基于OBE理念的Python程序设计教学模式研究

摘要：“Python程序设计”作为一门程序设计语言课程，为其他程序设计提供必要的基础知识和编程方法，是数据科学与大数据技术的专业必修课程，过程中培养了学生的专业技能和编程能力。大数据专业后续课程包括数据挖掘、数据分析、数据可视化等均以Python语言为基础，因此，学生对该门课程的掌握极为重要。为了进一步提升“Python程序设计”课程教学质量，结合当前Python程序设计教学过程中存在的课程内容的难度、课程深度与就业市场需求还有一定的差距，学生面对实际应用，解决复杂工程问题能力薄弱等突出问题，结合“线上+线下”教学模式，研究合理的考核方式，针对教学资源进行分层，实施基于成果导向教育（Outcomebasededucation，OBE）理念的Python课程教学改革，采用多维度考核评价机制，切实提高课程教学质量。

关键词：OBE理念混合教学教学质量课程改革

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

当前伴随着云计算、物联网等技术的快速发展，智慧城市、智慧医疗、智能交通等应用中产生了大量的数据。数据的分析与处理离不开Python语言。Python具有简单易学、功能强大的特点，在教育领域得到了广泛关注。Python语言不仅能够提高学生的编程技能，还能锻炼学生的逻辑思维，培养学生的创新能力。然而，传统的Python教学模式存在一些问题，如教学内容与实际应用相差较远、学生练习时间短、学习目标不明确等[1]。在以往的教学中，教师往往会以知识点讲授为主要目的，在对应的课本内容讲授完成并学生顺利通过考试后，意味着课程目标即为达成。在这个过程中，学生被动接受知识，不理解学习的目标究竟是什么，导致学生缺乏学习的主动性，失去学习兴趣。针对以上问题，从而进一步提高Python程序设计课程的教学质量，本文基于成果导向教育（Outcomebasededucation，OBE）教学理念与模式，从课程目标、教学方法与手段、课程考核方式及教学目标达成度几个方面进行了教学改革与研究探索。

1OBE理念

OBE理念最早出现在美国等的基础教育领域内。成果导向教育指的是从最终的结果出发，设计教学方法和教学手段，让学生在开始学习之际明白教学目标是什么，怎样和教师一起达到指定的教学目标，并且最后需要评价教学目标的完成情况怎么样[2]。当前，在全球范围内的教学改革中OBE理念被广泛应用。坚持成果导向教育（OBE）是一种以成果为目标导向，以学生为本，采用逆向思维的方式进行的课程体系的建设理念，很多课程均以本理念为中心进行了课程改革工作。以学生为中心、以产出为导向、以持续改进为重点[3]。另外，我国当前的课程建设、人才培养目标的制定、教学方式和计划的制订等方面，尤其是以应用型人才为培养目标方面，都围绕OBE理念进行了大量的教学改革和探索。

“Python程序设计”课程为数据科学与大数据技术专业的核心课程。学生通过学习Python语言，可以更好地锻炼逻辑思维、编程思维，从而具有对数据分析的能力和人工智能相关知识，也可以为他们的未来职业发展打下坚实的基础[4]。因此，积极探索该课程在教育改革中的应用，提高教学质量，对培养具有创新能力、实践能力和大数据分析能力等专业型人才具有重大意义[5]。

2Python程序设计教学现状分析

2.1在教学内容方面Qt41qScmKY8NriYX7P1+lA==

Python程序设计语言涉及基本语法、控制结构、函数、文件等。教师在授课的过程中按照教材的内容来授课，整体注重概念的讲解，从而忽略了学生实践能力的培养。很多学生感到概念枯燥无味，抽象难理解，缺乏学习动力。另外，学生的编程技能水平参差不齐，针对之前学习过的C语言、JAVA语言，部分学生掌握较好，学习Python也较轻松，部分学生编程基础较薄弱学起来较吃力。

2.2在教学方法上

很多教师仍然是传统的授课模式，注重语法和概念的讲解。学习在这个过程中学习动力明显不足。此外，在教学案例方面，仍为传统的一些案例，缺乏互动性和趣味性，无法激发学生兴趣。

