刘臣 薛静雅 赵敬华
上海理工大学管理学院 上海 200092
摘要:Python程序设计语言晦涩难懂、枯燥无趣,容易在授课过程中让学生产生畏难情绪,教师丧失教学热情。为了更好的让学生认识到Python语言的价值、体会到编程的快乐,激发他们的编程兴趣,教学团队结合Python课程教学的实际情况,融入Seminar教学法中的互动性、探讨式、学术性等特点,以学生为中心,与案例教学相结合,引导学生循序渐进,一改过去编程课程中的学生难学、教师难教的局面,取得了很好的教学效果。
关键词:Seminar教学法、Python程序设计语言、教学改革
The Application of Seminar Teaching Method in Institution Engineering
Liu Chen,Xue Jingya, Zhao Jinghua
University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai , 200092
Abstract: Python programming language has the characteristics of obscure and boring. It is easy to make students fear difficulties, and teachers lose teaching enthusiasm in the teaching process. In order to better let students realize the value of Python language, experience the happiness of programming, and stimulate their interest in programming, the teaching team combines the actual situation of Python course teaching, integrates the interactive, exploratory and academic characteristics of seminar teaching method, takes students as the center, combines with case teaching, guides students to step by step, and changes the past programming courses It is difficult for students to learn and teachers to teach, and good teaching effect has been achieved.
Python编程语言是一种跨平台的动态类型计算机编程语言,兼具面向过程、面向对象以及函数式编程的特征。它语法简洁容易上手,即可用于桌面应用程序的开发,又能用于快速高效的Web开发,还特别适用于数据处理和机器学习相关的任务。因而,Python得到了广泛的应用,最近几年发展迅猛成为最为炙手可热的编程语言之一。各大高校也纷纷将Python语言作为程序设计语言的课程之一,掀起了Python语言教学改革的浪潮。上海理工大学于2016年秋季学期起为开设了“Python语言程序设计”的课程,该课程是上海理工大学管理学院信息管理与信息系统、管理科学、人工智能、系统工程等专业的跨专业平台课,自从开课以来受到了管理学院相关领导的高度重视,也激发了很多同学的好奇心。但是,作为一门编程语言,课程本身晦涩难懂,编程过程也枯燥无趣,学生在学习一段时间后很容易产生畏难的情绪,再加上疫情期间,大学理论课多以网络授课为主,使得学生学习态度更加冷漠,课堂上不积极,课后也不主动,导致课堂测试一塌糊涂,又进而打击他们的学习信心,形成恶性循环。
为了让学生更好的体会到编程的快乐,认识到Python编程语言的价值,教学团队在经历两年多的探索和改革后,借助网络授课平台,及时的转变教学模式,
摒弃传统的以教师为中心的“传授知识-接受知识”的教学制度,引入Seminar教学方法,并融入案例教学、平台探讨等辅助模式,借助网络平台实施开放教育,使学生成为学习的主体,从而激发学生兴趣,调动学生学习积极性。
1 Seminar教学法
Seminar教学法是德国大学创立的一种教学方式,可译作讨论会、讲习会,指的是一小组的学生在教师的指导下就某个专题进行共同研究或探讨的学术交流形式[1]。它遵循教学和科研相统一的原则,能够最大限度的激发学生的学习潜能,最大限度地进行多视角、多层次的知识互动,从而深化对当前讨论主题的认识,实现学术交流的最佳效果,最终发展成为一种基本的教学模式与制度。
