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文檔簡介
沒有一個冬天不可逾越,沒有一個春天不會來臨?!戏街苣┰改阋簧?,一生被愛。想要的都擁有,得不到的都釋懷?!嗽麻L安填表說明(1)全日制本科高校在職教師或在校學生;(2)原則上不接受之前已獲得過同類項目資助的重復2.有關(guān)項目內(nèi)容、具體要求和說明請參考項目申報指3.項目負責人填寫的內(nèi)容由所在單位負責審核,所填內(nèi)容必須真實、可靠。4.申請書由項目負責人填寫并手寫簽名,報送所在高校主管部門審查、簽署意見并蓋章后,將掃描文件上傳到項目平臺()。項目概況(單選)項目負責人(主要教學及科研工作)獲得藍橋杯軟件設(shè)計大賽省賽二等獎2020.10操作系統(tǒng)慕課設(shè)計和制作的探究2024.6疫情下教師在線教學能力提升的探究項目主要成員(不含項目負隨著信息技術(shù)的發(fā)展以及新冠疫情對線下教學的影響,線上線下混合式教學已經(jīng)成為高校教學改革的必然選擇
[1]。線下教學是廣大教師課堂教學的主陣地,線上教學代表“數(shù)字化課堂”的發(fā)展方向,混合式教學就是線上和線下兩種教學模式的有機結(jié)合
[2],是當下及未來教育變革的重要方向。Python語言具有優(yōu)雅、清晰、簡潔的語法特點,已經(jīng)成為非計算機專業(yè)學生的入門級程序設(shè)計語言,但是對于非計算機專業(yè)來說,分配給該課程的課時往往比較少,一般為2學分,同時還要留出一部分作為上機課時。對Python語言程序設(shè)計這門課來說,如何在有限的課時內(nèi),達成對學生實踐能力培養(yǎng)的課程目標,是一個亟待解決的問題。1
Python語言程序設(shè)計課程教學現(xiàn)狀
(1)教學方法仍沿用傳統(tǒng)計算機語言的教學方法。Python語言是進入人工智能時代的“金鑰匙”,學生對該門課的學習抱有較高的熱情和期待,但是學習內(nèi)容和學習進度卻與C語言程序設(shè)計、Java語言程序設(shè)計沒有太大區(qū)別。由于受到課時的限制,學生感興趣的爬蟲、數(shù)據(jù)分析與可視化、數(shù)據(jù)庫操作、Web開發(fā)等內(nèi)容卻很少涉及,這是導致學生學習興趣低下的主要原因。對于講授該門課程的教師來說,存在的問題就是忽視了Python語言的語法具有優(yōu)雅、清晰、簡潔的特點,因此應該適當壓縮Python語法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)內(nèi)容的課時,增加與爬蟲、Web開發(fā)、數(shù)據(jù)分析有關(guān)的第三方包及框架相關(guān)內(nèi)容的課時,讓學生專注于編程邏輯,而不是語法細節(jié)
[3],把更多精力放在解決問題本身,從而激發(fā)學生學習的積極性和主動性。(2)教學內(nèi)容的更新與學生的學習需求相結(jié)合。非計算機專業(yè)Python語言程序設(shè)計課程的教學安排一般是2學分,32課時,在32課時中還要留出一部分用于學生的上機訓練,在課時量不足的情況下,教師在課堂上只能講授Python語言最基礎(chǔ)的內(nèi)容。在“中國大學MOOC”上搜索“Python語言”,可以搜索到兩門國家級精品課程,一門是北京理工大學嵩天等老師的Python語言程序設(shè)計課程,一門是哈爾濱工業(yè)大學車萬翔老師的高級語言程序設(shè)計(Python)課程
[4]。同時,在“中國大學MOOC”上,還可以搜索到3門嵩天老師主講的與Python有關(guān)的國家精品課程,分別是Python數(shù)據(jù)分析與展示、Python爬蟲與數(shù)據(jù)提取和Python科學計算與三維可視化。對于非計算機專業(yè)來說,很難為Python語言開設(shè)多門課程,因此,很有必要進一步豐富Python語言程序設(shè)計這門課程的教學內(nèi)容,通過翻轉(zhuǎn)課堂的形式,通過一門課程的講授,完成多門課程的效果。2Python語言程序設(shè)計混合式教學改革方案Python語言程序設(shè)計混合式教學改革方案如圖1所示?;诨旌鲜浇虒W的Python語言程序設(shè)計壓縮了與其他計算機語言有共性的基礎(chǔ)語法部分的講授課時,將此部分的教學任務前移至課下進行,學生通過數(shù)字化教學資源以線上的方式進行學習;將課堂教學的重點放在具有Python語言特色的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、表達式、生成式以及與實際應用緊密結(jié)合的實戰(zhàn)項目上。