关于Python语言程序设计课程教学方法调研报告

1、关于 Python 语言程序设计课程教学方法调研报告随着时代的快速进展、科技的不断进步，人工智能领域渐渐步入人们的日常生活中。随之进入人们视野中的一个词“Python”也在流行。Python 语言由荷兰数学和计算机科学争辩学会的 Guidovanossum 于 1990 年初设计的，它是一种解释型脚本语言，应用极为广泛1。2016 年，训练部高等学校大学计算机课程教学指导委员会了大学计算机基础课程教学基本要求，首次将 Python 语言作为程序设计入门课程的教学语言2。2018 年 3 月起，训练部将 Python 语言列入全计算机等级考试科目中，在计算机二级考试中也加入了“Python 语言

2、程序设计”3。同时，从 2021 年 2 月份的 TIOBE 语言排榜中可以看出，Python 语言仅次于 C 语言和Java 语言排在第三的位置，表示 Python 语言最近这几年的进展也是格外可观的。近几年，在本科训练教学过程中，大多数中职及高等院校将 Python 程序设计这门课程纳入计算机专业的必修课程中。也有一些院校将 Python 程序程序设计这门课程作为公共基础课，在校内开展教学。Python 语言有如此大的进展，离不开 Python 语言本身的优势，以及它优越的性能。Python 程序设计语言是一种面对对象、有很强扩展性的解释型语言4，Python 语言简洁易学，同时它是免费开

3、源的，它的每一个模块和库都是开源的，并且代码都可以在网上找到5。它有很强的可移植性，Python 程序编写完成后，无须修改就可以在 Windows、Linux 等操作系统中执行，另外，它也有格外丰富的第三方库，如用于数据分析的 NumPy、pandas 和 matplotlib 库等。除了 Python 语言本身特点的优势外，它还有众多的应用领域。比如用于图形图像处理、自然语言处理、web 程序开发、科学计算和数据分析等。2Python 语言程序设计教学中存在的问题21 理论课教学中存在的问题传统的程序设计课程大多在理论课教室上课，试验课在机房上课，这种上课模式在同学在学习的过程中，相对来说较

4、为枯燥。因为在编程语言类课堂上，同学只在听而得不到实践，间或老师会在讲台上对程序进行演示、分析。以本校为例，同学也只是在看着老师在讲台上进行演示，加之上课之前全部的程序都在课前预备好的，一般都不会造成运行错误等问题。即使哪一部分代码出错，造成运行失败，老师一般会做出更改，以让同学看到正确的程序。对同学而言，同学看到的只是 Python 语言程序和程序的运行结果，对部分基础较好的同学而言，这种学习方式是可以确定的，但对于基础较弱的同学而言，这种授课方式可能一时间接受度还比较低。加之计算机语言类的课程有些同学入门比较困难。在此之前做过一次调查问卷，共发下问卷 108 份，收回问卷 94份。当问及关

5、于同学学习动力弱的缘由时，有 62.77%的同学认为思路少，无从下手;2234%的同学认犯难度较大，同时另外分别有 745%的同学不感爱好和屡试屡错，没有成就感，如图 1 所示。在课程教学过程中，同学大多数都依靠于上课所用教材，对于课后理论内容的学习素材，经过问卷调查显示，有 5426%的同学选择网络资源，课后还用理论教材学习的同学占 4043%，另外分别有 2%的同学没有课后学习素材或购买、借用辅导资料，此外还有 106%的同学选择其他，如图 2 所示，通过这个选项，可以看出，同学在学习的过程中，将近有一半的同学课后还是依靠于课本内容的学习，缺乏课外自主探究学习。此外，调查问卷还显示，当问及

