任廷艷,李濤
(黔南民族師范學院計算機與信息學院,都勻558000)
Python 作為最受歡迎的程序設計語言之一,受到廣泛關注與重視。Python 語言是一種解釋型語言,具有簡潔、高效和動態(tài)的特點,Python 程序語言廣泛應用于數(shù)據(jù)分析、人工智能、Internet 等領域。2016 年教育部高等學校大學計算機課程教學指導委員會發(fā)布了《大學計算機基礎課程教學基本要求》中,首次建議將Python 語言作為首門程序設計課程的教學語言[1]。在地方院?!禤ython 程序設計》課程作為計算機科學與技術、軟件工程、信息管理與信息系統(tǒng)等相關專業(yè)的專業(yè)必修課程,在教學中要突出課程的實踐性和應用性,要求學生熟練地綜合應用Python 技術解決現(xiàn)實生活中的問題,以勝任企業(yè)軟件開發(fā)要求。
通過實際授課和調(diào)研發(fā)現(xiàn),地方高?!禤ython 程序設計》課程教學中存在以下問題有待解決:
(1)教學目標設定過于簡單,未考慮到培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求。設定的教學目標通常是“讓學生能更深入掌握Python 語言相關語法和技術,以及使用Python 語言來完成較為具體的應用開發(fā),解決相應的編程問題”,沒有對學生能力的培養(yǎng)做出具體要求。
(2)教學內(nèi)容滯后。教學以教師為中心,教師教學強調(diào)課本內(nèi)容,不注意實際應用,不注重知識的擴展,學生無法體會到Python 語言強大的功能,造成學生參與度低,不能激發(fā)學生的創(chuàng)造性。
(3)教學平臺功能不全。由于在地方高校Python程序設計課程開設時間不長,沒有形成完善的教學平臺,無法有效為學生提供系統(tǒng)的教學資源和實驗平臺,不能滿足教學需求,學生的學習積極性不強。
(4)實驗教學形式單一,實驗教學內(nèi)容設置不合理[2]。實驗教學項目多為驗證性實驗,綜合性實驗和設計性實驗占比重較小。實驗內(nèi)容簡單,多為教學內(nèi)容的簡單應用。沒有考慮對學生的創(chuàng)新思維的培養(yǎng),學生解決實際問題的能力得不到提升。
(5)考核方式單一。多數(shù)考核以理論考核為主,沒有對學生學習過程的過程性評價,沒有考慮到學生綜合能力的評測,學生的學習積極性無法調(diào)動。
(6)學生認識的局限性。由于教學方式,考核方法與其他程序設計語言類似,學生沒有認識到Python 程序設計課程的重要性,沒有明確的學習目標,學生的學習效果不佳。
為解決以上問題,更好地提升課堂教學質(zhì)量,培養(yǎng)高素質(zhì)的軟件人才,本文提出了基于OBE 的《Python程序設計》課程教學改革方案。
2016 年6 月,我國加入了《華盛頓協(xié)議》成為該協(xié)議簽約成員,我國開始了工程教育專業(yè)認證。工程教育專業(yè)認證中核心的理念就是OBE 教育模式。OBE的教育模式對于專業(yè)建設、教學改革、保障和提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量至關重要。
OBE 教育模式強調(diào)教育評價基于學習產(chǎn)出,著眼于學生的培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求是否明確、設定的目標要求是否達成。OBE 注重對創(chuàng)造性思維的能力、分析和綜合信息的能力、策劃和組織能力等高階能力的培養(yǎng)。在課程改革中引入OBE 模式,實現(xiàn)從知識課堂向能力課堂的轉(zhuǎn)變,需要在教學目標、教學方式、學習方式和評價方式等方面進行變革[3]。
本課程改革采取基于成果導向的OBE 教育模式,從畢業(yè)要求出發(fā)制定課程目標,提出了課堂教學、實驗教學、考評機制的改革方案。
