Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 教案10 常用函數(shù)

課程單元教學(xué)設(shè)計(jì)課程名稱：程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程性質(zhì)：?必修課□選修課學(xué)時(shí)學(xué)分：3學(xué)分56學(xué)時(shí)開(kāi)課學(xué)期：2023學(xué)年第一學(xué)期教師姓名：陳建勇教師職稱：副教授授課班級(jí)：人工智能23-1和23-2所屬專業(yè)(教研室)：人工智能技術(shù)應(yīng)用開(kāi)課部門：信息技術(shù)學(xué)院溫州科技職業(yè)學(xué)院教學(xué)督導(dǎo)處（診改辦）制二○二三年九月

《程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程單元教學(xué)設(shè)計(jì)本單元標(biāo)題：常用函數(shù)序號(hào)10授課班級(jí)人工智能23-2上課時(shí)間周月日第1-2節(jié)周月日第3-4節(jié)上課地點(diǎn)篤1-609篤1-220人工智能23-1周月日第5-8節(jié)篤1-412學(xué)情分析上次的，學(xué)生已經(jīng)對(duì)字符串和集合函數(shù)有了一個(gè)基本了解。結(jié)合之前的幾次了，大家會(huì)發(fā)現(xiàn)經(jīng)常需要使用到一些官方給我們做好的函數(shù)。只有熟練掌握了這些函數(shù)的用法，才能提升我們編程的效率。這次課，學(xué)生將認(rèn)識(shí)常用函數(shù)的學(xué)習(xí)，一方面是鞏固已學(xué)過(guò)的方法，另一方面也學(xué)習(xí)一些常用函數(shù)的新使用。教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)情感與價(jià)值目標(biāo)掌握常用函數(shù)的基本使用方法。學(xué)會(huì)查看開(kāi)發(fā)文檔。掌握輸出格式的基本使用。掌握split和join的使用。1.誠(chéng)信考試的重要性。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)解決方法掌握f(shuō)ormat下常用輸出格式。掌握split和join的常見(jiàn)使用。掌握enumerate和zip的基本說(shuō)用。掌握集合函數(shù)的使用。1.通過(guò)多媒體展示、動(dòng)畫(huà)演示及播放程序設(shè)計(jì)方面的視頻.2.結(jié)合教師的講解，來(lái)突破本次課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。教學(xué)資源及教學(xué)用具1.參考書(shū)：崔曉軍,肖紅宇,python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ),電子工業(yè)出版社,2023年1第1版。2.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源：傳智播客網(wǎng)站：/3.教學(xué)用具：多媒體、筆記本（或臺(tái)式機(jī)）電腦課后教學(xué)反思

