基于OBE教育理念的混合式教學(xué)模式實踐與探索

張文勝　陳宏

[摘? 要]針對Python公共基礎(chǔ)課存在的以教為中心、實踐體驗性差和教學(xué)評價不合理等問題，本文以O(shè)BE教育理念為導(dǎo)向，在數(shù)字化背景下，積極探索和實施線上線下混合式教學(xué)模式，通過多元化的教學(xué)方式和有彈性的評價方法讓教學(xué)過程充滿活力，激發(fā)不同專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)Python的興趣，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]OBE? 混合式教學(xué)模式? 線上線下教學(xué)

基金項目：西安歐亞學(xué)院2018年度校級重點課程建設(shè)項目資助《趣學(xué)Python編程》（項目編號：2018KC006）；陜西省教育廳科研計劃項目資助“基于LAMP框架的分布式Online Judge平臺的設(shè)計與實現(xiàn)”（項目編號：18JK1068）。

中圖分類號：TP311??? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引? 言

隨著數(shù)字化時代的來臨，編程能力成為學(xué)生必備的技能之一。雖然各高校都會開設(shè)針對全校學(xué)生的Python程序設(shè)計基礎(chǔ)課程，以培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力和編程能力，然而大多數(shù)學(xué)生因之前未接觸過程序設(shè)計相關(guān)知識，所以程序設(shè)計教學(xué)實踐中會遇到以下幾點問題：

1.授課內(nèi)容過分強(qiáng)調(diào)語法知識等語言細(xì)節(jié)

許多院校在Python程序設(shè)計課程教學(xué)實踐中側(cè)重語言本身，語法知識雖然是編程的基礎(chǔ)，但知識點多且瑣碎，需要理解、掌握并運用，學(xué)生也極易在枯燥的語法學(xué)習(xí)中失去學(xué)習(xí)編程的興趣，把課程學(xué)習(xí)重點放在學(xué)習(xí)語法規(guī)則上，并沒有掌握計算思維以及程序設(shè)計思想和方法，忽視了對程序設(shè)計能力的培養(yǎng)。

2.課程評價缺乏程序思維能力的訓(xùn)練

在程序設(shè)計課程教學(xué)中缺乏程序思維能力的訓(xùn)練，側(cè)重知識、語法的掌握，即使獲得高分，可一旦在實踐中遇到真正需要編程解決的問題，往往無從下手，不知道該如何分析問題、分解問題、設(shè)計算法和解決問題。

3.程序設(shè)計課程內(nèi)容與專業(yè)的結(jié)合不夠

采用通用的Python程序設(shè)計教材，案例也多針對計算機(jī)專業(yè)學(xué)生所設(shè)計，課程的教學(xué)內(nèi)容和實踐很少與學(xué)生的專業(yè)應(yīng)用結(jié)合起來。在多數(shù)非計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生看來，程序設(shè)計課程僅是一門計算機(jī)編程課，和自身專業(yè)無關(guān)，后續(xù)的專業(yè)學(xué)習(xí)和實踐中也很少會使用，因此對程序設(shè)計課程興趣不大，缺乏持續(xù)學(xué)習(xí)的熱情和主動性。

本文以西安歐亞學(xué)院公共基礎(chǔ)課《趣學(xué)Python編程》為例，以O(shè)BE教育理念為導(dǎo)向，積極探索和實施線上線下混合式教學(xué)模式，改變原有的課堂形態(tài)，便于滿足不同專業(yè)、不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)水平學(xué)生的需求，通過多元化的教學(xué)方式和有彈性的評價方法讓教學(xué)過程充滿活力，激發(fā)不同專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)Python的興趣，提升人才培養(yǎng)效果和質(zhì)量。

OBE教育理念

OBE是成果導(dǎo)向教育（Outcome based education）的簡稱，1981年由美國學(xué)者斯帕蒂等人提出后，其教育改革的主流理念得到了歐美等國家的重視與認(rèn)可。美國工程教育認(rèn)證協(xié)會全面接受OBE的理念，將其貫穿在工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)之中。2013年6月，OBE理念的引入對于我國高等教育模式改良、專業(yè)人才培養(yǎng)和高等教育市場需求具有積極影響。

OBE教育理念的核心內(nèi)容包括成果導(dǎo)向（Outcome-Based）、以學(xué)生為中心（Students-Centered）、全過程控制（Process Control）三個方面。同時，基于OBE的工程教育認(rèn)證提供了一套科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ㄕ摗?/p>

