基于OBE教育理念的混合式教學模式實踐與探索

張文勝　陳宏

[摘? 要]針對Python公共基礎課存在的以教為中心、實踐體驗性差和教學評價不合理等問題，本文以OBE教育理念為導向，在數字化背景下，積極探索和實施線上線下混合式教學模式，通過多元化的教學方式和有彈性的評價方法讓教學過程充滿活力，激發不同專業學生學習Python的興趣，提升人才培養質量。

[關鍵詞]OBE? 混合式教學模式? 線上線下教學

基金項目：西安歐亞學院2018年度校級重點課程建設項目資助《趣學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平臺的設計與實現”（項目編號：18JK1068）。

中圖分類號：TP311??? 文獻標識碼：A

引? 言

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

1.授課內容過分強調語法知識等語言細節

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

2.課程評價缺乏程序思維能力的訓練

在程序設計課程教學中缺乏程序思維能力的訓練，側重知識、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、設計算法和解決問題。

3.程序設計課程內容與專業的結合不夠

采用通用的Python程序設計教材，案例也多針對計算機專業學生所設計，課程的教學內容和實踐很少與學生的專業應用結合起來。在多數非計算機專業的學生看來，程序設計課程僅是一門計算機編程課，和自身專業無關，后續的專業學習和實踐中也很少會使用，因此對程序設計課程興趣不大，缺乏持續學習的熱情和主動性。

本文以西安歐亞學院公共基礎課《趣學Python編程》為例，以OBE教育理念為導向，積極探索和實施線上線下混合式教學模式，改變原有的課堂形態，便于滿足不同專業、不同學習基礎和學習水平學生的需求，通過多元化的教學方式和有彈性的評價方法讓教學過程充滿活力，激發不同專業的學生學習Python的興趣，提升人才培養效果和質量。

OBE教育理念

OBE是成果導向教育（Outcome based education）的簡稱，1981年由美國學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可。美國工程教育認證協會全面接受OBE的理念，將其貫穿在工程教育認證標準之中。2013年6月，OBE理念的引入對于我國高等教育模式改良、專業人才培養和高等教育市場需求具有積極影響。

OBE教育理念的核心內容包括成果導向（Outcome-Based）、以學生為中心（Students-Centered）、全過程控制（Process Control）三個方面。同時，基于OBE的工程教育認證提供了一套科學、嚴謹的方法論。

一、為人才培養全過程提供了方法指引——成果導向（反向設計、正向實施）。

二、促進以學生為中心理念落地——能力培養。

三、保障教學質量底線達成——持續改進機制。

基于OBE混合式教學模式的建設

1.建設目標

《趣學Python編程》作為服務全校各專業的一門公共基礎課，其目的不僅是讓學生掌握基本的Python程序設計語言，更希望學生能夠系統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，然后通過訓練學生使用計算思維和程序設計技術來解決本專業中遇到的種種實際問題，讓學生在思維和技能兩方面終身受益?；贠BE理論，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語言的基本語法規則、程序設計技術和基本開發流程。

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

素養目標：課程育人，在程序設計中鍛煉團隊協作、精益求精的職業素養，培養動手實踐能力。

OBE的“成果導向”是指在實踐課程開展前明確課程預期的學習目標、所學技能和具體成果，以成果目的為導向，激發學生興趣。根據Python課程建設目標設置了課程內容，課程內容與公共基礎課通識能力預期培養目標的相關度如表1所示。

2.混合式教學

OBE的“以學生為中心”是指整個實踐教學是圍繞學生如何學習而展開的，而混合式學習就是摒棄以往工廠式的集中教育，轉變為以學生為中心的彈性教育，讓學生將新型在線學習和傳統課堂學習有機地結合起來，真正做到虛擬空間與實體體驗相結合，因材施教與有教無類相兼顧，知識框架與方法迭代相一致，個性設計與分級教學相吻合。

本課程的Python教學充分發揮數字化教學的特點，利用中國大學 MOOC建立混合式教學方式，充分實現學生個性化學習的同時使其不受時空的限制，而且其教學形式的多樣有利于教學過程的組織與管理，從而將授課方式從以教師為中心轉變為以學生為中心?；旌鲜浇虒W方式實施分為三個階段：

課前：閱讀預習任務單→了解學習內容→觀看MOOC平臺的鏈接微視頻→閱讀課前學習資料。

課中：利用學習通進行課前測試→教師針對測試結果進行針對性講解→抽取部分小組對課前預習指定內容進行講解→教師同步點評、隨時提問、隨機解答→學生按照提交作業的順序上臺展示代碼→課堂討論。

課后：本單元個人作業→小組作業→學習反思→優秀代碼閱讀→個人博客、微信群。

借鑒優質的MOOC資源和靈活的教學模式，促使學生課前課后主動學習，教師通過精煉教學視頻內容，讓學生隨時參與和反復學習，實現碎片化教學。以更加彈性的方式來配合學生的個性化要求，讓學生有機會展示學習成果。

