文 林

（昭通市職業(yè)教育中心，云南 昭通 657000)

在當今信息技術(shù)快速發(fā)展的時代，計算機專業(yè)人才的培養(yǎng)成為高職教育的重要任務(wù)之一。為了滿足產(chǎn)業(yè)對計算機人才的需求，高職計算機專業(yè)課程的設(shè)計與實施方式和教學方法亟待改革和優(yōu)化。Python程序設(shè)計作為一門重要的計算機專業(yè)課程，對學生的編程能力和實際應(yīng)用能力有著重要的影響。然而，當前的教學模式往往過于理論化，缺乏實踐性教學和問題導向?qū)W習的環(huán)節(jié)。

1 Python程序設(shè)計課程的主要內(nèi)容

1.1 Python語言基礎(chǔ)

Python 語言基礎(chǔ)主要包括Python 的基本語法、數(shù)據(jù)類型、運算符、語句和控制流程等方面。其中，Python 的基本語法比較簡單，符合人類語言的語法規(guī)則，初學者易于理解和掌握。Python的數(shù)據(jù)類型包括數(shù)字、字符串、列表、元組、字典、集合等，每種數(shù)據(jù)類型都有其特定的操作方法和用途。Python 的運算符包括算術(shù)運算符、比較運算符、邏輯運算符等，能夠滿足各種運算操作的需要。Python 的語句和控制流程包括條件語句、循環(huán)語句等，能夠?qū)崿F(xiàn)程序的流程控制和邏輯判斷[1]，如圖1所示。

圖1 Python流程控制示意圖

1.2 函數(shù)

函數(shù)是Python編程中的重要概念，通過函數(shù)可以將一段代碼封裝成一個可重復使用的模塊，大大提高了代碼的復用性和可維護性。函數(shù)在Python 中定義比較簡單，可以接受任意參數(shù)和返回值，并且支持多層嵌套和遞歸調(diào)用。Python內(nèi)置了許多常用的函數(shù)，比如數(shù)學函數(shù)、字符串函數(shù)、文件操作函數(shù)等，能夠滿足各種編程需求。

1.3 文件操作

在Python 編程中，文件操作是一項常見的操作，Python 提供了豐富的文件操作函數(shù)來實現(xiàn)文件的打開、讀取、寫入、關(guān)閉等操作。Python中的文件操作不僅支持文本文件的操作，還支持二進制文件的操作，能夠滿足各種不同文件的處理需求。通過使用文件操作函數(shù)，開發(fā)者可以輕松地讀取和寫入各種文件，實現(xiàn)對文件的增刪改查等操作。

1.4 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是Python 編程中的重要概念，Python 內(nèi)置了多種常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括列表、元組、字典、集合等。列表是Python中最常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一，支持添加、刪除、修改、排序等操作；元組是不可變的列表，通常用于存儲不可變的數(shù)據(jù)；字典是鍵值對的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通常用于存儲具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)；集合是一組無序的不重復元素，通常用于去重和集合運算。

1.5 面向?qū)ο缶幊?/h3>

面向?qū)ο缶幊淌荘ython編程中的重要概念，是一種基于對象和類的編程方法，能夠提高程序的模塊化和復用性[2]。Python 是一種支持面向?qū)ο缶幊痰恼Z言，它提供了類的定義、對象的創(chuàng)建、繼承和多態(tài)等面向?qū)ο缶幊痰暮诵母拍睢ython 的面向?qū)ο缶幊讨С謫卫^承和多繼承，使得開發(fā)者能夠靈活地實現(xiàn)各種復雜的編程需求。通過使用面向?qū)ο缶幊?，開發(fā)者可以將程序分解為模塊化的對象，并且這些對象能夠相互協(xié)作，從而提高程序的可讀性和可維護性。

1.6 異常處理

Python 中的異常處理是一種重要的編程技巧，它可以幫助開發(fā)者在程序運行遇到異常情況時進行處理，從而避免程序崩潰或者出現(xiàn)不可預期的結(jié)果，如圖2。通過使用try-except語句，程序可以在遇到異常時進行捕獲和處理，從而使程序更加可靠。在實際編程中，異常處理是一個必不可少的技能，能夠幫助開發(fā)者更好地編寫高質(zhì)量的Python程序。

圖2 程序異常示意圖

2 高職計算機專業(yè)Python 程序設(shè)計 課程實施課程路徑的意義

2.1 提高學生編程能力和解決問題的能力

Python 作為一種高效可靠的編程語言，它的簡單易學和廣泛應(yīng)用使其成為計算機專業(yè)教育中的重要組成部分。通過系統(tǒng)的學習和實踐，學生可以掌握Python編程語言的基本語法和特性，并學習如何運用Python編寫程序解決實際問題。在課程中，學生將學習如何分析問題，設(shè)計合適的算法，并將其轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的Python 程序。這樣的訓練將有助于學生培養(yǎng)清晰的思維和解決復雜問題的能力。通過課程的實施，學生將能夠更加熟練地應(yīng)用編程技能，提高其職業(yè)競爭力。

