基于OBE的智慧教室环境下新工科课程思政建设

摘要：新工科、一流课程和课程思政是近年来教学改革的热点，三者紧密相关。课程思政是达成一流课程和新工科思政教育要求的重要途径。文章针对课程思政理论研究多，课程设计案例少的情况，结合计算机科学导论课程特点，基于成果导向教育理念（OBE） ，从教学目标、教学内容、教学方法、考核方案层层推进，完成课程改革和课程思政建设。并结合智慧教室的软硬件资源予以实施，最终实现蕴含课程思政的教学质量评价。

关键词：课程思政；成果导向教育；智慧教室；教学质量评价；智慧教室

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2023）30-0132-03

开放科学（资源服务）标识码（OSID）

0 前言

2017年2月20日，教育部发布《关于开展新工科研究与实践的通知》，2019年10月30日，教育部发布《关于一流本科课程建设的实施意见》，2020年6月1日教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》。这些意见和纲要的提出为工科课程建设指引了方向。建设新工科要建设一流课程，建设一流课程要做好课程思政，评价课程思政的成效要依据课程质量评价结果。OBE（Outcomes-based Education，OBE） 教育理念，是一种以成果为目标导向，以学生为本，采用逆向思维的方式进行的课程建设理念。将OBE教育理念用于新工科课程的课程思政建设，就是以课程思政的最高效果为目标展开教学设计。

计算机科学导论是计算机科学与技术专业的第一门专业必修课，起到学科知识引入和计算思维能力初步培养的作用。本文以计算机科学导论为例进行课程思政教学改革，研究在智慧教室环境下如何基于OBE理念设计教学活动促成课程思政的深度学习，并设计相应的质量评价机制判断学习投入度。

1 教学目标体现思政的知识和能力要求

大学新生带着对计算机专业的模糊或片面的印象进入专业学习，计算机科学导论课一方面引领学生感悟完整的学科体系，另一方面也帮助学生担负社会责任，形成职业道德规范。其课程目标具体描述为：

课程目标1：了解学科基本问题、学科中的核心概念和学科中的数学方法。能根据特定需求对计算机科学与技术应用领域中复杂工程问题的可行性进行分析，运用学科分析问题解决问题的思路和方法，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。

课程目标2：能够理解学科中的系统科学方法。能知晓国家的环境可持续发展战略及相关的政策、法律和法规；能理解软件开发对于环境和社会可持续发展的影响。

课程目标3：了解计算的历史、计算的社会背景、道德分析的方法、基于计算机系统的风险和责任，保护隐私和公民自由的法律和技术、计算机犯罪及立法，理解工程师的职业和道德责任，能够在计算机科学与技术应用领域工程实践中能够考虑公众的安全、健康和福祉以及环境保护等因素，自觉履行责任。

课程目标4：分析和探讨计算机科学与技术未来发展中的问题，培养国际视野、英语应用能力和书面表达能力，能够撰写研究报告。针对计算机科学与技术应用领域复杂工程问题，能够展开讨论。

2 教学内容融入思政元素

计算机科学导论课程的教学内容大多数是计算机学科各领域知识的压缩版，分章节呈现计算机组成、算法与程序设计、操作系统、数据库、软件工程、计算机网络、人工智能等内容。重视知识的完整性和系统性，轻视提出问题和解决问题的能力，教与学都有难度。国家级线上一流课程计算机科学导论（桂林电子科技大学）负责人董荣胜教授，充分考虑了新工科对课程内容的要求，从控制复杂问题的角度，探讨学生应掌握的课程内容[1]。这种教学设计从根本上重构了课程教学内容，是值得借鉴的做法。可以在此教学内容框架中，融入工程伦理教育，挖掘思政元素。

工程伦理是对工程师和工程活动的规范与指导，其内涵包括两方面，一方面是目标价值追求，另一方面包含各种工程伦理规则和规范[2]。在计算机科学导论课程教学的“社会和职业问题”部分，以工程伦理教育为切入点建设课程思政案例库。课程思政案例设计结果如表1所示，并须随时代发展更新和增加。

3 智慧教室助力课程思政

智慧教室为教育数据挖掘和学习分析提供重要的技术支持，是实现智能决策、智能实施与智能评价的关键所在。在智慧教室中便于开展OBE强调的研究型教学模式，可选择案例法、任务驱动法和小组教学法等教学策略，实现个性化教学，促进学生深度学习。成都大学的智慧教室的讲台有中控台和1个主智能屏，教室内有6个副智能屏和60张可移动的单人桌，单人桌可以拼接成6个小组用桌，具体布局如图1所示。智慧教室的软硬件结合可以实现教师和小组之间的互动，以及小组与小组之间的信息共享。

在智慧教室中开展教学活动可以基于图2所示的策略。将班级学生分成六组，每组8～10人。每次教学可以使用1～3个案例，被分为相同案例的不同小组承担相同任务，最终任务结果形成对比分析。在教学实施过程中可通过智慧教室收集和分享小组讨论结果，以此促进师生和生生互动，进而达到深度学习的效果。

4 评价机制检验思政效果

4.1 课程思政教学质量评价研究现状

近年来，国内高校教师在新工科的一流课程建设和课程思政领域展开了广泛深入的研究和实践。现有关于课程思政评价机制的研究主要涉及几个方面的工作：

1） 课程思政教学质量评价的原则。王轶卿等[3]指出课程评价的设计中，应注重工科的自然科学属性，将科学思维的启发作为该门课程推行课程思政建设的着力点。课程思政的教学评价需从学习主动性、知识结构的完整性和前沿性、挑战学科前沿的勇气以及学习过程中合作与交流等角度来落实。教学评价的标准应涵盖价值塑造、知识获取和能力提升三方面。杜震宇[4]认为理工科课程思政教学评价的原则主要包括：忌机械、倡综合、重感悟和观实效。