Seminar 教学法在德国获得了巨大的成功,并迅速为其他国家所借鉴,近年来在我国很多大学的研究生教育阶段盛行,一些研究型大学在本科生中也开始应用,葛伊莉[2]等在化学工程与工艺专业英语课程中引入Seminar教学模式, 通过对Seminar研究型教学法在专业英语课程中的具体教学进程的探讨, 对其进行可行性探究与分析;刘超[3]等结合实际教学过程和专业特点, 提出Seminar教学法在经济统计学人才培养中的主要过程与环节, 以推进人才培养模式改革;王胜正[4]等探讨了Seminar教学模式在药物化学本科生教学中的应用和意义;王海波[5]等?针对牡丹江医学院"VFP程序设计"课程教学中存在的问题,采用分层次教学方法,将混合教学模式和Seminar教学法引入教学过程中;程文静[6]等针对传统程序设计类课程教学的弊端,探讨了如何把Seminar教学法和案例教学法综合运用在程序类课程的教学过程中,以取得良好的教学效果;鹏展[7]提出把Seminar教学法应用到VB课程教学当中,利用网络资源提高实施效果。之所以该教学模式在培养学生方面具有如此高的欢迎度和好的实践效果,与它本身具有的优势和大数据时代教育信息化的大环境脱不了关系。
(1)随着大数据时代的到来,知识更新换代的速度前所未有的加快,各类学科的理论和实践模式也在发生相应的变化,无论是教师还是学生都要树立终生学习的理念并具备自我学习和可持续学习的能力,而Seminar教学模式中,教师的角色被重新诠释,他不再是简单的传道授业解惑,更侧重的是引导学生主动发现和思考问题,培养学生的资助学习和创新能力;
(2)学生毕业后的工作过程不再是对书本上理论的简单理解和记忆,而是具备很强的实践性和操作性,上升到工作中每个环节的具体操作也是这样,而且还会涉及到周边复杂的人际关系,这就对大学生的环境适应能力、沟通能力和团队协作能力提出了一定的要求,Seminar教学模式会让整个教学工作在民主和平等的氛围中进行,为学生提供开放和积极的学习环境,给学生更自由地时间和空间,让学生有更多的自主权和话语权,这在一定程度上可以加快他们适应工作的能力。
(3)创新是企业获取竞争力的源泉,Seminar教学模式将教学和学术紧密联系,Seminar授课过程是教师和学术进行学术性探索的过程,学生通过自主的学习和探索,能够基于客观事实进行理性的评估和辩论,从而探索某一种观点的合理性,并学会对同一件事情给出更多解释的可能,能够很好的培养学生的发散性思维和批判能力。
2 Seminar教学模式在Python课程中的应用
Seminar教学模式中的教学主体是指所有具有独立思考和批判能力的参与者,是学生在教师的指导下就某个特定的主题进行探索和讨论,从而培养学生发现问题、解决问题即独立从事科研工作的能力,Seminar教学模式在Python课程中的应用我们分为五个阶段进行:
图1 Seminar教学法操作流程
(1)教师给定选题阶段
学期末或者暑假期间,Python授课教师会在本科教务平台系统中上传教学大纲和教学日历,疫情期间我们的本科生授课平台为泛雅超星,所以秋季学期伊始也会把授课内容、参考教材、可用网络资源链接等发布到平台上,供选课学生查看。教学周第一周,教师会明确当前学期的教学安排,围绕教学大纲提前拟定一些具有讨论价值和辩论意义的选题,明确成果提交时间和展示要求。Seminar主题的选择对教学效果至关重要,一方面要紧扣教学目标、重点和难点,另外一方面也要从实际情景出发,以此来引导学生发现和解决现实中的问题,同时训练学生的学术能力,这需要给出选题的教师具有良好的学科背景,能够熟悉学科前沿的发展动态。
以Python程序设计课程中比较经典的项目“图书馆信息管理系统”出发为例,这个主题就会涉及到程序结构、数据类型、操作符、数组、字符串、函数、文件内容操作等知识点, 每个知识点都有一个相对应的主题,当教师和学生一起完成整个系统的开发以后,所有的知识点就被融合和掌握了。为了吸引学生的注意力,Seminar主题也可以采用一些比如说“兔子产子”、“抓住交通肇事要犯”、“三天打鱼两天晒网”、“百钱买百鸡”等趣味编程题目。
(2)学生自主学习阶段
