李靜 王宏偉

摘要：當前在非計算機專業(yè)的C語言課程教學過程中普遍存在下述問題，導致課程的教學效果不佳：（1）C語言語法規(guī)則多、邏輯抽象難以理解；（2）學生學習目標不明確，缺少積極性和自主性；（3）教師教學側重理論講授，對所有專業(yè)學生統(tǒng)一對待。為改善C語言教學現(xiàn)狀，本文將OBE成果為導向的教育理念引入到C語言教學過程中，以本專業(yè)學生的最終學習成果作為起始點，對課程的教學過程進行反向設計，計劃從課程講授內容、教學方法、以及評價方式等方面對C語言課程的教學模式進行研究和改革探索。通過引入OBE教育模式，學生可以明確知道本課程學習的目標和成果，能夠激發(fā)學生主動學習的積極性和興趣，從而有效改進教學質量和教學效果。

關鍵字：OBE教育模式；C語言課程；教學改革；學習成果；反向設計

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）08-0112-03

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Exploration on the Teaching Reform of C Language Course under OBE Education Mode

LI Jing， WANG Hong-wei

（College of Computer Science and Technology， Civil Aviation University of China， Tianjin 300300，China）

Abstract：At present， there are several problems in the teaching process of c language program course for non computer majors in colleges： （1） grammar rules are too much， and logical abstraction is hard to understand； （2） students lack learning targets and active； （3） teachers focus on theoretical teaching and give unified treatment to all students of various majors. Ultimately the teaching of C program is ineffective. In order to improve the C language teaching， this paper introduce the OBE results-oriented education concept into the process of C program teaching， to design the course from the final learning results of the students. This paper mainly studies and explores the teaching mode of C program course from the aspects of teaching content， teaching methods and evaluation methods. By introducing the OBE education model， students can clearly understand the objectives and outcomes of this course， which can stimulate students' interest and enthusiasm in active learning， so as to effectively improve the teaching quality and teaching effect.

Key words： OBE education model； C program course； teaching reform； outcomes of course； inverse design

1 引言

《C語言程序設計》是中國高校大多數(shù)理工類（非計算機）本科專業(yè)的計算機基礎課，是全校重點基礎課程之一，該課程處于非計算機專業(yè)計算機基礎課程三個層次（大學計算機基礎、計算機程序設計基礎、計算機應用基礎）中的第二層次，是一門理論和實踐 要求都很高的課程。

目前在本課程的教學過程中存在一些問題，比如：1） 授課內容C語言是一門結構化的編程語言，具有語法規(guī)則多、邏輯結構過于抽象、不容易理解等特點[1]；2） 授課對象是剛入學的大學一年級本科生，他們普遍存在計算機基礎知識匱乏、思維方式僵化、編程技巧難以掌握等問題；3） 授課教師普遍存在對所有專業(yè)、所有班級的學生一視同仁，沒有個性化設計教學過程等問題。因此，學生對C語言程序設計這門課程的學習興趣不高，獨立編程和實際解決問題的能力較差，導致課程的教學效果不夠理想。

OBE是成果導向教育[2，3]的簡稱，是Spady等人在1981年提出的，他們認為課程教學的目標是學生學習課程之后獲得的學習成果。OBE教育理念認為，對課程的設計要以學生最終學習成果為出發(fā)點，反向推導得出學生的培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，然后再根據(jù)畢業(yè)要求設計本專業(yè)的課程體系。OBE強調的是“以學生為本、以成果為導向”，關注學生的學習效果以及綜合能力的提高。

通過將“以輸出成果為導向”的（Outcome Based Education，OBE）教育模式應用到《C語言程序設計》課程的教學過程中，可以有效培養(yǎng)學生計算思維方式、嚴謹?shù)木幊趟枷牒蛣邮帜芰?，以及分析和解決實際問題的能力，為后續(xù)計算機應用與專業(yè)課程的學習打下扎實的理論和實踐基礎，從而增強學生專業(yè)崗位的適應能力和綜合職業(yè)競爭能力?；贠BE的教學模式與基于內容的傳統(tǒng)教學模式的區(qū)別如表1所示：

本文以中國民航大學機械電子工程專業(yè)的《C語言程序設計》課程為例，在課程教學過程中應用OBE教育模式，以課程學習的最終目標（學習成果）為出發(fā)點反向設計課程[4]，從課程教學的設計、實施和評價三個方面，對《C語言程序設計》課程進行教學模式改革，擬解決以下三個問題：1） 通過本課程的學習，學生要取得什么樣的成果（目標產出）；2） 取得這些學習成果的途徑，以及教師在教學過程中發(fā)揮的作用；3） 如何評價是否達到預先設定的學習目標。

