摘要：隨著新工科專業(yè)的誕生，新工科建設(shè)也被積極推進(jìn)，給高校新工科專業(yè)建設(shè)提出了更高的要求。文章以Python程序設(shè)計(jì)課程為例，緊抓程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)過程關(guān)鍵要素，對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行研究設(shè)計(jì)，同時(shí)結(jié)合專業(yè)課程特點(diǎn)及社會(huì)時(shí)政，以滿足社會(huì)及行業(yè)需求為目標(biāo)，深入了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并靈活調(diào)整教學(xué)過程，旨在培養(yǎng)具有實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、高素質(zhì)、復(fù)合型的新工科人才。

關(guān)鍵詞：Python程序設(shè)計(jì)；教學(xué)方法；新工科人才

高校程序設(shè)計(jì)類課程是跨入新工科信息技術(shù)行業(yè)的基礎(chǔ)課程，涉及范圍廣，應(yīng)用面向機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能、圖形處理、網(wǎng)絡(luò)編程等領(lǐng)域。因此，考慮程序設(shè)計(jì)類課程的教學(xué)特點(diǎn)，教師應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注該類課程的教學(xué)方式、自身的教學(xué)能力、課堂的教學(xué)形式等。 本文以Python程序設(shè)計(jì)課程為例，對(duì)該課程的教學(xué)過程進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。

一、程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)過程關(guān)鍵要素分析

在程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)過程中，為確保學(xué)生能夠有效掌握編程技能，教師必須將教學(xué)內(nèi)容融入實(shí)際應(yīng)用場景，豐富實(shí)踐環(huán)節(jié)，呈現(xiàn)多種實(shí)踐形式。因此，教師要不斷提高教學(xué)能力，創(chuàng)新教學(xué)過程，根據(jù)程序設(shè)計(jì)類課程的教學(xué)特點(diǎn)，分析該類課程教學(xué)過程中的關(guān)鍵要素。

（一）教學(xué)方法

傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要有講授法、練習(xí)法、直觀演示法、討論法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法等線下教學(xué)方法，為了滿足不同教學(xué)情景，還衍生出現(xiàn)場教學(xué)、過程教學(xué)、主題教學(xué)、情景教學(xué)等教學(xué)方法。程序設(shè)計(jì)類課程注重實(shí)踐，不僅要求教學(xué)過程做到理實(shí)一體化，還要求教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及課程時(shí)長，合理地運(yùn)用教學(xué)方法。教師針對(duì)性使用教學(xué)方法能夠提高教學(xué)質(zhì)量，保障教學(xué)效果，從而達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

（二）教學(xué)形式

由于現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，線上教學(xué)形式也越來越豐富，“中國大學(xué)MOOC”“智慧樹”“雨課堂”“超星”等線上教學(xué)平臺(tái)不斷涌現(xiàn)，為各類專業(yè)課程提供了豐富的教學(xué)資源。同時(shí)，線上教學(xué)與線下教學(xué)的混合使用，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。但是，線下教學(xué)具有不可替代的重要性，師生之間面對(duì)面的交流和互動(dòng)能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，營造良好的課堂氛圍。合理地選擇教學(xué)形式能夠達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果，常見的線下教學(xué)形式有分組討論、學(xué)生互動(dòng)、提問式等，教師可以根據(jù)實(shí)際情況單一使用或組合使用。

（三）教學(xué)能力

任何課程都需要教師具備“教”的能力，而程序設(shè)計(jì)類課程對(duì)教師“教”的能力要求更高。教師不僅需要在專業(yè)課程上做到知識(shí)深入、技能精湛，還需要深入行業(yè)領(lǐng)域，挖掘行業(yè)潛在優(yōu)勢，了解行業(yè)發(fā)展前景，為學(xué)生提供準(zhǔn)確的專業(yè)發(fā)展方向。在日常生活中，教師要時(shí)刻保持提高專業(yè)技能、關(guān)注社會(huì)時(shí)事和行業(yè)資訊的習(xí)慣。由于計(jì)算機(jī)行業(yè)技術(shù)發(fā)展迅速，為了提高對(duì)行業(yè)領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)變化的敏銳性，教師應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，不斷學(xué)習(xí)、精進(jìn)，學(xué)校也應(yīng)加強(qiáng)和鼓勵(lì)教師參與行業(yè)各項(xiàng)培訓(xùn)和學(xué)術(shù)交流會(huì)議。

