Python語(yǔ)言在非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)教學(xué)改革中的探討

劉妍

長(zhǎng)春醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校

Python語(yǔ)言在非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)教學(xué)改革中的探討

劉妍

長(zhǎng)春醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校

計(jì)算機(jī)教學(xué)改革需要符合計(jì)算機(jī)的時(shí)代性，本文探討了傳統(tǒng)編程語(yǔ)言在教學(xué)中存在的問(wèn)題以及Python語(yǔ)言的特點(diǎn)和開(kāi)設(shè)Python語(yǔ)言的重要意義，得出Python語(yǔ)言適合非計(jì)算機(jī)專業(yè)的編程初學(xué)者學(xué)習(xí)，其有助于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。

Python語(yǔ)言；計(jì)算思維；非計(jì)算機(jī)專業(yè)

引言

計(jì)算機(jī)教學(xué)的目標(biāo)之一是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維，并能夠利用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際計(jì)算問(wèn)題。計(jì)算機(jī)教學(xué)改革要適應(yīng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，Python語(yǔ)言由于其簡(jiǎn)潔、易讀并具有可擴(kuò)展性的特點(diǎn)，目前已經(jīng)成為最受歡迎的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言之一，在國(guó)外一些知名大學(xué)，已經(jīng)用Python教授計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)類課程［1］。本文將傳統(tǒng)的編程教學(xué)與Python語(yǔ)言對(duì)比，研究在非計(jì)算機(jī)專業(yè)開(kāi)設(shè)Python語(yǔ)言課程的重要意義。

1.傳統(tǒng)的編程教學(xué)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，很多新興的編程技術(shù)開(kāi)始興起，與這些語(yǔ)言相比，采用傳統(tǒng)的編程類語(yǔ)言教學(xué)表現(xiàn)出了明顯劣勢(shì)。

（1）難度大、學(xué)習(xí)和編程周期過(guò)長(zhǎng)

目前，我國(guó)非計(jì)算機(jī)專業(yè)編程課程的教學(xué)內(nèi)容主要有C語(yǔ)言、C++、Java等。從這些編程語(yǔ)言的比較看，Java是相對(duì)容易學(xué)習(xí)掌握的，而C語(yǔ)言、C++等相對(duì)比較難掌握。這些語(yǔ)言細(xì)節(jié)問(wèn)題對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)實(shí)在有些多，尤其C++。Java需要理解很多抽象的概念，而且其面向計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的計(jì)算思維，過(guò)多的關(guān)注代碼復(fù)用性和可移植性，這對(duì)于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生顯然不合適。C語(yǔ)言是我國(guó)大學(xué)針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)普遍開(kāi)設(shè)的計(jì)算機(jī)編程課程，其實(shí)際教學(xué)內(nèi)容主要圍繞數(shù)據(jù)類型、算法、數(shù)組、函數(shù)、指針等開(kāi)展，這些內(nèi)容偏重計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的抽象概念［2］。C語(yǔ)言雖然較強(qiáng)大，然而這些內(nèi)容并不適合沒(méi)有編程基礎(chǔ)和背景的非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生，即使通過(guò)考試，也很難去解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。

（2）不利于學(xué)生為主導(dǎo)的教學(xué)方法和學(xué)生自主學(xué)習(xí)

對(duì)于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的編程課程講授，即使是入門級(jí)的課程，也是極具挑戰(zhàn)性的，傳統(tǒng)的編程語(yǔ)言語(yǔ)法復(fù)雜，邏輯性強(qiáng)，一般需要教師進(jìn)行入門講解。但是，這種概念性的冗長(zhǎng)靜態(tài)教學(xué)，學(xué)生往往很難保持注意力。如果采用以學(xué)生為主導(dǎo)的教學(xué)方式，把教學(xué)任務(wù)按照案例布置給學(xué)生完成，學(xué)生總是復(fù)制彼此的作業(yè)，很難真正理解編程。而且這些語(yǔ)言，編程語(yǔ)法中會(huì)存在較多的細(xì)節(jié)，對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)不扎實(shí)的非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生，代碼好比天書，無(wú)法正確判斷錯(cuò)誤原因，導(dǎo)致學(xué)生把時(shí)間都浪費(fèi)在糾錯(cuò)上了，不利于編程思想的形成，最終可能放棄編程語(yǔ)言的學(xué)習(xí)。

