构建以学生为中心的Python程序设计混合式教学的创新实践研究

吕彩霞 杨芳

摘  要：随着社会的进步，人工智能飞速发展，信息技术教育迎来了全新的挑战，国家关于人工智能的相关政策中信息技术学科的核心素养逐渐向计算机思维发展。Python程序设计一直以来受到人们广泛的关注，在传统的Python程序教学中，被动式学习方式会让学生感觉到代码编程的学习太过于枯燥乏味，缺乏课堂参与感，学生的学习积极性越来越差。虽然教师花费很多的精力在学习新知识和复习旧知识上，但是教师的教学方式太过于单一，抓不住教学重难点，所取得的教学效果不理想。因此，本研究探索以学生为中心的Python程序设计混合式教学方式，通过将线上与线下教学优势进行有效结合，找到一种更好的Python程序设计教学模式，以提高教学质量。

关键词：信息技术教育；Python程序设计；混合式教学

中图分类号：G642    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2023）29-0159-04

一、概念界定

（一）线上教学模式

线上教学模式和传统的课堂教学模式完全不同，线上教学必须在有网络的情况下才能实现，近些年来，我国线上教学得到了快速的发展。线上教学模式给教师和学生带来了很多便利。但也有一些缺陷，因为教师和学生只是在网络上实现教学，所以无法对学生进行有效的管理，课堂效果也无法保证。MOOC、雨课堂、学习通、云课堂等都是可以用于线上教学的网络平台。

（二）线下教学模式

线下教学模式就是传统的课堂教学，我国一般采取的是班级授课制。在线下教学中，教师能够和学生实现面对面的交流，对课堂整个流程可以实现更好的管控。但是线下教学也有很多的缺陷。线下教学若不能保证硬件设备，那么教学效果会受到很大的影响。另外，学生对知识的掌握程度都不同，但是教师要以一个统一的进度来授课，这就导致有些学生跟不上进度，但是教师又不能因为一个学生而落下教学进度。关于线下教学的模式主要有课堂教学、课堂实践、课堂指导、线下讨论等方面。

（三）混合式教学模式

混合式教学模式指的是把线上教学和传统教学结合起来，也就是结合“线上”+“线下”这两种不同的教学组织形式，旨在让学习者进行深度学习［1］。

混合式教学的表现形式是“线上”“线下”教学的结合。线上教学并非仅仅是教学活动的补充，而是整个教学活动中不可缺少的部分。线下教学是一种更加深入的教学活动。混合则专指“线上”和“线下”，并不涉及其他教学内容。目前，高校普遍在开展混合式教学改革，虽然教学改革并没有设置统一的模式，但是，所有的改革都有一个共同点——发挥这两种教学的优势，提高学生学习的积极主动性。混合式教学模式打破了时间和空间的限制，对传统课堂教学起到了弥补作用。

混合式教学应该遵循以下几个原则，首先，要遵循以生为本的原则，就是以学生为主体，教师只是对学生起到引导作用，培养学生的自主意识［2］。其次，混合式教学遵循整合性原则，教师在混合式教学中要发挥线上教学和线下教学各自的优势，要将这些优势进行整合，让学生构建完整的知识体系。再次，混合式教学要遵循实践性原则，教师要指导学生把理论知识和实践活动结合起来，不断提升其技能水平。最后，混合式教学要遵循评价性原则，教师要对学生的學习成果进行评价，用评价来诊断、激励、调节学生的学习情况。

二、Python程序设计传统教学的现状

（一）忽视学生的主体性

在传统的教学模式下，Python程序设计教学忽视了学生主体性。在教学的过程中，教师以讲授知识为主，学生的主要任务是听讲，并没有真实地参与到课堂教学中去。因此，当教师在讲课时，学生根本没有集中注意力来听讲，教师在教学过程中并没有设置让学生可以参与到课堂中的活动，学生只是“局外人”。当需要学生动手时根本无从下手，教师只是将教学的重点放在考试上，这样一来，学生也只是为了应付期末考试，并不会主动进行思考，遑论动手操作实践了。

（二）学生学习积极性不高

Python程序设计的学习所涉及的知识面非常广泛，而且这些相关知识错综复杂，互相关联，对学生而言，Python程序设计会比其他课程学起来更加有难度［3］。而传统教学模式多采取被动输入式的教学方法，在这种传统教学模式下，学生的思维很难得到有效的训练，学生的思维不够活跃，因此所取得的学习效果并不是很好。学生在这种情况下甚至就会产生厌学的情绪。

（三）教学实践性不足

Python程序设计教学在传统教学模式下，教学实践性不足。Python程序设计对学生的实践性要求会比较高。传统教学模式往往重视理论知识，而轻视实践知识，所以学生缺乏一定的实践，学生很少在学习过程中进行自主练习。而且学校和企业之间缺乏合作，这样学生也就没有进入企业实习的机会。他们无法在实际真实的工作环境中应用所学的理论知识，最终导致学生动手能力差。

