計麗娟 唐琳 崔容容

摘 要：Python程序設(shè)計是智能移動開發(fā)專業(yè)的核心課，也是全國計算機等級考試的二級科目。本文講述了該課程現(xiàn)狀及教學(xué)存在的問題，通過這些問題重點討論對Python程序設(shè)計課程教學(xué)改革的一些初步想法，從而更有效地培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、實踐能力以及自學(xué)的主動性，進一步培養(yǎng)學(xué)生計算思維，解決實際問題的程序設(shè)計思路，培養(yǎng)復(fù)合應(yīng)用型人才。改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，結(jié)合微信和MOOC等網(wǎng)絡(luò)平臺，創(chuàng)建線上、線下融合的新型教學(xué)模式，提高了課程教學(xué)效率與教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：Python課程;教學(xué)改革;微信平臺;MOOC平臺;泛雅平臺;混合教學(xué)模式

中圖分類號：G642.0? 文獻標識碼：A? 文章編號：1673-260X（2021）02-0098-04

Python程序設(shè)計是面向計算機類相關(guān)專業(yè)開設(shè)的專業(yè)課程，對于學(xué)生來說，在已經(jīng)學(xué)過C語言、Java語言的基礎(chǔ)上，為什么還要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)Python語言？這就需要先了解一下什么是Python，以及目前Python在計算機語言界的地位。Python是一種跨平臺、開源、免費的高級動態(tài)解釋型編程語言，是一種支持函數(shù)式編程和面向?qū)ο蟮哪z水式腳本語言。其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，從普遍的web開發(fā)到高難度的人工智能領(lǐng)域，Python都可以勝任，比如知乎、豆瓣等很多著名的網(wǎng)站都是用Python開發(fā)的。Python除了在web開發(fā)、運維、游戲開發(fā)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用外，還被大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、云計算等領(lǐng)域廣泛使用，尤其是在人工智能領(lǐng)域中的機器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)、自然語言處理、計算機視覺、語音識別、模式識別等方面有著廣泛的應(yīng)用，可以說，Python是目前人工智能領(lǐng)域最火的計算機編程語言。

該課程是我校面向計算機相關(guān)專業(yè)學(xué)生開設(shè)的核心課程，總學(xué)時96，理論學(xué)時64，實踐學(xué)時32。前幾年，剛開設(shè)Python的時候，教學(xué)中，存在的主要問題是，學(xué)生接觸編程不久，對編程語言的理解能力不強，動手實踐操作能力相對較差，課上教師主要講解課本內(nèi)容，沒有足夠的課上時間讓學(xué)生分析、解決、反饋、總結(jié)問題，導(dǎo)致學(xué)生課上積極性不高，教學(xué)質(zhì)量不高。因此，課程組經(jīng)過為期一年的改革，針對Python程序設(shè)計課程教學(xué)中存在的問題進行了有效的改革，全面革新了培養(yǎng)方式，優(yōu)化了教學(xué)方法，從外延到內(nèi)涵進行了一場徹底的大變革。經(jīng)過一年的改革與實踐，這門課程的教學(xué)方式已經(jīng)煥然一新，教學(xué)效果有了明顯的變化和可喜的成果，本文就前期進行的一系列改革進行了歸納總結(jié)。

1 前期Python課程教學(xué)中的主要問題

Python語法簡潔清晰，與C語言系列和Java等語言相比，Python更加容易學(xué)習(xí)和使用。像這種編程的課程，僅靠課堂上的時間學(xué)習(xí)是遠遠不夠的，學(xué)生需要大量的練習(xí)來鍛煉自己的思想和熟悉Python編程模式。在課堂教學(xué)中主要還是以教師講授為主，講授與實踐相結(jié)合的教學(xué)模式。因課上時間有限，大部分學(xué)生實踐練習(xí)時間少，無法充分掌握課上內(nèi)容。由于學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)能力，課下對教師布置的作業(yè)完成率不高，也不能與教師及時進行溝通，又很少進行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，學(xué)習(xí)效率低、效果差。

