陆鑫

摘 要：提出一种以学生预期学习成果目标为导向的课程教学设计模型及其方案，达到适应OBE工程教育及其课程教学的目的。以电子科技大学软件工程专业数据库课程教学设计为例，对课程培养目标、课程教学内容、课程教学环节、课程教学方法、课程评价方法等要素进行反向设计，强调以学生课程学习成果为目标驱动，面向学生专业实践能力、工程能力和创新能力培养开展课程教学。

关键词：课程教学设计；OBE模式；专业能力；工程教育

0 引 言

随着我国成为国际互认的工程教育专业认证“华盛顿协议”签约国成员，国内不少高等院校开展了OBE（outcomes based education）工程教育专业建设与教学改革[1-3]，并参加了中国工程教育专业认证协会主导的专业认证工作。OBE工程教育作为一种主流的工程教育模式，其核心理念就是以全体学生为中心、成果目标导向教育、持续改进教育质量。OBE工程教育不但适用于工程型人才培养，也是目前工程教育专业认证所推崇的工程教育模式。高等院校实施OBE工程教育的目的是为了推进工程教育改革，提升工程型人才培养质量，增强工程人才培养对产业发展的适应性，并使人才培养与国际接轨。因此，在开展OBE工程教育过程中，推进课程教学设计改革是十分必要的，这关系到工程教育的具体实施与成败。

1 OBE教育模式与课程教学设计

OBE教育模式起源于上世纪80年代的美国高等工程教育改革，现已成为国内外众多高校普遍认可的工程教育模式，国内又将其称为基于学习产出教育模式[1]、成果导向教育模式[4]等。OBE教育模式是一种以学生获得预期学习成果为目标，设计教育体系、实施教育方案、评价教育成效，并持续改进教育质量的过程模式。高校在实施OBE工程教育时，同时从工程人才培养的专业教育层面和课程教学层面两方面开展工作，并实现相互协同与实时反馈。在专业教育层面，以学生预期的专业培养目标及毕业要求为导向，进行专业培养方案和课程体系设计，按照专业制定的工程教育方案培养学生的知识、能力及职业素质，并对毕业学生的专业学习成效进行评估与分析总结，同时将分析结果反馈到专业目标设计环节，以达到持续改进并提升专业的工程型人才培养质量。在课程教学层面，以学生预期学习成果目标为导向，进行课程教学设计，实施先进的工程教育教学方法，对学生的课程学习成效进行评估与分析总结，并持续改进课程教学质量。由此可见，在工程教育中，课程教学设计是实现工程教育的基础，基于OBE工程教育理念的课程教学设计是实现OBE工程教育的关键要素。

2 基于OBE工程教育理念的课程教学设计模型

在工程教育中，学生的专业知识、专业能力和专业素质构建需要通过课程学习、项目实践、专业实习、毕业设计等阶段来逐步培养，其中课程学习是最基础的培养阶段。在OBE工程教育中，需要对学生课程学习的预期成果[5]、评价方式[6-7]、课程教学方案等要素进行设计，以解决如何定义课程学习的成果目标、如何使学生获得预期课程学习成果、如何评价学生课程学习成效、如何持续改进课程教学质量等问题。进行课程教学设计前，首先需要对专业培养目标及毕业要求进行分析，并将分析结果映射到课程体系的各门课程中；然后在课程教学层面，开展反向教学设计，即设计课程培养目标、课程教学内容、课程教学策略方法和课程学习评价方式；最后，按照设计的课程教学大纲、课程教案、课程教学PPT、课程教学方法等实施课程教学。课程教学实施过程中，需要收集学生课程学习的反馈信息，并对照学生学习成果获取情况对教学进行適当调整。课程教学结束时，对学生的学习成效进行分析与总结，并提出课程教学持续改进的方案。OBE课程教学设计模型如图1所示。

从图1所设计的OBE课程教学设计模型可以看到，该课程教学设计模型是围绕专业培养目标与毕业要求进行课程培养目标（学生预期课程学习成果）设计，同时以学生为中心、课程学习成果目标为导向驱动课程教学设计、课程教学实施、课程学习成效评估等教学活动开展。此外，该OBE课程教学设计模型是一个持续质量改进的教学循环过程，对学生课程学习成效进行分析总结后，提出课程教学改进反馈意见，以支持课程教学质量不断提升。同时，该课程教学设计模型还能对专业教育培养大循环中专业培养目标与毕业要求的变更进行响应与成效反馈，以满足本门课程对专业培养的支撑。

