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Python高级程序设计语言公共课教学探讨
张明霞
（盐城师范学院信息工程学院，江苏盐城224002）
摘要：程序设计语言是我国高等教育，尤其是很多非计算机相关专业的理工科方向开设的公共课程。Python因其自身优势已被不少高校应用于二级计算机公共课教学中，相对于C语言、VB等，Python应用于公共课教学的时间并不长。根据实际教学，并结合2020年春学期线上教学模式，对在Python高级程序设计语言公共课教学中的教学体系设计、平台环境的搭建、学生先行条件研究、基本知识点讲解、单元总结、Python第三方库、资源利用及等级考试等进行了探讨。
关键词：Python；公共课教学；案例；IDLE；第三方库
中图分类号：G642文献标识码：A
文章编号：1009-3044(2020)35-0169-02开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
1引言
js中constructor作为人类重要思维心态之一的“计算思维”，近些年越来越受到广泛重视。高等教育领域中程序设计类课程开设目的之一就是培养和发展学生的计算思维。程序设计类课程可选的语言有很多，就Python而言，可以说是近几年发展起来的新秀。
“人生苦短，我学Python”，自2018年3月起，国家计算机等级考试中加入了“Python语言程序设计”科目以来，越来越多的高校计算机二级方面的公共课开始开设Python相关课程，也有越来越多的学生在报考计算机二级考试时选择语种Python。
出现当前状态很重要的原因在于Python语言的自身特点：首先，相比其他语言（如C语言），语法简洁，保留字少，易学；其次，生态丰富，不仅Python自带的解释器有大量内置类和函数库（如常用的turtle库），此外，由于Python语言的开放性，世界各地的程序员源源不断地贡献着第三方库，且安装容易；第三，多语言集成，甚至Python语言有“胶水语言”这一说法，可以借助其他语言的优势来提高执行速度。此外，Python还具有与平台无关、强制可读、支持中文等。
2Python高级程序设计语言公共课教学
2.1教学体系设计
首先，公共课教学体系的设计，也就是整体的教学安排，必须在学校的教学大纲的基础上制定。就盐城师范学院来讲，所有课程的教学大纲都有“课程思政”这一要求。因此从大纲制定到教学体系的设计与以往有不少区别。就目前来看，安排是灵活多样的。有直接利用教材体系，然后在其中设计“思政”元素。这样做的好处是无论教师和学生都可以将教材作为非常重要的参考依据或者以其为纲。也有的将教材仅仅作为辅助资料，依据学生专业特点及“思政”要求重新整合知识点和教学案例，这样学生在学习时对课程的认可度会更高，认为“学有所用”，对于提高学生的学习兴趣很有帮助，但同时也将需要教师有更多的投入。
2.2平台和环境的搭建
Python集成开发环境（IDLE）可以针对电脑的自身环境而选择，一般学生的笔记本或者台式机都比较新，因此可以到Py⁃thon（）下载最新版本安装。而一些公用机房，则可能需要安装版本稍低的，如Python-3.5.3。但不管怎样，都需安装Python3.x系列版本，因为Python和其他软件不一样，不能“向下兼容”，且Python3.x系列和Python2.x系列的版本在语法表述等多方面是不一样的。对于版本较新的，在安装首页直接选择环境变量的复选框，而对于较低版本的安装，则需要单独进行环境变量的设置。可以使用cmd命令或者在“计算机”的“高级系统设置”中进行配置。
安装好Python的集成开发环境（IDLE）后，还可以引导学生安装PyCharm或者其他的编程辅助工具，
如Notepad++等，因为这些工具可以帮助学生在编程时提高效率，比如调试、语法高亮、Project管理、代码跳转、智能提示、自动完成、纠错等，当然，这些都是在Python的IDLE环境基础上搭建的。
也有教师在教学开始的几周不做辅助工具的介绍，这样的好处是可以让学生快速熟悉Python自身的集成开发环境、基本语法关键字、书写规范等。
2.3学生先行条件
