基于OBE的实践考核体系改革的有效性分析

姬婷婷 姜永玲 刘兰芳 杨慧

[摘 要]Python编程基础课程近年来备受高校的关注与欢迎。文章针对基于OBE模式的Python基础课程的实践考核体系做出了改革与调整，通过支持向量机（SVM）的方式对收集的数据做了分析。分析发现改革后的实践考核体系影响学生的实践考核成绩以及课程的总成绩，说明改革后的实践考核体系启发了学生的思维能力，增强了学生团队合作精神，对构建学生自我知识体系起到了重要作用。

[关键词]OBE;SVM;实践考核;团队合作

[基金项目]2017年度教育部人文社会科学项目“融合高维数据挖掘的大学生深度学习水平实证研究：影响因素、作用机制与提升策略”（17YJC880116）

[作者簡介]姬婷婷（1986—），女，山东青岛人，博士，中国海洋大学二级讲师，研究方向为图像处理;杨 慧（1979—），女，山东青岛人，中国海洋大学计算机基础部讲师（通信作者），博士生在读，研究方向为计算机软件与算法、信息化教育。

[中图分类号] G642.3[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324（2020）47-0-03[收稿日期] 2020-05-21

Python编程基础课程是时下备受高校欢迎及应用度最广泛的公共基础课程之一。通过Python基础课程的学习，学生不仅能够掌握计算机的基本知识，而且与时下最流行的数据分析与处理行业接轨。Python课程的所涉及的领域广泛，因此，学好Python基础课程仅仅局限于书本上的基本内容是远远不够的，这就要求学生在完成实践考核的时候，要与自己的专业相结合，能够将Python的内容灵活的用到自己的专业中，并且体现一定的创新性。

传统的教学模式以教师教授为主，教学方式简单枯燥，忽略了学生的主体作用。学生的关注点集中在课本的知识上，为了取得好的成绩，不免死记硬背，特别对对于应用要求比较强烈的计算机课程，如Python基础课程的学习往往最终取得的效果并不尽人意，在实践考核环节体现得尤为明显。基于OBE的教学模式（即基于学习结果的工程教育模式）[1-3]，与传统的教育模式相比较，强调以学生为中心的启发式教学，将教学重点从投入转为成效，启发学生的思维能力，使学生脱离书本学习，对知识举一反三，在学习的过程反思自己的不足，构建自我的知识体系并有效地应用到相关领域中。

为了更好地完善Python基础课程的OBE教育理念，提出了一种实践考核体系的改革模式。实践考核体系的改革可以避免传统实践考核的弊端，将OBE的教育理念更加直接地传达给学生，使抽象枯燥的书本知识有效地应用到学生的专业领域中，培养学生的创新能力和积极性，增强学生的团队合作意识和责任感。

一、基于OBE的实践考核体系改革

脱离了OBE的实践考核方式，随着相同课程教学时间的增加，会出现以下问题：（1）提交的实践项目作业题目基本相同;（2）实践项目作业内容重复率过高，抄袭现象严重;（3）学生失去完成实践项目的主动性。针对上述问题，基于OBE的教学模式我们对实践考核体系进行了改革。主要的环节为：理论知识到学生的主动认知，到分组讨论完成项目设计报告，最终项目实现与项目成绩的评定。每一个环节对下一个环节的实现都是必不可少的，从实例切入与理论知识结合启发了学生对知识认知的主动性，调动学生的积极性，小组讨论与协作，充分地展示了学生的团队合作精神与责任感，从而使学生的知识和能力不断丰富和提高，成绩评定通过组内互评和教师引导的方式，让学生清楚地知道自己是否完成了自我知识体系的构建。

实践考核体系改革模式如下：

二、实践考核体系的实施与有效性分析

（一）实践考核改革体系的实施

在OBE的教学模式下，设计实例更加贴近学生的学习生活，通过实例启发学生在相关领域实例应用的方式方法，培养学生主动将实例与专业相结合的能力。实践项目题目范围广泛，完成实践项目作业首先自主组合分组，然后进行小组间讨论，组间讨论与教师互动一共分为两次完成。第一次小组讨论，选定实践项目设计题目，题目设计要给出设计背景以意义，并给出实践项目设计的进程计划，教师审核与学生互动交流;第二次小组讨论并集体完成实践设计的部分工作，教师与学生互动交流，辅助学生解决实践项目中出现的困难，启发学生解决问题。项目实现展示，采用书面展示与口头汇报相结合的方法，更加全面的了解学生的能力;最终的实践项目考核形式也从传统的教师评定，变成组间评定、教师引导的方式。评定方式的变化带动了学生的责任感，也使得评定结果更加民主公平。

