徐秀珍 閆一帆 牛義鋒

摘要：Python程序設(shè)計基礎(chǔ)是高校培養(yǎng)數(shù)字化人才的基礎(chǔ)課。為實現(xiàn)在“數(shù)字化+課程思政”視域下進行Python教學改革的目標，探討了Python程序設(shè)計教學改革問題的實踐路徑，強調(diào)“育人和育才并行”，重視“培養(yǎng)學生數(shù)字化思維”，提出基于BOPPPS模型的“課前-問題驅(qū)動教學模式、課中-實踐導(dǎo)向教學模式、課后-形成性評價模式”混合教學模式，為培養(yǎng)學生思政素養(yǎng)與數(shù)據(jù)思維能力提供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；課程思政；Python程序設(shè)計基礎(chǔ)；BOPPPS模型；混合教學模式

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）05-0162-04

1 研究背景與意義

1.1 研究背景

黨的二十大明確提出建設(shè)數(shù)字強國目標，而培養(yǎng)高層次數(shù)字化人才是實現(xiàn)該目標的有力支撐。數(shù)字素質(zhì)和技能的提升離不開具有數(shù)字化技術(shù)能力、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力、數(shù)據(jù)分析和決策能力、學習和適應(yīng)能力的全面型數(shù)字化人才。在數(shù)字化時代的浪潮下，如何借助數(shù)字化時代之勢，培養(yǎng)全面發(fā)展的數(shù)字化人才是高校所面臨的難題。2022年舉辦的全國教育大會提出：教育的核心問題在于培養(yǎng)什么樣的人，這為我國教育領(lǐng)域的進步和人才培養(yǎng)的方向提供了明確的指引[1]。在培養(yǎng)數(shù)字化人才的過程中，高校應(yīng)以立德樹人為根本目標，強化學校課程思政建設(shè)，使教授學生理論知識、培養(yǎng)學生實踐能力與塑造學生正確的世界觀、人生觀、價值觀協(xié)同進行，實現(xiàn)育人與育才的統(tǒng)一。而Python 作為一種新興的解釋型語言，在數(shù)字化時代被廣泛應(yīng)用，涵蓋數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、科學計算、Web 開發(fā)、機器學習等多個領(lǐng)域，為在數(shù)字化時代利用計算機手段解決現(xiàn)實問題奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

1.2 研究意義

1.2.1 推動思政教育和專業(yè)教學的融合

將思政教學與專業(yè)教育相結(jié)合，以便更好地對大學生進行社會主義三觀培養(yǎng)，對培養(yǎng)有中國特色社會主義事業(yè)的優(yōu)秀建設(shè)者和接班人具有重要的意義[2] 。由于Python程序設(shè)計基礎(chǔ)課程具有理論性與實踐性融會貫通的特點，教師在理論知識講解階段和案例實踐階段均可挖掘Python課程中的思政元素，并借助耳熟能詳、含意深遠的名言將其巧妙地糅合到專業(yè)教學中（如表1） ，讓學生在專業(yè)知識講授和專業(yè)課程實訓過程中切實體會思想引領(lǐng)的重要性，推動思政教育與專業(yè)教育的融合并行。

1.2.2 適應(yīng)數(shù)字化時代的教學改革需求

數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級對高校的教學水平和管理能力提出了更高的要求。高?？衫么髷?shù)據(jù)技術(shù)分析學生的選修科目，大致判斷學生的學習興趣，實現(xiàn)推薦課程資源個性化、精準化。同時，國家高等教育智慧教育平臺的建立，將原本分散的教育資源集中起來，實現(xiàn)教育資源的共建共享、便捷獲取、高效利用。教師還可以基于形成性評價模式，借助智能數(shù)據(jù)平臺對學生各個階段的學習情況進行分析評價，形成全面、準確的期末成績以及學生階段性學習情況分析報告，以便制定具有針對性的教學計劃。此外，大數(shù)據(jù)技術(shù)幫助高校快速分析處理學生的信息，為管理者提供全面、準確的數(shù)據(jù)支持，使得其管理效率大大提升。可見，在數(shù)字化技術(shù)的加持下，高校的教學水平和管理能力已逐漸適應(yīng)數(shù)字化時代的教學改革需求。

