摘要：針對“Python程序設計”課程在非計算機專業(yè)授課中，存在教學方式單一、重理論輕實踐、缺少可視化分析、難掌握學生進度等問題，在混合式教學模式背景下，將OBE教育理念融入BOPPPS教學模式中，重構課程內容設計體系，注重編程思維培養(yǎng)，以學生參與式學習為核心，結合Python123線上平臺，完善課程達成度評價方法，深度探索多元化的教學方式并應用于實際教學中，以此提升非計算機專業(yè)學生學習Python的興趣與積極性，提升教學質量。

關鍵詞：OBE教學理念；BOPPPS教學模式；混合式教學；Python程序設計

中圖分類號：G642

1概述

隨著信息技術的發(fā)展與普及，計算機已深度融合到大部分傳統(tǒng)行業(yè)之中，編程逐漸成為一種使用工具。Python語言作為簡單明了的編程語言，能夠簡化問題的解決方案，實現(xiàn)自動化求解，可以幫助學生將重點放在解決問題的思路思考上，從而簡化對抽象編程語言結構的理解學習。因此，Python語言成為目前國內高校非計算機專業(yè)編程類課程的首選。但對于沒有計算機編程基礎與程序設計概念的學生來說，程序設計類的課程仍然是一種挑戰(zhàn)。

2“Python程序設計”課程教學研究現(xiàn)狀

目前，我國高校非計算機專業(yè)公共編程基礎課程的教學現(xiàn)狀的主要表現(xiàn)有以下4個方面。

2.1編程類課程實踐性強，線下課堂教學難

“Python程序設計”課程在著重掌握基礎編程概念之外，大量的代碼實踐也是必不可少的。但實踐教學學時受限，無法在課堂上進行大量實踐實操，因此實踐教學環(huán)節(jié)的主要方式為學生課下自主練習，教師較難掌握學生實踐練習情況，且代碼實踐教學采用灌輸式講解的方式，很難使非計算機專業(yè)學生理解并掌握代碼實現(xiàn)過程。

2.2教學方式單一，重理論輕實踐

編程類課程在理論教學中常采用傳統(tǒng)LBL（LectureBasedLearning）課堂教學模式，該模式圍繞教材知識體系展開教學工作，以教師全程灌輸式講課為核心。這種教學方式比較單一，忽視了學生的差異性及個性化需求，且課程偏向理論講解，應用和實踐很少。學生對課程的實際作用產(chǎn)生疑惑，教學質量不佳。

2.3缺少可視化分析，難以掌握學生學習進度

“Python程序設計”作為公共基礎課，上課學生及開設班級數(shù)多。通過傳統(tǒng)手工批改作業(yè)的方式，教師難以對學生作業(yè)數(shù)據(jù)進行挖掘與可視化分析，很難對學生知識點掌握情況做到良好把控，存在忽視學生差異性及個性化需求，學生學習難理解、難掌握的現(xiàn)象。

2.4現(xiàn)有線上課程無法針對性滿足學生需求

現(xiàn)有線上課程教學內容由于側重點不同，與“Python程序設計”教學大綱存在出入，非計算機專業(yè)學生很難選擇到與教學大綱內容契合的線上課程，影響學習效率。

3“Python程序設計”課程教學設計

3.1線上線下混合式教學設計

基于O2O的混合式教學模式［1］，側重點在于線上教學內容與線下教學內容的設計與分配上。線上教學：學生通過對教師錄課視頻的學習，完成教師布置的學習任務，起到對本節(jié)課知識點預習與復習的作用。線下教學：在課堂上，設計翻轉課堂環(huán)節(jié)，引導學生互助答疑，然后教師再對本節(jié)課重難點內容進行講授，并對學生在線學習后普遍存在的問題進行統(tǒng)一答疑。

3.2OBE+BOPPPS教學模式設計

本文基于OBE教學理念［3，5］，以掌握Python語言基礎編程需求為牽引，重構課程內容設計體系，注重編程思維培養(yǎng)，面向實際應用，結合BOPPPS教學模式［4］的兩大核心（全方位參與式學習；及時挖掘學生的反饋信息，調整后續(xù)教學活動），設計出符合“Python程序設計”課程的定制化OBE+BOPPPS混合式教學模式。

基于OBE+BOPPPS的“Python程序設計”課程混合式教學改革方案如圖1所示?；贠BE教學理念，分析當前非計算機專業(yè)學生對于編程語言的學習需求，結合學校應用型人才培養(yǎng)的定位，從知識、能力、素質等方面確定“Python程序設計”課程教學的總體目標。BOPPPS教學模式的導入、目標、前測、參與式學習、后測、總結6大方面融入線上線下教學模式當中。導入、目標、前測可與線上教學相融合，教師制定好線上學習內容，發(fā)布學習任務，學生自主完成線上學習并進行自測，根據(jù)自測情況自主反思和多次重復學習。參與式學習、后測可與線下教學結合，教師通過學生前測結果，設計翻轉課堂教學模式，使學生之間也可開展互助答疑，達到學生全方位參與學習的目的，翻轉課堂之后教師再對重難點進行剖析以及答疑。課后教師與學生共同進行反思總結，持續(xù)改進，學以致用。

