Python程序設(shè)計基礎(chǔ)項目化教程 課程標(biāo)準(zhǔn)

課程標(biāo)準(zhǔn)課程名稱：《Python語言程序設(shè)計》課程類別：□公共基礎(chǔ)課程□專業(yè)基礎(chǔ)課程□專業(yè)核心課程□專業(yè)拓展課程專業(yè)名稱：專業(yè)大類：**年**月目錄一、課程信息 1二、課程性質(zhì)與任務(wù) 1（一）課程性質(zhì) 1（二）課程任務(wù) 1三、課程目標(biāo)與要求 1（一）課程目標(biāo) 1（二）課程要求 2四、課程結(jié)構(gòu)與內(nèi)容 2五、學(xué)生考核與評價 2六、教學(xué)實施與保障 3（一）教學(xué)理念與模式 3（二）教學(xué)方法與手段 3（三）教學(xué)條件與資源 3（四）教材與參考書 3七、授課進(jìn)程與安排 3八、其他說明 4

一、課程信息課程名稱：《Python語言程序設(shè)計》學(xué)時：64學(xué)時學(xué)分：適用專業(yè)：二、課程性質(zhì)與任務(wù)（一）課程性質(zhì)《Python程序設(shè)計》是軟件技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。主要講述Python程序設(shè)計的基礎(chǔ)知識和相關(guān)技術(shù)，是軟件技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用、云計算技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。（二）課程任務(wù)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生逐步建立和掌握結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的思想方法，具有分析問題和解決問題的能力，能夠使用Python編寫應(yīng)用程序解決實際問題，培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致縝密的工作態(tài)度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的良好品質(zhì)。三、課程目標(biāo)與要求（一）課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生逐步建立和掌握結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的思想方法，具有分析問題和解決問題的能力，能夠使用Python編寫應(yīng)用程序解決實際問題，培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致縝密的工作態(tài)度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的良好品質(zhì)。1.知識目標(biāo)掌握Python程序的結(jié)構(gòu)、函數(shù)的結(jié)構(gòu)和程序開發(fā)過程；能夠?qū)嶋H問題中的數(shù)據(jù)進(jìn)行描述和操作；熟練使用順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)編寫程序，解決實際問題；能夠熟練的使用函數(shù)編寫程序，掌握函數(shù)的定義、聲明、調(diào)用及參數(shù)的傳遞方式；能夠使用數(shù)組編寫程序，解決排序、查找等實際問題；理解和掌握指針的概念、運算和使用方法，能利用指針編寫應(yīng)用程序；掌握結(jié)構(gòu)體類型、結(jié)構(gòu)體變量定義和使用，能利用結(jié)構(gòu)體編寫應(yīng)用程序，解決較復(fù)雜的實際問題；掌握網(wǎng)絡(luò)爬蟲、正則表達(dá)式。2.能力目標(biāo)能夠用Python表達(dá)式表達(dá)實際問題，具有解決簡單應(yīng)用問題程序設(shè)計能力；能夠?qū)λ惴ㄟM(jìn)行描述，初步建立結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計思想；能夠用Python表達(dá)式表達(dá)實際問題中的各種條件，具有解決分支結(jié)構(gòu)應(yīng)用問題程序設(shè)計能力；具有解決重復(fù)操作應(yīng)用問題程序設(shè)計能力、程序閱讀和程序調(diào)試的初步能力；具有解決綜合應(yīng)用問題程序設(shè)計能力、程序閱讀能力和程序調(diào)試能力，建立結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計思想；具有綜合運用所學(xué)知識進(jìn)行應(yīng)用軟件開發(fā)、編碼、調(diào)試、維護(hù)能力。3.素質(zhì)目標(biāo)養(yǎng)成善于思考、深入研究的良好自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣和創(chuàng)新精神；培養(yǎng)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計思想和良好的編碼規(guī)范；培養(yǎng)細(xì)致縝密的工作態(tài)度、團(tuán)結(jié)協(xié)作的良好品質(zhì)、溝通交流和書面表達(dá)能力；養(yǎng)成愛崗敬業(yè)、遵守職業(yè)道德規(guī)范、誠實、守信的高尚品質(zhì)。（二）課程要求本課程依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，以軟件技術(shù)專業(yè)學(xué)生的就業(yè)崗位群能力目標(biāo)為導(dǎo)向，以函數(shù)為主線，把整個課程分成知識技能篇和技術(shù)應(yīng)用篇，培養(yǎng)學(xué)生具有綜合運用所學(xué)知識進(jìn)行應(yīng)用軟件開發(fā)、編碼、調(diào)試、維護(hù)能力。四、課程結(jié)構(gòu)與內(nèi)容本課程主要介紹Python語言的基礎(chǔ)知識及其在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用。本課程以項目為主線展開Python語言知識點，將Python基礎(chǔ)知識貫穿于項目之中，學(xué)生可以跟隨項目進(jìn)度逐漸深入了解Python語言。通過完成項目任務(wù)，學(xué)生可以掌握初步的Python程序設(shè)計能力。本課程代碼均在Python3.10中測試通過。表1課程內(nèi)容表序號教學(xué)單元知識點技能點教學(xué)目標(biāo)1項目1Python程序基礎(chǔ)Python簡介及示例(1)Python的特點(1)初步熟悉PyCharm程序開發(fā)環(huán)境和程序開發(fā)的全過程；

