育人效应下《Python程...》课程混合式教学改革与实践_韦佳佳.pdf

信息化与计算机教育本栏目责任编辑：王力Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第6期(2023年2月)第19卷第6期(2023年2月)育人效应下 Python程序设计 课程混合式教学改革与实践韦佳佳,任海鹏（安徽机电职业技术学院，安徽 芜湖 241002）摘要：在高校以立德育人作为教学根本任务的新教育形势下，从解决传统 Python程序设计 课程出现的“偏技术、与学生本体关联性弱”等问题出发，以 Python程序设计 课程内容为本体对象，协同育人价值效应，实施“专业知识+时事问题”学思结合的课程案例。该案例从学生关心的问题切入，混合线上与线下的教学特点，针对学习动机和课程特点设计教学任务、组织教学策略，使学生在课程中不仅体会了以专业科学的视角解决问题，同时感悟了疫情时期下社会奉献、国家奉献、人民奉献的精神，课程示范了良好的学习体验。通过该案例以期深化现代育人模式下的教学改革和实践，为计算机类课程思政贡献案例资源与教学思路。关键词：立德树人；Python；混合式教学；价值效应中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2023)06-0153-04开放科学（资源服务）标识码（OSID）：2016 年，习近平总书记在全国高校思想政治工作座谈会上指出：“做好高校思政工作，必须用好课堂教学这个主渠道，让各类课程与思政理论同向同行，形成协同效应，共同满足学生成长发展需求和期待”1。总书记的这次讲话为高校课程教学指明了未来发展方向，它明确了所有任课教师都有育人职责，所有课程也都具有育人功能。2019年中共中央、中国国务院印发的文件 中国教育现代化2035 阐述了育人的基本要求是“更加注重以德为先、更加注重全面发展”2。2020年教育部印发实施 高等学校课程思政建设指导纲要 旨在高校课程教育中要贯穿思想政治教育，全面推进高校课程思政建设，发挥好每门课程的育人作用及提高高校人才培养质量3。以上文件都阐述了当前新时代高等职业教育对于育人有“德技并修”的目标，为此实现双向目标的方法就是将思政素养教育与学科课程内容进行整合。Python语言产生于20世纪90年代，是近十年来最流行的计算机设计语言，现应用于各大互联网热门领域，比如在大数据和人工智能的行业中使用Python语言来做数据分析、机器学习和智能预测等，这些新型智能化建设的用途都体现出 Python程序设计 在人才培养中的重要地位，是高校计算机类的核心基础课程。因此研究 Python程序设计 课程本体内容、课程结构和教学系统设计准则，思考社会主义核心价值观育人效应下课程的建设路径，实现思政育人与编程类课程有机融合的混合式教学改革与实践是有教学改革意义的课题。1 Python课程教学实践研究现状Python程序设计课程 目前开设有的专业包含：计算机网络技术、云计算应用技术、软件技术、工业网络技术、人工智能等专业。专业课教师在多年的授课中积累了丰富的传统教学资源，同时也发现了一些问题，比如该门课程内容专业性强，逻辑难度大，课程本体内容与学生自身关联性弱，难以引发学生兴趣等一系列计算机编程类课程的通病。而现阶段计算机类课程教学的现状是带有鲜明的技术取向，加之人工智能与大数据时代对新技术旺盛的需求，导致大部分技术类课程多于钻研技术的难度和深度，很少能考虑到“立德育人”的教育本质上来，也未能就如何在教学中实施不可或缺的育人价值等问题展开深思。针对传统教学实践的现状，专业课教师结合当前教学改革背景，思考在进行课程教学设计的时候，应当引入有育人价值的动机设计，针对学生群体的动机状况和教学内容的特点设计相应的教学策略。在传统课程的实践上将深化原有的课程教学内容，提高学生思想品德水平、人文素养、认知能力，培养学生的科学精神和工匠精神，强化政治方向和思想引领，凸显专业核心课程的价值引导功能。因此，课程中融入育人思想教育建设是当前课程教育研究关注的核心问题，同时在课程思政的建设过程中，进一步探究教师们育人思维方式的变化的轨迹：由过去的教师选择“技术中性论”转变成现代中国课程教育双向育人目标。