3 软件工程专业数据库课程教学设计实践

针对在OBE工程教育中如何开展课程教学设计，以软件工程专业数据库课程为例，给出该课程的教学设计方案。

3.1 课程目标设计

数据库课程是软件工程专业中一门工程实践性较强的学科基础课程，支撑软件工程专业培养目标和毕业要求，能使学生达到软件行业对毕业生“具有对复杂软件系统进行分析、设计、验证、确认、实现、应用和维护等能力”的专业要求。一方面，数据库课程承担了培养学生具备数据库系统分析与设计建模、数据库操作访问、数据库应用编程开发、数据库系统维护管理以及数据库系统产品工具应用的专业能力；另一方面，在软件工程专业人才培养方案中，数据库课程还承担培养学生综合利用专业知识与技术解决复杂软件系统的数据架构设计和数据访问处理能力。数据库课程培养目标具体设计见表1。

表1所给出的数据库课程培养目标依据软件工程专业培养目标和本科生毕业要求来设计，是学生在学习数据库课程后应实现的预期课程学习目标。为了使学生获得课程培养目标所蕴含的课程学习成果，需要对课程教学内容、教学环节、教学方法、评价方法等要素进行设计，同时还需要在课程教学中采用相应的教学质量保证措施，以确保学生的学习成果达到课程培养目标要求。

3.2 教学内容设计

为了使学生能通过课程学习获得预期的学习成果，数据库课程的教学内容不再拘泥于教材固有内容进行教学，而是围绕课程设计的预期成果目标进行教学内容组织。数据库课程教学内容具体设计见表2。endprint

表2所给出的课程教学内容是实现课程培养目标的教学内容核心知识点，按照数据库主题模块来组织。课程教学详细内容在教学大纲中进行具体定义，并明确给出各个主题模块内容的难点、重点和能力培养要求。

3.3 教学环节设计

在基于OBE工程教育理念的数据库课程教学设计中，通过不同的课程教学环节实现对学生的数据库知识、数据库设计能力、数据库管理能力以及数据库应用编程能力的培养。本课程教学环节分为课堂教学、实践作业、课程实验和专题研讨4个部分。学生的数据库知识主要在课堂教学环节中获取，而学生的数据库专业能力培养则贯穿到课堂教学、实践作业、课程实验和专题研讨各个环节中建立。如在课堂教学与实践作业环节，培养学生的数据库基本操作实践能力；在课程实验环节，则通过解决工程应用问题的综合性实验实践，培养学生数据库应用领域的系统分析能力、数据库设计能力以及数据库编程开发能力；在专题研讨环节，通过研讨解决数据库工程领域难点技术问题，培养学生解决复杂工程领域问题的数据库应用创新能力。

3.4 教学方法设计

在工程教育中，学生不但需要专业实践、企业实习等实践教学阶段来培养工程能力，也需要在课程教学阶段培养基本的实践操作能力、工程能力和创新能力。因此，课程教学方法必须适应这些能力培养要求。数据库课程作为软件工程专业一门应用实践性较强的学科基础课程，在进行数据库课程教学时，需要考虑解决如何建立数据库操作能力、如何建立数据库设计能力、如何建立数据库编程开发能力、如何创新应用数据库技术及产品工具解决复杂工程领域数据管理应用等问题，这些问题的本质就是如何在课程教学中培养学生的数据库专业能力。以教师为主导的知识传授式教学方法显然不能满足OBE工程教育模式下的数据库课程教学要求，需要采用以学生为中心、学习成果目标为导向、持续质量改进的工程教育教学方法，在课程教学中注重对学生专业能力的培养。具体应采用先进工程教育理念的CDIO教学方法进行课程教学，并在课程教学中融合做中学、练中学、案例导向教学、研讨式教学等教学方法，开展面向能力培养的课程教学。

3.5 评价方法设计

为评价学生课程学习成效和课程教学效果，需要围绕学生应获得的预期学习成果目标进行评价方法设计。针对数据库课程的评价，学生的课程学习成效评价由平时测试、半期测试、上机实验测试和期末测试进行多维度综合评价，各个测评维度分别占总成绩的10%、10%、30%和50%。平时测试主要考评学生对数据库课程各个主题模块知识点的理解领会程度；半期测试主要考评学生在前半学期中，对数据库知识点、数据库能力等的掌握程度；上机实验测试主要考评学生对数据库实际操作与应用能力的掌握程度；期末测试主要考评学生对数据库知识、数据库能力等方面的全面掌握程度。所有测评内容均针对预期学习成果目标的考核点展开，通过对该课程所有学生的考核点进行测评数据采集与计算分析，得到各个测评维度的学习成效数据，即期末测试、上机实验测试、平时测试和半期测试的课程学习成果目标达成度数据。电子科技大学校2016—2017上学期数据库课程期末测试评价表中的学习成果目标达成度数据见表3。

表3所给出的学习成果目标达成度数据，反映了我校2016—2017上学期中数据库课程班学生（70人）的平均课程学习成效。同时，通过测评数据也可以分析出该班学生在上机实验测试、平时测试、半期测试等维度的课程学习成效，并可计算出本课程对应的毕业要求达成度和毕业目标达成度。

