基于OBE理念的教学改革与实践

黄俊莲　吕博学　段雪丽

[摘 要] “Python编程与实践”是面向计算机相关专业开设的一门专业课。通过课程教学实践，基于OBE（Outcome-based education，成果导向教育）理念对课程进行改革，修订了课程教学大纲，重新制定了教学方案，规范了课堂教学，采用线上线下混合模式教学，线上讲解课程基本知识，线下课堂上采用项目案例方法进行教学，将课程完全转变为成果导向教学，提高了课程教学的深度和广度，提高了学生的实践能力。

[关键词] 高校;计算机;Python;混合式教学;OBE

[作者简介] 黄俊莲（1978—），女，黑龙江明水人，硕士，北京工业大学耿丹学院工学院副教授，主要从事软件工程、智能信息处理研究;吕博学（1981—），男，山西大同人，硕士，中星微电子有限公司软件工程部工程师（通信作者），主要从事软件工程研究;段雪丽（1978—），女，甘肃庆阳人，硕士，北京工业大学耿丹学院工学院副教授，主要从事计算机网络技术及应用、软件工程研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）13-0071-04   [收稿日期] 2019-06-10

一、引言

耿丹学院之前引入CDIO工程教学模式和PDCA的迭代改进模式，并在全院推行多年，还引入了许多教学理念，极大地促进了学院的教学改革。各位教师也不断地摸索具有自己特色的适应应用型本科教学的教学模式。应该说，我们之前的教学改革取得了很大的进展，如培养方案、培养目标、课程体系、考核方式等与培养应用型、国际化人才更加匹配。这次，工学院率先引入OBE教育理念，经过一段时间的培训、调研、讨论，确定了工学院 各专业的培训目标、毕业要求、毕业要求指标点等，并按照OBE教学理念修订了培养方案、教学大纲和教案。

OBE理念又称 “产出导向教育”或“成果导向教育”理念，主要关注课程结束后学生达成的能力[1]。其是工程教育认证的一个核心理念，因而，在OBE理念导向下开展教改研究显得尤为迫切[2]。

OBE就是要明确关注和组织教育系统中的一切环节，围绕着一个目标，按照不同的要求，制訂不同的教学方案，提供不同的学习机会，让所有学生在学习历程结束时，取得胜任工作的能力。OBE特别强调学生学到了什么而不是老师教了什么，由传统的以教师为中心转换为以学生为中心。特别强调教学过程的输出而不是输入，特别强调研究型教学模式而不是灌输型教学模式，特别强调个性化教学而不是“车厢”式教学。个性化教学要求教师准确把握每名学生的学习轨迹，及时把握每个人的目标、基础和进程。

以学生学习成果为导向，这就需要科学合理制定学生学习后的成果蓝图，设计课程地图，类似课程拓扑图，清晰直观地展示课程之间的衔接关系、课程与核心能力目标之间的对应关系等，然后组织课程教学。接下来是教学活动的组织，即课程的设计，好的设计方案更能调动学生学习的主动性和积极性。最后是成果的评价方式，不能再是传统的一刀切，以最终成绩作为评定结果，首先需要明确学习成果的类型，然后根据类型选择合适的评价方式方法，强调过程形成性评价。

本文以“Python编程与实践”课程为例，引入OBE教育理念，设置课程目标，将课程设置成不同的模块，采用线上+线下的混合式教学方法，探索如何提高课程教学质量。

二、基于OBE理念课堂教学改革

课堂是教学实施的主要形式，课堂教学是使学生能够达到毕业要求、达成培养目标的基础，为了适应成果导向教育的要求，至少要实现如下五个转变：

（一）从灌输课堂向对话课堂转变

传统课堂是“填鸭式”的灌输课堂，知识主宰着课堂，老师成了知识的权威，学生成了知识的“容器”，教学过程成了“复制”知识的过程。对话课堂要达到知识的对话、思维的对话和心灵的对话。知识的对话需要将单向灌输转变为多向交流，使知识在师生、生生之间传递、交流与互动。

