Python程序设计课程混合教学模式探索与实践

许洪云 刘攀 黄务兰

摘要： 针对Python程序设计课程实践较强、课时较少、学生层次存在差异的教学现状，以计算思维与Python程序设计课程为例，结合实际混合教学实践，从课程目标定位、内容重构、实施过程、评价方式等方面阐述混合教学框架。实践结果表明，结合学生学习动态所采用的新措施，如依据学生的差异化基础灵活设计实践内容，通过“复盘”措施加强学生投入和参与度等，有助于促进教师的辅助“教”及学生的主动“学”，可以达成较好的教学效果，也有利于推动混合课程建设的可持续发展。

关键词：Python程序设计；混合教学模式；教学改革；改革措施；探索

中图分类号：G642      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）07-0162-03

开放科学（资源服务）标识码（OSID）

0 引言

随着人工智能、大数据、区块链等各类信息技术的飞速发展，混合式教学被越来越多的教育者所采纳和实施，成为当前教育教学的“新常态”。混合式教学是指在合适的时间，通过应用恰当的媒体技术，提供与适当的学习环境相契合的资源和活动，让适当的学生形成适当的能力，从而取得最优化教学效果的教学方式[1]。混合式教学模式既符合“互联网+”时代教育教学发展趋势，也将会成为未来课堂教学的主流模式。

计算思维与Python程序设计作为学校通识选修课，存在着实践较强、课时较少、学生层次存在差异的教学现状。传统教学中往往注重基础知识和技能的传授，忽视教学设计的个性化，并未很好地将规模化教育与个性化教育相结合。同时，已学内容与后续专业延伸课程的关联性较弱，很难激发学生的实践创新能力。因此，通过传统的教学模式难以达成较高的学习效果。然而，“常态化”的混合式教学模式可以在有限课时内，充分利用现有资源拓宽学习途径，融合课内外学习空间，整合教学资源，充分调动学生的学习积极性和探索性，注重个性化教学，优化教学效果。因此，以计算思维与Python程序设计课程为例，阐述从教学目标定位、教学内容重构、混合课程的实施过程、课程评价等方面的混合教学框架，实现课程建设的可持续发展和优化，为同类高校开展混合式教学实践提供参考价值和经验借鉴。

1 混合教学框架设计

1.1 教学目标定位

混合式课程的目标定位，需要结合学校、课程以及学生的特点，在明确传统课程教学目标的意义与不足的基础上，注重学生对课程知识体系的重塑，不同高校的同一门课程采取的混合式教学方式和混合策略也因学校、学生等特点而异，因而目标定位也有差异。布鲁姆将认知过程的维度分为6个层次：记忆、理解、应用、分析、评价和创造[2]。当前存在不少课程的大部分教学时间都停留浅层学习活动方面，即如何帮助学生实现对知识的记忆、简单描述等，从而忽视了在课堂教学中真正需要得到重视的高阶思维活动方面，即关注知识的综合应用和问题的创造性解决的“应用、分析、评价和创造”[1]。

因此，计算思维与Python程序设计混合课程的根本性目的是促进学生自主学习，从注重知识传递转变到注重兴趣和能力培养，课程教学目标主要包含：

1） 要求学生掌握Python程序设计语言的基本语法和基本编程方法，培养学生的计算思维能力。

2） 要求学生能够编写解决简单应用问题的程序，形成良好的编程风格，并能上机调试、运行程序，解决简单的实际问题，培养学生动手编程实践的综合应用能力。

3） 通过错题纠正及作业互批，培养学生阅读理解代码的计算思维能力。

4） 通过线上精品课程资源的自学，培养学生积极自主学习与主动探究的能力，更好服务于学生的个性化需求。

5） 通过丰富教学手段和教学策略等途径，培养学生编程兴趣。

6） 通过线下课堂的教学内容实现思政育人，帮助学生树立正确的三观。

计算思维与Python程序设计课程是一门实践操作较强的编程语言类课程，不仅为非计算机专业的学生提供后续专业领域数据分析的一个工具支撑，也为计算机专业学生在后续学习大数据的其他相关课程如“数据挖掘”“机器学习”等奠定知识基础，为学生进一步开展软件工程训练和实践，最终实现学生程序设计基础、领域兴趣以及综合能力的统一。

1.2 混合教学内容重构

传统课程往往以某一本教材为主，开展知识的传授。而混合课程往往需要参照多本教材或相关书籍，以教师自己搭建的课程体系结构作为整体知识框架，进一步利用线上线下资源进行辅助参考，选择性填充。混合教学以一定的比例结合了传统课堂教学和线上开放教学两者优势的一种教学模式，该比例的范围一般在30%-79%，通常在50%左右[3]。因此，教师可以结合学生和课程特点，分别设计适合线上和线下学习的教学内容。