2 《C語言程序設計》課程的學習成果

2.1 課程在機械電子工程專業(yè)中的地位

C語言是一門面向過程的高級程序設計語言，同時也具有低級程序設計語言的很多特點，適合編寫應用軟件、系統(tǒng)軟件以及嵌入式程序，在單片機系統(tǒng)開發(fā)、工業(yè)控制系統(tǒng)設計、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)、應用程序設計等領域有著非常廣泛的應用。

在機械電子工程專業(yè)的課程體系中，《C語言程序設計》課程是后續(xù)計算機應用以及專業(yè)課程（如，計算機輔助設計與仿真、視覺測量、智能檢測與控制、機電設備故障診斷等）的理論和實踐基礎，并對學生計算思維方式的養(yǎng)成、利用程序設計技術解決本專業(yè)實際問題能力的培養(yǎng)起到非常重要的作用。

2.2 機械電子工程專業(yè)C語言課程的學習成果

學生的預期學習成果是OBE模式的起點，即是教學活動的最終目標，也是開展教學活動的基礎。通過分析《C語言程序設計》課程在專業(yè)體系中的作用，教師要明確學生學完課程之后應該具備的能力，并且引導學生把學習目標定位在這些預期學習成果上。

本文基于OBE教育理論，結合機械電子工程專業(yè)的培養(yǎng)目標和《C語言程序設計》課程在專業(yè)課程體系結構中的地位，提出本課程的學習成果為：1） 通過本課程的學習，促使學生具有嚴謹?shù)木幊趟枷?，掌握模塊化、結構化設計程序的方法，形成計算邏輯思維方式；2） 學生要具有較強的動手能力，分析和解決實際問題的能力，基本具備采用程序設計方法解決本專業(yè)實際應用問題的能力；3） 促使學生掌握自學能力、養(yǎng)成端正的學習態(tài)度，并形成良好的團隊合作能力。

3 基于學習成果設計教學內容

OBE教學模式下，授課教師要根據(jù)課程的最終學習目標制定出適當?shù)慕虒W內容，而且不能簡單按照章節(jié)劃分知識點，而是根據(jù)實際應用合理規(guī)劃課程內容和知識點，設計出明確、可實施的教學計劃。

本文根據(jù)機械電子工程專業(yè)《C語言程序設計》課程的學習目標，把授課內容規(guī)劃為五個教學模塊：1） C語言基本操作，包括數(shù)據(jù)類型、運算符和表達式、輸入輸出操作；2） 控制結構，包括選擇控制結構和循環(huán)控制結構；3） 模塊化設計，包括函數(shù)、數(shù)組、指針；4） 復雜數(shù)據(jù)結構，包括字符串、指針和數(shù)組、結構體和共用體；5） 文件的操作。

本門課程理論和實踐并重，在理論知識的講授過程中，需要融入與實際問題相結合的程序例題[5]，加深學生對知識的理解和掌握，同時培養(yǎng)學生以程序設計方式分析和解決問題的能力。本文針對我校機械電子工程專業(yè)的培養(yǎng)目標，設計了與實際應用場景結合的教學實例，把C語言的相關知識點融入相應實例中，讓理論知識得到實際理解和應用。

為了保障飛機的安全運行，需要對飛機進行持續(xù)適航管理，對飛機的各個部件和整體結構定期維修和保養(yǎng)，以保證飛機各部件的安全可靠性。本文根據(jù)此應用場景設計了一系列教學實例，具體內容如表2所示。

4 基于學習成果設計教學方法

4.1 混合式教學

隨著計算機網絡和大數(shù)據(jù)技術的飛速發(fā)展，教育領域出現(xiàn)了很多在線網絡課程---MOOC（Massive Open Online Courses），這些開放課程的教學方式非常靈活，學習者可根據(jù)自身的情況自由安排學習時間和進度[6-7]。另外，教師還可以根據(jù)自己所授班級學生的培養(yǎng)目標，建設“小規(guī)模限制性在線課程”SPOC（Small Private Online Course）。

