關(guān)鍵詞：OBE理念；Python程序設(shè)計；公共課；混合式教學(xué)；多元化評價

0 引言

近年來，計算機(jī)基礎(chǔ)編程在社會各行各業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，促使高校面向非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生開設(shè)程序設(shè)計課程[1]。Python語言是云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等領(lǐng)域的首選編程語言，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、金融、商務(wù)、制造等行業(yè)。大學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計，培養(yǎng)編程技能及應(yīng)用方法，可以利用計算機(jī)解決學(xué)習(xí)和工作中遇到的數(shù)據(jù)分析和科學(xué)計算問題。通過編程實訓(xùn)，可以提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力以及對高速發(fā)展的現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的探索能力。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生能夠進(jìn)一步了解我國當(dāng)前科技發(fā)展的前沿，增強(qiáng)愛國情懷。例如，在人工智能領(lǐng)域的研究中，我國已處于世界領(lǐng)先地位，無人駕駛汽車已成為一種代步工具，為人們的生活帶來了全新的體驗。隨著各行業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化升級，對人才的計算機(jī)應(yīng)用能力提出了更高的要求。結(jié)合社會對人才的需求，學(xué)習(xí)程序設(shè)計可以提升學(xué)生的工作競爭力。

目前，Python 語言程序設(shè)計課程作為公共基礎(chǔ)課，在教學(xué)中存在一些問題：學(xué)生編程基礎(chǔ)薄弱，課程理論與實踐共48學(xué)時，教學(xué)內(nèi)容涵蓋程序設(shè)計基本方法、數(shù)據(jù)類型、程序結(jié)構(gòu)、函數(shù)的定義與使用，以及Py? thon的計算生態(tài)庫等。課程內(nèi)容繁多，而學(xué)時有限；理論教學(xué)未與實際應(yīng)用相結(jié)合，缺乏編程實踐案例；教學(xué)內(nèi)容缺乏育人元素；教學(xué)方法以教師課堂講授為主，教學(xué)模式單一；考核方式不全面，教師無法隨時了解學(xué)生知識掌握的情況等。因此，為了更好地培養(yǎng)實踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)的高素質(zhì)人才，需要采用OBE 教育理念對傳統(tǒng)教育理念進(jìn)行改革，從以教師為主導(dǎo)轉(zhuǎn)為以學(xué)生為主導(dǎo)。改革體現(xiàn)在課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、編程實踐案例選擇、素質(zhì)育人元素融入、教學(xué)模式設(shè)計以及考核和評價方式等方面[2]。

1 OBE 教育理念

OBE（Outcome-Based Education） 是一種以成果為導(dǎo)向的教育理念。OBE理念強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，注重學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和能力培養(yǎng)，其核心是從學(xué)生需求出發(fā)，并以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果來衡量教學(xué)質(zhì)量[3]。該教育理念認(rèn)為，教育的目的在于培養(yǎng)學(xué)生所需的知識、技能和素養(yǎng)，因此，教育目標(biāo)應(yīng)具備明確性、可測量性、可達(dá)成性和相關(guān)性。自1981年由Spody等人提出以來，OBE教育理念作為一種先進(jìn)的教育理念，迅速獲得了廣泛重視和認(rèn)可。目前，OBE教育理念已成為美國、英國、加拿大等國家教育改革的主流理念，并對引導(dǎo)我國教育改革具有重要意義[4]。在教育部印發(fā)的《普通高等學(xué)校本科教育教學(xué)審核評估實施方案（2021—2025年）》中，強(qiáng)調(diào)要全面對接“學(xué)生中心、產(chǎn)出（成果）導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的國際先進(jìn)理念，以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和教育產(chǎn)出質(zhì)量[5]。

OBE教育理念強(qiáng)調(diào)學(xué)生是教育的主體，教育應(yīng)以學(xué)生為中心，尊重學(xué)生的個性和差異，以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。教師應(yīng)通過多種途徑了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。OBE理念以成果為導(dǎo)向，首先，要根據(jù)學(xué)生的專業(yè)需求和畢業(yè)要求制定可實現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)。其次，依照教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)選擇課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，以確保學(xué)生所學(xué)知識能夠與專業(yè)相結(jié)合，提高信息技術(shù)水平。再次，教師應(yīng)設(shè)計教學(xué)策略，幫助和促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。最后，應(yīng)構(gòu)建教學(xué)評價體系，對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行定期評估，以了解學(xué)生是否掌握了知識，并督促學(xué)生學(xué)習(xí)，以達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)成果。

