馮 榮

集寧師范學(xué)院計(jì)算機(jī)與大數(shù)據(jù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012000

為提高地方高校計(jì)算機(jī)類本科生編程實(shí)踐能力，基于OBE理念對(duì)課程進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，課程思政是應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)社會(huì)思想文化問(wèn)題的重要手段，專業(yè)課程同樣承擔(dān)著與思政教育協(xié)同育人的教學(xué)任務(wù)。因此，建立以學(xué)為中心的雙向融合的課程教學(xué)模式是建立“三全育人”格局的時(shí)代要求，也是專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的時(shí)代要求。為此需要各專業(yè)各課程授課教師深入挖掘課程思政元素，在教學(xué)中將價(jià)值塑造融入知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)中，幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，將知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)有機(jī)貫穿教育教學(xué)全過(guò)程，使課程與思政課程同向同行，提升課程思政育人實(shí)效，實(shí)現(xiàn)思政課與專業(yè)課在育人目標(biāo)上的統(tǒng)一，在立德樹人基礎(chǔ)上構(gòu)建全員全程全方位育人大格局。［1］育才先育人，大學(xué)生的思想政治教育工作一直以來(lái)深受黨和國(guó)家高度重視，經(jīng)過(guò)數(shù)年的實(shí)踐探索，課程思政教育與專業(yè)課程教育協(xié)同發(fā)展基礎(chǔ)已奠定，通過(guò)協(xié)同發(fā)展模式驗(yàn)證計(jì)算機(jī)類課程思政建設(shè)的有效路徑，實(shí)現(xiàn)思政教育與專業(yè)課程雙向深度融合，為同類課程創(chuàng)新教學(xué)改革提供理論和實(shí)踐指導(dǎo)。

一、課程概況

Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是大數(shù)據(jù)、軟件工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，2學(xué)分，64學(xué)時(shí)，是學(xué)生學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)分析、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。Python語(yǔ)言廣泛用于科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)爬蟲、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)、Web開發(fā)、游戲開發(fā)、系統(tǒng)管理編程腳本語(yǔ)言等，特別適用于快速的應(yīng)用程序開發(fā)。Python語(yǔ)言廣受開發(fā)者的喜愛，已經(jīng)成為最受歡迎的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言之一。課程開設(shè)目的是使學(xué)生具備通過(guò)Python程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)的基本思路、知識(shí)和技能。課程的職責(zé)是服務(wù)專業(yè)，面向未來(lái)科研與工程，提供計(jì)算機(jī)素養(yǎng)與程序設(shè)計(jì)能力的有力支撐。

二、傳統(tǒng)課程教學(xué)中的痛點(diǎn)

（一）理論掌握不夠深入，實(shí)踐能力缺乏鍛煉

課程理論與實(shí)踐并重，理論知識(shí)涉及面廣，知識(shí)點(diǎn)多，部分知識(shí)點(diǎn)較為抽象，如果不去反復(fù)研讀，理解不透徹就無(wú)法應(yīng)用，綜合案例實(shí)踐出現(xiàn)明顯的分層現(xiàn)象。傳統(tǒng)授課模式中，傳統(tǒng)教學(xué)中教師示范學(xué)生跟做，如果理論知識(shí)點(diǎn)理解到位學(xué)生就可以舉一反三，理論知識(shí)點(diǎn)理解不到位當(dāng)遇到復(fù)雜案例程序調(diào)試難度大或是調(diào)試不通，就使得實(shí)踐操作無(wú)法獨(dú)立完成，部分學(xué)生體驗(yàn)不到程序運(yùn)行成功的快樂(lè)，久而久之應(yīng)用能力不強(qiáng)，因此就失去了研究的興趣。

（二）學(xué)生自主學(xué)習(xí)缺乏動(dòng)力，不愛研究書本

部分學(xué)生的學(xué)習(xí)能力普通，不愛研究書本，而學(xué)習(xí)方法又欠佳，課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)執(zhí)行不到位，僅靠課堂知識(shí)容易遺忘，更不能轉(zhuǎn)化成技能，往往是當(dāng)時(shí)懂了過(guò)后忘了，函數(shù)、命令、用法不能內(nèi)化于心，實(shí)際應(yīng)用時(shí)有時(shí)需要查找用法或是想不到解決方法。久而久之不能形成完整的知識(shí)體系，也不能靈活運(yùn)用知識(shí)和技能解決實(shí)際編程出現(xiàn)的問(wèn)題，學(xué)生的計(jì)算思維能力得不到提高，創(chuàng)新能力也不能得到更好的發(fā)展。