4 OBE模式与传统模式的课程教学对比分析

通过对比我校软件工程专业先后实践的传统模式课程教学与OBE模式课程教学，可以看到这两种工程教育模式的课程教学在多个方面存在的差異。

（1）课程培养目标。OBE模式课程的培养目标依据专业培养目标和毕业要求来设计，其课程培养目标完全对应支撑专业培养目标和毕业要求，与专业培养预期之间的针对性强；传统模式课程培养目标依据课程教材和学科体系来设计，课程培养目标并不一定对应支撑专业培养目标和毕业要求，与专业培养预期之间的针对性不够。OBE模式课程培养目标可体现为学生预期课程学习成果，可驱动课程教学设计，在教学过程中不仅可追溯，还可量化评价；传统模式课程培养目标没有体现为学生预期课程学习成果，难以实现反向驱动的课程教学设计，其课程培养目标实现结果也难以量化评价。

（2）课程教学内容。OBE模式的课程教学内容围绕预期学习成果构建来组织，完全覆盖课程培养目标，可支撑学生的专业培养目标并达到毕业要求；传统模式的课程教学内容围绕课程教材与大纲来组织，并不一定完全覆盖课程培养目标，难以实现专业培养目标及达成毕业要求。OBE模式课程教学内容虽然不拘泥于教材，但是完全符合课程培养目标的学习要求；传统模式课程教学内容虽然完全依赖于教材，但是其教学内容并不一定满足课程培养目标的学习要求。

（3）课程教学环节。OBE模式课程教学设计多个环节培养学生的知识、能力与专业素质，如课堂教学、课程实践作业、上机实验、研讨课程等；各个课程教学环节均围绕课程培养目标引导学生建立课程相关的专业知识与能力；通过课程教学一体化设计，建立“课堂内实践—课后实践作业—课程实验—课程研讨”的课程专业能力培养层次，培养学生具备“构想—设计—实施—操作”的系统分析与设计能力。传统模式课程教学也有多个环节，但是这些环节之间并没有围绕课程培养目标进行一体化设计，各个环节之间对学生专业能力培养缺乏有机联系。

（4）课程教学方法。OBE模式课程教学始终围绕构建学生课程学习成果目标开展，并针对不同主题教学内容分别采用做中学、练中学、案例导向教学、研讨式教学等教学方法；传统模式课程教学缺乏课程学习成果目标导向，在教学过程中不太强调各种教学方法的融合应用。OBE模式课程教学以学生为中心，通常采用交互性强的教学方法，引导学生进行课程学习，并注重对学生发散思维、创新思想以及工程观点的培养；传统模式课程教学往往是以教师为中心，照搬教材书本内容，采用传授式教学方法对学生进行知识灌输，对学生的专业能力和创新思维培养不够，其教学方法较少考虑课程培养目标、专业培养目标以及毕业要求的针对性。

（5）课程教学评价。OBE模式课程教学评价可以实现对学生课程学习成效和课程教学效果的量化评估；传统模式课程教学评价只能给出学生的课程整体成绩，并不能分析学生在课程各个培养目标上的实际达成度，更不能度量学生在专业培养目标和毕业要求上的达成度。OBE模式课程教学评价可以从多个维度和多个指标对学生课程学习成效和课程教学效果进行全面的课程教学评价；传统模式课程教学评价通常只能根据单一指标对学生课程学习成效和课程教学效果进行评价。

5 结 语

在高等工程教育人才培养过程中，基于OBE工程教育理念进行课程教学设计，可以有效适应OBE模式下工程教育工作的开展。以学生为中心、课程学习成果目标为导向、持续质量改进的课程教学设计有利于实现OBE工程教育目标达成。在开展OBE模式课程教学中，借鉴先进的CDIO工程教育思想，融合做中学、练中学、案例导向教学、研讨式教学课程教学方法，可使学生在专业实践能力、工程能力、创新能力等多方面得到深度培养。

参考文献：

[1] 顾佩华， 胡文龙， 林鹏， 等. 基于“学习产出”（OBE）的工程教育模式——汕头大学的实践与探索[J]. 高等工程教育研究， 2014（1）： 27-37.

[2] 邱剑锋， 朱二周， 周勇， 等. OBE教育模式下的操作系统课程教学改革[J]. 计算机教育， 2015（12）： 28-30.

[3] 石秦峰. 基于OBE的程序设计类课程教学改革探索[J]. 计算机教育， 2016（3）： 106-110.

[4] 李志义. 解析工程教育专业认证的成果导向理念[J]. 中国高等教育， 2014（17）： 7-10.

[5] 巩建闽， 马应心， 萧蓓蕾. 基于成果的教育：学习成果设计探析[J]. 高等工程教育研究， 2016（2）： 174-179.

[6] 林鹏， 严茂红， 胡文龙. 基于学习结果的工科探究式教学的评估策略与方法[J]. 高等工程教育研究， 2016（3）： 175-180.

[7] 刘宁， 王晓典. 论成果导向教育理念的学生学习成效多元评量[J]. 黑龙江高教研究， 2016（12）： 37-40.

（编辑：史志伟）endprint