常州工学院蔡晓丽、丁志云共同主持完成了江苏省高等教育学会2020年江苏高校“大学素质教育与数字化课程建设”专项课题“Python课程考核试题库建设的研究”（课题编号：2020JDKT045），课题组主要成员： 刘芝怡、李慧、王荇。

        Python是人工智能领域的主流语言，目前已经应用到很多领域，被诸多高校选定为学生的程序设计入门语言。目前Python课程的教学中普遍存在以下问题：

        （1）Python课程的经典教材较少，很多教材存在案例不足、专业结合程度低等问题，因此开发或精选适合新形势下的Python教材的需求尤为紧迫。

        （2）Python课程由于是高校近几年新开设的课程，多数学校还采用传统的“考教合一”方式进行考试，命题科学性较差、质量难以保证；成绩评定的随意性影响教风、学风、考风和校风，由于是公共课，学生人数多，任课老师工作负担较重；从出卷到试卷的印制、管理等工作量大，试题保密性难以保证。

        （3）以教师为中心的传统被动接受式学习模式在教学方式上更注重语法的教学，忽视问题导向，导致教师教学完成后，学生感觉不到太多收获。忽略了学生的独立主动的思考性和能动性，没有突出学生创新能力的培养，教学与实际需求脱节。

        针对以上情况，我们从三个方面进行了研究和教学实践探索。

一、首先进行相关调研，设计开发Python试题库软件

        包括确定Python课程试题库软件结构、选择合适的程序设计开发语言、精选试题并分类、组卷算法的设计、编写代码等过程。开发出了适合多个专业使用的Python试题库软件系统，并获批发明专利1项：“一种智能阅卷方法及系统”。开发Python教材以及试题库系统，从标准的试题库中筛选、组合出符合要求的试卷进行考试，可以克服在考试命题中人为的主观性和随意性，可以更科学、合理、客观地对教与学双方的成绩进行评估，提高教师的责任心及使命感,使教师必须反复钻研大纲,熟透教材，规范教学过程，端正教风和学风，调动教与学两个积极性，对提高教学质量有积极意义。试题库作为重要的教育教学资源,它的作用越来越重要。现代高等教育要求建立具有很高查询效率的试题库,能够高效、方便、快捷地出题,自动生成试卷,逐步形成丰富完善的试题库,使试卷管理工作更科学有效。高校教师应当积极利用先进的计算机互联网技术，建设完善标准的试题库，以推动教学的发展。该Python试题库软件功能很多。教师可以利用网络教学平台发布通知、布置作业、在线考试等。网络教学平台还可以对选择题、判断题、编程题判分。这些都大大减轻了教师批改作业的工作量，也大大提高了教师的工作效率。

二、Python课程教学模式的改革与探索

        （1）问题驱动混合线上线下教学。由于本课程的教学计划为48学时，对于学习编程语言基础知识与计算思维的培养有些不足，加上疫情原因。本研究采用问题驱动混合教学的方式。在课程的第一阶段即入门阶段，教师需要考虑翻转课堂、MOOC等新的教学模式或方法来弥补课时的不足，利用雨课堂、超星学习通等方式，搭建课程的教学平台和授课方式，使学生能够利用线下的方式学习。课堂上可适当缩减部分编程语言基础知识的教学，以翻转课堂、答疑和讨论为主，基础理论学习学生可自行通过课后在线教学平台由教师上传教学视频以及适量的练习来完成。线上教学前应做好一系列准备工作。正式上课前，教师和学生都应该调试好自己的线上教学软硬件。与教室课堂一样，网上课堂应有秩序。教师在备课时，常录制教学视频、课件等，在网络教学平台上建设网络课程资源。在利用直播工具教学时，有时会因网络故障导致授课卡顿。这时，学生可在网络教学平台观看相应章节的课件和教学视频。另外，部分直播工具( 比如腾讯课堂) 有课程回看功能，学生可通过回看来复习。学生也可用利用录屏软件，录制在线教学内容。

