基于创新创业背景下Python程序设计教学实践

基于创新创业背景下Python程序设计教学实践

宋宗峰

广州科技贸易职业学院  广东广州 511442

摘  要：为响应国家号召，省、市、校颁发了一系列相关政策支持大学生创新创业。在此背景下，本文《Python程序设计》课程进行创新创业教学实践，依据循序渐进的原则设计出贴近生活、企业应用的例程，以提升学生学习的兴趣、激发学生的学习热情，使学生在学习过程中不断产生成就感。

关键词：创新创业 Python程序设计 课程建设

1 研究意义

2021年国务院35号文指出，大学生是大众创业万众创新的生力军[1]，支持大学生创新创业具有重要意义。为响应国家号召，省、市、校颁发了一系列支持学生创新创业的相关政策，支持学校和教师结合创新创业工作进行课程教学改革与实现，提升学生的创新创业能力。作为高职院校，人才培养应与当地需求相结合，突出学校定位与专业特色，深入校企合作，加深课程教学改革与实践是关系人才培养质量、提高就业质量的必然要求。

Python是目前主流的程序设计语言之一，功能强大，易于学习，应用广泛，在人工智能、大数据分析与可视化、web开发等领域都有被广泛采用。本文将《Python程序设计》理论教学与创新创业实践相结合，进一步明确人才培养目标，突出课程内容的社会需求性，增强学生能力的岗位要求性，对培养符合社会需求的高质量人才具有重要的社会意义和实践价值。

结合当前高职教育改革背景和需求，有必要对《Python程序设计》课程进行课程建设，将创新创业精神和创业基本能力与素养融入到课程模块中。相应地对评价机制做出改革，强调创新意识、创新能力的考核，使得考核机制更加公平、公正，更能够体现学生的真实水平，更加符合相关岗位的能力需求。

2 研究现状

从目前的教材来看，大多比较是按照知识模块的方式进行章节安排的，有一些项目化教材却是孤立的例子，对创新创业方面的引导比较少。而课后题的设置也是也考查知识点为主，难以考核学生对Python编程技术的综合应用能力与创新能力。

创新创业方面的研究内容大多是学院创新创业建设、专业创新创业建设、团队创新创业建设、创新创业人才培养模式，以及把‘创新创业’作为一门课程实施教学。如文献二提出创新创业教育课程生态的构建途径为将各课程相融合，打造一个多层次的创新创业教育课程体系[2]。文献三提出以课程改革与人才培养方案为重点，以创新创业人才培养机制为引导，培养具有较强创新精神和创业潜力的高层次人才[3]。文献四对大学生创新创业团队范式进行研究，提出构建大学生创新创业团队的动力机制、培养机制、目标机制以及孵化机制[4]。可以看出，将创新创业教育与单一课程结合的研究较少。应该在日常专业课程教学的同时进行创新创业方面的引导与教育，加强过程考核，强调对学生的程序设计的应用能力与创新能力进行公平公正的评价，将创新思维贯穿始终，提升学生的创新意识，提高创新创业的实践能力。这些工作急需一线教学教师进行相关的课程建设与实践。

3 存在的问题

为避免‘上课听得懂，下课不会做’的情况，课程采用‘教、学、做’一体化的教学模式，学生可以随学随练，更快掌握程序设计的基本方法。这种教学模式使得学生课上实践课时增加，讲授时间却不得不压缩。而由于学时限制，课程标准往往只能设置为基础编程知识的学习，难以进行深入的学习与应用。

另外许多教材介绍的案例比较偏重理论分析，列举的案例如寻找素数、水仙数等例程，跟实际生活联系不够紧密，没有明确的物理意义，学生难以体会的直观的应用感受，难以引起学生的共鸣。

为了解学生看法，学期末会在学习通平台开展问卷调查，发现学生课后练习时间严重不足。图1所示为某班统计的课后学习时长。而学习编程普遍的共识是，编程需要大量练习的，练习量不够，是很难充分掌握的。另外还有，课后作业存在雷同现象，也说明了有些同学课后练习不够。

图1 学生课后练习时间统计

学习过程往往存在虎头蛇尾的情况，一开始上课不仅无缺勤，而且热情洋溢，但临近学期末时会发现仍然能够保持初心的同学已经不多了。通过问卷调查发现，有些同学有时候看一下手机、或者走走神就发现有的问题就跟不上了，然后就一再错过。

4 课程定位

Python是目前最热门的的程序设计语言之一，应用非常广泛。Python程序设计与人工智能结合，更是使得相关产业如虎添翼、发展迅猛。《Python程序设计》是电子信息工程、工业机器人、电气自动化等专业的核心课程，旨在培养学生的编程能力与实际应用能力。作为《C语言程序设计》后续课程，对于学生来说，更加容易理解Python的语法、结构等知识，也更容易实现一些小型设计。在此基础上，可以开展Python程序设计的高级应用作为后续课程，如人工智能等领域的应用。

5 课程设计

为激发学生学习积极性，提升学生创新创业意识，将程序案例设计为贴近生活的实际应用以及学生感兴趣的内容。并通过校企合作的方式增加企业实际应用的案例以及熟悉的场景案例，提升学生的代入感，提高学生的学习兴趣与积极主动性，启发学生学以致用，并将其应用到实践活动中。如各地汽车摇号小程序实现、自习室节能控制实现，疫情期间如何分时分流保证同学们及时安全快速就餐等实际应用。

下面以简单的汽车摇号小程序为例介绍课程设计。首先公布任务，大家分组讨论进行任务分析，根据所掌握的知识看看能否编写代码。如果能够得出结果，由小组成员给大家演示并讲解；如果不能，再由授课教师分析可能用到的知识，并给出例程。之后在大家理解的基础上进行上机练习，并尝试优化。

图2 车牌生成小程序

在此例子中，学生可以学习到库文件的导入、for循环的使用，以及字符串的连接。基于循序渐进的思路，在同学们熟练掌握之后，引导同学们将运行结果显示到图像用户界面上。引导学生设计出如图3所示的窗口，增加趣味性与实用性。在熟练掌握图形窗口用户界面后，大家可以运用发散式思维，设计一些诸如开门问好、出门告别、企业考勤打卡、性格测试、星座运势等有趣有用的小程序，进行一些创新应用实践。

图3 车牌生成小程序

将Python程序设计以及创新创业实践相结合的课程建设，不仅可以帮助学生将所学内容更好的应用于创新创业，也有助于优化高职院校人工智能培养框架，还可以优化我国经济的转型升级和社会高质量发展。

参考文献：

[1] 国务院办公厅关于进一步支持大学生创新创业的指导意见 国办发[2021] 35号

[2] 马永斌, 柏喆. 大学创新创业教育的实践模式研究与探索[J]. 清华大学教育研究, 2015(6):5.

[3] 刘艳, 闫国栋, 孟威,等. 创新创业教育与专业教育的深度融合[J]. 中国大学教学, 2014(11):3.

[4] 陈孟威, 陈兴明. 我国创业型大学发展分析——基于多源流理论的分析框架[J]. 创新与创业教育, 2020, 11(4):7.

课题来源：1.广州科技贸易职业学院2022年校级质量工程（2022KCJS08）“创新创业特色示范课程”课程建设