“互联网+”时代基于OBE的课程生态系统研究与实现

亓 璐

（济宁学院 计算机科学系，山东 济宁 272000）

0 引言

2015年3月5日，李克强总理在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划，“互联网+教育”受到广大教育工作者的关注；4月13日，教育部出台了《关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见》，推动了我国大规模在线开放课程建设[1]。网络教学、MOOC等教学方式在我国迅速兴起，为大学教学模式改革发展注入了新的生机。2016年12月初，中投顾问发布《2017—2021年慕课行业深度调研及投资前景预测报告》称，核心MOOC平台已积累一定量的用户规模，中国大学MOOC、学堂在线注册用户规模都已超过500万[2]。在MOOC教学实践中，派生出SPOC（小规模私有在线课程）私有课程，任课教师可以利用MOOC+SPOC通过学生组内协同等方式实现课堂翻转[3-4]。

互联网已悄悄改变着人们的学习与生活习惯，但目前国内大部分高校的课堂授课仍然采用以理论讲授为主的传统教学方式，学生被动接受，学习积极性不高，分析和解决复杂工程问题的能力得不到提升。如何改善这种状况虽然不是一个新的课题，但它的确是一个困扰当下教育工作者的难题。

1 互联网对大学生学习行为的影响

95后已成为当今大学校园的主力军，他们在互联网时代长大，手机、台式机、平板电脑等已经渗透到他们生活的方方面面，成为他们学习知识、获取信息、人际交往、沟通交流和娱乐休闲的主要方式。随着智能校园逐步推进，一部手机走遍校园，食堂吃饭、宿舍报修、考试成绩查询、图书借还等都可以用手机完成[5]。在互联网的冲击下，学生获取的信息量比以往任何时代都要大，眼界更为宽广，他们思想活跃、好奇心强，关注点不再局限在校园和课堂，开始转向课堂外的学习和实践，他们通过QQ、微信等聊天工具得到了教师更多的指导，在与教师交往过程中，表现得更加积极主动、平等独立。

“互联网+”的到来使得MOOC、微课、SPOC、移动教育平台等教育新模式越来越多地运用起来。作为高校教师，应根据95后大学生成长特性，引导学生积极、有效利用现代化的学习工具，不应“一刀切”式的禁止学生在课堂上使用手机，更不应盲目封杀课堂上的“低头族”。

2 以OBE为指导原则，建设课程生态系统

OBE（Outcome Based Education，成果导向教育）教育理念以学生为中心、以成果为导向，引导人才培养方案持续改进[6-7]。OBE教学理念是一种开放式的教学理念，以社会需求设计培养目标，以培养目标预设学习成果，以学习成果确定课程目标，反向设计正向实施。该教育理念强调的是学生自学能力、分析与解决问题的能力、主动学习能力、主动实践能力、团队工作能力、交流与沟通能力等能力的培养[8-9]，这是传统“满堂灌式”课堂教育无法做到的。OBE教育理念是当今国际工程教育的发展趋势，有助于推进我国工科专业的建设与发展。

OBE教育模式要求教师对学生毕业时应达到的能力和水平有清晰的构想，然后设计相应的课程体系、师资队伍、教学计划、教学内容、教学评价等，保证学生达到这些预期目标，对没有达到预期目标的部分找出不足进行改进，使教学生态系统良好、持续运转。在课程生态系统建设过程中，基于OBE教育理念，并针对社会、企业对软件开发毕业生要求，笔者重新设计课程的教学目标、教学计划、视频主题和评价体系，形成过程评价、教学反馈、反思改进生态圈，经过多次迭代，构建适合各自院校的课程目标和计划，有针对性地培养学生专业技术能力、沟通能力、团队合作等综合素养，提高学生的社会竞争力。

3 线上与线下相结合，构建多元化课程生态系统

“互联网+”课程生态系统由线上教学资源平台和线下课堂交互工具构成，通过应用先进的信息化手段解决传统课堂教学中的短板，提高课堂教学质量和效果；帮助学生从被动听课、独自完成作业转变成自主学习、合作交流，提高学生的沟通能力和主动学习能力[10]。

