面向计算思维的“Python程序设计”线上线下混合式教学研究

摘要：文章以慕课和雨课堂为平台从课程内容、教学模式、教学评价3个方面进行“Python程序设计”线上线下混合式教学改革研究。线上教学以学习通为平台，以问题为驱动；线下教学以面向计算思维的案例为驱动，在课堂上借助雨课堂平台实施多样化的教学方法，促进知识的内化。面向计算思维的“Python程序设计”线上线下混合式教学能激发学生学习兴趣、提升学生运用计算机分析、解决实际问题的能力，对Python语言课程教学的改革有重要的指导意义。

关键词：计算思维；慕课；雨课堂；“Python程序设计”；教学改革；教学模式

中图分类号：G712 文献标志码：A

0 引言

高等教育要能够实现学生的计算机文化素养、应用能力以及创新实践能力的培育和提升，满足市场发展下的人才需求结构［1］。计算思维的理念由此提出，它是一种问题解决导向的思维能力［2］。计算思维能力的培养是计算机基础课程教学的培养目标，对于计算机基础教育改革具有重要意义［3］。

程序设计课程非常适合培养学生的计算思维。Python语言是一种面向对象、解释型计算机程序设计语言，是最适合非计算机专业学生学习的入门编程语言［4］。高校通过开设“Python程序设计”课程，可以很好地培养学生运用计算机分析、解决实际问题的能力。在“Python程序设计”课程中，培养学生的计算思维是非常有益的。

1 “Python程序设计”课程特点及教学中存在的问题

1.1 “Python程序设计”课程特点

“Python程序设计”课程是通识教育基本技能中信息技术类的课程之一，是一门实践性、技能性很强的课程，是理工科专业的基础必修课，也是其他专业的公共选修课，同时也是全国计算机等级考试的二级科目［5］。该课程授课对象为理工科学生，包括理论学时和实验学时。该课程从Python的基础语法入手，重点介绍了流程控制语句（顺序、选择、循环）、Python的组合类型（列表、元组、集合、字典）、函数与模块、异常处理及面向对象编程等。通过本课程的学习，学生能够较正确而熟练地使用Python进行程序设计，应具备信息素养、计算思维及综合应用能力，为将来应用程序设计知识和技能解决本专业的实际问题打下基础。

1.2 “Python程序设计”教学中存在的问题

_{wV7ZSzVCBJIW5QuYtN8VSdCzxaGlpU4sLT6pTSQGvIg=}教师在长期的一线教学过程中发现“Python程序设计”课程教学存在教学内容分散而重点不够突出、教学方法单一且不利于计算思维的培养、教学考核只关注总结性评价等问题。

（1）教学内容分散而重点不够突出。Python教学大纲包括基本数据类型、运算符与表达式、顺序结构程序设计、选择结构程序设计、循环结构程序设计、组合数据类型、函数和文件等内容，教师在课堂教学中会对语法的讲解太详细，但每个章节中实际应用案例，尤其是综合性的重难点应用案例较少，面向计算思维的案例更是罕见。

（2）教学方法单一且不利于计算思维的培养。我国高校程序设计课程普遍采用以教为主的授课模式，教师讲授并演示，学生聆听并模仿。教师是课堂的主体，教学方法比较单一［6］。学生被动地接受知识，缺乏学习的主动性。该教学模式不利于学生自主学习和创新能力的培养。

（3）教学考核只关注总结性评价。这种评价是为了解教学活动的最终效果而进行的评价，很少涉及对学生的学习过程进行评价。我国高校程序设计课程大都以期末成绩作为主要考核依据。该考核方式导致部分学生不重视学习过程，只在考前突击学习。在该考核模式下，学生对内容的掌握不扎实，不利于知识的长期储备与灵活运用［7］。

2 教学改革研究的意义及研究路线

慕课与雨课堂等教育技术的出现，推动了高校教育教学网络化、信息化、智慧化改革的发展进程，线上线下混合式教学模式应运而生［8］。随着Python语言热潮的兴起，越来越多高校的很多专业都开设“Python程序设计”，这为计算思维的培养提供了有利条件。因此，面向计算思维的“Python程序设计”线上线下混合式教学改革研究具有重要的现实意义。

为实现研究目标，项目组制定详尽的研究计划和进度计划，项目组成员通过例行会议、明确分工共同完成此项目研究。项目成员通过收集资料、查阅文献来研究面向计算思维的“Python程序设计”线上线下混合式教学实施，采访教学名师，来丰富和完善此项研究。具体研究路线如图1所示。

