“Python程序設計”課程線上線下融合式教學模式探索

摘要：在當今信息化社會，互聯網技術的迅速發展正改變著人們的生產生活方式，也引領著教育領域的發展。以人為本的教育教學越來越多地運用線上平臺進行傳道授業、討論答疑。“Python程序設計”作為一門理論和實驗并進、項目驅動為主導的新興熱門課程，傳統的單一線下教學模式已不能滿足學生的學習需求，線上線下融合式教學已成為其不可或缺的教學手段。本文從深層次探討一種適應新環境的Python課程教學模式改革方法，從教學流程、分層教學和評價體系方面全方位、多角度地融合線上線下教學，以提高教學效率和教學質量。

關鍵詞：線上線下融合；教學改革；Python課程；分層教學；成績評價

1概述

在“互聯網+”的時代背景下，短視頻、流量移動端等新型信息傳播方式日益成為人們獲取信息的主要途徑。傳統線下教學模式以教師為輸出中心，學生單向接收，缺乏主動探究、發現問題并解決問題的動力，難以滿足實時、高效、快速信息交流的需求。目前，線上教學已經成為教學活動的必要補充，線上線下相結合的教學模式成為當前教學改革發展的新模態。

“Python程序設計”課程是一門面向對象的高級編程語言學習課程，旨在讓學生全面掌握Python語言的基礎知識、面向對象的概念和設計原則、基本庫的使用方法，并通過綜合實例演示和上機實踐提升實踐能力。通過學習，學生將被培養出程序設計的抽象邏輯思維能力，并掌握系統的程序設計基本方法，從而具備編寫程序解決實際問題的能力。為了更好地適應時代發展和滿足學生需求，在該課程中探索線上線下相結合的教學模式，通過優勢互補實現資源共享、交互式學習、個性化教學等目標。

2現狀和問題

“Python程序設計”課程現有模式存在以下幾點問題：

第一，單一面授模式的授課場景不可重現，不利于講授細節的再次回顧；缺席學生無法參與教學活動；課程內容單向輸送，難以全面覆蓋學生需求，不利于實現成果導向教育（OutcomeBasedEducation，OBE）［1］。單一的線上教學容易陷入虛擬場景，不能互相監督，難以達到現場面授所產生的競爭激勵，教學效果欠佳。線上和線下的教學模式各有利弊，如何科學融合二者優勢、彌補不足，成為當前教學領域的研究難點和熱點。尤其是對于“Python程序設計”這種兼顧理論課和實驗課的綜合性課程，學生主導程度更強，教學手段更加多元、復雜。

第二，學生在前向相關背景學科，如C語言程序設計，數據結構與算法設計的掌握狀況有很大差別，導致他們對該課程的背景準備也不相同。有些興趣濃厚的學生已經通過互聯網或書籍不同程度地具備了“Python程序設計”的相關知識。在參差不齊的學生主體中，如何因材施教，使不同層次的學生皆獲得培養和進階，達到全面覆蓋的教學效果，這是需要探索的問題。這對于點燃學生的學習熱情、激發他們的自驅力，培養他們自主探索與解決問題的能力，以及構建符合個性化發展的知識體系，具有至關重要的意義。

第三，即時正反饋有助于增強學生的學習動力。一種新的教學模式必然與一種新的評價體系相匹配，從而實現師生間的即時正反饋，獲得教學相長。結合大數據技術、線上平臺及實踐操作過程，可以為學生提供更為及時、個性化的反饋和建議，從而更好地激發他們的學習積極性，提高學業成績。

針對“Python程序設計”課程的現狀和問題，本文兼顧理論課和實驗課，從教學流程、分層教學、評價體系方面設計了一種線上線下融合式教學模式。該模式借助網絡教學工具，推動課內課外全方位、立體、動態教學，突破了教師單向傳授知識的傳統模式。該模式還有利于搭建系統的學科體系，培養批判性思維，提高自主學習能力和獨立探索能力。同時線上、線下雙向并行，能夠充分利用互聯網平臺，滿足學生多通道快速掌握知識點及便捷答疑解惑的需求，提高教學效率和學生的學習效果。

3線上線下融合教學模式

3.1教學流程中的線上線下融合

3.1.1課前

利用問卷星或網絡教學平臺設置問卷調查，進行課前學生需求征集，重點了解學生傾向的教學內容、教學手段、交流方式和考核方式等。不同班級整體傾向不同，根據調查結果在行課進程中動態優化，以適應不同班級的需求。師生在移動端安裝好雨課堂+騰訊會議結合版作為線上授課的必要工具，并通過使用說明或教學視頻熟悉使用方法。