Python程序设计混合课程不仅要注重教材选择的多样性，更要注重内容的选择，引导学生更好掌握编程方法，从解决实际的简单问题到复雜问题的独立求解。本课程采取线上线下各50%左右的比例进行混合，课程内容学时安排，如表1所示。在实施过程中，该比例会根据当前学生的学情进行适当调整。该课程以校内SPOC平台为依托，结合学校实际、课程和学生特点等对课程内容进行重塑，将主要的基础知识模块作为线上学习的内容，充分运用现有的中国大学MOOC平台上的优质资源辅助线上内容的学习，作为整体知识框架的一部分进行填充。例如，课前通过MOOC平台上北京理工大学嵩天等老师的国家精品课程Python程序设计中的部分模块进行浅层知识的学习，课堂上重点讲解学生学习过程中存在的问题，并进一步提出新问题，让学生思考解决，逐步培养其问题求解的计算思维能力，真正实现知识的内化与应用，逐步提升学生高阶思维能力。

1.3 混合教学的设计与实施

常见的混合课堂教学模式的形式包括MOOC+课堂教学，SPOC+课堂教学，App+课堂教学，微信+课堂教学、翻转课堂教学等形式[4]。当然，在混合课堂中并不局限于某一种形式，可以是不同形式的组合。“课前、课中、课后”一体化的混合式教学模式目前逐渐成为高校探索深度学习的主流，在计算思维与Python程序设计混合课程中，具体实施过程也对应三个阶段：课前预习认知阶段、课中考核答疑阶段、课后强化巩固阶段，如图1所示。不同阶段采取了不同形式的混合。在课前预习认知阶段，充分利用SPOC+MOOC+微信等形式辅助教学，在课中考核答疑阶段，充分利用微信+课堂教学以及翻转课堂教学形式等，在课后强化巩固阶段利用SPOC平台+微信等辅助教学。教学过程坚持“以学生为中心，以教师为主导”的教学理念，并落实贯穿整个教学过程中。

1） 课前预习认知阶段。教师：根据课程内容组织和教学设计，通过 SPOC平台发布通知，告知学生线上学习视频具体章节内容和链接地址，同时发布预习任务清单，要求学生看完视频后完成并提交至指定网盘中。同时，教师根据授课经验对授课内容进行有效教学设计，适当设置激励加分项便于和学生互动。检查学生完成预习任务情况，收集集中问题便于课堂上有针对性反馈答疑。教师根据授课内容合理安排重难点知识、案例设计、问卷星理论知识测试等内容，同时也要根据学生掌握情况灵活调整。

学生：该阶段主要通过自主学习完成线上指定视频的学习，并完成相应的任务清单，提交至指定地址；在完成预习任务过程中有疑惑不解的问题可以在微信群或线上讨论区提问。

2） 课中考核答疑阶段。教师对学生预习任务中的集中错题进行反馈，主要使用讲授法针对典型错题和学生进行互动分析；采用讲演法分析重难点内容，鼓励学生积极互动，给予激励加分；根据授课内容设计相应的实际案例，将理论与实践相结合，引导学生利用所学的基础知识进行编程实践，解决实际应用问题；课堂上通过问卷星等在线工具对学生所掌握的理论知识进行限时课堂小测，作为阶段性理论考核的依据；根据教学安排设计课堂练习，检查学生知识掌握情况，调动学生学习编程的积极性。

3） 课后强化巩固阶段。教师：课后整理学生的问卷星测试情况，了解学生对基础知识点的掌握情况，据此调整教学设计和课程进度。同时，布置周任务发布到SPOC平台中，通过班级群及时告知学生提交地址以及截止时间；在学生提交实践内容后，检查学生完成情况，收集集中问题，通过录制微视频或在课堂中或班级群中等多种形式给予学生反馈。同时，关注SPOC平台讨论区和微信群学生交流动态，实现师生、生生共同交流、共同进步和成长。

学生：课后复习所学内容，整理错题，完成实验报告或更新实验报告提交至教师指定地址；完成课后练习提交至SPOC平台，实现学生互评，有助于提高学生分析理解代码的能力；对于学习兴趣相对浓厚、喜欢编程的学生，推荐一些学习资源或设置附加选做题，鼓励其独立完成，有助于提升学生的创新能力，收获编程实现的成就感和满足感。

由于本課程是通识课程，学生学习基础存在差异。因此，在设计实践内容时，会依据学生差异化学习基础灵活设计实践内容。如：在实践环节中提供初学者一些提示和引导；设置一些可选题，给基础较好的同学一些挑战和尝试等。此外，在混合教学过程中，通过阶段性问卷调研的形式动态了解学生前一阶段学习情况，包括课堂中不理解的、实践中碰到的问题等情况，教师根据学生学情情况及时调整教学内容或教学进度，甚至线上线下学习比例等。

