《python語言及應用》課程教學大綱

《python語言及應用》課程教學大綱一、課程基本信息課程中文名稱python語言及應用課程英文名稱PythonLanguageandApplications課程編號33141604課程模塊￡思想政治理論課￡通識教育課￡專業(yè)基礎課R專業(yè)課課程性質￡必修￡限選￡專業(yè)任選R任選總學時32講授學時16實驗（專題輔導）學時16總學分2開課單位電子與信息工程學院開課系（室）自動化授課對象大三本科生適用專業(yè)自動化先修課程C語言程序設計二、課程簡介和教學目標1．課程簡介本課程是一門學科專業(yè)任選課。Python是一種面向對象、解釋型的計算機程序語言，具有跨平臺的特點，已被廣泛地應用于大型項目的開發(fā)，是數據科學、虛擬現實和人工智能的首選編程語言。該課程內容主要是包括序列推導和訪問、程序控制結構與函數設計、面向對象程序設計、字符串與正則表達式、文件操作、異常處理結構與代碼測試與調試等。學生通過本課程的學習，掌握面向對象程序設計的編程思想；會用Python編程解決一些數學計算、數據挖掘分析以及自己設計算法解決數據的建模和求解問題，提升數據分析、數據挖掘的能力和素質。2.教學目標教學目標1：能較好地掌握Python程序設計語言、具備較強的程序設計與調試能力。教學目標2：能通過網絡搜索和自學，借助第三方工具包，解決科學計算、（大）數據處理與分析等問題。教學目標3（課程思政）：能夠針對復雜大數據工程問題，開發(fā)、使用恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具，對復雜工程問題做出預測和模擬。3．教學目標與畢業(yè)要求指標點的支撐關系教學目標支撐畢業(yè)要求對應指標點教學目標15.1了解專業(yè)常用的現代儀器、信息技術工具、工程工具和模擬軟件的原理和使用方法，并理解其局限性。教學目標25.2能夠選擇與使用恰當的儀器、信息資源、工程工具和專業(yè)模擬軟件，對自動化相關領域的工程問題進行分析、計算與設計；能夠針對具體的對象，開發(fā)或選用滿足特定需求的現代工具，模擬和預測專業(yè)問題，并能夠分析其局限性。教學目標31.2能針對具體的對象建立數學模型并求解，將相關知識和數學模型方法用于推演、分析自動化相關領域的工程問題，用于解決方案的比較與綜合。三、理論教學表1理論教學安排序號章節(jié)（學時）學習內容（含重點、難點）教學方法、手段支撐教學目標其他1一、Python的安裝與使用（2學時）（1）Python版本選擇與安裝；（）（2）Python的對象類型；（）（3）常用內置對象。講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結合。1作業(yè)：1.在本地安裝Python語言的IDE；2.查閱資料，了解當前流行的IDE并安裝使用和比較；2二、Python數據結構（4學時）Python中的常見數據結構：列表、元祖、字典、集合及其他數據結構以及使用的差異；（）Python運算符的多重含義。（）講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結合。11.已知有列表：a=[11,22,24,29,30,32]，編程實現：1、把20插入到列表的末端2、在元素29后面插入元素573、把元素11修改成64刪除元素325、對列表從小到大排序3三、選擇與循環(huán)（4學時）（1）條件表達式；（2）選擇結構；（3）循環(huán)結構；（4）break、continue語句。Python的關系運算符和條件表達式；（）break和continue的使用。（）講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結合。討論與案例：案例1：循環(huán)算法的差異性？案例2：循環(huán)過程的溢出危險？案例3：循環(huán)與數學遞推模型的關聯性？21.編程找出1-1000之內數據中所有的“水仙花數”；2.求1-2+3-4+5...99的所有數的和。4第四章函數的設計與使用（2學時）（1）函數定義；（2）形參與實參；（3）參數類型；（4）變量作用域。函數參數的定義域使用。（）參數調用方法（）講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結合2作業(yè)：編寫一個函數，計算輸出三角形的面積。要求外部輸入三邊的邊長,其為浮點數類型。已知三角的面積公式為:A=(s*(s-a)*(s-b)*(s-c))**0.5，其中a,b,c為三角形三邊的邊長,并且s=(a+b+c)/2。5面向對象程序設計。（4學時）類的定義與使用，self與cls參數，類成員與實例成員，私有成員與公有成員，繼承與派生，特殊方法與運算符重載等內容類的定義域使用（）難點：類成員與實例成員，私有成員與公有成員（）講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結合。3作業(yè)：設計一個Circle類來表示圓，這個類包含圓的半徑以及求周長和面積的函數。再使用這個類創(chuàng)建半徑為1-100的圓，并計算出相應的周長及面積。四、實驗教學表2實驗教學安排序號實驗項目名稱（學時）實驗內容實驗類型支撐教學目標其他1實驗1：安裝Python開發(fā)環(huán)境獨立按需求（訪問官網下載基于Windows平臺的Python安裝包，安裝并配置Python環(huán)境，書寫一個Python程序并運行）安裝Python開發(fā)環(huán)境。驗證性12

實驗2：Python基礎語法及常用語句理解并掌握Python基礎語法和常用語句，掌握if、while、for、break、continue、pass等語句的用法。的使用驗證性13實驗3：字符串操作了解并掌握Python字符串函數，并能解決相關問題。設計性1、24實驗4：基本Python數據結構操作理解列表、元組和字典等基本數據結構的定義和操作，掌握列表、元組的字典的用法，掌握嵌套的使用。設計性1、25實驗5：Python函數理解函數的四種類型，掌握匿名函數，掌握普通函數的的寫法和用法；掌握Python高級函數，學會用閉包，裝飾器和內置函數。設計性1、26實驗6：基本Python數據結構操作掌握Python文件操作的過程，包括文件的讀入和不同文件的寫入。設計性27實驗7：面向對象編程掌握Python面向對象實例方法；掌握封閉、繼承、多態(tài)等知識。設計性28實驗8（2學時）體育競技分析了解計算思維的概念；掌握自頂向下的設計方法；掌握自底向上的執(zhí)行過程；了解計算生態(tài)和模塊編程思想；掌握Python第三方庫的安裝方法；掌握Python源文件的打包方法。綜合性1、2、3五、考核與成績評定方法表3課程考核及評價細則成績組成考核/評價環(huán)節(jié)分值考核/評價細則支撐教學目標平時成績（40%）作業(yè)10主要考核學生對每章節(jié)知識點的理解和掌握程度，并通過IDE軟件編寫與驗證代碼；取各次成績的平均值作為書面作業(yè)成績，滿分100分，按10%計入總成績。1、2、3實驗30依據實驗課堂提問驗收成績（80分），以及實驗報告質量評分（20分），滿分100分，按30%計入總成績。1、2、3期末成績（60%）大作業(yè)60布置設計任務：1.選題介紹；2.指導學生進行需求分析、查閱文獻資料；3.對于要解決的實際問題，設計解決方案與開發(fā)流程，并上機完成程序的設計與調試。4.按照要求撰寫設計報告和答辯PPT。5.整理源程序及其注釋，形成格式和風格良好的源程序清單和結果。6.該項滿分為100分，按60%計入總成績。1、2、3六、建議教材及相關教學資源董付國.Python程序設計（第2版）[M].北京:清華大學出版社，2018.董付國.Python可以這樣學[M].北京:清華大學出版社，2017.托尼加迪斯著，蘇小紅等譯