《Python程序設(shè)計B》課程教學(xué)大綱

《Python程序設(shè)計B》教學(xué)大綱適用范圍：2020版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：08150271課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學(xué)分：3學(xué)分學(xué)時：48學(xué)時（其中：理論32學(xué)時，實驗16學(xué)時）先修課程：C程序設(shè)計后續(xù)課程：適用專業(yè)：物聯(lián)網(wǎng)工程、金融數(shù)學(xué)、物流管理、工業(yè)工程專業(yè)教材：《Python程序設(shè)計》，黃蔚主編，清華大學(xué)出版社，2020.05開課單位：計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院一、課程的性質(zhì)與任務(wù)課程性質(zhì)：本課程是物聯(lián)網(wǎng)工程、金融數(shù)學(xué)、物流管理、工業(yè)工程專業(yè)本科學(xué)生的專業(yè)選修課。課程任務(wù)：其任務(wù)主要是掌握Python語言的語法知識和編程思想，具備熟練的Python編程技能和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計能力，能夠綜合運用所學(xué)知識，熟練掌握閱讀和分析程序的方法和技巧，熟練掌握調(diào)試Python程序的方法；養(yǎng)成良好的程序設(shè)計風(fēng)格，能夠使用Python語言解決實際應(yīng)用問題，最終掌握發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力及自學(xué)新知識的能力，同時為學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下必要的基礎(chǔ)。二、課程教學(xué)目標(biāo)1.知識目標(biāo)掌握Python常用集成開發(fā)環(huán)境的使用方法和編碼規(guī)范；理解Python中的變量、基本數(shù)據(jù)類型、運算符的使用和常用內(nèi)置函數(shù)；熟練使用列表、元組和字典等序列結(jié)構(gòu)；熟練掌握選擇語句和循環(huán)語句的用法；掌握用函數(shù)、模塊提高編程效率和代碼重用性的思想和方法，掌握文件和文件夾的操作等。2.能力目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的編程思維，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用Python語言解決現(xiàn)實中實際問題的能力。3.素質(zhì)目標(biāo)（1）每一次編程，都是在解決一個問題。培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。（2）編程是一個必須遵循客觀編程規(guī)則，又可以無限發(fā)揮自己創(chuàng)意的事情，同時還需要十分的細致和耐心。因此，通過本門課的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)同學(xué)們的科學(xué)精神、創(chuàng)新精神，以及踏實、客觀、細致、耐心的品格。（3）編程講究團隊協(xié)作，因此，在日常的編程訓(xùn)練中，站在隊友的角度思考問題，把自己程序的注釋寫得清楚、準確、規(guī)范，是一個優(yōu)秀程序員的基本素養(yǎng)。在此過程中，培養(yǎng)同學(xué)們的團隊協(xié)作精神和凡事可以換位思考的思維習(xí)慣。（4）優(yōu)秀的程序，還講究簡潔和優(yōu)雅。因此，在本課程的學(xué)習(xí)過程中，我們會逐步培養(yǎng)同學(xué)們建立起編程優(yōu)雅之美、工科科學(xué)之美的美之觀念。三、課程的基本內(nèi)容及要求（一）Python語言概述1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）Python語言的發(fā)展歷史和特點；（2）Python開發(fā)環(huán)境的安裝與使用；（3）Python代碼規(guī)范；（4）模塊的導(dǎo)入。2．課程重點難點重點:Python語言的特點和代碼規(guī)范；開發(fā)環(huán)境IDLE的安裝與使用；模塊的導(dǎo)入方式。難點:模塊的導(dǎo)入方式。3．