【摘 要】相對其他編程語言來說,Python語言更接近自然語言,具有生態(tài)、高效、簡潔三大優(yōu)勢,有助于培養(yǎng)藝術生的計算思維,并可以顯著提高教師的教學質量與創(chuàng)新熱情,以此加深藝術生對課程設計的認識,最終增強藝術生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力,達到程序技術課程教學改革的目標。文章在簡述面向藝術生開設Python語言編程課程的意義與原因的基礎上,提出了上好這門課的建議,希望可以滿足設計課程教學改革的需要。
【關鍵詞】Python語言;藝術生;編程教學
【中圖分類號】G642? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437(2022)12-0004-03
Python語言算得上是一門“古老”的編程語言,其與Java、Perl等語言具有相似之處,也存在不同之處。因Python語言具有易讀性、簡潔性及可擴展性等特點,所以其成為最受歡迎的一種程序設計語言。Python語言簡單易學,許多不具備任何程序設計基礎的大學生都能在短時間內理解Python的設計方法,同時具備編寫十幾行代碼的能力,顯而易見,針對藝術生開設Python編程課程非常合適。讓藝術生學習Python編程并不是使其成為專業(yè)的編程者,而是以此鍛煉他們的分析能力與邏輯思維能力。另外,Python語言應用領域極為廣泛,這也是讓藝術生學習Python語言的重要原因。
1? ?面向藝術生開設編程課的意義
藝術生通常給人的印象是具有較強的創(chuàng)造力、想象力和表現(xiàn)力,在邏輯思維、計算思維方面稍有欠缺。盡管如此,依然有不少學生有意愿學習一定的編程技能。同時,一些偏設計類專業(yè)的學生如果能夠具備一定的編程能力,對其提高自身競爭力是有極大幫助的。因此,筆者認為有必要面向藝術生開設編程相關的課程。針對藝術生開設Python編程課程,主要有以下三方面意義:第一,Python語言簡單易學,相較于C語言,其開源與面向豐富,同時有著較強的易用性與功能,可以滿足藝術專業(yè)的教學要求。第二,在處理計算問題時,Java與C語言語法結構過于復雜,Python是使用輕語法程序進行設計,更加接近自然語言與語法形式,語言代碼非常簡潔。第三,實用價值方面,隨著計算機技術不斷發(fā)展,云計算與大數(shù)據(jù)等技術應運而生并日益發(fā)展[1]。在此背景下,藝術生除了需要掌握必要的專業(yè)知識,還應具有一定的編程能力。運用Python語言可以有效處理學習與工作中面臨的各種非通用計算問題,提高學習與工作效率。所以,面向藝術生開設Python編程課程,可以很好地取代以往教學內容,并提高教學質量,對拓展學生計算思維與提高其計算機基礎應用能力都非常有利。
2? ?選擇Python的原因
計算機編程語言有很多,然而Python卻是當下應用最廣泛的一門編程語言,特別是在大數(shù)據(jù)、人工智能等熱門領域,Python甚至占據(jù)了主導。上文提到,Python語言是最接近人類自然語言的編程語言,其代碼高效且簡潔,對不具備任何編程經(jīng)驗的藝術生而言也容易上手。藝術生不需要考慮語言與程序編寫方式,針對抽象問題就可以很快提出解決方案,這有助于提高藝術生的編程積極性。藝術專業(yè)涉及范圍非常廣泛,Python語言可以完成的工作同樣很廣泛,不僅涉及計算機視覺、圖形處理、科學計算和可視化、軟件分析、web編程、物聯(lián)網(wǎng)管理等領域,還涉及了一些出人意料的領域[2]。如Python可以用來制作電影視覺特效,《星球大戰(zhàn)》這類電影特效的制作就采用了Python語言,Python語言將集體渲染、批量處理、影片合成各個步驟密切聯(lián)系了起來。Python語言已經(jīng)超過了C語言,成為全球最流行的編程語言。
