面向藝術生的Python編程教學探索

【摘 要】相對其他編程語言來說，Python語言更接近自然語言，具有生態、高效、簡潔三大優勢，有助于培養藝術生的計算思維，并可以顯著提高教師的教學質量與創新熱情，以此加深藝術生對課程設計的認識，最終增強藝術生的創新意識與創新能力，達到程序技術課程教學改革的目標。文章在簡述面向藝術生開設Python語言編程課程的意義與原因的基礎上，提出了上好這門課的建議，希望可以滿足設計課程教學改革的需要。

【關鍵詞】Python語言;藝術生;編程教學

【中圖分類號】G642? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2022）12-0004-03

Python語言算得上是一門“古老”的編程語言，其與Java、Perl等語言具有相似之處，也存在不同之處。因Python語言具有易讀性、簡潔性及可擴展性等特點，所以其成為最受歡迎的一種程序設計語言。Python語言簡單易學，許多不具備任何程序設計基礎的大學生都能在短時間內理解Python的設計方法，同時具備編寫十幾行代碼的能力，顯而易見，針對藝術生開設Python編程課程非常合適。讓藝術生學習Python編程并不是使其成為專業的編程者，而是以此鍛煉他們的分析能力與邏輯思維能力。另外，Python語言應用領域極為廣泛，這也是讓藝術生學習Python語言的重要原因。

1? ?面向藝術生開設編程課的意義

藝術生通常給人的印象是具有較強的創造力、想象力和表現力，在邏輯思維、計算思維方面稍有欠缺。盡管如此，依然有不少學生有意愿學習一定的編程技能。同時，一些偏設計類專業的學生如果能夠具備一定的編程能力，對其提高自身競爭力是有極大幫助的。因此，筆者認為有必要面向藝術生開設編程相關的課程。針對藝術生開設Python編程課程，主要有以下三方面意義：第一，Python語言簡單易學，相較于C語言，其開源與面向豐富，同時有著較強的易用性與功能，可以滿足藝術專業的教學要求。第二，在處理計算問題時，Java與C語言語法結構過于復雜，Python是使用輕語法程序進行設計，更加接近自然語言與語法形式，語言代碼非常簡潔。第三，實用價值方面，隨著計算機技術不斷發展，云計算與大數據等技術應運而生并日益發展[1]。在此背景下，藝術生除了需要掌握必要的專業知識，還應具有一定的編程能力。運用Python語言可以有效處理學習與工作中面臨的各種非通用計算問題，提高學習與工作效率。所以，面向藝術生開設Python編程課程，可以很好地取代以往教學內容，并提高教學質量，對拓展學生計算思維與提高其計算機基礎應用能力都非常有利。

2? ?選擇Python的原因

計算機編程語言有很多，然而Python卻是當下應用最廣泛的一門編程語言，特別是在大數據、人工智能等熱門領域，Python甚至占據了主導。上文提到，Python語言是最接近人類自然語言的編程語言，其代碼高效且簡潔，對不具備任何編程經驗的藝術生而言也容易上手。藝術生不需要考慮語言與程序編寫方式，針對抽象問題就可以很快提出解決方案，這有助于提高藝術生的編程積極性。藝術專業涉及范圍非常廣泛，Python語言可以完成的工作同樣很廣泛，不僅涉及計算機視覺、圖形處理、科學計算和可視化、軟件分析、web編程、物聯網管理等領域，還涉及了一些出人意料的領域[2]。如Python可以用來制作電影視覺特效，《星球大戰》這類電影特效的制作就采用了Python語言，Python語言將集體渲染、批量處理、影片合成各個步驟密切聯系了起來。Python語言已經超過了C語言，成為全球最流行的編程語言。

2017年，政府工作報告中首次提出了“人工智能”，Python也憑借人工智能與數據科學上升到了編程語言生態鏈的頂端。在人工智能技術的發展背景下，各行業的人員將會把本領域的行業知識與數據資源融入到Python與人工智能潮流中，這將對整個IT行業帶來深遠影響，也可以說數據技術（Data Technology，DT）產業改變了整個產業的局勢與面貌[3]。此外，我國教育部考試中心也在2018年將Python納入國家計算機等級考試。與此同時，社會上也有很多企業需要Python開發人員。Python作為一門通用的解釋性語言，其語法簡單，對初學者比較友好。最主要的是，Python是開源的，因此有龐大的標準庫和第三方庫為其提供各種豐富的功能函數，使得Python語言在圖像處理、數據分析、網絡編程等各個方面都有較好地應用。

3? ?面向藝術生開展Python教學的建議

3.1? 設置分層教學目標

Python編程可作為公共選修課開設，旨在服務有學習Python編程需求的學生，提高學生的信息素養和計算思維能力，為學生今后更高層次的學習或將來參與工作加碼[4]。因此，應將教學重點放在培養學生計算思維上，同時應選擇一些實用的通用庫作為切入點，讓學生切實感受到程序開發的強大，為其今后在工作中能運用這一技能打下基礎。

針對部分傳媒、動畫、設計類專業的學生，Python更適合作為專業選修課開設。分專業深入學習相關動畫設計、游戲開發、人工智能領域的庫函數使用，更有利于學生深入掌握Python，從而將Python作為一個高效工具，助力其專業發展，設計出更時尚、更智能的產品。

