興趣驅(qū)動(dòng)的Python語(yǔ)言課程教學(xué)改革研究

黃淑芹 張海 王淮生

摘要：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是提高教學(xué)效果的關(guān)鍵，從圖形繪制、數(shù)據(jù)可視化、游戲吸引、案例切入等方面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以興趣驅(qū)動(dòng)的視角在教學(xué)內(nèi)容上加大案例教學(xué)、融入游戲教學(xué)、增強(qiáng)實(shí)際應(yīng)用、結(jié)合競(jìng)賽和大創(chuàng)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)以賽促學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生課程學(xué)習(xí)的參與度，對(duì)Python語(yǔ)言課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探索，同時(shí)利用混合式翻轉(zhuǎn)課堂模式教學(xué)。這對(duì)于提高教學(xué)效果，發(fā)揮信息化課程在財(cái)經(jīng)類(lèi)院校建設(shè)發(fā)展中的巨大支撐作用和引領(lǐng)作用有重要意義。

關(guān)鍵詞：“新經(jīng)管”戰(zhàn)略;Python語(yǔ)言;興趣驅(qū)動(dòng);教學(xué)模式

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）17-0111-03

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract： Stimulating students 'interest in learning is the key to improving the effectiveness of teaching. It stimulates students' interest in learning from graphics drawing， data visualization， game attraction， case cut-in， etc.， and enhances case teaching on teaching content from an interest-driven perspective. The practical application， combined with competitions and Daiso projects， promotes learning through competitions， strengthens students' participation in curriculum learning， and explores the teaching reform of the Python language course. At the same time， it uses mixed-flip classroom mode teaching. This is of great significance to improve the teaching effect and give play to the huge supporting and leading role of information-based courses in the construction and development of financial institutions.

Key words： " new economic management" strategy ; Python Language; interest-driven; teaching model

Python作為大數(shù)據(jù)分析的有力工具，如何讓非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生能利用好Python工具解決本專(zhuān)業(yè)的問(wèn)題，發(fā)揮計(jì)算機(jī)信息類(lèi)課程在財(cái)經(jīng)類(lèi)院校中的支撐作用和引領(lǐng)作用，這對(duì)于Python語(yǔ)言課程的教學(xué)方法和模式都提出了很大的挑戰(zhàn)。

對(duì)非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)Python語(yǔ)言，除了掌握基本的編程思想以外，還要能利用Python進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，結(jié)合專(zhuān)業(yè)知識(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析。如何讓學(xué)生掌握Python精髓并靈活應(yīng)用，無(wú)疑要激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生愿意主動(dòng)地探索其中的奧妙，才會(huì)達(dá)到好的教學(xué)效果，所以，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是學(xué)好Python的一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題，需要老師基于興趣對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精心設(shè)計(jì)和組織，對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行探討，想方設(shè)法提高學(xué)生教學(xué)參與度，發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，只有這樣，才能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高教學(xué)實(shí)效。

本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，充分利用Python生態(tài)，從圖形繪制、數(shù)據(jù)可視化、游戲吸引、案例切入等方面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，探討以興趣驅(qū)動(dòng)的Python語(yǔ)言教學(xué)模式，增強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)探究學(xué)習(xí)精神，從而提高教學(xué)效果。

1 學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)的重要性

興趣是一種具有濃厚情感的志趣活動(dòng)，它可以使人集中精力去獲得知識(shí)，促使人深入鉆研、創(chuàng)造性地工作和學(xué)習(xí)。有了興趣，就有了學(xué)習(xí)最強(qiáng)的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力，就會(huì)自覺(jué)地刻苦鉆研，迎難而上，并且容易集中注意力獲取知識(shí)，不局限于老師講到的、提過(guò)的，而是自覺(jué)地探討其中的奧妙，創(chuàng)造性地思考學(xué)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)效率，自然成績(jī)大大提高。

學(xué)習(xí)興趣也是誕生靈感的催化劑，它可以使人智力得到開(kāi)放，思維更加活躍，知識(shí)得以豐富，眼界得到開(kāi)闊，并對(duì)知識(shí)能融會(huì)貫通，對(duì)學(xué)習(xí)充滿(mǎn)熱情，興趣是思維創(chuàng)新的重要基礎(chǔ)。

所以，在教學(xué)過(guò)程中結(jié)合當(dāng)前大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)大環(huán)境的影響，找到學(xué)生自身專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和大環(huán)境的契合點(diǎn)，采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的直接興趣和間接興趣，對(duì)提高教學(xué)效果至關(guān)重要。