2 提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

首先讓學(xué)生了解為什么要學(xué)習(xí)Python及學(xué)習(xí)的重要性，Python是近年來最流行的編程語言之一，其清晰的語法和可讀性使其成為初學(xué)者的完美編碼語言。結(jié)合其他課程內(nèi)容，比如，數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、前端、Linux等，設(shè)計項目案例，使用Python語言進行項目開發(fā)，讓學(xué)生明白Python都能做什么，從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及主動性。

3 改革教學(xué)目標

地方本科高校提出復(fù)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，研究探索基于復(fù)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的素質(zhì)體系、知識體系和能力體系的構(gòu)建。Python的課程要利用全新的教學(xué)體系和教學(xué)模式，從而提升學(xué)生學(xué)習(xí)編程的興趣，提高程序設(shè)計課程的教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與邏輯思維能力。以前通過這門課的學(xué)習(xí)，學(xué)生只是具有用Python編寫基本程序的能力。而現(xiàn)在要求學(xué)生根據(jù)程序的功能需求，建立面向?qū)ο罂蚣?，基于常用類庫，使用Python語言編程并調(diào)試，最終實現(xiàn)程序功能。為使這門課程更具實踐性和應(yīng)用性，學(xué)生通過嚴格、規(guī)范的實踐教學(xué)，提高解決計算問題及程序設(shè)計的思維和能力。

該課程的目標是使得學(xué)生能夠理解Python的編程模式（命令式編程、函數(shù)式編程），能熟練運用Python運算符、內(nèi)置函數(shù)以及列表、元組、字典、集合等基本數(shù)據(jù)類型和相關(guān)列表推導(dǎo)式、切片等特性來解決實際問題。熟練使用正則表達式處理字符串，使得學(xué)生能夠掌握不同領(lǐng)域的Python擴展模塊并能夠解決大數(shù)據(jù)處理、圖形圖像處理、多線程編程、數(shù)據(jù)庫編程、網(wǎng)絡(luò)編程、逆向工程與軟件分析、科學(xué)計算可視化等領(lǐng)域中的實際問題。培養(yǎng)學(xué)生的代碼優(yōu)化與安全編程意識，具備高級語言程序設(shè)計能力，并能熟練應(yīng)用Python編程環(huán)境進行Python語言的編寫、編譯與調(diào)試，達到能應(yīng)用Python語言解決一般編程問題的水平和解決實際問題的能力。通過推動Python教育教學(xué)方式改革，提升Python教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效率。

2 教學(xué)內(nèi)容改革

我校Python程序設(shè)計課程共96課時，其中理論課64，實踐課時32，根據(jù)學(xué)時和學(xué)分安排，將課程內(nèi)容分為入門篇、提高篇和實戰(zhàn)篇。入門篇介紹了開發(fā)環(huán)境、基礎(chǔ)語法、數(shù)據(jù)類型和變量、內(nèi)建函數(shù)、程序結(jié)構(gòu)、函數(shù)等內(nèi)容，入門篇基本上是基礎(chǔ)知識，大部分內(nèi)容的概念和其他語言的概念相同，只是在語法和用法上有些區(qū)別，因此本部分內(nèi)容主要以學(xué)生自學(xué)為主，教師主要講解一些難以理解或者和其他語言差別較大的知識點;提高篇在基礎(chǔ)篇的基礎(chǔ)上進行了拓展和提高，主要內(nèi)容有面向?qū)ο缶幊?、網(wǎng)絡(luò)編程、數(shù)據(jù)庫編程、異常結(jié)構(gòu)處理、文件操作等，是開展一些實踐中經(jīng)常使用的高級主題的入門教學(xué)，目的是擴展學(xué)生的知識面，掌握更多實踐應(yīng)用技能;實戰(zhàn)篇主要通過七個實驗案例讓學(xué)生體會Python開發(fā)的具體流程，通過作業(yè)和練習(xí)，鍛煉學(xué)生使用Python語言解決實際問題的能力，讓學(xué)生結(jié)合案例任務(wù)加深對Python高級應(yīng)用的理解，并為理解和運用其他擴展庫的使用和開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

3 教學(xué)方法改革

3.1 微信平臺的使用

中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心第44次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》分析，截至2019年6月，我國網(wǎng)民使用手機上網(wǎng)的比例達99.1%，較去年提升0.5%，手機網(wǎng)民規(guī)模達8.47億，較2018年底增長2984萬。

