李芳麗 李沁穎
(江西科技學(xué)院 信息工程學(xué)院,江西 南昌 330098)
為了適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展,江西科技學(xué)院于2018年起在大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)開設(shè)《Python 語(yǔ)言》,2019年在計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、軟件技術(shù)等專業(yè)陸續(xù)增設(shè)該課程,在2020版人才培養(yǎng)方案中將全校文科類專業(yè)的《Vi?sual Base 程序設(shè)計(jì)》、《Visual FoxPro 程序設(shè)計(jì)》替換為《Python程序設(shè)計(jì)》。
Python 語(yǔ)言是一種集解釋、編譯、交互和面向?qū)ο笥谝惑w的腳本語(yǔ)言,具有易學(xué)習(xí)、易閱讀、易維護(hù)、可移植、可擴(kuò)展、可嵌入等特點(diǎn),擁有豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和強(qiáng)大的社區(qū),廣泛應(yīng)用于Web 開發(fā)、自動(dòng)化運(yùn)維、人工智能、網(wǎng)絡(luò)爬蟲、科學(xué)計(jì)算、游戲開發(fā)、圖形圖像等領(lǐng)域[1]。該語(yǔ)言具備以下幾個(gè)教學(xué)特點(diǎn):
Python語(yǔ)言非常接近自然語(yǔ)言,對(duì)先修課程要求較低,適合作為編程的入門語(yǔ)言?!洞髮W(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》是唯一一門必修的先修課程,計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生對(duì)編程的要求較高,學(xué)習(xí)Python 語(yǔ)言之前可以選擇性地先修《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》。Python語(yǔ)言還是大數(shù)據(jù)、人工智能方向中《數(shù)據(jù)挖掘算法》、《數(shù)據(jù)可視化》等課程的基礎(chǔ)課。學(xué)習(xí)Python 語(yǔ)言的脈絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 Python語(yǔ)言課程脈絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
Python語(yǔ)言因其功能強(qiáng)大而應(yīng)用廣泛,但在教學(xué)中教師對(duì)內(nèi)容應(yīng)有取舍,針對(duì)不同的專業(yè)選擇相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容[3]。Python語(yǔ)言課程知識(shí)結(jié)構(gòu)分可為三個(gè)模塊:基礎(chǔ)模塊、提高模塊和應(yīng)用模塊,圖2為Python語(yǔ)言課程知識(shí)結(jié)構(gòu)圖。基礎(chǔ)模塊由Python 概述、Py?thon 語(yǔ)法基礎(chǔ)、Python 常用語(yǔ)句、字符串、列表、元組和字典5個(gè)知識(shí)點(diǎn)組成;提高模塊由函數(shù)、文件操作、數(shù)據(jù)分析和異常處理、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)4個(gè)知識(shí)點(diǎn)組成;應(yīng)用模塊由游戲制作和網(wǎng)絡(luò)爬蟲2個(gè)知識(shí)點(diǎn)組成。課程知識(shí)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,趣味性強(qiáng),可以讓學(xué)生真正體驗(yàn)學(xué)中玩,玩中學(xué)的學(xué)習(xí)樂趣。
圖2 Python語(yǔ)言課程知識(shí)結(jié)構(gòu)圖
Python語(yǔ)言語(yǔ)法基礎(chǔ)較簡(jiǎn)單,它的功能強(qiáng)大在于廣泛的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和擴(kuò)展庫(kù),而標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和擴(kuò)展庫(kù)的靈活運(yùn)用需要大量的實(shí)踐操作,因此該課程的實(shí)踐操作性強(qiáng)。教學(xué)過程中要緊抓這一特點(diǎn)開展足夠的實(shí)踐教學(xué)。
