Python 高级程序设计语言公共课教学探讨

ISSN1009-3044

ComputerKnowledgeandTechnology

第16卷第35期(2020年12月)

电脑知识

与技术

Vol.16,No.

35，December.

2020

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Tel：+86-551-6569

Python高级程序设计语言公共课教学探讨

张明霞

（盐城师范学院信息工程学院，江苏盐城224002）

摘要：程序设计语言是我国高等教育，尤其是很多非计算机相关专业的理工科方向开设的公共课程。Python因其自身优势

已被不少高校应用于二级计算机公共课教学中，相对于C语言、VB等，Python应用于公共课教学的时间并不长。根据实际

教学，并结合2020年春学期线上教学模式，对在Python高级程序设计语言公共课教学中的教学体系设计、平台环境的搭

建、学生先行条件研究、基本知识点讲解、单元总结、Python第三方库、资源利用及等级考试等进行了探讨。

关键词：Python；公共课教学；案例；IDLE；第三方库

中图分类号：G642文献标识码：A

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

文章编号：1009-3044(2020)35-0169-02

1引言

作为人类重要思维心态之一的“计算思维”，近些年越来越

受到广泛重视。高等教育领域中程序设计类课程开设目的之

一就是培养和发展学生的计算思维。程序设计类课程可选的

语言有很多，就Python而言，可以说是近几年发展起来的新秀。

“人生苦短，我学Python”，自2018年3月起，国家计算机等

级考试中加入了“Python语言程序设计”科目以来，越来越多的

高校计算机二级方面的公共课开始开设Python相关课程，也有

越来越多的学生在报考计算机二级考试时选择语种Python。

出现当前状态很重要的原因在于Python语言的自身特点：

首先，相比其他语言（如C语言），语法简洁，保留字少，易学；其

次，生态丰富，不仅Python自带的解释器有大量内置类和函数

库（如常用的turtle库），此外，由于Python语言的开放性，世界

各地的程序员源源不断地贡献着第三方库，且安装容易；第三，

多语言集成，甚至Python语言有“胶水语言”这一说法，可以借

助其他语言的优势来提高执行速度。此外，Python还具有与平

台无关、强制可读、支持中文等。

2.2平台和环境的搭建

2Python高级程序设计语言公共课教学

2.1教学体系设计

Python集成开发环境（IDLE）可以针对电脑的自身环境而

选择，一般学生的笔记本或者台式机都比较新，因此可以到Py⁃

thon官网（）下载最新版本安装。而一些

公用机房，则可能需要安装版本稍低的，如Python-3.5.3。但不

管怎样，都需安装Python3.x系列版本，因为Python和其他软件

不一样，不能“向下兼容”，且Python3.x系列和Python2.x系列的

版本在语法表述等多方面是不一样的。对于版本较新的，在安

装首页直接选择环境变量的复选框，而对于较低版本的安装，

则需要单独进行环境变量的设置。可以使用cmd命令或者在

“计算机”的“高级系统设置”中进行配置。

安装好Python的集成开发环境（IDLE）后，还可以引导学生

安装PyCharm或者其他的编程辅助工具，如Notepad++等，因为

这些工具可以帮助学生在编程时提高效率，比如调试、语法高

亮、Project管理、代码跳转、智能提示、自动完成、纠错等，当然，

这些都是在Python的IDLE环境基础上搭建的。

也有教师在教学开始的几周不做辅助工具的介绍，这样的

好处是可以让学生快速熟悉Python自身的集成开发环境、基本

语法关键字、书写规范等。

2.3学生先行条件

首先，公共课教学体系的设计，也就是整体的教学安排，必

须在学校的教学大纲的基础上制定。就盐城师范学院来讲，所

有课程的教学大纲都有“课程思政”这一要求。因此从大纲制

定到教学体系的设计与以往有不少区别。就目前来看，安排是

灵活多样的。有直接利用教材体系，然后在其中设计“思政”元

素。这样做的好处是无论教师和学生都可以将教材作为非常

重要的参考依据或者以其为纲。也有的将教材仅仅作为辅助

资料，依据学生专业特点及“思政”要求重新整合知识点和教学

案例，这样学生在学习时对课程的认可度会更高，认为“学有所

用”，对于提高学生的学习兴趣很有帮助，但同时也将需要教师

有更多的投入。

因为学生来自全国不同省市地区，所以学生对于编程语言

的了解程度存在差异。目前来看，绝大部分同学在此之前并未

接触或并未深入接触过编程语言，而计算机编程所涉及的思维

方式和日常生活或其他学科思维方式区别还是很大的。因此，

学生初步接触Python课程时，好奇、期待、畏难等这些情绪都或

多或少的有。对于这样的现状，起初的几节课就显得很关键，

此时需要既要让学生对计算机编程及思维方式有初步认知，又

必须让学生认识到Python在当前实际中的价值，从而产生克服

畏难情绪以及进一步探索的欲望。

为了解学生对编程语言及Python的熟悉程度，一方面，可

以通过一些平台做初步调研，2020年春学期很多问卷调研工作

收稿日期：2020-07-06

作者简介：张明霞（1978—），女，江苏盐城人，讲师，硕士，主要研究方向为大学计算机公共课教学等。

本栏目责任编辑：王力

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都是在慕课堂中进行的，当然问卷调研平台有很多，如问卷星、

