基于混合式教学模式的程序设计基础说课设计

虞菊花 常兴治

(常州信息职业技术学院 江苏常州 213164)

0 引言

程序设计基础是编程初学者必学的一门课程，也是高职院校计算机相关专业学生必修的一门专业基础课程。混合式教学是该课程采用的主要教学模式之一，能较好地利用线上线下资源，调动学生的积极性。

基于混合式教学模式的程序设计基础说课设计与实施，需要教师在理清课程定位、教学方法、教学过程等内容的同时，将混合式教学模式的设计理念有机融入整个说课过程中，以实现高水平的教学。

以常州信息职业技术学院信息安全技术应用专业群的Python程序设计基础课程(以下简称课程)为例，其说课设计包括课程定位、课程目标、教学内容、教学设计以及其成效。

1 课程定位

根据信息安全技术应用专业群的人才培养方案，该专业群的定位是为工业互联网产业链提供人才，培养专业领域急需人才适应新技术、新工艺、新规范的相关能力，强化其创新能力和实践能力，达成“基础实、知识新、能力强、素质高”的复合型技术技能人才目标。

信息安全技术应用专业群的主要就业岗位是信息安全评估、实施、运维工程师，网络工程师，工业互联网、物联网工程技术人员等。根据信息安全技术应用专业群的岗位能力需求分析，学生的能力培养主要集中在中级工程师的自动化运维、调试管理等方面，这就要求学生具有一定的程序开发基础，为后续课程学习和岗位要求技能打好坚实的专业技术基础。

课程是信息安全专业大一新生的专业必修课，有3学分、48课时。大一的学生基本没有计算机相关技术基础，尚未形成专业的思维习惯。但是，其对新鲜事物充满好奇，积极性较高，有较强的学习程序设计知识和技能的意愿。

基于对信息安全专业群的人才培养目标、课程面向岗位的要求和授课对象的特点分析，可以将课程定位如下：其是一门培养学生掌握程序阅读、设计和开发能力，形成正确的编程思维和习惯，促进学生主动使用Python程序代码分析并解决实际问题的能力，提高学生社会责任感和职业素养水平的课程，为后续的专业核心课程奠定专业基础能力和核心素质能力。

2 课程目标

课程总体目标是激发学生的学习热情和学习兴趣，培养学生掌握Python程序设计的基本知识和技能，使学生树立团队合作意识和创新意识，养成认真细致、积极探索的学习态度，使其能胜任初级Python开发工程师的职业综合能力。

课程的教学目标主要分为知识目标、能力目标和素质目标，其中，素质目标包含了课程思政目标。知识目标为：一是掌握不同类型的数据定义和操作方法；二是掌握分支、循环等常见的控制语句结构；三是掌握常见的数据结构、函数模块与文件的基本操作。能力目标为：一是能灵活使用不同的程序控制语句，完成实际问题的程序设计；二是能合理利用第三方模块，提高自己的编程效率；三是能对代码进行正确的调试，处理不同的程序异常。素质目标为：一是养成良好的工作态度和职业习惯；二是具备敬业、精益、专注、创新的工匠精神；三是拥有正确的人生观、价值观，注重社会责任，自动维护网络安全。通过教学目标的确定，明确该课程“理解知识、掌握技能、学会思考、熟练应用、探索创新、提升素质”的六大任务，为教学设计指明方向。

3 教学内容与教学设计

课程以学生为中心，以就业能力为导向，以丰富的案例为载体，培养具有良好的思维方式和职业规范、能运用专业知识和技能解决实际问题能力的学生，注重学生综合素质的发展，实现课程的教学目标。

3.1 教学内容

课程与Python程序开发职业技能等级标准中初级Python开发工程师的职业技能要求相结合，根据学生调研和企业项目的需求，以“理论联系生活和实际项目”的原则设计课程内容，选择学生学习、生活为主题的素材，融入丰富多样的课程思政元素，设计不同的真实项目案例，序化整合教学内容，形成7部分教学内容，如图1所示，其中，标☆的为可选教学内容。

图1 课程内容结构图

课程内容突破传统的“以教为主”的系统知识点传授方式，遵循“以学为主”的课程理念，科学合理地设计融入知识点的案例，由浅入深、循序渐进地统筹安排课程内容，让学生在情景化的学习过程中深刻理解所学内容。同时，通过不同思政元素的融入，实现课程思政的协同育人。

3.2 教学设计与实施

传统程序设计类课程，教师在讲解单个知识点后，布置相关任务让学生练习，学生被动地完成或者部分完成任务，教师只能在课堂中巡回指导，在有限的课堂时间中，产生若干个零散的指导学生的动作。教师无法获知学生对每个学习任务的完成情况，更无法掌握学生个体的学习轨迹。

本课程使用教学团队自主研发的“在线编程管理系统”，将该系统与智慧职教平台结合使用，形成“一在线教学平台，一编程管理系统”的双在线教学环境，既为学生提供了丰富的学习资源和思政素材，又有利于学生开展程序自主开发的实践活动。

学生只需要通过浏览器接入该系统，就可以实现随时随地的编码练习，而学生在编程管理系统中的操作数据，都会实时记录并显示。教师在教学过程中可以通过系统实时查看每个教学任务的学生完成情况，及时对自己的教学进度和内容进行调整。同时，教师也可以实时查看学生个体的行为变化数据，便于在教学过程中对学生做出个性化的指导。

课前：学生结合智慧职教的课程资源和课前任务，自主在编程系统中操作练习；教师将知识点案例化，在案例中嵌入思政教育元素，序列化教学单元内容，在编程系统中部署教学环境。

