《Python編程技術(shù)》教學(xué)大綱

《Python編程技術(shù)》教學(xué)大綱課程編號(hào)：13180517英文名稱：PythonProgramming學(xué)分：3學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)64學(xué)時(shí)，其中理論32學(xué)時(shí)，實(shí)踐32學(xué)時(shí)先修課程：高級(jí)語言、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程類別：專業(yè)必修課授課對(duì)象：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：機(jī)械與電氣工程學(xué)院修讀學(xué)期：第3學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)Python編程技術(shù)是為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)開設(shè)的一門重要的應(yīng)用技術(shù)課程，通過該課程的學(xué)習(xí)，使得學(xué)生能夠理解Python的編程模式（命令式編程、函數(shù)式編程），熟練運(yùn)用Python運(yùn)算符、內(nèi)置函數(shù)以及列表、元組、字典、集合等基本數(shù)據(jù)類型和相關(guān)列表推導(dǎo)式、切片等特性來解決實(shí)際問題，熟練掌握Python分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、函數(shù)設(shè)計(jì)以及類的設(shè)計(jì)與使用，熟練使用字符串方法，掌握正則表達(dá)式的應(yīng)用方法，熟練使用Python讀寫文本文件，了解二進(jìn)制文件操作，掌握Python程序的調(diào)試方法，掌握Python面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)模式，掌握使用Python操作SQLite數(shù)據(jù)庫的方法，掌握Numpy和Pandas進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的基本用法，掌握使用matplotlib進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化的用法，同時(shí)還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的代碼優(yōu)化與安全編程意識(shí)。本課程擬達(dá)到的課程目標(biāo)：通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生的計(jì)算思維能明顯提升，能夠通過編寫程序研究與計(jì)算機(jī)相關(guān)的復(fù)雜工程問題。具體的課程目標(biāo)如下：課程目標(biāo)1：能夠體會(huì)Python編程語言的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，熟悉Python的語法、常用函數(shù)及區(qū)別其他編程語言的特殊功能。熟練使用Python編寫程序，能夠利用Python的強(qiáng)大功能解決各種常見問題。課程目標(biāo)2：了解Python強(qiáng)大的開源函數(shù)庫，能夠利用Python的基礎(chǔ)知識(shí)以及開源函數(shù)庫解決各種復(fù)雜工程問題。二、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重指標(biāo)點(diǎn)1-3：能夠?qū)⑺惴ㄔO(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)思想等知識(shí)與方法，用于計(jì)算機(jī)相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題的分析、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2M指標(biāo)點(diǎn)4-2：能夠融合計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，就復(fù)雜工程問題中涉及的領(lǐng)域性功能或性能問題進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)結(jié)果或數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與總結(jié)課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2H指標(biāo)點(diǎn)5-2：能夠?qū)ο鄳?yīng)的技術(shù)、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具進(jìn)行評(píng)價(jià)并理解其局限性，并進(jìn)行必要的二次開發(fā)課程目標(biāo)1L

