基于版本控制工具的项目管理教学新模式的Python程序设计课程创新研究
南通大学陈森博、彭志娟 主持完成了2022年江苏省高校“高质量公共课教学改革研究”专项课题(课题编号:2022JDKT091),课题组主要成员:丁浩、何海棠
随着信息技术的飞速发展,传统的“填鸭式”教学模式已无法满足新时代对人才培养的需求。特别是在新工科背景下,对于程序设计语言如Python的教学,更加注重学生的实践能力和创新能力培养。因此,本项目提出一种基于版本控制工具的项目管理教学新模式,旨在通过基于Git的项目管理驱动的实践教学,结合构建主义理论,探索Python程序设计课程教学的创新之路。
一、现状分析与问题提出
传统的教学模式以教师为中心,学生处于被动接受知识的状态,缺乏主动性和创造性。同时,传统的程序设计课程侧重于理论知识传播,缺乏对学生实践操作能力的训练,导致培养出来的人才与社会需求脱节。为了解决这些问题,我们需要寻求一种新的教学模式,将理论与实践相结合,培养学生的实践能力和创新能力。
二、新模式构建与特点
在基于版本控制工具的项目管理教学新模式的Python程序设计课程创新研究中,我们提出了一个以项目驱动、团队协作、版本控制为核心的教学模式。该模式旨在通过实践操作,提升学生的编程能力、项目管理能力和团队协作能力。
项目选择与设计:首先,教师需要精心选择或设计一系列与课程知识点紧密相关的项目。这些项目应具有一定的复杂性和挑战性,能够覆盖课程的主要知识点,并激发学生的学习兴趣。
分组与任务分配:学生根据项目难度和自身兴趣选择项目,并组成项目小组。在小组内,学生需要明确各自的职责和任务,确保项目的顺利进行。
版本控制工具引入:在项目开始之前,教师需要向学生介绍版本控制工具(如Git)的基本概念和操作方法。学生需要学会使用这些工具来管理项目的代码和文档,确保团队成员之间的协作顺利进行。
项目管理与实施:在项目实施过程中,教师需要定期检查项目进度,并提供必要的指导和帮助。学生需要按照项目管理的要求,制定详细的项目计划,确保项目按时按质完成。
成果展示与评价:项目完成后,学生需要向全班展示项目的成果,并接受教师和同学的评价。评价内容应包括项目的完成情况、代码质量、团队协作等多个方面。
本课题的模式特点:
实践性强:该模式注重实践操作,让学生在完成项目的过程中学习和掌握Python编程知识。通过实践,学生能够更好地理解和运用所学知识,提高编程能力。
团队协作:该模式强调团队协作的重要性,让学生在项目中学会与他人合作、沟通和协调。通过团队协作,学生能够培养自己的团队精神和协作能力,为未来的职业发展打下坚实的基础。
版本控制:引入版本控制工具是该模式的一大特色。通过使用版本控制工具,学生可以更好地管理项目的代码和文档,确保团队成员之间的协作顺利进行。同时,版本控制工具还能够记录项目的历史版本和变更记录,方便后续的维护和修改。
项目驱动:该模式以项目为驱动,让学生在完成项目的过程中学习和掌握相关知识。通过项目驱动,学生能够更加主动地学习和思考,提高学习效果和学习兴趣。
多元化评价:该模式采用多元化评价方式,包括学生自评、互评、小组之间互评和教师评价等多个方面。通过多元化评价,能够更加全面地了解学生的学习情况和能力水平,为后续的教学提供有针对性的指导。
三、实施策略与案例分析
在实施基于版本控制工具的项目管理教学新模式时,为了确保该模式能够得到有效执行并达到预期的教学目标,我们提出以下详细的实施策略:
1. 项目设计策略
目标导向:项目设计应紧密围绕教学目标和课程内容,确保项目能够覆盖课程的主要知识点,同时具有一定的复杂性和挑战性。
实用性和兴趣性:项目选题应具有实际意义,能够解决现实生活中的问题,同时能够激发学生的学习兴趣和热情。
分阶段实施:将项目划分为若干个阶段或子任务,每个阶段都有明确的目标和成果要求,便于学生分阶段完成并监控进度。
2.分组与任务分配策略
自愿组队:鼓励学生根据自己的兴趣和特长自愿组队,以提高团队的凝聚力和协作效率。
互补性组队:教师也可以适当干预,确保团队成员在技能、经验等方面具有一定的互补性,以促进团队内部的相互学习和帮助。
明确职责:在团队内部,明确每个成员的职责和任务,确保每个成员都能够为项目的成功做出贡献。
3.版本控制工具教学策略
前置培训:在项目开始之前,对学生进行版本控制工具(如Git)的基本概念和操作方法的培训,确保学生能够熟练使用这些工具进行项目管理。
案例教学:通过案例分析,向学生展示如何在实际项目中使用版本控制工具进行代码管理和团队协作。
实践操作:在项目实施过程中,要求学生使用版本控制工具进行代码提交、合并、冲突解决等操作,以加深理解和记忆。
4. 项目管理与监控策略