3 面向计算思维的“Python程序设计”线上线下混合式教学实施

3.1 课程内容的创新及实践

笔者对“Python程序设计”课程内容做了部分更新，压缩函数和文件的课时，适当介绍面向对象编程及应用，同时引入计算思维案例。

“Python程序设计”的计算思维案例安排，如表1所示。

综上，笔者通过筛选重难点内容，结合计算思维案例，实现课程内容的创新与实践。

3.2 教学模式的创新及实践

课程的实施以教师为指导者、学生为学习主体的原则，注重培养学生的自主学习能力［9］。

线上教学以学习通慕课为平台，以问题为驱动，辅以测试以及小组讨论，提升学生的自主学习能力；线下教学以项目解决和知识需求为驱动，在课堂上借助雨课堂平台实施多样化的教学方法，促进知识的内化。

教师在教学中把课程划分为若干相对独立的模块，然后基于模块实施针对性教学，最后分模块考核。其中，线上以超星“学习通”为平台实施，包括课件、教案、资源库、通知、讨论、作业库、题库、考试库、知识图谱、学习统计等部分。图2为“Python程序设计”线上学习阶段性考试部分学生的考试情况。

线下教学借助雨课堂实施，教师可以在课堂上发布题目，发放考卷，设置考题和考卷的作答时间，及时查看学生的答题情况，实时把控学生情况。图3为雨课堂教学实施情况。

3.3 教学评价的创新与实践

传统的期末考核，仅从期末成绩评价学生的学习效果，无法衡量学生的进步，要建立以评价学生成长进步的发展性评价。教学评价应重视对学生过程性考核，基于线上以及线下的学习数据，记录学生的表现、评价学生的学习过程。

课程融入多元评价方式，不仅评价学生学习效果，而且重视学生的学习过程。学生可多次提交作品或参加考试直至达标。课程成绩可由平时成绩、中期成绩、期终成绩组成。

线上、线下学习表现及小测验可作为平时成绩，占总成绩的20%。线上试题库考核成绩作为中期成绩，可占总成绩的30%。期末考核，学生参加正规的上机考试，成绩可占总成绩的50%。此教学评价能够多方面评价学生的进步和学习效果，是对传统评价的改革和创新。

4 结语

本文通过教学模式、教学内容、教学评价3个方面对“Python程序设计”课程进行改革，在农业水利工程、财务管理2022级等专业班级实施后，学生的学习兴趣、创新能力较往届有了较大提高，表明课程改革颇具成效。

参考文献

［1］吴爽，赵隽.计算思维与大学计算机基础教育改革实践分析［J］.软件，2020（4）：289-292.

［2］高宏钰，于开莲，蒋云宵，等.无屏幕编程教育活动对学前儿童计算思维和创造性思维的影响研究［J］.电化教育研究，2024（4）：96-103.

［3］陈国荣.计算思维下的大学计算机基础教育改革［J］.才智，2016（11）：171.

［4］周旭.基于OBE理念的“Python程序设计”教学改革研究［J］.教育现代化，2020（33）：44-47.

［5］计丽娟，唐琳，崔容容.混合教学模式下“Python程序设计”教学改革研究与实践［J］.赤峰学院学报（自然科学版），2021（2）：98-101.

［6］宋妍芳.Python教学培养计算机人才的思维能力的策略研究［J］.电脑知识与技术，2021（11）：126-127，130.

［7］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（7）：45-48.

［8］李慧，施珺，陈艳艳，等.线上线下混合式一流课程建设的探索与实践［J］.计算机教育，2021（7）：183-187.

［9］高贤强，王彦群.基于慕课和雨课堂的“大学计算机基础”线上线下混合式教学研究［J］.无线互联科技，2023（17）：122-125.

（编辑 王永超）

Research on hybrid online and offline teaching of “Python Programming Design” for computational thinking

WANG Yanqun， ZHANG Zhu*， XIE Qu， GAO Xianqiang

（Tarim University， Alaer 843300， China）

Abstract： The author conducted research on the blended online and offline teaching reform of “Python Programming Design” from three aspects： course conteDQlwSS2f25wp4KZ1nHJ3fZJ5L6XReri9WZZ7VzdWaWU=nt， teaching mode and teaching evaluation， using MOOC and Rain Classroom as platforms. Online teaching is based on the platform of Xuexitong and driven by problems. Offline teaching is driven by case studies oriented towards computational thinking， and utilizes the Rain Classroom platform to implement diverse teaching methods in the classroom， promoting the internalization of knowledge. The blended online and offline teaching of “Python Programming Design” for computational thinking can stimulate students’ interest in learning， enhance their ability to use computer analysis and solve practical problems， which has important guiding significance for the reform of Python language teaching.

Key words： computational thinking; MOOC; rain classroom; “Python Programming Design”; teaching reform; teaching model