2） 课程思政教学质量评价的指标。王岳喜[5]从学校、专业、课程、教师、学生等一般意义上构建的课程思政质量评价指标体系中包括5 个一级指标，15 个二级指标，43 个三级指标。谭红岩等[6]借鉴专业评估的理论与方法，研制了课程、专业和高校不同层面课程思政建设的评估指标体系。以上研究在实际应用中还需针对不同学科和不同类型的课程细化具体的指标。

3） 课程思政教学质量评价的方法。对学生评价时，朱征军[7]采用问卷调查表和会谈了解学生的价值偏好和行动依据，进而设计评价量表，根据收集到的相关证据数量和程度衡量和评价学生的价值态度变化。类似地，陈雪贞[8]在课前和课后通过测验和问卷调查评定学生的学习成绩、品格修养和心理发展水平，通过对比测试结果评价课程思政的效果。对教师评价时，时伟[9]从教育理念和师德风范的角度考虑评价标准。

综上，现有研究偏重理论性和泛化性，为了对计算机科学导论课程思政教学质量评价，提升评价的可操作性，需要研究课程思政教学质量评价体系结构、评价依据和评价工具。

4.2 新型课程思政教学质量评价体系结构

新型课程思政评价体系包括五种实体：学校、专业、课程、学生和教师。具体评价的过程是自下而上的教学行为，如图3所示。首先，教师在课程教学中与学生互相评价，产生形成性评价和终结性评价结果，既包括定性评价也包括定量评价，此阶段也可加入第三方评价，如学校督导组。然后，教师和学生的评价结果成为课程评价的支撑材料，而同一专业多门课程的课程思政质量评价结果构成了专业的课程思政质量评价依据。最后，多个专业的课程思政质量也就体现了学校课程思政的教学质量。此体系结构有助于验证课程思政理念下的新工科一流课程建设的有效性，分析学校的课程思政工作的保障和激励机制的执行效果，反思教学中存在的问题。

4.3 课程思政教学质量评价依据

根据《高等学校课程思政建设指导纲要》中对工科教育课程思政的指导意见，课程思政的主要内容是工程伦理教育，教学评价可以着眼于以下几方面：学生是否明确自己的责任；是否有敏感的工程伦理意识；能否同时关注不同工程共同体的道德选择和困境；能否与多利益群体进行有效的对话沟通；能否平衡和处理好多利益群体的利益；是否特别注重公众的安全、健康和福祉、伦理决策的来源依据及支撑理由是否合理且充分；能否在伦理决策时提出几种备选方案等。基于OBE理论，采用多元评价依据进行课程思政教学质量评价，比如学科竞赛申报书、小组讨论结果、单元测试、课程报告等，如表2所示。

4.4 课程思政教学质量评价工具

评价工具采用“智慧教室+超星尔雅网络教学平台”的组合方式。智慧教室有配套的平台软件可用于课堂教学数据的统计分析，比如课堂案例教学时的小组讨论结果。超星尔雅网络教学平台提供了课下教学活动的发放和统计功能，教师可以使用“作业”功能，发布书写学科竞赛申报书、线上单元测试和书写课程报告等教学活动。基于智慧教室和超星尔雅的教学数据，每次授课后可进行课程总结，甚至学期结束后可进行课程目标达成度分析，以此促进教学持续改进。

5 结束语

本文对课程思政建设的研究有三个特点：一是可操作性强。课程思政是一流课程和新工科建设的主要内容之一，从课程本身考虑课程思政的建设，能更好地结合课程、专业和学生特点，利于课程思政实施。二是针对性强。把握新工科课程思政建设的目标融入课程教学目标，并结合教学内容探讨评价机制，使得课程思政建设和教学评价机制的评价内容更具体化。三是可推广度高。本文研究方案不受限于学校的管理体制，适用于大多数院校的工科课程，具有普适性。

参考文献：

[1] 董荣胜，李凤英，汪华登.“新工科”背景下“计算机科学导论”课程建设初探[J].工业和信息化教育，2018（4）：6-11.

[2] 杨斌，张满，沈岩. 推动面向未来发展的中国工程伦理教育[J]. 清华大学教育研究， 2017， 38（4）： 1-8.

[3] 王轶卿，张翔.新工科建设中实施课程思政的理论与实践[J].河北师范大学学报（教育科学版），2020，22（6）：59-62.

[4] 杜震宇，张美玲，乔芳.理工科课程思政的教学评价原则、标准与操作策略[J].思想理论教育，2020（7）：70-74.

[5] 王岳喜.论高校课程思政评价体系的构建[J].思想理论教育导刊，2020（10）：125-130.

[6] 谭红岩，郭源源，王娟娟.高校课程思政评估指标体系的构建与改进[J].教师教育研究，2020，32（5）：11-15.

[7] 朱征军，李赛强.基于一致性原则创新课程思政教学设计[J].中国大学教学，2019（12）：24-28.

[8] 陈雪贞.最优化理论视角下大学英语课程思政的教学实现[J].中国大学教学，2019（10）：45-48.

[9] 时伟，张慧芳.高校课程思政教学质量标准探析[J].中国高等教育，2020（17）：36-38.

【通联编辑：王力】