醫學院校Python程序設計課程混合教學模式實驗研究

苗玥

摘? 要：針對Python程序設計課程的教學進行改革，采取混合式教學，利用多種教學平臺，從課前發放任務清單、課前視頻推送、線上案例重點知識串講，到線下項目驅動，建立以注重能力和過程考核為主的評價體系，形成了一種基于多平臺+混合式+線下項目驅動教學的新模式。本模式是混合式教學的初步嘗試和探索，總結了課程實施的有效措施，以最優的方式解決當前教學中面臨的問題，從而提升教學質量和教學效果。

關鍵詞：Python程序設計;混合模式;項目教學

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2021）16-0100-04

Abstract： The Python programming course was designed in a variety of instructional patterns. By using different teaching platforms， the task list would be distributed before each class to help students prepare adequately. The focus of the online course is on theory and case analysis. Besides， offline practical projects are also pushing students to understand the content of online classes better. A new model based on multi-platform， hybrid and offline project-driven teaching has been formed by focusing on a comprehensive assessment of ability and process. This model is a preliminary attempt and exploration of multi-mode education. It summarizes the practical measures of current curriculum implementation under the situation， to improve the teaching effect.

Keywords： Python Programming; mixed mode; project teaching

在新型冠狀肺炎疫情防控期間，按照教育部、內蒙古教育廳和我校的相關部署，我校決定延期春季學期的返校時間，但同時確定了“延期開學不停學、教學質量有保障”的工作理念，除實習之外的各門課程均按照原授課計劃進行線上教學[1]。針對新形勢的要求，我校舉辦了多場線上培訓工作，經過半個多月的時間，對教師們進行了各種教學工具和教學平臺使用培訓，及教學方法的研究和討論后，認真聽取并收集教師和學生對線上教學的建議和意見，選用切實有效的線上教學平臺，盡可能開展線上討論答疑等手段來加強線上交流和互動，克服線上教學互動性不夠的弊端，督促學生按時完成線上學習任務，保證教學質量。線上和線下課程有效結合從而保證教學質量，取得了良好的教學效果，最終形成了一種基于多平臺+混合式+線下項目驅動教學的新模式。

一、混合教學模式

（一）慕課課前預習，基礎知識自學有效

隨著慕課的迅猛發展，其對現有的教學理念產生了巨大的影響。尤其是疫情期間，利用好優質慕課教育資源就是打贏“停課不停學”的第一步，值得我們去探索和研究。目前，我校鼓勵任課教師積極使用中國大學MOOC平臺、超星、智慧樹、學堂在線等網絡教學平臺，以及包頭醫學院的課程中心平臺開展線上教學。在疫情期間，如何選好和用好慕課資源，是保障線上教學質量的關鍵。

我校首先是建議任課教師及時修改和調整授課計劃，整合課程知識點，精細化教學設計，梳理線上線下教學內容。以慕課視頻等資源的學習來掌握基礎知識，而難度較深的知識點通過直播課堂完成。在選擇慕課資源上，盡量要貼近專業知識，不宜過多過雜，不宜過難;選好并用好現有的慕課資源，特別是視頻資源量要適宜，盡量選用國家團隊建設的課程。

針對Python程序設計課程，選用與教材配套的北京理工大學Python程序設計精品課程，這門課程的教學學時數及教學難度也與我們的課程基本相符[2]。選用這套慕課，學生不僅可以獲得北京理工大學國家級教學團隊的詳細講解和輔導，而且可以系統深入地學習程序設計知識，因為這個團隊還建設了與Python程序設計課程相關的數據分析和可視化課程，感興趣的同學可以更深入地去學習。