2 基于OBE 理念的Python 語言教學(xué)設(shè)計

Python語言程序設(shè)計課程為公共基礎(chǔ)課，授課對象為非計算機(jī)專業(yè)的大一學(xué)生，因此學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)存在較大差異。哈爾濱師范大學(xué)為本科師范院校，課程授課對象涵蓋文學(xué)、藝術(shù)和體育等多個專業(yè)，而同一專業(yè)又分為師范和非師范學(xué)生，入學(xué)要求各不相同。基于OBE理念的教學(xué)設(shè)計是根據(jù)學(xué)生的專業(yè)需求定制課程學(xué)習(xí)目標(biāo)，依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)選擇教學(xué)內(nèi)容，采用線上線下混合式教學(xué)模式，通過多元化的考核評價方式對教學(xué)成果進(jìn)行評估，從而促進(jìn)學(xué)習(xí)成果的達(dá)成?；贠BE理念的教學(xué)設(shè)計流程如圖1所示。

2.1 教學(xué)目標(biāo)設(shè)計

課程教學(xué)中最重要的環(huán)節(jié)是依據(jù)教學(xué)大綱制定課程教學(xué)目標(biāo)，從而明確學(xué)生在完成課程學(xué)習(xí)后應(yīng)掌握的知識和技能。Python作為一種高級編程語言，在許多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。學(xué)習(xí)這門課程的學(xué)生來自不同專業(yè)，計算機(jī)基礎(chǔ)知識水平存在差異，因此對課程的學(xué)習(xí)需求也各不相同，教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容也隨之有所不同。課程教學(xué)目標(biāo)包括Python的基本語法和編程技巧，注重培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維，同時與學(xué)生所學(xué)專業(yè)的畢業(yè)要求和人才培養(yǎng)指標(biāo)相關(guān)聯(lián)。在學(xué)習(xí)程序設(shè)計專業(yè)知識時，特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，為學(xué)生今后的職業(yè)發(fā)展和終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

基于OBE教育理念，按照學(xué)生的畢業(yè)要求，從培養(yǎng)學(xué)生的知識目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)出發(fā)，定制Python語言程序設(shè)計課程的教學(xué)目標(biāo)，具體課程教學(xué)目標(biāo)如表1所示。

2.2 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

OBE教育理念強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的個性化教學(xué)，圍繞教學(xué)目標(biāo)制定不同的教學(xué)方案，以確保學(xué)生在學(xué)習(xí)結(jié)束時能夠取得良好的學(xué)習(xí)成果。Python程序設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容圍繞程序設(shè)計的基本語法、常用算法和實際應(yīng)用展開，教學(xué)分為理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩部分。理論教學(xué)部分旨在達(dá)成學(xué)生的知識目標(biāo)，這部分學(xué)習(xí)內(nèi)容包括Python的發(fā)展史、語法基礎(chǔ)、程序控制結(jié)構(gòu)、基本數(shù)據(jù)類型、組合數(shù)據(jù)類型、函數(shù)、文件讀寫、異常處理等，幫助學(xué)生從編程初學(xué)者逐步掌握程序編寫、調(diào)試和運(yùn)行的基本方法。通過實踐教學(xué)，旨在達(dá)成學(xué)生的能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)，同時檢驗理論教學(xué)的學(xué)習(xí)成果。

實踐教學(xué)以案例驅(qū)動，將理論課程按章節(jié)知識點劃分為不同模塊，每個模塊根據(jù)學(xué)生的專業(yè)需求設(shè)計編程案例，通過編程實踐鞏固基礎(chǔ)知識。課后拓展訓(xùn)練讓學(xué)生通過編程實踐進(jìn)一步提高編程能力、創(chuàng)新能力及計算思維。