2017年,政府工作報告中首次提出了“人工智能”,Python也憑借人工智能與數(shù)據(jù)科學上升到了編程語言生態(tài)鏈的頂端。在人工智能技術的發(fā)展背景下,各行業(yè)的人員將會把本領域的行業(yè)知識與數(shù)據(jù)資源融入到Python與人工智能潮流中,這將對整個IT行業(yè)帶來深遠影響,也可以說數(shù)據(jù)技術(Data Technology,DT)產(chǎn)業(yè)改變了整個產(chǎn)業(yè)的局勢與面貌[3]。此外,我國教育部考試中心也在2018年將Python納入國家計算機等級考試。與此同時,社會上也有很多企業(yè)需要Python開發(fā)人員。Python作為一門通用的解釋性語言,其語法簡單,對初學者比較友好。最主要的是,Python是開源的,因此有龐大的標準庫和第三方庫為其提供各種豐富的功能函數(shù),使得Python語言在圖像處理、數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡編程等各個方面都有較好地應用。
3? ?面向藝術生開展Python教學的建議
3.1? 設置分層教學目標
Python編程可作為公共選修課開設,旨在服務有學習Python編程需求的學生,提高學生的信息素養(yǎng)和計算思維能力,為學生今后更高層次的學習或將來參與工作加碼[4]。因此,應將教學重點放在培養(yǎng)學生計算思維上,同時應選擇一些實用的通用庫作為切入點,讓學生切實感受到程序開發(fā)的強大,為其今后在工作中能運用這一技能打下基礎。
針對部分傳媒、動畫、設計類專業(yè)的學生,Python更適合作為專業(yè)選修課開設。分專業(yè)深入學習相關動畫設計、游戲開發(fā)、人工智能領域的庫函數(shù)使用,更有利于學生深入掌握Python,從而將Python作為一個高效工具,助力其專業(yè)發(fā)展,設計出更時尚、更智能的產(chǎn)品。
3.2? 合理規(guī)劃教學內容
因為藝術學院的學生幾乎都不具備編程基礎,所以需要占用一定的課時量教授學生Python語言的基本知識。這部分內容對于學生來說可能相對枯燥,教師需要注意教學方式,盡量讓學生邊學邊動手,避免純理論講授??梢越Y合IDLE的學習操作,在一個個小的操作語句中讓學生逐條理解各種數(shù)據(jù)類型的使用方法。
在學生掌握了基本數(shù)據(jù)結構和程序控制邏輯后,再學習常用庫函數(shù)。Turtle庫作為畫圖的起點,比較容易吸引學生入門。xlrd和xlwt庫主要為excel表格處理服務,有利于學生掌握辦公自動化的技能,為其將來工作提供幫助。Requests庫為爬蟲的基礎庫,可以讓學生對當下熱門的爬蟲技術有所了解,可以爬取自己需要的素材。在爬蟲相關教學中,教師需要特別注意對學生進行相關的法律與安全教育。Python作為一個好用的工具本身并無不妥,但需要在合理合法的前提下使用,在培養(yǎng)學生開發(fā)技能的同時,也要提高學生的安全與法律意識[5]。
3.3? 漸進式案例教學,引入語法
從本質上來講,Python語言也是程序設計語言,其具有相應的語法規(guī)則。若想要較好地掌握Python語言,語法學習同樣非常重要。在激發(fā)藝術生對Python的學習動機后,教師可依照實現(xiàn)程序的情況,使學生合理進行語法學習,講解利用程序解決問題背后的原因與簡單的規(guī)則。如此一來,實例與實踐就能有效提高藝術生的學習興趣與動機,促使藝術生接受語法知識。有效利用Python語言優(yōu)勢與豐富的擴展庫,可以讓藝術生充分認識到Python語言的價值,提高其學習編程的熱情,更好地掌握利用計算機處理問題的方法,提高他們利用計算機解決實際問題的能力[6]。