課程教學(xué)要求（1）理解Python語言的特點；（2）掌握Python開發(fā)環(huán)境IDLE的安裝與使用；（3）掌握Python程序中的縮進、注釋和語句分行等代碼規(guī)范；（4）掌握使用import關(guān)鍵字導(dǎo)入模塊的三種方式。（二）數(shù)據(jù)類型、運算符、表達式和內(nèi)置函數(shù)1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）常量與變量；（2）基本數(shù)據(jù)類型；（3）運算符與表達式；（4）常用內(nèi)置函數(shù)。2．課程重點難點重點:變量的類型和命名；數(shù)據(jù)類型，算術(shù)運算符、關(guān)系運算符、邏輯運算符和賦值運算符；常用內(nèi)置函數(shù)。難點:變量的類型，數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換，range()和eval()內(nèi)置函數(shù)。3．課程教學(xué)要求（1）理解Python中的變量類型；（2）了解Python中的關(guān)鍵字；（3）掌握整型、浮點類型和布爾類型的使用；（4）掌握常用運算符的使用；（5）理解掌握常用內(nèi)置函數(shù)的使用。（三）流程控制1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）條件表達式；（2）選擇結(jié)構(gòu)；（3）循環(huán)結(jié)構(gòu)。2．課程重點難點重點:if單分支選擇語句，if-else雙分支選擇語句，if-elif-else多分支選擇語句；while循環(huán)語句，for循環(huán)語句，break與continue語句的作用。難點:選擇結(jié)構(gòu)的嵌套，break與continue語句的區(qū)別，循環(huán)的嵌套。3．課程教學(xué)要求（1）熟練掌握if語句、if-else語句和if-elif-else語句的用法；（2）熟練掌握while循環(huán)語句、for循環(huán)語句的用法；（3）理解break與continue語句的區(qū)別；（4）熟練使用兩重循環(huán)解決簡單問題。（四）序列結(jié)構(gòu)1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）列表；（2）元組；（3）字典；（4）集合。2．課程重點難點重點:列表對象的創(chuàng)建與刪除，列表元素的訪問，列表的常用方法，列表推導(dǎo)式，切片操作；元組對象的創(chuàng)建與刪除，生成器推導(dǎo)式；字典對象的創(chuàng)建與刪除，字典元素的訪問；集合對象的創(chuàng)建與刪除；序列解包的形式和用法。難點:列表推導(dǎo)式，切片操作，元組與列表的區(qū)別，生成器推導(dǎo)式，序列解包。3．課程教學(xué)要求（1）掌握列表對象的創(chuàng)建、刪除和元素的訪問；（2）掌握使用列表的常用方法、運算符、列表推導(dǎo)式和切片對列表的操作；（3）掌握元組對象的創(chuàng)建、刪除和元素的訪問；（4）理解元組與列表的區(qū)別和序列解包的多種形式；（5）掌握字典對象和集合對象的創(chuàng)建與刪除。（五）字符串1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）轉(zhuǎn)義字符與原始字符串；（2）字符串格式化；（3）字符串常用操作。2．課程重點難點重點:字符串格式化的三種方法：%格式字符、format()方法和格式化的字符串常量；字符串對象的查找替換方法、分割方法、連接方法、大小寫轉(zhuǎn)換方法和類型判斷方法和排版方法；連接字符串“+”運算符。難點:%格式字符，format()方法。3．課程教學(xué)要求（1）理解常用轉(zhuǎn)義字符的含義；（2）掌握字符串的格式化方法；（3）掌握操作字符串對象的常用方法。（六）函數(shù)1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）函數(shù)的定義與調(diào)用；（2）函數(shù)參數(shù)；（3）變量作用域；（4）lambda表達式。2．課程重點難點重點:函數(shù)的定義和遞歸調(diào)用；參數(shù)的傳遞，位置參數(shù)、默認值參數(shù)、關(guān)鍵參數(shù)和長度可變參數(shù)的用法；局部變量與全局變量的作用域；lambda表達式。難點:函數(shù)的嵌套定義和遞歸調(diào)用，lambda表達式。3．課程教學(xué)要求（1）掌握函數(shù)的定義和遞歸調(diào)用；（2）理解形參和實參的概念、參數(shù)的傳遞和參數(shù)的類型；（3）理解局部變量與全局變量的作用域；（4）熟練使用lambda表達式創(chuàng)建簡單的匿名函數(shù)。