6、同学的学习态度属于哪一种时，有 4787%的同学态度属于一般，分别有 1489%和 638%的同学属于不太乐观和无学习意愿，另外有 2553%的同学比较乐观，仅有 532%的同学选择格外乐观，如图 3 所示。相比较而言，学习对于课程内容学习态度也是影响学习效果的一个方面因素。22 试验课教学中存在的问题专业试验课的教学大多是在专业试验室完成，教学模式多为以同学练习为主，指导老师讲解为辅的方式，可以概括成“思考操作(老师)讲解”这种方式，以本校为例，普遍的现象是试验课在上课之前把每节试验课所讲的部分，试验指导书发给大家，同学在看到试验指导书后，对本节试验课要操作的试验内容进行思考，以找解决的方式

7、方法，完成试验内容，然后试验课指导老师把试验内容做一个完整的讲解，同学们在听完指导老师讲解之后完成本节课的试验内容。然而，这种做法也有肯定的局限性，对于基础较好的同学而言，无疑是一种好的教学模式，但对于基础较弱的同学而言，和正常课堂教学模式几乎没有差别，还会有些问题模糊，不清楚如何做，还会像平常一样，跟着老师的步骤操作，有些甚至直接把老师讲过的代码直接复制粘贴到试验报告当中，达不到试验课教学应有的教学效果。和 21 中提到的调查问卷相同，当问及同学在上机试验时(多选)，期望上机指导老师应用做些什么时，有 617%的同学期望老师对每道题具体讲解，带领大家一步一步完成项目，有 4787%选择只讲每

8、道题的思路和难点，主要让同学自己自我实践，有 4894%选择把题目思路形成文字发给大家，同学查阅资料独立完成试验，老师解惑答疑;有 3511%的同学选择对题目分小组进行争辩，然后进行试验，最好是老师讲解点评。如图 4 所示。从调查结果看，大部分同学期望老师能对每道题做具体讲解。3 解决方案31 理论课教学解决方案针对以上存在的问题，理论课教学遇到的问题可以通过以下方法进行解决。 (1)课前。首先课前把要讲授的内容大纲在课前给同学们整理好发下去，让大家自主看一下上课所要讲授的内容，在内容上有个整体的概念。这样在学习起来会更加有侧重点，同时，同学在学习之前也可以把不清楚的问题先记下来，等到上课的时

9、候把大家提交上来的问题起探讨学习，同时布置相关的练习来满足同学的学习需要。 (2)课中。课中讲解的时候，接受内容类似比较的方式进行讲解，如在讲解 Python 中关于序列数据类型中的元组和列表部分内容时，首先在介绍完元组的定义及特点之后可以再列举列表的定义及特点，并分别举例子进行说明比较。然后再介绍元组和列表的相同点和不同点。例如，以江红等编著的教材Python 程序设计与算法基础教程第二版6第五章序列数据类型为基础，讲解元组和列表。首先，把本节课要讲的章节大纲提前发给大家，让同学们有足够的时间来预习本节课所学的内容，在上课时，首先，给出两个例子，(1，2，3)和1，2，3，让同学们回答一下两

10、者的区分，分别从表面和具体的内容上做出解释。然后给出书面上元组的定义，它是一组有序序列，包含零个或多个对象引用6。它是不行变的对象，它的基本形式为 x1，x2，xn或者(x1，x2，xn)，其中 x1，x2，xn 为任意对象。接着，介绍列表的定义，它是一组有序序列的数据结构，同时列表是可变的，可以删除、修改、添加、查看列表中的元素，它的基本形式为 x1，x2，xn。对比上面两个例子可知，其中(1，2，3)所表示的是元组，而1，2，3表示的是列表。由于它们分别是不行变对象和可变对象，因此对它们分别进行添加修改或删除操作，来进行验证。再探讨元组和列表的共性，都可以进行索引访问、切片等操作，并用实例