这样课程教育进化的过程收稿日期：2022-10-31基金项目：安徽省质量工程：课程思政建设研究项目 Python 程序设计课程思政的研究与实践（2020kcszyjxm053）；安徽省质量工程：课程思政示范课程项目（2020szsfkc0286）；安徽省质量工程：高水平专业群（高职）（2020zyq22）作者简介：韦佳佳（1985），女，安徽芜湖人，讲师，硕士，主要研究方向为智能计算与数据分析；任海鹏，副教授，硕士。E-mail：http：/Tel：[phone] 65690964ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术Vol.19,No.6,February2023153DOI:10.14004/ki.ckt.2023.0328本栏目责任编辑：王力信息化与计算机教育Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第6期(2023年2月)第19卷第6期(2023年2月)正揭示了教育教学的本质是育人，育人价值成为了课程教育与思想教育双作用的产物，即思政对课程教育的效应。2育人效应下 Python程序设计 课程建设路径2.1 明确课程定位Python程序设计 是计算机类各大专业（大数据应用技术、云计算技术、计算机网络技术、工业网络技术、软件技术）的专业基础课程，是计算机程序设计入门语言的教学课程，是 数据采集与分析 的前导课程，是后续面向大数据应用职业技术必修课程。Python程序设计课程 目前开设有的专业包含：计算机网络技术、云计算应用技术、软件技术、工业网络技术、人工智能等专业。专业课教师在多年的授课中积累了丰富的传统教学资源，同时也发现了一些问题，比如该门课程内容专业性强，逻辑难度大，课程本体内容与学生自身关联性弱，难以引发学生兴趣，等等一系列计算机编程类课程的通病。2.2 课程本体内容Python程序设计 课程本体内容有：使得学生能够理解Python的编程模式，熟练运用Python列表、元组、字典、集合等基本数据类型以及相关列表推导式、切片等特性来解决实际问题，熟练掌握Python分支结构、循环结构、函数设计以及类的设计与使用，熟练使用正则表达式处理字符串，熟练使用Python读写文本文件与二进制文件，了解Python程序的调试方法，熟练运用Python编写面向对象程序，具备独立开发Python简单项目的能力。2.3 课程思政目标本课程思政示范课的建设是结合高等职业教育的特点，依据学院计算机专业人才培养方案，对接行业、企业和社会需求，通过培养学生扎实的Python编程基础知识为主线，实现思政教学在计算机专业课程中的基因式融入。依据育人效应的教育理念，从学生学习效果出发并结合混合式学习的特点，将线上学习与线下面授有机结合组织教学内容，选取教学策略。同时，积极响应课程思政的“时、势、事”要求，构建由“专业知识+时势背景+行业实例+案例讨论”组成的多维立体知识结构，注重内容的广度与深度。结合课程知识点和目标，对每一章节的思政内容进行了梳理，体现了教学内容的育人性与创新性，思政元素设计见表1。表1Python程序设计 课程思政教学实施思政元素核心价值观优秀文化职业操守政治认同专业自信家国情怀哲学元素文化自信专业规范爱岗敬业教学内容编程概述语法基础字符串与列表流程控制组合数据类型函数式编程综合应用教学内容切入点引导国家、社会、公民的价值要融为一体明确Python语言国家信息化建设的重要地位疫情期间国家奉献、社会奉献、个人奉献程序逻辑引入问题思考的逻辑性、辩证性应用优秀的中国文化作为课程案例，比如回文诗以函数式框架编程讲解写编程撰写规范项目实践中引导合作意识，代码规范、专业精神3“学思结合、知行合一”的课程思政实施案例本节选自 Python程序设计 第四章第三节 字符串常见操作 课程内容。课程背景是在“疫情状况复杂，学生坚持在校完成线上课程学习”。教师调研学情，了解到在校学生时下接触到大量与疫情相关的信息，信息来袭却难以处理和分辨，这个过程中容易产生焦虑和恐惧感，导致消极情绪的积累过强会伤害学生身心健康。教师在做本课程教学设计的时候，实施“学思结合”的动机设计，针对学生群体的困惑消极的学习状况和教学内容的特点设计“知行合一”的字符串实例讲解，教学策略是为自然融入“时情元素、正向引导、科学精神”的课程思政。