“Python编程与实践”这门课的课堂均属于对话课堂，课堂上学生愿意回答问题、抢答、分享和展示，甚至能够主讲部分知识点，能将比较前沿的技术做成文档分享给师生们[3]。

（二）从封闭课堂向开放课堂转变

传统的课堂是封闭的，即在固定的地方、固定的时间内完成固定的教学内容。在这种封闭模式下，教学活动围着老师、教室和教材三个中心转。开放课堂就是要突破这三个中心，实现时间、空间和内容上的开放。时间上从课内向课外延伸，空间上从教室向图书馆和实验室拓展，内容上从教材向参考资料扩充。

本门课属于开放课堂，在时间上有自主学习时间和共同学习时间，自主学习时间教师会布置前置作业、后置作业。在空间上，在教室、机房上课，课余时间可以去图书馆、机房。在内容上，不再拘泥于一本教材几本参考书，而是将海量的网络资源提供给学生，课堂可以向社会和其他专业学生开放。上学期，外专业的同学选修了这门在线课程，从没缺勤，能与计科的同学合作，甚至还和计科的同学组队一起参加了数学建模竞赛、学科竞赛、实际项目开发，这都得益于开放课堂。

（三）从知识课堂向能力课堂转变

传统课堂由知识主宰，讲的是知识，学的是知识，考的是知识。老师要做的是将教材写成教案，再将教案“背”给学生。或者将教材制成PPT，再将PPT“读”给学生。学生要做的是聆听、理解和记忆。这种课堂扼杀了学生的高阶能力。

本门课的课堂上，通常采用案例教学和项目教学，学生小组合作时，每个人都有明确的岗位分工，他们通力合作完成各个项目;课余时间，学生组成了多个工作室，承接了很多的实际项目。

（四）从重学轻思向学思结合转变

传统课堂在很大程度上忽视了思维在认识世界和创造世界中的作用。在我们的课堂上，学生不断地思考，而不是机械地记忆，他们在不断地创造，并在其中获得很多乐趣、信心及获得感。

（五）从重教轻学向教主于学转变

重视老师的教、轻视学生的学，是传统教学理念下形成的痼疾，至今仍然主导着课堂教学。教与学的问题实际上是两方面的：一是教什么、怎么教和教得怎么样;二是学什么、怎么学和学得怎么样。OBE理念更重视学生学得怎么样。

本门课程中，学生是学习的主体，教师引导学生一步步走向成功。综上所述，本门课课堂教学是符合OBE理念的，后续的工作重心将是文档和制度的规范化。

三、基于OBE理念的教学设计

（一）课程教学目标

课程教学最重要的一环是在教学大纲中明确课程的教学目标，本课程引入了工程教育思想，充分考虑市场对专业人才的实际需求，从知识、能力/技能、素养目标等方面确定了课程教学目标，详情见表1。

（二）教学内容

课程采用线下+线上的混合式教学方法，以基于学习产出的教育模式设置每个教学环节，针对基础知识的部分，采用线上慕课的方式进行授课，针对难以理解的部分采用线下案例练习和项目训练的方式，课程主要教学内容见表2。

（三）线上线下混合式教学模式

教学分成三个部分，线上知识点讲解，课堂上通过实验、案例、项目进行教学，课后通过测验、实验检验学生的学习情况。

1.线上知识点讲解。教师提前上传资料到教学支撑平台上，包括：（1）课程教学大纲、教学日历、课件PPT、教案、电子书、视频等教学资源。（2）上传软件或软件安装指导文档。（3）教师准备互动素材，以巩固课堂知识点和提高课堂教学互动效果。如果使用课件，可以在课件中穿插测试互动，选择题、判断题、主观题交叉使用，一方面是为了抓住学生的注意力，防止其产生倦怠与惰性;另一方面这也是形成性评价不可缺少的组成部分，如果是不使用课件的实验课，可以发布抢答题，督促学生跟紧教师的步伐，积极完成编程实验[4]。（4）准备了课程题库，生成测试试卷，方便每次课程结束后进行测试。每次课程结束后，立即进行在线测验，能够提高学生在课堂上的注意力，督促学生积极参与到课堂教学中。（5）上传课程作业，学生自学后可以尝试完成作业，检验学习效果。（6）上传录制的课程知识点视频，放到教学平台上，进行知识点讲解，供学生课前预习。课程视频不要太大，方便学生学习和查找。通过本门课程的学习，学生对教学视频的录制也产生了兴趣，因为每次团队作业都要求学生录制和展示视频，学生也参与到教学视频的录制过程中，未来，每一个视频下面，可以链接各届学生录制的视频，相信视频质量会越来越高，学生的学习兴趣也会大大提升。

