《计算机技术基础（Python）》线上线下混合式教学的思与行

赵慧，倪燃

（山东交通学院 信息科学与电气工程学院，山东济南 250357）

线上教学、线下教学各自有不可替代的独特价值。线上线下融合式教学是有效整合线上教学与线下教学各自优势、提高教学效益、体现“五育并举”、实现因材施教、促进学生更好发展的教学方式[1]。《计算机技术基础（Python）》课程为本科（工科类）专业必修的公共基础课，3 学分，48 学时（理论24 学时+上机24 学时），开设学期为大一下学期。学情分析：部分学生自制力不是很强，学习的第一门编程语言即为Python，该编程语言新概念多，语法知识点多，学生理解和记忆有难度。因此，为了能让学生更好地学习Python 语言程序设计，采用线上线下混合教学模式，将课程思政融入教学，提高学生的学习效率，以此促进以学生为中心的教与学，增加师生之间的交流互动，提升课程的教学质量。

1 课程概况

1.1 课程目标

本课程的课程目标为：

（1）通过学习Python 程序设计语言，学生了解计算机编程的基本概念和入门知识。

（2）能够使用Python 编写简单可实现的小程序。

（3）调动学生学习计算机编程的热情。

（4）为各学科各专业学生创新创业提供信息化应用的基础。

（5）以立德树人为目标，使学生强化对先进信息技术的不断追求。

1.2 课程资源

本门课程选用的教学资源分为理论资源和实践资源两部分，理论资源部分的教材选用学院自编教材，为张广渊教授主编、中国水利水电出版社出版的《Python程序设计与应用》。教材实例丰富，例题贴近实际、简练；习题丰富，并配有答案解析；教材微视频配套智慧树在线MOOC。

学生可以在智慧树平台看到课程的微课视频，在实际的理论课教学活动中，笔者借助雨课堂平台开展教学，借助雨课堂平台优势，推动混合式教学，通过课件、习题、投票等进行互动，实时形成学生评价，全景式采集数据，驱动教学探微。

由于编程语言的特殊性，上机实践部分通过智慧树和雨课堂无法完成。因此，上机实践部分借助可以编程的头歌（EduCoder）实践平台完成。头歌教学课堂是一种集成化班级协同空间，支持实验、作业、视频、考试、毕业设计等十余种线上线下管理工具。头歌作业管理是课堂核心组件，支持普通作业、实践作业、分组作业等自动化批阅、统计和教务数据对接。头歌支持OBE（成果导向教育）理念和机制，支持作业、实验、考试、课堂等多维度的教学成效分析。

2 教学设计

为在Python 程序设计的教学过程中培养学生的综合能力[2]，本课程进行了优化教学设计，采用线上线下混合教学模式，如图1所示。

图1 线上线下混合《计算机技术基础（Python）》教学模式

2.1 课前预习活动

在课前预习教学活动环节中，教师根据课程大纲，依据每堂课的教学目标及要求，结合班级学生的特征分析结果，对学生课前预习内容和方式进行趣味性设计和制作[3]。通过课堂资源模块的智慧树在线课程发布新知识预习视频。同时，借助雨课堂平台发布导学案，在EduCoder 平台提供课程相关拓展实践实训。根据反馈和学情分析，精心进行教学设计。

2.2 课中教学活动

由于编程课程的特殊性，课堂分为理论课和实践课两部分。在理论课课堂教学中，教师借助雨课堂教学平台来实现教师和学生之间的立体化互动，通过雨课堂平台进行互动教学活动，及时掌握学生情况，让学生在学习新知识的同时培养计算思维。温故而知新是课堂教学的首要环节。教师对上堂课作业思考题、上次上机实践课出现的问题等进行点评讲解，根据本堂课的内容进行精心的案例设计，吸引学生参与课堂互动。

