《Python程序設(shè)計》課程教學(xué)大綱

1、Python程序設(shè)計課程教學(xué)大綱課程代碼：21137061課程名稱：Python程序設(shè)計學(xué)分：3講課學(xué)時：36適用專業(yè)：軟件工程先修課程：大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)一、課程目標(biāo)課程性質(zhì)：專業(yè)（必修）學(xué)時：72實(shí)踐/實(shí)驗(yàn)學(xué)時：36了解腳本語言程序設(shè)計的基本知識，掌握程序設(shè)計的基本方法，掌握程序設(shè)計的基本理論、方法和應(yīng)用，掌握高級程序設(shè)計國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)基本規(guī)定，會查閱有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和手冊，養(yǎng)成嚴(yán)格遵守和執(zhí)行有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)規(guī)定的良好習(xí)慣。能夠較正確而熟練地使用Python進(jìn)行程序的設(shè)計；能夠識讀和編寫較復(fù)雜程度的程序；能夠使用Python解決實(shí)際應(yīng)用問題。培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力、創(chuàng)新能力和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解

2、決問題的能力。:、教學(xué)內(nèi)容1 .程序設(shè)計基本方法教學(xué)要求：了解硬件和軟件在計算機(jī)系統(tǒng)中的不同作用；了解程序設(shè)計語言發(fā)展過程；理解Python語言的特點(diǎn)；掌握Python語言開發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境配制方法；理解編寫程序的IPO方法教學(xué)內(nèi)容：計算機(jī)的概念程序設(shè)計語言Z.Python語言概述ZN.Python開發(fā)環(huán)境配置Z.Python語言版本更迭實(shí)驗(yàn)要求：掌握Python開發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境的配制方法，編寫Helloworld程序。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（1）安裝Python3.x解釋器（2）使用IDEL編寫Helloworld程序2 .Python程序?qū)嵗馕鼋虒W(xué)要求：掌握解決計算問題的一般方法；掌握Python

3、語言的基本語法，包括縮進(jìn)、變量命名等；掌握Python語言繪制圖形的一般方法；了解Python標(biāo)準(zhǔn)庫的導(dǎo)入和使用。教學(xué)內(nèi)容：ZN.Python語法元素分析turtle庫語法元素分析實(shí)驗(yàn)要求：掌握Python語言的基本書寫和turtle庫的使用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（ 1）溫度轉(zhuǎn)換程序，編寫程序?qū)z氏度和華氏度的溫度數(shù)值進(jìn)行轉(zhuǎn)換。（ 2）Python蟒蛇繪制，使用turtle庫繪制一個蟒蛇圖案。3. 基本數(shù)據(jù)類型教學(xué)要求：掌握3中數(shù)字類型的概念和使用；運(yùn)用Python的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)值計算；掌握字符串類型的概念和使用；掌握字符串類型的格式化操作方法和應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容：數(shù)據(jù)類型數(shù)字類型操作N.math庫的使用

4、Z.字符串類型及其操作Z.字符串類型格式化實(shí)驗(yàn)要求：能夠使用math庫進(jìn)行簡單的數(shù)值計算，能夠格式化輸出字符串。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（ 1）天天向上的力量：一年365天，如果好好學(xué)習(xí)時能力值比前一天提高1%，當(dāng)放任時相比前一天下降1%，編程計算兩種情況效果相差值。（ 2）文本進(jìn)度條：編程通過格式化字符串輸出和時間延遲實(shí)現(xiàn)控制臺風(fēng)格文本進(jìn)度條。4. 程序的控制結(jié)構(gòu)教學(xué)要求：了解程序的基本結(jié)構(gòu)并繪制流程圖；掌握程序的分支結(jié)構(gòu)；運(yùn)用if語句實(shí)現(xiàn)分支結(jié)構(gòu)；掌握程序的循環(huán)結(jié)構(gòu)；運(yùn)用for語句和while語句實(shí)現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)；掌握隨機(jī)庫的使用方法；了解程序的異常處理方法。教學(xué)內(nèi)容：程序的控制結(jié)構(gòu)Z.程序的分支結(jié)構(gòu)ZN.