2.课堂教学。使用混合式教学不能按照传统的讲课方式和教学方法，特别是“Python编程与实践”这门课程，由于实践性、应用性比较强，需要学生多加练习和实践才能熟练掌握，传统的教师讲授为主导的教学方法并不能获得很好的教学效果。而基于线上线下混合教学比较适宜，即指导学生先进行在线学习，然后教师在课堂上通过大量案例或项目讲解、指导学生实验，实现教学目标。

每章案例和项目很多，本文以网络爬虫这章为例讲解主要案例设计，网络爬虫可以爬取文本、图片、视频、音频、其他各种类型的文件（PPT、PDF等）。本章主要案例有：慕课网课程信息爬虫、百度（翻译、贴吧、图片）爬虫、爬取当当网五星好评书籍、上市公司年报爬虫、视频爬虫、疫情数据爬虫、学校教学平台模拟登录并下载课件、正方教务系统爬虫下载学生课程表等。学生的主要作品有：绿色发展财务评估系统的设计与实现（实际课题）、基于网络爬虫的语音翻译器的设计与实现、基于网络爬虫的音乐播放器的设计与实现、豆瓣电影爬虫、博客园文章爬虫、B站爬虫与数据分析系统的设计与实现、疫情数据爬虫与分析、基于爬虫的天气预报系统等。

3.课后自主学习。课后，教师会布置在线测验和实验，学生通过完成测验和实验报告检测自己对基础知识的掌握程度，锻炼实践能力。

（四）课程考核

若课程采用基于OBE理念的线上线下混合式教学模式，则课程评價也需要进行改革才能对学生产生激励作用，因此，建立科学、系统的学习评价机制已成为教师关注的焦点，本门课程评价详情见表3，具体比例可以根据课程内容由教师自主进行划分。

四、结语

本文根据Python语言的特点，提出了“Python编程与实践”课程教学模式，采用OBE教学理念，线上线下混合教学模式，线上是基础知识的讲授，线下采用项目案例教学，不仅提高了学生的兴趣，使其更好地掌握了基本的程序设计方法和技巧，而且提高了学生自主学习、解决问题和参与项目的能力。

参考文献

[1]文晓棠，许丽娟，陈艳.“金课”背景下线上线下混合教学模式研究——以Web应用系统开发课程为例[J].软件，2020（7）：292-296.

[2]李志义.对我国工程教育专业认证十年的回顾与反思之二：我们应该防止和摈弃什么[J].中国大学教学，2017（1）：8-14.

[3]刘满兰，李建辉，关成斌.基于OBE理念的“Python程序设计语言”课程混合式教学方法探索[J].计算机工程与科学，2019（12）：203-206.

[4]杨荣领.“Python语言程序设计基础”课程教学改革实践[J].高教学刊，2019（3）：135-137.

Abstract： Python Programming and Practice is a professional course for computer related majors. Through teaching practice， and based on OBE （Outcome-based Education） concept of course reform， we have revised the course syllabus， reformulated the teaching plan， standardized the classroom teaching， adopted online and offline mixed teaching model to teach the basic knowledge online， and to teach with project case method in offline classroom teaching. The course is completely transformed into outcome-based teaching， which improves the depth and breadth of the course teaching， and improves the students practical ability.

Key words：  colleges and universities; computer; Python; mixed teaching model; OBE