新文科下python語言融入高校英語專業(yè)教學改革路徑探究

關(guān)晶宇 車向前

(西北工業(yè)大學外國語學院，西安 710072)

一、引言

2020年11月，教育部在新文科建設(shè)工作會議上發(fā)布了《新文科建設(shè)宣言》，并對新文科建設(shè)提出了總體綱領(lǐng)。新文科建設(shè)強調(diào)學科融合和學科交叉，特別強調(diào)將現(xiàn)代信息技術(shù)融入哲學、文學、語言等課程中，融入綜合性的跨學科學習中，以此擴展知識、創(chuàng)新思維。在此背景下，思考將作為計算機編程語言的python語言融入外語教學與教師發(fā)展中，既符合新文科的根本宗旨，亦有助于學科的健康發(fā)展。本文在詳細論證其必要性的基礎(chǔ)上，從英語教學改革、教師發(fā)展討論融合python語言進行高校英語教學改革與專業(yè)建設(shè)的具體途徑。

二、python語言融入英語專業(yè)建設(shè)與教學改革：何以必要？

(一)新文科建設(shè)呼喚計算機通識教育

新文科的提出，是對信息技術(shù)高速發(fā)展引起生產(chǎn)方式、生活方式、思維方式以及治理方式的深刻革命的響應(yīng)。一般而言，傳統(tǒng)文科看重批判性思維能力而對學生的動手實踐能力鮮有關(guān)注，理科著重于具體學科的實踐而缺乏更加廣度的世界觀方法論指導。自然科學注重工具理性，客觀且普適。傳統(tǒng)文科注重價值理性，主觀且具有意識形態(tài)性。國內(nèi)對于向理工科學生普及人文素養(yǎng)知識早已有之，但向文科類學生普及理工科知識教育則深受阻礙。傳統(tǒng)文科類學生因?qū)W科壁壘的存在和長期缺乏邏輯思維訓練，導致其能接觸計算機科學課程的機會不多，且學習基礎(chǔ)薄弱。新文科建設(shè)正是消融文理學科壁壘邊緣，向文科普及理工科通史知識的必要道路。新文科建設(shè)中的文理交叉要求傳統(tǒng)人文社科運用理工科思維，采用現(xiàn)代科技手段、熟練使用大數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計學知識，將文科的傳統(tǒng)定性研究與定量研究相統(tǒng)一，彰顯新文科的創(chuàng)新性和科學性。在新文科建設(shè)的大環(huán)境下，向傳統(tǒng)文科普及計算機通識教育是十分必要且迫在眉睫的。這一舉動有利于幫助包括英語專業(yè)在內(nèi)的傳統(tǒng)文科專業(yè)打破學科壁壘，普及理工科通識知識，增強傳統(tǒng)文科類學生的通識教育程度。

(二)外語復合型人才培養(yǎng)的題中之義

外語學科作為傳統(tǒng)人文社科的重要組成部分也應(yīng)順應(yīng)新文科發(fā)展趨勢，積極進行學科交叉融合。教育部高教司吳巖在第五屆全國高等學校外語教育改革與發(fā)展高端論壇上，提出 “新文科就是文科教育的創(chuàng)新發(fā)展，培養(yǎng)知中國、愛中國、堪當民族復興大任的新時代文科人才，培育新時代社會科學家，構(gòu)建哲學社會科學中國學派，創(chuàng)造光耀時代、光耀世界的中華文化?！?/p>

新文科建設(shè)要求學生具有良好的綜合素質(zhì)，掌握跨學科知識，成為適應(yīng)經(jīng)濟社會需要的復合型和應(yīng)用型人才。傳統(tǒng)英語專業(yè)致力于培養(yǎng)具有扎實的語言功底，具有多語言、多行業(yè)能力和清晰的跨文化視野的人才。而在新文科建設(shè)背景下的英語專業(yè)教學改革應(yīng)實施“外語+專業(yè)”，“通用+非通用”模式，面向現(xiàn)代信息技術(shù)，大幅擴容英語專業(yè)知識圖譜，積極打破英語專業(yè)和其他學科的學科壁壘，采用多樣化的教育組織方式，進而實現(xiàn)英語專業(yè)教學模式和教學方法的革新。將英語與未來最具前途的計算機科學相結(jié)合是一項大膽的創(chuàng)新，也具有十分的可行性。在個人核心競爭力日益內(nèi)卷的新時代，針對英語專業(yè)學習內(nèi)容單一的困境，英語專業(yè)學生應(yīng)充分發(fā)揮語言的工具性特質(zhì)，積極掌握其他領(lǐng)域技能。吸納新興編程語言python作為英語教學改革路徑之一應(yīng)引起英語教學界重視。

