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“Python语言程序设计”MOOC课程团队直播实录
  • 日期: 2016-10-27
  • 作者:
  • 来源: 爱课程
【摘要】 错过了一场精彩直播?还好我们留下了完整的全程实录!北京理工大学“Python语言程序设计”MOOC课程团队做客的中国大学MOOC线上直播,热烈有趣干货满满,来一起回顾一下吧。
【关键词】 Python MOOC 中国大学MOOC

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访谈实录

主持人:各位观众大家好。今天很高兴邀请到北京理工大学Python慕课团队来跟我们聊一聊关于Python学习和计算机学习的话题。首先,我们来介绍一下到场的老师。第一位是嵩老师。嵩老师是中国大学MOOC最年轻的慕课负责人,也是深受学生们喜欢的学霸型老师,还是多项国家基金项目的负责人。下面请嵩老师来打个招呼。

嵩老师:大家好,我是嵩天。

主持人:第二位是礼欣老师。她主要的研究方向是机器学习及其应用。

礼老师:大家好,我是礼欣。

主持人:第三位是黄天羽老师。她的研究方向是虚拟现实、计算机仿真、数字表演等。曾在08年奥运会开幕式担任数字表演的仿真顾问,也是连续多年春晚和国庆阅兵的仿真技术负责人。

黄老师:大家好,我是黄天羽。

主持人:最后一位是史树敏。

史老师:大家好,我是史树敏。

主持人:非常欢迎四位老师。很多网友都有一个问题想问嵩老师,那就是Python究竟是什么,学了它能有什么用?

嵩老师:我来介绍一下Python。它是一门脚本语言,和自然语言一样,它是一种编程语言。诞生于1989年的Python由一位荷兰籍的大牛提出。在一个圣诞节,这位大牛创造了一门新的编程语言,来解决工作和生活中的问题,这就是Python。Python得名于在英国一个非常有名的喜剧组合。它是一种有趣的编程语言——脚本型的语言。它非常实用,例如我们在做计算机网络安全攻防的时候,就会用到Python。我们在做体系结构分析和结构原型开发中,我们也会用到Python语言。所以事实上在科研领域,Python非常实用。

主持人:那么礼老师,你有什么关于Python有趣的事情,或者工作中和Python的渊源可以分享一下吗?

礼老师:有的。在多年前,读博士期间,我研究的领域用的是matlab。但是现在,我和我的研究生都是全面使用Python来进行我们的科研工作。作为一种科研工具,Python在实现科研工作者想法可谓是如虎添翼,十分便捷。Python继承了matlab方便的科学运算,又有更加丰富的数据结构类型。Python有成熟的第三方库,这个库里的函数非常类似matlab的图形图像的输出。这一点是Python的小心机,会促使很多之前熟悉matlab的科研工作者转而投向Python。

主持人:非常感谢礼老师。那么黄老师,你那边有什么想要分享的关于Python的趣事吗?

黄老师:实际上我接触Python较晚,我的科研领域主要是vr虚拟现实、数字表演和一些创意相关的领域。在2013年的时候,我发现了一本小说叫做《world clock》,他是由一个程序员,通过撰写代码所编写的。他把世界上同一天内发生的四千多个小故事汇总成一个小说。这本小说出版之后,大火!除了在创意之外,Python在人体的动作分析、在舞台上也有很多的应用。在数据处理的时候,我们的科研团队也运用Python来处理问题。

主持人:那么史老师,能分享一些你和Python的渊源吗?

史老师:我大概是12年左右第一次接触到Python。我的专业是自然语言处理,当我们在做学科分析的时候,为了节约成本,我们倾向于使用一些开源的新东西。由此我们发现,Python有很多第三方的库,质量很高、接口很友好,可以支持很多词频的统计、分类等等功能。使得我们在开发的时候,效率非常之高。后来,我在15年的时候,去伯克利公开访学并接触到了Python教学,由此转而对Python的教学有了很大的兴趣。这也是我加入Python公开课团队的主要原因。


主持人:我们知道计算机有各种各样的语言,如c语言、Java等等。那么就请问嵩老师,为什么倾向于让大家学习Python呢?