三、雙向融合創(chuàng)新教學(xué)模式構(gòu)建策略

針對(duì)上述教學(xué)痛點(diǎn)，授課教師在認(rèn)真鉆研教材、分析學(xué)生學(xué)情的基礎(chǔ)上，精心設(shè)計(jì)教學(xué)案例、準(zhǔn)備線上教學(xué)資源、進(jìn)行教學(xué)研究討論、最終確定教學(xué)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行創(chuàng)新教學(xué)改革。從教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式、教學(xué)方法、課程思政元素的融入等維度進(jìn)行創(chuàng)新。

（一）教學(xué)理念創(chuàng)新

改變傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)課程通過(guò)課堂教學(xué)“學(xué)寫程序”的理念，基于OBE教學(xué)理念進(jìn)行課程創(chuàng)新，建立生師學(xué)習(xí)共同體?；贠BE教學(xué)理念進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)的確定和教學(xué)設(shè)計(jì)首先要明確學(xué)習(xí)成果，訓(xùn)練從解決知識(shí)點(diǎn)案例問(wèn)題拓展到解決綜合問(wèn)題。［2］教學(xué)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)每部分學(xué)習(xí)要達(dá)成的能力目標(biāo)，學(xué)生聚焦在最終的學(xué)習(xí)成果上?；贠BE教學(xué)理念進(jìn)行思政教育與專業(yè)課程雙向融合在課程教學(xué)目標(biāo)上首先要做到聚焦學(xué)習(xí)成果，使二者教學(xué)目的相融合。課程要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能，除此之外還應(yīng)具備較強(qiáng)的育人功能，也就是思政教育目標(biāo)。增設(shè)高水平案例，目的是鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生解決高標(biāo)準(zhǔn)有難度的問(wèn)題，提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。以最終要達(dá)成的能力目標(biāo)為起點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，反推出學(xué)生所需能力與知識(shí)點(diǎn)，學(xué)習(xí)時(shí)由簡(jiǎn)入深、逐層遞增解決問(wèn)題。課程的內(nèi)容設(shè)計(jì)上與思政教育做到相融合，提供和擴(kuò)大學(xué)生參與思想政治教育的機(jī)會(huì)。

課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)首先要在夯實(shí)基礎(chǔ)的同時(shí)能夠提高知識(shí)與技巧，為提升學(xué)生能力素養(yǎng)，課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)首先要具有高階性，為使學(xué)生能力能夠?qū)游磥?lái)與發(fā)展。課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)還要有一定的挑戰(zhàn)度，在設(shè)計(jì)中自主學(xué)習(xí)。在迭代中堅(jiān)持不懈，在思辨中理解、在分析與解決問(wèn)題中提升學(xué)習(xí)能力、提升素養(yǎng)，為未來(lái)與自我發(fā)展進(jìn)行較為全面的能力與素養(yǎng)儲(chǔ)備。在不斷挑戰(zhàn)中，直面問(wèn)題，精益求精，看到行業(yè)軟件的短板，心系家國(guó)，在學(xué)生心中埋下一顆自主創(chuàng)新的種子，引導(dǎo)學(xué)習(xí)方法改變。編寫基本算法、辨析語(yǔ)法邏輯、推進(jìn)實(shí)踐能力的提升，計(jì)算執(zhí)行效率。以計(jì)算思維為起點(diǎn)，打好基礎(chǔ)，以工程思維為路徑，搭建臺(tái)階，以學(xué)科前沿與創(chuàng)新思維為引領(lǐng)，攀登高峰，學(xué)習(xí)計(jì)算思維、工程思維、創(chuàng)新思維，在解決問(wèn)題的過(guò)程中提升方法與能力。能夠從多維的視角對(duì)多種程序算法和架構(gòu)方案進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)、權(quán)衡、優(yōu)化、決策。能夠用程序解決工程中的實(shí)際問(wèn)題。提高學(xué)生的程序編寫能力、算法設(shè)計(jì)能力、程序調(diào)試能力、問(wèn)題剖析能力。從知識(shí)、方法、思維和素養(yǎng)四個(gè)角度去確定學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，建立師生學(xué)習(xí)共同體，逐步形成知識(shí)與能力的遷移與轉(zhuǎn)化。使用不同的教學(xué)策略，使課程的教學(xué)與思政教育相融合。

采用多元和梯次的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)強(qiáng)調(diào)達(dá)成學(xué)習(xí)成果的內(nèi)涵要求和個(gè)人的學(xué)習(xí)進(jìn)步，不過(guò)分強(qiáng)調(diào)學(xué)生之間的比較。［3］根據(jù)每個(gè)學(xué)生能達(dá)到教育目標(biāo)要求的程度，給學(xué)生賦予從不熟練到優(yōu)秀等不同的評(píng)定等級(jí)，進(jìn)行針對(duì)性評(píng)價(jià)，通過(guò)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的明確掌握，為老師改進(jìn)教學(xué)提供參考。將學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程劃分成從初級(jí)到高級(jí)不同的學(xué)習(xí)階段，并確定出每階段的學(xué)習(xí)目標(biāo)，最終要達(dá)成目標(biāo)成果。

