《程序設(shè)計Python》課程教學(xué)大綱

1、程序設(shè)計Python公共課課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱：程序設(shè)計（Python）課程代碼：CST119學(xué) 分：3學(xué) 時：17周，1次課/周，3學(xué)時/1次課，共51學(xué)時。二、課程教學(xué)目的1.認(rèn)識學(xué)習(xí)程序設(shè)計的必要性和重要性。2.掌握高級程序設(shè)計語言的程序開發(fā)環(huán)境的建立和使用。3.認(rèn)識程序語言的基本元素和功能。4.具備用程序語言描述算法的基本能力。5.具備用程序語言編寫具備一定實用價值的數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)展現(xiàn)等實用程序的能力。6.具備能夠通過進(jìn)一步自主學(xué)習(xí)掌握其他編程語言編寫程序的能力。三、主講教師基本情況1.主講教師：李瑾坤,2.教學(xué)助理：周柏旭四、課程特點1.理論與實踐

2、并重2.注重教學(xué)過程監(jiān)控，實施全程考核3.引入了“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式4.著力培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力和適應(yīng)能力，強調(diào)自主學(xué)習(xí)5.鼓勵學(xué)生積極思考，培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)應(yīng)用和創(chuàng)新能力五、閱讀材料1. 推薦教材：Python程序設(shè)計基礎(chǔ)（第二版），董付國，清華大學(xué)出版社2.參考教材：程序設(shè)計基礎(chǔ)(Python語言)，嵩天，高等教育出版社 Python基礎(chǔ)教程第二版，人民郵電出版社六、課程內(nèi)容概要1.教學(xué)內(nèi)容序號題目/學(xué)時知識點作用/目標(biāo)1程序設(shè)計概述/6學(xué)時/（2周）為什么要學(xué)習(xí)程序設(shè)計？學(xué)習(xí)程序設(shè)計的有效方法計算機中程序設(shè)計的環(huán)境程序?qū)嵗饔茫赫J(rèn)識非計算機（及相關(guān)）專業(yè)學(xué)習(xí)程序設(shè)計的必要性和重要性。初步了解學(xué)習(xí)

3、程序設(shè)計的方法。知道在計算機中使用程序設(shè)計這種辦法解決實際的數(shù)據(jù)處理問題需建立專門的程序設(shè)計環(huán)境。通過一些簡單的程序?qū)嵗醪秸J(rèn)識高級語言程序的形式和功能。目標(biāo)：能夠在自己的計算機上建立需要的程序設(shè)計及運行的環(huán)境。能夠在自己建立的程序環(huán)境中編輯源程序代碼，并運行。2高級程序設(shè)計語言的基本元素/6學(xué)時/（2周）數(shù)據(jù)類型常量、變量、函數(shù)、運算符、表達(dá)式的概念數(shù)據(jù)輸入輸出和賦值程序的基本模式（輸入/處理/輸出）良好的書寫習(xí)慣程序?qū)嵗饔茫航⑵鹩嬎銠C系統(tǒng)中關(guān)于數(shù)據(jù)類型和表達(dá)式的概念。能夠在實際的數(shù)據(jù)處理過程中應(yīng)用數(shù)據(jù)類型和表達(dá)式的概念。認(rèn)識高級語言的數(shù)據(jù)輸入、輸出、計算、賦值等概念和方法。理解良好的

4、源程序書寫習(xí)慣的重要性。通過一些簡單的程序?qū)嵗醪秸J(rèn)識高級語言程序設(shè)計的方法和套路。目標(biāo)：能夠具備在認(rèn)識數(shù)據(jù)類型和表達(dá)式的基礎(chǔ)上編寫15行左右的具有數(shù)據(jù)輸入、處理、輸出功能的小程序的能力。3程序的基本結(jié)構(gòu)/6學(xué)時/（2周）順序結(jié)構(gòu)邏輯判斷和選擇結(jié)構(gòu)邏輯判斷和循環(huán)結(jié)構(gòu)break和continue基本結(jié)構(gòu)的嵌套程序?qū)嵗饔茫航⑵鸪绦蛑邪捻樞?、判斷和選擇、判斷和循環(huán)三種基本結(jié)構(gòu)的概念。建立起程序中上述三種基本結(jié)構(gòu)可以相互嵌套的概念。理解死循環(huán)、強行終止循環(huán)、終止循環(huán)體執(zhí)行等功能。目標(biāo)：能夠靈活應(yīng)用上述概念，具備編寫具有數(shù)據(jù)輸入、比較靈活的數(shù)據(jù)處理、輸出功能的實用程序的能力。4數(shù)組/6學(xué)時/（

