Python程序設計課程教學與實踐

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摘要：闡述python程序設計課程的情況、教學目標，EduCoder實訓平臺的教學實踐，利用EduCoder實訓平臺，實現對Python程序設計課程傳統教學模式與線上教育的融合。

關鍵詞：軟件工程，程序設計，實訓平臺，Python，EduCoder。

由于Python提供了高效的高級數據結構，還能簡單有效地面向對象編程，強大的內置對象、標準庫以及開源的各類擴展庫，使得各個領域的人員都能應用它解決實際問題，Python也因此成為多數平臺上寫腳本和快速開發應用的編程語言。這門課程的目標是讓學生理解Python編程語言并掌握應用方法，形成計算思維，能夠將Python語言作為解決各類實際問題的工具，并通過實訓項目將學生學習的知識轉變成能力，最終使學生能夠掌握一門幫助專業后續課程學習且具有廣泛應用價值的編程語言。

1計算機程序設計課程的特點

Python語言是一門應用性較強的編程語言，因此在開展Python程序設計這門課教學過程中，教師應該思考如何加強學生實際應用的能力。縱觀目前大部分高校，教學過程中此類編程設計類課程依然采用傳統先課堂學習后實驗室照本宣科抄代碼的形式。在這種方式下，課堂上以教師為主的講授理論知識為主，學生被動接受，具體知識點的實踐留作課后作業留給學生，讓學生課后自己操作練習，主要依賴學生的自覺性。此外，在學生被動接受的過程中，課程理論知識偏多缺少互動，學生很少能主動參與到教學過程中來。為了提高教學效果，在采用傳統的教學方式外，Python程序設計課程正在探索采用線上線下結合的教學方式。特別是疫情發生之后，線上教學的剛需更是極大地推動這一改革。目前主流的線上教學平臺有中國大學慕課（MOOC）平臺、超星泛雅網絡教學平臺等。這些平臺都能夠幫助學生提高學習效率具有通用性。但它們都沒有考慮到一些課程的專用性。這種教學模式常常帶來一些問題。首先是學生線上學習容易出現“刷課”等學習問題，而線上平臺對此沒有較好的監管措施，另一方面教學過度線上，學生與學生，學生和教師之間溝通機會少等問題。針對程序設計課程教學目前常用線上教學平臺的不足，選擇EduCoder實訓平臺探索Python程序設計課程教學改革。

2EduCoder平臺功能

EduCoder教育者是一個面向計算機的網絡信息技術教育和實踐平臺。借鑒開源軟件的思想，遵循資源共享、協同開發和可信評估三個基本概念，為計算機程序設計課程實踐中涉及的任務、人員、資源和協作提供不同層次的支持。EduCoder平臺其主要特點包括以下幾個方面。（1）提供編譯環境。在EduCoder教師可以布置實訓作業，讓學生利用平臺提供的編譯環境直接練習闖關，對于程序進行開發類課程我們可以通過記錄學生的編程軌跡，將只關心“考試結果”的思想向注重“學習過程”轉變，真正鍛煉編寫程序的能力。（2）匯聚成熟資源。平臺不僅提供了大量的各種形式的軟件方面的資源（包括資料，代碼和數據等），還包括課程實踐過程中所積累起來的各種實訓項目資源。（3）群體化實踐教學。每一個實訓任務設置任務描述、知識點說明和編程說明和測試要求，實現邊學習、邊練習、邊測試，理論知識點在左、實訓項目在右，理論和實踐配套加深學生的記憶。此外每個任務設置討論區，在討論區中展示了歷屆同學的討論過程和學習心得。

3EduCoder實訓平臺在Python程序設計課程教學

基于EduCoder實訓平臺的Python程序設計課程教學是一種線上線下教學方式的融合。教師不僅要準備線下課堂素材，還須準備線上教學視頻等。此外教師還要準備互動學習討論話題，發布在線實訓任務等。在教學實施過程中，利用EduCoder平臺開展教學將整個教學過程分為課前準備、課堂教學和課后反思三個階段。課前準備。（1）教師基于實訓項目建立翻轉課堂和討論區，學生們通過掃描二維碼進入課堂。教師需要依據教學大綱安排，分析學生的需要，提煉教學重點，在EduCoder平臺發布線上學習視頻。（2）教師需要根教材內容開發與之對應的一套實訓項目，提前錄梳理做好教學設計，整理出課程重點、難點，并設計相應知識點的程序實例的實現和調試。讓學生不僅掌握課程理論概念，還對問題求解的實踐過程有了深刻的認識。（3）教師要根據課程進度設計并發布實訓項目，實訓內容可以借鑒平臺上已有的成熟資源，也可以由老師在課前個性化創建。在設計實訓項目時教師要把本課程知識點提取出來放在實訓練習界面左側，同時項目既要引入趣味性又要結合現實實際問題。課堂教學階段。學生借助實訓平臺直接在線編程、編譯、執行，而不用額外安裝編譯軟件。出了互聯網這一基本必須條件外，學生不再受軟硬件設備的約束，手機或電腦通過平臺官網進入課程就可以開始實訓，大大延長了學生實訓的時間。（1）教師通過實訓平臺的評論區與學生在線答疑，同時借助翻轉課堂跟蹤學生的學習過程，統計任務完成情況，了解其編程軌跡等。（2）線上借助趣味學習、比賽激勵等多樣化的活動內容來豐富學生學習途徑，線下借助討論區建立話題引導學生思考，幫助教學過程良性前進。（3）通過EduCoder平臺已有的機制，設置獎懲措施，監督管理學生的線上學習過程，提高學生之間的競爭意識。課后練習設計階段。課后教師及時布置線上作業，學生按時完成作業。教師可選擇典型作業共開，供所有學生討論和參考。在平臺后臺，教師可以對學生作業完成度進行分析，從而了解學生知識點的掌握情況。為下一次課程調整教學內容，重點講解出現了普遍性錯誤的問題。教學反思。采用EduCoder實訓平臺的Python程序設計教學，達到了預期的效果，將實踐性強的編程基礎類課程直接借助平臺實現理論+實踐教學；討論區中集合了學生、教師及其他互聯網群體的力量和智慧，實現教師與學生、學生與學生之間的有效溝通。但也出現一些不足：（1）EduCoder平臺沒有專門設立考勤管理模塊，無法對學生考勤進行管理，為此筆者考勤使用方式是釘釘群簽到方式。（2）每個實訓任務都是提供單獨的實訓報告，沒有一個實訓匯總模塊，無法看到這個學生在本學期本門課所有的實訓情況。（3）程序執行結果必須與預設答案執行結果完全一致，系統測評缺乏一定的靈活性。

4結語

基于EduCoder平臺發布實訓練習，直接在線上完成編程任務，擺脫了傳統紙上作業或考試對實踐性強的編程課程的考核不準確性。通過結合生活實際的實訓練習鍛煉了學生的實際編程能力，進而實現課程目標。

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作者：胡子慧 楊利華 單位：景德鎮陶瓷大學