多維視角下Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程思政教學(xué)探索

王茹 曹振新

摘要：為了增進(jìn)課程思政教育與Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)的融合性，作者從Python語(yǔ)言編程規(guī)范、網(wǎng)絡(luò)爬蟲、數(shù)據(jù)分析及可視化、游戲開發(fā)四個(gè)維度進(jìn)行分析，力求將課程思政的內(nèi)容有效地融入Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的教學(xué)中。教學(xué)實(shí)踐表明，融入思政的Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)讓學(xué)生在掌握基本編程知識(shí)和技能的同時(shí)，提升了網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)和人文精神。

關(guān)鍵詞：課程思政；Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)；教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 論文編號(hào)：1674-2117（2023）09-0095-03

引言

近年來(lái)，思政進(jìn)課堂已經(jīng)成為各高等學(xué)校及中小學(xué)教育教學(xué)的熱門話題，以就業(yè)為導(dǎo)向的職業(yè)教育也將課程思政教育引入課堂，傳播工匠精神及提升職業(yè)素養(yǎng)，為培養(yǎng)高素質(zhì)高技能的職業(yè)技術(shù)人才做準(zhǔn)備。

Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)作為一門實(shí)用性課程，其應(yīng)用范圍極為廣泛。要想提升職校學(xué)生的綜合素質(zhì)與能力，應(yīng)在其教育教學(xué)過程中引入課程思政教育內(nèi)容，在教授學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和技能的同時(shí)，滲透網(wǎng)絡(luò)安全教育及愛國(guó)主義情懷，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)和責(zé)任意識(shí)。

“Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”概述及實(shí)施課程思政的可行性

“Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”是計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)的核心課程，其語(yǔ)言簡(jiǎn)潔易懂，可操作性強(qiáng)，被廣泛用于數(shù)據(jù)處理、科學(xué)計(jì)算、Web開發(fā)、可視化、圖像處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、人工智能等領(lǐng)域，尤其在Web游戲開發(fā)行業(yè)，Python已逐步上升為主流編程語(yǔ)言。

Python作為職業(yè)院校學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的入門語(yǔ)言，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的算法思維和邏輯意識(shí)，還為計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生今后學(xué)習(xí)其他編程語(yǔ)言奠定良好的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐基礎(chǔ)。此外，學(xué)習(xí)Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)要經(jīng)過由易到難、由簡(jiǎn)到繁、從理論到實(shí)踐操作的整個(gè)過程，需要一兩個(gè)月甚至一學(xué)期的時(shí)間才會(huì)有較為顯著的成果。Python語(yǔ)言的學(xué)習(xí)過程不僅磨礪了學(xué)生的意志力，而且培養(yǎng)了學(xué)生腳踏實(shí)地、穩(wěn)中求進(jìn)的耐性。因此，Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)作為一門集理論與實(shí)踐為一體的課程，融入課程思政教育是至關(guān)重要且合理的。

多維度視角下的Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)

在Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)過程中，教師可以采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的形式將課程思政融入到某一實(shí)際教學(xué)案例中，這樣做一方面可使學(xué)生在具體的案例中提升自己的實(shí)踐操作能力，另一方面也能潛移默化地塑造學(xué)生的人生觀和價(jià)值觀，同時(shí)還能幫助其樹立正確的世界觀。

1.Python語(yǔ)言編程規(guī)范與學(xué)生行為規(guī)范

盡管Python語(yǔ)言有著簡(jiǎn)潔性、易讀性及開源性等顯著特點(diǎn)，且應(yīng)用極為廣泛，但它也必須遵循嚴(yán)格的編程規(guī)范。Python語(yǔ)言編程對(duì)注釋、縮進(jìn)及空格等都有著非常嚴(yán)格的規(guī)定。在注釋方面，在編程時(shí)要將一些關(guān)鍵代碼和較重要的業(yè)務(wù)邏輯代碼添加必要的注釋，方便代碼的閱讀和維護(hù)。在縮進(jìn)方面，Python根據(jù)縮進(jìn)確定代碼塊的層次，行首空白符主要有兩種——tab和空格，但嚴(yán)禁兩者混用。如果使用tab縮進(jìn)，則設(shè)定tab為四個(gè)空格。Python開發(fā)者之所以讓違反縮進(jìn)規(guī)則的程序不能通過編譯，其目的是讓程序員養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。就學(xué)生而言，要懂得“做人先做事，凡事守規(guī)矩”及“無(wú)規(guī)矩不成方圓”的道理。學(xué)生不僅要在學(xué)校里要遵守學(xué)校的各項(xiàng)規(guī)章制度和行為規(guī)范，在馬路上也要遵守交通規(guī)則，在生活中做一個(gè)遵紀(jì)守法的好公民。