2.Python語(yǔ)言特點(diǎn)

Python語(yǔ)言由Guido van Rossum于1989年發(fā)明，是一種面向?qū)ο蟮挠?jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。嚴(yán)格的說(shuō)它應(yīng)該稱為CPython，它與C和C++有天然的融合性，這也是python強(qiáng)大的原因之一。跟枯燥無(wú)趣的傳統(tǒng)編程語(yǔ)言相比，Python是一種強(qiáng)大并通俗易懂的編程語(yǔ)言，而且它易學(xué)又好用，開(kāi)發(fā)周期短。Python具有豐富而強(qiáng)大的開(kāi)源庫(kù)，能夠與其他語(yǔ)言制作各種模塊，在實(shí)際教學(xué)中，它關(guān)注的是函數(shù)、循環(huán)、模塊等基本邏輯關(guān)系，跟自然語(yǔ)言邏輯比較接近。

3.開(kāi)設(shè)Python語(yǔ)言的重要意義

（1）學(xué)習(xí)難度最小化，適合培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維

非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，學(xué)生來(lái)自不同的專業(yè)，大部分學(xué)生沒(méi)有計(jì)算機(jī)編程的基礎(chǔ)，Python編程語(yǔ)言因其極為簡(jiǎn)潔的語(yǔ)法和強(qiáng)大的功能，以及優(yōu)秀的面向?qū)ο竽芰?，降低了很多初學(xué)者的門檻，非常適合于編程入門教學(xué)。Python的教學(xué)中可以應(yīng)用大量來(lái)源于生活不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)計(jì)算和處理的案例，教師可以根據(jù)不同專業(yè)的需要設(shè)置教學(xué)內(nèi)容。而且，Python語(yǔ)言免費(fèi)、開(kāi)源、跨平臺(tái)，具有豐富的學(xué)習(xí)資源，非常適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)［3］。Python的易學(xué)性、易用性和豐富的開(kāi)源庫(kù)，改變了學(xué)生主觀渴望學(xué)號(hào)編程語(yǔ)言但客觀上不會(huì)學(xué)學(xué)不精的狀態(tài)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可以把精力集中在對(duì)問(wèn)題的分析、思考上，利用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際面臨的各類計(jì)算問(wèn)題上，而不是把時(shí)間浪費(fèi)在復(fù)雜的語(yǔ)法和糾錯(cuò)上，有助于學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)。

（2）符合計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展

未來(lái)程序語(yǔ)言的發(fā)展趨勢(shì)肯定是又易學(xué)開(kāi)發(fā)周期又快的，或者兩者結(jié)合起來(lái)是最優(yōu)選擇的，Python語(yǔ)言是難得的多面手，和C語(yǔ)言、C++的天然親和性，讓Python在腳本語(yǔ)言中可以最大程度的繼承C語(yǔ)言、C++在性能上的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還保證了接口的簡(jiǎn)潔，而且Python語(yǔ)言的接口已經(jīng)是成熟的開(kāi)源項(xiàng)目了。

4.結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)教學(xué)改革要符合并適應(yīng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，本文從分析傳統(tǒng)編程課程的教學(xué)內(nèi)容存在的問(wèn)題入手，闡述了Python語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)和在當(dāng)今計(jì)算機(jī)教學(xué)中的重要作用，根據(jù)Python語(yǔ)言的時(shí)代性、自身特點(diǎn)等，得出面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)課程中開(kāi)設(shè)Python語(yǔ)言將有助于培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維，使學(xué)生掌握一門終身受用的編程語(yǔ)言。

［1］嵩天，黃天羽，禮欣.Python語(yǔ)言：程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的理想選擇［J］.中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2016（2）∶42-47.

［2］李偉.Python語(yǔ)言編程在計(jì)算機(jī)理論教學(xué)上的應(yīng)用探索［J］.無(wú)線互聯(lián)技術(shù)，2013（3）∶176-176.

［3］張茗芳.使用Python進(jìn)行非計(jì)算機(jī)專業(yè)程序入門教學(xué)的探討［J］.電子世界，2012（17）∶167-168.