Python程序設(shè)計實踐-教學(xué)大綱、授課計劃

《Python程序設(shè)計實踐教程》教學(xué)大綱課程信息課程名稱：Python程序設(shè)計實踐教程課程類別：素質(zhì)選修課/專業(yè)基礎(chǔ)課課程性質(zhì)：選修/必修計劃學(xué)時：64計劃學(xué)分：4先修課程：無選用教材：《Python程序設(shè)計實踐教程》，張銀南、魏英主編，2023年，電子工業(yè)出版社教材。適用專業(yè)：本課程內(nèi)容豐富，實踐性強，強調(diào)趣味性和實用性，可以作為各類高等院校Python程序設(shè)計課程的實驗課程，也可以作為廣大編程愛好者學(xué)習(xí)Python程序設(shè)計的參考課程。課程負責(zé)人：二、課程簡介本課程是《Python程序設(shè)計教程》的配套實驗課程，對主課程中的重點、難點進行了總結(jié)，指出了具體的學(xué)習(xí)要求，針對重點、難點內(nèi)容列舉了示例程序。本課程中的習(xí)題和實例可在程序設(shè)計類實驗輔助教學(xué)平臺（PTA）上練習(xí)，并能自動判分，操作性強。三、課程教學(xué)要求序號專業(yè)畢業(yè)要求課程教學(xué)要求關(guān)聯(lián)程度1工程知識本書共分為三篇，第一篇是Python程序設(shè)計實驗概述，第二篇是基礎(chǔ)實驗，由17個實驗組成，主要訓(xùn)練學(xué)生的基本編程技能；第三篇是Python綜合編程實例，結(jié)合趣味性算法，主要訓(xùn)練學(xué)生的綜合編程能力。L2問題分析Python語言簡單易學(xué)、功能強大。在Python語言學(xué)習(xí)和教學(xué)的過程中，大家有一個共同體會：Python語言雖然容易上手，具有開源、面向?qū)ο?、第三方庫眾多等?yōu)點，但要學(xué)好并熟練應(yīng)用于實際問題并非易事。H3設(shè)計/開發(fā)解決方案根據(jù)近幾年“Python程序設(shè)計”課程的教學(xué)實踐，并考慮到讀者對Python語言學(xué)習(xí)的需求，本課程沒有重復(fù)理論教材中已經(jīng)講述過的基礎(chǔ)理論知識，而是對知識要點進行歸納總結(jié)。本課程的編程實例側(cè)重于問題求解的思路和方法，幫助學(xué)生提高解決實際問題的編程能力。H4研究5使用現(xiàn)代工具6工程與社會在當(dāng)今社會，人們的工作、生活都需要計算機的支持。以計算機為核心的信息技術(shù)飛速發(fā)展，新一代信息技術(shù)在國民經(jīng)濟和各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。我們要學(xué)會將Python程序設(shè)計教程用于實際生產(chǎn)和社會服務(wù)中，為社會做出貢獻。L7環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展8職業(yè)規(guī)范9個人和團隊1.學(xué)會個人發(fā)展和團隊合作，提高個人和團隊的綜合素質(zhì)。2.學(xué)會與他人合作和溝通，建立良好的人際關(guān)系和團隊合作氛圍。H10溝通1.學(xué)會進行有效的溝通和表達，與客戶、同事和上級保持良好的溝通和協(xié)作。2.學(xué)會進行跨文化溝通和合作，提高國際化視野和跨文化交流能力。M11項目管理12終身學(xué)習(xí)1.學(xué)會進行自我學(xué)習(xí)和自我提升，不斷提高自身的專業(yè)水平和創(chuàng)新能力。2.學(xué)會進行終身學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，不斷拓展職業(yè)領(lǐng)域和發(fā)展空間。H注：“課程教學(xué)要求”欄中內(nèi)容為針對該課程適用專業(yè)的專業(yè)畢業(yè)要求與相關(guān)教學(xué)要求的具體描述?！瓣P(guān)聯(lián)程度”欄中字母表示二者關(guān)聯(lián)程度。