2“ 數(shù)字化+課程思政”視域下Python進行教學改革的必要性

傳統(tǒng)Python教學在“數(shù)字化+課程思政”視域下主要存在兩方面問題。

1） 課程思政層面：重傳授知識，輕價值塑造。2020年，教育部頒布的《高等學校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》中指出，要根據(jù)專業(yè)特點，在專業(yè)課程教學中把馬克思主義立場觀點方法的教育與科學精神的培養(yǎng)結(jié)合起來[3]。傳統(tǒng)的Python課程教學往往只注重傳授理論知識，缺少與實際應(yīng)用的結(jié)合，限制學生發(fā)展利用其所學知識處理現(xiàn)實問題的能力。同時，部分教師對課程思政的目標要求理解不夠充分，僅僅是將思政理論生硬地加入教學過程中，而非深入挖掘Python課程中的思政原理，無法準確把握育人角度，難以實現(xiàn)育人與育才相統(tǒng)一，進而難以協(xié)調(diào)學生內(nèi)在精神與外在技能的同步提升[4]。

2） 數(shù)字化層面：重使用數(shù)字技術(shù)，輕培養(yǎng)數(shù)字思維。數(shù)字轉(zhuǎn)型賦能時代，建設(shè)數(shù)字強國離不開具有數(shù)字化技術(shù)能力、學習能力、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力、數(shù)據(jù)處理能力、數(shù)字環(huán)境適應(yīng)能力的全面型數(shù)字化人才。但當前大多數(shù)高校對培養(yǎng)數(shù)字化人才的目標較為模糊，缺乏培養(yǎng)數(shù)字化人才的思路。部分教師對數(shù)字化時代下課程改革的要求理解不夠深刻，認為數(shù)字化時代下的課程改革僅為使用數(shù)字化技術(shù)改變傳統(tǒng)教學方式，忽略了培養(yǎng)具有數(shù)字化思維的人才這一本質(zhì)要求，仍會導(dǎo)致數(shù)字化人才的數(shù)量無法滿足行業(yè)需求。

綜上，Python教學改革面臨深入挖掘思政內(nèi)涵，以及如何在數(shù)字化時代借助數(shù)字技術(shù)培養(yǎng)數(shù)字化人才的雙重壓力。只有明確“數(shù)字化＋課程思政”視域下Python教學模式改革思路和具體實現(xiàn)模式，才能培養(yǎng)出具有精神價值內(nèi)核的數(shù)字化人才，實現(xiàn)知行合一。因此，將塑造價值、培養(yǎng)能力和傳授知識三者融為一體，落實立德樹人的根本任務(wù)[4]，Python教學改革具有重要意義。

3“ 數(shù)字化+課程思政”視域下Python課程改革思路

3.1“ 數(shù)字化+課程思政”視域下Python課程改革建設(shè)理念

課程思政旨在培養(yǎng)德能兼?zhèn)涞挠袨榍嗄闧5]。課程思政模式下的Python語言編程，不僅僅局限于傳授課程知識，還要求教師深入發(fā)掘課程本身所蘊含的思政元素，潤物無聲地在教學過程中為學生灌溉思政精神，引導(dǎo)學生形成正確的精神觀念[6]。在數(shù)字化視域下，Python課程應(yīng)基于國家戰(zhàn)略需求，培養(yǎng)具有數(shù)字化思維、數(shù)字認知能力、數(shù)字技能的數(shù)字化人才。

基于此，將“課程思政”和“數(shù)字化”貫穿于整個Python教學過程，明確“培養(yǎng)數(shù)智工匠”“助力建設(shè)數(shù)字中國”等目標；時刻關(guān)注產(chǎn)業(yè)需求、國家戰(zhàn)略變化、技術(shù)的更新迭代和形成性評價的結(jié)果，與時俱進更新教學內(nèi)容；根據(jù)新時代國家和產(chǎn)業(yè)對數(shù)字化人才提出的要求創(chuàng)新教學模式，利用數(shù)字化技術(shù)使教學活動更具有針對性，并在數(shù)字氛圍下培養(yǎng)學生的數(shù)字化思維和數(shù)據(jù)素養(yǎng)，實現(xiàn)“育才+育人”的目標。Python課程改革建設(shè)理念如圖1。

3.2 Python 語言程序設(shè)計課程思政教學改革策略

3.2.1 明確“課程思政+數(shù)字化”視域下的教學目標

本研究的目標為立足立德樹人的根本任務(wù)，培養(yǎng)國家戰(zhàn)略需要和產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的高素質(zhì)數(shù)字化人才，在教學過程中實現(xiàn)塑造正確道德觀念和培養(yǎng)數(shù)字化能力并行。數(shù)字化時代，課程思政建設(shè)需要學校、教師、學生三方面協(xié)同提供動力，因此本研究從人才培養(yǎng)、教師能力、校園數(shù)字資源平臺建設(shè)角度出發(fā)重構(gòu)Python課程教學目標：

