湖南女子学院信息科学与工程学院 陈艳 吴珍珍
近年Python语言广受欢迎,根据TIOBE编程语言排行榜显示2020年9月Python语言排名第三(市场占比10.47%),并且长期占据榜单第三名已经3年之久。教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会在2016年提出将Python语言作为程序设计课程的教学语言,同时并给出Python语言教学方案[1]。2018年9月,全国计算机等级考试增加二级“Python语言程序设计”科目并进行了首次开考。我国高校虽然普遍开设了程序设计类课程,但基本都是非Python语言课程。Python语言作为最接近人工智能的语言,近年越来越多的高校开始选择Python语言作为程序设计类入门课程。
图1 MOOC课程截图
对于Python语言这样的程序设计课程来说,教师在传统课堂上的教学往往会受到学校学时的限制。新型教育教学模式MOOC(大规模开放式在线课程)和微课的出现,恰好可以弥补这一缺憾。满足了学习者对数字化、移动化、碎片化学习的需求[2]。教育部连续4年在印发的“教育信息信息化和网络安全工作要点”中都强调全面完成教育信息化规划目标,深入推进教育信息化[3]。为顺应“互联网+”时代的发展趋势,我院依托超星泛雅、学银慕课、学习通平台,开设了湖南女子学院的《大学信息技术(Python程序设计)》课程,学银慕课平台截图如图1所示。对本校计算机类MOOC的教育教学改革进行了实践和探索,以期为进一步推进《大学信息技术》课程教学模式改革提供参考。本次课程作为全校通识教育必修课开设,通过此平台的学习,学生的教学反馈良好,普遍感觉学习内容丰富,内容很扎实,学习积极性也得到了很大的提高。
线下面授有机结合MOOC平台开展翻转课堂、混合式教学的特点可针对性地解决目前《大学信息技术(Python程序设计)》课程教学中存在的问题。如果仅仅是线下学习,对学生的自控能力和学习能力要求较高。很多学生在兴趣减退或者遇见学习困难时会降低学习意愿从而退出线上的学习,因此,大部分纯线上课程如:MOOC课程学习实际完成率较低。另外线下教学具有教学模式单一,只能通过网络呈现给学生,互动性不强的显著缺点。然而,通过与MOOC相结合的线上线下混合学习模式恰恰能弥补纯线上和纯线下教学的不足。在线上线下混合学习模式下,教师可以更好地把控和监管学生学习的过程行为,更易实现以教为中心向学为中心转变,通过对线上教学方法的把控也可以改进教师难以与学生更好沟通的缺点。
所以通过传统教学和MOOC相结合的混合学习模式,整体课程建设思路就是实例教学、深入浅出、视频动画、直观易懂,通过各种碎片化资源讲解知识点,利用PPT、图片、动画、视频等资源演示,可以让教师达到易教,学习者达到易学的效果[4]。
湖南女子学院2019~2020学年第二学期将《大学信息技术(Python程序设计)》课程作为全校通识教育必修课开设,本课程理论教学32学时,上机实践16学时,上课16周。结合Python语言的优势,同时考虑教学对象的特性、教学环境等各方面因素,融合MOOC与线下面授有机结合的课程内容主要分为五大学习模块:程序设计基础;Python的基础语法;Python编程进阶;Python组合数据、字典;Python的常用库。
《大学信息技术(Python程序设计)》课程本质是计算机程序类课程,学习者通过微课视频资源如何更好地理解程序设计的原理、步骤、方法等是MOOC资源建设的关键。本课程的微课主要通过动画、视频演示、编程软件录屏、实例图片等方式让学生易于掌握计算机程序设计的原理、一般过程以及培养学生的计算思维能力。
微课视频建议单节微课应控制在5~10分钟,视频过短知识讲解不易透彻,视频过长学生吸收效率过差;教学内容需要精选,这样更有利于学习者提高学习效率;微课的具体内容还需要保证实用性、功能应尽量强大、应用面广泛。该课程微课视频的具体制作要求有:PPT内容详尽正确、图文丰富、布局美观、明确切分知识点、确保语言流畅、把控时间长度,一个知识点不超过15分钟;语速1秒4个字;镜头语言包含动画、图片、视频、手势、眼神等;背景音乐适当。
该课程MOOC资源建设以微视频为主,根据计算机程序类课程的特点拆分的各板块的知识点将选择不同的呈现方式。《大学信息技术(Python程序设计)》课程其知识模块拆分需要注意满足与适应不同专业和不同层次的学生学习。课程知识点要尽量拆分细致,满足大众化学习,以及贴合学院各类专业的需求。该课程资源建设主要包括知识回顾、学习任务设计、我要动手做(练习测验设计)、课堂讨论-答疑解惑(交互讨论设计)。
教师课前需要完成教学准备:包括教学视频的制作、测试题目、互动设计;课中需要进行具体知识讲授(旧内容复习,新内容导入)、知识答疑、作业布置等;课后需进行教学反思与接收学生的整体评价,持续完善和改进线上线下的教学内容。学生课前需要完成自主学习、课前预习相关的练习测试、小组讨论等;课中进行听课、课堂互动测试与课堂练习;课后完成作业提交、课后反思等。
通过教研室研究讨论分析《大学信息技术(Python程序设计)》课程划分为15个子单元,每一个子单元都具有不同模块和任务,具体包括课前预习任务、视频任务、讨论(小组讨论任务)、预习测验、活动测试,每一单元结束后会有练习测试和上机操作作业用以检测和巩固所学知识点。课程学习结束后将使用本校考试系统进行线下上机考试,考试系统自动分配题目,以及自动评分。该课程中平时成绩占总评成绩40%,课程线下上机考试(系统自动组卷、评分)占总评成绩60%;平时成绩包括:视频学习中的任务点、知识回顾测试,占平时成绩15%;课堂活动测验,占平时成绩15%;课后作业,占平时成绩60%;参与论坛讨论,占平时成绩10%;课堂签到,不计分。
截至2020年10月,《大学信息技术(Python程序设计)》课程已完成了2期线上加线下基于MOOC的混合学习模式教学,以我院18级和19级会计学专业共8个班级的学习情况为例,18级会计学4个班级该门课程是纯线下授课,而19级会计学专业4个班级采取线上加线下基于MOOC的混合学习模式教学,试卷成绩结果显示19级会计学4个班平均分为82.38远高于18级4个班的平均分64.2。
实践证明在线上加线下基于MOOC的混合学习模式下进行教学,可以激发学生学习的互动性、积极性,提升学生学习效率,帮助老师及时记录教学过程以改进教学内容和过程,使老师可以更好地实现教学目标。在接下来的教学中,笔者将继续探究如何加强《大学信息技术(Python程序设计)》课程体系整体设计,促进学生知识、能力、素质有机融合,培养学生解决复杂问题的综合能力和高级思维以达到课程目标的“高阶性”;提高教学内容的前沿性和时代性以达到教学内容与组织实施的“创新性”目标;建立严格考核考试评价和完善过程性考核方式与结果性考核有机结合的课程考核制度,以提高考核评价的“挑战度”。