面向经管专业的“计算机程序设计（Python）”课程线上教学方法与分析

刘鹤丹，杜小甫

（厦门大学嘉庚学院 信息科学与技术学院，福建 漳州 363105）

0 引 言

2020年年初，一种新型的冠状病毒打乱了人们的生活秩序。2020年2月4日，教育部应对新型冠状病毒感染肺炎疫情工作领导小组办公室在教育部网站发布了《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》（教高厅[2020]2号），各高校应充分利用上线的慕课和省、校两级优质在线课程教学资源，在慕课平台和实验资源平台服务支持带动下，依托各级各类在线课程平台、校内网络学习空间等，积极开展线上授课和线上学习等在线教学活动，保证疫情防控期间教学进度和教学质量，实现了“停课不停教、停课不停学”[1]。中国大学MOOC、腾讯课堂、雨课堂等各大教学平台面向高校免费提供此阶段的教学资源及支持，各大高校组织任课教师制定疫情期间的线上教学方案，全国高校学生在线上开启学习生活。

对于线上教学与学习，高校教师与学生并不陌生，目前已有3 000余门国家精品在线课程，各网络学习平台也与高校之间建立了合作关系，许多高校近年来正在进行线上线下混合型课程的建设。但是突然要将全国范围内高校的课程都转为在线学习的方式，如何让学生迅速适应线上教学、如何有效地利用网络教学资源、如何避免并应对线上教学可能发生的临时状况等，都是任课教师所面临的难题。SPOC可以充分发挥优质资源的优势，融合在线视频资源、学习活动以及线下自主学习，是一种混合式的学习方式[2]。因此，本文提出了面向经管专业学生的《计算机程序设计（Python）》课程的SPOC教学方法，摸底疫情期间学生的学习环境与条件，现有的教学资源与平台有机结合，建立“虚拟课堂”的氛围，解决没有计算机的学生的硬件局限性问题，既要确保教学过程顺畅，又要保证教学质量；设计贴近其专业特点的教学案例，调动学习兴趣，采用任务驱动[3]的学习方式，使疫情期间的学习不受影响的同时，继续完善面向经管专业的课程建设与改革。

1 面向专业的线上教学模式及案例

1.1 融合多平台资源的SPOC教学模式

此次疫情期间的线上教学不仅需要考虑如何有机结合多个平台的资源，还要考虑疫情期间学生学习条件的有限性。不同的教学平台都有自己的资源和使用特点，任课教师需要对比这些平台提供的授课模式、互动模式、观看模式、屏幕共享、是否支持回放、有无学习数据的记录及统计等功能，选择符合自己教学需要的平台。例如，全国各高校都可以共享中国大学MOOC的慕课资源，任课教师可以根据MOOC的特性[4]，在这个平台上结合慕课建设自己的SPOC课程。但Python程序设计语言64学时的教学过程中，上机实验占有28学时，也是一个重要的教学环节，由于此次疫情来临突然，有些学生家里没有计算机，只能用手机上课，因此还需结合支持手机在线编程的教学平台。学生每天都要在线学习多门课程，尽可能让学生切换较少的教学平台，如何利用好平台功能，将平台之间有机结合起来以提高线上学习效率，也是教师选择教学平台的标准之一。

为了组织并实施好此次线上教学工作，本课程所在教学单位以调查问卷的形式对学生进行了教学情况的调查以及意见征集，问卷统计了本校教师的教学平台使用情况和学生对教学方式的效果反馈，根据调查结果，进行了相应的改进，制订了疫情期间的教学预案。考核要求及方式也针对线上教学特点做出相应变化，加强过程考核，并强调形成性评价，具体方式见表1所列。

表1 线上教学考核方式

1.2 教学案例专业化

构建教学案例是计算机程序设计语言的教学进程中必不可少的环节，而Python语言并非其他编程语言的简单替代，其具有自己独特的3个明显优势：简洁、高效和生态。嵩天教授提出了基于Python语言教学案例的设计新思维，教学实践表明，程序设计教学新思维案例可以显著提高教学效果[5]。同时，院校背景、专业特色以及学生基础的差异也是在地方高校的具体教学当中必须要考虑的问题[6]。对于非计算机专业的学生来说，设计其专业相关的教学案例更容易激发起学生的学习兴趣。计算机程序设计语言将成为其专业的辅助工具，听懂概念很容易，但掌握并将其应用于专业问题的解决则是一个较难逾越的阶段，专业相关的教学案例可以帮助学生打破这个思维上的束缚，促使学生打开思路，举一反三。

2 面向专业的Python语言线上教学方法

2.1 融合多平台资源的线上教学方式

疫情期间该课程的教学模式立足于本校本专业学生的实际情况，将原本64学时中36学时的理论课堂教学细化为20学时理论教学结合16学时边讲边练的教学方式。以MOOC已有的资源为辅助，借助教学平台进行适合学生的教学。在对例如钉钉、腾讯课堂、腾讯会议、雨课堂等各大在线教育直播平台的功能进行学习和研讨后，基于课前-课中-课后“三段式”线上教学可以达到面对面（face-to-face）[7]效果的考虑，制订了“中国大学MOOC预习（课前）-腾讯课堂直播讲授（理论内容）-腾讯课堂直播+Python123平台（上机内容）-Python123平台在线作业、练习、答疑、评测总结（课后）”的教学模式，以达到师生互动永不下线的效果[8]。

