面向文科专业开设Python程序设计课程的可行性分析,该文是可行性分析有关论文如何怎么撰写与可行性分析和Python和程序设计有关论文如何怎么撰写.
可行性分析论文参考文献：
中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16871/j.cnki.kjwhc.2018.11.028
摘 要传统的面向文科学生的程序设计教学一直是一个难点,由于程序设计自身的复杂性和学生理论知识的相对缺乏,教师和学生在教学中都感觉到十分困难.即使学会之后,学生也很难将其应用到工作之中.计算思维理念的提出、Python 语言的流行以及各行业对于数据处理的需求不断增多使得这一情况出现了变化.首先,计算思维理念表明面向文科学生的程序设计教学是必要的；其次,采用Python作为程序设计教学语言具有很多优点；最后,在Python 程序设计教学过程中还有一些问题需要重视.
关键词计算思维程序设计数据分析案例驱动
1 引言
在当今社会,数字技术已经渗透到工作、学习、生活、娱乐等各个方面,从PC 到智能手机、从云计算到大数据、从数据挖掘到机器学习、人工智能,各种层出不穷的新技术不断改变着各个行业,在很多行业当中,数字技术都起关键主导作用.掌握必要的数字知识、熟练运用数字技术是符合当今世界发展需要的人才的重要能力之一,人才培养是大学的根本,必须将这方面能力作为培养目标之一.
2 程序设计教学的必要性
美国卡内基·梅隆大学周以真教授提出的计算思维概念正是多元化人才应该具有的数字能力的具体定义.周以真教授将计算思维定义为运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动.周教授认为：计算思维是一种普适思维方法和基本技能,所有人都应该积极学习并使用,而非仅限于计算机科学家.从计算思维的定义可以看出,计算思维就是运用数字技术解决问题时所需的思维方式,具有普适性,所以对于学生计算思维的培养不应该仅仅限于计算机专业,应该面向所有专业,当然也包括文科专业,应该将计算思维作为大学计算机通识教育的目标.
目前大学计算机通识教育课程主要以“大学计算机基础”和一些选修课程为主要组成,“大学计算机基础”课程的内容主要是介绍计算机硬件、软件知识以及网络知识等,而选修课程则主要是针对一些具体软件应用进行讲解,“大学计算机基础”主要强调知识理论,选修课程虽然针对问题解决,但一般都是面向某个专业领域,缺乏普适性,所以这两类课程不足以承托计算思维的培养.实际上,运用数字技术解决问题最通用的方式就是程序设计,程序设计课程是计算思维培养最好的载体.
3 Python的优势
面向非计算机专业尤其是文科专业的程序设计教学的首要问题之一就是选择合适的程序设计语言.2016 年,教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会发布的《大学计算机基础课程教学基本要求》建议将C、VB 和Python 作为首门程序设计课程的教学语言.程序设计语言是随着数字技术的发展而不断演化的,在不同的发展时期诞生了各种不同的语言,每种语言都有其适用的领域.因为随着数字技术的发展,其应用领域也越来越广泛,所以一般而言,越是新出现的语言,其面向的领域越广泛.
20 世纪70 年代诞生的C 语言是最早期的通用高级语言之一,其主要特点就是运行效率高,这与当时计算机性能有限是密切相关的,在现今一些强调性能的应用场合,C 语言依然是非常有效的.但是作为非计算机专业以计算思维培养为目标的程序设计课程语言而言,其主要问题在于：需要学生对于计算机的体系结构有所了解；学习时间较长,容易打击学习积极性；语法相对复杂,抽象层级不高,开发效率较低；数据类型不够丰富,很多功能都依赖于开发者自己设计；对于非计算机专业学生缺乏实际的应用场合.VB 是随着Windows 的普及而发展的,适合进行桌面应用程序的快速开发,和VB 类似的VBA 则适合针对Office 的扩展功能开发,VB和VBA 的主要问题在于其语法并不严谨,并不是完全面向对象的,应用领域也有限,跨平台性不好.C++ 和Ja 的语法十分严谨,功能十分强大,非常适合IT 行业多人协作的大型软件开发.对于非专业人员的主要问题在于,其语法十分复杂,学习周期长,学习曲线陡峭.
