曹玉嬋 左映龍
摘要:當(dāng)前高職院校的計算機專業(yè)開始開設(shè)數(shù)字媒體藝術(shù)設(shè)計類專業(yè),大量招收藝術(shù)類學(xué)生,在融入當(dāng)前大數(shù)據(jù)和數(shù)字技術(shù)環(huán)境下的藝術(shù)設(shè)計時,需要進(jìn)行計算機程序設(shè)計能力的培養(yǎng)。由于藝術(shù)類學(xué)生邏輯訓(xùn)練較少,對程序設(shè)計類課程難以入門,但對圖形圖像掌握較好。各校相繼引入解釋性的編程語言Python語言來進(jìn)行程序設(shè)計課程的教學(xué)。該文著重討論如何結(jié)合藝術(shù)類學(xué)生的認(rèn)知特點和Python語言在圖形圖像編程方面的直觀性來理解程序設(shè)計,對研究高職院校藝術(shù)設(shè)計類專業(yè)Python語言的教學(xué)策略進(jìn)行研究。
關(guān)鍵詞:藝術(shù)設(shè)計;Python;教學(xué)策略
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1009-3044(2019)31-0190-03
根據(jù)《中國高職院校計算機教育課程體系2007》要求,各高職院校的計算機類專業(yè)都按培養(yǎng)方案開設(shè)了程序設(shè)計類課程,針對不一樣的專業(yè)方向,所設(shè)置的程序設(shè)計課程不一樣,但一般來說,C語言是基礎(chǔ)入門程序設(shè)計課程的首選。但當(dāng)前,計算機專業(yè)中都開始設(shè)置計算機藝術(shù)設(shè)計類專業(yè),招收的學(xué)生基本上是來自參加藝術(shù)類高考的學(xué)生。這類學(xué)生有較強的美術(shù)功底,有一定藝術(shù)設(shè)計基礎(chǔ)與能力,但數(shù)學(xué)成績一般較差,程序設(shè)計的邏輯能力普遍較弱,在學(xué)習(xí)c語言類程序設(shè)計課程時對程序的書寫方式、語法、程序邏輯難以理解。但根據(jù)當(dāng)前大數(shù)據(jù)、計算機藝術(shù)設(shè)計的發(fā)展趨勢要求,計算機藝術(shù)設(shè)計專業(yè)必須開設(shè)程序設(shè)計類課程以適應(yīng)藝術(shù)設(shè)計專業(yè)的發(fā)展需求。
在信息技術(shù)快速發(fā)展的大趨勢下,大部分高職院校入門編程課程以c語言為主,這么多年都缺乏變化,已經(jīng)無法應(yīng)對飛速發(fā)展的技術(shù)變革和社會需求。為順應(yīng)云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展的要求,培養(yǎng)適合時代要求的計算機藝術(shù)設(shè)計人才,一種易于學(xué)習(xí)、易于使用、易于入門和易于擴展的計算機程序設(shè)計語言——Python語言進(jìn)人高職院校計算機專業(yè)的視野,并開始廣泛設(shè)置Python語言程序設(shè)計課程。計算機專業(yè)中有一些專業(yè)以藝術(shù)設(shè)計為主,比如:數(shù)字媒體藝術(shù)設(shè)計、廣告設(shè)計等,招收的學(xué)生多數(shù)是藝術(shù)類考生,高考分?jǐn)?shù)普遍不高,其中美術(shù)功底較好,但英語成績普遍較差,邏輯思維能力普遍較弱,c語言課程從英文程序書寫、半角標(biāo)點符號使用和分支循環(huán)等程序邏輯都成成這類學(xué)生的噩夢。由于Python語言是一種解釋性的編程語言,其主要特點是輕語法、注重解決問題,比較直觀,容易理解。高職院校針對計算機專業(yè)中的藝術(shù)設(shè)計類學(xué)生開設(shè)了Python語言程序設(shè)計課程,取得了不錯的教學(xué)效果,但也存在很多問題,如沒有針對藝術(shù)類學(xué)生的優(yōu)勢和弱勢進(jìn)行分析,設(shè)計出適合藝術(shù)類學(xué)生的Python語言教學(xué)策略。
1高職院校藝術(shù)設(shè)計類學(xué)生的特點分析
數(shù)字技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用正處于蓬勃發(fā)展階段,作為基礎(chǔ)的計算機程序設(shè)計已經(jīng)應(yīng)用到各行各業(yè),各行各業(yè)也都不拒絕融人數(shù)字技術(shù)?;谶@個趨勢,選擇學(xué)習(xí)計算機專業(yè)的學(xué)生,無論什么方向,必須學(xué)習(xí)并掌握程序設(shè)計,有一定的編程能力。對于藝術(shù)設(shè)計類專業(yè)學(xué)生來說,程序設(shè)計在當(dāng)前顯得尤其重要。
