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探索智能时代案例教学法在程序设计课程中的作用

来源:光明网2022-11-15 13:26

  随着当前“互联网+”的不断推进,以信息技术为核心的新一轮产业革命正在如火如荼地开展。在此形势下,催生出一批信息技术行业,给社会提供了人才缺口。如此,各个学校细化了信息技术课程,将python程序设计基础课程融入学科体系中,成为学生必修的一门课程。这一课程包括Web开发、桌面开发、自动测试、数据分析、网络编程等,主要服务的是未来人工智能领域。当前,学校在此课程教学中采用案例教学形式,能有效激发学生学习兴趣,培育学生信息化技能。但是在实际运用中存在理解不深、方法不新、内容不多、评价不畅等问题,极大影响了该课程的创新改革。基于此,学校应从这几方面问题出发,积极探寻改革之路,为之后的信息化人才培养奠定基础。

  当前智能技术已经逐渐渗透到学校教育领域,成为学生生活、学习中离不开的技术条件,而且已经成为学校培育应用型人才的重要媒介。如此,在这一社会大形势下,积极开展python课程案例教学,在学生教育方面发挥正向促进作用。

  有利于培育学生信息技能。python课程中包含的内容十分繁杂,不仅有程序设计、桌面开发等内容,还有数据设计、文本分类编辑等内容,这些内容是智能时代下社会对信息化人才提出的新技能要求。因此,学校积极开设了这一课程,并将这些内容融入教学体系中,旨在提升学生的信息技术运用能力。在多年的教学设计与教学活动中,许多学校也总结出诸多教育经验,比如在组织英语口语技能大赛活动中,根据学生的实际基础能力和学科教学目标,分别设置不同主题的案例教学项目,并以数据管理、数据编程、文本设置等为主题,引导学生参与课堂学习,以此不断提升学生综合信息能力。

  有利于激发学生学习兴趣。当前部分学校在python课程教学中安排的理论课程较多,实践课程较少,极大削弱了学生学习积极性。但若从案例角度出发,为学生创设灵活丰富的案例化项目,则能有效激发学生学习兴趣。多年来,有的学校在实际教学改革探索中,根据学生的兴趣爱好设计了一些案例教学活动,在活动中全部以案例教学的形式呈现教学内容,从术语学习到程序编制,给予学生主动参与课堂的时间和空间,如此能给学生创设丰富的案例课堂,极大激发了学生学习兴趣。

  有利于提高课堂教学效果。从课程特点上来看,python课程是一门理论性和综合性都较强的学科,教师在日常案例讲述中不仅涉及学生日常学习中的程序编制内容,而且还涉及背后的数据文本原则和职业道德思想,对于学生正确信息观念的形成产生了一定的引导作用。长此以往,师生能够创设出浓厚的课程案例学习氛围,进而有效提升课堂教学效果。

  智能时代下,新一轮科技革命和产业革命正加速到来,在这一形势下,物联网、人工智能等新产业得到迅猛发展,给相应的程序设计基础课程提出了新要求。当前部分学校开展的python课程中,要求学生掌握基本的数据采集与存储、数据预处理、文本分类等技能,以为之后的程序设计打好前期基础。

  数据采集与存储。数据采集与存储是python课程案例教学中的基础性内容。数据采集指的是借助python爬虫程序,将互联网中的海量信息进行采集的行为。在如今智能化时代,信息化正逐步代替人工收集数据,成为效率高、信息准的新采集手段。而python课程教授的内容就是python爬虫程序。教师在爬虫程序教学中,先教授学生Scrapy 库的创建方式,然后在数据库中搭建数据采集框架,然后才能将收集到的信息分门别类放到程序内,完成采集与存储工作。

  数据预处理。数据预处理是对采集到的数据进行第一阶段处理的过程。教师在python课程案例教学中,先给学生讲述清楚Scrapy 库中的信息搜集方式和信息搜集内容,然后给学生讲述如何处理这些数据,这时候便会介绍到数据预处理。简单而言,这一流程就是对收集到的数据进行初步筛选,保留有用信息,删除无用信息的过程。

  文本分类。文本分类是数据预处理之后需要做的工作。教师在python课程案例教学中,会给学生提供一套完整的程序案例,并将程序案例分解开来进行教学讲解。从前期的数据收集和数据预处理到最后的文本分类都会涉及,尤其是最后的文本分类,教师引导学生对保留下的信息进行再次分类处理,以完成对整个程序设计的前期学习。

  智能化时代下,python课程作为信息化学科中的一门课程,学习其中的数据采集、数据分析方法,以案例教学导入课堂,发掘学生学习积极性、创新教学方式、增加案例元素、丰富评价体系,从实践案例教学中引导学生掌握python课程学习技巧,进而全身心投入到课程学习中。

  加强主体思想教育。在智能化时代下,学校要想提升学生对python课程的学习兴趣,应加强思想教育,引起学生的重视。一方面,可定期组织学生观看python课程的案例比赛、技能讲座、专家讲堂,使学生在潜移默化中关注这一课程。或者组织学生到其他院校参观或旁听课程教学,引导学生感受其他学校的学习氛围,进而对该课程产生兴趣。另一方面,教师还可将python课程与思政元素相结合,挖掘课程案例中的思政元素,从思想上引导学生重视这一内容,养成良好学习习惯。长此以往,能够激发学生主体学习兴趣。

  创新案例教学方式。学校教师可参考其他院校的优秀案例教学经验,为学生定制分类别、分阶层、难易程度不同的案例课程模块。学校教师也可在网上下载一些简单的动画内容,给学生演示程序设计流程,要求学生按照各自喜好,分别制作简短的小程序,以此创新案例教学模式。

  增加案例教学项目。比如教师可根据python课程的特点,以比赛项目的形式进行教学,学生只要参与比赛,即可获得相应奖励。而且比赛项目主题可以由教师来定,也可由学生自行确定。如此引导学生自行收集资料,丰富课堂学习内容。除此之外,教师还可在教材基础上,寻找其他学校的优秀教学案例、社会实例放到课堂中为学生讲述,如此能有效丰富教材的案例项目,为学生提供丰富的学习内容。

  综合考评案例成果。学校开展课程改革的最终目标是提高教学质量,帮助学生更好地掌握专业知识与实践技能。在此前提下,python课程中的案例教学评价工作则是对学生掌握知识程度进行客观评价,找出学生的薄弱环节,实施继续教育,以此实现教学目标。具体来看,学校应加强考核评价深度,不仅要将课程教学内容、案例教学项目、教学模式和学生参与效果纳入学生考评中,同时还要将学生自行设计的项目、学生课外实习实训的项目纳入综合考评体系中,从客观层面评价案例教学的成效。除此之外,学校还需结合学生自评、学生互评、教师评价等方式,针对个人项目、小组项目作出客观分析和评判,从评价中找出待改进之处,达到学有成效的效果。

  当前时代下,智能化技术飞速发展,给学校的课程教学工作带来了转型机遇。本文以python课程中的案例教学为例,直观地对这一课程的教学内容、教学方法进行了介绍与呈现,引导学生将理论与实践相结合,进而掌握计算机程序中的运行技巧。由此说明,这一课程教学具有一定的有效性。今后其他学校也可尝试开展此项案例教学活动,为学生构设灵活有趣的案例化课堂,引导学生解决数据分析、图像处理等复杂的信息技术问题。

  (作者:吕彩霞,北京联合大学智慧城市学院讲师,本文系北京联合大学校级课题教研类项目《基于“以学生为中心”的python程序设计基础课程教学研究》(编号:JJ2022Y028)研究成果。)

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