試析Python程序設計語言對計算機多元化人才思維能力的培養

李玉香 于張紅 李可強 任長權

（河北科技師范學院，河北 秦皇島 066004）

試析Python程序設計語言對計算機多元化人才思維能力的培養

李玉香 于張紅 李可強 任長權

（河北科技師范學院，河北 秦皇島 066004）

針對Python程序設計語言對計算機多元化人才思維能力的培養，結合理論與實踐，在簡要闡述Python語言在多元化人才思維能力的培養優勢的基礎上，分析了Python程序設計語言在思維能力培養的發展現狀，結合相應的實例分析了Python程序設計語言對計算機多元化人才思維能力的培養方式，希望對相關人員有一定幫助。

Python程序設計語言；計算機；多元化人才；思維能力

1 引言

多項研究表明Python程序設計語言在計算機多元化人才思維能力的培養中具有得天獨厚的優勢，但我國Python程序設計語言研發和應用的起步比較晚，在多元化人才思維能力培養方面的應用還有待進一步深入研究。本文基于教學實例，對Python程序設計語言對計算機多元化人才思維能力的培養方法進行了分析。

2 Python程序設計語言在多元化人才思維能力培養中的優勢

目前計算機程序設計可供選擇的語言種類有很多種，最常見的有C語言、C++語言、Java語言、Python語言等。不同語言編程的特點和應用領域存在較大差異。就Python程序設計語言而言，具有語法簡潔、清晰、易懂的特性，因此，其應用范圍非常廣泛，在低年級非計算機專業大學學習、培養其計算能力、創新能力、解決問題的能力等多元化人才思維能力的培養中的應用比較普遍。

2.1 Python程序設計語言的特點

Python程序設計語言屬于一種解釋性的編程語言，其主要的特點是輕語法、重解決問題。這一點也決定了在計算機多元化人才思維能力的培養中，應用Python程序設計語言的學習難度比較低，學習效率比較高。在程序設計時，為最大限度保證Python程序的易讀性，Python語言采用了強制縮進的方式，有效保證了學生學習他人代碼的能力。

Python程序設計語言就是解決問題的主要工具。通過Python語言設計程序可以營造一個良好的情景。Python語言具簡單易學、易用、適用范圍廣的特性，可以促使學生把更多精力放在解決相關問題和思維能力的培養上，而不是把大量的時間浪費在學習語法知識和相關的內容上。

2.2 Python程序設計語言的開發環境

大量實例表明，Python程序設計語言和C語言、C++語言、Java語言相比，具有安裝便捷，使用簡單友好的集成開發環境。近年來，隨著計算機技術的發展的，各種計算機系統的編程愈發豐富，配置和功能越來越復雜。用戶需要花費更多的時間和精力才能掌握編程語言工具的精髓。忽略了程序設計語言本身的應當具有的內容，因此，很難把所學的編程語言和培養多元化人才思維能力和解決實際問題相互關聯起來。

2.3 類庫支持

Python程序設計語言和其他語言相比，其具有的優勢還體現在類庫豐富和應用范圍廣泛上。就我國目前Python程序設計語言發展的實際情況而言，其所擁有類庫在2016年底就超過了10萬個，充分滿足了計算機多元化人才思維能力培養的需求。

3 計算機多元化人才思維能力培養的四個過程

針對從沒有接觸過計算機程序培養的人員要進行零基礎的學習和培養，大體上可以分為四個過程，具體如下：

3.1 認識Python程序設計語言階段

認識Python程序設計語言最短要為期2周，為學生介紹計算機基礎知識和Python程序設計語言基礎知識的同時，結合實際例子，讓學生理解IPO，形成“Python程序蠻有趣”的認知。并在課后讓學生自己動手執行現有小程序，體驗Python程序設計語言的執行結果，找到程序設計的樂趣，并最大限度上調動學生學習的成就感和自信心，為后期學習更難的知識奠定堅實基礎[1]。

3.2 會讀Python程序設計語言階段

此階段持續時間也要分2周進行，主要做法是帶學生拆解、修改例題，演繹解決問題的過程，既要讓學生學習Python程序設計語言語法點，也要引導學生自主探索Python程序設計，并逐步入手利用Python解決問題。此階段也要教會學生如何分解程序代碼，為后期自己編寫代碼奠定堅實基礎。

3.3 會寫Python程序設計語言階段

會寫Python程序設計語言階段主要的做法讓學生糾錯、對齊、進行增量式編程。使他們能夠達到理解邏輯流程與程序構造、訓練思維邏輯性和嚴謹性的目的。實例表明，就零基礎的學生而言，花時間在程序糾錯、對齊、增量式編程上非常重要。要讓每位學生都能充分認識到Python程序設計是一項認真嚴謹的工作，在編寫代碼時需具備較強的思維能力和判斷能力，逐步養成耐心編寫程序和糾正程序的素質。而寫Python程序要從最簡單的問題開始，剛開始只編寫2～3行即可，并在課后要求他們修改一個現成的復雜的代碼，代碼數量控制在15～20行，通過修改復雜的程序可以為學生帶來智力挑戰和樂趣[2]。

