基于OBE的“离散数学”教学改革探索
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【摘 要】根据专业工程认证的教育理念，提出基于OBE的离散数学课程改革方案。以最终学习目标达成为出发点进行课程设计，从教学内容、教学模式、课程实验、考核方式等方面进行课程教学研究和改革。实施基于OBE的课程改革，能够使学生明确学习本课程后会达到的学习成果和能力，激发学生学习兴趣，培养学生自主学习的能力，能够有效地提高离散数学教学质量和学生的学习效果。
【关键词】OBE;教学改革;离散数学
中图分类号： G642;O158-4 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）07-0130-003
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.07.054
【Abstract】According to the concept of professional engineering certification，the reform scheme of Discrete Mathematics course based on OBE is put forward.In order to achieve the ultimate learning goal，the curriculum design is carried out，and the teaching research and reform are carried out from the aspects of teaching content，teaching mode， curriculum experiment，examination method，and so on.The implementation of the curriculum reform based on results-oriented education can enable students to make clear the learning results and abilities that will be achieved after learning this curriculum，stimulate students’interest in learning，and cultivate students’ability to learn independently.It can effectively improve the teaching quality of discrete mathematics and the learning effect of students.
【Key words】OBE;Teaching reform;Discrete Mathematics
0 引言
20世纪90年代初，美国教育家William G·Spady首先提出“学生为主、成果为驱”的成效为本教育思想（Outcomes—Based Education，简称OBE）[1]。以“学生为主”关键在于根据学生能力、兴趣的差异设置不同的学习任务，最大限度调动学生学习积极性;“成果为驱”重点在于明确学习要达到的成效，以此作为教学驱动力，从能力和学习成果入手反向构建教学过程，对教学环节进行设计和组织，围绕阶段目标开展学习[2]。以“学生为中心”、以“成果产出为导向”并坚持“持续改进”现已作为工程教育专业认证的三大理念。
“离散数学”是计算机科学中基础理论的核心课程[3]，它为离散信息的处理，计算机应用、信息管理和计算机科研提供数学理论基础。本文以OBE理念为指导，对“离散数学”进行课程教学改革，以期达到进一步提高教学质量，提高学习效果为目的。
1 目前课程教学实践中存在的问题
1.1 教学内容需进一步精炼
成果导向教学设计由目标（学习成果）出发，反向设计课程体系、确定教学内容进行教学评价与改进、确认学习成果达成[4]。离散数学作为专业的核心理论课程它的培养目标是培养学生抽象思维能力和逻辑推理能力，通过该课程的教学实践，支撑工程教育認证通用标准第一条与第二条。目前《离散数学》课程内容多而碎，因此首先根据离散数学的教学目标同时兼顾学科知识的系统性精选教学内容，突出对计算机专业的工程意识和工程能力的培养。
1.2 学生缺乏学习主动性
长期以来课程一直沿用传统的基于课程教学模式。而OBE教学理念强调以产出为导向，以学生为中心。离散数学课程的知识点多且理论性强，不少学生存在畏难情绪，如果该课程教学仍是传统的教师“一言堂”，学生容易失去学习的兴趣与信心，另外，如果只是被动接受知识，缺乏主动思考，不会运用离散数学基本理论知识去解决计算机领域的复杂工程问题，这与工程教育的要求也是有距离的。
1.3 离散数学课程实践不足
由于学时的限制，此前本校的离散数学课只设置了理论教学学时，未设置实验教学环节，学生缺乏离散数学实践训练，这对于培养学生抽象思维和工程能力，培养学生利用离散数学分析建模解决复杂工程问题是不利的。
