面向高職院校藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)Python語言的教學(xué)策略研究

曹玉嬋 左映龍

摘要：當(dāng)前高職院校的計(jì)算機(jī)專業(yè)開始開設(shè)數(shù)字媒體藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)，大量招收藝術(shù)類學(xué)生，在融入當(dāng)前大數(shù)據(jù)和數(shù)字技術(shù)環(huán)境下的藝術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，需要進(jìn)行計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。由于藝術(shù)類學(xué)生邏輯訓(xùn)練較少，對程序設(shè)計(jì)類課程難以入門，但對圖形圖像掌握較好。各校相繼引入解釋性的編程語言Python語言來進(jìn)行程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)。該文著重討論如何結(jié)合藝術(shù)類學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和Python語言在圖形圖像編程方面的直觀性來理解程序設(shè)計(jì)，對研究高職院校藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)Python語言的教學(xué)策略進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：藝術(shù)設(shè)計(jì);Python;教學(xué)策略

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）31-0190-03

根據(jù)《中國高職院校計(jì)算機(jī)教育課程體系2007》要求，各高職院校的計(jì)算機(jī)類專業(yè)都按培養(yǎng)方案開設(shè)了程序設(shè)計(jì)類課程，針對不一樣的專業(yè)方向，所設(shè)置的程序設(shè)計(jì)課程不一樣，但一般來說，C語言是基礎(chǔ)入門程序設(shè)計(jì)課程的首選。但當(dāng)前，計(jì)算機(jī)專業(yè)中都開始設(shè)置計(jì)算機(jī)藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)，招收的學(xué)生基本上是來自參加藝術(shù)類高考的學(xué)生。這類學(xué)生有較強(qiáng)的美術(shù)功底，有一定藝術(shù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與能力，但數(shù)學(xué)成績一般較差，程序設(shè)計(jì)的邏輯能力普遍較弱，在學(xué)習(xí)c語言類程序設(shè)計(jì)課程時(shí)對程序的書寫方式、語法、程序邏輯難以理解。但根據(jù)當(dāng)前大數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)藝術(shù)設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢要求，計(jì)算機(jī)藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)必須開設(shè)程序設(shè)計(jì)類課程以適應(yīng)藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的發(fā)展需求。

在信息技術(shù)快速發(fā)展的大趨勢下，大部分高職院校入門編程課程以c語言為主，這么多年都缺乏變化，已經(jīng)無法應(yīng)對飛速發(fā)展的技術(shù)變革和社會需求。為順應(yīng)云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展的要求，培養(yǎng)適合時(shí)代要求的計(jì)算機(jī)藝術(shù)設(shè)計(jì)人才，一種易于學(xué)習(xí)、易于使用、易于入門和易于擴(kuò)展的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言——Python語言進(jìn)人高職院校計(jì)算機(jī)專業(yè)的視野，并開始廣泛設(shè)置Python語言程序設(shè)計(jì)課程。計(jì)算機(jī)專業(yè)中有一些專業(yè)以藝術(shù)設(shè)計(jì)為主，比如：數(shù)字媒體藝術(shù)設(shè)計(jì)、廣告設(shè)計(jì)等，招收的學(xué)生多數(shù)是藝術(shù)類考生，高考分?jǐn)?shù)普遍不高，其中美術(shù)功底較好，但英語成績普遍較差，邏輯思維能力普遍較弱，c語言課程從英文程序書寫、半角標(biāo)點(diǎn)符號使用和分支循環(huán)等程序邏輯都成成這類學(xué)生的噩夢。由于Python語言是一種解釋性的編程語言，其主要特點(diǎn)是輕語法、注重解決問題，比較直觀，容易理解。高職院校針對計(jì)算機(jī)專業(yè)中的藝術(shù)設(shè)計(jì)類學(xué)生開設(shè)了Python語言程序設(shè)計(jì)課程，取得了不錯(cuò)的教學(xué)效果，但也存在很多問題，如沒有針對藝術(shù)類學(xué)生的優(yōu)勢和弱勢進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出適合藝術(shù)類學(xué)生的Python語言教學(xué)策略。

1高職院校藝術(shù)設(shè)計(jì)類學(xué)生的特點(diǎn)分析

數(shù)字技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用正處于蓬勃發(fā)展階段，作為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)已經(jīng)應(yīng)用到各行各業(yè)，各行各業(yè)也都不拒絕融人數(shù)字技術(shù)?；谶@個(gè)趨勢，選擇學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，無論什么方向，必須學(xué)習(xí)并掌握程序設(shè)計(jì)，有一定的編程能力。對于藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)學(xué)生來說，程序設(shè)計(jì)在當(dāng)前顯得尤其重要。