二、Python程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)過程研究

Python程序設(shè)計(jì)課程是高校工科類專業(yè)的重要課程，屬于高級(jí)計(jì)算機(jī)語言。由于其具備易學(xué)易用、開源等特點(diǎn)，使得它的使用涉及信息行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，各高校也十分重視培養(yǎng)該領(lǐng)域的人才，并不斷加強(qiáng)此課程的課程建設(shè)。因此，筆者通過分析程序設(shè)計(jì)類課程的關(guān)鍵要素，得出程序設(shè)計(jì)類課程在教學(xué)過程中重要的四個(gè)要素是教學(xué)方法、教學(xué)形式、教學(xué)能力和教學(xué)體系。

下面，筆者以Python程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)過程為例進(jìn)行研究，內(nèi)容選取Python程序設(shè)計(jì)課程中的程序語句，該教學(xué)過程以學(xué)生為主體，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及學(xué)習(xí)背景，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力進(jìn)行劃分并設(shè)計(jì)教學(xué)過程。除了四個(gè)重要要素之外，教學(xué)資源的選擇、教學(xué)平臺(tái)的高效使用、教學(xué)評(píng)價(jià)的綜合反饋也是提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段。

（一）教學(xué)方法，因材施教

Python程序設(shè)計(jì)課程具有交互性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)操作能力也有一定要求，所以教師在設(shè)計(jì)教學(xué)方法時(shí)需要綜合考慮學(xué)情及課程特點(diǎn)。教學(xué)方法的設(shè)計(jì)依托于教學(xué)目標(biāo)，而好的教學(xué)目標(biāo)包含核心素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng)、課程標(biāo)準(zhǔn)、課程資源、課堂目標(biāo)和學(xué)習(xí)目標(biāo)。好的教學(xué)方法應(yīng)從學(xué)生的角度分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，從內(nèi)容的角度安排課程的教學(xué)階段，從實(shí)踐的角度設(shè)計(jì)課堂的教學(xué)活動(dòng)，從教師的角度做到有效的課堂引導(dǎo)。

分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況時(shí)，教師應(yīng)考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)起點(diǎn)，以及學(xué)習(xí)過程存在的問題。

1.學(xué)習(xí)起點(diǎn)

根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，教師將學(xué)生分為A、B、C、D四個(gè)小組。針對(duì)A組學(xué)生，教師講解知識(shí)點(diǎn)后直接分配實(shí)踐任務(wù)；針對(duì)B組學(xué)生，教師講解知識(shí)點(diǎn)后進(jìn)行案例引導(dǎo)，接著分配實(shí)踐任務(wù)；針對(duì)C組學(xué)生，教師先講解知識(shí)點(diǎn)，接著進(jìn)行案例教學(xué)，再進(jìn)行實(shí)踐任務(wù)引導(dǎo)；針對(duì)D組學(xué)生，教師全程參與知識(shí)點(diǎn)講解、案例教學(xué)、任務(wù)實(shí)現(xiàn)等環(huán)節(jié)。

2.學(xué)習(xí)過程存在的問題

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會(huì)遇到各種學(xué)習(xí)障礙。針對(duì)畏難情緒高的學(xué)生，教師要予以寬慰；針對(duì)自制力差的學(xué)生，教師要采取適當(dāng)且合理的強(qiáng)制教學(xué)手段，幫助學(xué)生提高自制力；針對(duì)注意力不集中的學(xué)生，教師要適當(dāng)安排課堂活動(dòng)，吸引學(xué)生的注意力；針對(duì)課程學(xué)習(xí)興趣不高的學(xué)生，教師要在教學(xué)內(nèi)容中設(shè)計(jì)興趣點(diǎn)，如讓學(xué)生思考生活中有哪些現(xiàn)象可以類比于程序語句。

