面向經管專業的“計算機程序設計（Python）”課程線上教學方法與分析

劉鶴丹，杜小甫

（廈門大學嘉庚學院 信息科學與技術學院，福建 漳州 363105）

0 引 言

2020年年初，一種新型的冠狀病毒打亂了人們的生活秩序。2020年2月4日，教育部應對新型冠狀病毒感染肺炎疫情工作領導小組辦公室在教育部網站發布了《關于在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》（教高廳[2020]2號），各高校應充分利用上線的慕課和省、校兩級優質在線課程教學資源，在慕課平臺和實驗資源平臺服務支持帶動下，依托各級各類在線課程平臺、校內網絡學習空間等，積極開展線上授課和線上學習等在線教學活動，保證疫情防控期間教學進度和教學質量，實現了“停課不停教、停課不停學”[1]。中國大學MOOC、騰訊課堂、雨課堂等各大教學平臺面向高校免費提供此階段的教學資源及支持，各大高校組織任課教師制定疫情期間的線上教學方案，全國高校學生在線上開啟學習生活。

對于線上教學與學習，高校教師與學生并不陌生，目前已有3 000余門國家精品在線課程，各網絡學習平臺也與高校之間建立了合作關系，許多高校近年來正在進行線上線下混合型課程的建設。但是突然要將全國范圍內高校的課程都轉為在線學習的方式，如何讓學生迅速適應線上教學、如何有效地利用網絡教學資源、如何避免并應對線上教學可能發生的臨時狀況等，都是任課教師所面臨的難題。SPOC可以充分發揮優質資源的優勢，融合在線視頻資源、學習活動以及線下自主學習，是一種混合式的學習方式[2]。因此，本文提出了面向經管專業學生的《計算機程序設計（Python）》課程的SPOC教學方法，摸底疫情期間學生的學習環境與條件，現有的教學資源與平臺有機結合，建立“虛擬課堂”的氛圍，解決沒有計算機的學生的硬件局限性問題，既要確保教學過程順暢，又要保證教學質量；設計貼近其專業特點的教學案例，調動學習興趣，采用任務驅動[3]的學習方式，使疫情期間的學習不受影響的同時，繼續完善面向經管專業的課程建設與改革。

1 面向專業的線上教學模式及案例

1.1 融合多平臺資源的SPOC教學模式

此次疫情期間的線上教學不僅需要考慮如何有機結合多個平臺的資源，還要考慮疫情期間學生學習條件的有限性。不同的教學平臺都有自己的資源和使用特點，任課教師需要對比這些平臺提供的授課模式、互動模式、觀看模式、屏幕共享、是否支持回放、有無學習數據的記錄及統計等功能，選擇符合自己教學需要的平臺。例如，全國各高校都可以共享中國大學MOOC的慕課資源，任課教師可以根據MOOC的特性[4]，在這個平臺上結合慕課建設自己的SPOC課程。但Python程序設計語言64學時的教學過程中，上機實驗占有28學時，也是一個重要的教學環節，由于此次疫情來臨突然，有些學生家里沒有計算機，只能用手機上課，因此還需結合支持手機在線編程的教學平臺。學生每天都要在線學習多門課程，盡可能讓學生切換較少的教學平臺，如何利用好平臺功能，將平臺之間有機結合起來以提高線上學習效率，也是教師選擇教學平臺的標準之一。

為了組織并實施好此次線上教學工作，本課程所在教學單位以調查問卷的形式對學生進行了教學情況的調查以及意見征集，問卷統計了本校教師的教學平臺使用情況和學生對教學方式的效果反饋，根據調查結果，進行了相應的改進，制訂了疫情期間的教學預案。考核要求及方式也針對線上教學特點做出相應變化，加強過程考核，并強調形成性評價，具體方式見表1所列。

表1 線上教學考核方式

1.2 教學案例專業化

構建教學案例是計算機程序設計語言的教學進程中必不可少的環節，而Python語言并非其他編程語言的簡單替代，其具有自己獨特的3個明顯優勢：簡潔、高效和生態。嵩天教授提出了基于Python語言教學案例的設計新思維，教學實踐表明，程序設計教學新思維案例可以顯著提高教學效果[5]。同時，院校背景、專業特色以及學生基礎的差異也是在地方高校的具體教學當中必須要考慮的問題[6]。對于非計算機專業的學生來說，設計其專業相關的教學案例更容易激發起學生的學習興趣。計算機程序設計語言將成為其專業的輔助工具，聽懂概念很容易，但掌握并將其應用于專業問題的解決則是一個較難逾越的階段，專業相關的教學案例可以幫助學生打破這個思維上的束縛，促使學生打開思路，舉一反三。

2 面向專業的Python語言線上教學方法

2.1 融合多平臺資源的線上教學方式

疫情期間該課程的教學模式立足于本校本專業學生的實際情況，將原本64學時中36學時的理論課堂教學細化為20學時理論教學結合16學時邊講邊練的教學方式。以MOOC已有的資源為輔助，借助教學平臺進行適合學生的教學。在對例如釘釘、騰訊課堂、騰訊會議、雨課堂等各大在線教育直播平臺的功能進行學習和研討后，基于課前-課中-課后“三段式”線上教學可以達到面對面（face-to-face）[7]效果的考慮，制訂了“中國大學MOOC預習（課前）-騰訊課堂直播講授（理論內容）-騰訊課堂直播+Python123平臺（上機內容）-Python123平臺在線作業、練習、答疑、評測總結（課后）”的教學模式，以達到師生互動永不下線的效果[8]。