藝術(shù)設(shè)計(jì)類學(xué)生美術(shù)基礎(chǔ)較好，有設(shè)計(jì)或創(chuàng)作能力或潛力。但如果以c語言程序設(shè)計(jì)課程來進(jìn)行教學(xué)，首先，大多數(shù)藝術(shù)設(shè)計(jì)類學(xué)生英語水平較低，全英文書寫程序的是比較困難的，非常容易寫錯(cuò)關(guān)鍵詞，調(diào)試程序也非常難以進(jìn)行。其次，c語言語法復(fù)雜，需要非常仔細(xì)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，而認(rèn)真仔細(xì)的學(xué)習(xí)習(xí)慣剛好是他們比較薄弱的。第三，c語言等常用的程序設(shè)計(jì)語言有很多類似分支、循環(huán)等邏輯結(jié)構(gòu)，這也是藝術(shù)類學(xué)生比較薄弱的環(huán)節(jié)。第四，藝術(shù)類學(xué)生大多數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱，對程序的運(yùn)算及數(shù)據(jù)類型理解較多困難，也不適合用c語言來進(jìn)行程序設(shè)計(jì)教學(xué)。最后，藝術(shù)類學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性相對較弱，復(fù)雜而抽象的程序設(shè)計(jì)語法很難提起他們的學(xué)習(xí)興趣，而他們需要的是一種易于學(xué)習(xí)，易于使用的程序設(shè)計(jì)語言。

2逐漸流行起來的Python語言

對藝術(shù)設(shè)計(jì)類學(xué)生的程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)適合使用一種低語法、高實(shí)踐的程序設(shè)計(jì)語言。1989年荷蘭人吉多·范羅蘇姆（GuidovanRossum）在ABC語言和Modula-3的基礎(chǔ)上開發(fā)了名為Python的腳本解釋程序，結(jié)合了Unixshell和c的習(xí)慣，發(fā)展至今，Python已經(jīng)成為廣為流行且熱度很高的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言，也成為當(dāng)前我國高職院校普遍開設(shè)的程序設(shè)計(jì)語言之一。作為面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)（本文指藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)）的程序設(shè)計(jì)教學(xué)課程，本文主要關(guān)注它的如下特點(diǎn)。

（1）Python語言的簡潔性。Python語言語法較簡單，與類似c語言程序中的指針或地址等元素不同，學(xué)習(xí)者在編程中不必關(guān)心底層程序的尋址和實(shí)現(xiàn)。Python語言在程序設(shè)計(jì)上以面向?qū)ο缶幊虨橹?，為輕語法程序設(shè)計(jì)語言。簡潔和輕語法的設(shè)計(jì)使非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)習(xí)者學(xué)會程序設(shè)計(jì)成為可能。

（2）Python語言的跨平臺性。使用Python語言編寫的程序可以實(shí)現(xiàn)跨平臺運(yùn)行。

（3）Python語言的豐富性，Python語言擁有功能豐富的開放類庫。除了Python提供的數(shù)百個(gè)標(biāo)準(zhǔn)庫外，因?yàn)镻ython語言具有開源特性，他還打擁有超過10萬個(gè)第三方編寫的函數(shù)庫，幾乎可以涵蓋計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的每一個(gè)方面，每一個(gè)領(lǐng)域，不同專業(yè)的學(xué)生通過學(xué)習(xí)這些成熟的第三方函數(shù)庫，來解決自己專業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)課題。

3高職院校藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)Python語言的教學(xué)策略研究

筆者在藝術(shù)設(shè)計(jì)類學(xué)生Python語言程序設(shè)計(jì)語言的教學(xué)實(shí)踐中，結(jié)合文獻(xiàn)研究，筆者對高職院校藝術(shù)設(shè)計(jì)類學(xué)生的教學(xué)策略進(jìn)行研究，認(rèn)為在Python語言教學(xué)中，應(yīng)該淡化語法，建立以興趣為導(dǎo)向的教學(xué)策略。

1）在教學(xué)過程中淡化語法

在往常以《c語言》為主要入門程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)中，非常強(qiáng)調(diào)堅(jiān)實(shí)的程序語言語法基礎(chǔ)的構(gòu)建。在第一階段，往往先深入講解數(shù)據(jù)類型、語句構(gòu)成元素、基本結(jié)構(gòu)等重要語法知識，對于高校計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生來說，這是必不可少也是堅(jiān)實(shí)的一步，為他們成為優(yōu)秀的程序員打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但對于術(shù)類學(xué)生來說，對于程序設(shè)計(jì)課程，他們現(xiàn)在掌握的知識和他們要學(xué)習(xí)的知識之間的鴻溝太大，這種教學(xué)策略與他們的最近發(fā)展區(qū)距離就太遠(yuǎn)了，導(dǎo)致大部分藝術(shù)設(shè)計(jì)類學(xué)生畏懼程序設(shè)計(jì)課程枯燥乏味，甚至反感這類課程。