面向藝術生教學,教學案例最好選擇圖形案例設計類,圖形案例能夠在心理上拉近Python語言與藝術生的距離,明確最近發(fā)展區(qū),以此激發(fā)他們的學習興趣與動機。更為重要的是,藝術生具有較強的圖形設計能力,可以將Python編程課所學內容應用到日常手繪學習中,一定程度上能充分調動學生的興趣。同時還可以在選取教學案例時,加強教學案例的趣味性,由淺入深、由易到難,并能較好地融入各種有關知識點,從而更好地實現(xiàn)教學目標。藝術生進行作業(yè)上機實踐時,就不再會認為Python編程與自身專業(yè)沒有關聯(lián),Python程序設計同樣是一種藝術設計方式,教師可以促使學生自主探索怎樣利用Python編程去進行藝術設計。
3.4? 將學生的學習動機轉化為主動性
淡化語法,采用藝術生最近發(fā)展區(qū)的Turtle繪圖庫進行Python編程教學,就可以讓藝術生更好地接受Python編程語言,從而提高藝術設計的創(chuàng)造性[7]。當藝術生掌握了三種基本程序設計結構之后,其學習積極性能被充分調動起來。此時,教師就應將藝術生的學習動機轉化成主動性,合理引導大學生利用慕課進行學習與探索。借助慕課,藝術生不僅能夠自主學習,也可以在課堂上與教師進行互動,與其他同學交流學習心得,有助于解決自主學習過程中遇到的問題。
大學生慕課網(wǎng)上和Python編程有關的課程非常多,在以Python語言開展編寫網(wǎng)絡爬蟲程序的教學時,教師可以要求藝術生先自己觀看慕課網(wǎng)上的相關課程,以此調動學生主觀能動性,有效利用好慕課資源,構建師生之間的良性互動與個性化溝通渠道,采用適合藝術生學習Python語言的教學方法,占領大數(shù)據(jù)與數(shù)字化背景下數(shù)字媒體藝術設計的陣地。
3.5? 重練習,輕考核
將Python編程作為公共選修課開設,筆者并不建議進行筆試考核。教師可將平時的課堂練習情況作為主要考查依據(jù),占比可到70%,同時在學期末設置幾道小的程序開發(fā)題,可涉及教學過程中的不同的庫函數(shù)使用,由學生任選完成。程序開發(fā)題的形式可與計算機等級考試類似,占比不超過30%[7]。平時加強練習,有利于督促學生及時掌握重要知識點,而期末練習有利于學生適應計算機等級考試的編程要求,考試分數(shù)占比低可減輕學生期末壓力,減少學生排斥心理。
學習Python編程順應了時代的要求,這是一門有利于藝術生長期發(fā)展的課程。目前,國內藝術院校在這門課的開設上還處于探索階段,具體實施效果還有待長期觀察,但對于藝術生計算思維和邏輯思維的培養(yǎng)卻有必要持續(xù)推進。教學工作者需要及時掌握技術動態(tài)和學生學習情況,不斷調整教學內容和教學形式,真正將有用的知識和技能傳授給學生,促進學生長期發(fā)展。
【參考文獻】
[1]張晶.藝術院校Python程序設計課程教學研究[J].電腦知識與技術,2020(28).
[2]肖欽蘭,龔吉永.非計算機專業(yè)學生學習Python語言的必要性探討[J].數(shù)字化用戶,2019(37).
[3]李春光,曲巍.面向非計算機專業(yè)的Python教學改革實踐[J].電子世界,2019(8).
[4]田文武,塔娜.非計算機專業(yè)學生計算思維的培養(yǎng)——以Python語言為例[J].呼倫貝爾學院學報,2020(4).
[5]李春光,曲巍.面向非計算機專業(yè)的Python教學改革實踐[J].電子世界,2019(8).
[6]許朝俠.非計算機專業(yè)Python語言程序設計教學體系建設初探[J].軟件導刊(教育技術),2019(2).
[7]沈乾彥,趙海峰.Python語言課程教學改革探討[J].計算機教育,2021(3).
【作者簡介】
陳建婷(1980~),女,漢族,江蘇南京人,碩士,高級工程師。研究方向:4G/5G增值業(yè)務應用,高校信息系統(tǒng)建設以及計算機相關教學。