3.1 确立课程思政教学目标疫情期间，对正常学习生活造成了一定影响，“如何以正确的态度来看待它”是迫切需要给学生上的一节正能量的专业思政课，即能从专业课的角度出发，引领学生正确的价值观是本节课程确立的意义。考虑到这个需求，结合当前社会情境，带领同学们以专业科学的角度去了解疫情防控，同时感悟“封控时期，社会的付出、国家的付出、人民的付出”，激发大学生在这样特殊的时期里思考“新青年精神的我们应该如何发挥作用，怎么去做，怎么去想问题”。从专业角度给予学生正确的价值引导。图2呈现了整个教学过程从课前到课中，再到课图1 Python程序设计 知识点图例154信息化与计算机教育本栏目责任编辑：王力Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第6期(2023年2月)第19卷第6期(2023年2月)后的实施过程。图2“学思结合“课程思政实施过程3.2 课前导入课前预习：创设情境，在学习平台发布与分享 新冠后遗症研究 的科学视频。目标与意图：引起注意，运用故事性、冲突和矛盾事件，调动学生学习兴趣，并明确指出目前的学习与主要教学任务的联系。学生活动：观看 新冠后遗症研究 的科学视频，完成 课前自主学习任务单。任务清单如下：问题1、看完视频后，表述自己对新冠后遗症的害怕是什么？问题2、如何掌握科学和理智的方式去对待害怕。问题3、恐怖情绪的收集。具体课程发布与完成呈现如下图3所示：图3 课前学习任务完成部分呈现思政用意：科学精神教育。该阶段主要是引导学生进入现实问题情境，并从科学解读疫情的视频中认识到“问题当下，应留心科学信息，有效解除消极情绪”。3.3 课中学练1)导入：列举数据，向学生揭示“透过现象看本质”的辩证的专业思维。教师活动：教师整理与提炼课前学生提交完成的学习结果清单内容，梳理常见问题，消解学生疫情恐惧情绪，指明面对海量文本数据，学生应掌握科学和理智的评判方法。思政特色：客观、全面地收集相关信息，在正确信息指引下采取相应的防护措施。面对大量涌现的信息，要保持头脑的清醒，要相信主流媒体权威解读，切忌随便听信未经证实的信息。留心和关注专家学者们提供的防范措施和建议，明确当下应如何应对，这样就可以通过整合客观科学权威信息来增加已知感，减少恐惧感。2)任务一：字符串常见操作教师活动：专业论证，通过演示并穿插结合时事育人素材进行讲解第 4 章的 4.3 小节 字符串常见操作。思政特色：本节课不同于以往课程案例脱离人情温度的“理中客”内容。教师搜集和整理了有关“青年责任”的内容作为素材运用在课程字符串操作的案例中。让教学活动丰富有趣，贴近时事，唤起学生学习兴趣和动机。表2展示传统课程案例与思政课程案例内容对比：3)任务二：词频统计与可视化呈现教师活动：基于课前有关 调节疫情压力方案 的信息收集，向学生布置本节课技能训练任务，强化字符串操作技能点。结合“战役”素材，在任务中让学生感悟运用专业技术去处理大量文本信息，科学呈现主流价值观。学生活动：整理课前任务清单中搜集的 解压方案，运用本节课所学处理字符串的方法，编写文本词频统计程序，以词云形式展示文本中的高频词汇，通过专业技术进行信息处理，提炼出主流的科学价值观，并可视化直观呈现。思政特色：应用数据处理训练，让学生体会学思结合，运用专业知识，解决遇到的难题和困惑。图4 课前学习任务完成呈现3.4 课后拓展课后拓展：战“疫”有我，“疫”不容辞，江城战疫诗句接龙。在本节课的讨论板下，让学生回顾课堂内容，在专业课程解决问题的同时思考社会情感价值。潜移默化的让学生自主地接受了爱国主义教育和社会责任感教育。155本栏目责任编辑：王力信息化与计算机教育Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第6期(2023年2月)第19卷第6期(2023年2月)思政特色：疫情防控是不能松懈的持久战，每个人都是“命运共同体”中的一环。在这场没有硝烟的“战疫”中，没有从天而降的英雄，只有挺身而出的凡人。作为青年学生感悟抗疫时期的国家奉献、社会奉献、人民奉献，最后以诗歌的方式留言表达。图5 思政课后学生感悟4 课程思政教学特色与效果4.1 教学特色1）借助数据分析技术，引导学生科学认知。