树莓派Python编程在中职计算机教学中的运用

陆登

摘要：在职业教育体系中，计算机相关专业的职业化教学逐渐成为产业经济结构调整的重要教学成果之一。在计算机课程体系中，编程教学占据较大比重，培养中职学生的编程技能能够有效提升就业率。随着大数据、互联网技术的不断创新发展，面向社会生产生活的编程教学逐渐形成独有的教育模式。在不同行业领域中，计算机应用专业人才的培养逐渐倾向于实践应用技能的方向，因此针对中职院校中计算机教学相关现状，结合树莓派和Python编程教学过程，深入探究中职计算机编程教学过程中存在的实际问题，并从不同角度探讨树莓派Python编程在中职计算机教学中的具体应用策略。

关键词：树莓派;Python编程;中职;计算机教学

中图分类号：G642       文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）20-0208-03

在互联网行业中，编程开发技术是推进行业发展的核心手段之一，在培养计算机专业人才的过程中，需要将其理论能力和项目实践能力有机统一，逐步完善计算机知识体系，熟练掌握编程开发技能，根据学生不同发展方向，有针对性和选择性地进行计算机编程教学。计算机专业课程需要中职学生熟练掌握英语、数学、物理等相关基础知识，逐步形成计算机思维模式，训练学生的项目实践能力和管理能力。计算机编程不仅涵盖计算机组成原理、算法设计、数据结构等相关内容，还需要学生充分理解面向对象、面向服务等不同类别的编程思想，对不同高级编程语言的核心思维模式进行拓展与延伸。中职计算机专业教学是融合不同学科领域类别的集大成者，因此需要专业教师充分重视中职学生的编程实践过程，根据学生实际能力水平进行分层次编程教学。

1 树莓派概述

树莓派是一种微型编程工具，能够在编程教育行业广泛应用，树莓派可以承载不同编程语言的程序设计方法，被很多教育学者称为微型计算机[1]。树莓派可以将模拟电路和数字电路进行集成，基本具备笔记本电脑的大部分功能。树莓派作为教育编程较为简易的教学工具之一，在中小学以及职业教育中的应用非常广泛[2]。树莓派具备计算机中的基本组成结构，具有操作系统，还有输入输出接口，可以联网操作，能够承载基本数据信息输入和输出功能。树莓派的使用方法较为简单，方便易学，非常适合不具备深厚编程基础的学生群体学习编程语言设计内容[3]。树莓派的元器件可以引发学生的好奇心，充分发挥学生的想象力，在某种编程语言的教学过程中，充分利用树莓派的独特编程优势，实现不同功能的编程设计内容。树莓派的本质是承载信息处理的平台，因此对计算机最基本单元的编程设计，可以协助学生理解计算机组成原理以及操作系统作业流程原理[4]。在编程设计过程中，学生可以深入挖掘计算机编程的独特魅力，有效提升抽象逻辑思维能力和培养编程思维模式。此外，树莓派还可以在嵌入式系统、虚拟现实技术、移动设备中进行应用，在计算机教学过程中，树莓派具有损耗小利用率高的独特优势。在培养具有计算机应用能力的专业型人才过程中，树莓派能够提供良好的编程环境。

2 Python编程概述

Python语言在互联网行业中，具有资源收集、数据分析以及自动化办公的独特优势，因此中小学和职业教育院校纷纷开展Python编程课程教学。Python编程对没有任何计算机编程语言基础的学生非常友好，简单易学易懂，操作界面也非常简洁，能够实现跨平台编程设计，还能够实现多类功能[5]。Python语言在各行业领域的表现都非常卓越，能够实现信息抓取、数据分析、智能推荐等多项功能。随着Python语言的不断创新发展，其在Web应用开发、自动化运维、人工智能、网络爬虫、科学计算以及游戏开发等多个领域表现卓越，并且随着当前互联网时代的技术更新，Python库函数功能的不断拓展，能够让更多学生掌握和理解Python编程技巧[6]。不同于其他高级编程语言，学生在学习Python编程的过程中，只需要记忆少量的编程规则和数据处理规则，调用功能函数库即可完成编程，简单易学操作简洁，逐渐成为编程人员地首选语言之一。此外，由于Python语言能够实现多平台编程设计，在不同支撑软件和计算机系统中进行高效应用，进一步实现编程功能的拓展，因此Python语言可以做到深度挖掘计算机系统结构，将复杂的数据处理过程简易化，充分利用人工智能、大数据、深度学习框架的独特应用优势，实现高效率编程设计功能和数据处理[7]。此外，Python编程能够培养与训练学生的计算机思维模式，将具象化的社会實践问题转化为抽象的计算机编程问题，达到程序化设计效果。

3 中职计算机编程教学中的问题

3.1 理论与实践脱节

中职院校需要着重培养专业技能型计算机人才，但是很多中职学校由于教学资源的匮乏，导致理论教学与实践操作脱节。很多计算机专业教师只能根据课本内容带领学生进行编程，学生只能按部就班地敲代码，不会独立思考和分析编程问题的解决方案[8]。在计算机编程教学过程中，专业教师只能将传统的顺序结构、选择结构和循环结构的相关编程理论利用编程软件实现一对多的教学，不能做到根据学生的编程基础能力有选择性地进行理论实践的结合。很多中职院校的计算机学生在课堂中跟随教师编程时，认为自己已经学会某项技能，但是在课余时间并不能利用碎片化时间进行编程练习，教师也不引导学生进行编程项目实践，将编程教学过程逐步抽象化理论化，不利于学生掌握编程技能。此外，理论与实践脱节，是职业教育中比较普遍的现象之一，计算机专业技能需要将实践环节的权重逐步提升。

3.2 无法激发创新能力

传统编程教学方式无法充分激发学生的创新思维能力和学习潜力，学生只会在课堂中执行编程软件，跟随教师的步伐输入代码并执行结果，并不能明确编程设计原理，在独立实验中无法做到迅速反应，也不能根据实验目标创新设计实验内容[9]。计算机行业需要学生充分利用创新能力，根据相关专业知识，对编程设计环节进行创新，但是现今很多中职学校的计算机学生仍然只会照搬照抄的编程方式，不能激发创新思维能力。中职学生的创新能力需要专业教师采用创新教学设计方式，在创设教学情境时，充分挖掘学生的创新潜力。但是如今很多职业教育的缺陷是照本宣科式专业教学，无法通过日常教学活动引发学生的学习兴趣，因此学生无法发挥创新思维能力，不能深层次理解计算机编程的奥义。此外，由于职业教育的特殊性，理论学习和实践应用的权重不同，很多学生对理论学习并不感兴趣，但是教师并不能充分利用实践创新设计方式，提升学生的创新思维能力。