線上線下混合式教學(xué)模式在Python程序設(shè)計課程教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：線上線下混合式教學(xué)模式是當(dāng)下流行的一種比較新的教學(xué)模式，它比較適合網(wǎng)絡(luò)時代成長起來的當(dāng)代學(xué)生的個性，能滿足學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)要求，也能較好地激勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)。為此，可從教學(xué)平臺、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)評價等方面了解基于SPOC的Python課程線上線下混合式教學(xué)模式的實施過程，通過“條件語句”單元教學(xué)掌握將線上線下教學(xué)優(yōu)勢有機(jī)結(jié)合的具體措施，為提升課程教學(xué)質(zhì)量提供參考。關(guān)鍵詞：SPOC線上線下混合式教學(xué)；Python課程；教學(xué)實踐互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，推進(jìn)了現(xiàn)代信息技術(shù)和高校教育教學(xué)的深度融合，特別是經(jīng)歷了2020年以來大規(guī)模在線教學(xué)實踐，在線教學(xué)、線上線下混合式教學(xué)已逐步成為高校教學(xué)新常態(tài)［1］。線上線下混合式教學(xué)重構(gòu)了課堂教學(xué)，拓展了課堂教學(xué)的時間和空間，能夠充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)各自的優(yōu)勢，有效提高教學(xué)效果。在Python程序設(shè)計課程（簡稱Python課程）教學(xué)中引入線上線下混合式教學(xué)，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性，對培養(yǎng)創(chuàng)新思維也有一定的效果。本文以廣西金融職業(yè)技術(shù)學(xué)院的Python課程為例，探討基于SPOC（SmallPrivateOnlineCourse，即小規(guī)模限制性在線課程）的線上線下混合式教學(xué)模式的構(gòu)建和實踐過程。一、Python課程傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的主要問題（一）忽視學(xué)生的認(rèn)知主體地位目前，一些學(xué)校的Python課程仍然按照理論講解、實例演示、上機(jī)操作等步驟實施教學(xué)。這種傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式以教師為中心，教師負(fù)責(zé)課堂的組織、管理和控制，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，系統(tǒng)地學(xué)習(xí)課程知識［2］。采用這種模式進(jìn)行教學(xué)，教師能夠與學(xué)生進(jìn)行面對面的交流互動，有利于教學(xué)過程的管理，實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，但在教學(xué)過程中，教師往往忽視學(xué)生的認(rèn)知主體地位，容易出現(xiàn)“滿堂灌”現(xiàn)象，學(xué)生被動接受教師的知識灌輸，缺乏學(xué)習(xí)的主動性。（二）忽視學(xué)生個體差異學(xué)生的秉性各有不同，在課程學(xué)習(xí)中難免存在個體差異。一方面，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力存在差異。學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生通常有強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)愿望，能主動學(xué)習(xí)，完成各項學(xué)習(xí)任務(wù)。而學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生則相反，隨著課程教學(xué)的推進(jìn)，問題越積越多，學(xué)習(xí)興趣越來越弱［3］。另一方面，學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)也存在差異。由中職升入高職的學(xué)生，具備計算機(jī)應(yīng)用課程的基礎(chǔ)，操作能力較強(qiáng)。而由高中升入高職的學(xué)生，數(shù)學(xué)、英語等課程的基礎(chǔ)相對來說更為扎實。傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式受到教學(xué)課時和教學(xué)進(jìn)度的限制，教師只能按照統(tǒng)一的進(jìn)度進(jìn)行教學(xué)，不能根據(jù)學(xué)生個體差異因材施教，無法滿足個性化學(xué)習(xí)需求。（三）實踐教學(xué)缺乏創(chuàng)新性傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式下，實踐教學(xué)一般采用“先理論講解后上機(jī)實驗”的方式，實驗的內(nèi)容是為講解知識點而設(shè)計，主要是對所學(xué)理論知識的驗證，實驗操作的步驟性較強(qiáng)。在實驗訓(xùn)練中，學(xué)生樂于按照教師設(shè)計的實驗步驟完成實驗。在掌握某種操作方法或技能后，又習(xí)慣于模仿、套用已有的案例及代碼來解決新問題［4］。