基于OBE理念的Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)模式研究

摘要：“Python程序設(shè)計(jì)”作為一門程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程，為其他程序設(shè)計(jì)提供必要的基礎(chǔ)知識(shí)和編程方法，是數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的專業(yè)必修課程，過程中培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)技能和編程能力。大數(shù)據(jù)專業(yè)后續(xù)課程包括數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)可視化等均以Python語(yǔ)言為基礎(chǔ)，因此，學(xué)生對(duì)該門課程的掌握極為重要。為了進(jìn)一步提升“Python程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)質(zhì)量，結(jié)合當(dāng)前Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)過程中存在的課程內(nèi)容的難度、課程深度與就業(yè)市場(chǎng)需求還有一定的差距，學(xué)生面對(duì)實(shí)際應(yīng)用，解決復(fù)雜工程問題能力薄弱等突出問題，結(jié)合“線上+線下”教學(xué)模式，研究合理的考核方式，針對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行分層，實(shí)施基于成果導(dǎo)向教育（Outcomebasededucation，OBE）理念的Python課程教學(xué)改革，采用多維度考核評(píng)價(jià)機(jī)制，切實(shí)提高課程教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：OBE理念混合教學(xué)教學(xué)質(zhì)量課程改革

ResearchonPythonProgrammingTeachingModeBasedonOBEConcept

LIFanLYUJiaCHENGLijunDENGLinqiang

ShanxiAgriculturalUniversity，Taiyuan，ShanxiProvince，030000China

Abstract：Asaprogramminglanguagecourse，PythonProgrammingprovidesnecessarybasicknowledgeandprogrammingmethodsforotherprogramminglanguages.Itisacompulsorycourseindatascienceandbigdatatechnology，whichcultivatesstudents'professionalskillsandprogrammingabilityintheprocess.Thefollow-upcoursesofthebigdatamajor，includingDataMining，DataAnalysis，DataVisualization，etc.，areallbasedonPythonlanguage.Therefore，itisextremelyimportantforstudentstomasterthiscourse.In ordertopromotetheimprovementoftheteachingqualityofthePythonProgrammingcourse，consideringtheprominentissuesinthecurrentPythonProgrammingteachingprocess，includingthedifficultyofthecurrentPythonProgrammingteachingprocess，thegapbetweenthedepthofthecourseandthedemandofthejobmarket，andtheweakabilityofstudentstofacepracticalapplicationandsolvecomplexengineeringproblems，etc.andcombinedwiththe"online+offline"teachingmode，itstudiesreasonableassessmentmethods，stratifiesteachingresources，implementsPythoncurriculumteachingreformbasedontheconceptofOutcomeBasedEducation（OBE），adoptsamulti-dimensionalassessmentandevaluationmechanism，andeffectivelyimprovethequalityofcourseteaching.

KeyWords：OBEconcept;Hybridlearning;Teachingquality;Curriculumreform

當(dāng)前伴隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的快速發(fā)展，智慧城市、智慧醫(yī)療、智能交通等應(yīng)用中產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的分析與處理離不開Python語(yǔ)言。Python具有簡(jiǎn)單易學(xué)、功能強(qiáng)大的特點(diǎn)，在教育領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注。Python語(yǔ)言不僅能夠提高學(xué)生的編程技能，還能鍛煉學(xué)生的邏輯思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。然而，傳統(tǒng)的Python教學(xué)模式存在一些問題，如教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用相差較遠(yuǎn)、學(xué)生練習(xí)時(shí)間短、學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確等[1]。在以往的教學(xué)中，教師往往會(huì)以知識(shí)點(diǎn)講授為主要目的，在對(duì)應(yīng)的課本內(nèi)容講授完成并學(xué)生順利通過考試后，意味著課程目標(biāo)即為達(dá)成。在這個(gè)過程中，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，不理解學(xué)習(xí)的目標(biāo)究竟是什么，導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，失去學(xué)習(xí)興趣。針對(duì)以上問題，從而進(jìn)一步提高Python程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)質(zhì)量，本文基于成果導(dǎo)向教育（Outcomebasededucation，OBE）教學(xué)理念與模式，從課程目標(biāo)、教學(xué)方法與手段、課程考核方式及教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度幾個(gè)方面進(jìn)行了教學(xué)改革與研究探索。

