混合式教學模式下Python基礎編程課程建設實踐探析

劉喆昕

（廣東舞蹈戲劇職業學院，廣東 廣州 510075）

0 引言

計算機課程的傳統教學模式由理論教學環節與實踐教學環節構成[1]，該模式下的計算機課堂教學主要以教師講授理論、演示為主，學生實踐的比例較少。計算機編程類課程的特點是操作性強，因此傳統教學模式下會存在課上學生不能通過實踐來及時發現學習遇到的問題，課后教師也不能及時掌握學生的學習情況，這在一定程度上導致學生學習過程中沒有成就感甚至感到挫敗，從而影響學生對編程技能的掌握。隨著互聯網技術的更新、普及以及教學模式的創新，越來越多課程進行了在線課程的建設，本文將以Python 基礎編程課程為例就混合式教學模式下計算機編程類課程的建設進行探析，提供計算機編程課程混合模式下的建設策略。

1 做好學情分析

Python 基礎編程課程是一門專業平臺課，旨在培養學生的編程基礎技能和思維，為后續專業課程、技能的學習打下基礎。課程授課對象是計算機應用技術專業2022級學生，與其他學校不同的是這批學生是文科生并且在學習本課程之前沒有接觸過編程，但通過與輔導員和其他任課教師交流，這批學生整體積極主動、學習熱情高，喜歡探索并與任課教師進行溝通交流，在其他課程的學習上表現良好。有研究認為，學生的人格特質類型不同，對于學習活動的適應性也會有所差異，并直接對學習效果產生影響[2]。還有研究認為，要針對不同人格特質類型學生設計學習活動，從而保持學習的滿意度[3]。鑒于學生善于溝通交流，一是在Python基礎編程在線課程設計上增加了問答題類型，注重學生對知識點的梳理，強化學生用自己的語言來描述知識的能力；二是線下課程中，增加教學中師生互動的比例，比如提問、小調查、師生討論，通過良好的交流互動及時掌握學生的學習情況；三是建立基于即時通信軟件的課程學習群，方便師生及時溝通。考慮到學生喜歡探索，一是在線下課程中增加學生編程實踐的時間，二是在學習中鍛煉學生將現實問題轉化為編程問題的能力，三是作業中增加對知識點的考核比例，讓學生鞏固所學內容，強化技能掌握程度。通過對學情數據的分析，教師充分發揮學生善于溝通交流和喜歡探索的特點，讓學生在學習中感受到學習和編程的樂趣。

2 選定線上課程模式

由于Python基礎編程的授課對象不足百人，且暫時只面對學校計算機應用技術專業一年級學生，因此線上課程選定了SPOC（Small Private Online Course，小規模限制性在線課程）模式。教學中引入的SPOC 模式，不僅已在眾多外國名校中進行了實踐并取得了良好的教學效果，而且在國內的實踐過程中也取得了良好的發展[4]。就計算機編程類課程而言，SPOC模式還能彌補學生個人學習能力差異與傳統統一教學模式之間的矛盾[5]。不論是線上課程還是線下課程都要體現教師的教學設計理念，在Python基礎編程課程的混合式教學中注重以問題為導向、以任務為驅動，與學生形成良好互動。線上課程以理論講解、代碼演示、教學問答、作業練習為主，線下課程通過學生的線上學習反饋進行重點、難點問題的深度探討，注重強化學生的動手能力，實現線上線下的有機整合。

3 制作教學資源

在線課程的底層核心是教學內容拆解、知識碎片化[4]，教學資源數量要做到充足，覆蓋全部課程教學內容[6]。因此在制作教學資源時，教師要緊緊圍繞課程標準、教學設計來制作，突出知識點的內容。

3.1 錄制教學視頻

通過對課程標準、教學設計進行梳理，將Python基礎編程課程內容拆分為178 個知識點（見表1），知識點覆蓋了課程的全部教學內容并做了適當延伸。針對知識點講解，絕大多數知識點采取視頻的形式，小部分采取輔助文檔的形式。考慮到學習效果，教學視頻采取短視頻的方式進行錄制，每個視頻只針對單個知識點進行講解，方便學生對知識點的學習和回顧。錄制教學視頻時，視頻時長嚴格控制在20分鐘以內，在Python 基礎編程課程的教學視頻制作中，絕大多數視頻時長在10分鐘以內。相關研究表明短視頻的好處是不僅降低了視頻制作難度，還讓單次學習時間變短，讓學生更容易理解掌握知識點[4]。

表1 各章節教學視頻統計

由上表可看出，第4 章Python 數據類型的教學視頻明顯較其他章節多，這是因為在講解數據類型時須要講解各種數據類型的常用方法，而每種方法的講解就是一個短視頻。

3.2 設計配套習題

為保證線上學習效果，Python 基礎編程的線上課程還配備了練習題用于檢測學生對知識點的掌握情況。習題的類型包括選擇題、問答題、編程題，共計118道（見圖1）。選擇題側重在考查學生對理論的掌握情況，由在線學習平臺自動判定，作業成績發布后學生可以通過查看答案解析及時理清思路并加深對知識點的理解。問答題讓學生用自己的語言來描述自己對知識點的理解，注重考查學生對某一類或某幾類知識點的理解程度，由教師進行評判。編程題由學生編程解決一個實際問題，考查學生運用Python語言編寫程序解決實際問題的能力、邏輯思維能力和編程規范，由教師進行評判。