3.2? 合理規劃教學內容

因為藝術學院的學生幾乎都不具備編程基礎，所以需要占用一定的課時量教授學生Python語言的基本知識。這部分內容對于學生來說可能相對枯燥，教師需要注意教學方式，盡量讓學生邊學邊動手，避免純理論講授。可以結合IDLE的學習操作，在一個個小的操作語句中讓學生逐條理解各種數據類型的使用方法。

在學生掌握了基本數據結構和程序控制邏輯后，再學習常用庫函數。Turtle庫作為畫圖的起點，比較容易吸引學生入門。xlrd和xlwt庫主要為excel表格處理服務，有利于學生掌握辦公自動化的技能，為其將來工作提供幫助。Requests庫為爬蟲的基礎庫，可以讓學生對當下熱門的爬蟲技術有所了解，可以爬取自己需要的素材。在爬蟲相關教學中，教師需要特別注意對學生進行相關的法律與安全教育。Python作為一個好用的工具本身并無不妥，但需要在合理合法的前提下使用，在培養學生開發技能的同時，也要提高學生的安全與法律意識[5]。

3.3? 漸進式案例教學，引入語法

從本質上來講，Python語言也是程序設計語言，其具有相應的語法規則。若想要較好地掌握Python語言，語法學習同樣非常重要。在激發藝術生對Python的學習動機后，教師可依照實現程序的情況，使學生合理進行語法學習，講解利用程序解決問題背后的原因與簡單的規則。如此一來，實例與實踐就能有效提高藝術生的學習興趣與動機，促使藝術生接受語法知識。有效利用Python語言優勢與豐富的擴展庫，可以讓藝術生充分認識到Python語言的價值，提高其學習編程的熱情，更好地掌握利用計算機處理問題的方法，提高他們利用計算機解決實際問題的能力[6]。面向藝術生教學，教學案例最好選擇圖形案例設計類，圖形案例能夠在心理上拉近Python語言與藝術生的距離，明確最近發展區，以此激發他們的學習興趣與動機。更為重要的是，藝術生具有較強的圖形設計能力，可以將Python編程課所學內容應用到日常手繪學習中，一定程度上能充分調動學生的興趣。同時還可以在選取教學案例時，加強教學案例的趣味性，由淺入深、由易到難，并能較好地融入各種有關知識點，從而更好地實現教學目標。藝術生進行作業上機實踐時，就不再會認為Python編程與自身專業沒有關聯，Python程序設計同樣是一種藝術設計方式，教師可以促使學生自主探索怎樣利用Python編程去進行藝術設計。

3.4? 將學生的學習動機轉化為主動性

淡化語法，采用藝術生最近發展區的Turtle繪圖庫進行Python編程教學，就可以讓藝術生更好地接受Python編程語言，從而提高藝術設計的創造性[7]。當藝術生掌握了三種基本程序設計結構之后，其學習積極性能被充分調動起來。此時，教師就應將藝術生的學習動機轉化成主動性，合理引導大學生利用慕課進行學習與探索。借助慕課，藝術生不僅能夠自主學習，也可以在課堂上與教師進行互動，與其他同學交流學習心得，有助于解決自主學習過程中遇到的問題。

大學生慕課網上和Python編程有關的課程非常多，在以Python語言開展編寫網絡爬蟲程序的教學時，教師可以要求藝術生先自己觀看慕課網上的相關課程，以此調動學生主觀能動性，有效利用好慕課資源，構建師生之間的良性互動與個性化溝通渠道，采用適合藝術生學習Python語言的教學方法，占領大數據與數字化背景下數字媒體藝術設計的陣地。

3.5? 重練習，輕考核

將Python編程作為公共選修課開設，筆者并不建議進行筆試考核。教師可將平時的課堂練習情況作為主要考查依據，占比可到70%，同時在學期末設置幾道小的程序開發題，可涉及教學過程中的不同的庫函數使用，由學生任選完成。程序開發題的形式可與計算機等級考試類似，占比不超過30%[7]。平時加強練習，有利于督促學生及時掌握重要知識點，而期末練習有利于學生適應計算機等級考試的編程要求，考試分數占比低可減輕學生期末壓力，減少學生排斥心理。

學習Python編程順應了時代的要求，這是一門有利于藝術生長期發展的課程。目前，國內藝術院校在這門課的開設上還處于探索階段，具體實施效果還有待長期觀察，但對于藝術生計算思維和邏輯思維的培養卻有必要持續推進。教學工作者需要及時掌握技術動態和學生學習情況，不斷調整教學內容和教學形式，真正將有用的知識和技能傳授給學生，促進學生長期發展。

【參考文獻】

[1]張晶.藝術院校Python程序設計課程教學研究[J].電腦知識與技術，2020（28）.

[2]肖欽蘭，龔吉永.非計算機專業學生學習Python語言的必要性探討[J].數字化用戶，2019（37）.

[3]李春光，曲巍.面向非計算機專業的Python教學改革實踐[J].電子世界，2019（8）.

[4]田文武，塔娜.非計算機專業學生計算思維的培養——以Python語言為例[J].呼倫貝爾學院學報，2020（4）.

[5]李春光，曲巍.面向非計算機專業的Python教學改革實踐[J].電子世界，2019（8）.

[6]許朝俠.非計算機專業Python語言程序設計教學體系建設初探[J].軟件導刊（教育技術），2019（2）.

[7]沈乾彥，趙海峰.Python語言課程教學改革探討[J].計算機教育，2021（3）.

【作者簡介】

陳建婷（1980～），女，漢族，江蘇南京人，碩士，高級工程師。研究方向：4G/5G增值業務應用，高校信息系統建設以及計算機相關教學。