基于線上線下的Python程序設計語言教學改革探索

丁毅濤

摘?要：本文旨在對Python程序設計課程的現(xiàn)狀及教學過程中存在的問題進行分析，并從思想認識、課程內(nèi)容安排、線上線下教學模式、實驗內(nèi)容設計和效果評價等方面對課程教學改革進行探索，以更好地提高學生學習興趣，培養(yǎng)學生編程思維，使學生能夠熟練運用該語言工具解決實際問題。

關鍵詞：Python程序設計;教學改革;線上線下教學;人才培養(yǎng)

隨著社會的發(fā)展，人工智能等高科技相繼出現(xiàn)在了人類生活的各個領域，使得人們對人工智能的作用和意義有了全面而深刻的認識。因此，為了適應社會對人工智能領域人才的需求，特別是具有代表性的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，如華為、阿里巴巴、百度和騰訊等，近年來在技術人才招聘過程中均要求熟練掌握Python語言[1]。因此，眾多高校的大數(shù)據(jù)分析相關專業(yè)均開設了Python程序設計課程。線上線下相結(jié)合的教學成為一種全新的教學模式[3]。因此，為了進一步提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，使得學生具有更高的實際操作能力和處理實際問題的能力，對課程教學過程中存在的問題進行深入分析和改革至關重要。

1?Python程序設計課程簡介

Python程序設計作為應用統(tǒng)計學專業(yè)的學科基礎與專業(yè)核心課程是數(shù)據(jù)挖掘技術與應用、數(shù)據(jù)分析與應用、數(shù)據(jù)可視化技術與應用和機器學習等課程的基礎。Python語言是一門面向?qū)ο蟮慕忉屝透呒壋绦蛘Z言，其以免費開源、語法簡單、擴展庫豐富和可移植性強等特點被人們所熟知。作為一門計算機語言其主要涉及Python語言概述、運算符、表達式與內(nèi)置對象、Python序列結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)與循環(huán)結(jié)構(gòu)、函數(shù)、面向?qū)ο蟪绦蛟O計等內(nèi)容。并且旨在通過本課程的學習，使學生掌握Python程序設計的基礎知識，并能通過程序設計實現(xiàn)一些實際問題，并且具備一定統(tǒng)計方法的技術創(chuàng)新和的應用創(chuàng)新能力。運用科學方法與專業(yè)技術工具從事實際工作，綜合分析及處理本專業(yè)領域一定復雜問題的能力。

2?Python程序設計課程現(xiàn)狀

隨著人工智能、Web應用開發(fā)、科學計算和大數(shù)據(jù)等領域新技術的快速發(fā)展，為了跟上時代的潮流，培養(yǎng)更多適應社會發(fā)展需要的技術人才[1]。為了培養(yǎng)學生運用Python這一專業(yè)技術工具從事實際工作的能力，并能夠為人工智能、數(shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)分析領域培養(yǎng)思維嚴密、動手能力強的計算機應用型人才。在眾多高校中，大數(shù)據(jù)分析等相關專業(yè)均開設了Python程序設計的課程。Python程序設計其本質(zhì)是一門語言類工具課，通過對Python基礎知識、數(shù)據(jù)以及語法結(jié)構(gòu)等方面內(nèi)容的介紹，使得學生能通過程序設計實現(xiàn)一些實際問題，并能熟練使用該專業(yè)技術工具解決各領域?qū)嶋H問題。但是，目前該課程在教學過程中普遍主要存在以下幾個方面的問題：

2.1?思想認識不到位，導致對課程重視程度不夠

由于該課程是一門專業(yè)基礎課程，在相關專業(yè)人才培養(yǎng)中有著重要的地位。但是學生對于該課程的態(tài)度僅是考試及格，并沒有真正了解該課程的作用，從思想上缺乏對課程重要性以及其對后續(xù)專業(yè)課程的意義的認識。因此，在教學過程中，存在學生對該課程內(nèi)容理解不到位、課后不練習不認真，實踐環(huán)節(jié)任務完成情況不理想，都在很大程度上影響了課程的教學效果。

2.2?教學內(nèi)容安排不合理，過于側(cè)重理論知識點的講解

該課程內(nèi)容主要涉及Python程序設計語言的基本語法和應用。作為計算機語言，如果學生沒有計算機語言基礎，則會使學生覺得學習難度大、各類關系之間邏輯抽象且枯燥乏味。因此，關于課程內(nèi)容的安排方面主要關注Python語言的基本語法及常用的邏輯結(jié)構(gòu)的講解，對于在項目中常用的字符串的操作、正則表達式、文件內(nèi)容操作、文件與文件夾操作以及第三方庫使用的引導等內(nèi)容卻很少涉及。如果在教學過程中不能正確安排這些教學內(nèi)容，則會使得教學效果大打折扣，無法實現(xiàn)人才培養(yǎng)方案中關于培養(yǎng)學生熟練運用Python軟件解決實際問題、從事實際工作和處理本專業(yè)領域一定復雜問題的能力。

2.3?教學模式單一，無法滿足多途徑學習需求

Python程序設計作為應用性較強的編程語言，其輕理論重應用的特點決定了在教學過程中其與理論性較強的課程的教學手段和教學方法也應有著顯著區(qū)別。但是，在以往教學過程中，大多數(shù)情況關于該課程依然是傳統(tǒng)的教學模式，課堂上以教師為主的講授知識內(nèi)容，學生被動接受，知識點的應用實踐通常會作為課后作業(yè)留給學生，讓學生課后自己操作練習。在學生被動接受的過程中，學生很少有機會主動參與到教學過程中來，學生沒有參與感，沒有成就感，從而無法調(diào)動學生學習積極性或者導致學生的積極性受到擠壓。對于課后自行練習的要求，學生基本很少得到落實。最終，學生只知其知識點，不知如何應用，更不能用所學知識解決實際問題，從而無法實現(xiàn)教學目標，使得培養(yǎng)應用型人才的要求沒能落到實處。

2.4?實驗內(nèi)容簡單枯燥，不能培養(yǎng)編程思維

Python程序設計作為語言類工具課程，要熟練使用該軟件進行編程，僅掌握基本語法以及各類邏輯結(jié)構(gòu)是遠遠不夠的。要真正掌握Python語言編程的精髓，除了掌握基本語法結(jié)構(gòu)之外，更多的結(jié)合具體項目案例進行綜合訓練，進而培養(yǎng)編程思維。目前該課程教學過程中雖然都設置了一定課時的實驗課，但是實驗課的內(nèi)容更多的是對于理論課知識點的簡單驗證，學生通常都是把課本中的代碼重新敲一遍，然后運行出結(jié)果并與課本中給出的結(jié)果進行比較，如果結(jié)果一致則繼續(xù)進行下一個知識點的代碼編寫驗證。在這個實驗環(huán)節(jié)中，學生只是進行了簡單點的復制運行，并沒有認證思考該知識點的實戰(zhàn)化應用場景，更沒有將具體知識點用于具體項目中。當要求學生拋開課本實現(xiàn)具體任務，學生往往是無從下手且語法問題頻出。所以，傳統(tǒng)的實驗課程環(huán)節(jié)并沒有實現(xiàn)學生對所學知識點的真正理解和掌握，更不能從這樣的實驗模式中培養(yǎng)學生抽象思維和編寫完成程序的能力。