《Python語言與實訓》課程教學大綱

《Python語言與實訓》教學大綱一、課程基本信息課程名稱Python語言與實訓PythonLanguageAndTraining課程編碼SCC320111030開課院部理學院課程團隊數(shù)據(jù)科學團隊學分3.0課內(nèi)學時3周講授0實驗0上機0實踐3周課外學時0適用專業(yè)數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術授課語言中文先修課程程序設計（C）、程序設計課程設計課程簡介（必修）Python語言具有簡潔性、易讀性以及可擴展性等優(yōu)點，因此越來越多的人選擇它來進行科學計算、處理實驗數(shù)據(jù)、制作圖表、大數(shù)據(jù)分分析等工作。目前，Python更是從事數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的科研和技術人員必須掌握一門工具?！禤ython基礎實訓》是數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的一門專業(yè)必修課。通過前期課程的學習，該專業(yè)學生掌握了程序設計、微積分、矩陣論等方面的基礎理論，具備了相應的專業(yè)技能。設置本次實訓，目的是培養(yǎng)學生應用Python語言編程處理數(shù)據(jù)、科學運算、解決問題的能力。本次實訓內(nèi)容主要涉及Python程序設計的基礎知識、Python數(shù)據(jù)處理、Python科學計算、Python數(shù)據(jù)可視化、PythonGUI編程及Python網(wǎng)絡數(shù)據(jù)爬取等，通過本次實訓，學生應具備良好的Python編程基礎及基本的數(shù)據(jù)處理、科學計算及數(shù)據(jù)可視化等能力。Pythonhastheadvantagesofsimplicity,readability,andscalability.Therefore,moreandmorepeoplechooseitforscientificcomputing,processingexperimentaldata,makingcharts,andanalyzingbigdata.Atpresent,Pythonisatoolthatmustbemasteredbyscientificresearchandtechnicalpersonnelengagedindatascienceandbigdatatechnology.Pythonbasictrainingisarequiredcoursefordatascienceandbigdatatechnologymajors.Throughthestudyofthepreviouscourses,thestudentsofthismajorhavemasteredthebasictheoriesofprogramming,calculus,matrixtheoryandotheraspects,andhaveacquiredcorrespondingprofessionalskills.Thepurposeofsettingupthistrainingistocultivatestudents'abilitytousePythonlanguageprogrammingtoprocessdata,scientificoperationsandsolveproblems.ThistrainingmainlyinvolvesthebasicknowledgeofPythonprogramming,Pythondataprocessing,PythonScientificComputing,Pythondatavisualization,PythonGUIprogrammingandPythonnetworkdatacrawling.Throughthistraining,studentsshouldhaveagoodPythonProgrammingFoundationandbasicdataprocessing,scientificcomputinganddatavisualizationcapabilities.負責人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標序號代號課程目標OBE畢業(yè)要求指標點任務自選1M1目標1：掌握Python語言的基礎知識是5.12M2目標2：通過Python實訓，培育認識和發(fā)現(xiàn)問題的能力，培育團隊協(xié)作解決數(shù)據(jù)處理、科學計算問題的能力是3.23M3目標3：具有運用Python語言解決實際問題的能力是6.1,7.1,7.26.1,7.1,7.24M4目標4：能保障課程正常秩序（政治層面、課堂保障層面，非學生能力層面）否三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標題課程內(nèi)容/重難點支撐課程目標課內(nèi)學時教學方式課外學時課外環(huán)節(jié)11Python程序設計基本知識Python語言的發(fā)展簡史及語言的特點；Python環(huán)境構建；集成開發(fā)環(huán)境（PyCharm、IPythonNotebook）；編寫簡單的Python程序；Python數(shù)據(jù)類型；運算符；基本輸入輸出；控制結構；異常處理。