(三)大數(shù)據(jù)時代下公民的數(shù)據(jù)素養(yǎng)

21世紀的新文盲并不是指不懂得使用語言文字的人，而是指不懂得人工智能和應(yīng)用大數(shù)據(jù)的人。數(shù)據(jù)素養(yǎng)是指公民根據(jù)自身需求科學地檢索、收集、分析、整理、使用和傳播數(shù)據(jù)信息的多方面綜合能力。大數(shù)據(jù)背景下公民需要掌握三大能力：有效收集數(shù)據(jù)的能力、對數(shù)據(jù)進行分析處理的能力、辨別數(shù)據(jù)真?zhèn)蔚哪芰Α?/p>

我國大數(shù)據(jù)的普及尚處在起步階段。即使大數(shù)據(jù)和每個人的生活、工作、學習息息相關(guān)，但大數(shù)據(jù)的開發(fā)與應(yīng)用仍然局限于少數(shù)科研人員和管理人員。當前國家仍處于集中力量建設(shè)大數(shù)據(jù)設(shè)施、大數(shù)據(jù)平臺和培養(yǎng)熟練掌握大數(shù)據(jù)技術(shù)的專業(yè)人才階段。但無形中普通公民數(shù)據(jù)素養(yǎng)的培育和提升以及數(shù)據(jù)素養(yǎng)社會環(huán)境則被忽視。提升全體公民的數(shù)據(jù)素養(yǎng)是大數(shù)據(jù)時代促進國家發(fā)展的本質(zhì)要求，對于經(jīng)常需要進行分析研究的學者和專業(yè)技術(shù)人員則更為重要。在大數(shù)據(jù)時代，每個人都應(yīng)樹立終身學習的觀念，各級教育行政部門以及相關(guān)社會團體更要營造全民主動提高數(shù)據(jù)素養(yǎng)的良好社會氛圍。

(四)python語言功能的強大性和學習的簡易性

python語言因其語法簡潔，開發(fā)效率強大，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，自帶強大的開源第三方庫等優(yōu)勢，日益在諸如金融數(shù)據(jù)分析、航空航海數(shù)據(jù)、商業(yè)網(wǎng)頁開發(fā)、歷史學和圖書館學資源收集、數(shù)學分析和建模、人工智能、機器深度學習等方面發(fā)揮出獨特作用。編程語言又大概分為機器語言、匯編語言和高級語言三大類，其中高級語言有Java，C,C++,PHP,VB,Python等等。實現(xiàn)同樣的功能，python開發(fā)效率是其他編程語言的數(shù)倍，相同的工程python所需的代碼量僅是其他編程語言的三分之一，能夠更好地適應(yīng)更新迭代極快的互聯(lián)網(wǎng)時代。

除此之外，Python作為一種解釋型語言，其語法簡單，且兼容性強，既面向?qū)ο缶幊逃挚梢悦嫦蜻^程編程，是所有編程語言中公認最為簡單的語言，極大地降低了零基礎(chǔ)學習者學習編程語言的門檻。Python語言的可擴展性與可嵌入性極佳，而且更加符合未來編程語言發(fā)展的方向，在人工智能和大數(shù)據(jù)、云計算方面發(fā)揮出它的獨特優(yōu)勢。

三、python語言融入英語專業(yè)教學改革的路徑

教學改革是指教學內(nèi)容、教學方法、教學手段、教學效果評價、實驗實訓等某方面或綜合性的革新。英語專業(yè)教學改革應(yīng)改掉長期束縛傳統(tǒng)文科教學形成的思維定勢，積極將python語言融入專業(yè)建設(shè)，主要從以下三個方面著手：

