基于“Python程序設(shè)計”課程的教學改革路徑探究

摘"要：為了響應(yīng)國家號召，更好地培養(yǎng)新時代高素質(zhì)勞動者和技術(shù)技能人才，新工科背景下“Python程序設(shè)計”課程的教學改革勢在必行。針對目前高職院?！癙ython程序設(shè)計”課程中普遍存在的問題，從學生能動性、教學模式、教學環(huán)節(jié)、思政融入和評價手段等方面著手，探究了問題形成的深層原因，進而針對性地提出了“寓教于樂”的教學策略，情景、理論、任務(wù)三結(jié)合的教學模式，“五階遞進”的教學環(huán)節(jié)，“案例滲透”的思政融入，“三方五維全方位”的評價體系等層面的改革思路并付諸教學實施，實踐結(jié)果證明相應(yīng)舉措取得了良好的效果，可為后續(xù)同類型課程的教學改革提供一定的參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：教學改革；Python程序設(shè)計；路徑探究

一、概述

《國家職業(yè)教育改革實施方案》中強調(diào)，把職業(yè)教育擺在教育改革創(chuàng)新和經(jīng)濟社會發(fā)展中更加突出的位置，著力培養(yǎng)高素質(zhì)勞動者和技術(shù)技能人才。為滿足這一需要，更好地培養(yǎng)熟練掌握Python相關(guān)知識技能并具備良好職業(yè)素養(yǎng)的大國工匠，對新工科背景下高職院校的“Python程序設(shè)計”課程開展教學改革具有明確的現(xiàn)實意義與研究價值。

二、Python教學現(xiàn)狀

作為一種編程語言，Python具有結(jié)構(gòu)簡單、功能強大、庫函數(shù)資源豐富等特點，在人工智能、深度學習、大數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。因此，很多高職院校將“Python程序設(shè)計”設(shè)置為一門跨專業(yè)的底層共享課程，意在使不同專業(yè)的學生都能掌握一定的Python基礎(chǔ)知識，從而為后續(xù)專業(yè)課程的學習打下良好的基礎(chǔ)。

雖然相較其他語言，Python相對而言難度較低，但作為一門語言類課程，Python課程中不可避免地包含有大量涉及數(shù)據(jù)類型、語句結(jié)構(gòu)、函數(shù)、模塊、類等概念的理論知識。而代碼程序的編寫與調(diào)試過程，對學生的數(shù)學推導、邏輯思維以及問題查找能力均有一定的要求。同時，在當前“Python程序設(shè)計”課程的教學實踐的各個環(huán)節(jié)中，普遍存在著一些較為突出的問題。上述因素共同作用，制約了良好教學效果的取得?，F(xiàn)對這些問題及成因進行簡單梳理。

（一）學生學習動力缺失

高職院校的學生普遍存在實踐動手能力較強而理論學習能力較弱的學情特征。在Python的學習過程中，理論知識中較為枯燥的定義或較為復雜的結(jié)構(gòu)往往使學生感覺無聊乏味，抽象難懂；另外，相關(guān)理論的缺失又導致學生在程序編寫和代碼調(diào)試的過程中難以順利完成任務(wù)，易產(chǎn)生挫折感與畏難情緒，從而逐漸降低了學習動力。

（二）教學模式仍待完善

作為編程語言類課程，“Python程序設(shè)計”的教學中既包括相應(yīng)理論知識，又包含程序編寫的技能實訓。目前的教學模式中普遍存在著兩種現(xiàn)象，一種是理論闡述過多，而技能實訓環(huán)節(jié)較為單薄，僅作為相應(yīng)理論知識的補充，難以有效鍛煉學生的程序編寫能力；另一種是教學過程以大量實訓環(huán)節(jié)為主體，雖有理論知識穿插其中，但缺乏系統(tǒng)性，學生停留在淺層次的模仿，缺乏必要的理論指引，難以獨立地完成程序設(shè)計。