教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)步驟與時(shí)間主要任務(wù)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖與教學(xué)方法步驟一（2分鐘）課堂組織考勤課堂準(zhǔn)備嚴(yán)肅課堂紀(jì)律步驟二（8分鐘）復(fù)習(xí)對(duì)學(xué)生匯報(bào)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)課前三分鐘匯報(bào)提升學(xué)生的表達(dá)能力步驟三（30分鐘）演示Print下format的格式輸出講解+實(shí)操演示邊學(xué)邊練課程思政；步驟四（20分鐘）Join和split函數(shù)講解+實(shí)操演示邊學(xué)邊練案例任務(wù)驅(qū)動(dòng)步驟五（20分鐘）Enumerate和zip函數(shù)講解+實(shí)操演示邊學(xué)邊練案例任務(wù)驅(qū)動(dòng)步驟六（10分鐘）Lambda函數(shù)任務(wù)說(shuō)明邊學(xué)邊練情境教學(xué)步驟七（30分鐘）集合綜合實(shí)例講解+實(shí)操演示邊學(xué)邊練案例任務(wù)驅(qū)動(dòng)步驟八(30分鐘)課內(nèi)綜合練習(xí)講解+實(shí)操演示邊學(xué)邊練案例任務(wù)驅(qū)動(dòng)步驟九（10分鐘）小結(jié)并作業(yè)布置總結(jié)；作業(yè)布置課堂小結(jié)；學(xué)生記錄作業(yè)梳理知識(shí)點(diǎn)脈絡(luò)；作業(yè)練習(xí)鞏固授課詳細(xì)內(nèi)容[步驟一]利用超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)，進(jìn)行考勤結(jié)果通報(bào)，做好事假遲到同學(xué)的記錄。開(kāi)啟KK錄像機(jī)，進(jìn)行課程錄屏，作為課程教學(xué)資源，上傳超新學(xué)習(xí)通上，供學(xué)生課后回看再學(xué)習(xí)。[步驟二]2、復(fù)習(xí)回顧學(xué)生活動(dòng)：利用課前三分鐘匯報(bào)，了解學(xué)生對(duì)上次課的字符串和集合函數(shù)的掌握情況，以便查漏補(bǔ)缺，了解學(xué)生對(duì)這塊知識(shí)的理解和實(shí)操情況。[步驟三]演示Print下format的格式輸出教師講解：針對(duì)format的格式輸出細(xì)節(jié)講解。主要分為：通過(guò)位置輸出，通過(guò)關(guān)鍵字參數(shù)輸出，#通過(guò)位置輸出print("({0}),({1})".format('kze',18))具體來(lái)說(shuō)，"({0}),({1})"是一個(gè)帶有占位符的字符串模板，其中{0}和{1}是占位符。.format()方法用于將占位符替換為傳入的參數(shù)值。在這個(gè)例子中，'kze'和18分別替換了{(lán)0}和{1}。print("{0:.1f}".format(18))在Python中，"{0:.0f}"是一個(gè)字符串格式化的表達(dá)式。其中："{0}"表示第一個(gè)參數(shù)，即0。":"是分隔符，用于指定格式說(shuō)明符和值之間的分隔。".0f"是格式說(shuō)明符，表示將值格式化為一個(gè)整數(shù)，并保留0位小數(shù)。因此，"{0:.0f}".format(18)的意思是將數(shù)字18格式化為一個(gè)整數(shù)，并保留0位小數(shù)。輸出結(jié)果為："18"。學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)教師演示，進(jìn)行實(shí)操。課程思政：誠(chéng)信考試的重要性。教師活動(dòng)：繼續(xù)講解輸出的其他格式。通過(guò)關(guān)鍵字參數(shù)輸出print("({name}),({age})".format(age=18,name='kzc'))通過(guò)下標(biāo)輸出p=['kzc',18]

print("({0[0]}),({0[1]})".format(p))這段代碼的作用是將列表p中的元素按照指定的格式輸出。其中，{0[0]}表示訪問(wèn)列表p的第一個(gè)元素（即'kzc'），{0[1]}表示訪問(wèn)列表p的第二個(gè)元素（即18）。通過(guò)使用format()方法將列表p作為參數(shù)傳入，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)列表元素的格式化輸出。#格式限定符，語(yǔ)法是帶冒號(hào):且>號(hào)為右對(duì)齊.print("{:>8}".format(189))

print("{:0>8}".format('189'))

print("{:a>8}".format(189))這三行代碼分別表示：1.`print("{:>8}".format(189))`：將數(shù)字189右對(duì)齊，占據(jù)8個(gè)字符的寬度，不足的部分用空格填充。輸出結(jié)果為：`189`2.`print("{:0>8}".format('189'))`：將字符串'189'右對(duì)齊，占據(jù)8個(gè)字符的寬度，不足的部分用0填充。輸出結(jié)果為：`00000189`3.`print("{:a>8}".format(189))`：：將字符串'189'右對(duì)齊，占據(jù)8個(gè)字符的寬度，不足的部分用a填充。輸出結(jié)果為：`aaaaa189`如果把其中>改為<，就是左對(duì)齊，如下所示#格式限定符，語(yǔ)法是帶冒號(hào):且<號(hào)為左對(duì)齊.

