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《Python应用》课程的内容设计与教学方法探索
资料介绍
随着信息技术的快速发展,各种网络及通信技术,包括互联网、通信网、物联网、工控网等,构成了人-机-物相互作用的动态虚拟空间,即网络空间。在网络空间中,从底层设备、网络系统、数据内容到实际应用都面临着严峻的安全挑战。笔者结合网络空间安全学科的建设现状,从当前大数据安全的时代背景出发,重点关注网络空间安全中的信息内容安全问题。《Python应用》课程旨在成为教授计算机编程语言和数据挖掘入门技术的专业基础课程,本文通过介绍本课程的基本目标、主要内容、进度安排以及实验设计等相关内容,探讨课程内容、教学方法的选择以及可能问题的解决方法。
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年第
卷第 期
16
2019
18
《
》
应用 课程的内容设计与教学方法探索
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
吴
涛
ꢀ
□
【 】 ， ， 、 、 、 ，
内容摘要 随着信息技术的快速发展 各种网络及通信技术 包括互联网 通信网 物联网 工控网等 构成了人
机
物相互
－
－
， 。 ， 、 、
作用的动态虚拟空间 即网络空间 在网络空间中 从底层设备 网络系统 数据内容到实际应用都面临着严峻的
。 ， ，
安全挑战 笔者结合网络空间安全学科的建设现状 从当前大数据安全的时代背景出发 重点关注网络空间安全
。《
》 ，
应用 课程旨在成为教授计算机编程语言和数据挖掘入门技术的专业基础课程
中的信息内容安全问题
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
、 、 ， 、
本文通过介绍本课程的基本目标 主要内容 进度安排以及实验设计等相关内容 探讨课程内容 教学方法的选择
。
以及可能问题的解决方法
【 】 ； ；
关键词 大数据 网络空间安全 信息内容安全
；
；
数据挖掘
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
【 】 ，
作者单位 吴涛 重庆邮电大学网络空间安全与信息法学院
，
近年来 信息技术的快速发展使得网络空间逐渐成为了
。
，
作为开发 语 言 因 此
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
语 言 的 学 习 对 于 信 息
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
ꢀꢀ
［］
１
。
。 ，
各个领域关注的焦点 在网络空间中 人们获得各种网络与
，
技术相关专业学生的能力培养已经变得不可或缺
同时
， 、 、
信息服务的同时 越 来 越 频 繁 地 出 现 隐 私 泄 露 泄 密 谣 言
、
，
面临大数据时代的来临 各个行业各个领域都开始进入以数
。 ，
网络暴力等安全问题 面对网络空间严峻的安全形势 引起
，
据资源利用为核心的新的发展阶段 从而数据分析能力的培
［］
２
。
，“
网络空间安全
”
。 ，
因此 重庆邮电
世界各国对网络安全的高度重视
年
养是网络空间安全专业需要考虑的课题
《
大学从 语言和数据分析的角度出发 提出建设
Ｐ
ｙ
２０１５
“
被国务院学位委员会正式批准为 国家一级学科
”。
，
然而 除
，
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
－
，“ ”
了密码学等少数分支外 网络空间安全 至今还没有形成独
》
，
应用 课程 培养具有分析研究和工业应用能力 的 网 络
ｔｈｏｎ
。
空间安全人才
，
立的基础理论体系 相关的学科建设仍然不够成熟
。
在
２０１７
，
年 重庆邮电大学网络空间安全与信息法学院成立了网络空
（ ）
一 课程目标
。《
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
》
应 用 是 一 门 网 络 空 间 安 全 及
， 。
间安全专业 并开始进行本科生招生 为了有效地构建网络
，
相关信息类专业学生的专业课程 此课程将主要包括三个方
，
空间安全专业的课程体系 本文将探讨
《
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
》
应用 课程的
。 ，
面的内容 第一 课程将介绍
，
语言的基本内容 包括
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
。
，
语言的基础知识 比如
，
内容设计与教学方法问题
语言开发环境搭建和
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
、
一 课程目标与特点
、 、
列表 字 符 串 字 典 等 及
： 、
面 向 对 象 编 程 对 象 包