三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點(diǎn)（含德育要求）學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1Python基礎(chǔ)知識(shí)要求熟悉數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符與表達(dá)式、變量賦值與I/O操作、控制結(jié)構(gòu)與流程圖，能夠利用Python編寫簡(jiǎn)單程序。知識(shí)創(chuàng)新、傳統(tǒng)文化、自強(qiáng)自立。2講授演示練習(xí)課程目標(biāo)12函數(shù)與模塊要求熟練使用函數(shù)編寫Python程序，理解Python編程語言中模塊的概念，會(huì)編寫自己的模塊，并能在別的程序中調(diào)用自己的編寫的模塊。理解函數(shù)式編程思想。函數(shù)體現(xiàn)分而治之的思想。函數(shù)講究的是合作，大家組成團(tuán)隊(duì)、互相幫助、各取所長(zhǎng)，這樣使得學(xué)習(xí)效率更高、收獲更大。2講授演示練習(xí)課程目標(biāo)13類與對(duì)象理解類與對(duì)象的概念，能夠熟練使用Python編程語言編寫各種類，并能使用類與對(duì)象來解決相關(guān)問題?？茖W(xué)精神、愛國(guó)精神，實(shí)現(xiàn)科技自信。4講授演示練習(xí)課程目標(biāo)14字符串處理理解字符串是不可變對(duì)象的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)字符串的各種操作，能解決與字符串相關(guān)的問題，掌握正則表達(dá)式的使用。努力探索，科技自信；2講授演示練習(xí)課程目標(biāo)15列表理解列表的特點(diǎn)，熟悉列表的各種方法，并能體會(huì)用列表處理問題的優(yōu)點(diǎn)。能夠使用列表解決相關(guān)問題。團(tuán)結(jié)協(xié)作、兼容并包。2講授演示練習(xí)課程目標(biāo)26元組、字典與集合理解元組、字典與集合的特點(diǎn)，熟悉字典與集合的各種操作方法，并能體會(huì)用字典與集合處理問題的優(yōu)點(diǎn)。能夠使用元組、字典與集合解決相關(guān)問題。不忘初心、牢記使命。4講授演示練習(xí)課程目標(biāo)27文件及數(shù)據(jù)庫訪問熟悉Python語言訪問文件和數(shù)據(jù)庫的方法，能夠熟練使用相關(guān)函數(shù)訪問文件和數(shù)據(jù)庫，并能基于文件來編寫實(shí)用的應(yīng)用程序。詞云統(tǒng)計(jì)，弘揚(yáng)傳統(tǒng)文化。4講授演示練習(xí)課程目標(biāo)28應(yīng)用問題能夠?qū)?fù)雜工程問題進(jìn)行分析，并能自行探索使用Python工具解決復(fù)雜問題的方案。（使用python進(jìn)行網(wǎng)頁數(shù)據(jù)爬取，科學(xué)計(jì)算與可視化，圖像處理）獲取奮發(fā)向上、團(tuán)隊(duì)合作、探索創(chuàng)新的精神動(dòng)力。12講授演示練習(xí)課程目標(biāo)2合計(jì)32序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求學(xué)時(shí)類型對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1字符串處理使用凱撒密碼加密和解密英文文件。根據(jù)用戶輸入加密或解密，用凱撒加密方法，對(duì)文件中的西文文本內(nèi)容進(jìn)行加密或解密。必修4設(shè)計(jì)課程目標(biāo)12列表使用葡萄酒評(píng)論分析。通過分析數(shù)據(jù)，用戶可以根據(jù)產(chǎn)地、評(píng)份、價(jià)格等挑選適合自己的葡萄酒，商家可以分析消費(fèi)者的購買行為習(xí)慣，可以更加準(zhǔn)確地提供適合市場(chǎng)的產(chǎn)品，精準(zhǔn)定位客戶。必修4設(shè)計(jì)課程目標(biāo)13字典與集合的應(yīng)用股票分析。附件每個(gè)文件名對(duì)應(yīng)股票代碼的股票交易數(shù)據(jù)，使用這些文件進(jìn)行運(yùn)算并輸出結(jié)果，如跌幅最大的10支股票代碼的集合、成交量最大的10支股票代碼集合、最高價(jià)最高的10支股票代碼的集合、最低價(jià)最低的10支股票代碼集合等。必修6設(shè)計(jì)課程目標(biāo)14文件與數(shù)據(jù)庫的訪問模擬生成身份信息及查驗(yàn)身份。通過查驗(yàn)居民身份證可以掌握持證人的姓名、性別、出生日期、住址和公民身份號(hào)碼等信息，還可以獲得居住地和出生地信息。必修6設(shè)計(jì)課程目標(biāo)25應(yīng)用項(xiàng)目1編寫Python爬蟲程序，爬取某網(wǎng)站的數(shù)據(jù)，并對(duì)爬取的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。必修6綜合課程目標(biāo)26應(yīng)用項(xiàng)目2AI圖像識(shí)別工具的編寫。必修。6綜合課程目標(biāo)2合計(jì)32注：實(shí)驗(yàn)要求包括必修、選修；實(shí)驗(yàn)類型包括演示、驗(yàn)證、綜合、設(shè)計(jì)等，后兩類占比大于80%。四、課程教學(xué)方法理論教學(xué)：主要采用課堂講授、程序演示、小組討論等方式。