（二）实践考核体系改革的有效性分析

本次参与Python基础课程实践项目改革的人数为27人（50%），没有参与的人数也为27人（50%），总人数为54人。学生样本数据收集来源于同一学期的Python基础课程，干扰因素降低。总成绩主要由笔试成绩、上机考试成绩、实践项目成绩构成，其中实践项目成绩占总成绩的10%，第一部分进行实践项目与总成绩之间的关系分析;第二部分通过SVM方法分析改革后的实践考核的有效性。

1.实践项目与总成绩的关系。通过对比实践项目成绩与总成绩关系趋势，可以发现多数实践项目成绩高的学生其最终的成绩也较其他学生高。这说明了实践项目的实施对学生的最终成绩起到了关键作用，虽然实践成绩只占总成绩的10%，并且实践项目的评定方式是以学生为主导的组间评价方式，但也充分的影响了学生的最终成绩。实践项目的实施确实对学生的创造性，和知识的应用起到了关键性的作用。

2.SVM对改革后的实践考核体系分析。支持向量机，因其英文名为support vector machine，故一般简称SVM，通俗来讲，它是一种二类分类模型，其基本模型定义为特征空间上的间隔最大的线性分类器，其学习策略便是间隔最大化，最终可转化为一个凸二次规划问题的求解。[4-6]使用SVM通过学生的实践项目成绩与最终成绩，对参加与不参加实践考核体系改革的学生进行划分，通过最终的准确率判断改革的实践考核体系是否有效。

本次实验采用了交叉验证的方法，实验样本为54人（参与实验人数27人，未参与人数27人），分别随机取样本中的10%—90%进行训练，训练的次数为1000次，剩余样本做分类。以下是采用了SVM后分类的准确性结果：

图3展示了取30%的数据做训练时，其中一次的训练结果，准确率为82.35%。从图中可以看出，SVM可以将未参加与参加实践改革模式的学生，准确的区分开来。

通過图4我们可以看出，在取到样本30%的时候达到分类的最高精度为94.7%，最低的分类精度为89.8%，平均准确率为93.39%。以上准确率很好地说明，通过学生的课程设计成绩与总成绩，可以准确地划分参加与不参加改革的实践考核的学生，也就验证了本次的实践考核体系的改革对学生的学习效果是非常有效的。其主要原因为OBE教学方式对学生主体作用的重要体现。

三、总结

通过SVM对OBE理论下实践考核体系改革的探讨，验证了把该改革方式用于Python编程基础课程中，可以大大提高学生学习的主动性、创新能力和探讨能力，可以提高学生的团队合作精神和社会竞争力。该改革考核体制实施后，学生将课本上的基础知识与专业知识相结合，真正地做到从实践中反馈知识，从被动学习转为主动学习，完善知识体系的构建。此考核改革方式可以为其他应用性广泛的课程提供借鉴。

参考文献

[1]杨银花.关于创新教育在中职计算机教学中的展现[J].家教世界，2013（24）：237.

[2]门智宴.浅论创新教育在中职计算机教学中的展现[J].才智，2015（16）：119.

[3]王龙葛，于俊洋.基于OBE的《Web编程基础》课程教学模式改革与实践[J].电脑知识与技术，2017，13（01）：157-158+162.

[4]Vapnik，V.Statistical Learning Theory[M].New York：Wiley，1998.

[5]周志华.机器学习[M].北京：清华大学出版社，2016.

[6]李航.统计学习方法[M].北京：清华大学出版社，2012.

Abstract： The basic course of Python Programming has received much attention from universities in recent years. This article makes reforms and adjustments to the practical evaluation system of Python Programming course based on OBE （Outcomes-based Education） model， and analyzes the collected data by using of support vector machine （SVM）. The analysis finds that the reformed practice evaluation system affects the students' practice evaluation scores and the final scores of the course， indicating that the reformed practice evaluation system has inspired students' thinking ability， strengthened their teamwork spirit， and played an important role in constructing students' self-knowledge system.

Key words： Outcomes-based Education; practical evaluation; teamwork