【摘 要】相對其他編程語言來說,Python語言更接近自然語言,具有生態(tài)、高效、簡潔三大優(yōu)勢,有助于培養(yǎng)藝術(shù)生的計(jì)算思維,并可以顯著提高教師的教學(xué)質(zhì)量與創(chuàng)新熱情,以此加深藝術(shù)生對課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識,最終增強(qiáng)藝術(shù)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力,達(dá)到程序技術(shù)課程教學(xué)改革的目標(biāo)。文章在簡述面向藝術(shù)生開設(shè)Python語言編程課程的意義與原因的基礎(chǔ)上,提出了上好這門課的建議,希望可以滿足設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的需要。
【關(guān)鍵詞】Python語言;藝術(shù)生;編程教學(xué)
【中圖分類號】G642? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A? 【文章編號】1671-8437(2022)12-0004-03
Python語言算得上是一門“古老”的編程語言,其與Java、Perl等語言具有相似之處,也存在不同之處。因Python語言具有易讀性、簡潔性及可擴(kuò)展性等特點(diǎn),所以其成為最受歡迎的一種程序設(shè)計(jì)語言。Python語言簡單易學(xué),許多不具備任何程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的大學(xué)生都能在短時間內(nèi)理解Python的設(shè)計(jì)方法,同時具備編寫十幾行代碼的能力,顯而易見,針對藝術(shù)生開設(shè)Python編程課程非常合適。讓藝術(shù)生學(xué)習(xí)Python編程并不是使其成為專業(yè)的編程者,而是以此鍛煉他們的分析能力與邏輯思維能力。另外,Python語言應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛,這也是讓藝術(shù)生學(xué)習(xí)Python語言的重要原因。
1? ?面向藝術(shù)生開設(shè)編程課的意義
藝術(shù)生通常給人的印象是具有較強(qiáng)的創(chuàng)造力、想象力和表現(xiàn)力,在邏輯思維、計(jì)算思維方面稍有欠缺。盡管如此,依然有不少學(xué)生有意愿學(xué)習(xí)一定的編程技能。同時,一些偏設(shè)計(jì)類專業(yè)的學(xué)生如果能夠具備一定的編程能力,對其提高自身競爭力是有極大幫助的。因此,筆者認(rèn)為有必要面向藝術(shù)生開設(shè)編程相關(guān)的課程。針對藝術(shù)生開設(shè)Python編程課程,主要有以下三方面意義:第一,Python語言簡單易學(xué),相較于C語言,其開源與面向豐富,同時有著較強(qiáng)的易用性與功能,可以滿足藝術(shù)專業(yè)的教學(xué)要求。第二,在處理計(jì)算問題時,Java與C語言語法結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜,Python是使用輕語法程序進(jìn)行設(shè)計(jì),更加接近自然語言與語法形式,語言代碼非常簡潔。第三,實(shí)用價值方面,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展,云計(jì)算與大數(shù)據(jù)等技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并日益發(fā)展[1]。在此背景下,藝術(shù)生除了需要掌握必要的專業(yè)知識,還應(yīng)具有一定的編程能力。運(yùn)用Python語言可以有效處理學(xué)習(xí)與工作中面臨的各種非通用計(jì)算問題,提高學(xué)習(xí)與工作效率。所以,面向藝術(shù)生開設(shè)Python編程課程,可以很好地取代以往教學(xué)內(nèi)容,并提高教學(xué)質(zhì)量,對拓展學(xué)生計(jì)算思維與提高其計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用能力都非常有利。
2? ?選擇Python的原因
計(jì)算機(jī)編程語言有很多,然而Python卻是當(dāng)下應(yīng)用最廣泛的一門編程語言,特別是在大數(shù)據(jù)、人工智能等熱門領(lǐng)域,Python甚至占據(jù)了主導(dǎo)。上文提到,Python語言是最接近人類自然語言的編程語言,其代碼高效且簡潔,對不具備任何編程經(jīng)驗(yàn)的藝術(shù)生而言也容易上手。藝術(shù)生不需要考慮語言與程序編寫方式,針對抽象問題就可以很快提出解決方案,這有助于提高藝術(shù)生的編程積極性。藝術(shù)專業(yè)涉及范圍非常廣泛,Python語言可以完成的工作同樣很廣泛,不僅涉及計(jì)算機(jī)視覺、圖形處理、科學(xué)計(jì)算和可視化、軟件分析、web編程、物聯(lián)網(wǎng)管理等領(lǐng)域,還涉及了一些出人意料的領(lǐng)域[2]。如Python可以用來制作電影視覺特效,《星球大戰(zhàn)》這類電影特效的制作就采用了Python語言,Python語言將集體渲染、批量處理、影片合成各個步驟密切聯(lián)系了起來。Python語言已經(jīng)超過了C語言,成為全球最流行的編程語言。