民辦高校的學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)較薄弱,學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力和自律性都較差,根據(jù)這一特點(diǎn)民辦高校課程定位以應(yīng)用為主理論為輔。但就目前學(xué)校開設(shè)的Python語(yǔ)言而言,大都是照搬C語(yǔ)言、VB、VF、C++、JAVA等計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的教學(xué)模式,具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
傳統(tǒng)的教學(xué)理念讓任課教師在理論傳授中習(xí)慣詳細(xì)講解知識(shí)點(diǎn)。例如,Python 常用語(yǔ)句這個(gè)知識(shí)中,傳統(tǒng)的教學(xué)方式任課教師會(huì)花4-6個(gè)學(xué)時(shí)講解if語(yǔ)句、if-else語(yǔ)句、if-elif-else語(yǔ)句、if嵌套語(yǔ)句、while循環(huán)語(yǔ)句、for 循環(huán)語(yǔ)句、嵌套循環(huán)、break 和continue語(yǔ)句的結(jié)構(gòu)和使用方法。然而,通過案例項(xiàng)目來實(shí)際操作,可能只需要2個(gè)學(xué)時(shí)就能讓學(xué)生在實(shí)操中掌握這些常用語(yǔ)句的運(yùn)用。這種重理論輕操作的授課方式很容易讓學(xué)生產(chǎn)生難理解、不想學(xué)的厭學(xué)情緒,不適合實(shí)操性較強(qiáng)的Python語(yǔ)言。
民辦高校大部分學(xué)生把通過期末考試作為學(xué)習(xí)的唯一目標(biāo),同時(shí)學(xué)校也以課程通過率來考核教師,這樣一來任課教師與學(xué)生之間很容易達(dá)成一種共同的默契即互為考試而努力。任課教師在考試前兩周給學(xué)生提供包括考試內(nèi)容在內(nèi)的3-5 套試卷量的題庫(kù),學(xué)生對(duì)此題庫(kù)進(jìn)行針對(duì)性的復(fù)習(xí),最后的考試成績(jī)會(huì)維持在一個(gè)較理想的正態(tài)分布曲線范圍內(nèi)。然而對(duì)于Python 語(yǔ)言這種實(shí)操性較強(qiáng)的課程,用這種方式得來的成績(jī)并不能真實(shí)反應(yīng)學(xué)生的掌握情況。另外,Python 語(yǔ)言課程的考核成績(jī)?yōu)椋浩谀┏煽?jī)*70%+平時(shí)成績(jī)*30%。期末成績(jī)?yōu)榫砻娉煽?jī),平時(shí)成績(jī)?yōu)槌銮?、課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況等。這種成績(jī)構(gòu)成方法沒有突出實(shí)踐操作過程環(huán)節(jié),與Python 語(yǔ)言實(shí)踐操作性較強(qiáng)的教學(xué)特點(diǎn)不相符。
教學(xué)流于形式、評(píng)價(jià)限于表面是民辦高校普遍的教學(xué)現(xiàn)象。目前Python語(yǔ)言采用啟發(fā)式、討論式、案例式等形式多樣的教學(xué)方式,但大多停留在表面不夠深入,對(duì)課程教學(xué)的評(píng)價(jià)也僅限于教師評(píng)學(xué)和學(xué)生評(píng)教這兩種概括式評(píng)價(jià),缺少具體的有針對(duì)性的評(píng)價(jià)機(jī)制。
通過分析Python 語(yǔ)言的教學(xué)特點(diǎn)、教學(xué)現(xiàn)狀,結(jié)合民辦高校學(xué)生特色,擬通過教材選訂、教學(xué)大綱修訂、教學(xué)方法改革、考核方式創(chuàng)新、完善評(píng)價(jià)機(jī)制等方面對(duì)Python語(yǔ)言進(jìn)行教學(xué)改革與實(shí)踐。
教材是教師教學(xué)的藍(lán)本,是學(xué)生學(xué)習(xí)的工具。首先,對(duì)于實(shí)操性較強(qiáng)的Python語(yǔ)言,只注重理論知識(shí)的講解,缺乏實(shí)踐操作項(xiàng)目引導(dǎo)的教材不利于課程的學(xué)習(xí)。其次,Python語(yǔ)言是人工智能領(lǐng)域使用最廣泛的語(yǔ)言,其開發(fā)環(huán)境更新較快,為了跟上時(shí)代發(fā)展步伐,必須選用最新版的教材?;谝陨蟽牲c(diǎn),Py?thon語(yǔ)言課程改革小組通過共同探討、篩選,將2019年9月中國(guó)鐵道出版社向春枝主編的《Python程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目化教程》作為課程教材。