(一)豐富教學方法

Python語言能對海量的語料進行數(shù)據(jù)分析和可視化，大大簡化、優(yōu)化教學中對繁雜資料的梳理。以統(tǒng)計國家四六級真題試卷中的高頻詞匯并將結(jié)果可視化為例，教師可以在網(wǎng)上找到歷年的真題文檔，并且在python上安裝win32com庫，用來讀取word格式的真題文檔并將其轉(zhuǎn)換成TXT格式，接著使用StaWord語句對TXT文檔進行詞頻統(tǒng)計，最后利用matplotlib庫將詞頻統(tǒng)計結(jié)果用統(tǒng)計圖直觀展示出來。詞頻統(tǒng)計及最終繪圖結(jié)果如下圖所示：

這種最簡單的詞頻統(tǒng)計方法除了能實現(xiàn)上述功能外，對分析歷年專四專八考試、托福雅思考試等各類考試試卷具有同樣作用。教師還可以利用該功能統(tǒng)計學生日常作業(yè)中的高頻出錯點并進行總結(jié)，更有針對性地對學生進行輔導，從而達到因材施教的效果。

同時，就針對英語專業(yè)的信息技術(shù)教學而言，傳統(tǒng)文科的編程語言教學通常是先講授基礎(chǔ)理論，包括算法、語法規(guī)則、程序異常處理等理論知識，然后再讓學生動手設(shè)計程序。這樣的教學方法雖然有效，但礙于教材內(nèi)容晦澀難懂，必然枯燥乏味。教師應(yīng)結(jié)合歸納法與演繹法教學手段，發(fā)揮學生的主觀能動性，讓學生在操作中獲取知識。教師需要對學生開展多種多樣的教育方式，激發(fā)學生的學習興趣，從而幫助文科類學生克服邏輯分析和動手能力的不足。在具體教學方面，教師可以提供給學生一個問題情境，使用歸納教學法讓學生結(jié)合教科書和其他資源(例如知網(wǎng)、各大論壇)自己尋找解決問題的方法，在實踐中鞏固知識，增強記憶。教師還可以鼓勵學生自我創(chuàng)新，設(shè)計一些其他的實用小程序或小游戲。在趣味的環(huán)境中，學生更容易實現(xiàn)主動學習，且對知識掌握得更好。針對具體的教學內(nèi)容，教師不應(yīng)照本宣科，而應(yīng)讓學生親自實踐從而最大程度調(diào)動學生的學習積極性。在編寫程序的過程中，學生需要經(jīng)過多次調(diào)試，運行來驗證自己的算法和思路是否可行，從而加深對知識的了解。程序的編寫方式有很多種，在教學中不宜規(guī)定學生使用某一種編寫模式，課堂教學中應(yīng)鼓勵學生勇于創(chuàng)新，在分析比較中尋找最簡便和優(yōu)美的代碼，培養(yǎng)其邏輯思維和發(fā)散思維能力。同時學生自己設(shè)計代碼也可以增加學習的趣味性，調(diào)動學生的學習興趣和主觀能動性，掌握計算思維，達到舉一反三的效果。

(二)革新教學內(nèi)容

在大數(shù)據(jù)和人工智能時代，編程技術(shù)為語言研究提供了新的視角和更多的可能性，在數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)整理等方面具有得天獨厚的優(yōu)勢。一些高校已經(jīng)率先為外語專業(yè)本科生及研究生開設(shè)了自然語言處理的相關(guān)課程，力圖在探索新文科建設(shè)過程中融入編程技術(shù)的解決方案，使得語言與技術(shù)在教學科研活動中能夠攜手并進，互為依靠，共謀發(fā)展。在眾多編程語言中，Python因其功能的強大性和簡單易學性在搭配英語專業(yè)實現(xiàn)學科融合的過程中脫穎而出。事實上，現(xiàn)如今大部分中西部大學或因師資力量不足，或因?qū)τ嬎銠C科學的重視性不夠而并未對文科類學生開展充足的計算機科學及編程語言類通識性課程。這些學校的計算機通識課程上課形式浮于表面，考核方式松散，課程知識老舊，跟不上互聯(lián)網(wǎng)更新迭代的速度。比如作為一門過時的編程語言，Visual Basic正在慢慢退出歷史舞臺，但很多學校依然沒有適時做出調(diào)整，仍然將VB作為唯一提供的計算機類通識課程供本校學生學習。總體上，沿海地區(qū)更新計算機通識類課程的速度較快，但大多數(shù)內(nèi)陸地區(qū)仍需重視計算機通識課程的結(jié)構(gòu)調(diào)整，提供更加多元和先進的編程語言供學生選擇。

