Python語言程序設計課件13課程教學大綱

PAGE《Python程序設計》課程教學大綱課程名稱Python程序設計課程編號適用專業(yè)電子信息工程、軟件工程、網(wǎng)絡工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、自動化等開課學期總學時64理論32學分數(shù)4實踐32課程性質(zhì)專業(yè)必修課一、課程性質(zhì)與目標《Python程序設計》課程是計算機科學與技術(shù)、軟件工程、電子信息工程、網(wǎng)絡工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、自動化的專業(yè)必修課。通過本課程的學習，學習者應全面了解Python技術(shù)歷史、現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，系統(tǒng)掌握Python基本概念、編程思想以及程序設計技術(shù)，具備熟練的Python編程技能和面向?qū)ο筌浖O計技術(shù)思想，能夠熟練地綜合應用Python技術(shù)和面向?qū)ο蟮乃枷刖帉懗绦蚪鉀Q現(xiàn)實生活中的問題，提高程序設計水平和計算機應用能力，從而能勝任IT企業(yè)軟件開發(fā)工作。通過本課程的學習，學生應在知識、能力與素質(zhì)方面達到如下目標：知識目標：基“教材、練習、上機指導”于一體，需要學生掌握的主要知識包括：Python語言基礎知識、Python語言的基本數(shù)據(jù)類型、文件操作、函數(shù)、模塊、面向?qū)ο缶幊獭⒕€程與多線程編程，網(wǎng)絡編程與數(shù)據(jù)庫編程、異常及異常處理、GUI編程的基本知識和基本語法。能力目標：訓練學生解決問題的邏輯思維能力以及Python獨特的編程的獨特思維、思路和技巧，使學生具有較強的利用Python語言編寫軟件的能力。素質(zhì)目標：培養(yǎng)學生自我學習和掌握新編程語言的能力，并具備較強的軟件設計和開發(fā)能力，和一定的創(chuàng)新思維能力。二、課程教學基本要求先修課程：程序設計基礎、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法。后續(xù)課程：人工智能導論、云計算、數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)技術(shù)與應用PythonWEB開發(fā)。課前學習要求：根據(jù)授課計劃布置預習任務，學生通過預習熟悉教學內(nèi)容，并且大致找出預習內(nèi)容中的難易點；培養(yǎng)自主學習的能力。課中學習要求：根據(jù)學生預習情況，教師豐富教學內(nèi)容；學生認真聽講、積極參與討論，掌握授課的基本知識，軟件開發(fā)基本思想，程序編寫和調(diào)試方法，將課堂教學效果盡量達到最大化；讓學生在自主、和諧的氛圍中感受到編程的樂趣。課后學習要求：課后多做習題、多編程，并在實踐過程中積累編程經(jīng)驗，提高編碼和調(diào)試程序的能力；開展小組學習，培養(yǎng)學生合作意識和團隊精神。三、教學內(nèi)容與學時分配不同專業(yè)可根據(jù)專業(yè)特色在以下主要教學內(nèi)容中進行選取。對于非計算機專業(yè)本科生，一般建議前8章與第10章都講。對于計算機專業(yè)本科生，建議全部講授。第1章初識Python1.1Python簡介教學重點：Python語言的特點1.2Python環(huán)境搭建教學重點：正確選擇Python版本，Windows平臺的Python安裝。1.3PythonIDE的安裝與使用。教學重點：PyCharm的安裝與使用方法第2章Python語言基礎知識2.1標準輸入輸出方法教學重點：Python輸入與輸出方法的使用2.2變量與常量教學重點：變量的值、地址與類型的含義，變量的存儲方式。2.3運算符教學重點：各種運算方法2.4程序流程控制教學重點：單分支選擇結(jié)構(gòu)、雙分支選擇結(jié)構(gòu)、多分支選擇結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)的嵌套。or循環(huán)、while循環(huán)，range對象在循環(huán)中的使用，成員測試符in在循環(huán)語句中的使用，帶有else子句的循環(huán)結(jié)構(gòu)，循環(huán)代碼的優(yōu)化。Pass、break和continue語句的作用。