Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)大綱實(shí)驗(yàn)大綱

《Python程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)《Python程序設(shè)計(jì)》是軟件工程專業(yè)中的一門(mén)非常實(shí)用的課程，該課程從Python的編程基礎(chǔ)知識(shí)和幾種熱門(mén)的Python應(yīng)用方向出發(fā)，重要內(nèi)容包括具有數(shù)據(jù)類型與基本計(jì)算、控制語(yǔ)句和函數(shù)、數(shù)據(jù)構(gòu)造、文獻(xiàn)讀寫(xiě)、類和對(duì)象這幾部分的Python基礎(chǔ)知識(shí)，以及包括PythonGUI開(kāi)發(fā)、網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)、Web開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)分析與可視化、機(jī)器學(xué)習(xí)等Python項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)措施。本課程的目的與任務(wù)是使學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，從Python編程的基礎(chǔ)理論知識(shí)入手，循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)Python項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，并通過(guò)引入實(shí)際案例的學(xué)習(xí)，協(xié)助學(xué)生更好的系統(tǒng)性學(xué)習(xí)Python，做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，措施與應(yīng)用相結(jié)合。本課程除規(guī)定學(xué)生掌握Python語(yǔ)言的運(yùn)用，更重要的是規(guī)定學(xué)生擁有分析問(wèn)題、處理問(wèn)題的能力和學(xué)以致用的思想，為更深入地學(xué)習(xí)和此后的實(shí)踐打下良好的基礎(chǔ)。二、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)基本規(guī)定1.Python的入門(mén)知識(shí)（2課時(shí)）理解Python作為初學(xué)者編程語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)；理解怎樣獲取Python；理解集成開(kāi)發(fā)環(huán)境和PyCharm的特點(diǎn)和使用；理解JupyterNotebook的獲取和使用；理解包管理器pip的基本概念和使用；掌握Python的編寫(xiě)規(guī)范和自動(dòng)代碼調(diào)整的措施。2.數(shù)據(jù)類型和基本計(jì)算（2課時(shí)）掌握常用的數(shù)值類型的定義和特點(diǎn)，包括整型、浮點(diǎn)型、復(fù)數(shù)類型、布爾型；掌握數(shù)值類型轉(zhuǎn)換的措施；掌握變量的申明和使用措施；掌握多種算術(shù)運(yùn)算符的使用，包括比較運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、賦值運(yùn)算符、復(fù)合賦值運(yùn)算符、位運(yùn)算符、按位取反、異或運(yùn)算和復(fù)合賦值運(yùn)算符；理解運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)次序。3.控制語(yǔ)句和函數(shù)（2課時(shí)）理解Python程序中代碼塊的概念；掌握Python中if選擇構(gòu)造的使用方法；掌握Python中while、for循環(huán)構(gòu)造的使用方法及其互相轉(zhuǎn)換；掌握break、continue與pass的使用方法；掌握Python函數(shù)的定義與調(diào)用；掌握Python函數(shù)參數(shù)的特點(diǎn)與使用方法；掌握函數(shù)嵌套和使用輪子的措施。4.數(shù)據(jù)構(gòu)造（2課時(shí)）理解常見(jiàn)數(shù)據(jù)構(gòu)造的特點(diǎn)，包括集中構(gòu)造、線性構(gòu)造、樹(shù)形構(gòu)造和圖形構(gòu)造；掌握元組的概念和操作措施；掌握列表的概念和操作措施；掌握字典的概念和操作措施；掌握字符串的概念和有關(guān)操作，包括轉(zhuǎn)義字符的含義、字符串的表達(dá)、輸入、運(yùn)算、格式化、內(nèi)建措施、訪問(wèn)和遍歷。5.