面向計算思維的“Python程序設計”線上線下混合式教學研究

摘要：文章以慕課和雨課堂為平臺從課程內容、教學模式、教學評價3個方面進行“Python程序設計”線上線下混合式教學改革研究。線上教學以學習通為平臺，以問題為驅動；線下教學以面向計算思維的案例為驅動，在課堂上借助雨課堂平臺實施多樣化的教學方法，促進知識的內化。面向計算思維的“Python程序設計”線上線下混合式教學能激發學生學習興趣、提升學生運用計算機分析、解決實際問題的能力，對Python語言課程教學的改革有重要的指導意義。

關鍵詞：計算思維；慕課；雨課堂；“Python程序設計”；教學改革；教學模式

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A

0 引言

高等教育要能夠實現學生的計算機文化素養、應用能力以及創新實踐能力的培育和提升，滿足市場發展下的人才需求結構［1］。計算思維的理念由此提出，它是一種問題解決導向的思維能力［2］。計算思維能力的培養是計算機基礎課程教學的培養目標，對于計算機基礎教育改革具有重要意義［3］。

程序設計課程非常適合培養學生的計算思維。Python語言是一種面向對象、解釋型計算機程序設計語言，是最適合非計算機專業學生學習的入門編程語言［4］。高校通過開設“Python程序設計”課程，可以很好地培養學生運用計算機分析、解決實際問題的能力。在“Python程序設計”課程中，培養學生的計算思維是非常有益的。

1 “Python程序設計”課程特點及教學中存在的問題

1.1 “Python程序設計”課程特點

“Python程序設計”課程是通識教育基本技能中信息技術類的課程之一，是一門實踐性、技能性很強的課程，是理工科專業的基礎必修課，也是其他專業的公共選修課，同時也是全國計算機等級考試的二級科目［5］。該課程授課對象為理工科學生，包括理論學時和實驗學時。該課程從Python的基礎語法入手，重點介紹了流程控制語句（順序、選擇、循環）、Python的組合類型（列表、元組、集合、字典）、函數與模塊、異常處理及面向對象編程等。通過本課程的學習，學生能夠較正確而熟練地使用Python進行程序設計，應具備信息素養、計算思維及綜合應用能力，為將來應用程序設計知識和技能解決本專業的實際問題打下基礎。

1.2 “Python程序設計”教學中存在的問題

_{wV7ZSzVCBJIW5QuYtN8VSdCzxaGlpU4sLT6pTSQGvIg=}教師在長期的一線教學過程中發現“Python程序設計”課程教學存在教學內容分散而重點不夠突出、教學方法單一且不利于計算思維的培養、教學考核只關注總結性評價等問題。

（1）教學內容分散而重點不夠突出。Python教學大綱包括基本數據類型、運算符與表達式、順序結構程序設計、選擇結構程序設計、循環結構程序設計、組合數據類型、函數和文件等內容，教師在課堂教學中會對語法的講解太詳細，但每個章節中實際應用案例，尤其是綜合性的重難點應用案例較少，面向計算思維的案例更是罕見。

（2）教學方法單一且不利于計算思維的培養。我國高校程序設計課程普遍采用以教為主的授課模式，教師講授并演示，學生聆聽并模仿。教師是課堂的主體，教學方法比較單一［6］。學生被動地接受知識，缺乏學習的主動性。該教學模式不利于學生自主學習和創新能力的培養。

（3）教學考核只關注總結性評價。這種評價是為了解教學活動的最終效果而進行的評價，很少涉及對學生的學習過程進行評價。我國高校程序設計課程大都以期末成績作為主要考核依據。該考核方式導致部分學生不重視學習過程，只在考前突擊學習。在該考核模式下，學生對內容的掌握不扎實，不利于知識的長期儲備與靈活運用［7］。

2 教學改革研究的意義及研究路線

慕課與雨課堂等教育技術的出現，推動了高校教育教學網絡化、信息化、智慧化改革的發展進程，線上線下混合式教學模式應運而生［8］。隨著Python語言熱潮的興起，越來越多高校的很多專業都開設“Python程序設計”，這為計算思維的培養提供了有利條件。因此，面向計算思維的“Python程序設計”線上線下混合式教學改革研究具有重要的現實意義。

為實現研究目標，項目組制定詳盡的研究計劃和進度計劃，項目組成員通過例行會議、明確分工共同完成此項目研究。項目成員通過收集資料、查閱文獻來研究面向計算思維的“Python程序設計”線上線下混合式教學實施，采訪教學名師，來豐富和完善此項研究。具體研究路線如圖1所示。