嵩老师:说到Python呢,一开始接触,你会发现它的语法很简单,比较类似于c、Java。但实际上,对于我们老师来讲,Python不仅仅是一种编程语言,它还可以把其他编程语言写的非常优秀的代码采纳进来,通过简单的处理,成为Python可以运用的第三方库。也正是因为这个原因,Python在短短的十年间,形成了巨大的开源社区。有着超过十万个不同功能的库。举例而言,我们想描绘一个图像的轮廓。如果你用其他语言,那你需要用一个程序去理解一个图像,让后用这个程序把这个图像复制出来。因此,除了编程语言之外,你还得知道这个图像是如何编码的?图像是怎么组织的?这需要学习非常多的知识。而Python只需要一个第三方库,五行代码,就可以实现这样便捷的操作。Python由此形成了一个计算生态,你考虑的不仅仅是编程,更是如何在全球范围内利用最好的第三方库来实现我们的操作。因此,Python和c+,Java在这个视角上不是一个级别的。

主持人:有没有什么更直观的例子呢?

嵩老师:在2015年,我在我们北理工上课,有一个女同学找到我说,老师,我有一个程序需要你帮助调整一下。她在程序里做了一个非常美丽的玫瑰花,用Python语言。她希望将这朵玫瑰花送给她心仪的男生。所以,Python还能用来解决终身大事。

礼老师:我今天带了一段演示程序。这是一段由机器算法自动的来学习玩手机游戏的程序,而它背后的程序正是前段时间很火的AlphaGo的程序技术——深度学习技术。这是一个很前沿的程序技术。这些程序背后的技术支持,就是Python。

主持人:黄老师好像也带来了一个小故事。

黄老师:是的,我带来的是一个体现Python简单程度的故事。在我们上线第一二期mooc的时候,我们的导演团队为我们的课程设计了一个logo——小蛇。我们觉得非常有意思,就用Python语言将这条小蛇实现了,代码有二十行左右。而我们的编导,一个学习设计艺术的编导,跟着我们的课程,也是无压力的将小蛇用Python实现了出来。这位编导非常激动,这也鼓舞了我们讲课的热情。

主持人:大家都知道这门慕课课程已经重开了三期了。那么作为一门热门的慕课,老师们能够讲讲为什么当初选择慕课这种形式来传授Python吗?

嵩老师:因为开设一门慕课,可能观众们不太了解,其实需要非常大的精力。回到2013年,作为一群年轻的老师,我们希望做一些有意思、有意义、不一样的事情。然后,第一刚好我们几个老师凑到一起,也都有Python的基础。我们觉得这是一个很好的教育机会。第二,Python在国内其实没很成熟的教学体系的,这是我们希望改进的。第三呢,我们希望Python能够真的帮助学生解决一些问题。而Python是一个门槛很低的程序语言,可以让很多学生能够很快速的学习一些知识、用计算机解决实际问题。然后我们就一拍即合,决定开设这门课程。

在开设课程期间,我们得到了北京理工大学很大力的支持。14年的时候,我们在北理工开设了一门全新的Python课程,这在全国的高校都是很罕见的,甚至连很多高校的老师本身都不知道Python语言是什么。从学校看,这门课程的效果非常好,学生大力的支持,作为一门选修课,非常火爆。

我们希望能让更多的人学习到这门课程,因此我们想到了慕课。在开设慕课课程的过程中,我们几位老师都历尽了各种各样的困难。但是同时,我们也看到了大批的学生由此学会了编程,并很好的运用了起来。每次开设课程,我们都会收到2万多的报名学生,令我们非常鼓舞。

黄老师:我在第二期慕课开设的时候,收到了第一期课程的三名学生,自发的想要来做助教。可见他们对于Python课程有着极大的热情。

嵩老师:在2015年,非常荣幸地我们这门Python课程大纲被写到了教学计划白皮书里,向全国推广。这是唯一一个Python教学大纲。此外呢,今年,我们团队与全国的十所高校一起申报了教育部的教学项目,并且获批。因此,在2017年,我们会在这十所高校开展Python必修课。我们看到了许多高校开始对Python语言更加重视。经过这3年的奋斗,我们确实做了一些有意义的事情。


主持人:对于这门课程,您有什么样的建议吗?比如有什么样的学习方法?

