摘 要:Python語言是近幾年發(fā)展迅猛的計算機語言,但在國內市場較小,中文資料匱乏,實用案例較少,教學難度大。本文首先闡述Python語言的特點和CDIO工程教育模式的概念及理念,然后分析目前教學模式下存在的問題,提出了改革措施。
關鍵詞:Python語言;CDIO模式;教學改革
一、引言
1989年,荷蘭人Guido van Rossum在阿姆斯特丹以ABC 語言為基礎,開發(fā)了一個新的腳本解釋程序,這就是Python。1991年,第一個Python編譯器公開發(fā)行。Python具有開源、免費、簡單易學等特點,Python標準庫非常豐富,支持命令式編程、面向對象程序設計、函數式編程等多種編程范式。Python可以把其他計算機語言編寫的各種模塊聯結在一起,又被稱為膠水語言。CDIO教育模式是由麻省理工學院等高校組成的跨國教育研究組織所創(chuàng)立的工程教育理念,CDIO分別代表產品生命周期中的四個主要環(huán)節(jié):構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate)。CDIO模式倡導“做中學”,引導學生在學習過程中結合實際的工程項目,在工程項目中學習教學理念,遵循案例導向、項目驅動的實踐教學模式,把工程訓練過程融入課程教學中,將課程理論與實踐操作相結合,培養(yǎng)學生的綜合學習能力。計算機語言類課程在學習過程中需要對實際問題進行算法分析,進而通過計算機語言編寫程序實現算法,解決現實中的問題。
二、現狀分析
一是課程教材中提供的實例往往是單純的解釋某條指令的用法,或是解決某種算法問題,缺少解決現實問題的例子,難以激發(fā)學生的學習興趣。
二是以往課堂理論教學,課下上機實踐的教學模式,理論與實踐教學環(huán)節(jié)是分別獨立進行的,存在理論與實踐脫節(jié)的問題,學習效果不太理想。
三是教學方法單一、呆板,沒有根據不同的教學內容進行有針對性的教學設計,沒有根據教學過程中不同的技術內容進行教學設計,無法充分激發(fā)學生的學習熱情。
近些年來開展了一系列相關學科的教育教學改革,并在教學過程中嘗試一些新的教學方法,但從學生學習情況的反饋來看,教學效果不是很理想,沒有達到預期目標。
三、教學改革
將CDIO模式引入Python課堂教學中,主要是加強理論與實踐教學環(huán)節(jié)相結合,在加深學生理論知識理解的同時,強化學生的實踐動手能力。針對以往教學過程中存在的問題,具體改革措施如下。
1. 豐富實例內容。選擇一些生活中遇到的問題作為例子,分析問題、設計算法并通過編寫程序解決問題,可以適當加入一些硬件編程的內容,加強學生對編程的理解,提升學生的學習興趣。選擇實例時要注意編程難度,由淺入深地引導學生學習,并且實例內容要涵蓋主要教學知識點。
2. 打破傳統(tǒng)教學模式中課堂理論教學,課下上機實踐的教學模式。將部分重點難點內容的講授安排在上機實踐環(huán)節(jié)進行,邊講解邊操作,教師在講授并演示的過程中,學生可在自己的計算機上同步完成操作,實現理論與實踐環(huán)節(jié)的緊密結合,教學效果顯著增強。
例1. 猜拳小程序
編寫程序從鍵盤輸入“包、剪、錘”,計算機通過隨機函數生成“包、剪、錘”,比較雙方出拳判斷勝負并輸出結果。
這個小程序簡單有趣,并且涵蓋了輸入、輸出、選擇結構、邏輯運算和模塊導入等主要課程知識點。
例2. Kinect體感應用
Python編寫程序通過Kinect捕捉人體關節(jié),實現游戲控制。
這個項目設計是對硬件編程,需要安裝Python功能擴展工具,體現了Python強大的擴展能力。體感控制對學生來說新鮮有趣,可以充分調動學生編程的興趣。
四、結語
本文主要說明了河北工程大學在Python語言教學過程中的一些探索,結合CDIO工程教育模式對現有教學模式進行改革,通過豐富實例內容、設計教學項目等方法,加強理論與實踐環(huán)節(jié)結合,可以有效地激發(fā)學生的學習興趣,提升自主學習能力,提高學生的綜合素質。可以為我校相關專業(yè)課程開展CDIO模式提供一定的參考。
參考文獻:
李竹林,張根耀,王文發(fā),等.基于CDIO的計算機專業(yè)課程教學改革與效果分析[J].計算機教育,2014(16):64-66.
作者簡介:蔡恒(1978— ),河北邯鄲人,碩士,實驗師,研究方向:計算機應用技術。