“数字化+课程思政”视域下Python 课程教学改革研究

徐秀珍 闫一帆 牛义锋

摘要：Python程序设计基础是高校培养数字化人才的基础课。为实现在“数字化+课程思政”视域下进行Python教学改革的目标，探讨了Python程序设计教学改革问题的实践路径，强调“育人和育才并行”，重视“培养学生数字化思维”，提出基于BOPPPS模型的“课前-问题驱动教学模式、课中-实践导向教学模式、课后-形成性评价模式”混合教学模式，为培养学生思政素养与数据思维能力提供参考。

关键词：数字化；课程思政；Python程序设计基础；BOPPPS模型；混合教学模式

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）05-0162-04

1 研究背景与意义

1.1 研究背景

党的二十大明确提出建设数字强国目标，而培养高层次数字化人才是实现该目标的有力支撑。数字素质和技能的提升离不开具有数字化技术能力、创新和创业能力、数据分析和决策能力、学习和适应能力的全面型数字化人才。在数字化时代的浪潮下，如何借助数字化时代之势，培养全面发展的数字化人才是高校所面临的难题。2022年举办的全国教育大会提出：教育的核心问题在于培养什么样的人，这为我国教育领域的进步和人才培养的方向提供了明确的指引[1]。在培养数字化人才的过程中，高校应以立德树人为根本目标，强化学校课程思政建设，使教授学生理论知识、培养学生实践能力与塑造学生正确的世界观、人生观、价值观协同进行，实现育人与育才的统一。而Python 作为一种新兴的解释型语言，在数字化时代被广泛应用，涵盖数据分析、物联网、人工智能、科学计算、Web 开发、机器学习等多个领域，为在数字化时代利用计算机手段解决现实问题奠定坚实的技术基础。

1.2 研究意义

1.2.1 推动思政教育和专业教学的融合

将思政教学与专业教育相结合，以便更好地对大学生进行社会主义三观培养，对培养有中国特色社会主义事业的优秀建设者和接班人具有重要的意义[2] 。由于Python程序设计基础课程具有理论性与实践性融会贯通的特点，教师在理论知识讲解阶段和案例实践阶段均可挖掘Python课程中的思政元素，并借助耳熟能详、含意深远的名言将其巧妙地糅合到专业教学中（如表1） ，让学生在专业知识讲授和专业课程实训过程中切实体会思想引领的重要性，推动思政教育与专业教育的融合并行。

1.2.2 适应数字化时代的教学改革需求

数字化转型升级对高校的教学水平和管理能力提出了更高的要求。高校可利用大数据技术分析学生的选修科目，大致判断学生的学习兴趣，实现推荐课程资源个性化、精准化。同时，国家高等教育智慧教育平台的建立，将原本分散的教育资源集中起来，实现教育资源的共建共享、便捷获取、高效利用。教师还可以基于形成性评价模式，借助智能数据平台对学生各个阶段的学习情况进行分析评价，形成全面、准确的期末成绩以及学生阶段性学习情况分析报告，以便制定具有针对性的教学计划。此外，大数据技术帮助高校快速分析处理学生的信息，为管理者提供全面、准确的数据支持，使得其管理效率大大提升。可见，在数字化技术的加持下，高校的教学水平和管理能力已逐渐适应数字化时代的教学改革需求。

2“ 数字化+课程思政”视域下Python进行教学改革的必要性

传统Python教学在“数字化+课程思政”视域下主要存在两方面问题。

1） 课程思政层面：重传授知识，轻价值塑造。2020年，教育部颁布的《高等学校课程思政建设指导纲要》中指出，要根据专业特点，在专业课程教学中把马克思主义立场观点方法的教育与科學精神的培养结合起来[3]。传统的Python课程教学往往只注重传授理论知识，缺少与实际应用的结合，限制学生发展利用其所学知识处理现实问题的能力。同时，部分教师对课程思政的目标要求理解不够充分，仅仅是将思政理论生硬地加入教学过程中，而非深入挖掘Python课程中的思政原理，无法准确把握育人角度，难以实现育人与育才相统一，进而难以协调学生内在精神与外在技能的同步提升[4]。

2） 数字化层面：重使用数字技术，轻培养数字思维。数字转型赋能时代，建设数字强国离不开具有数字化技术能力、学习能力、创新和创业能力、数据处理能力、数字环境适应能力的全面型数字化人才。但当前大多数高校对培养数字化人才的目标较为模糊，缺乏培养数字化人才的思路。部分教师对数字化时代下课程改革的要求理解不够深刻，认为数字化时代下的课程改革仅为使用数字化技术改变传统教学方式，忽略了培养具有数字化思维的人才这一本质要求，仍会导致数字化人才的数量无法满足行业需求。

综上，Python教学改革面临深入挖掘思政内涵，以及如何在数字化时代借助数字技术培养数字化人才的双重压力。只有明确“数字化＋课程思政”视域下Python教学模式改革思路和具体实现模式，才能培养出具有精神价值内核的数字化人才，实现知行合一。因此，将塑造价值、培养能力和传授知识三者融为一体，落实立德树人的根本任务[4]，Python教学改革具有重要意义。

