在線編程教學平臺Python教學研究

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【摘要】《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》中提出“支持學生在數字化學習環境下進行自我規劃、自我管理和自我評價”。本文基于在線編程教學平臺提出構建一種智能在線python教學方式，為學生提供個性化的教學資源，進而培養并強化學生的Python編程能力。以實踐促教育，可以提高學生的學習積極性，滿足未來社會對人才的需求，從而推動學校的課程改革。

【關鍵詞】在線編程；教學平臺；Python教學；課程改革

從20世紀中葉到現在，計算機編程語言經歷了飛速的發展。吉多·范羅蘇姆（GuidovonRossum）想用一種編程語言將C語言快速調用計算機接口的能力與腳本語言快速編程的優勢結合起來，于是Python應運而生。在線編程教學設計理念首先，為了有效激發學生的主動性和積極性，我們需要在在線編程平臺上按需設計學習內容。我們可以針對不同的學生進行教學內容設計。解決復雜的問題需要系統思維，把復雜的事情簡單化，把大問題分解成小問題，再分配給對應擅長的人去解決，Python教學也遵循這一規律。要引導學生在學習過程中將復雜的問題簡單化，用簡單的語言程序組裝完成大的實踐任務，最終解決問題。在Python的教學過程中，根據新課程標準的要求，我們應該注重培養學生對程序代碼的生動理解，進而培養學生多元化的計算思維及核心素養。

傳統Python在線教學平臺存在的問題

（1）教學質量不高。以往的Python在線教學模式存在監控弱化的問題，導致自我約束力不強的學生學習質量不高。（2）不同能力學生的個性化需求無法滿足。傳統的Python課程通常只教授基礎知識和編寫規范，缺乏項目實訓，無法滿足不同能力學生的個性化需求。（3）教學時間長。傳統的線上Python課程需要學生大量重復觀看，浪費時間，效率不高。（4）考核監督制度不健全。許多在線編程平臺根據學生的學習進度評估他們是否完成了課程，這種單一的衡量標準無法真正評價學生的學習效果。（5）缺乏適合在線教育的內容。在Python在線教學中，真實的項目實踐更能提升編程技能、提高編程素養、培養編程習慣。但是這些項目寥寥無幾，此外，大量雷同的教學內容也顯現出教學資源的匱乏。

利用平臺構建個性化實驗教學體系案例

1.利用平臺構建跨越時空的智能環境在“加法程序”中，筆者利用在線編程平臺提供“input”“int”等函數及“變量”的“圖示”影片講解，然后在平臺題庫中組織對應的題目，在學生觀看知識點后進行相應的練習，如“input”函數的使用格式，包括選擇題、判斷題等。通過影片展示成熟案例及對應練習，激發學生熱情，建立學生的初步認知。在完成初步認知的基礎上，學生可以直接在在線編程平臺上輸入代碼驗證自己的學習效果，如“print（a+b）”，右側的反饋窗口將即時顯示代碼執行結果。這滿足了新課標提出的“創設數字化學習環境”這一要求。2.利用編程平臺對教學資源進行個性化配置在“加法程序”案例中，學生如果沒有學會某個知識點，如“int”函數的練習測試，平臺會根據學生的學習進程，整合平臺網絡資源，對知識進行個性化設計并分發與學生學習能力相對應的學習視頻、練習和實驗。Python程序設計語言是一門理論與實踐緊密結合的課程。實驗和實踐教學在程序設計教學中占有重要地位。精講多練、加強上機實驗是提高學生程序設計能力的重要途徑[1]。3.利用平臺構建智能的實時考核規劃系統學生對程序中每一個知識點的學習時間、答對題目的成績累計都會成為學生學習的考評要素，而不是匯總成一個簡單的分數，平臺以“記憶”“時間”等技能點的數值，采用全過程、多元化的考核方式，將學生學習的全過程納入考核范圍[2]。4.通過平臺定量學習任務“加法程序”案例中，初上手的學生往往對于如何入手編寫程序無從下手。筆者就將其拆分為了多個任務。如如何輸入2個加數、如何輸出加法表達式、如何輸入答案、如何對答案進行判斷并反饋結果等。通過平臺根據學習內容和學習目標為學生量化學習課程。要求學生在規定時間內完成規定的學習內容，并提交平臺進行學習質量評價。

基于平臺開展在線編程教學的成效與思考

1.學生學習熱情高漲，教學質量得到提高通過讓學生對Python產生學習興趣，使其直接感受Python的強大功能和奇妙之處，從而提升學習積極性和主動性。人工智能生活案例的展映，激發了學生的學習熱情。新形式的在線教學平臺集教材、教師、輔助教學為一體，讓學生可以隨時隨地學習、練習，使學生真正成為課堂主體。通過平臺的反饋技術，學生可以在學習過程中得到及時的幫助。2.滿足了學生個性化需求通過對Python語言程序設計課程教學模式的改革和創新，改進了Python語言的教學模式和教學方法，為學生提供了優秀的網絡資源。從課程開始到結束，全程智能跟蹤管理每個學生的學習進度、學習質量和學習效果[3]，并為每個學生分配合適的課程和實踐練習。3.學生編程能力提升新形式的在線教學平臺完善了重點章節實驗題庫、內容實驗題庫、階段性考核題庫、各章節課件和案例庫的建設。經過周期性的智能反饋學習訓練，學生可以快速建立程序設計的思維，高效掌握Python語法，充分理解面向對象的編程思想，還可以通過直觀的實驗結果，產生持續的學習興趣，提高了編程能力。4.實現系統學習通過新形式的在線Python課程，學生能夠實現系統學習。通過平臺可以針對每個學生的不足之處提供相應的學習策略，大幅提高了學生學習效率。Python語言的特點是高效，易學。學生能夠快速地編寫出功能強大的應用模塊，對于增強學生的學習興趣、提高編程水平大有裨益。實踐操作在Python程序設計的學習中起著重要的作用，從要求學生死記硬背各種命令和格式，跨越到在學習過程中掌握解決實際問題的能力，它影響著程序設計教學的效果。采用有效、科學、符合受眾認知的教學方法，必然能夠提高教學效率。新課標課程理念中提出“鼓勵‘做中學’‘用中學’‘創中學’”。實驗直接反映了學生的編程能力和編程思維水平，是Python程序設計教學中必不可少的環節，是培養應用型程序設計人才的重要途徑。實驗編程是學生學習過程中最具創造性的部分。多元化、全方位的教學和考核模式，符合新課標中提出的“強化素養導向的多元評價”，能夠提高學生的學習積極性，全面培養學生的自主學習能力、實踐動手能力和創新思維能力，取得了良好的實踐效果。在今后的教學中，筆者將進一步優化教學設計，深化教學改革，創新編程考核模式，更好地為學生成才提供教學服務。

作者：蔣鳴熙