疫情防控下“Python程序設(shè)計(jì)”課程線上教學(xué)實(shí)踐與思考

何立暉 夏庚磊 廖祎瑋

摘? 要：為保證“Python程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)質(zhì)量，從適合學(xué)生線上學(xué)習(xí)，方便授課等角度衡量，決定在疫情期間，采用QQ群+學(xué)習(xí)通+騰訊課堂，進(jìn)行線上教學(xué)。從課前準(zhǔn)備，上課階段，課后任務(wù)三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行探索和實(shí)踐，同時(shí)教學(xué)中挖掘思政元素，基本實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建線上教學(xué)資源、直播課堂、線上輔導(dǎo)答疑、學(xué)生學(xué)習(xí)參與反饋和課堂考核評(píng)價(jià)等全部教學(xué)環(huán)節(jié)，效果良好，簽到率達(dá)到98%，作業(yè)完成率98%，累計(jì)頁面瀏覽量12萬次，期末考試優(yōu)秀率大大提高。

關(guān)鍵詞：線上教學(xué)；Python程序設(shè)計(jì)；學(xué)習(xí)通；騰訊課堂；QQ群；課程思政

中圖分類號(hào)：TP39；G434? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：2096-4706（2023）02-0167-04

Online Teaching Practice and Thinking of “Python Programming” Course

under the Epidemic Situation Prevention and Control

HE Lihui1， XIA Genglei2， LIAO Yiwei1

（1.College of Computer Science and Information Engineering， Harbin Normal University， Harbin? 150025， China;

2.College of Nuclear Science and Technology， Harbin Engineering University， Harbin? 150001， China）

Abstract： To ensure the course teaching quality of “Python Programming”， a decision of integrating QQ group， Learning APP as well as Tencent Class is adopted to conduct online teaching during the epidemic situation period， from the perspectives of being suitable for students to learn online and convenient for teaching. This paper explores and practices from the preparations before class， class stages and tasks after class three aspects of the course， meanwhile excavates ideology and politics elements during the teaching. It basically achieves creating online teaching resources， live classroom， online tutoring， answering questions， students learning and participation feedback， class assessment and evaluation， and all the learning assessments. The effect is good， and attendance rate reaches 98%， homework completion rate is 98% and the total page views are 120 000 times. The rate of excellence in the final exam has been greatly improved.

Keywords： online teaching; Python programming; Learning APP; Tencent Class; QQ group; curriculum ideology and politics

0? 引? 言

近三年，由于新冠疫情的影響，全國大部分的高校都采取了線上教學(xué)的模式。如何通過線上教學(xué)更有效地達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，對(duì)教學(xué)工作提出了新的挑戰(zhàn)。但無論怎樣，都要與具體的課程教學(xué)內(nèi)容與特點(diǎn)結(jié)合。同時(shí)我國高等教育行業(yè)已推廣數(shù)年的慕課平臺(tái)建設(shè)是線上教學(xué)的有力的技術(shù)支持，包括中國大學(xué)慕課、超星學(xué)習(xí)通、學(xué)堂在線等。本次線上教學(xué)就是采用QQ群+學(xué)習(xí)通+騰訊課堂。其中與學(xué)生的互動(dòng)與學(xué)情跟蹤分析主要是利用QQ群和學(xué)習(xí)通，QQ群進(jìn)行課程消息的發(fā)放和答疑解惑，學(xué)習(xí)通進(jìn)行簽到，主題討論，章節(jié)測(cè)驗(yàn)，問卷，作業(yè)，課堂練習(xí)，疑難點(diǎn)視頻任務(wù)點(diǎn)設(shè)置等活動(dòng)。采用騰訊課堂進(jìn)行在線直播教學(xué)。

1? 課程簡介

“Python程序設(shè)計(jì)”這門課程是我校面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生的第一門程序設(shè)計(jì)類課程，為公共必修課程。課程任務(wù)是通過對(duì)程序設(shè)計(jì)基本方法、Python語言語法、Python語言多領(lǐng)域應(yīng)用等知識(shí)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握一門幫助各專業(yè)后續(xù)教學(xué)且具有廣泛應(yīng)用價(jià)值的編程語言。通過讓學(xué)生理解編程語言及應(yīng)用方式，掌握利用計(jì)算機(jī)解決問題的能力，培養(yǎng)計(jì)算思維，并通過實(shí)踐訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手能力?？梢詭椭鷮W(xué)生解決專業(yè)、工作、生活中的實(shí)際問題，是智能時(shí)代的學(xué)生所必備的實(shí)用知識(shí)。

