摘 要：Python作為一種強(qiáng)大的編程語言，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到計(jì)算機(jī)技術(shù)的各個方面，尤其是網(wǎng)絡(luò)信息安全領(lǐng)域，它可以幫助網(wǎng)絡(luò)管理人員實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理，并且可以編寫攻擊性的腳本?！禤ython程序設(shè)計(jì)》作為一門重要的專業(yè)課程，由于傳統(tǒng)的以知識點(diǎn)為主的教學(xué)方法的局限性，文章建議將項(xiàng)目化的教學(xué)方法引入這門課程的教學(xué)中。文章通過對項(xiàng)目化教學(xué)的深入探討，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際需求，將其作為一種有效的教學(xué)方式融入整個教學(xué)過程中，實(shí)現(xiàn)課程的有效實(shí)施。

關(guān)鍵詞：Python程序設(shè)計(jì)；項(xiàng)目化教學(xué)；應(yīng)用

中圖分類號：TP313 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-8918（2023）46-0027-04

一、 引言

近年來，隨著科技的飛速發(fā)展，Python語言已經(jīng)成為一種普遍的編程語言。它被廣泛地應(yīng)用于各種領(lǐng)域，包括數(shù)據(jù)分析、人工智能、大型網(wǎng)站開發(fā)以及其他各種應(yīng)用。Python是一種強(qiáng)大的解決方案，在網(wǎng)絡(luò)信息安全領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它既可以用來編寫攻擊和防御程序，也是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的必修課程。隨著科技的進(jìn)步，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)逐漸被淘汰，學(xué)習(xí)者可以通過編寫小程序來解決實(shí)際的問題，而無須將所學(xué)的知識付諸實(shí)踐。因此，文章提出了一種新的、更加有效的項(xiàng)目化教學(xué)模式，旨在幫助學(xué)習(xí)者更好地掌握所需的技術(shù)，從而更好地挖掘自身的潛力。

文章通過將項(xiàng)目驅(qū)動應(yīng)用于Python課程教學(xué)，提出了一種新的實(shí)驗(yàn)方法，即采用抽簽系統(tǒng)，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)與鼓勵其動手能力及創(chuàng)新思維。在課程案例設(shè)計(jì)上，采取團(tuán)隊(duì)協(xié)作方式，以更好地滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求，及時有效地監(jiān)測學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。因此，如何激勵那些缺乏自律性和協(xié)作能力的學(xué)生，讓其積極參與到Python語言的學(xué)習(xí)中來，是需要深入研究的課題。

二、 Python設(shè)計(jì)課程介紹及項(xiàng)目化教學(xué)的應(yīng)用價值

（一）Python程序設(shè)計(jì)課程介紹

Python編程教學(xué)是一種有效的課程教學(xué)方式，它將基礎(chǔ)語法、控制語句、表達(dá)式、函數(shù)等融入教學(xué)過程中，旨在幫助學(xué)生掌握Python的編程技能，從而能夠更好地解決實(shí)際問題，并且能夠有效地將其應(yīng)用到項(xiàng)目中。學(xué)生可以通過項(xiàng)目式教學(xué)來自主完成程序設(shè)計(jì)和運(yùn)行，這將有助于他們發(fā)掘自己的編程潛能，并且提高他們的能力。關(guān)于Python編程，它包含四個關(guān)鍵部分：假定、設(shè)計(jì)、實(shí)施以及最終的成果。換句話說，項(xiàng)目就是一組任務(wù)，用來實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的組合。“項(xiàng)目”是一個完整的概念，由許多獨(dú)立的任務(wù)和相關(guān)的要求組成，而且每個任務(wù)之間都具有很好的聯(lián)系。使用Python進(jìn)行編程教學(xué)可以帶來顯著的好處。

