为顺应大模型时代教育数字化变革浪潮,响应教育部培养创新型人才的号召,大连理工大学计算机基础实验教学中心王宇新、刘文飞老师牵头开展了《计算思维与Python语言》课程的教学模式改革。针对学生“即时反馈、交互参与、场景化学习”的核心学习特征,以及学生计算机基础能力两极分化、课程学用衔接不畅、传统教学模式吸引力不足等痛点。Python教学团队以构建共同认知底座、激发学生内生动力、提升实战应用能力为目标,探索实践“先修课分层筑基 + 项目式驱动”的全新教学范式。
目前,课程团队建设的《计算思维导论》先修课已在MOOC平台全面上线,第一学期便有1300余名同学选课。内容由浅入深,通俗易懂,从“计算”的基本含义讲起,用科普的理念生动讲解二进制、计算机组成、系统概念及算法思想,刻意避免了晦涩的高深概念。课程中引入了AI生成的数字化教师形象,提升了同学们的沉浸感与学习兴趣。

在Python语言的授课过程中,教学团队在一个30人的实验班全面实践了项目制课程改革思路:在完成初步的基本语法授课后,在实验班指导学生按步骤完成了“个人健康监测”的软件开发。“思维赋能、代码驱动、跨界融合”,课程突破了传统编程教学范式,通过项目式学习、场景化实践与跨学科协作,成功引导学生从“学代码”到“用代码解决实际问题”,在课堂掀起一股“学Python、爱创造、能落地”的新风尚。为下一步将项目式学习推广到更多班级奠定了良好的基础。


代码照进现实:硬核AI与人文关怀的碰撞
成果展示现场,一行行代码不再是枯燥的符号,而是化身为解决实际问题的智慧方案。同学们以小组为单位,展示了涵盖数据分析、智能工具开发、跨学科融合等多个领域的期末项目。
一个源自校园生活洞察的项目吸引了众多目光——王政杰、汪振钰、倪嘉诚同学带来的《HealthTrack健康管理系统》。该设计直接回应了同学们对体重、睡眠管理等健康问题的普遍关切。“我们想做的不只是一个工具,而是一个完整、丰富、全流程的健康陪伴平台。”系统不仅涵盖健康数据录入、可视化图表与PDF报告导出等基础功能,更融合了跑步轨迹追踪、基于MediaPipe Pose的实时跳绳计数、依托YOLOv8的图片食物热量识别,以及一个拥有随机作息数据的“数字对手”,以游戏化对比增强管理趣味性。
来自迟显洋、刘玮恒、路昊聪小组的项目《纳西妲的健康守护》,展示了Python与AI技术深度融合,赋能个性化健康管理的潜力。该项目构建了一个包含用户管理、健康数据追踪、智能分析与可视化报告生成的全栈健康分析系统。“我们的目标是让健康管理变得更智能、更贴心,”刘玮恒介绍道,他个人主导开发了系统的AI分析模块、动态图表生成模块以及PDF报告自动生成模块。系统能够对用户录入的多维度健康数据进行综合分析,通过调用AI模型提供个性化评估与建议,最终生成图文并茂的可视化健康报告。
同样充满巧思的,是张冉、陈之韵、杨宇鑫小组带来的《Vitalsense Station》项目。“我们想用宠物系统提升健康管理的趣味性和持续性。”张冉同学在演示时介绍道。该项目利用Pygame构建了一个虚拟宠物系统,并通过数据分析与SQLite数据库,将用户的真实健康行为数据与宠物的成长状态、心情及解锁新能力深度绑定。用户达成健康目标,宠物就会茁壮成长、互动反馈;若疏于管理,宠物则会“提醒”用户。这一设计将枯燥的健康数据追踪,转化为充满情感连接和正向激励的互动游戏,充分体现了“技术服务于人”的设计理念。



授课教师王宇新老师点评道:“我们的目标不是培养‘码农’,而是培养具有计算思维和问题解决能力的创新者。看到同学们将Python应用于各自的想法创意中,并产出有实际意义的原型,这正是教学改革成效的最好证明。”
本次课程结业展示评选了三个“明星小组”,发放奖品表彰在项目中表现突出的团队。课程负责人刘文飞老师寄语同学们:“看到你们将Python从课本上的语法,变为解决真实问题的工具,甚至融入了AI、计算机视觉等前沿技术,我深感震撼。这不仅是编程能力的学习,更是工程思维与创新能力的初步塑造。你们证明了,只要有合适的引导和舞台,大一本科生就完全有能力做出具备实用价值和创意深度的作品。”
从解题到应用:见证从代码新手到项目创造者的蜕变
在完成期末项目的评选后,三位明星作品的核心成员分享了超越代码本身的深刻体悟。王政杰在项目实践中深刻体会到,“代码不仅是实现功能的工具,更成为了改变同学生活习惯的支点”,他从单纯完成功能转向思考如何通过技术整合创造持续陪伴;刘玮恒则实现了从模块开发到系统架构的思维跨越,通过AI与工程化部署让健康分析“从可运行走向可交付”;张冉则将技术视角延伸至行为设计领域,用她的话来说,“最有价值的代码是能建立情感连接的代码”,她在游戏化设计中找到了技术温度与行为改变的科学结合点。通过项目实践共同见证了学生们从掌握编程语言到塑造创造者思维的深刻蜕变。
授课教师王宇新总结道:“《计算思维与Python语言》课程的持续建设,不仅是对教学内容的更新迭代,更是对‘知行合一’育人理念的践行。我们始终相信,编程教育不应止步于语法学习,而在于引导学生将计算思维转化为解决真实问题的创新能力。这门课的目标,正是为各专业学子提供一把打开数字世界的钥匙,让‘学以致用’成为可能,让‘创新创造’蔚然成风。”
大连理工大学计算机基础实验教学中心将继续深化以Python为载体的数字素养教育,不断完善“基础-应用-创新”的阶梯式课程体系,聚焦智能工具开发、数据分析与跨学科融合等方向,搭建更丰富的实践平台,帮助更多学子驾驭人工智能时代的核心工具,在广阔天地中施展才华,真正实现“驾驭人工智能时代,创造未来无限可能”!