基于计算思维的python语言课程教学改革刍议

发表时间:2020/9/17   来源:《科学与技术》2020年12期   作者:朱镕申 孙川钘
[导读] 新形势下,随着计算机技术的不断发展,计算思维与各个学科交叉融合的趋势呈现到了大家的视野当中。
        朱镕申 孙川钘
        电子科技大学成都学院,四川省成都市高新西区百叶路1号 611731
        摘要:新形势下,随着计算机技术的不断发展,计算思维与各个学科交叉融合的趋势呈现到了大家的视野当中。科学思维属于人类理性认识世界的过程,只有不断的整理和优化、推理,才可以将事物的本质规律呈现出来。 python 编程语言教学课程体现了很强的时代先进性。因此,本文分析了传统课程中存在的问题,并结合 python 语言课程优势性,针对性的提出改革路径。
关键词:计算思维;python语言课程;教学改革
一、问题的提出
         计算思维可以使用计算机科学的基础概念,对问题实施有效的求解,在系统设计的前提下对人类行为的理解加大了系列的思维活动。在智能时代当中,给予计算机思维的编程能力,向着人与机器的协同方向实施发展,并成为人际深度交互的一种必备的技能。计算机思维属于人们使用设计的根本技能。培养学生的计算思维,可以使用计算机解决计算中存在的问题,为以后解决社会问题奠定良好的基础[1]。以此来增强学生认知问题和分析、解决问题的能力。现在不少高校已经计算机基础课程停还留在计算机工具应用教育阶段,没有深刻的反映思维与能力的培养。“计算思维”能力培养就成为了计算机科学的通识教育,也是改革的主要任务之一,因此,基于计算思维的python语言课程教学将如何改革?意义何在?就成为了目前形势下,需要探究的重点。
二、基于计算思维的python语言课程教学改革路径
(一)传统的编程语言课程
        从传统的视角看,C 语言属于计算机系统结构时代的计算思维,也是知识抽象和自动化的基础。只有培养学生理解并掌握程序的高效性方式,才可以满足发展需求。C语言课程更加倾向的是语法知识的传授,并且包含了较强的语言知识环境,体现了不一样的指南[2]。C语言课程更加倾向的是语言学课程,需要在困难的基础上调试程序错误。将语法的复杂和课程的精力主要花费到前期的语法理解当中。在很大的程度上,忽视了过程问题的处理,完成了对应的入门。Java 语言属于计算机时代的计算思维,可以在计算机网络性能视角上,实施抽象自动化,关注代码的可移植性。学习的基础偏低,为以后的场景运用提供了发展基础,展现了实际性的意义和内涵。从传统教学视角,更加倾向的是“以教为主,以学为辅”的教学方式,学生对学习编程的热情不足,仅仅通留在考级上,无法达到计算机思维的发展需求。


(二)Python 语言课程教学模式改革的尝试
(1)内容上强调实践
         Python 语言存在一组功能完备的标准库,属于最接近自然语言的通用编程语言。需要在计算问题求解的基础上,将应用计算机解决问题的思路呈现出来。在分支、循环、函数等逻辑思维上,将函数库的应用体现出来。Python 语言属于一个脚本语言,就算是非专业的学生,也可以使用源代码执行模式,提升代码的维护性,并跨多个操作系统和交流代码完成对应的设计与实现。从另外一个视角看,Python 语言属于一个轻语言,也是弱类型的脚本语言。此种语言与C语言相比较,可以对于变量无需定义直接使用。在 UTF-8 编码的基础上,满足独立字符的发展需求,简化了语言文本,加大了兼容数据的灵活性[3]。“计算思维”引入课堂之后,不再偏重语法,更加倾向的是动过手实践。另外,也可以开阔思路。Python 语言抽象了问题及解决方案,学生可以构造“剧本”,而让计算机负责“做事”,促进学生创新思维发展,激发学生学习热情。
(2)课堂上突出互动
        python 教学的过程那种,可以将实际的案例融入其中,将项目驱动式的方式呈现到大家的视野当中。例如:简单的任务自动化移动、重命名、分类几千个文件等全部都属于此种类型的范畴。电子邮件当中可以发出事先预定好的邮件,就算是不是本专业的学生,也可以轻松的结合案例和场景,提高实际的应用价值,增强工作效率,满足现代化的发展需求。运用“计算思维”的教学模式,满足学生求解问题、研究算法与编程的过程,提前预习,加大互动性,满足学生自主学习能力。
(3)考核上改为机试          
python 语言具备时代先进性,随着人工智能与计算机的结合,计算机就不断渗透到大家的日常生活当中,人和智能机器的交互,可以加大人脑和人工智能之间联系,并变得更加的深刻,加大了应用场景的逻辑性。python 语言的灵活性,可以对简单的计算机学习任务实施算法,并体现独特的学习功能,满足主导性的地位。python 语言还可以强调实际操作能力,按规定的考试时间提交完整的程序,通过测试之后就属于合格。通过查看代码,判断学生答题的能力,给予合适的成绩。加大实际问题的解决,满足测试后的成就感。
总结:随着社会的进步,学习和思维不是彼此独立的,是紧密相连的,计算机思维的成长对于 python 教学产生了很大的影响。基于“计算思维”的python 教学改革,提升了学生学习的兴趣,增强了独立解决问题的能力,有助于全面提升课程教学质量,为学生掌握一门终身算语言程序奠定良好的基础。
参考文献:
[1]    宋长新,余美. 基于云平台的C语言课程的敏捷教学实践[J].  中国信息技术教育. 2017(12)
[2] 蒋海华,李俐,郑爽,崔玲.  高校非计算机专业C语言课程教学方法探讨[J].教育教学论坛. 2019(49)
[3] 唐琨皓,李欢.  针对非计算机专业大学生C语言课程学习能力的调查和培养[J].赤峰学院学报(自然科学版). 2016(19)


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