劉風(fēng)華 陳亮亮


關(guān)鍵詞:課程思政;職業(yè)教育;項目化教學(xué);Python程序設(shè)計
為深入貫徹習(xí)近平總書記關(guān)于職業(yè)教育的重要指示,落實全國職業(yè)教育大會精神,按照《國家職業(yè)教育改革實施方案》《職業(yè)教育提質(zhì)培優(yōu)行動計劃(2020 —2023年)》等部署,各院校積極構(gòu)建“三全育人”體系,深化“課程思政”建設(shè)。為了進一步明確課程思政的教育教學(xué)意義,2020年5月,教育部印發(fā)了《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》,并從國家層面對高校“課程思政”建設(shè)做出了整體設(shè)計和部署,明確了課程思政建設(shè)的總體目標(biāo)和重點內(nèi)容,指導(dǎo)綱要中強調(diào)課程思政要與課堂教學(xué)充分融合,要將課程思政作為重要內(nèi)容寫入教學(xué)大綱、納入評價指標(biāo)中,在實施過程中要融入課堂講授、實踐任務(wù)、課后作業(yè)等各個環(huán)節(jié)[1]。
“課程思政”建設(shè)是實現(xiàn)立德樹人這一根本任務(wù)的重要戰(zhàn)略舉措,為此,課程思政要與教學(xué)內(nèi)容相輔相成,起到喚醒學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力、增強學(xué)生的責(zé)任感、培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)素養(yǎng)和健康的生活理念等作用。
項目化教學(xué)是以教學(xué)項目為載體,采用任務(wù)驅(qū)動的方式將專業(yè)學(xué)習(xí)融入破解任務(wù)難題的過程中,以解決問題為導(dǎo)向,在完成具體任務(wù)的過程中掌握專業(yè)領(lǐng)域的理論知識與實踐能力[2]。為此,采用項目化教學(xué)更加符合“課程思政”與教學(xué)內(nèi)容相輔相成的要求。
項目化教學(xué)通常以項目小組的形式開展教學(xué),以學(xué)生為主體,激發(fā)學(xué)生的探究欲;采用課堂研討的方式設(shè)計解決方案,再通過小組論證的方式確定解決方案,然后再通過實踐來驗證方案的可行性。整個教學(xué)過程用項目貫穿,做到主線明晰、為用而學(xué),通過學(xué)以致用的方式,立竿見影地解決任務(wù)難題,有效增強了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的獲得感和成就感,從而激發(fā)學(xué)生向新目標(biāo)發(fā)起沖擊的動力,實現(xiàn)從“引發(fā)好奇”到“主動探究”到“達成目標(biāo)”的良性循環(huán)[3-4]。
1 Python 項目化教學(xué)的整體設(shè)計
1.1 Python 課程概述
Python是一種面向?qū)ο蟮慕忉屝陀嬎銠C程序設(shè)計語言,在眾多程序設(shè)計語言中Python以簡單易用,語法簡潔、功能強大而受到歡迎,尤其是Python強大的第三方庫,將圖像處理、數(shù)學(xué)計算、數(shù)據(jù)庫編程、網(wǎng)絡(luò)編程等功能集于一身,是各大高校開設(shè)入門級程序設(shè)計語言的首選。通過課程的學(xué)習(xí),能夠掌握Python 語言的基本數(shù)據(jù)類型、運算符、變量,能正確書寫表達式;掌握字符串、正則表達式、列表、元組、字典、集合等序列結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的定義和應(yīng)用;能使用基本輸入輸出及其他常用內(nèi)置函數(shù)、流程控制語句、函數(shù)、模塊、包等編寫及合理組織代碼,完成程序編寫。掌握程序設(shè)計的基本思想和方法,會用使用工具描述算法,能運用結(jié)構(gòu)化程序的思想去編制、調(diào)試和運行程序和分析異常,具備一定的代碼復(fù)用和設(shè)計復(fù)用能力;能用程序設(shè)計思想解決生活中的問題,并將程序設(shè)計思想、方法和工具融入專業(yè)知識。
1.2 Python 程序設(shè)計課程的項目化重構(gòu)
