于程程，江玉洁，陈林，石林祥

摘  要： 基于工程认证标准（OBE）的产出导向教育理念，探讨并实践软件工程课程的教学改革。以学生为中心，根据毕业要求及具体教学内容设计课程目标，提出基于OBE的考核方式，以此为依据并充分结合在线教育资源进行教学改革，设计达成度分析方法。通过课程实践后的考核结果，对课程目标进行达成度分析，利用教学反思实现教学的持续改进。

关键词： OBE; 课程目标; 课程改革; 达成度分析; 教学反思

中图分类号：G64          文献标识码：A     文章编号：1006-8228（2022）06-104-04

Discussion and practice on teaching reform of software engineering course with OBE

Yu Chengcheng， Jiang Yujie， Chen Lin， Shi Linxiang

（Shanghai Polytechnic Universiyt， Computer and Information Engineer School， Shanghai 201209， China）

Abstract： Based on the outcome based education （OBE） concept of engineering certification standards， the teaching reform of software engineering courses is discussed and practiced. Taking students as the center， and designing courses according to graduation requirements and specific teaching content as the objectives， an examination method based on OBE is proposed. Based on this and fully combined with online education resources， the teaching reform is carried out， and the analysis method of achievement degree is designed. According to the examination results， the achievement degree of the course objectives is analyzed， and the teaching reflection is used to achieve continuous improvement of teaching.

Key words： OBE; course objectives; course reform; achievement analysis; teaching reflection

0 引言

2006年我國开始工程教育专业认证工作，2016年我国正式加入《华盛顿协议》，我国工程教育的质量得到了国际社会的认可。该协议倡导以学生为中心、产出导向（Outcome Based Education，OBE）、持续改进的教育理念[1-3]。在OBE模式下，教师必须以“通过本课程的学习，学生在毕业时能够达到的能力”为导向，去设计教学目标、教学方法、考核方式，以保证学生获得预期的能力[4]。本文基于OBE的工程教育模式，根据软件工程课程的培养目标，构建课程体系;充分利用在线教育资源进行教学改革，帮助学生获得相应能力;设计多样性且能量化的考核方式，以评估学生的能力和水平;通过教学实践，根据考核结果对课程目标进行多个维度的达成度分析，并进行教学反思以实现教学持续改进。

1 课程目标设计

工程认证的基本目标是把学生培养成适应社会发展需求的能够有效解决工程实际问题的人才，这与OBE的产出为导向的教育思想是一致的。针对高校具体课程，则要求课程目标需能够支撑给定的毕业要求，即学生学习该门课程能达到毕业要求的部分能力。

软件工程课程师计算机类专业的一门主要专业课程，在计算机软件领域中占据核心位置。但由于各高校的定位不同，专业培养目标、毕业要求及相关课程的课程目课程目标亦各有不同[5，6]。上海第二工业大学是一所应用技术型大学，计算机科学与技术专业的软件工程课程注重理论与实践相结合，通过课程的学习提升学生解决复杂软件工程问题的能力。该课程有四个课程目标，支撑三个毕业要求中的三个指标点，详见表1。

课程教学内容对课程目标的支撑关系见表2。本门课程主要任务是让学生掌握软件工程的基本概念、原理及项目开发全周期、全流程的基本方法和技术，从工程的视角对软件系统和软件项目进行再认识，提升学生解决复杂软件工程问题的能力，为后续专业课打下基础。

2 基于OBE的考核方式

传统的课程考核方式通常是平时考核（30%）+期末考核（70%）的形式，其中存在诸多问题。如平时考核主要由出勤、平时表现、作业完成情况组成，主观性大，不能很好的量化衡量学生能力;期末考试，没有很好的对标具体的课程目标来设计试卷，使得试卷设计较随意;此外，缺少教学过程的检验和反馈，学生无法在学习过程中及时了解当前的学习情况。

为了解决上述问题，需要对课程考核方式进行基于OBE的改革，这就意味着考试方式要以学生为中心，以学生获得的课程相应目标的能力为标准，反向设计课程考核方式，以检查学生对各知识点的掌握情况和应用能力，并且考试形式要多样且能量化。

