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《python語(yǔ)言及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程中文名稱(chēng)python語(yǔ)言及應(yīng)用課程英文名稱(chēng)PythonLanguageandApplications課程編號(hào)33141604課程模塊£思想政治理論課£通識(shí)教育課£專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課R專(zhuān)業(yè)課課程性質(zhì)£必修£限選£專(zhuān)業(yè)任選R任選總學(xué)時(shí)32講授學(xué)時(shí)16實(shí)驗(yàn)(專(zhuān)題輔導(dǎo))學(xué)時(shí)16總學(xué)分2開(kāi)課單位電子與信息工程學(xué)院開(kāi)課系(室)自動(dòng)化授課對(duì)象大三本科生適用專(zhuān)業(yè)自動(dòng)化先修課程C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)二、課程簡(jiǎn)介和教學(xué)目標(biāo)1.課程簡(jiǎn)介本課程是一門(mén)學(xué)科專(zhuān)業(yè)任選課。Python是一種面向?qū)ο?、解釋型的?jì)算機(jī)程序語(yǔ)言,具有跨平臺(tái)的特點(diǎn),已被廣泛地應(yīng)用于大型項(xiàng)目的開(kāi)發(fā),是數(shù)據(jù)科學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)和人工智能的首選編程語(yǔ)言。該課程內(nèi)容主要是包括序列推導(dǎo)和訪(fǎng)問(wèn)、程序控制結(jié)構(gòu)與函數(shù)設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、字符串與正則表達(dá)式、文件操作、異常處理結(jié)構(gòu)與代碼測(cè)試與調(diào)試等。學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的編程思想;會(huì)用Python編程解決一些數(shù)學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘分析以及自己設(shè)計(jì)算法解決數(shù)據(jù)的建模和求解問(wèn)題,提升數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘的能力和素質(zhì)。2.教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1:能較好地掌握Python程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、具備較強(qiáng)的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試能力。教學(xué)目標(biāo)2:能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索和自學(xué),借助第三方工具包,解決科學(xué)計(jì)算、(大)數(shù)據(jù)處理與分析等問(wèn)題。教學(xué)目標(biāo)3(課程思政):能夠針對(duì)復(fù)雜大數(shù)據(jù)工程問(wèn)題,開(kāi)發(fā)、使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具,對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題做出預(yù)測(cè)和模擬。3.教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐關(guān)系教學(xué)目標(biāo)支撐畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)指標(biāo)點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)15.1了解專(zhuān)業(yè)常用的現(xiàn)代儀器、信息技術(shù)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(xué)目標(biāo)25.2能夠選擇與使用恰當(dāng)?shù)膬x器、信息資源、工程工具和專(zhuān)業(yè)模擬軟件,對(duì)自動(dòng)化相關(guān)領(lǐng)域的工程問(wèn)題進(jìn)行分析、計(jì)算與設(shè)計(jì);能夠針對(duì)具體的對(duì)象,開(kāi)發(fā)或選用滿(mǎn)足特定需求的現(xiàn)代工具,模擬和預(yù)測(cè)專(zhuān)業(yè)問(wèn)題,并能夠分析其局限性。教學(xué)目標(biāo)31.2能針對(duì)具體的對(duì)象建立數(shù)學(xué)模型并求解,將相關(guān)知識(shí)和數(shù)學(xué)模型方法用于推演、分析自動(dòng)化相關(guān)領(lǐng)域的工程問(wèn)題,用于解決方案的比較與綜合。三、理論教學(xué)表1理論教學(xué)安排序號(hào)章節(jié)(學(xué)時(shí))學(xué)習(xí)內(nèi)容(含重點(diǎn)、難點(diǎn))教學(xué)方法、手段支撐教學(xué)目標(biāo)其他1一、Python的安裝與使用(2學(xué)時(shí))(1)Python版本選擇與安裝;()(2)Python的對(duì)象類(lèi)型;()(3)常用內(nèi)置對(duì)象。講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合。1作業(yè):1.在本地安裝Python語(yǔ)言的IDE;2.查閱資料,了解當(dāng)前流行的IDE并安裝使用和比較;2二、Python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(4學(xué)時(shí))Python中的常見(jiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):列表、元祖、字典、集合及其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及使用的差異;()Python運(yùn)算符的多重含義。()講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合。11.已知有列表:a=[11,22,24,29,30,32],編程實(shí)現(xiàn):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(duì)列表從小到大排序3三、選擇與循環(huán)(4學(xué)時(shí))(1)條件表達(dá)式;(2)選擇結(jié)構(gòu);(3)循環(huán)結(jié)構(gòu);(4)break、continue語(yǔ)句。Python的關(guān)系運(yùn)算符和條件表達(dá)式;()break和continue的使用。()講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)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(guò)程的溢出危險(xiǎn)?