項(xiàng)目式教學(xué)在“Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程中的應(yīng)用與實(shí)踐

摘要：應(yīng)用型人才的培養(yǎng)是當(dāng)前高校教育的關(guān)鍵，傳統(tǒng)的教學(xué)模式在學(xué)生創(chuàng)新思維鍛煉、應(yīng)用實(shí)踐能力提升等方面明顯不足。為了培養(yǎng)出符合當(dāng)今社會(huì)需求的應(yīng)用型人才，針對(duì)Python編程語(yǔ)言的重要性，首先指出了當(dāng)前我校Python課程教學(xué)存在的問(wèn)題，然后根據(jù)問(wèn)題提出項(xiàng)目式教學(xué)的授課方式，通過(guò)改變傳統(tǒng)的授課方式，進(jìn)而培養(yǎng)出符合社會(huì)需求的應(yīng)用型人才。本次教學(xué)改革真正做到了以學(xué)生為主體，通過(guò)項(xiàng)目式教學(xué)激發(fā)了學(xué)生濃重的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)而培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力和實(shí)踐能力，更加鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和項(xiàng)目實(shí)施能力。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型人才；教學(xué)模式；Python編程語(yǔ)言；項(xiàng)目式教學(xué)；以學(xué)生為主體

1概述

近些年來(lái)，隨著大數(shù)據(jù)的普及和應(yīng)用，人工智能（AI）技術(shù)迎來(lái)了空前的發(fā)展，作為當(dāng)前最流行編程語(yǔ)言之一的Python語(yǔ)言在高校計(jì)算機(jī)教學(xué)中占據(jù)著舉足輕重的地位，目前很多高校已經(jīng)將“Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程作為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)和非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的必修課，越來(lái)越多的高校非常重視學(xué)生編程思維的培養(yǎng)。但是大多數(shù)情況下高校開(kāi)設(shè)的“Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程的課時(shí)量比較少，再加上在原有課時(shí)的基礎(chǔ)上還要留出一部分課時(shí)作為上機(jī)實(shí)驗(yàn)。那么如何在現(xiàn)有的課時(shí)內(nèi)，讓學(xué)生熟練掌握Python基礎(chǔ)知識(shí)，并具有利用Python語(yǔ)言解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

2項(xiàng)目教學(xué)的基本概念

項(xiàng)目教學(xué)又稱(chēng)案例教學(xué)，主要是以項(xiàng)目為主線、以案例為主導(dǎo)的教學(xué)方法，能夠有效地增強(qiáng)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐中學(xué)習(xí)掌握新知識(shí)，并有利于培養(yǎng)學(xué)生遇到實(shí)際問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。項(xiàng)目教學(xué)就是在授課教師的指導(dǎo)下，將一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生自己處理，并完成相應(yīng)的方案分析、方案設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施及最終評(píng)價(jià)。項(xiàng)目教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)是學(xué)生通過(guò)理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，很大程度上提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率［1］。項(xiàng)目式教學(xué)法不僅增強(qiáng)了學(xué)生參與學(xué)習(xí)的興趣，而且還能夠提升學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)新能力和思維能力，并且也能夠提升教師知識(shí)點(diǎn)的把握以及拓展，有利于教師與學(xué)生的相互成長(zhǎng)。

2.1Python項(xiàng)目教學(xué)特點(diǎn)

項(xiàng)目教學(xué)最顯著的特點(diǎn)是“以項(xiàng)目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體”，這種教學(xué)方式改變了以往授課過(guò)程中“教師講，學(xué)生聽(tīng)”的被動(dòng)的教學(xué)模式，創(chuàng)造了學(xué)生主動(dòng)參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學(xué)模式［2］。項(xiàng)目教學(xué)十分重視學(xué)生對(duì)新知識(shí)的自主探索，這種教學(xué)方式與傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)不同，需要學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。

2.2項(xiàng)目學(xué)習(xí)的優(yōu)點(diǎn)

