一、文献综述
(一)国内外研究现状
1.国外研究现状
对于一名编程初学者来说,常见的编程语言比如C、Java、Basic、JavaScript等等都有所耳闻。而本课题研究的Python语言时下渐渐被大家所熟识,在编程语言的大舞台上占了一席之地。首先来介绍一下Python,Python是一种动态类型的编程语言,支持面向对象和函数式编程。这是Guido van Rossum的创意,他于1989年底和1990年初开始编写Python,作为Amoeba操作系统的脚本语言。它的设计灵感来自多种其他语言,包括C,Modula-3,尤其是教育语言ABC。Van Rossum于1991年公开发布它,从那时起,Python就吸引了一大批热心的用户,包括专业的程序员,教育者和计算机科学家。Van Rossum一直被称为Guido,有时也被称为BDFL(“生命的仁慈独裁者”),仍然是Python的首席开发人员和设计师。 Python的名字来自Monty Python喜剧团,Python文化中充斥着对那些不敬虔的喜剧演员的引用(例如,Eric Idle之后的IDLE是Python随附的IDE的名称)[1]。Python的不断更新,官方宣布,2020年1月1日,停止Python 2的更新。Python 2.7被确定为最后一个Python 2.x 版本。Python可以应用于众多领域,如:数据分析、组件集成、网络服务、图像处理、数值计算和科学计算等众多领域。目前业内几乎所有大中型互联网企业都在使用Python,如:Youtube、Dropbox、BT、Quora(中国知乎)、豆瓣、知乎、Google、Yahoo!、Facebook、NASA、百度、腾讯、汽车之家、美团等。
同时微课概念是由 David Penrose 在 2008 年提出的,他是新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师和在线服务经理。彭罗斯认为,在相应任务和讨论的支持下,微知识爆发可以达到与传统长期讲座相同的效果,并提出构建微课程的五个步骤:列出教学的核心概念;写一个 15-30 秒的介绍和总结,为核心概念提供上下文;录像 1-3 分钟;设计指导学生阅读或探究课程知识的课后任务;将教学视频和课程任务上传至课程管理系统[3]。为什么微课程要在10分钟的视频时间内完成?这是根据可汗在国外的课程和脑科学研究,平均一个人在10分钟左右的时间里能集中注意力。微课的时间一般是在3 ~ 5分钟左右,超过6分钟,人们看视频就会觉得有点乏味。需要特别注意的是,本课程主要是使用“小视频”作为记录教师传授知识技能的媒体,教师也可以根据不同学科的要求和教学情况以其他方式,如音频(声音)、PPT等文本格式的媒体,不一定局限于视频格式[2]。
而两者的结合,Python课程教学在国外也是得到了相当大的关注。以美国斯坦福大学为例,该校从2009年开设Python语言程序设计类课程开始,每年新增约5门课程,截止到2015年,该校年度开设 22门与Python语言相关课程,并替换了之前的Java语言和部分专业的C语言课程。近年Python 作为通用的编程语言具有极强的生命力,语言语法简洁、清晰、易读,具有丰富和强大的类库,使用的范围和频率呈逐年上升的趋势。据 2017年4月发布的最新的编程语言排名,Python语言连续两年排名第五,且占有率持续增高,近年来在美国大学广受欢迎,并取得了良好的教学效果。
- 国内研究现状
国内微课发展的首发人佛山市教育局胡铁生先生曾这样定义微课:微课又名微课程,它是以微型教学视频为主要载体,针对某个学科知识点(如重点、难点、疑点、考点等)或教学环节(如学习活动、主题、实验、任务等)而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的新型在线网络视频课程。2012 年是国内微课建设和发展的“元年”。2010 年、2011 年微课只在国内少数几个地区、部分学校有探索性建设和应用。而到了 2012 年,微课的“星星之火”便展开了“燎原之势”,“翻转课堂”、“可汗书院”、 “混合学习”等教育创新项目迅速走红而成为教育界的热点话题。随着国内外微课实践的不断丰富和相关研究的逐步深化,人们对微的认识也越来越深刻、全面,其概念内涵也在不断发展、丰富。2014 年 5 月 8 日,教育部“爱课程”中国大学 MOOC 平台正式开通,全国高校可通过此平台进行 MOOC 课程建设和应用[4]。
在我国,截至 2015 年,开设 Python 语言教学的高校不超过 10 所,南京大学、北京理工大学和哈尔滨工程大学等著名高校先后设立了 Python 课程大多数以小班尝试为主。大部分课程面向计算机专业学生作为第二门语言学习,针对非计算机专业学生开设 Python 语言课程的教学实践还相当有限。与教学开展类似,国内 Python 语言相关教材和参考书建设也十分有限。从教学开展和教学资源建设方面看,国内高校对开展 Python 语言教学的重要价值和意义认识不足,且缺少师资和参考教学体系。授课方法仍然沿用传统的编程语言授课方式,即注重理论知识的讲解,没有与企业应用相结合。目前为止,我国还有部分的高校没有设立 Python 相关课程。
同时为认真落实《教育部关于中央部门所属高校深化教育教学改革的指导意见》(教高〔2016〕2 号)要求,针对部分高校存在实践教学较薄弱问题,各高校要求把信息技术与教育教学进行深度融合,开展“建设一批以大规模在线开放课程为代表、课程应用与教学服务相融通的优质在线开放课程”的教育教学改革。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《大学计算机基础课程教学基本要求》,首次建议将Python语言作为首门程序设计课程的教学语言。随后,教育部考试中心发布的全国计算机等级考试新增了Python 语言程序设计二级考试科目,并于 2018 年 9 月进行首次开考。《Python 程序设计》作为大数据和计算机相关专业的基础必修或专业选修课程,具有较强的实践性和应用性,该课程要求学生通过严格、规范的实践教学,提高解决计算问题及程序设计的思维和能力[5]。
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