3.4 會解決Python程序設計語言問題階段

當完成上述三個階段以后，學生基本上完成了Python程序設計的數據結構、控制結構、函數、迭代等內容的學習。也會使用turtle庫、math庫、random庫等第三方庫實現程序設計的基本功能。并且能夠解決一些問題。因此，在此階段，教師要為學生提供更加復雜和專門的案例來進行學習和設計。教授他們更高級別解決問題的技巧和方法，逐步提高計算機多元化人才思維能力。

4 Python程序設計語言對計算機多元化人才思維能力的培養方法

4.1 應用MOOC+SPOC+翻轉課堂

通過實例表明，在使用Python程序設計語言培養計算機多元化人才思維能力時，應用MOOC+SPOC+翻轉課堂，可以為學生提供更多的學習資源，促使學生進行碎片化學習。比如：引進MOOC網開設的Python語言程序課程，并建立相應的SPOC課程，如果學生在課前預習時遇到難以理解的程序設計問題，可以自己先在MOOC和SPOC上的視頻和課件資源中尋找答案，如果沒有找到相應的答案或者對答案解釋一知半解，可在課堂上向老師提問，通過這樣的方式可以很大程度上提高學生的學習效率。實例表明，此種新型的教學方式，不但有效改變了學生的學習模式，而且能夠很大程度上提高學生學習的積極性。

4.2 創新實驗，提高學生計算思維能力

為更好地培養計算機多元化人才思維能力，提高其解決問題的能力，Python程序設計語言課程從第5周開始，就要圍繞各類庫展開應用，并設計一些綜合性實驗。比如：設計基于Python、Arduino、MAX30100的空氣質量相關數據采集分析系統實驗，通過Arduino和MAX30100把相關的數據導入Python程序中，然后通過Python程序來分析采集的數據[3]。

4.3 學生助教，激發學生對課程的參與度

通過學生助教的方式，可以激發學生對學習課程的參與度。教師在學校中選擇2～3名學習能力比較強的學生擔任助教。在分擔教師壓力的基礎上，縮短學生和學生，學生和教師之間的距離。此種培養方式，不但增強了學生的榮譽感，而且能夠帶動其他學生積極主動地參與到學習中[4]。

4.4 細節入手，貼近所需

相關專家表示，學習興趣是提升學習效率的催化劑。在Python程序設計語言相關課程開始階段，通過對學生進行一系列的調查，詢問學生選擇Python程序設計語言學習的主要原因，調查發現，其中90%的學生因興趣愛好選擇了Python程序設計語言課程。在具體教學過程可以從以下兩個方面入手：第一，注重細節。在講解新知識和概念性公式理論時，通過幽默的比喻或者故事進行簡單的講解，這樣學生就不會覺得練習選擇結構以及字符串處理這樣的編程例題枯燥乏味；第二，貼近所需。課程中對于Python庫以及例題的選取，盡可能貼近學生所需，從而提升學生學習興趣[5]。

5 結束語

本文結合理論實踐，深入分析了Python程序設計語言對計算機多元化人才思維能力的培養，并得出以下幾點結論：

Python程序設計語言具有簡單易懂、操作簡單等特點，在計算機多元化人才思維能力的培養中具有獨特的優勢。

Python程序設計語言對計算機多元化人才思維能力的培養要循序漸進，通過認識Python、會讀程序、會寫程序、會解決問題四個階段入手才能把原本枯燥乏味的Python程序設計語言課程變得更加簡單易懂，提高學生的學習興趣。

將Python特有的計算生態資源和優秀案例與學生的專業或者興趣相結合，可以激發學生的創造性思維和創新能力，逐步引導學生自主探索Python程序設計，從而達到多元化人才思維能力培養的目的。

[1]狄博，王曉丹．基于Python語言的面向對象程序設計課程教學[J]．計算機工程與科學，2014，36(S1)：122-125．

[2]嵩天，黃天羽，禮欣．Python語言：程序設計課程教學改革的理想選擇[J]．中國大學教學，2016(02)：42-47．

[3]王一賓，裴根生．基于Qt的Python代碼迷惑器的設計與實現[J]．安慶師范大學學報(自然科學版)，2017(03)：56-61+71．

[4]王明松，錢靜媛．基于Python語言的面向對象課程實踐教學探討[J]．電腦知識與技術，2017，13(04)：136-137．

[5]劉衛國，奎曉燕．Python語言程序設計教學體系建設[J]．計算機教育，2017(08)：13-17．

Discussion on the Python Programming Language in ThinkingAbility Training of Computer Talents

Li Yuxiang Yu Zhanghong Li Keqiang Ren Changquan
(Hebei Normal University of Science and Technology,Qinhuangdao 066004,Hebei)

Combining theory with practice,this paper expounds the advantages of Python programming language in thinking ability of diversified talents in brief,analyzes the current development situation,and analyzes the cultivation methods with corresponding examples,hoping to provide some reference for related personal.

Python programming language;computer;diversified talents;thinking ability

G642

A

1008-6609(2017)10-0017-03

李玉香(1964)，女，河北懷來人，本科/碩士，教授，研究方向：計算機應用、計算機課程與教學。

2017年度河北省人力資源和社會保障課題“大數據背景下Python語言不同層次人才適應性研究”，基金編號：JRS-2017-3084；秦皇島市社科聯2017年社會科學重點應用性課題“大數據背景下MATLAB、R語言、Python應用型大學建設適應性比較研究”，基金編號：201705038。