在教學(xué)內(nèi)容上，教師要綜合考慮教學(xué)時(shí)長，通過項(xiàng)目化教學(xué)制作授課計(jì)劃，設(shè)計(jì)教學(xué)框架，整合有效知識(shí)點(diǎn)，增加教學(xué)案例并進(jìn)行演示，設(shè)計(jì)難度適中的實(shí)踐項(xiàng)目，合理安排教學(xué)進(jìn)程。為增強(qiáng)實(shí)踐效果，教師需要設(shè)計(jì)邏輯清晰的項(xiàng)目方案，通過討論、提問、引導(dǎo)、查閱資料等方式豐富課堂教學(xué)活動(dòng)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。在課前，教師設(shè)計(jì)教案，制作課件，高效安排教學(xué)進(jìn)程，做到有效的課堂引導(dǎo)，達(dá)到活動(dòng)豐富、學(xué)習(xí)效果較好的目的。例如，程序語句中包含分支語句、循環(huán)語句、異常語句等，是Python程序設(shè)計(jì)課程中控制程序執(zhí)行順序的重要語句結(jié)構(gòu)。在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容之前，學(xué)生已經(jīng)了解了程序如何開發(fā)和編寫，掌握了基本的數(shù)據(jù)類型，接下來他們需要設(shè)計(jì)能夠有規(guī)律處理不同數(shù)據(jù)的語句結(jié)構(gòu)。因此，教師可以引入實(shí)際項(xiàng)目，如判斷水仙花數(shù)，通過循環(huán)語句輸入數(shù)值，通過分支語句在內(nèi)部進(jìn)行判斷，用異常語句來處理不確定的語句，最終做到有效應(yīng)用語句結(jié)構(gòu)處理不同類型數(shù)據(jù)，得到準(zhǔn)確的結(jié)果。

（二）教學(xué)形式，豐富多樣

當(dāng)前，高校的教學(xué)形式多種多樣，如講授法、討論法、演示法、實(shí)踐練習(xí)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法等。教師有效組合這些教學(xué)形式，不僅能夠體現(xiàn)教學(xué)活動(dòng)的豐富性和多元性，還能夠提高學(xué)生的實(shí)踐和思考能力。例如，在水仙花項(xiàng)目中，一組學(xué)生完成循環(huán)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，一組學(xué)生完成判斷結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，另外一組學(xué)生完成異常語句的設(shè)計(jì)，最后整合在一起形成完整的項(xiàng)目。教師還應(yīng)針對(duì)學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中出現(xiàn)的問題與學(xué)生互動(dòng)，以幫助學(xué)生解決問題為目的，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行線上線下討論，以此營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生深度思考的能力，讓學(xué)生真正做到理實(shí)一體化。

（三）教學(xué)能力，高效卓越

教師的教學(xué)能力直接決定了課程的教學(xué)質(zhì)量，學(xué)校應(yīng)重視培養(yǎng)教師的教學(xué)能力。教學(xué)能力不僅體現(xiàn)在教師的專業(yè)技能、教學(xué)方法上，還體現(xiàn)在教師對(duì)學(xué)生學(xué)情、性格特點(diǎn)的洞察上，能夠動(dòng)態(tài)地預(yù)測學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展情況。而教師在課堂上表現(xiàn)出的表達(dá)能力、溝通能力、組織能力、觀察能力也很重要，這些會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)心態(tài)，決定最終的教學(xué)效果。下面，筆者把教學(xué)能力分為專業(yè)技能和認(rèn)識(shí)技能兩個(gè)方面進(jìn)行討論。

專業(yè)技能是指教師具備的專業(yè)知識(shí)，以及能夠直接教給學(xué)生的專業(yè)技術(shù)。首先，學(xué)校需要為教師提供培訓(xùn)和學(xué)習(xí)的平臺(tái)，鼓勵(lì)教師參加技能競賽，并給予經(jīng)費(fèi)支持。其次，教師需要養(yǎng)成主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)和習(xí)慣，注重思考，與專業(yè)技能經(jīng)驗(yàn)豐富的行業(yè)人才交流，不斷提高專業(yè)技能，并能夠?qū)⒅R(shí)點(diǎn)高效地教授給學(xué)生。

