以職業(yè)需求為導(dǎo)向的Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)改革研究

張雪蓮

摘? 要： 大數(shù)據(jù)時(shí)代，Python開(kāi)發(fā)人才的需求量大，而本校相關(guān)專業(yè)學(xué)生卻面臨就業(yè)難的問(wèn)題。針對(duì)人才供求結(jié)構(gòu)失衡的現(xiàn)狀，結(jié)合市場(chǎng)職業(yè)需求，深入剖析了目前錦江學(xué)院Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問(wèn)題，進(jìn)而提出課程改革思路。即：整合“線上線下混合式”理論教學(xué)與“梯度遞進(jìn)”的實(shí)踐教學(xué)，探索出多元化“以考促學(xué)，以評(píng)提質(zhì)”的考評(píng)體系，以培養(yǎng)適應(yīng)市場(chǎng)需求的專業(yè)人才。

關(guān)鍵詞： 職業(yè)需求導(dǎo)向; Python教學(xué); 實(shí)踐教學(xué); 課程改革

中圖分類號(hào)：TP3-0? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1006-8228（2022）03-86-03

Abstract： In the era of big data， the market has an increasing need for Python development talents， but the students of relevant specialties in our school are facing the problem of difficult employment. According to the current situation of the structural imbalance of talent supply and demand， combined with the market's professional needs， this paper deeply analyzes the existing problems in the teaching of Python programming course， and puts forward the course reform ideas， that is， integrating the theoretical teaching of "online and offline blended mode" with the practical teaching of "gradient progression"; exploring a diversified evaluation system of "promoting the learning by examination and improving the teaching quality by evaluation"， in order to cultivate professional talents that meet the market needs.

Key words： professional need oriented; Python teaching; practical teaching; course reform

0 引言

2014年我國(guó)提出要加強(qiáng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)，探索發(fā)展本科層次職業(yè)教育。建立以職業(yè)需求為導(dǎo)向、以實(shí)踐能力培養(yǎng)為重點(diǎn)、以產(chǎn)學(xué)結(jié)合為途徑的專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式[1]。以職業(yè)需求為導(dǎo)向的模式下，教師必須以“通過(guò)本課程學(xué)習(xí)的學(xué)生在畢業(yè)時(shí)能夠達(dá)到的能力”為導(dǎo)向，去設(shè)計(jì)課程目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、考核方式，以保證學(xué)生獲得預(yù)期的能力。課程目標(biāo)要服務(wù)于畢業(yè)要求能力指標(biāo)點(diǎn)，教學(xué)方法能有效地幫助學(xué)生獲得相應(yīng)的能力，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)內(nèi)容要跟職業(yè)崗位需求相匹配，考核方式應(yīng)具備多樣性，并能夠量化地評(píng)估學(xué)生達(dá)到的能力和水平[2]。

1 Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問(wèn)題

錦江學(xué)院開(kāi)設(shè)的Python課程，面向的是已有C、C++、Java編程基礎(chǔ)的學(xué)生，仍沿用傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的教學(xué)方式，無(wú)法契合新工科發(fā)展的人才需求?，F(xiàn)以崗位需求為導(dǎo)向反推課程教學(xué)，主要存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題。

1.1 偏離課程目標(biāo)定位

本課程目標(biāo)定位：①掌握Python程序設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)理論、技術(shù)、方法;②能運(yùn)用Python解決實(shí)際問(wèn)題;③對(duì)大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿技術(shù)有所了解，具備計(jì)算思維、系統(tǒng)思維和創(chuàng)新思維的能力;④具有終身自主學(xué)習(xí)的能力，使自己在專業(yè)技術(shù)上保持與行業(yè)發(fā)展同步;⑤能勝任Python開(kāi)發(fā)相關(guān)的崗位。由于教材的內(nèi)容陳舊、側(cè)重于基礎(chǔ)，教師依賴教材，忽視了社會(huì)需求，達(dá)不到課程的目標(biāo)。

1.2 教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)需求脫節(jié)

