缩略图

基于 OBE 理念与 AI 赋能的程序设计类课程思政教学创新研究

作者

刘艳梅

武汉软件工程职业学院 湖北省武汉市 430074

1 引言

信息技术的迭代发展推动高等教育进入数字化转型新阶段,程序设计类(Java、Python、JavaEE 等)作为本校软件技术专业的重要课程,其教学改革正经受技术发展需求与立德树人使命的双重挑战。《新一代人工智能发展规划》明确提出了 " 构建人工智能多层次教育体系 " 的战略要求,为程序设计课程改革指明了方向 [1]。当前教学主要面临三个问题:知识传授与价值引领割裂导致的思政融入表面化,传统教学模式与个性化学习需求冲突造成的教学效率低下,理论教学与工程实践脱节影响能力的培养质量。这些问题在高校程序设计类课程中具有普遍性,亟需从教育理念与技术应用层面寻求突破。

2 现状分析

当前教育领域,关于课程思政、OBE 理念与 AI 赋能的研究正朝着多元化、深层次的方向发展。在课程思政研究方面,刘生智等提出通过案例教学实现 Java 课程中的价值引领,但局限于知识点与思政主题的简单对应 [2]。而陈涛等构建的 " 翻转课堂 + 项目导向 " 模式证实思政融入对实践能力培养的促进作用,和力等提出的 " 课政多触点融合 " 理论则为解决思政与专业教学 " 两张皮 " 问题提供了新思路,但这类研究多停留在经验总结层面,缺乏系统性理论升华[3,4]。

OBE 理念自21 世纪初引入我国后,在工程教育领域得到广泛应用,为课程改革提供了目标导向的方法论支撑。肖淑苹等构建的 Python 课程OBE 教学体系通过反向设计实现了教学目标、内容与评价的一致性,胡艳华等将 OBE 与思政教育结合,提出 " 目标 - 内容 - 实施 - 评价 "四维改革路径[5,6]。但在思政目标的达成度评价方面仍显薄弱,未能有效解决价值引领与知识传授的协同问题。

AI 技术的迅猛发展为教育创新提供了新的技术范式,其在程序设计教学领域的应用呈现技术驱动与需求导向并行特征。万莹利用现有智能教学平台实现了个性化学习路径推荐,杨悦等构建的 " 多评价 " 体系整合 AI 技术实现了学习过程的精准画像 [7,8]。AI 在思政教育中的应用开始受到重视,但在思政元素与专业内容的智能匹配、伦理行为的自动识别等关键技术上仍存在瓶颈[9,10]。

综上,以上三个领域均取得阶段性进展,但三者的交叉融合研究稍显不足。一是 OBE 理念与思政教育的融合机制尚不明晰,缺乏将思政教育目标有效融入成果导向框架的系统性规划与设计;二是 AI 技术在教育中的应用多聚焦于知识传授环节,而在价值引领层面的探索较为匮乏,未能充分挖掘其在实现思政教育精准化、个性化方面的潜在效能;三是当前实证研究多局限于单一案例分析,缺乏对三者协同效应的量化分析与验证。这些研究领域的不足,凸显了探索三者融合路径的理论意义与实践紧迫性。

3 教学体系设计与实施

3.1 理论框架与教学目标重构

本文在胡艳华等学者提出的 ' 目标 - 内容 - 实施 - 评价 ' 四维改革路径基础上 [6],创新性引入 'AI 赋能 ' 维度,构建 ' 目标 - 赋能 - 融合 '三维理论框架,如图1 所示,突出智能技术对思政教学精准化、个性化的支撑作用,弥补了现有研究中技术应用与教育理念融合不足的缺口。在目标维度,基于 OBE 的逆向设计理念,系统重构了涵盖知识、能力与素养三个层面的教学目标体系。其中,思政素养被细化为家国情怀、职业道德、科学精神及人文素养四项核心指标。赋能维度依托现有 AI大模型技术,构建了智能化教学辅助环境,提供个性化学习支持、代码优化建议以及思政资源的精准匹配等功能。融合维度则设计了“内容融合 - 过程融合 - 评价融合”的三阶段实施路径, 旨在实现思政教育与专业教学的内在统一。

图 1 ' 目标 - 赋能 - 融合 ' 三维理论框架

教学目标体系采用“课程目标- 单元目标- 知识点目标”三级架构。课程目标着重于程序核心能力与思政素养的协同发展;单元目标分解为具体知识点的掌握与价值观形成要求;知识点目标则明确对应的能力表现与伦理判断标准。尤为关键的是,将抽象的思政目标转化为可观测的行为指标, 例如“能识别并讨论软件项目中的伦理困境”、“在团队开发中展现出良好的沟通协作能力”等,为教学实施与成效评价提供了明确依据。

3.2AI 赋能下的思政教学创新

随着 AI 大模型在自然语言处理、智能决策等领域的突破性进展,其技术潜力为教育场景的深度赋能奠定了重要基础。个性化教学层面,教师利用 AI 大模型分析学习行为数据,构建精准学情画像,从而识别学生在专业能力与思政认知中的薄弱点。例如:针对频繁出现代码抄袭行为的学生,推送知识产权保护案例与伦理规范解析材料,实现思政教育的靶向引导;对团队协作能力不足者,则推送协作式编程案例与沟通技巧资源,强化团队精神培育。智能评价层面,教师利用 AI 大模型对思政素养的进行动态化评估。通过追踪编程作业注释的规范性(体现严谨性)、团队项目的代码贡献度(反映协作性)、技术方案的社会价值考量(表明责任感)等维度,生成素养发展报告,为精准指导提供依据。典型应用如 AI 代码分析工具量化评估注释质量,间接考察工程伦理意识的养成水平。

