《計算機技術基礎（Python）》線上線下混合式教學的思與行

趙慧，倪燃

（山東交通學院 信息科學與電氣工程學院，山東濟南 250357）

線上教學、線下教學各自有不可替代的獨特價值。線上線下融合式教學是有效整合線上教學與線下教學各自優勢、提高教學效益、體現“五育并舉”、實現因材施教、促進學生更好發展的教學方式[1]。《計算機技術基礎（Python）》課程為本科（工科類）專業必修的公共基礎課，3 學分，48 學時（理論24 學時+上機24 學時），開設學期為大一下學期。學情分析：部分學生自制力不是很強，學習的第一門編程語言即為Python，該編程語言新概念多，語法知識點多，學生理解和記憶有難度。因此，為了能讓學生更好地學習Python 語言程序設計，采用線上線下混合教學模式，將課程思政融入教學，提高學生的學習效率，以此促進以學生為中心的教與學，增加師生之間的交流互動，提升課程的教學質量。

1 課程概況

1.1 課程目標

本課程的課程目標為：

（1）通過學習Python 程序設計語言，學生了解計算機編程的基本概念和入門知識。

（2）能夠使用Python 編寫簡單可實現的小程序。

（3）調動學生學習計算機編程的熱情。

（4）為各學科各專業學生創新創業提供信息化應用的基礎。

（5）以立德樹人為目標，使學生強化對先進信息技術的不斷追求。

1.2 課程資源

本門課程選用的教學資源分為理論資源和實踐資源兩部分，理論資源部分的教材選用學院自編教材，為張廣淵教授主編、中國水利水電出版社出版的《Python程序設計與應用》。教材實例豐富，例題貼近實際、簡練；習題豐富，并配有答案解析；教材微視頻配套智慧樹在線MOOC。

學生可以在智慧樹平臺看到課程的微課視頻，在實際的理論課教學活動中，筆者借助雨課堂平臺開展教學，借助雨課堂平臺優勢，推動混合式教學，通過課件、習題、投票等進行互動，實時形成學生評價，全景式采集數據，驅動教學探微。

由于編程語言的特殊性，上機實踐部分通過智慧樹和雨課堂無法完成。因此，上機實踐部分借助可以編程的頭歌（EduCoder）實踐平臺完成。頭歌教學課堂是一種集成化班級協同空間，支持實驗、作業、視頻、考試、畢業設計等十余種線上線下管理工具。頭歌作業管理是課堂核心組件，支持普通作業、實踐作業、分組作業等自動化批閱、統計和教務數據對接。頭歌支持OBE（成果導向教育）理念和機制，支持作業、實驗、考試、課堂等多維度的教學成效分析。

2 教學設計

為在Python 程序設計的教學過程中培養學生的綜合能力[2]，本課程進行了優化教學設計，采用線上線下混合教學模式，如圖1所示。

圖1 線上線下混合《計算機技術基礎（Python）》教學模式

2.1 課前預習活動

在課前預習教學活動環節中，教師根據課程大綱，依據每堂課的教學目標及要求，結合班級學生的特征分析結果，對學生課前預習內容和方式進行趣味性設計和制作[3]。通過課堂資源模塊的智慧樹在線課程發布新知識預習視頻。同時，借助雨課堂平臺發布導學案，在EduCoder 平臺提供課程相關拓展實踐實訓。根據反饋和學情分析，精心進行教學設計。

2.2 課中教學活動

由于編程課程的特殊性，課堂分為理論課和實踐課兩部分。在理論課課堂教學中，教師借助雨課堂教學平臺來實現教師和學生之間的立體化互動，通過雨課堂平臺進行互動教學活動，及時掌握學生情況，讓學生在學習新知識的同時培養計算思維。溫故而知新是課堂教學的首要環節。教師對上堂課作業思考題、上次上機實踐課出現的問題等進行點評講解，根據本堂課的內容進行精心的案例設計，吸引學生參與課堂互動。

