基于短视频的Python 基础课程资源设计与应用研究

摘要：短视频成为当下传播信息的主要途径，在传播知识方面有较大优势。基于Python编程课程特点、教学中存在的问题以及短视频特点，依据ADDIE模型和ARCS动机理论构建Python基础课程教学模型，通过教学应用案例分析展示短视频在Python基础课程教学中的应用情况，研究发现短视频有助于激发学生学习兴趣，提高课堂教学效果。

关键词：短视频；Python基础；课程资源设计；ADDIE模型；ARCS动机理论

中图分类号：G642文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）35-0110-04开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

0引言

Mob研究机构在2023年短视频行业研究报告中指出，短视频的人均单日使用时长已接近3个小时，且呈持续增长态势。短视频市场规模近3000亿，用户规模占网民94.8%。其中，“00后”更爱刷短视频，近半数人每天浏览满两小时[1]。短视频市场的快速发展，泛知识类的内容逐渐增加，垂直细分出生活技能、职场、教育、科普等类别的内容，使得用户可以针对性地关注某个领域。以短视频作为载体传播泛知识类的内容，由于其贴近生活，呈现效果丰富，在传播知识方面有着较大的优势[2]。本研究认为，合理利用短视频特点，精心设计教学内容，有助于提高学生学习兴趣，促进知识理解，从而提升教学效果。

1Python编程特点

Python是一门解释型高级动态编程语言，又称“胶水语言”，具有广泛的应用市场。总的来说，Python具有简单易学、面向对象、库丰富、可移植性强的特点[3]。

1）简单易学。与其他编程语言相比，Python语法简单，使用缩进表示代码块，易于理解，代码可读性强。

2）面向对象。Python是面向对象的解释型高级动态语言，完全支持面向对象的基本功能。

3）丰富的库。Python除了具有庞大的标准库之外，还具有丰富的第三方库可供使用，使用这些库能够帮助用户处理各种事务，如数据分析、爬取数据、办公自动化、图像处理等[4]。

4）可移植性强。Python因其开源特性，已被移植至多个平台，如Linux、Windows、基于Linux的An⁃droid等[5]。

2Python编程课程教学中存在的主要问题

Python语言简单易懂，具有强大的第三方库支持，对人工智能、数据分析和科学计算等技术至关重要，广泛应用于各行各业中，其简单易学的基本特点更适合学习者学习，能够培养学习者的问题解决能力，提升学习者的信息素养。国内多数高校在通识教育计算机课程中逐渐偏向于Python语言教学，甚至纳入非计算机专业本科生的课程体系中，如：武汉大学将Python课程列为部分专业的主干课程[6]。Python编程是咸阳师范学院教育技术学专业首次开设的专业基础课，通过首轮教学实践发现，实际教学中存在学生认知不足、学生水平不齐以及学习动力不足的问题。

2.1学生认知不足

作为当前流行的编程语言之一，Python虽然简单易懂，但对于缺乏编程基础知识的非计算机专业的学生来说，很难在思想上认识到学习编程对未来的重要性、培养逻辑思维的作用。此外，非计算机专业的学生对学习编程的目的和编程的应用范围缺乏了解，导致学习兴趣和学习积极性不强。

2.2学生水平不齐

在实际教学过程中发现，同一班级中，男生对编程思维理解能力高于女生，表现活跃学生接受能力强于表现平静学生。而Python编程课程的主要学习时间集中于课上和上机实验，教学模式以教师演示、学生练习、有问题再演示、再练习的模式为主，学生实践操作具有依赖性，加上学生的水平差异，水平高的学生学习速度快，水平低的学生学习速度慢，导致课堂中对基础知识的讲解耗时过长，但学生对知识内容记忆不深刻，最终整体的学习效果不佳。

2.3学习动力不足

传统课堂注重知识传授，学生被动接收，缺乏学习兴趣，无法发挥主观能动性。同时，受课时约束，教师无法在课程中扩展知识点，致使对学生的启发性不强，无法提高学生的自主学习能力以及课堂参与度，最终导致学生学习动力不足。

3短视频在Python编程课程中应用的可行性分析

短视频的迅速发展促使新的学习方式走进人们的视野，它最大的特点是时间短，利用短视频可以在短时间内对知识点开展针对性讲解，以促进学生指定知识点的理解。

3.1短视频的定义及特点

百度百科对短视频的定义是指在各种新媒体平台上播放的、适合在移动状态和短时休闲状态下观看的、高频推送的视频内容，几秒到几分钟不等[7]。这类视频内容可以单独成片，也可以作为系列栏目，适合大众开展碎片化、移动学习。基于以上定义，短视频的特征具有短、小、透、碎的特点。短是指视频时间短，一般在几秒到几分钟之间；小是指主题小，但内容聚焦，可以在短时间内传递核心内容；透指的是内容透，短视频传递的主要内容一看就明白；碎是指碎片化，适合在碎片化时间观看。