print("{:<8}".format(189))

print("{:0<8}".format('189'))

print("{:b<8}".format(189))再問(wèn)：若要居中對(duì)齊，則如下所示#格式限定符，語(yǔ)法是帶冒號(hào):且^號(hào)為居中對(duì)齊.

print("{:^8}".format(189))

print("{:0^8}".format('189'))

print("{:b^8}".format(189))#精度常跟類型f一起使用

print("{:.2f}".format(321.33345))#.2表示長(zhǎng)度為2的精度，f表示float類型#用，號(hào)做金額的千位分隔符

print("{:,}".format(1234567890))#注意：這里應(yīng)該使用英文逗號(hào)#b、d、o、x分別是二進(jìn)制、十進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制

print("{:b}".format(17))

print("{:d}".format(17))#注意：'dy'應(yīng)該改為':d'

print("{:o}".format(17))#注意：這里應(yīng)該去掉空格和去掉括號(hào)之間的空格

print("{:x}".format(17))#注意：這里應(yīng)該去掉空格和去掉括號(hào)之間的空格[步驟四]Join和split函數(shù)教師講解：join和split是一對(duì)互反操作，并且split在數(shù)據(jù)分析與爬蟲(chóng)中使用的非常頻繁，應(yīng)予以重點(diǎn)掌握。【示例4.14】join()函數(shù)與split()函數(shù)的用法示例。（1）使用join()函數(shù)，將不同元素組合在一起，代碼如下：habits=['游泳','跑步','閱讀','騎車']habits_str='、'.join(habits)print('我的愛(ài)好是：'+habits_str)運(yùn)行結(jié)果為：作為互反操作，將上面的結(jié)果重新進(jìn)行分割，利用split，如下所示sentence="我的愛(ài)好是：游泳、跑步、閱讀、騎車"front,end=sentence.split('：')habit=end.split('、')print(habit)運(yùn)行結(jié)果為：[步驟五]Enumerate和zip函數(shù)教師講解：在Python中，enumerate()函數(shù)與zip()函數(shù)是兩個(gè)常用的函數(shù)，它們的功能都是將兩個(gè)列表組合在一起，經(jīng)常將組合后的結(jié)果放置在一個(gè)字典中，方便后續(xù)處理。在之前講解列表元素的遍歷時(shí)，已經(jīng)有涉及enumerate函數(shù)的使用。這里進(jìn)行鞏固訓(xùn)練。教師活動(dòng)：對(duì)于該案例，教師做思路分析：1）提示學(xué)生要做遍歷；2）引導(dǎo)學(xué)生打開(kāi)菜鳥(niǎo)教程中字典里的方法，讓他們?nèi)フ业阶钸m合的方法進(jìn)行配對(duì)。教師希望學(xué)生找到setdefault方法?！臼纠?.15】將列表中的所有元素與其對(duì)應(yīng)的索引值組成鍵值對(duì)放入一個(gè)字典內(nèi)，打印字典的內(nèi)容。habits=['游泳','跑步','閱讀','騎車']my_dict={}fori,habitinenumerate(habits):my_dict.setdefault(i,habit)print(my_dict)運(yùn)行結(jié)果如下所示：小結(jié)：從輸出結(jié)果可知，使用enumerate()函數(shù)將原有列表中的各元素與對(duì)應(yīng)的索引組合在了一起，最后放入字典中，在后續(xù)的業(yè)務(wù)邏輯中，可以多樣地處理各自元素。學(xué)生訓(xùn)練：學(xué)生查找字典里的正確方法，完成該案例。教師講解：zip方法也是常用的方法。該函數(shù)用于將多個(gè)可迭代對(duì)象作為參數(shù)，依次將對(duì)象中對(duì)應(yīng)的元素打包成一個(gè)個(gè)元組，然后返回由這些元組組成的對(duì)象，與enumerate()函數(shù)一樣，一般也用在for循環(huán)中。