黄老师:我觉得Python在教学的时候,有一个很大的不同,就是我们是以案例来教学的。在学习过程中,同学们会用到各样的第三方库来解决生活中的例子。比如说,如何来算空气中的pm2.5,如何来算圆周率……我们还出版了一本Python教材,我们也在上面给了非常丰富的例子来展示Python的功能和语法。让同学们在轻松简单的氛围里学习Python语言。
   嵩老师:几乎我们的慕课课程中所有小例子,都会在我们第二版的教材中展示。我们的例子大多是有趣而实用:比如,如何处理图片?如何去做查重?如何管理你的数据?……其实这些并不难,因为我们并不深入到算法,仅仅是运用到第三方库。这也是我们教学Python的一个理念,不仅仅讲述Python的语法, 更去展示Python的生态环境:它丰富的第三方库。这些在我们新版的教材里都有体现,我希望大家可以去关注我们这些后续优质的教学资源。客观而言,我们的教学思路和资源建设都是全新的。希望学生可以在有趣的学习过程中达到一定的高度。

礼老师:提醒一下同学们,哪怕Python语言再简单,也是需要你们通过用心学习,勤加练习。

主持人:那像我们这样完全是零基础的,可以学习吗?

嵩老师:完全可以啊。

主持人:那学完这门课程,可以达到怎样的程度呢?

嵩老师:这里让我说一个概念啊。都说我们现在是信息时代,那么除了手机和电脑,你们有没有觉得信息时代对我们有什么其他的影响呢?但是计算机和其他像车一样的工具是不一样的,它除了作为一个工具以外,还可以引领一个时代。其实我觉得每一个人都可以学一点计算机,它可以给你创新的思维,全新的理念。美国有一个现代艺术家展示了一个扭曲的路,这就好像是信息时代给你的印象一样,朦胧、不知道通向何处。这其实很像Python语言。如果你学好了Python语言,利用别人的智慧去完成一些程序,你会发现信息时代就在你的掌控之中。就像最新的AlphaGo一样。只要第三方库中有,你就可以用。

史老师:我个人也觉得Python的语言学习履历比较平滑,是一个让你渐进、富有热情、不含门槛的一种学习方法。Python语言是如何将计算机语言融入到生活当中的一种语言。由问题推动你的学习进程,不论你在哪个阶段、都可以跟着我们一步一步进入到计算机的世界。这是一个非常令人期待的过程。

主持人:听说嵩老师准备了几个有趣的Python例子要展示给大家?

嵩老师:是的。首先,我们来看一个跟数学有关的。比如说,我们想要用一个坐标系来实现数学的表达。我们就可以用Python的第三方库来实现。这里边我们做的是一个曲线:我们可以看到这个曲线有它的横轴纵轴,有它的各种曲线。这样的一个小程序,是可以举一反三的。

第二个例子,我们来看一下雷达图。什么是雷达图呢,它能够根据我们设计定义的一些属性,像身高、速度……等等这样的属性来表明你的能力。雷达图用的非常普遍,像一些游戏中的参数表达。我们可以用Python来实现雷图的属性展示。学习了这个雷达图的表示,你可以将雷达图运用在各种情境之中。

史老师:因为我是和文本分析打交道的,比如像前段时间大家比较关注的杭州G2O峰会习主席的讲话,我们做了一个传统意义上很简单的分析。先在文本上建立一些分词,然后过滤掉一些低频词汇,根据这些分词,我们可以生成一些关键词,然后由此抠出了一个G20的形状。整个程序不过30行,但它完成了一个文本由分词生成词云的过程。更符合现在数据可视化的要求。

嵩老师:下面我们再说说图片。这是一张展示北京风景的图片。我们能不能抽象地获得这些图片的轮廓呢?其实用5行代码就可以完成。我演示一下这个小程序。比如说鸟巢、颐和园……我们由此提取出来他们的轮廓。如果你觉得光光提取轮廓不够有意思,那么我们试一个更好玩的,能不能把照片变成手绘的版本呢?这里面我们就做了一个小的算法,整个代码不超过三十行,它便能够实现由照片实现手绘。