這就對教學內(nèi)容、教學模式、教學評價提出了更高的要求。本次項目的實施為后續(xù)企業(yè)與高校的合作搭建了平臺,具有橋梁的作用,項目實施的意義較大。2.項目培訓方式:本項目培訓的方式更加多元化,采用線上線下、理論+實踐相結(jié)合的培訓方式。大數(shù)據(jù)分析相關(guān)師資培訓研議報告及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)相關(guān)學習資料等,。在進行線下培訓時,采用理論+實踐的培訓方式,不僅要注重理論知識,還要注重實戰(zhàn)鍛煉,在實學習成效。為了提高教師的學習效率,以及更好地掌握教師培訓情況,本項目采用以任務為導向,將培訓內(nèi)容分解成每天的學習任務,最后以學習日志和課程設(shè)計的形式提交。除進行線下培訓外,還可以帶領(lǐng)高校教師參觀企業(yè),組織專任教師去企業(yè)頂中去。項目實施的途徑和方式更加多元化,更具有趣味性,可以訓。3.項目培訓內(nèi)容:本項目實施目的是提高教師專業(yè)技能、教學能力和課程建設(shè)水平。本項目對教師專業(yè)技能的培訓更注重教師實踐能力的提升,培訓內(nèi)容不拘泥于課本理論,側(cè)重于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在企業(yè)中的實際應用。通過實際項目演練,加深教師對所學知識點的理解和掌握,使得教師通過培訓達到大數(shù)據(jù)專業(yè)的能力要求。3Python語言程序設(shè)計混合式教學改革過程
3.1教學內(nèi)容優(yōu)化Python是一門模塊化的程序設(shè)計語言,模塊化是Python語言區(qū)別于傳統(tǒng)計算機語言的重要特征之一,可以通過模塊(module)、包(package)和框架(Framework)3個概念,更清晰地了解Python語言的學習曲線。在Python語言中,每一個Python文件都可以被稱為一個Python模塊(module),在Python的模塊中可以定義函數(shù)、變量和類。如果要調(diào)用該模塊中的函數(shù)、變量和類,直接在代碼中導入該模塊(import模塊文件名字)即可。在編程實踐中,可以將自己或者他人編寫的Python文件拷貝到自己的項目中,就可以調(diào)用該文件中定義的變量、函數(shù)和類。Python中的包(Package),類似于其他編程語言中的類庫(library),包的概念是相關(guān)功能模塊的集合,將多個相關(guān)的模塊(Python文件)存放到相同的目錄下,并且在該目錄下創(chuàng)建一個名字為__init__.py的文件,那么這個目錄就是Python中的包。用戶可以通過import語句引入包中定義的變量、函數(shù)和類,直接調(diào)用即可。Python中的框架(Framework)是Python包(類庫)的集合。從功能上來說,框架與包(類庫)相似,一個功能完善的包(類庫),就可以稱為框架(Framework)。如果用來開發(fā)某個領(lǐng)域包的功能比較完善,則這個包就可以被稱為框架,框架的包內(nèi)還可以包含多個子包。為了方便開發(fā),框架會將項目中必須實現(xiàn)的代碼直接實現(xiàn),開發(fā)者只須關(guān)注項目的個性化需求即可。如果把一個項目比作是修建一座大廈,基于框架創(chuàng)建一個新項目,僅僅通過一行創(chuàng)建項目的代碼,就完成了該項目整體框架的搭建,然后根據(jù)該項目的個性化目標,編寫具體實現(xiàn)代碼即可,如Django和Flask(Web開發(fā)框架)、pyspark(大數(shù)據(jù)框架)、scrapy(爬蟲框架)等,都實現(xiàn)了搭建項目的腳手架功能。因此,可以將Python語言的教學內(nèi)容分為三大模塊(見表1):基礎(chǔ)應用模塊、專業(yè)應用模塊和創(chuàng)新應用模塊。