“Python程序設(shè)計(jì)”這門課程正常線下授課是理論與實(shí)踐并重，在講授基本知識(shí)的同時(shí)，需要學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐編寫程序。參加“Python程序設(shè)計(jì)”學(xué)習(xí)的學(xué)生是非計(jì)算機(jī)專業(yè)各文科專業(yè)、藝體類學(xué)生，共48學(xué)時(shí)，3學(xué)分，大學(xué)一年級(jí)下學(xué)期開設(shè)。

2? “Python程序設(shè)計(jì)”課程開展線上教學(xué)的優(yōu)勢(shì)與面臨的問題

疫情防控期間，教育部提出“停課不停教，停課不停學(xué)”的倡議。圍繞響應(yīng)國家號(hào)召，學(xué)校安排線上教學(xué)的具體實(shí)施方案，多次組織培訓(xùn)線上授課的方法和技巧等。線上授課具備的優(yōu)勢(shì)是：第一，借助更有效的學(xué)習(xí)資源和手段，提高教學(xué)效果。在信息化飛速發(fā)展的今天，許多優(yōu)質(zhì)的共享教育交流平臺(tái)不斷涌現(xiàn)，如中國大學(xué)慕課，雨課堂，學(xué)習(xí)通，騰訊課堂和釘釘?shù)?，這些平臺(tái)除了為師生提供優(yōu)質(zhì)的大容量的教學(xué)資源外，還可作為師生共同展示、交流的雙向信息傳遞空間，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。第二，學(xué)生可以更容易掌握教學(xué)內(nèi)容。騰訊課堂有課程回放功能，學(xué)生可以隨時(shí)根據(jù)自己的情況回看講課過程。這對(duì)于操作實(shí)踐性強(qiáng)的課程，學(xué)生按回放操作進(jìn)行，更容易掌握教學(xué)內(nèi)容，復(fù)習(xí)和回顧更容易一些。這也是線下課程不具備的優(yōu)勢(shì)。

同時(shí)線上教學(xué)存在以下問題：

（1）學(xué)生本身，自我約束力較差，注意力不集中，上課過程中容易出現(xiàn)溜號(hào)現(xiàn)象。網(wǎng)絡(luò)的原因，直播中學(xué)生不能打開視頻，教師無法觀察到學(xué)生的聽課狀態(tài)。

（2）課程本身的原因。由于“Python程序設(shè)計(jì)”這門課程屬于程序設(shè)計(jì)類課程，在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，需要實(shí)際動(dòng)手編寫代碼，有的學(xué)生沒有電腦，操作起來有困難。

（3）由面對(duì)面的線下授課改成線上授課，學(xué)?？紤]設(shè)備對(duì)學(xué)生視力的影響，將線上課堂壓縮為40分鐘。這就需要重新設(shè)計(jì)教學(xué)，必須適當(dāng)調(diào)整教學(xué)手段、優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)、把握教學(xué)節(jié)奏。

（4）線上教學(xué)最大短板就是學(xué)生與教師的溝通不太方便，缺少互動(dòng)，教師不能及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握情況。

（5）網(wǎng)絡(luò)問題。直播過程中經(jīng)常出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)卡頓，信號(hào)不好的現(xiàn)象，直接影響聽課效果。

3? “Python程序設(shè)計(jì)”課程線上教學(xué)的具體步驟

雖然線上教學(xué)存在了許多困難，但是辦法總比困難多，我們?cè)诮虒W(xué)中設(shè)計(jì)以下三個(gè)環(huán)節(jié)。

3.1? 課前準(zhǔn)備階段

（1）有電腦的同學(xué)安裝Python環(huán)境，使用手機(jī)的同學(xué)登錄Python123注冊(cè)。由于“Python程序設(shè)計(jì)”這門課程屬于程序設(shè)計(jì)類課程，在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，需要學(xué)生實(shí)際動(dòng)手編寫代碼，為了保證教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)質(zhì)量，根據(jù)學(xué)生的不同情況進(jìn)行準(zhǔn)備：其中有電腦的同學(xué)可以登錄學(xué)習(xí)通課程資料里下載Python安裝程序，參考安裝步驟文檔，在自己的電腦上安裝Python環(huán)境。同時(shí)錄制了Python123使用視頻，使用手機(jī)的同學(xué)參考視頻操作步驟登錄Python123主頁。

