基于OBE理念的大學(xué)“計算機公共基礎(chǔ)”課的改革與實踐

王鵬遠，張 凱

（鄭州輕工業(yè)大學(xué)，河南 鄭州 450000）

0 引言

教育部在2018年9月下發(fā)《教育部關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》明確指出，“教育強國是中華民族偉大復(fù)興的基礎(chǔ)，高等教育的發(fā)展水平直接關(guān)系到國家發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展水平。為了全面提升教育水平與人才培養(yǎng)能力，就需要針對本科教育、面向未來，通過教學(xué)改革真正的激發(fā)學(xué)生興趣與潛能實現(xiàn)因材施教，建設(shè)一批一流專業(yè)學(xué)科”[1]?！霸谶@樣的背景下，建設(shè)一流專業(yè)并通過工程教育認證，便成為一段時間內(nèi)全國各級高校的主要工作目標(biāo)”[2]?！皩τ谡n程教學(xué)來說，OBE理念強調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的成果, 將學(xué)習(xí)成果轉(zhuǎn)化為工程思維能力、創(chuàng)新能力與實踐能力的能力結(jié)構(gòu)指標(biāo), 注重教學(xué)策略和方法與學(xué)習(xí)效果的關(guān)系, 因此要求學(xué)生課堂學(xué)習(xí)和教師課堂講授均需要緊緊圍繞學(xué)習(xí)成果進行, 確保通過課堂教學(xué)達到培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的目標(biāo)”[3-4]。

本文以鄭州輕工業(yè)大學(xué)為例闡述基于OBE理念的大學(xué)“計算機公共基礎(chǔ)”課的教學(xué)改革情況。近年來，鄭州輕工業(yè)大學(xué)大力推動工科教育改革，各工科專業(yè)積極參與工程教育專業(yè)認證。為滿足工程教育專業(yè)認證的需要，以計算思維能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，開展大學(xué)“計算機公共基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革和研究工作，這些改革和研究大多集中在對課程資源、理論教學(xué)內(nèi)容以及課堂教學(xué)方法上，以培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力，但想要達到理想的效果非常困難。計算思維能力在工程教育專業(yè)認證中體現(xiàn)為利用計算機進行問題求解的能力。因此，在工程教育專業(yè)認證背景下的大學(xué)“計算機公共基礎(chǔ)”課程應(yīng)回歸課程本質(zhì)，以計算機應(yīng)用為導(dǎo)向，以能力培養(yǎng)為根本，以計算思維為牽引，以技術(shù)發(fā)展為脈絡(luò)，以學(xué)生發(fā)展為中心，理論與實踐相結(jié)合，從過程和形式進行全方位改革”[5]。

1 基于OBE理念的大學(xué)“計算機公共基礎(chǔ)”課的改革目標(biāo)

以面向工科專業(yè)的工程教育專業(yè)認證需求為導(dǎo)向，研究

“計算機公共基礎(chǔ)”課程體系，實現(xiàn)計算思維落地，將新工科人才培養(yǎng)、工程教育專業(yè)認證與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育相結(jié)合，構(gòu)建滿足工程教育專業(yè)認證需要，適合新工科教育發(fā)展，理論實踐互動融合、競賽及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相結(jié)合的“計算機公共基礎(chǔ)”課程教學(xué)體系。

2 基于OBE理念的大學(xué)“計算機公共基礎(chǔ)”課的改革措施

OBE 的教學(xué)理念重點關(guān)注學(xué)生通過學(xué)習(xí)后所獲得的能力，大學(xué)“計算機公共基礎(chǔ)”課程體系以培養(yǎng)計算思維能力為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生主動應(yīng)用計算思維解決本專業(yè)問題的能力。

鄭州輕工業(yè)大學(xué)工科專業(yè)大學(xué)“計算機公共基礎(chǔ)”課程由“大學(xué)計算機”和“程序設(shè)計技術(shù)”兩門必修考試課程構(gòu)成。非計算機專業(yè)在工程教育認證時，離不開信息技術(shù)相關(guān)內(nèi)容，而這些內(nèi)容主要由大學(xué)“計算機公共基礎(chǔ)”課程傳授。大學(xué)“計算機公共基礎(chǔ)”課以O(shè)BE教育理念為指導(dǎo)，“著力培養(yǎng)學(xué)生使用計算機工具解決一般問題的能力和應(yīng)用計算機技術(shù)解決專業(yè)問題的能力[6]”。為確保這一目標(biāo)的順利實施，需解決以下5個問題。