突发的疫情打乱了学习、工作、生活的正常节奏，每天更新有关疫情的大量信息与数字给学生带来了困难和压力，该如何认识和理解这些变化的数字，该如何面对即将到来的疫情变化形势。课程从数据分析的角度解释辩证看待疫情信息，提取解压方案，让学生通过整合客观科学权威信息来增加已知感，减少恐惧感。2）学思结合知行合一，增强自身专业信心。教师从当下学生关切的问题入手，引发学生对现存的困境的思考，进而梳理出学生面对的问题是什么。接着在课程教学中以专业知识来解读问题，通过信息处理和数据分析客观地评估事态，并用编程技术可视化直观输出科学观点。整个教学过程学生通过思考和学习的结合成功解决问题和困惑，以此激励了自己坚定的专业信心。进一步提升教学效率和学习效果。3）融合时事育人案例，传递时代榜样精神。针对全国各地新冠疫情多点暴发，到处都是与疫情相关的大量信息，容易让学生们产生恐惧感，教师重新编排设计课程内容，搜集 科学认识新冠 的视频，以及 调节疫情压力的办法 文本，丰富了课程实例，并将观点和文本融入编程案例中，引导学生对疫情的科学的辩证和认识，缓解了学生对疫情的困惑和压力，感悟了抗疫时社会的奉献、榜样的力量。坚定了共同夺取抗疫胜利的信心。4.2 教学效果从学生的学习反馈来看，学生对课程内容接受度较高，伴随着老师的讲解，学生多次在交流群中提出问题，同时就一些关键内容，积极进行反馈。课程结束后，伴随着次日疫情数据的发布，一些学生也提出了自己的认知见解。1）本节课程结合了我们当前所处的疫情时势，老师用科学的课程引导我们要理性辨别信息，科学认识疫情，不在害怕和焦虑。2）这节课上起来非常好，老师用现有的实际结合课程内容进行讲解，与我们互动交流了对疫情的看法，调动了我学习的积极性，激励了我学好专业探索未知的态度。3）老师在这节课中以数据处理的方法对疫情进行了分析，让我感受到学习能够帮助我们去解决生活中的具体问题，给我建立了专业自信，打开了我的专业视角，希望以后的课程内容能够像今天这节课一样多从我们关心的问题出发。5 结语自习近平总书记在 全国高校思想政治工作会议上的讲话 提出“思想政治教育融入专业课程”的教育目标后，Python程序设计课程思政 的建设是结合高等职业教育的特点，依据学院计算机专业人才培养方案，对接行业、企业和社会需求，通过培养学生扎实的Python编程基础知识为主线，实现育人效应在计算机类课程中的基因式融入，打破“技术人教育”的壁垒，结合马克思主义哲学思考的“主客体相互作用、双向建构关系价值”推动课程教学研究从“唯一技术论”向“相互关系论”发生转变。通过 Python程序设计 思政示范课程精选案例的教学与探究，积极影响了学生对爱国敬业、诚信友善等社会主义核心价值观的理解，激发学生领悟适应社会经济发展的职业道德和工匠精神，促使学生养成良好专业意识和习惯，逐渐形成正确的价值认同，鼓励学生塑造职业共同体的职业精神理想与追求。（下转第174页）$4.3 字符串常用操作传统教学案例1、字符串中的查找find方法：str.find(sub,start,end)2、字符串中的统计count方法：str.count(sub,start=0,end=len(string)3、字符串中的替换replace方法：str.replace(old,new,max)4、字符串中的切分split方法：str.split(str=,num=string.count(str)思想政治教学案例表2 传统课程案例与思政课程案例内容对比156本栏目责任编辑：王力信息化与计算机教育Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第6期(2023年2月)第19卷第6期(2023年2月)机专业、信息与计算科学等专业学生中进行了实施，效果良好。4.1 学生参加学科竞赛、获奖人数稳步上升经过创新训练体系培养的学生，本专业学生学习、创新热情高涨，积极参加各类竞赛。学生在全国大学生数学建模竞赛、全国大学生电子设计竞赛、ACM程序设计大赛、RoboCom机器人开发者大赛、“互联网+”“挑战杯”“数学建模”等学科竞赛中，获得国家级奖10余项，省级奖70 余项；立项国家级大学生创新创业训练计划项目6项，省级12项。