基于OBE反向设计的新工科课程思政建设

【摘要】为解决工科课程难以有机融入思政元素的问题，文章提出了基于OBE（OutcomeBasedEducation，成果导向教育）的反向设计方法。首先，基于专业培养目标和毕业要求，通过反向设计方法设计课程思政目标；其次，逐步完成课程思政内容的设计；最后，在课堂中开展实践。中国计量大学工科类“单片机原理及其应用”课程思政教学实践表明，通过反向设计的课程思政目标可以很好地指导课程将专业知识和思政元素有机融合在一起，并建立完整的课程思政教学案例，教学效果良好。

【关键词】课程思政；反向设计；OBE理念；思政案例；“单片机原理及其应用”课程

【引用格式】冯桂兰，黄昌清，李晨霞.基于OBE反向设计的新工科课程思政建设[J].黑龙江教育（理论与实践），2025，79（4）：94-96.

【中图分类号】G642.1【文献标识码】A【文章编号】1002-4107（2025）04-0094-03

一、引言

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，“各门课都要守好一段渠，种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”[1]。因此，课程思政建设是全面提高人才培养质量的重要任务[2]。

文章以工科课程“单片机原理及其应用”为例，分析了在工科类课程中开展课程思政所面临的问题，并逐步阐述如何在工科类课程中将思想政治教育和专业教育相互交融，找到专业课程有机融入思政元素的具体路径。

二、课程思政建设在工科类课程中面临的问题

近年来，课程思政建设在各工科专业及课程中已经取得了一定成效和经验[3-5]，但在体制机制、教师能力和教学方法等方面依然存在一些问题，导致专业教育与思想政治教育存在“两张皮”现象，教师教学效果不佳，学生学习接受度低。

（一）课程思政教学无框架可遵循

工科类课程在教学中有教学大纲可以遵循，因此，教师可以从中找到教学目标、教学内容、教学方法和评价方法等，并以此为基础不断积累专业教学经验；而课程思政教学却没有如此详细的基础框架可以参考，因此，教师只能在教学中结合课程内容开展课程思政教学，由此必然带来课程思政教学效果不佳等问题[6]。

（二）工科类专业课教师课程思政能力不足

工科类专业课教师通常是理工科体系培养出来的专业型人才，表现为逻辑思维较强、看待事情较为理性，但情感引导能力和经验相对较弱，且对课程思政的内涵和外延理解得不够深入，因此，在开展课程思政教学上相对存在更多困难和困惑，具体体现在以下3方面[7]。

①对课程思政的重要性认识不足。部分工科类专业课教师认为思想政治教育是辅导员、思政课教师的事情，与专业教育无关，对课程思政重要性认识不到位。

②开展课程思政的能力和经验不足。工科类专业课教师在授课过程中有时也会有感而发，对学生进行一些思想政治教育，但由于课程思政教学能力不足，思想政治教育往往是零散的、不成体系的，仅仅依靠教师的个人感悟，不够系统和专业。

③思政元素的挖掘能力不足。专业课程蕴含的思政元素主要集中在专业前沿发展、实际应用等方面，但由于思政元素挖掘能力较弱，工科类专业课教师难以在大篇幅的专业知识学习过程中找到适合的思政元素，导致课程思政在专业课程中无法很好地开展。

基于以上问题，文章提出借鉴工程教育专业认证中的OBE反向设计理念，以专业培养目标和毕业要求来确定专业课程思政目标。教师在此基础上掌握学生为完成课程而需要在情感认知等方面具备的能力，从而更有效地设计课程思政教学内容和教学方法[8]。

三、OBE反向设计在课程思政建设中的应用

（一）OBE理念概述

OBE理念是基于学习产出的教育模式，由美国学者W.D.斯派蒂（W.D.Spandy）首先提出。在OBE理念中，所有教学活动均以学生为中心，要求教育者必须聚焦于学生毕业时及毕业后应达到的能力，设计与之相匹配的教育资源、教学方法、教学手段、评价体系等，以保证学生达到预期目标。

