“Python程序设计”课程线上线下融合式教学模式探索

摘要：在当今信息化社会，互联网技术的迅速发展正改变着人们的生产生活方式，也引领着教育领域的发展。以人为本的教育教学越来越多地运用线上平台进行传道授业、讨论答疑。“Python程序设计”作为一门理论和实验并进、项目驱动为主导的新兴热门课程，传统的单一线下教学模式已不能满足学生的学习需求，线上线下融合式教学已成为其不可或缺的教学手段。本文从深层次探讨一种适应新环境的Python课程教学模式改革方法，从教学流程、分层教学和评价体系方面全方位、多角度地融合线上线下教学，以提高教学效率和教学质量。

关键词：线上线下融合；教学改革；Python课程；分层教学；成绩评价

1概述

在“互联网+”的时代背景下，短视频、流量移动端等新型信息传播方式日益成为人们获取信息的主要途径。传统线下教学模式以教师为输出中心，学生单向接收，缺乏主动探究、发现问题并解决问题的动力，难以满足实时、高效、快速信息交流的需求。目前，线上教学已经成为教学活动的必要补充，线上线下相结合的教学模式成为当前教学改革发展的新模态。

“Python程序设计”课程是一门面向对象的高级编程语言学习课程，旨在让学生全面掌握Python语言的基础知识、面向对象的概念和设计原则、基本库的使用方法，并通过综合实例演示和上机实践提升实践能力。通过学习，学生将被培养出程序设计的抽象逻辑思维能力，并掌握系统的程序设计基本方法，从而具备编写程序解决实际问题的能力。为了更好地适应时代发展和满足学生需求，在该课程中探索线上线下相结合的教学模式，通过优势互补实现资源共享、交互式学习、个性化教学等目标。

2现状和问题

“Python程序设计”课程现有模式存在以下几点问题：

第一，单一面授模式的授课场景不可重现，不利于讲授细节的再次回顾；缺席学生无法参与教学活动；课程内容单向输送，难以全面覆盖学生需求，不利于实现成果导向教育（OutcomeBasedEducation，OBE）［1］。单一的线上教学容易陷入虚拟场景，不能互相监督，难以达到现场面授所产生的竞争激励，教学效果欠佳。线上和线下的教学模式各有利弊，如何科学融合二者优势、弥补不足，成为当前教学领域的研究难点和热点。尤其是对于“Python程序设计”这种兼顾理论课和实验课的综合性课程，学生主导程度更强，教学手段更加多元、复杂。

第二，学生在前向相关背景学科，如C语言程序设计，数据结构与算法设计的掌握状况有很大差别，导致他们对该课程的背景准备也不相同。有些兴趣浓厚的学生已经通过互联网或书籍不同程度地具备了“Python程序设计”的相关知识。在参差不齐的学生主体中，如何因材施教，使不同层次的学生皆获得培养和进阶，达到全面覆盖的教学效果，这是需要探索的问题。这对于点燃学生的学习热情、激发他们的自驱力，培养他们自主探索与解决问题的能力，以及构建符合个性化发展的知识体系，具有至关重要的意义。

第三，即时正反馈有助于增强学生的学习动力。一种新的教学模式必然与一种新的评价体系相匹配，从而实现师生间的即时正反馈，获得教学相长。结合大数据技术、线上平台及实践操作过程，可以为学生提供更为及时、个性化的反馈和建议，从而更好地激发他们的学习积极性，提高学业成绩。

针对“Python程序设计”课程的现状和问题，本文兼顾理论课和实验课，从教学流程、分层教学、评价体系方面设计了一种线上线下融合式教学模式。该模式借助网络教学工具，推动课内课外全方位、立体、动态教学，突破了教师单向传授知识的传统模式。该模式还有利于搭建系统的学科体系，培养批判性思维，提高自主学习能力和独立探索能力。同时线上、线下双向并行，能够充分利用互联网平台，满足学生多通道快速掌握知识点及便捷答疑解惑的需求，提高教学效率和学生的学习效果。

3线上线下融合教学模式

3.1教学流程中的线上线下融合

3.1.1课前

利用问卷星或网络教学平台设置问卷调查，进行课前学生需求征集，重点了解学生倾向的教学内容、教学手段、交流方式和考核方式等。不同班级整体倾向不同，根据调查结果在行课进程中动态优化，以适应不同班级的需求。师生在移动端安装好雨课堂+腾讯会议结合版作为线上授课的必要工具，并通过使用说明或教学视频熟悉使用方法。

创建课程网络教学平台，把课程基本内容及扩展进阶内容上传到平台中，并根据教学实践经验不断优化、更新平台教学资源。不同基础的学生可在该平台了解课程内容，完成预习任务，提前建立背景知识储备，缩小学生间的个体差异，避免教学中基础差的学生跟不上进度。将理论知识和实践项目拆解成多个逐层递进的单元片段，提前上传到网络平台，同时提供丰富的互联网和多媒体培优扩展资源，便于学生提前了解课程框架，使其在教学活动中胸有成竹，提高课堂知识吸收率。通过网络教学平台建立该课程的基础知识库、习题库和实验项目库，将核心知识点制作成3分钟之内的短视频发布到基础知识库。学生可利用碎片时间使用自己的电脑、手机等工具完成知识片段、习题演练或案例程序的学习，摆脱传统教学的时间和场景限制。