如表3所示，软件工程概论课程有五个课程目标，考核包括三种形式：课后作业（20%）、阶段考试（10%）和期末考试（70%），各种形式在不同课程目标的评价中占有不同的比例，成绩比例=课后作业成绩占比×20%+阶段考试成绩占比×10%+期末考试成绩占比×70%。

首先，将课后作业作为平时成绩的定量考核方式，设计了11个知识单元的课后作业，并且充分利用在线课程资源，在学习通上构建题库、作业库，并在线发布和批改作业，并在后续课堂上讲解相关作业。

其次，根据课程目标对应知识点设计期末考试。期末考试试题内容对标能力点，如表3所示考试题目包括选择题、判断题、简答题、综合题。

最后，增加了阶段学习考核。本课程在学期的第八周安排一次阶段考试，以对学生在当前阶段的学习效果进行评测。重点考核软件工程基本概念、结构化分析与设计方法、编码和软件维护，考试的题型与期末考试一致。通过阶段考试，学生与老师都能量化的了解学生的学习状况，并以此为依据指导老师进一步优化教学过程，同时敦促学生强化学习。

3 教学改革

基于OBE模式的课程教学改革的核心是教育产出实施，就是要以学生为中心，根据学生应获得的能力设置教学目标，并结合基于OBE的考核方式，反向设计教学方式和教学手段。传统课堂利用黑板、ppt、多媒体等工具并以知识讲授为主的方式进行教学，教学方式和手段都较为单一和枯燥，不能有效激发学生兴趣及主观能动性。同时，课程目标达成情况是根据OBE的考核方式，对学生能力的考核结果进行评价。因此，为了能够更好的达成课程目标，为了能够提升学生解决复杂软件工程问题的能力，需要基于OBE的考核方式，对教学过程中的方式方法进行一系列的改进。

⑴ 充分利用在线学习平台和工具

①在学习通在线学习平台上构建完善的课程资源，包括教学大纲、课件、优质在线资源、教材、课程进度表、案例分析等，以方便学生利用在线资源更好的进行线上和线下学习;②在学习通平台上构建题库、作业库和试题库，在线发布和提交作业及期中测试内容。利用平台的作业和试题的统计功能，可以方便有效的找到问题，以便教学持续改进;③利用学习通平台进行课堂签到、在线作业、测试成绩统计、任务点完成情况等，作为学生过程考核的数据依据。④通过组建课程微信群或学习通的讨论区，实现便捷的网络交流平台，可以及时与学生进行沟通交流。

⑵ 理论讲授与案例分析相结合

为了达到课程目标对于学生的能力要求，在讲授理论知识的过程中，通过案例分析，加深学生对理论知识的理解，还可设置案例分析专题课程，针对具体案例利用软件工程方法进行分析、设计等。采用课堂互动和启发式教学方式，以问题引导学生思考分析，引导学生通过互动和实践获得知识，使学生从被动的“要我学”变为主动的‘我要学’。

⑶ 模拟项目实践驱动教学过程

软件工程课程将模拟项目实践贯穿整个教学过程中，通过自选的项目实践加强理论知识的学习与运用。具体而言，在课程之初给定多个与学生生活贴近的模拟项目，例如图书馆管理系统、在线教学平台、购物平台等，学生也可以自定义项目题目。要求学生自由组建6-8人为一组的团队，根据课程不同阶段所教授的软件工程方法，以团队形式完成模拟项目在开发过程中的各项任务：问题定义、可行性分析、需求分析、软件设计等，并最终以大作业形式提交并答辩。模拟项目实践驱动教学过程，让学生在实践中学习软件开发方法，以学生自主开发设计为主，进一步提高学生解决复杂软件功能问题的能力。

⑷ 习题讲解（课后作业及阶段测试）

为了让学生进一步巩固所学知识，每个知识单元授课结束后都会安排课后作业，同时通过期中测试检验学生的阶段性学习情况。设置习题讲解时间，利用学习通平台的作业/测试的详情统计功能，根据学生各个题目的正确率及错误的具体情况来分析学生对于知识掌握的薄弱环节，针对性的进行问题解答，并对同学的做法做点评和讨论。通过课后作业、阶段测试及相应的习题讲解，教师和学生都可阶段性的、定量的了解学生学习现状，教师亦可有针对性的进行后续课程的持续改进。同时，作业及测试的发布、批改及成绩公布都是在学习通平台完成，这些都为过程成绩考核提供了依据。