1OBE理念

OBE理念最早出現(xiàn)在美國(guó)等的基礎(chǔ)教育領(lǐng)域內(nèi)。成果導(dǎo)向教育指的是從最終的結(jié)果出發(fā)，設(shè)計(jì)教學(xué)方法和教學(xué)手段，讓學(xué)生在開始學(xué)習(xí)之際明白教學(xué)目標(biāo)是什么，怎樣和教師一起達(dá)到指定的教學(xué)目標(biāo)，并且最后需要評(píng)價(jià)教學(xué)目標(biāo)的完成情況怎么樣[2]。當(dāng)前，在全球范圍內(nèi)的教學(xué)改革中OBE理念被廣泛應(yīng)用。堅(jiān)持成果導(dǎo)向教育（OBE）是一種以成果為目標(biāo)導(dǎo)向，以學(xué)生為本，采用逆向思維的方式進(jìn)行的課程體系的建設(shè)理念，很多課程均以本理念為中心進(jìn)行了課程改革工作。以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向、以持續(xù)改進(jìn)為重點(diǎn)[3]。另外，我國(guó)當(dāng)前的課程建設(shè)、人才培養(yǎng)目標(biāo)的制定、教學(xué)方式和計(jì)劃的制訂等方面，尤其是以應(yīng)用型人才為培養(yǎng)目標(biāo)方面，都圍繞OBE理念進(jìn)行了大量的教學(xué)改革和探索。

“Python程序設(shè)計(jì)”課程為數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的核心課程。學(xué)生通過學(xué)習(xí)Python語(yǔ)言，可以更好地鍛煉邏輯思維、編程思維，從而具有對(duì)數(shù)據(jù)分析的能力和人工智能相關(guān)知識(shí)，也可以為他們的未來(lái)職業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4]。因此，積極探索該課程在教育改革中的應(yīng)用，提高教學(xué)質(zhì)量，對(duì)培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和大數(shù)據(jù)分析能力等專業(yè)型人才具有重大意義[5]。

2Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)現(xiàn)狀分析

2.1在教學(xué)內(nèi)容方面Qt41qScmKY8NriYX7P1+lA==

Python程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言涉及基本語(yǔ)法、控制結(jié)構(gòu)、函數(shù)、文件等。教師在授課的過程中按照教材的內(nèi)容來(lái)授課，整體注重概念的講解，從而忽略了學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。很多學(xué)生感到概念枯燥無(wú)味，抽象難理解，缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力。另外，學(xué)生的編程技能水平參差不齊，針對(duì)之前學(xué)習(xí)過的C語(yǔ)言、JAVA語(yǔ)言，部分學(xué)生掌握較好，學(xué)習(xí)Python也較輕松，部分學(xué)生編程基礎(chǔ)較薄弱學(xué)起來(lái)較吃力。

2.2在教學(xué)方法上

很多教師仍然是傳統(tǒng)的授課模式，注重語(yǔ)法和概念的講解。學(xué)習(xí)在這個(gè)過程中學(xué)習(xí)動(dòng)力明顯不足。此外，在教學(xué)案例方面，仍為傳統(tǒng)的一些案例，缺乏互動(dòng)性和趣味性，無(wú)法激發(fā)學(xué)生興趣。

2.3在考試考核方面

雖然在課程考核評(píng)價(jià)中采用多種考核方式，但缺乏較完善的過程性評(píng)價(jià)體系，無(wú)法對(duì)學(xué)生進(jìn)行更科學(xué)和綜合性的評(píng)價(jià)，也同時(shí)影響對(duì)課程教學(xué)的有效反饋。