認(rèn)識(shí)技能是指教師能夠認(rèn)識(shí)到建立有效溝通的重要性，以及有效組織、管理學(xué)生的意義。要想提高認(rèn)識(shí)技能，教師應(yīng)多注意觀察，訓(xùn)練思維邏輯，保持閱讀和學(xué)習(xí)的習(xí)慣，堅(jiān)持正確交流的原則，深入學(xué)生群體，關(guān)注學(xué)生需求，與學(xué)生保持良好的師生關(guān)系，定期進(jìn)行總結(jié)調(diào)整，并通過以身作則的方式影響學(xué)生，幫助學(xué)生培養(yǎng)學(xué)習(xí)意識(shí)和習(xí)慣。

（四）教學(xué)體系，嚴(yán)謹(jǐn)獨(dú)特

本文中所涵蓋的教學(xué)體系包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)評(píng)價(jià)。首先，教師要明確學(xué)生在完成Python程序設(shè)計(jì)課程或特定學(xué)習(xí)階段后應(yīng)達(dá)到的技能目標(biāo)，注重培養(yǎng)學(xué)生解決項(xiàng)目中實(shí)際問題的能力、創(chuàng)新思維能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。其次，教師設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容不僅要涵蓋所教基礎(chǔ)知識(shí)，還要使內(nèi)容之間具有系統(tǒng)性和邏輯性，良好銜接Python程序設(shè)計(jì)課程與其他專業(yè)課程，形成一個(gè)連貫的知識(shí)體系，在實(shí)踐環(huán)節(jié)用Python相關(guān)行企業(yè)中常見的實(shí)際項(xiàng)目案例，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。再次，教師根據(jù)實(shí)際課堂教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容選擇合適的教學(xué)方法，主要采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，增加實(shí)踐課程的比重，讓學(xué)生在完成數(shù)據(jù)分析等項(xiàng)目的過程中掌握知識(shí)和技能，將線上線下混合教學(xué)貫穿教學(xué)全過程，利用在線課程平臺(tái)提供更多學(xué)習(xí)資源和互動(dòng)交流。最后，教師評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和教師的教學(xué)效果，主要采用多元化評(píng)價(jià)方式，包括項(xiàng)目成果評(píng)估、課堂表現(xiàn)、小組作業(yè)、課程考試等，同時(shí)針對(duì)知識(shí)點(diǎn)運(yùn)用情況，在教學(xué)過程中引入過程性評(píng)價(jià)，以便及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。

三、總結(jié)

為了滿足新工科背景下的育人要求，本文分析程序設(shè)計(jì)類課程的教學(xué)特點(diǎn)，總結(jié)程序設(shè)計(jì)類課程建設(shè)的關(guān)鍵要素，接著以Python程序設(shè)計(jì)課程為例，對(duì)該課程教學(xué)過程進(jìn)行研究。研究分為四個(gè)部分，分別為教學(xué)方法、教學(xué)形式、教學(xué)能力、教學(xué)體系。在教學(xué)方法方面，筆者主要從學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、課程內(nèi)容安排、課堂實(shí)踐活動(dòng)、教師課堂引導(dǎo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣及風(fēng)格、學(xué)習(xí)過程存在的問題，將學(xué)生分等級(jí)進(jìn)行教學(xué)引導(dǎo)；在教學(xué)形式方面，設(shè)計(jì)以小組為單位的組合教學(xué)形式；在教學(xué)能力方面，要求教師提高專業(yè)技能和認(rèn)識(shí)技能；在教學(xué)體系方面，圍繞教材的選擇、教學(xué)平臺(tái)的使用、教學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果的設(shè)計(jì)三個(gè)方面進(jìn)行闡述。本文的研究內(nèi)容能夠鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生主動(dòng)思考能力和實(shí)踐能力，為各高校程序設(shè)計(jì)類課程提供有效的理論支持。

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基金項(xiàng)目：陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院“Python應(yīng)用開發(fā)課程思政示范課程研究與實(shí)踐”，項(xiàng)目編號(hào)：XKS2310。

（作者單位：陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院）