5、程序的循環(huán)結(jié)構(gòu)N.程序的異常處理實(shí)驗(yàn)要求：能夠使用分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)編寫簡單程序。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（ 1）身體質(zhì)量指數(shù)BMI：輸入身高和體重，輸出BMI值并根據(jù)BMI指標(biāo)分類輸出類別。（ 2）計算圓周率：使用BBP公式計算圓周率的值。5. 函數(shù)和代碼復(fù)用教學(xué)要求：掌握函數(shù)的定義和調(diào)用方法；理解函數(shù)的參數(shù)傳遞過程以及變量的作用范圍；了解lambda函數(shù)；掌握時間日期標(biāo)準(zhǔn)庫的使用；理解函數(shù)遞歸的定義和使用方法。教學(xué)內(nèi)容：Z.函數(shù)的基本使用函數(shù)的參數(shù)傳遞datetime庫的使用Z.代碼復(fù)用和模塊化設(shè)計N5.函數(shù)遞歸實(shí)驗(yàn)要求：能夠利用函數(shù)編寫程序，掌握遞歸函數(shù)使用方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（ 1）七段數(shù)碼管繪制：輸入

6、當(dāng)前日期的數(shù)字形式，輸出數(shù)碼管表示的圖形形式。（ 2）科赫曲線繪制：利用遞歸函數(shù)繪制05階科赫函數(shù)。6. 組合數(shù)據(jù)類型教學(xué)要求：了解3類基本組合數(shù)據(jù)類型；理解列表概念并掌握Python中的列表使用；理解字典概念并掌握Python中的字典使用；運(yùn)用列表管理采集的信息，構(gòu)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；運(yùn)用字典處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息；運(yùn)用組合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行文本詞頻統(tǒng)計。教學(xué)內(nèi)容：組合數(shù)據(jù)類型概述Z.列表類型和操作Z.字典類型和操作N.jieba庫的使用實(shí)驗(yàn)要求：掌握列表和字典類型編寫程序處理實(shí)際問題實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（ 1）基本統(tǒng)計值計算：輸入數(shù)據(jù)值，輸出平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和中位數(shù)。（ 2）三國演義人物出場統(tǒng)計：輸入電子版三國演義文本

7、，輸出出場率最高的10個人物。7. 文件和數(shù)據(jù)格式化教學(xué)要求：掌握文件的讀寫方法以及打開和關(guān)閉等基本操作；理解數(shù)據(jù)組織的維度和特點(diǎn)；掌握一、二維數(shù)據(jù)的存儲格式和讀寫方法；運(yùn)用PIL庫進(jìn)行基本的圖像處理；運(yùn)用json庫進(jìn)行數(shù)據(jù)的維度轉(zhuǎn)換；了解高維數(shù)據(jù)的存儲格式和讀寫方法。教學(xué)內(nèi)容：Z.文件的使用PIL庫的使用Z.一、二維數(shù)據(jù)的格式化處理N.高位數(shù)據(jù)的格式化N.json庫的使用實(shí)驗(yàn)要求：掌握文件的基本操作，使用json庫進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（ 1）圖像的字符畫繪制：將圖像轉(zhuǎn)換為字符畫形式。（ 2）編寫程序?qū)SV格式文件與json文件格式互相轉(zhuǎn)換。8. 程序設(shè)計方法論教學(xué)要求：了解計算思維的概念

8、；掌握自頂向下的設(shè)計方法；掌握自底向上的執(zhí)行過程；了解計算生態(tài)和模塊編程思想；掌握Python第三方庫的安裝方法；掌握Python源文件的打包方法。教學(xué)內(nèi)容：計算思維N.自頂向下和自底向上Z.pyinstaller庫的使用N.計算生態(tài)和模塊編程Python第三方庫的安裝實(shí)驗(yàn)要求：使用計算思維思想設(shè)計程序?qū)嶒?yàn)內(nèi)容：（ 1）體育競技分析：輸入兩個球員的嗯哪管理概率，模擬比賽的場次，輸出兩個球員的勝負(fù)概率。（ 2）pip安裝腳本：使用pip安裝第三方Python庫。9. 科學(xué)計算和可視化教學(xué)要求：了解科學(xué)計算的基本概念；了解數(shù)據(jù)可視化的概念；運(yùn)用科學(xué)計算庫進(jìn)行矩陣分析和數(shù)值運(yùn)算；了解圖像的矩陣表示和