藝術(shù)設(shè)計類學(xué)生美術(shù)基礎(chǔ)較好,有設(shè)計或創(chuàng)作能力或潛力。但如果以c語言程序設(shè)計課程來進(jìn)行教學(xué),首先,大多數(shù)藝術(shù)設(shè)計類學(xué)生英語水平較低,全英文書寫程序的是比較困難的,非常容易寫錯關(guān)鍵詞,調(diào)試程序也非常難以進(jìn)行。其次,c語言語法復(fù)雜,需要非常仔細(xì)的學(xué)習(xí)習(xí)慣,而認(rèn)真仔細(xì)的學(xué)習(xí)習(xí)慣剛好是他們比較薄弱的。第三,c語言等常用的程序設(shè)計語言有很多類似分支、循環(huán)等邏輯結(jié)構(gòu),這也是藝術(shù)類學(xué)生比較薄弱的環(huán)節(jié)。第四,藝術(shù)類學(xué)生大多數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱,對程序的運算及數(shù)據(jù)類型理解較多困難,也不適合用c語言來進(jìn)行程序設(shè)計教學(xué)。最后,藝術(shù)類學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性相對較弱,復(fù)雜而抽象的程序設(shè)計語法很難提起他們的學(xué)習(xí)興趣,而他們需要的是一種易于學(xué)習(xí),易于使用的程序設(shè)計語言。
2逐漸流行起來的Python語言
對藝術(shù)設(shè)計類學(xué)生的程序設(shè)計課程教學(xué)適合使用一種低語法、高實踐的程序設(shè)計語言。1989年荷蘭人吉多·范羅蘇姆(GuidovanRossum)在ABC語言和Modula-3的基礎(chǔ)上開發(fā)了名為Python的腳本解釋程序,結(jié)合了Unixshell和c的習(xí)慣,發(fā)展至今,Python已經(jīng)成為廣為流行且熱度很高的計算機程序設(shè)計語言,也成為當(dāng)前我國高職院校普遍開設(shè)的程序設(shè)計語言之一。作為面向非計算機專業(yè)(本文指藝術(shù)設(shè)計類專業(yè))的程序設(shè)計教學(xué)課程,本文主要關(guān)注它的如下特點。
(1)Python語言的簡潔性。Python語言語法較簡單,與類似c語言程序中的指針或地址等元素不同,學(xué)習(xí)者在編程中不必關(guān)心底層程序的尋址和實現(xiàn)。Python語言在程序設(shè)計上以面向?qū)ο缶幊虨橹?,為輕語法程序設(shè)計語言。簡潔和輕語法的設(shè)計使非計算機專業(yè)的學(xué)習(xí)者學(xué)會程序設(shè)計成為可能。
(2)Python語言的跨平臺性。使用Python語言編寫的程序可以實現(xiàn)跨平臺運行。
(3)Python語言的豐富性,Python語言擁有功能豐富的開放類庫。除了Python提供的數(shù)百個標(biāo)準(zhǔn)庫外,因為Python語言具有開源特性,他還打擁有超過10萬個第三方編寫的函數(shù)庫,幾乎可以涵蓋計算機技術(shù)應(yīng)用的每一個方面,每一個領(lǐng)域,不同專業(yè)的學(xué)生通過學(xué)習(xí)這些成熟的第三方函數(shù)庫,來解決自己專業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)課題。
3高職院校藝術(shù)設(shè)計類專業(yè)Python語言的教學(xué)策略研究
筆者在藝術(shù)設(shè)計類學(xué)生Python語言程序設(shè)計語言的教學(xué)實踐中,結(jié)合文獻(xiàn)研究,筆者對高職院校藝術(shù)設(shè)計類學(xué)生的教學(xué)策略進(jìn)行研究,認(rèn)為在Python語言教學(xué)中,應(yīng)該淡化語法,建立以興趣為導(dǎo)向的教學(xué)策略。
1)在教學(xué)過程中淡化語法
在往常以《c語言》為主要入門程序設(shè)計課程的教學(xué)中,非常強調(diào)堅實的程序語言語法基礎(chǔ)的構(gòu)建。在第一階段,往往先深入講解數(shù)據(jù)類型、語句構(gòu)成元素、基本結(jié)構(gòu)等重要語法知識,對于高校計算機專業(yè)學(xué)生來說,這是必不可少也是堅實的一步,為他們成為優(yōu)秀的程序員打下了堅實的基礎(chǔ)。但對于術(shù)類學(xué)生來說,對于程序設(shè)計課程,他們現(xiàn)在掌握的知識和他們要學(xué)習(xí)的知識之間的鴻溝太大,這種教學(xué)策略與他們的最近發(fā)展區(qū)距離就太遠(yuǎn)了,導(dǎo)致大部分藝術(shù)設(shè)計類學(xué)生畏懼程序設(shè)計課程枯燥乏味,甚至反感這類課程。