經(jīng)過對2019級四個班級104名學(xué)生進行調(diào)研發(fā)現(xiàn)，擁有智能手機的學(xué)生達到100%，其中99%的學(xué)生對微信軟件使用頻率較高，因此我們可以充分使用微信平臺，實現(xiàn)課程內(nèi)容的上傳，推送和查找。課堂教學(xué)對象是全體學(xué)生，學(xué)生之間存在差異，層次參差不齊，能力略差的學(xué)生往往被忽視和無法顧及，利用微信平臺互動方式，老師可以對某個學(xué)生和某類學(xué)生進行有針對性的教學(xué)，利用課下時間提高學(xué)生的知識水平。

微信可以在后臺對用戶進行跟蹤，查看用戶對推送消息的瀏覽情況，通過瀏覽數(shù)據(jù)的統(tǒng)計了解學(xué)生的課下學(xué)習(xí)情況。保證了教學(xué)的時效性，以前學(xué)生在課下遇到的問題只能在課上請教老師，這就造成了學(xué)生遇到的問題不能及時得到解答，微信的及時溝通功能卻可以很好地解決這一問題，從而提高了教學(xué)的時效性。

3.2 MOOC平臺的使用

為了培養(yǎng)復(fù)合應(yīng)用型人才，在傳統(tǒng)教學(xué)中可結(jié)合MOOC教學(xué)模式，培養(yǎng)適應(yīng)當前時代發(fā)展的創(chuàng)新型人才，讓學(xué)生學(xué)有所用，積極探討以學(xué)生為主體、因材施教、注重個性發(fā)展的教學(xué)模式。開展傳統(tǒng)教學(xué)和基于慕課的混合式教學(xué)改革，能強化學(xué)生的深入自主的學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使其達到素質(zhì)、知識、能力協(xié)調(diào)發(fā)展的復(fù)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目的。慕課平臺能彌補傳統(tǒng)教學(xué)的不足。課上時間有限，講授結(jié)合實踐時間安排已經(jīng)很滿，這種情況下完全可以利用學(xué)生課下的時間，利用MOOC平臺進行課下學(xué)習(xí)，表現(xiàn)形式新穎生動，有些知識點的講解可以借助提前設(shè)計好的案例、錄制的多媒體影像、動畫等手段，讓學(xué)生能夠更好地理解抽象事物，引發(fā)學(xué)生濃厚興趣。MOOC的表現(xiàn)形式豐富多樣，可以將單一、枯燥的知識形象化、具體化，更加生動地展現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生耳目一新。由于MOOC獨特的優(yōu)勢，促使學(xué)生利用課余時間有效學(xué)習(xí)，擴展學(xué)生的專業(yè)和綜合知識。在MOOC瀏覽更多的學(xué)習(xí)資源，布置的作業(yè)定期上傳到MOOC平臺上，學(xué)生完成能與教師進進行及時的交流、探討。學(xué)期末可以在平臺上進行線上測試，用來查看學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3.3 泛雅平臺的應(yīng)用

