Python程序設(shè)計(jì)線上線下混合式課程教學(xué)體系改革研究

羅平娟 吳曉剛 李玨 葉俊

摘要：論文以Python程序設(shè)計(jì)課程為例，對(duì)線上線下混合型教學(xué)新模式體系改革進(jìn)行探索和研究，在新的教學(xué)模式下驅(qū)使同學(xué)們進(jìn)行課上課下全方位學(xué)習(xí)，打破教師課堂傳輸知識(shí)的單一教學(xué)模式，應(yīng)用數(shù)字化教學(xué)工具進(jìn)行立體動(dòng)態(tài)教學(xué)。

關(guān)鍵詞：Python;線上線下;翻轉(zhuǎn)課堂;課程改革

中圖分類號(hào)：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）17-0126-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

在新型冠狀肺炎病毒疫情期間，“利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，停課不停學(xué)”已經(jīng)成為課程教學(xué)的新時(shí)代模式，線上線下混合式教學(xué)模式也是其中之一的實(shí)現(xiàn)手段。興義民族師范學(xué)院結(jié)合教育部的指導(dǎo)思想在主要基于慕課、專屬在線課程（SPOC）或其他在線課程，運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)字化教學(xué)工具，結(jié)合本校實(shí)際對(duì)校內(nèi)課程進(jìn)行改造，安排20%～50%的教學(xué)時(shí)間實(shí)施學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)，與線下面授有機(jī)結(jié)合開展翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學(xué)。

1 Python程序設(shè)計(jì)課程的建設(shè)發(fā)展歷程

在世界上近600種編程語言中只有20種熱門流行語言，其中Python 的排名從 2016 年開始就持續(xù)上升，2020年IEEE Spectrum 發(fā)布了第五屆頂級(jí)編程語言交互排行榜：Python 繼續(xù)衛(wèi)冕成功，C++雄踞第二，C 語言和 Java 則分據(jù)第三和第四[1]。同時(shí)Python也在逐步進(jìn)行入各高校，從目前各校開設(shè)Python課程的選課效果來看這門課非常受學(xué)生追捧。我校在2018年春學(xué)期開始在信息技術(shù)學(xué)院的三個(gè)專業(yè)班開設(shè)了Python課程作為程序設(shè)計(jì)的入門語言，因?yàn)镻ython語言既具有C靈活地調(diào)用計(jì)算機(jī)功能接口的能力，又有腳本語言一樣的輕松地編程，同上包含網(wǎng)頁爬蟲、系統(tǒng)編程、數(shù)據(jù)挖掘、科學(xué)計(jì)算等等[2-3]，因此，Python語言是計(jì)算機(jī)專業(yè)較好的一門程序設(shè)計(jì)入門課程深受同學(xué)們歡迎。但正是由于它豐富的內(nèi)涵功能使得學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)感到范圍比其他課程廣泛不易把握重難點(diǎn)，如果是僅靠課堂時(shí)間完全不能深入進(jìn)行探索，課后的學(xué)習(xí)就顯得必不可少。

2 Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)體系改革要解決的重點(diǎn)問題

通過線上線下混合模式教學(xué)能培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用框圖表達(dá)算法的能力，用Python基礎(chǔ)知識(shí)編寫簡(jiǎn)單程序的能力，掌握面向?qū)ο蟮木幊汤碚摷皯?yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際開發(fā)能力。同時(shí)，通過線上學(xué)習(xí)還培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)自主思考的能力，探索新知識(shí)實(shí)踐新理論的能力，翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用讓學(xué)生的表達(dá)能力認(rèn)知能力也得到提升。所以教學(xué)改革需要解決的重點(diǎn)問題有：

1）解決傳統(tǒng)的講授型教學(xué)方式枯燥無味不能吸引學(xué)生的注意力;

2）解決課堂時(shí)間太短不能將豐富龐大的知識(shí)點(diǎn)傳輸給學(xué)生的問題;

3）通過線下學(xué)習(xí)實(shí)踐解決課堂上不能提供給學(xué)生充分實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練的問題;

4）解決部分學(xué)生對(duì)新課程的求知欲，拓展性進(jìn)行更深層次的學(xué)習(xí)。

3 課程教學(xué)內(nèi)容及組織實(shí)施情況

課程教學(xué)內(nèi)容及組織實(shí)施情況如下：

課前，在雨課堂發(fā)布預(yù)習(xí)課件、視頻、資料監(jiān)督學(xué)生進(jìn)行線上的課前預(yù)習(xí)、交流。如圖1所示是信息技術(shù)學(xué)院18網(wǎng)絡(luò)工程Python程序設(shè)計(jì)—列表這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的預(yù)習(xí)情況，從詳情可以看出完成預(yù)習(xí)的同學(xué)27人、已查看15人、未查看10人，同學(xué)們還可以點(diǎn)擊不懂的頁面、提出反饋問題、給教師留言等，增強(qiáng)了師生之間的互動(dòng)，讓教師更好地了解課程預(yù)習(xí)情況。