上述3部分內(nèi)容在層級上是遞進關(guān)系,基礎(chǔ)應用模塊主要講授Python基礎(chǔ)語法與傳統(tǒng)計算機編程語言有語法共性的部分,以講授知識點為主;專業(yè)應用模塊主要講授具有Python語言特色的語法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)部分,通過案例教學,可以實現(xiàn)對基礎(chǔ)應用中知識點的綜合應用;創(chuàng)新應用模塊緊扣實際需求,主要結(jié)合當前應用熱點領(lǐng)域進行Python編程能力訓練,培養(yǎng)學生終身學習的能力,可以協(xié)助學生申報創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、參與科技競賽等。3.2教學模式及手段創(chuàng)新講授計算機程序設(shè)計語言的傳統(tǒng)方法往往采用教師課堂講授,學生再上機練習的方式。采用傳統(tǒng)教學方法,在32課時內(nèi),即使只完成表1中前兩個部分的教學,也有一定的難度。這就要進行教學方法和教學手段的創(chuàng)新。3.2.1
應用項目式教學方法
在Python語言程序設(shè)計課程的教學中,由于對講授基本語法、數(shù)據(jù)類型、流程控制等內(nèi)容的課時進行了壓縮,因此將該部分教學內(nèi)容錄制成講課視頻并制作成數(shù)字化教學資源,通過線上自學的方式進行;在線下授課過程中,采用項目式教學方法,將零碎的知識點貫穿起來,通過項目應用,鞏固學生對基礎(chǔ)知識的掌握。在線下的課堂上,教師一步一步編程實現(xiàn)項目內(nèi)容,同時還可以演示編程過程中的常見錯誤和異常,并且通過現(xiàn)場調(diào)試程序中的錯誤,可以訓練學生的編程思維,降低學生編寫代碼的畏難情緒。(1)要進行線上教學資源的建設(shè)。高質(zhì)量的線上數(shù)字化教學資源,是項目式教學方法順利開展的重要前提。(2)線下教學要能夠檢驗、鞏固和轉(zhuǎn)化線上知識的學習。線下教學采用項目式教學方法,其教學內(nèi)容是對多個知識點的綜合化、體系化應用。通過項目式教學,可以對零散的知識點進行查漏、補缺。(3)線上、線下教學要有評估。教學活動是一個過程,無論是線下課堂還是線上課程,都要及時掌握學生的學習動態(tài),并根據(jù)學生的反饋進行教學質(zhì)量評估,以此改進線上和線下的教學效果。3.2.2
建設(shè)數(shù)字化教學資源
線上教學是將學生的學習前移至線上課堂的工具和手段,因為線上的學習占用的是學生的課余時間,只有高質(zhì)量的線上教學資源,才能更好地將學生帶入線上課堂,因此,線上教學資源的建設(shè)非常重要。1)慕課資源。如果用中國大學MOOC的國家精品課程,很難和課堂講授的實戰(zhàn)項目進行有效結(jié)合;如果給學生指定Bilibili或者其他在線學習平臺上的講課資源,學生的學習積極性、學習效果會參差不齊,同時缺乏有效的反饋機制,會嚴重影響教學效果的達成。2)視頻+PPT資源。教師可以將自己錄制的講課視頻和PPT課件上傳至在線教學平臺,供學生線上上課使用。雖然視頻錄制增加了教師的教學工作量,但是可以使線上學習的內(nèi)容更好地與線下的項目式教學內(nèi)容吻合,更好地激發(fā)學生的學習興趣。同時,線上學習平臺也提供了一系列的學習過程管理功能,如學生學習時長統(tǒng)計、登錄次數(shù)統(tǒng)計、學習記錄統(tǒng)計等,教師可以掌握每一個學生的線上學習情況。該方式的缺點是,由于Python語言程序設(shè)計課程具有較強的實踐性,很難在PPT中展示完整的程序代碼,導致PPT內(nèi)容與視頻內(nèi)容脫節(jié);此外,由于播放進度不允許拖拽,針對PPT中某個具體知識點的回顧,學生須再次看完整段視頻,影響線上課程教學效果。3)融媒體形式的課件資源。融媒體是指將各種媒體聯(lián)合起來進行的文字、圖片及視頻信息的傳播形式
[3]。為了解決線上教學中,視頻課件與PPT內(nèi)容銜接不夠緊密、學生觀看視頻課件時注意力難以持續(xù)集中的問題,將基于融媒體技術(shù)的課件引入線上教學中,通過閱讀融媒體課件中的文字、代碼和圖片,可以很好地回顧視頻中的講課內(nèi)容,通過觀看視頻也可以更好地理解融媒體中的文字、代碼和圖片背后隱藏的知識點,使靜態(tài)的文字、代碼和圖片能夠與動態(tài)的視頻信息進行良好的交互與相互促進。打破了“視頻+PPT課件”教學方式的單調(diào)與沉悶,可以更好地激發(fā)學生學習的積極性和主動性,使線上學習具有身臨其境的即視感,這為突破時間和空間對知識傳授的限制以及豐富教學手段和教學模式,提供了有益嘗試。融媒體課件通過騰訊文檔即可實現(xiàn),騰訊文檔可以實現(xiàn)在線編輯,是一款支持Word、Excel、PPT、信息收集表、思維導圖、視頻、圖片和代碼的全媒體在線編輯器,騰訊文檔能自動適配多種不同類型的終端,在電腦端與移動端(手機、Pad)有相同的展示效果,方便學生隨時隨地學習。騰訊文檔可以很方便地分享給某人或者分享到微信/QQ群中。