5、2周）數(shù)組和下標(biāo)變量一維數(shù)組及應(yīng)用二維數(shù)組及應(yīng)用關(guān)于下標(biāo)越界問題。程序?qū)嵗饔茫豪斫鈹?shù)組和下標(biāo)變量的概念和作用。理解一維數(shù)組、二維數(shù)組、多維數(shù)組的概念。理解數(shù)組下標(biāo)變量取值范圍的概念。目標(biāo)：具備利用數(shù)組和下標(biāo)變量于程序設(shè)計中解決一些實際問題（比如：排序、矩陣運算等問題）的能力。5文件操作/6學(xué)時/（2周）文件、目錄、路徑的基本概念字符和字符串?dāng)?shù)據(jù)類型與字符、字符串相關(guān)的函數(shù)（或方法）從文件中讀取數(shù)據(jù)往文件中寫入數(shù)據(jù)程序?qū)嵗ū热纾航y(tǒng)計文本文件中的英文字母數(shù)量，或英文單詞數(shù)量等）程序?qū)嵗饔茫豪斫馕募?、目錄、路徑的概念。理解文件及文件系統(tǒng)的作用。認(rèn)識文件打開方式和文件讀寫操作方法。目標(biāo)：具備利用

6、文件作為原始數(shù)據(jù)來源和結(jié)果數(shù)據(jù)保存的實用程序設(shè)計，及解決一些實際問題（比如：文本信息處理等問題）的能力。6Python語言實用程序案例分析/12學(xué)時/（4周）Python語言的特點和優(yōu)勢實用程序案例的基本概念、結(jié)構(gòu)和特點功能模塊和代碼分析作用：通過對實際案例的分析，理解程序設(shè)計及應(yīng)用的本質(zhì)，強化程序設(shè)計能力的訓(xùn)練，增強使用程序設(shè)計的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析的信心。目標(biāo)：具備在對實際數(shù)據(jù)處理問題進(jìn)行深入分析和研究的基礎(chǔ)上，利用程序設(shè)計語言編寫實用程序來解決問題的能力。2.教學(xué)進(jìn)度安排進(jìn)度教學(xué)內(nèi)容授課方式課后作業(yè)第01周（1）講解學(xué)習(xí)程序設(shè)計的必要性和重要性。（2）介紹學(xué)習(xí)程序設(shè)計的方法。（3）結(jié)合

7、本程序語言講解程序設(shè)計的環(huán)境。（4）介紹3個程序的實例（比如：數(shù)值計算、字符串處理、邏輯判斷等）。以講解為主1）通過閱讀教材和參考資料，觀看網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻等教學(xué)手段，掌握相關(guān)基本概念。2）完成高級語言程序設(shè)計環(huán)境建立。3）按要求完成老師布置的程序的編寫和運行任務(wù)。第02周（1）熟悉程序設(shè)計環(huán)境（2）熟悉編輯器的使用（3）編寫并運行第一個高級語言程序（涉及數(shù)值計算問題）（4）編寫并運行第二個高級語言程序（涉及字符串處理問題）（5）編寫并運行第三個高級語言程序（涉及邏輯判斷問題）以實驗為主1）通過閱讀教材和參考資料，觀看網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻等教學(xué)手段，掌握相關(guān)基本概念。2）按要求完成老師布置的程序的編寫和運

8、行任務(wù)。第03周（1）講解數(shù)據(jù)類型的概念。（2）講解常量、變量、函數(shù)（或方法）、運算符、表達(dá)式的概念。（3）講解數(shù)據(jù)輸入、輸出、賦值的方法、類型和作用。（4）介紹3個程序?qū)嵗ㄉ婕皵?shù)據(jù)類型、輸入輸出、數(shù)據(jù)運算、類型轉(zhuǎn)換等內(nèi)容）。以講解為主第04周（1）深刻理解和靈活應(yīng)用表達(dá)式的概念（2）熟練掌握簡單的數(shù)據(jù)輸入、輸出方法和語句，并熟練掌握賦值語句的應(yīng)用。（3）初步認(rèn)識到作為一個具有實用價值的程序應(yīng)該具備的基本功能和基本結(jié)構(gòu)。（4）編寫并運行第四個高級語言程序（難度相當(dāng)于解一元二次方程問題）（5）編寫并運行第五個高級語言程序（難度同上）（6）編寫并運行第六個高級語言程序（難度同上）以實驗為主第05