定期汇报:要求项目团队每周由项目组长在系统中向教师汇报项目进展情况,以便教师能够及时了解项目的动态和问题,并给予相应的指导。
进度监控:通过项目管理工具(如甘特图)对项目进度进行监控,确保项目能够按时按质完成。
风险管理:识别项目中的潜在风险,并制定相应的风险应对策略,以降低风险对项目成功的影响。
5. 成果展示与评价策略
成果展示:项目完成后,要求项目团队向全班展示项目的成果,包括代码、文档、演示视频等,以便同学和教师能够全面了解项目的完成情况。
多元评价:采用自评、组内互评、组间互评和教师评价相结合的多元评价方式,对项目成果进行全面、客观的评价。
反馈与改进:根据评价结果,向项目团队提供反馈意见和改进建议,帮助他们总结经验教训,提高项目质量。
通过以上实施策略,我们可以确保基于版本控制工具的项目管理教学新模式能够在Python程序设计课程中得到有效实施,并取得预期的教学效果。
以开发一套学生管理系统为例,教师可以在本项目系统中将该项目划分为多个子任务,如用户登录、学生信息管理、课程管理、成绩管理等。学生分组后,每组选择一个子任务进行开发。在开发过程中,学生需要运用Python语言编写代码在各自的分支上,并最终合并到一个主分支上完成整学生管理系统的功能合并,并通过版本控制工具进行团队协作和代码管理。项目完成后,教师组织学生进行项目展示和评审,根据评价标准对项目成果进行评价。
四、教学效果与启示
通过实施基于版本控制工具的项目管理教学新模式,我们取得了显著的教学效果。学生的实践能力和创新能力得到了显著提升,对Python程序设计的理解和掌握也更加深入,学生对团队协同开发,和以项目管理的思想理解软件开发过程理解的更具象化。同时,该模式也促进了教师与学生之间的互动和交流,增强了教学效果。
该模式的成功实施启示我们,在未来的程序设计课程教学中,应更加注重学生的实践能力和创新能力培养,探索更多符合新时代人才培养需求的教学模式和方法。同时,也需要加强教师自身的实践能力和专业素养提升,以更好地适应和推动教学改革的深入发展。
本教学模式的提出,不仅是对传统教学模式的挑战,更是对现代教育理论的深化和拓展。首先,它体现了构建主义学习理论的核心思想,即学习是学习者主动构建知识的过程,而不是被动接受的过程。其次,该模式将项目管理的理论和工具引入到教学过程中,将传统的以知识点为核心的课程设计转变为以项目任务为核心的课程设计,使教学更加贴近实际工作场景,提高了教学的针对性和实用性。此外,该模式还强调了团队协作和沟通能力的重要性,这与现代社会对人才的需求高度契合。
该教学模式的实践价值主要体现在以下几个方面:一是提高了学生的实践能力和创新能力。通过项目实施,学生将理论知识应用于实际问题的解决过程中,提高了解决问题的能力;同时,学生在项目完成过程中需要学习并掌握相关的工具软件的使用,培养了对新技术的自学和融合到课程的自我扩展能力。二是培养了学生的团队协作和沟通能力。在项目实施过程中,学生需要分组协作,共同完成项目任务,这有助于培养学生的团队协作和沟通能力,为将来进入职场做好准备。三是提高了学生的学习兴趣和积极性。通过实践项目的参与,学生能够更加深入地理解和应用所学知识,提高了学习的兴趣和积极性;同时,项目完成后的成果展示和评审也能够激发学生的荣誉感和成就感。
在教学实践过程中,我们积极运用新数据和案例来丰富教学内容和教学方法。例如,在项目设计环节,我们引入了一些真实的项目案例,让学生更加直观地了解项目的背景和需求;在项目实施过程中,我们鼓励学生使用最新的开发工具和技术来完成项目任务,以提高项目的质量和效率。此外,我们还通过收集和分析学生的学习数据,了解学生的学习情况和需求,为教学改进提供依据。
尽管该教学模式在实践中取得了显著的效果,但我们也认识到仍有一些需要改进的地方。例如,在项目设计环节,我们需要更加注重项目的实用性和挑战性,以更好地激发学生的学习兴趣和积极性;在项目管理环节,我们需要加强对学生使用版本控制工具的培训和指导,以提高学生的项目管理能力。此外,我们还需要进一步完善教学评价体系,使评价结果更加客观和全面。
在推广方面,我们建议将该教学模式应用于其他程序设计语言课程的教学中,并针对不同专业的特点和需求进行适当调整。同时,我们还可以通过举办教学研讨会、分享会等活动,与其他教师交流教学经验和心得,共同推动教学改革的发展。
本项目提出的基于版本控制工具的项目管理教学新模式在Python程序设计课程中取得了显著的教学效果,具有较高的理论深度和实践价值。通过实施该教学模式,学生的实践能力和创新能力得到了显著提升,对Python程序设计的理解和掌握也更加深入。未来,我们将继续完善和改进该教学模式,探索更多符合新时代人才培养需求的教学模式和方法