賈揚(yáng)蕾，袁夢潔

(江西理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，江西 贛州 341000)

2020年以來，受新冠疫情影響，在線教育得到了廣泛的應(yīng)用，高校教師的課程開始移至網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，線上教育與線下教學(xué)的結(jié)合為高校課程教學(xué)改革指明了方向。課程《Python數(shù)據(jù)分析》是目前比較熱門的課程，一方面要求學(xué)生掌握數(shù)據(jù)分析理論及方法，另一方面實(shí)踐性要求較強(qiáng)，因此如何針對(duì)課程特點(diǎn)進(jìn)行線上、線下教學(xué)設(shè)計(jì)是需要解決的問題。社會(huì)對(duì)人才的需求在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力等綜合能力上也提出了要求，OBE理念注重學(xué)生自學(xué)能力和綜合能力的培養(yǎng)[1]。因此，基于OBE理念進(jìn)行《Python數(shù)據(jù)分析》教學(xué)設(shè)計(jì)是現(xiàn)實(shí)需求，探索OBE理念的《Python數(shù)據(jù)分析》混合式教學(xué)模式，具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 《Python數(shù)據(jù)分析》課程特點(diǎn)分析

《Python數(shù)據(jù)分析》是高校計(jì)算機(jī)、商務(wù)數(shù)據(jù)分析及數(shù)學(xué)領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)的專業(yè)課程[2]，其涉及程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析兩方面的內(nèi)容?！禤ython數(shù)據(jù)分析》課程要求學(xué)生掌握數(shù)據(jù)分析的理論知識(shí)及相應(yīng)Python庫的應(yīng)用，并利用各種Python庫(包括NumPy、pandas、matplotlib以及IPython等)高效地解決各種各樣的數(shù)據(jù)分析問題，培養(yǎng)學(xué)生Python數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用實(shí)踐能力。在教學(xué)過程中，課程主要有以下特點(diǎn)：

(1)《Python數(shù)據(jù)分析》是一門綜合性的課程，涉及面廣。《Python數(shù)據(jù)分析》是一門交叉科目，涉及計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、管理科學(xué)等學(xué)科，學(xué)習(xí)起來難度大。

(2)《Python數(shù)據(jù)分析》課程實(shí)踐性強(qiáng)，難度較高。如涉及統(tǒng)計(jì)學(xué)中的回歸及聚類分析法、算法等，課程內(nèi)容抽象、復(fù)雜，需要學(xué)生課后多上機(jī)多實(shí)踐，對(duì)學(xué)生的自學(xué)能力要求較高。

(3)《Python數(shù)據(jù)分析》課程內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立。課程主要包括Python數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)、使用pandas庫進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化分析、Python中建立預(yù)測模型及Python實(shí)現(xiàn)推薦系統(tǒng)等教學(xué)單元，除Python數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)外，其他單元內(nèi)容之間的聯(lián)系較弱。

針對(duì)這種相對(duì)復(fù)雜、不易掌握且內(nèi)容獨(dú)立的課程，基于OBE理念， 探索課程混合式教學(xué)模式，顯得十分必要。

2 《Python數(shù)據(jù)分析》混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)

針對(duì)課程特點(diǎn)，構(gòu)建基于OBE理念的《Python數(shù)據(jù)分析》混合式教學(xué)模式，利用在線課程教學(xué)平臺(tái)，對(duì)每一個(gè)教學(xué)單元，設(shè)計(jì)線上、線下教學(xué)[3]。課前設(shè)置教學(xué)目標(biāo)、建設(shè)教學(xué)資源；課中把知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來，指導(dǎo)學(xué)生逐步掌握并實(shí)現(xiàn)課程的成果要求；課后進(jìn)行成果評(píng)價(jià)并反饋調(diào)整[4]。

2.1 線上教學(xué)設(shè)計(jì)

(1)課前。進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)設(shè)置、教學(xué)資源建設(shè)及教學(xué)手段選擇。線上教學(xué)的目的為教學(xué)單元理論基礎(chǔ)的掌握。教師準(zhǔn)備線上發(fā)布的學(xué)習(xí)資料，包括與每個(gè)教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的教學(xué)視頻、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、多媒體課件、教材部分章節(jié)及期刊論文等。

(2)課中。通過慕課開展教學(xué)，學(xué)生實(shí)現(xiàn)成果、達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，學(xué)生可根據(jù)教學(xué)大綱觀看教學(xué)視頻或教學(xué)課件，或根據(jù)自身情況進(jìn)行調(diào)整，如提前學(xué)習(xí)或重復(fù)觀看視頻，也可以通過閱讀相關(guān)書籍、論文的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)，利用線上平臺(tái)提供的討論區(qū)或即時(shí)通信軟件進(jìn)行討論，也是提高師生互動(dòng)、激發(fā)興趣的方式。在教學(xué)視頻重難點(diǎn)講解處設(shè)置問題，題目以選擇題和判斷題為主，學(xué)生回答題目后才能繼續(xù)觀看視頻，以加深學(xué)生對(duì)課程重難點(diǎn)的理解。教學(xué)視頻觀看結(jié)束后，要求學(xué)生進(jìn)行測試，并將成績納入總成績。針對(duì)《Python數(shù)據(jù)分析》課程教學(xué)內(nèi)容和特點(diǎn)，課后測試題應(yīng)以項(xiàng)目實(shí)踐為主，給定相關(guān)專業(yè)或現(xiàn)實(shí)生活中的案例作為分析對(duì)象，要求學(xué)生使用相關(guān)的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。作業(yè)和測試可幫助教師及時(shí)準(zhǔn)確地了解學(xué)習(xí)情況。

