项目式教学在Python 课程改革中的探究

王璐鑫

（淮北理工学院 电子与信息工程学院，安徽淮北 235000）

0 引言

2017 年以来，国家不断深化产教融合，提出促进教育链、人才链与产业链、创新链的有机衔接，满足培养应用型人才的要求。近年来，随着云计算、大数据、物联网的发展，Python 语言逐渐成为高校工科专业培养应用型人才最适合的课程，也成为继《C 语言程序设计》课程之后高校开设的又一主流计算机编程语言课程。

Python 语言是易学易用的解释型脚本语言，着重培养学生使用Python 语言解决实际问题的能力。传统的教学方法以讲解知识点为主线，教材内的示例程序仅仅是知识点的验证，既不能将知识点运用于实际的项目开发，也不能在实际应用中解决具体问题。针对传统教学方法的不足，本文探究了项目化教学在该课程中的实践应用思路与教学设计。

1 Python 程序设计课程教学现状

应用型高校开设Python 程序设计课程的目的是使学生通过计算机解决实际问题，并且具备一定的技术创新和应用创新能力。但是，该课程在教学过程中普遍存在以下几个方面的问题。

1.1 教学内容安排不合理，过于侧重理论知识点的讲解

学生在大一已经学习过C 语言程序设计，对编程语言中的常量、变量、输入输出、数据类型、流程控制、函数等有学习基础，教师无需照本宣科地将Pyhton 程序设计课程的教学知识点再讲一遍，学生积极性不高。如果在教学过程中不能科学安排这些教学内容，则会使得教学效果大打折扣，无法实现人才培养方案中培养应用型人才的目的[1]。

1.2 实验内容简单枯燥，不能理论联系实际

高校的Python 实验课根据教学要求实现课程内知识点的验证，通常是经过C 语言编写的算法思想，再用Python 语言实现一遍，理论与实际脱节，即便是通过递归算法实现斐波那契数列，学生也无用武之地。

1.3 课程内容与企业岗位要求差距过大

课程教学大纲及教材内容与企业岗位的技能要求匹配，教材内容大多是基础，而教材中对文件的操作、数据库的增删改查、Web 应用开发以及第三方库的使用等内容却很少涉及，或者在教学中由于课时原因设置为选修内容。教材的编写者多数是在学校一直从事科研工作的人，教材部分内容过时，与企业实际应用脱节。

2 项目化教学思想与内涵

项目化教学是师生共同为完成项目工作而进行的教学活动，在教学中将理论和实践有机结合起来，重点是以企业项目开发流程为主线，以实现具体的功能为目的，让学生在实践中掌握课程的知识点，不仅仅要学习书本上的理论知识，也要将知识点进行应用。教师要善于根据学生情况、学习路线图将大项目划分成一个个小项目，在小项目中融入知识点，让学生循序渐进地在项目中边学边做，总结思考。项目化教学要遵循“以学生为中心、以成果为导向”的培养原则，让学生可以在实际工作中灵活运用课堂上学到的知识[2]。

对比以教师讲授为主的传统教学，项目驱动教学中教师以问题分析为主，借助 Python 语言类库丰富、功能强大的特点，引导学生从实际问题出发，以企业或社会实际需求为切入点，构建需求模型，完成功能设计，通过程序的编写与调试，达到解决问题的目的。项目引导教学模式其主旨更符合高校应用型人才培养的思想，有利于提高学生运用计算机解决实际问题的能力[3]。

3 Python 程序设计课程项目化教学设计

3.1 由易到难，渐进式项目驱动学习

在开展项目驱动教学过程中，要根据学生的实际情况进行渐进式项目学习，由易到难，如果开始就以综合应用类项目驱动，效果往往适得其反，不仅没有提高学生的学习兴趣，反而使学生产生畏难情绪，影响教学效果。

在整个教学过程中根据学生的专业、特点、兴趣，选择适合学生的项目，将项目分为基础类、进阶类和综合应用类。

（1）基础类：案例式，主要目的是激发学生的学习兴趣，与办公日常应用结合，让人从繁琐、机械的劳动中解放出来，让学生打消学习无用的念头。

（2）进阶类：小项目，从具体任务出发，通过编程实现任务要求，让学生在小项目中获得成就感，激发学生自学的兴趣。

（3）综合应用类：大型项目，结合企业的生产需求和软件工程思想，包括需求变更、系统测试、版本管理等，使学生的能力在项目团队中获得认可，增强其集体荣誉感。

Python 渐进式教学中的经典项目举例及用到的第三方库、完成项目需了解的其他知识见表1。

表1 Python渐进式教学项目举例

3.2 综合类项目分组教学，培养学生团队精神

教学内容设计是教学设计的重要环节，教学内容的设计是探讨项目式教学的重点，选择的项目要紧扣教学大纲和教学内容。此外，项目的选取还要考虑学生自身的情况，不同专业的学生要选择不同的项目，同类项目也要有不同难度的任务要求。

因此，项目选取在接近企业真实项目的同时，还需要涵盖教学知识点，并注意难度适当。本文以数据科学中的经典应用项目XX 数据分析系统为例，详细介绍数据项目化教学的流程。通过该系统实现各网站电影数据的获取、储存，通过数据清洗、分析，最终在Web 页面中展示，具体的项目分工和分组见表2。

表2 班级各小组的任务分工

因为综合应用类项目涵盖的内容较多，教师需要带领学生分析该项目的需求与设计工作，完成任务分组，各小组通过版本管理工具Git 共同开发，对于一些难以实现的任务，需要有项目经验的教师集中解析，一些较为简单的任务可以交给学生自主研讨。开发过程中会产生阶段性成果，如爬取的数据保存到数据库、通过Flask 后端生成JSON 数据格式、实现数据分析可视化图表等，而学生的考核评价则是以阶段性成果为依据。

3.3 混合式教学，提高学生自主学习意识

混合式教学是传统教学和网络学习总结反思后的融合式教学，是将传统的线下教学和新兴的线上教学有机融合形成优势互补，把学习者的学习由广度学习引向深度学习，实现进一步优化教学的目标[4]。

多数高校Python 教学一般安排32 学时或48 学时，包含16 学时或24 学时实验课，为缓解课时不足问题，线上运用“自主学习+研究学习+小组协同”相结合的模式，线下运用“集中讲授+翻转课堂+团队讨论”相结合的模式，将学习知识点与项目任务相融合，依据知识迁移理论，建立了逐层递进、逐级深化的学习体系。

在项目式教学过程中，教师成为项目的主导者，目的是引导学生从项目要解决的问题出发，将大问题分解成小问题，让学生通过自我学习和创新思维解决问题，不断提高学生的学习兴趣，提升学生的学习成就感，激发学生学习的主观能动性。

3.4 总结回顾，遵守法律法规，树立职业道德

项目教学完成后，还需要进行总结回顾。首先，要进行系统测试，完善功能，调优性能，让学生明白Python 语言学习并非仅仅是编码，还有其他各方面知识的综合，如项目部署、服务器高并发、高可靠测试等；其次，对学生在项目中的考核与评价要有量化的标准和依据；最后，学生将来从学校走向工作岗位，技术仅仅只是学习的一个方面，更重要的是遵纪守法，树立良好的职业道德才是学习的根基。

4 结语

云计算、大数据、人工智能等技术的兴起使Python语言成为高校培养应用型人才最适合的课程。本文提出将项目化教学应用于Python 课程进行教学设计，选取了数据分析与展示系统作为项目化教学的教学项目，在教学中让学生成为学习的主导者，提高学生的自学能力和创新能力，为高校应用型人才培养提供思路。