M10.5天講授/上機//22Python內(nèi)置對象常用內(nèi)置對象的使用方法，包括數(shù)字、字符串、列表、元組、字典、集合等。M10.5天講授/上機//33Python函數(shù)、類、模塊和包內(nèi)置函數(shù)和自定義函數(shù)；面向對象程序設計；模塊和包。M10.5天講授/上機//44Python文件讀寫文本文件讀寫；Excel文件讀寫；SQLite數(shù)據(jù)庫訪問；MySQL數(shù)據(jù)庫訪問。M10.5天講授/上機//55使用NumPy進行快速數(shù)據(jù)處理NumPy介紹；ndarray對象；ufunc函數(shù)；多維數(shù)組的存??；numpy矩陣運算；numpy線性代數(shù)M21天講授/上機//66使用SciPy進行數(shù)值計算SciPy庫介紹；數(shù)值積分-integrate；擬合與優(yōu)化-optimize；插值-interpolate；線性代數(shù)-linalg；統(tǒng)計-stats；圖像處理-ndimage。M21天講授/上機//77使用Matplotlib繪圖Matplotlib庫介紹；使用pylab模塊繪圖；使用pyplot模塊繪圖；Artist對象；坐標變換和注釋；塊、路徑和集合；常用繪圖函數(shù)；三維繪圖；繪圖技巧。M21天講授/上機//88大作業(yè)1綜合使用Numpy、Scipy、Matplotlib等庫完成某個科學計算問題，并適當?shù)目梢暬紨?shù)據(jù)即計算結果。學生2-3人一組合作完成。M22天輔導//99使用Pandas進行數(shù)據(jù)分析Pandas庫介紹；Pandas中的數(shù)據(jù)對象；數(shù)據(jù)存取；數(shù)值運算函數(shù)；字符串處理；時間序列；分組運算；數(shù)據(jù)處理和可視化實例。M21.5天講授/上機//1010使用SymPy進行符號運算SymPy庫介紹；符號及符號表達式；符號運算（解方程、求導、積分、解微分方程）；輸出符號表達式。M21.5天講授/上機//1111PythonGUI編程PythonGUI編程概述；Traits類型入門；Traits類型；TraitsUI入門；用Handler控制界面和模型；屬性編輯器；GUI編程實例。M21.5天講授/上機//1212Python網(wǎng)絡數(shù)據(jù)爬取正則表達式；Python網(wǎng)絡數(shù)據(jù)爬取的常用模塊；正則表達式抓取網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的常見方法；個人博客爬取實例。M21.5天講授/上機//1313大作業(yè)2針對某一問題，利用Python進行數(shù)據(jù)采集、處理、計算、分析、可視化等處理。學生2-3人一組合作完成。M1,M2,M32天輔導//四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細節(jié)總評占比1平時作業(yè)1.每天布置1次小作業(yè)，共11次。2.成績采用百分制，根據(jù)實驗完成情況評分。3.考核學生對Python語言基礎知識的掌握與應用能力。40%2實踐報告1.針對某一問題，利用Python進行數(shù)據(jù)采集、處理、計算、分析、可視化等處理。2.根據(jù)數(shù)據(jù)模型建立合理性、Python處理的正確性、完整性、報告的規(guī)范性等指標評分。50%3考勤隨機點名、刷卡點名等5%4課堂表現(xiàn)隨機檢查學生上課精神狀態(tài)、回答問題情況5%五、評分細則序號課程目標考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1平時作業(yè)40%A-按時提交作業(yè)，Python基本語法、常用內(nèi)置對象、函數(shù)、模塊、包、文件讀寫、數(shù)據(jù)庫訪問等基本知識點的理解與應用無誤。B-對上述知識點的理解與應用存在少量錯誤。C-對上述知識點的理解與應用存在一定量錯誤。D-或對上述知識點的理解與應用存在大量錯誤。2M1實踐報告60%（見實踐報告評分標準）3M2平時作業(yè)40%A-按時提交作業(yè)，Numpy庫、Scipy庫、Matplotlib庫、Pandas庫等常用庫的應用編程正確無誤。B-上述應用編程存在少量錯誤。C-上述應用編程存在一定量錯誤。D-或上述應用編程存在大量錯誤。4M2實踐報告60%（見實踐報告評分標準）5M3實踐報告100%（見實踐報告評分標準）6M4考勤100%M-缺勤2次以內(nèi)。N-缺勤3次及以上且很少參加課堂討論。評分等級說明：[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[M,N]=[80-100,0-79]六、教材與參考資料序號教學參考資料明細1圖書|Python大學實用教程,齊偉,電子工業(yè)出版社,2019.03,ISBN:978712135542