摘要：為滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，本文分析了Python程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)現(xiàn)狀以及行業(yè)要求，并提出了基于5E教學(xué)模式的課程教學(xué)實(shí)施方案。根據(jù)高職學(xué)生的學(xué)情特點(diǎn)和崗位需求，文章對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)，吸引學(xué)生注意力，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；增加遷移學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，鍛煉學(xué)生自主探究能力；引入企業(yè)考核評(píng)價(jià)模式，增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，以滿足企業(yè)用人標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：5E教學(xué)模式；Python程序設(shè)計(jì)；物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)

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

文章編號(hào)：1009-3044（2024）19-0168-03

0 引言

作為信息科技產(chǎn)業(yè)的第三次革命，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅猛。Python作為一種功能強(qiáng)大、易上手、類庫(kù)豐富、跨平臺(tái)的編程語(yǔ)言，在物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸以及智能化管理等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，如何提升學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效果，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)，成為廣大一線教師需要面對(duì)的問(wèn)題。目前，一些一線教師仍采用“講授+練習(xí)”為主的教學(xué)設(shè)計(jì)模式，這種教學(xué)模式雖有利于組織和監(jiān)控課堂教學(xué)活動(dòng)，增進(jìn)師生間的情感交流，但忽視了學(xué)生的主體作用，導(dǎo)致學(xué)生多處于被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài)，缺乏提問(wèn)和逆向、發(fā)散思維的意愿。

為改善課堂教學(xué)效果，近年來(lái)教學(xué)改革和理論不斷得到深化，許多新的教學(xué)模式被提出，如ADDIE、BOPPS、OBE等。ADDIE教學(xué)模式基于分析、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、實(shí)施和評(píng)估5個(gè)步驟進(jìn)行教學(xué)，雖能將整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程整合，利于分析和理解教學(xué)目標(biāo)，但在實(shí)際應(yīng)用中容易忽視學(xué)習(xí)者自身的需求和目標(biāo)[1]。BOPPS教學(xué)模式采用互動(dòng)式教學(xué)，將課堂劃分為6個(gè)階段（導(dǎo)言、學(xué)習(xí)目標(biāo)、前測(cè)、參與式學(xué)習(xí)、后測(cè)和總結(jié)），注重學(xué)生的參與度和反饋，能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)生思維和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，但對(duì)教學(xué)設(shè)備和學(xué)生的自主參與度要求較高[2]。OBE教學(xué)模式基于成果導(dǎo)向，遵循重點(diǎn)明確、機(jī)會(huì)擴(kuò)展、高期望值、向下設(shè)計(jì)等原則，以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。然而，該模式在課堂中難以把握高期望值原則，且難以界定可評(píng)測(cè)的學(xué)習(xí)成果[3]。相較之下，5E教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生的探索和參與，以學(xué)生為中心，對(duì)教學(xué)設(shè)備和學(xué)生能力要求不高，且具備完善的評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)。

1 5E 教學(xué)模式探究

5E教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師的角色是引導(dǎo)者[4]，其各環(huán)節(jié)如圖1所示。

吸引環(huán)節(jié)：教師依據(jù)學(xué)生學(xué)情結(jié)合日常生活情節(jié)，通過(guò)情景創(chuàng)設(shè)，利用認(rèn)知沖突激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的Python課程，作為理實(shí)一體化課程，通過(guò)實(shí)際操作案例最能吸引學(xué)生。

探究環(huán)節(jié)：教師通過(guò)對(duì)問(wèn)題的解讀，引導(dǎo)學(xué)生自主或小組探究。此環(huán)節(jié)是整個(gè)教學(xué)模式的核心，關(guān)鍵在于鼓勵(lì)學(xué)生自主探索，完成探究任務(wù)。

解釋環(huán)節(jié)：學(xué)生分享探究階段的學(xué)習(xí)成果，教師作為聆聽(tīng)者和點(diǎn)評(píng)者，對(duì)學(xué)生呈現(xiàn)出的結(jié)果進(jìn)行講解和點(diǎn)評(píng)，糾正學(xué)生的認(rèn)知偏差，并提供規(guī)范化解釋。

Python課程的豐富類庫(kù)便于教師采用動(dòng)畫、視頻等工具幫助學(xué)生加深理解。

遷移環(huán)節(jié)：教師設(shè)置新的相關(guān)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用已學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題，以擴(kuò)充學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)體系，提升自主解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力。

評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)：貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程，作為教師教學(xué)實(shí)施和學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評(píng)判依據(jù)。評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)可采用學(xué)生自評(píng)、互評(píng)與教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式。

2 5E 教學(xué)模式在Python 程序設(shè)計(jì)課程中的實(shí)施策略

Python程序設(shè)計(jì)課程作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)必修課，對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)如表1所示。

在當(dāng)前的課堂教學(xué)過(guò)程中，Python程序設(shè)計(jì)課程仍存在以下問(wèn)題[5]：1） 學(xué)生自主環(huán)境安裝設(shè)置、代碼優(yōu)化、調(diào)試等能力不足；2） 教師過(guò)于注重理論知識(shí)傳授，而忽略學(xué)生實(shí)際編程能力和作品產(chǎn)出的培養(yǎng)；3） 教學(xué)缺乏個(gè)性化指導(dǎo)；4） 實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)不夠強(qiáng)。5E教學(xué)模式以學(xué)生為主體，注重學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作，能有效地解決以上問(wèn)題。本文以人臉動(dòng)漫化案例為例，詳細(xì)介紹5E 教學(xué)模式在課堂中的具體實(shí)施流程。