(三)改革教學效果評價

現(xiàn)如今全國范圍內(nèi)各中小學都在積極開展幼兒編程課程教育。而國內(nèi)多地本科教學卻只將編程課程作為選修課提供給學生尤其是文科類學生學習。該類課程作為選修課缺乏硬性的評分機制，學生學習Python僅僅是為了完成學習任務(wù)，通過期末考試，缺乏繼續(xù)深度學習的主觀能動性。英語專業(yè)教學不應(yīng)局限于將計算機通識課程和Python語言學習列入選修課范疇，而應(yīng)將其納入英語專業(yè)課考察范圍。提高該類課程在總課程中的所占權(quán)重，結(jié)合學校和學生的實際情況，設(shè)置硬性畢業(yè)條件考核標準。

四、python語言融入英語教師發(fā)展的路徑

隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，人工智能不斷滲透進我們生活的方方面面，也愈加表現(xiàn)出它對于科研研究的巨大作用。作為一種功能強大的編程語言，python對于教師的科研能力發(fā)展是有莫大助益的。

(一)科研能力發(fā)展

python在英文語料庫建設(shè)與調(diào)用、語言學各個領(lǐng)域研究例如語音學和計量語言學的計量工具設(shè)計，國際論文寫作與發(fā)表等方面發(fā)揮著不可替代的作用。本部分主要討論python在自然語言處理和語料庫語言學研究中的巨大作用。

自然語言處理(natural language processing)是指對獲取的原始文本進行預(yù)處理，可以為語料庫語言學的后續(xù)研究提供整潔清晰的語料資源。基于python的NLTK工具包可以對自然語言進行“文本清潔，文本分類，詞匯切分，詞形還原，詞干提取，詞性標注，文本檢索與統(tǒng)計，語篇情感分析”等處理。使用python進行語料庫分析具有極大的靈活性和定制性，滿足了科研人員自我定制語料庫的需求。除了自然語言處理之外，NLTK語料庫自帶諸如布朗語料庫、古騰堡語料庫、網(wǎng)絡(luò)文本、路透社新聞?wù)Z料庫、 就職演講語料庫、word net、濱州樹庫等50多種語料庫資源，使用時可以直接調(diào)用。

以python通過NLTK工具包和爬蟲功能對語言進行處理為例，通過python自帶的爬蟲功能獲取原始數(shù)據(jù)后，就可以對語料信息展開提取與分析，具體而言包括詞匯切分、詞型還原、詞性標注等。在此基礎(chǔ)上，教師就可以著手于分析語篇詞匯密度和復雜度計算、語篇詞長分布計算、語義相似度計算、檢索語料庫關(guān)鍵詞組和提取術(shù)語與應(yīng)用語言學文獻計量研究的數(shù)據(jù)等后續(xù)步驟。對語言學研究、篇章分析研究而言，頗有助益的功能包括：

關(guān)鍵詞提取。從語篇中抽取與主題聯(lián)系緊密的詞匯或短語，可以用collocation方法實現(xiàn)，據(jù)此快速了解篇章核心。

文本分類與主旨歸納。將不同主題的文本根據(jù)隱性語義索引區(qū)分開來。文本主旨歸納是指從文本中提取能表達文章主旨大意的句子，可通過NLG技術(shù)讓程序自動生成文本的主旨大意。

詞義分析和情感分析。教師還可以借助python進行詞匯詞義分析和情感分析。詞義分析包括詞匯之間的蘊含關(guān)系、同義關(guān)系、反義關(guān)系、上下位關(guān)系等，NTLK可以直接調(diào)用word net語料庫分析這些詞匯之間的關(guān)系。除此之外，教師還可以進行提取同語境詞、雙連詞、上下文和統(tǒng)計分析等操作。

