基于计算思维的python程序设计语言教学探讨

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1、基于计算思维的Python程序设计语言教学探讨杨爱琴南通大学计算机科学与技术学院摘要：培养具备计算思维能力的复合型人才是当今信息化时代背景下市场对大学生的要求。通过对诸如VB、VC++、VFP等传统程序设计语言教学的反思，研宂如何将计算思维能力的培养引入到Python程序设计语言的教学中，并引导他们运用这种能力去解决一些实际问题。关键词：计算思维;Python语言；程序设计语言;作者简介：杨爱琴（1976-），女，汉族，江苏如东人，硕士，副教授，研宂方向:计算机教育和自然语言理解。1.引言2006年3月，美国卡内棊*梅隆大学周以真教授

2、在美国计算机权威期刊杂志上给出并定义了计算思维。周以真教授认为:计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动m。0前，全国高校都开设高级程序设计语言课程，旨在通过学习使学生了解高级语言程序设计的基本思想，体会计算机求解问题的方法和步骤，培养学生具有设计程序、编写程序、调试程序的能力。学好高级程序设计语言课程不仅可以为后续相关计算机方面课程的学习奠定一定的基础，还有助于培养大学生的计算思维能力。以南通大学为例，针对全校学生开设了VB、VFP、VC++三门课程。VB语言的

3、优点是简单、易于上手，但在底层系统开发、网络开发等方面存在不足;VFP语言是微软公司推出的可视化数据库管理系统。它不是通用幵发工具，而只是专注于数据库应用的开发，因此在多媒体、网络、WEB程序、OS底层操作上都没有多大优势;VC++语言的入门较难，语法规则众多，很多学生都有畏难情绪，最后不少大学生没有掌握VC++较为复杂灵活的语法规则，所以不太适合在各学科专业中推广应用。而Python语言是一种功能强大的程序设计语言，具有简单易学、开放性、功能强大的开发库等特点m，能将初学者从语法细节中摆脱出来，而专注于解决问题的方法、分析程序本身的

4、算法和各种领域的应用。1.Python语言的特点迄今为止，应用在不同领域的高级语言的种类有上千种之多，每一种语言的诞生都有其产生背景，从而决定了其特点及应用领域。例如，Fortran语言是世界上最早出现的一种适用于数值计算的面向过程的程序设计语言，其特点是接近数学公式，简单易用，广泛应用于数值天气预报、冇限元分析、计算流体动力学、计算物理、计算化学等领域Ul。Java语言是一种面向对象、用于网络环境编程的程序设计语言，其基本特征是适用于网络环境编程，广泛应用于移动互联领域的开发U1。作为一种通用的程序设计语言，Python语言具有和其

5、他语言和同的基本特征，也有其自身的特点。(1)简单易学Python语言简洁，语法也很简单。例如，产生一个[1*1,2*2,3*3，4*4,5*5]列表，仅用[x*xforxinrange(1，6)]—句代码就可实现。简洁的语法有助于学生轻松地上手，吸引学生对Python语言学习的兴趣，从而能够为进一步加深程序设计语言的理解和应用奠定更好的学习基础。(2)开放性Python是开源的、免费的。即，用户可以免费获取Python的发布版本，甚至可以修改源代码。正是由于其开放特性使得很多Python语言的爱好者不断地扩展Python的功能，从而

6、不断推动Python的发展和壮大，使其日臻完善。(3)功能强大的开发库Python标准库很庞大，可以实现包括正则表达式、文档生成、单元测试、线程、数据库、浏览器、CGI、FTP、Email、XML、XML-RPC、HTML、GUI等功能。Python除了自带的标准库之外，还有程序设计人员开发的第三方库，而且还在不断地发展，这为基于Python语言的快速开发提供了强大的支撑，大大提高了编程效率。2.基于计算思维的Python语言程序设计课程的教学方案3.1制定与专业相符的教学目标南通大学拥有文学、理学、工学、医学、艺术学、经济学、法学、

7、教育学、历史学、管理学等10个学科门类，100个木科专业。学校一般按文理科制定教学目标，殊不知不同学科之间也存在差异性。例如，医学类专业的学生应该着重于数据挖掘方向，培养学生的数据素养;而艺术学专业的学生应该注重于图像处理、图形绘制等方向。因此制定与专业相符的教学0标非常必要，通过针对性的教学可以激发学生的学习动机，引发学生的兴趣，使教学在学生“想学”、“愿学”、“乐学”的基础上展开。3.2教学内容的修订Python语言课程的教学内容分为2个部分。作为一门程序设计类课程，第一部分是Python语言的基本语法部分，主要讲授Python语

8、言基础、Python函数、Python流程控制、Python面向对象程序设计、Python模块和函数式编程等棊本编程内容。第二部分是介绍Python编程的高级技术，主要讲解有用且有趣的第三方库，比如，math库、rand