一、引言
(一)研究背景
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,編程能力在當(dāng)今社會(huì)中的重要性日益凸顯。Python作為一種簡(jiǎn)潔、高效的編程語(yǔ)言,在數(shù)據(jù)科學(xué)、人工智能等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在中職教育中,Python編程也逐漸受到重視。一方面,Python編程能夠培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、創(chuàng)新能力和問題解決能力,為學(xué)生的未來職業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另一方面,職教高考的不斷改革和完善,對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)和專業(yè)技能提出了更高的要求。因此,如何有效地培養(yǎng)中職學(xué)生的Python編程能力,并與職教高考實(shí)現(xiàn)良好對(duì)接,成為當(dāng)前中職教育面臨的重要課題。
(二)研究目的
本研究旨在探索中職學(xué)生Python編程能力培養(yǎng)及與職教高考的有效對(duì)接策略。通過對(duì)中職學(xué)生Python編程能力培養(yǎng)現(xiàn)狀的分析,找出存在的問題和不足,提出針對(duì)性的改進(jìn)措施。同時(shí),結(jié)合職教高考的要求,探索如何將Python編程能力培養(yǎng)與職教高考的要求相結(jié)合,提高學(xué)生的高考成績(jī)和綜合素質(zhì),為學(xué)生的未來發(fā)展提供更多的機(jī)會(huì)和選擇。
二、理論基礎(chǔ)
(一)Python編程教育的重要性
1.廣泛應(yīng)用領(lǐng)域
Python在編程領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。在Web開發(fā)方面,經(jīng)常需要處理和分析大量的數(shù)據(jù)。Py-thon擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析庫(kù),如Pandas、NumPy和Matplotlib等,可以快捷地完成數(shù)據(jù)分析、生成各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表。例如,在電商網(wǎng)站中,可以使用Python對(duì)用戶行為數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,了解用戶的購(gòu)買習(xí)慣和偏好,為個(gè)性化推薦提供數(shù)據(jù)支持。
在數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域,Python的應(yīng)用更是不可或缺。數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域的工作人員非常依賴Python,其具有簡(jiǎn)單性、輕松完成大量計(jì)算的能力。Python的NumPy庫(kù)提供了強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算功能,可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、線性代數(shù)計(jì)算、數(shù)值積分等。
2.對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的作用
Python編程在培養(yǎng)學(xué)生能力方面具有重要作用。首先,Python編程是一種架構(gòu)在邏輯思維之上,能有效地培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、處理問題能力,要求學(xué)生按照特定的規(guī)則和流程進(jìn)行思考和操作。在編程過程中,學(xué)生需要不斷地分析問題、構(gòu)建數(shù)據(jù)模型、設(shè)計(jì)算法、編寫代碼和調(diào)試程序,這有助于他們認(rèn)清問題的本質(zhì),提高分析問題的能力。
其次,Python編程有助于培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力。在編程中,學(xué)生經(jīng)常會(huì)遇到各種問題,如語(yǔ)法錯(cuò)誤、邏輯錯(cuò)誤、運(yùn)行錯(cuò)誤等。通過不斷地嘗試、試錯(cuò)和探索,學(xué)生可以學(xué)會(huì)如何有效地解決實(shí)際問題,提高處理問題的能力。
(二)職教高考政策解讀
1.政策現(xiàn)狀
目前,各地職教高考中對(duì)Python編程的要求逐漸增加。2017年普高信息技術(shù)新教材開始使用,編程語(yǔ)言從VB更換為Python;2018年3月起教育部考試中心在計(jì)算機(jī)二級(jí)考試中加入了“Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)\"科目;2021年安徽省職教高考中也由Python編程取代VFP編程。
2.趨勢(shì)分析
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,未來職教高考中Python編程的重要性將不斷提升。一方面,Python作為一種簡(jiǎn)潔、高效的編程語(yǔ)言,在數(shù)據(jù)處理、人工智能和云計(jì)算等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,這些領(lǐng)域的發(fā)展也將帶動(dòng)對(duì)Python編程人才的需求。另一方面,隨著職教高考的不斷改革和完善,對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)和專業(yè)技能提出了更高的要求,Python編程能力作為一種重要的專業(yè)技能,將在普高和職教高考中占據(jù)更加重要的地位。
