面向综合应用能力培养的Python课程教学探索与思考

李 林

（成都师范学院 计算机科学学院，四川 成都 6111730）

0 引言

目前Python越来越受到业界的支持和欢迎。国外很多高校（如麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学洛杉矶分校等）已经用Python作为程序设计语言的教学对象。在Coursera等在线教育平台上，可以发现来自密歇根大学、莱斯大学、约翰霍普金斯大学等众多高校的Python课程；国内南京大学张莉老师的课程也在其中[1]。然而国内Python教学实践和研究工作还远远不够。截至2015年，我国开设Python教学的高校不超过10所[2]。目前在国内大力推动Python教学改革的主要是嵩天老师等人[3]，已编著并出版相应的著作，在师生中评价较高；车万翔老师等人分析了C语言作为入门语言的缺点和Python作为入门语言的优势，阐述了计算机专业高级语言程序设计课程的改革方案和实施效果[4]；文献[5]对Python翻转课堂实践进行了探索，研究证明：采用Python教学可以较好地提高学生的主动学习能力、学习兴趣和热情以及问题求解能力。

作为应用型本科院校，在Python课程教学中有效地提升教学质量、增强学生应用项目开发能力非常重要。因此，开展Python课程面向应用能力培养研究和改革意义重大。

（1）为构建面向应用型本科教学课程建设探索一条切实可行的路；

（2）课程实践将提高计算机专业学生的Python程序设计能力；

（3）积极与现实应用能力要求有机对接，增强学生的就业竞争力，更好地服务社会和地方经济建设；

（4）对教师教学队伍建设和面向课程的团队建设有积极作用，对提高应用型本科教师面向应用型课程教学能力提升起到积极作用。

1 面向应用型和创新型教学团队体系建设

面向应用型和创新型的教学模式，教师不再是单一的知识传播者，也是学生职业技能的培养者。这要求教师既要具备系统的专业理论知识，又要有一定的实践经验和职业技能，即“双师型”教师。

学校可以通过“外引内培”的方法解决这一问题。“外引”就是通过校企合作、共建等方法，聘请企业技术人员做兼职教师，与校内教师共同参与教学；“内培”就是派校内教师去企业挂职锻炼，参与企业技术改革，不断提升教师的实践水平。通过这些途径建设一支“能文能武”、上得讲台、下得车间的教师队伍，以保证人才培养的质量。

完善的教学团队建设见表1。

表1 课程教学团队情况

教学团队的建设是一个长期的过程，既要注重教师“能文能武”的能力，也要注意职称结构的合理性，应继承以老带新的传承方式，保证教学的可延续性。同时，积极注重教师实践应用技能的培养，教学团队的所有教师都曾到企业挂职或就职，具备较为丰富的开发实践经验。

2 优化理论教学体系，采用微小型项目教学新方式，提高学生Python知识体系能力

理论教学以《Python Cook Book》为基础，讲授高级Python使用技能，使学生掌握Python处理各种问题的技能，总学时为32个学时；根据学生掌握情况和互动结果，分析相应教学方法的合理性和待改进地方。具体授课计划见表1。

以第一章为例：

# 从任意长度的列表对象中找到最常用的单词

以上是一个非常有用的微型程序，在自然语言中通常要统计词频，在Python中非常容易实现。通过这个例子，告诉学生以下知识点：

（1）掌握技术对象Counter的使用；

（2）掌握单词词频统计方法。

当然，由于《Python Cook Book》教材内容非常广泛，每周两学时的课程根本无法在课堂上讲完所有内容，可以设计翻转课堂，要求学生先预习、课后再多复习，教师在课堂上重点讲解书中的难点和要点，确保理论教学的系统性和完整性。

3 改革实验教学体系，采用创新项目驱动教学新方式，提高学生综合应用和创新能力

在实验教学中，详细剖析已经做好的新闻推荐管理系统，一步步指导学生完成一个新系统需要的各种技能和方法；了解学生在实践教学中对所学理论知识的综合运用能力，提出改进教学的新形式。