學(xué)生主動思考的意識、獨(dú)立解決問題的能力得不到應(yīng)有的鍛煉，在解決實際問題中就很難提出創(chuàng)新性的解決方法。二、基于SPOC的線上線下混合式教學(xué)模式（一）SPOC混合式教學(xué)模式近年來，我國MOOC（MassiveOpenOnlineCourse，即大規(guī)模在線開放課程）的快速發(fā)展給教師和學(xué)生帶來了很多便利。但是單純采用MOOC進(jìn)行線上教學(xué)也存在一些問題，例如師生之間缺乏實時交流互動，教師也很難對學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行有效監(jiān)督和及時反饋，這些問題在一定程度上影響了教學(xué)效果。SPOC（SmallPrivateOnlineCourses，即小規(guī)模限制性在線課程）教學(xué)模式是一種融合線上MOOC和線下課堂教學(xué)的優(yōu)勢的混合式教學(xué)模式。教師課前在教學(xué)平臺上發(fā)布學(xué)習(xí)資源，學(xué)生通過線上完成課前學(xué)習(xí)。教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合學(xué)生學(xué)情，完成線下課堂教學(xué)。混合式教學(xué)模式實現(xiàn)了線上、線下教學(xué)的有效銜接，既能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性，又能夠發(fā)揮教師引領(lǐng)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用［5］，兩種教學(xué)模式優(yōu)勢互補(bǔ)，共同為達(dá)成教學(xué)目標(biāo)發(fā)揮各自的作用。（二）線上教學(xué)平臺1.藍(lán)墨云班課藍(lán)墨云班課（簡稱云班課）是一種在線教育平臺。通過云班課平臺，教師可以使用移動設(shè)備或個人電腦，輕松管理自己的班課，如發(fā)送通知、分享學(xué)習(xí)資源、布置和批改作業(yè)、組織討論與答疑、開展教學(xué)互動等［6］。教師通過創(chuàng)建班課，邀請學(xué)生加入班課，搭建線上教學(xué)環(huán)境。云班課平臺提供了豐富的多媒體教學(xué)支持，教師可以很輕松地上傳視頻、音頻、PPT等多種格式的教學(xué)資源，將各種學(xué)習(xí)材料推送給學(xué)生，方便學(xué)生課前預(yù)習(xí)。教師還可以通過平臺方便地創(chuàng)建和發(fā)布作業(yè)，布置、批改作業(yè)，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)而可以根據(jù)學(xué)情調(diào)整教學(xué)策略，進(jìn)行有針對性的教學(xué)。云班課平臺還提供了互動和協(xié)作功能，學(xué)生可以在平臺上交流討論、相互合作完成任務(wù)。這有助于提高學(xué)生的課堂參與度，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力和團(tuán)隊精神。利用平臺提供的數(shù)據(jù)分析和報告功能，教師可以實時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和表現(xiàn)，及時發(fā)現(xiàn)問題，不斷優(yōu)化和改進(jìn)教學(xué)。云班課教學(xué)平臺功能多、界面友好、操作簡便，可以幫助教師簡化教學(xué)管理過程，為豐富課堂教學(xué)形式提供了解決方案。2.Python123平臺Python123平臺是由北京理工大學(xué)搭建的面向新工科教學(xué)需求的計算機(jī)類Python教學(xué)輔助平臺。平臺提供了Python在線測評功能，設(shè)置有程序填空題、程序改錯題、程序設(shè)計題等題型，并可以實現(xiàn)自動評閱。平臺提供了共享題庫，教師也可以自建題庫。教師從題庫選題創(chuàng)建作業(yè)、練習(xí)、考試等單元，通過平臺發(fā)布。學(xué)生可以在線編寫代碼、提交答案，平臺通過測試用例實時完成評閱，學(xué)生可以即時獲知代碼運(yùn)行的結(jié)果，并根據(jù)反饋修正代碼。Python123平臺在線測評功能實現(xiàn)了代碼運(yùn)行結(jié)果的即時反饋，解決了客觀題型難以考查學(xué)生程序調(diào)試和運(yùn)行能力的問題，也讓學(xué)生擺脫了“刷題”的枯燥無味，感受到自己編寫的代碼成功運(yùn)行的喜悅，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)編程的興趣、提高學(xué)生學(xué)習(xí)編程的熱情。（三）線上線下混合式教學(xué)的改革思路混合式教學(xué)分為線上、線下兩種形式，教學(xué)過程分成課前、課中、課后三階段。課前，教師通過云班課發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)和要求，上傳學(xué)習(xí)資源，并通過Python123平臺布置一些相對簡單的基礎(chǔ)性、驗證性的編程題，幫助學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)。學(xué)生根據(jù)要求完成線上學(xué)習(xí)任務(wù)，掌握基本的理論知識，熟悉相關(guān)操作，了解線下教學(xué)任務(wù)及要求，對自學(xué)中遇到的問題進(jìn)行反饋或展開討論。課中，在實訓(xùn)機(jī)房進(jìn)行面對面線下授課。