廖俊国　梁伟　韩雪　龚波

摘  要：Python语言程序设计课程是高校广泛开设的公共通识课程。该文以财务管理专业学生为施教对象，分析该课程教学面临的困难，探讨项目驱动式教学方法。通过梳理教学内容和知识点，构建知识图谱，结合专业背景设计应用项目，把知识点的教学贯穿于应用项目的开发中，同步递进，把理论与实践有机融合，传授Python语言程序设计基础知识的同时，培养学生解决问题的能力，达到学以致用的目的。

关键词：Python语言；知识图谱；项目驱动；财务管理專业；教学方法

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）04-0058-05

Abstract： Python Language Programming is a public general education course which is widely offered by colleges and universities. In this paper， the difficulties of the course teaching for Financial Management major are analyzed， and the project-driven teaching method is investigated. By discovering the relation between course content and knowledge points， the knowledge graph for the course is established. Combined with financial management major， the application project is designed. The teaching of knowledge points is carried out in the development of application project. The theory and practice are fully integrated. While the knowledge about Python Language Programming is teaching， the ability to solve problems is cultivated. The goal of learning for practice is reached.

Keywords： python language; knowledge graph; project-driven; Financial Management; teaching method

Python语言是一种开源的脚本语言，也是一种生态语言，具有简洁、高效和拥有强大计算生态等特点，成为目前最热门的计算机程序设计语言之一。当下全国高校广泛开设Python语言程序设计课程，不仅计算机专业开设该课程，而且也是非计算机专业开设语言类课程的首选[1]。Python语言程序设计是一门公共通识课程，文科、理科和工科专业均可开设该课程。对文科学生而言，Python语言是令人爱恨交织的课程。一方面，它满足了广大学生在大数据、人工智能时代对编程应用的预期；另一方面，受限于逻辑分析、计算思维和动手操作能力的不足，很多文科学生的学习效果并不尽如人意[2]。因此，文科专业的Python语言程序设计课程教学存在以下主要问题：①学习目标不明确，缺乏学习动力，学习兴趣不大；②由于缺乏计算机相关知识和计算思维能力，学生对程序设计类课程有畏难心理[3]。

针对文科专业Python语言程序设计课程教学存在的问题，以财务管理专业学生为施教对象，探讨学以致用的项目驱动式教学方法，设计与财务管理相关的应用项目，梳理教学内容和知识点，构建知识图谱，把所有知识点的教学贯穿于应用项目的开发之中，采用滚雪球的方式逐步递增知识点，分阶段、阶梯式地完成应用项目的各项任务，培养学生分析问题和解决问题的能力，提升教学质量和教学效果。

一  课程教学目标定位

由于Python语言程序设计课程是广泛开设的公共通识课程，施教对象包括文科、理科和工科专业学生。因此，应根据该课程的内涵和性质，结合施教对象所学专业的特色，准确定位该课程的教学目标。

（一）  正确领悟课程内涵

Python语言程序设计课程名称顾名思义：程序设计是根本，是落脚点[4]；Python语言是程序设计的工具。犹如英语演讲课程一样，演讲是关键和重点，英语只是演讲使用的语言。因此，Python语言程序设计的内涵是用Python语言进行程序设计，要求学生不仅要掌握Python语言的基础知识，而且还应掌握程序设计的基本原理和方法[5]。

（二）  准确把握课程特点

湖南科技大学财务管理专业Python语言程序设计课程在大学一年级第二学期开设，而且该课程之前没有开设计算机基础相关课程，所以，该专业学生计算机基础薄弱、缺乏相关知识，不具有计算思维模式。财务管理专业属于文科，所以该专业学生逻辑分析能力较弱。

（三）  明确课程教学目标

根据Python语言程序设计课程的内涵，结合财务管理专业学生的特点，准确定位该课程的教学目标：掌握程序设计的基本理论、方法，提高程序设计水平和计算机应用能力；培养学生计算思维能力、创新能力、发现问题、分析问题和解决问题的能力[6]；掌握Python语言的基础知识及编程应用。

二  激发学生的学习兴趣

财务管理专业在Python语言程序设计课程之前没有开设计算机基础相关课程，且该专业属于文科。显而易见，财务管理专业学生在学习该课程时既缺乏计算机基础知识，又不具备计算思维能力。因此，财务管理专业学生学习该课程会觉得很难，学习兴趣不大，学习积极性不高。俗话说：兴趣是最好的老师。所以，只有提高学生的学习兴趣，激发学生的学习热情，让学生主动学习，才能学好该课程。

首先，让学生明白为什么要学习该课程，领悟学习该课程的必要性和重要性。从表面上看，该课程与财务管理专业没有什么关联，是否开设无关紧要。但是，在信息时代，任何人都离不开计算机，计算思维是每个人必须具备的思维模式。苹果公司创始人斯蒂夫·乔布斯（Steve Jobs）曾经说过：“在工作中是否要编程，未必那么重要，但你可以把它当成一面镜子，一面你思考的镜子。我认为学习思考是最有价值的。这个国家的每个人都应该学习如何编写程序，因为它教会你如何思考。正如人们学习法律未必要当上律师，但学习法律可以告诉你如何从法律的角度思考问题。同样地，编程是一种稍微不同的思考方法。因此，我认为计算机科学是一门基础学科。每个人应该在一生中花费一年的时间学习如何编程”[7]。