（二）反向教学设计

“教学设计”的概念源于美国，是“把学习与教学原理转化成对教学材料、活动、信息资源和评价的规划这一系统的、反思性的过程”[9-11]。育人为本是高等教育的要求，也是现代社会发展的必然要求。R.M.加涅（R.M.Gagne）等人在《教学设计原理》（PrinciplesofInstructionalDesign）一书中明确提出：“教学设计必须以帮助学习过程而不是教学过程为目的。教学设计也是以有目的的学习而不是偶然学习为目的。”[12]在教学过程中要实现学生从被动学到主动学的转变，课堂以学生为主体，就需要遵循学生的学习思路来进行教学设计。

学生的学习思路是从未知到有知，因此，遵循学生学习思路的教学设计要求教师在思考如何开展教与学的活动之前，先思考此类学习要达到的目的是什么，以及哪些证据能表明学习达到了目的。基于此，课程思政教学的开展也需要以成果为导向[13]，先明晰最后达到的学习目的是什么，即采用反向教学设计。

反向教学设计是从“终点”（课程思政的教学目标）出发，反向设计教学活动，从而设计出有利于学生有效学习的教学活动。文章提出的设计方法与工程教育专业认证遵循的OBE理念相一致，即从专业培养目标中明晰学生所需具备的素养能力，由此获得课程思政目标，并基于此来设计课程思政教学方案。

（三）基于反向教学设计的课程思政教学过程

“单片机原理及其应用”是国家级一流本科专业、国家第一批特色专业、通过工程教育专业认证的光电信息科学与工程专业的主干课程，同时也是浙江省线上线下混合式一流课程。以“单片机原理及其应用”课程思政教学设计为例，介绍工科类专业课程思政教学过程。首先，根据光电信息科学与工程专业的培养目标和毕业要求，反向设计课程思政目标；其次，根据课程思政目标，从课程教学内容中挖掘工程伦理教育、精益求精的工匠精神、科技报国的家国情怀和使命担当等思政元素，并设计满足要求的课程思政案例。

（四）基于OBE反向设计的课程思政目标

光电信息科学与工程专业毕业要求中学生需具备的科学素养、职业素养、团队合作能力、与人交流能力和终身学习能力等的要求都与课程思政培养相关。教师以此为出发点，反向设计“单片机原理及其应用”课程思政目标，具体如下。

①通过了解现代电子技术及芯片技术的发展对各行各业的影响，学生认识到目前我国在芯片技术上与发达国家还存在很大差距，进而激发爱国热情，坚定学习单片机及电子技术知识的决心。

②通过介绍现代电子技术发展的科技成果，以及我国杰出电子技术专家和光电专家为一系列航天工程所付出的努力和主要贡献，学生认识到电子技术与国家安全和人民生活息息相关，树立勤奋刻苦学习的意识，立志为祖国科技事业发展而努力，成长为有志向、有情怀的科技人才。

③通过对“单片机原理及其应用”课程内容知识点内在机理的学习，学生明白生活中那些颠扑不破的哲理，认识到在学习和生活中应抓大放小，进而明晰自己的目标。

④通过在课程中布置实践性大作业及融入典型案例，对学生进行思想政治教育，并充分锻炼学生的团结协作精神；通过对大作业的展示和演讲，学生锻炼了自我表达能力。

在“单片机原理及其应用”课程教学过程中融入思想政治教育，有利于培养社会主义现代化建设所需要的光电类专业人才，有利于培养学生的科学探索精神，增强学生的民族自尊心、上进心及社会责任感。

四、课程思政在“单片机原理及其应用”课程中的实践

根据专业培养目标和毕业要求，反向设计“单片机原理及其应用”课程思政目标，并在此基础上，根据课程思政目标对课程内容进行梳理，从中找出课程思政内容、教学组织实施方式和课程思政与教学内容有机融合的方式。

