Python程序設計線上線下混合式課程教學體系改革研究

羅平娟 吳曉剛 李玨 葉俊

摘要：論文以Python程序設計課程為例，對線上線下混合型教學新模式體系改革進行探索和研究，在新的教學模式下驅使同學們進行課上課下全方位學習，打破教師課堂傳輸知識的單一教學模式，應用數字化教學工具進行立體動態教學。

關鍵詞：Python;線上線下;翻轉課堂;課程改革

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）17-0126-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

在新型冠狀肺炎病毒疫情期間，“利用網絡學習平臺，停課不停學”已經成為課程教學的新時代模式，線上線下混合式教學模式也是其中之一的實現手段。興義民族師范學院結合教育部的指導思想在主要基于慕課、專屬在線課程（SPOC）或其他在線課程，運用適當的數字化教學工具，結合本校實際對校內課程進行改造，安排20%～50%的教學時間實施學生線上自主學習，與線下面授有機結合開展翻轉課堂、混合式教學。

1 Python程序設計課程的建設發展歷程

在世界上近600種編程語言中只有20種熱門流行語言，其中Python 的排名從 2016 年開始就持續上升，2020年IEEE Spectrum 發布了第五屆頂級編程語言交互排行榜：Python 繼續衛冕成功，C++雄踞第二，C 語言和 Java 則分據第三和第四[1]。同時Python也在逐步進行入各高校，從目前各校開設Python課程的選課效果來看這門課非常受學生追捧。我校在2018年春學期開始在信息技術學院的三個專業班開設了Python課程作為程序設計的入門語言，因為Python語言既具有C靈活地調用計算機功能接口的能力，又有腳本語言一樣的輕松地編程，同上包含網頁爬蟲、系統編程、數據挖掘、科學計算等等[2-3]，因此，Python語言是計算機專業較好的一門程序設計入門課程深受同學們歡迎。但正是由于它豐富的內涵功能使得學生學習時感到范圍比其他課程廣泛不易把握重難點，如果是僅靠課堂時間完全不能深入進行探索，課后的學習就顯得必不可少。

2 Python程序設計教學體系改革要解決的重點問題

通過線上線下混合模式教學能培養學生應用框圖表達算法的能力，用Python基礎知識編寫簡單程序的能力，掌握面向對象的編程理論及應用能力，培養學生的實際開發能力。同時，通過線上學習還培養學生自主學習自主思考的能力，探索新知識實踐新理論的能力，翻轉課堂的應用讓學生的表達能力認知能力也得到提升。所以教學改革需要解決的重點問題有：

1）解決傳統的講授型教學方式枯燥無味不能吸引學生的注意力;

2）解決課堂時間太短不能將豐富龐大的知識點傳輸給學生的問題;

3）通過線下學習實踐解決課堂上不能提供給學生充分實戰訓練的問題;

4）解決部分學生對新課程的求知欲，拓展性進行更深層次的學習。

3 課程教學內容及組織實施情況

課程教學內容及組織實施情況如下：

課前，在雨課堂發布預習課件、視頻、資料監督學生進行線上的課前預習、交流。如圖1所示是信息技術學院18網絡工程Python程序設計—列表這個知識點的預習情況，從詳情可以看出完成預習的同學27人、已查看15人、未查看10人，同學們還可以點擊不懂的頁面、提出反饋問題、給教師留言等，增強了師生之間的互動，讓教師更好地了解課程預習情況。

課中，在進行課程重難點的講述后，可以用雨課堂彈幕的匿名功能進行教學討論，學生發送彈幕沒有了顧忌，課堂討論參與度非常高。同時可以課堂上進行隨堂測試，答案一旦提交，學生即可得知結果，且把答題最佳同學的情況進行投屏，這樣的行為刺激了學生們的好勝心，無形中同學之間展開了良性競爭。

課后，把課堂上的知識點進行實踐操作、拓展延伸：一是在雨課堂安排課堂知識點相關的客觀題和主觀題，時時監督學生課后的實訓訓練，通過雨課堂可以快速且清楚地統計出已完成作業情況，包含完成時間、數量、得分率、優秀和較差學生排名等等各類情況;二是把課堂相關的實用的更深層次的拓展內容發布在雨課堂，讓同學們課后在任務中、實踐中、需求中進行深層次的學習探索，這樣的方法比從課本上知識點的講述傳遞更具有較好的實戰效果，且在下次課堂上讓自學能力強學習更深入的同學講授重要知識點，真正做到課堂翻轉的良好效果，從要我學變成我要學，高效提高課程的實用性;三是借助國家精品在線開放課程《Python語言程序設計》（北京理工大學、嵩天、http：//www.icourse163.org/course）等課程把同學們的知識面進行擴展，培養學生進行線上自主學習的能力，達到課程改革的良好效果[4-5]。

4 課程成績評定方式

在新的教學模式改革實施后，Python程序設計課程的成績評定方式也會改掉傳統的一份試卷決定成績的計分方式，在進行線上線下混合式教學后，成績的評定也應該從多方位多角度進行統計分析。此次改革中綜合分析初步擬定：線上成績40%+學期考試成績60%（其中“線上成績”的組成：課前預習20%+課中學習60%+課后拓展20%），過后再通過實踐進行觀察分析，以形成本門課程的合理的新的成績評定方式。

