產教融合背景下Python教學創新性研究

摘要：Python語言程序設計是人工智能與大數據的專業核心課程，主要培養學生使用Python語言處理具體的大數據問題和人工智能應用場景的能力，培養學生對新技術的探索創新精神和科學素養。針對Python教學缺少行業真實情境實訓等問題，文章以人工智能、大數據產業人才能力需求為導向，采用雙導師制指導學生的項目、科研和競賽，采用多元化方式評價學生的高階應用能力。經過四年的教學創新實踐，學生的實踐能力、思辨能力、高階應用能力得到了顯著提升，科學探究和精益求精的工匠精神也逐步展現。

關鍵詞：Python；創新性；產業人才需求；行業真實情境；過程性評價

中圖分類號：TP301.6文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）20-0163-03

0引言

為了主動迎接新一輪的科技革命和產業變革[1]，教育部在2017年2月啟動了新工科建設[2]。新工科建設的理念是以產業需求為導向，跨專業融合，由適應性服務轉向支撐引領，其目的是培養適應未來產業和技術的創新型、復合型人才，產教融合成為高校人才培養的重要模式。本文以Python教學為例，探討如何在產教融合背景下進行教學創新。

1產教融合

產教融合是指產業和教育相結合、學校和企業共同培育人才的辦學模式。產教融合必須以真實產品為基礎，在此基礎上進行專業實踐教學，把書本知識運用到實踐中，學生才能真正學到本領，教學才能真正出高水平人才。“產”不能是單純的企業生產[3]，必須將“教”融入其中。產教融合較好的辦法是將較為先進、愿意加盟校企合作的企業引入學校，利用學校的軟件和設備，進行產品生產，在生產過程中引入教學內容。通過產教融合，實現教師學習新技術、學生實踐技能提升、產品產生經濟效益，最終達到校企共贏。

Python語言程序設計是人工智能和大數據的專業核心課程，是機器學習、深度學習、數據分析、數據挖掘等課程的基礎課程。在Python教學中，產教融合意味著用人工智能產業能力為課程的導向，將行業實際案例和項目融入教學過程，培養學生運用Python處理具體的大數據問題和人工智能應用場景的能力，培養學生對新技術的探索創新精神和科學素養。Python產教融合想要達到企業產品好、學生訓練足的目標，就需要解放思想，不斷深化改革Python課程體系，不斷改革Python課程內容，在反復實踐中完善育人體系。

2Python教學面臨問題分析

2.1工具屬性過重，行業融合不足

作為一所應用型本科院校，四川文理學院旨在培養能夠應用理論知識和技能解決實際問題的應用型人才。Python教學的重點應該是編程思維和解決問題能力的培養，能解決人工智能、大數據的行業問題，注重學生思德思風建設，Python只是解決問題的一個工具載體。

2.2行業真實情境實訓不足，創新思維欠缺

人工智能、大數據行業的最終目標是創新創業人才的培養，這就需要將學術、技能和行業相結合，解決行業問題，進而創新。所以Python教學過程不能只以基礎知識為重，而應該以培養學生分析問題、解決問題的能力，遷移專業知識、解決真實情境問題的能力。

2.3過程性評價不足，高階應用能力得不到發展

人工智能、大數據行業人才需要從工程能力、團隊協作能力、高階認知能力等多個角度進行評價。簡單的結論性評價已經不適合以人工智能、大數據的行業目標為導向的Python程序設計課程了，需要注重基于個體、小組的實踐任務的過程性評價。

3Python教學創新

Python程序設計的教學目標應涵蓋知識、能力和素質三個維度，包括團隊協作、項目管理、技術溝通、批判性思維和創新能力等，并培養學生跟蹤學科前沿動態、運用技術創新促進社會發展的職業素養和社會責任感。

3.1教學創新思路與途徑

針對教學內容與行業脫節、教學過程中行業真實情境實訓不足、教學評價缺少過程性評價的問題，提出了以下創新思路和途徑，如圖1所示。

深度解讀人工智能、大數據行業目標，發現Py?thon相關崗位需要熟練使用Python、能夠分析問題和解決問題、能夠自主學習、具備審視批判思維和良好職業素養、能有社會責任的人才。針對此目標，課程從三個途徑進行解決。

1）以行業目標為導向，重構教學內容。在人工智能、大數據行業高速發展的時代，原有的教學內容已經不適合。因此課程需要以行業目標為導向，重新構建教學內容，提升學生學習的內驅力。同時課程還需融入科學思維、職業道德等思政元素培養學生，從而達到育人的知識目標。

2）融入行業真實情境，側重實踐教學。當今行業高速發展，企業希望學生在學校就能完成崗前培訓。因此，課程需要加大實踐教學力度，將行業真實情境融入教學案例和項目中，從而解決行業的真實問題，讓學生在不斷提升解決問題的能力和團隊協作的能力，進而達到育人的能力目標。

3）聚焦高階能力發展，加強過程評價。人工智能、大數據行業需要工程、團隊協作、高階認知能力較強的人才。因此，課程需要聚焦學生高階能力的發展，評價學生高階能力，這就需要從多個角度加深項目的過程性評價，以此來評價Python育人目標的達成度，達到育人的素質目標。

3.2教學內容重構

常規的教學內容是按照基礎知識、結構控制、函數、類和對象、文件的方式進行組織，無法訓練學生的思辨和高階能力，無法達到行業目標。因此，企業和學校教師共同重新構建了教學內容，如圖2所示。

1）案例模塊。課程以9個與行業相關的案例驅動學生學習Python知識點，培養學生的職業道德和身份認同感，培養學生自主學習的能力，培養學生科學探究的態度和思辨思維。