（二）項(xiàng)目化教學(xué)對編程課堂的應(yīng)用價值

項(xiàng)目化教學(xué)主要以具體的教學(xué)項(xiàng)目作為研學(xué)載體，將專業(yè)課程需要解決的難點(diǎn)、重點(diǎn)形成學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)的驅(qū)動，以解決學(xué)習(xí)目標(biāo)作為導(dǎo)向，在完成具體任務(wù)的過程中掌握專業(yè)領(lǐng)域的理論知識并提升實(shí)踐能力，其通常以項(xiàng)目小組的形式開展教學(xué)，以學(xué)生為主體，激發(fā)學(xué)生的求知欲，采用課堂研討方式最終形成設(shè)計(jì)方案，再通過小組進(jìn)行論證與實(shí)踐來確保方案的可行性。將項(xiàng)目化教學(xué)模式始終作為主線貫穿于整個教學(xué)過程，增強(qiáng)學(xué)生解決問題的目標(biāo)認(rèn)知，提升學(xué)生不斷探索與發(fā)現(xiàn)過程中的成就感，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的出現(xiàn)可以打破傳統(tǒng)編程課堂教學(xué)過程中以教師為主的教學(xué)模式，使學(xué)生以協(xié)作交流和小組合作等形式參與到項(xiàng)目實(shí)施的全過程，督促學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到問題要共同探究并解決問題、積極思考以至完成項(xiàng)目任務(wù)。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的過程中教師只是起到引導(dǎo)的作用，當(dāng)學(xué)生出現(xiàn)項(xiàng)目問題時，教師不會直接進(jìn)行解答而是一步一步地引導(dǎo)學(xué)生直到找到解決問題的方法，在這個過程中學(xué)生不僅對編程知識有所掌握，還培養(yǎng)了獨(dú)立思考探索能力、協(xié)作能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力。因此，項(xiàng)目式教學(xué)模式對Python編程類實(shí)際課堂教學(xué)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義與應(yīng)用價值。

三、 我國高校Python程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)現(xiàn)狀

（一）高校學(xué)生對編程缺乏理解

新生在高校公共基礎(chǔ)課中，通常會接觸到Python程序設(shè)計(jì)課程，但是由于許多IDE環(huán)境（集成開發(fā)環(huán)境）都是全英文的，涉及大量計(jì)算機(jī)專業(yè)英語詞匯，加上程序設(shè)計(jì)需要編程思維，一些學(xué)生可能會感到不適應(yīng)，因此，他們需要學(xué)習(xí)更多的經(jīng)驗(yàn)和技能，以便更好地掌握Python的編程技能。因此，如果教學(xué)模式不能及時更新，很難讓學(xué)生從零基礎(chǔ)轉(zhuǎn)變?yōu)閾碛歇?dú)立自主的編程能力，從而提高他們的編程能力。許多學(xué)生沒有接受過正規(guī)的計(jì)算機(jī)或軟件教育，因此對編程技術(shù)毫無熱情，甚至有些人擔(dān)心將來無法勝任編程和軟件開發(fā)的職位，而這種觀念可能會讓他們感到沮喪。他們堅(jiān)信，Python編程技術(shù)是軟件開發(fā)者必須掌握的技能。

（二）教學(xué)方式和方法較為傳統(tǒng)

目前，Python編程的教學(xué)方法主要由高校教師來傳授理論知識，課后結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行練習(xí)與掌握。許多理論知識都需要課后深入理解，因此在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，學(xué)生往往會模仿老師的“照葫蘆畫瓢”，僅僅是按照實(shí)驗(yàn)案例的代碼來按鍵，而在面對實(shí)際問題時，他們往往會感到困惑，無法利用自己的所學(xué)知識和編程思維來解決問題。

現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，使得傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)不再適用于當(dāng)今的教學(xué)環(huán)境，因?yàn)楝F(xiàn)代的教學(xué)方法更加注重實(shí)踐性，學(xué)生可以通過案例項(xiàng)目來實(shí)際操作，而不僅僅是理論的傳授。Python是一個強(qiáng)大的編程工具，它可以支持多種復(fù)雜的語言，包括if、if-else、while、for、循環(huán)嵌套、break、continue以及其他各種功能。通過實(shí)際案例項(xiàng)目的練習(xí)，學(xué)生可以更深入地理解這些概念，并更好地掌握Python技術(shù)。這不僅僅是一種理論的傳授，還是一種實(shí)踐的學(xué)習(xí)方式。通過一次課程，學(xué)生可以熟練掌握語法和語句的實(shí)際應(yīng)用，但是，這種教學(xué)方式對Python程序設(shè)計(jì)等課程來說，顯然是不夠的。