然后，让学生明白为什么要选择Python语言。Python语言的创始人吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum）有一句名言：“Life is short， you need Python”[8]。目前，Python语言在TIOBE排行榜（世界上最权威的编程语言排行榜单）排名第一位[9]，已经成为世界上最受欢迎的程序设计语言，不仅功能强大，而且易于学习。

最后，通过演示Python程序，让学生直观感受其作用。结合专业背景，财务管理的数据报表往往涉及商业秘密或个人隐私，需要进行保密。因此，设计并实现一个薪资报表加解密的Python程序，运行该程序，实现对薪资报表的保密功能，让学生认识到自己可以编写Python程序去做一些与所学专业相关的事情。

三  设计学以致用的应用项目

（一）  梳理教学内容和知识点

在思考和设计学以致用的应用项目之前，对Python语言程序设计课程的教学内容和知识点进行梳理，理清知识点之间的逻辑关系，为应用项目的设计及知识图谱的构建提供依据。为了实现该课程的教学目标，该课程的教学内容应包含两部分：一部分是程序设计知识，主要包括算法、程序设计步骤和方法等知识点；另一部分是Python语言知识，主要包括数据类型（数值、字符串、列表、元组、字典和集合等）、流程控制（顺序结构、选择结构、循环结构）、输入/輸出、文件和异常处理等知识点。算法是程序设计的基础，是解决问题的方法描述；程序设计步骤是程序设计过程的具体操作及其先后顺序。数据类型按由简单到复杂的顺序组织不同数据类型知识点。流程控制的三种结构可以相互嵌套，从而构建功能复杂的程序。输入/输出是程序的基本功能，用于程序与外界的交互。文件为数据的永久存储提供方法和途径，异常处理为程序的稳定性和健壮性提供支持。

（二）  设计应用项目

1  应用项目的设计原则

由于应用项目的好坏直接影响教学效果，因此，应高度重视应用项目的设计[10]。应用项目的设计应考虑以下因素：①专业性强，应用项目应属于施教学生所学专业领域的相关问题；②综合性强，应用项目应涵盖课程所有的知识点；③实用性强，应用项目应能够解决专业领域的某个具体应用问题，达到学以致用的教学目标。

2  应用项目的实例

对于财务管理专业，薪酬发放是一个单位最常见的工作之一，薪酬发放之前需根据相关信息和规则生成月薪资报表。因此，选择“月薪资报表的自动生成”作为驱动教学的应用项目，该应用项目主要包括以下功能：设置基本工资级别和岗位等级、录入员工基本信息、录入绩效奖励和其他补贴、计算五险一金、计算个人所得税、生成月薪资报表和保存文件等功能。员工基本信息包括员工号、姓名、年龄、性别、职称/职务、基本工资级别、岗位和岗位等级等信息，月薪资报表包括员工号、姓名、基本工资、岗位津贴、绩效奖励、其他补贴、应得薪资、基本养老保险、基本医疗保险、失业保险、工伤保险、生育保险、住房公积金、个人所得税和实发薪资等信息。

（三）  厘清应用项目与知识点的关系

“月薪资报表的自动生成”应用项目的开发包含了Python语言程序设计课程的教学内容，基本涵盖了所有知识点，该应用项目功能模块与课程知识点之间的涵盖关系见表1。

（四）  构建与应用项目关联的知识图谱

根据Python语言程序设计课程的教学内容，梳理所有知识点，并把每个知识点应用到“月薪资报表的自动生成”应用项目的开发中，构建与应用项目关联的知识图谱，如图1所示，圆圈表示知识点，单向箭头表示知识点之间的包含关系，矩形表示知识点应用于应用项目的示例（说明：受图幅限制仅列举一个示例），双向箭头表示知识点和应用项目示例之间的关联关系。在图1中，以“数据”为中心层层展开，体现了知识点之间的内在关系，脉络清晰。在第一层，围绕“数据”的知识点是“类型”“输入/输出”和“处理”；在第二层，围绕“类型”的知识点是“数值”“字符串”“列表”“元组”“字典”和“集合”，围绕“输入/输出”的知识点是“终端”和“文件”，围绕“处理”的知识点是“流程控制”“函数”和“异常”；在第三层，围绕“数值”的知识点是“整数”“实数”“复数”和“布尔数”，围绕“流程控制”的知识点是“顺序结构”“选择结构”和“循环结构”。最后一层的知识点关联应用项目示例，把知识点与应用项目开发有机结合起来，让学生直观地感受到学以致用的效果，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的创新能力和实践能力。