3 面向計算思維的“Python程序設計”線上線下混合式教學實施

3.1 課程內容的創新及實踐

筆者對“Python程序設計”課程內容做了部分更新，壓縮函數和文件的課時，適當介紹面向對象編程及應用，同時引入計算思維案例。

“Python程序設計”的計算思維案例安排，如表1所示。

綜上，筆者通過篩選重難點內容，結合計算思維案例，實現課程內容的創新與實踐。

3.2 教學模式的創新及實踐

課程的實施以教師為指導者、學生為學習主體的原則，注重培養學生的自主學習能力［9］。

線上教學以學習通慕課為平臺，以問題為驅動，輔以測試以及小組討論，提升學生的自主學習能力；線下教學以項目解決和知識需求為驅動，在課堂上借助雨課堂平臺實施多樣化的教學方法，促進知識的內化。

教師在教學中把課程劃分為若干相對獨立的模塊，然后基于模塊實施針對性教學，最后分模塊考核。其中，線上以超星“學習通”為平臺實施，包括課件、教案、資源庫、通知、討論、作業庫、題庫、考試庫、知識圖譜、學習統計等部分。圖2為“Python程序設計”線上學習階段性考試部分學生的考試情況。

線下教學借助雨課堂實施，教師可以在課堂上發布題目，發放考卷，設置考題和考卷的作答時間，及時查看學生的答題情況，實時把控學生情況。圖3為雨課堂教學實施情況。

3.3 教學評價的創新與實踐

傳統的期末考核，僅從期末成績評價學生的學習效果，無法衡量學生的進步，要建立以評價學生成長進步的發展性評價。教學評價應重視對學生過程性考核，基于線上以及線下的學習數據，記錄學生的表現、評價學生的學習過程。

課程融入多元評價方式，不僅評價學生學習效果，而且重視學生的學習過程。學生可多次提交作品或參加考試直至達標。課程成績可由平時成績、中期成績、期終成績組成。

線上、線下學習表現及小測驗可作為平時成績，占總成績的20%。線上試題庫考核成績作為中期成績，可占總成績的30%。期末考核，學生參加正規的上機考試，成績可占總成績的50%。此教學評價能夠多方面評價學生的進步和學習效果，是對傳統評價的改革和創新。

4 結語

本文通過教學模式、教學內容、教學評價3個方面對“Python程序設計”課程進行改革，在農業水利工程、財務管理2022級等專業班級實施后，學生的學習興趣、創新能力較往屆有了較大提高，表明課程改革頗具成效。

參考文獻

［1］吳爽，趙雋.計算思維與大學計算機基礎教育改革實踐分析［J］.軟件，2020（4）：289-292.

［2］高宏鈺，于開蓮，蔣云宵，等.無屏幕編程教育活動對學前兒童計算思維和創造性思維的影響研究［J］.電化教育研究，2024（4）：96-103.

［3］陳國榮.計算思維下的大學計算機基礎教育改革［J］.才智，2016（11）：171.

［4］周旭.基于OBE理念的“Python程序設計”教學改革研究［J］.教育現代化，2020（33）：44-47.

［5］計麗娟，唐琳，崔容容.混合教學模式下“Python程序設計”教學改革研究與實踐［J］.赤峰學院學報（自然科學版），2021（2）：98-101.

［6］宋妍芳.Python教學培養計算機人才的思維能力的策略研究［J］.電腦知識與技術，2021（11）：126-127，130.

［7］李向群，許新征，高娟.混合教學模式下“Python程序設計”教學改革探索［J］.軟件導刊，2022（7）：45-48.

［8］李慧，施珺，陳艷艷，等.線上線下混合式一流課程建設的探索與實踐［J］.計算機教育，2021（7）：183-187.

［9］高賢強，王彥群.基于慕課和雨課堂的“大學計算機基礎”線上線下混合式教學研究［J］.無線互聯科技，2023（17）：122-125.

（編輯 王永超）

Research on hybrid online and offline teaching of “Python Programming Design” for computational thinking

WANG Yanqun， ZHANG Zhu*， XIE Qu， GAO Xianqiang

（Tarim University， Alaer 843300， China）

Abstract： The author conducted research on the blended online and offline teaching reform of “Python Programming Design” from three aspects： course conteDQlwSS2f25wp4KZ1nHJ3fZJ5L6XReri9WZZ7VzdWaWU=nt， teaching mode and teaching evaluation， using MOOC and Rain Classroom as platforms. Online teaching is based on the platform of Xuexitong and driven by problems. Offline teaching is driven by case studies oriented towards computational thinking， and utilizes the Rain Classroom platform to implement diverse teaching methods in the classroom， promoting the internalization of knowledge. The blended online and offline teaching of “Python Programming Design” for computational thinking can stimulate students’ interest in learning， enhance their ability to use computer analysis and solve practical problems， which has important guiding significance for the reform of Python language teaching.

Key words： computational thinking; MOOC; rain classroom; “Python Programming Design”; teaching reform; teaching model