面向艺术生的Python编程教学探索

【摘 要】相对其他编程语言来说，Python语言更接近自然语言，具有生态、高效、简洁三大优势，有助于培养艺术生的计算思维，并可以显著提高教师的教学质量与创新热情，以此加深艺术生对课程设计的认识，最终增强艺术生的创新意识与创新能力，达到程序技术课程教学改革的目标。文章在简述面向艺术生开设Python语言编程课程的意义与原因的基础上，提出了上好这门课的建议，希望可以满足设计课程教学改革的需要。

【关键词】Python语言;艺术生;编程教学

【中图分类号】G642  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2022）12-0004-03

Python语言算得上是一门“古老”的编程语言，其与Java、Perl等语言具有相似之处，也存在不同之处。因Python语言具有易读性、简洁性及可扩展性等特点，所以其成为最受欢迎的一种程序设计语言。Python语言简单易学，许多不具备任何程序设计基础的大学生都能在短时间内理解Python的设计方法，同时具备编写十几行代码的能力，显而易见，针对艺术生开设Python编程课程非常合适。让艺术生学习Python编程并不是使其成为专业的编程者，而是以此锻炼他们的分析能力与逻辑思维能力。另外，Python语言应用领域极为广泛，这也是让艺术生学习Python语言的重要原因。

1   面向艺术生开设编程课的意义

艺术生通常给人的印象是具有较强的创造力、想象力和表现力，在逻辑思维、计算思维方面稍有欠缺。尽管如此，依然有不少学生有意愿学习一定的编程技能。同时，一些偏设计类专业的学生如果能够具备一定的编程能力，对其提高自身竞争力是有极大帮助的。因此，笔者认为有必要面向艺术生开设编程相关的课程。针对艺术生开设Python编程课程，主要有以下三方面意义：第一，Python语言简单易学，相较于C语言，其开源与面向丰富，同时有着较强的易用性与功能，可以满足艺术专业的教学要求。第二，在处理计算问题时，Java与C语言语法结构过于复杂，Python是使用轻语法程序进行设计，更加接近自然语言与语法形式，语言代码非常简洁。第三，实用价值方面，随着计算机技术不断发展，云计算与大数据等技术应运而生并日益发展[1]。在此背景下，艺术生除了需要掌握必要的专业知识，还应具有一定的编程能力。运用Python语言可以有效处理学习与工作中面临的各种非通用计算问题，提高学习与工作效率。所以，面向艺术生开设Python编程课程，可以很好地取代以往教学内容，并提高教学质量，对拓展学生计算思维与提高其计算机基础应用能力都非常有利。

2   選择Python的原因

计算机编程语言有很多，然而Python却是当下应用最广泛的一门编程语言，特别是在大数据、人工智能等热门领域，Python甚至占据了主导。上文提到，Python语言是最接近人类自然语言的编程语言，其代码高效且简洁，对不具备任何编程经验的艺术生而言也容易上手。艺术生不需要考虑语言与程序编写方式，针对抽象问题就可以很快提出解决方案，这有助于提高艺术生的编程积极性。艺术专业涉及范围非常广泛，Python语言可以完成的工作同样很广泛，不仅涉及计算机视觉、图形处理、科学计算和可视化、软件分析、web编程、物联网管理等领域，还涉及了一些出人意料的领域[2]。如Python可以用来制作电影视觉特效，《星球大战》这类电影特效的制作就采用了Python语言，Python语言将集体渲染、批量处理、影片合成各个步骤密切联系了起来。Python语言已经超过了C语言，成为全球最流行的编程语言。

2017年，政府工作报告中首次提出了“人工智能”，Python也凭借人工智能与数据科学上升到了编程语言生态链的顶端。在人工智能技术的发展背景下，各行业的人员将会把本领域的行业知识与数据资源融入到Python与人工智能潮流中，这将对整个IT行业带来深远影响，也可以说数据技术（Data Technology，DT）产业改变了整个产业的局势与面貌[3]。此外，我国教育部考试中心也在2018年将Python纳入国家计算机等级考试。与此同时，社会上也有很多企业需要Python开发人员。Python作为一门通用的解释性语言，其语法简单，对初学者比较友好。最主要的是，Python是开源的，因此有庞大的标准库和第三方库为其提供各种丰富的功能函数，使得Python语言在图像处理、数据分析、网络编程等各个方面都有较好地应用。

3   面向艺术生开展Python教学的建议

3.1  设置分层教学目标

Python编程可作为公共选修课开设，旨在服务有学习Python编程需求的学生，提高学生的信息素养和计算思维能力，为学生今后更高层次的学习或将来参与工作加码[4]。因此，应将教学重点放在培养学生计算思维上，同时应选择一些实用的通用库作为切入点，让学生切实感受到程序开发的强大，为其今后在工作中能运用这一技能打下基础。

针对部分传媒、动画、设计类专业的学生，Python更适合作为专业选修课开设。分专业深入学习相关动画设计、游戏开发、人工智能领域的库函数使用，更有利于学生深入掌握Python，从而将Python作为一个高效工具，助力其专业发展，设计出更时尚、更智能的产品。

3.2  合理规划教学内容

因为艺术学院的学生几乎都不具备编程基础，所以需要占用一定的课时量教授学生Python语言的基本知识。这部分内容对于学生来说可能相对枯燥，教师需要注意教学方式，尽量让学生边学边动手，避免纯理论讲授。可以结合IDLE的学习操作，在一个个小的操作语句中让学生逐条理解各种数据类型的使用方法。

