Python程序設計基礎 教學大綱、授課計劃

《Python程序設計基礎》一、課程基本信息課程名稱中文名稱Python程序設計基礎英文名稱TheBasicPythonlanguageprogramming課程代碼課程性質選修開課學院軟件與物聯網工程學院課程負責人授課學期2022–2023學年第一學期學分4任課教師張勇課程總學時48理論學時32實驗學時（含上機）32課內實踐學時課程類型□線上課程√線下課程□混合式課程線上學時線下學時適用專業(yè)及年級VR專業(yè)一年級授課語言中文先修課程無后續(xù)課程大數據分析、高級程序設計課程簡介1.該課程的目的在于通過學習“Python程序設計基礎”，學生可以熟練掌握Python語言的強大又簡單的面向對象編程方法，掌握Python語言中的基本數據類型：整型、浮點型、復數型、字符串等，和特殊形式的數據類型：列表類型、元組類型、集合類型、字典類型等。靈活運用內置函數、遞歸函數、裝飾器和復合函數，進一步掌握Python語言的高級編程技術，例如：類與對象、文件相關操作和圖形用戶界面設計等，初步具備能夠使用Python語言實現較大規(guī)模軟件的能力，為后續(xù)進一步學習大數據分析、高級程序設計等技術奠定扎實的基礎。2.教學目標在微觀上體現為：讓學生通過一學期的學習與上機實驗，掌握Python語言基本語法和常用數據類型；熟練應用自定義函數解決簡單問題；掌握類與對象的用法；熟練應用Python語言的os模塊實現文件的安全讀寫操作；掌握Python語言的Tkinter模塊實現簡單的圖形用戶界面設計等。在宏觀上體現為：全面掌握和精通Python語言的高級編程技術，學會使用計算機語言解決數學問題和實際問題的建模方法，培養(yǎng)學生良好的編程習慣和編程思維。3.基本知識教學要求：掌握Python語言的基礎語法和程序控制結構；靈活運用常用數據類型；掌握Python語言的函數與模塊；熟練應用類與對象；熟練掌握os模塊實現文件的安全讀寫操作，應用Tkinter模塊實現簡單的圖形用戶界面設計等。能力教育要求：培養(yǎng)學生熟練應用PyCharm開發(fā)較大規(guī)模Python應用程序；通過大量的練習和實例，增強學習的閱讀、編寫和調試程序的能力。執(zhí)筆人審定人討論參與人大綱制定日期年月

二、課程目標課程目標1：知識目標1.1掌握Python語言的基礎語法、程序控制和數據類型。1.2掌握Python語言的函數定義、類與模塊的使用。1.3掌握Python語言的os模塊和Tkinter模塊。課程目標2：能力目標2.1學會使用PyCharm集成開發(fā)環(huán)境設計較大規(guī)模的Python語言程序，掌握Python語言面向對象編程技巧和各種模塊的功能。2.2培養(yǎng)良好的程序編寫習慣，培養(yǎng)學生畫流程圖和注釋程序的技巧。2.3為后續(xù)學習大數據分析、高級程序設計等內容打下扎實的基礎。課程目標3：素質目標3.1通過學習和交流討論，掌握抽象并求解基本計算問題的初步能力。學生能夠通過積極參與課堂討論活動，并能夠在課堂討論活動中，主動思考，提出自己的觀點和疑惑，培養(yǎng)敢于猜想、敢于提出問題、敢于挑戰(zhàn)權威的科學意識和創(chuàng)造性思維。3.2深刻體會計算思維，通過計算思維來解決生活中的問題。3.3通過綜合性設計性實驗及實踐環(huán)節(jié)，讓同學們明白細節(jié)規(guī)劃的重要性，培養(yǎng)工匠精神；通過小組討論，分工合作完成設計性實驗項目，培養(yǎng)學生團隊合作精神；引導學生參加各類學科競賽，培養(yǎng)學生公平競賽、追求卓越的精神。課程目標4：思政目標4.1學生通過學習課程內容，掌握Python語言的編程技能，能夠使用Python語言解決現實生活中遇到的各種問題，樹立科技報國志向。4.2通過對紅色經典文獻的數據存儲與分析，加深對馬克思主義思想及原理的理解，深刻理解社會主義核心價值觀的精髓和內涵。4.3通過對Python語言類與對象的分析，加深對唯物主義辯證法的理解。