3基于OBE理念的Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)模式

課程組教師通過研討交流，結(jié)合Python教學(xué)中學(xué)生實(shí)踐較弱的問題，針對(duì)章節(jié)主題和知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生身邊的案例、實(shí)用技能等，激發(fā)學(xué)生的興趣。例如：當(dāng)前學(xué)生面臨畢業(yè)后面試需要證件照，很多學(xué)生不會(huì)使用PS，需要花錢進(jìn)行證件照修飾。通過分析章節(jié)中的圖片處理的主題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)掌握和探索圖片處理的方法和函數(shù)，最后利用第三方庫(kù)學(xué)會(huì)了處理證件照。在這個(gè)過程中激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，強(qiáng)化了學(xué)生的參與感[6]。在布置課后習(xí)題時(shí)，通過學(xué)生上課的表現(xiàn)以及對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，將習(xí)題分為難、中等、一般、簡(jiǎn)單4個(gè)層次的，學(xué)生可以自主選擇題目難度，完成簡(jiǎn)單題目后再進(jìn)行下一階段的練習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)能力的提升。最后，讓學(xué)生進(jìn)行分組討論，觀察生活中的問題，并嘗試用Python編程去解決。基于OBE理念，本文將Python程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容與方法、教學(xué)方式和考核方式等方面進(jìn)行改革，構(gòu)建了混合教學(xué)模式[7]。

3.1教學(xué)目標(biāo)

針對(duì)學(xué)生培養(yǎng)，畢業(yè)要求分解到各個(gè)課程目標(biāo)中。按照課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容采取相應(yīng)的教學(xué)方法。良好的教學(xué)方法可以保證課程目標(biāo)的達(dá)成度。將畢業(yè)要求中對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)再進(jìn)一步進(jìn)行細(xì)化，使課程目標(biāo)更加明確、清晰。如以函數(shù)和代碼復(fù)用模塊為例，可將具體目標(biāo)分解為：（1）函數(shù)的定義和調(diào)用方法；（2）函數(shù)的參數(shù)傳遞過程以及變量的作用范圍；（3）lambda函數(shù)；（4）函數(shù)遞歸的定義和使用方法。此外，通過函數(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的工程項(xiàng)目分析能力[8]。Python程序設(shè)計(jì)的課程目標(biāo)如表1所示。

基于OBE理念，Python程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)目標(biāo)為培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)綜合能力。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該能夠熟練掌握Python語(yǔ)言的基本語(yǔ)法和常用庫(kù)，能夠使用Python解決實(shí)際問題和開發(fā)小型應(yīng)用。

3.2內(nèi)容與方法

為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，本課程采用了線上與線下相結(jié)合的混合教學(xué)模式。線上教學(xué)主要通過視頻教程、在線編程練習(xí)等方式進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，針對(duì)不同水平的學(xué)生，在線上平臺(tái)設(shè)置練習(xí)的時(shí)候進(jìn)行不同難度的設(shè)置，使學(xué)生逐步提習(xí)和提高，實(shí)現(xiàn)多層次育人；線下教學(xué)則通過案例分析、項(xiàng)目實(shí)踐等方式進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和實(shí)踐。同時(shí)，引入了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，讓學(xué)生在課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)中更好地掌握知識(shí)。

Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)過程中應(yīng)注重實(shí)踐性和系統(tǒng)性。以函數(shù)和代碼復(fù)用教學(xué)過程為例，首先，向?qū)W生介紹函數(shù)的基本概念，包括定義、調(diào)用和參數(shù)傳遞。通過簡(jiǎn)單示例，讓學(xué)生理解函數(shù)如何封裝可重復(fù)使用的代碼塊。其次，講解全局變量和局部變量，以及它們?nèi)绾斡绊懞瘮?shù)的行為。其次，通過實(shí)例演示模塊和包的使用，讓學(xué)生理解如何組織和共享代碼。在實(shí)操環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)一系列編程任務(wù)，要求學(xué)生編寫函數(shù)來(lái)解決實(shí)際問題，并鼓勵(lì)他們使用已有模塊來(lái)提高代碼效率[9]。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生反思代碼結(jié)構(gòu)，討論如何改進(jìn)和優(yōu)化代碼復(fù)用。最后，總結(jié)函數(shù)和代碼復(fù)用的最佳實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)代碼清晰性、可讀性和可維護(hù)性的重要性。通過這一過程，學(xué)生不僅能夠掌握Python函數(shù)和代碼復(fù)用的基本知識(shí)，還能培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。