根據(jù)《Python程序設(shè)計基礎(chǔ)》的教學(xué)要求,課程組根據(jù)計算機行業(yè)動態(tài)和學(xué)生自身發(fā)展的需要,重新修訂課程標(biāo)準(zhǔn)與課程大綱,重構(gòu)課程內(nèi)容,以項目為載體,將課程思政與具體教學(xué)項目相結(jié)合,將知識點與項目內(nèi)容有機融合,將思政點嵌入學(xué)習(xí)任務(wù),通過選擇具有正能量、能激發(fā)愛國愛崗之心的實踐案例融入課程,培養(yǎng)學(xué)生主動思考、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力;在課堂教學(xué)中充分發(fā)揮項目小組的作用,營造溝通交流和協(xié)作互助的良好課堂氛圍;注重職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng),嚴(yán)格遵守行業(yè)規(guī)范、操作標(biāo)準(zhǔn),培養(yǎng)青年一代的社會責(zé)任感和使命感。
課程思政與教學(xué)項目、教學(xué)任務(wù)的融合如表1 所示。
2 Python 程序設(shè)計課程的項目化教學(xué)實施
2.1 項目構(gòu)成及內(nèi)容
項目化教學(xué)通過“項目背景”引入教學(xué)內(nèi)容,通過“項目準(zhǔn)備”為學(xué)習(xí)新知打下基礎(chǔ),由“項目分析”將問題分解為一個個子任務(wù),并在傳統(tǒng)的任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法基礎(chǔ)上,設(shè)計了具有一定變式度、差異性的梯度子任務(wù)。教師對項目的基本邏輯與脈絡(luò)進行提示與引導(dǎo),師生共同完成從“項目分析”到“項目實現(xiàn)”的完整過程,并根據(jù)上一階段目標(biāo)的完成情況進一步升級到“項目拓展”,循序漸進解決教學(xué)難點,實現(xiàn)知識的深度拓展與能力的螺旋式上升[5-7]。整個教學(xué)過程中采用思政線與任務(wù)線雙線并行,通過以“點對點”方式、畫龍點睛式、專題嵌入式實現(xiàn)課程思政的“潤物細無聲”。以項目六“奮進新時代之詞云效果”為例,課程內(nèi)容主要是學(xué)習(xí)如何用Python程序?qū)⒅形奈恼轮械母哳l詞以詞云方式進行顯示。為此,項目案例選擇了一段關(guān)于中國百年奮斗成果的文章。
項目背景為中國共產(chǎn)黨的百年奮斗歷史和第二個百年奮斗目標(biāo);
項目準(zhǔn)備為字符串的相關(guān)操作,由此對比出英文文章中字符統(tǒng)計方法與中文字符統(tǒng)計方法的區(qū)別;
項目分析與實現(xiàn)中對生成詞云效果需要用到的第三方庫進行梳理,并根據(jù)項目要求確定具體使用的第三方庫,即jieba庫和wordcloud,以及與Python開發(fā)環(huán)境匹配的具體版本,掌握第三方庫的下載及安裝方法。在解釋第三方庫的作用時,引導(dǎo)學(xué)生要具備遷移思維“學(xué)會站在巨人肩膀上看待問題、解決問題”,讓學(xué)生在解決問題時具有更高的視角和更大的格局。
知識學(xué)習(xí)方面通過教師引領(lǐng)和學(xué)生討論的方式進行,比如教師拋出中英文字符統(tǒng)計的問題,項目小組經(jīng)討論得到“英文文章以單詞為單位用空格斷詞,而中文是以句子為單位,同時中文博大精深,不同的斷句會有完全不同的意思”。于是教師引出jieba庫的作用,可以將漢字按照語義進行分詞,再用wordcloud 庫根據(jù)分詞結(jié)果生成詞云圖。教師將jieba庫和word?cloud庫的使用案例發(fā)給學(xué)生,各項目小組參考案例完成任務(wù)。
項目拓展中根據(jù)詞云效果圖,小組討論發(fā)現(xiàn)問題并提出改進措施,進階到拓展任務(wù)。
項目實戰(zhàn)則由各小組根據(jù)案例自行設(shè)計實戰(zhàn)任務(wù),達到舉一反三、鞏固新知的作用。
2.2 混合教學(xué)模式下的項目化教學(xué)實施過程
教學(xué)實施分為課前學(xué)習(xí)、課中進階、課后拓展三個階段,依據(jù)四元教學(xué)理論,設(shè)計了“引-探-幫-練- 升”五環(huán)節(jié)推進項目學(xué)習(xí)[8]。
現(xiàn)以項目六《奮進新時代之詞云效果》為例詳細說明教學(xué)實施過程。
1) 課前學(xué)習(xí):了解項目預(yù)習(xí)新知
課程教學(xué)采用線上+線下的混合教學(xué)模式,借助“學(xué)習(xí)通”在線學(xué)習(xí)平臺,在課前發(fā)布與項目背景相關(guān)的視頻、資料等,同時將課前預(yù)習(xí)內(nèi)容以微課和課前測試的方式發(fā)給學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生完成課前預(yù)習(xí),通過測試結(jié)果和學(xué)習(xí)情況動態(tài)掌握學(xué)生學(xué)情。