（七）異常處理結(jié)構(gòu)與程序調(diào)試1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）異常的概念與表現(xiàn)形式；（2）Python異常類與自定義異常；（3）Python中的異常處理結(jié)構(gòu)；（4）斷言與上下文管理；（5）使用IDLE調(diào)試代碼。2．課程重點難點重點:異常的概念與表現(xiàn)形式；try…except結(jié)構(gòu)、try...except...else結(jié)構(gòu)、帶有多個except的try結(jié)構(gòu)和try…except…finally結(jié)構(gòu)；上下文管理。難點:try…except結(jié)構(gòu)、try...except...else結(jié)構(gòu)、帶有多個except的try結(jié)構(gòu)和try…except…finally結(jié)構(gòu)；斷言與上下文管理。3．課程教學(xué)要求（1）理解異常的概念與常見的表現(xiàn)形式；（2）了解Python內(nèi)置異常類層次結(jié)構(gòu)與自定義異常；（3）掌握4種異常處理結(jié)構(gòu)；（4）掌握斷言語句與with語句的語法格式。（八）面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）類的定義與使用；（2）數(shù)據(jù)成員與成員方法；（3）繼承與多態(tài)；（4）特殊方法與運算符重載。2．課程重點難點重點:類的定義，對象的創(chuàng)建和使用；私有成員與公有成員；類變量與實例變量；實例方法、類方法和靜態(tài)方法；繼承與多態(tài)。難點:self參數(shù)，__init__()構(gòu)造方法，靜態(tài)方法和類方法，多態(tài)。3．課程教學(xué)要求（1）熟練掌握類的定義和對象的創(chuàng)建及使用；（2）掌握定義私有成員與公有成員的方法；（3）掌握類變量、實例變量、實例方法、靜態(tài)方法和類方法的定義；（4）理解掌握類的繼承、多態(tài)和__init__()構(gòu)造方法的實現(xiàn)。四、課程學(xué)時分配教學(xué)章節(jié)理論實踐（驗）討論、習(xí)題一、Python語言概述2二、數(shù)據(jù)類型、運算符、表達式和內(nèi)置函數(shù)44三、流程控制64四、序列結(jié)構(gòu)6五、字符串2六、函數(shù)44七、異常處理結(jié)構(gòu)與程序調(diào)試2八、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計64總計3216五、課程考核方式與要求考核方式：本課程主要以作業(yè)評價、課堂討論、課內(nèi)實驗、階段測驗、期末機試等方式對學(xué)生進行考核評價?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇善谀C試成績和過程性評價成績組成。其中：期末機試成績?yōu)?00分（權(quán)重60%），試題類型為編程題；期末機試中基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過50%，綜合應(yīng)用題、分析題不低于50%；作業(yè)評價、課堂表現(xiàn)、課內(nèi)實驗、階段測驗等過程性評價成績?yōu)?00分（權(quán)重40%）。過程性評價和考試試題分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時基本成比例。六、課程資源庫1.董付國.Python程序設(shè)計(第2版)[M].清華大學(xué)出版社,2016年.2.韋瑋.Python程序設(shè)計基礎(chǔ)實戰(zhàn)教程[M].清華大學(xué)出版社,2018年.3.祁瑞華，鄭旭紅.Python程序設(shè)計[M].清華大學(xué)出版社,2018年.4.胡紅,賴鑫生.基于ArcGIS和Python集成開發(fā)可達性分析工具的研究[J].測繪工程,2016,25(11).5.宮薇薇,齊向春,裴世廉.Python與R語言混合編程方法的研究和應(yīng)用[J].計算機應(yīng)用與軟件,2018,35(01).6.馮荷飛,孫前.Linux下本地文件快速搜索工具設(shè)計與實現(xiàn)[J].軟件工程,2018,21(02).7.王海燕,崔文超,李闖,馬海龍.結(jié)合Python的分析化學(xué)參數(shù)提取自動化[J].吉林大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版),2018,56(04).8.SudiptaKundu,