        （2）将本课程教学的组成划分成3个阶段，即入门阶段、培育阶段和拓展阶段。入门主要培养简单编程能力，因此介绍基本的语法、函数和程序控制结构；培育阶段培养学生面向对象的思想，学习序列、集合字典等结构；拓展阶段主要介绍Python的第三方库应用如数据分析及可视化，深化计算思维能力培养为目标。

        （3）分专业合理制定教学方案。根据学生的差别合理制定教学目标，因为我校各个专业内容不一样，生源不同导致学习能力也存在差异。因此，教师会根据自己所带专业班级的情况不同进行一些摸底的了解，然后按照学生之间的差异性拟定教学计划。合理制定教学方案，紧密联系学生所学专业的优缺点及其将来就业领域。在Python教学中注重根据学生的专业特色及专业背景设置符合学生的教学计划和练习的实践项目，侧重点不同，不同专业的案例结合点不同，题目的设计难易点不同，通过模块设定引导学生参与相关课题，从而推动实践学习的效率与质量。

        （4）兴趣驱动课程教学。通过Python学习语言，学生可以学会程序设计基础知识，掌握编写语言程序的基本方法，具备使用计算机编程解决本专业实际问题的能力。还可以让学生学会用计算思维去解决工作中遇到的问题。这些都是程序设计的教学目的。为了达到这些教学目的，教师首先要帮助非计算机专业学生树立对编程的自信心。教师可以在课程教学中举一些生活里的程序例子，比如手机、著名网站中的常用软件等，也可以演示一些简单的程序例子，比如用库作图、猜数、进制转换、做词云、排序等。培养兴趣对于本科生的各门课程学习都是非常有用的，对于Python程序设计课程的学习也不例外。为了激发学生的学习的兴趣，还可以让学生课后上网了解软件公司对程序员的迫切需求。

三、编撰或精选Python教材，构建适合Python课程的教学模式

        教材是学生学习的重要参考，Python教材应体现应用性和完备的知识结构，我们选择了符合大纲和学生基础的省级优秀教材进行了教学，该教材给出了大量优秀的案例，并提供了配套的MOOC学习资源，在课题研究过程中我们也出版了一本相关教材。除此以外，项目组教师以科研促教学，在研究期间取得了以下改革与实践成果。

        教材：出版《大学计算机应用基础》，参与人：蔡晓丽、丁志云、刘芝怡、李慧

        参编十三五江苏省高等学校重点教材《电类专业大学生创新实践培训教程》

        发明专利1项：
        “一种智能阅卷方法及系统”（丁志云，授权年月：2020.12）

        发表论文4篇： 
        Python课程教学模式与方法的探索与研究（蔡晓丽，电脑知识与技术，已收到录用通知，将于2022年12月发表）
        基于翻转课堂的高校留学生全英文教学实践与探索（蔡晓丽，电脑知识与技术，2020）
        在《教育现代化》期刊上发表一篇教改论文“STEAM理念下的社区少儿机器人课程设计”（刘芝怡，2021）
        飞行学员心理品质管理探究（王荇，常州工学院学报，2021）

        完成课题：
        常州市哲学社会科界联合会项目“区域产业发展视角下的地方应用型高校专业设置和建设研究”结题（刘芝怡，2020）
        校级教学建设项目“办公自动化高级应用 课程建设（网络课程）”结题。（2021）
        教育部产学合作协同育人实践类项目“高校实验室安全教育体系研究”结题。（2021）
        “社区青少年机器人教育教学资源的设计与应用研究”结题（2022）
        江苏省科技厅项目结题一项（王荇，2021）

        获得奖项：
        微课“穷举算法”获2020年江苏省微课比赛三等奖（刘芝怡，2020）
        “PYTHON绘图——Turtle库”获2021年常州工学院微课比赛三等奖（刘芝怡，2021）
        “PYTHON绘图——Turtle库”获2021年常州工学院微课比赛三等奖（刘芝怡，2021）