哈爾濱師范大學(xué)藝術(shù)與體育專業(yè)的學(xué)生普遍認(rèn)為學(xué)習(xí)編程與專業(yè)課程無關(guān)，且學(xué)習(xí)難度較大。為此，我們在教學(xué)內(nèi)容中增加了海龜繪圖設(shè)計，這部分知識不僅涵蓋程序設(shè)計的基本語法元素，還包括庫的引用和庫函數(shù)的使用方法。學(xué)生通過編寫圖形繪制程序來鞏固理論知識，從而提高學(xué)習(xí)興趣和編程實踐的積極性。美術(shù)專業(yè)的學(xué)生利用所學(xué)編程方法繪制的創(chuàng)意圖形，也可以作為教學(xué)案例分享給其他專業(yè)的學(xué)生。

針對哈爾濱師范大學(xué)師范專業(yè)學(xué)生較多的特點，在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計了輸出九九乘法表、為小學(xué)生出算題等編程案例。學(xué)生在學(xué)習(xí)了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語句后，利用循環(huán)語句編寫程序，可以輸出由星號（*） 組成的三角形、四邊形等圖案。在拓展訓(xùn)練中，學(xué)生編寫程序生成九九乘法表和口算練習(xí)題，通過編程實踐提高專業(yè)技能，運(yùn)用所學(xué)知識解決實際應(yīng)用問題。

3 混合式教學(xué)方法設(shè)計

基于以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教育理念，課程教學(xué)方法采用線上與線下相結(jié)合的混合式教學(xué)，充分利用超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺有助于教師科學(xué)合理地制定學(xué)生學(xué)習(xí)成果藍(lán)圖，實時跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)活動進(jìn)展，并對學(xué)習(xí)成果給予準(zhǔn)確的評價。在混合式教學(xué)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)活動分為課前、課中和課后三個部分。

3.1 課前導(dǎo)學(xué)

教師提前將教學(xué)資料上傳到學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺，資料包括PPT課件、教學(xué)視頻、軟件安裝指南和案例素材等學(xué)生所需的學(xué)習(xí)資源。開課前，教師提醒學(xué)生自行閱讀資料和觀看教學(xué)視頻。在觀看過程中，學(xué)生可以通過教學(xué)平臺直接與教師進(jìn)行互動答疑，平臺同時會記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程并給予客觀的學(xué)習(xí)評價。課前，學(xué)生利用視頻資源進(jìn)行知識點預(yù)習(xí)，課后則可反復(fù)觀看視頻，以鞏固所學(xué)知識。學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺能夠記錄學(xué)生觀看視頻的時長、重復(fù)觀看次數(shù)以及教學(xué)文件的下載情況等。教師通過學(xué)習(xí)平臺的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，關(guān)注并跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

3.2 課中教學(xué)

課中教學(xué)環(huán)節(jié)主要圍繞學(xué)生反饋的學(xué)習(xí)疑點、程序設(shè)計問題以及實踐操作難點展開，教師進(jìn)行針對性的答疑指導(dǎo)。教師通過實驗案例或項目講解，引導(dǎo)學(xué)生分析程序結(jié)構(gòu)、選擇算法、完成程序的編寫、調(diào)試和運(yùn)行，從而最終達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。在課堂上，教師利用教學(xué)平臺發(fā)布知識點測試習(xí)題，一次測試的時間一般為1分鐘，通過測試教師可以快速了解學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。學(xué)生將課上編寫的程序代碼及其運(yùn)行結(jié)果拍照并上傳至教學(xué)平臺，作為學(xué)習(xí)成果的評價依據(jù)。相較于傳統(tǒng)的教師提問式互動，課中使用手機(jī)教學(xué)平臺進(jìn)行課堂測試和實驗結(jié)果提交能夠更有效地增強(qiáng)學(xué)生的參與積極性。與傳統(tǒng)的師生一對一互動方式相比，手機(jī)教學(xué)平臺能夠快速實現(xiàn)一對多的互動，并支持選人答題、搶答、問卷和討論等多種互動方式。通過在課中使用手機(jī)教學(xué)平臺進(jìn)行不定時互動，不僅能夠提高學(xué)生的參與積極性，活躍課堂氛圍，還能有效防止學(xué)生上課沉迷于玩手機(jī)。