（二）利用成熟的第三方教學平臺解決教學資源的緊張和不足

在疫情防控時期，網絡教學可以不受時間與空間的限制，滿足學生居家學習的需求，但隨著全國各個學校線上課程的實施，很多直播平臺出現了擁堵，學生端網絡不通暢，造成畫面卡、聲音不流暢等問題，嚴重影響了教學效果。如何解決直播平臺擁堵等帶來的問題呢？部分社會辦學機構紛紛加入到了這場空前的“停課不停教、不停學”的活動中，免費開放了機構自建的教學平臺和資源，為不同學生群體提供網絡課程、在線輔導等學習資源。在重大疫情面前，我國現有的教育治理體系積極協調不同教育機構，及時提出理性的應對舉措，確保教育教學活動的有序開展。

我校屬于應用型本科高校，需要把醫學信管專業的學生培養成深受業界喜歡的應用型、綜合型、創新型人才。而傳智播客教學平臺作為社會辦學機構IT界的領頭軍，率先向各個高校開放了所有課程。這個在線教育平臺，不僅能為師生提供配套的教學資源，還可以根據教學情況給學生推送學習內容、習題、試卷和提供最優學習路徑，同時還能對學生學習行為等數據進行統計分析，根據分析結果可以為學生提供個性化教學指導[3]。此外，還可以利用“問答精靈”實現師生答疑互動。通過傳智播客教學平臺，可以很好地解決教學資源緊張等問題，緩解各種教育平臺網絡擁堵的問題。尤其對于本專業新開課程來說，教學資源相對短缺，這無疑就是雪中送炭，平臺上有視頻、習題、試卷等，還可以簽到、跟蹤和記錄學習行為。這個教學平臺開啟了校企合作的新模式，利用該平臺可以更好地培養應用型人才。

利用傳智播客教學平臺可以推送視頻、習題、試卷、課件等資源，因為教學對象是大二的學生，其自我約束能力差，這些視頻要求在限定時間內完成而且不允許快進，同時要求學生們完成預習筆記發送到微信群起到監督的作用，通過這種方式保證視頻學習質量;推送習題設置為限時答題，通過做題的效果來判斷學生知識的掌握情況，同時也為后期直播課的難點串講提供了依據。

（三）利用直播平臺進行案例教學，難點串解

直播課的缺點就是互動差，如何彌補互動的不足呢？在直播環節少講枯燥無味的理論，利用精心設計好的案例來驅動學生的積極性。在計算機專業課的教學中采取案例式教學滿足了理論與實踐相結合的特征，可以讓學生在案例完成過程中，更好地理解原理和運用知識，案例教學是一種成功的教學模式。在案例設計方面既要考慮知識的完整性，還要考慮具體的小知識點;既要有宏觀全局的知識結構，還要有微觀重點的講解，以案例為主線將知識點貫穿整合在精心設計的小案例中，做到點面結合，讓學生對知識的理解上升到學以致用的階段。

案例設計不宜過大過難，盡量以小案例的方式來調動學生的積極性，讓學生找到案例完成后的成就感和喜悅感，從而提高學生的互動積極性。所以本環節需要設置三個層次的案例：基礎案例、中級案例、高級案例，按照知識目標，從了解、理解、熟悉、運用等要求，讓學生在循序漸進的過程中，將知識內化。

二、教學設計和實施

（一）提前發布教學任務清單

因為疫情期間學生沒有紙質版教材，所以需要課前發放教學任務清單，讓學生明確學習目標，了解所講的內容，有助于知識的構建。課前自主學習任務單是學生在課前進行自主性學習的資料，任務清單的設計和完成直接影響課前預習的質量。自主任務學習清單包含：學習指南，其中明確指明了需要掌握的Python基礎知識內容;還有需要在第三方傳智播客教學平臺觀看的視頻、PPT、電子教材、本節的習題、發布的案例、上傳的筆記;此外在任務清單中還包含對本節內容有困惑的部分。以列表為例，對應的課前任務學習清單如表1所示。