2）項目模塊。學生學習每個板塊的知識后，采用項目進行融合。課程選用網頁日志統計、“絕地求生”戰斗場景等與行業高度相關的項目，培養學生團隊合作、協作學習的能力，讓學生具有社會責任意識。

3）應用模塊。學生將知識應用到人工智能、大數據的具體場景中，如數據采集、數據分析等，培養學生認真嚴謹、客觀辯證的態度和探索未知領域的精神，培養學生的職業使命感。

4）實踐模塊。學生在課程學習中或者課程后，可以在雙導師的幫助下申報各種科研項目、參加計算機能力挑戰賽和藍橋杯比賽，研究各種算法，培養學生精益求精、追求卓越的精神和家國情懷。

3.3教學過程創新

雖然教學內容已經根據行業目標做出改變，但課程仍需多種教學手段來保障育人目標的達成，如圖3所示。課程實施過程中，以實踐教學為主，創建多維實踐教學體系，打造理實一體課程。課程過程在四雙機制做支撐、三融路徑做保障下，依托智慧平臺教學，同時貫穿多元評價，進而保障以行業目標為導向的育人目標的實現。

1）多維實踐：實踐體系打造為案例、項目、應用、實踐四個模塊，采用問題、協作、項目、實踐等方式進行教學，培養學生團隊協作、思辨創新、深入鉆研的能力。

2）理實一體：課程安排在機房上課，理論和實踐同時進行，邊講邊練，讓學生深刻理解知識點。

3）雙師建設：企業對學校教師進行培訓，同時學校也選派教師到公司進行雙師雙能雙創型師資培訓，加快雙師型教師的培養。

4）雙主體：課程中不再單以教師為主體，而是教師、學生雙主體。

5）雙導師：案例驅動教學中以教師導師為主，項目、應用、實踐由學校、企業雙方導師[4]進行指導。

6）雙評價：課程的評價采用學生、教師雙方進行評價。

7）課賽融合：鼓勵、支持學生參加各種專業競賽[5]，申請各種科研項目。

8）德能融合：將課程思政融入教學，培養學生的職業道德和社會責任感。

9）線上線下[6]融合：利用智慧平臺進行線上線下混合式教學。學生可以在智慧平臺上做實驗、查看PPT、課程視頻和提交作業等。

10）依托智慧平臺：學校缺少企業實際項目和行業數據，企業缺少教學PPT、實驗、教學視頻等資源，因此企業和學校共同建設智慧學習平臺。課程就可以依托此平臺進行教學。目前平臺上已有課程21門，實驗690個，課件141個。

3.4多元化評價

以產業目標為導向的課程，其考查重在學生對知識和技能的應用能力，所以需從多個角度對學生學習的過程進行評價，如圖4所示。

1）作業評價：評價學生對知識點的運用，和解決基礎問題的能力。教師以智慧平臺的作業數據為依據進行評價。

2）協作項目評價：項目和應用都采用分組制，學生進行分組協作學習和完成項目。評價采用學生+教師雙方評價，學生采用組間投票和組內互評的方式進行評價，教師評價是學校導師和企業導師同時評價。

3）高階應用能力評價：學生在應用模塊和實踐模塊均是高階應用能力的訓練，需從探索、分析、運用、創新等多方面進行評價，如圖5所示。圖5學生高階學習能力達成度評價指標

4）終結性考核：學生的基礎知識掌握程度需要采用試卷的方式進行考核，由教師進行評價。

4教學改革成效

Python程序設計課程進行教學改革創新后，培養了學生的實際應用能力，學生的思辨能力、團隊協作能力和高階應用能力[7]都得到了顯著提升，如圖6所示。學生高階應用能力的達成度在創新前和創新后也有顯著區別，如圖7所示。

教學創新后，學生的動手能力、科學探究能力和創新意識得到顯著提升，并創作了多種作品，實現了學思用貫通。學生積極參與各類競賽和科研項目，例如，在大學生計算機設計大賽、藍橋杯大賽、“挑戰杯”大賽、計算機能力挑戰賽和“互聯網+”創新創業大賽中均取得了優異成績，并獲得多項省級創新創業項目和大學生科研項目，發表了10余篇科研論文。

5結論

本文以Python程序設計課程為例，探討了產教融合背景下如何進行教學創新。通過重構教學內容、創新教學過程、多元化評價等措施，有效提升了學生的實踐能力、思辨能力、團隊協作能力和高階應用能力。該教學模式可為其他理工科專業課程改革提供參考，有助于培養符合產業需求的創新型人才，塑造其精益求精、追求卓越的匠心和深入鉆研的精神，加強學生對企業用人目標的深刻理解。

參考文獻：

[1]教育部高等教育司.關于開展新工科研究與實踐的通知[Z].教高司函〔2017〕6號.2017.

[2]劉志剛，田楓，王梅，等.工程認證與產教融合雙驅動的新工科人才培養探索[J].實驗室研究與探索，2022，41（10）：167-

[3]肖17貴2.平，鄭寶東，龐杰.基于產學研用結合的應用型創新創業人才培養模式的探索與實踐：以福建農林大學為例[J].高等農業教育，2014（12）：64-68.

[4]占丹，肖作安，雷克林，等“.導師制+項目制”協同育人模式的探討與思考[J].教育教學論壇，2020（20）：262-263.

[5]霍楷，趙晨旭.高校學科競賽創新育人模式的探索與實踐[J].湖南包裝，2019（6）：123-125.

[6]羅秀麗，陳平.產教融合背景下“神經網絡與深度學習”課程教學改革[J].工業和信息化教育，2022（11）：17-21.

[7]羅雪梅，萬波，王笛，等.全編程驅動下的計算機導論與程序設計課程教改[J].計算機教育，2024（2）：76-80.

【通聯編輯：王力】