（2）建立QQ群。課前，教師利用QQ群發(fā)布課堂內(nèi)容、課堂設(shè)計(jì)和教學(xué)課件，讓學(xué)生明確這節(jié)課學(xué)什么、怎么學(xué)等問題；課前提前5-10分鐘發(fā)布限時(shí)簽到通知，檢查學(xué)生的出勤情況等。

（3）制作和上傳學(xué)習(xí)資料，包括從mooc上下載的視頻，授課PPT課件等，放到學(xué)習(xí)通，設(shè)置任務(wù)節(jié)點(diǎn)，學(xué)生可以自由選擇時(shí)間學(xué)習(xí)。如圖1所示。

3.2? 上課階段

（1）簽到。每次課前5～10分鐘在QQ群里發(fā)放上課提醒鏈接，提示大家登錄學(xué)習(xí)通簽到。同時(shí)課前查看每名同學(xué)的騰訊課堂在線時(shí)長，提醒上課時(shí)長不足的同學(xué)，保證上課時(shí)間，避免學(xué)生逃課，保證出勤率。

（2）課程學(xué)習(xí)講解重點(diǎn)及難點(diǎn)過程中，主要在Python自帶開發(fā)環(huán)境idle和Python tutor助教中進(jìn)行講解。Python tutor是一個(gè)在線可視化代碼執(zhí)行過程的網(wǎng)站，支持的語言有Python、C++、Java等。Python tutor可以將代碼的每一步執(zhí)行過程，通過可視化的界面展現(xiàn)出來。例如在學(xué)習(xí)程序基本結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)時(shí)比較直觀，能夠清楚地看到程序的流程過程，學(xué)生理解起來比較容易，如圖2所示。

同時(shí)為了克服線上教學(xué)師生溝通不太方便，缺少互動(dòng)的問題，針對(duì)小知識(shí)點(diǎn)，教學(xué)過程中經(jīng)常性提問，學(xué)生在線回答，對(duì)積極回答問題的同學(xué)給予適當(dāng)?shù)钠綍r(shí)分?jǐn)?shù)獎(jiǎng)勵(lì)，因此學(xué)生都積極踴躍參與。對(duì)重點(diǎn)及難點(diǎn)知識(shí)，在學(xué)習(xí)通中設(shè)置課堂練習(xí)，通常是選擇題，填空題，時(shí)間是5分鐘以內(nèi)，如圖3所示，通過學(xué)生完成情況（答題正確率和參與人員）進(jìn)行講評(píng)，并設(shè)置3～5分的分值，鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真聽課，緊跟課堂不掉隊(duì)，不斷累積平時(shí)成績。對(duì)失分較多的題目進(jìn)行二次講解，并設(shè)置討論題目，進(jìn)一步鞏固加強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)。

線上教學(xué)過程中還要兼顧思政教育元素，教學(xué)過程中不能把課程思政教育和基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行簡單的拼接，而應(yīng)該適度的，潛移默化，恰到好處的進(jìn)行設(shè)計(jì)，將思政元素和教學(xué)內(nèi)容有機(jī)的結(jié)合，起到事半功倍的效果。如在第一章關(guān)于課程的學(xué)習(xí)中，我們引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)Python程序設(shè)計(jì)要實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)……，這就是辯證唯物論的全部認(rèn)識(shí)論，這就是辯證唯物論的知行統(tǒng)一觀。鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)手，多實(shí)踐。

3.3? 課后任務(wù)

為了進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)，每節(jié)課后教師都通過學(xué)習(xí)通發(fā)布作業(yè)。

作業(yè)中的客觀題，如填空，單選題，為防止學(xué)生抄襲，設(shè)置為題目亂序，選項(xiàng)亂序，并設(shè)置消息提醒，督促學(xué)生在有效時(shí)間內(nèi)完成作業(yè)，如圖4所示。

對(duì)于程序設(shè)計(jì)題目，使用手機(jī)的同學(xué)主要在Python123平臺(tái)，使用電腦的同學(xué)利用Python開發(fā)環(huán)境進(jìn)行練習(xí)。為了保證每名同學(xué)獨(dú)立完成，教師要求每段程序前面都加上一行注釋，寫明自己的班級(jí)，學(xué)號(hào)等信息。例如，在學(xué)習(xí)random庫后，課堂練習(xí)題目是：假設(shè)現(xiàn)在你是一名老師，用for循環(huán)以及random庫給你的學(xué)生出題：5道20以內(nèi)的加法。學(xué)生完成情況如圖5、圖6所示。繪圖題則要求增加一個(gè)write語句，寫出繪圖同學(xué)的個(gè)人信息。學(xué)生完成情況如圖7、圖8所示。為督促學(xué)生按時(shí)完成作業(yè)，在作業(yè)提交截至之前，會(huì)在學(xué)習(xí)通和QQ群里發(fā)送提醒完成作業(yè)消息。