腾讯问卷等。通过基本问题的设置初步掌握学生对编程乃至

Python

个小案例，

的了解情况。另一方面，

以引导学生用“计算思维”

开始这门课之前，

的方式去解决问题，

可以设置几

如经

典的裴波拉契数列、求和计算1+2+...+100。

2.4基本知识点与单元总结

基本知识点的学习是整个课程学习的主体部分，常规教学

中，可以先让学生先行预习。结合2020春学期线上教学来看，

知识点讲解之前或之后，当然也可以是教学过程中，可以向学

生展示学习流程（任务单）或思维导图，这样学生对于学习流

程、内容及任务都了然于心。

在教学过程中，基本知识点和小案例可以穿插进行。如果

有条件，可以适时让学生进行实际操作。2020年春学期，受疫

情影响，全国高校大面积开展了线上教学，有的课程整个学期

都是线上教学模式。线上教学有利有弊，对于Python课程而

言，从后期学生视频学习数据统计来看，很多原视频录制时间

几分钟的，而学生的学习平均时间则用了十几分钟或者更长。

尤其是视频中有实际案例，教师提供的学习任务单又做了相应

的编程要求的。这种及时利用实际小案例来巩固和强化所学

的知识点，对学生的学习效果起到了很大的作用。

每一单元结束后，知识点的总结归纳，这一部分工作主要

一是进一步强化所学；二是形成知识块、知识链。这一部分工

作可以通过知识点、小案例的罗列，也可以通过规模略大的编

程案例实现。例如，教育部考试中心二级教程中《倒背如流》

等实例。当然，还可以随机出题。例如，2020年春

学

thon123

期我校很多公共课教学的老师充分利用了慕课堂

应的练习进行知识和编程技能的强化。

网站平台（/）出题，为学生提供了相

、Py⁃

2.5常用的第三方库的学习

和工具。这些库可用于文件读写、

Python这一编程语言优势之一就是有着丰富的第三方库

网络抓取和解析、数据连接、

数据计算和统计分析、图像和视频处理、音频处理、数据挖掘/

机器学习/深度学习、数据可视化、交互学习、集成开发以及其

他Python协同数据工作工具等。

图1特殊形状词云

首先是让学生理解所要讲解的第三方库的作用和使用，并

给出能引起学生兴趣的一些案例。例如wordcloud库，能以词

语为基本单元，根据其在文本中出现的频率设计不同大小以形

成视觉上的不同效果，形成“关键词云层”或“关键词渲染”，从

而使读者只要“一瞥”即可领略文本的主旨，当前这种展示方式

已经成为文本展示的样板，比较流行。举例时，可选择当前热

点话题文章或者经常接触的比较熟悉的文章，比方笔者在教学

中选择了学生时政中可能关注到的文章《习近平新时代中国特

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色社会主义思想是党和国家必须长期坚持的指导思想》，并要

求学生利用特殊形状——五角星形成词云，效果如图1所示。

又如，举一个平时教师使用的自动批改选择题的实例。在

演示如何批量批改学生答题后展示批改程序中所导入的库（具

体如下文的代码

import

），并做大概说明。

import

xlrd

from

import

xlwt

xlwt

import*

import

unittest

import

io

import

sys

需要说明的是的第三方库安装。在实际教学中发现，

os

由于

学生情况各异，安装第三方库过程中出现了多种问题。正常可

以用pip工具安装，此外，还可以自定义安装或文件安装。下载

第三方库的时候，可能会因为网络问题而出现暂时无法下载的

情况，此时，可以暂缓下载，选择其他的时间段去操作。当然对

于一些不容易讲解和理解的内容，可以借鉴线上教学经验：录

制微课视频。

2.6充分利用可用资源

由于2020春学期的特殊性，很多网络资源都免费提供。

我校公共课多位老师合力在

io/

Python123平台（Python123.