ｔｈｏｎ
ｐｙ
，
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
，
近年来
计算机编程语言在工业界被广 泛 采 用
与 模
，
从系统底层到各种各样的产品应用开发 都越来越多地采用
。 ， 。
其实际交流能力 第三 要采用差异化的教学模式 由于不
， 。
能力 另一方面是要保持教师先进的职业能力培养意识 二
， 、 、
同的学生其英语基础能力不同 学习的方法 态度 能力也有
，
是提高教师的公共英语教学组织能力 能够掌握好英语教学
。 ， ，
一定的差别 因此 教 师 可 以 根 据 学 生 不 同 的 特 性 分 成 不
， 、 ，
的节奏 组织好教学活动 公共课堂纪律 保障公共英语教学
， ，
同的学习小组 并进行针对性的 教 学 让 小 组 内 的 学 生 互 相
。 。
能有一个良好的 氛 围 三 是 要 提 高 教 师 的 教 研 能 力 无 论
，
帮助互相取长补短 更有利于学生英语能力的进步
。
，
是公共英语教学的改革 还是职业能力培养对于教育教学工
（ ） 。
四 完善公共英 语 教 学 评 价 体 系 公 共 英 语 教 学 的 评
， ，
作提出的新要求 都需要教师 进 行 不 断 的 钻 研 才 能 达 到 更
，
价体系不能 只 看 重 学 生 的 考 试 分 数 更 重 要 的 是 从 多 个 角
。
高的教学效率
， 。 ，
度 体现学生真正的 英 语 水 平 第 一 应 当 结 合 职 业 能 力 培
、
三 结语
， ，
养的要求 构建职业化的公共英 语 教 学 评 价 体 系 在 这 一 评
，
综上所述 以提升学生职业能力为出发点对公共英语教
， ，
价体系中 重点突出学生在工作 实 践 中 运 用 英 语 知 识 进 行
， 、
学工作进行改革 对于学生英 语 应 用 能 力 就 业 能 力 的 发 展
， ， ，
发挥着重要作用 为此 在公共英语教学工作中 院校需要明
交流和处理问题的能力以及其职业道德素 养 和 岗 位 奉 献 精
。
，
第二 以等级证书 作 为 激 励 学 生 不 断 进 步 的 评 价 手 段
。
、 、
确公共英语教学模式 丰富公 共 英 语 教 学 内 容 改 进 公 共 英
神
， ，
当前 社会企业对于人才的招聘 其 判 断 依 据 之 一 就 是 等 级
、 ，
语教学模式 优化公共英语教 学 评 价 体 系 并 通 过 大 力 培 养
，
证书 一些专业化较强的证书对于学生的实际英语应用能力
，
高素质师资队伍 为学生职业能力的发展奠定良好基础
。
，
的反应还比较全面 可以将其作为激励学生提升英语能力的
。 ， ，
手段之一 第三 公共 英 语 教 学 评 价 体 系 应 当 多 元 化 从 多
【
】
参考文献
，
个角度来评定学生对英语能力的实际掌握程度 避免单一的
［］
乔成林 基于职业能力培养视角的高职 英 语 教 学 模 式 改
１ ．
。
［］ （
陕西教育 高教
Ｊ ．
）， ，：
２０１９３５７ ５８
～
评价有失偏颇
革分析
（ ） 。
五 大力培育高 素 质 师 资 队 伍 一 是 要 为 教 师 提 供 更
［］
王清普 基于职业能力培养的高职英语 教 学 模 式 探 索 与
２ ．
，
多学习和培训的机会 一方面是要提高教师的英语专业教学
［］
Ｊ ．
， ， ：
２０１９１１１１５ １１６
～
实践
课程教育研究
。 ，
语 言 的 解 释 执 行 过 程 等 第 二 课 程 将 介 绍
，
较为高级的内容 包括常见的
块以及
第三方模块的介绍和
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
（ ）
Industrial & Science Tribune 2019 18 16
·
·
２１１
产业与科技论坛
年第
卷第
期
16
2019
18
、 、
的数据库操作 网络爬虫 邮电发送等功
、
的经典算法 掌握节点排序的实际应用
。
使用和基于
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
。 ，
能的开发 第三 课程 将 介 绍 大 数 据 分 析 处 理 相 关 的 问 题
，
（ ）
二 实验教学
。《
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
》
应用 课程选择
网络编
Ｓｏｃｋｅｔ
、 、 、
包括数据清洗 数据可视化 模型算法 网络数据分析等
。
、 、 、
程实验 数据 库 实 验 网 络 爬 虫 实 验 数 据 分 析 与 可 视 化 实
本
、
语言的关键知识 常见应用问题
、
、 、 、
验 逻辑回归实验 数据聚类实验 链路预测实验和节点排序
课程旨在通过讲授
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
，
数据分析基础 让学生通过本课程的学习快速掌握基于
。
（
）：
学时 在理论教学的基础上
２
实验
学习
网络编程实验
Ｓｏｃｋｅｔ