數(shù)據(jù)可視化。教師可以把文本詞匯和與之相關(guān)的整理出的數(shù)據(jù)之間的關(guān)系通過pycharts庫用折線圖、詞頻圖、柱狀圖、扇形圖、趨勢線、散點圖、坐標等數(shù)據(jù)圖顯示出來，更加直觀地看到一篇文本中不同詞匯的出現(xiàn)頻率、詞匯之間的關(guān)聯(lián)等

(二)教學能力發(fā)展

教育部高教司吳巖在論壇上提出教師要轉(zhuǎn)變教學觀念，提高課程的高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度；教學內(nèi)容要緊跟社會發(fā)展與科技前沿；在教學方法上要強化課堂設(shè)計，融合信息技術(shù)，加強課堂互動。

1.語料庫的教學輔助作用

語料庫可以作為一種教學輔助手段在本科英語日常教學中發(fā)揮難以估計的作用。Python中自帶的NLTK工具包可以對語篇內(nèi)容進行批量化處理，包括對詞匯短語進行人工選擇和對句子語法結(jié)構(gòu)進行分層展示。這將大大提高英語課堂效率，降低教師的工作量。

在詞匯處理層面，NLTK工具包可以對語料庫中的文本進行詞性標注，教師可以從這些標注過的詞匯中抽取所需的詞匯連同其上下文一起組建英語水平測試的考察材料，進行詞匯或語法的考察。這種方法可以有效避免題庫內(nèi)容。題材老舊的問題，并且能支持教師自定義題庫。在句法層面，NLTK可以調(diào)用Stanford-Parser(斯坦福語法分析程序)接口來生成可視化句法樹，用于確定句子間的結(jié)構(gòu)和各層次句法成分之間的關(guān)系，助力教師在日常的教學活動中幫助學生更好地理解課文或閱讀中的長難句和英語句法。程序運行后其可視化界面如下：

2.教師獲取信息的效率和質(zhì)量提升

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，信息量以井噴式的速度增長，如何在海量的信息中獲取自己需要的高質(zhì)量信息越來越重要。網(wǎng)絡(luò)爬蟲通過程序模擬瀏覽器的行為請求站點，然后將站點所返回的數(shù)據(jù)爬取到本地。網(wǎng)絡(luò)爬蟲是Python具有的獨特優(yōu)勢之一，其自帶的request模塊和beautiful soup庫在獲取各種網(wǎng)絡(luò)資源上效率極佳。熟練掌握爬蟲技術(shù)對于學術(shù)圈的學者、英語教師或是普通學生都意義重大。使用爬蟲將大大提升期刊和學位論文的下載速度以及信息檢索的效率。熟練掌握該技術(shù)后可實現(xiàn)一分鐘同時下載幾百篇語料與學習資料。

若處在校園網(wǎng)環(huán)境中，且所需下載的論文在學校購買的數(shù)據(jù)庫中，我們可以采取如下方法快速下載多篇文獻。首先，根據(jù)論文的doi號獲取論文的介紹，然后判斷論文所處的數(shù)據(jù)庫，獲取論文的PDF下載地址，最后輸入以下代碼即可批量下載有關(guān)論文。

五、結(jié)語

在新文科建設(shè)背景下，教育部要求傳統(tǒng)文科積極尋求變革，進行學科交叉和學科融合。對于英語專業(yè)而言，將python融入教育改革的一部分和教師發(fā)展是十分必要的。對學生而言，在競爭愈加激烈的21世紀，英語專業(yè)的學生應(yīng)該勇于面對自己的所學方向單一的困境，大膽嘗試改革與創(chuàng)新，增加自己的核心競爭力。在改革過程中，要特別注意將編程語言融入英語專業(yè)的初衷不是為了改變其人文社科屬性，而是為了更好地維護和發(fā)展英語專業(yè)。Python只是一門工具，是為了更好地促進英語專業(yè)的發(fā)展，切不可本末倒置變成將Python作為主要教學任務(wù)。我們要在保留英語專業(yè)基本特點的情況下，利用Python這一工具，響應(yīng)教育部新文科建設(shè)的號召，更好地促進本專業(yè)的發(fā)展。