以職業(yè)需求為導向的Python程序設計教學改革研究

張雪蓮

摘? 要： 大數(shù)據(jù)時代，Python開發(fā)人才的需求量大，而本校相關(guān)專業(yè)學生卻面臨就業(yè)難的問題。針對人才供求結(jié)構(gòu)失衡的現(xiàn)狀，結(jié)合市場職業(yè)需求，深入剖析了目前錦江學院Python程序設計教學中存在的問題，進而提出課程改革思路。即：整合“線上線下混合式”理論教學與“梯度遞進”的實踐教學，探索出多元化“以考促學，以評提質(zhì)”的考評體系，以培養(yǎng)適應市場需求的專業(yè)人才。

關(guān)鍵詞： 職業(yè)需求導向; Python教學; 實踐教學; 課程改革

中圖分類號：TP3-0? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：1006-8228（2022）03-86-03

Abstract： In the era of big data， the market has an increasing need for Python development talents， but the students of relevant specialties in our school are facing the problem of difficult employment. According to the current situation of the structural imbalance of talent supply and demand， combined with the market's professional needs， this paper deeply analyzes the existing problems in the teaching of Python programming course， and puts forward the course reform ideas， that is， integrating the theoretical teaching of "online and offline blended mode" with the practical teaching of "gradient progression"; exploring a diversified evaluation system of "promoting the learning by examination and improving the teaching quality by evaluation"， in order to cultivate professional talents that meet the market needs.

Key words： professional need oriented; Python teaching; practical teaching; course reform

0 引言

2014年我國提出要加強應用型人才培養(yǎng)，探索發(fā)展本科層次職業(yè)教育。建立以職業(yè)需求為導向、以實踐能力培養(yǎng)為重點、以產(chǎn)學結(jié)合為途徑的專業(yè)學位研究生培養(yǎng)模式[1]。以職業(yè)需求為導向的模式下，教師必須以“通過本課程學習的學生在畢業(yè)時能夠達到的能力”為導向，去設計課程目標、教學方法、教學內(nèi)容、考核方式，以保證學生獲得預期的能力。課程目標要服務于畢業(yè)要求能力指標點，教學方法能有效地幫助學生獲得相應的能力，達到教學目標。教學內(nèi)容要跟職業(yè)崗位需求相匹配，考核方式應具備多樣性，并能夠量化地評估學生達到的能力和水平[2]。

1 Python程序設計教學中存在的問題

錦江學院開設的Python課程，面向的是已有C、C++、Java編程基礎的學生，仍沿用傳統(tǒng)程序設計語言的教學方式，無法契合新工科發(fā)展的人才需求。現(xiàn)以崗位需求為導向反推課程教學，主要存在以下幾點問題。

1.1 偏離課程目標定位

本課程目標定位：①掌握Python程序設計開發(fā)理論、技術(shù)、方法;②能運用Python解決實際問題;③對大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿技術(shù)有所了解，具備計算思維、系統(tǒng)思維和創(chuàng)新思維的能力;④具有終身自主學習的能力，使自己在專業(yè)技術(shù)上保持與行業(yè)發(fā)展同步;⑤能勝任Python開發(fā)相關(guān)的崗位。由于教材的內(nèi)容陳舊、側(cè)重于基礎，教師依賴教材，忽視了社會需求，達不到課程的目標。

1.2 教學內(nèi)容與社會需求脫節(jié)

教學內(nèi)容與社會需求脫節(jié)，學難致用已成為亟待解決的問題[3]。首先，教學中C、C++、Java和Python多門程序設計語言，基礎知識大量重復，語言間互相獨立，缺乏關(guān)聯(lián)性，難以調(diào)動學生學習的主觀能動性;其次，Python程序設計的教學內(nèi)容陳舊、缺乏深度、缺少對學生自主學習能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng);最后，實踐教學內(nèi)容不夠連貫和深入、缺乏創(chuàng)新性，應用實踐能力的培養(yǎng)不足。因此，學生就業(yè)時，面臨著所學內(nèi)容與實際工作崗位要求相差較遠;就業(yè)后，需要充分發(fā)揮自主學習能力補充大量的新知識和新技能。

1.3 考核評價體系缺乏科學性和全面性

目前大多采用“期末考試成績+平時成績+綜合實踐項目成績+實驗報告”這種方式來對學生成績進行評定。平時成績一般由出勤率、上課表現(xiàn)構(gòu)成，而上課表現(xiàn)缺少量化標準，往往較為主觀;在綜合實踐項目驗收和實驗報告評閱時，教師往往只根據(jù)系統(tǒng)運行情況、報告內(nèi)容以及格式等進行評分，缺少對實踐過程的監(jiān)控和對實踐效果的反饋。此外，對教學環(huán)節(jié)質(zhì)量監(jiān)控往往停留在學生評教、督導聽課、同行及領導聽課這些形式上，缺乏反饋和提升的環(huán)節(jié)。

2 基于崗位需求重構(gòu)教學內(nèi)容

采集拉勾網(wǎng)1000條Python開發(fā)相關(guān)的職位信息，分析后發(fā)現(xiàn)要勝任相關(guān)崗位，需要掌握Python基礎、算法分析、爬蟲系統(tǒng)開發(fā)、Web開發(fā)、網(wǎng)絡編程、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)可視化和機器學習等知識。根據(jù)上述市場崗位需求，反向設計Python程序設計課程教學內(nèi)容，如圖1所示。重構(gòu)教學內(nèi)容旨在培養(yǎng)具備專業(yè)編程能力、數(shù)據(jù)分析能力、計算思維能力和復雜專業(yè)問題求解能力的新工科人才。