（二）教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新

引入計(jì)算思維提高學(xué)生的程序設(shè)計(jì)的能力。計(jì)算思維是美國(guó)卡內(nèi)基大學(xué)（CMU）的周以真（JeannetteM.Wing）教授提出的一種理論。他認(rèn)為計(jì)算思維是人類求解問(wèn)題的思維方法。后來(lái)，國(guó)際教育技術(shù)協(xié)會(huì)（ISTE）和計(jì)算機(jī)科學(xué)教師協(xié)會(huì)（CSTA）給計(jì)算思維做了一個(gè)可操作性的定義，即：計(jì)算思維是一個(gè)問(wèn)題解決的過(guò)程。從計(jì)算思維著手學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的思想，算法最為重要，程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言只是工具，越是簡(jiǎn)單的語(yǔ)法規(guī)則越能發(fā)揮程序員的算法設(shè)計(jì)能力，讓程序員把更多的精力放在算法設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)上。

結(jié)合CDIO教學(xué)模式設(shè)計(jì)案例項(xiàng)目，利用實(shí)際案例調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如以“模擬七段數(shù)碼管顯示當(dāng)前日期”用以理解函數(shù)及封裝的價(jià)值，以“基于列表的名片管理系統(tǒng)”理解和應(yīng)用列表的增、刪、改、查操作，以“飲品自動(dòng)售貨機(jī)”理解程序的模塊化設(shè)計(jì)及函數(shù)應(yīng)用，以“學(xué)生管理系統(tǒng)面向?qū)ο蟀妗崩斫饷嫦驅(qū)ο缶幊谭椒ǖ取?/p>

（三）教學(xué)形式創(chuàng)新

課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)借助傳智高校輔助教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建了《Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程線上教學(xué)資源，線上線下混合式教學(xué)模式強(qiáng)化了線上線下互動(dòng)教學(xué)，形成了具有特色的專業(yè)基礎(chǔ)課程線上線下混合式教學(xué)模式。課程線上資源提供有微課，解決理論理解不透徹的問(wèn)題。利用線上資源讓學(xué)生完成課程預(yù)習(xí)，布置重點(diǎn)、難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行深入思考；在課堂教學(xué)時(shí)，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)自主探索并驗(yàn)證所預(yù)習(xí)的理論知識(shí)，強(qiáng)化線上線下互動(dòng)教學(xué)，學(xué)生分組討論思考題，開展翻轉(zhuǎn)課堂活動(dòng)。建立了教學(xué)效果的多維度多梯次的評(píng)估方法，通過(guò)多種途徑對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)行考核與評(píng)價(jià)。線上學(xué)習(xí)、階段考核占10%，根據(jù)學(xué)生完成線上預(yù)習(xí)任務(wù)以及作業(yè)的情況自動(dòng)評(píng)分。線下小組討論表現(xiàn)占5%，團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目考核占10%，個(gè)人項(xiàng)目考核占20%，平時(shí)其他占5%，期末測(cè)試占50%，以上機(jī)實(shí)操考試的方式檢查學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。通過(guò)5個(gè)方面的評(píng)價(jià)，最終得出對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的綜合評(píng)價(jià)。以上設(shè)計(jì)均以“學(xué)”為中心，推動(dòng)了思政教育與專業(yè)教育的雙向融合?；贠BE理念，采用多種教學(xué)方式，使具有不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生用不同時(shí)間、通過(guò)不同途徑和方式逐漸達(dá)到同一目標(biāo)。

（四）教學(xué)方法創(chuàng)新

實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法，在傳智高校教學(xué)平臺(tái)和學(xué)習(xí)通上布置課前預(yù)習(xí)作業(yè)，使學(xué)生主動(dòng)使用線上教學(xué)資源，自主研究知識(shí)點(diǎn)，解決學(xué)生不愛主動(dòng)研究的問(wèn)題，同時(shí)也解決課堂上學(xué)生的差異化學(xué)習(xí)的問(wèn)題，讓同學(xué)們的思維先活躍起來(lái)。實(shí)施對(duì)分課堂教學(xué)法，通過(guò)實(shí)例，引出要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，以實(shí)際工作任務(wù)利用當(dāng)堂對(duì)分課堂教學(xué)法引入本課內(nèi)容，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，再讓學(xué)生課后吸收，利用隔堂討論分享匯報(bào)教學(xué)方法，讓學(xué)生對(duì)知識(shí)主動(dòng)參與，從而形成師生“對(duì)分”課堂的格局。實(shí)施任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，分步驟分解完成任務(wù)，“以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”，創(chuàng)設(shè)情境、確定任務(wù)、驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、最后進(jìn)行效果評(píng)價(jià)。通過(guò)翻轉(zhuǎn)—對(duì)分—驅(qū)動(dòng)完全調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，使學(xué)生充分參與學(xué)習(xí)活動(dòng)并且主動(dòng)建構(gòu)探究、實(shí)踐、思考、運(yùn)用、解決的學(xué)習(xí)體系。在教學(xué)策略上，保證了雙向融合教育的實(shí)施。