為了提高學(xué)生動(dòng)手編程的能力，增加布置開放式的作業(yè)，如學(xué)生自己安裝jieba庫進(jìn)行人物統(tǒng)計(jì)分析等，如圖9所示。作業(yè)全部完成后，根據(jù)學(xué)習(xí)通發(fā)布的作業(yè)分析，整體的分?jǐn)?shù)分布，每道題的正確率等掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有針對(duì)性的布置后續(xù)作業(yè)和教學(xué)任務(wù)。同時(shí)，每隔一段時(shí)間，發(fā)布調(diào)查問卷，收集學(xué)生對(duì)線上教學(xué)的意見反饋，進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)，如圖10所示。

4? 考核方式

疫情期間，本校“Python程序設(shè)計(jì)”課程采用直接線上考試的考核方式，按期末成績60%和平時(shí)成績40%評(píng)定課程成績。期末考試采用學(xué)習(xí)通平臺(tái)+線上監(jiān)考結(jié)合的形式進(jìn)行。本校計(jì)算機(jī)公共課教師團(tuán)隊(duì)在學(xué)習(xí)通中創(chuàng)建期末考試題庫，題型主要包括填空題、單項(xiàng)選擇題、多項(xiàng)選擇題、判斷、程序填空、程序改錯(cuò)和程序設(shè)計(jì)題等多種題型，期末考試試卷采用隨機(jī)組卷的形式發(fā)放給學(xué)生，同時(shí)監(jiān)考老師利用騰訊視頻會(huì)議對(duì)學(xué)生的考試過程進(jìn)行監(jiān)考。平時(shí)成績中，按照“測(cè)驗(yàn)：提問+作業(yè)：實(shí)踐=3：4：3”的比例計(jì)算。學(xué)生出勤和作業(yè)占平時(shí)成績的40%，線上學(xué)習(xí)成績占平時(shí)成績的30%（包括線上微課視頻學(xué)習(xí)、隨堂練習(xí)、問卷調(diào)查、課堂參與等），三次階段性考核占平時(shí)成績的30%，學(xué)生的平時(shí)成績?nèi)客ㄟ^學(xué)習(xí)通平臺(tái)進(jìn)行記錄和導(dǎo)出。如圖11～12所示。

5? 教學(xué)效果

在同學(xué)們的配合和支持下，4個(gè)月的線上教學(xué)實(shí)踐取得了較好的效果。同學(xué)們互相幫助，互相監(jiān)督，互相督促，積極參與課堂活動(dòng)，認(rèn)真思考，積極發(fā)言，按時(shí)完成作業(yè)，其中簽到率達(dá)到98%，作業(yè)完成率98%，累計(jì)頁面瀏覽量12萬，期末考試優(yōu)秀率大大提高。

6? 結(jié)? 論

新冠疫情的出現(xiàn)，給我們的學(xué)習(xí)帶來了很多不便，同時(shí)給我們的教學(xué)工作提出了挑戰(zhàn)，要求我們教師要適應(yīng)變化，以學(xué)生為本，利用現(xiàn)代技術(shù)的支持，進(jìn)行一次線上教學(xué)的實(shí)踐。“Python程序設(shè)計(jì)”線上教學(xué)實(shí)踐說明，設(shè)計(jì)合理的教學(xué)設(shè)計(jì)，充分利用各種網(wǎng)絡(luò)資源，發(fā)揮線上教學(xué)優(yōu)勢(shì)，建立有效的學(xué)習(xí)監(jiān)督反饋機(jī)制，線上教學(xué)可以取得不錯(cuò)的教學(xué)效果。在今后的教學(xué)中，無論是在學(xué)生學(xué)習(xí)成效、教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控方面，還是課程考核方面，都需要與時(shí)俱進(jìn)，有新的思路、新的舉措，提前謀劃、統(tǒng)籌考慮，而不能簡單地照搬照抄或平移5，需要我們對(duì)線上教學(xué)做進(jìn)一步的深入思考和努力探索。

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作者簡介：何立暉（1970—），女，漢族，福建邵武人，副教授，碩士，主要研究方向：人工智能及其應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫與知識(shí)庫。

收稿日期：2022-08-17

基金項(xiàng)目：哈爾濱師范大學(xué)教改項(xiàng)目（XJGYFW202204）