2 興趣驅(qū)動(dòng)的Python課程教學(xué)方法

興趣的培養(yǎng)，是需要從多維度進(jìn)行激發(fā)和刺激的。

首先，從教學(xué)方法上，采用了混合式翻轉(zhuǎn)課堂[1]的教學(xué)形式，取得了良好的教學(xué)效果。

2.1線上線下充分結(jié)合

課前提前上傳線上相關(guān)資源，布置相關(guān)案例的題目，讓學(xué)生課前熟悉教學(xué)內(nèi)容;課中運(yùn)用多種方式調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，多種手段活躍課堂氣氛，比如通過(guò)“學(xué)習(xí)通”APP設(shè)置搶答，運(yùn)用答題積分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，對(duì)于容易產(chǎn)生混淆的知識(shí)點(diǎn)，運(yùn)用小組討論的形式，讓學(xué)生發(fā)表不同的意見(jiàn)，同學(xué)們?cè)谒季S的碰撞中明辨是非。這種課中授課形式一方面開(kāi)拓了學(xué)生的邏輯思維，另一方面也鍛煉了學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力，這樣的教學(xué)模式會(huì)使教學(xué)過(guò)程充滿(mǎn)生命力，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。課后布置作業(yè)，學(xué)生編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)相關(guān)功能的題目，下次上課檢查。這種閉環(huán)式的監(jiān)督教學(xué)會(huì)增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果，使學(xué)生學(xué)有所成，有收獲感、成就感，從而會(huì)增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

課前、課中、課后的任務(wù)分工及線上線下的結(jié)合、會(huì)使理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證互相補(bǔ)充，實(shí)驗(yàn)方面主要使用超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件平臺(tái)和線上考試客戶(hù)端模擬練習(xí)軟件，設(shè)置線上作業(yè)和練習(xí)，加強(qiáng)所學(xué)知識(shí)的鞏固和復(fù)習(xí)，保障了學(xué)習(xí)的效果，使得學(xué)習(xí)具有系統(tǒng)性，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.2課內(nèi)課外交叉融合

課內(nèi)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓他們盡量多地參與到教學(xué)中，對(duì)于一些相對(duì)簡(jiǎn)單的章節(jié)，分好組，每個(gè)組分配一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生們自己組織內(nèi)容，進(jìn)行講解，這種形式可以讓學(xué)生更多地參與到教學(xué)中，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

課外主要借助于參加競(jìng)賽和項(xiàng)目來(lái)增強(qiáng)同學(xué)們的參與和知識(shí)應(yīng)用能力。在教學(xué)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)有余力、有潛質(zhì)的學(xué)生，鼓勵(lì)他們參加各種競(jìng)賽活動(dòng)和項(xiàng)目，比如大數(shù)據(jù)與人工智能競(jìng)賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金項(xiàng)目等賽事。學(xué)生通過(guò)參加競(jìng)賽和大創(chuàng)項(xiàng)目，提高Python知識(shí)的高級(jí)應(yīng)用，利于知識(shí)融會(huì)貫通，化知識(shí)為能力，在競(jìng)賽和項(xiàng)目參與的過(guò)程中提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力，同時(shí)也利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，在此過(guò)程中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。

興趣驅(qū)動(dòng)的線上線下的交叉、課內(nèi)與課外的融合會(huì)使學(xué)生充滿(mǎn)學(xué)習(xí)的興趣和熱情，一方面提高了學(xué)生個(gè)人的理論水平，同時(shí)也提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手和應(yīng)用能力，促使綜合素質(zhì)的提高。

3興趣驅(qū)動(dòng)的Python語(yǔ)言教學(xué)

Python語(yǔ)言提供了豐富的圖形計(jì)算生態(tài)環(huán)境，借助第三方庫(kù)可以方便地實(shí)現(xiàn)圖形繪制、數(shù)據(jù)可視化、用戶(hù)界面以及復(fù)雜的圖形應(yīng)用[2]。所以要充分利用Python生態(tài)特征組織教學(xué)內(nèi)容。

3.1圖形牽引興趣的教學(xué)設(shè)計(jì)

Python具有豐富的類(lèi)庫(kù)，具備良好的編程生態(tài) [3-4] ，豐富的類(lèi)庫(kù)使得教學(xué)不需拘泥于枯燥的語(yǔ)法細(xì)節(jié)，Python生態(tài)中大量函數(shù)使得非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)更加輕松方便。

比如利用turtle庫(kù)繪制漂亮的圖形，可以作為Python入門(mén)的圖形化案例。圖1提供的是利用Python的turtle庫(kù)繪制的不同形狀的雪花圖案。根據(jù)個(gè)人的想象力和創(chuàng)造力不同，繪制出來(lái)的圖案也不一樣，發(fā)揮了學(xué)生的想象，增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，從而提高了學(xué)習(xí)興趣。在其他方面，比如統(tǒng)計(jì)單詞頻率，利用柱形圖進(jìn)行顯示比較，看起來(lái)就非常的直觀，利用圖形來(lái)教學(xué)，增強(qiáng)直觀感受，提高學(xué)習(xí)興趣。