教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)需求脫節(jié)，學(xué)難致用已成為亟待解決的問(wèn)題[3]。首先，教學(xué)中C、C++、Java和Python多門程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，基礎(chǔ)知識(shí)大量重復(fù)，語(yǔ)言間互相獨(dú)立，缺乏關(guān)聯(lián)性，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性;其次，Python程序設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容陳舊、缺乏深度、缺少對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng);最后，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容不夠連貫和深入、缺乏創(chuàng)新性，應(yīng)用實(shí)踐能力的培養(yǎng)不足。因此，學(xué)生就業(yè)時(shí)，面臨著所學(xué)內(nèi)容與實(shí)際工作崗位要求相差較遠(yuǎn);就業(yè)后，需要充分發(fā)揮自主學(xué)習(xí)能力補(bǔ)充大量的新知識(shí)和新技能。

1.3 考核評(píng)價(jià)體系缺乏科學(xué)性和全面性

目前大多采用“期末考試成績(jī)+平時(shí)成績(jī)+綜合實(shí)踐項(xiàng)目成績(jī)+實(shí)驗(yàn)報(bào)告”這種方式來(lái)對(duì)學(xué)生成績(jī)進(jìn)行評(píng)定。平時(shí)成績(jī)一般由出勤率、上課表現(xiàn)構(gòu)成，而上課表現(xiàn)缺少量化標(biāo)準(zhǔn)，往往較為主觀;在綜合實(shí)踐項(xiàng)目驗(yàn)收和實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)閱時(shí)，教師往往只根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況、報(bào)告內(nèi)容以及格式等進(jìn)行評(píng)分，缺少對(duì)實(shí)踐過(guò)程的監(jiān)控和對(duì)實(shí)踐效果的反饋。此外，對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量監(jiān)控往往停留在學(xué)生評(píng)教、督導(dǎo)聽(tīng)課、同行及領(lǐng)導(dǎo)聽(tīng)課這些形式上，缺乏反饋和提升的環(huán)節(jié)。

2 基于崗位需求重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容

采集拉勾網(wǎng)1000條Python開(kāi)發(fā)相關(guān)的職位信息，分析后發(fā)現(xiàn)要?jiǎng)偃蜗嚓P(guān)崗位，需要掌握Python基礎(chǔ)、算法分析、爬蟲(chóng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、Web開(kāi)發(fā)、網(wǎng)絡(luò)編程、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)可視化和機(jī)器學(xué)習(xí)等知識(shí)。根據(jù)上述市場(chǎng)崗位需求，反向設(shè)計(jì)Python程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容，如圖1所示。重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容旨在培養(yǎng)具備專業(yè)編程能力、數(shù)據(jù)分析能力、計(jì)算思維能力和復(fù)雜專業(yè)問(wèn)題求解能力的新工科人才。

采用樹(shù)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)建的Python課程體系，其中“Python程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言基礎(chǔ)”是扎根計(jì)算機(jī)行業(yè)所需的專業(yè)、編程、實(shí)踐的基本素質(zhì)之一;“基于Python的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計(jì)與分析”是勝任崗位的核心競(jìng)爭(zhēng)力;從數(shù)據(jù)的采集（爬蟲(chóng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用）、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)（基于Python的數(shù)據(jù)庫(kù)）、數(shù)據(jù)的清洗和處理、運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法建模進(jìn)行數(shù)據(jù)分析以及可視化方式展示數(shù)據(jù)，是從事Python數(shù)據(jù)分析相關(guān)工作的專業(yè)技能;“網(wǎng)絡(luò)編程”、“Web開(kāi)發(fā)”搭建網(wǎng)站實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，是從事Python后端開(kāi)發(fā)的不可或缺的專業(yè)知識(shí)。

3 構(gòu)建混合式理論教學(xué)模式

“教師講，學(xué)生聽(tīng)”的模式已不能滿足學(xué)習(xí)需求[4]，教師的角色需要從知識(shí)灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)榕d趣引導(dǎo)者，把知識(shí)課堂轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰φn堂;從封閉課堂過(guò)渡到開(kāi)放課堂。我們構(gòu)建了“線上線下”混合式理論教學(xué)模式（圖2）。

首先，課前發(fā)布MOOC學(xué)習(xí)資源，讓學(xué)生線上打卡學(xué)習(xí)易于理解、需要記憶、重復(fù)操作的基礎(chǔ)知識(shí)，記錄學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題;然后，線下授課講解具有啟發(fā)性、創(chuàng)新性、討論性的綜合案例，采用“提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題”三步走模式，鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。最后，布置課后實(shí)踐任務(wù)，讓學(xué)生課后利用網(wǎng)絡(luò)資源查找資料、不斷學(xué)習(xí)后完成任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力。

