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以Python为工具谈学生计算思维

更新时间：2019-12-24 23:12:26 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

在大学本科生必修的科学文化基础课程中,大学计算机基础课程是其中实用性较强的一门课程,该课程主要是为了让学生的计算机基本技能以及计算思维得到培养,让学生在后续课程的学习中,有良好的基础作为学习支撑.Python编程能够很好地对学生的解决问题的能力以及计算思维进行培养,本文首先对Python与计算思维进行了介绍,其次对Python与算法的核心地位进行了叙述,最后对其重要性进行了说明,希望能对学生的计算机应用能力的提升有所帮助,让学生在未来的信息化社会中有更好的发展

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TECHNOLOGY AND INFORMATION

教育与信息化

以 Python 为工具谈学生计算思维

张杰边文钰

吉首大学张家界学院湖南张家界 427000

摘

要

在大学本科生必修的科学文化基础课程中，大学计算机基础课程是其中实用性较强的一门课程，

该课程主要是为了让学生的计算机基本技能以及计算思维得到培养，让学生在后续课程的学习中，有良好

的基础作为学习支撑。Python编程能够很好地对学生的解决问题的能力以及计算思维进行培养，本文首先对

Python与计算思维进行了介绍，其次对Python与算法的核心地位进行了叙述，最后对其重要性进行了说明，

希望能对学生的计算机应用能力的提升有所帮助，让学生在未来的信息化社会中有更好的发展

关键词计算思维；Python

1ꢀ ꢀ Python是计算思维培养的工具

学计算机基础课程中，关于计算机硬件的学习主要包含了

CPU工作过程以及计算机工作原理、输出和输入系统以及储

存工作系统等。模型的构造有利于在硬件知识学习的过程

中对计算思维进行渗透，让学生可通过计算本质对计算机

的工作方式与硬件组成进行探讨，让学生对于计算机产生

的本质进行深度理解。

程序对于大部分普通的计算机使用者而言，就是一个

黑匣子。这个黑匣子获得一个输入的时候，就会按照事先

的设定规则，对输入进行变化，最终将所得到的结果进行

输出。因此对于普通用户而言，只需要对其输入的格式进

行了解即可，对其结果不需要了解。

但是，当代大学生处于信息时代飞速发展的时期，若

对黑匣子的了解仅限于使用方法和功能的话，则对于未来

的发展而言会产生诸多的限制。因此需要对黑匣子的内部

构造进行探索和了解。在这个过程中，学生需要进一步提

高对算法的认识，让计算思维得以形成，从而提升解决问

题的能力。计算机思维在程序设计范畴内，主要反映的是

对理解问题的计算特性以及将计算特性抽象为计算问题

等，然后再通过程序设计对问题进行自动求解。

在进行建模的过程中，可以对一些概念以及细节进行

忽略，例如CPU的设计工艺或者工作频率等，然后对CPU以

及内存的行为机制进行抽象，并根据抽象出来的行为模型

运用Python程序设计语言对其进行描述，使之成为计算机可

理解的模型。学生在建模以及模拟和程序实现的整个过程

中，可以对计算机工作的过程进行体会，知道了计算机的

计算过程，有利于对学生的解决问题的能力以及计算思维

进行培养^[3]。

Python程序设计语言在高级通用脚本编程语言中得

到了广泛的应用，该设计语言具有诸多优点，例如类库丰

富、模式多样、强制可读、灵活通用以及语法简洁等，该

设计语言对于计算机基础课程的学习非常有帮助^[1]。

4ꢀ ꢀ Python与操作系统

操作系统作为计算机系统软件的核心，可以对计算机

的硬件资源以及软件资源进行管理和协调。在大学计算机

基础课程中，关于操作系统的学习要求主要包含了文件系

统对文件的管理、多程序执行环境的管理以及应用软件管

理和资源管理等。学生在对操作系统知识进行学习的过程

中，需要掌握通过Python对操作系统进行使用，例如进行进

程的终止和进程的创建，对进程信息进行查看、读写文件

等。学生对操作系统的了解越深入，就越能对数据的含义

进行理解，同时地狱与操作系统中的设计抽象等概念也能

有深层次的了解，让计算思维得到良好的培养。

2ꢀ ꢀ Python与算法

计算机科学之所以具有非凡的魅力，在于其无限可能

性，而算法就是其中之一。算法是计算机问题求解中非常

重要的一个步骤，为了更好地养成计算思维，需要将算法

理解透彻，使之成为习惯思维。计算思维的养成，对于今

后的日常生活、经营理财以及实践规划上的问题，都会起

到很大的作用。算法与编程语言之间没有关系，并且是独

立于编程语言之外的，但是这并不意味着二者之间始终不

会有交集，相反，编程的第一步就是算法，算法与问题的

解决效率以及解决方式之间具有深刻的联系，若是算法离

开了程序，那么将失去算法的实际意义。Python语言简单易

学，同时也便于使用，因此可以作为学生掌握各类算法的

有力支撑^[2]。

5ꢀ ꢀ Python与网络、多媒体和数据库

资源的共享以及信息的传递是计算机网络的基本功

能，对于计算机网络部分，大学课程主要包含了网络的

概念以及功能、结构、组成等。除此之外，还有网络的典

型应用、拓扑结构和网络协议。通过对这部分知识进行学

习，通过使用Python变成进行邮件的发送以及网络通信等，

都是计算思维培养的主要体现。学生通过一系列的学习，

