高職院校Python課程教學(xué)研究

郝風(fēng)平

摘要：Python已經(jīng)成為與Java和C并駕齊驅(qū)的主流語言之一，該文結(jié)合Python語言特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域針對(duì)高職院校培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才的目標(biāo)，在課程設(shè)計(jì)提出線上線下混合式教學(xué)、團(tuán)隊(duì)合作項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)模式、多元化考核評(píng)價(jià)方式的思路，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)效果，同時(shí)進(jìn)行了課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)，為該課程的教育教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：高職院校;Python;混合式教學(xué);項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)

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

文章編號(hào)：1009-3044（2021）33-0173-02

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

1 引言

近年來Python語言伴隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、智慧城市建設(shè)等迅速發(fā)展，已經(jīng)成為可與Java和C并駕齊驅(qū)的主流語言之一。各大高校也紛紛開設(shè)Python語言課程，甚至一些地區(qū)中學(xué)階段嘗試Python課程提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)素養(yǎng)，Python教學(xué)改革研究成為熱點(diǎn)。程妮[1]針對(duì)Python課程的教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合對(duì)分課堂構(gòu)建了基于"對(duì)分易"教學(xué)平臺(tái)的混合式教學(xué)模式，強(qiáng)化了"對(duì)分易"在課前、課中和課后三個(gè)階段的應(yīng)用，并優(yōu)化了成績?cè)u(píng)定方式。杜蘭[2]等基于Python語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)際，引入項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，提出以抽簽系統(tǒng)作為一個(gè)連貫的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)改革思路，以點(diǎn)成線、以線鋪面、激發(fā)興趣、培養(yǎng)實(shí)踐、引導(dǎo)創(chuàng)新。黃周春[3]提出一種云交互式教學(xué)方法研究Python數(shù)據(jù)分析課程。張涵翠[4]等以Python程序設(shè)計(jì)公共基礎(chǔ)課程教學(xué)為切入點(diǎn)，以學(xué)生認(rèn)知背景、專業(yè)興趣及學(xué)習(xí)目標(biāo)為指導(dǎo)，探索一種新的以專業(yè)興趣脈絡(luò)為導(dǎo)向的教學(xué)方法，使學(xué)生“知學(xué)-樂學(xué)-求學(xué)”，做到學(xué)思結(jié)合、學(xué)以致用，從而更好地為新工科建設(shè)助力，為新時(shí)代賦能。筆者所在學(xué)校為民辦高職院校，旨在培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才，所以該課程改革注重加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，并融合課程思政，注重培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維，以及項(xiàng)目的應(yīng)用能力。

2 Python語言特點(diǎn)

Python語言由于語法簡潔明了，又有豐富的、現(xiàn)成的各種模塊庫，開發(fā)什么功能都不需要重新造輪子，直接在前輩的寫好的代碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展即可，大大提高開發(fā)效率。同時(shí)由簡入繁，先易后難，符合人性的學(xué)習(xí)曲線。在人工智能、數(shù)據(jù)分析、爬蟲開發(fā)、游戲開發(fā)、自動(dòng)化運(yùn)維/測試、Web開發(fā)、后端開發(fā)、科學(xué)運(yùn)算等方面全面開發(fā)，被稱為編程界的瑞士軍刀、萬能語言，有較廣泛的生態(tài)圈。雖然Python 的運(yùn)行速度相比C和JAVA確實(shí)慢，但這種運(yùn)行速度大多數(shù)情況下用戶是無法直接感知到的，必須借助測試工具才能體現(xiàn)出來，所以并不影響該語言廣泛的應(yīng)用。主要應(yīng)用在網(wǎng)站開發(fā)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析、網(wǎng)絡(luò)爬蟲、大數(shù)據(jù)與人工智能、圖形圖像處理、自動(dòng)化運(yùn)營等領(lǐng)域。Python有很多函數(shù)庫和網(wǎng)頁模板庫等，而且是免費(fèi)的，所以非常適合搭建Web框架進(jìn)行網(wǎng)站開發(fā)，知乎、豆瓣網(wǎng)站就是用Python語言開發(fā)的。在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析方面，伴隨著NumPy、SciPy、Matplotlib程序庫的完善更新，Python顯示出更加強(qiáng)大的能力， Excel里復(fù)雜的報(bào)表也可用Python進(jìn)行分析。在人工智能大數(shù)據(jù)云計(jì)算等領(lǐng)域都能看到Python的身影，機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)分析、自然語言翻譯、金融量化分析等。爬蟲領(lǐng)域Python的運(yùn)用也簡單有效，可以通過自動(dòng)化收集網(wǎng)絡(luò)上的資源并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲取有用的信息。在圖形圖像處理方面，Python內(nèi)嵌多種函數(shù)可以對(duì)圖片進(jìn)行灰度處理、噪聲處理、添加水印等，通過OpenCV可對(duì)圖形進(jìn)行邊緣測試和模板匹配，這都被廣泛應(yīng)用于AR/VR領(lǐng)域。