4 课程达成度计算与分析

课程目标达成度的计算依赖于课后作业、阶段考试和期末考试的成绩，最近一学期的课程成绩及其对应的考核方式占比见表4。

图1是根据表4数据计算的课程目标达成度，从图中可以看出课程目标4的达成度相对略低，为0.73，反映出学生对该目标对应的教学内容（软件测试）掌握可进一步加强，体现出学生对于软件测试的基本概念及利用白盒和黑盒测试技术设计测试用例的方法的掌握和运用仍有提升空间。课程目标1的达成度最高，说明学生对于软件工程基础理论知识掌握的较为扎实。课程目标2、3、5的达成度居中，说明学生对于复杂软件工程问题的分析、设计和管理能力尚可，并仍有提升空间。

图2为课程目标在各考核环节的达成度情况，可以看出课程目标4的达成度相对较低原因：①课后作业部分，较其他环节达成度较高，是因为作业可以查阅资料方式来完成。但纵向比对仍是最低，说明软件测试知识单元较比其他知识单元难度更高;②阶段测试达成度为68%，且纵向比较也是最低，说明在学期中学生就对该知识单元掌握程度很低，且并未做有效的复习;③期末考试前，针对软件测试部分薄弱环节进行了有效的教学调整，强化了该部分的知识，因此在期末考试环节比阶段考试的达成度有大幅度提高。

类似的，从图2中还可观察到，课程目标2、5也遵循课程目标4在各考核环节达成度的整体走势。课程目标1中阶段考试达成度比课后作业要高但期末考试时却大幅下降，说明学生在学期中对于软件工程概述单元知识掌握非常好，但对于期中考试后才涉及到的专业知识掌握欠佳。课程目标3则是在期末考核环节比阶段考试环节的达成度略低，说明学生在阶段考试后才涉及的面向对象分析设计部分的理解不够深刻全面，运用面向对象方法学解决问题仍需进一步加强。

针对现状，对软件工程课程教学提出如下持续改进的措施：①在有限的课时中，增加目标4对应的教学内容占比，适当缩减知识单元1、6、7、8的课时占比，并通过加大案例分析来提高学生运用所学方法设计测试用例的能力;②教学过程中进一步强化阶段测试后设计的知识单元6、7和8的内容和内涵;③增加面向对象分析设计部分的课后作业，同时进行深度习题讲解，从而进一步提升学生利用面向对象的方法学进行分析设计的能力。

5 结束语

基于OBE的教育理念，根据毕业能力指标点及培养目标设计课程目标，各课程目标通过课程内容来支撑，即学生学习相应的课程后，应能获得相应的课程目标设定的能力要求。本文以软件工程课程为例，根据毕业能力指標点的课程目标及课程内容的支撑情况，设计合理、多样且能够量化的考核方式，再以考核方式为出发点，以学生为中心进行反向教学设计，最后通过课程达成度分析，实现教学的持续改进，从而形成有机闭环。从软件工程课程的达成度分析来看，课程目标达成度良好，但仍有改进空间，后续仍需基于OBE的理念进行持续改进，进一步提高学生解决复杂工程问题的能力。

参考文献（References）：

[1] 蒋宗礼.工程专业认证引导高校工程教育改革之路[J].工业和信息化教育，2014（1）：1-5，12

[2] 蒋宗礼.本科工程教育：聚焦学生解决复杂工程问题能力的培养[J].中国大学教学，2016（11）：27-30，84

[3] 张男星，张炼，王新凤，孙继红.理解OBE：起源、核心与实践边界——兼议专业教育的范式转变[J].高等工程教育研究，2020（3）：109-115

[4] 江玉洁，崔莉莉，石林祥.基于OBE考核方式的程序设计基础课程改革实践与探索[J].计算机教育，2021（8）：116-120

[5] 郑丽伟，刘建宾，崔展齐.基于OBE的软件工程课程改革与探索[J].计算机育，2021（5）：166-169

[6] 马丽，高敬礼，苗露.基于OBE的软件工程课程多元混合教学改革探索[J].软件导刊，2021，20（7）：222-226