2.2 培養(yǎng)學生的邏輯思維和算法設(shè)計能力

Python 語言在算法設(shè)計方面有著獨特優(yōu)勢，例如Python內(nèi)置的高級數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和豐富的標準庫，能夠快速實現(xiàn)各種算法和數(shù)據(jù)處理任務(wù)。通過Python程序設(shè)計課程的學習，學生將有機會了解Python語言的這些特性，并將其運用于實際的算法設(shè)計和數(shù)據(jù)處理中。

2.3 培養(yǎng)團隊合作和溝通能力

在實際的編程項目中，學生通常需要與他人合作，共同完成一個復雜的任務(wù)。這要求他們能夠有效地與團隊成員合作、分工協(xié)作，并能夠清晰地表達自己的想法和意見。通過課程路徑的設(shè)計，學生將有機會參與團隊項目，并通過項目實踐來鍛煉自己的團隊合作和溝通能力。

2.4 提供實踐機會和培養(yǎng)實際應(yīng)用能力

課程路徑應(yīng)該包括一系列的實踐項目，讓學生能夠?qū)⑺鶎W知識應(yīng)用于實際的場景中。通過實踐項目，學生可以鍛煉自己的問題解決能力，并將所學的理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，掌握Python語言在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，提高實際操作能力和創(chuàng)新能力。Python程序設(shè)計課程的實踐項目可以包括數(shù)據(jù)分析、機器學習、Web開發(fā)等多種方向。

2.5 培養(yǎng)學生的自主學習和持續(xù)學習能力

隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，學生需要具備不斷學習和適應(yīng)新技術(shù)的能力。通過課程路徑的設(shè)計，學生將學習如何自主獲取新的知識和技能，如何通過閱讀文檔、查找資料和參與開源社區(qū)等方式來不斷提升自己的能力。學生將通過課程學習如何利用Python的強大功能和豐富的社區(qū)資源來進行自主學習。他們將學習如何使用Python 的IDE、調(diào)試器、測試工具等，來提高編程效率和代碼質(zhì)量。同時，學生還將了解如何閱讀Python的官方文檔和相關(guān)技術(shù)書籍，以及如何參與開源社區(qū)和討論論壇，來獲取新技術(shù)和解決問題[3]。通過課程的學習和實踐，學生將逐漸形成自主學習和持續(xù)學習的習慣和能力。這將有助于他們在未來的職業(yè)生涯中不斷適應(yīng)新技術(shù)和新挑戰(zhàn)，保持競爭力，實現(xiàn)自身的發(fā)展和成長。

3 Python程序設(shè)計課程路徑的優(yōu)化與改進策略

3.1 增加實踐項目，提高學生的實際操作能力和創(chuàng)新能力

為了提高學生的實際操作能力和創(chuàng)新能力，Python 程序設(shè)計課程路徑可以增加更多的實踐項目。學生可以將所學的知識應(yīng)用到真實的場景中，從而加深對Python 語言的理解和掌握。這些實踐項目可以涵蓋多個領(lǐng)域，例如數(shù)據(jù)分析、機器學習、Web 開發(fā)等。在數(shù)據(jù)分析項目中，學生可以利用Python的數(shù)據(jù)處理和分析庫，對真實的數(shù)據(jù)集進行探索和分析，從中提取有價值的信息。機器學習項目可以讓學生探索和應(yīng)用機器學習算法，解決現(xiàn)實世界中的分類、回歸或聚類問題。而Web 開發(fā)項目則可以讓學生學習和實踐Python在網(wǎng)頁開發(fā)中的應(yīng)用，如使用Django或Flask 框架搭建動態(tài)網(wǎng)站。通過這些實踐項目，學生將面臨真實的問題和挑戰(zhàn)，需要運用所學的Python知識進行解決。在解決問題的過程中，學生將不斷思考和創(chuàng)新，提出新的解決方案，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和解決問題的思維方式。

3.2 加強算法設(shè)計和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學，提高學生的編程能力和解決問題的能力

Python 程序設(shè)計課程路徑可以加強對算法設(shè)計和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學。算法設(shè)計和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機科學中的核心內(nèi)容，對于編寫高效、可維護的程序至關(guān)重要。在課程中，可以深入講解和討論經(jīng)典的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如排序算法、查找算法、樹和圖等。通過理論講解和實踐演示，學生將理解這些算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的原理、特性以及應(yīng)用場景。同時，可以引導學生進行算法設(shè)計和優(yōu)化的實踐。通過給定的問題，學生需要思考和設(shè)計出合適的算法，并通過編程實現(xiàn)。在實踐中，學生將學會分析問題、抽象問題、設(shè)計算法以及評估算法的效率和正確性。通過加強算法設(shè)計和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學，學生的編程能力和解決問題的能力將得到顯著提升，使他們能夠應(yīng)對更加復雜和有挑戰(zhàn)性的編程任務(wù)[4]。