筆者在針對藝術(shù)設(shè)計(jì)類Python語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐中，在課程的基礎(chǔ)階段，淡化了學(xué)生語法的意識，淡化語法的教學(xué)，偏重于實(shí)踐能力和完成工作能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生盡快能夠完成一定的程序，從做中感受程序設(shè)計(jì)的樂趣和成就，提高學(xué)生對程序設(shè)計(jì)的興趣。

2）建立以興趣為導(dǎo)向的教學(xué)模式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的動機(jī)

美國著名教育心理學(xué)家戴維·保羅·奧蘇貝爾（DavidPaw-1Ausubel）認(rèn)為如動機(jī)等許多情感因素對課堂學(xué)習(xí)有影響。認(rèn)知驅(qū)力是指讓學(xué)習(xí)者渴望認(rèn)知、理解和掌握相應(yīng)的知識，以及陳述和解決相關(guān)問題的傾向。自我提高的內(nèi)驅(qū)力是指通過學(xué)習(xí)者自己的不斷努力，導(dǎo)致取得了成就和提高了能力的驅(qū)動力。

在面向藝術(shù)設(shè)計(jì)類學(xué)生的Python語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)策略構(gòu)建中，要注重興趣的培養(yǎng)，讓學(xué)生通過直觀的程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)程序的執(zhí)行，獲得希望的結(jié)果，在實(shí)現(xiàn)的同時(shí)產(chǎn)生獲得感，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)動機(jī)。

3）漸進(jìn)式案例教學(xué)，引人語法

Python語言從根本上講，他也是程序設(shè)計(jì)語言，他也有他的語法規(guī)則，如果要比較好的掌握Python語言，語法的學(xué)習(xí)也是不可忽略的。提升Python語言學(xué)習(xí)動機(jī)之后，根據(jù)所實(shí)現(xiàn)程序的情況，要適當(dāng)加人語法的學(xué)習(xí)，說明可以實(shí)現(xiàn)程序解決問題背后的原因，講解簡單的規(guī)則。這樣一來，實(shí)例實(shí)踐提升動機(jī)和興趣，興趣促進(jìn)學(xué)生對語法的接受，進(jìn)而理解，愿意去學(xué)習(xí)。

充分利用Python語言的優(yōu)勢和豐富的擴(kuò)展庫，讓學(xué)生感受到Python語言的魅力，培養(yǎng)學(xué)生的編程興趣，讓學(xué)生掌握利用計(jì)算機(jī)解決問題的方法，提升利用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題的能力。

面向藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)學(xué)生的教學(xué)中，教學(xué)案例的選擇最好以圖形案例為主，圖形化案例可以迅速和藝術(shù)設(shè)計(jì)類學(xué)生在心理認(rèn)同上拉近距離，找到最短的最近發(fā)展區(qū)，或形成共鳴，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)。更重要的是，藝術(shù)設(shè)計(jì)類的學(xué)生都有很強(qiáng)的圖形設(shè)計(jì)能力，能把編程課的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)平時(shí)用手繪的內(nèi)容，學(xué)生的興趣點(diǎn)和動機(jī)會被極大地調(diào)動起來。如果還能在選取教學(xué)案例趣味性方面下功夫，總結(jié)出一些不過于復(fù)雜，可以循序漸進(jìn)，由淺人深，還可以較好地融會貫通各相關(guān)知識點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。如圖1-1、圖1-2所示的學(xué)生學(xué)習(xí)作業(yè)上機(jī)實(shí)踐過程中，學(xué)生就不會覺得編程和設(shè)計(jì)沒有關(guān)系，程序設(shè)計(jì)也是藝術(shù)設(shè)計(jì)的一種方式，讓學(xué)生有強(qiáng)烈的動機(jī)去探索如何用Python程序設(shè)計(jì)來進(jìn)行藝術(shù)設(shè)計(jì)的。

Turtle庫是Python語言的一個(gè)繪圖庫，它簡單易用，在藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)學(xué)生的Python語言教學(xué)中，筆者將Turtle庫作為學(xué)習(xí)的第一階段來安排。在三大基本程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的教學(xué)安排中，也同樣利用Turtle庫來進(jìn)行。如順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)的教學(xué)，建議應(yīng)用Turtle庫繪制等邊三角形，在完成等邊三角形繪制的各步驟中，理解、掌握順序程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。程序和運(yùn)行效果如圖1和圖2所示。