4 構(gòu)建“梯度遞進(jìn)”的實(shí)踐教學(xué)模式

Python有別于其他程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，教學(xué)過(guò)程中應(yīng)更加重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生具備運(yùn)用Python解決實(shí)際問(wèn)題的能力[5]。改革傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，構(gòu)建“梯度遞進(jìn)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式（圖3），即“基礎(chǔ)編程訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)、專項(xiàng)練習(xí)實(shí)驗(yàn)、綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)”四層漸進(jìn)式實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由淺入深、由易到難、循序漸進(jìn)。實(shí)驗(yàn)難度逐層提高， 學(xué)生從基礎(chǔ)編程實(shí)驗(yàn)入手，到強(qiáng)化專項(xiàng)練習(xí)實(shí)驗(yàn)（鍛煉解決初級(jí)問(wèn)題的能力），再到綜合實(shí)驗(yàn)（培養(yǎng)在實(shí)踐中綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力），最終通過(guò)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)（培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力），學(xué)生的動(dòng)手能力在每一層實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一步步得到強(qiáng)化。

5 施行多元化“以考促學(xué)，以評(píng)提質(zhì)”的考核評(píng)價(jià)體系

基于職業(yè)需求為導(dǎo)向的課程考評(píng)，應(yīng)聚焦在學(xué)生取得的進(jìn)步、學(xué)習(xí)的效果以及學(xué)生能力上，而不是基于教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)方式上。施行結(jié)果性和過(guò)程性相結(jié)合的多元化考核評(píng)價(jià)體系，以考核結(jié)果作為促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，以課程評(píng)價(jià)作為提高教學(xué)質(zhì)量以及課程持續(xù)改進(jìn)體系的依據(jù)。

⑴ 課前，教師根據(jù)課程目標(biāo)制定教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃、教案、發(fā)布MOOC學(xué)習(xí)資源、參與互動(dòng)答疑、借助在線平臺(tái)數(shù)據(jù)及時(shí)分析學(xué)生在線學(xué)習(xí)情況;學(xué)生線上打卡學(xué)習(xí)，基礎(chǔ)測(cè)試、在線討論等監(jiān)督學(xué)習(xí)過(guò)程。

⑵ 課中，通過(guò)學(xué)生評(píng)教、教學(xué)督導(dǎo)、同行評(píng)議等一系列制度來(lái)對(duì)課程質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督;通過(guò)學(xué)生課堂參與度、小組任務(wù)完成度、隨堂練習(xí)等檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。

⑶ 課后，及時(shí)反饋學(xué)生學(xué)習(xí)情況，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效率、在線測(cè)驗(yàn)的成績(jī)、課程的參與度和表現(xiàn)、小組合作學(xué)習(xí)的效果、學(xué)生作業(yè)成績(jī)完成度，以此促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí);整理課程評(píng)價(jià)報(bào)告、學(xué)生評(píng)教結(jié)果、教學(xué)督導(dǎo)反饋結(jié)果、同行評(píng)價(jià)等信息，根據(jù)課程目標(biāo)達(dá)成情況來(lái)進(jìn)行課程合理性分析，并將結(jié)果反饋到課程大綱、教案中進(jìn)行改進(jìn)，形成課程持續(xù)改進(jìn)提升教學(xué)質(zhì)量。

6 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)“Python程序設(shè)計(jì)”傳統(tǒng)教學(xué)不能適應(yīng)新時(shí)代人才需求的問(wèn)題。從實(shí)際出發(fā)，以職業(yè)需求為導(dǎo)向，融入前沿知識(shí)，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣;探索“線上線下混合式”理論教學(xué)模式，調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性;構(gòu)建“梯度遞進(jìn)”的實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，為后續(xù)大數(shù)據(jù)和人工智能專業(yè)課程的學(xué)習(xí)夯實(shí)基礎(chǔ);完善科學(xué)全面的考核體系，客觀地反饋學(xué)生學(xué)習(xí)效果。實(shí)踐結(jié)果表明，該教學(xué)改革模式能在一定程度上激發(fā)學(xué)生的激情，挖掘?qū)W生的潛能，極大地提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，大幅提升了就業(yè)率。

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