因为学生来自全国不同省市地区，所以学生对于编程语言的了解程度存在差异。目前来看，绝大部分同学在此之前并未接触或并未深入接触过编程语言，而计算机编程所涉及的思维方式和日常生活或其他学科思维方式区别还是很大的。因此，学生初步接触Python课程时，好奇、期待、畏难等这些情绪都或多或少的有。对于这样的现状，起初的几节课就显得很关键，此时需要既要让学生对计算机编程及思维方式有初步认知，又必须让学生认识到Python在当前实际中的价值，从而产生克服畏难情绪以及进一步探索的欲望。
为了解学生对编程语言及Python的熟悉程度，一方面，可以通过一些平台做初步调研，2020年春学期很多问卷调研工作
收稿日期：2020-07-06
作者简介：张明霞（1978—），女，江苏盐城人，讲师，硕士，主要研究方向为大学计算机公共课教学等。
都是在慕课堂中进行的，当然问卷调研平台有很多，如问卷星、腾讯问卷等。通过基本问题的设置初步掌握学生对编程乃至Python 的了解情况。另一方面，开始这门课之前，可以设置几个小案例，以引导学生用“计算思维”的方式去解决问题，如经典的裴波拉契数列、求和计算1+2+...+100。2.4基本知识点与单元总结
基本知识点的学习是整个课程学习的主体部分，常规教学中，可以先让学生先行预习。结合2020春学期线上教学来看，知识点讲解之前或之后，当然也可以是教学过程中，可以向学生展示学习流程（任务单）或思维导图，这样学生对于学习流程、内容及任务都了然于心。
在教学过程中，基本知识点和小案例可以穿插进行。如果有条件，可以适时让学生进行实际操作。2020年春学期，受疫情影响，全国高校大面积开展了线上教学，有的课程整个学期都是线上教学模式。线上教学有利有弊，对于Python 课程而言，从后期学生视频学习数据统计来看，很多原视频录制时间几分钟的，而学生的学习平均时间则用了十几分钟或者更长。尤其是视频中有实际案例，教师提供的学习任务单又做了相应的编程要求的。这种及时利用实际小案例来巩固和强化所学的知识点，对学生的学习效果起到了很大的作用。
每一单元结束后，知识点的总结归纳，这一部分工作主要一是进一步强化所学；二是形成知识块、知识链。这一部分工作可以通过知识点、小案例的罗列，也可以通过规模略大的编程案例实现。例如，教育部考试中心二级教程中《倒背如流》《凯撒密码》等实例。当然，还可以随机出题。例如，2020年春学期我校很多公共课教学的老师充分利用了慕课堂、Py⁃thon123网站平台（Python123.io/）出题，为学生提供了相应的练习进行知识和编程技能的强化。2.5常用的第三方库的学习
Python 这一编程语言优势之一就是有着丰富的第三方库和工具。这些库可用于文件读写、网络抓取和解析、数据连接、数据计算和统计分析、图像和视频处理、音频处理、数据挖掘/机器学习/深度学习、数据可视化、交互学习、集成开发以及其他Python
协同数据工作工具等。
图1特殊形状词云
首先是让学生理解所要讲解的第三方库的作用和使用，并给出能引起学生兴趣的一些案例。例如wordcloud 库，能以词语为基本单元，根据其在文本中出现的频率设计不同大小以形成视觉上的不同效果，形成“关键词云层”或“关键词渲染”，从而使读者只要“一瞥”即可领略文本的主旨，当前这种展示方式已经成为文本展示的样板，比较流行。举例时，可选择当前热点话题文章或者经常接触的比较熟悉的文章，比方笔者在教学中选择了学生时政中可能关注到的文章《习近平新时代中国特
社会主义思想是党和国家必须长期坚持的指导思想》，并要求学生利用特殊形状——五角星形成词云，效果如图1所示。
又如，举一个平时教师使用的自动批改选择题的实例。在演示如何批量批改学生答题后展示批改程序中所导入的库（具体如下文的代码），并做大概说明。
import xlrd import xlwt
from xlwt import *import unittest import io import sys import os
需要说明的是的第三方库安装。在实际教学中发现，由于学生情况各异，安装第三方库过程中出现了多种问题。正常可以用pip 工具安装，此外，还可以自定义安装或文件安装。下载第三方库的时候，可能会因为网络问题而出现暂时无法下载的情况，此时，可以暂缓下载，选择其他的时间段去操作。当然对于一些不容易讲解和理解的内容，可以借鉴线上教学经验：录制微课视频。2.6充分利用可用资源
