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摘要:本文结合非计算机专业的程序课程教学体系,结合新工科背景下对人才的需求,促进学生全面发展,利用OBE教学理念融入Python课程教学过程的各个环节,来培养非计算机专业学生自主学习程序的能力以及激发学生的学习程序的积极性,最终達到较好的教学效果。
关键词:新工科;OBE;Python
1引言
2017年,教育部提出了“新工科”的研究工作,针对新技术和新产业,以及新型工科人才的培养做出了教育改革。“新工科”的概念是号召让教育“回归工程”,“再造工程”,实际就是促进和培养学生的实践动手能力,计算机程序设计的学习不仅可以提高学生的思维习惯和能力,更能促使学生掌握计算机技能解决专业问题。OBE教育模式是“成果为导向教育”的简称,它的教育理念旨在明确学生的学习目的和学习时机,根据预期达成的目的和要求,对与之相关的教学活动进行针对性的设计。教学过程由教师为中心转变学生为主体,学生反客为主,在教师的有效引导下学习课程的模式。随着国内教育理念的不断创新,有越来越多的学者专家开始了相关领域的探索研究,并且在程序设计教学中有一定数量的成果已经生成和应用。本文则是探索新工科背景下,通过将OBE教育模式应用于高等院校非计算机专业Python程序设计教学活动中,并根据教学要达到的效果建立起高等院校的Python程序设计课程的教学设计模型,对教学预期目标的实现形成有力保证。同时针对性的措施和方案相关的反向设计将用于教学过程中,使学生的学习程序效率得到提高、优势得到发挥,积极性和主动性以及创造性得以充分调动,最终提升学生利用Python程序语言解决实际问题的能力。
2 基于OBE的教育理念的Python课程的教学模式
2.1确定学习成果
以学生为主体的成果导向教育,需要明确学习目的,比如可以先给学生展示需要完成的程序项目成果,让学生知道明确了解学完这个课程会达到什么样的水平,做出什么样的效果,增强学生学习程序的兴趣和信心,程序设计作品可以是历届学长的优秀作品,也可以是优秀小组项目的成果等。
2.2构建课程目标
学习成果要达到一定效果离不开课程目标的构建。新工科建设下人才培养的特点是促进学生的实践和创新能力,协调当前需求与长远需求,结合多样性需求与个性化需求,整合创新创业能力与跨界能力是构建基于OBE的教育理念的Python课程培养目标和教学目标设定的关键,Python程序教学是实践性很强的课程,必须强化理论和实践的紧密结合,通过课程目标需要完成以下几点:
1)能够使用Python程序语言掌握基本的编写代码、调试代码的能力;
2)促使学生培养一定的计算思维能力;
3)能够在小组团队任务过程中发挥领导、协作、沟通能力;
4)能够通过查找文献、使用在线资源等不断学习提升自身综合学习能力。
2.3构建课程知识体系以及教学案例内容设计
Python 程序设计作为一门非计算机专业学生的编程基础课程,绝大部分的学生并没有正式接触编程相关的知识,根据以往的程序课程教学现状以及OBE教育理念融合,并结合新工科背景下独立学院非计算机专业学生自身的学习特点,本课题根据课程学习目标,知识体系主要划分成三个部分。
第一部分:邂逅 Python 语言,包含介绍 Python 基础知识,简单程序代码的编写,类型和字符串处理、程序基本控制结构。
第二部分:Python 语言更深入的学习,包含函数、代码复用、模块化设计等。
第三部分:Python 程序高级应用,包含数据处理、分析与展示、网络爬虫自动化等。
基于OBE理念的教学模式,就是以学生自主学习为中心,明确学习目的,Python语言的教学内容和教学大纲必须摒弃以往程序教学的顺序,不着重讲解语法知识,而是从在教学过程中可以依照教学内容和信息化时代学生的兴趣特点精心选取并设计有趣和有用的典型案例穿插其中,最终达到提高教学效果,激发学生的自主创造力的作用。
2.4多元化的教学方法改革
改变传统的“以教师为主,学生为辅”的教学改革方法,采取屏幕互动的智慧教室环境教学、构建基于网络环境的SPOC平台等混合式教学方法。