(2)能夠模仿簡單的Python程序編寫簡單應(yīng)用問題的代碼；

(3)會使用符號常量編寫程序；

(4)能夠進(jìn)行大小寫字母轉(zhuǎn)換；

(5)能夠正確使用變量的存儲屬性；

(6)能夠使用pandas進(jìn)行簡單數(shù)據(jù)處理；

(7)能夠使用matplotlib進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)可視化。數(shù)據(jù)類型及其運算(2)Python解釋器Pandas數(shù)據(jù)操作(3)PyCharmIDEMatplotlib繪圖(4)Python程序結(jié)構(gòu)Matplotlib高階繪圖(5)順序程序語句實踐項目：(6)分支條件語句1.Python環(huán)境安裝(7)格式縮進(jìn)2.HelloWorld(8)輸出語句print3.Python語法編程1(9)輸入語句input4.Python語法編程2(10)注釋5.Pandas繪圖(11)整型、實數(shù)、字符串、邏輯常量及表示法6.帶有標(biāo)簽的分組條形圖(12)變量的定義類型變化7.箱線圖與小提琴圖(13)整型、實數(shù)、字符串的格式輸出8.顏色條(14)關(guān)系運算>,<,>=,<=,==,!=9.帶有標(biāo)簽的熱力圖(15)邏輯運算and,or,not(16)關(guān)系運算域邏輯運算的組合(17)類型轉(zhuǎn)換(18)pandas數(shù)據(jù)操作(19)matplotlib繪圖(20)子圖、色條繪制2項目2Python程序語句條件與循環(huán)(1)if語句的格式(1)能夠用Python正確表達(dá)實際問題；

(2)能夠使用if語句編寫二分支選擇結(jié)構(gòu)的程序；

(3)能夠使用多分支選擇結(jié)構(gòu)的程序；

(4)能夠使用while循環(huán)語句編寫程序；

(5)能夠使用for循環(huán)語句編寫程序；

(6)能夠閱讀和編寫遞歸函數(shù)代碼；

(7)能夠使用Python進(jìn)行循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計。項目實踐：(2)ifelse語句邏輯1.打印奇數(shù)(3)分支程序結(jié)構(gòu)2.打印1-100之間的素數(shù)(4)ifelifelse邏輯3.打印寬高均為9的實心菱形(5)ifelifeles縮進(jìn)格式4.打印寬高均為9的空心菱形(6)ifelse多重嵌套5.冒泡排序降序(7)while邏輯(8)while條件與循環(huán)變量(9)while循環(huán)體與縮進(jìn)(10)有限次循環(huán)與死循環(huán)(11)while正常退出(12)while中途退出break(13)for循環(huán)格式(14)range(start,stop,step)序列(15)for循環(huán)變量(16)for循環(huán)break退出3項目3Python函數(shù)與模塊函數(shù)與模塊(1)函數(shù)的定義(1)能夠使用函數(shù)

(2)能夠應(yīng)用形式參數(shù)與實際參數(shù)

(3)能夠應(yīng)用默認(rèn)參數(shù)

(4)能夠使用變長的參數(shù)

(5)能使用函數(shù)設(shè)計結(jié)構(gòu)化的程序

(6)能使用局部變量與全局變量

(1)能夠使用列表編寫程序，對數(shù)據(jù)進(jìn)行排序；

(2)能夠使用字符數(shù)組編寫程序，對字符串進(jìn)行操作；

(3)能夠熟練進(jìn)行字典數(shù)據(jù)的操作；

(4)能夠使用元組查詢數(shù)據(jù)

