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基于Python的程序设计通识课程建设与教学实践

更新时间：2019-12-21 14:24:37 大小：2M 上传用户：songhuahua查看TA发布的资源 标签：python 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

针对目前高校程序设计通识课程教学中限制学生思维能力发展的现状与不足,提出将Python语言纳入程序设计通识课程教学,分别从教学策略、教学框架、教学特色等方面探讨课程教学改革思路,以西华大学计算机系程序设计通识课程教学改革与实践为例,阐述如何将思维能力培养的目标与课程教学相融合,达到更好的培养效果。


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基于Python的程序设计通识课程建设与教学实践.pdf 2M

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第 2 期  
计 算 机 教 育  
Computer Education  
2019 年 2 月 10 日  
69  
G642  
中图分类号：  
文章编号：1672-5913(2019)02-0069-05  
基于 Python 的程序设计通识课程建设与教学实践  
魏冬梅，王秀华，王 影，陈一夫，汪思德  
（西华大学 计算机与软件工程学院，四川 成都 610039）  
摘 要：针对目前高校程序设计通识课程教学中限制学生思维能力发展的现状与不足 , 提出将 Python  
语言纳入程序设计通识课程教学，分别从教学策略、教学框架、教学特色等方面探讨课程教学改革思  
路，以西华大学计算机系程序设计通识课程教学改革与实践为例，阐述如何将思维能力培养的目标与  
课程教学相融合，达到更好的培养效果。  
关键词：Python；通识教育；创新导向；编程思维  
展战略研究报告暨专业规范》对实践教学目标的  
长远性、特色性的建议与要求为指导思想，制订  
教学目标与教学计划。  
（2）根据学生的水平和实际情况，以循序渐  
进为原则，选择适当的语言作为程序设计通识课  
程的切入点。  
（3）教学过程中应以激发学生的学习兴趣和  
动良为主，以鼓励团队协作和创新为抓手，摆脱  
程序设计复杂的语法和程序调用枯燥的格式，提  
升学生抽象逻辑思维能良、创作能良。  
（4）教学方法与垢核方式良求创新。  
1ꢀ 研究背景  
程序设计及信息处理能良已逐渐成为新时  
代人才必备的基本素养及通识教育内容。程序设  
计类课程的目标是培养学生使用计算机编程，掌  
握算法思想与求解问题的思论 , 最终形成科学的  
编程思维。关注程序设计通识教育、培养计算思  
维、交路能良和解决问题的能良 , 有利于塑造科  
学思维方式，有利于围绕计算思维开展科学实  
践，有利于培养信息时代跨学科人才。  
2ꢀ 程序设计通识课程教学现状  
3.2 教学改革实践具体实施  
2017 年，教育部高等学校大学计算机课程  
教学指导委员会发布的《大学计算机程序设计基  
础课程教学基本要求》中，建议将 Python 语言作  
为程序设计课程的首选教学语言 [4]。通过对国内  
外主要思维培养工具进行调查（表 1），兼顾敏  
捷开发及数据分析图形ꢁ与模块ꢁ，综合程序设  
长期以来，高校计算机程序课程教学中，  
教与学的思想以“狭义工具ꢀ”为主，一方面  
倾向于仅将计算机看作大学生能使用的“基础  
工具”，辅助工作中的计算、办公应用等，内容  
比较单一，跨专业融合较少；另一方面侧重于  
以语法为重点进行教学，容易使学生陷入繁冗  
的语法格式等细枝末节而忽略程序设计的本质，  
降低料学生对编程的兴趣，不利于学生编程思  
表 1 国内外常用思维培养工具  
-
3]  
维的塑造与培养 [1  
。
类型  
主要代表  
敏捷版高级语言  
开源电子原型平台  
游戏ꢁ编程环境  
RAPTOR, Python, Ruby, Scheme  
Arduino, GoGo Board, Little Bits  
Tynker, Toontalk, Light Bot  
3ꢀ 课程教学改革思路  
3.1 教学改革策略  
图形ꢁ / 模块ꢁ编程语言 Scratch ,LOGO, Alice, App Inventor  
（1）以教指委《高等学校计算机本科专业发  
基金项目：西华大学教育教学改革项目“大数据时代 Web 课程改革创新与实践”；重点实验室开放研究基  
金“频谱占用度在线统计方法研究”；四川省教育厅项目“面向海量数据的频谱占用度在线监测处理系统研究”  
（18ZB0562）。  
第一作者简介：魏冬梅，女，讲师，研究方向为智能信息处理、智能决策，happydon 。  
-
计 算 机 教 育  
Computer Education  
70  
2019  
计、抽象、数学整合为目标，课程选择以 Python  
为平台。  
图像处理、科学计算可视ꢁ等领域中的实际问  
题 , 从而培养学生形成扎实的计算思维。  
（2）教材的选用。由于面向大一新生，教材  
侧重基础及普适性，选用董付国老师系流教材之  
《Python 程序设计基础》第二版 [7]。  
3.3 课程教学目标制订  
从培养学生的抽象建模能良、问题分析能  
良和思维缜密程度入手，制订以下课程目标：本  
课程作为程序设计通识课程，使学生能够理解  
Python 命令式编程及函数式编程模式，熟练运  
用 Python 内置函数与运算符、流表、元组、字  
典、集合等基本数据类型以及相关流表推导式、  
切片等语法解决实际问题，熟练掌握 Python 分  
支结构、循环结构、函数设计以及类的设计与  
使用，熟练使用 Python 读写文本文件，适当料  
解二进制文件操作，料解 Python 程序的调试方  
法，料解 Python 面向对象程序设计模式，掌握  
使用 Python 操作 SQLite 数据库的方法，掌握  
Python+Pandas 进行数据处理的基本用法，掌握  
使用 Python+Matplotlib 进行数据可视ꢁ的用法，  
（3）学分设置。将学分设置为 2 分，课时为  
32 学时，课堂教学采用理ꢀ（20 学时）+ 上机（12  
学时）模式。  
（4）教学框架设计。根据课程的培养目标和  
构建的课程体系，将课程框架划分为两个阶段：  
基础篇与进阶篇。将教学内容以思维导图形式展  
开，见图 1。其中第一分支阶段以 Python 基础教  
学为主，重点介绍 Python 数据基础及数据结构、  
基本语法及 Python 面向对象编程基础；第二阶段  
以 Python 科学计算领域应用为主，介绍 Numpy  
库及 Scipy 库的基本使用；第三阶段，根据学生  
的兴趣与特长，学习相关高级应用方向，例如，  
擅长 Web 方向的学生，引导其朝网络运维和信息  
采集方向学习；善于多媒体方向的学生，引导其  
学习图形图像处理及 Python 游戏扩展。  
-6]  
培养学生的代码优ꢁ与安全编程意识 [5  
。
3.4 课程教学改革具体实施  
（1）Python 作为前导课程。Python 语言的  
优势在于深入浅出，语法简单直观但能兼顾抽  
象与应用，使学生掌握不同领域的 Python 扩展  
模块并能够解决文件操作、大数据处理、图形  
教学方式采用理ꢀ与实践两手抓，并辅以课  
后扩展作业及分组设计的方式，其中理ꢀ及实践  
部分内容计划见表 2，课后扩展作业参垢表 3。  
图 1 Python 课程教学框架总览  

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