2.1 消除認識誤區(qū)對“計算機公共基礎(chǔ)”課程教學(xué)的影響

2017年，教育部發(fā)布《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》，規(guī)范高中階段的“信息技術(shù)”課程。因此部分高校教師認為，既然高中階段已經(jīng)學(xué)過計算機的相關(guān)知識，大學(xué)階段就沒有必要再學(xué)了。這部分教師忽視了高中階段的“信息技術(shù)”課程和大學(xué)階段的“大學(xué)計算機”課程從廣度和深度上的差異。

對于程序設(shè)計類課程，許多學(xué)生乃至部分專業(yè)課教師都認為這是計算機專業(yè)學(xué)生才學(xué)習(xí)的課程，非計算機專業(yè)的學(xué)生完全不需要。目前我國處于信息技術(shù)飛速發(fā)展的時期，大多數(shù)行業(yè)的發(fā)展均依賴于計算機，尤其是能夠使用計算機處理專業(yè)問題的高端人才，這類人才一個突出特點就是能夠使用計算機進行程序設(shè)計，對本專業(yè)的問題進行深入研究并使用計算機進行處理。

為了消除這種認識誤區(qū)：一方面對“計算機公共基礎(chǔ)”課程體系進行改革，滿足工程教育專業(yè)認證的需要；另一方面承擔(dān)“計算機公共基礎(chǔ)”課程的教師要告訴學(xué)生課程的重要性以及與專業(yè)學(xué)習(xí)的關(guān)系。

2.2 減小學(xué)生“差異性”對“計算機公共基礎(chǔ)”課程教學(xué)的影響

學(xué)生的“差異性”表現(xiàn)在以下兩個方面：一是計算機應(yīng)用能力的差異性；二是學(xué)習(xí)能力的差異性。

盡管高中階段的“信息技術(shù)”是普通高中學(xué)業(yè)水平測試科目，但非高考科目，不同地區(qū)不同學(xué)校重視程度不同，從而造成大學(xué)一年級新生入校時的計算機應(yīng)用能力有較大差異。

即使同一教師在同一時刻授課，不同學(xué)生的學(xué)習(xí)能力存在差異性，造成學(xué)習(xí)效果的不同。

針對學(xué)生的差異性，建設(shè)MOOC平臺或者SPOC平臺，合理建設(shè)教學(xué)資源，特別是視頻教學(xué)資源，以滿足學(xué)生對“計算機公共基礎(chǔ)”課程學(xué)習(xí)的需要。

2.3 教學(xué)內(nèi)容與工科專業(yè)結(jié)合

“新工科”的本質(zhì)就是計算機技術(shù)和傳統(tǒng)工科專業(yè)相結(jié)合，這正契合工程教育專業(yè)認證中“選用……現(xiàn)代工具，模擬……專業(yè)問題”和“夠在團隊中……合作開展工作”兩個指標(biāo)點。

“計算機公共基礎(chǔ)”課在對工科專業(yè)組織教學(xué)時，應(yīng)重點培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計算機解決本專業(yè)問題的能力，并以此作為課程考核的一個重要度量。

2.4 提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

“計算機公共基礎(chǔ)”課程的課程設(shè)置與教學(xué)內(nèi)容要與時俱進，體現(xiàn)出計算機最新研究成果對不同工科專業(yè)的影響，并指導(dǎo)學(xué)生將這種最新成果應(yīng)用于日常的學(xué)習(xí)和工作中。

2.5 有機結(jié)合面向新工科的專業(yè)建設(shè)、工程教育專業(yè)認證和創(chuàng)新教育

對工科專業(yè)的學(xué)生進行計算思維能力培養(yǎng)時，不但注重計劃內(nèi)的各教學(xué)環(huán)節(jié)，更注重計劃外的實踐環(huán)節(jié)，有針對性地培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計算機知識解決本專業(yè)復(fù)雜問題的能力，鼓勵學(xué)生參加各類與計算機技術(shù)相關(guān)的競賽。

3 基于OBE理念的大學(xué)“計算機公共基礎(chǔ)”課的改革成效

3.1 大學(xué)“計算機公共基礎(chǔ)”課程體系改革初見成效

鄭州輕工業(yè)大學(xué)自2017年秋季開始實施《2017版本科人才培養(yǎng)方案》，“計算機公共基礎(chǔ)”課程可以歸納為“1+X”：“1”指的是“大學(xué)計算機”，已經(jīng)由以講授應(yīng)用為主的“工具型”課程轉(zhuǎn)變?yōu)橐耘囵B(yǎng)學(xué)生計算思維能力為主的“能力型”課程；“X”包含兩門必修考試課“程序設(shè)計技術(shù)（C語言）”和“程序設(shè)計技術(shù)（VB語言）”，以及若干選修考查課，如“Python程序設(shè)計基礎(chǔ)”等。課程的改革及內(nèi)容的調(diào)整標(biāo)志著我校大學(xué)“計算機公共基礎(chǔ)”課程教育正式邁入了“計算思維”階段。“大學(xué)計算機”教學(xué)算法和數(shù)據(jù)庫理論及應(yīng)用為主，在大一第一學(xué)期開設(shè)。程序設(shè)計技術(shù)類課程學(xué)時不變，對教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化，引入綜合實驗環(huán)節(jié)，突顯計算思維對專業(yè)的影響。