四、 Python編程項(xiàng)目式教學(xué)流程的設(shè)計(jì)

（一）基于項(xiàng)目驅(qū)動Python課程教學(xué)設(shè)計(jì)

隨著科技的進(jìn)步，企業(yè)越來越需要掌握處理復(fù)雜數(shù)據(jù)的專業(yè)知識和技能的人員。Python語言的廣泛應(yīng)用已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)行業(yè)和就業(yè)市場的一個熱門話題，這也引發(fā)了教育界的極大關(guān)注。為了幫助非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生掌握大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，開設(shè)Python程序設(shè)計(jì)課程已經(jīng)成為當(dāng)今高校面臨的一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)，這一挑戰(zhàn)必須得到有效的解決。當(dāng)前，教育界正積極探索Python教育改革，把它視為非計(jì)算機(jī)專業(yè)程序設(shè)計(jì)教育的一次重大機(jī)遇，努力實(shí)現(xiàn)教育的全面改善和提高。使用這種新的方法，能夠大幅度提升Python課程的效率，并為學(xué)生帶來一種更為完善和靈活的評估機(jī)制，從而更好地展示他們的學(xué)習(xí)成果。此外，我們還可以利用工程實(shí)踐項(xiàng)目，開發(fā)出針對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的Python程序，從而不僅讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識，更加強(qiáng)化他們的表達(dá)、協(xié)作、思維和動手實(shí)踐能力。通過對Python語言的深入研究，提出了兩種不同的教學(xué)方式：首先，通過基礎(chǔ)知識的講解，讓學(xué)生更好地理解Python的基本功能；其次，利用第三方庫，通過實(shí)際案例來加深學(xué)生對Python的理解，從而提升他們的學(xué)習(xí)興趣。盡管掌握Python編程語言可以讓大部分學(xué)生輕松實(shí)現(xiàn)課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)，但由于課時有限，許多學(xué)生仍然處于初學(xué)者的困境中，無法充分挖掘自身的潛力。如果沒有深入學(xué)習(xí)并熟練運(yùn)用編程語言和算法，就很難感受到編程的樂趣和價值，也很難發(fā)揮出應(yīng)用計(jì)算機(jī)思維來解決實(shí)際問題的能力。

（二）Python編程項(xiàng)目式教學(xué)流程的設(shè)計(jì)

通俗地講，項(xiàng)目式教學(xué)沒有固定的模板，但我們可以根據(jù)需要來調(diào)整課堂流程，這樣做有助于強(qiáng)化“以生為本”的課程理念。通常來說，Python編程課堂流程如下：第一，確定項(xiàng)目。根據(jù)學(xué)生的興趣和Python的學(xué)習(xí)進(jìn)度，老師會提供多個項(xiàng)目和一個主要問題，讓學(xué)生自己選擇或共同討論。第二，制訂計(jì)劃。通過使用Python進(jìn)行編程，我們可以幫助學(xué)生更好地理解所需的功能，并且可以通過創(chuàng)建思維導(dǎo)圖和小組合作來提高他們的技能。第三，通過進(jìn)行項(xiàng)目分析，我們可以進(jìn)行活動研究。借助Python項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的努力，我們將一個復(fù)雜的編程過程拆分為若干個獨(dú)立的步驟，并利用“自主與合作相統(tǒng)一”架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，從而開拓出更多的創(chuàng)新思路。第四，程序設(shè)計(jì)練習(xí)。在此刻，我們不僅要努力實(shí)現(xiàn)編程任務(wù)的完美實(shí)現(xiàn)，還應(yīng)該積極鼓勵學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性的表達(dá)與交流，以便給予他們更多的空閑時光。第五，教學(xué)評價。從直觀的角度來說，“輸出結(jié)果”可以作為Python編程項(xiàng)目的教學(xué)評估的參考，但要想真正地達(dá)到預(yù)期的效果，還需要老師的指導(dǎo)和幫助，讓學(xué)生深入理解代碼的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思路，并且發(fā)現(xiàn)自身的潛力，從而進(jìn)行改進(jìn)。

