基于Python语言编程的计算机教学探讨

发表时间:2021/3/4   来源:《科学与技术》2020年10月29期   作者:海丽切木·阿布来提 艾山江·克里木
[导读] Python语言的设计者是荷兰人Guido van Rossum,作为一种脚本语言
        海丽切木·阿布来提   艾山江·克里木
        新疆师范高等专科学校  新疆乌鲁木齐市  830043
        摘要:Python语言的设计者是荷兰人Guido van Rossum,作为一种脚本语言,其具有很高的代码开发效率,而且还配备了内容丰富、实用性强的第三方标准库,极大地简化了编程难度。本文对基于Python语言编程的计算机教学进行了详细的分析。
        关键词:Python语言编程;计算机教学;问题;优势;建议
        随着教育体制的改革发展,我国大部分高校已开始意识到培养学生就业能力的重要性,而Python语言编程无论在教学还是生活中,均有着广泛的应用优势,运用Python语言编程,将计算机理论和实践结合,提升综合能力,最终促进学生全面发展,优化教学质量。
        一、Python语言概述
        Python语言简单来说,即是一种面向对象的解释型计算机程序设计语言,该语言标准库强大且丰富,能轻松连接其他各种语言制作模块,因此也被称为胶水语言,由此也说明了其在计算机编程语言中具有广泛的适用性。例如,在实际语言编程过程中,可先利用Python语言直接生成程序的原型,再根据程序语言中一些较特殊的部分,借助其他更合适的语言对其进行重写,如3D游戏中图形渲染模块,可用C/C++语言进行重写,且依然能与Python语言实现无缝黏合,不影响程序整体运行,有效提高了语言编程的效率。
        二、计算机编程教学的现状问题
        1、语法学习过程复杂。地区的差异导致每个学校所采取的计算机教学语言都存在不一样,不过总体来说都是围绕着例如C语言、C++、Java等语言编程教学。学生在学习的初始阶段所接受的语言编程不同,导致在后续的学习中难免会存在理解上的困难,再加上C语言本身就具有复杂的特征,在实践中,更加容易出现语法上的失误,编程结束后,还要继续用更多的时间和精力来进行修改,在浪费时间的同时,也消磨了学生对语言编程的学习兴趣,只会觉得编程是一件枯燥繁琐的事。
        2、计算机理论教学体制存在一定的局限性。对计算机语言编程而言,其是一种理论与实践为一体的课程,是一个长时间持续不间断的过程,既要涉及丰富的理论知识,同时还要兼顾一定的语言编程实践练习,其中语言编程实践对高职教育而言更为重要,然而受计算机理论教学课时有限等因素影响,很大一部分计算机理论教学难以体现持续性及连续性,部分学生在完成一轮学习后,再到下一堂课学习会存在“理论知识断档”现象,即学过的理论知识很难及时记忆,长此以往,不仅增加了学生学习的难度,同时还易引起学生厌烦心理,不利于计算机理论教学效果的提升。
        3、非专业学生过于依赖学习背景。从宏观角度来看,学习主要是一个体现自主性和积极性的过程。不论教师的水平多高,其只能在学生学习过程中起到一个引导和辅助的作用,而学生的自主性学习一直发挥主导作用。纵观当前计算机理论知识方面的学习,大多数学生过于依赖学习背景和条件,难以从根本上有效提升学习成绩和能力。学习C语言和C++过程中,不仅要求学生具备完善的学习背景,而且需全面理解和掌控语言,并全方位理解内存、数组等相关方面的知识。对部分非专业学生来说,学习过程中具有较大难度,且会经常性出现各种错误,导致计算机能力显著降低。
        三、计算机教学中Python语言的应用优势
        1、降低了学习难度。