2017年,政府工作報(bào)告中首次提出了“人工智能”,Python也憑借人工智能與數(shù)據(jù)科學(xué)上升到了編程語言生態(tài)鏈的頂端。在人工智能技術(shù)的發(fā)展背景下,各行業(yè)的人員將會把本領(lǐng)域的行業(yè)知識與數(shù)據(jù)資源融入到Python與人工智能潮流中,這將對整個IT行業(yè)帶來深遠(yuǎn)影響,也可以說數(shù)據(jù)技術(shù)(Data Technology,DT)產(chǎn)業(yè)改變了整個產(chǎn)業(yè)的局勢與面貌[3]。此外,我國教育部考試中心也在2018年將Python納入國家計(jì)算機(jī)等級考試。與此同時,社會上也有很多企業(yè)需要Python開發(fā)人員。Python作為一門通用的解釋性語言,其語法簡單,對初學(xué)者比較友好。最主要的是,Python是開源的,因此有龐大的標(biāo)準(zhǔn)庫和第三方庫為其提供各種豐富的功能函數(shù),使得Python語言在圖像處理、數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)編程等各個方面都有較好地應(yīng)用。
3? ?面向藝術(shù)生開展Python教學(xué)的建議
3.1? 設(shè)置分層教學(xué)目標(biāo)
Python編程可作為公共選修課開設(shè),旨在服務(wù)有學(xué)習(xí)Python編程需求的學(xué)生,提高學(xué)生的信息素養(yǎng)和計(jì)算思維能力,為學(xué)生今后更高層次的學(xué)習(xí)或?qū)韰⑴c工作加碼[4]。因此,應(yīng)將教學(xué)重點(diǎn)放在培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維上,同時應(yīng)選擇一些實(shí)用的通用庫作為切入點(diǎn),讓學(xué)生切實(shí)感受到程序開發(fā)的強(qiáng)大,為其今后在工作中能運(yùn)用這一技能打下基礎(chǔ)。
針對部分傳媒、動畫、設(shè)計(jì)類專業(yè)的學(xué)生,Python更適合作為專業(yè)選修課開設(shè)。分專業(yè)深入學(xué)習(xí)相關(guān)動畫設(shè)計(jì)、游戲開發(fā)、人工智能領(lǐng)域的庫函數(shù)使用,更有利于學(xué)生深入掌握Python,從而將Python作為一個高效工具,助力其專業(yè)發(fā)展,設(shè)計(jì)出更時尚、更智能的產(chǎn)品。
3.2? 合理規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容
因?yàn)樗囆g(shù)學(xué)院的學(xué)生幾乎都不具備編程基礎(chǔ),所以需要占用一定的課時量教授學(xué)生Python語言的基本知識。這部分內(nèi)容對于學(xué)生來說可能相對枯燥,教師需要注意教學(xué)方式,盡量讓學(xué)生邊學(xué)邊動手,避免純理論講授。可以結(jié)合IDLE的學(xué)習(xí)操作,在一個個小的操作語句中讓學(xué)生逐條理解各種數(shù)據(jù)類型的使用方法。
在學(xué)生掌握了基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序控制邏輯后,再學(xué)習(xí)常用庫函數(shù)。Turtle庫作為畫圖的起點(diǎn),比較容易吸引學(xué)生入門。xlrd和xlwt庫主要為excel表格處理服務(wù),有利于學(xué)生掌握辦公自動化的技能,為其將來工作提供幫助。Requests庫為爬蟲的基礎(chǔ)庫,可以讓學(xué)生對當(dāng)下熱門的爬蟲技術(shù)有所了解,可以爬取自己需要的素材。在爬蟲相關(guān)教學(xué)中,教師需要特別注意對學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的法律與安全教育。Python作為一個好用的工具本身并無不妥,但需要在合理合法的前提下使用,在培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)技能的同時,也要提高學(xué)生的安全與法律意識[5]。
3.3? 漸進(jìn)式案例教學(xué),引入語法
從本質(zhì)上來講,Python語言也是程序設(shè)計(jì)語言,其具有相應(yīng)的語法規(guī)則。若想要較好地掌握Python語言,語法學(xué)習(xí)同樣非常重要。在激發(fā)藝術(shù)生對Python的學(xué)習(xí)動機(jī)后,教師可依照實(shí)現(xiàn)程序的情況,使學(xué)生合理進(jìn)行語法學(xué)習(xí),講解利用程序解決問題背后的原因與簡單的規(guī)則。如此一來,實(shí)例與實(shí)踐就能有效提高藝術(shù)生的學(xué)習(xí)興趣與動機(jī),促使藝術(shù)生接受語法知識。