《Python從入門到數(shù)據(jù)分析應(yīng)用》教學(xué)大綱（48學(xué)時(shí)）

《Python從入門到數(shù)據(jù)分析應(yīng)用》教學(xué)大綱課程編號(hào)學(xué)分3課程名稱Python程序設(shè)計(jì)英文名稱PythonProgramming課程類別必修□選修總學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí)理論學(xué)時(shí)32實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)16執(zhí)筆人審核人適用專業(yè)信息管理與信息系統(tǒng)、電子商務(wù)、大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用、審計(jì)等先修課程大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)一、課程地位與作用本課程面向信息管理類專業(yè)開設(shè)，為本科生的學(xué)科基礎(chǔ)教育必修課，學(xué)科基礎(chǔ)課程。本課程開設(shè)的目的是利用Python編程語言結(jié)合前修的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論以及信息技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生利用Python語言對多源數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理的能力。針對具體行業(yè)問題，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建編程思維，通過分析、建模、測試及評估等過程提高學(xué)生解決工程問題的實(shí)踐能力，為后續(xù)專業(yè)課奠定基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)課程教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生利用Python語言結(jié)合相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)以及信息技術(shù)基礎(chǔ)理論，解決實(shí)際問題的能力。本門課的教學(xué)內(nèi)容為學(xué)生后續(xù)數(shù)據(jù)挖掘、人工智能應(yīng)用技術(shù)等相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。課程思政貫穿整體教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀與價(jià)值觀，讓學(xué)生感悟國家建設(shè)的責(zé)任感與使命感。1.知識(shí)：本課程的教學(xué)內(nèi)容主要由以下部分組成：Python基礎(chǔ)知識(shí)、數(shù)據(jù)分析以及實(shí)踐部分。基礎(chǔ)知識(shí)部分主要要求學(xué)生掌握編程的基礎(chǔ)理論，如運(yùn)行環(huán)境安裝、數(shù)據(jù)類型的使用、函數(shù)、類與模塊、文件操作。數(shù)據(jù)分析部分主要涉及Numpy、Pandas和Matplotlib/Seaborn庫等。在實(shí)踐部分，要求學(xué)生能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)預(yù)處理，數(shù)據(jù)分析和可視化。2.能力：引導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)思維、系統(tǒng)分析及技術(shù)工具應(yīng)用的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)及創(chuàng)新的能力。3.要求能夠利用所學(xué)的Python編程基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)現(xiàn)一般問題編程。能夠利用編程與數(shù)據(jù)分析的知識(shí)，對給定數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理、分析及可視化。在本門課的學(xué)習(xí)中，需要學(xué)生具備一定的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)，如概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)和線性代數(shù)等，同時(shí)還需要學(xué)生有信息技術(shù)基礎(chǔ)。培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、抽象建模、分析并可視化的實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生解決工程問題的能力，為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。在本門課的學(xué)習(xí)過程中，編程環(huán)境搭建以及調(diào)試程序是學(xué)生在編程過程中不斷積累經(jīng)驗(yàn)與收獲知識(shí)的過程。Python語言具有豐富的第三方庫、良好的跨平臺(tái)、可移植性等特點(diǎn)，要求學(xué)生能夠在Windows或者Linux平臺(tái)上熟練操作并運(yùn)行程序。