Python的代码书写规则与计算机算法中的“伪代码”极其相似,由于其最初被发明时就是为了增强其易用性(Guidovan Rossum参考了ABC语言的特性进行了开发),其语言的书写接近于日常英语,可以说只要略加学习,就能迅速掌握,这对教学资源的节约起到很好的作用;Python对unicode字符集全面支持,不用去考虑ASCII码字符集的字节存储空间问题(unicode字符在其它语言中都存在较复杂的转换问题),而直接编写出可被执行的小程序;由于Python强大的序列(Python的序列包括各类定长数组、动态数组、字符串等的特性)操作能力,使得在同一个序列中放置不同数据类型的数据成为轻而易举的事,不必再进行复杂的组合变量声明和处理;Python隐藏了所有指针的行为,所有的变量值都是引用类型,令人们掌握起来更加容易。而Python自身的IDLE不论是在windows上还是在UNIX上都有很好的支持。只需对Python进行简单的入门学习,就能迅速在短时间内书写出执行效率高的代码。
        2、有效提高学生的学习效率。Python语言无需依赖强大的基础知识,因此对非计算机专业的学生可将其良好应用,能让其快速学习并掌握编程方式,同时应用于实践编程中。在国内,有大部分的编程爱好者都并未接受过专业训练,但Python语言的简易特征能帮助其克服基础差的困难,最大程度降低了条件的制约,打破了传统的计算机式思维、伪代码风格和注重编程逻辑的编程方式,让编程思路开始转向良性循环。
        四、Python编程语言的教学建议
        根据上述分析可知,Python语言相比于其他的几种语言来说具有更高的编程效率,同时在学习上也更加简单,但若一味按传统的教学模式进行教学,那么只会打击学生学习的积极性,无法让学生感受到该语言带来的乐趣,所以在教学中应改变教学方式。首先,教学中应贴近生活与实际。往往越是与自己相关的事情越能受到关注,所以在教学中老师可利用生活、工作和学习中的相关例子去教授课程,让学生能在生活中感受到这门课程给自己生活带来的改变。比如在教学中,老师可利用Python语言的简单编程,简化相关的工作步骤,提高工作效率。当学生看到这种效果后便能对Python的使用产生较强的兴趣,进而激发他们进行学习。其次,编程语言都具备自己的语法,但语法教学往往较复杂,所以在教学时,老师应利用各种例子为学生讲解相关的语法知识,同时将语法教学与实践相联系,让学生能从实践中学习这些知识,既加深了他们的印象,同时又能帮助他们把复杂的问题进行简单化。通过这些方式,学生在学习编程语言时能更加投入,并在难度逐渐上升过程中逐渐适应,提高学习效率。
        五、Python语言编程的应用前景
        Python语言编程的应用极广,几乎涉及到了所有程序领域,被人们称为“胶水语言”。目前,在数据挖掘、科学计算等领域都有不可缺少的重要地位。Python语言最大的特征是简洁、易读,综合了许多其他编程语言的优点,对比传统的C/C++,Python有着丰富的数据结构,例如元组、列表、Numpy拓展包提供的数组等,他们能降低程序的篇幅,让逻辑更加具有条例和清晰,很大程度地提升了可读性。而培养学生的就业能力是高校教学的主要目的,Python语言的编程方式具有广阔的就业前景,学生通过不同的学习内容来编写小程序,能将理论和实践充分融合,在掌握Python语言的基础上,还能将其应用在其他编程语言中,相互贯通,具有一定辅助作用,以Python语言为基础,获取更多的就业机会。
        综上所述,Python语言作为一门简单、易学、严谨的编程语言,有效降低了学生学习计算机编程语言的门槛,尤其是对计算机专业性知识相对较为薄弱的高职学生而言,通过Python语言的学习使用,能有效帮助其加深对计算机理论教学知识的认识与理解,提高对计算机理论学习的兴趣,编写出易读、易维护的语言,这对我国实践型人才的培养意义重大。
参考文献:
[1]裘锴.Python语言编程在计算机理论教学上的应用探索[J].纳税,2017(21).
[2]张华丽.Python语言编程的计算机教学分析[J].天工,2018(15).
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