程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的選擇

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【內(nèi)容摘要】Python語言對比其他編程語言而言，更加接近自然語言的簡潔、高效以及生態(tài)的三大特點(diǎn)，能夠有效培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維，有利于提高教師的教學(xué)質(zhì)量以及創(chuàng)新熱情，從而提高學(xué)生對課程設(shè)計(jì)的深化認(rèn)識，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造性，滿足程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的理想目標(biāo)。本文基于現(xiàn)階段程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革需求以及趨勢，以Py-thon語言教學(xué)優(yōu)勢以及特點(diǎn)入手，探討如何利用Python語言教學(xué)滿足程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革需求。

【關(guān)鍵詞】程序設(shè)計(jì)課程;教學(xué)改革;Python語言;建議策略

對于程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革而言，作為計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，其教學(xué)改革的目標(biāo)是要提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維以及抽象思維能力，才能夠?yàn)橹蟮挠?jì)算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)打下優(yōu)良基礎(chǔ)。Python語言中的創(chuàng)新意識以及創(chuàng)新思維，能夠與現(xiàn)階段高校學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中缺失的探索以及自主創(chuàng)新精神互補(bǔ)，只要教師在教學(xué)過程中活用Python語言教學(xué)法的優(yōu)勢，就能夠全面提升課堂教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生能夠充分掌握一門程序設(shè)計(jì)語言，從而達(dá)到程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的目標(biāo)。

一、程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)存在問題及Python語言教學(xué)優(yōu)勢

目前程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)主要是針對C，Java，VB三種編程語言進(jìn)行課堂教學(xué)以及實(shí)踐練習(xí)，只是現(xiàn)階段多數(shù)學(xué)生難以真正掌握這三門編程語言中的一門，再者這三門編程語言與現(xiàn)階段社會發(fā)展中使用的編程語言版本相差甚遠(yuǎn)，所以即使學(xué)生掌握了一門編程語言，也不具備社會實(shí)踐價(jià)值，極大地打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及熱情。

(一)C語言教學(xué)缺陷。對于非計(jì)算機(jī)專業(yè)而言，C語言程序設(shè)計(jì)課程是最為常見的，但其教學(xué)核心主要是為了讓學(xué)生了解淺要的程序設(shè)計(jì)過程，并沒有實(shí)質(zhì)性地進(jìn)行計(jì)算機(jī)思維以及能力培養(yǎng)，加之學(xué)生對計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)認(rèn)知存在不足，所以C語言并不適合非計(jì)算機(jī)專業(yè)類的計(jì)算機(jī)思維培養(yǎng)，反倒是適合十分依賴程序運(yùn)行效率的群體，故而在課程教學(xué)體系就沒有規(guī)劃到位。C語言教學(xué)需要針對學(xué)生計(jì)算機(jī)實(shí)際應(yīng)用以及專業(yè)需求入手，以計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)抽象以及自動化為切入點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)思維的外延以及程序高效運(yùn)行掌握。

(二)Java語言教學(xué)現(xiàn)狀。Java語言主要是針對對象方法展開教學(xué)，其本質(zhì)是面向?qū)ο笳Z言，針對抽象問題中的主體便捷以及主客體關(guān)系的詮釋，提高學(xué)生面向?qū)ο蟮母拍顝亩咝?shí)用代碼復(fù)用，但是現(xiàn)階段Java語言開發(fā)功能的應(yīng)用范圍有限，個人應(yīng)用程序缺少這部分，所以學(xué)生缺少應(yīng)用場景，就難以深化對Java語言以及其實(shí)踐能力的培養(yǎng)，對于非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生而言，既沒有Java語言應(yīng)用實(shí)踐的需求，更不需要學(xué)習(xí)代碼的復(fù)用性以及可移植性，所以也沒有多大的實(shí)際學(xué)習(xí)價(jià)值。

(三)VB語言教學(xué)不足。VB語言主要是在微軟的支持下針對Windows系統(tǒng)的視窗應(yīng)用進(jìn)行開發(fā)和完善，所以VB語言主要是應(yīng)用于窗體按鈕、文本框以及圖形界面等等展開，在視窗語言設(shè)計(jì)中VB語言抽象化交互邏輯以及響應(yīng)關(guān)系，所以可以提高非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的Word及Excel等辦公軟件編程能力的提升，具有一定的實(shí)踐價(jià)值，并且由于教學(xué)效果相對較好所以在非計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中也占據(jù)一席之地，但是VB語言以及后續(xù)開發(fā)版本都僅限于Windows系統(tǒng)，故而具有較大的局限性。