1.4 考核方式单一
以往的离散数学课程的考核主要依靠期末考试成绩。学生在平时学习过程中忽略了知识的理解和应用，选择在期末考试时候进行突击，忽视了平时的积累与实践能力的培养，不能有效地对学生进行学习过程的检查和督促。
2 基于OBE教学理念的教学改革实施
基于OBE理念提出以下教学改革措施，力求做到以产出为导向，支撑计算机专业毕业要求对应的指标点。
2.1 明确课程教学目标，精选教学内容
《离散数学》作为专业课程体系的成员，应遵循OBE理念制定课程标准。课程标准中应明确离散数学的课程目标、教学内容、课程目标与毕业要求二级指标点的对应关系、课程的教学方式、相应的教学资源、课程的考核方式，达到对毕业要求的有力支撑。 教学内容的设计以“够用”为度，精选教学内容。离散数学包括数理逻辑、集合论、代数结构、图论、组合分析初步和形式语言与自动机初步，本课程选取了其经典部分：数理逻辑、集合论、代数结构、图论。以“应用”为目的，注重学生解决问题能力的培养，改革课堂教学内容，将离散数学的实际应用引入课堂，同时由于该门课程概念多，因此在课堂教学中，注重利用实例帮助学生理解概念，避免课堂教学陷入枯燥性。
2.2 灵活采用多种教学方式，重视现代教学手段和教学方法的应用
OBE教育理念强调教学过程中体现以学生为中心，由“教师教了什么？”向“学生学了什么”进行转变。要求授课教师充分调动学生学习的主动性，采用有利于课程目标达成的教学方法，满足教学要求。教师在授课过程中应该具有创造性，采用更加开放的教学方法和教学思路，学生对自己的学习成效负责[5]。为达到学生能力的培养。利用网络教学平台进行混合式教学，线上利用微课让学生进行课前学习，课中教师引导学生讨论，课后学生进行复习。此方式重点关注学生学了什么，而不是老师教了什么。按照提出问题、解决问题顺序来设计教学过程。同时充分利用小组讨论、问题展示等多种学习手段，充分调动了学生学习的积极性与主动性，提升学习效果。
2.3 开设实验课，锻炼动手能力，激发学习兴趣
在2016级没有实验课的情况下，本校把部分离散数学问题放在OJ（OnlineJudge）平台，鼓励学生利用C或者C++编程实现，通过练习这些题目学生对离散数学的印象改变了，不再认为离散数学只是枯燥的理论，原来用它可以建模解决实际问题，学习兴趣与编程水平都有了很大的进步。2017级离散数学增加了8学时的实验课，实验课虽然不多，但教师可以对题目进行具体指导，使学生更加明确如何用离散知识进行抽象，如何编程实现，同时对理论知识有了更好的理解，这是一个良好的反馈过程。通过实验锻炼了学生抽象思维能力及动手能力，激发了学习兴趣。
2.4 改革考核方式，加强过程考核，完善课程达成度评价
采用过程考核与结果考核相结合的方式，将平时课堂教学中完成课后作业、完成实验题目纳入到过程考核中，形成平时成绩，同时加入实验考试。平时成绩、实验成绩、期末成绩三部分形成总评成绩。基于OBE教育理念以目标达成度为准则，任课教师对课程的毕业要求达成度进行相应的计算与分析，并根据达成度分析结果，提出具体改进意见，促进教学质量的不断提高。
3 实施改革的效果
基于OBE的理念，以学生为中心，以学生学了什么为标准，通过以够用为尺度以应用为目的精选授课内容;合理运用混合式教学手段，将线上与线下相结合开展教学;开设实验课培养学生的学习兴趣、动手能力以及解决问题能力;改革考核方式强调过程考核。此改革方式取得了良好的教学效果。
表1是近两年《离散数学》成绩对比较。
从表1的对照表中可以看出2017级学生的离散成绩有了很大的提高，尤其是逻辑推理能力，同时学生的学习积极性被极大的调动起来，学生实际动手能力也有了明显的提高，对后继课程也产生了积极的影响。
4 結语
目前工程教育认证的核心理念包括：以产出为导向，以学生为中心和持续改进。为了适应工程教育认证的需要，在离散数学课程建设中引入OBE教育理念， 以学习成果为导向，以学生为中心，从教学内容的选择、课堂教学方法、实验课的引入、考核评价等方面进行改革与探索，取得了一定的成效。但要具体落实OBE教育理念，持续提高教学质量，还需要不断地教学实践。
【参考文献】
[1]SPADY W.G.Outcome—based education：Critical issues and answers[M].Arlington：American Association of School Administrators 1994.
[2]史晓楠.基于OBE的Java程序设计教学改革研究[J].软件导刊，2017（8）：216-218.
[3]左孝凌，李为鑑，刘永才.离散数学[M].上海：上海科学技术文献出版社，1982.
[4]郑文岭.实施成果导向教育 促进人才培养改革[J].广东农工商职业技术学院学报，2017（11）：29-33.
[5]谢莉萍.以OBE理论指导普通生物学研讨课的课程设计[J].高校生物学教学研究，2015，5（4）：12-15.
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