基于線上線下的Python程序設(shè)計(jì)語言教學(xué)改革探索

丁毅濤

摘?要：本文旨在對Python程序設(shè)計(jì)課程的現(xiàn)狀及教學(xué)過程中存在的問題進(jìn)行分析，并從思想認(rèn)識、課程內(nèi)容安排、線上線下教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)和效果評價(jià)等方面對課程教學(xué)改革進(jìn)行探索，以更好地提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生編程思維，使學(xué)生能夠熟練運(yùn)用該語言工具解決實(shí)際問題。

關(guān)鍵詞：Python程序設(shè)計(jì);教學(xué)改革;線上線下教學(xué);人才培養(yǎng)

隨著社會的發(fā)展，人工智能等高科技相繼出現(xiàn)在了人類生活的各個(gè)領(lǐng)域，使得人們對人工智能的作用和意義有了全面而深刻的認(rèn)識。因此，為了適應(yīng)社會對人工智能領(lǐng)域人才的需求，特別是具有代表性的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，如華為、阿里巴巴、百度和騰訊等，近年來在技術(shù)人才招聘過程中均要求熟練掌握Python語言[1]。因此，眾多高校的大數(shù)據(jù)分析相關(guān)專業(yè)均開設(shè)了Python程序設(shè)計(jì)課程。線上線下相結(jié)合的教學(xué)成為一種全新的教學(xué)模式[3]。因此，為了進(jìn)一步提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，使得學(xué)生具有更高的實(shí)際操作能力和處理實(shí)際問題的能力，對課程教學(xué)過程中存在的問題進(jìn)行深入分析和改革至關(guān)重要。

1?Python程序設(shè)計(jì)課程簡介

Python程序設(shè)計(jì)作為應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)與專業(yè)核心課程是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與應(yīng)用、數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用、數(shù)據(jù)可視化技術(shù)與應(yīng)用和機(jī)器學(xué)習(xí)等課程的基礎(chǔ)。Python語言是一門面向?qū)ο蟮慕忉屝透呒壋绦蛘Z言，其以免費(fèi)開源、語法簡單、擴(kuò)展庫豐富和可移植性強(qiáng)等特點(diǎn)被人們所熟知。作為一門計(jì)算機(jī)語言其主要涉及Python語言概述、運(yùn)算符、表達(dá)式與內(nèi)置對象、Python序列結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)與循環(huán)結(jié)構(gòu)、函數(shù)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)等內(nèi)容。并且旨在通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握Python程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，并能通過程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一些實(shí)際問題，并且具備一定統(tǒng)計(jì)方法的技術(shù)創(chuàng)新和的應(yīng)用創(chuàng)新能力。運(yùn)用科學(xué)方法與專業(yè)技術(shù)工具從事實(shí)際工作，綜合分析及處理本專業(yè)領(lǐng)域一定復(fù)雜問題的能力。

2?Python程序設(shè)計(jì)課程現(xiàn)狀

隨著人工智能、Web應(yīng)用開發(fā)、科學(xué)計(jì)算和大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域新技術(shù)的快速發(fā)展，為了跟上時(shí)代的潮流，培養(yǎng)更多適應(yīng)社會發(fā)展需要的技術(shù)人才[1]。為了培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用Python這一專業(yè)技術(shù)工具從事實(shí)際工作的能力，并能夠?yàn)槿斯ぶ悄堋?shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域培養(yǎng)思維嚴(yán)密、動手能力強(qiáng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才。在眾多高校中，大數(shù)據(jù)分析等相關(guān)專業(yè)均開設(shè)了Python程序設(shè)計(jì)的課程。Python程序設(shè)計(jì)其本質(zhì)是一門語言類工具課，通過對Python基礎(chǔ)知識、數(shù)據(jù)以及語法結(jié)構(gòu)等方面內(nèi)容的介紹，使得學(xué)生能通過程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一些實(shí)際問題，并能熟練使用該專業(yè)技術(shù)工具解決各領(lǐng)域?qū)嶋H問題。但是，目前該課程在教學(xué)過程中普遍主要存在以下幾個(gè)方面的問題：

2.1?思想認(rèn)識不到位，導(dǎo)致對課程重視程度不夠

由于該課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，在相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)中有著重要的地位。但是學(xué)生對于該課程的態(tài)度僅是考試及格，并沒有真正了解該課程的作用，從思想上缺乏對課程重要性以及其對后續(xù)專業(yè)課程的意義的認(rèn)識。因此，在教學(xué)過程中，存在學(xué)生對該課程內(nèi)容理解不到位、課后不練習(xí)不認(rèn)真，實(shí)踐環(huán)節(jié)任務(wù)完成情況不理想，都在很大程度上影響了課程的教學(xué)效果。