3 Python課程設(shè)計(jì)

Python課程作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，涉及相關(guān)語法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)等知識(shí)范圍，而高職院校學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性較差，因此在教學(xué)過程中要注意教學(xué)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要采用集中講授的方式，以教師課堂教學(xué)為主導(dǎo)，偏向知識(shí)點(diǎn)講授，違背了Python課程實(shí)操性強(qiáng)的特點(diǎn)。因此在課程設(shè)計(jì)提出線上線下混合式教學(xué)、團(tuán)隊(duì)合作項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)模式、增加過程化考核評(píng)價(jià)方式的思路。

1）線上線下混合式教學(xué)

Python課程具有教學(xué)知識(shí)點(diǎn)廣泛，實(shí)操性強(qiáng)的特點(diǎn)，涉及數(shù)據(jù)部分就有類型、列表、元組、字典、集合、字符串等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，還有函數(shù)、循環(huán)結(jié)構(gòu)等語法基礎(chǔ)，文件操作、異常處理、多任務(wù)編程、網(wǎng)絡(luò)編程、加解密、操作數(shù)據(jù)庫等知識(shí)點(diǎn)。在傳統(tǒng)線下教學(xué)的基礎(chǔ)上補(bǔ)充線上教學(xué)部分，充分利用互聯(lián)網(wǎng)教育平臺(tái)資源，將Python課程的重要知識(shí)點(diǎn)錄制成教學(xué)視頻，一方面滿足學(xué)生碎片化的學(xué)習(xí)習(xí)慣，同時(shí)也能讓接受能力較差的學(xué)生在課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)，反復(fù)觀看，強(qiáng)化對(duì)理論知識(shí)的理解;另一方面對(duì)基礎(chǔ)較好的學(xué)生深入課程知識(shí)模塊，拓展編程能力的提升。這樣有淺有深分層次的教學(xué)模塊、個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源，學(xué)生可以根據(jù)自身情況選擇合適的內(nèi)容，避免填鴨式教學(xué)帶來的弊端，提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

2）團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目教學(xué)

目前高職院校Python課程教學(xué)普遍存在重理論輕實(shí)操的問題，一些院校甚至師資力量也沒有完全跟上，甚至有老師現(xiàn)學(xué)現(xiàn)教的情況，更加導(dǎo)致學(xué)生即使聽懂了理論知識(shí)，結(jié)果什么時(shí)候用，怎么用都不知道。因此在課程實(shí)操部分回歸學(xué)生主體地位、教師主要起到引導(dǎo)作用，將所學(xué)理論與項(xiàng)目實(shí)踐結(jié)合起來。首先引導(dǎo)學(xué)生自由組成五人團(tuán)隊(duì)，學(xué)習(xí)企業(yè)項(xiàng)目管理的方式分配項(xiàng)目任務(wù)，完成項(xiàng)目需求分析、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)收等環(huán)節(jié)。在教學(xué)過程中將項(xiàng)目分解成各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的小項(xiàng)目來完成，一步一步完成項(xiàng)目進(jìn)度。鼓勵(lì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)分工、互相學(xué)習(xí)，遇到問題先自行尋找解決辦法，提高協(xié)作能力、表達(dá)能力及解決問題的能力，并在最后項(xiàng)目環(huán)節(jié)中引進(jìn)企業(yè)導(dǎo)師實(shí)戰(zhàn)指導(dǎo)，完成項(xiàng)目任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性。項(xiàng)目案例完成之后進(jìn)行小組成果展示，團(tuán)隊(duì)互評(píng)+教師總評(píng)，并鼓勵(lì)優(yōu)秀項(xiàng)目參加校內(nèi)外競賽，以此提高學(xué)習(xí)效果。

3）多元化考核評(píng)價(jià)

傳統(tǒng)教學(xué)考核評(píng)價(jià)主要方式是由教師根據(jù)期末卷面成績加上平時(shí)成績，按照一定比重計(jì)算總成績的方式進(jìn)行考核，方式較為單一。采用線上線下混合式教學(xué)，在考核評(píng)價(jià)上也可相應(yīng)調(diào)整，增加過程化考核分?jǐn)?shù)。線上教學(xué)平臺(tái)設(shè)置知識(shí)點(diǎn)作業(yè)測試，并區(qū)分難易程度，學(xué)生根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況選擇性完成階段作業(yè)，教師亦可在線點(diǎn)評(píng)并全面了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。最終形成卷面考核+過程考核+項(xiàng)目考核的評(píng)價(jià)方式，加強(qiáng)對(duì)學(xué)習(xí)過程的監(jiān)管，滿足學(xué)生個(gè)性化的需求，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力。