（一）课程思政元素挖掘

课程团队具有多年单片机教学经验，在经过多次教学研讨及对课程知识点进行深入解析后，设计了课程思政的实施方案（表1）。

（二）“单片机原理及其应用”课程思政具体案例实施

通过表1中课程思政案例的建设，将单片机的专业知识和思政育人紧密结合起来，相互促进，形成不断向上的双螺旋结构，达到专业育人的目的。对其中部分案例进行展示，具体实施过程如下。

案例一：在绪论《单片机发展史》中加入“中美贸易战——芯片限购，自主研究、掌握核心技术重要性”的课程思政内容。具体步骤为：了解单片机的发展过程和主要生产厂商，通过对生产厂商的分析可知，芯片大部分由国外厂商生产，中国的生产厂商占比较少，而且国外厂商已具备芯片生产的良好经验，所以无论在价格还是可靠性上均占优势。由此引出中美贸易战中美国对中国几家大型企业的芯片限购案例，激发学生的爱国热情和责任心，激励学生理性爱国，引导学生明晰自己的责任，努力掌握科学知识，为祖国的科学事业贡献自己的力量。

案例二：在第一章单片机应用知识点中加入“探月工程嫦娥5号——小身材、大用途”的课程思政内容。具体步骤为：学习单片机应用的相关知识，讲解小到儿童玩具、鼠标，再到工业仪器、洗衣机、冰箱，大到汽车电子、航天航空等都有单片机的应用。由此引出让每个中国人都为之自豪的探月工程嫦娥5号案例，并通过对探月工程进行简要叙述，引导学生熟悉探月这一浩大工程，以及单片机在其中的应用，充分体现单片机身材虽小，但用途巨大，鼓励学生投入精力认真学习本门课程，同时通过这一思政案例激发学生的爱国热情和民族自豪感，增强民族自信心。

案例三：在“单片机原理及其应用”课程大作业中，学生在以团队形式完成单片机测量或测控系统设计的过程中通常会遇到各种各样的问题，因此，在作业布置之初，教师引入“大疆无人机创始人汪滔创业历程”案例，讲述其团队虽经历过无数次系统调试和失败，但依然百折不挠，最终创建了全球领先的中国无人机品牌，被誉为第二个“华为”。教师教授时强调调试在系统完成过程中的重要性，使学生认识到通过调试才能积累更多的电路设计和编程经验，引导学生正确面对困难，从实践中获取并积累经验，培养学生的细心和耐心。

五、基于OBE反向设计的课程思政教学改革成效

课程思政教学改革建设成效需要通过学生的获得感来检验。“单片机原理及其应用”课程结束后，教师通过中国大学MOOC（慕课）对学习课程的2021级光电信息科学与工程专业86名学生进行问卷调查。数据显示，有95.00%的学生对单片机学习有兴趣，并愿意开展实践应用学习；有96.90%的学生认为课程效果良好。调查结果表明，在专业课程中开展课程思政教学能有效提升学生学习单片机的兴趣；学生对单片机的广泛应用及贴近生活的实践有了更多认识，并愿意投入更多精力学习专业知识，为祖国科学事业的发展而努力。由此可见，课程思政教学不仅教授学生理论知识，而且在价值引领方面也发挥了积极作用。总之，在“单片机原理及其应用”课程中基于OBE反向设计设定课程思政目标后，再设计合适的课程思政案例，在课堂教学中取得了良好的教学效果。

六、结束语

文章将OBE反向设计方法作为教学工具，合理设置课程思政切入点，并以工科专业课程“单片机原理及其应用”为对象，建立了一套切实可行的专业知识与思政元素有机融合的教学方法，具有重要的研究意义。在教学过程中，通过添加课程思政内容，激发学生更多的求知欲和爱国热情，使得学生在后续的学习过程中愿意投入更多的时间和精力，为国家的科技事业而努力奋斗。

【参考文献】

[1]习近平在全国高校思想政治工作会议上强调把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报，2016-12-09（1）.

[2]韩宪洲.以课程思政推动立德树人的实践创新[J].中国高等教育，2019（23）：13.

[3]汪媛.基于OBE理念的“单片机”教学改革研究[J].电气电子教学学报，2018，40（3）：70.