Python程序設計綜合課程設計物聯網工程 課程教學大綱

字體、字號請參考范例注意：首字母大寫植物拉丁學名斜體《字體、字號請參考范例注意：首字母大寫植物拉丁學名斜體一、課程簡介課程中文名Python程序設計綜合實訓課程英文名IntegratedCourseDesignforPythonProgramming雙語授課￡是否課程代碼10114073課程學分2周（學時）2周（48學時）課程類別□專業(yè)認知實習□專業(yè)見習工程實訓□畢業(yè)實習□其他課程性質必修□選修□其他課程形態(tài)□線上線下□線上線下混合式□社會實踐□虛擬仿真實驗教學考核方式□閉卷□開卷□課程論文課程作品￡匯報展示￡報告課堂表現階段性測試平時作業(yè)其他（可多選）開課學院大數據與智能工程學院開課系(教研室)物聯網工程系面向專業(yè)物聯網工程開課學期第3學期先修課程Python程序設計后續(xù)課程無選用教材無參考書目1．嵩天、禮欣、黃天羽，Python語言程序設計基礎.高等教育出版社,20172．趙廣輝等，Python程序設計基礎.高等教育出版社,2021課程資源1．頭歌實踐教學平臺2．網易公開課——哈佛大學公開課CS50/newview/movie/free?pid=EG295PU6R&mid=FG297O5KC3．/課程簡介??《Python程序設計綜合課程設計》是一門面向物聯網工程專業(yè)的必修課程。本課程性質為實踐性和應用性兼具，旨在培養(yǎng)學生掌握Python編程語言及程序設計基礎，并具備利用Python解決本專業(yè)領域實際問題的能力。教學內容涵蓋Python語言基礎、程序控制結構、函數與模塊、數據處理與文件操作等方面。通過學習，學生應能熟練運用Python進行基本編程，掌握數據處理與文件操作技巧。這將為學生今后在各自專業(yè)領域內應用Python進行數據處理、模擬仿真、算法實現等提供有力支持。二、課程目標表1課程目標序號具體課程目標課程目標1習得Python程序設計的基本理論，具備使用基礎語法和數據結構，能夠應用數學、自然科學和工程科學的基本原理進行識別及表達，并能針對具體物聯網工程專業(yè)問題選擇合適的技術。課程目標2學習程序設計理論與方法，利用計算機科學與技術的基本知識，分析物聯網工程系統(tǒng)需求、設計解決方案，選擇恰當的算法和資源，掌握現代編程開發(fā)工具和信息技術工具的用法，并在設計環(huán)節(jié)中體現創(chuàng)新意識，并在分析和比較中領會相關工具的局限性，以獲得有效結論。課程目標3具備物聯網工程師基本素養(yǎng)，能夠分析和評價復雜工程問題解決方案，對社會、經濟、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解和履行應該承擔的責任。表2-1課程目標與畢業(yè)要求對應關系畢業(yè)要求指標點課程目標4.研究：能夠基于科學原理并采用科學方法對物聯網復雜工程問題進行研究，設計實驗、分析與解釋數據，并通過信息綜合得到合理有效的結論?！綡】4.2針對物聯網復雜工程問題的關鍵因素，能夠基于科學原理并采用科學方法，確定解決方案的技術路線，設計可行的實驗方案。15.使用現代工具：能夠針對物聯網復雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具，包括對物聯網復雜工程問題預測與模擬，并能夠理解其局限性。【M】5.3能夠使用平臺、資源、工具、軟件，對物聯網復雜工程問題進行模擬與預測，對結果進行合理評價。26.工程與社會：能夠基于物聯網工程相關背景知識進行合理分析，評價專業(yè)工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應承擔的責任。【L】6.2能夠分析和評價物聯網工程實踐和復雜工程問題解決方案，對社會、經濟、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解和履行應該承擔的責任。3

三、教學內容及要求（一）學習內容1.人機交互和圖形藝術，tkinter庫的使用，turtle庫的使用、QT的使用2.科學計算和可視化，numpy、pandas庫的使用，matplotlib庫的使用3.數據處理和挖掘，分類問題和kmeans算法，sklearn庫的使用4.網絡爬蟲和自動化，request庫的使用，beautifulsoup庫的使用（二）時間安排上午下午周一人機交互和圖形藝術人機交互和圖形藝術周二人機交互和圖形藝術人機交互和圖形藝術周三科學計算和可視化科學計算和可視化周四科學計算和可視化數據處理和挖掘周五數據處理和挖掘網絡爬蟲和自動化周一需求分析概要及詳細設計周二版本管理軟件的使用系統(tǒng)實現周三系統(tǒng)實現系統(tǒng)實現周四系統(tǒng)實現系統(tǒng)實現周五小組答辯預演按小組答辯（三）工作流程1.實訓分組：參照企業(yè)團隊開發(fā)模式，學生預先自主形成項目小組，每組2-4人，設定組長，小組成員共同完成項目。2.