“Python交互式程序設(shè)計導論”慕課的設(shè)計

寇曉斌++白濤++王業(yè)

摘 要 慕課作為一種新的在線課程形式，近幾年得到了廣泛的推廣和應用，將一門課程采用慕課的形式放在網(wǎng)上，其建設(shè)和運行要經(jīng)過需求分析、課程設(shè)計、文檔制作、視頻拍攝、課程設(shè)置和課程運行幾個階段。文章從課程的需求出發(fā)，對Python課程的定位、課程特點與慕課優(yōu)勢相結(jié)合、知識點劃分、項目設(shè)計、課程各部分的呈現(xiàn)形式幾方面介紹新疆農(nóng)業(yè)大學“Python交互式程序設(shè)計導論”慕課的設(shè)計。

關(guān)鍵詞 課程設(shè)計 慕課 Python程序設(shè)計

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2017.09.060

Design of "Python Interactive Programming Introduction" MOOC

KOU Xiaobin[1][3]， BAI Tao[1]， WANG Ye[2]

（[1] College of Computer and Information Engineering， Xinjiang Agricultural University， Urumqi， Xinjiang 830043；

[2] Modern Education Technology Center of Xinjiang Agricultural University， Urumqi， Xinjiang 830043；

[3] Xinjiang Education Cloud Technology and Resource Laboratory， Urumqi， Xinjiang 830043）

Abstract MOOC class as a new form of online courses has been widely promoted and applied in recent years. To putting a course in the form of a MOOC class is placed on the website， its construction and running will go through several stages of needs analysis， curriculum design， document production， video capture， the course setup and course operation. This paper focus on introduces the MOOC class design of "Python interactive programming introduction" in Xinjiang Agricultural University. It is including the positioning of the Python curriculum， the combination for curriculum characteristics and the advantages of MOOC class， the division of key knowledge， the design of the project， the presentation form of the various parts of the course.

Keywords MOOC；Python；Programming

0 課程背景

計算機公共課作為通識教育，是高等教育必不可少的一部分，近幾年隨著信息技術(shù)教育的快速發(fā)展和不斷普及，在中小學階段、甚至小學階段，文字處理軟件、數(shù)據(jù)處理軟件和幻燈片處理軟件已經(jīng)出現(xiàn)在課堂，大多數(shù)學生在進入大學學習之前就已經(jīng)具備了一定的Office知識和處理能力，如果在大學教育階段仍然給學生講授Office組件，一方面學生感覺自己以前都學習過，再學習沒有什么新鮮感，課堂對學生就沒有什么吸引力；另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的計算機公共課授課方式需要大量的計算機老師，通常都會遇到教師少，學生多的尷尬局面，因工作量巨大，教師在完成一天繁重的教學任務(wù)后，基本沒有精力再去研究教學、搞科研，長此以往擔任計算機公共課教師都會遇到職稱晉升的難題，也會造成教學質(zhì)量無法提升的問題。

針對出現(xiàn)的問題，我們先后完整學習了兩所世界一流高校計算機公共課教育教學方法，并完成了一門基于Coursera的在線課程學習，對最新的計算機公共課教學方法和公共課教學內(nèi)容都有所了解。從2014年秋季開始，新疆農(nóng)業(yè)大學計算機公共課進行了全新的改革。在新疆農(nóng)業(yè)大學校園網(wǎng)內(nèi)部署和搭建了西北地區(qū)首個基于EDX的新農(nóng)慕課平臺，用“Python交互式程序設(shè)計導論”課程替換了原有的“計算機文化基礎(chǔ)”課程，拍攝了全程教學視頻，采用在線慕課課程的形式代替了原有大合堂理論課，自編教材一部并于2015年出版。

“Python程序設(shè)計導論”是一門程序設(shè)計語言的入門課程，完全針對零起點的學生，適用于專業(yè)和非專業(yè)學生。教學目標是通過項目驅(qū)動，了解計算機的基本工作原理，掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本概念、方法、Python的基本語法、調(diào)試方法，學會搭建和使用集成開發(fā)環(huán)境；課程內(nèi)容包括程序設(shè)計基礎(chǔ)知識、數(shù)據(jù)的表示和基本運算、函數(shù)及邏輯表達式、各類交互式應用程序的使用、類與對象、文件I/O和異常處理等；主要教學活動包括教學視頻的觀看、實驗、小測驗、項目、期中考試、期末考試，另外還有答疑和討論環(huán)節(jié)。通過課程的學習可以掌握世界上最為流行的Python語言，培養(yǎng)和提升學生計算思維能力，汲取受用終身的理念和方法。

1 Python慕課的需求與定位

針對新疆農(nóng)業(yè)大學目前計算機公共課開設(shè)情況和課程需求，對慕課建設(shè)的需求和定位做了分析，只有明確了課程的需求和定位，才能開發(fā)出適合學生學習的課程。endprint

在新農(nóng)慕課平臺上建設(shè)“Python交互式程序設(shè)計導論”是為了教師和學生兩方面需求：計算機公共課是面向全校學生必修的通識教育，面對學生人數(shù)多，師資有限的情況，利用慕課的形式，可以將老師從大量理論課堂解放出來，有更多的時間和精力從事教學研究和科學研究工作；學生作為學習的主體，希望得到優(yōu)質(zhì)、高效、先進、前沿、新穎的教學資源和教學方法，慕課一方面可以不限時間、不限地點，只要有網(wǎng)絡(luò)的地方就可以進行視頻學習，另一方面為混合式教學、翻轉(zhuǎn)課堂和微課堂等豐富多樣的教學形式提供在線學習資源，滿足學生學習的需求。