三、中職學(xué)生Python編程能力培養(yǎng)現(xiàn)狀
(一)教學(xué)方法與資源
1.學(xué)習(xí)通平臺(tái)的應(yīng)用
超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)在中職Python編程教學(xué)中發(fā)揮了重要作用。平臺(tái)上豐富的課程資源,如線上精品課程、共享資源、名師講壇等,為學(xué)生提供大量的學(xué)習(xí)資料。同時(shí),教師還可以在教學(xué)內(nèi)容中增加自建資源,豐富教學(xué)內(nèi)容。在共享空間中,將一些“個(gè)性\"視頻上傳到資料分享區(qū),學(xué)生通過手機(jī)反復(fù)查看,跨越時(shí)空,同維度、同頻率,交流探討,深刻理解了程序設(shè)計(jì)中的概念,如“嵌套”“緊縮”“類”“對(duì)象”等程序設(shè)計(jì)中的基本概念,避免出現(xiàn)在后續(xù)程序設(shè)計(jì)中一聽到這些概念就發(fā)暈的情況。此外,教師在學(xué)生專區(qū)上預(yù)先設(shè)置討論題,讓學(xué)生提前進(jìn)行學(xué)習(xí)和討論,從零開始學(xué)起,明白其中的邏輯層次,知其然更能知其所以然。
2.其他教學(xué)資源的利用
教材是中職Python編程教學(xué)的重要藍(lán)本。目前市場(chǎng)上有很多針對(duì)中職學(xué)生的Python輔助教材,這些輔助教材由一線教師編寫,如《職教高考·考點(diǎn)梳理》《Python程序編寫人門》,書中列舉的事例,來源于生活、來源于學(xué)校,具有簡(jiǎn)單易懂、似曾相識(shí)的特點(diǎn)。學(xué)校建立的私有云,劃定區(qū)域、設(shè)定板塊,豐富的資源既補(bǔ)充了課堂教學(xué),又拓展了課堂教學(xué)。
(二)學(xué)生學(xué)習(xí)面臨的問題
1.基礎(chǔ)薄弱問題
中職學(xué)生學(xué)習(xí)Python編程,文化素養(yǎng)偏弱是共性,個(gè)性彰顯是特色。首先,文化素養(yǎng)水平薄弱會(huì)影響學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)中的基本概念、基本結(jié)構(gòu)的理解。例如,學(xué)生對(duì)“類”“對(duì)象”“實(shí)例\"這些概念很茫然,無(wú)法從字面去理解,去體會(huì)深層的含義。其次,邏輯思維薄弱也會(huì)給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來困難。對(duì)于一些簡(jiǎn)單的if語(yǔ)句,學(xué)生還能理解,但涉及循環(huán),特別是嵌套使用時(shí),學(xué)生往往力不從心。最后,英語(yǔ)基礎(chǔ)差也是中職學(xué)生學(xué)習(xí)Python編程的一個(gè)障礙。很多學(xué)生由于初中英語(yǔ)基礎(chǔ)差,一看到滿屏的英文代碼就暈了,打起退堂鼓。
2.學(xué)習(xí)積極性問題
中職學(xué)生學(xué)習(xí)Python 編程時(shí),積極性不足的原因主要有以下幾點(diǎn)。一方面,傳統(tǒng)的教學(xué)方法比較單一,滿堂課都是教師“說教”,難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另一方面,學(xué)生對(duì)手機(jī)的依賴程度偏高,玩游戲、刷視頻,樣樣都感興趣,也很拿手,而對(duì)待學(xué)習(xí)卻提不起神,總是懶洋洋的。此外,課程的考核方式,只注重考試分?jǐn)?shù),考核形式單一,不關(guān)注過程和實(shí)訓(xùn)能力,注“靜”棄“動(dòng)”,無(wú)形之中降低有“個(gè)性\"學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
四、Python編程能力與職教高考的對(duì)接策略
(一)課程設(shè)置優(yōu)化
課程設(shè)置的優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)Python編程能力與職教高考有效對(duì)接的重要環(huán)節(jié)。通過合理調(diào)整課程結(jié)構(gòu),可以更好地滿足高考要求,搭上職教高考的直通車。
1.專業(yè)課程調(diào)整
專業(yè)課程的調(diào)整既要緊密圍繞高考,也要根據(jù)校情、學(xué)情進(jìn)行。在專業(yè)基礎(chǔ)課程方面,可以適當(dāng)調(diào)整Python編程基礎(chǔ)課程的學(xué)時(shí),加強(qiáng)學(xué)生對(duì)Py-thon語(yǔ)法、數(shù)據(jù)類型、程序結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。例如,可以適時(shí)根據(jù)實(shí)情調(diào)整學(xué)時(shí),利用共享資源、小組互助去討論、去辯論,用時(shí)間換空間,去理解定義、概念、術(shù)語(yǔ)。
在核心課程方面,應(yīng)根據(jù)高考重點(diǎn)考查的內(nèi)容,如數(shù)據(jù)處理、程序結(jié)構(gòu)、函數(shù)和第三方庫(kù)等,確定教學(xué)重點(diǎn)。例如,在數(shù)據(jù)處理課程中,增加圖形界面,引入第三方庫(kù)Tkinter的講解,讓學(xué)生掌握可視化編程的可見性。在算法設(shè)計(jì)課程中,可以加強(qiáng)對(duì)Python中常見算法(如排序算法、搜索算法)的講解,有目的地劃分模塊,形成程序段,讓學(xué)生模仿,提高學(xué)生的算法設(shè)計(jì)能力。
拓展課程方面,可以向?qū)W有余力的學(xué)生推薦與Python編程相關(guān)的書籍,拓寬學(xué)生的知識(shí)面和視野。這些課程可以讓學(xué)生了解Python在人工智能領(lǐng)域的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新能力,從而起到引領(lǐng)和示范作用。