分支結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，建議通過繪畫等邊五角星程序的編寫來教學(xué)，幫助學(xué)生理解分支結(jié)構(gòu)和分支結(jié)構(gòu)的作用，程序和運(yùn)行效果如圖3和圖4所示。

在設(shè)計(jì)循環(huán)結(jié)構(gòu)的教學(xué)策略時(shí)，可以使用Turtle庫繪制多邊形，如邊數(shù)較多，較復(fù)雜，這樣有助于藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)的學(xué)生在理解順序結(jié)構(gòu)和分支結(jié)構(gòu)的前提下，順利理解循環(huán)結(jié)構(gòu)，程序和結(jié)果不在本文列出。通過Turtle庫的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)的大種基本結(jié)構(gòu)的教學(xué)，讓藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)學(xué)生快速入門并接受這種編程語言，不再排斥，開始接受藝術(shù)設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)相結(jié)合的世界。通過三種基本程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，學(xué)生可以開始進(jìn)入考代碼重用的學(xué)習(xí)，慢慢出函數(shù)的概念，理解函數(shù)的作用及調(diào)用方法。在后續(xù)的教學(xué)中，應(yīng)該挑選一些有漸進(jìn)性質(zhì)的實(shí)例。

4）轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)動機(jī)為主動性

在淡化語法，使用離藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)學(xué)生最近發(fā)展區(qū)最近的Turtle繪圖庫進(jìn)行教學(xué)，使藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)學(xué)生接受了Py-thon編程語言，接受程序設(shè)計(jì)是可以增加藝術(shù)設(shè)計(jì)的創(chuàng)意和可能性，掌握三種基本程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)后，學(xué)生學(xué)習(xí)的動機(jī)已經(jīng)被成功激發(fā)起來。此時(shí)教學(xué)策略需要轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)動機(jī)為主動性，充分利用中國大學(xué)MOOC進(jìn)行學(xué)習(xí)和探索，學(xué)生可以主動學(xué)習(xí)，在課堂上再與教師進(jìn)行互動，交流學(xué)習(xí)心得，解決主動學(xué)習(xí)中的疑問。

僅中國大學(xué)MOOC網(wǎng)上，與Python語言相關(guān)的課程就有60余個(gè)，如講解python語言編寫網(wǎng)絡(luò)爬蟲程序時(shí)，先安排學(xué)生查閱教材和網(wǎng)絡(luò)MOOC，如深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院黃銳軍老師的《Python網(wǎng)絡(luò)爬蟲程序技術(shù)》和北京理工大學(xué)嵩天教授的《Pv-thon網(wǎng)絡(luò)爬蟲與信息提取》課程都是很好的選擇。提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，充分利用好中國大學(xué)MOOC資源，建立教師和學(xué)生之間的良性互動和個(gè)性化溝通渠道，打造出適合藝術(shù)設(shè)計(jì)類學(xué)生學(xué)習(xí)Python語言的教學(xué)策略，占據(jù)大數(shù)據(jù)和數(shù)字化環(huán)境下數(shù)字媒體藝術(shù)設(shè)計(jì)的高地。

4結(jié)束語

藝術(shù)設(shè)計(jì)類學(xué)生是否需要學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)已經(jīng)不需要再做更多的爭論了，在面向藝術(shù)設(shè)計(jì)類學(xué)生的程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中，根據(jù)藝術(shù)類學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和基礎(chǔ)情況，建議使用輕語法的方式來引人課程，使用離藝術(shù)類學(xué)生最近發(fā)展區(qū)最近的圖形來開始教學(xué)。在教學(xué)中使用藝術(shù)類學(xué)生比較易懂和比較有興趣的Python語言Turtle圖形庫來開始案例教學(xué)，讓藝術(shù)類學(xué)生了解和理解程序設(shè)計(jì)與藝術(shù)設(shè)計(jì)之間的關(guān)系和藝術(shù)設(shè)計(jì)未來的發(fā)展方向，同時(shí)引人程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)。

對高職院校藝術(shù)類學(xué)生而言，程序設(shè)計(jì)是他們必須掌握的能力，但使用與自傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生一樣的教學(xué)策略是行不通的，必須因材施教，利用Python語言特點(diǎn)來結(jié)合藝術(shù)類學(xué)生的優(yōu)勢，改變藝術(shù)類學(xué)生學(xué)不好程序設(shè)計(jì)課程的看法，當(dāng)前的藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域呼喚大量能把藝術(shù)設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)完美結(jié)合起來的人才，高職院校應(yīng)該根據(jù)自身課程的靈活性，來進(jìn)行有效的教學(xué)設(shè)計(jì)，搶占這一高地，培養(yǎng)符合時(shí)代要求的藝術(shù)設(shè)計(jì)人才。