4.2 学生就业率和就业质量明显提高专业按照“OBE”理念，以“四创”目标为导向，着重学生创新创业知识、能力、和素质的培养，毕业生就业率和就业质量显著提高。毕业生入职华为、大疆、中软国际、阿凡达科技、风华高科等知名企业，平均就业率为92%，专业对口率平均为 83%。“创新训练“体系的构建与实施的人才培养模式，极大的提高了学生创新、创业和实践能力。4.3 教师教育教学能力和科研能力显著提高近年来，本专业引领教师不断进行专业建设和教学改革，学院新建校内创新创业基地及工程实训中心2000余平，校外实习实训基地平台众多，学生成才途径广泛。获省级教学成果二等奖2项，三等奖1项。近三年承担省部级教学改革项目5项、教育部产学合作协同育人项目2项；省级一流课程2门，省部级教学竞赛奖励1项。专业老师立项省级课题5项，横向项目进校经费158万元。4.4 师资队伍建设近年来专业采取引进和培养相结合的方式加强师资队伍建设。先后有2名老师在985在职攻读相近专业博士学位，通过学校引进名牌大学博士毕业生15人（其中8人具有企业工作经历）。在学校“双百工程“的政策支持下，电子信息学院有9人全职或兼职方式参与企业研发、生产经营活动，为企业提供技术咨询、技术开发、参与企业培训、工程实践等工作，为产学研合作奠定基础。5 结语以人为中心的“创新训练”体系构建，突破传统的以学科为中心理念，以促进和培养创新意识、创新能力及创新精神为目标，以促进学生能力全方面发展作为“创新训练”的成果，以此为基础，梳理“创新训练”与培养计划、教学大纲、课程结构与内容之间的关系；尊重学生个人兴趣发展需求，尊重学生个人能力发展需要，对教与学开展创新性训练变革，构建起覆盖过程与成果、认知与行为的持续性评估体系，多元化、多方位激发学生兴趣与主动性，建立系统性的、科学的“创新训练”闭环培养体系。通过建立有效运转的机制，培养学生的创新、实践能力，提高高校教师的实践教学能力，有针对性建立高效“创新训练”体系，科学有效的提高学生的创新、实践能力，打造出一支高素质、高水平的高校教师队伍，具有较好的学术价值和应用价值。参考文献1 张乔会,田盼盼,罗兴武.当前高校创新创业存在问题浅析J.科技视界,2016,(01):49+53.2 彭亿强,孙仁云,杨建军.建设国家级实验教学示范中心培养汽车交通创新人才J.实验技术与管理,2019（12）.3 张攀峰,马令坤,李慧贞.高校电子信息类专业 创新创业训练 课程开发和实践J.新西部,2019(35):38-40.4 葛萌萌.应用型本科大学生创新创业教育研究以XX学院为例D.西安:西安理工大学,2018.5 王官成,黄文胜.大学生创新创业教育M.北京:高等教育出版社,2016.6 李丽萍,巩艳芬,肖艳玲.论高校创新创业教育师资队伍的建设J.学理论,2013(14)：252-253.7 张平娟.电子信息工程专业与创新创业教育融合实践途径探赜J.蚌埠学院学报，2021，10(2)：108-111.8 刘付刚.高校电子信息科学与技术专业创新人才培养体系的研究与实践.教育教学论坛J.2020,1(1):208-209.【通联编辑：朱宝贵】（上接第156页）为高职院校工科类专业课程的思政教学提供了参考坐标，也为深化高校课程思政教学改革提供了思路。课程思政的建设过程是一个系统工程，需要方方面面的相互配合，协同工作。未来要分析教学效果与思政关系的研究，从量化分析到相关性分析，得出二者的相互关系程度和相互作用的影响，即“思政效应如何影响教学效果”和“教学效果如何反馈思政效应的价值”进行考察，也就是课程思政教学价值创造和实现的过程。唯有如此，才能形成对课程教学中的育人价值的科学、全面的认识。参考文献：1 习近平在全国高校思想政治工作会议上强调:把思想政治工作贯穿教育教学过程开创我国高等教育事业发展新局面N.人民日报,2016-12-09(1).2中共中央、国务院印发 中国教育现代化2035 EB/OL.http:/ 教育部印发 高等学校课程思政建设指导纲要 EB/OL.http:/ 袁野.Python程序设计课程的混合式教学设计与实践J.电脑知识与技术,2020,16(26):3.5 王亚萍.Python程序设计 课程思政改革的几点思考J.智库时代,2020(10):2.【通联编辑：王力】174