實踐課教學中首先發布上機任務，在簡要操作演示后，學生練習，教師巡回指導。首先讓學生動腦思考，遇到問題再提示講解。所有的上機任務借助頭歌實踐平臺發布，既包括使用Spyder 編程后的截圖上交作業，也包含使用頭歌實踐平臺進行代碼測試的實訓闖關作業。學生完成作業后，教師可以在平臺中完成普通作業、實訓闖關作業、分組作業等自動化批閱、統計和教務數據對接。通過實時統計數據，更好地掌握學生學習情況，進而有針對性地進行指導。

2.3 課后思考活動

課程后，繼續引導學生探索、完成不同的算法實現編程。在限時完成作業后，向學生公布答案，并借助平臺進行代碼查重、代碼打分。實踐課除當堂課解析學生提出的問題，針對多位學生出現的相同問題，在下次理論課進行點評，講解共性問題、進行要點解析。引導學生動手實踐練習后進行自我總結，加深印象，給出擴展習題。

2.4 課程思政

授課過程中以言傳+身教的方式，潤物細無聲地傳遞給學生愛國、敬業、誠信、助人、守時、守規、認真、細致等重要品質，要求學生做到的教師必須先做到。例如，守時：按時上課，遲到早退有懲罰機制；作業按時提交。守規：必須遵守Python 編程的語法規則，就像必須遵守法律法規一樣，引導學生做守規的優秀程序員、做守規的公民。誠信：作業互評，每個人基礎不同，教師對于努力付出的學生應當進行鼓勵，但嚴禁弄虛作假。開課宣布規則，按照規則檢查學生作業。

在每節課的教學活動中，將知識點與課程思政元素有趣案例相結合，既豐富了課堂活動，也起到了育人作用。例如，冬奧黑科技中的人工智能分享，了解人工智能領域應用最廣泛的編程語言——Python。Python 的代言詞—青春、簡潔、干凈、快，也代表了新一代大學生。動態輸出一首唐詩，既能學習到知識，又能弘揚傳統文化。控制結構的學習中引入人體BMI 指數、猜數字游戲、循環的力量、九九乘法表等，吸引學生到課堂中主動參與編程實踐。同時，思維導圖的學習和運用，也可以幫助學生將其用于其余課程和實踐的學習，幫助學生借助思維導圖總結知識框架。

3 課程考核、評價

根據課程特點，采用了線上線下混合式的教學模式，調動了學生學習的積極性。按照學校教學環節質量標準及實施辦法要求，制訂課程評價與考核標準，包含考核形式、成績構成項目和權重及其他內容。考試形式：平時成績+期末上機考試成績，成績構成：30%平時成績，70%期末上機考試成績；平時成績構成：頭歌實踐平臺成績和雨課堂成績各占比50%。

2020年學年第一學期結束后，學生參加了無紙化上機期末考試，最終成績優秀（90 分以上）的占比50%，良好（80-89 分）的占比32.1%，中等（70-79 分）的占比15.4%，及格（60-69 分）的占比2.6%，而且，期末考試成績滿分100 分的有13 人，占比16.67%。這些數據都能夠表明：線上線下混合式教學模式調動了學生學習的積極性，提升了教學質量，達到了預期的教學效果。

學校督導會不定時抽查上課情況，也對本門課程的教學給予了中肯的評價。如圖2所示。

圖2 《計算機技術基礎（Python）》督導教學評價截圖

4 結語

后疫情時代，防控常態化，居家狀態下的教學給教師的教與學生的學都帶來了新的挑戰[4]。師生通過直播、共享屏幕、遠程控制、截圖答疑、語音答疑等形式，完成了實踐教學的線上學習。通過直播教學，學生學習模式變得靈活和多樣化，師生能夠形成共學、共做、共研、共助的關系。基于網絡的線上學習共同體構建盡管存在不足，但在不斷完善[5]。

Python 課程的教學需要從人工智能方向人才培養目標出發，著力培養學生的計算思維、編程能力以及理論聯系實際的能力，而且還要強調對學科特征的體現[6]。在以后的課程教學活動中，將繼續加強學生動手能力的培養，重點解決混合式教學過程中線上教學、線下輔導難以有效結合的問題，并鼓勵學生參加Python 編程類實踐比賽，提升學生的實踐編程能力。