(5)能使用元組的可變長函數(shù)參數(shù)；

(6)能使用字典的可變長函數(shù)參數(shù)；函數(shù)高級應(yīng)用(2)函數(shù)體的縮進(jìn)格式綜合項目：(3)函數(shù)變量1.Python函數(shù)編程(4)函數(shù)返回值2.讀取路徑下全部文件及文件夾名稱,包含子文件及子文件夾(5)局部變量3.將輸入升序輸出(6)參數(shù)變量4.斐波那契數(shù)列(7)全局變量的讀取5.階乘之和(8)全局變量的改寫6.分解傳入數(shù)據(jù)(9)形式參數(shù)7.計算圓的面積(10)實際參數(shù)(11)傳值調(diào)用(12)傳址調(diào)用(13)位置參數(shù)(14)鍵值參數(shù)(15)裝飾器4項目4Python常用數(shù)據(jù)類型列表與元組(1)列表類型(1)能夠使用列表編寫程序，對數(shù)據(jù)進(jìn)行排序；

(2)能夠使用字符數(shù)組編寫程序，對字符串進(jìn)行操作；

(3)能夠熟練進(jìn)行字典數(shù)據(jù)的操作；

(4)能夠使用元組查詢數(shù)據(jù)

(5)能使用元組的可變長函數(shù)參數(shù)；

(6)能使用字典的可變長函數(shù)參數(shù)；集合與字典(2)列表增加綜合項目：(3)列表刪除1.列表元素倒序(4)列表遍歷2.去重(5)列表排序3.對調(diào)KV計算最小值及最大值(6)元祖與列表4.公共鍵字典列表排序(7)元祖的遍歷(8)元祖的查找(9)元祖與可變函數(shù)參數(shù)(10)字典的概念(11)字典鍵值對的要求(12)鍵的遍歷與查找(13)字典與列表的嵌套(14)字典的增加(15)字典的刪除(16)字典作為函數(shù)參數(shù)(17)返回字典的函數(shù)5項目5Python面向?qū)ο箢惻c對象(1)類的定義(1)能夠定義類對象

(2)能夠使用類屬性、實例屬性；

(3)能使用類方法、靜態(tài)方法、實例方法；

(4)能使用構(gòu)造函數(shù)初始化對象；

(5)能使用繼承繼承與多態(tài)(2)類與對象類與對象高級應(yīng)用(3)類屬性綜合項目：(4)訪問權(quán)限1.打印實例輸出屬性值(5)實例方法2.單例模式(6)類方法3.調(diào)用父類及父類的父類的構(gòu)造器(7)靜態(tài)方法4.getter、setter、deleter(8)使用實例與類名調(diào)用的規(guī)則(9)構(gòu)造函數(shù)__init(10)析構(gòu)函數(shù)__del__(11)實例對象的初始化6項目6字符串、爬蟲與正則表達(dá)式字符串與格式化方法(1)字符串在內(nèi)存中的存儲(1)能夠進(jìn)行字符串的大小寫轉(zhuǎn)換、分割等處理；