畢業(yè)要求是對畢業(yè)生應具備的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構的具體要求,畢業(yè)要求必須逐條地落實到具體課程中。課程目標是課程本身要實現(xiàn)的具體目標和意圖。以畢業(yè)要求為出發(fā)點,確定課程目標,保證教學內(nèi)容支撐課程目標,學習成果達到畢業(yè)要求。在Python 課程改革中,以OBE 理念為指導,基于計算機專業(yè)的畢業(yè)要求,設定了《Python 程序設計》課程目標如表1 所示。
課堂教學是實施基于OBE 教學的主要形式。為了達到成果導向教育的要求,要轉(zhuǎn)變當前的課堂教學模式:從灌輸課堂向?qū)υ捳n堂轉(zhuǎn)變、從封閉課堂向開放課堂轉(zhuǎn)變、從知識課堂向能力課堂轉(zhuǎn)變、從重學輕思向?qū)W思結(jié)合轉(zhuǎn)變、從重教輕學向教主于學轉(zhuǎn)變[4]。
在Python 課程的課堂教學中,改革傳統(tǒng)課堂模式,構建基于OBE 理念的開放型、能力型課堂?!禤ython 程序設計》課堂教學環(huán)節(jié)的具體實施過程如表2 所示。教學方案主要涉及教學目標、教學內(nèi)容、教學方式、教學過程等過程。
表1 《Python 程序設計》課程目標
表2 《Python 程序設計》課堂教學設計
在Python 程序設計課程實驗教學中,需要將Py?thon 基礎理論與社會需求結(jié)合。實驗項目分為基礎實驗和擴展實驗[5],實現(xiàn)兩級實驗項目的設計。在基礎實驗中主要培養(yǎng)學生對等數(shù)據(jù)類型、程序結(jié)構、文件、異常、模塊、面向?qū)ο蟪绦蛟O計等Python 基本知識的掌握,達到提高自身專業(yè)知識水平的目的?;A實驗后需要提交實驗報告和個人總結(jié),教師通過報告及時掌握學生的學習狀態(tài)和個體差異,便于調(diào)整課堂內(nèi)容。在擴展實驗中,針對實際問題設計實驗項目,培養(yǎng)學生分析問題,處理問題,團隊協(xié)作和溝通的能力,考慮到學生的個體差異和項目的難度,擴展實驗項目分組完成。學生分為若干項目小組。小組由小組組長和4-5名成員組成。每個成員有不同的分工,在組長的組織下,通過收集素材,自主學習擴展知識點,查閱資料、分組討論,完成擴展實驗項目的需求分析,代碼設計,代碼測試,提交擴展實驗項目文檔。同時定期向教師匯報實驗項目的進展,演示項目成果。通過改革實驗環(huán)節(jié)提高了學生的學習積極性,讓學生主動參與到教學中來,體會學習的樂趣和成果,成為課堂上的主人。
傳統(tǒng)課程考核的主要包括平時成績和期末考核,重點在于考核學生對教學內(nèi)容的熟悉程度和學生的學習態(tài)度。基于OBE 的課程考核應聚焦在學習成果和學習過程上,采用多元的基于過程的評價標準,《Python程序設計》的考核評價方式如表3 所示,成績=過程性考核+總結(jié)性考核。過程性考核主要是從學生考勤,課堂參與度、作業(yè)和實驗的完成度,單元知識掌握度出發(fā),考核學生的學習態(tài)度、知識掌握能力、自主學習能力、知識綜合運用能力??偨Y(jié)性考核主要從課程設計的完成情況和閉卷筆試出發(fā),考核學生對基礎知識掌握能力、專業(yè)課程的應用能力、口頭表達能力、解決問題能力、團隊協(xié)作能力,實現(xiàn)綜合評價學生的學習效果。
針對當前地方高?!禤ython 程序設計》課程教學中存在的問題,在《Python 程序設計》課程的教學中,引入OBE 的教學理念,反向設計課程的教學目標,改革課堂教學向開放課堂,能力課堂發(fā)展,實現(xiàn)二級實驗項目的設定,設定基于過程的課程的考核方式,以達到培養(yǎng)符合社會需求的軟件開發(fā)人才的目的。隨著基于OBE教學改革的不斷深入,《Python 程序設計》課程教學體系會更加完備。
表3 《Python 程序設計》考核方式