非計算機專業程序設計課程教學改革

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摘要:針對地方院校非計算機專業的教學現狀，分析非計算機專業程序設計課程目前存在的問題，結合榆林學院程序設計類課程的實際教學情況，提出將易讀、易學、接近自然語言、應用范圍廣的Python語言作為公共程序設計課程面向全校非計算機專業學生開設。本著“思維培養、能力培養，服務專業”的教學目標，設計合理的教學內容。Python程序設計課程的開展，可激發師生的興趣和創造力，可提升教學質量，讓學生喜歡編程、會編程。

關鍵詞:地方院校;Python;程序設計;教學改革

1引言

目前榆林學院非計算機專業第二層次課程包括C語言、VB、Access和高級office，其中藝術體育類專業開設Access，文科管理類院系開設高級office，理工科院系開設C語言或VB。C語言和VB屬于程序設計課程，目前教學過程中存在理論知識理解不夠深刻、編程缺乏算法思想、依賴教師指導示范、實踐興趣難以培養、學習積極性較差、課堂參與力度不夠、自學能力不足等諸多問題［1］。程序設計類課程對于非計算機專業的學生來說是一種挑戰，學生之前沒有編程和設計的概念，編程和設計思維難以形成，因此學生學習難度較高，教學效果難以提高，面對這種情況，應選擇一種簡單、易學、上手快，能解決實際問題的程序設計語言［2］。Python語法結構簡單，接近自然語言，解決問題直觀，功能強大，應用范圍廣泛，適合于解決各類計算分析類問題，適合于低年級和非計算機專業大學生學習，可培養計算思維和提高創新能力，因此在許多高校中得到廣泛的應用，取得良好的教學效果［3］。

2程序類課程特點分析

目前榆林學院程序類課程主要為C語言和VB程序設計，下面對這兩種語言的特點進行分析。(1)C語言程序設計國內很多高校針對非計算機專業普遍開設C語言，C語言接近底層，主要內容包括數據類型、表達式、運算符、程序結構、函數、數組、指針等，是基于計算機系統結構時代的計算思維、計算機原理知識的抽象和自動化，注重學生理解能力培養和程序的高效運行的方法［4］。但是，由于非計算機專業學生缺少計算機體系結構知識的學習，沒有專業背景需求，缺乏學習興趣，學習效果差，每年我校公共計算機C語言程序設計考試的卷面過關率不到50%，教學效果不理想。(2)VB程序設計VB程序設計的特點是可視化的、事件驅動的、結構化的和面向對象的，其主要用于開發Windows系統中的視窗應用［5］。其教學內容主要包括數據類型、表達式、運算符、程序結構、函數、數組，船體對象、各種控件等，其抽象了交互邏輯和響應關系，其開發的程序可見即可得［6］。VBA繼承了VB的語法，在辦公自動化及一些網頁腳步文件中應用廣泛，對非專業學生有一定實際應用作用，VB學習難度較低，教學效果比C程序設計好。但是VB程序設計語法知識多，控件多，每個控件都對應相應的屬性、事件和方法，學習內容多且雜，學生在學習的過程中對界面設計、屬性設置方面掌握較好，但編程方面就比較差，缺乏編程思維。VB程序設計適合于編寫視窗應用方向，語言應用面窄、使用局限性大。(3)Python程序設計Python是一種重要的動態腳本語言，發展了近30年，是目前美國大學生最喜歡的程序設計語言。近年來隨著Web應用的不斷深入，由Python等動態語言為基礎構建的項目較多［7］。軟件行業對掌握動態語言的技術人員的需求增加。Python具有C、Java、VB等程序類語言所不具備的動態語言特征，且Python語法簡練、接近自然語言、應用范圍廣、易學易上手，在數據處理、數據分析、機器學習和網絡爬蟲等方面能力突出［8］。Python教學內容主要包括分支、循環、函數等基本語法知識和函數庫的應用。Python語言輕量級的語法、高層次的語言表示表達了應用計算機解決問題的計算思維理念，其抽象了問題和解決方案，自動化問題求解，是利用計算機解決問題最直觀的表達工具［9］。從目前已開設高校的實際教學效果來看，Python語言的開設，教學效果較好。目前，榆林學院計算機專業開設的第一門程序設計類課就是《Python程序設計》，學生學習興趣較高、課堂氣氛活躍、教學效果良好。非計算機專業的學生和計算機專業的學生學習程序設計課程是基礎一樣，預計教學效果較好。