3.2 生活激發(fā)興趣的教學(xué)案例

由于青少年學(xué)生求知欲旺盛、對(duì)新鮮事物充滿(mǎn)好奇，所以在教學(xué)中引入大量的案例，從內(nèi)部激發(fā)學(xué)生興趣，是一種很好的教學(xué)手段。設(shè)計(jì)貼近生活的案例，采用案例驅(qū)動(dòng)的方法，加大學(xué)生學(xué)習(xí)的吸引力。比如在組合類(lèi)型學(xué)習(xí)中，設(shè)計(jì)了統(tǒng)計(jì)某省十年高考率的平均錄取率及錄取率最高年份的案例;統(tǒng)計(jì)近幾年四六級(jí)英語(yǔ)考試的單詞頻率[5]，從而確定哪些是?？荚~，加強(qiáng)這些單詞的學(xué)習(xí)和鞏固;學(xué)校十大歌手的評(píng)選活動(dòng)，根據(jù)評(píng)委的評(píng)分，編程實(shí)現(xiàn)選手平均分值的排序問(wèn)題;再比如函數(shù)的學(xué)習(xí)中，設(shè)計(jì)了統(tǒng)計(jì)優(yōu)秀學(xué)生的學(xué)號(hào)的函數(shù)，返回按總分降序排列的成績(jī)的函數(shù)，等等。大量的實(shí)際生活中的案例，會(huì)使學(xué)生覺(jué)得學(xué)有所用，啟發(fā)了學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性思維，調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

同時(shí)案例涉及的內(nèi)容是學(xué)生熟悉的，這樣數(shù)據(jù)分析的效果會(huì)讓學(xué)生體會(huì)更深刻，理解更透徹。例如，Python語(yǔ)言中列表和字典是重要的組合數(shù)據(jù)類(lèi)型，要求學(xué)生靈活地區(qū)分和應(yīng)用這些數(shù)據(jù)類(lèi)型。通過(guò)設(shè)計(jì)名著中人物的出場(chǎng)次數(shù)來(lái)展現(xiàn)人物的重要性[6]，這些人物往往是青少年喜歡的電視劇或小說(shuō)中出現(xiàn)的，同學(xué)們通過(guò)這樣的案例容易比較數(shù)據(jù)分析結(jié)果和自己內(nèi)心感受的人物重要性是否一致，從而體會(huì)到Python學(xué)習(xí)的實(shí)用性，對(duì)Python學(xué)習(xí)充滿(mǎn)興趣。

比如在統(tǒng)計(jì)紅樓夢(mèng)中出場(chǎng)前十的人物時(shí)，用字典來(lái)統(tǒng)計(jì)詞頻，為了便于按出場(chǎng)次數(shù)排序，將字典轉(zhuǎn)換成了有序的列表，并結(jié)合lambda函數(shù)和列表的sort方法實(shí)現(xiàn)了排序功能。出場(chǎng)前十的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖2所示。

應(yīng)用這些與學(xué)生關(guān)注的問(wèn)題或生活中的問(wèn)題作為案例進(jìn)行教學(xué)，容易與學(xué)生產(chǎn)生共鳴，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。把知識(shí)點(diǎn)貫穿到現(xiàn)實(shí)實(shí)例中，會(huì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過(guò)大量的案例演示和講解，拓展學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容的深度和廣度，通過(guò)案例應(yīng)用會(huì)使學(xué)生學(xué)得更明白，理解更透徹。

3.3 游戲調(diào)動(dòng)興趣的教學(xué)模式

適當(dāng)增加游戲，嵌入游戲化編程，會(huì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力，激起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和高度集中的注意力，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。比如在教學(xué)內(nèi)容中設(shè)置了猜數(shù)游戲的設(shè)計(jì)題目，讓學(xué)生從玩游戲到編程設(shè)計(jì)游戲，結(jié)合GUI使人機(jī)交互界面更加友好，這會(huì)使學(xué)生特別有成就感，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

猜數(shù)游戲在不同的章節(jié)運(yùn)用不同的方法實(shí)現(xiàn)，先是在學(xué)習(xí)基本循環(huán)結(jié)構(gòu)的時(shí)候，循環(huán)里設(shè)置了分支，判斷猜數(shù)與隨機(jī)產(chǎn)生的數(shù)值之間的大小，來(lái)給出不同的反饋信息。這個(gè)游戲設(shè)置融合了分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、format（）格式化函數(shù)應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn)。