五、 基于項(xiàng)目式教學(xué)視角的Python編程實(shí)踐路徑

根據(jù)前面的分析，為了讓項(xiàng)目式教學(xué)能夠吸引初中生，我們建議將游戲化教學(xué)理念融入項(xiàng)目中。這樣，我們就能夠更好地實(shí)現(xiàn)以游戲?yàn)橹黝}的Python編程項(xiàng)目。

（一）確定項(xiàng)目

游戲程序設(shè)計(jì)應(yīng)該盡可能簡單，以吸引初中生注意力。但是，這也要考慮到初中生的Python編程能力，因此程序設(shè)計(jì)應(yīng)該適度簡單，確保技術(shù)實(shí)現(xiàn)性。直觀地說，游戲程序設(shè)計(jì)的復(fù)雜度取決于游戲的玩法。此外，還要考慮游戲編程項(xiàng)目是否普遍，比如男生喜歡宏大的場面和復(fù)雜的操作，而女生則更喜歡休閑和益智類的游戲。應(yīng)該重視這種興趣差異，因此在教學(xué)中要加以考慮。在“猜拳游戲”項(xiàng)目中，我們可以提出一些簡單易懂、適用性廣泛的游戲，同時也要確保學(xué)生掌握Python編程技能，以便能夠輕松完成游戲編程。

（二）制訂計(jì)劃

經(jīng)過確認(rèn)，老師開始引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行有效的訓(xùn)練。顯而易見，“思維轉(zhuǎn)變”的訓(xùn)練將重點(diǎn)放在抽象思維和計(jì)算思維的訓(xùn)練上，而“石頭、剪子、布”則是一種更加復(fù)雜的訓(xùn)練，它涉及計(jì)算機(jī)無法理解的肢體語言。通過Python編寫的猜拳游戲，可以將真實(shí)世界的情境重新演繹，從而使其更加逼真地呈現(xiàn)在“人機(jī)場景”中。因此，老師需要在以下三個方面給予學(xué)生充分的指導(dǎo)和幫助：第一，根據(jù)“窮舉法”的規(guī)則，將“石頭—剪子”“石頭—布”“剪子—布”和“石頭—石頭”“剪子—剪子”“布—布”的六種組合進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果，為每個小組分配不同的角色，最后繪制一張思維導(dǎo)圖，以指示“人贏機(jī)輸”和“人輸機(jī)贏”的不同情況。第二，對已有的知識點(diǎn)進(jìn)行全面的梳理和重構(gòu)，對確保教學(xué)計(jì)劃的有效實(shí)施至關(guān)重要，這將會對整個教學(xué)過程產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。“隨機(jī)出拳”的猜拳游戲的核心要素在于random函數(shù)，因此，若學(xué)生未能充分利用它，將會影響到該游戲的其他功能。第三，通過重新構(gòu)建游戲程序，讓它們更加逼真地再現(xiàn)真實(shí)世界中的游戲元素。在現(xiàn)實(shí)世界中，猜拳游戲非常簡單，幾乎可以在短短的幾秒鐘內(nèi)就可以確定勝負(fù)。為了更好地體驗(yàn)游戲，游戲程序必須擁有終端顯示功能，可以清楚地展示出計(jì)算機(jī)的勝負(fù)，并且可以實(shí)時監(jiān)測玩家的表現(xiàn)，從而確保游戲的連貫性，不會在一輪之內(nèi)就結(jié)束。

