基于分組競爭博弈模式的Python程序設計課程教學實踐

摘" 要： 針對Python程序設計課程傳統教學模式的不足，提出一種分組競爭博弈教學模式。該模式由項目發布、組隊、完成項目、路演考核四個部分組成。首先教師給出清晰的評分標準幫助學生提升項目完成質量。然后課上提交考核材料后用PPT匯報完成情況。最后計算個人成績。該模式重視學生養成教育，將思政內容穿插在其中，考核方式與競賽項目對接，助力構建賽事備戰梯隊，著力提升課程趣味性，強化學生計算思維的培養。

關鍵詞： Python程序設計； 競爭博弈模式； 養成教育； 課程思政； 實訓教學

中圖分類號：G642.0" " " " " 文獻標識碼：A" " "文章編號：1006-8228（2023）12-213-04

Teaching practice of Python programming course based on group competitive game mode

Li Lichao， Zhang Bin， Jiang Jianwei， Xia Yuanyuan， Wen Ying

（Jiangxi Vocational College of Industry amp; Engineering Pingxiang， Pingxiang， Jiangxi 337000， China）

Abstract： Aiming at the deficiency of the traditional teaching mode of Python programming course， a group competitive game teaching mode is proposed. It consists of four parts： project release， team formation， project completion and roadshow assessment. Firstly， the teacher gives clear grading criteria to help students improve the quality of project completion. Then， the completion is reported with PPT after submitting the assessment materials in class. Finally， individual grades are calculated. This mode attaches importance to students' formation education， intersperses curriculum ideology and politics in it， connects the assessment method with the competition project， helps build the competition preparation echelon， strives to enhance the interest of the course， and strengthens the cultivation of students' computational thinking.

Key words： Python programming; competitive game mode; formation education; curriculum ideology and politics; practical teaching

0 引言

Python程序設計實訓課是面向智能機器人技術、人工智能技術服務等專業在大學低年級開設的實訓課程。課程的培養目標是在實訓周內，學生在具備程序基本設計能力基礎上，進一步強化軟件工程實踐，實現程序設計、行業興趣和綜合能力的有機統一。而如何在實訓周內達到這一目標是近期從業人員嘗試解決的問題。

黃天羽和嵩天[1]將國家精品在線開放課程Python程序設計和Python系列專題課相結合并引入校內實踐課程軟件工程基礎訓練中，開展“1+N實踐型”課程的MOOC/SPOC混合教學模式研究，即把游戲開發、網絡爬蟲等板塊加入教學實踐中。魏冬梅[2]等在Python課程教學中結合CDIO工程教育理念，提出優化教學模式與教學框架的方式，改進教學環節中項目實訓、綜合評價模式，以此挖掘優質人才。房媛[3]等基于項目式學習的教學理念，采用“九步三逐”項目式教學法，以適應新時代人才培養的需求。韋韞韜[4]等對非計算機類課程教學目標和授課對象分別進行分層設計、學習活動設計。同時給出學習效果評估權重，細化執行規則[5]。

基于以上優秀成果啟發，以《國務院關于加快發展現代職業教育的決定》、《高等職業教育創新發展行動計劃》等文件為指導[6]，本文針對Python程序設計實訓課程設計了一種分組競爭博弈模式，由項目發布、組隊、完成項目、路演考核四個部分組成。

