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独立学院非计算机专业Python程序设计课程教学改革探索

更新时间：2019-12-26 16:48:04 大小：878K 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

针对独立学院非计算机专业的教学现状,分析程序设计课程目前存在的问题,提出“以思维培养为主体,以能力培养为核心,以服务专业为目标”的教学改革目标,结合天津大学仁爱学院Python程序设计课程的教学情况,探讨以程序设计思想为重心的“精讲导学+课堂翻转,RAPTOR流程图+程序设计,实例贯穿”等多元化教学模式。


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独立学院非计算机专业Python程序设计课程教学改革探索.pdf 878K

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第9 期  
计 算 机 教 育  
Computer Education  
2017 年9 月10 日  
15  
G642  
中图分类号：  
文章编号：1672-5913(2017)09-0015-06  
独立学院非计算机专业Python 程序设计  
课程教学改革探索  
冉 娟1 ，张 钢2  
（1. 天津大学仁爱学院 计算机科学与技术系，天津 301636 ；  
2. 天津大学 计算机科学与技术学院，天津 300072）  
摘 要：针对独立学院非计算机专业的教学现状，分析程序设计课程目前存在的问题，提出“以思  
维培养为主体，以能力培养为核心，以服务专业为目标”的教学改革目标，结合天津大学仁爱学院  
Python 程序设计课程的教学情况，探讨以程序设计思想为重心的“精讲导学 + 课堂翻转，RAPTOR  
流程图 + 程序设计，实例贯穿”等多元化教学模式。  
关键词：独立学院；计算思维；精讲导学；实例贯穿；RAPTOR 流程图 + 程序设计  
题，而不是关注其底层实现；③非计算机专业学  
0 引 言  
生除了要学习程序设计的一些基本概念外，还要  
2017 年，教育部启动“新工科”发展研究  
学习今后可能用到的专业技术和知识，以更好地  
工作，即针对新技术、新产业与社会新形态的  
为专业服务。  
变化，推进面向可持续竞争力的新型工科人才培  
养模式改革[1]。基于此人才培养模式改革，计算  
1 独立学院程序设计课程面临的问题  
机基础教育的任务和目标更要注重培养各专业学  
长期以来，我国高校针对非计算机专业普遍  
开设C 语言程序设计课程，实际教学内容围绕  
数据类型、指针、内存、字符操作等开展[3]。由  
于非计算机专业学生缺少计算机体系结构相关知  
识、没有专业需求、认识程度不高、学习困难  
等诸多因素，C 语言程序设计课程教学出现前所  
未有的困难，无法满足非计算机专业学生在后续  
计算机应用中继续使用该语言解决问题。对此，  
2015 年开始，天津大学仁爱学院尝试用Python  
语言替代非计算机专业的C 语言，主要出于以下  
几个原因：①语言代码简洁，不要求程序通过函  
数封装，代码行数比C 语言简短；②语法简单，  
没有C 语言中的指针、地址等涉及计算机系统  
生在理解知识的基础上，掌握和应用知识，从而  
达到能力和素质的提升[2]。程序设计作为计算机  
基础教学的核心课程之一，正是在实践中培养学  
生逐步掌握程序设计的思想和方法，培养学生解  
决问题的思维习惯和能力，让学生真正掌握利用  
计算机解决专业问题的通用方法。面向非计算机  
专业开设第一门程序设计课程时，要考虑以下几  
点：①非计算机专业学生学习本课程后，可能不  
再学习其他计算机课程，要通过该课程尽可能激  
发学生对程序设计的学习兴趣，并让学生今后能  
够以此为基础，自学其他计算机知识；②非计算  
机专业学生通过学习该课程，应该掌握程序设计  
的思想和方法，重点是学会利用计算机解决问  
基金项目：2016 年全国高等院校计算机基础教育研究会计算机基础教学改革课题“以思维培养为主体、能力培养  
为核心的 Python 程序设计课程教学改革与研究”（201603）；2017 年天津市高等学校提高创新能力引导项目和专  
项资金管理项目“Python 程序设计课程的教学内容实践与提升”（2017-1-8）。  