3.1.2课中

课中通过线上问卷调查建立教学活动匿名反馈机制，在行课进程中动态调整教学内容和教学手段，营造自由、开放、互促共进的教学氛围。教师在面授同时启用雨课堂+腾讯会议结合版软件开启直播，一方面实现远程参与教学活动，另一方面通过直播录制，方便所有学生看回放，对课堂知识查漏补缺。对于核心知识点，学生可通过讨论互动来加强印象。现场讨论与雨课堂弹幕的匿名讨论相结合，促使学生自由发表自己的观点，提高参与度。此外，通过雨课堂试卷库进行随堂测试，有助于提高学生的课堂专注力。这种测试提交答案可立即得知结果，可投屏展示最高得分学生，能够激励学生间的良性竞争［2］。在理论课中，鼓励学生带上自己的笔记本电脑，便于实时编程验证讲授的语法，提高学生参与度，降低单向输入的枯燥感；也利于随堂测试，实施综合性编程的挑战和评估。在理论课中穿插少量实践应用项目的讲解，利于提高学生的学习兴趣以及知识体系的架构。

为解决传统的单向输出式教学枯燥无味、不能吸引学生注意力的问题，通常采用翻转课堂来引导学生主动学习，同时培养其表达能力，提升学习兴趣，实现从“要我学”到“我要学”的转变［3］。线上线下融合式教学也可应用于翻转课堂。学生提前报名，课下准备并在课堂现场分享；学生也可通过教学班QQ群分享屏幕线上讲解的知识点；该方法也能实现远程线上学生的学情监督和反馈。

实验课以促进学生的个性发展、培养学生的创新能力为目标，也可实施线上线下混合教学。线上可实现匿名意见反馈，即时交流，远程学生参与课堂；线下则可当面指导。通过线上翻转课堂，线上学生讲解自己的程序设计细节，实现线上实验课的学情监督；通过QQ群提问，实现即时答疑。

3.1.3课后

在雨课堂安排课程章节对应的试卷库习题，可通过统计分析测试结果实现学情实时反馈监督。在网络教学平台上发布课程相关的深层实践扩展内容，让学生在课后和实践中自主学习。该方法比从教科书中引入和传递知识点具有更好的效果。此外，鼓励能力强、学习超前的学生在翻转课堂中讲授扩展内容，达到翻转课堂的培养目的。通过QQ群课后交流，方便学生在课后的程序编写、调试过程中的答疑，也利于加强教师对学生的了解，选拔能力强的学生参与实际项目。

3.2分层教学中的线上线下融合

由于学生学习基础背景不同，未来发展规划不同，前期知识储备不同，完全一致的教学模式难以满足不同层面学生的学习需求。因此，教师根据学生现有的知识、能力水平和潜力倾向把学生划分为水平不同的群体并分层教学是必要的，也是提升教学效果的有效手段。

3.2.1课前

通过雨课堂试卷库进行课前能力测试，测试内容涵盖前向相关课程及本课程预习准备，根据测试结果统计出学生基础水平，根据正态分布划分为三个层级。以学生个体差异性为基础，以教学过程分层性为策略，以学生个体的发展性为目标，根据学生水平实施针对性教学。教师以实现不同难度和复杂程度的任务为分层教学内容，根据教学内容设计不同深度和细度，提升拔尖学生的专业创新实践能力，提高普通学生的学科知识技能水平，激发落后学生的学习热情。

3.2.2课中

在各模块开展分层教学，同时兼顾总体教学目标与学生个体发展需求，及时动态调整优化教学策略。鼓励不同层级学生参与翻转课堂，对应准备不同难易程度的课堂内容。学生根据自身层级水平分享学习心得，高阶水平者可进行项目实操层面的分享和讲述，中低水平者可就课程基本内容进行讲解。

传统的验证性实验课难以从本质上让学生理解Python核心语法和结构逻辑。在分层教学实验课中，根据单元知识特点和教学进程，循序渐进地培养学生的编程思维；将分层实验任务引入课堂，每次实验设计深度扩展任务，同时包含以往的知识点，在练习新知识的同时巩固旧知识。为确保低阶学生能够掌握复杂综合的教学内容，可将内容解构、切片模块化，降低理解难度。对于高阶学生要培养自主创新能力，提供支持创新设计的开放式实验平台，鼓励其自主确立实验方案、自主实践创新，提高专业素养和综合素质［4］。总体上分为：初级，涵盖基本教学内容；中级，包括综合性应用；高级，根据学生需求，自主设计、开放探索，实现具体项目，可超出教师的设定范围。在高阶学生中，更大程度地实施项目引导、任务驱动式教学。该模式中学生是教学行为的主体，教师是组织者、引导者和监督者，突破课前、课中和课后的限制，培养学生独立探索能力［5］。实验课的分层教学既能检验学生对理论知识的运用，吸引学生的学习兴趣，也能开拓其自主创新空间。