1 傳統教學模式存在的不足

當前，程序設計類實訓課程在教學實踐中會遇到一些問題，如職業院校生源結構復雜，一些學生基礎較為薄弱。傳統實訓課程的組織一般以做案例延伸為主。例如，教材中體育競技分析項目是以羽毛球案例展開講解，實訓周的任務是把該項目拓展到針對某一賽制的其他球類比賽。這種課程組織貼近生活，上手難度適中，但無法實現針對當前職業特點進行專業綜合能力的培養。教學實踐發現，經過32～64學時的教學，學生普遍能夠編寫幾十行左右的代碼。而這種規模代碼通常只能完成數學問題的求解和趣味設計，很難讓學生應用于解決日后工作崗位中遇到的普遍問題。另一種課程組織模式是讓學生自主組隊選題。選題可以是完成具體項目，或是進一步學習其他非課程標準的第三方庫或算法思想等內容，由教師核定任務難度給出獎勵系數。學生完成程序案例編寫、撰寫報告、制作PPT等環節后，在課堂上完成項目路演或展示學習匯報。這種課程組織模式顧及學生學習興趣，自由度高，有助于教師分析當前學生學習偏好，定制教學內容。然而，教學反饋顯示，學生選題大多以turtle庫、tkinter庫的延伸應用為主，內容相對單一不夠系統。這種選擇對日后職業發展的提升十分有限，對參加大學生互聯網+創新創業大賽、職業技能大賽的作用不夠明顯[7]。教師只能根據學生提供的功能表和個人經驗大致判定項目難度，評價尺度不好把握，評價標準會大幅偏向路演展示效果，因此學生對成績認定存在一定爭議。由于獎助學金評定規則變化，學生出現使用各種方式內卷，典型體現是學習死盯成績，而非綜合成長。例如，利用計算思維的思考方式來解決生產實踐的問題[8]。信息時代對大學生提出的更高要求往往淹沒在追求各種分數中。同質化的競爭導致發生心理問題的現象愈發廣泛。學生分化出內卷、躺平、躺贏的三種學習心態。

2 分組競爭博弈模式教學實施

分組競爭博弈模式具體實施包括四個階段：項目發布階段、組隊階段、完成項目階段、路演考核階段。

⑴ 項目發布階段

分組競爭博弈模式組隊階段通常由教師擬定多套任務書。任務書參照職業技能大賽模式給出量化評分表，評分內容包括基礎內容理解測、具體實現功能、程序時間復雜度、代碼可讀性、PPT制作內容要求等。分為完成分、效果分兩個維度評價。完成分要求學生完成規定任務，效果分評價完成任務質量的高低。效果分評價內容包括模型準確率、圖表表達貼切程度、代碼編寫可讀性等。以“貪吃蛇”游戲制作為例，節選初始游戲界面設計部分的內容要求評分表，如表1所示。

通常一個項目的總分為800分左右，根據不同的小組人數，設置完成任務分數的上限，即小組人數不同需要完成的項目分值也不同，小組得分上限[scoremax]計算公式如下：

[scoremax=100x+8nx]" ⑴

其中，[x]為本組人數，[n]為選擇同一任務的總人數，[]表示向下取整至十位數。

若完成的任務分數超過上限，按上限分數范圍內的完成情況計分，小組得分最高不超過上限。例如，某隊為3人隊，選擇相同任務的總人數[n=31]，則上限為[scoremax=380]。

⑵ 組隊階段

首先確定該行政班小組數以及每個小組的人數，小組人數不少于三人，不超過七人。由班級同學投票推薦，選出團隊創始人，未被選上創始人的同學自動進入人才市場。

創始人根據票數從高到低排序依次選擇預備組建的團隊規模，確定規模后再根據票數高低選擇合適的隊員。選人規則：人才市場中有意向加入該創始人隊伍的同學可在每一輪創始人發起選人時起立，創始人只能在起立的同學中選擇一人，若認為無合適人選也可不選，等待下一輪。若出現某一輪未滿員小組的創始人對人才市場的同學均不感興趣，則用搖一搖小程序，根據出現次序依次補齊每個團隊人數。

參照職業技能大賽步驟，教師將召開任務說明會，解析任務要求，并接受學生對任務不清楚部分提問。說明會結束后，每個團隊創始人需要準確分析團隊優勢選擇合適的任務，提交選擇結果并簽訂合同以及誠信承諾書。