三、建构以学生为中心的Python程序设计混合式教学的创新实践思路

建构以学生为中心的Python程序设计混合式教学创新实践思路如下。首先是线上教学平台，教师在设计线上教学时可以把线上教学平台分为几个模块，如图1所示。

Python程序设计课程线上教学不仅包括理论知识的学习，同时也包括实践知识点应用。因此，无论线上有多少个学习的任务点，都要同时包含理论与实践这两大部分内容。线上教学平台可以加入章节测试、课堂活动、讨论以及对学生的学习进行实时的有效监控，例如章节学习次数，可以很直观地看到学生学习所用时间以及学习次数。每个章节学完要对学生进行考核。教师在线上教学时，首先可以利用微课来帮助学生理解一些理论性的知识，但是由于学生是课堂的中心，学生的主动性要体现出来，因此，微课的时间要控制在一定时间内，注意时间不能太久，因为这只是学生学习的一个辅助，在学习过程中，学生还是要进行自主探究，以掌握课程的重难点。

线下教学要和线上教学的内容一定要密切联系，二者绝对不能发生脱节。在线下教学时，教师可以让学生实践，把所学理论知识应用到实际中解决问题，以巩固线上教学的理论知识。最后，教师也可以利用线上教学，让学生在线上平台上完成相应的作业，这有利于进一步巩固线下教学的内容，让学生将所学知识进一步深化和巩固，这样就做到了线上教学和线下教学二者紧密相连，形成了良性循环。当然，在混合式教学中，教师也要采取一些有效的教学方式以改变传统教学方式的弊端。

四、建构以学生为中心的Python程序设计混合式教学的创新实践措施

建构以学生为中心的Python程序设计混合式教学模式，从线上和线下两个方面来创新，要将二者进行合理结合，如图2所示：

（一）线上课程因材施教

建构以学生为中心的Python程序设计混合式教学的第一个创新实践措施是线上课程要以学生为中心，做到因材施教。教师对不同能力的学生提出了不同的要求，这也正是体现了以学生为中心的特点。因此，教师在进行线上教学时，要把学生学习内容分成两大类，划分的依据则是根据学习内容的难易程度，相对简单的学习内容是每位学生所必须掌握的内容，而相对比较有难度的学习内容则是拓展性的学习内容，有一定能力的学生可以进一步来学习这些内容，以拓展自身的知识。但是无论是简单的学习内容还是相对难一点的学习内容，教师在让学生自学之前，一定要做一些引导性的工作，例如教师可以通过小视频的形式录制教学内容的重难点，可以让学生能够更加容易理解学习内容，学生的学习积极性会不断上升，他们在遇到问题时，可以参照教师的视频讲解来学习，但整个学习过程都是学生自己探索的，是他们发现问题并解决问题的过程，学生是整个线上课堂的主体。在后疫情时代，教师接触到的线上教学平台会越来越多，教师可以很好地利用这些线上学习平台来为学生布置学习任务，巩固学习内容。线上课程一方面要让学生掌握Python程序设计的基础内容，另一方面要设置选学内容来进一步拓展Python程序使用的深度以及广度［4］。这种根据学生能力不同而布置不同的学习任务的教学方式是灵活运用线上教学平台的措施，可以充分发挥线上教学优势，提高学生学习的积极性。

（二）线下优化教学方法

根据调查可知，目前大多数的高校Python程序设计课程教学方式大多是以被动式的传输知识为主，不利于学生的学习。创新Python程序设计教学实践的第二个方面就是线下优化教学方法，采取多样化的、以学生为中心的教学方式，充分发挥学生的主动性，让学生真正成为课堂的主人。

1. 交流讨论式教学

首先，学生在课堂上要有更多的机会来交流讨论。在这个过程中，教师可以采用提问的方式来引导学生进行思考，让学生之间进行讨论，以这种方式来完成教学重难点的学习。学生通过自己的探索，以及和他人的合作探讨来掌握学习内容，学习效果会更好，他们的分析问题能力、解决问题能力，以及与他人合作的能力会得到提高。面对同一个程序，教师让学生分成不同的小组来进行交流讨论，他们所给出的编程算法肯定是有所不同的。在学生交流讨论中，个体在发掘自身的潜力，又能和小组里的成员进行合作。之后教师可以引导学生来共同找出编程的最优解。在教师的引导下，学生是教学的中心，他们的学习积极性会变得更高，而整个课堂的氛围也会很好。