文獻(xiàn)讀寫(xiě)（2課時(shí)）掌握文獻(xiàn)操作和文獻(xiàn)系統(tǒng)的有關(guān)知識(shí)，包括怎樣打開(kāi)文獻(xiàn)、關(guān)閉文獻(xiàn)、讀文獻(xiàn)、寫(xiě)文獻(xiàn)和定位讀寫(xiě)；掌握文獻(xiàn)數(shù)據(jù)序列化的措施；掌握文獻(xiàn)系統(tǒng)的操作措施。6.類和對(duì)象（2課時(shí)）理解類和對(duì)象的基本概念；理解類和對(duì)象的關(guān)系；理解面向?qū)ο蠛兔嫦蜻^(guò)程的區(qū)別；理解類的定義措施，包括類名、屬性的申明和類的訪問(wèn)；理解類的三種措施，即靜態(tài)措施、類措施和實(shí)例措施；7.PythonGUI開(kāi)發(fā)（4課時(shí)）理解GUI編程的基本概念，包括窗口與組件的概念和事件驅(qū)動(dòng)與回調(diào)機(jī)制；理解Tkinter的重要組件的構(gòu)建措施，包括標(biāo)簽、框架、按鈕、輸入框、單項(xiàng)選擇按鈕和多選按鈕、列表框和滾動(dòng)條；掌握運(yùn)用Tkinter庫(kù)進(jìn)行窗口化程序的編寫(xiě)的基本措施。8.Python網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)（4課時(shí)）理解HTTP、HTML、JavaScript的概念；理解Requests的概念；掌握使用Requests編寫(xiě)爬蟲(chóng)程序的措施；理解其他常見(jiàn)的網(wǎng)頁(yè)解析工具，包括BeautifulSoup、XPath與lxml；理解Scrapy框架與Selenium；理解處理表單以及反爬蟲(chóng)機(jī)制。9.PythonWeb開(kāi)發(fā)（4課時(shí)）理解Flask框架基礎(chǔ)和Jinja2模板，掌握搭建簡(jiǎn)樸Web網(wǎng)站的措施；理解Django框架基礎(chǔ)，掌握使用Django創(chuàng)立項(xiàng)目和模型、生成管理界面、構(gòu)建前端頁(yè)面的措施。10.Python數(shù)據(jù)分析與可視化（4課時(shí)）理解MATLAB和Python在數(shù)據(jù)分析與可視化上各自的特點(diǎn)；理解NumPy的使用措施；理解Pandas的使用措施；理解Matplotlib的使用措施；理解SciPy與SymPy這兩種庫(kù)。11.Python機(jī)器學(xué)習(xí)（4課時(shí)）理解機(jī)器學(xué)習(xí)的基本概念；理解機(jī)器學(xué)習(xí)的分類，包括監(jiān)督學(xué)習(xí)、非監(jiān)督學(xué)習(xí)、半監(jiān)督學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)；理解對(duì)于多分類任務(wù)常用的評(píng)價(jià)指標(biāo)；理解卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本組件。12.試驗(yàn)（16課時(shí)）教學(xué)闡明及教學(xué)基本規(guī)定見(jiàn)《Python程序設(shè)計(jì)》試驗(yàn)教學(xué)大綱。三、教學(xué)措施本課程教學(xué)措施以教師為主導(dǎo)的啟發(fā)式講授教學(xué)法為主，討論（提問(wèn)）式教學(xué)為輔，結(jié)合課外學(xué)習(xí)的教學(xué)措施。試驗(yàn)以學(xué)生動(dòng)手試驗(yàn)為主，教師的啟發(fā)式講授教學(xué)法為輔，并結(jié)合討論（提問(wèn)）式教學(xué)，以及結(jié)合課外學(xué)習(xí)的教學(xué)措施。1．本課程概念較多，因此教學(xué)形式以講授方式為主。本課程擬采用多媒體PPT的教學(xué)措施，增長(zhǎng)課堂信息，淺顯通俗地對(duì)概念、定義和原理進(jìn)行解釋，增長(zhǎng)教學(xué)的直觀性，教學(xué)過(guò)程中注意各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)性，以使學(xué)生更好地理解課程內(nèi)容。2．對(duì)課程中關(guān)鍵性概念、設(shè)計(jì)思想方面的問(wèn)題可輔以課堂討論的形式。3．為加強(qiáng)和貫徹動(dòng)手能力的培養(yǎng)，每章課后應(yīng)安排作業(yè)，協(xié)助學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用。四、課內(nèi)外教學(xué)環(huán)節(jié)及基本規(guī)定本課程共48個(gè)課時(shí)，其中理論32個(gè)課時(shí)，講授16周（每周2課時(shí)）；試驗(yàn)16個(gè)課時(shí)，講授8周（每周2課時(shí)）。課外學(xué)習(xí)規(guī)定：1．做好課前預(yù)習(xí)，預(yù)習(xí)時(shí)以教材為主，理解有關(guān)的概念、定義、原理。預(yù)習(xí)中認(rèn)真思索，以便帶著問(wèn)題積極地聽(tīng)課。2．課后要復(fù)習(xí)，有余力的學(xué)生復(fù)習(xí)時(shí)還應(yīng)閱讀參照資料，認(rèn)真整頓課堂聽(tīng)課筆記。