3.3教學(xué)方式

在混合教學(xué)模式下，采用了多種教學(xué)方式相結(jié)合的方法。啟發(fā)式教學(xué)、項(xiàng)目式教學(xué)、互動(dòng)式教學(xué)、小組討論等教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性[10]。同時(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)新能力，提高他們的編程技能。啟發(fā)式教學(xué)中，在課堂開始的時(shí)候，通過問題引導(dǎo)、案例分析先引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)提出問題，從而引導(dǎo)他們主動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問題和解決問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)通過實(shí)踐獲得自己想學(xué)的知識(shí)。項(xiàng)目式教學(xué)中，通過小型綜合案例，涉及多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生生活，更容易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?；?dòng)式教學(xué)中課內(nèi)討論和課外答疑相結(jié)合，線上線下相結(jié)合，學(xué)生可通過學(xué)習(xí)通平臺(tái)、企業(yè)微信等平臺(tái)聯(lián)系教師解答問題。

3.4考核方式

為了更好地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，針對(duì)目前課程的考核評(píng)價(jià)體系做了修改與完善，實(shí)施考試成績(jī)和平時(shí)成績(jī)各占50%，其中考試成績(jī)?yōu)樯蠙C(jī)考試方式，直接運(yùn)行代碼，通過現(xiàn)實(shí)案例讓學(xué)生分組完成，激發(fā)學(xué)生去解決問題的動(dòng)力，提高解決問題后的成就感。平時(shí)成績(jī)包括了課堂筆記、考勤、課堂互動(dòng)、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等，更加注重對(duì)學(xué)生的過程化管理。課堂筆記考核學(xué)生在課堂上是否集中精力以及對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解程度，教師通過查看課堂筆記可以了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。通過考勤評(píng)估課堂教學(xué)效果，促進(jìn)教師改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段。課堂互動(dòng)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容開展隨堂提問、討論等活動(dòng)，記錄學(xué)生的表現(xiàn)情況。作業(yè)可以更好地鞏固所學(xué)內(nèi)容。在平時(shí)書面作業(yè)和課程出勤及參與整體考核的基礎(chǔ)上，增加階段性考試，可以反映學(xué)生階段性的學(xué)習(xí)情況，月考內(nèi)容為簡(jiǎn)單的項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)，如Python代碼實(shí)現(xiàn)證件照換背景、PDF轉(zhuǎn)換為Word文檔等，可以更好地激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐熱情，更好地理解學(xué)習(xí)目標(biāo)?？己嗽u(píng)價(jià)對(duì)理論知識(shí)及實(shí)際應(yīng)用能力的掌握程度并將結(jié)果反饋給學(xué)生，具體如表2所示。

3.5教學(xué)達(dá)成度分析

課程授課對(duì)象是本科二年級(jí)學(xué)生，學(xué)生對(duì)本門課程的學(xué)習(xí)興趣很高，但很多學(xué)生被枯燥的知識(shí)點(diǎn)提不起興趣。因此，該課程需要學(xué)生在深刻理解內(nèi)容、思想的基礎(chǔ)上，多實(shí)踐。學(xué)生課程學(xué)習(xí)興趣不高，對(duì)課程的期望值在0.6左右。針對(duì)課程內(nèi)容需要大量實(shí)踐的特點(diǎn)，通過整理歸納課程內(nèi)容，緊密結(jié)合實(shí)際生活、學(xué)習(xí)，將枯燥的知識(shí)變得生動(dòng)活潑。