1） 從人才培養(yǎng)角度，既要明確培養(yǎng)學生精益求精腳踏實地的工匠精神、科技報國振興民族的家國情懷、不怕困難不斷探索的科學精神、學以致用不斷創(chuàng)新的實踐能力、明辨是非尊法守法的法律意識等育人目標，又要樹立培養(yǎng)學生數(shù)字化思維、數(shù)據(jù)意識、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與創(chuàng)新、運用數(shù)據(jù)處理綜合案例的育才目標。

2） 從教師能力角度，首先應(yīng)提升教師從專業(yè)知識中挖掘思政元素的能力，學校應(yīng)以人才培養(yǎng)目標為導(dǎo)向幫助教師找到思政元素挖掘的方向，要求教師在專業(yè)知識講授和專業(yè)課程實訓過程中有效提取思政元素；其次，要提高教師的數(shù)字化素養(yǎng)，提高教師使用數(shù)據(jù)技術(shù)分析學生學習成績、興趣方向、學習積極性、思政素養(yǎng)的能力，進而調(diào)整教學內(nèi)容和教學計劃，實施個性化針對性教學。

3） 從建設(shè)校園數(shù)字資源平臺角度，匯集各類專業(yè)課資源和思政資源建設(shè)校園數(shù)字資源平臺，針對不同職業(yè)方向?qū)⒄n程資源進行分類，為學生搭建豐富的線上學習平臺，使得教學內(nèi)容符合其個性化需求；同時，開發(fā)記錄訪問蹤跡的大數(shù)據(jù)技術(shù)，結(jié)合學生的訪問記錄，為學生智能化、個性化、自動化推薦資源，提高學生的思政學習和專業(yè)學習效率。

3.2.2 更新教學內(nèi)容

本研究以數(shù)字化人才需求為導(dǎo)向，從人才培養(yǎng)方案、專業(yè)課程特點以及國家、社會、行業(yè)與用人單位對人才數(shù)字化能力的要求等角度出發(fā)，同時挖掘Python課程所蘊含的思政元素，及時更新教學內(nèi)容，以滿足國家戰(zhàn)略需求和產(chǎn)業(yè)需求，具體教學內(nèi)容及其所對應(yīng)的思政目標如圖2所示。

3.2.3 創(chuàng)新教學模式

課程思政視域下的課程改革應(yīng)始終堅持“知識傳授與價值引領(lǐng)相統(tǒng)一，堅持總結(jié)傳承和創(chuàng)新探索相統(tǒng)一”[7]。與此同時，在數(shù)字化時代，面對新時代、新政策、新定位、新目標對數(shù)字轉(zhuǎn)型提出的要求，高校應(yīng)圍繞培養(yǎng)數(shù)字化人才的目標，按照符合學生認知規(guī)律的“基礎(chǔ)認知——分析應(yīng)用——實戰(zhàn)演練”進階數(shù)字化技能訓練計劃，逐步引導(dǎo)學生形成數(shù)字化思維，培養(yǎng)其不同情境下利用數(shù)字化技術(shù)解決問題的實踐能力。

本研究根據(jù)“課程思政+數(shù)字化”視域下的育人需求，充分利用數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新教學模式，并結(jié)合每一階段的教學計劃，采取基于BOPPPS模型的混合教學模式進行教學，體現(xiàn)在課前、課中、課后三個教學層次，如圖3所示。

BOPPPS模型將課堂教學流程區(qū)分為6個可以循環(huán)的環(huán)節(jié)（如圖4） ，它主要通過教師對知識、技能和方法的講解與指導(dǎo)來達到激發(fā)學生學習興趣、培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、培養(yǎng)學生自主學習能力與動手能力的目的[8]。

1） 課前——問題驅(qū)動教學模式。有針對性地課前預(yù)習是提升教學質(zhì)量至關(guān)重要的一環(huán)，如何調(diào)動學生學習積極性使其高質(zhì)量地完成課前預(yù)習工作，是保障教學效果的關(guān)鍵。Bridge階段教師可以挖掘近期時事熱點事件中所蘊含的Python知識點或者某一發(fā)展領(lǐng)域可用Python語言解決的問題[9]，圍繞Objective階段確定的教學目標，通過線上學習平臺以提問方式調(diào)動學生的學習興趣，指引學生利用數(shù)字學習資源主動探索學習，比如國家高等教育智慧教育平臺，并在Pre-assessment階段解答課前提問。例如，從“如何確定某型導(dǎo)彈在我國某一地點的發(fā)射范圍？”讓學生自主學習可視化相關(guān)知識，這類熱點問題既能激起學生的愛國主義情懷，又培養(yǎng)了學生的探索求知精神及獨立思考能力，鍛煉了學生的數(shù)字化思維能力。

