新文科視角下以專業為導向深度融合計算生態Python課程體系建設＊

李蓉，周維柏，梁智斌

(廣州商學院信息技術與工程學院，廣東 廣州 511363)

0 引言

目前，Python語言廣泛應用于數據分析、人工智能等相關領域。發達國家的大部分高校已將Python 程序設計作為非計算機專業的編程基礎課程。我國大學計算機課程教學指導委員會在2016年發布的《大學計算機基礎課程教學基本要求》中，首次提出將Python語言作為我國非計算機專業的首門程序設計課程。Python 語言作為一門新興的編程語言，可以在國內各大高校加大力度推動其教學。

1 新文科背景下Python 系列課程體系的現狀及存在的問題

新文科建設是指哲學社會科學與新一輪科技革命和產業變革交叉融合形成的交叉學科、交叉融合學科及交叉專業的新文科的一系列建設事項和建設工作。而新興的“Python程序設計”課程則正好有助于多學科交叉融合。以前文科的各學科主要依賴文獻資料的搜集、整理和解釋。新文科借助新一代信息技術和新手段，開辟文科建設的新視野和新領域。于是國內多數側重文科發展的院校把Python 語言程序設計系列課程作為必修的基礎編程課程。但其課程設置及教學方法則存在比較多的問題。

⑴“1+X”課程體系在2009 年就已經提出，后來針對文科類專業的特點，“1+X+Y”課程體系方案隨后被提出。由于我國地域廣闊，計算機普及水平參差不齊，許多大學新生沒有計算機語言編程基礎。因此如何讓“1+X+Y”課程體系符合現代“新文科”人才培養目標是急需解決的問題。

⑵計算機編程課程與專業課教學難融合。目前文科類專業的計算機課程體系多數采用類似專業計算機的人才培養方案，課程的設置依舊照搬專業計算機的課程大綱。這樣導致教師要先進行計算機基礎的講解，再講解編程知識。在教學方法上基本上使用傳統的方法來進行編程知識講解，導致授課內容抽象，學生興趣不高。

⑶社會需求與教學內容沒對接。目前，高校很大程度上依舊注重計算機基礎理論的教學，教學中缺少對學生創新能力的培養。“新文科”是基于社會對文科人才的需求而提出的，而且需求是隨著技術進步和社會發展而變化的，因此，如何推動新文科建設已成為亟待解決的問題。

2 新文科視角下以專業為導向深度融合計算生態的Python課程體系重構與改進

2.1 Python課程體系的設計

Python 語言具有應用領域廣泛且簡單易學的特點，基于此，我們提出以培養計算思維為主線、以激發學生的學習興趣為核心、以引領計算人生為目標的指導思想,構建以專業為導向，深度融合應用領域的多維度和多層次的Python 程序設計系列課程體系。具體的課程體系如圖1所示。

圖1 新文科視角下以專業為導向深度融合計算生態的Python課程體系

2.2 本課程體系主要特點

“新文科”視角下以專業為導向，深度融合計算生態的Python課程體系，主要有以下創新點。

⑴課程體系層次分明。我們的課程體系采用明顯的層次結構，底層為“程序設計語言（Python）”課程。數據處理領域層主要是為解決數據簡單分析和可視化。數據來源領域層主要讓學生掌握如何用Python有效地獲取網絡數據。最上一層的人工智能領域層，主要讓學生掌握利用機器學習和深度學習技術解決前沿相對應的專業問題的方法。

⑵體系中各領域的課程體現各專業特色。在不同領域課程的學習中，充分體現了“新文科”的專業特點，教學時把與之相對應的專業問題緊密融合起來。

⑶體系中的課程知識與應用領域深度融合。在“新文科”人才培養中，通過引入Python 語言的不同層次的課程，可以有效地解決在專業教學中面臨的諸多問題。我們的課程體系主要服務于“新文科”專業中不同層面的需求。

3 以專業為導向深度融合計算生態的Python課程教學方法與評價

3.1 課程教學方法的創新

在授課方式的改革上，我們建立我們自己的線上資源，充分利用Python 豐富的生態特征來組織教學內容。

⑴教研室組織相關老師建立課程資源，并提前上傳到云平臺，讓學生課前熟悉教學內容；課中教師負責活躍課堂氣氛。做到課前、課中、課后的任務分工及線上線下的結合，實驗方面主要使用我們提前搭建好的網絡教學平臺，通過設置線上練習，使學生鞏固和復習所學知識，讓學習具有系統性。

⑵在課堂上盡量調動學生的學習興趣，讓學生都參與到教學中，對于一些相對簡單的章節，讓學生自己組織教學內容進行講解，調動學生學習的積極性，增強其學習興趣。鼓勵學生課外參加競賽活動，提高學生知識應用能力。學生通過參加競賽和大創項目，提高Python 知識的高級應用，在參與競賽的過程中提高實踐應用能力，培養創新精神。

⑶充分利用Python 生態特征組織教學內容。比如利用turtle庫繪制漂亮的圖形，可以作為Python入門的案例。用jieba 對中文進行分詞，統計名著中人物的出場次數以展現小說中人物的重要性，對名著進行分詞生成詞云，展現詞的重要性。如統計《紅樓夢》十二釵出場次數，并排序打印。利用Tkinter庫，設計猜數游戲、背單詞游戲。充分利用Python 有其獨特的生態特性這一優勢，精心設計與之匹配的教學內容和案例，使學生學習有成就感和動力。

3.2 課程評價方法的改進

以Python 語言為基礎的計算機相關課程具有極強的實踐性，需要學生實際動手編程并解決問題。最底層的程序設計語言（Python），評價時我們采用第三方測試+動手編程解決問題能力。成績構成比例由第三方測試（50%）+大作業（30%)+平時作業（20%）。其他課程考核則采用項目考核模式，學生在課程進行幾周后自己確定與課程相關的項目選題及所研究的內容，期間，需要完成需求分析、概要設計和詳細設計，在期末提交項目結題報告。通過這種方式讓學生充分發揮自身的創造性，把課程知識應用到解決實際問題中去，實現對知識的深入理解與掌握。

4 執行本課程體現的效果

最終我們提出了服務于新文科下的各專業、根據不同專業需求進行不同教學內容的Python 系列課程體系。本課程體系執行已經有二年多，取得不錯的成績。本項目研究后學生自主學習的積極性高漲，學生主動把平臺上的試題98%以上全部做完，而且正確率要達到97%以上。學生參加等級考試成績提高明顯，Python 二級考試中通過率2019 年為30.12%，2020 年為46.35%，到2021 年為60.05%；平均分2019 年為31.25，2020 年為38.64，到2021 年為49.76。二年來通過率和平均分都有明顯的提升。

5 結束語

本文建立一個以專業為導向深度融合計算生態Python 課程體系，本體系從根本上保證Python 系列課程的教學質量，切實提高學生利用Python 語言解決實際問題的能力，使學生具備運用新一代信息技術解決本專業領域問題的基本能力。該體系的實施已有兩年，效果明顯，學生自主學習能力大大提高，等級考試通過率明顯提升。接下來將把教學工作重點放在如何從根本上保證課程建設在培養“新文科”學生的學術水平和綜合素質能力等方面。