筆者在針對藝術(shù)設(shè)計類Python語言程序設(shè)計教學(xué)實踐中,在課程的基礎(chǔ)階段,淡化了學(xué)生語法的意識,淡化語法的教學(xué),偏重于實踐能力和完成工作能力的培養(yǎng),讓學(xué)生盡快能夠完成一定的程序,從做中感受程序設(shè)計的樂趣和成就,提高學(xué)生對程序設(shè)計的興趣。
2)建立以興趣為導(dǎo)向的教學(xué)模式,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的動機
美國著名教育心理學(xué)家戴維·保羅·奧蘇貝爾(DavidPaw-1Ausubel)認(rèn)為如動機等許多情感因素對課堂學(xué)習(xí)有影響。認(rèn)知驅(qū)力是指讓學(xué)習(xí)者渴望認(rèn)知、理解和掌握相應(yīng)的知識,以及陳述和解決相關(guān)問題的傾向。自我提高的內(nèi)驅(qū)力是指通過學(xué)習(xí)者自己的不斷努力,導(dǎo)致取得了成就和提高了能力的驅(qū)動力。
在面向藝術(shù)設(shè)計類學(xué)生的Python語言程序設(shè)計教學(xué)策略構(gòu)建中,要注重興趣的培養(yǎng),讓學(xué)生通過直觀的程序設(shè)計,實現(xiàn)程序的執(zhí)行,獲得希望的結(jié)果,在實現(xiàn)的同時產(chǎn)生獲得感,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)習(xí)動機。
3)漸進(jìn)式案例教學(xué),引人語法
Python語言從根本上講,他也是程序設(shè)計語言,他也有他的語法規(guī)則,如果要比較好的掌握Python語言,語法的學(xué)習(xí)也是不可忽略的。提升Python語言學(xué)習(xí)動機之后,根據(jù)所實現(xiàn)程序的情況,要適當(dāng)加人語法的學(xué)習(xí),說明可以實現(xiàn)程序解決問題背后的原因,講解簡單的規(guī)則。這樣一來,實例實踐提升動機和興趣,興趣促進(jìn)學(xué)生對語法的接受,進(jìn)而理解,愿意去學(xué)習(xí)。
充分利用Python語言的優(yōu)勢和豐富的擴展庫,讓學(xué)生感受到Python語言的魅力,培養(yǎng)學(xué)生的編程興趣,讓學(xué)生掌握利用計算機解決問題的方法,提升利用計算機解決實際問題的能力。
面向藝術(shù)設(shè)計類專業(yè)學(xué)生的教學(xué)中,教學(xué)案例的選擇最好以圖形案例為主,圖形化案例可以迅速和藝術(shù)設(shè)計類學(xué)生在心理認(rèn)同上拉近距離,找到最短的最近發(fā)展區(qū),或形成共鳴,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動機。更重要的是,藝術(shù)設(shè)計類的學(xué)生都有很強的圖形設(shè)計能力,能把編程課的內(nèi)容實現(xiàn)平時用手繪的內(nèi)容,學(xué)生的興趣點和動機會被極大地調(diào)動起來。如果還能在選取教學(xué)案例趣味性方面下功夫,總結(jié)出一些不過于復(fù)雜,可以循序漸進(jìn),由淺人深,還可以較好地融會貫通各相關(guān)知識點,從而實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。如圖1-1、圖1-2所示的學(xué)生學(xué)習(xí)作業(yè)上機實踐過程中,學(xué)生就不會覺得編程和設(shè)計沒有關(guān)系,程序設(shè)計也是藝術(shù)設(shè)計的一種方式,讓學(xué)生有強烈的動機去探索如何用Python程序設(shè)計來進(jìn)行藝術(shù)設(shè)計的。
Turtle庫是Python語言的一個繪圖庫,它簡單易用,在藝術(shù)設(shè)計類專業(yè)學(xué)生的Python語言教學(xué)中,筆者將Turtle庫作為學(xué)習(xí)的第一階段來安排。在三大基本程序設(shè)計結(jié)構(gòu)的教學(xué)安排中,也同樣利用Turtle庫來進(jìn)行。如順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計的教學(xué),建議應(yīng)用Turtle庫繪制等邊三角形,在完成等邊三角形繪制的各步驟中,理解、掌握順序程序設(shè)計結(jié)構(gòu)。程序和運行效果如圖1和圖2所示。
分支結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí),建議通過繪畫等邊五角星程序的編寫來教學(xué),幫助學(xué)生理解分支結(jié)構(gòu)和分支結(jié)構(gòu)的作用,程序和運行效果如圖3和圖4所示。