創建課程網絡教學平臺，把課程基本內容及擴展進階內容上傳到平臺中，并根據教學實踐經驗不斷優化、更新平臺教學資源。不同基礎的學生可在該平臺了解課程內容，完成預習任務，提前建立背景知識儲備，縮小學生間的個體差異，避免教學中基礎差的學生跟不上進度。將理論知識和實踐項目拆解成多個逐層遞進的單元片段，提前上傳到網絡平臺，同時提供豐富的互聯網和多媒體培優擴展資源，便于學生提前了解課程框架，使其在教學活動中胸有成竹，提高課堂知識吸收率。通過網絡教學平臺建立該課程的基礎知識庫、習題庫和實驗項目庫，將核心知識點制作成3分鐘之內的短視頻發布到基礎知識庫。學生可利用碎片時間使用自己的電腦、手機等工具完成知識片段、習題演練或案例程序的學習，擺脫傳統教學的時間和場景限制。

3.1.2課中

課中通過線上問卷調查建立教學活動匿名反饋機制，在行課進程中動態調整教學內容和教學手段，營造自由、開放、互促共進的教學氛圍。教師在面授同時啟用雨課堂+騰訊會議結合版軟件開啟直播，一方面實現遠程參與教學活動，另一方面通過直播錄制，方便所有學生看回放，對課堂知識查漏補缺。對于核心知識點，學生可通過討論互動來加強印象。現場討論與雨課堂彈幕的匿名討論相結合，促使學生自由發表自己的觀點，提高參與度。此外，通過雨課堂試卷庫進行隨堂測試，有助于提高學生的課堂專注力。這種測試提交答案可立即得知結果，可投屏展示最高得分學生，能夠激勵學生間的良性競爭［2］。在理論課中，鼓勵學生帶上自己的筆記本電腦，便于實時編程驗證講授的語法，提高學生參與度，降低單向輸入的枯燥感；也利于隨堂測試，實施綜合性編程的挑戰和評估。在理論課中穿插少量實踐應用項目的講解，利于提高學生的學習興趣以及知識體系的架構。

為解決傳統的單向輸出式教學枯燥無味、不能吸引學生注意力的問題，通常采用翻轉課堂來引導學生主動學習，同時培養其表達能力，提升學習興趣，實現從“要我學”到“我要學”的轉變［3］。線上線下融合式教學也可應用于翻轉課堂。學生提前報名，課下準備并在課堂現場分享；學生也可通過教學班QQ群分享屏幕線上講解的知識點；該方法也能實現遠程線上學生的學情監督和反饋。

實驗課以促進學生的個性發展、培養學生的創新能力為目標，也可實施線上線下混合教學。線上可實現匿名意見反饋，即時交流，遠程學生參與課堂；線下則可當面指導。通過線上翻轉課堂，線上學生講解自己的程序設計細節，實現線上實驗課的學情監督；通過QQ群提問，實現即時答疑。

3.1.3課后

在雨課堂安排課程章節對應的試卷庫習題，可通過統計分析測試結果實現學情實時反饋監督。在網絡教學平臺上發布課程相關的深層實踐擴展內容，讓學生在課后和實踐中自主學習。該方法比從教科書中引入和傳遞知識點具有更好的效果。此外，鼓勵能力強、學習超前的學生在翻轉課堂中講授擴展內容，達到翻轉課堂的培養目的。通過QQ群課后交流，方便學生在課后的程序編寫、調試過程中的答疑，也利于加強教師對學生的了解，選拔能力強的學生參與實際項目。

3.2分層教學中的線上線下融合

由于學生學習基礎背景不同，未來發展規劃不同，前期知識儲備不同，完全一致的教學模式難以滿足不同層面學生的學習需求。因此，教師根據學生現有的知識、能力水平和潛力傾向把學生劃分為水平不同的群體并分層教學是必要的，也是提升教學效果的有效手段。

3.2.1課前

通過雨課堂試卷庫進行課前能力測試，測試內容涵蓋前向相關課程及本課程預習準備，根據測試結果統計出學生基礎水平，根據正態分布劃分為三個層級。以學生個體差異性為基礎，以教學過程分層性為策略，以學生個體的發展性為目標，根據學生水平實施針對性教學。教師以實現不同難度和復雜程度的任務為分層教學內容，根據教學內容設計不同深度和細度，提升拔尖學生的專業創新實踐能力，提高普通學生的學科知識技能水平，激發落后學生的學習熱情。

3.2.2課中

在各模塊開展分層教學，同時兼顧總體教學目標與學生個體發展需求，及時動態調整優化教學策略。鼓勵不同層級學生參與翻轉課堂，對應準備不同難易程度的課堂內容。學生根據自身層級水平分享學習心得，高階水平者可進行項目實操層面的分享和講述，中低水平者可就課程基本內容進行講解。