需关注的是,AI 赋能过程面临双重挑战:技术层面,思政素养量化指标的标准化困境易引发评价偏差;伦理层面,学习数据采集与分析存在隐私泄露风险。为此,需构建技术标准与人文关怀并重的治理框架,厘清AI 应用边界,确保技术服务于育人本质而非替代教育的人文价值。

3.3 思政元素有机融入路径

为将思政教育自然贯穿到教学全过程,构建“内容- 方法- 评价”三位一体的融合体系,以系统的内容图谱为根基、创新的教学方法为纽带、完善的评价机制为保障,实现知识传授与价值引领的统一。

在内容构建层面,思政元素融入教学立足学科知识体系,构建涵盖科学精神、职业道德、家国情怀、社会责任的多维度思政内容图谱,将核心素养要素与学科知识点精准对接,为每个思政点配套教学案例与活动设计——如结合算法优化解析创新思维、通过代码规范实训强化职业操守、依托国产软件案例涵养家国情怀、围绕技术伦理议题引导社会责任思考,使思政元素转化为具象化教学内容,奠定融合基础。

教学方法层面,突破知识与价值的割裂,借助案例教学在专业知识中嵌入思政内涵,如分析开源项目协作模式培育团队精神;运用项目式学习将课程实践与社会价值结合,引导学生开发公益平台等有社会意义的应用系统;通过辩论赛等互动形式推动对技术伦理的思辨,让思政教育贯穿教学全过程,达成知识习得与价值塑造同步推进。

在评价机制层面,将思政表现纳入综合评价体系。采用教师评价与生生互评相结合的方式,围绕团队协作、伦理判断、社会责任感等维度进行过程性评价,使评价既成为检验成果的手段,也成为引导学生提升思政素养的导向,形成“内容 - 方法 - 评价”闭环,确保思政元素深度融入教学各环节,实现协同育人。

4 结语

本校软件技术专业选取 2024 级进校开始实施思政教学改革,相较于2023 级,学生在知识掌握、能力发展及思政素养方面均有显著提升。以 2024-2025 学年第二学期《Java 程序设计》课程为例,期末考试卷面平均成绩提高 22.7%,课程设计在功能实现、代码规范与创新性维度的评分明显上升;通过对教学日志分析表明,学生课前预习率与小组讨论同步增长,印证了教学路径的有效性。问卷调查中,学生反馈对 AI 代码优化工具达9.6 分(满分10 分),有效解决了解决了“吃不饱”“跟不上”问题。但约三成学生指出 AI 答疑准确性有待提升,提示仍需强化教师对AI 输出的审核与引导机制。

未来研究将尝试从三方面深化:一是验证该教学体系在跨课程场景的适用性;二是研发 AI 工具与思政元素的智能匹配算法,提升融合精准度;三是建立课程思政成效的长效评价模型。随着教育数字化转型的深化,OBE 理念与 AI 技术的协同融合,将为课程思政创新开拓更广阔的实施空间,最终服务于高素质技术人才的培养目标。

参考文献:

[1] 国务院 . 新一代人工智能发展规划 [Z].2017.

[2] 王文豪 , 陈晓兵 , 仇冬 . 基于 " 思政 + 混合教学 " 的 Java程序设计教学改革 [J]. 工业技术与职业教育 ,2024,22(06):80- 85.

[3] 陈涛 , 黄艳峰 . 融合课程思政的程序设计类课程教学设计与实施[J]. 商丘师范学院学报 ,2025,41(06):93- 96.

[4] 和力 , 吴丽贤 . 基于多触点融合的 C 语言程序设计课程思政教学案例研究 [J]. 电脑知识与技术 ,2025,21(17):152- 154.

[5] 肖淑苹 , 马蕾 , 刘微 , 张如 , 马蓉 . 基于 OBE 理念的《Python 程序设计》课程教学改革 [J]. 科技视界 ,2025,15(07):63- 66.

[6] 胡艳华 , 崔亚楠 , 韦灵 . 基于 "OBE+ 思政 " 理念的 Python 程序设计课程改革与实践 [J]. 计算机教育 ,2025,(02):144- 149.

[7] 万莹. 数智赋能下"Python程序设计" 课程思政教学改革探究[J].数字通信世界 ,2025,(04):226- 228.

[8] 杨悦 , 刘鼎立 , 许贵林 , 余弦 ."Python 程序设计 " 课程的 " 一模式三层级多评价 " 教学改革 [J]. 无线互联科技 ,2025,22(08):123- 128.

[9] 许棣华 . 基于主动式混合教学模式的程序设计类课程改革 [J]. 计算机教育 ,2025,(05):201- 205.

[10] 李晓宁 ." 课程思政 " 理念下 Python 程序设计教学改革研究 [J].电脑知识与技术 ,2025,21(11):136- 138.

收稿日期:2025- 07- 15

作者简介:刘艳梅(1981- ),女,教授,硕士,研究方向为计算机应用;

基金项目:中国教育发展战略学会终身学习专业委员会项目《融入“ 思政教育” 的软件技术人才培养模式研究与实践》(编号:Y B202424)。