《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：13180517英文名稱：PythonProgramming學(xué)分：3學(xué)時：總學(xué)時64學(xué)時，其中理論32學(xué)時，實踐32學(xué)時先修課程：高級語言、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程類別：專業(yè)必修課授課對象：計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：機械與電氣工程學(xué)院修讀學(xué)期：第4學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)Python編程技術(shù)是為計算機科學(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），熟練運用Python運算符、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)計以及類的設(shè)計與使用，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，同時還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的代碼優(yōu)化與安全編程意識。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)生的計算思維能明顯提升，能夠通過編寫程序研究與計算機相關(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Python編程語言的特點和優(yōu)勢，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的強大功能解決各種常見問題。課程目標(biāo)2：了解Python強大的開源函數(shù)庫，能夠利用Python的基礎(chǔ)知識以及開源函數(shù)庫解決各種復(fù)雜工程問題。二、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)權(quán)重指標(biāo)點1-2：能針對具體的對象建立數(shù)學(xué)模型并利用計算機求解。課程目標(biāo)1H指標(biāo)點2-2：能基于計算機相關(guān)科學(xué)原理和數(shù)學(xué)模型方法正確表達(dá)計算機相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題。課程目標(biāo)2H

三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點（含德育要求）學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)課程目標(biāo)1Python基礎(chǔ)知識要求熟悉數(shù)據(jù)類型、運算符與表達(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編寫簡單程序。知識創(chuàng)新、傳統(tǒng)文化、自強自立。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，大家組成團隊、互相幫助、各取所長，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類與對象理解類與對象的概念，能夠熟練使用Python編程語言編寫各種類，并能使用類與對象來解決相關(guān)問題?？茖W(xué)精神、愛國精神，實現(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象的特點，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，熟悉列表的各種方法，并能體會用列表處理問題的優(yōu)點。能夠使用列表解決相關(guān)問題。團結(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，熟悉字典與集合的各種操作方法，并能體會用字典與集合處理問題的優(yōu)點。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用的應(yīng)用程序。詞云統(tǒng)計，弘揚傳統(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)計算與可視化，圖像處理）獲取奮發(fā)向上、團隊合作、探索創(chuàng)新的精神動力。12講授演示練習(xí)課程目標(biāo)2合計32序號實驗項目實驗內(nèi)容與要求學(xué)時類型對應(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)計課程目標(biāo)12列表使用葡萄酒評論分析。通過分析數(shù)據(jù)，用戶可以根據(jù)產(chǎn)地、評份、價格等挑選適合自己的葡萄酒，商家可以分析消費者的購買行為習(xí)慣，可以更加準(zhǔn)確地提供適合市場的產(chǎn)品，精準(zhǔn)定位客戶。必修4設(shè)計課程目標(biāo)13字典與集合的應(yīng)用股票分析。附件每個文件名對應(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、最高價最高的10支股票代碼的集合、最低價最低的10支股票代碼集合等。必修6設(shè)計課程目標(biāo)14綜合應(yīng)用數(shù)據(jù)處理及可視化。必修18綜合課程目標(biāo)2合計32注：實驗要求包括必修、選修；實驗類型包括演示、驗證、綜合、設(shè)計等，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。實驗教學(xué)：項目講解、學(xué)生自主實驗、個別輔導(dǎo)、程序分析等方式。五、學(xué)業(yè)評價和課程考核（一）考核方式及具體要求序號考核方式課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）合計1階段檢測1010202課程實驗55103期中考試1010204課程項目203050課程目標(biāo)對應(yīng)分值4555100（二）考核與評價標(biāo)準(zhǔn)1.階段檢測與評價標(biāo)準(zhǔn)階段檢測根據(jù)測試題目及評分標(biāo)注進(jìn)行打分（百分制）。2.課程實驗與評價標(biāo)準(zhǔn)分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分課程實驗?zāi)芨鶕?jù)實驗要求自主設(shè)計實驗方案，有自己的設(shè)計理念，實驗完成度高，效果好。實驗報告內(nèi)容完整。能根據(jù)實驗要求自主設(shè)計實驗方案，有自己的設(shè)計理念，實驗完成度較高，效果較好。實驗報告比較完整。能根據(jù)實驗要求自主設(shè)計實驗方案，實驗完成度一般，效果一般。實驗報告基本完整?；灸芨鶕?jù)實驗要求自主設(shè)計實驗方案，實驗完成度較差，效果較差。實驗報告不完整。3.期中考試與評價標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)期中考試及評分標(biāo)準(zhǔn)評分（百分制）。4.課程項目與評價標(biāo)準(zhǔn)分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分課程項目課程項目功能完善，符合課程項目設(shè)計要求；項目代碼規(guī)范，代碼注釋豐富，符合項目開發(fā)代碼要求；界面簡潔美觀，人機交互合理，業(yè)務(wù)邏輯合理。項目文檔格式規(guī)范，符合項目技術(shù)文檔要求。課程項目功能較完善，符合課程項目設(shè)計要求；項目代碼較規(guī)范，有一定代碼注釋，符合項目開發(fā)代碼要求；界面簡潔美觀，人機交互較合理，業(yè)務(wù)邏輯合理。項目文檔格式較規(guī)范，符合項目技術(shù)文檔要求。課程項目功能基本完善，符合課程項目設(shè)計要求；項目代碼規(guī)范，有代碼注釋，基本符合項目開發(fā)代碼要求；界面效果一般，人機交互簡單，業(yè)務(wù)邏輯基本合理。項目文檔基本符合項目技術(shù)文檔要求。課程項目基本功能未完成；項目代碼不規(guī)范；界面簡陋，人機交互不合理。項目文檔格式不規(guī)范，不符合項目技術(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)計基礎(chǔ)》，趙廣輝、李敏之、邵艷玲編著，高等教育