(2)能夠使用find、index等方法；

(3)能夠使用正則表達(dá)式；

(4)能夠理解基礎(chǔ)的網(wǎng)頁源代碼；

(5)能夠借助beautifulsoap、正則表達(dá)式等工具解析網(wǎng)頁源代碼正則表達(dá)式(2)字符串的編碼綜合項目：(3)字符與整數(shù)的轉(zhuǎn)換1.針對任意多的分隔符拆分字符串(4)大小寫英文字符轉(zhuǎn)換2.從字符串中去掉不需要的字符(5)長度函數(shù)3.匹配HTML文本中的數(shù)據(jù)(6)轉(zhuǎn)換函數(shù)strip、lower、upper4.Python爬蟲(7)查找函數(shù)find,index5.多頁數(shù)據(jù)爬取(8)字符串分割(9)正則表達(dá)式(10)beautifulsoap(11)正則表達(dá)式五、學(xué)生考核與評價本課程考核采用形成性考核方式，總評成績由形成性考核的各項成績組成，全面考核學(xué)生的動手能力、基礎(chǔ)理論和平時學(xué)習(xí)狀況。分值比例如下：綜合素質(zhì)評價（平時表現(xiàn)+通用能力考核）20%過程考核（課堂實踐考核+課后實踐考核+項目開發(fā)實踐）50%終結(jié)考核(期終考核)30%（一）綜合素質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)考核內(nèi)容評價標(biāo)準(zhǔn)考核分值出勤情況遲到、早退1次扣0.5分，曠課1次扣2分，扣完5分為止，曠課3次及以上不得參加終結(jié)性考核。5%學(xué)習(xí)態(tài)度不認(rèn)真聽課、不按時完成課堂或課外實踐1次扣0.5分，扣完5分為止5%學(xué)習(xí)表現(xiàn)主動提出問題、回答問題1次加0.5分；課堂或課外實踐完成質(zhì)量高（正確率80%以上）1次加0.5分，加滿5分為止。5%通用能力提出問題、回答問題時語言表達(dá)準(zhǔn)確、邏輯性強(qiáng)1次加0.5分，加滿5分為止。5%（二）過程考核標(biāo)準(zhǔn)考核內(nèi)容考核內(nèi)容考核分值課堂實踐課堂實踐完成質(zhì)量高（正確率80%以上）1次加0.5分，加滿15分為止。15%課外實踐課外實踐完成質(zhì)量高（正確率80%以上）1次加0.5分，加滿5分為止。5%項目開發(fā)實踐需求分析0至3分、整體設(shè)計0至10分、界面設(shè)計0至2分、程序編碼0至10分、程序測試0至5分。30%（三）終結(jié)考核標(biāo)準(zhǔn)采用筆試閉卷方式，題型包括：選擇題、知識填空題、程序填空題、程序閱讀題、程序設(shè)計題。分值比例：選擇題占30%，知識填空題占10%，程序填空題占10%，程序閱讀題占20%，程序設(shè)計題占30%。六、教學(xué)實施與保障（一）教學(xué)理念與模式1、教學(xué)理念作為一門實踐性很強(qiáng)的專業(yè)核心課，通過真題真做、綜合實踐的形式，簡化基礎(chǔ)理論的講解和分析，依據(jù)工學(xué)結(jié)合、學(xué)練結(jié)合的原則，培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)能力，基本理念如下：（1）通過工學(xué)結(jié)合、綜合實踐練習(xí)，能夠掌握Python基礎(chǔ)語法，能夠應(yīng)用Python語言編程解決人工智能、智能控制等相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用間題。（2）通過綜合實踐練習(xí)，能夠理論聯(lián)系實際，提升分析問題與解決問題的能力。2、設(shè)計思路本課程采用線上線下混合教學(xué)模式，授課過程用翻轉(zhuǎn)課堂等創(chuàng)新形式，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生“真題真做”，引入企業(yè)導(dǎo)師參與授課，教學(xué)項目采用來自企業(yè)真實項目，盡量做到。它對于培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、邏輯思維、編程素質(zhì)和項目管理能力具有極為重要的意義。培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識、解決實際問題的能力，為成為工程人員打下良好的應(yīng)知應(yīng)會基礎(chǔ)。（二）教學(xué)方法與手段本門課程要求學(xué)生掌握的知識點較多，其核心是訓(xùn)練學(xué)生程序設(shè)計的能力。本課程采用：講授教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動法、案例教學(xué)法、項目教學(xué)法和分組討論法，以保證核心能力培養(yǎng)的實現(xiàn)。1)講授教學(xué)法講授法是教師通過口頭語言向?qū)W生傳授知識的方法。講授法包括講述法、講解法、講讀法和講演法。通過講授幫助學(xué)生理解和掌握知識，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，提高學(xué)生崗位適應(yīng)能力。2)任務(wù)驅(qū)動法任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法配合項目教學(xué)法的實施，通過實際項目分析，設(shè)計若干學(xué)習(xí)情境，并將項目分解為若干個工作任務(wù)，確定任務(wù)名稱、任務(wù)完成時間、任務(wù)目標(biāo)及任務(wù)成果，通過工作任務(wù)的完成來驅(qū)動教學(xué)。