2.網(wǎng)絡(luò)爬蟲與法制法規(guī)

隨著云計(jì)算和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，信息技術(shù)已經(jīng)遍布我們生活的各個(gè)角落。當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)犯罪現(xiàn)象也層出不窮，尤其是近年來(lái)比較流行的網(wǎng)絡(luò)爬蟲非法盜取用戶信息等這類高科技犯罪更是讓人防不勝防。因此，在進(jìn)行Python網(wǎng)絡(luò)爬蟲部分內(nèi)容的教學(xué)時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生注重網(wǎng)絡(luò)規(guī)范和隱私泄露等風(fēng)險(xiǎn)，要求學(xué)生要在協(xié)議許可的情況下抓取數(shù)據(jù)，提高版權(quán)意識(shí)和法律意識(shí)。

在教學(xué)中，教師應(yīng)將課程思政的內(nèi)容滲透到所選取的教學(xué)案例中，幫助學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)能意識(shí)到網(wǎng)絡(luò)有邊界，進(jìn)而提升網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)。例如，教師可以將課程思政的內(nèi)容融入到“政府工作報(bào)告爬取”案例中，使學(xué)生通過這一案例的學(xué)習(xí)及實(shí)際操作，掌握用requests庫(kù)函數(shù)抓取HTML頁(yè)面的方法。同時(shí)，通過對(duì)政府工作報(bào)告中關(guān)鍵字的提取，學(xué)生也能了解國(guó)家政策風(fēng)向，有利于提升學(xué)生的政治敏銳性，培養(yǎng)政治意識(shí)和對(duì)國(guó)家政策的關(guān)注度。[1-2]此外，在教育學(xué)生的過程中也要時(shí)刻提醒學(xué)生清楚網(wǎng)絡(luò)爬蟲的“盜亦有道”，讓學(xué)生在HTML頁(yè)面進(jìn)行數(shù)據(jù)抓取時(shí)須嚴(yán)格遵守網(wǎng)絡(luò)爬蟲排除標(biāo)準(zhǔn)Robots協(xié)議，要在協(xié)議允許的范圍內(nèi)進(jìn)行爬取，懂得尊重?cái)?shù)據(jù)資料的提供方，從而培養(yǎng)學(xué)生的法治意識(shí)。

3.數(shù)據(jù)分析與人民生活

在大數(shù)據(jù)時(shí)代，各種數(shù)據(jù)處理技術(shù)層出不窮，利用數(shù)據(jù)分析方法可以把收集到的復(fù)雜無(wú)序的數(shù)據(jù)進(jìn)行提煉，通過分析其中的規(guī)律，可預(yù)測(cè)某一領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，從而做出相關(guān)決策。相比于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析工具SAS、SPSS等而言，Python是一種基于現(xiàn)代化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、科學(xué)化背景的新型統(tǒng)計(jì)工具，且該工具具有語(yǔ)言簡(jiǎn)潔、易學(xué)易懂、操作便利、可深入挖掘數(shù)據(jù)的相關(guān)信息等優(yōu)點(diǎn)。[3]因此，在大數(shù)據(jù)分析中應(yīng)用Python是非常有必要的。

在Python數(shù)據(jù)分析相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生采用爬蟲軟件，以“新冠疫苗”等作為關(guān)鍵詞，爬取微博平臺(tái)相關(guān)數(shù)據(jù)，并在Python中引用Jieba分詞模型進(jìn)行文本預(yù)處理和分詞，運(yùn)用WordCloud繪制云圖，同時(shí)，根據(jù)詞云圖中所顯示的關(guān)鍵字的大小掌握人們關(guān)注的主要信息，了解動(dòng)態(tài)。在教學(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生將疫苗接種相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和可視化分析，培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)熱情以及心系國(guó)家、心系人民的民族意識(shí)。

4.Python游戲開發(fā)與愛國(guó)主義教育

Python語(yǔ)言不只是應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理、可視化、人工智能等領(lǐng)域，在游戲開發(fā)領(lǐng)域也有顯著優(yōu)勢(shì)，該編程語(yǔ)言可以用更簡(jiǎn)潔的代碼、更具人性化的語(yǔ)句來(lái)完成開發(fā)任務(wù)。Python游戲開發(fā)常用的開發(fā)庫(kù)有PyGame、Panda3D、Cocos2D等，教學(xué)中較常用的是PyGame庫(kù)。PyGame是一種建立在SDL基礎(chǔ)上的簡(jiǎn)單游戲開發(fā)功能庫(kù)，也是Python游戲開發(fā)主要的第三方庫(kù)，非常適合于制作教學(xué)小游戲。