案例3:循環(huán)與數(shù)學(xué)遞推模型的關(guān)聯(lián)性?21.編程找出1-1000之內(nèi)數(shù)據(jù)中所有的“水仙花數(shù)”;2.求1-2+3-4+5...99的所有數(shù)的和。4第四章函數(shù)的設(shè)計(jì)與使用(2學(xué)時(shí))(1)函數(shù)定義;(2)形參與實(shí)參;(3)參數(shù)類(lèi)型;(4)變量作用域。函數(shù)參數(shù)的定義域使用。()參數(shù)調(diào)用方法()講授式、討論式、案例式與啟發(fā)式相結(jié)合2作業(yè):編寫(xiě)一個(gè)函數(shù),計(jì)算輸出三角形的面積。要求外部輸入三邊的邊長(zhǎng),其為浮點(diǎn)數(shù)類(lèi)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(zhǎng),并且s=(a+b+c)/2。5面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)。(4學(xué)時(shí))類(lèi)的定義與使用,self與cls參數(shù),類(lèi)成員與實(shí)例成員,私有成員與公有成員,繼承與派生,特殊方法與運(yùn)算符重載等內(nèi)容類(lèi)的定義域使用()難點(diǎn):類(lèi)成員與實(shí)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(jié)合。3作業(yè):設(shè)計(jì)一個(gè)Circle類(lèi)來(lái)表示圓,這個(gè)類(lèi)包含圓的半徑以及求周長(zhǎng)和面積的函數(shù)。再使用這個(gè)類(lèi)創(chuàng)建半徑為1-100的圓,并計(jì)算出相應(yīng)的周長(zhǎng)及面積。四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)表2實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)(學(xué)時(shí))實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)類(lèi)型支撐教學(xué)目標(biāo)其他1實(shí)驗(yàn)1:安裝Python開(kāi)發(fā)環(huán)境獨(dú)立按需求(訪(fǎng)問(wèn)官網(wǎng)下載基于Windows平臺(tái)的Python安裝包,安裝并配置Python環(huán)境,書(shū)寫(xiě)一個(gè)Python程序并運(yùn)行)安裝Python開(kāi)發(fā)環(huán)境。驗(yàn)證性12
實(shí)驗(yàn)2:Python基礎(chǔ)語(yǔ)法及常用語(yǔ)句理解并掌握Python基礎(chǔ)語(yǔ)法和常用語(yǔ)句,掌握if、while、for、break、continue、pass等語(yǔ)句的用法。的使用驗(yàn)證性13實(shí)驗(yàn)3:字符串操作了解并掌握Python字符串函數(shù),并能解決相關(guān)問(wèn)題。設(shè)計(jì)性1、24實(shí)驗(yàn)4:基本Python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)操作理解列表、元組和字典等基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)性1、25實(shí)驗(yàn)5:Python函數(shù)理解函數(shù)的四種類(lèi)型,掌握匿名函數(shù),掌握普通函數(shù)的的寫(xiě)法和用法;掌握Python高級(jí)函數(shù),學(xué)會(huì)用閉包,裝飾器和內(nèi)置函數(shù)。設(shè)計(jì)性1、26實(shí)驗(yàn)6:基本Python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)操作掌握Python文件操作的過(guò)程,包括文件的讀入和不同文件的寫(xiě)入。設(shè)計(jì)性27實(shí)驗(yàn)7:面向?qū)ο缶幊陶莆誔ython面向?qū)ο髮?shí)例方法;掌握封閉、繼承、多態(tài)等知識(shí)。設(shè)計(jì)性28實(shí)驗(yàn)8(2學(xué)時(shí))體育競(jìng)技分析了解計(jì)算思維的概念;掌握自頂向下的設(shè)計(jì)方法;掌握自底向上的執(zhí)行過(guò)程;了解計(jì)算生態(tài)和模塊編程思想;掌握Python第三方庫(kù)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(jī)?cè)u(píng)定方法表3課程考核及評(píng)價(jià)細(xì)則成績(jī)組成考核/評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)分值考核/評(píng)價(jià)細(xì)則支撐教學(xué)目標(biāo)平時(shí)成績(jī)(40%)作業(yè)10主要考核學(xué)生對(duì)每章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握程度,并通過(guò)IDE軟件編寫(xiě)與驗(yàn)證代碼;取各次成績(jī)的平均值作為書(shū)面作業(yè)成績(jī),滿(mǎn)分100分,按10%計(jì)入總成績(jī)。1、2、3實(shí)驗(yàn)30依據(jù)實(shí)驗(yàn)課堂提問(wèn)驗(yàn)收成績(jī)(80分),以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量評(píng)分(20分),滿(mǎn)分100分,按30%計(jì)入總成績(jī)。1、2、3期末成績(jī)(60%)大作業(yè)60布置設(shè)計(jì)任務(wù):1.選題介紹;2.指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行需求分析、查閱文獻(xiàn)資料;3.對(duì)于要解決的實(shí)際問(wèn)題,設(shè)計(jì)解決方案與開(kāi)發(fā)流程,并上機(jī)完成程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試。4.按照要求撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告和答辯PPT。5.整理源程序及其注釋?zhuān)纬筛袷胶惋L(fēng)格良好的源程序清單和結(jié)果。6.該項(xiàng)滿(mǎn)分為100分,按60%計(jì)入總成績(jī)。1、2、3六、建議教材及相關(guān)教學(xué)資源董付國(guó).Python程序設(shè)計(jì)(第2版)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2018.董付國(guó).Python可以這樣學(xué)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2017.托尼加迪斯著,蘇小紅等譯
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