Ｐ
ｙ
－
、
的应用开 发 大 数 据 分 析 及 可 视 化 等 实 际 问 题 的 解 决
，
网络通信的原理 熟悉
，
开发模块 完成网
Ｓｏｃｋｅｔ
ｔｈｏｎ
Ｓｏｃｋｅｔ
。
、 ， 。
络通信客户端 服 务 器 的 编 码 实 现 并 画 出 工 作 流 程 图 数
能力
（ ）
二 课程特点
。《
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
》
应用 是一门以
（
据库实验
２
）：
学 时 学 习 数 据 库 操 作 的 基 本 技 术 基 于
Ｐ
ｙ
－
，
编程语
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
，
言学习为基础 面向实际专业能力培养的应用型课程
。《
。
数据库操作模块完成数据库应用的 编 码 实 现 网 络 爬
Ｐ
ｔｈｏｎ
ｙ
－
》 ，
应用 课程总体上涉及的内容比较广泛 要良好 地 掌 握
（ ）： ，
虫实验 学时 学习网络爬虫的基本原理 熟悉网络爬虫的
２
ｔｈｏｎ
。
各个知识点有一定的难度 为了 提 高 学 生 对 本 门 课 程 的 学
， 。
模块 完成网络爬虫的编码实现和网络爬取 数据分
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
， 。
习效果 此课程同时包括理论课程和实验课程 每次实验课
（ ）：
析与可视化实验 学时 在理论教学的基础上学习数据分
２
， 。
程都以专题的形式 面向代表性的技术方法开展 通过实验
， ，
析的基本流程 掌握数据分析 的 基 本 操 作 编 码 实 现 数 据 的
， ，
课程的设计 促使学生深入理解 相 应 的 技 术 方 法 形 成 相 关
。 （
统计分析及可视化展示 逻辑回归实验
２
）：
学时 学习机器
。
技术方法的实际运用能力 总体上
，《
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
》
应用 课程以当
， ，
学习中逻辑回归的基本理论 了 解 逻 辑 回 归 的 应 用 场 景 基
，
前关键技术热点为指导 以理论教学和实验教学相结合为方
。
机器学习模块实现逻辑回归的编码应用 数据聚
Ｓｋｌｅａｒｎ
于
，
法 通过目标 明 确 的 针 对 性 讲 解 和 练 习 达 成 课 程 的 教 学 目
（ ）： ，
类实验 学时 了解经典的数据聚类算法 理解聚类算法的
２
， ，
标 让参与这门课程的同学了解 行 业 与 技 术 前 沿 形 成 良 好
，
思想和其可能的实际应用场景 基于
机 器 学 习 模 块
Ｓｋｌｅａｒｎ
，
的问题思考习惯和求解能力 构建未来参与大型工程项目和
。 （ ）：
聚类算法 链路预测实验 学时 学习
２
编码实现
ｋ－ｍｅａｎｓ
。
，
链路预测问题的思想和实际应用场景 了解经典的链路预测
理论算法研究的基础
、
二 课程教学方法
，
算法 基于
。
模块实现经典的链路预测算法 节点
ＮｅｔｗｏｒｋＸ
《
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
》 《
应用 课 程 结 合 吉 林 大 学 出 版 社 的 零 基 础 学
（ ）：
排序实验 学时 了解网络数据中节点排序的目的和应用
２
》
以及人民邮电出版社
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
《
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
》
基础教程 教材进行授
， ，
场景 学习经典的节点排序方法 基于
模块实现相
ＮｅｔｗｏｒｋＸ
，
课 讲解
。 ，
编程语言的基础知识 同时 课程摘选人民
。
关的网络节点排序算法的实际应用
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
《
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
》
数 据 科 学 入 门 以 及 机 械 工 业 出 版 社
、
三 教学方法探索
邮电出版社
《
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
》
数据科学 技术详解与商业实践 中的部分内容讲
－
，《
》
应用 是一门面向实际应用的
Ｐｔｈｏｎ
在理论教学方面
ｙ
。
解数据分析 及 可 视 化 的 相 关 知 识 课 程 共 安 排 了
， 。 ，
课程 强调学生实 际 动 手 能 力 的 培 养 因 此 笔 者 认 为 课 程
个 学
４８
，
时 其中理论教学
，
学时 实验教学
。
、 ，
讲授应该以基础知识 关键难 点 为 主 要 内 容 鼓 励 学 生 结 合
学时
１６
３２
（ ） 。
一 理论教学 重庆邮电大学理论教学大致安排如下
：
、
语言相关的细节 语法规范等
，
丰富的网络资源学习