9、處理；運(yùn)行數(shù)據(jù)繪圖庫進(jìn)行簡單圖表繪制。教學(xué)內(nèi)容：科學(xué)計算和可視化概述ZN.numpy庫的使用N.matplotlib庫的使用實(shí)驗(yàn)要求：使用numpy庫和matplotlib庫實(shí)現(xiàn)簡單數(shù)據(jù)處理和可視化。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（ 1）圖像的手繪效果：使用numpy庫實(shí)現(xiàn)圖像的手繪效果轉(zhuǎn)換。（ 2）科學(xué)坐標(biāo)圖繪制：根據(jù)給定的數(shù)據(jù)繪制阻尼衰減曲線圖。（ 3）多級雷達(dá)圖繪制：根據(jù)給定的任務(wù)能力數(shù)據(jù)，繪制多級雷達(dá)圖。10. 網(wǎng)絡(luò)爬蟲和自動化教學(xué)要求：掌握網(wǎng)絡(luò)爬蟲的基本概念和方法；運(yùn)用request庫編寫基本的URL訪問過程；運(yùn)用beautifulsoup4庫解析和處理HTML；掌握像搜索引擎自動提交關(guān)鍵詞并獲取范圍結(jié)

10、果的方法。教學(xué)內(nèi)容：網(wǎng)絡(luò)爬蟲概述N.request庫的使用N.beautifulsoup4庫的使用實(shí)驗(yàn)要求：編寫簡單的爬蟲程序，獲取數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：(1)中國大學(xué)排名爬蟲：從網(wǎng)頁中獲取中國大學(xué)排名信息，并保存為文本文件。(2)搜索關(guān)鍵詞自動提交：像百度提交一個關(guān)位詞，自動獲取返回結(jié)果,保存為文本文件。三、各教學(xué)單元學(xué)時分配表教學(xué)單元名稱講授實(shí)踐/實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計基本方法Python程序?qū)嵗馕龌緮?shù)據(jù)類型程序的控制結(jié)構(gòu)函數(shù)和代碼復(fù)用組合數(shù)據(jù)類型文件和數(shù)蛔格式他程序設(shè)計方法論科學(xué)計算和可視化網(wǎng)絡(luò)爬蟲和自動化72小計合計四、教學(xué)組織與方法本課程教學(xué)按照工學(xué)結(jié)合的思想進(jìn)行教學(xué)改革，在繼承傳統(tǒng)教學(xué)方法的基礎(chǔ)

11、上，結(jié)合Python程序設(shè)計課程的特點(diǎn)和我院教學(xué)資源的實(shí).情況，對教學(xué)方法做出了一些創(chuàng)新靈活采用了小組討論法、案例分析法歸納演卜法、等各種教勤J實(shí)踐，積極學(xué)方法，這些教學(xué)方法的靈活運(yùn)用能夠很好地引導(dǎo)學(xué)生積極思考、完成項(xiàng)目工作，主務(wù)在現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段運(yùn)用方面，Python程周設(shè)計課程配備了實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)的操作演為學(xué)生準(zhǔn)示和業(yè)務(wù)流程圖示，提供了大量的案例以及模擬考幀練習(xí)等學(xué)習(xí)資料備了大量的教學(xué)案例和開發(fā)案例, 實(shí)訓(xùn)室所提供的環(huán)境和工具，訓(xùn)練學(xué)生軟件廣發(fā)的能力進(jìn)行軟件開發(fā)實(shí)訓(xùn)。學(xué)生可以利用校內(nèi)這些現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)丁段的應(yīng)用為課程教學(xué)改革提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持和教學(xué)資源支持。五、課程考核與成績評定（1）考核方式考查。本課程考核采取考查方式。平時成績由考勤和回答問題構(gòu)成,期末考查成績課程成績（總評）+課程設(shè)計（50%）考核/評價環(huán)I 節(jié)成績 出勤組成 課堂提問平時作業(yè)課程設(shè)計10%10%40%40%由平時作業(yè)和課程設(shè)計構(gòu)成（2）課程成績總評=課堂出勤表現(xiàn)（10%）+課堂提問（10%）+實(shí)驗(yàn)報告（40%）分值（或百分考核/評價細(xì)則比）缺勤一次扣一分，全勤10分主動回答問題一次加一分根據(jù)完成情況給分根據(jù)完成