⑶ 完成項目階段

以兩周實訓為例，完成項目階段，學生可以選擇到實訓室（機房）開展工作，也可選擇在圖書館、電子閱覽室、空閑教室進行討論。為避免學生臨時抱佛腳或通過不正當手段完成任務，每兩天要求針對項目內容完成情況自主發布在課程QQ群里，這項作為計分項單列在評分表中。教師在第一周的周五將組織圓桌討論，類似于工程管理中甲方的中期檢查。各小組有不少于40分鐘的討論時間與教師溝通，以便更好的完成任務。溝通內容包括指出目前任務完成中存在的不足、提示未完成部分做法、提點路演PPT內容處理，同時給出最終文件提交規范。評分表對路演PPT必須涵蓋的內容做出了規定。以“貪吃蛇”游戲制作為例，前置知識講解部分評分表，如表2所示。

⑷ 路演考核階段

路演考核階段要求，小組成員推選組內兩位成員上臺，一位負責播放演示素材，一位負責講解，也可由一位小組成員一肩挑。講解前需要提交以下文件：作業報告（內含任務分工明細，包括紙質版和電子版）、項目評分表、成員分數分配比例表、講解課件、源程序代碼。小組首先自行確認已完成功能，在表格后面畫√。小組內部確人成員分數分配比例[ratio]后，每位小組成員需在分數分配比例表上簽字，用信封寫上組號密封，密封完成后不能更改。路演考核階段打分從以下四個方面考慮，分別是講解內容流暢度、PPT制作水平、報告撰寫、現場提問。具體執行標準，分數配比如表3。

講解開始前，教師根據作業報告撰寫內容質量確定該板塊的分數。講解中，學生需要明確提示教師每個子任務實現效果開始判定，根據完成任務與否確定項目得分[Task score]。講解結束后根據小組表現當場給出剩余板塊的分數，匯總得到匯報分數[Report score]個人考核分數[T]計算公式如下：

[T=Task score×Report score100×ratio]" ⑵

相同項目的小組將會在同一時間路演，橫向比較。

3 分組競爭博弈模式效果評價

⑴ 巧妙利用分組競爭博弈的規則，有效規避學生躺平、擺爛等行為，提升系統思考能力。針對組內，對于人數較少的組別設置上限，使得均勻分配學習時間，盡量補齊短板，避免在一門課上不停地內卷，即對已經掌握的知識重復地投入太多時間。避免對學生探索新知識的能力、邏輯判斷和推理能力、以及創新能力產生不良影響。結合路演，提前鎖定分數分配比例，使得學生在項目完成中需要拼盡全力，獲得分數分配比例的話語權。這種方式促使對該門科目不夠擅長的同學更加努力學習，從而幫助學生實現自我調節，為以后成為復合型人才打下堅實的基礎。對于組間競爭博弈，人數較少創始人需要猜測其他創始人是否會選擇相同項目，預估本組任務上限、容錯空間。同時要求分析本組不同成員間的思維碰撞能否助力更好的完成項目。小組成員較多的創始人需要評估其他小組完成同一項目的實力，保證本組在路演的橫向比較中更為出彩，獲得高分，保證全員過關。這種競爭和不停的心理博弈方式，最大程度地調動學生的狼性、勝負欲，保證了課程項目完成質量。

⑵ 靈活融入課程思政，避免單一的“滿堂灌式”課程思政教學。從項目誠信承諾書的簽訂中，體現了契約精神，教導學生“言必行，行必果”。從分層次完成任務累計獲取分數中，融入“不積跬步，無以至千里，不積小流，無以成江河”，體現做人做事踏踏實實、勤勤懇懇，進一步加強德育教育。帶領解讀任務IPO分析時，結合“化繁為簡”，將復雜問題簡單化，引導學生思考本句的對偶表達“一切的復雜源于簡單的疊加”。在項目總結階段引入如何合作共贏、實現“[1+1gt;2]”等思政元素。