由于2020春学期的特殊性，很多网络资源都免费提供。我校公共课多位老师合力在Python123平台（Python123.io/）建立了校内资源，提供给老师和学生。在此平台上有大量的题库，也可以自建题库，教师可以组建单选、多选、填空、判断，以及编程题。同时支持在线编程，在电脑端和手机端均可登录。这样学生可以随时随地学习，充分利用碎片化时间，很方便。当然，除了Python123平台之外，还有很多不错的学习资源平台，如中国大学MOOC （/）上的课程资源、相关的论坛等。中国大学MOOC 课程中设置了讨论区，在讨论区，可以发起讨论主题，加入该课程的学生和课程组老师都可以参与讨论，形成类似头脑风暴的方式解答问题。在一些专题论坛上，大家可以把有疑惑的部分发布出来共同讨论，策力，对学习同样非常有利。2.7等级考试
虽然很多学校学生获取学位证书已不再与计算机等级考
试结果挂钩，但作为公共课程开设的程序设计类课程，无论教与学都将涉及计算机等级考试。如在教材选择方面，首选教育部考试中心编著的相关教材。且从2018年3月起，全国计算机等级考试已把Pyt
hon 列为可选语言之一，考试虽不是最终目的，但可以作为检验学习效果的手段之一，当然也可以通过等级考试带动学生学习。在一些网站资源，如上文提及的Py⁃thon123平台（Python123.io/）或者考试系统中，都有大量的题库，通过针对性的训练，一方面可以备考，另一方面对于学生基础知识的巩固、简单程序设计、综合运用（如文件等）都有很大的帮助。当然，需要与学生说明的是，全国计算机二级考试中，无论哪种语言，选择题均有20分是计算机基础知识部分，这在课程教学中往往涉及不到，需要学生自主学习并强化练习。在课程教学的最后一两周，通常会安排学生模拟练习等级考试，并说明考试要求，诸如做选择题时中途不可退出等。
而对于兴趣浓厚，且基础知识掌握较好的学生可以提出更为复杂的设计要求，如组成学习小组、公共协作设计综合案例等。
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3.3体现课程动态化和过程化的考评方式
《网页美工》课程强调学生的实践操作能力、综合应用能力以及创新创意思维能力。由于技能的培养不是一蹴而就，需要循序渐进，因此针对能力的考核就不能只依赖于期中或期末考试这种传统的考核方式。通过动态化、过程化的考评能更客观公正的反映学生的技能水平。此外通过跟踪这些过程化考评数据，教师可以及时调整授课方式或授课内容，学生也可以及时了解自身技能水平的真实情况，调
整学习状态。
4总结
颜的英文怎么读音LPAI融合教学模式是对现代教育模式学习理念的一种革新，它将传统教育教学模式中的优势提炼出来，与互联网新技术的优势相结合，最终形成一种集多种教学方法于一体的综合灵活的教学模式。该教学模式希望能在课堂教学中起到一定的主导作用，尽可能做到对整个教学过程进行有效监控，同时也希望在教学环节中体现出学习主体的能动性、积极参与性与创新思维理念。在此次疫情中，运用LPAI融合教学模式的《网页设计》课程在线上教学中有效地提升了学生的综合实操能力，通过教学设计、方法及内容的由浅入深的递进关系来改变传统平铺式教学方法、内容与设计形式，为学生创造了全新的在线课堂学习体验空间。因此，LPAI融合教学模式在计算机类课程中具有一定的应用和推广价值。
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【通联编辑：王力】
（上接第170页）
3总结
计算思维是一种解决问题的方式，已经成为教育教学中着重培养的一种思维，程序设计语言的学习则是培养学生计算思维的重要途径。Python程序设计语言因其他语言不可比拟的优势成为很多高校公共课程序设计方面的所选语种。在公共课教学中，从教学体系设计、平台搭建、学生先前条件研究、基本知识学习、单元总结、第三方库安装与学习、资源利用乃至等级考试准备都是非常重要的环节。
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【通联编辑：王力】
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【通联编辑：朱宝贵】

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