中职学校Python程序设计课程教学研究
2021-09-27汤辉
汤辉
摘要:当今社会正迅速向智能化、信息化方向发展,掌握一定的编程能力,已经成为未来的一项基本技能。针对中职学生实际情况,如何开展编程教学、培养学生程序设计思维成为中职教育亟待解决的问题。结合Python程序语言特点,展开了Python程序设计课程在中职教育教学的研究,提出适合中职学校的Python程序设计课程教学方案。对中职学校开展程序设计课程具有指导与现实意义,为中职教育培养满足社会需求的复合型人才提供借鉴。
关键词:计算机;中职教育;Python程序;教学方案;课程研究
中图分类号:G642 文献标识码:A
文章编号:1009-3044(2021)19-0224-02
1 研究背景
随着人工智能和大数据技术的快速发展,编程语言已经渗透到社会生产生活的各个方面,如何在中职学校普及高效、实用的程序设计基础课程逐渐成为研究的热点[1-2]。程序设计语言种类繁多,针对不同阶段的学习与教学者来说,存在可选择范围广,学习难度区别较大,学生基础差别明显等现状。中职院校培养技术型与应用型兼备的人才,中职生就业后计算机应用频繁,需要不断学习才能跟进智能化的快速提升,这对学生的编程基础与计算机应用能力提出了实际需求[3]。
我国大力扶持程序设计教学活动,高等教育阶段早已普及了程序设计相关课程,中小学初中阶段的编程教学活动也在逐步展开,对程序设计语言教学活動研究也受到广泛研究。在众多的编程语言中,Python程序设计语言以其独特的优势受到广泛关注。李昂等[4]结合专业特点,对本科院校物联网专业的Python课程教学准备提出了可行的建设思路;胡启超[5]对Python课程在初中教学进行了详细研究;韩志豪[6]结合人工智能,探索了在大专院校开展Python教学的方案。然而,对于在中等职业院校开展Python程序设计语言教学研究,目前仍鲜有报道。
2 中职教育与Python程序设计
中职教育是典型的“就业导向”型教育,是我国职业教育的重要组成部分,为国家各领域发展提供重要的技能型人才资源。中职学校的生源以初中或高中毕业生为主,且存在学生教育基础薄弱,学习思考习惯有待提高等现象;中职生学历与大专本科等毕业学生相比处于劣势地位。虽然目前中职生已经普及了计算机基础教学,但往往计算机课程被定义为通识课、基础课,很多学校在一年之内完成教学任务。对于中职毕业生,尤其是非计算机专业的学生而言,其掌握的计算机知识,远远难以满足现代社会对求职者逐步提高的综合能力要求[7]。选择合适的程序设计语言并逐步在中职学校开展教学研究是补充丰富中职学校教育内容的重要选择。
在众多的编程语言中,Python程序设计语言以其简洁的语法结构,浅显易懂的层次结构,越来越受到学习者的欢迎。在操作界面上,Python简单明了,消除了复杂界面带来的前置压力,对于初中毕业为主的中职学生来说,易于接受。选择Python程序设计语言作为中职生编程教学,主要基于Python以下特点:
1)学习要求起点低。python可以用混合编译的方式调用c/c++/java等语言类库,并且在设计之初就摈弃了c语言中非常复杂的指针内容,关键字较少,语法结构简单,定义清晰明确,学习起来更加简单。
2)易于阅读。Python带有的强制缩进的语言便于阅读,加上其摒弃了编译为二进制代码的习惯,即使对于较大型的程序,非专业人士也阅读起来也不会像天书一样难以理解。学生可以采取趣味阅读的方式去学习和解决实际问题,具有明显的可读性优势。
3)移植性强。在使用上,Python程序开发平台免费开源,可移植性强,应用范围广泛。可以移植到包括Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、Sharp Zaurus、Windows CE等数十种平台,甚至还包括Google基于linux开发的Android平台。并且使用者可以按照自己操作习惯自由进行创作和更改,无须下载复杂的软件平台就可以进行使用,符合年轻一代学生创新自由的气质要求。
另外在使用范围上,Python应用领域非常广泛[8],网页设计、游戏开发、数据分析、人工智能、图形处理等,学习Python程序语言为中职生形式各异的就业领域提供一技之长。
3 Python程序设计的课程教学
3.1教学目标设置
在中等职业学校开展Python程序设计课程教学,首先要以中职生就业为导向,满足就业单位及社会发展对学生能力的要求。学生通过Python程序设计课程学习,具备运用Python程序开展基础项目设计的能力,锻炼学生的抽象思维能力以及逻辑思考习惯。当就业后面对复杂烦琐的任务头疼不已时,编程锻炼出来的思维能够高效地将问题化繁为简;对于学有余力的同学Python程序设计还可以作为一种兴趣爱好培养。通过该课程的学习活动,掌握能够快速处理大量重复性、低效率工作的能力,从而节省时间;普及性的程序设计语言基础教学紧跟时代潮流,避免学生被人工智能时代所淘汰。现代社会已经步入信息化科技时代,传统行业正在被科技革新,该课程是提高中职生适应时代发展的有力手段。
3.2 教学课程内容
在选取课程教学内容时,以实用性为导向。结合中职学生基础和教学特点,设计了适合中职学生Python程序设计的教学内容,具体内容如表1所示。
3.3 教学效果评价
及时进行教学效果评价是促进课程发展改进的有效手段,教学效果要评价主要包括教学过程评价和教学结果的评价,评价方式要与目标任务紧密结合[9]。Python程序设计的教学效果评价要充分结合中职学生这一群体特点和学习目的,制定合理化的评价手段和实施方案。因此,对于本课程的教学效果评价除了传统理论教学评价的同时,更要注重学生的应用能力,附加学习过程体验,将评价过程贯穿整个教学课堂过程。