課程整體期末考試試題在內(nèi)容上包含了該課程的重難點(diǎn)內(nèi)容，符合教學(xué)大綱中的要求。試卷題目大部分為編程實(shí)踐題。從難度上來(lái)說(shuō)，大部分題目為一般難度，有小部分為中等難度和困難?？荚嚻骄?0.8，最高分100，80分以上的學(xué)生占89.6%，說(shuō)明大多數(shù)學(xué)生對(duì)課程基礎(chǔ)內(nèi)容掌握較好，整體上超過了預(yù)期達(dá)成度。失分主要出現(xiàn)在綜合題，反映了學(xué)生對(duì)知識(shí)轉(zhuǎn)變成能力方面有待提升。總分絕大部分學(xué)生得分較高，說(shuō)明大部分學(xué)生基礎(chǔ)內(nèi)容掌握較好，學(xué)習(xí)效果和教學(xué)效果良好。課堂表現(xiàn)和平時(shí)作業(yè)學(xué)生均較好完成，表明學(xué)生學(xué)習(xí)過程中能夠主動(dòng)去探索學(xué)習(xí)[11]?？傮w來(lái)說(shuō)，課程目標(biāo)基本達(dá)成。

4結(jié)語(yǔ)

在OBE理念的指導(dǎo)下，從教學(xué)目標(biāo)的細(xì)化、教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、教學(xué)評(píng)價(jià)方式的創(chuàng)新3個(gè)方面入手，提出了針對(duì)Python程序設(shè)計(jì)課程的具體教學(xué)方式方法、考核方法，使學(xué)生由知識(shí)的被動(dòng)接受、學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確等轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)獲取知識(shí)、提升自己的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。同時(shí)，在課前備課階段，了解到學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、個(gè)體差異后，能做到因材施教，提供不同難度、不同階段的測(cè)試練習(xí)和不同的教學(xué)方法。教師在教學(xué)的過程中多加強(qiáng)課堂互動(dòng)、增加實(shí)踐環(huán)節(jié)、提供個(gè)性化輔導(dǎo)等，使學(xué)生更好的提升自己的能力和技能，從而實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)?？傊瑢W(xué)無(wú)止境，教無(wú)定法。在教學(xué)模式研究與探索的路上仍任重道遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]趙亞紅，周文國(guó)，江培華，等.以學(xué)生為中心OBE-BOPPPS教學(xué)模式實(shí)踐：以“誤差理論與測(cè)量平差基礎(chǔ)”課程為例[J].科技與創(chuàng)新，2021（22）：159-161.

[2]李爽，付麗.國(guó)內(nèi)高校BOPPPS教學(xué)模式發(fā)展研究綜述[J].林區(qū)教學(xué)，2020（2）：19-22.

[3]黃俊鋒，鄭申茂，李容，等.OBE視域下應(yīng)用型本科信息素養(yǎng)課程教學(xué)改革設(shè)計(jì)[J].大學(xué)圖書館學(xué)報(bào)，2022，40（3）：96-104.

[4]王鑫.OBE理念下“學(xué)導(dǎo)式”教學(xué)模式在寧夏大學(xué)體適能課程的應(yīng)用研究[D].銀川：寧夏大學(xué)，2023.

[5]徐苑.基于混合學(xué)習(xí)的“Python程序設(shè)計(jì)”課程考核改革[J].科技風(fēng)，2024（6）：140-142.

[6]魏曄，崔貫勛.基于知識(shí)圖譜的Python程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)設(shè)想[J].計(jì)算機(jī)教育，2024（2）：51-54.

[7]張紅霞.基于OBE理念的高職Python程序設(shè)計(jì)課程專創(chuàng)融合教學(xué)改革研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2024，20（3）：168-170.

[8]崔佳.基于OBE理念的《Python程序設(shè)計(jì)》項(xiàng)目式設(shè)計(jì)及教學(xué)實(shí)踐研究[D].金華：浙江師范大學(xué)，2023.

[9]廖俊國(guó)，梁偉，韓雪等.學(xué)以致用的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)研究：以財(cái)務(wù)管理專業(yè)Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程為例[J].高教學(xué)刊，2024，10（4）：58-61，66.

[10]趙增輝，林青，黃玉蕾.基于OBE理念的高校教學(xué)模式研究：以C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程為例[J].教育信息化論壇，2021（12）：44-45.

[11]肖紅玉，賀輝.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程的混合式和項(xiàng)目式新型教學(xué)模式探索[J].計(jì)算機(jī)教育，2023（8）：156-160.