（1）学生分小组设计一个新系统，需要完成需求分析、总体设计、详细设计和系统程序编写，重点考查学生综合运用其他课程知识的能力。

（2）最后两次课程以小组形式答辩，检查学生完成系统的质量。探索构建面向应用型能力培养课程的考核评定机制，可以考虑小组综合打分，确定小组成绩等级，同时结合小组成员自评和小组成员汇报提问情况，充分了解和掌握学生实际在项目中的贡献和掌握情况，对学生给出最恰当的成绩评定。

部分学生作品展示见图1和图2。

图1 课程学生作品：基于微信小程序的会务管理系统

图2 课程学生作品：商品广告智能推荐系统

图1是学生完成的一个支持微信小程序的会务管理系统，能够实现对会务的动态管理和监控，并且支持微信小程序。图2是学生开发的根据商品特征进行广告智能推荐的系统，结合大数据Tensor flow平台[6]推荐商品。通过完整系统的训练，学生较为全面地掌握了Python程序设计的能力，同时提高了综合应用水平。

4 引入适应于综合应用和创新需求能力的考核方法

考核可以直观有效地反映学生的学习质量，是检查教学效果的重要手段，是教学过程的重要环节，也是实验教学课程的延续。科学合理的考核评价体系不仅考查学生对理论知识的理解和实践应用能力，还能提高学生完成实践项目的积极性，提升学生独立分析和解决实际问题的能力，是培养学生综合应用能力和创新探索精神的有效手段。

（1）首先，确定成绩构成。项目质量占比50%，项目文档占比20%，作业20%，考勤10%。

（2）最后两次课小组答辩作为项目质量考核，教师直接给出小组项目的成绩，具体到个人，还需要根据小组内部自评成绩，结合小组成员自评和小组成员汇报提问情况，充分了解和掌握学生实际在项目中的贡献，给出最恰当的成绩评定。

（3）项目文档能在一定程度上反映学生对项目的掌握程度，是考核的重要环节，可根据学生所写文档的规范性、正确性和完整性等方面综合给定成绩。

（4）作业是5个小程序设计，要求学生运用所学理论知识解决5个实际问题，写出问题描述、设计算法、程序步骤和理解，最后总结收获。教师根据学生完成的内容多少、质量高低等因素综合评定后给出成绩。

（5）除了课后要狠下工夫外，必要的课堂学习也非常重要，根据学生出勤情况，评定学生成绩。

5 面向综合应用能力培养的Python课程教学关键问题和特色

面向应用能力培养的Python课程教学目标是探索和研究应用型本科教学课程项目的团队建设、管理方法和机制，探索课程项目训练与教学课程内容的结合，以及教学考核相结合的方法和机制，明确教师和学生的活动和责任，从而建立全面、良性互动的教学与实践模式，提高课程创新创业项目训练的完成质量。

要解决的关键问题包括：建设、管理面向应用能力培养的课程教学方法和机制，如何充分调动学生的主动性，通过多种方式和渠道加强与学生的交流和沟通，使学生更好地完成课程教学内容和要求。

（1）面向应用能力培养的教学体系构建。理论教学侧重以微小项目或小模块为单元教学，通过理论学习，学生提升对Python课程知识体系的综合掌握能力。实践教学采用创新项目驱动模式，完全与现实市场开发接轨，学生完成的项目能直接应用于现实场景。

（2）改革课程中学生能力评价体系，以学生完成作品质量为主要依据评价学生，同时结合学生个人贡献评定成绩。

（3）探索适应新形势和新时代要求的教学管理团队和教学互动新模式。以应用型能力培养为目标的课程教学方式，要求相应的教学团队建设必须拥有具备较高实际项目实践能力的教师团队和组织方式。全方位、多层面地加强教学互动环节，提高学生应用综合能力培养的效率和质量。

6 结语

培养创新型人才满足社会发展的需要是高等教育的重要使命[7]。当前各行各业都在提倡创新，全国正兴起创新创业的浪潮。作为计算机科学与技术的专业核心课程，Python高级程序设计课程教学需要不断吸取新的创新动力，激发和培养学生的创新型思维能力和综合应用能力，以实现与社会对计算机人才能力需求的无缝对接，为社会培养更多的高素质人才。