新文科视域下面向“双创”教育的Python语言教学模式探索

黄伟，赵洪霞

（吉林大学，吉林 长春 130012)

自2015年《国务院政府工作报告》将大众创业、万众创新作为驱动经济发展的引擎后，在全国掀起了创新创业的浪潮。创新创业首先在教育，以推动素质教育为主题，探索“双创”教育与人才培养有机结合是教育部门和高校共同关注的问题[1]。“双创”教育是一项持久且复杂的工程，不可能一蹴而就，其本身是一个不断系统生成的社会现象[2]。“新文科”之新首先就在于新科技发展与文科融合引致的文科新增长点和传统文科专业、课程以及人才培养模式的更新换代[3]。实现新文科背景下的教育教学改革迫在眉睫，“新文科”建设的目标是推动新科技与文科的融合发展，实现文理交叉、学科融合，核心是文科专业内容与人才培养模式的创新，这同“双创”教育培养具有创新创业能力的复合型人才的目标不谋而合。将以培养人才创新创业能力为目标的“双创”教育融入新文科专业人才培养模式中，对于提升文科专业学生素养和创新创业能力、推动文科人才培养模式转型意义重大[4]。

新文科背景下，数字化逻辑思维在人文社科领域学生培养体系中的作用愈发凸显，高校应当重视学生计算思维与创新能力的培养[5]。程序设计是培养学生理解计算思维并用计算机求解问题的重要方式[6]，通过编程技能的学习，能够培养学生的数据挖掘能力和创新创业能力，赋能文科专业，培养为社会所用的新文科复合型人才。作为新起之秀的Python被普遍作为非计算机专业首选编程语言[7]，因其简洁、易用和强大的第三方库，在计算机及其他领域大放异彩。在新文科视域下，有必要将其数据挖掘、机器学习与人工智能等前沿技术与理论引入 “双创”的实践教学模式中。

1 新文科背景下“双创”教育对Python课程需求分析

以“双创”课程资源需求导向，围绕2019—2022年度吉林大学“大学生创新创业训练计划”项目立项中文科专业的项目对Python 编程语言教学模式进行探索。剔除缺失数据，全校申报创新创业项目共计5899项，创新训练5788项，创业训练92项，创业实践19项。数据显示文科专业项目占比较低，仅17.41%，反映出相较于理工科文科“双创”教学资源的欠缺。文科专业项目中创新训练项目992 项，占比为96.59%，创业训练及创业实践35 项，占比仅为3.41%，反映了文科专业学生对于创业能力的培养重视度远不及于创新思维培养。此外，创业训练及创业实践项目的111项中，文科专业项目仅35项，占比较少的一个重要原因是缺乏新技术、新产业的认知，这从文科专业创业项目多集中于商学院、管理学院的商业模式创新的传统产业方面也可以得出。从学科融合创新实验课程需求方面来看，纵观992项文科专业创新训练项目立项主题，不难发现多数以社会调研类的创新项目为主，当前社会信息化普及，已经打破了传统实地考察调研的地域限制，继而反馈了对于网络数据的挖掘与机器学习的数学建模的需求在不断攀升。文科专业申报项目具体专业居前位的主要是管理学、商学、经济学以及法学，这些专业研究的课题多集中于量化研究、数据分析，对于数学建模、计算机编程语言及软件应用较强，继而反映出了文科专业学生在“双创”教育中对数据挖掘等前沿技术和文理交叉实验课程的需求。

综上，文科领域学生在“双创”项目的实践过程中，对于基于互联网等前沿技术的数据挖掘、数学建模、计算思维培养等课程资源的需求较为强烈，而传统的文科人才培养框架多倾向于建设广而全的课程培养体系，课程很难满足学生的需求。“新文科”背景下，迫切需要基于学科融合的数据思维培养创新课程。Python编程语言拥有良好的编程生态环境，交互性友好，能够满足学生对计算思维、信息素养培养的要求。

2 基于OBE 的文科专业Python 编程语言教学大纲设计

基于OBE(Outcomes-based Education) 的教学理念改变了偏重程序语言的语法及原理的讲授编程传统教学模式，根据创新创业需求逆向确定教学目标，根据教学成果设计课程，继而用成果进行教学考核和教学评价。面向“双创”中对于基于互联网等前沿技术的数据挖掘、数学建模、计算思维培养等课程资源的需求，根据创新创业结项成果形成进行课程设计，探索以学习产出为导向的Python实践课程，并将其作为专业拓展课以课外培养计划的方式嵌入文科培养方案中。面向在“大众创新，万众创业”背景下申报创新创业项目的人文社科类专业的学生需求下，主要内容定位为Python获取、处理、分析和展示数据方面，课程包括如下：针对人文社科类专业尤其是经管类学生所申请的以传统产业的商业模式创业为主的创业实践项目、创业训练项目的信息获取需求，开放能够进行快速获取公开信息、挖掘商讯数据、调研电商平台商品销售、探索商业模式的“Python爬虫技术在人文社科领域的应用”，并为挖掘新的商业模式提供技术支持；面向创业训练的商业调研数据分析，创新项目结项成果撰写过程中所需要的实证分析与数据可视化需求，开放“Python数据分析技术在人文社科领域的应用”。

