教師企業實踐成果在Python程序設計基礎課程設計中的應用

0 引言

在信息技術日新月異的時代背景下，中職計算機專業教育承擔著培養適應市場需求、具備基本職業技能的技術技能型人才的重要任務。為了提升教學質量，教師企業實踐的重要性日益受到重視。2021年中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發的《關于推動現代職業教育高質量發展的意見》明確提出，要完善產教融合辦學體制，支持高水平學校和大中型企業共建雙師型教師培養培訓基地，落實教師定期到企業實踐的規定，支持企業技術骨干到學校從教，推進固定崗與流動崗相結合、校企互聘兼職的教師隊伍建設改革[1]。此外，教育部等九部門發布的《職業教育提質培優行動計劃（2020—2023年）》也鼓勵教師團隊對接職業標準和工作過程，探索分工協作的模塊化教學組織方式[2]。

然而，在實際教學過程中，盡管教師企業實踐已成為共識，但如何將實踐成果有效融入課程設計，創新教學方法，仍是一個亟待解決的問題。

1Python程序設計基礎教學困境剖析

在擔任中職計算機專業Python程序設計基礎課程的教學過程中，筆者深入觀察并分析了當前教學中存在的諸多困境，這些困境不僅限制了學生編程能力的提升，也對教學質量產生了不良影響。

1）理論知識與實踐操作脫節。盡管學生在課堂上能夠掌握Python編程的基礎語法和理論知識，但在面對實際編程任務時，往往顯得力不從心。理論知識與實踐操作之間的鴻溝使學生難以將所學知識應用于解決實際問題中。這種脫節現象不僅影響了學生的編程興趣，也限制了他們編程能力的提升。

2）代碼調試與錯誤處理能力欠缺。編程過程中，代碼調試與錯誤處理是不可或缺的能力。然而，許多學生面對代碼中的錯誤，尤其是邏輯錯誤，往往難以獨立發現并糾正。他們缺乏有效的調試技巧和錯誤處理策略，導致編程效率低下，甚至喪失編程信心。這種能力的欠缺嚴重影響了學生編程技能的深入學習和掌握。

3）知識點掌握不夠全面和深入。Python程序設計基礎課程內容豐富，涵蓋多個知識點。然而，由于課堂時間有限，教師往往難以對每個知識點都進行深入講解和拓展，導致學生雖然能夠了解每個知識點的基本概念，但缺乏對其深入理解和靈活應用的能力。此外，由于缺乏足夠的實踐機會，學生對一些復雜編程技巧和高級功能的掌握也不夠熟練。

針對以上教學困境，必須尋求新的教學思路和方法，以打破傳統教學的束縛，有效提升Python程序設計基礎課程的教學質量。而教師企業實踐成果的引入，正是解決這些困境的有效途徑之一。通過引入教師在企業實踐中學到的先進技術和理念，結合AIGC（人工智能生成內容）等現代技術手段，優化教案設計，創新教學方法，旨在激發學生的學習興趣和編程能力，提升他們的自主學習和獨立思考能力，為中職計算機專業教學質量的提升奠定堅實基礎。

2教師企業實踐的寶貴收獲

為了尋求解決之道，筆者踏上了企業實踐之旅，期望能在實際工作環境中找到靈感。在企業中，筆者從事機器人訓練師與服務機器人交付工程師崗位，不僅有機會接觸到了最前沿的AI技術，還深刻體會到了AI技術在教育領域的應用潛力。筆者深入學習了科大訊飛的AIGC技術，其中的某些技術給筆者帶來了諸多啟示。

1）智能問答。借助自然語言處理與深度學習，智能問答系統能精準理解復雜問題，迅速提取關鍵信息，并給出準確回答。相比傳統搜索，智能問答的目標定位更精準，有助于學生在編程過程中快速獲取所需信息。

2）個人智能體。通過構建智能體，并上傳相關文件構建知識庫，可以訓練智能體更好地理解問題和需求。為學生提供了一個個性化的學習助手，能夠根據其學習進度和需求提供定制化的幫助。

3）自動化生成。利用AIGC技術能夠迅速根據關鍵詞生成大量案例和數字人授課內容，極大提升備課效率。為教師提供了豐富的教學資源，有助于豐富教學手段和提高學生學習興趣。

在企業實踐中，通過親身體驗AIGC技術如何高效解決復雜問題、如何精準定位需求并提供個性化解決方案，筆者深刻認識到，技術不僅僅是工具，更是提升教學效率和質量的重要手段。

3教師企業實踐的教學轉化

要解決學生編程能力弱的問題，必須從教學方式方法上進行革新。AIGC技術的出現提供了將先進技術融入教學的契機。筆者將AIGC技術作為輔助教學工具，通過優化教案設計，提升學生的學習興趣和編程能力。