傳統的驗證性實驗課難以從本質上讓學生理解Python核心語法和結構邏輯。在分層教學實驗課中，根據單元知識特點和教學進程，循序漸進地培養學生的編程思維；將分層實驗任務引入課堂，每次實驗設計深度擴展任務，同時包含以往的知識點，在練習新知識的同時鞏固舊知識。為確保低階學生能夠掌握復雜綜合的教學內容，可將內容解構、切片模塊化，降低理解難度。對于高階學生要培養自主創新能力，提供支持創新設計的開放式實驗平臺，鼓勵其自主確立實驗方案、自主實踐創新，提高專業素養和綜合素質［4］。總體上分為：初級，涵蓋基本教學內容；中級，包括綜合性應用；高級，根據學生需求，自主設計、開放探索，實現具體項目，可超出教師的設定范圍。在高階學生中，更大程度地實施項目引導、任務驅動式教學。該模式中學生是教學行為的主體，教師是組織者、引導者和監督者，突破課前、課中和課后的限制，培養學生獨立探索能力［5］。實驗課的分層教學既能檢驗學生對理論知識的運用，吸引學生的學習興趣，也能開拓其自主創新空間。

3.2.3課后

課后作業線上完成并即時反饋，設置為由易到難、由淺入深的逐層進階模式。在挑戰高階作業前需全部正確完成前向作業。作為課堂基本教學內容的升級補充，在網絡教學平臺提供少量深層內容，供高階學生課后自學，同時有對應知識點考查的課后作業，供高階學生挑戰進階。

3.3評價體系中的線上線下融合

針對線上線下融合式教學模式和分層教學的手段，需對應適應的評價體系才能引導新模式的運轉。基于OBE導向，成績的評定需兼顧過程和結果的雙重導向，從全過程、多方位、多角度進行統計分析，激發學生的主觀能動性，促進其專業素養和創新能力的培養。在評價中將過程賦予結果同等重要的地位，建立以專業能力為中心的評價指標，涵蓋知識理解、技能掌握、學習態度、素養習慣等方面。通過評價激勵學生更深入、有效地參與學習活動，促使培養目標的達成。

隨堂練習通過雨課堂試卷庫發布，以初級、中級、高級的方式呈現。初級學生完成初級練習方可合格；中級學生完成初、中級練習方可合格；高級學生完成初、中、高級練習方可合格。學生的得分以挑戰成功的最終難度確定，在完成本級練習的基礎上可挑戰更高級練習。教師通過雨課堂對隨堂練習的結果進行實時統計分析，并即時反饋給學生，加強對學生的激勵效果。在翻轉課堂中，根據講授內容劃分為初級、中級、高級內容，予以不同程度加分。課后作業通過雨課堂試卷庫完成，每個章節講授完成之后發布，學生從低級到高級進行進階，以完成層級作為課后作業得分［6］。

實驗課評價包括課堂表現和報告撰寫兩方面，對學生的理論知識運用、實驗方案設計、算法合理性、規范化編程、完成效果、邏輯簡明性、團隊協作能力、文檔撰寫能力以及涉及開放環節的自主創新能力等指標進行全面評價。兼顧分層教學不同層級學生對應不同標準設計評價指標，提前公布并即時反饋，引導學生切實完成實驗細節，提升專業素養。這種評價設計，有助于學生在完成學業進階的同時，產生濃厚的課程興趣。

結合“Python程序設計”課程輕理論、重應用的特點，期末考試考題設計兼顧不同層級學生的學習狀況，設置部分編程應用型題目，設置一道包含在課后自學內容里的開放性高階題目，提高高階學生的正反饋激勵。

結語

本文利用線上教學平臺，設計了一種線上線下融合式教學模式，綜合了線上和線下教學模式的優點，克服了各自存在的缺點，在教學中能起到重要作用。以評價為導向，學生得到分層培養，學科知識得到最大程度的擴展，實踐創新能力得到更大程度的提升。通過將課堂教學擴展到課前、課中和課后，采用多種形式進行全方位教學，為課后拓展和后續課程打下了堅實的基礎。隨著大數據產業的不斷發展，Python因其強大而豐富的功能迅速滲透到各行各業，同時也在高校大部分相關專業中得到廣泛應用。這種教學模式的變革不僅豐富了教學內容和形式，還為學生的未來發展打下了堅實的基礎。線上線下融合的“Python程序設計”課程模式可以得到應用推廣，提高教學效果。同時，這種模式還可以應用到其他程序設計類課程的教學改革中，提升這些課程的教學成效。

參考文獻：

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［5］王炳鵬，高麗，劉素君，等.分層教學在線上線下混dd9edbfbb02aac4b5d3edb0d4b863112合式教學中的應用：以“Python編程基礎”課程為例［J］.無線互聯科技，2022，19（07）：162164.

［6］劉寧，夏夢巖，劉儒，等.Python公共課線上線下融合式教學模式研究［J］.科技風，2021（27）：6263.

基金項目：成都信息工程大學本科教育教學研究與改革項目暨本科教學工程項目（成信校發〔2023〕5號）（項目編號：JYJG2023099、JYJG2023154）;成都信息工程大學本科教學工程項目“數智項目”（項目編號：JYJG2024230）;成都信息工程大學本科教育教學研究與改革項目暨本科教學工程項目（成信校發〔2024〕108號）（項目編號：JYJG2024208）

作者簡介：陳青青（1984—），女，四川人，博士，講師，研究方向：大氣探測、信號與信息處理和機器學習。