Python編程基礎(chǔ)與應(yīng)用-課程標(biāo)準(zhǔn)

1、Python編程基礎(chǔ)與應(yīng)用課程標(biāo)準(zhǔn)表i課程基本信息課程代碼課程歸屬理論課程必修課程課程類型理實(shí)課程課程性質(zhì)限選課程實(shí)踐課程任選課程公共課課程類型專業(yè)課適用專業(yè)任選課課時(shí)64學(xué)分4執(zhí)筆人時(shí)間審核人時(shí)間1課程性質(zhì)和課程設(shè)計(jì)1.1課程定位與作用本課程是*專業(yè)的專業(yè)核心課程。通過對本門課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生系統(tǒng)地獲得一門人工智能中常用的數(shù)據(jù)分析處理編程語言，掌握基本的編程技能，并注重培養(yǎng)學(xué)生抽象分析問題和設(shè)計(jì)算法、編程實(shí)現(xiàn)解決問題的能力和常見的程序設(shè)計(jì)能力、排錯(cuò)能力以及Python軟件包查找、使用能力，從而使學(xué)生學(xué)會(huì)利用程序語言去建模、解決一些人工智能、智能控制方面的數(shù)據(jù)處理問題。1.2課程設(shè)計(jì)基本理念作

2、為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)核心課，通過真題真做、綜合實(shí)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(shí)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)用問題。(2)通過綜合實(shí)踐練習(xí)，能夠理論聯(lián)系實(shí)際，提升分析問題與解決問題的能力。1.3課程設(shè)計(jì)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(xiàng)目采用來自企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目，盡量做到。它對于培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、邏輯思維、編程素質(zhì)和項(xiàng)目管理

3、能力具有極為重要的意義。 培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、 解決實(shí)際問題的能力，為成為工程人員打下良好的應(yīng)知應(yīng)會(huì)基礎(chǔ)。2課程目標(biāo)1總目標(biāo)通過任務(wù)引領(lǐng)型的項(xiàng)目?S動(dòng)，掌握人工智能Python程序設(shè)計(jì)語言以及基本程序設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和調(diào)試方法等基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、抽象思維、邏輯推理、自己獲取知識(shí)，應(yīng)用Python知識(shí)解決實(shí)際問題等方面的能力，以提高依靠程序處理數(shù)據(jù)的能力。2具體目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)了解人工智能的概念、內(nèi)容和方法；熟練區(qū)分選擇語句、循環(huán)語句、循環(huán)控制語句；熟練掌握多種文件及文件夾操作的函數(shù)和模塊；熟悉GUI基礎(chǔ)知識(shí)和tkinter控件。能力目標(biāo)能夠進(jìn)行Python交互式解釋執(zhí)行與腳本式解釋運(yùn)行；

4、能進(jìn)行各種序列的創(chuàng)建、操作；能采用多種結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)解決復(fù)雜問題；能夠使用各種庫和模塊進(jìn)行交互界面和爬蟲程序編寫。素質(zhì)目標(biāo)了解課程思政的學(xué)習(xí)必要性和作用，提高學(xué)生對職業(yè)教育、職業(yè)素養(yǎng)方面的正確認(rèn)知；通過熟悉中國制造2025的主要內(nèi)容及作用地位， 培養(yǎng)學(xué)生對中國創(chuàng)新發(fā)展的主觀意識(shí)；了解工匠精神的內(nèi)在價(jià)值與含義，培養(yǎng)學(xué)生專注、專研的意識(shí)與素養(yǎng)；了解校園文化與企業(yè)文化的基本內(nèi)容， 培養(yǎng)學(xué)生校園文化認(rèn)同感和企業(yè)文化的歸屬感。3課程學(xué)習(xí)內(nèi)容表2課程內(nèi)容與課時(shí)序號(hào)教學(xué)單元課時(shí)安排小計(jì)理論實(shí)踐1人工智能導(dǎo)入4222Python編程入門8443Python序列操作8444結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)8445Python函數(shù)、模