本課程教材為北京理工大學嵩天教授編著的《Python語言程序設計基礎（第2版）》，該教材部分電子版經作者同意已開放在高教書苑，解決了疫情期間學生沒有教材的問題。本課程以中國大學MOOC平臺上的國家精品課程“Python語言程序設計”（北京理工大學：嵩天）為源課程開展了同步SPOC課程，源課程進度稍提前于本課程教學進度，將該慕課作為本課程的預習資源，學生的慕課學習數據作為其平時成績的一部分。

在對各教學平臺功能的研討后，參考本專業學生的調查問卷結果，理論教學部分任課教師采用騰訊課堂進行直播授課，利用“簽到”功能對學生出勤進行記錄，使用“導出成員列表”功能對每位學生進出課堂時間進行監督。直播過程中可使用“畫板”功能書寫板書或對課件進行標記，利用“答題卡”實現隨堂選擇題小測驗，利用“舉手”功能進行提問或實現“旋轉課堂”，學生可在討論區實時回答問題或提問。教學實踐中發現，直播過程中任課教師會隨時選擇多種方式與學生進行互動，有利于調動學生的學習積極性，學生更能集中精力提高課堂上的學習效率。對于本課程年齡段的學生，對直播教學適應很快；對于任課教師，可通過互動隨時掌握學生的聽課情況和知識點掌握情況。由于線上教學也嚴格按照課表時間進行，為避免突發狀況影響教學，任課教師準備了騰訊會議、雨課堂等作為備用教學平臺。

對于需要邊講邊練的內容以及上機實驗部分，任課教師采用騰訊課堂與Python 123平臺結合的方式進行教學。本課程之前曾經結合Python 123平臺進行線上線下結合的方式教學，任課教師在疫情期間對該平臺的一些新的教學輔助功能進行了嘗試。需要直播講解的內容利用騰訊課堂完成后，在Python 123平臺布置上機練習，學生使用家中的計算機或者手機登錄平臺來完成。Python 123平臺提供Python線上編程的功能，解決了家中沒有計算機的同學上機實驗問題。實驗教學中，學生可隨時通過QQ、騰訊課堂的討論區或者Python 123的問答區進行提問。這兩個平臺的組合為線上教學的實驗部分提供了全方位的支持，實驗教學效果很好。

本課程的練習、作業與階段性測試都在Python 123平臺發布并完成。課前，教師在平臺創建好練習、作業或測試等類型的課程單元，完成單元內容、時間等設置；而后利用微信通知公告功能將練習、作業與測試的相關注意事項推送給學生。此次教學過程的階段性測試均為開卷測試，開啟了考試單元基于題庫的隨機組卷功能，題目主要測試知識點的應用，同時針對考試時間設置了相應的題量。階段性測試旨在學生找到尚未理解的知識點，教師通過成績可視化結果可總結出學生對各知識點的掌握情況，同時針對成績低下的學生加以督促。

2.2 面向專業的Python語言教學案例設計

對于經管專業的學生，數據處理是他們未來利用程序設計語言解決的主要問題。本課程以基本數據類型、組合數據類型、文件、爬蟲以及數據分析作為重點講解并實踐的內容，并設計了由淺入深、循序漸進的教學案例輔助教學。

此次教學設計了兩個與疫情相關的案例：各地區確診及疑似病例人數統計、外匯匯率統計分析。在案例中，對于數據類型的概念、操作得到了深刻的理解。根據教學進度的推進，分別以鍵盤輸入、數據文件、網頁的形式設置為案例中的數據來源，并在最后的程序設計作業中，加入案例的數據可視化分析內容。這兩個案例既與當前熱點問題相關，又結合了其專業特點，在實際應用當中鞏固了知識點的掌握與理解。

3 教學效果展示與分析

3.1 教學效果展示

本課程針對turtle庫的使用布置了開放型作業，學生把自己的作品發布在turtle作品展示區，如圖1所示，互相觀摩學習，展示區的點贊功能激發了學生的學習興趣和競爭意識。

圖1 Python 123平臺學生作業展示

以金融、國貿專業學生（57人）在線上課程第9周時的階段性測試成績為例，如圖2所示，成績達到80分以上人數較多，及格率為87.72%，最低分40，最高分100，平均分81.3，達到本次測試預計成績。

圖2 階段性測試成績分布

3.2 教學效果分析

本課程的教學實踐表明，將思維可視化與專業案例相結合，融合多平臺資源的線上教學方法從以下兩個方面對此次線上教學效果起到了促進作用：

（1）多個線上教學平臺有機結合，發揮各平臺功能的優勢，助力教與學。任課教師借助教學平臺可以整合現有的優質教學資源、搭建與真實課堂相似的線上課堂、設計適合不同教學內容的課程單元，并可以通過平臺的一些操作功能迅速得到教學效果的反饋，可實時對教學進行有針對性的調整。學生可以借助多種教學平臺以多種渠道獲得知識，從預習到復習，慕課視頻可以回放，課堂直播可以與老師互動，練習、作業、考試可以立即得到批改，各階段得到靈活多樣的支持。

（2）面向專業的案例設計，不僅可以激發學生的學習興趣，調動其主觀能動性，更自然地讓學生理解了理論知識如何運用于實際問題，學生也意識到這門課程對于自身專業的重要性，顯著提高了教學效果。

4 結 語

疫情期間，線上教學保證了教育系統的正常運轉。線上教學更是一場長期的教學革命[9]，在此次教學過程中，任課教師對教學方式有了更進一步的探索，采用多種方式激發學生的學習興趣，在教學的各個環節嘗試創新，制訂了多元化的教學方法，確保了疫情期間的教學效果，并可以在日后的線上線下混合式教學中結合實際情況加以借鑒。