四  因地制宜的项目驱动式教学方法

（一）  项目驱动的滚雪球式施教过程

为了达到学以致用的教学目标，以结合专业背景设计的应用项目“月薪资报表的自动生成”的开发为主线，以堆积木方式对应用项目的各个功能模块逐个开发，对各个功能模块开发所涉及的知识点进行详细讲解。随着应用项目的开发，知识点像滚雪球一样逐步递增，直至所有知识点均被讲解，构成完整的知识体系。

（二）  形式多样的因地制宜教学手段

由于施教对象财务管理专业学生缺乏计算机基础知识和计算思维能力。因此，在教学过程需要根据实际情况采用形式多样的教学方式，因材施教，因地制宜。

1  比喻式

由于计算机的概念比较抽象，学生难于理解和想象，常常感到迷茫和困惑。为了帮助学生理解抽象的概念，往往需要借助学生熟悉的生活实例作比喻，不仅让学生易于理解概念，而且让教学生动有趣，提高学生的学习兴趣。

2  手把手式

由于施教对象财务管理专业学生第一次学习计算机程序设计语言，没有编写过计算机程序。因此，刚开始时，学生很难用所学的语言独立编写计算机程序。在此种情况下，为了培养学生的信心和兴趣，必须选择一些具有代表性的经典案例，分析如何编写程序去解决问题，手把手地教学生逐行编写代码，并进行详细讲解，让学生紧跟着老师的思维，沉浸式感受编写程序的整个过程，逐渐培养学生的计算思维能力和编写程序的实践能力。

3  启发自主式

通过手把手式教学生编写具有代表性的程序，启发式引导学生举一反三，鼓励学生尝试自己独立编写类似的程序，体会编写程序的乐趣，掌握编写程序的知识和技巧，积累编写程序的经验。日积月累之后，学生就能运用所学的程序设计语言编写程序去解决实际问题，达到学以致用的教学目标。

五  教学效果评价

Python语言程序设计课程的考试分为设计和实验两部分，均采用机考方式。湖南科技大学2022级财务管理专业共有学生98人，96名学生参加考试，2名学生申请缓考，课程考试成绩分布见表2。由表2可知，参加考试的96名学生中，只有2名学生没有通过设计考试，通过率达到97.9%，设计考试平均分78.27，80分以上学生人数46人，占比47.9%；3名学生没有通过实验考试，通过率达到96.9%，实验考试平均分81.68，80分以上學生人数62人，占比64.6%。

表2表明，绝大部分学生掌握了Python语言程序设计的基础知识，具备了使用Python语言编写程序去解决问题的实践能力。而且，由表2可知，学生的实验成绩比设计成绩更好，说明学生解决实际问题的编程能力更强。由此可见，学以致用的项目驱动式教学方法培养了学生分析问题和解决问题的能力，提高了学生的实践能力，提升了教学质量和教学效果，达到了预期的学以致用教学目标。

参考文献：

[1] 段韶鹏，贾博文.基于成果导向理论的Python课程教学改革与实践[J].计算机教学与教育信息化，2020，16（20）：120-121.

[2] 王晓静，索菲，张杨.面向新文科Python语言程序设计的课程思政教育融入式教学研究[J].辽宁大学学报（自然科学版），2021，48（3）：283-288.

[3] 王伟.“课程思政”背景下Python语言程序设计教学改革探究[J].电脑知识与技术，2021，17（28）：243-244，249.

[4] 龚俊，吴福英，柯胜男，等.工程教育专业认证下的程序设计课程群教学改革[J].计算机教育，2023（6）：109-115.

[5] 杨蕊.以OBE为导向的Python语言程序设计实践教学体系建设与研究[J].信息与电脑，2022（4）：242-244.

[6] 贺国平.Python语言程序设计课程中的OBE模式应用[J].电子技术，2022，51（2）：140-141.

[7] 乔布斯.遗失的访谈（1995）[EB/OL].http：//open.163.com/movie/2013/5/N/R/M8TBJIK7D_M8TBLIINR.html.

[8] 赵璐.Python语言程序设计教程[M].上海：上海交通大学出版社，2021：5.

[9] Tiobe Index for May 2023[EB/OL].https：//www.tiobe.com/tiobe-index/.

[10] 佟强，蒋玉茹，赵淳，等.课程设计项目驱动的“C语言程序设计”教学方法探索[J].教育教学论坛，2021（51）：138-141.

基金项目：湖南省高校教学改革项目“新工科背景下《Python程序设计》课程思政教学研究”（HNJG-2022-0792）；湖南省高校教学改革项目“基于能力导向的Java Web课程实验教学改革”（HNJG-2022-1410）；湖南省学位与研究生教学改革研究项目“‘IPD+QM’融合方式下计算机类非全日制研究生的培养改革与探索”（2022JGYB130）

第一作者简介：廖俊国（1972-），男，汉族，湖南衡阳人，博士，教授，博士研究生导师。研究方向为信息安全、计算机应用。