教學難點：帶有else子句的循環(huán)結(jié)構(gòu)，循環(huán)代碼的優(yōu)化。2.5Python的注釋、邏輯行與縮進等知識。教學重點：注釋、邏輯行與縮進的作用教學難點：縮進體現(xiàn)代碼的業(yè)務邏輯。第3章Python的基本數(shù)據(jù)類型3.1數(shù)值數(shù)據(jù)教學重點：Python支持的數(shù)據(jù)類型，相關(guān)函數(shù)的使用方法教學難點：不可變數(shù)據(jù)類型的理解以用隨機函數(shù)的使用3.2字符串教學重點：字符串格式化，find()、index()、split()、join()、replace()、translate()、strip()、startswith()、endswith()、center()、ljust()、rjust()等字符串常用方法的使用。3.3列表教學重點：列表對象的創(chuàng)建與刪除，列表元素的增加與刪除，列表元素訪問與計數(shù)，成員資格判斷運算符in，切片操作，列表排序，列表生成式。教學難點：Python自動內(nèi)存管理，切片操作，列表生成式。3.4元組教學重點：元組對象的創(chuàng)建與刪除，元組與列表的區(qū)別。教學難點：元組與列表的區(qū)別，元組的不可變本質(zhì)。3.5字典教學重點：字典對象的創(chuàng)建與刪除，字典元素的讀取，字典元素的添加與修改。教學難點：字典對象的get()方法，訪問字典對象時可以使用“鍵”作為下標。3.6集合教學重點：集合對象的創(chuàng)建與刪除，集合的并、交、差以及對稱差等運算，使用集合來提取序列中的唯一元素。3.7深淺拷貝教學重點：深淺拷貝的含義與實現(xiàn)方法教學難點：深淺拷貝的含義。第4章文件與目錄操作4.1文件操作教學重點：文本文件與二進制文件的區(qū)別，open()方法以及flush()、close()、read()、write()等文件對象常用方法。：二進制文件與文本誰的讀寫實現(xiàn)。教學難點：文件操作三步驟：打開文件、操作文件、關(guān)閉文件。4.2目錄操作教學重點：os與os.path模塊中方法的運用，判斷文件是否存在，文件路徑分割與連接，文件重命名，文件復制。當前目錄的查看與修改，文件夾的創(chuàng)建與刪除，文件夾遍歷的幾種方式。教學難點：遍歷文件夾時遞歸的應用。第5章函數(shù)5.1函數(shù)的創(chuàng)建教學重點：Python函數(shù)的定義形式。教學重點：如果函數(shù)中沒有（或沒有執(zhí)行）return語句或者執(zhí)行了沒有返回值的return語句，則將被認為返回空值None。5.2函數(shù)參數(shù)教學重點：位置參數(shù)、默認值參數(shù)，關(guān)鍵參數(shù)，可變參數(shù)的意義用使用方法，以及參數(shù)傳遞的注意事項。教學難點：參數(shù)傳替的順序要求。5.3函數(shù)的作用域教學重點：局部作用域，全局作用域。教學難點：局部作用域與全局作用域的區(qū)別，在函數(shù)內(nèi)部定義全局變量的方法。5.4高階函數(shù)、遞歸函數(shù)與匿名函數(shù)教學重點：高階函數(shù)、遞歸函數(shù)與匿名函數(shù)的定義與使用方法教學難點：高階函數(shù)的理解5.5裝飾器教學重點：閉包的實現(xiàn)以及裝飾器的作用。教學難點：函數(shù)功能的擴充要求，裝飾器的應用。5.6生成器與迭代器。教學重點：迭代器與生成器的作用。第6章模塊6.1模塊的基礎知識教學重點：模塊的概念與模塊的導入方法6.2標準庫模塊教學重點：time和datetime模塊，random模塊，sys模塊，Hashlib模塊，configparser模塊，re模塊，json和pickle模塊，shelve模塊的方法。6.3自定義模塊與第三方模塊。教學重點：自定義模塊的定義與導入方法，第三方模塊的安裝與使用方法第7章面向?qū)ο缶幊?.1面向?qū)ο缶幊痰幕A知識7.2創(chuàng)建類教學重點：Python類的定義，self與cls參數(shù)，類成員與實例成員，私有成員與公有成員。7.3面向?qū)ο笕筇卣鹘虒W重點：Python封裝、繼承的實現(xiàn)，python原生態(tài)多態(tài)的理解。7.4類的成員教學重點：普通字段和靜態(tài)字段，普通方法、靜態(tài)方法和類方法三類的定義，類屬性或類特征的裝飾。類的成員修飾符與類的特殊成員的使用。教學難點：普通字段和靜態(tài)字段區(qū)別，普通方法、靜態(tài)方法和類方法區(qū)別。7.5反射與單例模式。