(lián)到新聞傳播專(zhuān)業(yè)的《危機(jī)傳播》課程中，李莉梅[7]將OBE教學(xué)應(yīng)用于生物工程專(zhuān)業(yè)課程，李柏林[8]將OBE教學(xué)模式應(yīng)用于《設(shè)計(jì)心理學(xué)》課程建設(shè)，這些應(yīng)用均起到較滿意的成效。顧佩華[9]等對(duì)汕頭大學(xué)基于“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”（OBE）工程教育模式的實(shí)踐與探索進(jìn)行了總結(jié)，汕頭大學(xué)自2014年起開(kāi)始研討實(shí)施OBE模式，汕頭大學(xué)教師發(fā)展與教育評(píng)估中心（CFDEA）每周三為全校教師提供OBE教學(xué)系列講座，其OBE工程教育改革主要包括以下環(huán)節(jié)：① 制定專(zhuān)業(yè)層面的預(yù)期“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”；② 通過(guò)一體化課程設(shè)計(jì)，建立課程與培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的匹配矩陣；③ 確定課程層面的預(yù)期“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”，并設(shè)計(jì)相適應(yīng)的教學(xué)策略；④ 做好專(zhuān)業(yè)層面與課程層面的實(shí)際“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”評(píng)估。

2.問(wèn)題的提出

《Java程序設(shè)計(jì)》課程是計(jì)算機(jī)、信息管理、電子、通信和軟件工程等學(xué)科教學(xué)體系中的核心課程之一，傳統(tǒng)的《Java程序設(shè)計(jì)》課堂采用教師講授、學(xué)生課下練習(xí)的教學(xué)模式， 缺乏對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成效的有效評(píng)估， 難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生僅靠這種模式學(xué)習(xí)， 容易陷入疲態(tài)，難以有效地完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。具體而言：

第一， “學(xué)習(xí)成效”不受重視。傳統(tǒng)的教學(xué)方法大多以教學(xué)進(jìn)程為本， 從理論入手， 授課知識(shí)被細(xì)分為各個(gè)階段進(jìn)程， 每個(gè)階段都有相應(yīng)的教學(xué)計(jì)劃和時(shí)間進(jìn)度。雖然能系統(tǒng)全面地講解各個(gè)章節(jié)及知識(shí)點(diǎn)， 但忽視了學(xué)生的“學(xué)習(xí)成效”。

第二， 教學(xué)內(nèi)容枯燥。強(qiáng)調(diào)以知識(shí)為本的教學(xué)理念， 著重關(guān)注教學(xué)的內(nèi)容。由于程序設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容枯燥性， 大多學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中僅能夠?qū)W到一點(diǎn)基本概念， 難以深入理解并靈活運(yùn)用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言去編寫(xiě)實(shí)際的程序。

第三， 學(xué)生主體地位被忽視。傳統(tǒng)的教學(xué)方式以教師為中心， 忽視學(xué)生主體地位， 對(duì)學(xué)生的能力、需求、興趣缺乏了解。由于程序設(shè)計(jì)課程需要學(xué)習(xí)者具有較好的邏輯思維能力、嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的態(tài)度和抽象思維能力， 這些較高的要求使得程序設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)成了學(xué)生的難點(diǎn)， 產(chǎn)生了畏難和認(rèn)知的偏差， 專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)上缺乏興趣。

本文對(duì)基于OBE模式的《Java程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)模式進(jìn)行了探索，以O(shè)BE教育理念為指導(dǎo)， 結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際情況，以學(xué)生為主體， 以成效為驅(qū)動(dòng)， 提高學(xué)生的編程興趣， 加強(qiáng)學(xué)生的編程能力，并采用基于Blocky的可視化開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行《Java程序設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)改革與探索。以下介紹該教學(xué)模式的基本思想、教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)效果。

3.設(shè)計(jì)思想

《Java程序設(shè)計(jì)》課程以理論和實(shí)踐并重，實(shí)施OBE教學(xué)模式的關(guān)鍵是對(duì)學(xué)習(xí)成果進(jìn)行明確設(shè)計(jì)，本質(zhì)上是創(chuàng)建一個(gè)目標(biāo)，激勵(lì)學(xué)生共同參與自主學(xué)習(xí)。教師首先要明確《Java程序設(shè)計(jì)》課程在學(xué)生的專(zhuān)業(yè)課程體系中的作用，制定出一個(gè)清楚的預(yù)期學(xué)習(xí)成果藍(lán)圖，引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)習(xí)目標(biāo)聚焦在這些學(xué)習(xí)成果上。本文遵循OBE教育模式，結(jié)合信息管理與信息系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)及《Java程序設(shè)計(jì)》課程在本專(zhuān)業(yè)體系結(jié)構(gòu)中的地位，提出本課程的最終學(xué)習(xí)成果是：（1）學(xué)生掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本方法，形成模塊化和對(duì)象化程序設(shè)計(jì)的邏輯思維能力，并逐步形成正確的程序設(shè)計(jì)思想；（2）能夠熟練地使用Java語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，具備使用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言分析與解決實(shí)際問(wèn)題的基本能力；（3）學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言類(lèi)課程的學(xué)習(xí)方法，將來(lái)能快速自主地學(xué)習(xí)并掌握其它程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。

4.教學(xué)設(shè)計(jì)

