線上線下混合式教學模式在Python程序設計課程教學中的應用

潘大勝

摘 要：線上線下混合式教學模式是當下流行的一種比較新的教學模式，它比較適合網絡時代成長起來的當代學生的個性，能滿足學生個性化的學習要求，也能較好地激勵學生自主學習。為此，可從教學平臺、教學設計、教學評價等方面了解基于SPOC的Python課程線上線下混合式教學模式的實施過程，通過“條件語句”單元教學掌握將線上線下教學優(yōu)勢有機結合的具體措施，為提升課程教學質量提供參考。

關鍵詞：SPOC線上線下混合式教學；Python課程；教學實踐

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：0450-9889（2024）12-0146-04

互聯(lián)網和信息技術的飛速發(fā)展，推進了現(xiàn)代信息技術和高校教育教學的深度融合，特別是經歷了2020年以來大規(guī)模在線教學實踐，在線教學、線上線下混合式教學已逐步成為高校教學新常態(tài)［1］。線上線下混合式教學重構了課堂教學，拓展了課堂教學的時間和空間，能夠充分發(fā)揮網絡教學和傳統(tǒng)課堂教學各自的優(yōu)勢，有效提高教學效果。在Python程序設計課程（簡稱Python課程）教學中引入線上線下混合式教學，有助于激發(fā)學生學習興趣和學習主動性，對培養(yǎng)創(chuàng)新思維也有一定的效果。本文以廣西金融職業(yè)技術學院的Python課程為例，探討基于SPOC（Small Private Online Course，即小規(guī)模限制性在線課程）的線上線下混合式教學模式的構建和實踐過程。

一、Python課程傳統(tǒng)教學模式存在的主要問題

（一）忽視學生的認知主體地位

目前，一些學校的Python課程仍然按照理論講解、實例演示、上機操作等步驟實施教學。這種傳統(tǒng)的課堂教學模式以教師為中心，教師負責課堂的組織、管理和控制，學生在教師的引導下，系統(tǒng)地學習課程知識［2］。采用這種模式進行教學，教師能夠與學生進行面對面的交流互動，有利于教學過程的管理，實現(xiàn)教學目標，但在教學過程中，教師往往忽視學生的認知主體地位，容易出現(xiàn)“滿堂灌”現(xiàn)象，學生被動接受教師的知識灌輸，缺乏學習的主動性。

（二）忽視學生個體差異

學生的秉性各有不同，在課程學習中難免存在個體差異。一方面，學生的學習能力存在差異。學習能力強的學生通常有強烈的學習愿望，能主動學習，完成各項學習任務。而學習能力較弱的學生則相反，隨著課程教學的推進，問題越積越多，學習興趣越來越弱［3］。另一方面，學生的學習基礎也存在差異。由中職升入高職的學生，具備計算機應用課程的基礎，操作能力較強。而由高中升入高職的學生，數(shù)學、英語等課程的基礎相對來說更為扎實。傳統(tǒng)課堂教學模式受到教學課時和教學進度的限制，教師只能按照統(tǒng)一的進度進行教學，不能根據(jù)學生個體差異因材施教，無法滿足個性化學習需求。

（三）實踐教學缺乏創(chuàng)新性

傳統(tǒng)課堂教學模式下，實踐教學一般采用“先理論講解后上機實驗”的方式，實驗的內容是為講解知識點而設計，主要是對所學理論知識的驗證，實驗操作的步驟性較強。在實驗訓練中，學生樂于按照教師設計的實驗步驟完成實驗。在掌握某種操作方法或技能后，又習慣于模仿、套用已有的案例及代碼來解決新問題［4］。學生主動思考的意識、獨立解決問題的能力得不到應有的鍛煉，在解決實際問題中就很難提出創(chuàng)新性的解決方法。

二、基于SPOC的線上線下混合式教學模式

（一）SPOC混合式教學模式

近年來，我國MOOC（Massive Open Online Course，即大規(guī)模在線開放課程）的快速發(fā)展給教師和學生帶來了很多便利。但是單純采用MOOC進行線上教學也存在一些問題，例如師生之間缺乏實時交流互動，教師也很難對學生學習情況進行有效監(jiān)督和及時反饋，這些問題在一定程度上影響了教學效果。