圖1基于OBE+BOPPPS的“Python程序設計”課程混合式教學改革方案圖

4“Python程序設計”課程教學實施

本章以“Python程序設計”課程第一章《Python語言概述》為例，展示OBE+BOPPPS+混合式教學在課堂教學中的實施。

4.1線上線下混合式教學模式實施

本文基于O2O的混合式教學模式，主要從3個階段來進行。

4.1.1線下——課堂教師引導

教師通過課程導學引入本節(jié)課授課內容、知識點重難點等。以此為課程任務，布置與本節(jié)課內容相關的線上視頻學習任務及前測作業(yè)，督促學生完成自學的內容。

4.1.2線上——網(wǎng)絡在線教學

學生通過教師自主錄制的課程視頻，理解掌握本節(jié)課相關知識點，并按時完成教師在Python123在線平臺上布置的階段性任務（前測題目、后測題目等），教師通過Python123在線平臺實時查看學生任務完成情況，掌握學生對知識的理解程度，為后續(xù)課堂教學做準備。

4.1.3線下——翻轉課堂教學

學生完成線上學習任務后，回歸課堂，教師對線上教學過程中學生普遍存在的問題采用翻轉課堂的方法，進行分組討論分析，然后統(tǒng)一講解、答疑、總結，引申和拓展知識。

4.2OBE+BOPPPS教學模式實施

4.2.1導言

課程導言是吸引學生注意力以及提升學習興趣的主要方式，有效的課程導言不但可以著重引入本堂課的重點內容，而且能加強學生自身與教學知識點的聯(lián)系。導言通常可以從生活中的實際例子出發(fā)，用一幅圖片、一個生活案例、一個視頻等，引導出本節(jié)課的教學內容，并通過寓教于樂的方式展現(xiàn)教學內容重難點、學習目標。

《Python語言概述》這一章的導言是結合生活中體重相關的例子，展示一段Python計算BMI指數(shù)的代碼，引起學生對于編程語言的興趣，并以自然語言為出發(fā)點，介紹Python語言及本章的學習目標。

4.2.2課程目標制定

課程目標是BOPPPS教學模式中的核心，只有課程目標確定了，其余5個部分才可以順利開展。因此制定合理、有效、可評估的課程目標成為關鍵點，OBE教學理念拋棄傳統(tǒng)教學中灌輸型教學模式，強調研究型教學模式，也就是將重點放在學生學到了什么而不是教師教了什么，因此，將OBE教學理念融入課程目標制定中，可以做到以學生為中心，達到預期成果。

基于OBE理論，本節(jié)課的課程目標從知識、能力、素質三個維度進行設定：

知識目標：掌握Python語言的歷史與特點、計算機語言的發(fā)展歷史、程序設計知識。

能力目標：培養(yǎng)計算思維，將自身的思維方式與計算思維相結合，從而能夠使用Python語言去解決本專業(yè)領域出現(xiàn)的問題。

素養(yǎng)目標：課程育人貫徹實踐出真知的理念，在“Python程序設計”中培養(yǎng)動手實踐能力、解決問題的能力和批判性思維。

4.2.3前測

前測是一種能夠有效檢測學生具備多少學前知識的手段，通過前測，教師能夠掌握學生的薄弱知識點，并以此為依據(jù)進行針對性授課。如果學生在正式授課之前已經(jīng)對教學內容掌握度較高，那么便可調整課堂模式，以動手實操為主、教師單點指導為輔。如果學生對于教學內容掌握度較低，出現(xiàn)重難點問題，那么課堂講授便可將重點放在薄弱知識點上，從而優(yōu)化課程結構。如何設置前測題目成為主要研究目標，想要在學生提高自測參與感的基礎上，讓教師收集到重難點信息，前測題目最好是客觀題+開放式問答的形式。

《Python語言概述》章節(jié)內容相對簡單易懂，因此本節(jié)課的前測主旨為掌握學生對于Python語言的了解情況，具體實施過程是在Python123在線平臺［2］設置客觀題與主觀討論題，其中主觀討論題為：請寫出你生活學習中可以使用到Python語言的情景。學生在Python123在線平臺完成答題后，教師可以通過該平臺教師端進行結果分析，客觀題可生成統(tǒng)計圖表，主觀討論題可生成可視化詞云，以此查看學生知識點掌握情況。

4.2.4參與式學習

參與式學習是BOPPPS教學模式的核心，其難點為學生的主動性難以掌握，傳統(tǒng)的參與式學習設計中，學生大多為被動參與，因此效果并不理想。真正的參與式學習是以教師為引導，學生發(fā)揮內驅力自發(fā)投入學習當中的一種模式。實現(xiàn)主動性參與式學習的研究核心是讓學生自然而然地參與其中，從潛意識里認為“這是我主觀驅動的，而非被動參與的”，因此，可以通過翻轉課堂、互助答疑、實際演示等多種方式讓學生主動參與進課堂教學當中。