1)釆取可以屏幕互动的智慧电子教室环境教学,作为一门实践性强的课程,传统的理论课放在多媒体课堂由教师主讲,实验课去机房练习,容易让学生把理论和实践分成两个独立的部分,教学和实践效果不佳。因此将授课地点和实验地点均安排到既拥有多媒体投影也拥有智慧电子教室软件配置好的机房,教师可以更完美的利用智慧教室软件的屏幕直播、文件收发、屏幕监控等与学生进行互动,屏幕录屏的视频文件也可以作为常态化的教学微课视频资源。
2)打破以教为主的传输型教学,改成混合式教学,一方面可以利用大数据下的网络环境学习,比如国内也有很多MOOC在线平台都有不错的Python课程资源,教师可以推荐学生根据自身情况自主学习。另一方面教师也可以利用当前网络化的教学环境,根据自己所带班级的培养目标搭建SPOC(小规模限制性在线课程)平台,创建包含教学案例实例、教学PPT、教学大纲、教学设计、教学反思、微课、在线辅导和测试等教学资源库。精心构建课前、课中、课后三环节,课前,教师可以在SPOC平台上提前公布每周学习内容,推送本周相关知识点学习视频,课件或知识点测试题目和思考的问题,课中可以根据学生的视频学习情况以及文档阅读情况反馈来调整教学内容以及进度安排,课后可以通过在平台上推送的在线测试题目、程序应用等来评估学生的学习成果。通过后台数据分析,也可以继续针对不同层次学生的学习目标,引导学生采取个性化学习策略,学生也能查自己的形成性评价,获取专属的学案及其个性化学习资料,对学习进行进一步反思。 2.5实践教学体系环节设计的研究
在新工科注重实践能力培养的背景下,在实践教学过程中可以采取学习小组“竞爭式”“互助合作制”等教学方式等。例如老师可以预先根据学生自主组队等方法把学生分成不同的小队,先行指导学生查找资料、文献、如何发现问题和解决问题,如何开展小组学习等等。小组之间可以相互竞争,小组内部实践能力好的成员可以协助他人,或者成员互助合作完成任务,既能培养团队意识,也能充分挖掘竞争意识。优秀小组完成的成果可以在课堂上展示,甚至拍照留念,这样还能提高学生参与课堂的活跃度。
2.6多元化考核评价方式的研究
基于OBE理念构建的教学能否成功,还必须制定合适的考核评价机制。由于学生在课前预习、课中讨论、课后反思、期末不同阶段都有客观评价和判断,所以应从各个方面全面评价学生的学习质量和效果,如课程层面的课程期末考试、学生用于课外练习的时数、学生参与小组讨论情况、练习题目的完成度等等。
3结语
根据以上所有的教学环节,收取多方教学评价,并进行深入反思,教师作为课题改革的推行者,虽然不再是中心独特地位,但是也需要转变教学行为,通过培训、讨论和充电,切实提高教师指导学生自主学习的能力,OBE理念的教育模式不是减轻教师的工作,相反,对教师的要求更高,教师作为引导者、改革的推动者,更重要的是指导学生掌握更多的学习方法,才能对学生在自主学习的过程中遇到的问题和挑战有预见性的判断,不断完善构建的教学模式,生成学习成果评估方案,促进教学革命向纵深发展。
参考文献:
[1] Willis S,Kissane B.Systemic approaches to articulating and monitoring student outcomes:Are they consistent with outcome-based education?[J].Studies in Educational Evaluation,1997,23(1):5-30.
[2] Fantasia Monique Taylor.Argue about Student Learning Outcomes[M].Cambridge Education Review,2000( 9) : 83.
[3] 顾佩华,胡文龙,林鹏,等.基于“学习产出”(OBE)的工程教育模式——汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究,2014(1):27-37.
[4] 冉娟.独立学院非计算机专业Python程序设计课程教学改革探索[J].计算机教育,2017(9):15-19.
[5] 刘梅彦,徐英慧,周淑一. 基于成果导向的“Python 程序设计”教学设计[J].电脑知识与技术,2017,13(20):105-107.