課程目標與畢業(yè)要求指標點對應關系表序號畢業(yè)要求支撐畢業(yè)要求指標點課程目標知識目標能力目標素質目標思政目標1√√√√√√2√√√3√√√√4√√√√√√三、教學內容及進度安排教學內容及進度安排表序號章節(jié)內容學生學習預期成效學時授課形式教學方式支撐課程目標1第一章Python編程基礎1.Python語言輸入與輸出2.Python基本數據類型3.Python運算符4.列表5.字符串【重點】熟練掌握Python語言的基本數據類型和運算符，靈活運用列表類型?！倦y點】列表的元素訪問以及處理方法。1.熟練掌握Python語言的基本數據類型2.熟悉Python語言中的運算符3.熟練掌握Python語言的列表類型的使用4.掌握Python語言中字符串的相關處理方法6線下多媒體1.使用課件課堂講授Python編程基礎知識點2.通地實例介紹Python語言中的基本數據類型和運算符3.通過實例Python語言中的列表類型和字符串類型4.布置課后練習，強化學生對Python編程基本的知識5.通地實例開展課上討論3.13.32課內實驗：實驗一、輸入與輸出實驗1.掌握Python語言的輸入和輸出語句2.了解程序調試過程3.靈活運用列表和字符串的使用6線下學生上機做實驗教師指導3.13.33第二章程序控制1.順序結構2.分支結構3.循環(huán)結構4.排序實例【重點】順序結構、分支結構、循環(huán)結構【難點】熟練使用各種程序控制結構解決問題。1.了解Python語言中基本的程序控制結構2.掌握順序結構、分支結構、循環(huán)結構定義3.學會使用Python語言的程序控制結構處理簡單問題4.學會使用Python語言進行排序的基本思想6線下多媒體1.借助于PPT講授Python語言程序控制的知識點2.通過程序實例介紹順序結構3.通過程序實例介紹分支結構4.通過程序實例介紹循環(huán)結構5.布置課后練習，強化學生對Python語言程序控制的認識6.通地實例開展課上討論3.24.14課內實驗實驗二、冒泡排序實驗1.掌握random模塊的使用2.熟練掌握各種程序控制結構的使用6線下學生上機做實驗教師指導3.24.15第三章數據表示1.元組2.集合3.字典【重點】元組、集合和字典類型的定義和使用【難點】熟練使用元組、集合和字典類型解決一些實際問題1.了解Python語言中基本數據類型與特殊數據類型的區(qū)別2.理解元組、集合和字典的相關概念3.掌握元組、集合和字典的定義4.熟練使用元組、集合和字典的元素訪問和內置函數5.理解書本給出的實例的基本思想6線下多媒體1.通過多媒體講解Python語言的數據表示2.借助多個實例介紹元組、集合和字典的定義、元素訪問以及內置函數3.通過對課本實例分析與討論，加強學生對Python語言的數據表示的理解4.布置課后練習，強化學生對數據表示的認識5.通地實例開展課上討論4.36課內實驗實驗三、奶茶店點單實驗1.掌握字典的使用2.掌握使用lambda函數6線下學生上機做實驗教師指導4.37第四章函數與模塊1.常用內置函數2.自定義函數3.遞歸函數4.復合函數5.包與模塊【重點】常用內置函數、遞歸函數以及包與模塊【難點】可變參數函數、函數閉包以及裝飾器1.了解常用的內置函數2.學會自定義函數并能實現簡單的功能3.理解遞歸函數的幾個實例原理，進一步掌握遞歸函數的使用4.初步理解關于包與模塊的概念6線下多媒體1.通過多媒體講解函數與模塊的知識點2.借助實例介紹常用內置函數的使用3.借助實例介紹自定義函數的格式4.借助實例說明遞歸函數5.布置課后練習，強化學生對函數與模塊的認識6.通地實例開展課上討論4.38課內實驗實驗四、快速排序實驗1.掌握自定義函數的格式2.掌握遞歸函數3.掌握快速排序算法的原理6線下學生上機做實驗教師指導4.39第五章類與對象1.類與對象的定義2.類中的屬性與方法3.特殊方法4.繼承【重點】類中的屬性與方法、繼承【難點】類中的數據成員與方法成員、類之間的繼承1.理解類與對象的定義2.理解并掌握類中的屬性與方法的定義3.掌握類中特殊方法的定義和使用4.學習類之間繼承6線下多媒體1.通過多媒體講解類與對象的知識點2.