的题库，

）建立了校内资源，

也可以自建题库，

提供给老师和学生。在此平台上有大量

教师可以组建单选、多选、填空、判

断，以及编程题。同时支持在线编程，在电脑端和手机端均可

登录。这样学生可以随时随地学习，充分利用碎片化时间，很

方便。当然，除了Python123平台之外，还有很多不错的学习资

源平台，如中国大学MOOC（/）上的课

程资源、相关的论坛等。中国大学MOOC课程中设置了讨论

区，在讨论区，可以发起讨论主题，加入该课程的学生和课程组

老师都可以参与讨论，形成类似头脑风暴的方式解答问题。在

一些专题论坛上，大家可以把有疑惑的部分发布出来共同讨

论，群策群力，对学习同样非常有利。

2.7等级考试

虽然很多学校学生获取学位证书已不再与计算机等级考

试结果挂钩，但作为公共课程开设的程序设计类课程，无论教

与学都将涉及计算机等级考试。如在教材选择方面，首选教育

部考试中心编著的相关教材。且从2018年3月起，全国计算机

等级考试已把Python列为可选语言之一，考试虽不是最终目

的，但可以作为检验学习效果的手段之一，当然也可以通过等

级考试带动学生学习。在一些网站资源，

thon123

的题库，

平台

通过针对性的训练，

（/

一方面可以备考，

）或者考试系统中，

如上文提及的

另一方面对于学

都有大量

Py⁃

生基础知识的巩固、简单程序设计、综合运用（如文件等）都有

很大的帮助。当然，需要与学生说明的是，全国计算机二级考

试中，无论哪种语言，选择题均有20分是计算机基础知识部

分，这在课程教学中往往涉及不到，需要学生自主学习并强化

练习。在课程教学的最后一两周，通常会安排学生模拟练习等

级考试，并说明考试要求，诸如做选择题时中途不可退出等。

而对于兴趣浓厚，且基础知识掌握较好的学生可以提出更

为复杂的设计要求，如组成学习小组、公共协作设计综合案例等。

（下转第176页）

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《凯撒密码》

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3.3体现课程动态化和过程化的考评方式

《网页美工》课程强调学生的实践操作能力、综合应用能力

以及创新创意思维能力。由于技能的培养不是一蹴而就，需要

循序渐进，因此针对能力的考核就不能只依赖于期中或期末考

试这种传统的考核方式。通过动态化、过程化的考评能更客观

公正的反映学生的技能水平。此外通过跟踪这些过程化考评

数据，教师可以及时调整授课方式或授课内容，学生也可以及

时了解自身技能水平的真实情况，调整学习状态。

创新思维理念。在此次疫情中，运用LPAI融合教学模式的《网

页设计》课程在线上教学中有效地提升了学生的综合实操能

力，通过教学设计、方法及内容的由浅入深的递进关系来改变

传统平铺式教学方法、内容与设计形式，为学生创造了全新的

在线课堂学习体验空间。因此，LPAI融合教学模式在计算机

类课程中具有一定的应用和推广价值。

参考文献：

[1]王雅婷.SPOC混合教学模式在计算机类课程中的应用研究

[J].计算机产品与流通,2018(5):232-233.

[2]杜祥军，李建波.基于OnlineJudge的计算机类课程教学评

价方法研究[J].计算机教育,2019(3):55-57.

[3]艾娟.混合式教学模式在高职计算机类专业课程中的应用

研究[J].现代信息科技,2018(9):121-123.

【通联编辑：王力】

4总结

LPAI融合教学模式是对现代教育模式学习理念的一种革

新，它将传统教育教学模式中的优势提炼出来，与互联网新技

术的优势相结合，最终形成一种集多种教学方法于一体的综合

灵活的教学模式。该教学模式希望能在课堂教学中起到一定

的主导作用，尽可能做到对整个教学过程进行有效监控，同时

也希望在教学环节中体现出学习主体的能动性、积极参与性与

（上接第170页）

3总结

计算思维是一种解决问题的方式，已经成为教育教学中着

重培养的一种思维，程序设计语言的学习则是培养学生计算思

维的重要途径。Python程序设计语言因其他语言不可比拟的

优势成为很多高校公共课程序设计方面的所选语种。在公共

课教学中，从教学体系设计、平台搭建、学生先前条件研究、基

本知识学习、单元总结、第三方库安装与学习、资源利用乃至等

级考试准备都是非常重要的环节。

参考文献：

[1]嵩天.Python语言程序设计[M].高等教育出版社,2019(12):11.

[2]孙建中.基于Python的计算机教学研究[J].电脑知识与技术,

2020(4):159-160.

[3]文一凭,张进良,姜磊,等.应用驱动的渐进式Python案例教学

探索与实践[J].当代教育理论与实践,2020(3):51-56.

[4]林树青.大学计算机基础教学的新思路探讨[J].当代教育实

践与教学研究,2020(8):84-85.

[5]王润鸿,刘燕.基于Python的大学计算机公共课教学研究[J].

电脑知识与技术,2019(4):149-150.

[6]陈杰华.基于计算思维的Python语言实验设计与实施[J].计

算机教育,2020(2):12-15.

[7]孟凡芳.基于计算思维的Python程序设计语言教学改革[J].

计算机产品与流通,2020(2):215.

[8]闯跃龙,郭文平.面向非计算机专业学生的Python教学内容

设计[J].台州学院学报,2018(6):56-60.

【通联编辑：王力】

（上接第173页）

参考文献：

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2017.

[2]袁晓曦.计算机应用基础[M].天津:天津大学出版社,2014.

[3]孙琳.数据结构[M].北京:水利水电出版社,2015.

[4]董宁.JavaScript程序设计[M].北京:水利水电出版社,2011.

[5]王关义.现代企业管理[M].北京:清华大学出版社,2011.

【通联编辑：朱宝贵】

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