[6] 邵晓艳,郑小东,孙建华.基于OBE理念的 Python 课程教学改革探析[J].河南机电高等专科学校学报,2018,26(4):66-68.
【通联编辑:王力】
关键词:新工科;OBE;Python
1引言
2017年,教育部提出了“新工科”的研究工作,针对新技术和新产业,以及新型工科人才的培养做出了教育改革。“新工科”的概念是号召让教育“回归工程”,“再造工程”,实际就是促进和培养学生的实践动手能力,计算机程序设计的学习不仅可以提高学生的思维习惯和能力,更能促使学生掌握计算机技能解决专业问题。OBE教育模式是“成果为导向教育”的简称,它的教育理念旨在明确学生的学习目的和学习时机,根据预期达成的目的和要求,对与之相关的教学活动进行针对性的设计。教学过程由教师为中心转变学生为主体,学生反客为主,在教师的有效引导下学习课程的模式。随着国内教育理念的不断创新,有越来越多的学者专家开始了相关领域的探索研究,并且在程序设计教学中有一定数量的成果已经生成和应用。本文则是探索新工科背景下,通过将OBE教育模式应用于高等院校非计算机专业Python程序设计教学活动中,并根据教学要达到的效果建立起高等院校的Python程序设计课程的教学设计模型,对教学预期目标的实现形成有力保证。同时针对性的措施和方案相关的反向设计将用于教学过程中,使学生的学习程序效率得到提高、优势得到发挥,积极性和主动性以及创造性得以充分调动,最终提升学生利用Python程序语言解决实际问题的能力。
2 基于OBE的教育理念的Python课程的教学模式
2.1确定学习成果
以学生为主体的成果导向教育,需要明确学习目的,比如可以先给学生展示需要完成的程序项目成果,让学生知道明确了解学完这个课程会达到什么样的水平,做出什么样的效果,增强学生学习程序的兴趣和信心,程序设计作品可以是历届学长的优秀作品,也可以是优秀小组项目的成果等。
2.2构建课程目标
学习成果要达到一定效果离不开课程目标的构建。新工科建设下人才培养的特点是促进学生的实践和创新能力,协调当前需求与长远需求,结合多样性需求与个性化需求,整合创新创业能力与跨界能力是构建基于OBE的教育理念的Python课程培养目标和教学目标设定的关键,Python程序教学是实践性很强的课程,必须强化理论和实践的紧密结合,通过课程目标需要完成以下几点:
1)能够使用Python程序语言掌握基本的编写代码、调试代码的能力;
2)促使学生培养一定的计算思维能力;
3)能够在小组团队任务过程中发挥领导、协作、沟通能力;
4)能够通过查找文献、使用在线资源等不断学习提升自身综合学习能力。
2.3构建课程知识体系以及教学案例内容设计
Python 程序设计作为一门非计算机专业学生的编程基础课程,绝大部分的学生并没有正式接触编程相关的知识,根据以往的程序课程教学现状以及OBE教育理念融合,并结合新工科背景下独立学院非计算机专业学生自身的学习特点,本课题根据课程学习目标,知识体系主要划分成三个部分。
第一部分:邂逅 Python 语言,包含介绍 Python 基础知识,简单程序代码的编写,类型和字符串处理、程序基本控制结构。
第二部分:Python 语言更深入的学习,包含函数、代码复用、模块化设计等。
第三部分:Python 程序高级应用,包含数据处理、分析与展示、网络爬虫自动化等。
基于OBE理念的教学模式,就是以学生自主学习为中心,明确学习目的,Python语言的教学内容和教学大纲必须摒弃以往程序教学的顺序,不着重讲解语法知识,而是从在教学过程中可以依照教学内容和信息化时代学生的兴趣特点精心选取并设计有趣和有用的典型案例穿插其中,最终达到提高教学效果,激发学生的自主创造力的作用。
2.4多元化的教学方法改革
改变传统的“以教师为主,学生为辅”的教学改革方法,采取屏幕互动的智慧教室环境教学、构建基于网络环境的SPOC平台等混合式教学方法。
1)釆取可以屏幕互动的智慧电子教室环境教学,作为一门实践性强的课程,传统的理论课放在多媒体课堂由教师主讲,实验课去机房练习,容易让学生把理论和实践分成两个独立的部分,教学和实践效果不佳。因此将授课地点和实验地点均安排到既拥有多媒体投影也拥有智慧电子教室软件配置好的机房,教师可以更完美的利用智慧教室软件的屏幕直播、文件收发、屏幕监控等与学生进行互动,屏幕录屏的视频文件也可以作为常态化的教学微课视频资源。