（二）線上案例教學，重點知識串講

課堂教學是學生獲取知識的直接渠道。利用1/3的時間進行課堂討論，就共性問題統一解決，加強了互動環節，剩下的時間主要用于難點知識的講解。因為Python課程內容知識點分散，每個庫的方法比較多，學生通過自主學習之后很難形成完整的知識結構，對知識的理解僅停留在會看代碼階段，沒有上升到運用和解決問題的高度，所以需要制定合適的案例，啟發和引導學生積極思考，使教學過程更有吸引力，將知識綜合運用到實踐中;讓學生能夠直觀感受到Python知識的應用價值和無限的潛力，真正體會到“人生苦短，我學Python”的真諦，從感性到理性，從零散到結構，從枯燥到有趣，符合初學者的認知學習過程，從第一章開始到數據爬蟲部分，每一章節都精心設計了案例[4-5]，從知識與技能目標和過程與方法及情感、態度與價值觀目標等方面來培養學生探究問題的能力和調動學生的學習積極性。

（三）項目驅動，學以致用

根據本課程的特點設計了兩類項目分別是階段項目和綜合項目。階段項目是指在完成幾個章節的學習后，根據章節知識來完成一個相對較大的項目。而綜合性項目是指完成所有章節之后，給學生布置一個綜合性的項目。

在實施項目的過程中，需要注意五個問題，第一，選擇合適的項目，項目的難易程度直接關系到項目教學成功與否。選取的項目要結合多種因素，既要與教學內容相結合，又要有一定的難度和擴展度;既要與書本相結合又要有一定的廣度，讓學生通過查找相關資料，帶著問題去學習，可以充分調動學生的積極性。第二，進行分組活動，分組時要綜合考慮學生的性格、成績、優勢等，3-5個成員就可以，然后每個人都有分工，每個學生都是團隊中的一個成員，讓學生體會合作的重要性及為團隊貢獻力量的樂趣，還要求同學們調整角色，這樣都能得到很好的鍛煉。第三，就是需要項目示范，在開展項目之前，先給學生一個模板，示范給學生，讓學生有一個感性認識，對將完成的項目難度有個基本的了解，讓學生在模仿中創新，或者給學生一個基礎項目，讓學生在此基礎上二次開發創新。第四，進入項目實施過程，項目實施是主體，以學生為中心完成項目，在這個期間注意引導學生由簡單到復雜，由局部到整體，在模仿中創新項目。最后，項目完成后每個小組要演示講解，通過師生評議、生生評議、小組評議相結合，給出一個相對公正的評價，在評議中給出每個項目的特色和不足，從而將一些重點知識貫穿在評價過程中，寓教于評，給學生樹立一個沒有最好，只有更好的理念。根據專業特色結合當前疫情選取和設計了與時俱進的項目，將新冠知識貫穿在項目中。設計的項目分別有《水滸傳》出場人物統計、新冠病毒疫情數據獲取及可視化分析、吸煙與肺癌相關性分析，通過項目實施，可以熟悉掌握組合數據類型、掌握中文分詞庫、掌握編程結構;可以熟悉掌握爬蟲庫、靈活運用繪圖庫及數據分析庫;可以拓寬知識了解前沿知識的運用，了解機器學習算法原理、了解機器學習算法在醫學數據中的運用、了解機器學習庫;可以激發學生的學習興趣，深度挖掘學生的創造力，提高學生解決問題的能力，真正達到學以致用的目的[6-9]。

（四）數據整理，總結反饋

1. 課前預習整理

根據發布的教學任務清單，核對每項任務完成的情況，對于發布的視頻資料及習題，可以在傳智播客教學平臺上統計學生完成進度及練習題完成的情況，這部分數據統計起來比較容易，預習筆記可以以圖片的形式上傳到騰訊課堂平臺中;而對于教學的建議可以直接上傳到微信交流群中，然后將所獲取的數據進行匯總統計和記錄，用于之后的教學和學生評價。