2) 課中階段:五步進階,攻克任務(wù)
引:項目引入,打開一段關(guān)于中國百年奮斗成就的文章,讓同學(xué)們統(tǒng)計出文章中的高頻詞,并以詞云方式進行展示。
探:方案探究,學(xué)生分組討論如何才能解決中文文章中的斷句、分詞和詞頻統(tǒng)計、排序等問題,教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)Python第三方庫的索引,查找對應(yīng)擴展庫的功能,完成任務(wù)2 jieba 庫和wordcloud 庫的安裝。
幫:引導(dǎo)支持,教師通過講解、演示、互動的教學(xué)形式介紹jieba庫、wordcloud庫的功能,同學(xué)們通過學(xué)習(xí)掌握jieba庫和wordcloud庫的使用方法,完成任務(wù)3和任務(wù)4。
練:實戰(zhàn)演練,此環(huán)節(jié)主要采用教師安排任務(wù)、學(xué)生編寫程序完成相關(guān)任務(wù)。其中任務(wù)完成效率高的學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)橹探巧ⅰ敖處?助教-學(xué)生”學(xué)習(xí)鏈,采用互幫互助的方式,協(xié)助學(xué)習(xí),突破教學(xué)難點。
實現(xiàn)詞云效果的主程序為:
升:任務(wù)進階,學(xué)生在完成簡單的詞云效果后,通過小組討論發(fā)現(xiàn)可以進一步優(yōu)化的地方,比如默認生成的詞云圖是以白色為背景的矩形圖,看上去比較簡潔,可以通過設(shè)置與主題相關(guān)的圖案輪廓和其他背景圖片,讓詞云效果圖更加美觀、貼合主題。鑒于這種對作品精益求精的態(tài)度,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)圖片疊加、圖片剪裁等新知識,并對原有效果進行改進,進階到拓展任務(wù),實現(xiàn)知識技能的螺旋上升。
為實現(xiàn)疊加效果,增加的程序內(nèi)容為:
3) 課后階段:梳理總結(jié),拓展任務(wù)
學(xué)生通過自主探究完成任務(wù)并提交至學(xué)習(xí)通平臺。
通過三階段、五環(huán)節(jié)的教學(xué)實施,能夠充分發(fā)揮項目化教學(xué)的優(yōu)勢,讓學(xué)生帶著問題和任務(wù)去闖關(guān),培養(yǎng)了學(xué)生將實際問題轉(zhuǎn)換為抽象程序的能力;提升了學(xué)生使用Python語言設(shè)計、分析、編程和調(diào)試的能力;引導(dǎo)學(xué)生將程序設(shè)計的理念和生活中的問題相結(jié)合,提升學(xué)生的計算思維能力。
3 項目化教學(xué)評價
項目化教學(xué)考核評價貫穿課前、課中、課后三階段,涉及課前學(xué)習(xí)情況、新知掌握及項目完成度、課后拓展任務(wù)的創(chuàng)新及完成情況、課堂參與度四個方面,評價主體有學(xué)習(xí)通平臺數(shù)據(jù)、教師評價、學(xué)生評價等構(gòu)成,項目考核構(gòu)成如表2所示。
4 項目化教學(xué)效果
項目化教學(xué)方式有效喚起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,階梯式任務(wù)設(shè)置持續(xù)激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的動力,課程思政的嵌入式融入,實現(xiàn)了情感共鳴。通過課前學(xué)習(xí)、課中演練、課后拓展等教學(xué)環(huán)節(jié)的開展,學(xué)生對Python 程序設(shè)計課程產(chǎn)生了濃厚的興趣,學(xué)生主動探索、分享交流,以興趣為錨點撬動了學(xué)習(xí)主動性,課堂內(nèi)學(xué)習(xí)氛圍濃厚,以鏈?zhǔn)交ブP(guān)系為依托,所有學(xué)生均能順利完成預(yù)期任務(wù),達成教學(xué)目標(biāo)。
5 結(jié)束語
在全面推進“課程思政”建設(shè)的背景下,以帶有思政色彩的項目案例為載體,開展Python程序設(shè)計課程的項目化教學(xué)改革,依托在線學(xué)習(xí)平臺打造線上、線下雙重教學(xué)空間,采用思政線與任務(wù)線并行的教學(xué)設(shè)計,踐行“教學(xué)有溫度、任務(wù)有梯度”的教學(xué)理念;達成了“會分析、能開發(fā)、遵規(guī)范、善溝通、強協(xié)作”的程序設(shè)計類課程的教學(xué)總目標(biāo)。