SPOC（Small Private Online Courses，即小規(guī)模限制性在線課程）教學模式是一種融合線上MOOC和線下課堂教學的優(yōu)勢的混合式教學模式。教師課前在教學平臺上發(fā)布學習資源，學生通過線上完成課前學習。教師根據(jù)教學目標，結合學生學情，完成線下課堂教學。混合式教學模式實現(xiàn)了線上、線下教學的有效銜接，既能夠調動學生學習的積極主動性，又能夠發(fā)揮教師引領、啟發(fā)、監(jiān)控教學過程的主導作用［5］，兩種教學模式優(yōu)勢互補，共同為達成教學目標發(fā)揮各自的作用。

（二）線上教學平臺

1.藍墨云班課

藍墨云班課（簡稱云班課）是一種在線教育平臺。通過云班課平臺，教師可以使用移動設備或個人電腦，輕松管理自己的班課，如發(fā)送通知、分享學習資源、布置和批改作業(yè)、組織討論與答疑、開展教學互動等［6］。教師通過創(chuàng)建班課，邀請學生加入班課，搭建線上教學環(huán)境。

云班課平臺提供了豐富的多媒體教學支持，教師可以很輕松地上傳視頻、音頻、PPT等多種格式的教學資源，將各種學習材料推送給學生，方便學生課前預習。教師還可以通過平臺方便地創(chuàng)建和發(fā)布作業(yè)，布置、批改作業(yè)，了解學生的學習情況，進而可以根據(jù)學情調整教學策略，進行有針對性的教學。云班課平臺還提供了互動和協(xié)作功能，學生可以在平臺上交流討論、相互合作完成任務。這有助于提高學生的課堂參與度，培養(yǎng)學生的協(xié)作能力和團隊精神。利用平臺提供的數(shù)據(jù)分析和報告功能，教師可以實時了解學生的學習進度和表現(xiàn)，及時發(fā)現(xiàn)問題，不斷優(yōu)化和改進教學。

云班課教學平臺功能多、界面友好、操作簡便，可以幫助教師簡化教學管理過程，為豐富課堂教學形式提供了解決方案。

2.Python 123平臺

Python 123平臺是由北京理工大學搭建的面向新工科教學需求的計算機類Python教學輔助平臺。平臺提供了Python在線測評功能，設置有程序填空題、程序改錯題、程序設計題等題型，并可以實現(xiàn)自動評閱。平臺提供了共享題庫，教師也可以自建題庫。教師從題庫選題創(chuàng)建作業(yè)、練習、考試等單元，通過平臺發(fā)布。學生可以在線編寫代碼、提交答案，平臺通過測試用例實時完成評閱，學生可以即時獲知代碼運行的結果，并根據(jù)反饋修正代碼。

Python 123平臺在線測評功能實現(xiàn)了代碼運行結果的即時反饋，解決了客觀題型難以考查學生程序調試和運行能力的問題，也讓學生擺脫了“刷題”的枯燥無味，感受到自己編寫的代碼成功運行的喜悅，有助于激發(fā)學生學習編程的興趣、提高學生學習編程的熱情。

（三）線上線下混合式教學的改革思路

混合式教學分為線上、線下兩種形式，教學過程分成課前、課中、課后三階段。課前，教師通過云班課發(fā)布學習任務和要求，上傳學習資源，并通過Python 123平臺布置一些相對簡單的基礎性、驗證性的編程題，幫助學生進行課前預習。學生根據(jù)要求完成線上學習任務，掌握基本的理論知識，熟悉相關操作，了解線下教學任務及要求，對自學中遇到的問題進行反饋或展開討論。課中，在實訓機房進行面對面線下授課。教師通過云班課和Python 123平臺提供的統(tǒng)計信息，評估學生預習情況，并根據(jù)學情動態(tài)調整線下課堂教學的內容，針對重點和難點問題進行講授和答疑，并通過組織學生開展分組討論、項目實踐等步驟完成整個線下課堂教學。學生結合自己的預習情況，帶著問題聽課，并在教師的引導下，參與小組討論，進行項目實踐。課后，教師通過布置拓展性學習任務，使學生鞏固所學知識。學生通過完成教師布置的作業(yè)，進行理論知識的理解和內化，靈活運用知識。

一般來說，課前將學生分成4人一組，以團隊競爭方式，激發(fā)學生主動學習的熱情和團結協(xié)作的意識，同時也能夠增加課程學習的趣味性。

三、混合式教學模式在Python課程中的應用

Python是由Guido van Rossum開發(fā)的一種高級程序設計語言，以其簡單易讀、擴展性強、資源豐富而著稱，廣泛應用于大數(shù)據(jù)、人工智能等領域。

