Python语言程序设计“课程思政”教学案例 ——函数设计与使用
日期:2025-04-12  作者:苏琳   来源:  浏览量:187


一、基本信息表

教师姓名

(负责人)

苏琳

职称

助教

课程团队成员姓名

苏琳、陈亮、张湘怡

学院

高等职业技术学院

系(部)

人工智能系

课程名称

Python语言程序设计

课程代码

[52018CC158]

学时

64

学分

4

课程类型

□通识必修课

□通识选修课

□学科基础必修课

☑专业必修课

□专业选修课

□其他

授课对象

专科

二、教学目标与学情分析

(一)学情分析

Python语言程序设计》课程是大数据、人工智能相关专业的专业核心课程,是面向就业岗位的重点课程。本课程培养学生的编程思想,为后续相关课程学习提供理论和实践基础。本课程的主要任务是以Python语言为主体,讲述程序设计的基本概念和方法,内容涵盖数据类型、程序设计结构、序列、函数、面向对象、文件等知识等。本课程的重点难点是程序设计结构、数组、函数、面向对象等知识的灵活应用。

(二)教学目标

1、知识与能力目标

目标1:掌握Python语言基础知识、序列、条件、选择、循环、函数、面向对象、文件等知识,培养学生应用计算思维方法分析和解决实际问题;

目标2:掌握运用面向对象设计方法设计程序,根据特定需求进行算法设计、程序编写、调试和运行,并具有查阅文献的能力,有创造性;

目标3:培养学生根据需求和开发环境的特性选择开发工具进行程序开发与测试;

2、思政教学目标

树立工匠精神、培养职业使命感;培养学生具有科学思维方法。

三、教学内容设计

(一)教学重点与难点

1、教学重点

函数的定义与使用,掌握各种参数类型的使用。

2、教学难点

默认值参数的赋值只会在函数定义时被解释一次。

(二)课程思政元素

课程思政目标

课程预期学习效果

思政元素

5.1.2学习态度和习惯

从基本规则和技术应用两个方面培养学生掌握正确的思想观点和道德规范。

创新精神

社会责任

严谨求实(科技报国)

(三)教学内容设计

在程序设计中,把可能需要反复执行的代码封装为函数,然后在需要执行该段代码功能的地方进行调用封装好的函数,这样不仅可以实现代码的复用,更重要的是可以保证代码的一致性,只需要修改该函数代码则所有调用位置均得到体现。同时,把大任务拆分成多个函数也是分治法和模块化设计的基本思路,这样有利于复杂问题简单化。此节主要介绍函数的基本定义以及如何进行模块化程序设计。

本节知识点通过一个具体的程序设计实例展开,在此过程中给学生讲解函数的基本规则以及参数传递。

例题:回文素数是指一个数即是素数又是回文数。编写程序显示前 100个回文素数。

程序设计思路:

(1)2 开始向后的每一个数,判断是否为回文素数并计数和输出,计到 100 个则结束。

(2)判断是否为回文素数可以分解为两个子问题:判断是否是素数判断是否是回文数。

(3)两个子问题都可以封装成一个函数,接收一个整数参数,返回True False

课程思政融入点:知识点中的模块化程序设计代码复用以及相对应的案例表达了分工合作、团结合作的主题思想,与习近平总书记提出的牢记初心使命 坚持团结协作 实现更大发展相契合,同时该主题也与树立学生正确的合作劳动观念相符首先将案例程序使用非函数形式编写,再通过函数形式比对,使学生体会到利用函数可以实现团结合作并感受到团结合作的重要性,而后自然过渡到思政内容。

四、教学方法与手段

1)利用线上线下混合式教学方法,根据学生特点给与不同的学习启发。

2)探索多种形式的教学方法,激发学习积极性。除了传统的讲授式方法以外,可以探索各种形式的教学方法,如研讨法、任务驱动、问题探究、案例教学、启发式、互动式等。

五、教学过程

【导入】

简单介绍下编程语言的历史,包括面向过程和面向对象的介绍,引出面向过程编程中最重要的概念和模块-函数。

【课程讲授】

1、函数的定义和使用。通过演示代码的方式,编写简单的函数程序向学生直观的展示Python程序里函数是如何定义的,特别注意编写的语法。

2、介绍函数参数的概念、包括形参和实参。通过简单的代码示例来解释形参和实参的区别与联系,同时需要注意如果传递给函数的是可变序列,并且在函数内部使用下标或可变序列自身的方法增加、删除元素或修改元素时,修改后的结果是可以反映到函数之外的,实参也得到相应的修改。

思考:形参和实参在函数中分别扮演什么角色?