（三）教學環(huán)節(jié)單一

在傳統(tǒng)的“Python程序設(shè)計”課程的教學環(huán)節(jié)的設(shè)計中，普遍以教師為中心，以講授演示為主要形式，缺乏多樣的教學手段、豐富的教學資源與循序漸進的教學環(huán)節(jié)，往往在灌輸式的講解與演示后，就要求學生完成相應(yīng)實訓任務(wù)。在“教師講”與“學生練”的切換過程中，缺乏師生間的有效互動，導致學生難以真正地消化所學理論知識并將其遷移到實際應(yīng)用之中。

（四）思政融入困難

目前的Python類課程的教學實施中，普遍存在著思政元素挖掘不夠深入，與教學內(nèi)容結(jié)合不夠緊密的情況，導致教學與思政這一有機整體割裂為兩個獨立的存在，降低了思政元素融入的成效。

（五）評價手段匱乏

現(xiàn)行Python課程教學中，對學生的評價普遍存在著“三個單一”的問題：首先是評價主體單一，僅以教師視角對學生進行評價，缺乏評價的全面性；其次是評價維度單一，存在重考試輕過程、唯成績論現(xiàn)象，學生的日常性與增值性評價較為缺乏；最后是評價內(nèi)涵單一，僅關(guān)注學生專業(yè)知識的掌握情況，缺少對學生綜合能力與素質(zhì)的評價。

綜上所述，傳統(tǒng)的“Python程序設(shè)計”課程的教學模式已經(jīng)難以適應(yīng)新時代國家高職教育的人才培養(yǎng)需求，針對“Python程序設(shè)計”課程進行全方位、深層次的教學改革勢在必行。

三、改革思路與實踐路徑

針對當前教學中普遍存在的問題，本文提出以下改革思路并付諸教學實踐：通過“寓教于樂”的興趣激發(fā)，解決學生學習內(nèi)生動力缺乏的問題；通過情景、任務(wù)、理論三結(jié)合的教學模式重構(gòu)過程導向的教學環(huán)節(jié)；設(shè)置“五階遞進”的教學環(huán)節(jié)，實現(xiàn)教學任務(wù)的循序漸進的逐步完成；通過“案例滲透”的思政引領(lǐng)，實現(xiàn)工匠精神的全面融入；開展“三方五維全方位”的教學評價，獲取學生全方位增值成效。整體改革路徑如圖1所示。

（一）“寓教于樂”的興趣激發(fā)

在課程教學中，通過富有趣味性的課程導入和教學任務(wù)的創(chuàng)設(shè)，讓學生體會到Python編程語言的強大功能和獨特魅力，激發(fā)學生的學習動力與探究精神。例如，在進行課程導入時，拋出問題：名著《水滸傳》中，主要人物的姓名出現(xiàn)次數(shù)最多的前五位分別是誰？待學生們熱烈討論但難以定論時，向?qū)W生介紹Python在文本分析中的強大功能，并使用基于Python編寫的文本分析程序?qū)Α端疂G傳》全文文本進行分析，通過分析結(jié)果生成詞云圖如圖2所示。使學生在驚嘆之余，發(fā)自內(nèi)心地產(chǎn)生對Python一探究竟的動力。又例如，在講授結(jié)構(gòu)語句時，通過設(shè)計限定次數(shù)猜出特定數(shù)字的趣味小程序，使學生在游戲過程中了解并鞏固ifelse選擇結(jié)構(gòu)語句?？傊ㄟ^“寓教于樂”的興趣激發(fā)，充分激發(fā)學生的主觀能動性，從而提升學生學習的內(nèi)生動力。