3.2.3课后

课后作业线上完成并即时反馈，设置为由易到难、由浅入深的逐层进阶模式。在挑战高阶作业前需全部正确完成前向作业。作为课堂基本教学内容的升级补充，在网络教学平台提供少量深层内容，供高阶学生课后自学，同时有对应知识点考查的课后作业，供高阶学生挑战进阶。

3.3评价体系中的线上线下融合

针对线上线下融合式教学模式和分层教学的手段，需对应适应的评价体系才能引导新模式的运转。基于OBE导向，成绩的评定需兼顾过程和结果的双重导向，从全过程、多方位、多角度进行统计分析，激发学生的主观能动性，促进其专业素养和创新能力的培养。在评价中将过程赋予结果同等重要的地位，建立以专业能力为中心的评价指标，涵盖知识理解、技能掌握、学习态度、素养习惯等方面。通过评价激励学生更深入、有效地参与学习活动，促使培养目标的达成。

随堂练习通过雨课堂试卷库发布，以初级、中级、高级的方式呈现。初级学生完成初级练习方可合格；中级学生完成初、中级练习方可合格；高级学生完成初、中、高级练习方可合格。学生的得分以挑战成功的最终难度确定，在完成本级练习的基础上可挑战更高级练习。教师通过雨课堂对随堂练习的结果进行实时统计分析，并即时反馈给学生，加强对学生的激励效果。在翻转课堂中，根据讲授内容划分为初级、中级、高级内容，予以不同程度加分。课后作业通过雨课堂试卷库完成，每个章节讲授完成之后发布，学生从低级到高级进行进阶，以完成层级作为课后作业得分［6］。

实验课评价包括课堂表现和报告撰写两方面，对学生的理论知识运用、实验方案设计、算法合理性、规范化编程、完成效果、逻辑简明性、团队协作能力、文档撰写能力以及涉及开放环节的自主创新能力等指标进行全面评价。兼顾分层教学不同层级学生对应不同标准设计评价指标，提前公布并即时反馈，引导学生切实完成实验细节，提升专业素养。这种评价设计，有助于学生在完成学业进阶的同时，产生浓厚的课程兴趣。

结合“Python程序设计”课程轻理论、重应用的特点，期末考试考题设计兼顾不同层级学生的学习状况，设置部分编程应用型题目，设置一道包含在课后自学内容里的开放性高阶题目，提高高阶学生的正反馈激励。

结语

本文利用线上教学平台，设计了一种线上线下融合式教学模式，综合了线上和线下教学模式的优点，克服了各自存在的缺点，在教学中能起到重要作用。以评价为导向，学生得到分层培养，学科知识得到最大程度的扩展，实践创新能力得到更大程度的提升。通过将课堂教学扩展到课前、课中和课后，采用多种形式进行全方位教学，为课后拓展和后续课程打下了坚实的基础。随着大数据产业的不断发展，Python因其强大而丰富的功能迅速渗透到各行各业，同时也在高校大部分相关专业中得到广泛应用。这种教学模式的变革不仅丰富了教学内容和形式，还为学生的未来发展打下了坚实的基础。线上线下融合的“Python程序设计”课程模式可以得到应用推广，提高教学效果。同时，这种模式还可以应用到其他程序设计类课程的教学改革中，提升这些课程的教学成效。

参考文献：

［1］黄卉卉，柳诚刚，易蕾，等.基于成果导向教育OBE的课程教学实践案例分析［J］.集成电路应用，2022，39（7）：265267.

［2］李峰，常郝，杨威.线上线下混合教学模式的Python课程改革［J］.福建电脑，2021，37（07）：134136.

［3］谭刚，吴刚，谭文波，等.课堂革命：认识“翻转课堂”［J］.解剖学杂志，2020，43（3）：245247.

［4］丁毅涛.基于线上线下的Python程序设计语言教学改革探索［J］.科技风，2021（28）：114116.

［5］王炳鹏，高丽，刘素君，等.分层教学在线上线下混dd9edbfbb02aac4b5d3edb0d4b863112合式教学中的应用：以“Python编程基础”课程为例［J］.无线互联科技，2022，19（07）：162164.

［6］刘宁，夏梦岩，刘儒，等.Python公共课线上线下融合式教学模式研究［J］.科技风，2021（27）：6263.

基金项目：成都信息工程大学本科教育教学研究与改革项目暨本科教学工程项目（成信校发〔2023〕5号）（项目编号：JYJG2023099、JYJG2023154）;成都信息工程大学本科教学工程项目“数智项目”（项目编号：JYJG2024230）;成都信息工程大学本科教育教学研究与改革项目暨本科教学工程项目（成信校发〔2024〕108号）（项目编号：JYJG2024208）

作者简介：陈青青（1984—），女，四川人，博士，讲师，研究方向：大气探测、信号与信息处理和机器学习。