【示例4.16】處理三個(gè)列表，將它們的內(nèi)容放在一個(gè)字典內(nèi)。其中第一個(gè)列表作為鍵，后兩個(gè)列表將內(nèi)容拼接作為值。names=['張三','李四','王五','趙六']sexs=['男','女','男','女']habits=['游泳','跑步','閱讀','騎車']new_dict={}forname,sex,habitinzip(names,sexs,habits):new_dict.setdefault(name,sex+'，'+habit)print(new_dict)運(yùn)行結(jié)果如下：[步驟六]Lambda函數(shù)教師講解：lambda是Python編程語(yǔ)言中使用頻率較高的一個(gè)關(guān)鍵字。lambda是Python預(yù)留的關(guān)鍵字，它的語(yǔ)法如下所示。lambdaargument_list:expression這里的argument_list是參數(shù)列表，它的結(jié)構(gòu)與Python中函數(shù)（Function）的參數(shù)列表是一樣的。expression是一個(gè)關(guān)于參數(shù)的表達(dá)式。表達(dá)式中出現(xiàn)的參數(shù)需要在argument_list中有定義，并且表達(dá)式只能是單行的。lambda函數(shù)一般功能簡(jiǎn)單。單行expression決定了lambda函數(shù)不可能完成復(fù)雜的邏輯，只能完成非常簡(jiǎn)單的功能。教師演示：對(duì)于lambda函數(shù)做一些簡(jiǎn)單演示。（1）定義一個(gè)匿名函數(shù)，接收兩個(gè)參數(shù)，將兩個(gè)參數(shù)的乘積返回，代碼如下：mult=lambdax,y:x*yprint(mult(5,10))（2）定義一個(gè)匿名函數(shù)，接收三個(gè)參數(shù)，將三個(gè)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果返回，代碼如下：cal=lambdax,y,z:(x+8)*y-zprint(cal(5,6,8))小結(jié)：從以上示例可以看出，通過(guò)lambda省去了煩瑣的函數(shù)定義，加快了開(kāi)發(fā)的速度。然而，由于其語(yǔ)法的定義決定表達(dá)式只能是單行的，故此無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯。實(shí)際上，關(guān)于lambda在Python社區(qū)是存在爭(zhēng)議的，Python程序員對(duì)于到底要不要使用lambda意見(jiàn)不一致。無(wú)論如何，Python里提供的這種便捷方式，是很多語(yǔ)言都沒(méi)有的。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生模仿教師操作，做lambda的練習(xí)。[步驟七]集合的綜合實(shí)例教師講解:講解有關(guān)python下的random模塊.對(duì)于這塊,可以看菜鳥(niǎo)教程中的random的使用.案例說(shuō)明:這部分例題來(lái)自于其他python教材,作為本教材的補(bǔ)充案例.用戶輸入任意一個(gè)數(shù)字，判斷該數(shù)字是否在集合s="ss",1,3,5,9,'a',"kk","sky","notcbook")中。若存在則隨機(jī)刪除集合s中的一個(gè)元素并輸出該元素，若不存在，則返回該數(shù)字不在集合S中！importrandoms=["ss",1,3,5,9,'a',"kk","sky","notcbook"]user_input=input("請(qǐng)輸入一個(gè)數(shù)字：")ifuser_inputins:s.remove(random.choice(s))print("隨機(jī)刪除的元素是：",user_input)else:print("該數(shù)字不在集合S中！")小結(jié):此處關(guān)鍵是random下的choice方法的使用.[步驟八]課內(nèi)綜合練習(xí)教師布置課內(nèi)任務(wù)：將字符串段落解析成姓名和愛(ài)好的字典。字符串段落如下：張三喜歡旅游、爬山李四喜歡騎車、閱讀王五喜歡打球、跑步文本解析后的效果，如圖4.31所示。教師分析：教師不給學(xué)生展示解