4.1 使用Blockly作為教學(xué)工具

Google Blockly 是一款基于Web的開(kāi)源可視化程序編輯器，使用相互連接的、圖形化的塊來(lái)表示變量、程序邏輯、表達(dá)式、函數(shù)、數(shù)組等概念?？梢酝ㄟ^(guò)拖拽塊的形式快速構(gòu)建程序，而這些所拖拽的每個(gè)塊就是組成程序的基本單元。通過(guò)拖拽模塊構(gòu)建代碼邏輯的過(guò)程很像搭積木，這樣學(xué)生就可以重點(diǎn)關(guān)注程序設(shè)計(jì)的邏輯思維能力鍛煉，可獲得即時(shí)的成就感反饋，而不會(huì)由于細(xì)微的語(yǔ)法錯(cuò)誤而產(chǎn)生挫敗感，Blockly界面如圖1所示：

同時(shí)，Blockly 支持將“塊”導(dǎo)出為Java、 JavaScript、Python、PHP、Lua、Dart 等語(yǔ)言源代碼，學(xué)生可從直觀的可視化編程方式，平滑過(guò)渡到基于文本的源代碼編程方式，如圖2所示：

此外，Blockly高度可擴(kuò)展，可按需要添加自定義“塊”，進(jìn)而可用來(lái)實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的編程任務(wù)。Blockly 編輯器也可被快速集成到Web、Android或iOS環(huán)境中。

4.2 教學(xué)設(shè)計(jì)

在OBE教育理念下， 以學(xué)生學(xué)習(xí)成效為目標(biāo)導(dǎo)向， 使用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容需要來(lái)精心設(shè)計(jì)項(xiàng)目， 以貫穿教學(xué)過(guò)程始終的一個(gè)完整項(xiàng)目為思路， 學(xué)生通過(guò)實(shí)踐項(xiàng)目掌握知識(shí)， 激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。要保證學(xué)生在“做中學(xué)”，“學(xué)中做”。通過(guò)設(shè)計(jì)合理的項(xiàng)目使得大多數(shù)學(xué)生能緊跟教師節(jié)奏，在項(xiàng)目由易到難逐步實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中，學(xué)習(xí)并理解課程所涉及的各個(gè)知識(shí)模塊，深刻體會(huì)到學(xué)習(xí)《Java程序設(shè)計(jì)》的積極性和樂(lè)趣。本課程通過(guò)模擬實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于文本界面的《客戶(hù)信息管理軟件》，實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶(hù)對(duì)象的插入、修改和刪除，并能夠打印客戶(hù)明細(xì)表。在充分分析“客戶(hù)信息管理系統(tǒng)”項(xiàng)目需求的基礎(chǔ)上， 以Blockly作為工具，以解決問(wèn)題作為導(dǎo)向， 結(jié)合《Java程序設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱設(shè)置階段性教學(xué)目標(biāo)， 將階段預(yù)期成效與相應(yīng)的章節(jié)知識(shí)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，將整個(gè)課程知識(shí)體系有機(jī)地、系統(tǒng)地整合起來(lái)，讓學(xué)生以有趣、主動(dòng)、協(xié)作及有效的形式和方法學(xué)習(xí)《Java程序設(shè)計(jì)》語(yǔ)言的相關(guān)內(nèi)容。

4.3 教學(xué)效果評(píng)價(jià)

課程結(jié)束后，筆者就這一教學(xué)模式設(shè)計(jì)了調(diào)查問(wèn)卷，調(diào)查問(wèn)卷不記名，包括10個(gè)單選題和一個(gè)開(kāi)放式問(wèn)答，回收有效問(wèn)卷50份，男女生各占一半。通過(guò)以上調(diào)查問(wèn)卷數(shù)據(jù)可知，OBE教學(xué)模式在《Java程序設(shè)計(jì)》課程中的教學(xué)實(shí)踐是非常成功。此外，通過(guò)關(guān)聯(lián)分析，學(xué)生性別和技術(shù)基礎(chǔ)與調(diào)查結(jié)果無(wú)明顯相關(guān)，而學(xué)生對(duì)技術(shù)的個(gè)人興趣度與效果評(píng)價(jià)表現(xiàn)為正相關(guān)，即對(duì)程序設(shè)計(jì)技術(shù)有興趣的學(xué)生對(duì)OBE教學(xué)模式感覺(jué)受益更大，評(píng)價(jià)更積極，反之評(píng)價(jià)消極。

5、總結(jié)與展望

OBE作為一種新型教學(xué)模式， 對(duì)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、教學(xué)方法更新以及評(píng)價(jià)體系的合理設(shè)置有重要而又現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。本文以O(shè)BE理念為指導(dǎo)， 從學(xué)生個(gè)人能力、興趣、需求出發(fā)， 以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，基于Blockly可視化編程平臺(tái)， 對(duì)《Java程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)進(jìn)行改革探索，經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的實(shí)踐， 發(fā)現(xiàn)學(xué)生畏難情緒明顯下降，學(xué)習(xí)積極性顯著提高， 充分鍛煉了實(shí)際操作能力， 教學(xué)改革取得了較好的效果， 使得學(xué)生真正成為了課程的主導(dǎo)者與最大受益者。不過(guò)，本文尚未深入討論OBE模式下的考核和評(píng)估方法，筆者在課程實(shí)際教學(xué)中也未能根據(jù)不同培養(yǎng)目標(biāo)的學(xué)生， 制訂不同的方案、采取不同的措施。如何制定科學(xué)全面的考核方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)是下個(gè)階段要解決的重點(diǎn)問(wèn)題。

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