在設(shè)計循環(huán)結(jié)構(gòu)的教學(xué)策略時,可以使用Turtle庫繪制多邊形,如邊數(shù)較多,較復(fù)雜,這樣有助于藝術(shù)設(shè)計類專業(yè)的學(xué)生在理解順序結(jié)構(gòu)和分支結(jié)構(gòu)的前提下,順利理解循環(huán)結(jié)構(gòu),程序和結(jié)果不在本文列出。通過Turtle庫的應(yīng)用,可以實現(xiàn)程序設(shè)計的大種基本結(jié)構(gòu)的教學(xué),讓藝術(shù)設(shè)計類專業(yè)學(xué)生快速入門并接受這種編程語言,不再排斥,開始接受藝術(shù)設(shè)計和程序設(shè)計相結(jié)合的世界。通過三種基本程序設(shè)計結(jié)構(gòu),學(xué)生可以開始進(jìn)入考代碼重用的學(xué)習(xí),慢慢出函數(shù)的概念,理解函數(shù)的作用及調(diào)用方法。在后續(xù)的教學(xué)中,應(yīng)該挑選一些有漸進(jìn)性質(zhì)的實例。
4)轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)動機為主動性
在淡化語法,使用離藝術(shù)設(shè)計類專業(yè)學(xué)生最近發(fā)展區(qū)最近的Turtle繪圖庫進(jìn)行教學(xué),使藝術(shù)設(shè)計類專業(yè)學(xué)生接受了Py-thon編程語言,接受程序設(shè)計是可以增加藝術(shù)設(shè)計的創(chuàng)意和可能性,掌握三種基本程序設(shè)計結(jié)構(gòu)后,學(xué)生學(xué)習(xí)的動機已經(jīng)被成功激發(fā)起來。此時教學(xué)策略需要轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)動機為主動性,充分利用中國大學(xué)MOOC進(jìn)行學(xué)習(xí)和探索,學(xué)生可以主動學(xué)習(xí),在課堂上再與教師進(jìn)行互動,交流學(xué)習(xí)心得,解決主動學(xué)習(xí)中的疑問。
僅中國大學(xué)MOOC網(wǎng)上,與Python語言相關(guān)的課程就有60余個,如講解python語言編寫網(wǎng)絡(luò)爬蟲程序時,先安排學(xué)生查閱教材和網(wǎng)絡(luò)MOOC,如深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院黃銳軍老師的《Python網(wǎng)絡(luò)爬蟲程序技術(shù)》和北京理工大學(xué)嵩天教授的《Pv-thon網(wǎng)絡(luò)爬蟲與信息提取》課程都是很好的選擇。提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,充分利用好中國大學(xué)MOOC資源,建立教師和學(xué)生之間的良性互動和個性化溝通渠道,打造出適合藝術(shù)設(shè)計類學(xué)生學(xué)習(xí)Python語言的教學(xué)策略,占據(jù)大數(shù)據(jù)和數(shù)字化環(huán)境下數(shù)字媒體藝術(shù)設(shè)計的高地。
4結(jié)束語
藝術(shù)設(shè)計類學(xué)生是否需要學(xué)習(xí)程序設(shè)計已經(jīng)不需要再做更多的爭論了,在面向藝術(shù)設(shè)計類學(xué)生的程序設(shè)計課程教學(xué)中,根據(jù)藝術(shù)類學(xué)生的認(rèn)知特點和基礎(chǔ)情況,建議使用輕語法的方式來引人課程,使用離藝術(shù)類學(xué)生最近發(fā)展區(qū)最近的圖形來開始教學(xué)。在教學(xué)中使用藝術(shù)類學(xué)生比較易懂和比較有興趣的Python語言Turtle圖形庫來開始案例教學(xué),讓藝術(shù)類學(xué)生了解和理解程序設(shè)計與藝術(shù)設(shè)計之間的關(guān)系和藝術(shù)設(shè)計未來的發(fā)展方向,同時引人程序設(shè)計結(jié)構(gòu)的,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機。
對高職院校藝術(shù)類學(xué)生而言,程序設(shè)計是他們必須掌握的能力,但使用與自傳統(tǒng)計算機專業(yè)學(xué)生一樣的教學(xué)策略是行不通的,必須因材施教,利用Python語言特點來結(jié)合藝術(shù)類學(xué)生的優(yōu)勢,改變藝術(shù)類學(xué)生學(xué)不好程序設(shè)計課程的看法,當(dāng)前的藝術(shù)設(shè)計領(lǐng)域呼喚大量能把藝術(shù)設(shè)計和程序設(shè)計完美結(jié)合起來的人才,高職院校應(yīng)該根據(jù)自身課程的靈活性,來進(jìn)行有效的教學(xué)設(shè)計,搶占這一高地,培養(yǎng)符合時代要求的藝術(shù)設(shè)計人才。