(四)Python語言。Python語言歷經(jīng)三十年的開發(fā)與完善，其語言作為接近自然語言，所以在編程過程中注重的是計(jì)算問題的求解，能夠針對輕量級以及高層次的語法、語言進(jìn)行計(jì)算機(jī)問題解決，可以有效地培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維理念。能夠通過功能強(qiáng)大的函數(shù)庫以及清晰的程序邏輯關(guān)系，提升學(xué)生對編程過程以及功能的理解，可以解決計(jì)算機(jī)抽象問題以及提供解決方案，自動化問題求解。就實(shí)際應(yīng)用效果而言，北京理工大學(xué)及美國高校都對Python語言教學(xué)效果十分認(rèn)可，適合于利用計(jì)算機(jī)解決各類問題的學(xué)生群體，所以十分符合高校程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)目的，也與信息時(shí)代下人才能力要求相吻合，故而成為程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的理想選擇。

二、Python語言在課程設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革中的應(yīng)用建議

Python語言的四段教學(xué)法無論是對于非計(jì)算機(jī)專業(yè)還是計(jì)算機(jī)專業(yè)而言，都能夠在教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)從認(rèn)識到計(jì)算機(jī)問題解決能力的逐步提升，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)目標(biāo)。四段教學(xué)法主要是分為認(rèn)識、會讀、會寫以及會解決問題四部分，第一階段的認(rèn)識可以通過各種小例子課程的演示，提高學(xué)生對計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識以及Python語言基礎(chǔ)知識的了解，在教學(xué)以及學(xué)習(xí)過程中以實(shí)力為主，學(xué)生通過體驗(yàn)小程序的執(zhí)行，逐漸培養(yǎng)出計(jì)算機(jī)思維，在加強(qiáng)學(xué)生對Py-thon語言認(rèn)知的同時(shí)，能夠體會到Python程序的樂趣;會讀是利用例題以及語句和問題解決演繹等過程，加強(qiáng)學(xué)生對Python語法的認(rèn)識，通過引導(dǎo)學(xué)生的程序自動化問題解決過程，進(jìn)而提高學(xué)生對程序中計(jì)算機(jī)思維要素的了解，也就是讓學(xué)生從以往的被動了解到主動挖掘Python程序中存在的計(jì)算機(jī)思維內(nèi)涵，就跟英語閱讀能力培養(yǎng)一樣，通過不斷對語法以及詞匯的積累，逐步提高學(xué)生對文章的解讀，直到融會貫通為止培養(yǎng)出學(xué)生的閱讀技能;會寫階段，如果是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，就需要從基礎(chǔ)階段開始教學(xué)，不僅要糾正程序編寫中存在的語法問題，更要讓學(xué)生明白編程思維的嚴(yán)謹(jǐn)性，從學(xué)習(xí)態(tài)度以及思維模式轉(zhuǎn)變?nèi)胧郑寣W(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變到主動思考的模式，將之前教學(xué)中應(yīng)用過的例題作為標(biāo)磚，能夠加快學(xué)生對程序編寫的理解，教學(xué)過程中還是要讓學(xué)生作為主體，教師只需要給出主題就好，讓學(xué)生通過自主思考以及合作完成程序編寫，這樣一來就能夠充分發(fā)揮學(xué)生的邏輯思維能力，有時(shí)候出現(xiàn)的意外程序執(zhí)行結(jié)果能夠不算深化學(xué)生的理解，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯性及嚴(yán)謹(jǐn)性;會解決問題主要是學(xué)生了解Python的基本結(jié)構(gòu)以及程序構(gòu)造的基礎(chǔ)上，通過第三方庫鍛煉學(xué)生的程序設(shè)計(jì)基本能力，例如靈活使用turtle庫、math庫、random庫解決實(shí)際問題，所以教師需要提高案例設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性，通過對高級技巧以及方法的教學(xué)，逐步提升學(xué)生對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)抽象概念表達(dá)以及流程圖解題思路的展現(xiàn)等等，讓學(xué)生通過對實(shí)際復(fù)雜問題的探索，可以加強(qiáng)校企合作通過實(shí)踐指導(dǎo)教師的商業(yè)數(shù)據(jù)分析指導(dǎo)，提高學(xué)生對程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的實(shí)踐價(jià)值認(rèn)知。

三、結(jié)語

綜上所述，Python語言教學(xué)與程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革需求十分吻合，高?？梢酝ㄟ^對Python語言教學(xué)應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)思維以及邏輯思考能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生對語言編程的了解與掌握，進(jìn)而提升學(xué)生的社會競爭力。

【參考文獻(xiàn)】

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［2］嵩天，黃天羽．Python語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)案例新思維［J］．計(jì)算機(jī)教育，2017，12:11～14，19

作者：郭亞東 趙玉新 單位：北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院