通過多個實例介紹類與對象中的屬性與方法定義3.通過程序實例介紹類中特殊方法的定義和使用4.通過實例介紹類之間的繼承5.布置課后練習，強化學生對類與對象6.通地實例開展課上討論4.310課內實驗實驗五、類的繼承實驗1.掌握類與對象的定義2.掌握類中的屬性與方法的使用3.掌握類之間的繼承關系6線下學生上機做實驗教師指導4.311第六章文件操作與異常1.磁盤文件讀寫操作2.os模塊3.Excel文件讀寫操作4.異?！局攸c】os模塊的使用、異常處理結構【難點】異常處理結構的使用1.掌握磁盤文件的讀取操作2.熟悉使用os模塊3.掌握Excel文件讀寫操作4.學會靈活使用異常處理結構6線下多媒體1.通過多媒體講解文件操作與異常的知識點2.通過實例介紹文件讀取操作和os模塊3.通過程序實例介紹異常處理結構的使用4.布置課后練習，強化學生對文件操作與異常5.通地實例開展課上討論4.212課內實驗實驗六、文件安全讀寫操作實驗1.掌握文件的讀寫操作2.掌握常用的異常處理結構3.靈活地將異常處理結構運用到文件讀寫操作6線下學生上機做實驗教師指導4.213第七章圖形用戶界面設計1.視窗設計2.界面布局設計3.“復數計算器”程序算法設計4.常用控件5.畫布與繪圖技術6.事件綁定與自定義事件【重點】界面布局設計、常用控件、事件綁定與自定義事件【難點】使用控件實現圖形用戶界面設計1.了解視窗設計的基本流程2.掌握三種界面布局方法3.理解“復數計算器”程序算法4.理解各種控件的使用6線下多媒體1.通過多媒體講解圖形用戶界面設計的知識點2.通過實例介紹視窗設計的流程和界面布局設計3.通過多個實例介紹常用控件的使用4.通過程序實例介紹畫布與繪圖技術5.通過實例介紹事件綁定與自定義事件6.布置課后練習，強化學生對圖形用戶界面設計的認識7.通地實例開展課上討論4.14.314課內實驗實驗七、“復數計算器”實驗1.理解視窗設計流程2.會使用各種界面布局方法3.掌握各種控件的使用6線下學生上機做實驗教師指導4.14.315大作業(yè)設計一個學生信息管理系統(tǒng)，包括以下兩項功能：（1）管理人員登錄以信息庫管理員登錄本系統(tǒng)，具有權限：1）查看全部學生的基本信息：學號、姓名、性別、科目成績、學生賬號、密碼等；2）能夠對學生信息進行錄入和修改，例如用戶名和密碼（初始密碼為123456）。3）查詢單個學生的相關信息。（2）學生登錄 以學生身份登錄本系統(tǒng)，具有權限：1）顯示本人基本信息；2）選修課程；3）退選課程；4）查看選修課程狀態(tài)（是否滿員）；5）查詢成績單；6）更新自己的登錄密碼。通過本次大作業(yè)，使學生綜合運用Python語言設計一個大型應用軟件——學生信息管理系統(tǒng)，實現學生信息的入庫、修改和日常維護等功能，使用類和對象管理學生信息。4課外課外完成教師指導具體章節(jié)內容第一章Python編程基礎第一節(jié)Python語言輸入與輸出第二節(jié)Python基本數據類型第三節(jié)Python運算符第四節(jié)列表第五節(jié)字符串【重點難點】【重點】熟練掌握Python語言的基本數據類型和運算符，靈活運用列表類型?！倦y點】列表的元素訪問以及處理方法。第二章程序控制第一節(jié)順序結構第二節(jié)分支結構第三節(jié)循環(huán)結構第四節(jié)排序實例【重點難點】【重點】順序結構、分支結構、循環(huán)結構【難點】熟練使用各種程序控制結構解第三章數據表示第一節(jié)元組第二節(jié)集合第三節(jié)字典【重點難點】【重點】元組、集合和字典類型的定義和使用【難點】熟練使用元組、集合和字典類型解決一些實際問題第四章函數與模塊第一節(jié)常用內置函數第二節(jié)自定義函數第三節(jié)遞歸函數第四節(jié)復合函數第五節(jié)包與模塊【重點難點】【重點】常用內置函數、遞歸函數以及包與模塊【難點】可變參數函數、函數閉包以及裝飾器第五章類與對象第一節(jié)類與對象的定義第二節(jié)類中的屬性與方法第三節(jié)特殊方法第四節(jié)繼承【重點難點】【重點】類中的屬性與方法、繼承【難點】類中的數據成員與方法成員、類之間的繼承第六章文件操作與異常第一節(jié)磁盤文件讀寫操作第二節(jié)os模塊第三節(jié)Excel文件讀寫操作第四節(jié)異?！