5、塊與類8446文件及文件夾操作8447交互界囿設(shè)計(jì)12668網(wǎng)絡(luò)爬蟲應(yīng)用844合計(jì)6424404單元教學(xué)設(shè)計(jì)與要求教學(xué)單元一：人工智能導(dǎo)入單元學(xué)時(shí)：4學(xué)時(shí)(1)學(xué)習(xí)任務(wù)：通過探索人工智能在智能控制、智能決策、智能設(shè)計(jì)與制造中的典型應(yīng)用場景，掌握人工智能的概念、內(nèi)容和方法。知識(shí)目標(biāo)：了解人工智能的概念。了解人工智能應(yīng)用的方法。熟悉人工智能的內(nèi)容。(3)技能目標(biāo)：能夠辨析人工智能的典型應(yīng)用場景。能夠用圖示來闡述智能機(jī)器人的工作原理。素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)理性、精益求精、實(shí)事求是的工程素養(yǎng)和工匠精神。(5)重點(diǎn)：人工智能在智能控制、智能決策、智能設(shè)計(jì)與制造中的典型應(yīng)用(6)難點(diǎn)：智能機(jī)器人的實(shí)現(xiàn)原理

6、(7)教學(xué)方法與建議：翻轉(zhuǎn)課堂，結(jié)合在線課程的學(xué)習(xí)。(8)課外作業(yè)：根據(jù)要求，認(rèn)真完成人工智能應(yīng)用調(diào)研。教學(xué)單元二：Python編程入門單元學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)(1)學(xué)習(xí)任務(wù)：在Python語言開發(fā)環(huán)境的配置之后，通過交互式解釋執(zhí)行與腳本式解釋運(yùn)行，相應(yīng)的Python語句就可以輸出使用者的預(yù)期效果；學(xué)習(xí)包括標(biāo)識(shí)符、縮進(jìn)和冒號(hào)、引號(hào)、注釋等在內(nèi)的語法規(guī)則，基本數(shù)據(jù)類型，基本輸入輸出函數(shù)和運(yùn)算符等入門知識(shí)，并熟練使用。知識(shí)目標(biāo)：基本掌握Python的程序結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和語法規(guī)則?；玖私鈨煞N基本輸入輸出函數(shù)。熟練掌握Python的基本數(shù)據(jù)類型。熟練掌握運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)。技能目標(biāo)：能夠進(jìn)行Python交互式解釋執(zhí)行與

7、腳本式解釋運(yùn)行。能夠判斷變量與常量。能夠進(jìn)行字符串及其基本操作。能夠用input函數(shù)、print函數(shù)實(shí)現(xiàn)簡單編程。素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)計(jì)算機(jī)編程意識(shí)，并能正確對待人工智能在應(yīng)用過程的利弊，充分認(rèn)識(shí)到人工智能的重要性和科學(xué)性。(5)重點(diǎn)：Python數(shù)據(jù)類型及其轉(zhuǎn)換Python的位運(yùn)算Python的比較運(yùn)算(6)難點(diǎn)：字符串及其基本操作Python邏輯運(yùn)算符的應(yīng)用Python三目運(yùn)算符的應(yīng)用(7)教學(xué)方法與建議：翻轉(zhuǎn)課堂，結(jié)合在線課程的學(xué)習(xí)，仿真+實(shí)操。(8)課外作業(yè)：根據(jù)要求，認(rèn)真完成程序編制。教學(xué)單元三：Python序列操作單元學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)(1)學(xué)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)習(xí)，要求掌握序列的基本概念，通過編程

8、來進(jìn)行序列的創(chuàng)建、操作,重新定義復(fù)合數(shù)據(jù)類型，用于組織形成其它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。知識(shí)目標(biāo)：基本了解序列及和序列相關(guān)的內(nèi)置函數(shù)?；菊莆樟斜?、元組和“可變的tuple元組。熟練掌握字符串的操作方法。熟練掌握字典和集合的概念與異同點(diǎn)。技能目標(biāo)：能進(jìn)行列表創(chuàng)建和列表基本操作。能熟練掌握元組的應(yīng)用。能進(jìn)行字符串的復(fù)雜運(yùn)算。能進(jìn)行字典和集合的創(chuàng)建與應(yīng)用。素質(zhì)目標(biāo)：從工程實(shí)訓(xùn)的角度出發(fā)理解不同行業(yè)對于人工智能編程有著不同的需求，掌握需求分析是介于系統(tǒng)分析和工程設(shè)計(jì)階段之間的橋梁。(5)重點(diǎn)：通過序列內(nèi)置函數(shù)進(jìn)行序列的排序等運(yùn)算列表、元組、集合和字典的索引(6)難點(diǎn)：列表的嵌套使用集合的交集、并集、差集運(yùn)算(7)教