關(guān)聯(lián)程度按高關(guān)聯(lián)、中關(guān)聯(lián)、低關(guān)聯(lián)三檔分別表示為“H”“M”或“L”?！罢n程教學(xué)要求”及“關(guān)聯(lián)程度”中的空白欄表示該課程與所對應(yīng)的專業(yè)畢業(yè)要求條目不相關(guān)。四、課程教學(xué)內(nèi)容章節(jié)名稱主要內(nèi)容重難點關(guān)鍵詞學(xué)時類型1Python程序設(shè)計實驗的目的與要求Python程序設(shè)計實驗的目的Python程序設(shè)計實驗的基本要求程序的編寫與測試人才培養(yǎng)與課程學(xué)習(xí)建議了解Python程序設(shè)計實驗的目的和基本要求。掌握程序的編寫與測試的相關(guān)內(nèi)容。4理論2問題求解與計算思維計算概述求解計算機問題計算思維算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法評價了解計算概述。掌握計算機解題的特性、應(yīng)用步驟等相關(guān)內(nèi)容。掌握計算思維及算法。了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義及常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。了解算法評價的相關(guān)內(nèi)容。8理論3典型算法介紹枚舉算法遞歸算法分治算法遞推算法貪心算法回溯算法迭代算法了解各類算法的定義、特點、案例及思路。6理論實驗0Python環(huán)境配置Python開發(fā)環(huán)境的建立過程Python解釋器及其使用第三方庫的安裝與配置其他主流開發(fā)環(huán)境的安裝與配置1.了解Python開發(fā)環(huán)境的下載、安裝、運行方法。2.熟悉并掌握Python開發(fā)環(huán)境IDLE的使用方法。3.熟悉第三方庫的獲取與安裝方法。2理論+實操實驗1數(shù)據(jù)的輸入和輸出輸入函數(shù)輸出函數(shù)1.掌握IPO程序的編寫方法。2.掌握Python程序中輸入數(shù)據(jù)的方法。3.掌握Python程序中輸出數(shù)據(jù)的方法。2理論+實操實驗2turtle繪圖畫布設(shè)置畫筆的基本參數(shù)設(shè)置函數(shù)畫筆運動命令函數(shù)畫筆控制命令函數(shù)其他命令函數(shù)掌握turtle庫的主要函數(shù)和用法。2理論+實操實驗3運算符與表達式計算機程序要處理的數(shù)據(jù)必須放入內(nèi)存中，Python中的所有數(shù)據(jù)都是對象Python標(biāo)識符通常用作變量、函數(shù)、類及其他對象的名稱表達式是可以進行計算的代碼片段，由操作數(shù)和運算符構(gòu)成Python提供的多種數(shù)據(jù)類型1.掌握Python關(guān)鍵字、標(biāo)識符和變量的含義。2.掌握Python數(shù)據(jù)類型的含義和用法。3.掌握Python常見運算符和表達式的規(guī)則和用法。4.學(xué)會使用運算符、表達式求解簡單的數(shù)學(xué)問題。5.熟悉常用的Python系統(tǒng)函數(shù)。2理論+實操實驗4字符串序列常用的序列操作函數(shù)字符串序列字符串的常用操作正則表達式1.理解序列的基本概念。2.掌握常用的通用序列操作。3.理解字符串的概念。4.掌握字符串的常見操作方法。5.了解正則表達式的構(gòu)造和使用方法。2理論+實操實驗5選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計單分支選擇結(jié)構(gòu)雙分支選擇結(jié)構(gòu)多分支選擇結(jié)構(gòu)if語句的嵌套1.掌握條件語句中邏輯表達式的正確書寫規(guī)則。2.掌握單分支、雙分支、多分支選擇結(jié)構(gòu)的使用方法。3.用選擇結(jié)構(gòu)解決相關(guān)問題。