11、进行演示。然后对列表的特性作细致的讲解，如列表解析表达式及列表包含的方法，列表解析表达式需将基础的语法结构，实践操作做讲解，再举例说明列表解析表达式的用法，最终给同学们出一个练习题以巩固加强所学内容即可。列表包含的方法如 append()方法、extend()方法、clear()方法、 remove() 方法、 pop()方法、 insert()方法等，再分别对 append()和 extend()及 pop()、remove()做比较而得出各方法的用法，如 pop()方法和 remove()方法都是列表中用于移除元素的方法， pop()中假如含有索引下标数字，它的作用是用于删除并返回该元素所

12、处在位置的下标，假如 pop()中省略索引下标，默认是删除最终一个对象，而 remove(x)方法则是移除列表中第一次消灭的 x，若对象不存在，则会导致出错 ValueError。同时，以 append()和 extend()方法做对比举例，如表 1 所示。最终再对元组列表的学问点进行总结。如表 2 所示:(3)课后。课后除布置相关的课后作业外，分小组让同学们完成相应的程序小玩耍，如数字猜猜猜玩耍、计算器小玩耍、五子棋、人物拼图等玩耍让同学们练习以增加同学们的实战操作力量。把教材中消灭的常见错误示例报错整理成结构合理的文档发给同学们，以便同学们学习。给同学们找一些好的学习资源让同学们自主探究学

13、习，如中国大学 MOOC 学台、超星学习通平台、慕课平台等，网上免费的学习资源还是相对来说也比较充分的，基本上都能找到与所学内容相关的学问点。此外，笔者也在超星学习通平台上传了 Python 程序设计课程的视频资源和学习资料，以供同学们学习。 (4)课外。课外在学习的基础上，要通过肯定的实际操作演练才能把学到的学问加以运用，以体现学习学问的价值。另外，经常组织同学们参与竞赛，如“互联网 +”大同学创新创业大赛、中国大同学计算机设计大赛、全国大同学统计建模大赛、全国大同学电子商务三创挑战赛、全国大同学电子设计大赛等一系列竞赛以提高同学的学问运用及专业技能。32 试验课教学解决方案试验课上机也是训

14、练教学中一个重要的环节，它是理论课上老师对教材学问点的讲解的实践，有个理论指导，试验才能顺当进行，因此，试验课在教学中不仅仅是教同学们解题的思路和让同学们上交试验报告册，更重要的是让同学们把握良好的学习方法。针对试验课中存在的问题，提出“预(复)习思考操作 ( 老师 ) 讲解思路再思考再听讲反思”的解决方法，得到了较好的教学效果。预(复)习就是在试验课前把要讲的试验指导书提前发给同学们让他们知道本节试验课要做哪些内容，以及做到对某些学问的巩固;思考也就是说在知道做某一部分试验内容之后思考一下，这部分试验内容和书上的哪些学问点相关联，以及如何运用教材上的学问解决试验指导书试验内容 ;下一步操作是

15、经过思考之后把想法转变成实际的一种做法，当对试验内容有个想法之后，便会实际操作来解决问题，在进行代码编写、查看教材中的内容没有得不到解时，换一种思路，试试能否行得通;然后是老师讲解解题思路，针对每节课的试验指导书，对试验内容的试验思路做讲解，此时不编写试验代码，只供应解题思路。假如在上一步有怀疑的同学就会依据新的思路来解决问题，进一步巩固了学问点，开阔了同学们的视野，当听过老师讲解的解题思路后，同学再做进一步的思考 ;然后同学再思考、考虑老师的解题思路和自己做的时候解题思路的差异，对比差异，了解不足，以完善试验内容 ;接着是再听讲，在这一步，老师对试验内容做细致的讲解，对每一个试验内容都做精讲，同时把试验代码的实现思路也给同学们讲解清楚，当同学们有疑问时，可以随时进行提问，并给同学们认真解答所遇到的怀疑 ;最终就是反思，也就是同学们对未做出来试验内容、老师讲解后做出来的以及老师未讲就做出试验内容的反思，问题已经解决的同学可以反思一下有没有其他解决问