2. 線上教學數據整理

利用騰訊課堂線上教學直播后，根據教學內容和課堂學習情況進行詢問和問卷調查，更進一步了解學生對教學內容的掌握程度，具體問卷如表2所示。

3. 項目實施整理

學生第一次通過網絡以在線的模式來合作，碰到了一些問題，如小組溝通不暢，對項目教學模式缺乏認識，造成項目內容和要求不夠完全清楚，導致項目一開始就沒有很好地按照計劃往前推進。解決的辦法就是需要老師進一步明確項目的要求和任務，讓學生清楚地知道接下來要完成的任務。在實施的過程中要求小組長記錄各成員參與討論的次數、完成任務情況、態度行為、貢獻力等數據，通過這些數據來反映學生的參與積極性、分析問題、解決問題的能力，為后期過程性評價提供依據。為了更好地推進項目，每完成一階段的任務，就讓學生們進行自評和組內成員互評，評價內容主要是學習變化，面對問題的態度、處理問題的方式、問題解決的執行力等，通過對這部分數據的收集和整理可以更好地反應出學生的參與度、積極性、解決問題的能力等。

三、結束語

面對這場突如其來的新冠肺炎疫情，各行各業均遭受到了一定的沖擊，教育行業發生了巨大的變化，教學模式的變革給我們帶來了很多問題，線上教育的優勢及弊端暴露無遺，教育何去何從，值得深入思考。線上教學沒有傳統教學有溫度，缺少情感、態度、價值觀的交流，師生局限于文字性交流，教師通過文字來判斷學生掌握知識的程度，缺少表情、語言、肢體動作等更多的信息，造成交流提問少，回答不順暢，交流不及時，長久下去就會出現一言堂的局面，這種模式不利于學生身心健康發展，不利于大學的創新型、應用型人才培養。所以線上教學只能是救急的一種措施，高質量的線上教育難以在短時間內達到[12-15]。但是疫情期間空前的全球化線上教學也給我國信息化基礎設施的改進和師生信息化素養的提升帶來了全新的機遇，在未來教育中，可以充分利用線上優秀的教學資源，線上線下相結合，取長補短發揮各自的優勢，從而更好地促進教學任務的完成和教學質量的提升。

參考文獻：

[1]內蒙古包頭醫學院.“停課不停教”[EB/OL].[2020-2-14].http：//www.btmc.cn/info/1103/11123.html.

[2]嵩天.Python語言程序設計[EB/OL].[2020-2-25].https：//www.icourse163.org/learn.

[3]傳智播客.python程序快速入門[EB/OL].[2020-2-25].http：//tch.ityxb.com/#/home.

[4]黃天羽，高天.以圖形牽引興趣的Python案例教學方法與實踐[J].計算機教育，2017（8）：32-37.

[5]趙廣輝.面向新工科的Python程序設計交叉融合案例教學[J].計算機教育，2017（8）：23-27.

[6]王瑞，唐萬梅.“MOOC+翻轉課堂”的多元化教學模式研究與實

踐——以《Python語言程序設計》課程為例[J].軟件導刊，2019（2）：204-207.

[7]劉亞輝，郭祥云，李桂芝.信息管理類專業的Python語言教學模式探討[J].計算機教育，2018（9）：44-47.

[8]嚴婷，文欣秀，趙嘉豪.基于Python的可視化數據分析平臺設計與實現[J].計算機時代，2017（12）：58-60.

[9]唐琳.面向企業項目教學法的Python程序設計教學研究[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2018（4）：3-4.

[10]韓豪.人工智能背景下的Python教學探索[J].計算機時代，2018（7）：76-81.

[11]趙霞，等.Python語言教學中問題解決能力和創新能力的培養實踐[J].計算機教育，2017，273（9）：6-10.

[12]曹渡帆.疫情期間迅速崛起的“網課熱”能走多遠[J].中國德育，2020（5）：11-12.

[13]鐘秉林，朱德全，李立國，等.重大疫情下的教育治理（筆談）[J].重慶高教研究，2020，8（2）：5-24.

[14]張超，呂淑云.疫情期高校線上教學質量保障問題與對策[J].黑龍江科學，2020，11（9）：32-33.

[15]唐遠新，孫曉華，高峻，等.計算機專業課案例教學中的幾個問題探討[J].信息技術，2009，33（8）：40-42.

[16]陳武元，曹葒蕾.“雙一流”高校在線教學的實施現狀與思考[J].教育科學，2020，36（2）：24-30.