3地方院校程序設計課程面臨的問題

(1)學生學習程序設計時，對基本語句格式、規則和用法理解不透徹、操作不熟練，實踐操作問題多，隨著學習的深入，學新忘舊。(2)教學過程中注重語句格式和語法規則，忽略了計算思維和解決問題能力的培養，學生分析、解決問題的能力訓練不夠。學生編程時遇到問題，立即通過網絡或課本查閱相關代碼或提問老師，沒有解題思路，缺乏獨立思考問題、分析問題和解決問題的能力。(3)理論和實踐教學過程中，理論課堂，學生發呆犯困、偷玩手機、看小說等，注意力不集中，聽課不認真。實踐課堂，學生東張西望、閑聊、玩手機、打游戲，看視頻，不能認真、踏實、及時地完成學習內容，課后存在抄襲作業現象。課前課后這些現象導致教學效果、教學質量一般。(4)教學內容沒有針對專業做部分調整，學生認為學習該課程沒有用處，對教學內容沒有興趣，以考試過關為目的。(5)教學模式仍已教師為中心，采取講授、實踐、課后作業的傳統教學方式，導致學生學習興趣缺失。(6)課程考核結果不理想，掛科率偏高，且難以解決。

4地方院校開設

Python語言程序設計課程的意義隨著大數據、云計算、移動互聯網、網絡空間安全等領域的興起，要求大學生具備一定的計算機操作技能和計算思想，來解決學習和工作中遇到的各類非通用計算問題。(1)在解決計算問題方面，傳統C和VB語言過分強調語法并不適合非計算機專業學生解決一般計算問題，Python語言是一種輕語法程序設計語言，適合非計算機專業程序設計課程的學習。(2)Python語言抽象了問題和解決方案，自動化問題求解。便于非計算機專業的學生理解編程的本質，(3)Python語言解釋器是開源的，開源協議限制很少，受制約度低。(4)Python語言易學、易用、具有豐富的開源庫，可增強學生學習程序設計的信息，改變想學學不好的狀況，可使學生學會一種終身受用的編程語言，最終可利用計算機解決所面臨的各類計算問題。(5)Python語言編寫效率高，加快程序實現和修改節奏，降低程序出錯率，可提高學生的編程自信心。(6)在我國全面提升地方院校教育質量、加快地方院校轉型背景下，Python語言教學改革將是一門全新有趣的程序設計課程，可進一步釋放師生活力和創新熱情，全面提升教學質量。(7)目前已有部分高校面向非計算機專業開設了“Python語言程序設計”，取得了學生的認同，不及格率有所下降，學生反饋教學效果有所提高。鑒于上述Python語言程序設計的特點和優點，建議地方院校非計算機專業開設Python語言程序設計課程。

5Python語言程序設計課程教學內容設計

(1)理論教學內容理論課時為30課時，在機房進行，邊講邊練。Python語言程序設計課程的主要內容基本數據類型、程序流程控制、復合數據類型、函數與模塊、文件操作、圖形繪制、模塊庫應用等。(2)實踐教學內容實踐課時為30課時，在機房實踐操作，根據任務案例編程。6結語地方院校非計算機專業程序課程存在諸多問題，在討論了Python語言程序設計的應用特點和優勢后，得出Python語言適合在地方院校非計算機專業教學中推廣和應用。

參考文獻:

［1］嵩天，黃天羽．Python語言程序設計教學案例新思維［J］．計算機教育，2017(12):11－14．

［2］冉娟，張鋼．獨立學院非計算機專業Python程序設計課程教學改革探索［J］．計算機教育，2017(9):15－20．

［3］劉衛國，奎曉燕．Python語言程序設計教學體系建設［J］．計算機教育，2017(8):13－17．

［4］趙廣輝．面向新工科的Python程序設計交叉融合案例教學［J］．計算機教育，2017(8):23－27．

［5］張樂平，李東方．醫科院校Python程序設計課程教學研究［J］．計算機教育，2017(8):28－31．

［6］朱鵬飛．論Python程序設計語言———對大學生計算思維能力的培養［J］．數字技術與應用，2017(3):238－239．

［7］鄭戟明．Python程序設計課程中計算思維的應用［J］．大學教育，2016(8):127－129．

［8］嵩天，黃天羽，禮欣．Python語言:程序設計課程教學改革的理想選擇［J］．中國大學教學，2016(2):42－47．

［9］狄博，王曉丹．基于Python語言的面向對象程序設計課程教學［J］．計算機工程與科學，2014，36(S1):122－125．

［10］李玉香，于張紅，李可強，等．試析Python程序設計語言對計算機多元化人才思維能力的培養［J］．電腦與電信，2017(10):17－19．

作者：吳敏寧 單位：榆林學院信息工程學院