OBE教育模式下的《Python語言編程與工程實踐》課程教學改革探究

倪黃晶 馬千里 杜若瑜 戴修斌 王俊

摘 要 本文分析了OBE教育模式下對于生物醫學工程專業應用型本科生培養的新要求，指出目前本專業在《Python語言編程與工程實踐》課程開設中存在的問題，并從教學內容、教學方法和評價體系三方面進行課程教學改革和創新的具體內容探討，為生物醫學工程專業工程型人才的培養質量提升貢獻力量。

關鍵詞 OBE教育模式 Python語言編程與工程實踐 課程教學改革

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

《Python語言編程與工程實踐》是生物醫學工程專業開設的一門能直接應用于工程實際的編程語言類課程，其課程內容與人才培養崗位具有較強的對應性，對于解決問題的思維方式要求較高。該課程的開設，對于學生的數理邏輯培養、探究精神和創造性思維的培養大有裨益，同時對于培養優秀的生物醫學工程專業學生起著重要作用。

1 OBE教育模式下對于應用型本科生培養的新要求

OBE教育模式是目前工程教育專業認證所推崇的教育模式。它著重強調對學生能力和素質的培養，并要求課程設計與教學要聚焦在學生的最終學習成果上，非常適用于工科專業的人才培養設定。同時，OBE教育模式還要求教師對學生畢業時應達到的能力水平有清晰的構想，并致力于設計出適合學生知識掌握和能力提升的教學內容和教學方式。此外，OBE教育模式還注重對學生學習效果的評判，可將過程性評價與總結性評價相結合，形成新的多元評價體系，以更好地優化教學效果，同時也能夠更好地衡量并促進學生綜合能力的提升。

2目前本學院《Python語言編程與工程實踐》課程教學中存在的問題

（1）教學內容中Python特色不夠凸顯。當前教學中發現，學生的思維方式常偏好于先導課程中C語言編程的結構型思維，注重于算法的實現而非問題的更好解決。Python編程的特色在于保證代碼可讀性的同時，能讓代碼解決問題簡單化。因此，Python程序設計要盡量從最簡單的角度去思考和編寫，保證代碼的簡潔和更加Pythonic。

（2）課程與專業特色的結合度仍顯不足。教學PPT中程序案例與生物醫學工程專業的結合度仍顯不足，學生大多練習編程語言的通用案例，而缺少專業實際問題的解決實踐，這使得學生在學完課程后仍無法準確高效地解決專業問題。

（3）課程的評價方式仍顯傳統。在課程評價中，教師的關注點主要集中于教學內容，而忽略了對學生學習效果的有效評價。當前采用的評價機制主要是基于期末總結實驗的成績來衡量，這顯得過于單一，無法全面地評價學生的學習效果。

3《Python語言編程與工程實踐》課程教學改革的具體內容

為了達到應用型人才的培養目標，提高學生的個人能力和競爭力，我們擬從課程的教學內容、教學方法和評價體系三方面進行改革探索。

3.1教學內容的改革與創新

擴展課堂教學內容，增強生物醫學工程專業相關模擬數據和真實數據的案例分析。具體說來，重新制作的新課件，要在保證對Python語言編程基本概念講述完整的同時，增強對專業編程案例教學和問題解決的思維訓練。充分利用好Python成熟的標準庫和擴展庫，讓學生將更多的精力放在問題的解決上，進而大幅度提升開發效率。例如，使用pandas擴展庫進行數據分析;使用matplotlib擴展庫進行數據可視化與科學計算可視化等。這樣，可以讓本課程的教學重點與其他同類課程區分開來，同時學生也能獲得更多的專業訓練。

3.2教學方法的改革與創新

在課堂教學過程中，采用“案例引導”的教學方法。例如，通過臨床醫學圖像實例，讓學生認識到Python在醫學圖像處理上的便捷性和高效性，既能讓學生了解Python語言的實際應用價值，也可以提升其專業認同感。同時，在案例講解時，引導學生主動認識和接受新知識，并讓其主動思考實踐中可能遇到的問題并嘗試解決，以此激發學生的學習興趣和學習熱情。

在實驗教學方面，通過“項目引導”的實驗方式，讓學生邊做邊學。首先，要求學生利用我校圖書館的豐富資源，進行生物醫學研究方向某一專題的調研，自主完成項目選題構思;其次，構建學習小組，讓學生采用交叉思維并通過分組討論的方式，編寫出項目的Python實現算法;最后，通過算法的運行、調試和修改來進一步熟悉、掌握和優化Python代碼。在項目施行中，每位學生都需要明確分工，并進行自我工作匯報，以培養和鍛煉其分析問題和解決問題的能力。

3.3評價體系的改革與創新

基于OBE教學理念，建立多元的課程考核方式，并持續改進。我們提出，在《Python語言編程與工程實踐》課程中，除了注重期末練習的效果檢驗外，還需要關注學生在“項目引導”的實驗過程中的表現。可以通過課堂討論、提問、項目匯報等多種類型的考核方式，其中課堂討論主要考核學生對問題的分析和表達能力，提問主要考核學生對問題的理解能力，項目匯報主要考核學生對于問題解決的掌握和總結能力。每種考核方式賦以不同的權重，然后加權得出學生最終的綜合能力評定，以此來衡量學生的學習效果，確保本課程對學生能力的培養達成。

綜上，針對《Python語言編程與工程實踐》課程的教學內容、教學方法和評價體系進行的一系列教學改革與創新，有助于本專業更好更高效地實現高素質應用型專業人才的既定培養目標，使培養出的學生更具競爭力。當然這也是一個需要長期研究和探索、并不斷完善和提高的過程，還需要在不斷的學習和與兄弟院校的交流中吸取他人的寶貴經驗。

基金項目：南京郵電大學教學改革研究項目（JG03219JX36）。

參考文獻

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