实践课教学中首先发布上机任务，在简要操作演示后，学生练习，教师巡回指导。首先让学生动脑思考，遇到问题再提示讲解。所有的上机任务借助头歌实践平台发布，既包括使用Spyder 编程后的截图上交作业，也包含使用头歌实践平台进行代码测试的实训闯关作业。学生完成作业后，教师可以在平台中完成普通作业、实训闯关作业、分组作业等自动化批阅、统计和教务数据对接。通过实时统计数据，更好地掌握学生学习情况，进而有针对性地进行指导。

2.3 课后思考活动

课程后，继续引导学生探索、完成不同的算法实现编程。在限时完成作业后，向学生公布答案，并借助平台进行代码查重、代码打分。实践课除当堂课解析学生提出的问题，针对多位学生出现的相同问题，在下次理论课进行点评，讲解共性问题、进行要点解析。引导学生动手实践练习后进行自我总结，加深印象，给出扩展习题。

2.4 课程思政

授课过程中以言传+身教的方式，润物细无声地传递给学生爱国、敬业、诚信、助人、守时、守规、认真、细致等重要品质，要求学生做到的教师必须先做到。例如，守时：按时上课，迟到早退有惩罚机制；作业按时提交。守规：必须遵守Python 编程的语法规则，就像必须遵守法律法规一样，引导学生做守规的优秀程序员、做守规的公民。诚信：作业互评，每个人基础不同，教师对于努力付出的学生应当进行鼓励，但严禁弄虚作假。开课宣布规则，按照规则检查学生作业。

在每节课的教学活动中，将知识点与课程思政元素有趣案例相结合，既丰富了课堂活动，也起到了育人作用。例如，冬奥黑科技中的人工智能分享，了解人工智能领域应用最广泛的编程语言——Python。Python 的代言词—青春、简洁、干净、快，也代表了新一代大学生。动态输出一首唐诗，既能学习到知识，又能弘扬传统文化。控制结构的学习中引入人体BMI 指数、猜数字游戏、循环的力量、九九乘法表等，吸引学生到课堂中主动参与编程实践。同时，思维导图的学习和运用，也可以帮助学生将其用于其余课程和实践的学习，帮助学生借助思维导图总结知识框架。

3 课程考核、评价

根据课程特点，采用了线上线下混合式的教学模式，调动了学生学习的积极性。按照学校教学环节质量标准及实施办法要求，制订课程评价与考核标准，包含考核形式、成绩构成项目和权重及其他内容。考试形式：平时成绩+期末上机考试成绩，成绩构成：30%平时成绩，70%期末上机考试成绩；平时成绩构成：头歌实践平台成绩和雨课堂成绩各占比50%。

2020年学年第一学期结束后，学生参加了无纸化上机期末考试，最终成绩优秀（90 分以上）的占比50%，良好（80-89 分）的占比32.1%，中等（70-79 分）的占比15.4%，及格（60-69 分）的占比2.6%，而且，期末考试成绩满分100 分的有13 人，占比16.67%。这些数据都能够表明：线上线下混合式教学模式调动了学生学习的积极性，提升了教学质量，达到了预期的教学效果。

学校督导会不定时抽查上课情况，也对本门课程的教学给予了中肯的评价。如图2所示。

图2 《计算机技术基础（Python）》督导教学评价截图

4 结语

后疫情时代，防控常态化，居家状态下的教学给教师的教与学生的学都带来了新的挑战[4]。师生通过直播、共享屏幕、远程控制、截图答疑、语音答疑等形式，完成了实践教学的线上学习。通过直播教学，学生学习模式变得灵活和多样化，师生能够形成共学、共做、共研、共助的关系。基于网络的线上学习共同体构建尽管存在不足，但在不断完善[5]。

Python 课程的教学需要从人工智能方向人才培养目标出发，着力培养学生的计算思维、编程能力以及理论联系实际的能力，而且还要强调对学科特征的体现[6]。在以后的课程教学活动中，将继续加强学生动手能力的培养，重点解决混合式教学过程中线上教学、线下辅导难以有效结合的问题，并鼓励学生参加Python 编程类实践比赛，提升学生的实践编程能力。