学生利用线上多元化教学资源平台观看教学视频、预习和准备知识、在线讨论交流疑难问题、发布作业和测试，完成线上学习阶段。在线下教学阶段，教师根据了解到的学生知识储备情况对核心知识点进行梳理，有针对性地对重点问题作深入剖析，以“学生为中心”进行个性化的翻转课堂实践。线上学习阶段和线下教学阶段充分发挥各自优势，将互联网技术与传统课堂教学相融合；建立多元化教学反馈评价体系，围绕教学内容、教学过程找出线上学习和线下教学中存在的问题，改进教学方案，以此形成具有线上学生自主学习、线下课堂讨论和教学信息反馈等环节的课程教学生态系统（如图1所示）。

图1 线上与线下相结合的多元化教学模式课程生态系统

3.1 搭建线上教学资源平台

按照OBE教学理念中课程规划的“反向设计、正向实施”，针对各学科特点，对用人单位和社会需求进行调研，制定符合当下要求的人才培养方案、课程体系、教学大纲、教学设计等内容，明确其对于实现预期学习产出的贡献度。在建构教学设计活动中，针对学生学情特点，重新调整课程的重点和难度，围绕课程的重点和难点重新组织教学资源和教学内容发布到平台上，引入先进的课程资源和最新科研成果，用科研反哺教学以提高学生的创新意识。学生更喜欢授课教师自己录制的视频，因为他们熟悉授课教师的风格，感觉到更亲切，更容易跟上教师的节奏，所以选取有代表性的学习单元组织录制教学视频，并为翻转课堂做好准备。

教学资源平台建设过程中应坚持多样性和开放性，充分利用网络资源，搜索“中国大学MOOC”“学堂在线”等优秀MOOC平台中的课程，精心筛选学生容易理解的、有一定深度的课程章节作为课程教学资源的补充。同时，应注重整合各方资源，通过产教融合、产学研合作方式共建共享的模式开展课程资源建设，树立创新思维，提高学生的创新能力。

线上在线讨论部分安排了高年级学生参与，整理出焦点问题及学生反馈等信息，为线下课堂教学的高效进行做好准备。

3.2 引入线下课堂交互工具

将信息化教学工具带入课堂，既丰富了教学表现形式，又提高了学生的主动参与意识。PC端的在线教育，如虚拟实验、OJ（Online Judge，在线程序评测系统）、在线答疑等产品越来越成熟；手机端在线互动工具，如蓝墨云班课、雨课堂和课程派等产品越来越智能。利用手机端的课堂交互工具，能够跟踪学生的学习进度，分析学习成效评价数据，了解学生学习轨迹，实时把握学生对知识点的掌握情况，及时调整教学内容和教学方法，为个性化教学的有效实施提供数据支撑。

针对95后大学生的学习行为特点，将课堂交互工具带入课堂完成签到、课堂测试、问卷调查等师生互动环节，为传统课堂带来生机和活力。利用线上教学资源平台设计方案，在线下开展学生分组讨论、翻转课堂等教学活动，提高学生的沟通能力、领导能力和自主学习能力等。

3.3 设计多元教学反馈评价体系

通过课堂交互工具反馈、用人单位问卷调查、辅导员访谈、沟通座谈等多种方式，设计实现围绕教学内容、教学过程和教学策略的多元教学反馈评价体系，全面掌握学生的学习成果，找出学生“学”和教师“教”中存在的问题，持续改进教学过程，完善人才培养方案和教学大纲。

4 数据结构课程生态系统建设实践

经过近几年的不懈努力，济宁学院数据结构课程建设有了长足发展。先后开展了“学做合一，知能并举”教学模式的教学改革、游戏化学习的翻转课堂和多元化教学评价体系等教学实践。虽然取得了一定成绩，但是存在课件、教案和案例等教学资源未能有效整合，教学成效未能充分展现等问题，不利于课程的后续建设，因此，应加强数据结构课程生态系统建设实践。