3.3 課后拓展

課后拓展旨在幫助學(xué)生鞏固和提升課堂所學(xué)知識，并提供更多進(jìn)行創(chuàng)新實踐的機(jī)會。教師在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上發(fā)布課后學(xué)習(xí)資源，包括基礎(chǔ)知識測試習(xí)題、拓展編程案例和課程階段性小結(jié)等。課后作業(yè)需在下一次上課之前完成，學(xué)習(xí)平臺會在截止日期前一天向未完成作業(yè)的學(xué)生發(fā)送提醒信息，督促其按時提交作業(yè)。基礎(chǔ)知識測試要求學(xué)生獨(dú)立完成，學(xué)習(xí)平臺將自動進(jìn)行評分。拓展編程習(xí)題選自教師團(tuán)隊精心挑選的不同層次編程案例，旨在通過解決實際應(yīng)用問題激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)、鉆研和創(chuàng)新的興趣。學(xué)生可以選擇獨(dú)立或小組合作的方式完成拓展編程習(xí)題，并將程序代碼和運(yùn)行結(jié)果提交至學(xué)習(xí)平臺。教師將根據(jù)完成情況進(jìn)行評分，并在課上對學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計進(jìn)行點評。階段性知識小結(jié)要求學(xué)生在學(xué)習(xí)完某一部分內(nèi)容后，繪制思維導(dǎo)圖對所學(xué)知識進(jìn)行歸納整理。

4 教學(xué)評價

基于OBE理念，課程考核評價采用多元化機(jī)制，從多個維度評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，以判斷是否達(dá)成培養(yǎng)目標(biāo)。多元化評價包括學(xué)習(xí)過程評價和期末成績評價，具體的多元化教學(xué)評價如表2所示。

過程性評價旨在關(guān)注學(xué)生整個學(xué)期的學(xué)習(xí)狀態(tài)。借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的統(tǒng)計功能，教師可以有效記錄和分析學(xué)生在線和線下的學(xué)習(xí)行為。具體而言，教師可以通過線上課前簽到、課上提問的搶答、隨機(jī)測試、課堂討論以及程序調(diào)試結(jié)果上傳等方式，收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，并利用課后時間進(jìn)行分析和評估。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺會自動記錄學(xué)生的在線學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，包括視頻觀看時長、作業(yè)完成情況和每次測試成績等。教師可以通過平臺的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，并對學(xué)習(xí)進(jìn)度滯后的學(xué)生進(jìn)行預(yù)警和干預(yù)。

基于OBE理念的教學(xué)改革在2022級與2023級計算機(jī)公共課的教學(xué)中進(jìn)行了實踐，并取得了積極成果。根據(jù)多元化的考核評價機(jī)制，課程目標(biāo)達(dá)成度得到了有效評估。結(jié)果顯示，最初制定的知識目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)均達(dá)成并超過預(yù)期。以2023級漢語言文學(xué)專業(yè)Python語言程序設(shè)計的期末課程教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度分析為例，課程目標(biāo)達(dá)成度報告如圖2所示。教師預(yù)期課程達(dá)成度為0.7，而學(xué)生的實際考核結(jié)果均超過0.7，表明取得了較好的學(xué)習(xí)成果，最終學(xué)生成為課程改革的最大受益者。

5 結(jié)束語

基于OBE理念，針對Python語言程序設(shè)計課程的教學(xué)改革，有效解決了預(yù)期成果、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和評價機(jī)制等方面的問題。實踐表明，該教學(xué)改革取得了積極的成效，不僅提高了教學(xué)質(zhì)量，還激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)了學(xué)生之間的互動交流，提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)，為專業(yè)人才的培養(yǎng)奠定了良好的基礎(chǔ)。

未來，教研團(tuán)隊將繼續(xù)反思和總結(jié)經(jīng)驗，在已有成果的基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化和改進(jìn)教學(xué)設(shè)計，以提供更加有效的教學(xué)保障，確保人才培養(yǎng)的質(zhì)量和效果。通過持續(xù)的教學(xué)改革和創(chuàng)新，團(tuán)隊將致力于適應(yīng)不斷變化的教育需求，培養(yǎng)出更具競爭力和創(chuàng)新能力的專業(yè)人才。