三、課程教學(xué)內(nèi)容提要與基本要求序號(hào)教學(xué)內(nèi)容提要基本教學(xué)要求學(xué)時(shí)備注1第1章初識(shí)Python計(jì)算與問題求解Python語言的發(fā)展Python語言的特點(diǎn)及應(yīng)用Python的開發(fā)環(huán)境編譯與解釋的區(qū)別了解Python語言的概況；掌握程序開發(fā)環(huán)境Pycharm、anaconda、ipython及JupyterNotebook等安裝；pip命令的使用。重點(diǎn)：掌握Python語言開發(fā)環(huán)境的安裝與基本操作。22第2章編寫簡單的程序變量保留字運(yùn)算符賦值語句注釋與縮進(jìn)輸入與輸出列表Turtle庫學(xué)會(huì)用python編簡單的程序，培養(yǎng)學(xué)生的編程興趣。23第3章程序的控制結(jié)構(gòu)程序的基本結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)嵌套掌握if語句；while、for循環(huán)和range函數(shù)；break和continue；循環(huán)嵌套。重點(diǎn)：for循環(huán)結(jié)合range函數(shù)的用法。24第4章基本內(nèi)置數(shù)據(jù)類型字符串元組列表字典集合類型轉(zhuǎn)換掌握元組、列表、字典及集合等類型的基本概念與特點(diǎn)；每種數(shù)據(jù)類型的添加、修改、刪除等操作的使用；不同數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換方法。重點(diǎn)：列表的操作。2第5章函數(shù)函數(shù)調(diào)用math與random庫datetime模塊局部變量與全局變量掌握Python語言中函數(shù)的定義、調(diào)用過程、return語句、參數(shù)傳遞、lambda函數(shù)；math、random庫及datetime模塊的使用；全局變量與局部變量。重點(diǎn)：函數(shù)的正確定義與使用。25第6章面向?qū)ο缶幊填惻c對象的含義實(shí)例化對象類與對象的簡單方法屬性與方法繼承封裝多態(tài)掌握類與對象的概念；屬性與方法；成員私有化、繼承及多態(tài)等用法。重點(diǎn)：類對象的使用。26第7章字符串與正則表達(dá)式字符串的操作字符串的常用方法正則表達(dá)式掌握字符串的操作、常用方法以及格式化輸出；正則表達(dá)式的基本規(guī)則、re模塊的使用。重點(diǎn)：字符串的split()、join()、strip()及in等方法；re模塊的使用。27第8章文件讀寫文件的打開/關(guān)閉文件的讀寫操作CSV和JSON文件的讀寫掌握文件的打開、關(guān)閉與讀寫；CSV文件、JSON文件的讀寫;文件格式之間的轉(zhuǎn)換。28第9章Numpyndarray操作內(nèi)置函數(shù)Numpy的文件操作掌握ndarray的相關(guān)操作；常用內(nèi)置函數(shù)的用法；Numpy對csv文件中數(shù)據(jù)的操作。重點(diǎn)：Numpy對csv文件中數(shù)據(jù)的操作；內(nèi)置函數(shù)用法。49第10章PandasPandas數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Pandas文件操作Pandas數(shù)據(jù)預(yù)處理操作了解Panda數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；文件輸入輸出的操作；統(tǒng)計(jì)、缺失值處理等預(yù)處理操作。重點(diǎn)：數(shù)據(jù)預(yù)處理。410第11章Matplotlib與SeabornMatplotlib概述圖形的組成元素坐標(biāo)軸的設(shè)置子圖繪制基本圖形繪制Seaborn介紹與使用實(shí)例了解可視化的基礎(chǔ)理論；掌握基本圖形的繪制方法。211數(shù)據(jù)分析實(shí)例數(shù)據(jù)分析綜合實(shí)例Numpy、Pandas與Matplotb/Seaborn在案例中的使用。412程序調(diào)試與常見錯(cuò)誤介紹Spyder開發(fā)環(huán)境，了解編程中的常見錯(cuò)誤，異常處理方法與程序調(diào)試技巧。2序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、要求及時(shí)間安排、儀器要求學(xué)時(shí)必開/選開1Python語言的基本編程練習(xí)（1）三種基本結(jié)構(gòu)的使用（2）組合數(shù)據(jù)類型的使用（3）函數(shù)的使用（4）類與對象的使用6必開2NumpyNumpy的基本使用2必開3Pandas（1）數(shù)據(jù)讀/寫練習(xí)（2）數(shù)據(jù)預(yù)處理，包括缺失值填補(bǔ)、one-hot編碼等4必開4Matplotlib/Seaborn與綜合實(shí)驗(yàn)（1）Matplotlib/Seaborn的基本使用（2）運(yùn)用所學(xué)知識(shí)結(jié)合具體行業(yè)數(shù)據(jù)，開發(fā)有一定難度的實(shí)踐項(xiàng)目。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)建模、分析及可視化的任務(wù)。4必開四、課程考核方式及成績構(gòu)成比例考核方式考核方式成績比例（%）備注學(xué)習(xí)表現(xiàn)課堂互動(dòng)、紀(jì)律、作業(yè)等10實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)