有效利用Python語言優(yōu)勢與豐富的擴(kuò)展庫,可以讓藝術(shù)生充分認(rèn)識到Python語言的價值,提高其學(xué)習(xí)編程的熱情,更好地掌握利用計(jì)算機(jī)處理問題的方法,提高他們利用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題的能力[6]。面向藝術(shù)生教學(xué),教學(xué)案例最好選擇圖形案例設(shè)計(jì)類,圖形案例能夠在心理上拉近Python語言與藝術(shù)生的距離,明確最近發(fā)展區(qū),以此激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣與動機(jī)。更為重要的是,藝術(shù)生具有較強(qiáng)的圖形設(shè)計(jì)能力,可以將Python編程課所學(xué)內(nèi)容應(yīng)用到日常手繪學(xué)習(xí)中,一定程度上能充分調(diào)動學(xué)生的興趣。同時還可以在選取教學(xué)案例時,加強(qiáng)教學(xué)案例的趣味性,由淺入深、由易到難,并能較好地融入各種有關(guān)知識點(diǎn),從而更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。藝術(shù)生進(jìn)行作業(yè)上機(jī)實(shí)踐時,就不再會認(rèn)為Python編程與自身專業(yè)沒有關(guān)聯(lián),Python程序設(shè)計(jì)同樣是一種藝術(shù)設(shè)計(jì)方式,教師可以促使學(xué)生自主探索怎樣利用Python編程去進(jìn)行藝術(shù)設(shè)計(jì)。
3.4? 將學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)轉(zhuǎn)化為主動性
淡化語法,采用藝術(shù)生最近發(fā)展區(qū)的Turtle繪圖庫進(jìn)行Python編程教學(xué),就可以讓藝術(shù)生更好地接受Python編程語言,從而提高藝術(shù)設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性[7]。當(dāng)藝術(shù)生掌握了三種基本程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)之后,其學(xué)習(xí)積極性能被充分調(diào)動起來。此時,教師就應(yīng)將藝術(shù)生的學(xué)習(xí)動機(jī)轉(zhuǎn)化成主動性,合理引導(dǎo)大學(xué)生利用慕課進(jìn)行學(xué)習(xí)與探索。借助慕課,藝術(shù)生不僅能夠自主學(xué)習(xí),也可以在課堂上與教師進(jìn)行互動,與其他同學(xué)交流學(xué)習(xí)心得,有助于解決自主學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。
大學(xué)生慕課網(wǎng)上和Python編程有關(guān)的課程非常多,在以Python語言開展編寫網(wǎng)絡(luò)爬蟲程序的教學(xué)時,教師可以要求藝術(shù)生先自己觀看慕課網(wǎng)上的相關(guān)課程,以此調(diào)動學(xué)生主觀能動性,有效利用好慕課資源,構(gòu)建師生之間的良性互動與個性化溝通渠道,采用適合藝術(shù)生學(xué)習(xí)Python語言的教學(xué)方法,占領(lǐng)大數(shù)據(jù)與數(shù)字化背景下數(shù)字媒體藝術(shù)設(shè)計(jì)的陣地。
3.5? 重練習(xí),輕考核
將Python編程作為公共選修課開設(shè),筆者并不建議進(jìn)行筆試考核。教師可將平時的課堂練習(xí)情況作為主要考查依據(jù),占比可到70%,同時在學(xué)期末設(shè)置幾道小的程序開發(fā)題,可涉及教學(xué)過程中的不同的庫函數(shù)使用,由學(xué)生任選完成。程序開發(fā)題的形式可與計(jì)算機(jī)等級考試類似,占比不超過30%[7]。平時加強(qiáng)練習(xí),有利于督促學(xué)生及時掌握重要知識點(diǎn),而期末練習(xí)有利于學(xué)生適應(yīng)計(jì)算機(jī)等級考試的編程要求,考試分?jǐn)?shù)占比低可減輕學(xué)生期末壓力,減少學(xué)生排斥心理。
學(xué)習(xí)Python編程順應(yīng)了時代的要求,這是一門有利于藝術(shù)生長期發(fā)展的課程。目前,國內(nèi)藝術(shù)院校在這門課的開設(shè)上還處于探索階段,具體實(shí)施效果還有待長期觀察,但對于藝術(shù)生計(jì)算思維和邏輯思維的培養(yǎng)卻有必要持續(xù)推進(jìn)。教學(xué)工作者需要及時掌握技術(shù)動態(tài)和學(xué)生學(xué)習(xí)情況,不斷調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式,真正將有用的知識和技能傳授給學(xué)生,促進(jìn)學(xué)生長期發(fā)展。
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【作者簡介】
陳建婷(1980~),女,漢族,江蘇南京人,碩士,高級工程師。研究方向:4G/5G增值業(yè)務(wù)應(yīng)用,高校信息系統(tǒng)建設(shè)以及計(jì)算機(jī)相關(guān)教學(xué)。