可以更大程度的享受到大数据予以的便利。

3ꢀ ꢀ Python与计算机硬件

程序可以对用户的需求进行直接实现，但是实现的基

础需要有计算机硬件的支持。数据在程序的运算过程中，

无论是计算还是传输，都需要以硬件作为承载基础。在大

在计算机的使用过程中，带入数据库概念，可以让

（下转第137页）

ꢀ ꢀ

134

科学与信息化2018年4月下

TECHNOLOGY AND INFORMATION

医疗与信息化

度的高等级测评，并统筹区域内各医疗机构的信息安全整

改建设规划和要求，在涉及个人健康信息，医师的履职行

为、个人隐私敏感信息特别是公有云专有云的建设、第三

方应用的参与等，要保证人们在享受医疗健康服务的同

时，保障相关者自身隐私安全。

4ꢀ ꢀ 结束语

综上所述，新医改提出加大对基层卫生机构的投入，

但是政府的投入是否能够切实改善基层卫生系统的服务能

力和运行状况将在很大程度上取决于区域卫生信息化建设

的后续使用效果。所以，正视新医改背景下区域卫生信息

化的存在问题、探讨区域卫生信息化的发展策略，对满足

居民多方面的需求、保障居民的基本医疗、促进卫生资源

合理配置和利用、抑制医疗费用的过快增长、保证“健康

中国”战略的成功实施具有重要意义。

3.4 各部门联动，各医院配合流程再造优化病人就诊

便捷度，持续释放综合医改的信息红利

虽然各地区域卫生信息化建设已取得长足进展，但

涉及百姓就医的最为关键领域“三长一短”（全国难题）

的解决上仍未有较大突破。建议政府多部门联动，统筹辖

区内各医疗机构，将双向转诊、院外掌上挂号、检验检查

预约、医保脱卡交易、诊间结算、移动支付、移动医护等

方面作为主要突破口，助力解决县域内群众“看病难看病

烦”问题，提升居民对区域卫生信息化体验的满意度。

参考文献

[1] 冯俊剑.我国乡镇卫生院信息化建设现状分析[J].中国卫生

事业管理,2016,33(02):108-110.

（上接第134页）

数据的储存空间进行节省，同时还能对数据的冗余度进行

降低，让数据资源的共享得以实现。所以大学生地域数据

库部分的掌握包含了数据的发掘与查询、数据库系统的应

用、数据库系统的组成及其功能等。使用Python数据库程序

设计。构建数据模型以及数据分析等，都能对学生计算思

维的培养进行体现。学生通过编写程序以及构建模型等，

对于数据库的理解和使用、数据挖掘方法等有了更加深入

的理解，有利于让学生形成解决问题的思路。

大时代的到来，打下坚实的基础，拓宽未来的发展道路。

参考文献

[1] 陆汉权.基于计算思维的“大学计算机基础课程”教学内容

设计[J].中国大学教学,2012,(9):55-58.

[2] 沙行勉.计算机科学导论[M].北京:清华大学出版社,2016:1-4.

[3] 嵩天,礼欣,黄天羽.Python 语言程序设计基础[M].北京:高等

教育出版社,2017:3-24.

作者简介

6ꢀ ꢀ 结束语

张杰（1982－），女（苗族），湖南张家界人，硕士，讲

师，主要研究方向：软件工程。

综上所述，大学计算机基础课程的主要目标，是对学

生的计算思维进行培。通过对计算机的使用，对问题进行解

决。在这个基础上，需要对计算机的基础知识进行掌握，同

时还需要对计算机的应用能力进行培养，为迎接未来信息化

边文钰（1982－），女（汉族），山东人，硕士，讲师，主

要研究方向：知识管理、高等教育教学研究。

（上接第135页）

体的坡面建立起一个小规模的生态系统，利用这个系统对

坝体进行加固，提高其抗滑动、抗冲刷性能，有效避免水

土流失，并且对环境进行美化，保证生态平衡。

2.4 在水库内建设人工浮岛

3ꢀ ꢀ 结束语

总而言之，在农村水电站的建设中，会对周边的生态

环境造成不利影响，产生一系列生态环境问题。为了对这

些问题进行有效的改善，我们必须在农村水电站的建设中

采取针对性的补偿措施，对生态环境进行适当的保护，降

低对农村水电站建设对生态环境造成的影响，在建设水电

站的同时确保当地生态平衡，实现可持续发展。

农村水电站的建设会在一定程度上改变河流的水文特

点，造成原有的河道发生变化，破坏河流中的部分水环境。

与此同时，在水库蓄水时，会淹没大面积的陆地，导致一些

浅水鱼类以及陆地生物等失去栖息场所。对于这类问题，可

以在水电站的水库内建设人工浮岛，这些浮岛可以用于栽种

植物，具有对水体进行净化的作用，并且能够为一些动物提

供需要的栖息场所，保护农村水电站周边的生态环境。

2.5 保证适当的生态流量

参考文献

[1] 王振华,李青云,黄茁,等.基于生态足迹的农村引水式电站生

态环境影响评价[J].小水电,2015,(05):8-13.

[2] 赵希锦,张国滨,丁厚灿,等.岷江上游流域水电梯级开发的生

态环境需水研究[J].四川环境,2011,30(01):91-96.

[3] 张劲,黄薇,桑连海.浮床植物水质净化能力及其影响因素研

究[J].长江科学院院报,2011,28(12):39-42.

在农村水电站的设计中，如果生态流量过多，就会造

成水资源的浪费，如果生态流量过少，则会在一定程度上

破坏生态环境。所以，为了保护农村水电站周边的生态环

境，防止出现水资源的掠夺式开发，必须在水电站的设计

中设置合理的生态流量^[3]。

ꢀ ꢀ

科学与信息化2018年4月下

137

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