2理論+實操實驗6循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計遍歷循環(huán)：for循環(huán)語句無限循環(huán)：while語句else語句1.理解循環(huán)的概念，能用循環(huán)結(jié)構(gòu)解決算法問題。2.熟練掌握實現(xiàn)遍歷循環(huán)操作的for循環(huán)語句的語法結(jié)構(gòu)和使用方法。3.熟練掌握while語句的語法結(jié)構(gòu)和使用方法。4.掌握break語句和continue語句的使用方法。5.學(xué)會使用循環(huán)嵌套解決實際問題。2理論+實操實驗7列表與元組列表元組列表推導(dǎo)式1.掌握列表的創(chuàng)建和使用方法。2.掌握元組的創(chuàng)建和使用方法。3.掌握列表推導(dǎo)式的使用方法。2理論+實操實驗8字典與集合字典集合1.理解字典與集合的基本概念。2.掌握字典的創(chuàng)建和使用方法。3.掌握集合的創(chuàng)建和使用方法。2理論+實操實驗9函數(shù)函數(shù)的定義函數(shù)的調(diào)用方法函數(shù)的參數(shù)傳遞函數(shù)的返回值變量的作用域匿名函數(shù)遞歸函數(shù)1.掌握自定義函數(shù)的定義、調(diào)用方法和參數(shù)傳遞方法。2.掌握遞歸函數(shù)的設(shè)計方法。2理論+實操實驗10文件文件文件的打開和關(guān)閉讀取文件的方法寫入文件的方法CSV文件的讀寫方法1.理解文件的基本概念。2.掌握文件的打開和關(guān)閉方法。3.掌握文件的讀寫方法。2理論+實操實驗11調(diào)試和異常處理常見的程序錯誤異常異常處理程序的基本調(diào)試方法1.了解常見的程序錯誤及解決方法。2.掌握Python程序的調(diào)試方法。3.掌握try-except語句的使用方法。4.學(xué)會借助異常捕捉程序中出現(xiàn)的錯誤。5.學(xué)會用raise語句處理異常。2理論+實操實驗12面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計基礎(chǔ)面向?qū)ο蟮母拍铑惖亩x對象的創(chuàng)建在類中定義方法類的構(gòu)造方法類的析構(gòu)方法類的變量類的繼承類的多態(tài)1.理解面向?qū)ο蟮木幊趟枷搿?.掌握類與對象的定義、創(chuàng)建方法、使用方法。3.掌握類的繼承和多態(tài)。2理論+實操實驗13tkinter圖形界面設(shè)計PythonGUI編程概述tkinter概述tkinter庫中的常用組件tkinter庫的繪圖功能1.了解GUI程序的設(shè)計流程。2.掌握tkinter庫中常用組件的使用方法。3.掌握Python的事件處理方法。2理論+實操實驗14Python科學(xué)計算與數(shù)據(jù)分析Python科學(xué)計算與數(shù)據(jù)分析numpy庫pandas庫tkinter庫的繪圖功能1.了解數(shù)據(jù)分析。2.掌握numpy對應(yīng)的數(shù)組對象ndarray的基本操作方法和簡單的數(shù)據(jù)分析方法。2.掌握pandas庫的基本使用方法。2理論+實操實驗15數(shù)據(jù)可視化數(shù)據(jù)可視化matplotlib庫基本繪圖流程保存并顯示圖形1.掌握matplotlib庫的使用方法。2.學(xué)會調(diào)用matplotlib庫的繪圖函數(shù)進行繪圖。3.掌握多子圖的繪圖方法。2理論+實操實驗16網(wǎng)絡(luò)爬蟲入門獲取網(wǎng)絡(luò)信息requests庫BeautifulSoup庫1.了解獲取網(wǎng)絡(luò)信息的基本方法。2.熟悉requests庫的使用方法。3.了解BeautifulSoup庫的基本操作。4.學(xué)會簡單的爬蟲及解析網(wǎng)頁的方法。2理論+實操實驗17中文詞云創(chuàng)建詞云jieba庫文本清洗wordcloud庫1.熟悉jieba庫的使用方法。2.熟悉wordcloud庫的使用方法。3.掌握制作中文詞云的基本方法。