大學(xué)“計算機公共基礎(chǔ)”課程體系的正式實施，不僅受到了廣大師生的好評，而且也在省內(nèi)外高校有了一定的影響力。特別是2019年12月份由鄭州輕工業(yè)大學(xué)承辦的大學(xué)“計算機公共基礎(chǔ)”課教學(xué)改革圓桌論壇順利舉行，來自省內(nèi)外30余所院校70余名老師參與，進一步提升了鄭州輕工業(yè)大學(xué)的影響力。

3.2 在線開放課程建設(shè)為課堂革命提供支持

自2017年起，承擔(dān)“計算機公共基礎(chǔ)”課教學(xué)任務(wù)的計算機基礎(chǔ)教學(xué)部提出了對承擔(dān)的必修課進行在線開放課程建設(shè)，任課教師利用節(jié)假日時間自錄視頻，準(zhǔn)備章節(jié)課件、測試和習(xí)題。依托于“大學(xué)計算機”所建設(shè)的在線課程“大學(xué)計算思維導(dǎo)論”于2017年9月在中國大學(xué)MOOC愛課程平臺上線運行，“程序設(shè)計技術(shù)（C語言）”和“程序設(shè)計技術(shù)（VB語言）”語言于2018年2月在中國大學(xué)MOOC愛課程平臺開課，滿足各類學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的需求，為翻轉(zhuǎn)課堂提供技術(shù)支持，為過程性考核提供了依據(jù)。

“大學(xué)計算思維導(dǎo)論”于2019年10月被河南省教育廳評為2019年河南省高等學(xué)校精品在線開放課程。“程序設(shè)計技術(shù)（C語言）”于2020年5月被河南省教育廳評為河南省首批一流本科課程?！俺绦蛟O(shè)計技術(shù)（VB語言）”于2020年7月被河南省教育廳評為河南省本科教育線上教學(xué)優(yōu)秀課程。

3.3 “賽教結(jié)合，學(xué)賽結(jié)合”的教學(xué)新模式初步形成

2019年6月鄭州輕工業(yè)大學(xué)首屆“程序設(shè)計技術(shù)競賽（非計算機專業(yè)）”順利舉行，參賽學(xué)生為大學(xué)一年級非計算機專業(yè)學(xué)習(xí)“程序設(shè)計技術(shù)”課程的學(xué)生，經(jīng)班級初賽由承擔(dān)“程序設(shè)計技術(shù)”課程的教師推薦參加，要求完成一個信息系統(tǒng)的開發(fā)，采用分組賽的形式，每組取前30%（取特等獎一個團隊，前10%除特等獎外的其他團隊為一等獎，其余為二等獎），頒發(fā)證書和獎品。本次競賽通過預(yù)賽選拔出54個團隊組成4個大組257人參加決賽，產(chǎn)生特等獎和一等獎各4個團隊，其余團隊獲二等獎。

決賽前，指導(dǎo)教師利用課余時間對每個參賽團隊進行指導(dǎo)，充分調(diào)動每位學(xué)生的主觀能動性。本次競賽調(diào)動了學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的積極性，也為大學(xué)“計算機公共基礎(chǔ)”課教學(xué)改革指明了方向。

4 結(jié)語

根據(jù)鄭州輕工業(yè)大學(xué)各個工科專業(yè)對計算機基礎(chǔ)類課程的需求，制定適合新工科人才需求的計算機基礎(chǔ)類課程體系，建設(shè)計算機基礎(chǔ)類課程的MOOC或SPOC平臺，為學(xué)生使用計算思維解決本專業(yè)問題打下堅實的基礎(chǔ)，進而促進我校培養(yǎng)滿足新工科需求的創(chuàng)新復(fù)合型人才?！百惤探Y(jié)合，學(xué)賽結(jié)合，學(xué)教相長”的教學(xué)新模式已經(jīng)形成，進一步促進“計算機公共基礎(chǔ)”課的教學(xué)改革。