本課程移植了美國萊斯大學的“Python交互編程入門”課程的全部內(nèi)容及要求，學時數(shù)和作業(yè)量都是按照一門完整的程序設(shè)計語言制定。通過同學們提前在線學習內(nèi)容的方式，在線課堂就可以針對性、深入講解和討論重難點問題，可以在一定程度上解決學生被動聽課、對內(nèi)容理解不透徹、課堂學時不夠等問題。

2 Python課程的特點與慕課的優(yōu)勢

慕課的優(yōu)勢在于不受時間和空間的限制，學生可以在任何時間、任何地點，只要有網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境就可以進行視頻的學習并且可以重復多次，可以進行小測驗的答題。充分利用現(xiàn)代科學技術(shù)優(yōu)勢來滿足學習需求。雖然Python交互式程序設(shè)計導論是針對零基礎(chǔ)、零起點學生開設(shè)的程序設(shè)計入門課程，但又是完整講授Python和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的課程，完成課程學習后學生已基本具備程序設(shè)計能力。

慕課的特點在于學習者可以在自己方便的任何時間、地點進行學習，對不懂的地方可以在線隨時復習學過的內(nèi)容，控制好自己學習的節(jié)奏，相比傳統(tǒng)講授方式，通常都是合班課，人數(shù)多，在開發(fā)環(huán)境中演示程序的編寫和調(diào)試是不可避免的，可能就會造成后排學生看不清，也可能程序設(shè)計步驟太多，不是所有的人能同步跟上老師的解節(jié)奏，課堂上只能聽一次，學不會或者忘記了只能自己想辦法，通過慕課的形式，這些問題都迎刃而解。

慕課的另外一個特點是講授的內(nèi)容以項目為驅(qū)動，按照不同的知識點劃分成小段，每個視頻內(nèi)容控制在十分鐘左右，內(nèi)容涉及程序編寫和調(diào)試過程，能夠保證學習者高效的學習效率。與頻內(nèi)容對應的有小測驗，可以復習鞏固，線下有實驗老師指導實驗、答疑，在規(guī)定的時間內(nèi)完成小測驗和項目，項目提交后由教師和多名同學互評給出項目的最終成績。通過論壇和微信群的方式進行討論和答疑，及時解決出現(xiàn)的問題。[1-2]

3 內(nèi)容與知識點的劃分

首先視頻的時長都控制在10分鐘左右，將原本50分鐘課堂內(nèi)容劃分成若干片段，拋棄了以往課堂現(xiàn)從語法講解開始，逐步深入的方式，而是以項目驅(qū)動的方式，圍繞項目講授知識點，所有內(nèi)容為項目服務(wù)，當完成所有內(nèi)容的學習之后，完成對應的項目基本就沒有什么問題，對于課程結(jié)構(gòu)設(shè)計上紀要切分成小段，又要體現(xiàn)各段間的關(guān)系和學習邏輯。在“Python交互式程序設(shè)計導論”課程中，設(shè)計的項目都是由易到難、由簡單到復雜，項目所包含的知識點也是由少到多，循序漸進，對于零起點的初學者來說，從一開始的一竅不通到逐漸精通，學習也越來越有興趣。[3-4]

4 呈現(xiàn)方式

“Python交互式程序設(shè)計導論”采用錄課室的方式講解，錄屏與人像穿插。重點的語法會用ppt講解，重點程序采用錄屏和人像畫中畫形式呈現(xiàn)，考慮到語速和吐字等因素配有中文字幕，保證每種形式時間不會過長，否則學生會引起視覺疲勞。課后練習分為小測驗和小項目兩種形式：小測驗主要以單選、多選、判斷和填空為主，在線作答，系統(tǒng)直接打分；小項目是學生線下完成，在規(guī)定時間內(nèi)提交，只有提交后，教師和同學才能進行評價。通過教師批改和學生互評得到最終成績。一方面對內(nèi)容進行了鞏固，另一方面也可以學習到其他同學的優(yōu)點。[5-6]

5 結(jié)束語

課程設(shè)計是籌建一門課和實施課程重要的第一步，慕課形式是當前國際上比較流行、新穎的一種在線教育形式，對于采用慕課形式授課的課程，設(shè)計就顯得尤為重要。本文介紹了基于新農(nóng)慕課平臺設(shè)計的“Python交互式程序設(shè)計導論”這門課程，分析當前計算機公共課的現(xiàn)狀和趨勢，結(jié)合新疆農(nóng)業(yè)大學計算機公共課教師和學生的具體情況，選用了當前最為流行的Python程序設(shè)計語言作為研究對象，設(shè)計和制定了符合自己學校實際情況的課程建設(shè)方案，為課程后續(xù)的規(guī)劃、拍攝、運行奠定了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1] 鄭莉.“C++語言程序設(shè)計”慕課的設(shè)計[J].計算機教育，2015（23）：120-122.

[2] 楊義，黃艷玲，宋一蓓，孫群，肖蕾.慕課在通識課程建設(shè)中的應用研究[J].成都中醫(yī)藥大學學報（教育科學版），2017（1）：55-56.

[3] 劉海梅，李軍.慕課助力高校計算機課程教學模式的革新研究[J].信息與電腦（理論版），2017（1）：217-218，233.

[4] 李青，劉娜.MOOC中教學視頻的設(shè)計及制作方法——基于Coursera及edX平臺課程的實證研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2016（7）：64-70.

[5] 鐘明霞.基于慕課的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式研究與實踐[J].計算機時代，2015（10）：46-47，50.

[6] 李愛華，趙小忠.高校慕課建設(shè)存在的問題及改進建議[J].沈陽工程學院學報（社會科學版），2017（1）：109-112，135.endprint