課中，在進(jìn)行課程重難點(diǎn)的講述后，可以用雨課堂彈幕的匿名功能進(jìn)行教學(xué)討論，學(xué)生發(fā)送彈幕沒有了顧忌，課堂討論參與度非常高。同時(shí)可以課堂上進(jìn)行隨堂測(cè)試，答案一旦提交，學(xué)生即可得知結(jié)果，且把答題最佳同學(xué)的情況進(jìn)行投屏，這樣的行為刺激了學(xué)生們的好勝心，無形中同學(xué)之間展開了良性競(jìng)爭(zhēng)。

課后，把課堂上的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)踐操作、拓展延伸：一是在雨課堂安排課堂知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的客觀題和主觀題，時(shí)時(shí)監(jiān)督學(xué)生課后的實(shí)訓(xùn)訓(xùn)練，通過雨課堂可以快速且清楚地統(tǒng)計(jì)出已完成作業(yè)情況，包含完成時(shí)間、數(shù)量、得分率、優(yōu)秀和較差學(xué)生排名等等各類情況;二是把課堂相關(guān)的實(shí)用的更深層次的拓展內(nèi)容發(fā)布在雨課堂，讓同學(xué)們課后在任務(wù)中、實(shí)踐中、需求中進(jìn)行深層次的學(xué)習(xí)探索，這樣的方法比從課本上知識(shí)點(diǎn)的講述傳遞更具有較好的實(shí)戰(zhàn)效果，且在下次課堂上讓自學(xué)能力強(qiáng)學(xué)習(xí)更深入的同學(xué)講授重要知識(shí)點(diǎn)，真正做到課堂翻轉(zhuǎn)的良好效果，從要我學(xué)變成我要學(xué)，高效提高課程的實(shí)用性;三是借助國(guó)家精品在線開放課程《Python語言程序設(shè)計(jì)》（北京理工大學(xué)、嵩天、http：//www.icourse163.org/course）等課程把同學(xué)們的知識(shí)面進(jìn)行擴(kuò)展，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行線上自主學(xué)習(xí)的能力，達(dá)到課程改革的良好效果[4-5]。

4 課程成績(jī)?cè)u(píng)定方式

在新的教學(xué)模式改革實(shí)施后，Python程序設(shè)計(jì)課程的成績(jī)?cè)u(píng)定方式也會(huì)改掉傳統(tǒng)的一份試卷決定成績(jī)的計(jì)分方式，在進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)后，成績(jī)的評(píng)定也應(yīng)該從多方位多角度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。此次改革中綜合分析初步擬定：線上成績(jī)40%+學(xué)期考試成績(jī)60%（其中“線上成績(jī)”的組成：課前預(yù)習(xí)20%+課中學(xué)習(xí)60%+課后拓展20%），過后再通過實(shí)踐進(jìn)行觀察分析，以形成本門課程的合理的新的成績(jī)?cè)u(píng)定方式。

5 課程資源建設(shè)及發(fā)展方向

Python程序設(shè)計(jì)線上線下混合式課程教學(xué)體系改革根據(jù)本校專業(yè)人才培養(yǎng)要求，結(jié)合“雨課堂”等智慧教學(xué)工具把Python程序設(shè)計(jì)語言改造為線上線下混合式課程，同時(shí)根據(jù)全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)Python考試大綱把課程的重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行劃分，對(duì)理論部分主要進(jìn)行課堂面授，對(duì)實(shí)訓(xùn)部分主要進(jìn)行線上學(xué)習(xí)和線下訓(xùn)練，對(duì)拓展知識(shí)點(diǎn)部分主要進(jìn)行課后線上學(xué)習(xí)交流[6]。例如現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)院開設(shè)的“數(shù)據(jù)挖掘?qū)嵱冒咐治觯≒ython 語言）”，這是一門專業(yè)性很強(qiáng)、實(shí)踐性很好、實(shí)用性很高的一門結(jié)合社會(huì)需求的課程。對(duì)于這樣的課程更需要開展線上線下混合式教學(xué)，同學(xué)們?cè)谡n堂上進(jìn)行理論知識(shí)的學(xué)習(xí)后課后的實(shí)踐操作和程序設(shè)計(jì)與專業(yè)的結(jié)合更離不開老師的指導(dǎo)和建議，而課程改革正好符合師生的需求。接下來，我校還會(huì)在經(jīng)管學(xué)院、物理學(xué)院等部分專業(yè)開設(shè)Python語言相關(guān)的專業(yè)課程，Python以它強(qiáng)大豐富的功能特性慢慢滲入到各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域中去，這更需要作為領(lǐng)頭羊的信息技術(shù)學(xué)院帶好頭、領(lǐng)好路，尋求實(shí)用、簡(jiǎn)便、結(jié)合性強(qiáng)的新型教學(xué)方法，把Python語言作為大眾的編程語言。所以本課程在持續(xù)建設(shè)過程中還需尋求新的方向：