在校的部分老師已經(jīng)開始嘗試應(yīng)用混合教學(xué)模式，線上教學(xué)和線下教學(xué)相結(jié)合能提高教學(xué)質(zhì)量。對于線上教學(xué)，本校老師更多使用的是學(xué)校的泛雅平臺，以泛雅平臺作為主要線上教學(xué)載體，目前全國很多院校都在用泛雅平臺進行線上教學(xué)，該平臺以研討授課、慕課授課、直播授課、錄播授課等為教學(xué)手段，以學(xué)生自學(xué)為主要學(xué)習(xí)方式。以《Python程序設(shè)計》這門課為例，在平臺上首先要建課。要有與本科目相關(guān)的教學(xué)資源，是混合式教學(xué)模式教學(xué)環(huán)節(jié)當中非常重要的一部分，適合混合式教學(xué)模式的教學(xué)資源，既要適合于教學(xué)，又能夠?qū)崿F(xiàn)資源的價值。所有的資源都是用來對學(xué)生進行服務(wù)的。本校任課教師利用泛雅平臺上的教學(xué)示范包建課或者自己創(chuàng)建課程，將課件或者視頻上傳到課程章節(jié)，并設(shè)置成任務(wù)點。每一章節(jié)教授完后可以進行章節(jié)測試，該測試可作為任務(wù)點。任課教師可以通過統(tǒng)計功能查看學(xué)生有沒有按要求完成任務(wù)，學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡會被很好的追蹤記錄。其次，形成師生互動、生生互動。教師可以很好地把握學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和課程要求給學(xué)生布置任務(wù)，根據(jù)學(xué)生的不同特點和接受能力，憑借自己的教學(xué)經(jīng)驗為學(xué)生講解知識、解決疑惑，形成師生互動。同時，結(jié)合線上學(xué)習(xí)和學(xué)生的自主學(xué)習(xí)來達到生生互動，甚至鼓勵學(xué)生通過線上與他人的互動來拓展眼界、獲得新的思路。在進行線下教學(xué)前，任課教師可以通過線上泛雅平臺提前給學(xué)生發(fā)通知，告知下次課學(xué)習(xí)的任務(wù)，學(xué)生在線上自學(xué)的基礎(chǔ)上帶著問題上課，為線下教學(xué)做好充分的準備。在線下授課時可充分使用平臺中的相關(guān)模塊，比如課堂活動中的簽到、投票、選人回答問題、搶答、隨堂練習(xí)、問卷調(diào)查、主題討論等等。教線下教學(xué)與線上的課堂活動充分結(jié)合，能調(diào)動起學(xué)生上課的積極性，改善學(xué)生的上課狀態(tài)。再次，可通過線上布置作業(yè)，作業(yè)的形式可事先設(shè)定，學(xué)生能隨時隨地的通過平臺接收或是完成作業(yè)。在泛雅平臺中還有一個重要的模塊——資料，可將重要文獻、電子圖書，學(xué)習(xí)資料放入里面，可供學(xué)生學(xué)習(xí)。最后，可設(shè)置考核權(quán)重，在成績管理里進行權(quán)重設(shè)置，通過學(xué)生使用泛雅平臺的頻率和模塊完成情況來確定考核成績，可將線上考核成績加到平時成績中。線上教學(xué)效果如何，可查看課堂報告，記錄著學(xué)生線上的情況。線上教學(xué)設(shè)計模型如表1所示。

線上教學(xué)的主要任務(wù)是任課教師根據(jù)學(xué)生的問題和泛雅平臺統(tǒng)計的數(shù)據(jù)反映的問題有重點地進行線下和線上輔導(dǎo)答疑等，結(jié)合線下教學(xué)活動，在保障教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)上完成教學(xué)任務(wù)。

3.4 混合模式教學(xué)

混合模式是為了更好地實現(xiàn)教學(xué)目標，將線下教學(xué)與在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)有機地結(jié)合起來，實現(xiàn)完整的教學(xué)過程的一種教學(xué)方式。混合教學(xué)模式從理論、資源、環(huán)境、學(xué)習(xí)方式進行有效的混合，能夠更好地為學(xué)生服務(wù)，更好的適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)特性，促進學(xué)生自主探究、合作交流，幫助其在學(xué)習(xí)的過程中獲取更好的效果。經(jīng)歷了新冠狀肺炎疫情的影響，傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)不適應(yīng)當今教學(xué)體系，采用線上和線下的混合模式教學(xué)是教學(xué)改革的必經(jīng)過程。開學(xué)初，對數(shù)學(xué)與計算機科學(xué)學(xué)院的2020級學(xué)生進行有關(guān)教學(xué)模式問卷調(diào)查，下發(fā)問卷100份，回收98份，其中有72份學(xué)生認為用混合模式更有利于教師教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)，占總份數(shù)的73.5%，26份學(xué)生還是想繼續(xù)用傳統(tǒng)模式教學(xué)，占總分數(shù)的26.5%。通過調(diào)查問卷分析，更多的學(xué)生還是更傾向于混合教學(xué)模式，是大勢所趨。