⑶ 化抽象為具體，將紛繁復雜的理論，融入過程考核。評分表中給出前置部分知識的講解要求，方便學生有目的、有方向的進行學習。評分標準直接體現教師所期待的教學效果和學習后需達到的標準，這種方式作為教學活動的主線貫穿其中，使得學生更容易理解課程教學目標，形成師生的良好互動。任務完成板塊體現教學梯度設計，由簡單到復雜，把復雜任務化整為零，體現計算思維中分而治之的思想，提升學生對計算思維等抽象名詞的認知。

⑷ 借鑒當前熱門綜藝的選人模式，構建最強小組。選人模式借鑒《乘風破浪的姐姐》、《披荊斬棘》等當前熱門綜藝，方式新穎，提升學生參與感。選人過程中，由于選人規則和學生實際能力的限制，全能型學生數量有限，面對這種綜合考查，保證短板互補，才能獲得最好效果。創始人需要做出正確的決策構建高績效團隊，待選人員也要考慮選擇哪位創始人能夠更好的發揮自身能力，激發潛能。

⑸ 重視學生養成教育，提高了學生的學習積極性，加強賽事備戰梯隊建設。高職院校學生的不足多是學習方法欠佳，未樹立起愛學習、勤思考的觀念。因此，以評分表為綱領，指引學生形成一套可行的學習路徑，提升學習效率。既有對先前知識的考查回顧（如PPT制作），又為日后的課程學習打下基礎。評價標準與職業技能大賽、大學生互聯網+創新創業大賽等賽項接軌，儲備備賽人才，鍛煉學生膽量，更好的完成備賽梯隊建設。

4 結束語

本文針對Python語言程序設計實訓課程教學提出一種分組競爭博弈的實施方案。該方案把抽象的理論知識切片分層細化，強化學生計算思維，將課程思政潤物細無聲的融入教學環節中。鍛煉了學生系統思考、整體把控、溝通協調的能力，極大地保證了項目完成質量。同時融合當前熱門綜藝模式，提高學生積極性，提升參與度，激發學生活力，激活學生狼性?？己藘热莩猩蠁⑾拢己朔绞脚c技能大賽等一類賽事接軌，助力構建更強的備賽梯隊。為高職院校復合型人才培養提供了一些經驗。下一步的工作將深入挖掘實踐項目中思政元素，結合CDIO模式，對教學內容進行進一步打磨。

參考文獻（References）：

[1] 黃天羽，嵩天.面向綜合能力培養的軟件工程基礎訓練

MOOC/SPOC混合教學模式[J].計算機教育，2020（1）：123-126.

[2] 魏冬梅，王影，鐘世芬，等.基于CDIO模式的Python程序

設計課程教學實踐[J].計算機教育，2018（2）：129-131.

[3] 房媛，王美航，趙秀巖，等.面向新文科的Python課程項目式

學習教學研究[J].軟件導刊，2023.

[4] 韋韞韜，王曉娟，薛佳楣，等.混合式教學模式中形成性考核

評價體系的應用研究——以Python語言程序設計課程為例[J].電腦知識與技術，2023，19（1）：172-174.

[5] 韋韞韜，王曉娟，薛佳楣，等.《Python語言程序設計》課程分

層混合式教學模式在學生實踐能力培養中的應用研究[J].電腦知識與技術， 2023，19（4）：175-177.

[6] 周麗娜.高職院校學生職業技能大賽與能力培養研究——

以瀘州職業技術學院為例[J].科技風，2023（14）：43-46.

[7] 劉海，潘明，于心怡.高階思維導向的程序設計語言教學設計

與實踐[J].計算機時代，2023（3）：136-140.

[8] 蒙素華，梁秋萍，黃妙紅，等.職業技能大賽在實踐教學中的

作用和效果研究——以旅游大類專業賽項為例[J].高教學刊，2020（7）：93-95.