1.4 混合教学考核评价设计

混合式课程教学实施过程的评价对“教”与“学”起双向促进作用，不仅可以激发教师的授课热情，也可以充分调动学生学习主动性。与混合式教学课堂实施过程的三阶段相对应，混合式教学评价包括课前预习认知阶段评价、课中考核答疑阶段评价以及课后强化巩固阶段评价，并将这3个阶段的多元评价与学生自评、同学互评、教师评价等不同主体评价相结合，形成本课程的质量评价体系，尽可能真实客观反映学生学习态度、学习成效等情况[5-6]。

在Python程序设计混合课程中，根据课程课时较少，实践较多等特点，设计一种综合性的、更客观准确的过程评价考核体系尤为必要[7]。因此，在成绩评定体系引入不同形式的考核，强化平时考核的力度和手段。在原来课程考核的基础上，不断优化调整。例如，在混合教学模式的过程考核中，给予学生一次“复盘”的机会。如：理论测试（或实践）考核完成后，让学生自行发现存在的问题以及错误的原因，自行纠正存在的问题。教师根据其纠正的正确性情况以及实践的灵活应用情况，修改对应的考核分。这一“复盘”措施，可以在很大程度上加强学生的投入和参与度，促进其主动“学”，并且这一措施在其他课程的授课过程中同样适用且效果明显。

本课程考核主要从过程考核与结果考核两个维度出发，如表2所示，其中过程考核涉及两方面：一方面，将理论与实践考核相结合，利用问卷星限时测试，掌握学生基础理论学习动态；布置实操相关的实验任务作为实践考核等。另一方面，线上线下学习评价相结合，通过学习的时长、在线测试、答疑等指标评估学生平时学习表现情况；通过课堂互动、课堂任务等情况评估学生的线下学习掌握情况，注重教学过程中每一个环节和阶段性实践结果的考核。通过结果考核，从课程知识、应用技能、综合能力等方面全面检验学生知识建构的学习成果[6]。

本课程从探索混合教学模式以来，已历经5个学期的教学实践。相较于探索混合教学之前，学生对教师评价的各项指标有了较大提升[8]。这些指标的稳步提升，不仅说明了学生对该课程采用混合教学模式的认可，也说明了教师开展混合教学有一定成效。

2 小结

目前混合式教学的理念发展与实践探索在很大程度上促进了教育教学模式改革和人才培养理念的更新。在计算思维与Python程序设计课程的混合教学中，以校内SPOC平台建设为载体，充分利用线上优质资源作为教学内容补充；结合教学实践的效果、本校学生学情等情况总结反思调整，优化教学内容、创新教学手段、多元化考核形式等，积极推动混合课程建设的可持续发展。当然，由于混合课程对学生主动学习能力要求较高，在改革过程中也遇到了一些问题，例如：存在少部分学生课后缺乏主动实践，参与度不高，导致对基础理论知识理解不透彻；过程考核不合格影响学习积极性等，教师也要结合当前学生的实际情况动态调整策略，如“复盘”措施等加强学生投入和参与度。总之，混合教学模式下的课程建设不是一蹴而就的，教师需要根据学生个性化特点及其学习动态，调整教学策略以及线上线下的融合程度，不断推进、优化课程建设。

参考文献：

[1] 李肇庆.混合式教学的理论基础与教学设计[J].现代教育技术，2016（26）：18-24.

[2] 安德森.布鲁姆教育目标分类学：分类学视野下的学与教及其测评（修订版）（完整版）[M].蒋小平，译.北京：外语教学与研究出版社，2009：96.

[3] 张倩苇，张敏，杨春霞.高校教师混合式教学准备度现状、挑战与建议[J].电化教育研究， 2022（1）：46-53.

[4] 田媛，席玉婷.高校混合课堂教学模式的应用研究[J].中国大学教学，2020（8）：78-86.

[5] 金石，王璐露，宛敏.线上线下混合式教学的反思与策略优化[J]，中国大学教学，2022（11）：72-77.

[6] 李海东，吴昊.基于全过程的混合式教学质量评价体系研究——以国家级线上线下混合式一流课程为例[J].中国大学教学，2021（5）：65-71.

[7] 许洪云，陈朝焰，张晶.新工科背景下高校信息素养课程教改实践[J].电脑知识与技术，2019，15（16）：99-101.

[8] 许洪云，陈朝焰.新工科背景下Python教学探讨与实践[J].计算机时代，2021（2）：96-98.

【通联编辑：王 力】