在学生掌握了基本数据结构和程序控制逻辑后，再学习常用库函数。Turtle库作为画图的起点，比较容易吸引学生入门。xlrd和xlwt库主要为excel表格处理服务，有利于学生掌握办公自动化的技能，为其将来工作提供帮助。Requests库为爬虫的基础库，可以让学生对当下热门的爬虫技术有所了解，可以爬取自己需要的素材。在爬虫相关教学中，教师需要特别注意对学生进行相关的法律与安全教育。Python作为一个好用的工具本身并无不妥，但需要在合理合法的前提下使用，在培养学生开发技能的同时，也要提高学生的安全与法律意识[5]。

3.3  渐进式案例教学，引入语法

从本质上来讲，Python语言也是程序设计语言，其具有相应的语法规则。若想要较好地掌握Python语言，语法学习同样非常重要。在激发艺术生对Python的学习动机后，教师可依照实现程序的情况，使学生合理进行语法学习，讲解利用程序解决问题背后的原因与简单的规则。如此一来，实例与实践就能有效提高艺术生的学习兴趣与动机，促使艺术生接受语法知识。有效利用Python语言优势与丰富的扩展库，可以让艺术生充分认识到Python语言的价值，提高其学习编程的热情，更好地掌握利用计算机处理问题的方法，提高他们利用计算机解决实际问题的能力[6]。面向艺术生教学，教学案例最好选择图形案例设计类，图形案例能够在心理上拉近Python语言与艺术生的距离，明确最近发展区，以此激发他们的学习兴趣与动机。更为重要的是，艺术生具有较强的图形设计能力，可以将Python编程课所学内容应用到日常手绘学习中，一定程度上能充分调动学生的兴趣。同时还可以在选取教学案例时，加强教学案例的趣味性，由浅入深、由易到难，并能较好地融入各种有关知识点，从而更好地实现教学目标。艺术生进行作业上机实践时，就不再会认为Python编程与自身专业没有关联，Python程序设计同样是一种艺术设计方式，教师可以促使学生自主探索怎样利用Python编程去进行艺术设计。

3.4  将学生的学习动机转化为主动性

淡化语法，采用艺术生最近发展区的Turtle绘图库进行Python编程教学，就可以让艺术生更好地接受Python编程语言，从而提高艺术设计的创造性[7]。当艺术生掌握了三种基本程序设计结构之后，其学习积极性能被充分调动起来。此时，教师就应将艺术生的学习动机转化成主动性，合理引导大学生利用慕课进行学习与探索。借助慕课，艺术生不仅能够自主学习，也可以在课堂上与教师进行互动，与其他同学交流学习心得，有助于解决自主学习过程中遇到的问题。

大学生慕课网上和Python编程有关的课程非常多，在以Python语言开展编写网络爬虫程序的教学时，教师可以要求艺术生先自己观看慕课网上的相关课程，以此调动学生主观能动性，有效利用好慕课资源，构建师生之间的良性互动与个性化沟通渠道，采用适合艺术生学习Python语言的教学方法，占领大数据与数字化背景下数字媒体艺术设计的阵地。

3.5  重练习，轻考核

将Python编程作为公共选修课开设，笔者并不建议进行笔试考核。教师可将平时的课堂练习情况作为主要考查依据，占比可到70%，同时在学期末设置几道小的程序开发题，可涉及教学过程中的不同的库函数使用，由学生任选完成。程序开发题的形式可与计算机等级考试类似，占比不超过30%[7]。平时加强练习，有利于督促学生及时掌握重要知识点，而期末练习有利于学生适应计算机等级考试的编程要求，考试分数占比低可减轻学生期末压力，减少学生排斥心理。

学习Python编程顺应了时代的要求，这是一门有利于艺术生长期发展的课程。目前，国内艺术院校在这门课的开设上还处于探索阶段，具体实施效果还有待长期观察，但对于艺术生计算思维和逻辑思维的培养却有必要持续推进。教学工作者需要及时掌握技术动态和学生学习情况，不断调整教学内容和教学形式，真正将有用的知识和技能传授给学生，促进学生长期发展。

【参考文献】

[1]张晶.艺术院校Python程序设计课程教学研究[J].电脑知识与技术，2020（28）.

[2]肖欽兰，龚吉永.非计算机专业学生学习Python语言的必要性探讨[J].数字化用户，2019（37）.

[3]李春光，曲巍.面向非计算机专业的Python教学改革实践[J].电子世界，2019（8）.

[4]田文武，塔娜.非计算机专业学生计算思维的培养——以Python语言为例[J].呼伦贝尔学院学报，2020（4）.

[5]李春光，曲巍.面向非计算机专业的Python教学改革实践[J].电子世界，2019（8）.

[6]许朝侠.非计算机专业Python语言程序设计教学体系建设初探[J].软件导刊（教育技术），2019（2）.

[7]沈乾彦，赵海峰.Python语言课程教学改革探讨[J].计算机教育，2021（3）.

【作者简介】

陈建婷（1980～），女，汉族，江苏南京人，硕士，高级工程师。研究方向：4G/5G增值业务应用，高校信息系统建设以及计算机相关教学。