3.2短视频在Python课程中应用的可行性分析

基于前文提到的教学问题，结合短视频特点，探讨短视频在Python编程课程中的应用可行性及优势。

1）平台较多。

当下深受欢迎的抖音、快手、视频号等主流社交平台，为教学内容的传播提供了丰富的渠道，这些平台能够使得教学内容循环使用，同时也能够利用互联网的传播性影响除学生之外的目标受众。

2）形象生动。

利用短视频可以将声音、视频、文字、动画及实际代码操作融合，增强趣味性，从而激发学生学习兴趣。例如，在课程开始为学生介绍Python这门编程语言时，以短视频的形式呈现要比教师口头语言介绍或者PPT文字呈现介绍更具视听体验，可以解决学生认知不足的问题。

3）方便灵活。

短视频的特点决定了其受时间、空间的限制较小。因此，学生可以自由选择时间吸收相关知识点，教师也可以用短视频呈现难以用文字、图片说明的重难点。这样不仅可以提高课堂教学质量，还可以加深学生的理解程度，解决学生水平不齐的问题。

4）易于理解。

短视频时长短且内容精炼，可将课程知识点进行拆分，每个短视频呈现一个核心知识点，连续的短视频可以归为一个系列。这种方式符合学生的认知规律，可以增强学生学习的积极性，解决学生学习动力不足的问题。

4基于短视频的Python课程教学模型构建及案例分析

将短视频融入教学的目的是辅助解决学生听不懂、搞不清、学不动的问题。本研究基于ADDIE模型和ARCS动机理论构建基于短视频的Python基础课程教学模型。ADDIE模型是Analysis（分析）、Design（设计）、Development（开发）、Implementation（实施）和Evalu⁃ation（评估）首字母缩写，被广泛应用于课程的设计和开发[8]。ARCS是Attention（注意）、Relevance（关联）、Confidence（信心）、Satisfaction（满意）四个影响学生学习动机因素的首字母缩写[9]。本研究基于以上两个理论设计的教学模型如图1所示。

4.1分析阶段

以教育技术学专业的必修课Python编程第3章字符串为例，按照本研究构建的教学模型，详细阐述整个过程并进行分析。

1）学习需求分析。

本次教学对象是大三年级的学生，虽然学生在此之前学过C语言程序设计以及数据结构两门课程，但通过开学初和学生交流发现，学生的基础知识薄弱，并且受数据结构课程的影响，学生对学习编程有较强的畏难情绪，他们明确表示对编程课程不感兴趣。但作为专业核心课程，Python编程不仅能够培养逻辑思维能力和问题解决能力，还能够增加就业竞争力。所以，学生期望能降低学习难度，有多样的学习方式，可以在短时间内掌握基础知识，进而应用于实践。

2）学习者特征分析。

在先前知识基础上，学生已经掌握变量、数据类型的基本概念，对字符串的学习奠定了基础；在学习能力上，学生具备一定的自主学习能力，可以通过观看教程完成学习任务；在学习风格上，男生习惯于独立思考，女生多数习惯于交流讨论；此外，学生对知识的理解能力和学习速度存在一定差异，班内男生较少，女生偏多，整体学习速度较慢。

3）教学内容分析。

字符串的处理是编程中较为重要的内容，它是应用程序的用户交互、数据的存储和传输、文本处理和文件操作等功能实现的基础。如，用户在表单中输入的姓名、地址、密码等都是用字符串的形式提供的，通过处理这些字符串，程序才可以进行后一步的验证、搜索、执行命令等其他操作。

本章节的内容主要包含字符串的定义、字符串的索引、字符串的切片以及字符串的常用操作方法等内容。知识内容难度不大，重在掌握学习方法。

4.2设计阶段

1）确定教学目标。

了解字符串定义和特点;掌握创建字符串、访问字符串中字符的方法;掌握字符串切片、拼接、查找等基本操作;培养学生逻辑思维能力，提高分析解决问题的能力。

2）确定教学重难点。

本章内容中字符串的“索引”概念是重点，其对字符串的切片、访问字符串中单个字符起铺垫作用，应让学生着重掌握；让学生明白字符串的切片和一些常用方法不会对原字符串进行修改，而是会创建一个副本，这是难点。