圖1 各章配套練習題統計

3.3 準備其他類型學習資源

線上課程的主要資源類型是視頻，但線上課程還要根據課程、學生的特點準備其他類型資源。Python基礎編程的線上課程為學生準備了補充文檔、安裝包、源代碼、答疑等類型的學習資源，總體情況見圖2。補充文檔是對知識點的延伸和補充，在線上課程中屬于選修內容，有利于高開放性學生進行學習和探索。安裝包為學生提供學習過程中需要使用到的開發環境、工具。源代碼方便學生回顧學習視頻中使用到的代碼，因此在源代碼中要添加適當的注釋。答疑一是方便學生在線上課程學習時及時就遇到的問題進行提問；二是讓能力較強的學生嘗試解答其他學生遇到的問題，教師根據回答情況予以采用，增強回答一方學生的自信心；三是答疑的問題也可以形成一個知識庫，方便其他學生檢索和查看。在教學資源準備時，要篩選出優質、有效、適合自己執教班級學生學情的教學資源，做到資源的優化整合，避免堆砌各種資料[7]。

圖2 各章其他類型學習資源情況

3.4 整合線上線下學習情況

線上課程配套的練習題不僅方便教師及時掌握學生的學習情況以便在線下課程針對重點難點進行補充加強，還能檢測不同人格特質類型學生的學習效果。以第2章編程基礎為例，通過學生的作業反饋（見表2），教師可以清晰地了解學生對各知識點的掌握情況。

表2 第2章編程基礎學生作業得分情況

表3 教與學交互過程中的引導示例

由上表可知有4 道題目的得分率低于80%，查看學生的答題情況，造成得分率低的原因有：對知識點的理解存在偏差，對知識點的掌握不夠牢固，審題不清。知識點“代碼塊&行處理”練習題中，題目要求選擇描述錯誤的選項，32.4%的學生選擇了正確的描述項，這是由于學生一方面審題不清，另一方面對錯誤描述中的斜杠和反斜杠不能正確區分造成的。知識點“成員運算符”練習題中，43.2%的學生選擇了同一干擾項，這是因為學生對成員運算符的使用理解上存在偏差，沒有記清楚其不能使用于數字類型。知識點“比較運算符&身份運算符”練習題中，選擇了錯誤項的學生中82.6%的人選擇了同一干擾項，表明這些學生雖然能理解比較運算符“==”的功能，但卻沒有掌握身份運算符“is”的使用。而在知識點“變量賦值&運算符使用&格式化輸出”編程題作業上，學生的失分主要體現在編程規范上，即雖然變量命名符合了標識符規范，但無法通過變量名了解其代表的含義。

在Python基礎編程的線下課程中，教師依據線上作業的分析結果解決學生遇到的問題并改善學生的學習效果。一是就知識點中理解存在偏差的部分進行再講解，加深學生的理解程度，通過課堂上實時互動了解學生的學習成效；二是通過練習和編程實踐，夯實學生對知識點的掌握程度，增加學生自信心的同時也提升學習興趣；三是向學生展示優秀編程作業，讓學生通過讀代碼體會到遵守編程規范的好處，進一步認同編程規范，并在今后的編程實踐中嚴格遵守。

3.5 做好教與學的交互

大學生更感興趣的教學方式是傳統線下課堂，線下教學模式中更傾向于傳遞-接受式[8]。因此混合模式教學中，教師不能簡單地將教學任務全部依托于線上課程，而是要以學生為本做好線下課程中知識的傳遞與學習的反饋。

大學生在線學習過程中交互方面存在的主要問題是不能準確表述學習問題和自己的求助不能得到有效回復[9]。雖然教學平臺上提供了答疑功能，但學生在學習過程中遇到問題時更希望直接與教師進行溝通，而不是通過教學平臺這個媒介，因為平臺的溝通會存在一定的滯后性。為了解決教學過程中學生與教師交互過程中的這個問題，Python基礎編程課程在教學過程中開通了基于即時通信軟件的學習群，讓教師與學生的溝通更直接更便捷。教師與學生的溝通過程中，學生的問題主要集中在編程實踐中遇到的各種問題，因此教師要充分引導學生在溝通中正確描述自己遇到的問題并及時給予解答，通過問題的解決讓學生累積編程經驗，以便在以后的學習過程中可以自己解決一些常見問題，讓學生從單純的提問者蛻變為問題的解決者。

3.6 激勵學生學習

大學生在線學習時往往會在獲取知識、自我實現上遇到挫折，而激勵有助于解決大學生遇到的這些問題[9]。Python 基礎編程是一門專業平臺課，是學生學習編程的入門課程，學生對這門課程的學習情況很大程度決定了其今后學習其他專業課程的熱情和態度，因此教師在教學過程中要充分尊重學生各自的特點，不斷激勵學生、增強學生的自信心和對學科的認可度。線上課程，教師在準備教學資源時要以基礎知識點為主，代碼演示要求清晰便于模仿，作業批改時對于完成較好的學生要進行激勵指出其閃光點，完成不好的學生要鼓勵和指出其改進方向。線下課程，教學中的提問要以基礎性為主，通過問答培養學生的自信心和繼續探究的勇氣，在實踐時要引導學生進行問題的拆解和分析，培養實現用編程解決實際問題的能力，增強學生的成就感。通過學習群解答學生疑問時教師要耐心細致，把握學生的情緒和問題，指導學生一步步解決問題，消除學生的挫折感，增強學生的自信心。

4 結語

混合教學模式吸取了線上、線下教學各自的優點，相互支撐互有倚重。在該模式下，Python 基礎編程在構建課程時不僅考慮到計算機學科的特點，還考慮到不同人格特質類型的學生特點。課程的學習在于人，教師要因材施教，既要把握課程建設的共性又要把握學生的個性。Python 基礎編程課程線上課程的構建有效助力于學生編程思維的形成和實際編程能力的提升，也在一定程度上解決了傳統教學模式下計算機課程的問題。