(3)課后。線上評(píng)價(jià)并進(jìn)行調(diào)整，整個(gè)教學(xué)過程中體現(xiàn)“持續(xù)改進(jìn)”[5]。結(jié)合后臺(tái)查看的課程各項(xiàng)數(shù)據(jù)，可以對(duì)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

2.2 線下教學(xué)設(shè)計(jì)

課前線下進(jìn)行目標(biāo)設(shè)置，并從總體設(shè)計(jì)課堂教學(xué)?！禤ython數(shù)據(jù)分析》的線下教學(xué)包括理論和實(shí)踐兩部分，理論教學(xué)采用講授與討論形式，以理論知識(shí)的掌握為目的；實(shí)踐教學(xué)采用展示與上機(jī)形式，以實(shí)踐能力的提升為目的。課堂教學(xué)包括課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段及教學(xué)重難點(diǎn)等設(shè)計(jì)。

課中教師組織課堂教學(xué)，學(xué)生實(shí)現(xiàn)成果。在線下課堂教學(xué)實(shí)施過程中，課堂教學(xué)可按5個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

(1)講解重難點(diǎn)。由于《Python數(shù)據(jù)分析》課程的難度較大，受理解能力的限制，雖然經(jīng)過了線上的學(xué)習(xí)，但仍有學(xué)生對(duì)重難點(diǎn)掌握不好。因此線下有必要針對(duì)每個(gè)教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行回顧，幫助學(xué)生理解、鞏固及提高。

(2)課堂討論交流。在重難點(diǎn)理解基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)例，拋出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考、討論。學(xué)生的問題往往比較發(fā)散，因此，需要教師通過啟發(fā)，把問題集中在算法及代碼的實(shí)現(xiàn)上。同時(shí)，課堂上的深入討論有助于學(xué)生在實(shí)例的基礎(chǔ)上舉一反三，逐步從理解到應(yīng)用，從案例的學(xué)習(xí)到解決學(xué)習(xí)、工作中的問題。如進(jìn)行企業(yè)銷售量的預(yù)測、通過電子商務(wù)網(wǎng)站的數(shù)據(jù)進(jìn)行用戶分類等。

(3)任務(wù)布置。通過課堂的討論、交流，確定分析對(duì)象，進(jìn)行分組、布置任務(wù)，要求學(xué)生使用相關(guān)的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、并給出任務(wù)的工作計(jì)劃。

(4)成果實(shí)現(xiàn)展示?！禤ython數(shù)據(jù)分析》實(shí)踐課上，教師指導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目成果，學(xué)生完成項(xiàng)目后提交，選取代表性作業(yè)，要求學(xué)生在課堂上進(jìn)行講解和展示。展示結(jié)束后，先由學(xué)生相互提問、討論，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題。隨后，由教師進(jìn)行具體、針對(duì)性點(diǎn)評(píng)。

(5)課堂總結(jié)。針對(duì)線上、線下學(xué)習(xí)及作業(yè)中存在的問題進(jìn)行總結(jié)，如對(duì)教學(xué)單元中涉及的數(shù)據(jù)分析方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較。

課后組織評(píng)價(jià)，教師進(jìn)一步改進(jìn)課堂教學(xué)，學(xué)生完成進(jìn)行總結(jié)提煉，形成系統(tǒng)化知識(shí)。

2.3 課程評(píng)價(jià)機(jī)制設(shè)計(jì)

在Python數(shù)據(jù)分析混合式教學(xué)模式實(shí)施過程中，主要從教學(xué)過程[6]和目標(biāo)達(dá)成度兩個(gè)角度對(duì)課程教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

(1)教學(xué)過程評(píng)價(jià)。教學(xué)過程評(píng)價(jià)按照線上教學(xué)設(shè)計(jì)和線下教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)主體為教指委、專業(yè)督導(dǎo)及校內(nèi)同行老師。

(2)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)。Python數(shù)據(jù)分析課程的目標(biāo)是讓學(xué)生掌握數(shù)據(jù)分析的理論知識(shí)及相應(yīng)Python庫的應(yīng)用，通過一系列的Python語言數(shù)據(jù)分析訓(xùn)練項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生一定的Python數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用實(shí)踐能力。因此，教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度的評(píng)價(jià)將項(xiàng)目的成果實(shí)現(xiàn)作為核心內(nèi)容，其中，項(xiàng)目實(shí)踐需聯(lián)系企業(yè)實(shí)際、綜合運(yùn)用Python數(shù)據(jù)分析的各項(xiàng)知識(shí)，評(píng)價(jià)主體為校內(nèi)外指導(dǎo)教師。