教師通過云班課和Python123平臺提供的統(tǒng)計信息，評估學(xué)生預(yù)習(xí)情況，并根據(jù)學(xué)情動態(tài)調(diào)整線下課堂教學(xué)的內(nèi)容，針對重點和難點問題進(jìn)行講授和答疑，并通過組織學(xué)生開展分組討論、項目實踐等步驟完成整個線下課堂教學(xué)。學(xué)生結(jié)合自己的預(yù)習(xí)情況，帶著問題聽課，并在教師的引導(dǎo)下，參與小組討論，進(jìn)行項目實踐。課后，教師通過布置拓展性學(xué)習(xí)任務(wù)，使學(xué)生鞏固所學(xué)知識。學(xué)生通過完成教師布置的作業(yè)，進(jìn)行理論知識的理解和內(nèi)化，靈活運(yùn)用知識。一般來說，課前將學(xué)生分成4人一組，以團(tuán)隊競爭方式，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的熱情和團(tuán)結(jié)協(xié)作的意識，同時也能夠增加課程學(xué)習(xí)的趣味性。三、混合式教學(xué)模式在Python課程中的應(yīng)用Python是由GuidovanRossum開發(fā)的一種高級程序設(shè)計語言，以其簡單易讀、擴(kuò)展性強(qiáng)、資源豐富而著稱，廣泛應(yīng)用于大數(shù)據(jù)、人工智能等領(lǐng)域。Python課程是廣西金融職業(yè)技術(shù)學(xué)院面向計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等專業(yè)開設(shè)的一門必修課，以培養(yǎng)學(xué)生的編程能力、計算思維為目標(biāo)。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟悉Python語言的開發(fā)環(huán)境和基本語法，掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思想方法，能靈活運(yùn)用Python語言編寫程序解決實際問題。Python課程是一門實踐性很強(qiáng)的課程，注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。課程組采用項目化的教學(xué)方式，以云班課為教學(xué)平臺，將Python123平臺融入課程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。線上線下混合式教學(xué)要注重理論知識的內(nèi)化及實踐能力的轉(zhuǎn)化，重點培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作的意識，并兼顧不同學(xué)生的差異化需求。下面，以課程中“條件語句”單元為例闡述如何開展混合式教學(xué)。（一）課前預(yù)習(xí)階段教師通過云班課平臺發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)清單、上傳教學(xué)資源。學(xué)習(xí)任務(wù)清單列出學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)任務(wù)。教學(xué)資源主要包括教學(xué)視頻、PPT課件、測試題等。課程組按照課程的教學(xué)目標(biāo)，將學(xué)生需要掌握的知識點分成基礎(chǔ)知識點和進(jìn)階知識點?；A(chǔ)知識點主要涉及Python語言的基礎(chǔ)語法等，進(jìn)階知識點是在基礎(chǔ)知識點的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)展和深化，涉及學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。教師按知識點制作教學(xué)微視頻，每個視頻時長一般不超過10分鐘，視頻由課程組教師制作完成。這樣的教學(xué)視頻既能體現(xiàn)學(xué)校的教學(xué)特色，又能更加符合本校學(xué)生的實際，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。此外，還向?qū)W生推薦了愛課程、智慧樹、學(xué)堂在線等線上學(xué)習(xí)資源，便于學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)，實現(xiàn)不同能力學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)。為了防止學(xué)生“打卡式”瀏覽學(xué)習(xí)材料，提高預(yù)習(xí)的效果，教師通過Python123平臺布置課前測試題。課前測試題一般包括選擇題和編程題。選擇題側(cè)重考查學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識的理解，編程題主要考查學(xué)生的動手實踐應(yīng)用能力。Python123平臺題庫的程序設(shè)計題主要面向本科生，高職學(xué)生完成起來有一定難度，教師可以采用編寫編程模板輔助學(xué)生編程等方式，適當(dāng)降低難度，保證大多數(shù)學(xué)生在認(rèn)真預(yù)習(xí)后能夠順利完成，以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。（二）課中項目化教學(xué)階段線下教學(xué)采用項目化的教學(xué)方式進(jìn)行。課程以“學(xué)生信息管理系統(tǒng)”的開發(fā)流程為主線，從需求分析、系統(tǒng)設(shè)計、功能模塊設(shè)計與實現(xiàn)到程序打包，將項目開發(fā)的每個環(huán)節(jié)融入基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)中。