2. 案例式教学

传统课堂教学中，对于Python程序设计课程，教师大多是通过PPT教学，这种方式会导致学生很难抓住教学的重难点，因此，以学生为中心的Python课程程序设计的另一个教学方法是采用案例式教学。案例式教学指的是教师把教学的重点放在案例讲解与实际应用上，教师采用典型的案例为学生讲解课程的重难点，案例的选取一定要灵活，这样学生才不会觉得Python程序设计的学习是枯燥乏味的。教师可以根据大学生的实际情况，从他们的生活出发，选择学生感兴趣的教学案例，这样才会吸引学生的学习兴趣，学生会把注意力放在课堂上。例如，教师将程序与彩票结合起来，学生对这个教学案例会更加感兴趣，使教学效率会得到有效的提高。

五、实施效果评价

当然，Python程序设计无论是传统教学方式，还是以学生为中心的创新式教学实践都需要对效果进行评价。在考核方式上，最重要的是要注重过程性评价。教师要重视学生学习的过程，要把平时成绩和期末成绩结合起来［5］。在对学生平时学习的考核中，可以分几个板块考查学生，例如学生的独立自主学习能力、小组合作能力、应用实践能力等各个方面。这种对学习过程的考核可以督促学生在平时学习中就能打起精神，防止有些學生产生应试心理。

混合式教学的评价考核也包括线上和线下两个方面。线上的考核内容可以设置为知识的自主预习，以及知识的巩固测试。线下考核主要包括学生的课堂参与度、学生的实践能力等，这些方面都要占一定的比例，教师要注重科学地调节好这些不同考核内容所占的比例，做到有所侧重点，可以让学生找到学习的重难点，能够把更多的学习时间放在重难点的学习上，有利于更有效地提高其学习效率。而线上平台可以帮助教师更公平有效地做出评价，因为线上平台有监考功能，以及平日里也可以做到对学生学习进行有效的监测，例如时间的把控，以及学习次数、情况。因此整体来说还是相对合理和科学的，但也难免会出现代码抄袭的情况，教师要针对这种情况不定时在线下对学生所学知识进行抽查，以做到更加公平、公正。

以学生为中心的Python程序设计教学实践创新模式取得的教学效果会比传统教学方式更好。因为更加注重因材施教，根据学生的能力，为不同的学生制定不同的学习任务，学生的学习积极性也会提高，在这种实践创新的教学模式下，学生的主体性得到了充分的尊重，他们能够充分地参与到课堂中，成为课堂的主体，并且各方面的学习需求会得到满足，包括线上丰富的学习资源，线下充分的实践机会，不仅可以提高学生的理论，还能提高学生的实践能力。交流讨论式教学会让学生感觉到有课堂参与感，案例式教学因为与学生生活息息相关，可以提高学生对Python程序设计的学习兴趣。以学生为中心的Python程序设计混合式教学方式有效地形成一个良好循环，有助于学生巩固知识，进入深度学习。

六、结语

总之，素质教育要求教学要以学生为中心，而教学实践创新改革是大势所趋，高校Python程序设计推行线上线下相结合的混合式教学模式是一种有效的途径，可以结合线上线下所具备的不同的优势，一方面可以充分利用线上的教学资源，让学生能够提升独立自主学习程序设计的能力，另一方面也可以在线下教学，学生在线下实践，在与同学交流讨论的过程中合作探讨能力得到一定的提升。教师采用多样的教学方式，有利于提高学生的学习兴趣和学习积极性，所取得的教学效果也会比传统教学方式更好。

参考文献：

［1］ 冯艳茹，李攀. Python课程的混合教学模式研究［J］. 福建电脑，2021（08）：113-116.

［2］ 李峰，常郝，杨威. 线上线下混合教学模式的Python课程改革［J］. 福建电脑，2021（07）：134-136.

［3］ 孙娜. “以学生为中心”的线上线下混合教学“金课”建设的实践探索——以《计算机程序设计VC++》课程为例［J］. 电脑知识与技术，2022（12）：145-147+159.

［4］ 李向群，许新征，高娟. 混合教学模式下Python程序设计教学改革探索［J］. 软件导刊，2022，21（07）：45-48.

［5］ 郑蕊，洪群，郑超，等. 基于大数据专业Python程序设计混合式教学的创新实践研究［J］. 信息与电脑（理论版），2021，33（22）：246-248.

（荐稿人：章学静，北京联合大学副教授）

（责任编辑：邹宇铭）

基金项目：北京联合大学校级课题教研类项目 “基于‘以学生为中心的python程序设计基础课程教学研究”（课题编号：JJ2022Y028 ）。

作者简介： 吕彩霞（1978—），女，博士，北京联合大学讲师，研究方向为计算机应用、信息安全；杨芳（1974—），女，博士在读，北京联合大学讲师，研究方向为信息安全、软件工程。