Python程序设计线上线下混合式课程教学体系改革研究
罗平娟 吴晓刚 李珏 叶俊
摘要：论文以Python程序设计课程为例，对线上线下混合型教学新模式体系改革进行探索和研究，在新的教学模式下驱使同学们进行课上课下全方位学习，打破教师课堂传输知识的单一教学模式，应用数字化教学工具进行立体动态教学。
关键词：Python;线上线下;翻转课堂;课程改革
中图分类号：G642? ? ? 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2021）17-0126-02
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
在新型冠状肺炎病毒疫情期间，“利用网络学习平台，停课不停学”已经成为课程教学的新时代模式，线上线下混合式教学模式也是其中之一的实现手段。兴义民族师范学院结合教育部的指导思想在主要基于慕课、专属在线课程（SPOC）或其他在线课程，运用适当的数字化教学工具，结合本校实际对校内课程进行改造，安排20%～50%的教学时间实施学生线上自主学习，与线下面授有机结合开展翻转课堂、混合式教学。
1 Python程序设计课程的建设发展历程
在世界上近600种编程语言中只有20种热门流行语言，其中Python 的排名从 2016 年开始就持续上升，2020年IEEE Spectrum 发布了第五届顶级编程语言交互排行榜：Python 继续卫冕成功，C++雄踞第二，C 语言和 Java 则分据第三和第四[1]。同时Python也在逐步进行入各高校，从目前各校开设Python课程的选课效果来看这门课非常受学生追捧。我校在2018年春学期开始在信息技术学院的三个专业班开设了Python课程作为程序设计的入门语言，因为Python语言既具有C灵活地调用计算机功能接口的能力，又有脚本语言一样的轻松地编程，同上包含网页爬虫、系统编程、数据挖掘、科学计算等等[2-3]，因此，Python语言是计算机专业较好的一门程序设计入门课程深受同学们欢迎。但正是由于它丰富的内涵功能使得学生学习时感到范围比其他课程广泛不易把握重难点，如果是仅靠课堂时间完全不能深入进行探索，课后的学习就显得必不可少。
2 Python程序设计教学体系改革要解决的重点问题
通过线上线下混合模式教学能培养学生应用框图表达算法的能力，用Python基础知识编写简单程序的能力，掌握面向对象的编程理论及应用能力，培养学生的实际开发能力。同时，通过线上学习还培养学生自主学习自主思考的能力，探索新知识实践新理论的能力，翻转课堂的应用让学生的表达能力认知能力也得到提升。所以教学改革需要解决的重点问题有：
1）解决传统的讲授型教学方式枯燥无味不能吸引学生的注意力;
2）解决课堂时间太短不能将丰富庞大的知识点传輸给学生的问题;
3）通过线下学习实践解决课堂上不能提供给学生充分实战训练的问题;
4）解决部分学生对新课程的求知欲，拓展性进行更深层次的学习。
3 课程教学内容及组织实施情况
课程教学内容及组织实施情况如下：
课前，在雨课堂发布预习课件、视频、资料监督学生进行线上的课前预习、交流。如图1所示是信息技术学院18网络工程Python程序设计—列表这个知识点的预习情况，从详情可以看出完成预习的同学27人、已查看15人、未查看10人，同学们还可以点击不懂的页面、提出反馈问题、给教师留言等，增强了师生之间的互动，让教师更好地了解课程预习情况。
课中，在进行课程重难点的讲述后，可以用雨课堂弹幕的匿名功能进行教学讨论，学生发送弹幕没有了顾忌，课堂讨论参与度非常高。同时可以课堂上进行随堂测试，答案一旦提交，学生即可得知结果，且把答题最佳同学的情况进行投屏，这样的行为刺激了学生们的好胜心，无形中同学之间展开了良性竞争。
课后，把课堂上的知识点进行实践操作、拓展延伸：一是在雨课堂安排课堂知识点相关的客观题和主观题，时时监督学生课后的实训训练，通过雨课堂可以快速且清楚地统计出已完成作业情况，包含完成时间、数量、得分率、优秀和较差学生排名等等各类情况;二是把课堂相关的实用的更深层次的拓展内容发布在雨课堂，让同学们课后在任务中、实践中、需求中进行深层次的学习探索，这样的方法比从课本上知识点的讲述传递更具有较好的实战效果，且在下次课堂上让自学能力强学习更深入的同学讲授重要知识点，真正做到课堂翻转的良好效果，从要我学变成我要学，高效提高课程的实用性;三是借助国家精品在线开放课程《Python语言程序设计》（北京理工大学、嵩天、http：//www.icourse163.org/course）等课程把同学们的知识面进行扩展，培养学生进行线上自主学习的能力，达到课程改革的良好效果[4-5]。
4 课程成绩评定方式
