试析Python程序设计语言对计算机多元化人才思维能力的培养

李玉香 于张红 李可强 任长权

（河北科技师范学院，河北 秦皇岛 066004）

试析Python程序设计语言对计算机多元化人才思维能力的培养

李玉香 于张红 李可强 任长权

（河北科技师范学院，河北 秦皇岛 066004）

针对Python程序设计语言对计算机多元化人才思维能力的培养，结合理论与实践，在简要阐述Python语言在多元化人才思维能力的培养优势的基础上，分析了Python程序设计语言在思维能力培养的发展现状，结合相应的实例分析了Python程序设计语言对计算机多元化人才思维能力的培养方式，希望对相关人员有一定帮助。

Python程序设计语言；计算机；多元化人才；思维能力

1 引言

多项研究表明Python程序设计语言在计算机多元化人才思维能力的培养中具有得天独厚的优势，但我国Python程序设计语言研发和应用的起步比较晚，在多元化人才思维能力培养方面的应用还有待进一步深入研究。本文基于教学实例，对Python程序设计语言对计算机多元化人才思维能力的培养方法进行了分析。

2 Python程序设计语言在多元化人才思维能力培养中的优势

目前计算机程序设计可供选择的语言种类有很多种，最常见的有C语言、C++语言、Java语言、Python语言等。不同语言编程的特点和应用领域存在较大差异。就Python程序设计语言而言，具有语法简洁、清晰、易懂的特性，因此，其应用范围非常广泛，在低年级非计算机专业大学学习、培养其计算能力、创新能力、解决问题的能力等多元化人才思维能力的培养中的应用比较普遍。

2.1 Python程序设计语言的特点

Python程序设计语言属于一种解释性的编程语言，其主要的特点是轻语法、重解决问题。这一点也决定了在计算机多元化人才思维能力的培养中，应用Python程序设计语言的学习难度比较低，学习效率比较高。在程序设计时，为最大限度保证Python程序的易读性，Python语言采用了强制缩进的方式，有效保证了学生学习他人代码的能力。

Python程序设计语言就是解决问题的主要工具。通过Python语言设计程序可以营造一个良好的情景。Python语言具简单易学、易用、适用范围广的特性，可以促使学生把更多精力放在解决相关问题和思维能力的培养上，而不是把大量的时间浪费在学习语法知识和相关的内容上。

2.2 Python程序设计语言的开发环境

大量实例表明，Python程序设计语言和C语言、C++语言、Java语言相比，具有安装便捷，使用简单友好的集成开发环境。近年来，随着计算机技术的发展的，各种计算机系统的编程愈发丰富，配置和功能越来越复杂。用户需要花费更多的时间和精力才能掌握编程语言工具的精髓。忽略了程序设计语言本身的应当具有的内容，因此，很难把所学的编程语言和培养多元化人才思维能力和解决实际问题相互关联起来。

2.3 类库支持

Python程序设计语言和其他语言相比，其具有的优势还体现在类库丰富和应用范围广泛上。就我国目前Python程序设计语言发展的实际情况而言，其所拥有类库在2016年底就超过了10万个，充分满足了计算机多元化人才思维能力培养的需求。

3 计算机多元化人才思维能力培养的四个过程

针对从没有接触过计算机程序培养的人员要进行零基础的学习和培养，大体上可以分为四个过程，具体如下：

3.1 认识Python程序设计语言阶段

认识Python程序设计语言最短要为期2周，为学生介绍计算机基础知识和Python程序设计语言基础知识的同时，结合实际例子，让学生理解IPO，形成“Python程序蛮有趣”的认知。并在课后让学生自己动手执行现有小程序，体验Python程序设计语言的执行结果，找到程序设计的乐趣，并最大限度上调动学生学习的成就感和自信心，为后期学习更难的知识奠定坚实基础[1]。

3.2 会读Python程序设计语言阶段

此阶段持续时间也要分2周进行，主要做法是带学生拆解、修改例题，演绎解决问题的过程，既要让学生学习Python程序设计语言语法点，也要引导学生自主探索Python程序设计，并逐步入手利用Python解决问题。此阶段也要教会学生如何分解程序代码，为后期自己编写代码奠定坚实基础。

3.3 会写Python程序设计语言阶段

会写Python程序设计语言阶段主要的做法让学生纠错、对齐、进行增量式编程。使他们能够达到理解逻辑流程与程序构造、训练思维逻辑性和严谨性的目的。实例表明，就零基础的学生而言，花时间在程序纠错、对齐、增量式编程上非常重要。要让每位学生都能充分认识到Python程序设计是一项认真严谨的工作，在编写代码时需具备较强的思维能力和判断能力，逐步养成耐心编写程序和纠正程序的素质。而写Python程序要从最简单的问题开始，刚开始只编写2～3行即可，并在课后要求他们修改一个现成的复杂的代码，代码数量控制在15～20行，通过修改复杂的程序可以为学生带来智力挑战和乐趣[2]。

