摘要：作为一种完美契合人工智能和大数据分析技术的编程语言，Python语言简洁高效、易学易懂，能够让学生更专注于问题本身而不是编程技术细节，从而有效提升学生解决问题的逻辑思维能力。本文分析了Python语言的特点及优势，以计算机网络课程为例，提出了开展Python编程教学的对策分析。
关键词：Python编程；逻辑思维；教学对策
一、Python语言的特点及其对逻辑思维的影响
作为一种完美契合人工智能和大数据分析技术的编程语言，Python自1991年问世以来，因其简洁高效、易学易懂的特点，很快成为市场占有率最高的语言。由于Python完全是开源的，它的开发维护均由公众社区进行，因此其可靠性较高。
首先，由于Python语言的开源性，因此其类库非常丰富，功能也十分完善和强大。而且Python语言具有良好的可拓展性及可移植性，能够较为容易地把各种模块、函数库、中间件等产品连接起来，实现在此基础上的二次开发。可以说，很多时候一些基础性的功能软件互联网上已经有人帮你实现了，你所需要做的仅仅是找到它并且利用好它。这种兼容并包的开发思路能够很好的促进逻辑思维的多元化发展。
由于Python语言非常灵活，因此程序员可以根据自己的想法及需求来修改开源部分的源代码，在前人的基础上编程，减少工作的重复性，降低程序的开发周期，甚至可以将既有程序编制到其他软件中。通过不断深入学习Python的这种自由组合、嵌入、扩展的编程模式，并且与其他开发语言或者开发环境混合使用，能够有效促进学生对问题本身的理解与领悟，加强其逻辑思维能力，提高其综合素质。
其次，Python语言的语法、程序编写较为简单。相对于C/C++、Java等传统开发语言，Python屏蔽了诸如指针之类的很多技术细节性操作，使用了解释器，是一种所见即所得的开发语言。既适合非软件编程专业学生初步学习，增强其掌握计算语言和逻辑思维的信心；也适合专业领域学者使用，帮助其减轻工作压力，使其专注于专业问题本身。
Python语言的编程理念是一种分而治之的思路。在解决专业问题时，往往会遇到比较复杂的问题。这时就需要化繁为简，将大问题解成小问题，逐一进行解决。而Python语言的正是遵循类似的规律，使学生在学习的过程中，将复杂的问题简单化，在前人做过的程序构件的基础上，不断分解细化问题，并逐一解决。通过解决实际问题，能够激发学生的学习兴趣，以及对分治法、程序逻辑结构、程序流程的理解认识，培养严谨缜密的逻辑思维能力。
二、Python应用于计算机网络课程中的优势
Python是一种高效灵活的高级编程语言，在人工智能、数据挖掘领域有着较为广泛的应用，比如Keras、TensorFlow以及著名的网络爬虫脚本程序。
Python程序简洁易懂，语法比较接近自然语言，并且采用语句缩进来标识代码段等；Python提供了多种运行机制，既可以使用PyCharm编辑器本机运行，也可以使用Jupyter Notebook在线运行。另一方面，Python能够提供numpy、matplotlib、scikit-learn等各种应用库，并且借助anaconda软件能够更加方便的来安装、管理和更新各种Python库。Python的库能够实现相关领域的很多操作，功能强大且方便调用，极大地减少了学生实现教学基础框架部分所需的编程时间，而且其运行效率高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，对初学者而言，使用Python编程更加简单易学，能够快速入门，使学生专注问题本身的建模与求解。Python可以使学生从复杂的编程操作中解脱出来，全身心地关注与所要求解问题的建模与对应的解法优化。
计算机网络作为计算机及相关专业大学生的一门专业核心课程，其目标在于使学生牢固掌握计算机网络的分层体系结构和常见网络协议（TCP/IP、PPP、路由协议等），在面对飞速发展的信息网络时，不仅能够理解其基本的运行原理，而且能够熟练运用转化创新。而通过Python编程，则能赋予计算机网络课程新的活力和内容。例如《计算机网络——自顶向下法(原书第六版)》，该教材在第二章的Socket编程中采用Python语言取代了之前版本中的Java语言。一方面采用Python语言对于刚学习编程的学生来说，能够方便地理解TCP和UDP协议的核心概念；另一方面，Python语言能够提供访问原始Socket的接口，使学生能够在此基础上自主创建一系列更为广泛的网络应用。
三、开展Python教学的对策方法
一是主动开展课前自学。本课程开课前，学生已经学习过计算机文化基础知识，对计算机结构有了一定的认知基础，但对编程语言和程序设计算法知识还未接触。授课时，应当充分考虑学生的学习基础，同时重视不同学生对于这些课程的掌握程度会有一定的差异性。此时，如果采用集中讲授或者单一教材进行Python编程的授课，可能一些学生已经掌握了相关内容，而另一些基础薄弱的学生可能觉得进度有些快。
二是积极进行课堂讨论。为有效获取学员信息反馈，要积极通过提问、组织讨论，启发学生回答课前预习中的问题，通过巧妙设计简单的程序示例，引导学生主动学习思考，并反思课前自学效果。最后，教师和学生共同总结Python网络编程的重要知识点和各项注意事项。组织实施过程中，课堂讨论应当作为教学实践中的重点，精心准备、严密组织，使学生理解Python语言在网络协议中的运行机制，掌握使用Python实现网络通信的步骤方法，理解网络通信同编程底层环节之间的关联。
三是广泛组织上机实验。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。Python网络编程教学要着力避免那种“看起来都会、做起来都不会”的情况，必须提高学生的实践动手能力。通过设计基础实验、进阶实验和自主实验项目，巩固课堂理论教学效果。以网络通信编程为例，基础性、必须完成的规定科目需每人逐一过关，发散性、能力需求高的科目则可以因材施教、量力而行，既保证大家都学到了知识，又能够实现选优培优。特别是没有现成可以参考的编程设计，应当鼓励学生通过自主分析来实现，独立完成设计、编程和测试工作。最后，教师通过公开检验程序验证学生编写程序的正确性和有效性。实施过程中，可以采取一些比武、竞赛的环节，激发学生实验的热情和积极性。完成任务后，教师要带领总结纠正出现的典型错误，提醒学生在今后学习编程中注意。
四、结语
本文以Python语言在网络编程实验中的应用为例，分析了Python语言的特点及其对逻辑思维的影响，以及Python应用于计算机网络课程中的优势，探索了如何在计算机网络课程中培养并提升学生的计算思维能力。文中借鉴了翻转课堂思想，提出了“课前自学+课堂讨论+上机实验”的教学对策，以培养学生的自主学习和创新能力。当然，计算机网络专业课程还有很多，留给Python编程语言的发挥空间也更广泛。如何结合其他相关课程特点不断提升学生的逻辑思维能力，增强后续课程的学习效果，则是未来教学工作中需要进一步探索和改革的新方向。
参考文献
[1]王亮.计算机网络教学中Python对学生逻辑思维能力培养的探索.教育教学论坛.2016年第6期.
[2]王昊.Python教学促进计算机思维的培养.才智.2018
论文作者:李轲
论文发表刊物:《知识-力量》2019年11月53期
论文发表时间:2019/11/27
标签：语言论文; 学生论文; 计算机网络论文; 程序论文; 课程论文; 逻辑思维论文; 对策论文; 《知识-力量》2019年11月53期论文;