2理論+實操實驗18趣味數(shù)字水仙花數(shù)完全數(shù)快樂數(shù)不變初心數(shù)通過編寫程序解決數(shù)學(xué)難題，減少解題時遇到的煩瑣而復(fù)雜的計算，把精力集中在解決具體問題的方法上，鍛煉思考能力和邏輯思維水平，同時提高自身的編程水平和應(yīng)用計算機解決實際問題的能力。2理論+實操實驗19趣味算法鞍點猴子選猴王漢諾塔問題通過幾個典型的趣味算法編程實例，講解如何通過程序設(shè)計解決一些有趣的數(shù)學(xué)問題，提高通過編程解決實際問題的能力。2理論+實操實驗20趣味邏輯推理猴子吃桃問題雞兔同籠幼兒園分糖果通過趣味邏輯推理、統(tǒng)計的編程實例訓(xùn)練邏輯思維的方式。2理論+實操實驗21趣味應(yīng)用實例簡易計算器隨機生成驗證碼超市寄存柜彩虹瓶建立用計算機解決問題的思維，用程序設(shè)計的思想解決實際生活中遇到的問題，在學(xué)習(xí)過程中逐步加深對常用算法的理解程度，提高用計算機解決和處理綜合復(fù)雜問題的能力。2理論+實操實驗22字符串應(yīng)用變位詞詞頻統(tǒng)計加密和解密掌握字符串的使用方法，尤其是設(shè)計字符串程序，進而增強程序設(shè)計能力。2理論+實操五、考核要求及成績評定序號成績類別考核方式考核要求權(quán)重（%）備注1期末成績期末考試考試50百分制，60分為及格2平時成績實踐22次40優(yōu)、良、中、及格、不及格3平時表現(xiàn)出勤情況10兩次未參加課程則無法獲得學(xué)分注：此表中內(nèi)容為該課程的全部考核方式及其相關(guān)信息。六、學(xué)生學(xué)習(xí)建議學(xué)習(xí)方法建議1.通過思考，加深自己的興趣，鞏固知識點。2.進行練習(xí)和實踐，提高自己的技能和應(yīng)用能力，加深對知識的理解和記憶。4.通過開展課堂討論、實踐活動，增強的團隊協(xié)作能力，學(xué)會如何與他人合作、溝通、協(xié)調(diào)等等。學(xué)生課外閱讀參考資料《Python程序設(shè)計實踐教程》，張銀南、魏英主編，2023年，電子工業(yè)出版社教材。七、課程改革與建設(shè)該課程在講解程序設(shè)計實踐的同時，緊密結(jié)合思政教育主旋律，從專業(yè)知識角度，觸類旁通地引導(dǎo)讀者相關(guān)思政品質(zhì)的提升。平時對學(xué)生的考核內(nèi)容包括出勤情況、學(xué)生的課后作業(yè)、課堂討論等方面，占期末總評的50%。期末考試成績占期末總評的50%。制訂人簽字：教研室主任簽字：院部負責(zé)人簽字：修訂時間：年月日教學(xué)日歷（20xx～20xx學(xué)年第x學(xué)期）開課學(xué)院開課專業(yè)講授學(xué)時18課程名稱Python程序設(shè)計實踐教程授課教師實踐/實驗學(xué)時46授課年級授課班級總學(xué)時64使用教材《Python程序設(shè)計實踐教程》參考書目《Python程序設(shè)計實踐教程》校歷周次授課內(nèi)容分章節(jié)題目第1周第1章Python程序設(shè)計實驗的目的與要求（4學(xué)時）1.1Python程序設(shè)計實驗的目的（1學(xué)時）1.2Python程序設(shè)計實驗的基本要求（1學(xué)時）1.3程序的編寫與測試（1學(xué)時）1.4人才培養(yǎng)與課程學(xué)習(xí)建議（1學(xué)時）第2周第2章問題求解與計算思維（4學(xué)時）2.1計算概述（1學(xué)時）2.2求解計算機問題（1學(xué)時）2.3計算思維（1學(xué)時）2.4算法（1學(xué)時）第3周第2章問題求解與計算思維（4學(xué)時）2.5數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（2學(xué)時）2.6算法評價（2學(xué)時）第4周第3章典型算法介紹（4學(xué)時）3.1枚舉算法（0.5學(xué)時）3.2遞歸算法（0.5學(xué)時）3.3分治算法（1學(xué)時）3.4遞推算法（1學(xué)時）3.5貪心算法（1學(xué)時）第5周第3章典型算