2.實(shí)踐教學(xué)強(qiáng)化
實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生編程能力的重要環(huán)節(jié)。為了更好地對(duì)接職教高考,應(yīng)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),增加實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)等實(shí)踐課程的比重。
在實(shí)訓(xùn)課程方面,適時(shí)增加生活中的案例,進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)分析、策略規(guī)劃、流程圖、注釋編程、填程,來加強(qiáng)對(duì)學(xué)生邏輯思維的鍛煉,提高學(xué)生的實(shí)踐能力和問題解決能力。
實(shí)習(xí)階段可以安排學(xué)生到相關(guān)企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí),讓學(xué)生在實(shí)際工作環(huán)境中了解行業(yè)需求和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和實(shí)踐能力。例如,可以安排學(xué)生到軟件公司、信息化密集的軸承產(chǎn)業(yè)園去實(shí)習(xí),讓學(xué)生理解信息化、理解程序核心的新質(zhì)生產(chǎn)力,在應(yīng)用中去分析、去感悟,參與開發(fā)和實(shí)施,積累實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。
(二)教學(xué)方法改進(jìn)
教學(xué)方法的改進(jìn)是提高學(xué)生高考成績(jī)的關(guān)鍵。采用更加有效的教學(xué)方法,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
1.轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)思維
在Python編程教學(xué)中,應(yīng)強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)思維。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)思維注重記憶和應(yīng)試,而編程學(xué)習(xí)更注重理解和實(shí)踐。因此,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從記憶代碼轉(zhuǎn)變?yōu)槔斫馀c感悟代碼,從應(yīng)試學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)榻鉀Q問題。
理解代碼比記憶代碼更重要。單純地記憶不能舉一反三,更無(wú)法提升自己的理解水平。例如,在學(xué)習(xí)函數(shù)定義和調(diào)用時(shí),應(yīng)該理解函數(shù)是一個(gè)封裝體,可以重復(fù)調(diào)用,這是函數(shù)的實(shí)質(zhì),而不是記住函數(shù)的框架和語(yǔ)法格式。只有理解代碼,學(xué)生才能在實(shí)際編程中靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí),提高編程能力。
積累代碼量是提高編程能力的有效途徑。在日常教學(xué)中,要有目的地讓學(xué)生通過大量的編程實(shí)踐來積累程序塊、代碼段,提高編程熟練度。教師可以布置一些編程作業(yè)和實(shí)戰(zhàn)案例,讓學(xué)生在實(shí)踐中不斷提高編程能力。
2.增加項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)
增加項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)可以提升學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)力。在教學(xué)過程中,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生參與項(xiàng)目實(shí)踐,提高學(xué)生的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。
學(xué)生可以通過參與實(shí)際項(xiàng)目或開源項(xiàng)目來積累項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。例如,學(xué)生可以參與學(xué)校的科研項(xiàng)目、企業(yè)的實(shí)習(xí)項(xiàng)目等。在項(xiàng)目實(shí)踐中,學(xué)生可以真實(shí)體
會(huì)到實(shí)際項(xiàng)目的開發(fā)流程和策略方法,提高自己的問題解決能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。
此外,教師還可以組織學(xué)生參加編程比賽和項(xiàng)目展示活動(dòng),讓學(xué)生在競(jìng)爭(zhēng)中提高自己的編程水平和項(xiàng)目展示能力。
五、案例分析
(一)成功學(xué)校案例
1.教學(xué)模式創(chuàng)新
在教學(xué)過程中,學(xué)校組織社團(tuán)、興趣小組,利用私有云、共享空間,提交生活中的案例,進(jìn)行PK。注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),通過組織學(xué)生參加各類競(jìng)賽,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。
2.教學(xué)成效
