Python语言课程教学体系改革研究.docx

? ? “Python语言”课程教学体系改革研究 ? ? 龚俊梅 刘 洋 1.电子科技大学成都学院文理学院应用数学系 四川成都 611731；2.电子科技大学机械与电气工程学院 四川成都 611731 1 概述 在大数据、人工智能等技术发展的新形势下，如今统计类或数学类专业的应用型本专科生除了需要具备基本的数据分析技能，还需要掌握一定的计算机编程技能。“Python语言”是一款用于数据统计、分析、可视化等任务以及机器学习、人工智能等领域的解释型、面向对象的计算机程序设计语言，它能满足几乎所有数据挖掘所需的数据处理、统计模型和图表绘制等功能需求[1]。从目前人才市场的需求来看，具有扎实的专业基础和Python编程应用技能的复合型人才更加受到青睐。因此，从应用型人才培养的角度，对该专业的学生开设Python课程的必要性尤为凸显，然而当前高等学校Python课程存在问题较多，针对我校Python教学过程存在的问题，课程组进行了教学体系改革，搭建了支持移动终端远程调试的开发环境，创建了线上学习资源库并搭建了GitHub师生互动平台，显著改善了教学效果。 2 “Python语言”教学过程问题分析 2.1 课外练习受到硬件设施限制 由于Python课程是针对大一新生开的课，大部分学生在学习这门课程时没有电脑，仅仅只通过课堂教学时间进行实践操作。同时，课程课时相对紧张，若在课堂上花费大量时间练习，教学进度会受到影响。此外，课后学生无法通过电脑操作巩固其对代码的理解，不利于对新知识的吸收和掌握，导致学习效果较差。 2.2 缺乏练习及实际应用 Python的学习仅通过课堂老师讲授理论知识的方式相对枯燥，学生缺乏学习动力，容易导致学生学起来没有兴趣。因此，需要伴随大量的代码练习和实际案例，才能更好地培养学生独立写代码的能力，为真正成为应用型人才打下基础。然而当前学生很难接触到实际的工程案例，缺乏具体应用需求，导致课堂教学与工程应用脱节。 2.3 老师和学生沟通交流的时间及途径较少 由于老师和学生课程较多，师生间彼此交流的时间很少，学生在课后的学习过程中，很难及时地将问题反馈给老师，使得老师也无法掌握学生的具体学习情况和效果。 由于专业建设的核心内容是课程建设，课堂教学质量的提升是关键问题，现有Python课程存在的这些问题，导致理论与实践脱节，使得课堂教学的质量不高。因此，亟须构建一个支持远程在线调试的Python课程，加强学生实践联系，促进师生积极交流，从而保障课程教学质量的提升。 综上所述，为进一步增强Python课程的实践应用性，更好地培养学生的数据分析与编程技能，Python课程的实践教学改革也是不可避免的趋势。 3 支持远程调试的Python教学方式改革 3.1 软件平台搭建 3.1.1 编译软件Jupyter Notebook 对于刚接触“Python语言”的学生来说，比较受欢迎的软件有：Anaconda3、IPython、Jupyter Notebook和Pycharm等。其中，Jupyter Notebook是一个交互式笔记本，支持运行40多种编程语言，其本质是一个Web应用程序，便于创建和共享文学化程序文档，支持实时代码、数学方程、可视化，用途包括：数据清理和转换，数值模拟，统计建模，机器学习，等等。Jupyter Notebook就像一个草稿本，能将文本注释、数学方程、代码和可视化内容全部组合到一个易于共享的文档中，以Web页面的方式展示，是数据分析、机器学习的必备工具。结合本专业学生开设Python课程的目的，课程组选取Jupyter Notebook作为编译代码的软件。 3.1.2 远程调试软件Termux和Aid Learning 为了满足离开实验室后学生在课下复习及完成作业的需求，可以通过在移动终端安装Termux和Aid Learning软件，并配备Jupyter，实现远程代码调试。 Termux是Android平台上的一个终端模拟器，它将众多Linux上运行的软件和工具近乎完美地移植到了手机端。无须任何复杂的安装和配置过程，软件装好以后即会自动配置一个基本的运行环境，用以执行一些常见的Linux命令。 Termux下可以进行Python环境搭建以及Jupyter开发环境搭建。从而我们可以在手机上使用Jupyter Notebook运行Python代码，解决大一学生没有电脑无法进行代码调试的问题。 Python代码可移植性强，PC平台开发的代码可以直接在手机端运行和调试，为学生自主进行数学实验提供了便利的环境。安卓平台可以运行PPython的APP有QPython、Temux和Pydroid3[3]。 Aid Learning在Android手机上构建了一个带图形界面的Linux系统(不需要Root)，和An