（二）情景、任務(wù)、理論三結(jié)合的教學模式

構(gòu)建“情景創(chuàng)設(shè)，任務(wù)驅(qū)動，理論貫穿”相結(jié)合的教學模式，重構(gòu)教學內(nèi)容并落實序列化教學任務(wù)。根據(jù)教學內(nèi)容創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的教學情景并發(fā)布序列化的教學任務(wù)，并在解決問題的過程中融入理論知識，使學生由被動的聆聽者轉(zhuǎn)化為教學任務(wù)的參與者、教師的合作者與問題的解決者。例如，在進行Python課程中較為抽象的“類”的內(nèi)容教學時，先讓學生置身于某“游戲開發(fā)公司”的情境之中，隨后發(fā)布相應(yīng)任務(wù)：基于Python語言，以小組為單位為某款游戲設(shè)計游戲人物角色，要求不同角色具有不同的智力、體力、攻擊、防御等靜態(tài)屬性和角色對應(yīng)的專屬技能。在師生共同參與的“角色創(chuàng)建”任務(wù)的落實過程中，針對如何使用Python創(chuàng)建角色整體，如何實現(xiàn)其角色屬性和專屬技能，逐步引入Python中類與對象、類的屬性與方法等概念并加以應(yīng)用并最終完成任務(wù)。通過營造“身臨其境”的教學模式，使學生能夠全身心投入課堂，切實掌握相應(yīng)理論知識與實踐技能。

（三）“五階遞進”的教學環(huán)節(jié)

設(shè)置“試做演示”“跟做復現(xiàn)”“仿作創(chuàng)新”“實做遷移”“講評討論”的五階教學環(huán)節(jié)，使學生循序漸進地掌握課程知識。在“試做演示”環(huán)節(jié)，根據(jù)任務(wù)要求，由教師演示基礎(chǔ)任務(wù)的實現(xiàn)，并闡述對應(yīng)理論知識，學生觀摩討論，對任務(wù)具體流程和知識重難點留下基礎(chǔ)印象；在“跟做復現(xiàn)”環(huán)節(jié)，由學生代替教師，動手復現(xiàn)之前的任務(wù)需求，教師充當協(xié)助者角色，在查缺補漏的同時進一步鞏固所學知識；在“仿作創(chuàng)新”環(huán)節(jié)，教師對基礎(chǔ)任務(wù)要求稍加變形修改并交由學生完成，從而覆蓋課程其余知識點并考查學生對相關(guān)知識的掌握程度；在“實作遷移”環(huán)節(jié)，教師基于相應(yīng)知識點發(fā)布新的任務(wù)，針對學生在實現(xiàn)過程中出現(xiàn)的問題，鼓勵學生思考討論自行解決，并在必要時加以指導，全面檢測學生的理論知識與編程能力，同時鍛煉學生對知識遷移應(yīng)用的能力；在“講評討論”環(huán)節(jié)，由教師與學生共同對各學生作品中的優(yōu)缺點及典型問題進行總結(jié)性的講評與討論，對本次課程內(nèi)容與重難點進行全景回顧，進一步鞏固課堂教學效果。各個教學環(huán)節(jié)互相鋪墊，逐層遞進，避免了陡峭的學習曲線，顯著提升了學生的課堂參與率與任務(wù)完成率。

（四）“案例滲透”的思政引領(lǐng)

通過對日常素材的不斷打磨提取，挖掘思政元素，并將其與課程內(nèi)容進行有機并緊密的結(jié)合，在潛移默化中完成學生愛國情懷的激發(fā)、工匠精神的培養(yǎng)與職業(yè)素養(yǎng)的形成。如在講解序列的相關(guān)知識時，帶領(lǐng)學生回顧宋朝著名愛國詩人辛棄疾的名篇《南鄉(xiāng)子·登京口北固亭有懷》，并將全詞以文檔形式發(fā)送給學生，要求學生編寫Python程序，將全詞內(nèi)容轉(zhuǎn)換為字符串，并通過序列的通用操作，用切片、索引、相加、相乘等方式從原詞中提取相應(yīng)元素并組合成一個新字符串“千古神州，英雄如長江滾滾不休”，讓學生在強化專業(yè)知識技能的同時，回顧中華民族從古至今無數(shù)仁人志士薪火相傳、前赴后繼的光輝事跡，自發(fā)地產(chǎn)生強烈的愛國主義情感。通過將思政元素與教學案例巧妙結(jié)合，在強化學生專業(yè)知識的同時，提升了思政元素的融入成效，取得了“1+1＞2”的良好效果。