3、函数参数类型的介绍-位置参数。这部分比较简单,教师通过简单的示例演示,学生跟着一起编写程序来体会位置参数的概念。

4、函数参数类型的介绍-默认值参数。通过几个简单的代码示例演示解释什么是默认值参数以及它的作用。特别注意,如果使用不当,会很难发现逻辑错误。通过一个具体的实例来解释使用不当造成的错误。

def demo(newitem,old_list=[]):

old_list.append(newitem)

return old_list

print(demo('5',[1,2,3,4]))   #right

print(demo('aaa',['a','b'])) #right

print(demo('a'))             #right

print(demo('b'))             #wrong

5、函数参数类型的介绍-关键参数。通过具体的代码示例来解释其概念和用法。

6、比较非函数形式和函数形式的差别。

【课程总结】

回顾并总结本次课程的内容,强调函数的定义与使用,以及以及解释的参数类型和概念。

【课后任务布置】

布置课后任务,预习下次课剩余的参数类型和变量作用域。并进行问题答疑。

六、教学评价

1)案例设计合理贴切,提高兴趣,引人入胜,效果好。

实际教学中,通过对学生的座谈,学生普遍认为这种与生活实践联系紧密又有蕴含着知识的案例,很容易激发学生学习兴趣,能起到事半功倍的效果。同时融入合理的思政教育,学生觉得自然,不生硬,大家的接受度就会更高,思政教育也真正起到作用,达到润物无声的效果。

2)内容饱满,各环节设计紧扣教学目标。

学生普遍反应教学过程紧凑、设计合理,在学习过程中,只要紧跟老师的节奏,就可按照知识应用由来、知识的逻辑内涵、具象化类比理解、知识的不同方面的应用以及拓展应用这样的过程,一气呵成,顺利理解知识的内涵和应用。学生普遍喜欢这样的课程设计,内容丰富、有意思,知识也容易接受。

七、思政教学反思

(一)思政教学的意义与价值

1)与思想政治理论课同向同行,形成协同效应

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上的讲话指出,要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程。各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。作为专业必修课必须要为全程育人、全方位育人添砖加瓦,积极挖掘课程思政案例,不断提升课程在价值塑造与素质提升方面的作用。

(2)结合课程内容,找准课程思政切入点,以润物无声的境界开展思政教育

通过对比函数实现和非函数实现的区别,在引入知识的同时,讲述中国人民骨子里的协同合作的思想,激发学生的爱国热情、唤起学生科技自强、科技创新的学习激情。

3)将思政切入点与课程知识紧密联系在一起,提升了知识学习的重要性    课程思政和知识学习形成共生效应,将函数实现和生活中解决一类问题做类比,理解知识的同时,也让学生不知不觉明白了知识来源于现实,实践出真知的重要性。

(二)思政教学的成效和特色

本课程思政教育效果良好,课程知识点与思政元素完美契合,于无形中对学

生的价值观念进行引导,对学生某些不当行为敲响警钟,在取得思政育人效果的同时,发现学生对课程的兴趣也提高了,形成了一种思政教育与专业课程教育之间的良性促进关系。学生在课堂中气氛活跃,思想积极,与学生进行互助活动,能够积极回答问题,敢于表现自我。而教师充当的只是帮助学生梳理问题、点拨疑难的辅助者角色,整个过程培养学生主动思考的能力,从而突破重难点。

(三)思政教学的改进措施

进一步挖掘《Python语言程序设计》课程本身蕴含的思政元素并精心设计,在思政案例选择上要结合课程思政元素优中选优、精心设计、巧妙融入,切实做到润物无声。在授课方法上尝试采用更加间接的、迂回的、滲透的、侧面的隐性教育方式,在化育无形、润物无声中达到思政元素的有效浸入,完成学生的思想升华。

七、教学资源拓展

教材:《Python程序设计(第3版)》,董付国,清华大学出版社,ISBN


97873025508392020-6-30,国家级规划教材。

授课参考课件,钉钉群文件里积累的课程资源和课上课后编写的程序代码。

任课教师积累的网络资源,如网络视频资源、博客文章等。


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