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
（ ）：
入门 学时 主要讲解
４
，
、 、
从而形成以课堂讲解为主体 以 学 生 课 后 自 学 为 辅 助 以 最
概述 以及 应
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
，
用领域 熟悉
，
环境搭建 掌握
、
、
。 ，
终解决实际应用问题为导向的教学模式 另外 由于此课程
语法特点 注释
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
、 、
缩进 编码规 范 掌 握
、 、
变 量 数 据 类 型 运 算 符
、／ 、
ＩＯ
，
是一门编程语言类课程 应该 结 合 实 际 案 例 进 行 问 题 讲 解
，
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
； （ ）：
保留字与标识符 字符串与流程控制 学时 主要内容包括
２
。
让学生在实际问题求解过程中进行理论学习
，《
、 ， 、
字符串操作 字符串 编 码 和 循 环 程 序 结 构 掌 握 选 择 循 环
、
》
应 用 课 程 在 讲 授
在实验教学方面
编
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
、 ； 、
跳转 空语句 列 表 元 组 与 字 典
（
）：
学 时 主 要 内 容 包 括 序
，
。
，
程语言的基础上 强 调 要 结 合 实 际 应 用 问 题 因 此 本 课 程
选取软件开发的关键应用问题以及当前 应 用 广 泛 的 数 据 挖
２
、
、
、
、
；
、
（
列 列表 元组 字典 集合等基础知识 函数 模块与包 学
２
）： 、
主要内容包括函数的创建 调用与参数传递及变量作用
。 ，
掘相关的基础算法作为实验内容 笔者希望 通过实验教学
时
、 、 、 ；
域 模块定义 命名空间与作用域 包 文件与目录
（
２
）：
，
的相关训练 学生能够形成面对实际问题的编码解决能力
。
学时
、 ；
主要内容包括掌握文件与目录 的 创 建 读 写 与 操 作 异 常 处
、
四 结语
，
本文结合重庆邮电大学网络空间安全专业的发展现状
（
）：
学 时 主 要 内 容 包 括 了 解
理与程序调 试
运 行 原
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
２
、
理 熟悉
、
内存机制 掌握
；
异常处理 类与对象
《
根据当前工业界相关技术的发展阶段探讨了
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
》
应用
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
（
２
）： 、 、 、
学时 主要内容包括掌握面向对象 掌握类 掌握属性 了
， 、
课程的内容设计和教学方法 介 绍 了 课 程 的 预 期 目 标 课 程
；
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
（
）：
标准库与应用 学时 主要内容包括
Ｓｏｃｋ
－
、 。 ， ，
特点 内容设计 然而 本课程还处于初步建设阶段 相关教
解继承
２
、
Ｔｕｒｔｌｅ
、
绘 画 模 块 信 息 存 储 与 交 换
、
ＪＳＯＮ ｉｅｂａ
ｊ
、 ， 。
学内容 知识体系 还 不 够 完 善 还 需 不 断 努 力 只 有 不 断 优
网络编程
ｅｔ
、
；
词云技术 数据科学与数据可视化
（
学
４
、 ， 、
化 不断创新 才能够建设好本课程 建设好网络空间安全专
中文分词
ｗｏｒｄｃｌｏｕｄ
）： 、
主要内容包括掌握数据科学 了解 数 据 科 学 与
、
ｔｈｏｎ
ｐｙ
， 。
业 培养出满足社会需要的专业人才
时
、 ；
掌握数据可视化 编码实现常见 的 数 据 图 表 机 器 学 习
回
－
（ ）：
归与聚类 学时 主要内容包括了解机器学习基本概念和
４
【
】
参考文献
、 ；
熟悉相关算法回归 聚类等及编 码 实 现 相 关 经 典 算 法 链 路
［］ ， ，
赵霞 张珣 韩忠明等
１
语言教学中问题解决能力
．Ｐｔｈｏｎ
ｙ
（ ）： 、
预测 学时 主要内容包括了解复杂网络 链路预测概念基
４
［］
Ｊ ．
， ，：
２０１７９６ １０
～
和创新能力的培养实践
计算机教育
， ，
本概念和应用场景 熟悉链路预 测 常 用 方 法 实 现 链 路 预 测
［］
李安辉 浅析大数据时代网络空间安全 的 新 特 点 与 新 要
２ ．
， ；
算法的编码 进行实际应用 网络节点排序
（
２
）：
学时 主要内
［］
科技传播
Ｊ ．
， ，
２０１７２１
求
、
容包括了解节点排序的产生背景和实际意义 掌握节点排序
（ ）
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