該教材以“學(xué)生畫像”項(xiàng)目為主線,貫穿Python語(yǔ)言語(yǔ)法基礎(chǔ)、常用語(yǔ)句、列表、元組和字典、函數(shù)、文件操作、異常處理等知識(shí),讓學(xué)生在完成項(xiàng)目操作的同時(shí)掌握理論知識(shí)。
教學(xué)大綱是課程的教學(xué)綱要,是教師教學(xué)的主導(dǎo)思想,因此修訂教學(xué)大綱是課程改革的首要任務(wù)。為了體現(xiàn)Python 語(yǔ)言實(shí)操性強(qiáng)的教學(xué)特點(diǎn),保證教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)習(xí)興趣,將理論課時(shí)與實(shí)踐課時(shí)的比例由1:1調(diào)整為1:2。主要從以下兩方面進(jìn)行具體修訂:
1.調(diào)整理論教學(xué)大綱?!禤ython語(yǔ)言》原來的教學(xué)大綱理論和實(shí)驗(yàn)合二為一,為了加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力將教學(xué)大綱分為理論和實(shí)驗(yàn)兩部分。調(diào)整后的理論部分分為兩個(gè)知識(shí)模塊:Python 基礎(chǔ)模塊和Python提高模塊。
Python 基礎(chǔ)模塊由Python 概述,Python 語(yǔ)法基礎(chǔ),Python 常用語(yǔ)句,字符串,列表、元組和字典等知識(shí)組成;Python 提高模塊由函數(shù)、文件操作、異常、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)等知識(shí)組成。其中重點(diǎn)是列表、元組和字典內(nèi)容,難點(diǎn)是函數(shù)、文件操作。
2.制訂實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱?!禤ython語(yǔ)言》的實(shí)踐教學(xué)采取項(xiàng)目式教學(xué)法,以“學(xué)生畫像”項(xiàng)目為主線,將《Python 語(yǔ)言》的理論知識(shí)融合到項(xiàng)目中進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)演練。主要包括項(xiàng)目概述、輸入輸出模塊、流程控制模塊、字符串處理模塊、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊、函數(shù)封裝模塊、文件存儲(chǔ)模塊、異常處理等10個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,同時(shí)增加Python 面向?qū)ο缶幊?、游戲制作、網(wǎng)絡(luò)爬蟲等5 個(gè)趣味性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。其中重點(diǎn)是輸入輸出、流程控制模塊,難點(diǎn)是函數(shù)封裝、網(wǎng)絡(luò)爬蟲等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
傳統(tǒng)的教學(xué)方法讓學(xué)生厭倦程序語(yǔ)言的學(xué)習(xí),《Python語(yǔ)言》的課程改革將打破傳統(tǒng)的教學(xué)形式,與企業(yè)或培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、線上教學(xué)平臺(tái)緊密合作聯(lián)合教學(xué)。主要采用以下兩種教學(xué)方法:
1.“線上+線下”融合式教學(xué)法。將《Python語(yǔ)言》的理論知識(shí)分解成小知識(shí)點(diǎn),錄制成視頻后通過學(xué)習(xí)通線上教育資源平臺(tái)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程,同時(shí)部分知識(shí)傳遞任務(wù)采用線下翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)方式,這可讓學(xué)生利用碎片化時(shí)間提前學(xué)習(xí),也讓學(xué)生在有限的理論課時(shí)學(xué)習(xí)后利用課余時(shí)間進(jìn)行反復(fù)學(xué)習(xí)和補(bǔ)充學(xué)習(xí)。通過這兩種學(xué)習(xí)方式的結(jié)合,讓學(xué)生能更便捷地獲取知識(shí)、更透徹地理解知識(shí)點(diǎn)、更牢固地掌握理論知識(shí),為實(shí)踐項(xiàng)目的開展打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