對于線上教學(xué)平臺上缺乏的不是教學(xué)資源，缺的是指導(dǎo)和監(jiān)督，引導(dǎo)教師自主實施，指導(dǎo)學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)。當前教師可以通過各種途徑（各種教學(xué)平臺、B站、微信公眾號、MOOC等）獲取自己所教學(xué)科資源，做好加工與整合，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下學(xué)生自身也可以發(fā)現(xiàn)很多優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料，但通常這些資源是零散的，缺乏一定的結(jié)構(gòu)，沒有明確任務(wù)的，資源與資源之間的關(guān)聯(lián)系不夠。任課教師做好資源的整合，在泛雅平臺上建課和線上資源準備的組織工作，為學(xué)習(xí)者提供合理的學(xué)習(xí)目標、任務(wù)及指導(dǎo)，設(shè)計課程學(xué)習(xí)任務(wù)，實現(xiàn)學(xué)生主體與教師主導(dǎo)共存。鼓勵任課教師依托網(wǎng)絡(luò)資源、媒體技術(shù)，構(gòu)建教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)雙向互動渠道開展教學(xué)。通過泛雅、微信、QQ等多平臺進行研討、交流、答疑等多種方式為服務(wù)措施，充分保證教學(xué)質(zhì)量。

要想在混合教學(xué)模式中，真正把傳統(tǒng)教學(xué)和線上學(xué)習(xí)的優(yōu)勢結(jié)合起來，充分發(fā)揮混合教學(xué)模式的作用，讓線上教學(xué)和線下教學(xué)實質(zhì)等效，首先要發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又要充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)主體的自身作用，調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性，通過案例驅(qū)動培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性。網(wǎng)絡(luò)上有很多的MOOC平臺，現(xiàn)有平臺上有很多學(xué)習(xí)資源，也有部分名校教師對其進行講評，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生可以使用MOOC或其他網(wǎng)站上的教學(xué)資源進行有針對性地學(xué)習(xí)，不必拘泥于學(xué)校網(wǎng)絡(luò)平臺有限的學(xué)習(xí)資源。網(wǎng)絡(luò)上優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源作為課堂之外學(xué)生自主學(xué)習(xí)的補充性內(nèi)容，將其融合到混合式教學(xué)之中，彌補了傳統(tǒng)教學(xué)資源不足的缺陷。學(xué)生利用線上學(xué)習(xí)，增強了對本學(xué)科學(xué)習(xí)的熱情，在學(xué)習(xí)過程中會思考與解決種種問題的，培養(yǎng)了學(xué)生在實踐中獲得知識的能力。多形式的互動能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，避免了單調(diào)的學(xué)習(xí)環(huán)境之下的枯燥乏味，拓展了學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力與交流能力。

4 考核方式的改革

傳統(tǒng)模式的成績構(gòu)成主要是總成績=平時成績10%+期中成績40%+期末成績50%。為適應(yīng)教學(xué)模式的改革，結(jié)合微信和MOOC平臺的應(yīng)用，考核的模式應(yīng)發(fā)生改變。比如利用MOOC平臺進行學(xué)習(xí)的學(xué)生，期末總成績可分為兩部分，一是基礎(chǔ)成績=平時成績10%+期中成績20%+期末成績20%，二是使用MOOC成績=線上學(xué)習(xí)10%+線上作業(yè)20%+線上測試20%。通過這種考核方式能進一步提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性。

5 結(jié)語

Python語言是由吉多？范羅蘇姆于1989年開發(fā)的一種腳本語言。將面向?qū)ο?，解釋型的計算機程序設(shè)計語言發(fā)展成為集支持命令式程序?qū)嵲O(shè)計、函數(shù)式編程、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、泛型編程等多種編程范式于一身的腳本語言。Python語言語法簡單，通過學(xué)習(xí)使學(xué)生熟練使用并能進行實際問題的程序設(shè)計，同時還要注重培養(yǎng)學(xué)生的計算機思維，能解決計算機問題。

傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)不適應(yīng)當今教學(xué)的發(fā)展，為培養(yǎng)復(fù)合應(yīng)用型人才就必須進行課程教學(xué)的改革。從教學(xué)的目的，教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)模式和考核方式上著手，在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，輔助微信和MOOC平臺的在線教學(xué)模式，能極大地擴大了課程的影響力，線上教學(xué)與線下教學(xué)相結(jié)合，也提高了課程設(shè)計的教學(xué)效率與教學(xué)質(zhì)量。

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