3 教學(xué)單元設(shè)計(jì)

3.1 線上教學(xué)設(shè)計(jì)

(1)課前。線上教學(xué)目標(biāo)是掌握Python實(shí)現(xiàn)推薦系統(tǒng)理論基礎(chǔ)，為線下的知識(shí)鞏固和實(shí)踐做好準(zhǔn)備。教師制作視頻、課件等資源(主要內(nèi)容：協(xié)同過濾推薦算法原理及過程、Python內(nèi)置函數(shù)、內(nèi)置字典與集合)，建設(shè)題庫、試題庫。

(2)課中。線上教學(xué)設(shè)計(jì)以學(xué)生為中心，教師通過線上平臺(tái)發(fā)布教學(xué)資料及視頻，內(nèi)容包括協(xié)同過濾推薦算法原理及過程，以及涉及的Python內(nèi)置函數(shù)max、lamada表達(dá)式及字典的使用，并圍繞課程內(nèi)容發(fā)布作業(yè)及討論，作業(yè)由平臺(tái)自動(dòng)批改，以便學(xué)生了解學(xué)習(xí)情況，互動(dòng)討論提高學(xué)生的積極性。學(xué)生相應(yīng)通過閱讀教學(xué)資料、觀看視頻及完成作業(yè)達(dá)到自學(xué)目的，線上學(xué)習(xí)進(jìn)度、次數(shù)、時(shí)長在教學(xué)進(jìn)度范圍內(nèi)由學(xué)生自主決定。

(3)課后。學(xué)生課后完成組間評(píng)價(jià)，一方面充分發(fā)揮學(xué)生的主導(dǎo)意識(shí)；另一方面由學(xué)生自主對(duì)照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范認(rèn)真完成任務(wù)、提高成果質(zhì)量。主要從系統(tǒng)完整性(包括數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)數(shù)量；計(jì)算相似度，建立推薦字典；生成推薦列表并輸出)、選題創(chuàng)新性(是否面向技術(shù)前沿，有創(chuàng)新)、邏輯清晰度(算法邏輯是否清晰，程序結(jié)構(gòu)是否合理)、程序的穩(wěn)定和可靠情況(包括不同輸入下程序的輸出結(jié)果、穩(wěn)定及可靠程度的判斷)及成果展示情況(演示是否流暢、回答問題是否簡明準(zhǔn)確)5方面進(jìn)行評(píng)分。最后，教師和學(xué)生通過線上平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)效果評(píng)價(jià)。

3.2 線下教學(xué)設(shè)計(jì)

(1)課前。線下課堂教學(xué)的主要目標(biāo)為Python實(shí)現(xiàn)推薦系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)的鞏固及實(shí)踐技能的提升。推薦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)可以基于不同的數(shù)據(jù)集，并設(shè)置創(chuàng)新相似度計(jì)算、排序及推薦的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的成果。因此，教師一方面要提煉重難點(diǎn)、制作教案，設(shè)計(jì)課堂教學(xué)形式；另一方面引導(dǎo)學(xué)生選題，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐并完成自己的推薦系統(tǒng)。

(2)課中。① 教師重難點(diǎn)講解(主要內(nèi)容：不計(jì)算相似度的簡單推薦字典{商品：待推薦用戶對(duì)商品的興趣……})；② 組織小組討論、引導(dǎo)學(xué)生選題(創(chuàng)新相似度計(jì)算、排序、推薦的數(shù)量、基于各類網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集進(jìn)行推薦等)；③ 在學(xué)生充分討論的基礎(chǔ)上確定選題及問題需求；④ 一周后學(xué)生進(jìn)行成果講解并現(xiàn)場回答問題；⑤ 觀看成果展示及評(píng)價(jià)任務(wù)完成情況，并在教師評(píng)價(jià)后進(jìn)行總結(jié)提煉。

(3)課后。專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)對(duì)Python實(shí)現(xiàn)推薦系統(tǒng)教學(xué)單元的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)及教學(xué)安排進(jìn)行線下教學(xué)內(nèi)容評(píng)價(jià)；教學(xué)督導(dǎo)圍繞課程訪問量、視頻點(diǎn)擊率、作業(yè)完成情況進(jìn)行線下教學(xué)評(píng)價(jià)；校內(nèi)外指導(dǎo)老師圍繞課程考核方式及課程成果進(jìn)行相應(yīng)評(píng)價(jià)。

4 結(jié) 語

針對(duì)《Python數(shù)據(jù)分析》課程的混合式教學(xué)模式進(jìn)行探索，將OBE理念貫穿于教學(xué)環(huán)節(jié)，進(jìn)行線上資源發(fā)布、線下課程安排，引導(dǎo)學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課中思考、課后實(shí)踐及總結(jié)，環(huán)環(huán)相扣、不斷遞進(jìn)，培養(yǎng)雙創(chuàng)型人才。最后，設(shè)計(jì)課程評(píng)價(jià)機(jī)制，推進(jìn)多元化的考核體系，注重實(shí)踐及應(yīng)用能力的培養(yǎng)，從而滿足時(shí)代對(duì)人才的培養(yǎng)需求。