Python课程开在大三春季学期,选择认识介于60-80之间,我们会根据题目工作量大小、学生编程能力等进行分组、也会考虑中外学生人数比例,按照4-8人的标准进行分组,分组以后学生可以按照自己的兴趣去挑选Seminar主题,如果选择过程出现冲突,则由教师进行分配。之后,各小组围绕自己的主题进行文献查阅、资料查询、实地调研、程序开发等相关工作,最终提交自己的研究成果并撰写报告,对于Python而言,研究成果多为程序实现。自主学习期间,教师也会利用坐班答疑时间将各小组集合某一个办公地点或学习平台上进行答疑解惑,对好的研究成果给予肯定,对考虑不够完善的地方进行及时的引导,充分促进他们的学习能动性。
(3)选题成果展示阶段
这一阶段,要求各选题组内成员推选出一个负责人进行程序展示和PPT阐述,要求组内成员对自己的研究成果(报告或论文)在班级内分发,保证人手一份。目前受疫情影响,则要求学生将自己的研究成果打包上传到泛雅超星平台,可以每个学生下载和查阅,成果汇报则在腾讯会议或Welink中进行,展示内容包括文献回顾、研究思路、整个研究过程涉及到的知识点、整个主题的难点是什么,如何解决的,最后的运行结果是什么。问题的阐述要简洁明了,让听众可以听得懂,在报告的最后要给出主要的参考文献。
(4)质疑与辩论阶段
这是整个Seminar教学模式中最精彩的环节,所有的参与者都可以围绕前面同学的成果展示进行提问,可以肯定,可以质疑,也可以提出更好的主意和解决方案,答辩的小组成员也可以进行补充,这个阶段,教师的角色非常重要,要维护课程秩序,要控制学生节奏,要引导学生开拓思路,也要从实际出发提出更多更深入的问题,也可以做适当的点评,但是不下批判性的结论。让学生在交流和讨论中完成观点的碰撞和知识的呈现。
(5)成果点评阶段
对于Seminar这种教学模式来说,它更提倡的是一种探究的教学理念,更加注重的是学生的参与态度和积极性。对于Seminar主题的探讨而言,老师更愿意看到学生是否“言之有理、持之有据”,对于研究结果来说,老师更愿意看到学生是否能够“自圆其说”。点评阶段,我们只需要对学生提出的某些可借鉴的研究方法、研究成果给出积极地评价,对研究中的不足提出中肯的意见,指出可提升的空间就可以了。
3 Seminar教学模式在课程教学实践中的效果及启示
Seminar教学模式的引入,实际上对教师提出了更高的要求,他们需要花费更多的时间和精力进行Seminar主题的选取,也对他们的专业背景和知识面提出了更高的要求,但是目前来说,Seminar教学模式得引入确实取得了意想不到得效果。
(1)对于Python课程来说,Seminar教学模式的引入很好的改变了以往的对于编程来说呈现的一种“教师难教、学生难学”的尴尬局面,学生在自主学习的过程中个性得到了充分地发展,敢于发表意见、敢于质疑权威,很多时候都会有老师没有考虑到的观点,当然,也因此会对教师的综合知识和课堂驾驭能力提出了更高的要求。
(2)Seminar教学模式的引入让学生有更多的机会去解决实际问题,能够让他们更好的理论应用于实践中,不再使得学校和社会脱节,学生进入工作岗位以后能够更快的上手;同时,我们的分组作业也很好的培养了学生的团队意识和协作能力,每个模块的功能融合都需要全体成员的参与。
(3)在Seminar教学模式的现实演绎中,学生的学习主动性能够被很好的激发,相比传统教学模式,学生的平均绩点有了大幅度的提高,而对于教师来说对他们固有的思维模式也是一种很好的打破,研究潜能也得到了进一步地激活。
参考文献:
[1] 赵敬华. Seminar教学法在“制度工程学”课程教学中的应用[J]. 教育教学论坛,2018(12):192-194.
[2]葛伊莉,廖业可.基于创新能力培养的Seminar教学模式探索与实践[J].化工高等教育,2014,31(04):5-8+43.
[3]刘超,朱长存. 大数据时代经济统计学人才培养模式创新研究——基于Seminar教学法应用的视角[J]. 河北大学成人教育学院学报,2018,20(04):109-113.
[4]王胜正,刘雪英,王玉琨,陈卫平,张东旭.Seminar教学模式在药物化学本科生教学中的应用[J].中国医药导报,2017,14(10):146-148.
[5]王海波,王立伟,韩婷. 基于混合教学模式与Seminar教学法的“VFP程序设计”课程教学[J]. 医学信息学杂志,2011,32(08):86-88.
[6]程文静,陈偲勤. Seminar及案例教学法在程序设计类课程中的运用[J]. 现代商贸工业,2015,36(18):170-171.
[7]彭展. 研讨式教学法在Visual Basic课程中的应用与探索[J]. 现代计算机(专业版),2016(13):33-35+39.
作者简介:刘臣,男,副教授,博士,研究领域:人工智能、机器学习、社交网络舆论语义分析.
项目资助:国家自然科学基金面上项目(71774111);