3.3 加強團隊合作和溝通能力的培養(yǎng)，提高學生的團隊協(xié)作能力

團隊合作和溝通能力在現(xiàn)代社會中越來越重要，也是雇主們所看重的職業(yè)素養(yǎng)之一。為了培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力和溝通能力，Python程序設(shè)計課程路徑可以加強對這方面能力的培養(yǎng)。一種方式是通過設(shè)立團隊項目，鼓勵學生在團隊中合作完成任務(wù)。這些項目可以是復雜的、需要分工合作的編程任務(wù)。在團隊項目中，學生需要學會分工合作、協(xié)調(diào)溝通、共同解決問題，從而培養(yǎng)團隊協(xié)作的能力。此外，可以引入討論和分享環(huán)節(jié)，讓學生有機會在課程中分享自己的思路和解決方案，聽取他人的意見和建議。這樣的活動可以促進學生之間的交流和思想碰撞，培養(yǎng)他們的溝通能力和表達能力。通過加強團隊合作和溝通能力的培養(yǎng)，學生將能夠更好地適應(yīng)未來工作中的團隊環(huán)境，與他人合作解決問題，并有效地傳遞自己的想法和觀點。

3.4 注重實用性的教學，提高學生的實用技能和就業(yè)競爭力

在當今社會，計算機技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛，學生需要具備實用技能和就業(yè)競爭力。為了提高學生的實用技能，Python程序設(shè)計課程路徑可以注重實用性的教學。在課程中，可以重點介紹Python的標準庫的使用。標準庫包含了豐富的功能和工具，學生通過學習和實踐，可以掌握常用模塊的使用方法，如文件操作、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)庫連接等，從而完成常見的編程任務(wù)。此外，還可以涵蓋Python的調(diào)試和測試技術(shù)。學生可以學習如何使用調(diào)試器來定位和解決程序中的錯誤，以及如何編寫有效的測試用例來驗證程序的正確性。另外，還可以介紹Python 的GUI 開發(fā)技術(shù)，如使用Tkinter 或PyQt 等庫進行圖形界面的設(shè)計和開發(fā)。通過學習GUI開發(fā)，學生可以掌握圖形界面設(shè)計的基本原理和技巧。通過注重實用性的教學，學生將能夠掌握實際應(yīng)用中常用的技能，提高他們的實用技能和就業(yè)競爭力，更好地適應(yīng)職場的需求。

3.5 增加學生自主學習的機會，提高學生的自主學習能力和持續(xù)學習能力

隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，學生需要具備較強的自主學習能力和持續(xù)學習能力。為了提高學生的自主學習能力，Python程序設(shè)計課程路徑可以增加學生自主學習的機會。一種方式是鼓勵學生學習Python的官方文檔。Python的官方文檔是全面而權(quán)威的資料，學生可以通過閱讀官方文檔深入了解Python語言的特性和用法，以及相關(guān)的工具和庫的使用[5]。此外，可以鼓勵學生參與Python開源社區(qū)的活動。學生可以貢獻自己的代碼、參與討論、提出問題等，與其他開發(fā)者互動，拓寬自己的視野，了解最新的發(fā)展趨勢和技術(shù)應(yīng)用。通過增加學生自主學習的機會，學生將能夠培養(yǎng)自主學習的習慣和能力，不僅能夠及時跟進技術(shù)的發(fā)展，還能夠主動探索和學習新的知識和技能。最后，還可以引導學生積極參加各類編程競賽和項目實踐，如“ACM程序設(shè)計競賽”“Python編程挑戰(zhàn)賽”等。這樣可以激發(fā)學生的學習熱情和動力，提高學生的編程能力和解決問題的能力。同時，還可以鼓勵學生開展自己的項目實踐，如開發(fā)一個小型的軟件或者網(wǎng)站，應(yīng)用所學的Python知識和技能，實踐中學習，學習中實踐，不斷提高自己的實踐能力和創(chuàng)新能力。

4 結(jié)束語

希望本研究能夠?qū)Ω呗氂嬎銠C專業(yè)課程路徑的設(shè)計與實施提供有益的參考和借鑒，可以為相關(guān)教育機構(gòu)和教師提供一些實用的建議，從而促進高職計算機專業(yè)教育的提升和發(fā)展。通過不斷改進和創(chuàng)新，相信高職計算機專業(yè)的教學質(zhì)量將不斷提高，為社會培養(yǎng)更多優(yōu)秀的計算機專業(yè)人才。