python語言程序設計課程的研究與思考

羅曉玲

【摘要】對已經學習過python語言程序設計課程的學生進行了調查，得出了學生學習python的主要困難。針對這些困難和python語言自身的特點，提出了幾點解決方案，為后續的python課程教學提供參考。

【關鍵詞】python?程序設計?課程建設

一、引言

計算機程序設計類課程是大學計算機基礎教學的核心課程，通過對編程語言的學習，理解計算機解決問題的思維方式，是培養計算思維最重要的課程。

近年來，Python語言程序設計課程在國內各大高校相繼開設，作為程序設計入門語言。相比與傳統的C語言程序設計，python語言更加的簡潔、清晰，易于理解。此外，python還具有大量開源的第三方庫，對于學生后續在各領域的應用提供了有力的支持。

二、python語言程序設計課程學習的困難

python語言程序設計課程開設時間善短，依然存在很多的問題。本文針對python語言程序設計課程教學中存在的問題和遇到的困難，對一個年級六百多名學生進行問卷調查，被調查的學生均學習過python語言程序設計這門課程。學生學習python語言程序設計主要的困難如下：

（一）算法設計

課程總是鼓勵學生首先理解問題的定義，然后采用計算機能夠理解的方式設計一個解決問題的算法。但是，30%的學生經過一個學期的學習，拿到程序設計題還是不知道該從哪入手，完全沒有思路。還有一部分學生只會去背題，看似學會了，但是遇到一個新問題，仍然無從下手。

（二）將算法用python語言描述

將算法轉換為python語言，比算法的設計更加的因難。學生必須清楚的記住python語言所有的語法規則，這點大部份學生無法做到。他們經常困擾于一些編程的語法細節問題，而無法實現自己設計的算法。

（三）語言庫的使用

python語言具有大量的第三方庫，但是對于初次學習編程語言的學生來說，在庫函數中搜索，找到合適的函數并正確地使用它，是非常困難的。因為學生還沒有充分理解函數的調用和參數的使用。

（四）調試程序

調試程序是編程中最困難的問題之一。調查結果顯示，理解編譯錯誤信息（主要指語法錯誤）對于發現和修改錯誤的學生來說同樣困難。一方面，可能是學生的英語水平有限。另一方面，學生往往會對提示信息視而不見，在程序中隨機地進行修改。

綜上所述，是學生在學習python語言程序設計中遇到的比較重要的困難。此外，還有復雜算法的學習和面向對象程序設計思路都是學生非常困擾的地方，這些屬于程序設計學習的提高部份，不作詳細表述。

三、解決方案

（一）采用偽代碼來講解

計算機基礎課程的側重點還是要培養學生的計算思維，對于程序設計課程來說，就是提高學生用計算機解決問題的能力而不是語法細節。如何提高學生的邏輯推演能力、算法設計和分析能力更為重要。偽代碼相對于編程語言來說要求不那么嚴格，讓學生可以不用關注語法細節，幫助學生把精力集中在算法設計上。

（二）增加實踐課時間

程序設計課程是一門實踐性非常強的課程，講授的內容通過語言和文字很難表述清楚。但是通過實踐，卻很容易讓學生理解。每次理論課輔以兩次的上機實踐時間，學生們可以以自己的速度學習，輔以老師的幫助。通過更多的上機實踐，調試解決問題，自然解決學生對于調試程序所述的困難。

（三）將知識融入到具體的應用場景

教師應多了解和學習python在各行業領域中的應用，選擇與學生專業相關的教學案例，提高學生對于第三方庫的使用的興趣。例如，對于計算機專業的學生來說，可以將語音識別技術、人臉識別技術等應用基本成熟、可視化效果好的技術作為課程教學案例;對于偵察情報專業的學生來說，可以將雷達圖像目標識別等作為教學案例。這樣不僅能夠讓學生體會到python第三方庫的強大，對學生將來專業上的學習也大有益處。

在課程結束之前，每個人完成一個python的應用實例，作為本課程的大作業。學生可以圍繞python語言在自己專業領域的相關應用自主選題，設計實現特定的功能程序。最后采用提交程序說明書、團隊答辯等形式進行考評。這樣，一方面，可以讓學生將python與自己的專業緊密聯系起來，另一方面，也可以讓學生對軟件開發和軟件工程有一些簡單的理解，并對今后的畢業論文答辯有初步的了解。

（四）引入在線考核平臺

學生在學習過程中，一旦落后，就會越來越難跟上后面的課程的內容。然而，如果掌握了基本概念，學生們就會發現新的、更難的知識點學起來變得越來越容易。

在教學過程中引入在線考核平臺，學生只有在限定的時間內通過了前面的考核才能進入后期的學習，否則會有相應的懲罰措施。多次的考核，可以讓學生時刻保持警惕，讓教師能夠及時掌握學生的水平，及時地對他們所存在的困難提供幫助。在線考核平臺需按知識點建立試題庫，并劃分難易程度。學生在統一時間地點抽題考試，系統自動評分。每一次的考核成績記入平時成績一部份。未通過考核人員，作為重點對象，給予補考機會。

（五）融入學科競賽

近年來，“藍橋杯”全國軟件和信息技術專業人才大賽、ACM大賽、各種物聯網大賽、機器人大賽等計算機類競賽日趨增多。學科競賽是對學生綜合能力的考核，不僅考查學生基礎知識是否掌握扎實，更為重要的是考查學生應用知識解決問題的能力、創新能力以及團隊協作能力。可以將歷年的一些競賽的題目作為小案例，融入到教學過程當中去，設計一些小競賽，把程序設計學習變為學生快樂的、有競爭意識的經歷。同時也為后期學生參加相關競賽打下基礎。

（六）引入機器人程序控制

機器人近年來越來越熱，學習機器人控制的門坎也越來越低，有很多控制芯片都支持python語言進行編程。在python課程的教學中，引入機器人控制編程，可以極大的提高學生的學習興趣。可以將學生分組，一級一套學習套件，學生通過編寫程序來控制機器人的動作，可以直觀的看到自己所編寫的程序所產生的效果。這樣，原來枯燥無味的編程課程變成了生動、直觀的形式。學生通過機器人的實際動作，可以很容易理解程序控制過程，掌握程序控制的思想。學生在具備了這些直觀認識的基礎上，再進行理論的學習，會更有方向和激情。

四、結語

Python語言程序設計課程雖然相對于傳統的語言教學降低了學習的難度，但是對于初次接觸程序設計的學生來說，還是存在很多困難。本文就該課程目前教學過程中存在的問題，提出了采用偽代碼來講解算法更方便學員理解和轉化成編程語言實現，針對python語言的特點讓學生將程序設計與自己的學科專業緊密結合，引入在線測評平臺讓落后的學生及時跟上，融入機器人和學科競賽激發學生的學習興趣。在后續的教學過程中，將逐步引入上述方法，優化教學設計，提高教學質量。

參考文獻：

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