Python課程是廣西金融職業(yè)技術學院面向計算機應用技術、大數(shù)據(jù)技術等專業(yè)開設的一門必修課，以培養(yǎng)學生的編程能力、計算思維為目標。通過學習，使學生熟悉Python語言的開發(fā)環(huán)境和基本語法，掌握面向對象程序設計的思想方法，能靈活運用Python語言編寫程序解決實際問題。

Python課程是一門實踐性很強的課程，注重培養(yǎng)學生的實踐能力。課程組采用項目化的教學方式，以云班課為教學平臺，將Python 123平臺融入課程實踐教學環(huán)節(jié)。線上線下混合式教學要注重理論知識的內化及實踐能力的轉化，重點培養(yǎng)學生自主學習、團結協(xié)作的意識，并兼顧不同學生的差異化需求。下面，以課程中“條件語句”單元為例闡述如何開展混合式教學。

（一）課前預習階段

教師通過云班課平臺發(fā)布學習任務清單、上傳教學資源。學習任務清單列出學習目標、學習資源和學習任務。教學資源主要包括教學視頻、PPT課件、測試題等。課程組按照課程的教學目標，將學生需要掌握的知識點分成基礎知識點和進階知識點。基礎知識點主要涉及Python語言的基礎語法等，進階知識點是在基礎知識點的基礎上進一步擴展和深化，涉及學生綜合能力的培養(yǎng)。教師按知識點制作教學微視頻，每個視頻時長一般不超過10分鐘，視頻由課程組教師制作完成。這樣的教學視頻既能體現(xiàn)學校的教學特色，又能更加符合本校學生的實際，便于學生自主學習。此外，還向學生推薦了愛課程、智慧樹、學堂在線等線上學習資源，便于學有余力的學生進行拓展學習，實現(xiàn)不同能力學生的個性化學習。為了防止學生“打卡式”瀏覽學習材料，提高預習的效果，教師通過Python 123平臺布置課前測試題。課前測試題一般包括選擇題和編程題。選擇題側重考查學生對基礎理論知識的理解，編程題主要考查學生的動手實踐應用能力。Python 123平臺題庫的程序設計題主要面向本科生，高職學生完成起來有一定難度，教師可以采用編寫編程模板輔助學生編程等方式，適當降低難度，保證大多數(shù)學生在認真預習后能夠順利完成，以增強學生的學習信心。

（二）課中項目化教學階段

線下教學采用項目化的教學方式進行。課程以“學生信息管理系統(tǒng)”的開發(fā)流程為主線，從需求分析、系統(tǒng)設計、功能模塊設計與實現(xiàn)到程序打包，將項目開發(fā)的每個環(huán)節(jié)融入基礎知識的學習中。為了方便教學，課程組將整個項目分解為6個功能模塊，每個功能模塊包含若干個知識點，6個功能模塊涵蓋了Python語言的主要知識點。學生在完成全部功能模塊的學習后，既掌握了各個知識點，又學會了知識點在項目開發(fā)中的實際應用，這樣有利于培養(yǎng)學生靈活運用所學知識解決綜合應用問題的能力。

由于每個功能模塊綜合性較強，涉及的知識點比較多，故而需要繼續(xù)將功能模塊分解成多個實驗任務。每個實驗任務包含1至2個主要知識點，讓學生進行循序漸進地學習，以便學生理解消化。每個實驗任務由語法練習、綜合應用、項目實戰(zhàn)三個層次的實踐案例構成，這樣有利于學生由淺入深逐步掌握知識點并靈活運用。

例如，在講解條件語句（if-elif-else語句）知識點時，設計了三個案例：（1）“輸入成績，判斷等次”；（2）個稅計算；（3）“學生信息管理系統(tǒng)”的選擇菜單。第1個案例只涉及當前所學的知識點，主要檢查學生的預習效果。大多數(shù)學生認真預習后，都能夠順利完成。第2個案例涉及其他知識點的綜合應用，學生可以在編程模板的輔助下嘗試著解決問題，鍛煉自學能力。第3個案例是當前所學知識點的綜合實際運用，涉及還沒有學習到的知識點，如函數(shù)的定義及調用等，需要在線下課堂通過教師的指導，以團隊協(xié)作的方式完成。

