“數字化+課程思政”視域下Python 課程教學改革研究

徐秀珍 閆一帆 牛義鋒

摘要：Python程序設計基礎是高校培養數字化人才的基礎課。為實現在“數字化+課程思政”視域下進行Python教學改革的目標，探討了Python程序設計教學改革問題的實踐路徑，強調“育人和育才并行”，重視“培養學生數字化思維”，提出基于BOPPPS模型的“課前-問題驅動教學模式、課中-實踐導向教學模式、課后-形成性評價模式”混合教學模式，為培養學生思政素養與數據思維能力提供參考。

關鍵詞：數字化；課程思政；Python程序設計基礎；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數字強國目標，而培養高層次數字化人才是實現該目標的有力支撐。數字素質和技能的提升離不開具有數字化技術能力、創新和創業能力、數據分析和決策能力、學習和適應能力的全面型數字化人才。在數字化時代的浪潮下，如何借助數字化時代之勢，培養全面發展的數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什么樣的人，這為我國教育領域的進步和人才培養的方向提供了明確的指引[1]。在培養數字化人才的過程中，高校應以立德樹人為根本目標，強化學校課程思政建設，使教授學生理論知識、培養學生實踐能力與塑造學生正確的世界觀、人生觀、價值觀協同進行，實現育人與育才的統一。而Python 作為一種新興的解釋型語言，在數字化時代被廣泛應用，涵蓋數據分析、物聯網、人工智能、科學計算、Web 開發、機器學習等多個領域，為在數字化時代利用計算機手段解決現實問題奠定堅實的技術基礎。

1.2 研究意義

1.2.1 推動思政教育和專業教學的融合

將思政教學與專業教育相結合，以便更好地對大學生進行社會主義三觀培養，對培養有中國特色社會主義事業的優秀建設者和接班人具有重要的意義[2] 。由于Python程序設計基礎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教學中（如表1） ，讓學生在專業知識講授和專業課程實訓過程中切實體會思想引領的重要性，推動思政教育與專業教育的融合并行。

1.2.2 適應數字化時代的教學改革需求

數字化轉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么髷祿夹g分析學生的選修科目，大致判斷學生的學習興趣，實現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，借助智能數據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，大數據技術幫助高?？焖俜治鎏幚韺W生的信息，為管理者提供全面、準確的數據支持，使得其管理效率大大提升?？梢?，在數字化技術的加持下，高校的教學水平和管理能力已逐漸適應數字化時代的教學改革需求。

2“ 數字化+課程思政”視域下Python進行教學改革的必要性

傳統Python教學在“數字化+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指導綱要》中指出，要根據專業特點，在專業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結合起來[3]。傳統的Python課程教學往往只注重傳授理論知識，缺少與實際應用的結合，限制學生發展利用其所學知識處理現實問題的能力。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，難以實現育人與育才相統一，進而難以協調學生內在精神與外在技能的同步提升[4]。

2） 數字化層面：重使用數字技術，輕培養數字思維。數字轉型賦能時代，建設數字強國離不開具有數字化技術能力、學習能力、創新和創業能力、數據處理能力、數字環境適應能力的全面型數字化人才。但當前大多數高校對培養數字化人才的目標較為模糊，缺乏培養數字化人才的思路。部分教師對數字化時代下課程改革的要求理解不夠深刻，認為數字化時代下的課程改革僅為使用數字化技術改變傳統教學方式，忽略了培養具有數字化思維的人才這一本質要求，仍會導致數字化人才的數量無法滿足行業需求。

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

3“ 數字化+課程思政”視域下Python課程改革思路

3.1“ 數字化+課程思政”視域下Python課程改革建設理念

課程思政旨在培養德能兼備的有為青年[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，引導學生形成正確的精神觀念[6]。在數字化視域下，Python課程應基于國家戰略需求，培養具有數字化思維、數字認知能力、數字技能的數字化人才。

基于此，將“課程思政”和“數字化”貫穿于整個Python教學過程，明確“培養數智工匠”“助力建設數字中國”等目標；時刻關注產業需求、國家戰略變化、技術的更新迭代和形成性評價的結果，與時俱進更新教學內容；根據新時代國家和產業對數字化人才提出的要求創新教學模式，利用數字化技術使教學活動更具有針對性，并在數字氛圍下培養學生的數字化思維和數據素養，實現“育才+育人”的目標。Python課程改革建設理念如圖1。

3.2 Python 語言程序設計課程思政教學改革策略

3.2.1 明確“課程思政+數字化”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，培養國家戰略需要和產業發展所需的高素質數字化人才，在教學過程中實現塑造正確道德觀念和培養數字化能力并行。數字化時代，課程思政建設需要學校、教師、學生三方面協同提供動力，因此本研究從人才培養、教師能力、校園數字資源平臺建設角度出發重構Python課程教學目標：