法介紹（2學(xué)時）3.6回溯算法（1學(xué)時）3.7迭代算法（1學(xué)時）實驗0Python環(huán)境配置Python開發(fā)環(huán)境的建立過程（0.5學(xué)時）Python解釋器及其使用（0.5學(xué)時）第三方庫的安裝與配置（0.5學(xué)時）其他主流開發(fā)環(huán)境的安裝與配置（0.5學(xué)時）第6周實驗1數(shù)據(jù)的輸入和輸出（2學(xué)時）輸入函數(shù)（1學(xué)時）輸出函數(shù)（1學(xué)時）實驗2turtle繪圖（2學(xué)時）畫布設(shè)置（0.5學(xué)時）畫筆的基本參數(shù)設(shè)置函數(shù)（0.5學(xué)時）畫筆運動命令函數(shù)（0.25學(xué)時）畫筆控制命令函數(shù)（0..25學(xué)時）其他命令函數(shù)（0.5學(xué)時）第7周實驗3運算符與表達式（2學(xué)時）計算機程序要處理的數(shù)據(jù)必須放入內(nèi)存中，Python中的所有數(shù)據(jù)都是對象（0.5學(xué)時）Python標(biāo)識符通常用作變量、函數(shù)、類及其他對象的名稱（0.5學(xué)時）表達式是可以進行計算的代碼片段，由操作數(shù)和運算符構(gòu)成（0.5學(xué)時）Python提供的多種數(shù)據(jù)類型（0.5學(xué)時）實驗4字符串（2學(xué)時）序列（0.25學(xué)時）常用的序列操作函數(shù)（0.25學(xué)時）字符串序列（1學(xué)時）字符串的常用操作（1學(xué)時）正則表達式（1學(xué)時）第8周實驗5選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計（2學(xué)時）單分支選擇結(jié)構(gòu)（0.5學(xué)時）雙分支選擇結(jié)構(gòu)（0.5學(xué)時）多分支選擇結(jié)構(gòu)（0.5學(xué)時）if語句的嵌套（0.5學(xué)時）實驗6循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計（2學(xué)時）遍歷循環(huán)：for循環(huán)語句（0.5學(xué)時）無限循環(huán)：while語句（0.5學(xué)時）else語句（1學(xué)時）第9周實驗7列表與元組（2學(xué)時）列表（0.5學(xué)時）元組（0.5學(xué)時）列表推導(dǎo)式（1學(xué)時）實驗8字典與集合（2學(xué)時）字典（1學(xué)時）集合（1學(xué)時）第10周實驗9函數(shù)（2學(xué)時）函數(shù)的定義（0.1學(xué)時）函數(shù)的調(diào)用方法（0.1學(xué)時）函數(shù)的參數(shù)傳遞（0.1學(xué)時）函數(shù)的返回值（0.1學(xué)時）變量的作用域（0.2學(xué)時）匿名函數(shù)（0.2時）遞歸函數(shù)（0.2學(xué)時）實驗10文件（2學(xué)時）文件（0.25學(xué)時）文件的打開和關(guān)閉（0.25學(xué)時）讀取文件的方法（0.5學(xué)時）寫入文件的方法（0.5學(xué)時）CSV文件的讀寫方法（0.5學(xué)時）第11周實驗11文件（2學(xué)時）常見的程序錯誤（0.5學(xué)時）異常（0.5學(xué)時）異常處理（0.5學(xué)時）程序的基本調(diào)試方法（0.5學(xué)時）實驗12面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計基礎(chǔ)（2學(xué)時）面向?qū)ο蟮母拍睿?.2時）類的定義（0.2時）對象的創(chuàng)建（0.4時）在類中定義方法（0.2時）類的構(gòu)造方法（0.2時）類的析構(gòu)方法（0.2時）類的變量（0.2時）類的繼承（0.2時）類的多態(tài)（0.2時）第12周實驗13tkinter圖形界面設(shè)計（2學(xué)時）Pyth