9、學(xué)方法與建議：翻轉(zhuǎn)課堂，結(jié)合在線課程的學(xué)習(xí)，仿真+實(shí)操。(8)課外作業(yè)：根據(jù)要求，認(rèn)真完成多種序列的操作。教學(xué)單元四：結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)單元學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)(1)學(xué)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)習(xí)選擇語句、循環(huán)語句、循環(huán)控制語句。知識(shí)目標(biāo)：了解程序設(shè)計(jì)與算法的基本概念。熟悉結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn)。技能目標(biāo)：能用if語句構(gòu)成選擇結(jié)構(gòu)解決分支程序設(shè)計(jì)。能熟練應(yīng)用while語句解決循環(huán)程序設(shè)計(jì)。能采用選擇與循環(huán)實(shí)現(xiàn)序列操作。素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)軟件工匠精神，在潛移默化中培育社會(huì)主義核心價(jià)值觀。(5)重點(diǎn)：程序設(shè)計(jì)常見解決思路范圍及for循環(huán)控制循環(huán)控制語句采用多種結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)解決復(fù)雜問題的思路(6)難點(diǎn)：if語句嵌套來實(shí)現(xiàn)分支結(jié)

10、構(gòu)編程循環(huán)嵌套解決復(fù)雜結(jié)構(gòu)編程采用選擇與循環(huán)實(shí)現(xiàn)序列操作(7)教學(xué)方法與建議：通過虛擬軟件工程提出方案、程序編制和實(shí)施的形式，讓講述更形象(8)課外作業(yè)：根據(jù)要求，認(rèn)真完成程序與文檔說明。教學(xué)單元五：Python函數(shù)、模塊與類單元學(xué)時(shí)：4學(xué)時(shí)(1)學(xué)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)習(xí)，要求了解豐富的系統(tǒng)函數(shù)與模塊，還會(huì)建立自已的函數(shù)與模塊，同時(shí)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)掌握類的聲明、對象的創(chuàng)建與使用等內(nèi)容。學(xué)會(huì)使用繼承父類后子類可以獲得父類所擁有的方法和屬性，并添加新的屬性和方法來滿足新事物的需求。知識(shí)目標(biāo)：了解函數(shù)的形式參數(shù)、實(shí)際參數(shù)、關(guān)鍵字參數(shù)和默認(rèn)值參數(shù)熟練掌握函數(shù)的局部變量與全局變量基本了解類的構(gòu)造方法熟練掌握模

11、塊的導(dǎo)入與常用模塊技能目標(biāo)：能夠?qū)瘮?shù)進(jìn)行定義，并進(jìn)行調(diào)用能夠使用匿名函數(shù)lambda表達(dá)式能夠?qū)肽K，并采用時(shí)間和日期處理模塊進(jìn)行編程能夠使用random庫、string模塊等進(jìn)行復(fù)雜程序編寫素質(zhì)目標(biāo)：樹立良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神，擁有踏實(shí)肯干、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作精神。(5)重點(diǎn)：函數(shù)的局部變量與全局變量的使用模塊的綜合應(yīng)用(6)難點(diǎn)：遞歸函數(shù)的編寫類的封裝與繼承(7)教學(xué)方法與建議：通過使用手冊查找模塊、函數(shù)等形式，讓學(xué)生在自學(xué)中找到發(fā)現(xiàn)知識(shí)的奧秘。(8)課外作業(yè)：根據(jù)要求，認(rèn)真完成函數(shù)及其說明文檔。教學(xué)單元六：文件及文件夾操作單元學(xué)時(shí)：4學(xué)時(shí)(1)學(xué)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)習(xí)，要求了解打開文件、讀取

12、和追加數(shù)據(jù)、插入和刪除數(shù)據(jù)、關(guān)閉文件、刪除文件等基本函數(shù)功能，掌握os模塊、shutil模塊，采用文件異常處理,以及EXCELC件的打開、讀取和修改等功能。知識(shí)目標(biāo)：了解文件的定義和文件操作的幾個(gè)常見函數(shù)。了解文件編程中withas用法。掌握shutil模塊的復(fù)制功能、壓縮解壓功能掌握EXCE及件操作的庫函數(shù)。技能目標(biāo)：能夠編寫打開文件、讀取文件、寫入文件的語句能夠?qū)XCELC件進(jìn)行打開、讀取和修改動(dòng)作。素質(zhì)目標(biāo)：樹立良好的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和合作精神。(5)重點(diǎn)：打開文件、讀取文件、寫入文件的應(yīng)用導(dǎo)入os模塊、shutil模塊解決復(fù)雜程序編寫(6)難點(diǎn)：shutil模塊的文件和文件夾的移動(dòng)和改名文件