3“ 数字化+课程思政”视域下Python课程改革思路

3.1“ 数字化+课程思政”视域下Python课程改革建设理念

课程思政旨在培养德能兼备的有为青年[5]。课程思政模式下的Python语言编程，不仅仅局限于传授课程知识，还要求教师深入发掘课程本身所蕴含的思政元素，润物无声地在教学过程中为学生灌溉思政精神，引导学生形成正确的精神观念[6]。在数字化视域下，Python课程应基于国家战略需求，培养具有数字化思维、数字认知能力、数字技能的数字化人才。

基于此，将“课程思政”和“数字化”贯穿于整个Python教学过程，明确“培养数智工匠”“助力建设数字中国”等目标；时刻关注产业需求、国家战略变化、技术的更新迭代和形成性评价的结果，与时俱进更新教学内容；根据新时代国家和产业对数字化人才提出的要求创新教学模式，利用数字化技术使教学活动更具有针对性，并在数字氛围下培养学生的数字化思维和数据素养，实现“育才+育人”的目标。Python课程改革建设理念如图1。

3.2 Python 语言程序设计课程思政教学改革策略

3.2.1 明确“课程思政+数字化”视域下的教学目标

本研究的目标为立足立德树人的根本任务，培养国家战略需要和产业发展所需的高素质数字化人才，在教学过程中实现塑造正确道德观念和培养数字化能力并行。数字化时代，课程思政建设需要学校、教师、学生三方面协同提供动力，因此本研究从人才培养、教师能力、校园数字资源平台建设角度出发重构Python课程教学目标：

1） 从人才培养角度，既要明确培养学生精益求精脚踏实地的工匠精神、科技报国振兴民族的家国情怀、不怕困难不断探索的科学精神、学以致用不断创新的实践能力、明辨是非尊法守法的法律意识等育人目标，又要树立培养学生数字化思维、数据意识、数据统计与创新、运用数据处理综合案例的育才目标。

2） 从教师能力角度，首先应提升教师从专业知识中挖掘思政元素的能力，学校应以人才培养目标为导向帮助教师找到思政元素挖掘的方向，要求教师在专业知识讲授和专业课程实训过程中有效提取思政元素；其次，要提高教师的数字化素养，提高教师使用数据技术分析学生学习成绩、兴趣方向、学习积极性、思政素养的能力，进而调整教学内容和教学计划，实施个性化针对性教学。

3） 从建设校园数字资源平台角度，汇集各类专业课资源和思政资源建设校园数字资源平台，针对不同职业方向将课程资源进行分类，为学生搭建丰富的线上学习平台，使得教学内容符合其个性化需求；同时，开发记录访问踪迹的大数据技术，结合学生的访问记录，为学生智能化、个性化、自动化推荐资源，提高学生的思政学习和专业学习效率。

3.2.2 更新教学内容

本研究以数字化人才需求为导向，从人才培养方案、专业课程特点以及国家、社会、行业与用人单位对人才数字化能力的要求等角度出发，同时挖掘Python课程所蕴含的思政元素，及时更新教学内容，以满足国家战略需求和产业需求，具体教学内容及其所对应的思政目标如图2所示。

3.2.3 创新教学模式

课程思政视域下的课程改革应始终坚持“知识传授与价值引领相统一，坚持总结传承和创新探索相统一”[7]。与此同时，在数字化时代，面对新时代、新政策、新定位、新目标对数字转型提出的要求，高校应围绕培养数字化人才的目标，按照符合学生认知规律的“基础认知——分析应用——实战演练”进阶数字化技能训练计划，逐步引导学生形成数字化思维，培养其不同情境下利用数字化技术解决问题的实践能力。

本研究根据“课程思政+数字化”视域下的育人需求，充分利用数字化技术创新教学模式，并结合每一阶段的教学计划，采取基于BOPPPS模型的混合教学模式进行教学，体现在课前、课中、课后三个教学层次，如图3所示。

BOPPPS模型将课堂教学流程区分为6个可以循环的环节（如图4） ，它主要通过教师对知识、技能和方法的讲解与指导来达到激发学生学习兴趣、培养学生创新意识、培养学生自主学习能力与动手能力的目的[8]。

1） 课前——问题驱动教学模式。有针对性地课前预习是提升教学质量至关重要的一环，如何调动学生学习积极性使其高质量地完成课前预习工作，是保障教学效果的关键。Bridge阶段教师可以挖掘近期时事热点事件中所蕴含的Python知识点或者某一发展领域可用Python语言解决的问题[9]，围绕Objective阶段确定的教学目标，通过线上学习平台以提问方式调动学生的学习兴趣，指引学生利用数字学习资源主动探索学习，比如国家高等教育智慧教育平台，并在Pre-assessment阶段解答课前提问。例如，从“如何确定某型导弹在我国某一地点的发射范围？”让学生自主学习可视化相关知识，这类热点问题既能激起学生的爱国主义情怀，又培养了学生的探索求知精神及独立思考能力，锻炼了学生的数字化思维能力。