教學重點：通過字符串的形式從對象中操作（查找/獲取/刪除/添加）成員的方法，單例模式的創(chuàng)建方法。第8章線程與多線程編程8．1線程相關(guān)的基本概念教學重點：程序、進程、線程的概念，線程的生命周期。8．2多線程編程教學重點：threading模塊基本用法，Thread對象，創(chuàng)建線程的方法，join()方法，daemon屬性。線程創(chuàng)建與啟動。8.3線程安全問題教學重點：線程出現(xiàn)安全問題的原，線程同步技術(shù)，Lock/RLock對象，Condition對象，Queue對象，Event對象。第9章網(wǎng)絡編程與數(shù)據(jù)庫編程9.1網(wǎng)絡編程教學重點：網(wǎng)絡的概念，OSI參考模型，TCP/IP協(xié)議族，網(wǎng)絡協(xié)議三要素，IP地址與MAC地址，UDP協(xié)議與TCP協(xié)議的區(qū)別與實現(xiàn)，socket模塊的應用。9.2數(shù)據(jù)庫編程教學重點：PythonDB-API的組成與編程流程，Connection對象，Cursor對象，Row對象的方法。數(shù)據(jù)庫編程模塊，實現(xiàn)MySQL數(shù)據(jù)庫的編程。第10章異常及異常處理10.1異常教學重點：異常的概念與表現(xiàn)形式。10.2異常處理教學重點：常見異常處理結(jié)構(gòu)以及else與finally語句，主動異常與斷言語句。第11章GUI編程10．1tkinter模塊與ttk模塊教學重點，GUI編程步驟，tkinter模塊與ttk模塊的使用方法。10．2窗體與布局教學重點：窗體的概念與作用以及窗體三種布局方式。10．3常用組件教學重點：按鈕、靜態(tài)文本框、文本框、菜單、工具條、、對話框、單選鈕、復選框、組合框、列表框等控件的用法。10．4事件綁定教學重點：command、blind、protocol如何為控件綁定事件。以下學時分配表僅供參考，可根據(jù)學生專業(yè)進行微調(diào)。教學課時分配表（參考）章節(jié)名稱課堂學時實驗學時課外學時第一章初識Python22第二章Python語言基礎知識446第三章Python的基本數(shù)據(jù)類型444第四章文件與目錄操作224第五章函數(shù)444第六章模塊444第七章面向?qū)ο缶幊?44第八章線程與多線程編程224第九章網(wǎng)絡編程與數(shù)據(jù)庫編程224第十章異常及異常處理224第十一章GUI編程228四、教學方法與手段教學方法：理論授課中對于基礎知識，以講授法、演示法為主，輔以課堂討論法，對于知識點的應用采用案例驅(qū)動法，研討式、啟發(fā)式、探究式教學法相結(jié)合，把理論知識寓于實際工程開發(fā)實例中，加強學生的邏輯思維能力和實踐動手能力；在實踐授課中，采用演示法、實驗法、參與式教學方法相結(jié)合，輔以網(wǎng)絡，讓學生借助于開發(fā)軟件，引導學生積極思考、勤于實踐，積極完成項目工作任務，加深對所學知識的理解和對新知識的探索，進而達到能力培養(yǎng)的目的。教學手段：開展線上線下混合式教學，線上教學依托學習通的課程資源開展，線下教學以多媒體教學和機房實踐為主。教師課前在學習通建設課程資源，包括教學視頻、多媒體課件、預習提綱等，學生通過線上學習完成預習；課中理論課以多媒體教學為主，實踐課以機房實訓為主；課后學習在學習通完成作業(yè)和拓展實訓。另外，學生可以通過學習通和QQ群等方式開展討論，與老師、同學進行交流?？己朔绞郊俺煽冊u定細則考核方式：考試課，百分制考核形式：閉卷、筆試考試用時：期末120分鐘考核模式：兩段制模式（平時考核與期末考核）成績評定方法：總評成績＝平時考核×30％＋期末考核×70％其中平時考核以百分制計算，課程結(jié)束后按比例計入課程考核成績。平時考核各項目要求詳見下表。平時考核評定細則評價項目評價內(nèi)容占比（%）出勤對學生是否按時上下課進行評價。15課堂活動對學生參與課堂活動的態(tài)度及效果進行評價。35作業(yè)測評對學生作業(yè)完成規(guī)范及效果進行評價。25階段性測試對學生階段性學習效果進行測試。25教材與參考資料1.推薦教材[1]《Python語言程序設計》陳振，清華大學出版社,2019年11月2.參考資料[1]董付國.《Python程序設計》（第2版）,清華大學出版社，2016[2]張穎,賴勇浩著.《編寫高質(zhì)量代碼——改善Python程序的91個建議》.機械工業(yè)出版社,2014[3]《Python程序設計導論與算法基礎教程》.江紅,余青松.清華大學出版社，2017年.[4]《利用