Python程序設(shè)計(jì)實(shí)踐-教學(xué)大綱

《Python程序設(shè)計(jì)實(shí)踐教程》教學(xué)大綱課程信息課程名稱：Python程序設(shè)計(jì)實(shí)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(jì)劃學(xué)時(shí)：64計(jì)劃學(xué)分：4先修課程：無選用教材：《Python程序設(shè)計(jì)實(shí)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(shí)踐性強(qiáng)，強(qiáng)調(diào)趣味性和實(shí)用性，可以作為各類高等院校Python程序設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)課程，也可以作為廣大編程愛好者學(xué)習(xí)Python程序設(shè)計(jì)的參考課程。課程負(fù)責(zé)人：二、課程簡介本課程是《Python程序設(shè)計(jì)教程》的配套實(shí)驗(yàn)課程，對主課程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，指出了具體的學(xué)習(xí)要求，針對重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容列舉了示例程序。本課程中的習(xí)題和實(shí)例可在程序設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)平臺(tái)（PTA）上練習(xí)，并能自動(dòng)判分，操作性強(qiáng)。三、課程教學(xué)要求序號(hào)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(shí)本書共分為三篇，第一篇是Python程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)概述，第二篇是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，由17個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)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(qiáng)大。在Python語言學(xué)習(xí)和教學(xué)的過程中，大家有一個(gè)共同體會(huì)：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(diǎn)，但要學(xué)好并熟練應(yīng)用于實(shí)際問題并非易事。H3設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案根據(jù)近幾年“Python程序設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)實(shí)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(shí)，而是對知識(shí)要點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)。本課程的編程實(shí)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(shí)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(huì)在當(dāng)今社會(huì)，人們的工作、生活都需要計(jì)算機(jī)的支持。以計(jì)算機(jī)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(jì)和各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。我們要學(xué)會(huì)將Python程序設(shè)計(jì)教程用于實(shí)際生產(chǎn)和社會(huì)服務(wù)中，為社會(huì)做出貢獻(xiàn)。L7環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展8職業(yè)規(guī)范9個(gè)人和團(tuán)隊(duì)1.學(xué)會(huì)個(gè)人發(fā)展和團(tuán)隊(duì)合作，提高個(gè)人和團(tuán)隊(duì)的綜合素質(zhì)。2.學(xué)會(huì)與他人合作和溝通，建立良好的人際關(guān)系和團(tuán)隊(duì)合作氛圍。H10溝通1.學(xué)會(huì)進(jìn)行有效的溝通和表達(dá)，與客戶、同事和上級(jí)保持良好的溝通和協(xié)作。2.學(xué)會(huì)進(jìn)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(xiàng)目管理12終身學(xué)習(xí)1.學(xué)會(huì)進(jìn)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(huì)進(jìn)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”。“課程教學(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(diǎn)關(guān)鍵詞學(xué)時(shí)類型1Python程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的與要求Python程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的Python程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(jì)實(shí)驗(yàn)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(jì)算思維計(jì)算概述求解計(jì)算機(jī)問題計(jì)算思維算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法評(píng)價(jià)了解計(jì)算概述。掌握計(jì)算機(jī)解題的特性、應(yīng)用步驟等相關(guān)內(nèi)容。掌握計(jì)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(píng)價(jià)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(diǎn)、案例及思路。6理論實(shí)驗(yàn)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(yùn)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(shí)操實(shí)驗(yàn)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(shí)操實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)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(shí)操實(shí)驗(yàn)3運(yùn)算符與表達(dá)式計(jì)算機(jī)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(shí)符通常用作變量、函數(shù)、類及其他對象的名稱表達(dá)式是可以進(jìn)行計(jì)算的代碼片段，由操作數(shù)和運(yùn)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(shí)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(yùn)算符和表達(dá)式的規(guī)則和用法。4.學(xué)會(huì)使用運(yùn)算符、表達(dá)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(shí)操實(shí)驗(yàn)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(dá)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(dá)式的構(gòu)造和使用方法。2理論+實(shí)操實(shí)驗(yàn)5選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)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(dá)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(shí)操實(shí)驗(yàn)6循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)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(shí)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(huì)使用循環(huán)嵌套解決實(shí)際問題。2理論+實(shí)操實(shí)驗(yàn)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(shí)操實(shí)驗(yàn)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(shí)操實(shí)驗(yàn)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(jì)方法。2理論+實(shí)操實(shí)驗(yàn)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(shí)操實(shí)驗(yàn)11調(diào)試和異常處理常見的程序錯(cuò)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(cuò)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(huì)借助異常捕捉程序中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。5.學(xué)會(huì)用raise語句處理異常。2理論+實(shí)操實(shí)驗(yàn)12面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)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(shí)操實(shí)驗(yàn)13tkinter圖形界面設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)操實(shí)驗(yàn)14Python科學(xué)計(jì)算與數(shù)據(jù)分析Python科學(xué)計(jì)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(shí)操實(shí)驗(yàn)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(huì)調(diào)用matplotlib庫的繪圖函數(shù)進(jìn)行繪圖。3.掌握多子圖的繪圖方法。2理論+實(shí)操實(shí)驗(yàn)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(huì)簡單的爬蟲及解析網(wǎng)頁的方法。2理論+實(shí)操實(shí)驗(yàn)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(shí)操實(shí)驗(yàn)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(shí)遇到的煩瑣而復(fù)雜的計(jì)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(shí)提高自身的編程水平和應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題的能力。2理論+實(shí)操實(shí)驗(yàn)19趣味算法鞍點(diǎn)猴子選猴王漢諾塔問題通過幾個(gè)典型的趣味算法編程實(shí)例，講解如何通過程序設(shè)計(jì)解決一些有趣的數(shù)學(xué)問題，提高通過編程解決實(shí)際問題的能力。2理論+實(shí)操實(shí)驗(yàn)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(jì)的編程實(shí)例訓(xùn)練邏輯思維的方式。2理論+實(shí)操實(shí)驗(yàn)21趣味應(yīng)用實(shí)例簡易計(jì)算器隨機(jī)生成驗(yàn)證碼超市寄存柜彩虹瓶建立用計(jì)算機(jī)解決問題的思維，用程序設(shè)計(jì)的思想解決實(shí)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(jì)算機(jī)解決和處理綜合復(fù)雜問題的能力。2理論+實(shí)操實(shí)驗(yàn)22字符串應(yīng)用變位詞詞頻統(tǒng)計(jì)加密和解密掌握字符串的使用方法，尤其是設(shè)計(jì)字符串程序，進(jìn)而增強(qiáng)程序設(shè)計(jì)能力。2理論+實(shí)操五、考核要求及成績評(píng)定序號(hào)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(shí)成績實(shí)踐22次40優(yōu)、良、中、及格、不及格3平時(shí)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(shí)點(diǎn)。2.進(jìn)行練習(xí)和實(shí)踐，提高自己的技能和應(yīng)用能力，加深對知識(shí)的理解和記憶。4.通過開展課堂討論、實(shí)踐活動(dòng)，增強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，學(xué)