劉妍
長春醫(yī)學高等??茖W校
Python語言在非計算機專業(yè)計算機教學改革中的探討
劉妍
長春醫(yī)學高等??茖W校
計算機教學改革需要符合計算機的時代性,本文探討了傳統(tǒng)編程語言在教學中存在的問題以及Python語言的特點和開設Python語言的重要意義,得出Python語言適合非計算機專業(yè)的編程初學者學習,其有助于培養(yǎng)學生的計算思維能力。
Python語言;計算思維;非計算機專業(yè)
計算機教學的目標之一是培養(yǎng)學生計算思維,并能夠利用計算機解決實際計算問題。計算機教學改革要適應計算機技術的發(fā)展,Python語言由于其簡潔、易讀并具有可擴展性的特點,目前已經(jīng)成為最受歡迎的程序設計語言之一,在國外一些知名大學,已經(jīng)用Python教授計算機程序設計類課程[1]。本文將傳統(tǒng)的編程教學與Python語言對比,研究在非計算機專業(yè)開設Python語言課程的重要意義。
隨著計算機技術的發(fā)展,很多新興的編程技術開始興起,與這些語言相比,采用傳統(tǒng)的編程類語言教學表現(xiàn)出了明顯劣勢。
(1)難度大、學習和編程周期過長
目前,我國非計算機專業(yè)編程課程的教學內容主要有C語言、C++、Java等。從這些編程語言的比較看,Java是相對容易學習掌握的,而C語言、C++等相對比較難掌握。這些語言細節(jié)問題對于初學者來說實在有些多,尤其C++。Java需要理解很多抽象的概念,而且其面向計算機網(wǎng)絡時代的計算思維,過多的關注代碼復用性和可移植性,這對于非計算機專業(yè)的學生顯然不合適。C語言是我國大學針對非計算機專業(yè)普遍開設的計算機編程課程,其實際教學內容主要圍繞數(shù)據(jù)類型、算法、數(shù)組、函數(shù)、指針等開展,這些內容偏重計算機體系結構的抽象概念[2]。C語言雖然較強大,然而這些內容并不適合沒有編程基礎和背景的非計算機專業(yè)學生,即使通過考試,也很難去解決實際應用問題。
(2)不利于學生為主導的教學方法和學生自主學習
對于非計算機專業(yè)的編程課程講授,即使是入門級的課程,也是極具挑戰(zhàn)性的,傳統(tǒng)的編程語言語法復雜,邏輯性強,一般需要教師進行入門講解。但是,這種概念性的冗長靜態(tài)教學,學生往往很難保持注意力。如果采用以學生為主導的教學方式,把教學任務按照案例布置給學生完成,學生總是復制彼此的作業(yè),很難真正理解編程。而且這些語言,編程語法中會存在較多的細節(jié),對于計算機專業(yè)知識不扎實的非計算機專業(yè)學生,代碼好比天書,無法正確判斷錯誤原因,導致學生把時間都浪費在糾錯上了,不利于編程思想的形成,最終可能放棄編程語言的學習。
Python語言由Guido van Rossum于1989年發(fā)明,是一種面向對象的計算機程序設計語言。嚴格的說它應該稱為CPython,它與C和C++有天然的融合性,這也是python強大的原因之一。跟枯燥無趣的傳統(tǒng)編程語言相比,Python是一種強大并通俗易懂的編程語言,而且它易學又好用,開發(fā)周期短。Python具有豐富而強大的開源庫,能夠與其他語言制作各種模塊,在實際教學中,它關注的是函數(shù)、循環(huán)、模塊等基本邏輯關系,跟自然語言邏輯比較接近。
(1)學習難度最小化,適合培養(yǎng)學生計算思維
非計算機專業(yè)的學生,學生來自不同的專業(yè),大部分學生沒有計算機編程的基礎,Python編程語言因其極為簡潔的語法和強大的功能,以及優(yōu)秀的面向對象能力,降低了很多初學者的門檻,非常適合于編程入門教學。Python的教學中可以應用大量來源于生活不同領域的數(shù)據(jù)計算和處理的案例,教師可以根據(jù)不同專業(yè)的需要設置教學內容。而且,Python語言免費、開源、跨平臺,具有豐富的學習資源,非常適合學生自主學習[3]。Python的易學性、易用性和豐富的開源庫,改變了學生主觀渴望學號編程語言但客觀上不會學學不精的狀態(tài),使學生在學習過程中可以把精力集中在對問題的分析、思考上,利用計算機解決實際面臨的各類計算問題上,而不是把時間浪費在復雜的語法和糾錯上,有助于學生計算思維的培養(yǎng)。
(2)符合計算機技術發(fā)展
未來程序語言的發(fā)展趨勢肯定是又易學開發(fā)周期又快的,或者兩者結合起來是最優(yōu)選擇的,Python語言是難得的多面手,和C語言、C++的天然親和性,讓Python在腳本語言中可以最大程度的繼承C語言、C++在性能上的優(yōu)勢,同時還保證了接口的簡潔,而且Python語言的接口已經(jīng)是成熟的開源項目了。
計算機教學改革要符合并適應計算機技術的發(fā)展,本文從分析傳統(tǒng)編程課程的教學內容存在的問題入手,闡述了Python語言的優(yōu)勢和在當今計算機教學中的重要作用,根據(jù)Python語言的時代性、自身特點等,得出面向非計算機專業(yè)計算機課程中開設Python語言將有助于培養(yǎng)學生計算思維,使學生掌握一門終身受用的編程語言。
[1]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(2)∶42-47.
[2]李偉.Python語言編程在計算機理論教學上的應用探索[J].無線互聯(lián)技術,2013(3)∶176-176.
[3]張茗芳.使用Python進行非計算機專業(yè)程序入門教學的探討[J].電子世界,2012(17)∶167-168.