本课程教材为北京理工大学嵩天教授编著的《Python语言程序设计基础（第2版）》，该教材部分电子版经作者同意已开放在高教书苑，解决了疫情期间学生没有教材的问题。本课程以中国大学MOOC平台上的国家精品课程“Python语言程序设计”（北京理工大学：嵩天）为源课程开展了同步SPOC课程，源课程进度稍提前于本课程教学进度，将该慕课作为本课程的预习资源，学生的慕课学习数据作为其平时成绩的一部分。

在对各教学平台功能的研讨后，参考本专业学生的调查问卷结果，理论教学部分任课教师采用腾讯课堂进行直播授课，利用“签到”功能对学生出勤进行记录，使用“导出成员列表”功能对每位学生进出课堂时间进行监督。直播过程中可使用“画板”功能书写板书或对课件进行标记，利用“答题卡”实现随堂选择题小测验，利用“举手”功能进行提问或实现“旋转课堂”，学生可在讨论区实时回答问题或提问。教学实践中发现，直播过程中任课教师会随时选择多种方式与学生进行互动，有利于调动学生的学习积极性，学生更能集中精力提高课堂上的学习效率。对于本课程年龄段的学生，对直播教学适应很快；对于任课教师，可通过互动随时掌握学生的听课情况和知识点掌握情况。由于线上教学也严格按照课表时间进行，为避免突发状况影响教学，任课教师准备了腾讯会议、雨课堂等作为备用教学平台。

对于需要边讲边练的内容以及上机实验部分，任课教师采用腾讯课堂与Python 123平台结合的方式进行教学。本课程之前曾经结合Python 123平台进行线上线下结合的方式教学，任课教师在疫情期间对该平台的一些新的教学辅助功能进行了尝试。需要直播讲解的内容利用腾讯课堂完成后，在Python 123平台布置上机练习，学生使用家中的计算机或者手机登录平台来完成。Python 123平台提供Python线上编程的功能，解决了家中没有计算机的同学上机实验问题。实验教学中，学生可随时通过QQ、腾讯课堂的讨论区或者Python 123的问答区进行提问。这两个平台的组合为线上教学的实验部分提供了全方位的支持，实验教学效果很好。

本课程的练习、作业与阶段性测试都在Python 123平台发布并完成。课前，教师在平台创建好练习、作业或测试等类型的课程单元，完成单元内容、时间等设置；而后利用微信通知公告功能将练习、作业与测试的相关注意事项推送给学生。此次教学过程的阶段性测试均为开卷测试，开启了考试单元基于题库的随机组卷功能，题目主要测试知识点的应用，同时针对考试时间设置了相应的题量。阶段性测试旨在学生找到尚未理解的知识点，教师通过成绩可视化结果可总结出学生对各知识点的掌握情况，同时针对成绩低下的学生加以督促。

2.2 面向专业的Python语言教学案例设计

对于经管专业的学生，数据处理是他们未来利用程序设计语言解决的主要问题。本课程以基本数据类型、组合数据类型、文件、爬虫以及数据分析作为重点讲解并实践的内容，并设计了由浅入深、循序渐进的教学案例辅助教学。

此次教学设计了两个与疫情相关的案例：各地区确诊及疑似病例人数统计、外汇汇率统计分析。在案例中，对于数据类型的概念、操作得到了深刻的理解。根据教学进度的推进，分别以键盘输入、数据文件、网页的形式设置为案例中的数据来源，并在最后的程序设计作业中，加入案例的数据可视化分析内容。这两个案例既与当前热点问题相关，又结合了其专业特点，在实际应用当中巩固了知识点的掌握与理解。

3 教学效果展示与分析

3.1 教学效果展示

本课程针对turtle库的使用布置了开放型作业，学生把自己的作品发布在turtle作品展示区，如图1所示，互相观摩学习，展示区的点赞功能激发了学生的学习兴趣和竞争意识。

图1 Python 123平台学生作业展示

以金融、国贸专业学生（57人）在线上课程第9周时的阶段性测试成绩为例，如图2所示，成绩达到80分以上人数较多，及格率为87.72%，最低分40，最高分100，平均分81.3，达到本次测试预计成绩。

图2 阶段性测试成绩分布

3.2 教学效果分析

本课程的教学实践表明，将思维可视化与专业案例相结合，融合多平台资源的线上教学方法从以下两个方面对此次线上教学效果起到了促进作用：

（1）多个线上教学平台有机结合，发挥各平台功能的优势，助力教与学。任课教师借助教学平台可以整合现有的优质教学资源、搭建与真实课堂相似的线上课堂、设计适合不同教学内容的课程单元，并可以通过平台的一些操作功能迅速得到教学效果的反馈，可实时对教学进行有针对性的调整。学生可以借助多种教学平台以多种渠道获得知识，从预习到复习，慕课视频可以回放，课堂直播可以与老师互动，练习、作业、考试可以立即得到批改，各阶段得到灵活多样的支持。

（2）面向专业的案例设计，不仅可以激发学生的学习兴趣，调动其主观能动性，更自然地让学生理解了理论知识如何运用于实际问题，学生也意识到这门课程对于自身专业的重要性，显著提高了教学效果。

4 结 语

疫情期间，线上教学保证了教育系统的正常运转。线上教学更是一场长期的教学革命[9]，在此次教学过程中，任课教师对教学方式有了更进一步的探索，采用多种方式激发学生的学习兴趣，在教学的各个环节尝试创新，制订了多元化的教学方法，确保了疫情期间的教学效果，并可以在日后的线上线下混合式教学中结合实际情况加以借鉴。