安徽省技能大賽、信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽中,我校選手獲國(guó)家二等獎(jiǎng)1次、三等獎(jiǎng)2次,省一等獎(jiǎng)3次,二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)和市獎(jiǎng)若干次。這充分展示了學(xué)校在Python編程教學(xué)方面的成效。
(二)競(jìng)賽促進(jìn)教學(xué)案例
以2023年度職業(yè)院校學(xué)生專業(yè)技能大賽和行業(yè)大賽中職組“VR大賽\"賽項(xiàng)為例,通過參加中職Python程序開發(fā)賽項(xiàng),學(xué)生們?cè)诙鄠€(gè)方面得到了提升。首先,學(xué)生們的編程能力得到了極大的鍛煉。在比賽中,學(xué)生們需要運(yùn)用Python語(yǔ)言完成各種任務(wù),這要求學(xué)生們熟練掌握Python語(yǔ)法規(guī)則和各種庫(kù)的使用方法。其次,學(xué)生們的問題解決能力得到了提高。在比賽過程中,學(xué)生們會(huì)遇到各種問題,如程序錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)異常等,需要通過不斷地嘗試來解決這些問題。最后,學(xué)生們的團(tuán)隊(duì)合作能力也得到了鍛煉。在一些團(tuán)隊(duì)賽中,學(xué)生們需要分工協(xié)作,共同完成任務(wù),這要求學(xué)生們具備良好的溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。
六、結(jié)論與展望
(一)研究結(jié)論
本研究通過對(duì)中職學(xué)生Python編程能力培養(yǎng)與職教高考對(duì)接的深入探討,得出以下結(jié)論:
在策略方面,課程設(shè)置的優(yōu)化至關(guān)重要。通過調(diào)整專業(yè)課程,增加Python編程基礎(chǔ)課程學(xué)時(shí),強(qiáng)化對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,同時(shí)根據(jù)高考重點(diǎn)調(diào)整核心課程內(nèi)容,增設(shè)相關(guān)拓展課程,為學(xué)生提供了更全面的知識(shí)體系。實(shí)踐教學(xué)的強(qiáng)化也不可或缺,通過設(shè)計(jì)與高考相關(guān)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和安排實(shí)習(xí),提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和職業(yè)素養(yǎng)。在教學(xué)方法改進(jìn)方面,轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)思維,從記憶代碼轉(zhuǎn)向理解代碼的邏輯和功能,積累代碼量以提高編程能力,同時(shí)增加學(xué)生的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),鼓勵(lì)參與實(shí)際項(xiàng)目和開源項(xiàng)目,組織參加編程比賽和項(xiàng)目展示活動(dòng),提升了學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)力。
在效果方面,成功學(xué)校案例和通過競(jìng)賽來促進(jìn)教學(xué)的案例充分展示了這些策略的有效性
(二)未來研究方向展望
未來研究可以在以下幾個(gè)方面持續(xù)深入:
首先,教學(xué)方法的持續(xù)改進(jìn)是一個(gè)重要方向。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和教育理念的更新,探索更加高效、個(gè)性化的教學(xué)方法,為每個(gè)學(xué)生提供定制化的學(xué)習(xí)路徑和教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)效果。
其次,加強(qiáng)與企業(yè)的深度合作。企業(yè)是技術(shù)應(yīng)用的前沿陣地,與企業(yè)合作可以讓學(xué)生接觸到最新的技術(shù)和實(shí)際項(xiàng)目需求。建立校企合作的長(zhǎng)效機(jī)制,使學(xué)生更好地適應(yīng)未來職業(yè)發(fā)展。
再者,關(guān)注Python編程在新興領(lǐng)域的應(yīng)用。隨著科技的不斷進(jìn)步,Python在云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等新興領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。研究如何將這些新興領(lǐng)域的知識(shí)融入中職Python編
程教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)未來科技發(fā)展的能力。
最后,進(jìn)一步探索課程思政與Python編程教學(xué)的融合。在培養(yǎng)學(xué)生編程能力的同時(shí),注重培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德、社會(huì)責(zé)任感和創(chuàng)新精神,為社會(huì)培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞募夹g(shù)人才。
總之,中職學(xué)生Python編程能力培養(yǎng)與職教高考對(duì)接是一個(gè)不斷發(fā)展和完善的領(lǐng)域,需要持續(xù)研究和實(shí)踐,以適應(yīng)社會(huì)對(duì)技術(shù)人才的需求。
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責(zé)任編輯:唐丹丹