2.1 吸引環(huán)節(jié)

教師活動(dòng)：對(duì)課標(biāo)、教材、學(xué)情、教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)重難點(diǎn)進(jìn)行深入分析，確定人臉動(dòng)漫化教學(xué)案例以及相應(yīng)的教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布學(xué)習(xí)資源，使學(xué)生提前了解課堂教學(xué)內(nèi)容和重難點(diǎn)。案例情景：人臉動(dòng)漫化的實(shí)現(xiàn)原理是什么？

學(xué)生活動(dòng)：參與案例情景討論，進(jìn)行小組討論，共同思考人臉動(dòng)漫化的實(shí)現(xiàn)原理，并整理觀點(diǎn)進(jìn)行發(fā)言。

2.2 探究環(huán)節(jié)

教師活動(dòng)：演示人臉動(dòng)漫化的實(shí)現(xiàn)流程，對(duì)使用的第三方庫(kù)進(jìn)行詳細(xì)介紹，并引導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布的資料進(jìn)行自主探究。同時(shí)，設(shè)置明確的任務(wù)。任務(wù)要求：繪制人臉動(dòng)漫化實(shí)現(xiàn)流程圖。

學(xué)生活動(dòng)：利用網(wǎng)絡(luò)資源和其他相關(guān)教學(xué)資源，查找相關(guān)內(nèi)容，通過(guò)小組討論進(jìn)行問(wèn)題探究，分工合作整理和記錄探究過(guò)程中的數(shù)據(jù)，并繪制流程圖。

2.3 解釋環(huán)節(jié)

教師活動(dòng)：鼓勵(lì)小組代表上臺(tái)講解其探究的內(nèi)容，并對(duì)講解的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià)。接著，對(duì)如圖2所示的人臉動(dòng)漫化實(shí)現(xiàn)流程進(jìn)行詳細(xì)的講解，對(duì)涉及的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行演示，并設(shè)置新的任務(wù)。任務(wù)要求：使用Python語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)人臉動(dòng)漫化功能。

學(xué)生活動(dòng)：小組代表上臺(tái)講解探究結(jié)果，其他學(xué)生認(rèn)真聆聽(tīng)并記錄其他小組的發(fā)言內(nèi)容。根據(jù)教師的總結(jié)和評(píng)價(jià)，對(duì)本小組的探究?jī)?nèi)容進(jìn)行修改和規(guī)范。然后，在pycharm等集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中開(kāi)展Python 程序代碼的編寫。

2.4 遷移環(huán)節(jié)

教師活動(dòng)：在成功實(shí)現(xiàn)人臉動(dòng)漫化的基礎(chǔ)上，結(jié)合生活場(chǎng)景，引導(dǎo)學(xué)生思考如何為動(dòng)漫化人物添加口罩，并提供相應(yīng)的技術(shù)提示。

學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)教師的引導(dǎo)和提示，進(jìn)行自主探究，對(duì)現(xiàn)學(xué)知識(shí)進(jìn)行擴(kuò)展應(yīng)用。最后，編寫Python程序以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。

2.5 評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)

教師活動(dòng)：引入企業(yè)考核評(píng)價(jià)模式，依據(jù)學(xué)生的具體表現(xiàn)在各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行評(píng)價(jià)打分，實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

學(xué)生活動(dòng)：聽(tīng)取教師的評(píng)價(jià)反饋，并進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和小組互評(píng)。

3 教學(xué)效果分析

為檢驗(yàn)5E教學(xué)模式在Python程序設(shè)計(jì)課程中的教學(xué)應(yīng)用效果，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)兩個(gè)班的學(xué)生分別采用5E教學(xué)模式和傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行授課，并最后在學(xué)習(xí)通統(tǒng)計(jì)兩個(gè)班的期末成績(jī)分布，分別如表2和表3所示。

從表2和表3的結(jié)果可以看出，相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式，5E教學(xué)模式下學(xué)生更容易獲得高分。主要原因是5E教學(xué)模式中的“吸引”環(huán)節(jié)能夠有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，使學(xué)生更容易進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)的狀態(tài)，從而提高課堂參與度；“探究”環(huán)節(jié)通過(guò)組織學(xué)生進(jìn)行小組討論和自主思考，有效提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力；“解釋”環(huán)節(jié)則幫助學(xué)生快速理解和掌握課堂知識(shí)；“遷移”環(huán)節(jié)則對(duì)課堂知識(shí)進(jìn)行了鞏固和擴(kuò)展，進(jìn)一步加深了學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的理解。

4 結(jié)束語(yǔ)

本研究旨在探究5E教學(xué)模式在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的Python課程中的教學(xué)效果。通過(guò)采用“吸引”“探究”“解釋”“遷移”和“評(píng)價(jià)”五個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，相較于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，5E教學(xué)模式能夠顯著提升學(xué)生的期末成績(jī)，并有效達(dá)到課程培養(yǎng)要求。

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