與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比較，線上線下混合式教學(xué)可以滿足學(xué)生的個(gè)性化需求，分層次教學(xué)，有針對(duì)地提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和解決問題能力，用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

4 課程思政

2016 年12 月，習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)，高校要堅(jiān)持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[5]。“思政課程”向“課程思政”改革是要求專業(yè)教師在課程教學(xué)過程中潛移默化地融入對(duì)學(xué)生人生觀、世界觀和價(jià)值觀的培養(yǎng)，掌握專業(yè)技能的同時(shí)，樹立積極向上的社會(huì)精神和嚴(yán)謹(jǐn)工作的工匠精神。

《Python 程序設(shè)計(jì)》課程已經(jīng)逐漸成為很多高校計(jì)算機(jī)專業(yè)的公共基礎(chǔ)課程，甚至一些院校的非計(jì)算機(jī)專業(yè)也普及Python語言教學(xué)，因此探究Python課程的思政教學(xué)研究有助于培養(yǎng)學(xué)生的思維方式和科學(xué)精神。例Python課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)：

（1）Python概述： 介紹計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展過程，教育學(xué)生要有不懼困難、敢于創(chuàng)新的精神;宣傳我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，讓學(xué)生了解科技對(duì)國力的重要影響，感受國家的日益強(qiáng)大，要增強(qiáng)道路自信、理論自信、制度自信、文化自信，進(jìn)行愛國主義教育。

（2）數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)： 講解數(shù)據(jù)格式時(shí)，教育學(xué)生做任何事情都要有規(guī)則意識(shí)，遵紀(jì)守法。

（3）語法基礎(chǔ)： 講授選擇語句時(shí)，教育學(xué)生做事要有理有據(jù)，懂得統(tǒng)籌安排。

講授循環(huán)語句時(shí)，教育學(xué)生考慮事情要細(xì)致周到，很小的差別也會(huì)造成結(jié)果的差異，工作上也要有仔細(xì)推敲的工匠精神和敬業(yè)精神。

（4）加解密：教育學(xué)生要有良好的法治觀念，強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)安全，不可侵犯用戶隱私，切忌利用技術(shù)鉆取安全漏洞做出違法違紀(jì)的事情。

（5）圖像處理案例——圖片添加水?。航逃龑W(xué)生要尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán)，做人做事實(shí)事求是，對(duì)學(xué)生進(jìn)行誠信教育。

（6）數(shù)據(jù)抓取案例——獲取天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)：對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)保意識(shí)教育，節(jié)約能源，綠色出行，愛護(hù)自然環(huán)境，做好垃圾分類等每一件小事。

（7）大綜合項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)：培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通交流能力以及解決問題的能力，對(duì)待工作要團(tuán)結(jié)、友善、有責(zé)任心等職業(yè)素養(yǎng)。

5 結(jié)語

Python課程采用線上線下混合式教學(xué)、團(tuán)隊(duì)合作項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)模式、多元化考核評(píng)價(jià)方式優(yōu)化教學(xué)過程，回歸學(xué)生主體地位滿足不同層次學(xué)生需求，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，同時(shí)團(tuán)隊(duì)合作完成項(xiàng)目也鍛煉了學(xué)生的溝通交流能力，學(xué)生學(xué)習(xí)效率顯著提升。課程思政的融入強(qiáng)化了全員、全過程和全方位的三位一體育人目標(biāo)，潛移默化提升學(xué)生的職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)，滿足高職院校培養(yǎng)高素質(zhì)技能人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 程妮.基于“對(duì)分易”平臺(tái)混合式教學(xué)模式的教學(xué)實(shí)踐——以運(yùn)城學(xué)院Python課程為例[J].運(yùn)城學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，38（6）：85-88.

[2] 杜蘭，陳琳琳，劉紅英，等.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的Python課程教學(xué)研究[J].軟件導(dǎo)刊，2020，19（11）：268-271.

[3] 黃周春.Python數(shù)據(jù)分析課程云交互式教學(xué)方法[J].教育教學(xué)論壇，2020（51）：307-309.

[4] 張涵翠，沈煒，周維達(dá).《Python程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)——興趣型教學(xué)方式探索[J].高教學(xué)刊，2020（36）：13-16，21.

[5] 習(xí)近平在高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)： 把思想政治工作貫穿教育教學(xué)過程 開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[N]. 人民日?qǐng)?bào)， 2016-12-09（1）.

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