两个课程依托于吉林大学开放性创新平台开放，采取课堂教授和任务驱动相结合的方式进行，每个课程总学时均为24学时，采取线上线下混合教学模式。每个课程均包括3个模块，其中第一个模块即基础模块为两个课程共用资源，即理论教学部分，采取线上授课方式共8学时4次课；第二个模块讲授内容为Python相应课程所需数据处理模块，在实验室采取线下集中授课方式共8 学时4 次课；第三个模块为实战训练环节，采取线下小组分散指导方式共8学时2次课。大纲具体布局如表1所示。

表1 教学大纲设计

3 以创新创业项目为驱动的文科专业Python编程语言教学方案设计

3.1 课程教学内容设置

在开放性创新实验课程讲授过程中发现，对于毫无编程经验的人文社科专业学生来说，若编程语言讲授的前三次课中未形成编程语言的逻辑思维模式，就会出现抵触情绪，进而影响学习效果。针对创新创业项目所开设的两门Python 创新实验课程的首要任务是激发大学生的创新创业意识和精神，提高学生的数据挖掘、数据获取能力。虽然Python的交互性和灵活性较强，语法规则的底层思维仍是编程逻辑，若在内容设置上采用传统的依照数据类型、程序结构、函数等顺序展开集中教学，会出现学生兴趣不高和知识掌握不牢的问题。因而本课程基础知识部分利用线上录播形式可循环学习的优点的同时，在内容设置上偏基础化，首先，对Python 编程基础、环境配置、模块安装进行简单介绍并提供相关材料供学生课后学习参考，其次，利用简单易学的Turtle 库可视化地介绍Python 语言的基本语法、程序控制结构、函数等基础知识。数据处理模块都通过具体案例进行讲授，其中的“Python 爬虫技术在人文社科领域的应用”以培养学生网络数据获取能力为目标，需要掌握的知识内容为http 协议（基础内容）、HTML/JSON 格式文件、开发者工具、Requests 库（常用）、BeautifulSoup 库（常用）、re模块（基本）、Web API，配备了创新创业项目能够应用的电商平台网页数据抓取、爱企查企业数据爬取、大众点评数据爬取、百度网页爬取四个实践应用性强的案例；“Python数据分析技术在人文社科领域的应用”课程以培养学生数据处理与可视化能力为目标，包含科学计算库Numpy、数据分析库Pandas、可视化工具库matplotlib、高级科学计算库Scipy、机器学习scikitlearn 等数据分析技术，并设置了市场调研问卷分析、营业额影响因素数据分析、人均消费支出分析、上市公司财务数据分析四个包含创新创业项目常用技能的实操案例。项目实训模块进行创新创业项目申报实战演练，形成动态可视化成果，并安排汇报环节进行成果验收和后续改进。

3.2 课程教学方法设置

教学形式上采取线上线下混合式教学，线上录播部分支持回放，数据处理模块和实战演练模块分别采用线下集中授课和线下分散指导方式进行。在教学方法上，根据OBE教学理念采用任务驱动和课堂教授的方式进行。以教学效果为导向，采取任务驱动方式培养学生的自主思考能力和创新能力。基础知识模块在线上授课过程中针对每个知识点下发编程小作业，让学生有目的地进行课程学习。数据处理模块的每个子模块授课过程中，将知识点进行课堂讲授后，以发布相关任务的方式让学生自己动手编写教学案例程序，激发学生学习的热情。项目实训模块教学过程中，发布申报创新创业项目的任务，要求学生运用课堂所学Python 语言来解决项目开展过程中存在的数据处理问题。讲授过程中，指导教师的核心职责是搭建教学“脚手架”，以学生上机实践操作为主，培养学生的思维分析能力、问题求解能力。

3.3 课程考核评价

“新文科”背景下，更加强调学生思维方式的培养，但思维方式的培养是需要通过日积月累的学习形成的。因而，两个课程在吸收了传统课程成绩评定经验的基础上融入过程性评价和成果考核。成绩分为团队考核成绩和个人成果考核成绩，分别占总成绩50%，团队考核为阶段性评价，包括课堂参与度、基础知识分享和案例实战演练三个部分；个人成果考核以学生撰写的可复现的实验报告作为考核依据，鼓励学生将课程中所学到的数据挖掘技术应用在创新创业项目申报中，让学生切身体验到Python语言在项目中发挥的作用，以根据参与到创新创业项目的实际情况获得相应的评价分值。此外，为促进所讲授的Python知识在创业教育上发挥实质作用，创造条件引导学生参与到相应的科研项目和企业实际经营当中。

4 结束语

“新文科”建设的根本是追求学科与人才培养模式的创新，建设过程中不仅关注理论素质教育，同时也关注实践能力培养，焦点在于培养人才为社会经济发展所用[5]。若将创新创业教育引入文科培养方案，对于提升文科专业学生素养和创新创业能力、推动文科人才培养模式转型意义重大。双创需求导向下，基于吉林大学开放性创新平台所开设的面向人文社科专业的Python课程自2019年运行以来，经历了几轮的实践与探索，已初步形成体系。课程以项目成果为导向，运用案例教学与任务驱动教学法将Python语言晦涩难懂的算法逻辑进行弱化，优化学习效果的同时，促进了文科专业学生创新创业能力的提升。