實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，學(xué)生使用線上教學(xué)資源，學(xué)習(xí)由原來(lái)單一的課堂教學(xué)環(huán)境轉(zhuǎn)移到課堂+線上，利用靈活的時(shí)間和空間，學(xué)生通過(guò)舉一反三、自主學(xué)習(xí)、調(diào)動(dòng)多方資源解決問(wèn)題形成知識(shí)與能力的遷移，促進(jìn)學(xué)生的探究能力提升。通過(guò)高階性、有挑戰(zhàn)的項(xiàng)目案例訓(xùn)練，學(xué)生在設(shè)計(jì)中自主學(xué)習(xí)。在迭代中堅(jiān)持不懈，在思辨中理解。通過(guò)面向真實(shí)工程問(wèn)題的程序設(shè)計(jì)形成項(xiàng)目引領(lǐng)、提升方法與能力，進(jìn)行較為全面的能力與素養(yǎng)儲(chǔ)備。

（五）課程思政元素的融入

雙向融合的教學(xué)目標(biāo)是在符合專業(yè)課程的教學(xué)目標(biāo)的同時(shí)也要符合思政教育目標(biāo)的。因此在教學(xué)活動(dòng)中，以課程為載體，以立德樹人為根本，充分挖掘蘊(yùn)含在專業(yè)知識(shí)中的思政元素，將思政滲透、貫穿教育和教學(xué)的全過(guò)程，助力學(xué)生的全面發(fā)展。在潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的知識(shí)學(xué)習(xí)中融入價(jià)值引領(lǐng)。通過(guò)變量、數(shù)據(jù)類型、流程控制、字符串、列表、元組、字典、函等知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生樹立嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣和工作作風(fēng)，通過(guò)案例挑戰(zhàn)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的信念和能力，通過(guò)思維挑戰(zhàn)訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的軟件工匠精神。在合作學(xué)習(xí)中形成團(tuán)體精神，在觀察發(fā)現(xiàn)中樹立探索精神，在上機(jī)操作中增強(qiáng)實(shí)踐意識(shí)，在編程成功后體驗(yàn)學(xué)習(xí)樂(lè)趣。通過(guò)引入數(shù)據(jù)安全及華為5G技術(shù)的戰(zhàn)略意義，引發(fā)學(xué)生的共鳴，在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)情懷并引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀。在教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容上實(shí)現(xiàn)了專業(yè)教育和思政教育的雙向融合。

四、創(chuàng)新成效

課程教學(xué)改革實(shí)施過(guò)程中，教學(xué)質(zhì)量明顯提高、教師教研水平明顯提高，學(xué)習(xí)興趣明顯提升，學(xué)生實(shí)踐技能水平和成績(jī)明顯提高、學(xué)生學(xué)習(xí)效果全面提升、課程創(chuàng)新改革作用突出。在2021年和2022年開設(shè)過(guò)本課程的班級(jí)選擇用Python語(yǔ)言完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的人數(shù)明顯增多，并且經(jīng)過(guò)深入研究圓滿完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。課程思政教學(xué)效果明顯，學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)明確，學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)能夠嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)并能學(xué)以致用、舉一反三，有愛國(guó)情懷，能鉆研、肯鉆研，學(xué)習(xí)興趣明顯提高、學(xué)習(xí)成績(jī)和效果明顯增長(zhǎng)，課堂氣氛明顯活躍，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。課程通過(guò)幾輪創(chuàng)新探索和實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)課堂向智慧課堂、知識(shí)課堂向能力課堂的轉(zhuǎn)變。在今后的教學(xué)過(guò)程中，還要充分利用教學(xué)資源和教學(xué)策略，引導(dǎo)課堂參與度不高的學(xué)生，調(diào)動(dòng)發(fā)揮其自主學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。教學(xué)改革創(chuàng)新需要進(jìn)一步深化和拓展，以“引領(lǐng)—喚醒—賦能—成長(zhǎng)—成才”的理念促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。