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摘要：Python语言自身特征，以及高职院校人才培养注重实践能力，与企业需求对接，使得Python程序设计在高职院校计算机相关专业中越来越受重视。“Python程序设计”课程实践教学的成功与否，是学生能否适应“互联网+”时代背景的关键。本文结合近年来教学研究和应用实际，讨论了“Python程序设计”课程的基本特征、实践教学内容和改革要点，并介绍了一些具体实施手段和改革成效。
关键词：Python程序设计；课程特征；实践教学；第三方库
本文引用格式：陈瑛，等.高职院校python程序设计课程实践教学探索[J].教育现代化,2019,6(79):68-70.
2018年4月2日，教育部基于“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”等，发布了《高等学校人工智能创新行动计划》的通知，要求推动“新工科”建设，新工科专业囊括了大数据技术、人工智能、生物制药、虚拟现实、智能制造等相关工科专业。这些专业大都需要程序设计、数据分析、机器学习等作为基础，在此需求背景下，Python由于在数据分析、机器学习等高级领域流行甚广，2018年12月TIOBE发布的编程语言排行榜以及2018年10月GitHub发布的年度最流行编程语言，Python均位列第三，并且Python还打破了前后端的限制，“Python语言程序设计”课程受到越来越多学校的青睐。教育部考试中心也自2018年3月起，在计算机二级考试中加入了“Python语言程序设计”科目。
程序设计课程承载着培养学生“计算思维”、“数据素养”的责任，主要有C、JAVA、C++等传统程序设计语言，但相对语法复杂，对计算机理论知识要求高，入门难。在高职院校中，计算机专业学生理论水平要求不高，对计算机底层硬件知识要求更少，传统程序设计语言无法做到深入学习[1]。“Python程序设计”由于其整体学习难度、学习门槛较低，被许多高职院校计算机相关专业纳入专业人才培养方案中[2,3]。Python还由于其庞大的第三方库，几乎覆盖所有技术领域，为后继的工程学习奠定坚实有力的技术基础。在“互联网+”的时代背景下，尤其是大数据、云计算、人工智能、深度学习等领域的推动，Python的应用领域和范围都将会不断扩大，相信开设Python课程的职业院校会越来越多。
一 课程教学背景
（一）课程特征
Python语言具有一般高级程序设计语言特征，有自己的语法规则、程序结构，也有其独特特征，其强大的第三方库，提供大量方法直接调用。既可网站开发、图像处理、游戏设计，又可完成数据爬取、数据分析、数据可视化等任务，这让学生能够将更多的精力投入到分析问题、解决问题的深入思考上，减少学生学习编程语言本身所需实践，有利于培养学生利用计算机语言解决实际问题的能力[4]。
学习Python语言，一方面学习Python语言基础，培养学生的计算机编程思维，锻炼解决问题的思维；一方面将实际应用问题与Python第三方库相结合思考，让学生在掌握基本的高级语言程序设计方法和技能基础上，能选择合适的库和方法去实际解决问题。
程序设计课程学习的好坏对学生专业素养的形成具有重要的影响作用[5]。高职院校选修Python程序设计课程，可针对学生学习背景选择不同的学习内容重点。对于零编程基础的学生，可重点学习Python语言基础，培养学生计算机编程思维、逻辑思维，第三方库作为引导兴趣、开阔视野、课外学习部分的内容。对于有编程基础的学生，重点可放在第三方库的学习，同时采用项目开发方式，锻炼其对实际问题的思考、解决能力。
（二）学习者分析
我校“Python程序设计”课程的教学对象是信息工程系17级软件专业学生，上课学期为大二第一个学期。学生已经具有一定编程基础，但编程基础知识学习不牢，对程序设计思想似懂非懂。通过和同学们聊天等方式沟通还得知，同学们心理上对前途、对计算机知识的掌握程度开始焦虑，迫切希望掌握程序设计方法，对一些技术热门词汇，如大数据、网络爬虫、数据分析、数据可视化等充满好奇与向往。但同学们同时还有比较严重的畏难情绪、偷懒思想，对知识的获取存在一蹴而就的不切实际的想法。
针对学生学习与心理情况，在该课程开课之初，进行了一次课程导论课。将Python语言发展的历程、现状、前景做了介绍，介绍零基础自学Python的成功案例，并将一些同学们感兴趣的项目案例录制了视频播放，极大鼓舞了同学们的学习士气，也增强了同学们能学好Python的信心。
除了鼓舞学习士气之外，本教学组在教学过程中不断积累、研讨、总结、调整，对理论与实践内容体系，教学模式、方法进行了改革，并有一定成效。其中我们认为，实践教学体系尤为重要，因为高职院校培养目标之一，是学生所学即可在企业实践中应用。本文结合高职学生学情，仅对Python程序设计课程的实践教学进行探讨。
二 实践教学内容改革
（一）语言基础教学
Python语言基础学习，主要是为了让学生进一步搞清楚程序设计思想，熟悉Python语法，形成计算机编程思维。这部分学习内容与其他高级程序设计语言基本一致。
Python语言基础学习部分项目设计以简单有趣的例子为主，辅以验证性的实验。表1详细说明了该部分内容实践教学重点与教学案例。