（五）“三方五維全方位”的教學評價

為解決“Python程序設(shè)計”課程傳統(tǒng)教學評價中存在的“三個單一”的問題，構(gòu)建了“三方五維全方位”的全方位評價體系，通過不同評價主體、不同評價維度與不同評價內(nèi)涵開展教學評價。“三方”指開展教學評價的三個主體，即教師主評、小組互評與學生自評，通過將小組與學生納入評價體系豐富評價主體，減少了教學評價的主觀性與片面性?！拔寰S”指開展教學評價的五個維度，包括課前診斷評價、課中學習過程評價、實訓完成情況評價、課后拓展任務(wù)評價和整體增值成效評價。評價維度涵蓋了全課程周期，將學生的日常表現(xiàn)、理論知識、編程能力、作業(yè)情況與考試成績均作為評價參考，增強了評價的全面性?！叭轿弧斌w現(xiàn)在除了評價學生對“Python程序設(shè)計”課程知識與技能的掌握外，還將學生的團隊協(xié)作意識、溝通交流能力、工匠精神養(yǎng)成等納入評價體系，以綜合素養(yǎng)評價代替單一能力評價。通過“三方五維全方位”的教學評價，構(gòu)建學生學情畫像與班級群像，準確反映了教學過程中的成效與問題，便于教學者及時了解教學情況并針對性地調(diào)整教學策略。

四、教學改革成效

遵循上述改革思路開展的課程改革實踐取得了良好的效果，主要體現(xiàn)在以下三個方面：

（一）教學效果明顯提升

通過寓教于樂的興趣激發(fā)，“情景創(chuàng)設(shè)，任務(wù)驅(qū)動，理論貫穿”的教學模式優(yōu)化與“五階遞進”的教學環(huán)節(jié)革新，學生的學習熱情與課堂參與度顯著提升，課堂上學生抬頭率、點頭率均大幅提升，不認真聽課行為顯著減少。同時，基于“案例滲透”的思政引領(lǐng)，學生對思政教育的接受度與認可度均大幅提升，思政育人效果顯著提升。

（二）學生素質(zhì)顯著增強

在“三方五維全方位”的評價引領(lǐng)下，學生的理論知識與實踐能力均顯著提升，在取得良好課程成績的同時，多次參加各級相關(guān)領(lǐng)域技能競賽并獲得獎項。同時，學生的團隊意識、溝通能力、工匠精神也得到了進一步的發(fā)展與培育，素質(zhì)育人成效顯著。

（三）教師能力同步提升

在開展教學改革的過程中，課程團隊成員對教學模式的選擇、課程內(nèi)容的重構(gòu)、教學環(huán)節(jié)的優(yōu)化、思政元素的融入與教學評價的展開等方面都獲得了更深入的認識，并以此為契機提升了自身教育教學能力，在省市各級教學能力比賽中取得了良好成績，形成了“師生共建，教學相長”的新局面。

結(jié)語

教學改革的實施是提升課程教學效果，培養(yǎng)高素質(zhì)人才的必由之路。針對目前Python課程在教學上存在的普遍問題，探究了“寓教于樂”的興趣激發(fā)、“情景、任務(wù)、理論”三結(jié)合的教學模式、“五階遞進”的教學環(huán)節(jié)、“案例滲透”的思政引領(lǐng)、“三方五維全方位”的教學評價等教學改革新路徑。實踐結(jié)果表明，相關(guān)改革措施取得了良好的成效，具有一定的參考價值。

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基金項目：嘉興職業(yè)技術(shù)學院2023年校立課程思政項目（編號：SZ20230050）；嘉興職業(yè)技術(shù)學院2023年校立新形態(tài)教材建設(shè)項目（編號：XJ20230572）；嘉興職業(yè)技術(shù)學院2023年校立新形態(tài)教材建設(shè)項目（編號XJ20230608）

作者簡介：張越（1994—"），男，漢族，陜西寶雞人，碩士，講師，主要研究方向為應(yīng)用電子技術(shù)。