（三）項(xiàng)目分析

在項(xiàng)目分析階段，學(xué)生可以自由地脫離教師的干預(yù)，而不必依賴于教師的指導(dǎo)。初中生編程實(shí)踐的主觀能動性在這一階段得到了充分的發(fā)揮，因此，學(xué)生應(yīng)當(dāng)按照計(jì)劃的步驟，分工協(xié)作，共同探索，提出有效的解決方案，比如，一名學(xué)生可以提出“人出石頭、機(jī)出剪刀”，而另一名學(xué)生則可以負(fù)責(zé)驗(yàn)證該假設(shè)，從而有效地推動學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展，同時也應(yīng)當(dāng)重視合作學(xué)習(xí)的有效性。通過將復(fù)雜的猜拳游戲拆分為若干個小步驟，可以有效地提升團(tuán)隊(duì)的協(xié)作能力，這一點(diǎn)極其重要。“猜拳游戲”項(xiàng)目的思路模型可以被用來整理Python編程語言，它以“雙方出拳→雙方亮拳→判斷勝負(fù)→循環(huán)游戲”為基礎(chǔ)，讓學(xué)生可以更加深入地理解Python編程的概念。

（四）編程實(shí)踐

編程實(shí)踐是一種在上機(jī)操作環(huán)境中進(jìn)行的技能訓(xùn)練，教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生從一開始就把重點(diǎn)放在編程的正確性和可靠性上，并且嚴(yán)格按照游戲設(shè)計(jì)方案來編寫，每完成一個預(yù)期功能后，再進(jìn)行全面的檢查。比如，在游戲中，要想讓計(jì)算機(jī)隨機(jī)出拳，就必須解決兩個關(guān)鍵的問題：首先，如何讓計(jì)算機(jī)自動完成這個任務(wù)。在計(jì)算機(jī)輸入時，我們可以使用一些特殊的方法來評估一個人的拳擊行為的準(zhǔn)確性。一種方法是使用一些特殊的字符串來表示一個人的拳擊行為，老師可以通過實(shí)際案例來幫助學(xué)生更好地理解“出錯拳”的概念和原理?！凹糇印钡睦忧宄乇砻鳎瑢⒓糇拥腻e誤編號改為“出錯拳”，就像在現(xiàn)實(shí)世界里玩猜拳游戲，用三個手指來代替兩個手指，這種做法完全違反了傳統(tǒng)的規(guī)則，顯然是不合理的。這樣生動有趣的教學(xué)方法，正是項(xiàng)目式教學(xué)的魅力所在。

（五）教學(xué)評價

“猜拳游戲”項(xiàng)目的教學(xué)評價應(yīng)該通過互動游戲的形式，讓學(xué)生在實(shí)際操作中感受到編程的樂趣，從而更好地發(fā)掘他們的潛在能力，培養(yǎng)他們的計(jì)算機(jī)操作技術(shù)，激發(fā)他們的創(chuàng)造力。

六、 結(jié)論

文章旨在探討如何改革傳統(tǒng)的項(xiàng)目教學(xué)法，以適應(yīng)當(dāng)前社會發(fā)展的需求。Python是一種非常重要的編程工具，我們將它用于三種不同的實(shí)際應(yīng)用中。經(jīng)過多輪互評、自評、老師評估，“基礎(chǔ)類”項(xiàng)目可以有效地喚醒學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)動力，“進(jìn)階類”可以有效地培養(yǎng)他們的編程技巧，“開發(fā)類”則可以幫助他們更好地掌握工作中的實(shí)際操作。經(jīng)過課程改革，數(shù)據(jù)分析顯示，采用基于項(xiàng)目的教學(xué)方法可以有效提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

通過項(xiàng)目實(shí)踐，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)自身知識的不足，并不斷學(xué)習(xí)新知識，在學(xué)習(xí)過程中不斷創(chuàng)新思維。信息技術(shù)教師在開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)時，應(yīng)該尊重學(xué)生的主體地位，根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，對“Python編程”課程進(jìn)行優(yōu)化和更新，以更好地幫助學(xué)生理解Python編程，進(jìn)一步提高學(xué)生的信息思維能力。

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作者簡介：孔玉玉（1986～），女，漢族，甘肅永靖人，甘肅省臨夏州永靖縣移民中學(xué)，研究方向：Python教學(xué)。