9、周（1）講解順序、選擇、循環(huán)結(jié)構(gòu)的工作原理。（2）講解if、if-else、for，等語句的格式和功能。（3）講解break和continue的作用。（4）幫助學(xué)生分析死循環(huán)問題。（5）介紹程序基本結(jié)構(gòu)嵌套的概念。（6）介紹3個程序?qū)嵗ㄉ婕俺绦蚧窘Y(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)嵌套的內(nèi)容）。以講解為主第06周（1）深刻理解程序的基本結(jié)構(gòu)（順序、選擇、循環(huán)）的本質(zhì)意義。（2）進(jìn)一步理解循環(huán)結(jié)構(gòu)的本質(zhì)是一種特殊的選擇結(jié)構(gòu)。（3）熟練掌握用高級語言的語句實現(xiàn)程序基本結(jié)構(gòu)（包括結(jié)構(gòu)的嵌套）的方法。（4）編寫并運行第七個高級語言程序（難度相當(dāng)于判斷一個數(shù)是不是素數(shù)問題，典型的循環(huán)嵌套問題。）（5）編寫并運行第八個高級語言

10、程序（難度相當(dāng)于判斷一個年份是不是“閏年”問題，典型的復(fù)雜判斷問題。）（6）編寫并運行第九個高級語言程序（難度同上）以實驗為主第07周（1）講解一維數(shù)組和下標(biāo)變量的概念和作用。（2）講解定義數(shù)組的方法。（3）講解數(shù)組的長度和下標(biāo)取值范圍的關(guān)系（包括下標(biāo)越界的概念）。（4）程序?qū)嵗ɡ纾荷伸巢瞧鯏?shù)列，并保存在數(shù)組中）。（5）程序?qū)嵗ɡ纾阂痪S數(shù)組排序問題）。（6）介紹二維數(shù)組，并輔以程序?qū)嵗ɡ纾簝删仃囅嗉舆\算）。以講解為主第08周（1）深刻理解數(shù)組這種數(shù)據(jù)類型的本質(zhì)和用途。（2）深刻理解下標(biāo)變量的概念，熟練掌握下標(biāo)的靈活應(yīng)用。（3）正確認(rèn)識和處理下標(biāo)越界問題。課堂測試內(nèi)容：（1）編寫

11、并運行第十個高級語言程序（老師選定問題，難度為實現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)輸入輸出和處理）。（2）編寫并運行第十一個高級語言程序（老師選定問題，難度為包含有選擇或循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序）。（3）編寫并運行第十二個高級語言程序（老師選定問題，難度為包含程序基本結(jié)構(gòu)和二維數(shù)組等內(nèi)容的綜合應(yīng)用）。以實驗為主第09周（1）講解文件、目錄、路徑的基本概念。（2）進(jìn)一步講解字符和字符串?dāng)?shù)據(jù)類型。（3）講解與字符、字符串相關(guān)的常用的函數(shù)（或方法）。（4）講解從文件中讀取數(shù)據(jù)的辦法、語句（或函數(shù)、方法）。（5）講解向文件中寫入數(shù)據(jù)的辦法、語句（或函數(shù)、方法）。（6）應(yīng)用程序?qū)嵗ū热纾航y(tǒng)計一個文本文件中字母出現(xiàn)的次數(shù)）以講解為主第

12、10周（1）進(jìn)一步理解文件、目錄、路徑的概念。（2）熟練掌握用程序?qū)ξ募M(jìn)行數(shù)據(jù)讀、寫操作的方法。（3）編寫并運行第十三個高級語言程序（解決簡單的文件操作問題）。（4）編寫并運行第十四個高級語言程序（以文件為數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)處理問題）。（5）編寫并運行第十五個高級語言程序（問題同上）。以實驗為主第11周（1）Python語言實用程序案例分析（2）討論和答疑以講解為主第12周（1）實用程序設(shè)計訓(xùn)練（2）討論和答疑以實驗為主第13周數(shù)據(jù)預(yù)處理基礎(chǔ)（Numpy、Pandas、Matplotlib）以講解為主第14周（1）Python語言實用程序案例分析（續(xù)）（2）討論和答疑以實驗為主第15周（1）實用程序設(shè)計訓(xùn)練（續(xù)）（2）討論和答疑以講解為主第16周總復(fù)習(xí)和答疑以答疑主本次課老師不布置具體的課后作業(yè)第17周隨堂期末考試注：1.本進(jìn)度安排是一個基本的框架，任課老師應(yīng)根據(jù)實際情況（比如：學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握的情況、節(jié)假日放假的情況，等等）進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。2.在教學(xué)過程中，程序?qū)嵗臄?shù)量、解決的問題、難度等，任課老師應(yīng)根據(jù)實際情況適當(dāng)設(shè)定或調(diào)整。3.本課程屬于實踐性很強的課程，因此教學(xué)安排為間次上課（在教室上課）和上機（在實驗室上課）。但，任課老師應(yīng)根據(jù)每次課的實際需求，將課堂講解、討論答疑、學(xué)生展示、編程實踐、課堂測試等內(nèi)容穿插進(jìn)行。3.教學(xué)資源