（1）教學(xué)虛擬場(chǎng)景，讓學(xué)生學(xué)以致用。在授課過(guò)程中教師以任務(wù)的方式給學(xué)生設(shè)置本堂課的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)知識(shí)，促使學(xué)生完成課程所指定的學(xué)習(xí)目標(biāo)。課程中設(shè)置的項(xiàng)目案例與學(xué)生的平常生活息息相關(guān)，或者是直接對(duì)生活中的情境進(jìn)行改造和提煉，學(xué)生完成項(xiàng)目案例后，既可以學(xué)到相應(yīng)的知識(shí)，又能夠熟練運(yùn)用到實(shí)踐中去。例如：在Python課程中，學(xué)習(xí)語(yǔ)言基礎(chǔ)時(shí)學(xué)習(xí)了如何導(dǎo)入模塊的方法和turtle模塊的使用方法，讓學(xué)生根據(jù)任務(wù)描述實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目案例美麗星空的繪制，學(xué)生在完成任務(wù)的同時(shí)即掌握導(dǎo)入模塊的方法和turtle模塊的使用。

（2）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)探索精神。教師在課堂中通過(guò)設(shè)置具有挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目案例，能夠激發(fā)學(xué)生好奇心，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生通過(guò)課堂中認(rèn)真聽(tīng)講、課下動(dòng)手查閱相關(guān)資料等，完成教師所布置的項(xiàng)目案例，使他們的學(xué)習(xí)行為得到充分肯定，主動(dòng)探索新知識(shí)的精神得到培養(yǎng)。

（3）培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)精神。在執(zhí)行項(xiàng)目案例過(guò)程中，項(xiàng)目小組成員分工合理，找準(zhǔn)自己的定位，完成自己所負(fù)責(zé)的工作，在這個(gè)過(guò)程中充分向大家展示自己的才能。在實(shí)踐中培養(yǎng)相互合作和履行職責(zé)的精神，為將來(lái)畢業(yè)走向工作崗位奠定了基礎(chǔ)。

3Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)現(xiàn)狀

3.1課程介紹

Python語(yǔ)言作為一門(mén)高級(jí)的跨平臺(tái)解釋型編程語(yǔ)言，可提供豐富的第三方庫(kù)，具有良好的可擴(kuò)展性和可移植性。Python語(yǔ)法簡(jiǎn)潔，但功能強(qiáng)大、編寫(xiě)簡(jiǎn)單、且可讀性好，因此Python語(yǔ)言常被人們稱(chēng)為“膠水語(yǔ)言”，隨著機(jī)人工智能（AI）等技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)成為國(guó)際上最流行的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言之一。目前Python語(yǔ)言已被越來(lái)越多的程序開(kāi)發(fā)者、科研工作者、高校教師和計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生所接受。

3.2學(xué)情分析

“Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”是一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，目的是培養(yǎng)學(xué)生的編程能力和邏輯思維，為后續(xù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程夯實(shí)基礎(chǔ)。課程授課對(duì)象是電子商務(wù)學(xué)生，了解到他們?cè)趯W(xué)習(xí)課程之前沒(méi)有編程基礎(chǔ)，但是在與他們溝通中發(fā)現(xiàn)他們學(xué)習(xí)新知識(shí)熱情高漲，并且喜歡探索。鑒于學(xué)生喜歡探索新知識(shí)，教師在授課過(guò)程中可以增加學(xué)生編程實(shí)踐的時(shí)間，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生將現(xiàn)實(shí)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為編程問(wèn)題的能力［3］。通過(guò)前期對(duì)學(xué)生的學(xué)情數(shù)據(jù)分析，教師應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮學(xué)生善于溝通交流和喜歡探索的特點(diǎn)，要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中感受到程序編寫(xiě)的樂(lè)趣。