3)案例教學(xué)法針對項目開發(fā)過程中關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，以項目案例為教材，運用多種方式啟發(fā)學(xué)生獨立思考，通過對具體案例的討論和思考，誘發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能，從而形成學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)和探索性學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)氛圍。4)項目教學(xué)法課程的教學(xué)內(nèi)容以項目為載體，將實際開發(fā)項目由教師作為一個項目任務(wù)引入到課程教學(xué)中，通過實施一個完整的工作項目進(jìn)而獲得項目成果。通過項目教學(xué)法的使用，實現(xiàn)以項目帶動教學(xué)，將理論與實踐很好的結(jié)合在一起，加強(qiáng)了對學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)，在實際教學(xué)中取得了非常好的效果。5)分組討論法依據(jù)項目規(guī)模和學(xué)生人數(shù)，將學(xué)生分成若干個項目組，在項目實施的各個工作環(huán)節(jié)都要展開小組討論，以解決當(dāng)前問題和確定下一個工作步驟。（三）教學(xué)條件與資源1、學(xué)習(xí)場地、設(shè)施要求多媒體教室、實訓(xùn)教室、白板、黑板、相關(guān)工具、相關(guān)量具等。2、課程資源的開發(fā)與利用積極開發(fā)和利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源：課程標(biāo)準(zhǔn)、實訓(xùn)指導(dǎo)書、授課計劃、電子教案、教學(xué)資源庫等教學(xué)文件，及多媒體教學(xué)課件、習(xí)題、案例庫、試題庫、網(wǎng)絡(luò)方案、布線標(biāo)準(zhǔn)、工具軟件、精品在線開放課程等資源。建立互動交流網(wǎng)絡(luò)平臺。（四）教材與參考書1．《Python程序設(shè)計》，黃銳軍編寫，高等教育出版社，20182．《Python零基礎(chǔ)入門學(xué)習(xí)》,李佳宇著,清華大學(xué)出版社3．《Python3程序開發(fā)指南》，[美]薩默菲爾德（MarkSummerfield）著；王弘博，孫傳慶譯，人民郵電出版社七、授課進(jìn)程與安排表2授課進(jìn)程與學(xué)時安排表序號教學(xué)模塊教學(xué)內(nèi)容學(xué)時項目/任務(wù)/……具體內(nèi)容1項目1Python程序基礎(chǔ)Python簡介及示例數(shù)據(jù)類型及其運算Pandas數(shù)據(jù)操作Matplotlib繪圖Matplotlib高階繪圖實踐項目：1.Python環(huán)境安裝2.HelloWorld3.Python語法編程14.Python語法編程25.Pandas繪圖6.帶有標(biāo)簽的分組條形圖7.箱線圖與小提琴圖8.顏色條9.帶有標(biāo)簽的熱力圖(1)Python的特點(2)Python解釋器(3)PyCharmIDE(4)Python程序結(jié)構(gòu)(5)順序程序語句(6)分支條件語句(7)格式縮進(jìn)(8)輸出語句print(9)輸入語句input(10)注釋(11)整型、實數(shù)、字符串、邏輯常量及表示法(12)變量的定義類型變化(13)整型、實數(shù)、字符串的格式輸出(14)關(guān)系運算>,<,>=,<=,==,!=(15)邏輯運算and,or,not(16)關(guān)系運算域邏輯運算的組合(17)類型轉(zhuǎn)換(18)pandas數(shù)據(jù)操作(19)matplotlib繪圖(20)子圖、色條繪制52項目2Python程序語句條件與循環(huán)項目實踐：1.打印奇數(shù)2.打印1-100之間的素數(shù)3.打印寬高均為9的實心菱形4.打印寬高均為9的空心菱形5.冒泡排序降序(1)if語句的格式(2)ifelse語句邏輯(3)分支程序結(jié)構(gòu)(4)ifelifelse邏輯(5)ifelifeles縮進(jìn)格式(6)ifelse多重嵌套(7)while邏輯(8)while條件與循環(huán)變量(9)while循環(huán)體與縮進(jìn)(10)有限次循環(huán)與死循環(huán)(11)while正常退出(12)while中途退出break(13)for循環(huán)格式(14)range(start,stop,step)序列(15)for循環(huán)變量(16)for循環(huán)break退出53項目3Python函數(shù)與模塊函數(shù)與模塊函數(shù)高級應(yīng)用綜合項目：1.Python函數(shù)編程2.讀取路徑下全部文件及文件夾名稱,包含子文件及子文件夾3.將輸入升序輸出4.斐波那契數(shù)列5.階乘之和6.分解傳入數(shù)據(jù)7.計算圓的面積(1)函數(shù)的定義(2)函數(shù)體的縮進(jìn)格式(3)函數(shù)變量(4)函數(shù)返回