一、為人才培養(yǎng)全過程提供了方法指引——成果導(dǎo)向（反向設(shè)計、正向?qū)嵤?/p>

二、促進(jìn)以學(xué)生為中心理念落地——能力培養(yǎng)。

三、保障教學(xué)質(zhì)量底線達(dá)成——持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。

基于OBE混合式教學(xué)模式的建設(shè)

1.建設(shè)目標(biāo)

《趣學(xué)Python編程》作為服務(wù)全校各專業(yè)的一門公共基礎(chǔ)課，其目的不僅是讓學(xué)生掌握基本的Python程序設(shè)計語言，更希望學(xué)生能夠系統(tǒng)地理解并掌握計算思維的理念和方法，能夠掌握一定的計算思維方式，然后通過訓(xùn)練學(xué)生使用計算思維和程序設(shè)計技術(shù)來解決本專業(yè)中遇到的種種實際問題，讓學(xué)生在思維和技能兩方面終身受益。基于OBE理論，課程目標(biāo)從知識、能力、素質(zhì)三個維度進(jìn)行設(shè)定：

知識目標(biāo)：掌握Python語言的基本語法規(guī)則、程序設(shè)計技術(shù)和基本開發(fā)流程。

能力目標(biāo)：運用計算思維的基礎(chǔ)概念去求解問題，將計算思維滲入到自己的思維方式中，綜合應(yīng)用本專業(yè)所學(xué)知識分析問題和解決問題。

素養(yǎng)目標(biāo)：課程育人，在程序設(shè)計中鍛煉團(tuán)隊協(xié)作、精益求精的職業(yè)素養(yǎng)，培養(yǎng)動手實踐能力。

OBE的“成果導(dǎo)向”是指在實踐課程開展前明確課程預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)、所學(xué)技能和具體成果，以成果目的為導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生興趣。根據(jù)Python課程建設(shè)目標(biāo)設(shè)置了課程內(nèi)容，課程內(nèi)容與公共基礎(chǔ)課通識能力預(yù)期培養(yǎng)目標(biāo)的相關(guān)度如表1所示。

2.混合式教學(xué)

OBE的“以學(xué)生為中心”是指整個實踐教學(xué)是圍繞學(xué)生如何學(xué)習(xí)而展開的，而混合式學(xué)習(xí)就是摒棄以往工廠式的集中教育，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的彈性教育，讓學(xué)生將新型在線學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)有機(jī)地結(jié)合起來，真正做到虛擬空間與實體體驗相結(jié)合，因材施教與有教無類相兼顧，知識框架與方法迭代相一致，個性設(shè)計與分級教學(xué)相吻合。

本課程的Python教學(xué)充分發(fā)揮數(shù)字化教學(xué)的特點，利用中國大學(xué) MOOC建立混合式教學(xué)方式，充分實現(xiàn)學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的同時使其不受時空的限制，而且其教學(xué)形式的多樣有利于教學(xué)過程的組織與管理，從而將授課方式從以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心。混合式教學(xué)方式實施分為三個階段：

課前：閱讀預(yù)習(xí)任務(wù)單→了解學(xué)習(xí)內(nèi)容→觀看MOOC平臺的鏈接微視頻→閱讀課前學(xué)習(xí)資料。

課中：利用學(xué)習(xí)通進(jìn)行課前測試→教師針對測試結(jié)果進(jìn)行針對性講解→抽取部分小組對課前預(yù)習(xí)指定內(nèi)容進(jìn)行講解→教師同步點評、隨時提問、隨機(jī)解答→學(xué)生按照提交作業(yè)的順序上臺展示代碼→課堂討論。

課后：本單元個人作業(yè)→小組作業(yè)→學(xué)習(xí)反思→優(yōu)秀代碼閱讀→個人博客、微信群。

借鑒優(yōu)質(zhì)的MOOC資源和靈活的教學(xué)模式，促使學(xué)生課前課后主動學(xué)習(xí)，教師通過精煉教學(xué)視頻內(nèi)容，讓學(xué)生隨時參與和反復(fù)學(xué)習(xí)，實現(xiàn)碎片化教學(xué)。以更加彈性的方式來配合學(xué)生的個性化要求，讓學(xué)生有機(jī)會展示學(xué)習(xí)成果。