近年來(lái)，國(guó)家愈加重視革命先烈英雄事跡的傳播，激勵(lì)全國(guó)人民勿忘革命先烈的偉大貢獻(xiàn)，牢記使命，砥礪前行。同時(shí)，通過《革命者》《覺醒年代》《功勛》等影視劇的播映向廣大青年學(xué)子傳播革命先輩的事跡，使其感受革命時(shí)期青年們的愛國(guó)熱情和奉獻(xiàn)精神，并激發(fā)為國(guó)家貢獻(xiàn)的熱情。因此，在游戲開發(fā)這部分內(nèi)容教學(xué)中，教師不僅要通過游戲激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)Python語(yǔ)言編程的興趣，更重要的是要通過功勛人物的豐功偉績(jī)激勵(lì)學(xué)生牢記歷史，發(fā)奮圖強(qiáng)。在教學(xué)該部分內(nèi)容時(shí)，教師可要求學(xué)生在課前觀看電視劇《功勛》的片段，了解劇中每一個(gè)功勛人物的偉大事跡。課上，通過連線游戲引入新課，采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式讓學(xué)生通過小組討論和自行探究的形式完成功勛人物事跡連一連的小游戲任務(wù)，要求將每個(gè)功勛人物的圖片和相應(yīng)的事跡描述一一匹配。[4]學(xué)生設(shè)計(jì)游戲界面并依次用Pygame庫(kù)函數(shù)實(shí)現(xiàn)，思考并小組討論如何實(shí)現(xiàn)圖片與所描述文字匹配，以及操作過程中可能出現(xiàn)的重復(fù)連接等其他情況，實(shí)現(xiàn)游戲效果。最后測(cè)試游戲，看誰(shuí)連得又快又準(zhǔn)。該教學(xué)案例的目的是讓學(xué)生掌握如何使用Pygame庫(kù)函數(shù)實(shí)現(xiàn)圖形、文字的加載、繪制，實(shí)現(xiàn)頁(yè)面顯示效果，以及如何編寫游戲以實(shí)現(xiàn)游戲效果。讓學(xué)生從自己感興趣的游戲入手，參與游戲的編寫與實(shí)現(xiàn)。一方面通過自主編寫游戲并實(shí)現(xiàn)可以給學(xué)生帶來(lái)較高的成就感，增進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的信心；另一方面通過功勛人物及事跡的匹配使學(xué)生進(jìn)一步了解歷史，傳播英雄事跡，培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)主義精神和責(zé)任意識(shí)，以達(dá)到更好的教學(xué)效果。

結(jié)論

在高等院校開設(shè)課程思政教育的大背景下，實(shí)現(xiàn)Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)與思政教育內(nèi)容的有效融合，這對(duì)于職業(yè)院校師生來(lái)說具有一定的難度。對(duì)于教師而言，教學(xué)設(shè)計(jì)的難度和復(fù)雜程度都有所上升，同時(shí)也會(huì)打亂教學(xué)的進(jìn)程和邏輯順序；對(duì)于學(xué)生而言，課程內(nèi)容本身晦澀難懂，加之課程思政內(nèi)容枯燥乏味，影響吸收效果。因此，教師在Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)過程中應(yīng)進(jìn)一步改善教學(xué)方法，優(yōu)化教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使其在掌握基本知識(shí)和技能的同時(shí)能進(jìn)一步提升思政意識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張聳.《網(wǎng)絡(luò)爬蟲》課程思政建設(shè)研究與實(shí)踐以及在企業(yè)中的應(yīng)用[J].中外企業(yè)文化，2021（10）：207-208.

[2]李靜，胡國(guó)華.Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程思政資源挖掘及教學(xué)路徑探索[J].計(jì)算機(jī)教育，2020（01）：24-28.

[3]方驥，謝慧敏.Python在大數(shù)據(jù)挖掘和分析中的應(yīng)用研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2020，38（09）：75-76+81.

[4]代丹丹，唐萬(wàn)梅.Python程序設(shè)計(jì)課程思政方法與實(shí)踐[J].軟件導(dǎo)刊，2021，20（07）：202-206.

作者簡(jiǎn)介：王茹，碩士生，研究方向?yàn)槁殬I(yè)技術(shù)教育；曹振新，通訊作者，博士，教授，研究方向?yàn)槁殬I(yè)教育課程開發(fā)與實(shí)施。

基金資助：浙江師范大學(xué)行知學(xué)院教學(xué)改革研究項(xiàng)目；2022年浙江省課程思政示范基層教學(xué)組織項(xiàng)目。