采用樹狀結(jié)構(gòu)構(gòu)建的Python課程體系，其中“Python程序設計語言基礎”是扎根計算機行業(yè)所需的專業(yè)、編程、實踐的基本素質(zhì)之一;“基于Python的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設計與分析”是勝任崗位的核心競爭力;從數(shù)據(jù)的采集（爬蟲開發(fā)與應用）、數(shù)據(jù)的存儲（基于Python的數(shù)據(jù)庫）、數(shù)據(jù)的清洗和處理、運用機器學習算法建模進行數(shù)據(jù)分析以及可視化方式展示數(shù)據(jù)，是從事Python數(shù)據(jù)分析相關(guān)工作的專業(yè)技能;“網(wǎng)絡編程”、“Web開發(fā)”搭建網(wǎng)站實現(xiàn)網(wǎng)絡通信，是從事Python后端開發(fā)的不可或缺的專業(yè)知識。

3 構(gòu)建混合式理論教學模式

“教師講，學生聽”的模式已不能滿足學習需求[4]，教師的角色需要從知識灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)榕d趣引導者，把知識課堂轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰φn堂;從封閉課堂過渡到開放課堂。我們構(gòu)建了“線上線下”混合式理論教學模式（圖2）。

首先，課前發(fā)布MOOC學習資源，讓學生線上打卡學習易于理解、需要記憶、重復操作的基礎知識，記錄學習過程中遇到的問題;然后，線下授課講解具有啟發(fā)性、創(chuàng)新性、討論性的綜合案例，采用“提出問題、分析問題、解決問題”三步走模式，鍛煉學生分析問題、解決問題的能力。最后，布置課后實踐任務，讓學生課后利用網(wǎng)絡資源查找資料、不斷學習后完成任務，培養(yǎng)學生獨立思考和解決問題的能力。

4 構(gòu)建“梯度遞進”的實踐教學模式

Python有別于其他程序設計語言，教學過程中應更加重視實踐教學環(huán)節(jié)，讓學生具備運用Python解決實際問題的能力[5]。改革傳統(tǒng)實驗教學模式，構(gòu)建“梯度遞進”的實驗教學模式（圖3），即“基礎編程訓練實驗、專項練習實驗、綜合應用實驗、創(chuàng)新型實驗”四層漸進式實驗。實驗內(nèi)容由淺入深、由易到難、循序漸進。實驗難度逐層提高， 學生從基礎編程實驗入手，到強化專項練習實驗（鍛煉解決初級問題的能力），再到綜合實驗（培養(yǎng)在實踐中綜合應用所學知識解決問題的能力），最終通過創(chuàng)新實訓（培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力），學生的動手能力在每一層實驗教學中一步步得到強化。

5 施行多元化“以考促學，以評提質(zhì)”的考核評價體系

基于職業(yè)需求為導向的課程考評，應聚焦在學生取得的進步、學習的效果以及學生能力上，而不是基于教學內(nèi)容以及學習時間、學習方式上。施行結(jié)果性和過程性相結(jié)合的多元化考核評價體系，以考核結(jié)果作為促進學生學習的動力，以課程評價作為提高教學質(zhì)量以及課程持續(xù)改進體系的依據(jù)。

⑴ 課前，教師根據(jù)課程目標制定教學大綱、教學計劃、教案、發(fā)布MOOC學習資源、參與互動答疑、借助在線平臺數(shù)據(jù)及時分析學生在線學習情況;學生線上打卡學習，基礎測試、在線討論等監(jiān)督學習過程。

⑵ 課中，通過學生評教、教學督導、同行評議等一系列制度來對課程質(zhì)量進行監(jiān)督;通過學生課堂參與度、小組任務完成度、隨堂練習等檢驗學習效果。

⑶ 課后，及時反饋學生學習情況，重點關(guān)注學生自主學習的效率、在線測驗的成績、課程的參與度和表現(xiàn)、小組合作學習的效果、學生作業(yè)成績完成度，以此促進學生學習;整理課程評價報告、學生評教結(jié)果、教學督導反饋結(jié)果、同行評價等信息，根據(jù)課程目標達成情況來進行課程合理性分析，并將結(jié)果反饋到課程大綱、教案中進行改進，形成課程持續(xù)改進提升教學質(zhì)量。

6 結(jié)束語

針對“Python程序設計”傳統(tǒng)教學不能適應新時代人才需求的問題。從實際出發(fā)，以職業(yè)需求為導向，融入前沿知識，重構(gòu)教學內(nèi)容，激發(fā)學習興趣;探索“線上線下混合式”理論教學模式，調(diào)動學生自主學習積極性;構(gòu)建“梯度遞進”的實踐教學，培養(yǎng)學生的實踐能力，為后續(xù)大數(shù)據(jù)和人工智能專業(yè)課程的學習夯實基礎;完善科學全面的考核體系，客觀地反饋學生學習效果。實踐結(jié)果表明，該教學改革模式能在一定程度上激發(fā)學生的激情，挖掘?qū)W生的潛能，極大地提高了學生的動手能力，大幅提升了就業(yè)率。

參考文獻（References）：

[1] 蔣宗禮.培養(yǎng)計算機類學生解決復雜工程問題的能力[M].北京：清華大學出版社，2018：1-2

[2] 江玉潔，崔莉莉，石林祥.基于OBE考核方式的程序設計基礎課程改革實踐與探索[J].計算機教育，2021（8）：116-120

[3] 易萍.以職業(yè)需求為導向的地方高校應用型本科人才培養(yǎng)路徑研究與探索[J].職教論壇，2014（30）：36-41

[4] 廖卓凡，鄧澤林，張建明，陳曦.大數(shù)據(jù)分析需求下研究生Python課程教學模式改革研究[J].計算機教育，2019（12）：145-147，152

[5] 趙廣輝.面向新工科的Python程序設計交叉融合案例教學[J].計算機教育，2017（8）：23-27