3.3教學(xué)存在問(wèn)題

“Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程作為我校電子商務(wù)專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生的必修課之一，使用的教材是大眾化的Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材。教師在授課過(guò)程中存在諸多問(wèn)題，沒(méi)有以學(xué)生為主體。就目前“Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)的情況來(lái)看，大多數(shù)教師在授課過(guò)程中依然采用比較傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)方法，授課方式單一，學(xué)生處于被動(dòng)接受新知識(shí)的狀態(tài)，這種授課方式很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。另外，本門(mén)課程設(shè)置共48學(xué)時(shí)，其中理論授課占了32學(xué)時(shí)，上機(jī)實(shí)驗(yàn)占了16學(xué)時(shí)。課程的授課時(shí)間緊、任務(wù)重，教師沒(méi)有充足的時(shí)間帶領(lǐng)學(xué)生編寫(xiě)教材中所有的程序案例，大部分程序案例僅僅是在PPT課件貼圖展示，這種教學(xué)方式很難達(dá)到課程大綱要求的教學(xué)效果。

3.4考核體系存在問(wèn)題

課程考核是課程的教學(xué)成果的重要體現(xiàn)，不僅僅能夠客觀地反映教師教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)程度，而且還能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)課程教學(xué)目標(biāo)的保質(zhì)完成。“Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”是高校計(jì)算機(jī)的核心課程之一，其具有較強(qiáng)的邏輯性和實(shí)踐性等特點(diǎn)。課程不同，那么采用考核評(píng)價(jià)體系也應(yīng)當(dāng)不同，然而，大多數(shù)教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行“Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程考核時(shí)，仍然使用平時(shí)+期末的考核方式，其中平時(shí)主要依據(jù)的是學(xué)生的考勤，以及課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況，期末依據(jù)是通過(guò)考試來(lái)完成。教師在平時(shí)考核中基本是以學(xué)生的日常到課率和課堂提問(wèn)部分學(xué)生等指標(biāo)對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核，無(wú)法做到對(duì)學(xué)生實(shí)現(xiàn)全過(guò)程和全方位考核，導(dǎo)致激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果不明顯。最后，授課內(nèi)容脫離實(shí)際，尤其是課程教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生專(zhuān)業(yè)不匹配，從而導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)課程無(wú)法融入該課程培養(yǎng)體系。

4課程內(nèi)容設(shè)計(jì)與實(shí)施

4.1設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容

為了提高學(xué)生的Python編程思維能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)樂(lè)趣，培養(yǎng)出符合當(dāng)前社會(huì)所需求的應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才，本課程采取項(xiàng)目式教學(xué)方法進(jìn)行授課，在課程中的每一個(gè)章節(jié)設(shè)計(jì)了一個(gè)項(xiàng)目案例。這些項(xiàng)目案例融入了章節(jié)所涉及的知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)，讓學(xué)生逐步熟悉并完成項(xiàng)目的所有步驟，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)戰(zhàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題［4］。

現(xiàn)實(shí)的項(xiàng)目案例場(chǎng)景有助于提高教師教學(xué)效率。在本次的“Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”教學(xué)改革中，采用項(xiàng)目式教學(xué)思路，把理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分類(lèi)劃分，授課內(nèi)容緊扣教學(xué)目標(biāo)。從課程的教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，將整個(gè)Python課程的章節(jié)內(nèi)容劃分為6個(gè)項(xiàng)目案例（如圖1所示），這樣能夠使學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)的同時(shí)也能不斷鞏固舊知識(shí)，達(dá)到學(xué)以致用的效果。

圖1教學(xué)項(xiàng)目和學(xué)習(xí)任務(wù)

4.2項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容實(shí)施

“Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”項(xiàng)目式教學(xué)的實(shí)施方案有以下五個(gè)主要步驟：明確項(xiàng)目目標(biāo)、相關(guān)知識(shí)鋪墊、項(xiàng)目計(jì)劃制訂、項(xiàng)目實(shí)施和項(xiàng)目評(píng)價(jià)［5］，項(xiàng)目式教學(xué)流程如圖2所示。

4.2.1明確項(xiàng)目目標(biāo)

教師在授課過(guò)程中提出本節(jié)課的項(xiàng)目任務(wù)要求，并且對(duì)項(xiàng)目的目標(biāo)和知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解分3VKyII0ZmfAEdlhXeXOf9vV8Phj+N+5el8e5lYdoE2c=析，講解過(guò)程中著重強(qiáng)調(diào)涉及的重點(diǎn)和難點(diǎn)，讓學(xué)生明白該項(xiàng)目需要做什么，過(guò)程中使用了哪方面的知識(shí)點(diǎn)，做的過(guò)程中掌握什么技能，以及最終達(dá)到什么樣的標(biāo)準(zhǔn)。