礼老师:我们也有构思过,通过程序语言去学习如梵高等名家的绘画风格,并由此生成一幅类似风格的作品。这个完全可以通过Python来实现。

嵩老师:其实这些都很简单。其实大家想想,从这个角度来说,计算机语言已经不再是一行行的代码了,我们可以像搭积木一样,通过前人的智慧一块块的将它拼凑起来。这种模块编程的魅力是无穷的,可以完成很多很多的事情。像计算机的小窗口,像计算机风格的计算器,或自己定义风格的小闹钟,你可以看到这个闹钟会走、有时间显示。也花不了多少代码——十几二十行足矣。

还有些很酷炫的小例子。比如说一个叫海龟的库,可以用于绘制很多有趣的图形:比如像绘制成一堆从中间的线汇成一个图形。或者变幻一些参数,形成一个新的图形。这些例子不超过五行代码。包括我们在慕课的课程中,以后还会教大家绘制非常漂亮的雪景图片,这已经到了艺术设计的范畴。

黄老师:其实在网络上活跃着非常多的变成艺术者,他们会用乌龟绘制非常多的程序艺术图片,甚至还开发了很多库供大家使用。


主持人:不知道作为在网上的慕课老师和在平时大学里的讲课,有什么不一样的感受?

嵩老师:其实在最开始拍摄视频的时候,我们是没有什么经验的。因为在大学的课程里,很多问题可以通过和学生面对面沟通解决。但是在慕课上是没有这个机会的。但是因为我们平时工作比较繁忙,一开始没有机会上网去指导这些学生,这也是我们觉得做得不够的地方。后来我们发现学生之间可以互相回答问题。因此现在我们安排了最少三个助教在在线课程上。基本可以解决同学们提出的所有问题。同时,我们发现在这个慕课的课程上,同学们的活跃度会比在课堂上要好很多。我们的讨论区经常会有很多帖子、而且学生会互相帮助。这个形式其实很好,学生的时间也更加自由。

礼老师:我觉得录制视频其实和课堂标准不太相同的,录制过程对老师也有另外一种训练。我们在第一期的录制上其实是有很多的遗憾的。

黄老师:大家其实会发现Python教学的录制其实和其他的在线课堂也是有所不同的,它时长非常简短,这一个部分其实是可以反复去看的,然后积少成多,最后你就可以把它学得很好。你可以花自己零碎的时间,多学一些、多练一些,你会把Python编的很好。

主持人:史老师,我知道你是新加入这个团队的,那么你这边有什么新的体验吗?

史老师:有一些小的心得要聊一下。我本身就是看了很多网上的慕课,慕课的视频是一个一小段一小段的视频,你可以用自己合适的学习习惯,将它学到。另外一点,我曾经录过一点计算机基础的课程,也觉得慕课和课堂的教学其实是不太一样的,有兴趣的老师可能要稍微提前准备下。

嵩老师:可以告诉大家的是,制作慕课是一件非常辛苦的事情。我们很多老师在制作mooc的过程中,经常会大量时间去研究录制的办法。这里给大家做一个小小的广告,我们团队在2017年还会推出更有意思的Python语言课程。会与现在的课程形成一个补充和体系。

主持人:对于大一的新生,老师们有什么好的学习建议吗?

嵩老师:大一的学生呢,我有两个建议:第一建议:千万不要听高中老师的:高中好好学,大学就轻松了。事实不是这样的。在大学里,你需要对自己的职业生涯和自己负责,所以需要培养能力。第二个建议,你在大一的时候如果初次接触Python语言,建议你们把它学好,因为这是一个进入计算机世界的很好的语言。

礼老师:建议大家广泛的、大量的接触各种资源,利用包括不论是国内的mooc还是国外的资源。不懂的话要多问,寻找答案。

黄老师:建议新生多打开自己的电脑、多练习代码。编程毕竟还是需要大家一行一行去敲代码的。

史老师:是这样的,虽然我们学校作为985高校,学生已经很不错了,但是c语言这门课程的挂科率还是特别特别高,包括公选课的挂科率也很高。第一个建议,所以大家不妨试试Python。女生也真的是可以学好的。因为我本身也是青年女科技工作者的,我觉得女生不妨把Python当做敲门砖。


主持人:群里面有非常多的同学在提问,那么我也替他们问几个问题。第一个问题,我们这门课程采用的是Python的哪个版本?