3.1 教案設計優化

在教案設計中，明確將AIGC技術融入各個教學環節。從導入、知識點講解到課后復習，都充分利用了AIGC技術的優勢。

在導入環節中，利用AIGC技術生成的數字人形象進行課程介紹，營造新穎的課堂氛圍，吸引學生注意力。同時，通過AIGC技術快速生成與課程內容相關的教學資源，為學生提供預習材料[3]。

在課中進行知識點講授時，借助AIGC技術生成的實例和案例，幫助學生更好地理解和掌握知識點。同時，利用AIGC技術的智能問答功能，及時解答學生的疑問。在代碼檢測環節，AIGC可以快速檢測代碼，發現錯誤代碼并提出優化策略[4]。

在課后復習時，通過AIGC技術自動生成推文，在公眾號平臺發布復習內容，便于學生重溫課程重點，提高學習效果。

3.2 技術培訓與指導

為確保學生能夠熟練使用AIGC技術，筆者通過實操演示、案例分析等方式，對學生進行技術培訓與指導。

首先，通過實際操作演示的方式，在課堂上展示AIGC技術的具體應用。在首次應用AIGC輔助手段前，會進行一系列的實操演示，讓學生了解如何利用智能問答系統獲取編程相關的各種信息。這些智能問答系統能夠快速準確地回答學生在編程過程中遇到的各種問題，從而提高學習效率。此外，進一步展示如何利用個人智能體進行個性化學習。個人智能體可以根據每個學生的學習習慣和進度，提供定制化的學習內容和建議，幫助學生更好地掌握編程知識。通過這種實操演示，學生能夠直觀地感受到AIGC技術在編程學習中的強大功能和便利性[5]。

其次，通過案例分析的方式，進一步幫助學生理解AIGC技術的實際作用和價值。在授課過程中，精心挑選典型的編程案例，深入分析AIGC技術在這些案例中的應用過程和效果。通過詳細講解這些案例，學生能夠看到AIGC技術在解決實際編程問題中的具體應用，從而更好地理解其實際作用。同時，討論AIGC技術在這些案例中的應用效果，讓學生看到其帶來的顯著改進和優勢。通過這種案例分析，學生能夠更加深入地理解AIGC技術的實際價值，從而激發他們對這項技術的興趣和熱情[6]

最后，組織學生進行小組討論，以促進他們之間的交流和合作。在小組討論中，每個學生都可以分享自己在使用AIGC技術過程中的心得和體會，講述自己在學習編程時遇到的問題和如何利用AIGC技術來解決這些問題。通過這種分享和討論，學生不僅可以從他人的經驗中學習到更多有用的知識和技巧，還能夠通過集體智慧共同解決一些棘手的問題。此外，小組討論還可以增強學生之間的互動和合作，培養他們的團隊協作能力。通過這種小組討論的方式，學生能夠更好地掌握AIGC技術，并在實際編程學習中發揮其最大潛力。

3.3 實施與反饋

在教案實施過程中，筆者密切關注學生的學習進展和反饋，并根據實際情況進行及時調整。

首先，提倡采用互動式和探究式的教學方法。這種教學模式借鑒了企業中常見的項目管理方式，通過精心設計的互動和探究活動，激發學生的學習興趣和主動性。學生可以利用AIGC技術主動提出問題，并進行深入探索。這種教學方式不僅能提高學生的參與度，還能培養他們的批判性思維和解決問題的能力。

其次，智能化輔助與反饋在教學過程中發揮著重要作用。通過引入Python學習智能體，學生可以獲得即時的代碼調試和錯誤處理反饋。這些智能體能夠精準定位問題，并提供有針對性的建議，幫助學生分析代碼并迅速糾正錯誤，從而顯著提高編程學習的效率。這種智能化的輔助手段不僅減輕了教師的工作負擔，還為學生提供了個性化的學習支持。

最后，豐富教學資源與個性化學習是現代教育的重要方向。利用AIGC技術的自動化生成功能，教師可以迅速生成大量與課程內容緊密相關的教學資源，不僅能夠滿足學生的個性化學習需求，還能夠提供更加多樣化和靈活的教學手段。利用這些豐富的教學資源，學生可以根據自己的興趣和學習進度進行選擇，從而實現更加個性化的學習路徑。教學資源的多樣化和個性化，不僅能夠提高學生的學習效果，還能夠激發他們的學習熱情和創造力。