（二）第三方库教学
Python第三方库学习，是本课程学习的重点，主要是让学生在项目开发过程中，采用合适的库方法解决实际问题。从想到怎么解决问题迈向知道怎么解决问题，培养成就感和信心，激发其进一步学习兴趣，从而掌握库学习方法，培养自主学习能力，为其终身学习奠定基础。
Python十几万个第三方库几乎覆盖了所有技术领域，第三方库与语言基础是一个整体，脱离第三方库学习Python语言是无用的。本课程第三方库的学习重点在数据获取、分析、可视化方面。表2详细说明了该部分内容实践教学重点与教学案例。
三 实践教学方法改革
（一）项目导向，理论与实践穿插教学
Python程序设计教学全程坚持项目导向，即以项目带动知识点的学习，随着项目的逐步改进和演化，依次引入新的知识点。这种主要以教师讲解，学生模仿的形式教学，更适合于课堂教学。项目导向教学方法可以帮助学生在熟练掌握各个知识点的同时，熟悉更多的编程方法和技巧，通过项目的实践还能提高学生们的动手能力。
（二）实践教学案例改革
1.以趣事引入案例
教学案例的选取，以趣味性、实用性为主，使学生持续保持浓厚学习兴趣。兴趣是最好的老师，美国当代著名的教育心理学家奥苏伯尔提出了有关兴趣教学的理论，他认为带有兴趣的教学是一种以思维为核心的理解性学习[i]。
例如课程开始主要围绕turtle库的使用展开教学，Turtle库是一个简单、易用的绘图库，作为Python语言学习的入门非常合适。画布上的小乌龟憨态可掬、活灵活现，同学们在指挥其画线、画圆、填色过程中掌握知识点。画多大的圆？可学习输入输出语句；画什么颜色的圆？可学习列表；在什么位置上画圆？可学习random库；画什么类型的圆？可学习分支语句；画多少个圆？可学习循环语句……同学们在此实践过程中相互比较，兴趣高涨。再例如学习jieba库的分词时，可引入《三国演义》小说，分析其人物出场次序，除了单纯分词，为什么要把孔明、诸葛亮、孔明曰视为一人？也可引入某歌星所有歌曲歌词，分析其高频词，以此为依据讨论该歌星歌曲风格等。有趣的历史文化故事或者生活中故事也让同学们饶有兴致，学以致用，用以促学，从而取得了很好的实际效果。
2.采用渐进式案例
对不同的知识点，在选择教学案例上，宜选取连贯的、渐进式的案例。例如上述的turtle库带动知识点的学习，就属于渐进式的案例。又例如数据分析部分，在布置了同学们做“百度搜索关键字”的作业后，采用“百度搜索关键字并获取、保存指定信息”作为案例；在布置了同学们做“链家网搜索租房信息并保存”的作业后，采用“链家网租房信息可视化”作为案例。这样的好处是在讲解作业的同时可进一步完善案例带动新的学习，以专业能力培养为导向，再针对实践中渐进的问题来学习新知识进行求解，这样层层深入，不断掌握解决问题的能力。
（三）能力培养，增强学习信心
在课程教学过程中，能力培养还应包括调试程序的能力，特别是学习的初期。即不仅给学生正确的例子，也要给带有错误的例子，不仅要演示编写正确程序的过程，也要演示出现错误调试程序的过程，在调式程序的过程中，让学生编程能力得到提高，同时也增强了信心。
在增强学习信心方面，为适应大部分同学学习现状，实验作业设计不宜太复杂，但又不能让程度好的学生失去成就感，可设计同一案例的不同要求程度，如填充颜色，一般要求是填一个指定色，高要求是填充随机色，以满足不同程度学生的要求。总之，在能力培养过程中，循序渐进，不断增强学习信心与成就感。
四 教学效果
“Python程序设计”课程教学在我校信息系17级软件技术专业学生中实施，取得良好效果，主要可以从以下几个方面来反应。
（一）重视课程学习
学生出勤率一直保持在一个高水平，上课积极性高，每周作业完成及时，课后对本课程的学习讨论气氛浓厚。
（二）教学满意度
学生对教师的教学满意度维持在一个高水平，说明学生对教师的授课内容、教学方法模式、自身学习效果等的认可程度高。
（三）参加竞赛获得佳绩
17级软件技术专业学生参加广东省“泰迪杯”大数据应用与分析大赛，获得二等奖的良好成绩；首次代表学校参加广东省“大数据技术与应用”技能大赛，获得三等奖的良好成绩。
五 结语
本文在“Python程序设计”课程特征和学习者分析的基础上，探讨了课程教学过程中的重点问题，理清在教学过程中“理论内容”与“实践内容”的关系，从能力培养出发，设计实践教学内容体系。经过对“Python程序设计”实践内容改革后，学生收获更大，真正培养了学生的实践能力。今后，我们将花费更多的精力在实践内容的设置，实践教学方法手段的研究上，使学生真正掌握本领，成为社会需要的实用性人才。
参考文献
[1]李博,董付国,冯烟利.面向软件工程专业的Python课程建设[J].计算机教育．2019,1:92-96.
[2]杨荣领.《Python语言程序设计基础》课程教学改革实践[J].高教学刊．2019,3:135-137.
[3]赵海波.高职软件技术专业开设Python课程教学体系设计[J].课程教育研究．2018,39:224-225.
[4]姚竞.面向项目的“Python程序设计”教学实践与研究[J].福建电脑．2009,7:198-199.
[5]董洪亮.新课程教学组织策略[M].北京:教育科学出版社,2008.
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