實(shí)驗(yàn)教學(xué)：項(xiàng)目講解、學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)、個(gè)別輔導(dǎo)、程序分析等方式。五、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核方式及具體要求序號(hào)考核方式課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）合計(jì)1平時(shí)表現(xiàn)55102階段檢測(cè)105153課程實(shí)驗(yàn)55104期中考試105155課程項(xiàng)目203050課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)分值5050100（二）考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.平時(shí)表現(xiàn)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)回答問題、課堂表現(xiàn)、團(tuán)隊(duì)合作及課程網(wǎng)站的微課學(xué)習(xí)、測(cè)驗(yàn)、測(cè)試及討論等完成情況及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分（百分制）。2.階段檢測(cè)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)階段檢測(cè)根據(jù)測(cè)試題目及評(píng)分標(biāo)注進(jìn)行打分（百分制）。3.課程實(shí)驗(yàn)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分課程實(shí)驗(yàn)?zāi)芨鶕?jù)實(shí)驗(yàn)要求自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，有自己的設(shè)計(jì)理念，實(shí)驗(yàn)完成度高，效果好。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容完整。能根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，有自己的設(shè)計(jì)理念，實(shí)驗(yàn)完成度較高，效果較好。實(shí)驗(yàn)報(bào)告比較完整。能根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)完成度一般，效果一般。實(shí)驗(yàn)報(bào)告基本完整?；灸芨鶕?jù)實(shí)驗(yàn)要求自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)完成度較差，效果較差。實(shí)驗(yàn)報(bào)告不完整。4.期中考試與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)期中考試及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分（百分制）。5.課程項(xiàng)目與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分課程項(xiàng)目課程項(xiàng)目功能完善，符合課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求；項(xiàng)目代碼規(guī)范，代碼注釋豐富，符合項(xiàng)目開發(fā)代碼要求；界面簡(jiǎn)潔美觀，人機(jī)交互合理，業(yè)務(wù)邏輯合理。項(xiàng)目文檔格式規(guī)范，符合項(xiàng)目技術(shù)文檔要求。課程項(xiàng)目功能較完善，符合課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求；項(xiàng)目代碼較規(guī)范，有一定代碼注釋，符合項(xiàng)目開發(fā)代碼要求；界面簡(jiǎn)潔美觀，人機(jī)交互較合理，業(yè)務(wù)邏輯合理。項(xiàng)目文檔格式較規(guī)范，符合項(xiàng)目技術(shù)文檔要求。課程項(xiàng)目功能基本完善，符合課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求；項(xiàng)目代碼規(guī)范，有代碼注釋，基本符合項(xiàng)目開發(fā)代碼要求；界面效果一般，人機(jī)交互簡(jiǎn)單，業(yè)務(wù)邏輯基本合理。項(xiàng)目文檔基本符合項(xiàng)目技術(shù)文檔要求。課程項(xiàng)目基本功能未完成；項(xiàng)目代碼不規(guī)范；界面簡(jiǎn)陋，人機(jī)交互不合理。項(xiàng)目文檔格式不規(guī)范，不符合項(xiàng)目技術(shù)文檔要求。六、教材與參考書（一）推薦教材《Python語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第2版）》，嵩天等編著，高等教育出版社，2017年2月版。（二）參考資料1．《Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，趙