3）设计教学方案。

根据前面的分析，本章节的教学内容按照字符串的定义、字符串的特点、创建方法、字符串的索引、访问字符串中单个字符、字符串的切片以及字符串的常用操作这样的顺序呈现。

4.3开发阶段

1）搜集课程资源。

本章节的教学内容呈现主要以声音、动画和文字为主。其中，考虑到短视频的趣味性，素材中的声音主要是通过在线配音工具——TTSMAKER生成，选择的音色偏向于卡通角色；动画是利用Photoshop制作的Gif动画；文字主要是在视频编辑工具中利用注释呈现。

2）撰写制作脚本。

以字符串的索引为例，其制作脚本如表1所示。

3）短视频制作。

本研究中的系列短视频均利用CamtasiaStudio制作完成，这款软件中含有丰富的效果库、注释元素、转场特效、行为、动画等，编辑视频方便快捷。此外，制作好片头片尾可以作为固定模板重复利用，制作好的视频可以一键导出至本地。

4.4实施阶段

在课程开始时播放短视频，卡通感的配音和角色吸引学生的注意力；观看结束后为学生布置系列相关任务，如编写程序，实现用户输入一个字符串，再输入一个小于字符串长度的整数作为索引，程序返回从用户输入的指定索引开始到结束的所有字符；学生在完成以上任务时，教师巡堂，并对学生遇到的问题及时提供指导；待学生完成任务后，邀请部分学生为班级同学讲解自己的解题思路，提升学生的信心；最后，对学生提交的作业进行反馈和评价，并将好的解题思路进行展示分析，提高学生的成就感。

4.5评估阶段

本研究采用学生活动记录表作为过程性评价的依据，如表2所示。教师在课程教学中进行观察记录，并采用视频录制的方式记录学生课堂的学习状态。经过分析，学生在课堂上的行为状态由之前的沉默不语，逐渐转变为积极发言、认真讨论，遇到问题能够相互讨论，共同解决，部分同学能够融会贯通，实现一题多解。

总结性评价的依据是本章课后作业的完成效果。通过作业分析，同一道题，不同的学生有自己的见解，且都能达到解题目标，本章作业成绩如图2所示。综合来看，班内学生均已掌握本章的重点内容，达到了本章的教学目标。

5总结

本研究制作的系列短视频仅针对Python编程的基础知识，已逐步发布在视频号（光环的学习快餐）和B站（Ya_Halo）中，并将作为下一轮教学的课程资源。

经过实践，短视频在Python课程中的应用，可以帮助解决学生对抽象知识学不懂、记不清、学了忘、跟不上等系列问题，同时也可以辅助解决教师担心讲课速度快、关键知识和操作重复演示的问题。短视频的融入为课堂教学增添了活力，增加了师生互动、小组合作、交流讨论，转变了学生的学习方式，提高了学生的自主学习能力。

随着短视频技术的不断发展，可以进一步探索和研究更多适用于Python基础课程的短视频教学策略，如互动式视频、游戏化学习等，以进一步提高学生的学习兴趣和效果。

参考文献：

[1]MobTech.2023年短视频行业研究报告[EB/OL].[2024-01-27].https：//www.mob.com/mobdata/report/178.

[2]王檬.智媒时代泛知识类短视频的发展与省思[J].视听，2023（7）：128-131.

[3]葛书荣.基于Python语言编程特点及应用之探讨[J].网络安全技术与应用，2021（10）：37-38.

[4]杨波，刘文彬，龚春红，等.面向计算思维能力培养的Python课程[J].计算机教育，2021（2）：94-98.

[5]支英浩.基于Python的高校图书馆馆际互借系统的设计[J].图书馆学刊，2022，44（8）：91-95.

[6]王菲，范昊.面向“新文科”大学生的Python课程教学研究[J].中国教育信息化，2021，27（17）：80-84.

[7]短视频[EB/OL].[2023-10-20].https：//baike.baidu.com/item/短视频/20596678？fr=ge_ala.

[8]卜彩丽.ADDIE模型在微课程设计中的应用模式研究[J].教学与管理，2014（24）：90-93.

[9]吴柳，吴华.ARCS模型视角下数学跨学科教学研究[J].科教文汇，2023（22）：170-173.

【通联编辑：王力】

基金项目：咸阳师范学院教育科学学院2023年度专项科研基金项目（编号：JKKY202303）；咸阳师范学院教育科学学院2023年度专项科研基金项目（编号：JKKY202311）