5 課程資源建設及發展方向

Python程序設計線上線下混合式課程教學體系改革根據本校專業人才培養要求，結合“雨課堂”等智慧教學工具把Python程序設計語言改造為線上線下混合式課程，同時根據全國計算機等級考試二級Python考試大綱把課程的重點難點內容進行劃分，對理論部分主要進行課堂面授，對實訓部分主要進行線上學習和線下訓練，對拓展知識點部分主要進行課后線上學習交流[6]。例如現數學學院開設的“數據挖掘實用案例分析（Python 語言）”，這是一門專業性很強、實踐性很好、實用性很高的一門結合社會需求的課程。對于這樣的課程更需要開展線上線下混合式教學，同學們在課堂上進行理論知識的學習后課后的實踐操作和程序設計與專業的結合更離不開老師的指導和建議，而課程改革正好符合師生的需求。接下來，我校還會在經管學院、物理學院等部分專業開設Python語言相關的專業課程，Python以它強大豐富的功能特性慢慢滲入到各個學科領域中去，這更需要作為領頭羊的信息技術學院帶好頭、領好路，尋求實用、簡便、結合性強的新型教學方法，把Python語言作為大眾的編程語言。所以本課程在持續建設過程中還需尋求新的方向：

1）結合各專業人才培養方案改進教學切入點;

2）在進行Python語言的基礎語法學習后轉入專業相關的實用性操作;

3）結合需求增加線上實錄課程;

4）線下學生實訓課程的豐富及更新;

5）學生實踐課程翻轉課堂的應用。

6 課程評價及改革成效

通過Python程序設計線上線下混合式課程教學體系改革，在同學們之間的反響較好并且取得明顯的評價和成效：

1）拉近了師生之間的距離，不僅是課堂時間，課后的溝通學習逐步增加;

2）提升了學生的學習興趣，不僅是傳統的講授型課程，還同時進行翻轉課堂、線上線下等多種學習方式;

3）拓展了學生的學習范圍，不僅是傳統的照本宣科，進一步深入到課外各方向的探索學習;

4）改良了成績的評定，課程改革后本學科的成績評定將不限于一份試卷，課前預習、課中練習、課后實踐等等都可以納入學科的評定。

5）從傳統的一本一卷的作業考試模式推進到電子作業電子試卷，全方位實現多媒體教學、大數據教學、線上線下的混合型教學模式。

7 課程改革展望與創新

Python程序設計線上線下混合式課程教學體系改革緊扣本校辦學定位、學生情況、專業人才培養要求，結合“雨課堂”等智慧教學工具把Python程序設計語言改造為線上線下混合式課程，搭建了課外學習與課堂教學間的溝通橋梁讓課堂互動永不下線，其教學改革創新點有：

1）實現線上自學與線下面授的混合式教學;

2）實現課前、課中、課后相結合開展翻轉課堂教學;

3）激發學生學習興趣，掌握學習方法;

4）讓學生學會主動學習，探究式學習;

5）重視學習過程的評價，突出動手和創新能力。

學生在傳統教學中聽“死理論”時，沒有溫度、沒有觸感、沒有質量，這樣的課學生不愿意聽，本課題教學改革能讓手機從“低頭的工具”變成了“抬頭的利器”，這就是本課題“教材攻堅”的主要內容。

8 結論

在利用了“雨課堂”等智慧工具把Python程序設計課程從傳統的講授型教學改為線上線下混合式課程后，學生不僅從學期考試的成績上得到提升，知識面也得到擴展，理論知識能得到較好的應用。從單一的課堂教學豐富到課前課中課后的多形式全方位教學，把Python程序設計這門基礎課變成學生喜歡愛學愛用的課程，同時也為此課程以后的拓展打下了堅實的基礎。隨著大數據產業的不斷發展，Python以其豐富的強大的功能也將迅速進入各行各業，同時也將進入到高校的大部分相關專業，我們將把新課程的學習模式進行推廣，讓同學們輕松愉快學習Python編程技巧。

參考文獻：

[1] IEEE電氣電子工程師學會[EB/OL].http：//www.elecfans.com/d/user/2737486/.

[2] 姚建盛，李淑梅.Python在科學計算中的應用[J].數字技術與應用，2016（11）：76.

[3] 李俊華.基于Python的網絡爬蟲研究[J].現代信息科技，2019，3（20）：26-27，30.

[4] 徐燕妮.融入SPOC的數據結構翻轉課堂教學設計[J].福建電腦，2019，35（12）：103-105.

[5] 蔡建華，胡文心，張凌立.基于SPOC的計算機實驗教學云平臺設計與實踐[J].實驗技術與管理，2019，36（12）：197-200.

[6] 謝文廣.混合式教學模式在“Python”語言課程中的應用[J].無線互聯科技，2020，17（1）：109-110.

【通聯編輯：梁書】