語法練習、綜合應用層次的案例作為課前作業(yè)，在Python 123平臺上發(fā)布。教師可以通過平臺了解學生的作業(yè)完成情況，以便在線下教學時針對課前作業(yè)存在問題進行重點講解，并指導學生完成實踐。項目實戰(zhàn)層次的案例，則在教師的指導下，由學生通過小組課堂討論的方式共同完成。這三個案例逐層遞進，案例所用到的知識點相互交叉滲透，多次應用于不同的程序。因此，在完成課程學習后，學生對主要的知識點都進行了反復的實踐練習，在實際應用中會更加得心應手。

線下教學環(huán)節(jié)，教師首先對重要理論知識點及學生課前學習中反饋的難點問題進行重點講解，然后對實驗案例進行分析，組織學生進行課堂討論、上機實踐。教師通過云班課平臺設置主題討論區(qū)，方便學生在學習過程中交流互動。學生在編寫代碼、調試程序時，教師可通過巡檢發(fā)現(xiàn)問題，并對個性問題進行“一對一”的指導及解答，對共性問題在課堂上統(tǒng)一講解。學生以小組為單位進行探究式學習，通過小組研討等方式完成項目實戰(zhàn)案例。學生可以將在實踐過程中遇到的問題發(fā)布到討論區(qū)，讓學生之間互相解答。將學生在討論區(qū)的活躍度作為平時成績的一部分，以有利于激發(fā)學生的參與意識和積極性，發(fā)揮協(xié)作學習的優(yōu)勢。課堂最后，教師組織學生展示項目成果，相互評議，再針對學生的項目完成情況進行點評、總結。

（三）課后鞏固與拓展階段

課后，教師的主要任務是引導學生鞏固所學知識。教師針對課堂教學中存在的問題進行分析、總結，將各組項目完成情況、存在問題、需要改進的地方等上傳到教學平臺，供學生在課后了解、反思、總結，并鞏固和拓展；對沒有完成項目實戰(zhàn)的小組給予關注和個性化指導，督促學生按時完成作業(yè)，并進一步了解這些學生的學習情況，以便調整教學內容、方法和計劃，更好地做到因材施教，促進學生全面發(fā)展。同時，在Python 123平臺上發(fā)布綜合性、應用性較強的拓展項目，以拓寬學生的視野，激勵學有余力和追求更高目標的學生學習。這個內容由學習小組自行選擇完成，并將完成情況放到教學平臺上展示，由各個小組相互評價，提升課程的挑戰(zhàn)度，引導學生向更高的目標發(fā)展。

（四）過程化的學習評價

傳統(tǒng)的課程考核模式通常采用平時成績+期末考試成績作為評定學生成績的依據(jù)。這種考核評價模式無法完整考查學生整個課程不同學習階段的表現(xiàn)，不能全面客觀地衡量學生的綜合能力［7］。引入混合式教學模式時，考核評價模式也應該進行相應的改變，使教學與評價相匹配。

混合式教學模式下，Python課程強調過程化的考核評價，將考核貫穿于整個課程的教學與學習過程中，結合學生線上、線下的學習情況，將兩個環(huán)節(jié)的學習參與度、表現(xiàn)等納入課程考核范圍。考核評價由平時成績、項目成績和期末成績三部分組成。教師利用云班課、Python 123平臺提供的統(tǒng)計工具，匯總學生在課前、課中、課后的任務完成情況以及課堂表現(xiàn)等數(shù)據(jù)，按一定的權重，納入平時成績。項目成績主要考核項目實戰(zhàn)和拓展任務的完成情況，采用學生互評和教師評價相結合的評價模式。全過程的考核評價機制使“教學—評價—反饋”形成了一個完整的閉環(huán)，對學生的整個學習過程進行科學、有效的評價，進而激發(fā)和調動學生的學習動力，這是混合式教學取得良好效果的一個關鍵環(huán)節(jié)。

本文以Python課程中“條件語句”單元為例，探索構建基于SPOC的混合式教學模式。這種教學模式堅持以學生為中心，將學生的整個學習過程有機地分為幾個環(huán)節(jié)，將考核評價融入教學的各個環(huán)節(jié)。教師充分發(fā)揮線上線下混合式教學的優(yōu)勢，采取形式多樣的教學方式幫助學生更好地學習。學生借助豐富的線上資源進行差異化學習，滿足個性化的學習需求，有效激發(fā)學習積極性，提高學習獲得感。實踐證明，Python課程采用這種教學模式能更好地提高學生學習的主動性和積極性，并取得良好的教學效果。這一教學實踐為教學提供了新思路和新方法，值得認真研究和積極應用。

參考文獻

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（責編 盧建龍）