局攸c難點】【重點】文件讀寫操作、異常處理結構【難點】異常處理結構的使用第七章圖形用戶界面設計第一節(jié)視窗設計第二節(jié)界面布局設計第三節(jié)“復數計算器”程序算法設計第四節(jié)常用控件第五節(jié)畫布與繪圖技術第六節(jié)事件綁定與自定義事件【重點難點】【重點】界面布局設計、常用控件、事件綁定與自定義事件【難點】使用控件實現圖形用戶界面設計四、課程評價本課程考核為百分制制，由平時成績(20分（含實驗報告10分），考勤(缺勤1次-2，遲到1次-1))、大作業(yè)和期末筆試3部分組成，其中平時成績占比20%，大作業(yè)成績占比40%，期末筆試成績占40%。本課程屬于專業(yè)必修課，期末交大作業(yè)。課程目標、評價內容和評價依據對應表課程目標評價內容評價方式成績比例（%）課堂表現練習實驗大作業(yè)目標1課程基礎知識1010206032目標2應用所學知識分析系統(tǒng)的能力1010503038目標3課堂討論、作業(yè)完成情況、代碼實現、團隊合作，算法思想理解3020302015目標4課堂討論、作業(yè)完成情況、代碼實現、團隊合作，算法思想理解3020302015100課堂表現及作業(yè)評價準則如下表所示。課堂表現及作業(yè)評分標準序號評價環(huán)節(jié)占比優(yōu)良中及格不及格1課堂表現20%非常積極參與課堂活動，主動或主導意識強積極參與課堂活動，能配合同學和老師能參與課堂活動，需要同學和老師引導激勵參與課堂活動較少，多為被動。參與課堂活動極少，不為所動。2作業(yè)完成20%及時、獨立完成指定學習任務，結果幾乎完全正確。能及時、獨立完成指定學習任務，結果基本正確能及時完成指定學習任務，結果大多數正確能完成大多數學習任務，結果多數正確，偶有推遲。能完成一小部分學習任務或多數結果錯誤。常推遲。實驗得分占平時成績60%，其評分準則如下表所示。實驗成績評分標準序號考查內容占比優(yōu)良中及格不及格1問題分析能力20%能根據需要選用合適的數據結構和算法并準確描述和定義能根據需要選用合適的數據結構和算法并較為準確描述和定義能選用合適的數據結構和算法但描述或定義不完整或不準確能選用合適的數據結構和算法但描述或定義不完整、不準確不能選用合適的數據結構和算法并進行描述。2問題求解和算法設計能力20%算法正確、性能良好算法正確算法邏輯上有個別錯誤算法邏輯上有少許錯誤算法邏輯上有較多錯誤3編程實現能力30%程序運行良好，結果正確程序能運行，結果基本正確程序能運行，多數結果正確程序能運行，有少量正確結果。程序不能運行或無正確結果4程序代碼規(guī)范性15%層次清晰；注釋豐富；風格規(guī)范；層次較為清晰；有注釋；風格較為規(guī)范；代碼書寫不夠規(guī)范；書寫隨意，但能勉強閱讀；書寫隨意、無法閱讀5實驗報告文檔15%內容完整，撰寫規(guī)范，表達流暢，按時提交內容完整，比較規(guī)范，按時提交基本完整，基本規(guī)范，按時提交有推遲1-2天提交，報告基本規(guī)范未提交或推遲3天以上或完全不規(guī)范說明：以上評分準則中，按等級“優(yōu)、良、中、及格、不及格”打分的，在計算相應考核環(huán)節(jié)的分值時，分別對應95、85、75、65、50分。五、課程資源1.建議使用教材《Python程序設計》，張勇、唐穎軍、陳愛國等編，清華大學出版社，2022.2.推薦參考資料（1）鄭秋生著.《Python項目案例開發(fā)從入門到實戰(zhàn)》.清華大學出版社，2018年.（2）王小銀著.《Python語言程序設計》（第2版）.清華大學出版社，2022年.（3）王躍進著.《Python入門與實踐》.西南交通大學出版社,2022年.3.在線課程平臺及資源.