2.2?教學(xué)內(nèi)容安排不合理，過于側(cè)重理論知識點(diǎn)的講解

該課程內(nèi)容主要涉及Python程序設(shè)計(jì)語言的基本語法和應(yīng)用。作為計(jì)算機(jī)語言，如果學(xué)生沒有計(jì)算機(jī)語言基礎(chǔ)，則會使學(xué)生覺得學(xué)習(xí)難度大、各類關(guān)系之間邏輯抽象且枯燥乏味。因此，關(guān)于課程內(nèi)容的安排方面主要關(guān)注Python語言的基本語法及常用的邏輯結(jié)構(gòu)的講解，對于在項(xiàng)目中常用的字符串的操作、正則表達(dá)式、文件內(nèi)容操作、文件與文件夾操作以及第三方庫使用的引導(dǎo)等內(nèi)容卻很少涉及。如果在教學(xué)過程中不能正確安排這些教學(xué)內(nèi)容，則會使得教學(xué)效果大打折扣，無法實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)方案中關(guān)于培養(yǎng)學(xué)生熟練運(yùn)用Python軟件解決實(shí)際問題、從事實(shí)際工作和處理本專業(yè)領(lǐng)域一定復(fù)雜問題的能力。

2.3?教學(xué)模式單一，無法滿足多途徑學(xué)習(xí)需求

Python程序設(shè)計(jì)作為應(yīng)用性較強(qiáng)的編程語言，其輕理論重應(yīng)用的特點(diǎn)決定了在教學(xué)過程中其與理論性較強(qiáng)的課程的教學(xué)手段和教學(xué)方法也應(yīng)有著顯著區(qū)別。但是，在以往教學(xué)過程中，大多數(shù)情況關(guān)于該課程依然是傳統(tǒng)的教學(xué)模式，課堂上以教師為主的講授知識內(nèi)容，學(xué)生被動接受，知識點(diǎn)的應(yīng)用實(shí)踐通常會作為課后作業(yè)留給學(xué)生，讓學(xué)生課后自己操作練習(xí)。在學(xué)生被動接受的過程中，學(xué)生很少有機(jī)會主動參與到教學(xué)過程中來，學(xué)生沒有參與感，沒有成就感，從而無法調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性或者導(dǎo)致學(xué)生的積極性受到擠壓。對于課后自行練習(xí)的要求，學(xué)生基本很少得到落實(shí)。最終，學(xué)生只知其知識點(diǎn)，不知如何應(yīng)用，更不能用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，從而無法實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，使得培養(yǎng)應(yīng)用型人才的要求沒能落到實(shí)處。

2.4?實(shí)驗(yàn)內(nèi)容簡單枯燥，不能培養(yǎng)編程思維

Python程序設(shè)計(jì)作為語言類工具課程，要熟練使用該軟件進(jìn)行編程，僅掌握基本語法以及各類邏輯結(jié)構(gòu)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。要真正掌握Python語言編程的精髓，除了掌握基本語法結(jié)構(gòu)之外，更多的結(jié)合具體項(xiàng)目案例進(jìn)行綜合訓(xùn)練，進(jìn)而培養(yǎng)編程思維。目前該課程教學(xué)過程中雖然都設(shè)置了一定課時(shí)的實(shí)驗(yàn)課，但是實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容更多的是對于理論課知識點(diǎn)的簡單驗(yàn)證，學(xué)生通常都是把課本中的代碼重新敲一遍，然后運(yùn)行出結(jié)果并與課本中給出的結(jié)果進(jìn)行比較，如果結(jié)果一致則繼續(xù)進(jìn)行下一個(gè)知識點(diǎn)的代碼編寫驗(yàn)證。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，學(xué)生只是進(jìn)行了簡單點(diǎn)的復(fù)制運(yùn)行，并沒有認(rèn)證思考該知識點(diǎn)的實(shí)戰(zhàn)化應(yīng)用場景，更沒有將具體知識點(diǎn)用于具體項(xiàng)目中。當(dāng)要求學(xué)生拋開課本實(shí)現(xiàn)具體任務(wù)，學(xué)生往往是無從下手且語法問題頻出。所以，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程環(huán)節(jié)并沒有實(shí)現(xiàn)學(xué)生對所學(xué)知識點(diǎn)的真正理解和掌握，更不能從這樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ街信囵B(yǎng)學(xué)生抽象思維和編寫完成程序的能力。