Python 诞生于20 世纪90 年代初,现今已经成为最受欢迎的程序设计语言之一,在最近的GitHub 排行榜（见图1）中名列前茅.在排名靠前的语言中,Python 作为以计算思维培养为目标的程序设计教学语言无疑是最有优势的,主要体现在以下两点.
（1）Python 的语法十分简洁高效.Python 设计哲学就是优雅、明确、简单,通过运行“import this”就可以看到该设计哲学的完整描述,也即Python 之禅.Python 之所以受欢迎,很大程度上就是因为这种简洁的风格.在所有编程语言的“HelloWorld”案例中,Python 可以说是最简单的,如图2 所示,相较于C、C++ 或者Ja 的“HelloWorld”案例,Python 所涉及的语言概念是最少的,无需了解“include”“main()”,也无需理解类和对象.从学习角度而言,Python是最容易学习和上手的编程语言,学习曲线十分平缓,在学习过程中不容易打击学生学习的积极性,非常适合教学.国内外一些知名大学已经采用Python 来教授程序设计课程,无论是面向计算机专业还是非计算机专业,在美国排名前100 的大学中超过70%的大学开设了Python 程序设计课程.
（2）Python拥有一个强大的标准库和很多功能丰富的第三方库,利用这些库可以大大简化开发过程,开发过程更加高效,这也是Python 受欢迎的重要原因之一.标准库包含的功能有：文本处理、文件处理、操作系统功能调用、网络通信等.更具吸引力的是众多功能强大的第三方库,这些第三方库实际上就是针对于各个领域的常用功能的封装,例如,可以使用Requests 库进行HTTP 通信,使用Pillow 库完成图像处理,使用NumPy 库进行矩阵运算,使用SciPy 库进行科学计算,使用pandas 库进行数据处理,使用Matplotlib库绘图,使用scikit-learn 库进行机器学习等,这些库使得Python 更加实用.截止2018 年3 月,第三方库的数量已经达到13 万之多,可以说,无论解决什么问题,都能找到适合的第三方库,使得开发难度大大降低,代码长度大大缩短,据统计Python 的代码行数只有是C的10%左右.另外由于Python 的开源特性,库中的错误可以及时被发现并修正,新的功能也可以及时添加到库中,这样就有越来越多的开发者愿意使用这些库,这样就形成了一个能够良性循环的Python 开发生态.很多国内外著名公司都会使用Python,同时也为第三方库贡献代码.
总而言之,Python 语法简单易学,尤其是对于文科学生而言,能够让他们从纷繁的语法学习中解脱出来,在更高的层次上对问题进行思考,有利于计算思维形成.第三方库使得Python 对于各个行业都有很强的实用性,能够避免重复设计,降低了解决复杂问题的难度.虽然Python 的执行效率未必最佳,但其开发效率高,如今在面对很多问题的时候,机器性能不再是瓶颈,在较短的时间用较短的代码完成任务更加重要,正如关于Python 的一句名言所说,“人生苦短,我用Python”.
4 教学中需要注意的问题
虽然Python 既简单又实用,但是在面向文科学生的教学实践中还是应该注意以下几点：
（1）在教学中要注意尽量使用Python 编程风格,例如,用4个空格表示缩进,而不是Tab；为变量赋值时,赋值符号左侧和右侧应该各自加上一个空格；函数、变量及属性应该用小写字母来拼写,各单词之间以下划线相连；尽量不要写单行if、for、while、except 复合语句；正确地使用注释等等.要让学生明白好的编程风格可以让代码更加容易维护.（2）不能简单地将其他语言代码转换成Python 代码,而是应该发挥Python 的特点.例如,虽然C 语言中数组形式上和Python 的列表很相似,的确可以用C 数组的方式使用列表,但这样就和Python 的初衷背道而驰了.列表除了强大的切片用法之外,还有很多高效的使用方式,以图3 中的方式计算列表中出现次数最少的元素非常好地体现了Python 的特点.除了列表之外,字典、元组、集合都是Python中非常有用的数据结构,在教学案例中应注意灵活运用.