13、異常處理方式Excel文件操作(7)教學(xué)方法與建議：通過使用手冊查找參數(shù)形式，發(fā)展學(xué)生自學(xué)。(8)課外作業(yè)：根據(jù)要求，認(rèn)真完成電路圖繪制與說明。教學(xué)單元七：交互界面設(shè)計(jì)單元學(xué)時(shí)：12學(xué)時(shí)(1)學(xué)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)習(xí)，要求導(dǎo)入tkinter模塊；中請frame或Toplevel控件作為容器使用；創(chuàng)建其他控件；通過GM(geometrymanager)管理整個(gè)控件區(qū)域組織。用tkinter可以編寫Python的IDLE界面，對于其他簡單的圖形界面也能應(yīng)付自如。知識(shí)目標(biāo)：了解GUI基礎(chǔ)知識(shí)。熟練掌握tkinter控件的屬性與函數(shù)。熟練掌握messagebox模塊的應(yīng)用方法(3)技能目標(biāo)：能夠采用4步法創(chuàng)

14、建tkinter窗口。能夠利用tkinter模塊制作計(jì)算器和BOM錄入界面。素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)對科學(xué)技術(shù)的興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)愿望，具有促進(jìn)學(xué)生全面而富有個(gè)性的發(fā)展。(5)重點(diǎn)：tkinter模塊的按鈕Button、文本框控件Entry、復(fù)選框Checkbuttontkinter模塊的菜單Menu(6)難點(diǎn)：messagebox塊simpledialog模塊(7)教學(xué)方法與建議：通過使用手冊查找參數(shù)形式，發(fā)展學(xué)生自學(xué)。(8)課外作業(yè)：根據(jù)要求，認(rèn)真完成電路圖繪制與說明。教學(xué)單元八：網(wǎng)絡(luò)爬蟲應(yīng)用單元學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)(1)學(xué)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)習(xí)，要求能通過程序模擬瀏覽器請求站點(diǎn)的行為，把站點(diǎn)返回的HTML代碼爬到本

15、地，進(jìn)而提取自己需要的數(shù)據(jù)，存放起來使用。知識(shí)目標(biāo)：了解OSI參考模型、TCP/IP模型urllib模塊的應(yīng)用BeautifulSoup技能目標(biāo)：根據(jù)爬蟲的定義與基本流程進(jìn)行基本要素的爬取素質(zhì)目標(biāo)：增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)、效益意識(shí)和新技術(shù)意識(shí)，培養(yǎng)積極服務(wù)社會(huì)的責(zé)任感。(5)重點(diǎn)：urllib.request模塊urllib.parse模塊BeautifulSoup標(biāo)簽定位方法BeautifulSoup標(biāo)簽選擇器(6)難點(diǎn)：爬蟲的定義與基本流程使用標(biāo)準(zhǔn)庫解析分析網(wǎng)頁輸出使用lxml解析庫分析網(wǎng)頁輸出(7)教學(xué)方法與建議：通過使用手冊查找參數(shù)形式，發(fā)展學(xué)生自學(xué)。(8)課外作業(yè)：根據(jù)要求，認(rèn)真完成程序編制與

16、說明。5實(shí)施建議教師基本要求教學(xué)團(tuán)隊(duì)每位教師要有新一代信息技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，具備計(jì)算機(jī)編程、PLC編程等相關(guān)能力，最好具備企業(yè)實(shí)踐經(jīng)歷。校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)條件要求校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地條件要求：具備50臺(tái)計(jì)算機(jī)的機(jī)房，配置Python3.8以上編程環(huán)境。校外實(shí)訓(xùn)基地條件要求：具有承接人工智能、智能控制方面的業(yè)績，并能提供至少20個(gè)實(shí)習(xí)工位。教學(xué)方法建議在教學(xué)過程中，通過概念引入、直觀示例和錯(cuò)誤分析等方法和現(xiàn)代教育手段逐步提高學(xué)生的Python程序設(shè)計(jì)能力和探索創(chuàng)新的精神。同時(shí)，要對Python常見的數(shù)據(jù)處理應(yīng)用等，予以足夠的重視，使學(xué)生在學(xué)完本課程后，對類似的數(shù)據(jù)處理有分析、解決的能力。線上線下混合教學(xué)模式，理論與實(shí)踐相結(jié)合，增加在線課程的學(xué)習(xí)，課后作業(yè)和課堂考核。教學(xué)評價(jià)、考核要求總成績=平時(shí)上課（10%）+在