2） 课中——实践导向教学模式。实践导向教学法又称行动导向教学法，是以培养学生实践能力为目标的新型培训教学法[10]。课程前期，教师带领学生分析课前问题中的Python应用，讲解其中专业知识点，帮助学生建立利用数据分析解决问题的思路。Par?ticipant Learning阶段，鼓励学生以小组形式分工完成课前问题，通过具体的实践案例既可以提升学生学以致用解决现实问题的能力，又可以加强其责任意识，并激发其科技报国的家国情怀与振兴民族的使命担当。

课程后期，教学理应顺应时代发展对数字化人才的要求，积极开展校企合作，通过产教融合的方式培养学生的数字化思維，培养其不同职业情境下利用数字化技术解决问题的实践能力。针对数字化时代出现的新兴职业，例如数据分析师、数据安全工程师、数据挖掘工程师、数据架构师等，校方与合作企业可依此建设虚拟职业模拟实验基地。学生可结合自身职业取向通过虚拟模拟试验基地进行职业模拟，让理论与实操结合，并在实操过程中发现自身的知识缺陷，便于以后针对薄弱点进行学习探索，锻炼自身分析与解决问题的专业实践能力。通过虚拟职业模拟实验基地，建设培养数字化人才所需要的技术环境，形成产教一体的综合实训平台。建设数据挖掘实践平台、数据建模实践平台、数据安全实践平台、智能决策实践平台，可在实践过程中强化学生的综合数据思维和数据应用能力。最后，Post-assessment阶段，令学生撰写实践报告反馈自身学习情况，便于日后校方和企业完善产教融合方式。身临其境地体验职业，更易引导学生树立敬业精神、合作精神，培养数智工匠。

3） 课后——形成性评价模式。Summary阶段，横向上，教师利用大数据技术记录学生每一阶段的课堂表现、实践能力、专业知识掌握程度、思想素养，实时跟踪学生的学习行为和学习效果，形成过程性评价，改变过去期末一考定音式的评价方式，最终形成综合性强、可靠度高、更为公正科学的学习评价。纵向上，大数据可以突破年级限制地跟踪和记录学习数据，串联起学生每一学年的思想倾向、课堂参与度、学习成绩等学情，为每个学生规划综合全面的个性化培养方案，实现教学内容的定制化。

4 结束语

将思政知识糅合进教学过程中，使学生了解国家、社会、历史和人民生活，从而锻炼学生的批判性思维，培养其社会责任感，最终推动学生全面发展。数字化技术的出现为教育注入了新的活力和元素，数字化教育带来了新应用、新模式和新路径，加快了数字化人才的培养速度。但“数字化+课程思政”视域下的Python教学改革仍面临不少挑战，在后续教学改革中应继续优化数字化教学模式，进一步探索思政与专业知识的融合路径，努力将“数字化+课程思政”视域下的教育推向更高层次，实现“育人”和“育才”并行的目标。

参考文献：

[1] 何秋红.立德树人视域下新工科课程思政建设路径研究[J].闽南师范大学学报（哲学社会科学版），2021，35（4）：143-149.

[2] 沈炜，张涵翠，庄巧莉.计算机专业课程思政的实施层次 ：以Python程序设计为例[J].高教学刊，2022，8（20）：193-196.

[3] 教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[EB/OL].[2023-07-14].https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm.

[4] 劉晓川.新时代高校课程思政建设进路探析[J/OL].当代教育论坛： 1-10[2023-08-14]. https：//doi. org/10.13694/j. cnki.ddjylt.20230710.001.

[5] 朱广琴.基于立德树人的“课程思政” 教学要素及机制探析[J].南京理工大学学报（社会科学版），2019，32（6）：84-87.

[6] 余胜，袁辉勇，谢莉，等.计算机类专业课程思政探索与实践：以Python 程序设计课程为例[J].电脑知识与技术，2023，19（11）：162-164，174.

[7] 张久珍，步一，李世娟，等.图书情报与档案管理学科课程思政实践：以北京大学为例[J].图书情报工作，2022，66（1）：4-10.

[8] 宋野. 基于BOPPPS教学模式的大学计算机基础课程改革：以《Python语言程序设计》课程为例[C]//香港新世纪文化出版社. Proceedings of 2022 2nd International Conference on Higher Education Development and Information Technology In?novation. Hongkong New Century Cultural Publishing House，2022：3.

[9] 吴舒展，潘保国，熊运鸿，等.课程思政理念下数据科学与大数据技术专业课程建设与实践：以Python语言程序设计课程为例[J].中国现代教育装备，2023（11）：113-115.

[10] 王健，孙彦情.行动导向的Python程序设计思政教学案例研究[J].软件导刊，2022，21（2）：243-248.

【通联编辑：王 力】