（3）要让学生学会充分利用库解决问题,如同一个工业产品往往都是由很多零件构成,一个问题的解决也可以利用多个模块完成.尤其对于文科专业学生而言,模块中已有的功能没有必要自己实现,一来难度较大,二来浪费时间.如图4所示,使用random 模块中的shuffle 对列表中元素洗牌十分方便.
（4）可以将数据分析与处理作为面向文科学生的Python程序设计教学的主要应用方向.Python 的应用领域十分广泛,但就普遍性而言,无论哪个专业都对数据分析与处理具有一定的需求,而数据分析、处理、挖掘以及机器学习正是Python 的强项,NumPy、pandas、Matplotlib、scikit-learn等都是非常流行的数据处理方面功能强大的库.Python 的Jupyter Notebook 库提供了非常强大的基于浏览器的交互式开发环境（见图5）,这一开发环境非常适合进行数据处理任务,每一步的处理结果都会被保存下来,以便于下一步的操作.
（5）针对文科学生的特点,在课程内容的组织上应该轻理论,重实践,少讲一点语法,多来一点案例.考虑到课时有限,没有必要追求语法知识的全面性,可以尽量缩减语法方面的内容,先讲些必要的语法,一些细枝末节可以等到用的时候再讲,不能让学生在学习语法的时候产生挫败感.尽早通过一些简单有趣的案例,吸引学生的注意力,例如凯撒（见图6）、图片像素化,绘制词云、逻辑推理、爬虫甚至是旅行商问题等.其实对于文科学生而言,并不是不能讲理论或者算法,完全可以结合具体案例去讲一些简单的算法,由于Python 的代码十分简洁,学生通过代码理解算法也相对更加容易.应将案例驱动贯穿整个教学过程中,边介绍案例边介绍案例所涉及的语法和算法,让学生先读懂案例,然后修改案例,比较不同解决方案之间的差异,最后参照案例去解决与之类似的问题.
5 结语
综上所述,信息化时代要求各行业人才都具有一定的计算思维,程序设计教学是培养学生计算思维的重要手段,Python 简单易学、适合进行数据处理的特性能够满足各行业各领域对于数据处理的需求,选择Python 为程序设计教学语言具有很大优势.学生通过学习Python,不仅有利于计算思维的形成,还能够学以致用,在今后的工作中用Python去解决问题.使用Python 进行教学也对教师提出了更高的要求,不能简单照搬其他语言的教学方法,必须能够体现Python 的特点,即以高效的方式解决问题.必须用案例驱动整个教学过程,通过案例吸引学生,所以教师自身必须加强学习,不断提高,开发具有实际价值的案例满足教学的需求,只有这样才能让Python程序设计课程健康地发展下去.
评论:这篇文章为一篇关于可行性分析方面的大学硕士和本科毕业论文以及可行性分析和Python和程序设计相关可行性分析论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
基于翻转课堂的程序设计课程教学改革实践
翁佩纯 马 慧（电子科技大学中山学院, 广东 中山 528400）摘 要 程序设计课程是一门实践性很强的课程, 其教学效果将直接影响学生对后续专业课程的学习信心 翻转课堂强调以学生为主教师为辅的教学模.
文科专业开设多媒体技术和应用课程的教学
朱恒民 沈洪洲（南京邮电大学管理学院, 江苏 南京 210023）摘 要随着计算机技术和互联网的发展, 多媒体技术也获得了飞速发展 多媒体技术与应用课程能够提高学生的信息素养, 但在教学过程中也面临一.
基于U-S合作顶岗教育实习指导程序设计以高师院校生物专业为例
摘要本文基于“US 合作”模式,针对生物专业师范生顶岗教育实习指导中存在的问题,分析了“US 合作”教育实习指导共同体的构成,并设计了生物专业师范生顶岗.
面向冷链物流专业的建模和仿真课程教学设计和改革
摘要随着生活水平提高,冷链需求增加,经济合理的冷链设施建设可以促进企业降本增效 作为新兴的冷链物流管理人才,掌握并应用建模与仿真课程,有助于更好的建设冷链物流系统 为了丰富课堂教学,贴近实际,培养面向.