4教學案例：成績錄入查詢系統

為驗證AIGC技術在Python程序設計基礎課程設計中的應用效果，筆者設計了一個“成績錄入查詢系統”教學案例。以下是該案例的具體實施過程，如圖1所示。

4.1 場景引入

通過AIGC數字人形象進行課程介紹，營造新穎的課堂氛圍。數字人以親切而生動的語調向學生介紹本次課程的項目一設計一個簡單的成績錄入查詢系統。該系統將模擬校園網環境，實現班主任、任課教師和學生等不同用戶角色的功能需求。

4.2 需求分析

明確用戶需求并設計初步方案。具體需求為：用戶身份需包括班主任、任課教師、學生三個身份，這三個身份分別可以查看全班成績、錄入全班總評成績、通過學號查看自己的成績。同時，系統需要存儲每個學生的成績，并能不斷接收用戶輸入的要求并執行相應的操作。

在需求分析階段，學生分組負責不同用戶角色的需求溝通，并利用AIGC工具輔助整理和分析需求記錄，確保需求的準確性。

4.3 設計任務

根據需求分析階段整理的需求，設計程序流程圖框架。使用AIGC工具生成初步的Python代碼框架，并明確關鍵編程要素，如用戶輸入、數據存儲、循環結構和多分支判斷等。

在內容設計過程中，學生遇到不明確或困惑的地方時，主動利用AIGC工具進行查詢或提問，尋求解答或建議。同時，學生之間進行交流與討論，分享各自的設計思路和編程技巧，共同解決編程過程中遇到的問題。

4.4 測試優化「

對編寫的代碼進行測試，消除語法錯誤與邏輯錯誤。利用Python集成開發環境PyCharm運行代碼，檢查是否存在拼寫錯誤、語法結構錯誤等語法問題。同時，設計不同的測試數據（包括正常數據、邊界數據和異常數據）運行程序，并檢查結果是否符合預期。對于邏輯錯誤，需仔細分析代碼邏輯，找出錯誤原因并進行修正。

在測試優化階段，可將編寫的代碼復制在AIGC工具中進行分析，由AIGC生成代碼分析報告并自動形成優化建議和改進點。學生根據AIGC工具的建議對代碼進行優化，提高代碼的運行效率和可讀性。

4.5 評價總結

在課程結束時進行總結評價。學生總結學習過程中的收獲和遇到的困難，并積極參與課堂討論，分享自己的學習心得和小技巧。教師總結知識點，強調設計思路與相關語法，并引導學生總結學習中的困難和小技巧，幫助學生鞏固所學知識，并為后續學習提供借鑒和改進方向。將最終討論結果用AIGC形成公眾號推文，供學生課后復習。

5教學反思與新的認識

經過實踐，筆者深刻體會到了企業實踐對教師成長的重要性。通過引入AIGC技術并優化教案設計，教學方式得到了顯著改變，學生的學習興趣和編程能力也得到了明顯提升。技術只是手段，關鍵在于如何將其與教學內容緊密結合，發揮最大的教學效果。在未來的教學中，將繼續探索將先進技術融入教學的新途徑、新方法。同時，也將更加注重規避過度依賴技術的風險，培養學生的自主學習和獨立思考能力，確保他們在掌握技術的同時，形成良好的學習習慣和思維品質。

6 結束語

教師企業實踐成果在課程設計中的應用是提高中職計算機專業教學質量的有效途徑。通過引入AIGC技術并優化教案設計，可以激發學生的學習興趣和編程能力，提升其實際操作能力和解決問題的能力。在未來的教學中，教師應繼續探索和實踐新的教學方法和手段，為學生的成長和發展貢獻自己的力量。

7參考文獻

[1]中共中央辦公廳國務院辦公廳印發《關于推動現代職業教育高質量發展的意見》[A/0L].（2021-10-12）[2024-12-23].https：//www.gov.cn/zhengce/2021-10/12/content_5642120.htm.

[2]教育部等九部門關于印發《職業教育提質培優行動計劃（2020—2023年）》的通知[A/0L].（2020-09-23）[2024-12-24].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/Ao7/zcs_zhgg/202009/t20200929_492299.html？xxgkhide ：=1

[3]周穎平，周立峰.AIGC技術在軟件編程項目式教學中的探索［J].沙洲職業工學院學報，2024，27（3）：6-11.

[4]張海龍，李唯.AIGC技術賦能高職計算機基礎實踐教學探究[J].計算機教育，2024（10）：164-168.

[5]程楠楠，李芳麗，吳璇.AIGC賦能計算機課程自適應教學模式探索［J].現代職業教育，2024（6）：21-24.

[6]郭旦懷，吳若玲，盧罡，等.AIGC在大學計算機教育教學中的有效利用[J].計算機教育，2024（7）：35-40.

[7]項若曦，趙慧周，王楨廷，等.AIGC賦能的Web前端開發教學實踐[J].計算機教育，2024（10）：153-158.