2） 課中——實踐導(dǎo)向教學模式。實踐導(dǎo)向教學法又稱行動導(dǎo)向教學法，是以培養(yǎng)學生實踐能力為目標的新型培訓教學法[10]。課程前期，教師帶領(lǐng)學生分析課前問題中的Python應(yīng)用，講解其中專業(yè)知識點，幫助學生建立利用數(shù)據(jù)分析解決問題的思路。Par?ticipant Learning階段，鼓勵學生以小組形式分工完成課前問題，通過具體的實踐案例既可以提升學生學以致用解決現(xiàn)實問題的能力，又可以加強其責任意識，并激發(fā)其科技報國的家國情懷與振興民族的使命擔當。

課程后期，教學理應(yīng)順應(yīng)時代發(fā)展對數(shù)字化人才的要求，積極開展校企合作，通過產(chǎn)教融合的方式培養(yǎng)學生的數(shù)字化思維，培養(yǎng)其不同職業(yè)情境下利用數(shù)字化技術(shù)解決問題的實踐能力。針對數(shù)字化時代出現(xiàn)的新興職業(yè)，例如數(shù)據(jù)分析師、數(shù)據(jù)安全工程師、數(shù)據(jù)挖掘工程師、數(shù)據(jù)架構(gòu)師等，校方與合作企業(yè)可依此建設(shè)虛擬職業(yè)模擬實驗基地。學生可結(jié)合自身職業(yè)取向通過虛擬模擬試驗基地進行職業(yè)模擬，讓理論與實操結(jié)合，并在實操過程中發(fā)現(xiàn)自身的知識缺陷，便于以后針對薄弱點進行學習探索，鍛煉自身分析與解決問題的專業(yè)實踐能力。通過虛擬職業(yè)模擬實驗基地，建設(shè)培養(yǎng)數(shù)字化人才所需要的技術(shù)環(huán)境，形成產(chǎn)教一體的綜合實訓平臺。建設(shè)數(shù)據(jù)挖掘?qū)嵺`平臺、數(shù)據(jù)建模實踐平臺、數(shù)據(jù)安全實踐平臺、智能決策實踐平臺，可在實踐過程中強化學生的綜合數(shù)據(jù)思維和數(shù)據(jù)應(yīng)用能力。最后，Post-assessment階段，令學生撰寫實踐報告反饋自身學習情況，便于日后校方和企業(yè)完善產(chǎn)教融合方式。身臨其境地體驗職業(yè)，更易引導(dǎo)學生樹立敬業(yè)精神、合作精神，培養(yǎng)數(shù)智工匠。

3） 課后——形成性評價模式。Summary階段，橫向上，教師利用大數(shù)據(jù)技術(shù)記錄學生每一階段的課堂表現(xiàn)、實踐能力、專業(yè)知識掌握程度、思想素養(yǎng)，實時跟蹤學生的學習行為和學習效果，形成過程性評價，改變過去期末一考定音式的評價方式，最終形成綜合性強、可靠度高、更為公正科學的學習評價。縱向上，大數(shù)據(jù)可以突破年級限制地跟蹤和記錄學習數(shù)據(jù)，串聯(lián)起學生每一學年的思想傾向、課堂參與度、學習成績等學情，為每個學生規(guī)劃綜合全面的個性化培養(yǎng)方案，實現(xiàn)教學內(nèi)容的定制化。

4 結(jié)束語

將思政知識糅合進教學過程中，使學生了解國家、社會、歷史和人民生活，從而鍛煉學生的批判性思維，培養(yǎng)其社會責任感，最終推動學生全面發(fā)展。數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)為教育注入了新的活力和元素，數(shù)字化教育帶來了新應(yīng)用、新模式和新路徑，加快了數(shù)字化人才的培養(yǎng)速度。但“數(shù)字化+課程思政”視域下的Python教學改革仍面臨不少挑戰(zhàn)，在后續(xù)教學改革中應(yīng)繼續(xù)優(yōu)化數(shù)字化教學模式，進一步探索思政與專業(yè)知識的融合路徑，努力將“數(shù)字化+課程思政”視域下的教育推向更高層次，實現(xiàn)“育人”和“育才”并行的目標。

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【通聯(lián)編輯：王 力】