3.學(xué)習(xí)過程管理

OBE全過程控制的要點是確定學(xué)習(xí)成果、構(gòu)建課程體系、確定教學(xué)策略和完善評價體系。本課程在實際應(yīng)用中要細(xì)化各個要點，凸顯課程特色。

（1）確定學(xué)習(xí)成果

最終學(xué)習(xí)成果（頂峰成果）既是OBE的終點，也是起點，學(xué)習(xí)成果應(yīng)該被清楚表述和測評，因此往往要將其轉(zhuǎn)換成績效指標(biāo)。Python課程學(xué)習(xí)預(yù)期成果如表2所示。

（2）構(gòu)建課程體系

課程體系構(gòu)建對達(dá)成學(xué)習(xí)成果尤為重要，能力結(jié)構(gòu)與課程體系結(jié)構(gòu)應(yīng)有一種清晰的映射關(guān)系，能力結(jié)構(gòu)中的每一種能力要有明確的課程內(nèi)容來支撐，本課程根據(jù)能力結(jié)構(gòu)明晰教學(xué)內(nèi)容，分解階段任務(wù)。Python課程作為一門實踐性極強(qiáng)的課程，除常規(guī)的驗證性實驗項目外，還增加了設(shè)計性和綜合性實驗項目的比例，項目由簡單到復(fù)雜，任務(wù)由淺入深。

（3）確定教學(xué)策略

OBE特別強(qiáng)調(diào)個性化教學(xué)而不是相同的教學(xué)內(nèi)容。本課程要求教師按照不同的要求，制訂不同的教學(xué)方案，提供不同的學(xué)習(xí)機(jī)會。

①“1+X”跨專業(yè)交叉模式

Python課程構(gòu)建了“1+X”跨專業(yè)交叉的課程設(shè)計模式?！?”是指以計算思維能力、數(shù)據(jù)處理能力及采用程序設(shè)計方法解決實際問題的思想為主線；“X”是指針對不同專業(yè)學(xué)習(xí)和實踐的側(cè)重點各不相同。

“1+X”課程設(shè)計模式適用于全校各個專業(yè)，采用這種教學(xué)策略使得教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)目標(biāo)更加清晰，不僅有效地激發(fā)了師生的活力和創(chuàng)造力，還加深了學(xué)生對知識的理解和掌握，提高了教學(xué)效果，讓學(xué)生充分體驗到課程和專業(yè)結(jié)合的樂趣。

②增加課程挑戰(zhàn)度，引入游戲闖關(guān)模式

“以學(xué)生為中心”的理念就是在改變“老師講，學(xué)生聽”的模式，積極開發(fā)學(xué)生喜聞樂見的教學(xué)活動，增加課程挑戰(zhàn)度。針對學(xué)生的“游戲癮”“手機(jī)控”等問題，為了激發(fā)學(xué)生的好學(xué)之心，特別是首次接觸程序設(shè)計的學(xué)生，本課程通過引入Python游戲闖關(guān)理念，開發(fā)了系列游戲項目，設(shè)置了闖關(guān)式測驗，引導(dǎo)學(xué)生主動接受闖關(guān)式挑戰(zhàn)，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的潛能。闖關(guān)游戲案例如表3所示。

（4）教學(xué)實施與保障

①“一條龍”教學(xué)服務(wù)

建立“以學(xué)生為中心”的服務(wù)體系，開課前教師說明課程學(xué)習(xí)的要求，邀請企業(yè)工程師對行業(yè)需求、Python應(yīng)用領(lǐng)域、就業(yè)前景等內(nèi)容進(jìn)行講解，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。課程結(jié)束后，分小組進(jìn)行項目實踐與答辯。以具體問題激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生在課堂上進(jìn)行小組討論、探究，強(qiáng)化鞏固理解教學(xué)內(nèi)容，課后利用課程組自研開發(fā)的在線評測（Online Judge）平臺實施拓展訓(xùn)練，提升學(xué)生計算機(jī)編程能力，提高學(xué)習(xí)效果。同時，還建立了考核平臺和試題庫，學(xué)生在移動端即可進(jìn)行考核，各個班級的考核結(jié)果都將進(jìn)行圖形化展示和分析。 為了保障課程實施效果，課程團(tuán)隊集體備課，共享題庫，研討教學(xué)法，課后輔導(dǎo)答疑，分析課程目標(biāo)達(dá)成情況，探討課程持續(xù)改進(jìn)措施。