針對《Python語言概述》章節(jié)所設計的參與式學習分為以下3部分：

（1）翻轉課堂，學生互助答疑，學生每3～4人形成一個課題小組，每個課題小組課前通過線上學習及查閱資料，完成備課工作（期間進行互助答疑）。課上從中選取2個課題組對Python語言的特點、計算機語言分類及發(fā)展歷史進行匯報展示，教師對展示內容進行補充及糾錯。

（2）重難點提煉，教師著重講授薄弱知識點，通過前測及翻轉課堂，提煉出計算機語言類型的優(yōu)缺點為該小節(jié)重難點，教師在翻轉課堂之后對該內容進行詳細講解。

（3）學生動手實踐，通過Pycharm配置Python2.X版本和Python3.X版本，并運行同一段Python代碼，使學生在實踐中理解Python2和Python3的不兼容問題，掌握二者之間的差異性。

4.2.5后測

后測是檢驗授課效果的重要方式，其核心不僅是讓學生能自行檢測知識點掌握情況，還能向教師反饋學生學習目標達成情況，從而使教師有調整后續(xù)授課的依據(jù)。因此，在設計后測題目時，應該將前測、課堂表現(xiàn)及學習目標相結合，通過編程練習、題目論述等多種方式檢測學生對知識點的掌握情況。

通過前測結果和課堂表現(xiàn)，本節(jié)課的后測的具體實施為在Python123平臺設置兩類習題：①跟隨練習的編程題，讓學生動手實操。②學生簡述Python語言在多種行業(yè)中的應用實例。

4.2.6總結

總結是對授課知識結構進行整合梳理，反思學習內容，使課程設計持續(xù)改進、學以致用的一種形式?？偨Y可以是學生互相交流討論得出重難點，也可以由教師引導學生對所學內容進行回顧。

《Python語言概述》這一章節(jié)的總結實施過程：給學生10分鐘左右時間，以小組為單位進行總結討論，然后隨機選擇一個課題小組進行課程總結匯報，匯報內容為本節(jié)課的知識重難點，教師對總結內容進行補充及糾正。

4.3可視化分析，動態(tài)掌握學習進度

本文采用Python123在線編程平臺布置學生前測、后測、作業(yè)及練習題，該平臺有豐富的習題供學生平時練習，還可以讓教師自定義題目，有針對性地出題以及在線測試。通過該平臺挖掘學生作業(yè)信息，采用可視化技術生成學生錯題率、代碼提交次數(shù)、代碼質量分析等可視化圖標，動態(tài)掌握學生學習情況，實現(xiàn)差異性及個性化需求教學。

4.4課程達成度評價方法

通過學生測驗，對學習效果進行檢驗和評估，并根據(jù)整個教學周期內容的不同階段所取得的數(shù)據(jù)，將知識點作為完成度評價的指標細化到每個章節(jié)，并參照工程認證的方法，完善課程達成度評價體系。

結語

通過OBE+BOPPPS教學模式與線上線下教學模式相融合，采用可視化分析技術等教學改革措施，增強學生學習的積極性和主動性，提高學生的實踐能力，提升學生在課堂中參與度和獲得感，幫助學生形成“系統(tǒng)思維”能力，最終影響學生的學習習慣，對學生學習態(tài)度的轉變起到幫助和引導作用，實現(xiàn)提高教學質量的改革目標。

參考文獻：

［1］孫健，徐碩，李健.Python語言程序設計混合式教學改革［J］.計算機教育，2023，10（10）：8286.

［2］曾利，郭振軍，陽珊珊.基于“Python123”平臺的Python課程混合式教學改革探索［J］.西部數(shù)字教育，2023，9（18）：136139.

［3］張文勝，陳宏.基于OBE教育理念的混合式教學模式實踐與探索［J］.陜西教育，2023，9（19）：3941.

［4］唐滿，郭東恩.BOPPPS教學模式在“Python程序開發(fā)”課堂教學中的應用研究［J］.電腦知識與技術，2022，18（28）：117119.

［5］賈揚蕾，袁夢潔.基于OBE理念的《Python數(shù)據(jù)分析》混合式教學模式研究［J］.洛陽理工學院學報，2020，30（4）：9396.

基金項目：中國石油大學（北京）克拉瑪依校區(qū)2022年校級教學研究項目，基于OBE+BOPPPS+混合式教學模式在《Python程序設計》課程中的教改探索，項目編號：JG2022009

作者簡介：李張美智（1995—），女，漢族，新疆吉木薩爾縣人，碩士，助教，研究方向：數(shù)據(jù)可視化、科學可視化、多模態(tài)等。