本課程基于哈爾濱工業(yè)大學蘇小紅教授主講的《C語言程序設計精髓》，為我校機械電子工程專業(yè)學生創(chuàng)建了SPOC在線學習課程，安排每周的自學和練習內容， SPOC課程上包含六個功能模塊：1） 公告，發(fā)布每周學習內容的預告和相關通知；2） 評分標準，公布本門課程成績的評分標準；3） 課件，發(fā)布每周的學習課件；4） 測驗與作業(yè)，發(fā)布每周的測驗和練習作業(yè)題，由于學生對學習內容的掌握程度不同，本模塊特意設置了不同難度和要求的題目，其中單元測驗和單元作業(yè)要求所有同學都要完成并記入成績，部分編程題和“練兵區(qū)”題目是自選題目，學生可以根據(jù)自身情況選擇練習；5） 考試模塊，可以進行期中、期末考試；6） 討論區(qū)，學生可以在這個區(qū)域提出關于課程的疑問，老師或者其他同學都可以回答或者討論。

4.2 發(fā)揮學生的主體作用

根據(jù)OBE教學模式的要求，應該轉變傳統(tǒng)教學模式下教師和學生在教學過程中的角色，要堅持以學生為中心、教師為指導的教學思想，調動學生的學習積極性， 針對每個學生不同的學習狀態(tài)和個性特征，把過去的以教師講授為中心、學生被動接受的教學模式，轉變?yōu)閱l(fā)學生、引導學生、鼓勵學生的導向型教學模式。

本課程采用了“以學生為中心”的教學模式，具體教學流程如圖1所示：1） 上課之前老師通過網絡平臺向學生發(fā)布問題；2） 學生收到問題之后自主預習相關知識，并進行小組分析討論；3） 學生按小組總結歸納問題的解決方案；4） 上課時，學生帶著自主設計的解決方案來到課堂，老師根據(jù)學生的解答情況進行總結講授。在整個教學過程中，學生充分發(fā)揮了學習主體的作用，老師只是充當教學指導的角色，而且，這個過程也鍛煉了學生團結協(xié)作和相互溝通的能力，提升了學生分析和解決問題的能力。

5 學習成果評價

在教學過程中，有效的考核評價以及反饋能夠激勵學生增加對學習的投入，從而提高學習的效果[8]。與傳統(tǒng)教育模型下的總結性評價方式不同，OBE教育模式采用多元的形成性評價考核學生的學習成果，從而引導學生學會使用反思的方式進行學習，進而促使課程教學目標的實現(xiàn)。本課程是全校公共基礎課，考核方式和評分辦法是課程組統(tǒng)一規(guī)定的，成績核算比例為：期末成績*85%+平時成績*15，本文只能設計平時成績的給定方式。

本文為中國民航大學機械電子工程專業(yè)設計了平時學習表現(xiàn)的評價方式，具體評價方式及分值分配如表3所示。

6 總結

本文基于OBE教學模式，對機械電子工程專業(yè)的《C語言程序設計》課程教學改革進行了探討，根據(jù)該專業(yè)學生的最終培養(yǎng)目標，對課程的教學內容、教學方法、評價方法等模塊進行了反向設計，彌補了傳統(tǒng)教學模式下教學過程的缺陷和不足，能夠有效提高《C語言程序設計》課程的教學質量和學生的學習成果質量，能夠滿足工程教育認證的要求。

參考文獻：

[1] 王軍英，馬紅梅. C語言程序設計教學存在的問題與對策[J]. 教育理論與實踐，2015（3）：63-64.

[2] 李志義. 成果導向的教學設計[J]. 中國大學教學，2015（3）：32-39.

[3] 李冶. 嵌入式專業(yè)方向基于OBE理念的C語言課程教學質量保障體系研究[J].信息與電腦，2017（3）：243-245.

[4] 孫霞，程宏斌. 基于OBE模式的C語言課程教學改革[J].寧波教育學院學報，2016（18）：15-18.

[5] 譚浩強. 研究計算思維，堅持面向應用[J]. 計算機教育，2012（21）：45-49，56.

[6] 姜洋，李俊生，王紅，劉才華.大學計算機系統(tǒng)型混合式教學的探索與實踐[J].計算機教育，2018（8）：143-146.

[7] 張鴿. 基于翻轉課堂的任務驅動法教學模式研究[J].中國成人教育，2016（4）：110-112.

[8] 張俊超，李夢云. 過程性學習評價如何影響大學生學習投入及學習效果[J].高等工程教育研究，2015（6）：119-124.

【通聯(lián)編輯：王力】