1） 從人才培養角度，既要明確培養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，又要樹立培養學生數字化思維、數據意識、數據統計與創新、運用數據處理綜合案例的育才目標。

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

3） 從建設校園數字資源平臺角度，匯集各類專業課資源和思政資源建設校園數字資源平臺，針對不同職業方向將課程資源進行分類，為學生搭建豐富的線上學習平臺，使得教學內容符合其個性化需求；同時，開發記錄訪問蹤跡的大數據技術，結合學生的訪問記錄，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學習效率。

3.2.2 更新教學內容

本研究以數字化人才需求為導向，從人才培養方案、專業課程特點以及國家、社會、行業與用人單位對人才數字化能力的要求等角度出發，同時挖掘Python課程所蘊含的思政元素，及時更新教學內容，以滿足國家戰略需求和產業需求，具體教學內容及其所對應的思政目標如圖2所示。

3.2.3 創新教學模式

課程思政視域下的課程改革應始終堅持“知識傳授與價值引領相統一，堅持總結傳承和創新探索相統一”[7]。與此同時，在數字化時代，面對新時代、新政策、新定位、新目標對數字轉型提出的要求，高校應圍繞培養數字化人才的目標，按照符合學生認知規律的“基礎認知——分析應用——實戰演練”進階數字化技能訓練計劃，逐步引導學生形成數字化思維，培養其不同情境下利用數字化技術解決問題的實踐能力。

本研究根據“課程思政+數字化”視域下的育人需求，充分利用數字化技術創新教學模式，并結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分為6個可以循環的環節（如圖4） ，它主要通過教師對知識、技能和方法的講解與指導來達到激發學生學習興趣、培養學生創新意識、培養學生自主學習能力與動手能力的目的[8]。

1） 課前——問題驅動教學模式。有針對性地課前預習是提升教學質量至關重要的一環，如何調動學生學習積極性使其高質量地完成課前預習工作，是保障教學效果的關鍵。Bridge階段教師可以挖掘近期時事熱點事件中所蘊含的Python知識點或者某一發展領域可用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動學生的學習興趣，指引學生利用數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“如何確定某型導彈在我國某一地點的發射范圍？”讓學生自主學習可視化相關知識，這類熱點問題既能激起學生的愛國主義情懷，又培養了學生的探索求知精神及獨立思考能力，鍛煉了學生的數字化思維能力。

2） 課中——實踐導向教學模式。實踐導向教學法又稱行動導向教學法，是以培養學生實踐能力為目標的新型培訓教學法[10]。課程前期，教師帶領學生分析課前問題中的Python應用，講解其中專業知識點，幫助學生建立利用數據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實問題的能力，又可以加強其責任意識，并激發其科技報國的家國情懷與振興民族的使命擔當。

課程后期，教學理應順應時代發展對數字化人才的要求，積極開展校企合作，通過產教融合的方式培養學生的數字化思維，培養其不同職業情境下利用數字化技術解決問題的實踐能力。針對數字化時代出現的新興職業，例如數據分析師、數據安全工程師、數據挖掘工程師、數據架構師等，校方與合作企業可依此建設虛擬職業模擬實驗基地。學生可結合自身職業取向通過虛擬模擬試驗基地進行職業模擬，讓理論與實操結合，并在實操過程中發現自身的知識缺陷，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實踐能力。通過虛擬職業模擬實驗基地，建設培養數字化人才所需要的技術環境，形成產教一體的綜合實訓平臺。建設數據挖掘實踐平臺、數據建模實踐平臺、數據安全實踐平臺、智能決策實踐平臺，可在實踐過程中強化學生的綜合數據思維和數據應用能力。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完善產教融合方式。身臨其境地體驗職業，更易引導學生樹立敬業精神、合作精神，培養數智工匠。

3） 課后——形成性評價模式。Summary階段，橫向上，教師利用大數據技術記錄學生每一階段的課堂表現、實踐能力、專業知識掌握程度、思想素養，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?？v向上，大數據可以突破年級限制地跟蹤和記錄學習數據，串聯起學生每一學年的思想傾向、課堂參與度、學習成績等學情，為每個學生規劃綜合全面的個性化培養方案，實現教學內容的定制化。

4 結束語

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，培養其社會責任感，最終推動學生全面發展。數字化技術的出現為教育注入了新的活力和元素，數字化教育帶來了新應用、新模式和新路徑，加快了數字化人才的培養速度。但“數字化+課程思政”視域下的Python教學改革仍面臨不少挑戰，在后續教學改革中應繼續優化數字化教學模式，進一步探索思政與專業知識的融合路徑，努力將“數字化+課程思政”視域下的教育推向更高層次，實現“育人”和“育才”并行的目標。

參考文獻：

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【通聯編輯：王 力】