②課程與行業(yè)結(jié)合提升了學(xué)生的職業(yè)競爭力

不同專業(yè)對Python的應(yīng)用需求是不同的，學(xué)校應(yīng)根據(jù)不同需求幫助學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)技能。如金融和會計專業(yè)的學(xué)生需要培養(yǎng)如何快速處理和分析數(shù)據(jù)的能力，依據(jù)Python語言自身的特點，將數(shù)據(jù)可視化和分析工具作為Python知識的重點教學(xué)內(nèi)容。通過學(xué)習(xí)，金融專業(yè)的學(xué)生能夠利用分析工具獲取隱藏在海量數(shù)據(jù)里的內(nèi)在規(guī)律，并能夠?qū)崿F(xiàn)可視化展示，有效地提升學(xué)生的就業(yè)競爭力。

③教師實踐能力提升措施

定期派課程組教師參加論壇和專業(yè)研討會，獲取最新的信息和資源，提高專業(yè)水平；聘請高水平的Python講師或行業(yè)工程師來學(xué)校指導(dǎo)課程組教師，進(jìn)一步提升眼界和業(yè)務(wù)能力；鼓勵課程組教師深入大數(shù)據(jù)和人工智能公司掛職鍛煉，通過掛職強(qiáng)化學(xué)校和行業(yè)之間的合作，教師在掛職公司加入項目組，參與產(chǎn)品開發(fā)，從而接觸到更多的實際工程應(yīng)用，更加清楚實際工程中可能遇到的問題及解決措施，這對豐富課堂的真實案例、提升課堂教學(xué)質(zhì)量有著巨大幫助。

④應(yīng)用型教材建設(shè)

運用OBE理念重構(gòu)教材內(nèi)容，課程組編寫教材《Python大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)與實戰(zhàn)》和《Python科學(xué)計算》。教材從實際崗位需求出發(fā)，根據(jù)校情和學(xué)情，采用項目驅(qū)動式教學(xué)方法，以實際問題的求解過程為向?qū)?，突出“問題—算法—程序”的思維過程，強(qiáng)調(diào)計算機(jī)求解問題的思路引導(dǎo)與程序設(shè)計思維方式的訓(xùn)練，重點放在程序設(shè)計的思想與方法上，突出思維方式、知識技能和學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。

（5）完善評價體系

傳統(tǒng)的評估方式僅僅關(guān)注考核環(huán)節(jié)得分，忽視了對整個課程學(xué)習(xí)過程的全面考評，而基于OBE的課程考核應(yīng)包括過程性評價和終結(jié)性評價，通過對學(xué)生的課堂表現(xiàn)、觀察和對話，以及不同階段的學(xué)生自我評價和互評等形成最后的課程評價結(jié)果。本課程依據(jù)反向設(shè)計理念和本課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)，設(shè)計了如表4所示的評價體系。

（6）反饋與持續(xù)改進(jìn)機(jī)制

依據(jù)評價結(jié)果，采取有針對性的改進(jìn)措施，改進(jìn)不是一次性的，是被要求不斷改進(jìn)并持續(xù)伴隨教學(xué)過程的，最終達(dá)到畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標(biāo)。

本課程通過課程評價體系得分的分析、學(xué)生評教、督導(dǎo)聽課、用人單位評價等多種途徑監(jiān)控教學(xué)過程和教學(xué)效果，并將反饋信息提交課程組討論，有效的建議將被采納并在下一個教學(xué)周期中實施。這種“評價—反饋—改進(jìn)”機(jī)制的成功運用使課程教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)變得切實可行并效果顯著。

結(jié)? 語

公共基礎(chǔ)課《趣學(xué)Python編程》的實踐和探索，契合了以數(shù)字化為特征的高等教育新形態(tài)，主動適應(yīng)高等教育普及化階段模式多樣化、學(xué)習(xí)終身化、培養(yǎng)個性化、治理現(xiàn)代化的需求。本課程以O(shè)BE教育理念為導(dǎo)向，結(jié)合課程培養(yǎng)目標(biāo)，分析了在Python教學(xué)中普遍存在的問題，積極探索和實施線上線下混合式教學(xué)模式，在實際應(yīng)用中產(chǎn)生了良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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