3.學習過程管理

OBE全過程控制的要點是確定學習成果、構建課程體系、確定教學策略和完善評價體系。本課程在實際應用中要細化各個要點，凸顯課程特色。

（1）確定學習成果

最終學習成果（頂峰成果）既是OBE的終點，也是起點，學習成果應該被清楚表述和測評，因此往往要將其轉換成績效指標。Python課程學習預期成果如表2所示。

（2）構建課程體系

課程體系構建對達成學習成果尤為重要，能力結構與課程體系結構應有一種清晰的映射關系，能力結構中的每一種能力要有明確的課程內容來支撐，本課程根據能力結構明晰教學內容，分解階段任務。Python課程作為一門實踐性極強的課程，除常規的驗證性實驗項目外，還增加了設計性和綜合性實驗項目的比例，項目由簡單到復雜，任務由淺入深。

（3）確定教學策略

OBE特別強調個性化教學而不是相同的教學內容。本課程要求教師按照不同的要求，制訂不同的教學方案，提供不同的學習機會。

①“1+X”跨專業交叉模式

Python課程構建了“1+X”跨專業交叉的課程設計模式?！?”是指以計算思維能力、數據處理能力及采用程序設計方法解決實際問題的思想為主線；“X”是指針對不同專業學習和實踐的側重點各不相同。

“1+X”課程設計模式適用于全校各個專業，采用這種教學策略使得教學目標和學習目標更加清晰，不僅有效地激發了師生的活力和創造力，還加深了學生對知識的理解和掌握，提高了教學效果，讓學生充分體驗到課程和專業結合的樂趣。

②增加課程挑戰度，引入游戲闖關模式

“以學生為中心”的理念就是在改變“老師講，學生聽”的模式，積極開發學生喜聞樂見的教學活動，增加課程挑戰度。針對學生的“游戲癮”“手機控”等問題，為了激發學生的好學之心，特別是首次接觸程序設計的學生，本課程通過引入Python游戲闖關理念，開發了系列游戲項目，設置了闖關式測驗，引導學生主動接受闖關式挑戰，激發學生主動學習的潛能。闖關游戲案例如表3所示。

（4）教學實施與保障

①“一條龍”教學服務

建立“以學生為中心”的服務體系，開課前教師說明課程學習的要求，邀請企業工程師對行業需求、Python應用領域、就業前景等內容進行講解，激發學生學習熱情。課程結束后，分小組進行項目實踐與答辯。以具體問題激發學生的學習興趣，引導學生在課堂上進行小組討論、探究，強化鞏固理解教學內容，課后利用課程組自研開發的在線評測（Online Judge）平臺實施拓展訓練，提升學生計算機編程能力，提高學習效果。同時，還建立了考核平臺和試題庫，學生在移動端即可進行考核，各個班級的考核結果都將進行圖形化展示和分析。 為了保障課程實施效果，課程團隊集體備課，共享題庫，研討教學法，課后輔導答疑，分析課程目標達成情況，探討課程持續改進措施。

②課程與行業結合提升了學生的職業競爭力

不同專業對Python的應用需求是不同的，學校應根據不同需求幫助學生學習相關技能。如金融和會計專業的學生需要培養如何快速處理和分析數據的能力，依據Python語言自身的特點，將數據可視化和分析工具作為Python知識的重點教學內容。通過學習，金融專業的學生能夠利用分析工具獲取隱藏在海量數據里的內在規律，并能夠實現可視化展示，有效地提升學生的就業競爭力。

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研討會，獲取最新的信息和資源，提高專業水平；聘請高水平的Python講師或行業工程師來學校指導課程組教師，進一步提升眼界和業務能力；鼓勵課程組教師深入大數據和人工智能公司掛職鍛煉，通過掛職強化學校和行業之間的合作，教師在掛職公司加入項目組，參與產品開發，從而接觸到更多的實際工程應用，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、提升課堂教學質量有著巨大幫助。

④應用型教材建設

運用OBE理念重構教材內容，課程組編寫教材《Python大數據基礎與實戰》和《Python科學計算》。教材從實際崗位需求出發，根據校情和學情，采用項目驅動式教學方法，以實際問題的求解過程為向導，突出“問題—算法—程序”的思維過程，強調計算機求解問題的思路引導與程序設計思維方式的訓練，重點放在程序設計的思想與方法上，突出思維方式、知識技能和學習能力的培養。

（5）完善評價體系

傳統的評估方式僅僅關注考核環節得分，忽視了對整個課程學習過程的全面考評，而基于OBE的課程考核應包括過程性評價和終結性評價，通過對學生的課堂表現、觀察和對話，以及不同階段的學生自我評價和互評等形成最后的課程評價結果。本課程依據反向設計理念和本課程的學習目標，設計了如表4所示的評價體系。

（6）反饋與持續改進機制

依據評價結果，采取有針對性的改進措施，改進不是一次性的，是被要求不斷改進并持續伴隨教學過程的，最終達到畢業要求和培養目標。

本課程通過課程評價體系得分的分析、學生評教、督導聽課、用人單位評價等多種途徑監控教學過程和教學效果，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周期中實施。這種“評價—反饋—改進”機制的成功運用使課程教學的持續改進變得切實可行并效果顯著。

結? 語

公共基礎課《趣學Python編程》的實踐和探索，契合了以數字化為特征的高等教育新形態，主動適應高等教育普及化階段模式多樣化、學習終身化、培養個性化、治理現代化的需求。本課程以OBE教育理念為導向，結合課程培養目標，分析了在Python教學中普遍存在的問題，積極探索和實施線上線下混合式教學模式，在實際應用中產生了良好的教學效果。

參考文獻：

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