第一作者简介：冉娟，女，讲师，研究方向为数据挖掘、信息处理等，。  
计 算 机 教 育  
Computer Education  
16  
2017  
结构的元素，能降低非计算机专业学生的学习难  
度；③拥有丰富的图形库和科学计算库，能够完  
成各种实用程序，特别是具有图形界面的应用程  
序能够很好地提高学生学习程序设计的兴趣，如  
艺术图形绘制；④强大的标准库可以实现大数据  
处理、机器学习、网络爬虫等，有助于学生学会  
一种终身受用的编程语言。用Python 语言替代非  
计算机专业的C 语言是程序设计课程发展的必然  
趋势[3]，但在教学实践中仍然面临以下问题。  
（1）Python 语言成为C 语言的替代品，教学  
内容和教学案例却都照搬C 语言，仍然围绕编程  
语言展开教学，无法体现Python 语言自身的优  
势，课程内容“换汤不换药”。  
定“以思维培养为主体，以能力培养为核心，以  
服务专业为目标”的课程教学定位，突出不同专  
业的特点与需求，突出学生创新思维能力和计算  
机实际应用能力培养的教学目标，探索该课程新  
的教学内容体系、研究和实践新的教学模式与教  
学方法，让学生能将所学知识转化为能力，以达  
到培养学生计算思维能力，让学生真正掌握利用  
计算机解决专业问题的通用方法。  
2.2 课程教学内容改革  
根据课程定位与目标，我们对该课程教学内  
容改革并重新规划，将其分为基础部分、能力部  
分以及应用部分。其中，基础部分主要包括基础  
语法和基本程序结构；能力部分包括基本算法和  
高级数据结构；应用部分根据专业需求不同设计  
不同的专题应用，让学生结合所学专业综合系统  
地开展程序设计，达到学以致用的效果。这种课  
程内容组织形式不仅有利于教师在教学过程中把  
握教学知识点，还有利于学生理解课程的总体结  
构；同时，遵循循序渐进的原则，让学生逐步提  
高计算思维能力和系统能力。课程所涉及的语法  
知识在课堂上简单讲解，并利用SPOC 给学生提  
供自主学习平台。课程教学内容划分[5] 见表1。  
2.3 教学过程组织和教学模式改革  
（2）课程教学内容没有针对不同专业做适当  
调整，学生仍然认为学习程序设计课程没有用处，  
与其专业的后续课程没有必然联系，学习本课程  
只追求拿到学分。  
（3）教学模式没有随程序设计语言的改变而  
改变，仍然是“以教师为中心”，且采用“课堂  
讲授理论—上机操作—课后练习”的传统教学方  
式，导致学生学习兴趣仍然不高、学习了编程却  
不会编程，也不会利用计算机解决问题。  
综上所述，用Python 语言替代非计算机专  
业的C 语言，初衷是一方面可以降低学生学习程  
序设计的难度，提高学生的学习兴趣；另一方面  
在“互联网+”时代，非计算机专业学生能够运  
用Python 语言解决实际问题，以更好地服务于专  
业。然而，教学实践反映出学生对该课程仍然很  
迷茫，他们认为只是更换一种语言，与本专业联  
系不大，课程用处不大，学习程序设计课程目的  
只是获得学分，从而失去替换的真正意义。  
程序设计课程是一门实践性很强的课程，针  
对该课程的特点和学习理念，整个教学过程组织  
将传统“理论+ 实践”相融合，即充分体现“理  
论教学融于实践、实践贯穿教学全过程”。在教  
学学时不变的情况下，授课地点全部安排到机房，  
教师讲完理论知识，学生可以立即实践验证，并  
配合相应练习以巩固对知识点的理解。这种教学  
过程组织能够及时解决学生对教学内容的疑惑，  
使教师更容易开展计算思维教学活动，使学生在  
思维和技能两方面都受益。  
2 Python程序设计课程教学改革探索  
程序设计课程的教学重点是让学生能将所学  
知识转化为能力，真正掌握利用计算机解决问题  
的通用方法，从而培养计算思维能力。在前导课  
程RAPTOR 可视化程序设计的基础上，教师要  
进一步培养学生的学习兴趣和计算思维能力，积  
极推行“以学生为中心”的教学理念，改变以往  
传统的教学模式，建立以程序设计为重心的“精  
2.1 课程定位和目标制订  
在深入分析研究“教指委”提出的“大学计  
算机基础课程教学基本要求”有关Python 程序设  
计课程教学目标的基础上[4]，2016 年，天津大学  
仁爱学院重新探讨和研究面向非计算机专业开设  
Python 语言程序设计课程的教学定位和目标，确  

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