為了方便教學(xué)，課程組將整個項目分解為6個功能模塊，每個功能模塊包含若干個知識點，6個功能模塊涵蓋了Python語言的主要知識點。學(xué)生在完成全部功能模塊的學(xué)習(xí)后，既掌握了各個知識點，又學(xué)會了知識點在項目開發(fā)中的實際應(yīng)用，這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決綜合應(yīng)用問題的能力。由于每個功能模塊綜合性較強(qiáng)，涉及的知識點比較多，故而需要繼續(xù)將功能模塊分解成多個實驗任務(wù)。每個實驗任務(wù)包含1至2個主要知識點，讓學(xué)生進(jìn)行循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)，以便學(xué)生理解消化。每個實驗任務(wù)由語法練習(xí)、綜合應(yīng)用、項目實戰(zhàn)三個層次的實踐案例構(gòu)成，這樣有利于學(xué)生由淺入深逐步掌握知識點并靈活運(yùn)用。例如，在講解條件語句（if-elif-else語句）知識點時，設(shè)計了三個案例：（1）“輸入成績，判斷等次”；（2）個稅計算；（3）“學(xué)生信息管理系統(tǒng)”的選擇菜單。第1個案例只涉及當(dāng)前所學(xué)的知識點，主要檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)效果。大多數(shù)學(xué)生認(rèn)真預(yù)習(xí)后，都能夠順利完成。第2個案例涉及其他知識點的綜合應(yīng)用，學(xué)生可以在編程模板的輔助下嘗試著解決問題，鍛煉自學(xué)能力。第3個案例是當(dāng)前所學(xué)知識點的綜合實際運(yùn)用，涉及還沒有學(xué)習(xí)到的知識點，如函數(shù)的定義及調(diào)用等，需要在線下課堂通過教師的指導(dǎo)，以團(tuán)隊協(xié)作的方式完成。語法練習(xí)、綜合應(yīng)用層次的案例作為課前作業(yè)，在Python123平臺上發(fā)布。教師可以通過平臺了解學(xué)生的作業(yè)完成情況，以便在線下教學(xué)時針對課前作業(yè)存在問題進(jìn)行重點講解，并指導(dǎo)學(xué)生完成實踐。項目實戰(zhàn)層次的案例，則在教師的指導(dǎo)下，由學(xué)生通過小組課堂討論的方式共同完成。這三個案例逐層遞進(jìn)，案例所用到的知識點相互交叉滲透，多次應(yīng)用于不同的程序。因此，在完成課程學(xué)習(xí)后，學(xué)生對主要的知識點都進(jìn)行了反復(fù)的實踐練習(xí)，在實際應(yīng)用中會更加得心應(yīng)手。線下教學(xué)環(huán)節(jié)，教師首先對重要理論知識點及學(xué)生課前學(xué)習(xí)中反饋的難點問題進(jìn)行重點講解，然后對實驗案例進(jìn)行分析，組織學(xué)生進(jìn)行課堂討論、上機(jī)實踐。教師通過云班課平臺設(shè)置主題討論區(qū)，方便學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中交流互動。學(xué)生在編寫代碼、調(diào)試程序時，教師可通過巡檢發(fā)現(xiàn)問題，并對個性問題進(jìn)行“一對一”的指導(dǎo)及解答，對共性問題在課堂上統(tǒng)一講解。學(xué)生以小組為單位進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，通過小組研討等方式完成項目實戰(zhàn)案例。學(xué)生可以將在實踐過程中遇到的問題發(fā)布到討論區(qū)，讓學(xué)生之間互相解答。將學(xué)生在討論區(qū)的活躍度作為平時成績的一部分，以有利于激發(fā)學(xué)生的參與意識和積極性，發(fā)揮協(xié)作學(xué)習(xí)的優(yōu)勢。課堂最后，教師組織學(xué)生展示項目成果，相互評議，再針對學(xué)生的項目完成情況進(jìn)行點評、總結(jié)。（三）課后鞏固與拓展階段課后，教師的主要任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生鞏固所學(xué)知識。教師針對課堂教學(xué)中存在的問題進(jìn)行分析、總結(jié)，將各組項目完成情況、存在問題、需要改進(jìn)的地方等上傳到教學(xué)平臺，供學(xué)生在課后了解、反思、總結(jié)，并鞏固和拓展；對沒有完成項目實戰(zhàn)的小組給予關(guān)注和個性化指導(dǎo)，督促學(xué)生按時完成作業(yè)，并進(jìn)一步了解這些學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，以便調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、方法和計劃，更好地做到因材施教，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。同時，在Python123平臺上發(fā)布綜合性、應(yīng)用性較強(qiáng)的拓展項目，以拓寬學(xué)生的視野，激勵學(xué)有余力和追求更高目標(biāo)的學(xué)生學(xué)習(xí)。這個內(nèi)容由學(xué)習(xí)小組自行選擇完成，并將完成情況放到教學(xué)平臺上展示，由各個小組相互評價，提升課程的挑戰(zhàn)度，引導(dǎo)學(xué)生向更高的目標(biāo)發(fā)展。（四）過程化的學(xué)習(xí)評價傳統(tǒng)的課程考核模式通常采用平時成績+期末考試成績作為評定學(xué)生成績的依據(jù)。這種考核評價模式無法完整考查學(xué)生整個課程不同學(xué)習(xí)階段的表現(xiàn)，不能全面客觀地衡量學(xué)生的綜合能力［7］。引入混合式教學(xué)模式時，