嵩老师:在现在这个时间,几乎绝大多数的第三方库都在Python3里面继续发展,而Python2已经不再发展了。所以我们讲的是Python3系列。

主持人:网友提问说:请问Python可以用手机编程吗?

嵩老师:是这样的,手机在iOS、和安卓编程语言是不太一样的。现在又出现了一种H5语言,可以进行跨平台编程。可以这么讲,在我们日常app里面,运用h5的非常多,而h5的后端是可以用Python。如果你想去开发这个应用,后端是可以用Python的,当然前端你还是需要用其他编程语言。对于一些手机游戏应用,现在越来越多的手机游戏应用提供了Python版本引擎,所以你完全可以用Python引擎来做相关的游戏开发。

主持人:请问Python会有相关的认证证书吗?

嵩老师:其实现在一些高校和企业已经不太强制性的要求有一些计算机考试的证书了。那么计算机考试认证其实并不是必须的。第二其实,等级考试本身也在改革。目前全国等级考试中,Python语言其实考察的并不多。

主持人:Python好找工作吗?

黄老师:正好我有一个学生,是处理数据的。之前他用的是matlab,现在他在滴滴公司就业,用的就是Python语言了。现在还有很多公司,像我们现在合作的华为,也是在用Python。

嵩老师:这里我给大家做一些数据分析,这是我在国内教学期刊上发表论文中提出的:我们对比过国内外招聘网站,做过相关的统计。在美国,Python企业人员的需求量是排名第二的。反观国内,正是因为Python会的并不多,只占了就业量的20%,但是这个就业量在逐年增加。而且因为我本身实在做一些网络安全的工作,这里面很多语言就是需要脚本语言也就是Python语言的。我们网络安全界有一位名叫肖庆光的大牛,他就曾经说过:“只要Python语言学得好,就业工资肯定高。”所以在中国的就业市场上,只要你会Python而且Python语言达到一定水平,你会发现几乎所有的互联网公司、安全企业都能够有很好的工作。

礼老师:我再补充一点,如果你是有读研究生的打算的话,那么读研在进入老师研究团队的时候,很大一部分程度上,科研任务的实现是需要Python语言的。

主持人:因为各位老师都有出国留学的经历,那么如果想出国学习Python的话,有什么好大学的推荐吗?

嵩老师:其实我们从调研国内、国外的Python教学来看,我们不认为我们的教学理念比国外差,这是第一点。那么反过来,学好Python对出国有没有帮助呢?第一点,国外前一百名的大学,70%以上都开Python语言课程,包括像斯坦福大学,伯克利大学;然后很多在国外上的专业课,像人工智能、网络专业课,他们都有Python的部分。这样的话,你的短板就不在语言上。希望说,有些申请出国的同学,可以学习课程并且通过,并将我们中国大学mooc的证书放在申请材料上,证明你们已经学过Python。至少会是一个加分项。

黄老师:我在一个常春藤的学校有这样的一个经历。他们的本科生在入学之后,学信息类专业的学生, 唯一学习的技术语言就是Python。这也成为了他们学习其他语言的起点。可以通过Python进入计算机编程的世界。

主持人:还是有网友在问,女生可不可以学好编程?

黄老师:唯一的建议就是,不要人云亦云。不论Python再简单,还是要动手实践。

嵩老师:这里还有一个误区就是,一般来讲,女生都比较感性,所以在Python学习的时候,她一般都是说,Python能不能做出一些有意思的事情?其实计算机语言不一定是数据处理,如果你觉得数据处理枯燥,你可以做那些图形图像、艺术设计。你可以做那些你觉得很有趣的事情。新版的课程中,我们还有一个很好玩的事情,我们分析了三国演义里面出现的近百个人物,出现次数最高的人物是谁?比如像之前那个女生,用玫瑰花去表达情感。

史老师:女生如果没有头绪的话,也可以从模仿开始。模仿慕课上的小例子、网络上的小资源。从模仿到改造,慢慢成长。

主持人:现在时间也差不多了,今天非常感谢四位老师。也希望大家多多去学习我们的Python语言程序设计课程。

老师们:欢迎大家来选修。

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