2.項(xiàng)目教學(xué)法。項(xiàng)目教學(xué)法以項(xiàng)目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體的一種教學(xué)方式。學(xué)生通過“線上+線下”融合方式完成對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)后,通過項(xiàng)目教學(xué)法將理論與實(shí)踐相結(jié)合?!禤ython語(yǔ)言》的實(shí)驗(yàn)課以“學(xué)生畫像”項(xiàng)目為主線,將《Python語(yǔ)言》的理論知識(shí)融合到項(xiàng)目中進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)演練,由企業(yè)導(dǎo)師和理論教師共同指導(dǎo)完成項(xiàng)目教學(xué)。
《Python 語(yǔ)言》課程的考核打破傳統(tǒng)的一卷定結(jié)果的方式,擬采用“1+X+Y”的考核形式?!?+X+Y”考核方式中的1 為理論知識(shí)卷面考核,X 為過程性考核,Y為項(xiàng)目綜合考核。X考核項(xiàng)目可包括:到課率、階段測(cè)評(píng)、作業(yè)、讀書(課堂)筆記、課堂表現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)等考核項(xiàng)目;Y考核項(xiàng)目包括實(shí)踐項(xiàng)目的分步完成情況和綜合完成情況。
《Python 語(yǔ)言》考核方式各部分的比重如下:1 理論考核占40%;X 過程性考核占20%(其中出勤率占5%、平時(shí)作業(yè)占5%、網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)占10%);Y 項(xiàng)目綜合考核占40%(其中分步完成情況占20%、綜合完成情況占20%)。通過考核方式的改革,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的監(jiān)控和管理,進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力,借以改善傳統(tǒng)考核方式重結(jié)果輕過程的弊端。
學(xué)生課程知識(shí)的掌握、技能的習(xí)得、教學(xué)質(zhì)量的提高是課程改革的最終目標(biāo)。《Python 語(yǔ)言》采用學(xué)生、教師、學(xué)校三方評(píng)價(jià)機(jī)制對(duì)課程改革效果進(jìn)行公開、公平、公正地評(píng)價(jià)。學(xué)生方占40%,主要通過比較試點(diǎn)班級(jí)和非試點(diǎn)班級(jí)的期末考試成績(jī)、參與與Python 相關(guān)的創(chuàng)新競(jìng)賽情況、全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試Python 語(yǔ)言的通過率等來評(píng)價(jià)課程改革后學(xué)生的習(xí)得情況;教師方占20%,主要通過自評(píng)、課程小組成員互評(píng)、督導(dǎo)評(píng)課等方式對(duì)課程改革效果進(jìn)行評(píng)價(jià);學(xué)校方占20%,主要通過參與公開課、各種教學(xué)競(jìng)賽等活動(dòng)對(duì)課程改革的教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。《Python 語(yǔ)言》教學(xué)改革效果評(píng)價(jià)構(gòu)成見表1。
傳統(tǒng)的教學(xué)已無(wú)法適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求,教學(xué)改革迫在眉睫。Python 語(yǔ)言課程改革小組在經(jīng)過考察同等院校后,結(jié)合本校學(xué)情擬定的《Python語(yǔ)言》課程教學(xué)改革與實(shí)踐措施旨在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)與社會(huì)接軌的應(yīng)用型人才。
目前,Python 語(yǔ)言教學(xué)改革正在一期試點(diǎn)中,完成一期試點(diǎn)后課程小組會(huì)對(duì)試點(diǎn)情況進(jìn)行分析總結(jié),針對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行完善整改后進(jìn)行二期試點(diǎn),最后將改革成果推廣到全校各專業(yè)的Python課程。