4.1 调研国内主要MOOC平台，着手建设多元化教学资源平台

“中国大学MOOC”的SPOC课程在免费试用一段时间后开始收费，费用或多或少，但对于经费紧张的地方本科院校来说，压力仍然不小。笔者通过对清华大学、北京大学、浙江大学、武汉大学等8所高校在“中国大学MOOC”和“学堂在线”两大MOOC平台开设的数据结构课程进行调查分析，并与笔者教学课程进行对照比较，发现多数学校的课程教学与本校教学情况存在很大差异，不能直接为我所用：①使用教材不尽相同，开课教师使用的教材与我校使用的严蔚敏版教材差距较大，增加了学生学习难度；②授课的深度、难度差距较大，即便在MOOC中设立了“小白专场”，但是部分学生仍难以理解其中的算法。因此，课题组决定在学习借鉴和融合提升的基础上，建立属于自己的平台，充实课程内容，沉淀数据获取个性化学情分析，为我所用，而不是听之任之，被动接受别人给予的素材。

4.2 融合校内、顶尖大学和企业等各方资源，建设数据结构课程生态系统

根据OBE教学理念，深入校企合作企业青岛英谷、慧与公司等公司了解课程需求，结合问卷调查结果重新调整数据结构教学大纲和重点难点知识点，设计教学不同阶段使用的多元化评价体系，及时发现问题，及时调整教学方案，形成数据结构课程良好的生态循环圈。为此，构建了数据结构教学资源平台作为线上学习平台（如图2所示），选取蓝墨云班课作为线下课堂教学工具。

图2 “数据结构”多元化教学平台结构图

数据结构教学资源平台在原有精品课程基础上进行扩展，将已开发完成的在线试题库移植进来，该试题库实现了教师组卷和学生自测等功能。教学视频部分增加了基础篇、提升篇、企业篇和精选篇，其中基础篇中的视频包括授课教师自己录制的20个视频和汲取优秀教师的15个上课视频，如浙江大学陈越老师主讲的数据结构第一讲，循序渐进、生动有趣的讲解能够使学生换个角度看待“数据结构”；提升篇中借助知名大学和著名教授的MOOC资源10个充实自己资源，使不同层次的学生都能得到想用的资源，如清华大学邓俊辉老师主讲的“数据结构（下）”之优先级队列，为自主性、自学性较强的学生提供提升动力；企业篇中的视频内容是企业掌握的前沿技术和开发的新产品15个；精选篇中将济宁学院和兄弟院校与本课程相关的学生大赛等历届优秀作品30个植入进来。

通过该教学资源平台，学生可以学习本课程优秀的学生作品、了解目前使用的热门技术，还可以欣赏山东省大学生软件设计大赛中的学生作品，激发学生参加大赛的热情，借此提高学生的实践能力、团队能力和科研能力等。笔者所教班级有2个队伍参加了2017年的山东省大学生软件设计大赛，取得了不错的成绩，有一部分同学已经开始着手准备2018年的软件比赛。

线下课堂教学过程中使用的是蓝墨云班课APP，第一次使用要花些时间完善各章节教学资源、问卷调查等。对于重点章节，首先要求学生课前线上预习、线上测试；课堂上线下测试、问卷调查，检查学生线上学习情况，根据适时数据，调整课堂授课内容，最后补充与之相关的生活案例、科研案例，丰富课堂内容，组织学生分组讨论；课下要求学生完成思维导图，理清课堂思路，巩固教学内容，形成线上、课堂、课下良好生态环境。

5 结语

使用线上线下模式的“数据结构”课程生态系统一段时间后发现，教师通过测试分析、问卷调查等，讲起课来有的放矢、难易程度把握准确；学生通过线上学习过程中所产生的学习痕迹，如观看视频、在线测试成绩等数据，能够认清学习中的盲点，推荐的薄弱知识点试题和视频等可以弥补不足，实现了个性化的教和学。在这样的生态环境中，学生的自学能力、科研意识和协同合作能力都有很大的提高。

课程生态系统建设需要多次迭代、不断改进，为了提高课程生态系统的智能化，课题组将利用课程生态系统建设过程中产生的大量数据，采用个性化推荐算法，分析学习者学习过程中遇到的难点与盲点，将学习资源推送给适合的平台用户，帮助学习者快速地发现有价值的资源；教师可以从中得到启发，拓展教学思路，合理调整课程内容与进度。