课中：首先精心挑选与专业知识点相关的思政元素引入项目场景；然后通过循序渐进的“闭环教学小单元”完成单元教学内容的学习；最后，学生合作研讨，教师进行总结拓展，培养学生的团队协作意识和探索创新的精神。

每个教学小单元以教师通过案例讲解知识点为起点，通过“教学单元场景切换”“学生状态数据抓取”“教师指导与综合研判”等环节，最终由教师决定案例任务的延续或转换，从而形成由不同案例任务串联起的活泼课堂。

闭环教学小单元突破了传统的课堂教师讲授、学生练习模式，分为三个步骤：第一，教师通过融入思政元素的案例讲解知识点，演示重点语法和结构。第二，学生进入新的教学单元，切换知识学习场景，实现与上一案例任务的分离，进入新任务的实践活动，延续知识点的练习。学生在编程系统中进行代码撰写，在学生操作的过程中，系统会自动抓取学生案例编码的状态数据，教师在对个别提问的学生进行解答的同时，通过系统中显示的数据，可以查看班级学生整体的编程进度和学习情况，并根据编程系统中呈现的学生行为数据，综合研判学生的学习状态、单元教学进度、自己的教学方法等，进而决定在本单元活动中需要调整的内容。第三，教师根据综合研判的结果，结合系统中的学生行为数据反馈教学决策，做出教学策略的实时变通，决定是否继续本教学单元。

课后：学生在智慧职教平台中，获取由浅到深、蕴含丰富育人要素的拓展任务，如：在循环语句结构的课后练习中要求学生判断用户输入，将代码变得更安全。学生在编程管理系统中操作练习、巩固深化。在使用管理系统的教学过程中，教师也无需额外在线下监督学生练习，可通过线上系统，快速了解学生的程序设计行为数据，科学高效地督促学生的学习。

3.3 教学方法与手段

课程基于云计算、大数据等信息化技术，契合课程的程序设计特点，研发了在线编程管理系统，让学生充分进行实践操作，教师可实时管理学生的行为数据。同时，课程已经完成超星泛雅平台中校级在线开放课程的建设，并通过验收。课程网站上有大量的学习视频、教学课件、练习题等资源，内容配套职业技能等级标准的要求，融入丰富的思政育人素材，并针对信息安全技术应用专业群中不同的专业，适度拓展了相应的内容。教师通过智慧职教和编程系统两大平台，实现了线上线下教学的有机融合。借助信息化技术进行混合式教学，让教师有效地管理学生的学习行为、关注学生的思想动态，让学生能更主动地提升专业技能，增强职业素养。

在课程教学中，通过将贴近生活且隐含各种思政元素的情境引入新知识，生动活泼地展现知识的应用场景，让学生在轻松的氛围中学习新的知识点；从简单的案例入手，理论知识联系实际项目，以不同的任务案例驱动循序渐进的闭环教学小单元；通过综合项目拓展训练，让学生在团队合作中提升创新能力，拓宽其自主探究、解决问题的思路。用不同的代码实现同一个项目，强化了学生的专业技能。

课程以案例任务为载体，采用演示教学法、任务驱动教学法、自主学习法等教学方法，进行线上线下混合式教学，学生在丰富的学习资源和螺旋式的案例任务中，自主合作、探索和创新，提高了学生的学习兴趣和自信心，充分发挥其主观能动性，将程序设计实现从模仿到创新的过渡，培养学生的专业技能和综合素质。

4 建设与成效

课程的教学设计和实施契合专业特点，具有一定的创新性，使用成效显著。

课程通过自主研发的在线编程管理系统，实现师生的实时交互，全生命周期教学数据管理，切实提高了教学效率和教学效果。从教学单元的起始到终止，所有学生的全生命周期的行为数据都能获取并记录。这些数据不仅实现了学生个人学习活动的侧写，方便教师的个性化指导，还实现了班级总体学习轨迹的描述，协助教师及时了解班级整体的学习状态，发现学生面临的困难和问题，快速采取措施，调整课堂教学策略，提高教学效率，改善教学效果。

课程所有教学案例遵循学生认知规律，突出教学活动中的学生主体。传统职业教育同类课程，大多使用一个综合案例贯穿始终，项目庞大且具有强耦合性，学生不易学习。本课程将所有知识点碎片化组织成案例，案例相对独立，通过案例的延续序化教学内容。课程中不使用难懂的、脱离学生知识结构的案例，课程案例贴合学生学习和生活，整合优秀教学资源，内容由浅入深，结合学生的知识结构，精心设计每个知识点的案例，规避过于晦涩的概念，以浅显易懂的方式阐述重点难点，让学生能够轻松自然地吸收、消化相应的知识点，并能灵活运用，充分调动学生的积极性和主动性。

课程思政教育元素融入专业教学，拓宽育人途径，实现立德与树人、育人与育才的有机结合。本课程的教材、在线开放课程资源和教学设计中，深度融入显性和隐性的思政元素，如：在教材中将《共产党宣言》的英文节选段作为词频统计的素材，隐性融入课程思政；在线开放课程中的“嵌套字典”知识点中显性融入《携手共进，合作共赢》的视频；在教学设计过程中，课前使用含思政元素的视频导入应用场景，课中精心设计育人育才案例，课后进行拓展提升。在传授系统理论知识的同时，结合课程本身的特点，提高学生的专业学习兴趣，加深对专业知识的理解，引导学生独立思考、协作沟通，学会做人、做事。

5 结束语

说课设计是基于教师对教学对象和教学过程的认知，对课程定位和目标、教学内容和教学实施过程的清晰阐述，有助于提高教师的教学质量。基于混合式教学模式的Python程序设计基础课程，充分利用自主开发的在线平台和在线开放课程资源，改革教学方式方法，利用信息化手段改善教学效果，实现了课程与思政的同向同行。