3.4 会解决Python程序设计语言问题阶段

当完成上述三个阶段以后，学生基本上完成了Python程序设计的数据结构、控制结构、函数、迭代等内容的学习。也会使用turtle库、math库、random库等第三方库实现程序设计的基本功能。并且能够解决一些问题。因此，在此阶段，教师要为学生提供更加复杂和专门的案例来进行学习和设计。教授他们更高级别解决问题的技巧和方法，逐步提高计算机多元化人才思维能力。

4 Python程序设计语言对计算机多元化人才思维能力的培养方法

4.1 应用MOOC+SPOC+翻转课堂

通过实例表明，在使用Python程序设计语言培养计算机多元化人才思维能力时，应用MOOC+SPOC+翻转课堂，可以为学生提供更多的学习资源，促使学生进行碎片化学习。比如：引进MOOC网开设的Python语言程序课程，并建立相应的SPOC课程，如果学生在课前预习时遇到难以理解的程序设计问题，可以自己先在MOOC和SPOC上的视频和课件资源中寻找答案，如果没有找到相应的答案或者对答案解释一知半解，可在课堂上向老师提问，通过这样的方式可以很大程度上提高学生的学习效率。实例表明，此种新型的教学方式，不但有效改变了学生的学习模式，而且能够很大程度上提高学生学习的积极性。

4.2 创新实验，提高学生计算思维能力

为更好地培养计算机多元化人才思维能力，提高其解决问题的能力，Python程序设计语言课程从第5周开始，就要围绕各类库展开应用，并设计一些综合性实验。比如：设计基于Python、Arduino、MAX30100的空气质量相关数据采集分析系统实验，通过Arduino和MAX30100把相关的数据导入Python程序中，然后通过Python程序来分析采集的数据[3]。

4.3 学生助教，激发学生对课程的参与度

通过学生助教的方式，可以激发学生对学习课程的参与度。教师在学校中选择2～3名学习能力比较强的学生担任助教。在分担教师压力的基础上，缩短学生和学生，学生和教师之间的距离。此种培养方式，不但增强了学生的荣誉感，而且能够带动其他学生积极主动地参与到学习中[4]。

4.4 细节入手，贴近所需

相关专家表示，学习兴趣是提升学习效率的催化剂。在Python程序设计语言相关课程开始阶段，通过对学生进行一系列的调查，询问学生选择Python程序设计语言学习的主要原因，调查发现，其中90%的学生因兴趣爱好选择了Python程序设计语言课程。在具体教学过程可以从以下两个方面入手：第一，注重细节。在讲解新知识和概念性公式理论时，通过幽默的比喻或者故事进行简单的讲解，这样学生就不会觉得练习选择结构以及字符串处理这样的编程例题枯燥乏味；第二，贴近所需。课程中对于Python库以及例题的选取，尽可能贴近学生所需，从而提升学生学习兴趣[5]。

5 结束语

本文结合理论实践，深入分析了Python程序设计语言对计算机多元化人才思维能力的培养，并得出以下几点结论：

Python程序设计语言具有简单易懂、操作简单等特点，在计算机多元化人才思维能力的培养中具有独特的优势。

Python程序设计语言对计算机多元化人才思维能力的培养要循序渐进，通过认识Python、会读程序、会写程序、会解决问题四个阶段入手才能把原本枯燥乏味的Python程序设计语言课程变得更加简单易懂，提高学生的学习兴趣。

将Python特有的计算生态资源和优秀案例与学生的专业或者兴趣相结合，可以激发学生的创造性思维和创新能力，逐步引导学生自主探索Python程序设计，从而达到多元化人才思维能力培养的目的。

[1]狄博，王晓丹．基于Python语言的面向对象程序设计课程教学[J]．计算机工程与科学，2014，36(S1)：122-125．

[2]嵩天，黄天羽，礼欣．Python语言：程序设计课程教学改革的理想选择[J]．中国大学教学，2016(02)：42-47．

[3]王一宾，裴根生．基于Qt的Python代码迷惑器的设计与实现[J]．安庆师范大学学报(自然科学版)，2017(03)：56-61+71．

[4]王明松，钱静媛．基于Python语言的面向对象课程实践教学探讨[J]．电脑知识与技术，2017，13(04)：136-137．

[5]刘卫国，奎晓燕．Python语言程序设计教学体系建设[J]．计算机教育，2017(08)：13-17．

Discussion on the Python Programming Language in ThinkingAbility Training of Computer Talents

Li Yuxiang Yu Zhanghong Li Keqiang Ren Changquan
(Hebei Normal University of Science and Technology,Qinhuangdao 066004,Hebei)

Combining theory with practice,this paper expounds the advantages of Python programming language in thinking ability of diversified talents in brief,analyzes the current development situation,and analyzes the cultivation methods with corresponding examples,hoping to provide some reference for related personal.

Python programming language;computer;diversified talents;thinking ability

G642

A

1008-6609(2017)10-0017-03

李玉香(1964)，女，河北怀来人，本科/硕士，教授，研究方向：计算机应用、计算机课程与教学。

2017年度河北省人力资源和社会保障课题“大数据背景下Python语言不同层次人才适应性研究”，基金编号：JRS-2017-3084；秦皇岛市社科联2017年社会科学重点应用性课题“大数据背景下MATLAB、R语言、Python应用型大学建设适应性比较研究”，基金编号：201705038。