由于GUI可以使人機(jī)交互界面更加友好，利用Tkinter庫(kù)，重新完成前面的猜數(shù)游戲，既保持了內(nèi)容的延續(xù)性，又從另一個(gè)角度完成該游戲的設(shè)置，把自定義函數(shù)、分支結(jié)構(gòu)、捕捉異常處理、GUI編程等知識(shí)點(diǎn)嵌入到游戲化編程中，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。程序運(yùn)行界面如圖3所示。

所以游戲是學(xué)習(xí)的催化劑，教學(xué)知識(shí)點(diǎn)嵌入游戲中，教寓于樂(lè)，興趣很容易培養(yǎng)。

3.4可視化驅(qū)動(dòng)興趣的教學(xué)呈現(xiàn)

強(qiáng)大的可視化功能和畫(huà)圖功能會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生視覺(jué)沖擊，可視化圖形驅(qū)動(dòng)興趣是Python教學(xué)的重要手段和方法，容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

在教學(xué)過(guò)程中，對(duì)文本和數(shù)據(jù)的分析結(jié)果以圖表和詞云的方式展示出來(lái)，會(huì)更加的直觀形象，學(xué)生樂(lè)于用這樣的方式展現(xiàn)結(jié)果。例如，為了更好地理解詞云的使用，更好地把握學(xué)?！靶陆?jīng)管”戰(zhàn)略的核心思想和發(fā)展內(nèi)涵，以學(xué)?！靶陆?jīng)管”建設(shè)的相關(guān)文件為例，利用Python的詞云圖進(jìn)行分析，結(jié)果顯示如圖4所示。通過(guò)詞云圖可以看出，學(xué)校在“新經(jīng)管”戰(zhàn)略中，以學(xué)校的建設(shè)為核心，從信息化、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、專(zhuān)業(yè)管理等方面對(duì)學(xué)校的建設(shè)提出了更高的工作要求，也反映了信息化在學(xué)校新經(jīng)管工程建設(shè)中的重要作用，彰顯了計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)在支撐“新經(jīng)管”戰(zhàn)略發(fā)展中的重要地位。

4 Python教學(xué)中要注意的問(wèn)題

4.1 切忌把其他語(yǔ)言的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成Python來(lái)教

Python有其獨(dú)特的生態(tài)特性，要充分利用這一優(yōu)勢(shì)，精心設(shè)計(jì)與之匹配的教學(xué)內(nèi)容和案例，不能把原來(lái)的語(yǔ)言直接轉(zhuǎn)換成Python語(yǔ)法來(lái)重教一遍。同時(shí)注意教學(xué)內(nèi)容和課外作業(yè)要難度適中，讓學(xué)生通過(guò)思考、知識(shí)延展或查閱資料等方式能解決，問(wèn)題既有一定的挑戰(zhàn)性又要使學(xué)生有解決問(wèn)題的思路和想法，這樣才會(huì)使學(xué)生學(xué)習(xí)有成就感和動(dòng)力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4.2 要以學(xué)生為中心

教師和學(xué)生的角色互換，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、幫助者，課堂活動(dòng)的組織者和協(xié)調(diào)者。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，學(xué)習(xí)的開(kāi)拓者，開(kāi)展的一切教學(xué)活動(dòng)要以學(xué)生為中心，增強(qiáng)學(xué)生的教學(xué)參與的廣度和深度，讓學(xué)生處于教學(xué)的中心地位。

這種以學(xué)生為中心的教學(xué)活動(dòng)利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。

5 結(jié)語(yǔ)

基于興趣驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，會(huì)極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，本文從教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法幾方面探討了興趣驅(qū)動(dòng)的Python語(yǔ)言教學(xué)，取得了良好的教學(xué)效果，在后續(xù)支撐新經(jīng)管建設(shè)的相關(guān)計(jì)算機(jī)課程中會(huì)充分考慮學(xué)校的財(cái)經(jīng)類(lèi)性質(zhì)，使用更多的金融、經(jīng)濟(jì)相關(guān)的案例進(jìn)行分析，使得大數(shù)據(jù)相關(guān)的公共課程成為經(jīng)管類(lèi)專(zhuān)業(yè)的有力支撐工具，發(fā)揮計(jì)算機(jī)類(lèi)課程在學(xué)?！靶陆?jīng)管”戰(zhàn)略建設(shè)發(fā)展中的引領(lǐng)作用，使得高層次應(yīng)用性人才培養(yǎng)質(zhì)量得到全面提升。

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【通聯(lián)編輯：王力】