在新的教学模式改革实施后，Python程序设计课程的成绩评定方式也会改掉传统的一份试卷决定成绩的计分方式，在进行线上线下混合式教学后，成绩的评定也应该从多方位多角度进行统计分析。此次改革中综合分析初步拟定：线上成绩40%+学期考试成绩60%（其中“线上成绩”的组成：课前预习20%+课中学习60%+课后拓展20%），过后再通过实践进行观察分析，以形成本门课程的合理的新的成绩评定方式。
5 课程资源建设及发展方向
Python程序设计线上线下混合式课程教学体系改革根据本校专业人才培养要求，结合“雨课堂”等智慧教学工具把Python程序设计语言改造为线上线下混合式课程，同时根据全国计算机等级考试二级Python考试大纲把课程的重点难点内容进行划分，对理论部分主要进行课堂面授，对实训部分主要进行线上学习和线下训练，对拓展知识点部分主要进行课后线上学习交流[6]。例如现数学学院开设的“数据挖掘实用案例分析（Python 语言）”，这是一门专业性很强、实践性很好、实用性很高的一门结合社会需求的课程。对于这样的课程更需要开展线上线下混合式教学，同学们在课堂上进行理论知识的学习后课后的实践操作和程序设计与专业的结合更离不开老师的指导和建议，而课程改革正好符合师生的需求。接下来，我校还会在经管学院、物理学院等部分专业开设Python语言相关的专业课程，Python以它强大丰富的功能特性慢慢渗入到各个学科领域中去，这更需要作为领头羊的信息技术学院带好头、领好路，寻求实用、简便、结合性强的新型教学方法，把Python语言作为大众的编程语言。所以本课程在持续建设过程中还需寻求新的方向：
1）结合各专业人才培养方案改进教学切入点;
2）在进行Python语言的基础语法学习后转入专业相关的实用性操作;
3）结合需求增加线上实录课程;
4）线下学生实训课程的丰富及更新;
5）學生实践课程翻转课堂的应用。
6 课程评价及改革成效
通过Python程序设计线上线下混合式课程教学体系改革，在同学们之间的反响较好并且取得明显的评价和成效：
1）拉近了师生之间的距离，不仅是课堂时间，课后的沟通学习逐步增加;
2）提升了学生的学习兴趣，不仅是传统的讲授型课程，还同时进行翻转课堂、线上线下等多种学习方式;
3）拓展了学生的学习范围，不仅是传统的照本宣科，进一步深入到课外各方向的探索学习;
4）改良了成绩的评定，课程改革后本学科的成绩评定将不限于一份试卷，课前预习、课中练习、课后实践等等都可以纳入学科的评定。
5）从传统的一本一卷的作业考试模式推进到电子作业电子试卷，全方位实现多媒体教学、大数据教学、线上线下的混合型教学模式。
7 课程改革展望与创新
Python程序设计线上线下混合式课程教学体系改革紧扣本校办学定位、学生情况、专业人才培养要求，结合“雨课堂”等智慧教学工具把Python程序设计语言改造为线上线下混合式课程，搭建了课外学习与课堂教学间的沟通桥梁让课堂互动永不下线，其教学改革创新点有：
1）实现线上自学与线下面授的混合式教学;
2）实现课前、课中、课后相结合开展翻转课堂教学;
3）激发学生学习兴趣，掌握学习方法;
4）让学生学会主动学习，探究式学习;
5）重视学习过程的评价，突出动手和创新能力。
学生在传统教学中听“死理论”时，没有温度、没有触感、没有质量，这样的课学生不愿意听，本课题教学改革能让手机从“低头的工具”变成了“抬头的利器”，这就是本课题“教材攻坚”的主要内容。
8 结论
在利用了“雨课堂”等智慧工具把Python程序设计课程从传统的讲授型教学改为线上线下混合式课程后，学生不仅从学期考试的成绩上得到提升，知识面也得到扩展，理论知识能得到较好的应用。从单一的课堂教学丰富到课前课中课后的多形式全方位教学，把Python程序设计这门基础课变成学生喜欢爱学爱用的课程，同时也为此课程以后的拓展打下了坚实的基础。随着大数据产业的不断发展，Python以其丰富的强大的功能也将迅速进入各行各业，同时也将进入到高校的大部分相关专业，我们将把新课程的学习模式进行推广，让同学们轻松愉快学习Python编程技巧。
参考文献：
[1] IEEE电气电子工程师学会[EB/OL].http：//www.elecfans.com/d/user/2737486/.
[2] 姚建盛，李淑梅.Python在科学计算中的应用[J].数字技术与应用，2016（11）：76.
[3] 李俊华.基于Python的网络爬虫研究[J].现代信息科技，2019，3（20）：26-27，30.
[4] 徐燕妮.融入SPOC的数据结构翻转课堂教学设计[J].福建电脑，2019，35（12）：103-105.
[5] 蔡建华，胡文心，张凌立.基于SPOC的计算机实验教学云平台设计与实践[J].实验技术与管理，2019，36（12）：197-200.
[6] 谢文广.混合式教学模式在“Python”语言课程中的应用[J].无线互联科技，2020，17（1）：109-110.
【通联编辑：梁书】