2.3在考试考核方面

虽然在课程考核评价中采用多种考核方式，但缺乏较完善的过程性评价体系，无法对学生进行更科学和综合性的评价，也同时影响对课程教学的有效反馈。

3基于OBE理念的Python程序设计教学模式

课程组教师通过研讨交流，结合Python教学中学生实践较弱的问题，针对章节主题和知识点，结合学生身边的案例、实用技能等，激发学生的兴趣。例如：当前学生面临毕业后面试需要证件照，很多学生不会使用PS，需要花钱进行证件照修饰。通过分析章节中的图片处理的主题，引导学生主动掌握和探索图片处理的方法和函数，最后利用第三方库学会了处理证件照。在这个过程中激发了学生主动学习，强化了学生的参与感[6]。在布置课后习题时，通过学生上课的表现以及对知识点的掌握情况，将习题分为难、中等、一般、简单4个层次的，学生可以自主选择题目难度，完成简单题目后再进行下一阶段的练习，从而实现能力的提升。最后，让学生进行分组讨论，观察生活中的问题，并尝试用Python编程去解决。基于OBE理念，本文将Python程序设计课程的教学目标、内容与方法、教学方式和考核方式等方面进行改革，构建了混合教学模式[7]。

3.1教学目标

针对学生培养，毕业要求分解到各个课程目标中。按照课程目标、教学内容采取相应的教学方法。良好的教学方法可以保证课程目标的达成度。将毕业要求中对应的课程目标再进一步进行细化，使课程目标更加明确、清晰。如以函数和代码复用模块为例，可将具体目标分解为：（1）函数的定义和调用方法；（2）函数的参数传递过程以及变量的作用范围；（3）lambda函数；（4）函数递归的定义和使用方法。此外，通过函数的设计与实现，培养学生的工程项目分析能力[8]。Python程序设计的课程目标如表1所示。

基于OBE理念，Python程序设计课程的教学目标为培养学生的知识、能力、素质综合能力。通过该课程的学习，学生应该能够熟练掌握Python语言的基本语法和常用库，能够使用Python解决实际问题和开发小型应用。

3.2内容与方法

为了实现教学目标，本课程采用了线上与线下相结合的混合教学模式。线上教学主要通过视频教程、在线编程练习等方式进行基础知识的学习，针对不同水平的学生，在线上平台设置练习的时候进行不同难度的设置，使学生逐步提习和提高，实现多层次育人；线下教学则通过案例分析、项目实践等方式进行深入学习和实践。同时，引入了翻转课堂的教学模式，让学生在课前预习和课后复习中更好地掌握知识。

Python程序设计教学过程中应注重实践性和系统性。以函数和代码复用教学过程为例，首先，向学生介绍函数的基本概念，包括定义、调用和参数传递。通过简单示例，让学生理解函数如何封装可重复使用的代码块。其次，讲解全局变量和局部变量，以及它们如何影响函数的行为。其次，通过实例演示模块和包的使用，让学生理解如何组织和共享代码。在实操环节，设计一系列编程任务，要求学生编写函数来解决实际问题，并鼓励他们使用已有模块来提高代码效率[9]。同时，引导学生反思代码结构，讨论如何改进和优化代码复用。最后，总结函数和代码复用的最佳实践，强调代码清晰性、可读性和可维护性的重要性。通过这一过程，学生不仅能够掌握Python函数和代码复用的基本知识，还能培养解决实际问题的能力。

3.3教学方式

在混合教学模式下，采用了多种教学方式相结合的方法。启发式教学、项目式教学、互动式教学、小组讨论等教学方法，激发学生的学习兴趣和主动性[10]。同时，注重培养学生的逻辑思维和创新能力，提高他们的编程技能。启发式教学中，在课堂开始的时候，通过问题引导、案例分析先引导学生主动提出问题，从而引导他们主动学习，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力，引导学生主动通过实践获得自己想学的知识。项目式教学中，通过小型综合案例，涉及多个知识点，结合学生生活，更容易激发学生学习兴趣。互动式教学中课内讨论和课外答疑相结合，线上线下相结合，学生可通过学习通平台、企业微信等平台联系教师解答问题。