（1）學校超星平臺上的本課程資源（2）慕課網上南開大學王愷老師的《Python編程基礎》教學視頻六、教學條件及要求教學條件包括：（1）教師應具有教師資格證，從事計算機軟件專業(yè)教學3年以上；（2）在機房完成實踐教學及上機實驗；（3）實驗室計算機需要有PyCharm編程環(huán)境及相關集成開發(fā)工具。學習要求：（1）至少閱讀完本教材授課相關章節(jié)內容；（2）獨立完成規(guī)定的編程實驗，課程代碼量1000行以上；（3）合作完成課內實驗項目的分解、細化和優(yōu)化綜合。本科課程教學進度計劃表學年度第一學期學院：教學系：主講教師：填表日期：年月日教務處制表填寫說明1.本表是教師授課的依據和學生課程學習的概要，也是學校和院（系）進行教學檢查、評價課堂教學質量和考試命題質量的重要依據。有關非理論課教學的課程，可依此樣式由院系自行設計。2.表中“教學形式及其手段”欄主要填寫講授、多媒體教學、課件演示、練習、實驗、討論等內容；“執(zhí)行情況”欄，主要填寫計劃落實或變更情況。3.本表經教研室主任、院(系)教學院長（主任）審簽后，不得隨意變動。如需調整，應經教研室和院系教學院長（主任）同意，并在執(zhí)行欄內注明。4.本表一式三份（可復?。?。經審簽后，任課教師、院（系）和教務處教學質量科各留一份，其電子版本上傳到超星平臺(地址：)。本科課程教學進度計劃表學年度第一學期主講教師職稱學歷學位___主授專業(yè)課程名稱Python程序設計基礎課程代碼班級A01人數50人總學時48學時，其中課堂講授32學時；實驗（上機）教學32學時；其它教學（討論、見習等）學時；機動學時：實習實訓（包括課程實習、課程實訓、課程設計等）0周教材（名稱、主編、出版社、出版時間等）《Python程序設計基礎》，張勇、唐穎軍、陳愛國等編，清華大學出版社，2022主要參考書鄭秋生著.《Python項目案例開發(fā)從入門到實戰(zhàn)》.清華大學出版社，2018年；王小銀著.《Python語言程序設計》（第2版）.清華大學出版社，2022年；王躍進著.《Python入門與實踐》.西南交通大學出版社,2022年成績考核說明及要求：平時成績20%(考勤+實驗報告)+大作業(yè)40%+期末考試40%其成績評定方法：成績=平時成績(10分考勤(缺勤-2，遲到-1)+10分實驗（每個實驗2分）)+大作業(yè)(40分)+期末考試(40分,筆試)實驗類型：基礎性實驗大作業(yè)提交時間：校歷周次授課日期學時數教學內容安排教學形式教學手段課后作業(yè)或輔導安排執(zhí)行情況備注13第二章Python編程基礎1.Python語言輸入與輸出2.Python基本數據類型課內實驗：實驗一、輸入與輸出實驗（上）課堂講授上機實驗視頻教學、多媒體教學、讀書指導、實踐教學練習課堂講授的內容及預習下一節(jié)課程的內容

23第二章Python編程基礎3.Python運算符4.列表5.字符串課內實驗：實驗一、輸入與輸出實驗（下）課堂講授上機實驗視頻教學、多媒體教學、實踐教學練習課堂講授的內容及預習下一節(jié)課程的內容

33第三章程序控制1.順序結構2.分支結構課內實驗：實驗二、冒泡排序實驗（上）課堂講授上機實驗視頻教學、多媒體教學、實踐教學練習課堂講授的內容及預習下一節(jié)課程的內容43第三章程序控制3.循環(huán)結構4.排序實例課內實驗：實驗二、冒泡排序實驗（下）課堂講授上機實驗視頻教學、多媒體教學、實踐教學練習課堂講授的內容及預習下一節(jié)課程的內容

53第四章數據表示1.元組課內實驗：實驗三、奶茶店點單實驗（上）課堂講授上機實驗視頻教學、多媒體教學、實踐教學練習課堂講授的內容及預習下一節(jié)課程的內容63第四章數據表示2.集合課內實驗：實驗三、奶茶店點單實驗（中）課堂講授上機實驗視頻教學、多媒體教學、實踐教學練習課堂講授的內容及預習下一節(jié)課程的內容

73第四章數據表示3.字典課內實驗：實驗三、奶茶店點單實驗（下）課堂講授上機實驗視頻教學、多媒體教學、實踐教學練習課堂講授的內容及預習下一節(jié)課程的內容83第五章函數與模塊1.常用內置函數2.自定義函數課內實驗：