1）結(jié)合各專業(yè)人才培養(yǎng)方案改進(jìn)教學(xué)切入點(diǎn);

2）在進(jìn)行Python語言的基礎(chǔ)語法學(xué)習(xí)后轉(zhuǎn)入專業(yè)相關(guān)的實(shí)用性操作;

3）結(jié)合需求增加線上實(shí)錄課程;

4）線下學(xué)生實(shí)訓(xùn)課程的豐富及更新;

5）學(xué)生實(shí)踐課程翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用。

6 課程評(píng)價(jià)及改革成效

通過Python程序設(shè)計(jì)線上線下混合式課程教學(xué)體系改革，在同學(xué)們之間的反響較好并且取得明顯的評(píng)價(jià)和成效：

1）拉近了師生之間的距離，不僅是課堂時(shí)間，課后的溝通學(xué)習(xí)逐步增加;

2）提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不僅是傳統(tǒng)的講授型課程，還同時(shí)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂、線上線下等多種學(xué)習(xí)方式;

3）拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)范圍，不僅是傳統(tǒng)的照本宣科，進(jìn)一步深入到課外各方向的探索學(xué)習(xí);

4）改良了成績(jī)的評(píng)定，課程改革后本學(xué)科的成績(jī)?cè)u(píng)定將不限于一份試卷，課前預(yù)習(xí)、課中練習(xí)、課后實(shí)踐等等都可以納入學(xué)科的評(píng)定。

5）從傳統(tǒng)的一本一卷的作業(yè)考試模式推進(jìn)到電子作業(yè)電子試卷，全方位實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)、大數(shù)據(jù)教學(xué)、線上線下的混合型教學(xué)模式。

7 課程改革展望與創(chuàng)新

Python程序設(shè)計(jì)線上線下混合式課程教學(xué)體系改革緊扣本校辦學(xué)定位、學(xué)生情況、專業(yè)人才培養(yǎng)要求，結(jié)合“雨課堂”等智慧教學(xué)工具把Python程序設(shè)計(jì)語言改造為線上線下混合式課程，搭建了課外學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)間的溝通橋梁讓課堂互動(dòng)永不下線，其教學(xué)改革創(chuàng)新點(diǎn)有：

1）實(shí)現(xiàn)線上自學(xué)與線下面授的混合式教學(xué);

2）實(shí)現(xiàn)課前、課中、課后相結(jié)合開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué);

3）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，掌握學(xué)習(xí)方法;

4）讓學(xué)生學(xué)會(huì)主動(dòng)學(xué)習(xí)，探究式學(xué)習(xí);

5）重視學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)，突出動(dòng)手和創(chuàng)新能力。

學(xué)生在傳統(tǒng)教學(xué)中聽“死理論”時(shí)，沒有溫度、沒有觸感、沒有質(zhì)量，這樣的課學(xué)生不愿意聽，本課題教學(xué)改革能讓手機(jī)從“低頭的工具”變成了“抬頭的利器”，這就是本課題“教材攻堅(jiān)”的主要內(nèi)容。

8 結(jié)論

在利用了“雨課堂”等智慧工具把Python程序設(shè)計(jì)課程從傳統(tǒng)的講授型教學(xué)改為線上線下混合式課程后，學(xué)生不僅從學(xué)期考試的成績(jī)上得到提升，知識(shí)面也得到擴(kuò)展，理論知識(shí)能得到較好的應(yīng)用。從單一的課堂教學(xué)豐富到課前課中課后的多形式全方位教學(xué)，把Python程序設(shè)計(jì)這門基礎(chǔ)課變成學(xué)生喜歡愛學(xué)愛用的課程，同時(shí)也為此課程以后的拓展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，Python以其豐富的強(qiáng)大的功能也將迅速進(jìn)入各行各業(yè)，同時(shí)也將進(jìn)入到高校的大部分相關(guān)專業(yè)，我們將把新課程的學(xué)習(xí)模式進(jìn)行推廣，讓同學(xué)們輕松愉快學(xué)習(xí)Python編程技巧。

參考文獻(xiàn)：

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[5] 蔡建華，胡文心，張凌立.基于SPOC的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)云平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2019，36（12）：197-200.

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【通聯(lián)編輯：梁書】