2)打破以教为主的传输型教学,改成混合式教学,一方面可以利用大数据下的网络环境学习,比如国内也有很多MOOC在线平台都有不错的Python课程资源,教师可以推荐学生根据自身情况自主学习。另一方面教师也可以利用当前网络化的教学环境,根据自己所带班级的培养目标搭建SPOC(小规模限制性在线课程)平台,创建包含教学案例实例、教学PPT、教学大纲、教学设计、教学反思、微课、在线辅导和测试等教学资源库。精心构建课前、课中、课后三环节,课前,教师可以在SPOC平台上提前公布每周学习内容,推送本周相关知识点学习视频,课件或知识点测试题目和思考的问题,课中可以根据学生的视频学习情况以及文档阅读情况反馈来调整教学内容以及进度安排,课后可以通过在平台上推送的在线测试题目、程序应用等来评估学生的学习成果。通过后台数据分析,也可以继续针对不同层次学生的学习目标,引导学生采取个性化学习策略,学生也能查自己的形成性评价,获取专属的学案及其个性化学习资料,对学习进行进一步反思。 2.5实践教学体系环节设计的研究
在新工科注重实践能力培养的背景下,在实践教学过程中可以采取学习小组“竞爭式”“互助合作制”等教学方式等。例如老师可以预先根据学生自主组队等方法把学生分成不同的小队,先行指导学生查找资料、文献、如何发现问题和解决问题,如何开展小组学习等等。小组之间可以相互竞争,小组内部实践能力好的成员可以协助他人,或者成员互助合作完成任务,既能培养团队意识,也能充分挖掘竞争意识。优秀小组完成的成果可以在课堂上展示,甚至拍照留念,这样还能提高学生参与课堂的活跃度。
2.6多元化考核评价方式的研究
基于OBE理念构建的教学能否成功,还必须制定合适的考核评价机制。由于学生在课前预习、课中讨论、课后反思、期末不同阶段都有客观评价和判断,所以应从各个方面全面评价学生的学习质量和效果,如课程层面的课程期末考试、学生用于课外练习的时数、学生参与小组讨论情况、练习题目的完成度等等。
3结语
根据以上所有的教学环节,收取多方教学评价,并进行深入反思,教师作为课题改革的推行者,虽然不再是中心独特地位,但是也需要转变教学行为,通过培训、讨论和充电,切实提高教师指导学生自主学习的能力,OBE理念的教育模式不是减轻教师的工作,相反,对教师的要求更高,教师作为引导者、改革的推动者,更重要的是指导学生掌握更多的学习方法,才能对学生在自主学习的过程中遇到的问题和挑战有预见性的判断,不断完善构建的教学模式,生成学习成果评估方案,促进教学革命向纵深发展。
参考文献:
[1] Willis S,Kissane B.Systemic approaches to articulating and monitoring student outcomes:Are they consistent with outcome-based education?[J].Studies in Educational Evaluation,1997,23(1):5-30.
[2] Fantasia Monique Taylor.Argue about Student Learning Outcomes[M].Cambridge Education Review,2000( 9) : 83.
[3] 顾佩华,胡文龙,林鹏,等.基于“学习产出”(OBE)的工程教育模式——汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究,2014(1):27-37.
[4] 冉娟.独立学院非计算机专业Python程序设计课程教学改革探索[J].计算机教育,2017(9):15-19.
[5] 刘梅彦,徐英慧,周淑一. 基于成果导向的“Python 程序设计”教学设计[J].电脑知识与技术,2017,13(20):105-107.
[6] 邵晓艳,郑小东,孙建华.基于OBE理念的 Python 课程教学改革探析[J].河南机电高等专科学校学报,2018,26(4):66-68.
【通联编辑:王力】