3.4考核方式

为了更好地评价学生的学习效果，针对目前课程的考核评价体系做了修改与完善，实施考试成绩和平时成绩各占50%，其中考试成绩为上机考试方式，直接运行代码，通过现实案例让学生分组完成，激发学生去解决问题的动力，提高解决问题后的成就感。平时成绩包括了课堂笔记、考勤、课堂互动、作业、实验报告等，更加注重对学生的过程化管理。课堂笔记考核学生在课堂上是否集中精力以及对知识点的理解程度，教师通过查看课堂笔记可以了解学生对知识的掌握情况。通过考勤评估课堂教学效果，促进教师改进教学内容和教学手段。课堂互动，根据教学内容开展随堂提问、讨论等活动，记录学生的表现情况。作业可以更好地巩固所学内容。在平时书面作业和课程出勤及参与整体考核的基础上，增加阶段性考试，可以反映学生阶段性的学习情况，月考内容为简单的项目实现，如Python代码实现证件照换背景、PDF转换为Word文档等，可以更好地激发学生的实践热情，更好地理解学习目标。考核评价对理论知识及实际应用能力的掌握程度并将结果反馈给学生，具体如表2所示。

3.5教学达成度分析

课程授课对象是本科二年级学生，学生对本门课程的学习兴趣很高，但很多学生被枯燥的知识点提不起兴趣。因此，该课程需要学生在深刻理解内容、思想的基础上，多实践。学生课程学习兴趣不高，对课程的期望值在0.6左右。针对课程内容需要大量实践的特点，通过整理归纳课程内容，紧密结合实际生活、学习，将枯燥的知识变得生动活泼。

课程整体期末考试试题在内容上包含了该课程的重难点内容，符合教学大纲中的要求。试卷题目大部分为编程实践题。从难度上来说，大部分题目为一般难度，有小部分为中等难度和困难。考试平均分90.8，最高分100，80分以上的学生占89.6%，说明大多数学生对课程基础内容掌握较好，整体上超过了预期达成度。失分主要出现在综合题，反映了学生对知识转变成能力方面有待提升。总分绝大部分学生得分较高，说明大部分学生基础内容掌握较好，学习效果和教学效果良好。课堂表现和平时作业学生均较好完成，表明学生学习过程中能够主动去探索学习[11]。总体来说，课程目标基本达成。

4结语

在OBE理念的指导下，从教学目标的细化、教学内容的优化、教学评价方式的创新3个方面入手，提出了针对Python程序设计课程的具体教学方式方法、考核方法，使学生由知识的被动接受、学习目标不明确等转变为主动获取知识、提升自己的创新能力和实践能力。同时，在课前备课阶段，了解到学生的学习情况、个体差异后，能做到因材施教，提供不同难度、不同阶段的测试练习和不同的教学方法。教师在教学的过程中多加强课堂互动、增加实践环节、提供个性化辅导等，使学生更好的提升自己的能力和技能，从而实现课程目标。总之，学无止境，教无定法。在教学模式研究与探索的路上仍任重道远。

参考文献

[1]赵亚红，周文国，江培华，等.以学生为中心OBE-BOPPPS教学模式实践：以“误差理论与测量平差基础”课程为例[J].科技与创新，2021（22）：159-161.

[2]李爽，付丽.国内高校BOPPPS教学模式发展研究综述[J].林区教学，2020（2）：19-22.

[3]黄俊锋，郑申茂，李容，等.OBE视域下应用型本科信息素养课程教学改革设计[J].大学图书馆学报，2022，40（3）：96-104.

[4]王鑫.OBE理念下“学导式”教学模式在宁夏大学体适能课程的应用研究[D].银川：宁夏大学，2023.

[5]徐苑.基于混合学习的“Python程序设计”课程考核改革[J].科技风，2024（6）：140-142.

[6]魏晔，崔贯勋.基于知识图谱的Python程序设计课程教学设想[J].计算机教育，2024（2）：51-54.

[7]张红霞.基于OBE理念的高职Python程序设计课程专创融合教学改革研究[J].电脑知识与技术，2024，20（3）：168-170.

[8]崔佳.基于OBE理念的《Python程序设计》项目式设计及教学实践研究[D].金华：浙江师范大学，2023.

[9]廖俊国，梁伟，韩雪等.学以致用的项目驱动式教学研究：以财务管理专业Python语言程序设计课程为例[J].高教学刊，2024，10（4）：58-61，66.

[10]赵增辉，林青，黄玉蕾.基于OBE理念的高校教学模式研究：以C语言程序设计课程为例[J].教育信息化论坛，2021（12）：44-45.

[11]肖红玉，贺辉.面向对象程序设计课程的混合式和项目式新型教学模式探索[J].计算机教育，2023（8）：156-160.