4.2.2知識(shí)鋪墊

教師給學(xué)生鋪墊和引入與解決完成本項(xiàng)目有關(guān)的概念、理論知識(shí)和原理方法等。

4.2.3項(xiàng)目計(jì)劃制訂

學(xué)生需要借助網(wǎng)絡(luò)查閱與該項(xiàng)目的相關(guān)資料，然后制訂項(xiàng)目計(jì)劃，完成課堂任務(wù)書(shū)和實(shí)施方案，明確所在小組分工，教師給予學(xué)生提供相關(guān)建議。

4.2.4項(xiàng)目實(shí)施

要求學(xué)生根據(jù)擬訂的方案和規(guī)定流程完成任務(wù)，教師在此過(guò)程中要指導(dǎo)并適時(shí)提供咨詢(xún)和建議。

4.2.5項(xiàng)目評(píng)價(jià)

教師對(duì)項(xiàng)目的應(yīng)用特點(diǎn)、關(guān)鍵步驟、主要理論知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，幫助學(xué)生進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。

圖2項(xiàng)目式教學(xué)流程

4.3項(xiàng)目的評(píng)價(jià)與考核

“Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”作為我校電子商務(wù)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)課程，如果采用傳統(tǒng)的考核方式已經(jīng)不能滿(mǎn)足課程的需求，那么授課教師平時(shí)在授課過(guò)程中應(yīng)該加大本課程的考核力度。基于項(xiàng)目式教學(xué)的模式設(shè)計(jì)，把授課時(shí)的知識(shí)點(diǎn)有機(jī)融入項(xiàng)目式教學(xué)中去，教學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)生著重強(qiáng)調(diào)“學(xué)中做，做中學(xué)”，著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等。項(xiàng)目式教學(xué)的考核是整個(gè)課程教學(xué)不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)，這個(gè)過(guò)程中除了教師作為主體根據(jù)學(xué)生完成項(xiàng)目的結(jié)果評(píng)定外，還應(yīng)該讓學(xué)生做到自我評(píng)價(jià)和小組互評(píng)，從而保證項(xiàng)目評(píng)價(jià)的全面性。在小組項(xiàng)目答辯的過(guò)程中，要給予每個(gè)小組同學(xué)充足的展示時(shí)間去展示自己的成果，這就要求小組不僅要向大家展示自己的項(xiàng)目成果，還要將小組成員在完成項(xiàng)目時(shí)的分工和所做出的貢獻(xiàn)進(jìn)行展示，最后小組成員對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，指出在完成項(xiàng)目時(shí)自己的優(yōu)勢(shì)和存在的不足，并針對(duì)其中的不足提出下一步小組的改進(jìn)意見(jiàn)。教師再根據(jù)綜合情況進(jìn)行定性的評(píng)價(jià)，在評(píng)價(jià)的同時(shí)要對(duì)學(xué)生所完成的項(xiàng)目給予肯定，并且還要不斷激勵(lì)學(xué)生，提高學(xué)生的自信心，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，項(xiàng)目考核評(píng)價(jià)表如下表所示。

結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的“Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)已無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的需求，特別是針對(duì)目前我校電子商務(wù)的學(xué)生所進(jìn)行的教學(xué)方法和考核方式改革已經(jīng)迫在眉睫。本次把Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)模塊化設(shè)計(jì)了與之相關(guān)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，并且將該教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)用到日常的Python課堂教學(xué)中，在教學(xué)課程中探究了學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)。

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資金資助：新疆科技學(xué)院教改項(xiàng)目（JGPT2311）

作者簡(jiǎn)介：魯?shù)希?991—），男，河南周口人，工程碩士學(xué)位，助教，研究方向：嵌入式系統(tǒng)。

*通訊作者：徐晶晶（1995—），女，漢族，新疆喀什人，碩士研究生，助教，研究方向：大數(shù)據(jù)分析。