文檔內(nèi)容實時保存在云端,課件內(nèi)容可以實時更新,并且提供了信息收集、打卡簽到、考勤、課堂紀要等各種模板,方便與學生進行課堂互動?;谌诿襟w的課件與傳統(tǒng)的PPT課件相比,有五大優(yōu)點:①在課件上可以完整地展示Python代碼,可以作為上機訓練指導書使用;②通過文字+圖片可以很方便地把教學過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)展示出來,使學生在課后復習某個知識點時,不必看完整段視頻內(nèi)容;③將每個知識點設(shè)計一個標題,所有的標題就構(gòu)成了層次分明的目錄,學生通過點擊目錄,可以像打開思維導圖一樣進行知識點的回顧;④課件存儲在云端,教師可以隨時隨地修改課件,分發(fā)給學生的課件也能同步更新;⑤可以在課件中嵌入講課視頻,方便學生課前學習與課后復習。通過基于融媒體課件資源里提供的信息收集功能,可以方便地獲取學生對于教學過程的評價,通過評價可以及時更新教學資源,從而使整個教學環(huán)節(jié)形成閉環(huán)。3.3教學評價體系立體構(gòu)建教學評價是對教學過程和教學結(jié)果的測量與反饋。傳統(tǒng)課堂的教學評價往往通過學生評教與試卷分析實現(xiàn),缺乏對教學過程的中出現(xiàn)問題的反饋?;旌鲜浇虒W模式整體上延長了教學過程,教學過程不僅包含線下課堂的課時,還包括線上課堂的課時;而且,騰訊文檔提供了一系列插件可以更方便地與學生互動,獲得學生的學習反饋。教師通過反饋的信息,能及時地調(diào)整教學工作,及時發(fā)現(xiàn)教學方法和教學組織過程中的不足,從而為教學質(zhì)量的改進提供依據(jù)?;谌诿襟w+項目式教學的嘗試從2020級信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的學生開始,在課程結(jié)束后,筆者進行了針對性的座談與問卷調(diào)查。有95%的學生認為基于混合式教學的Python語言教學改革貼合大數(shù)據(jù)時代的需求和學生的學習現(xiàn)狀;有5%的學生認為自己學習基礎(chǔ)薄弱,項目式教學方法使得他們要在課前、課中和課后都投入較大精力進行學習,在學習上比較吃力。在下一輪教學過程中,要適當放緩學習曲線,適當照顧基礎(chǔ)薄弱的學生。與傳統(tǒng)“視頻+PPT課件”的教學資料相比,基于融媒體的課件資源有效降低了線上學習的學習難度,并且,學習不受時間和空間的限制,通過文字+圖片+代碼可以很方便地復現(xiàn)視頻課件的講課內(nèi)容,方便學生復習并鞏固所學知識。86%的學生認為本課程的創(chuàng)新應用部分引領(lǐng)他們進入當下的熱門應用領(lǐng)域(網(wǎng)絡(luò)爬蟲、數(shù)據(jù)分析、Web開發(fā)),并有意向在此領(lǐng)域進一步鉆研與學習。訪談中,大部分學生表示,Python語言是當前最熱門的計算機語言,本門課程的學習使自己進一步增強了解決實際問題的能力和信心,并表示在以后的科技競賽和科研工作中,會將Python語言作為首選語言;他們的共同感受是不但學到了編程知識,更學會了學習編程知識的方法。由此可見,基于融媒體課件的線上教學方法在實踐中取得了良好的效果。通過本課題的研究,力求達到以下預期目標:(1)對區(qū)域代表性企業(yè)進行調(diào)查走訪,通過調(diào)查結(jié)果分析得到圍繞軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案要求及畢業(yè)要求的解決復雜工程問題的創(chuàng)新能力需求報告;(2)校企雙方教師嘗試在嵌入式核心課程的實踐教學中將OBE教學模式進行應用,包括共同進行項目選擇、案例設(shè)計、場景設(shè)計及實施過程;(3)校企雙方教師在課程設(shè)計中加入師生協(xié)同創(chuàng)新,制定過程化考核機制,完善軟件工程專業(yè)課程體系;(4)形成帶有實踐效果的應用研究報告;(5)發(fā)表教學改革論文1-2篇。2023年8月-2023年1月:開展性工科產(chǎn)教融合、校企合作模式相關(guān)外政策及文獻的整理,并對相關(guān)文獻和法規(guī)進行研究探索,深入理解國家對新工科專業(yè)人才需求的具體標準和方向,并以此為基礎(chǔ)對國內(nèi)知名高校新工科專業(yè)建設(shè)現(xiàn)狀進行調(diào)研,收
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