3．規(guī)定學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)，學(xué)生課外閱讀的參照資料以本大綱所列參照資料為主。五、考核內(nèi)容及方式本課程成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末考核成績(jī)組合而成，課程成績(jī)以百分制計(jì)算，分派比例如下：1．平時(shí)成績(jī)占30%，重要考察作業(yè)的完畢程度，理論課和試驗(yàn)課的出勤率，試驗(yàn)課的考試成果。其中作業(yè)占10%，試驗(yàn)占15%，出勤率占5%。2．期末成績(jī)占70%，采用考試的考核方式?？荚嚥捎瞄]卷形式，題型為選擇題、對(duì)的/錯(cuò)誤題、填空題、簡(jiǎn)答題，以及應(yīng)用題。六、持續(xù)改善本課程根據(jù)學(xué)生作業(yè)、課堂討論、平時(shí)考核狀況和學(xué)生、教學(xué)督導(dǎo)等反饋，及時(shí)對(duì)教學(xué)中局限性之處進(jìn)行改善，并在下一輪課程教學(xué)中改善?！禤ython程序設(shè)計(jì)》試驗(yàn)教學(xué)大綱教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)基本規(guī)定1.使用Tkinter進(jìn)行GUI編程(2課時(shí))掌握GUI編程中的事件驅(qū)動(dòng)和回調(diào)機(jī)制；理解使用Tkinter進(jìn)行GUI編程的過(guò)程；理解使用GUI制作游戲的基本環(huán)節(jié)；理解怎樣運(yùn)用Tkinter庫(kù)進(jìn)行窗口化程序的編寫(xiě)；理解掃雷游戲和連連看游戲的完整編程過(guò)程；2.網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)程序的編寫(xiě)(2課時(shí))理解requests的使用措施；理解模擬瀏覽器Selenium的使用方法；理解分析網(wǎng)站數(shù)據(jù)的措施；理解編寫(xiě)網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)的完整流程和措施；理解針對(duì)小說(shuō)網(wǎng)站和購(gòu)物網(wǎng)站的爬蟲(chóng)的完整編程過(guò)程；3.案例：使用Flask框架實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)樸的微博網(wǎng)站(2課時(shí))理解網(wǎng)站所需的基本設(shè)計(jì)，包括界面設(shè)計(jì)、模型設(shè)計(jì)和接口設(shè)計(jì)；理解搭建Flask服務(wù)、連接數(shù)據(jù)庫(kù)的措施；理解怎樣注冊(cè)藍(lán)圖和實(shí)現(xiàn)接口；理解怎樣使用模板渲染網(wǎng)頁(yè)；理解怎樣進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)的權(quán)限控制；4.案例：使用Django搭建顧客注冊(cè)登錄系統(tǒng)(2課時(shí))理解創(chuàng)立項(xiàng)目以及一種App的措施；理解進(jìn)行全局配路由及視圖框架搭建的措施；理解編寫(xiě)網(wǎng)站主頁(yè)面的程序的措施；理解進(jìn)行登陸頁(yè)面及對(duì)應(yīng)視圖邏輯的編寫(xiě)的措施；理解注冊(cè)頁(yè)面樣式的措施；理解設(shè)置找回密碼功能的措施；5.案例：新生數(shù)據(jù)分析與可視化(2課時(shí))理解使用Pandas對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的措施；掌握使用Matplotlib庫(kù)進(jìn)行畫(huà)圖的措施；掌握使用Pandas庫(kù)進(jìn)行畫(huà)圖的措施；6.案例：美國(guó)波士頓房?jī)r(jià)預(yù)測(cè)(2課時(shí))理解使用Pandas庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗的措施；理解通過(guò)建模擬合進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的措施；理解通過(guò)AUC對(duì)成果進(jìn)行分析的措施；7.案例：基于線性回歸、決策樹(shù)和SVM算法的鳶尾花分類任務(wù)（2課時(shí)）理解數(shù)據(jù)集的概念和分析措施；理解多分類任務(wù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括混淆矩陣、精確率、精確率與召回率、PR曲線、ROC曲線與AUC曲線；理解在多分類任務(wù)中使用Logistic的措施；理解在多分類任務(wù)中使用決策樹(shù)的措施；理解在多分類任務(wù)中使用SVM的措施；8.案例：使用PyTorch進(jìn)行基