技術講解：教師應用講授法、演示法、實驗法、任務驅動法、討論法、自主學習法，講解綜合實訓應用的知識點,及各個軟件的使用要點。3.需求分析：通過同類系統(tǒng)的考察分析，結合企業(yè)需求以及市場調查，確定系統(tǒng)的業(yè)務需求、用戶需求、功能需求，并在小組討論后形成需求分析文檔。4.詳細設計：確定系統(tǒng)的整體結構，功能模塊，形成設計文檔及詳細設計文檔。5.構建系統(tǒng)：利用三層或多層結構，實現各個功能，整合功能，測試。6.撰寫總結材料：總結心得，分析收獲和不足。7.答辯評分：根據評分標準對各個小組的需求分析、作品完成度、多層結構應用、配色與布局、講解與回答等綜合評分。（四）業(yè)務指導在綜合課程設計期間，由校內老師1名或2名，每天深入機房，隨時指導解答問題。邀請校外企業(yè)教師1名采取面對面、電話或在線視頻等方式指導。四、課程考核（一）考核內容與考核方式表3課程目標、考核內容與考核方式對應關系課程目標考核內容所屬環(huán)節(jié)考核占比考核方式課程目標21.需求分析軟件工具使用需求分析29.7%課堂表現團隊協作及作業(yè)完成情況階段考核2.業(yè)務需求完整度需求分析3.用戶需求完整度需求分析4.功能需求完整度需求分析5.需求分析文檔質量需求分析課程目標11.概要設計工具使用概要及詳細設計57%課堂表現團隊協作及作業(yè)完成情況階段考核2.概要設計完整度概要及詳細設計3.數據庫設計文檔質量概要及詳細設計4.詳細設計文檔質量概要及詳細設計5.版本管理軟件的使用版本管理軟件的使用6.組合數據類型創(chuàng)建系統(tǒng)實現7.人機交互系統(tǒng)實現8.科學計算與數據可視化系統(tǒng)實現課程目標31.文件和數據格式化系統(tǒng)實現13.3%課堂表現團隊協作及作業(yè)完成情況階段考核2.程序設計方法系統(tǒng)實現3.網絡爬蟲和自動化系統(tǒng)實現4.數據處理與挖掘系統(tǒng)實現 表4-2課程目標與考核方式矩陣關系課程目標考核方式考核占比期末考試成績比例70%課堂表現比例9%團隊協作及作業(yè)完成情況12%階段性測驗比例9%課程目標160%50%50%50%57%=60%*70%+50%*9%+50%*12%+50%*9%課程目標230%30%50%0%29.7%=30%*70%+30%*9%+50%*12%+0%*9%課程目標310%20%0%50%13.3%=10%*70%+20%*9%+0%*12%+50%*9% （二）成績評定1.平時成績評定（1）課堂表現（30%）：通過學生在課堂上的表現情況、發(fā)言與討論情況，來評價學生相關的能力。（2）團隊協作及作業(yè)完成情況（40%）：從任務完成情況、工作質量、技術熟練度三個方面考核。任務完成情況主要考察團隊成員對于所分配任務的完成情況。工作質量衡量團隊成員工作精細度和準確度的關鍵指標。技術熟練度反映團隊成員在項目中所使用的專業(yè)技術的掌握程度。（3）階段性測驗（30%）：每完成一個階段的學習，就進行階段性測驗，用來測驗各模塊掌握情況，考核方式為上機考試。2.期末成績評定期末成績的評定為作品設計成績，即系統(tǒng)代碼實現。期末成績（100%）=設計報告（30%）+作品設計（70%）3.總成績評定總成績（100%）=平時成績（30%）+期末成績（70%）（三）評分標準1.平時成績：（1）課堂表現：參與投票、問卷、搶答、選人、討論、隨堂練習等各類課程活動可以獲得相應分數。（2）團隊協作及作業(yè)完成情況：表4團隊協作及作業(yè)完成情況評分標準考核項目評分標準優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)任務完成情況（40%）任務完成的數量、在指定時間節(jié)點完成90%以上任務。完成的任務質量合格，符合項目要求和期限。任務完成的數量、在指定時間節(jié)點完成80%以上任務。完成的任務質量合格，符合項目要求和期限。任務完成的數量、在指定時間節(jié)點完成70%以上任務。完成的任務質量合格，符合項目要求和期限。任務完成的數量、在指定時間節(jié)點完成60%以上任務。完成的任務質量合格，符合項目要求和期限。任務完成的數量、在指定時間節(jié)點完成60以下任務。完成的任務質量合格，符合項目要求和期限。工作質量（30%）團隊成員交付的工作符合既定的質量標準，無錯誤或錯誤率、遺漏或其他問題低于10%。團隊成員交付的工作符合既定的質量標準，錯誤率、遺漏或其他問題低于20%。團隊成員交付的工作符合既定的質量標準，無錯誤或錯誤率、遺漏或其他問題低于30%。團隊成員交付的工作符合既定的質量標準，無錯誤或錯誤率、遺漏或其他問題低于40%。團隊成員交付的工作符合既定的質量標準，無錯誤或錯誤率、遺漏或其他問題高于40%。技術熟練度（30%）團隊成員在項目中所使用的專業(yè)技術的掌握程度達到90%以上。團隊成員在項目中所使用的專業(yè)技術的掌握程度達到80%以上。團隊成員在項目中所使用的專業(yè)技術的掌握程度達到70%以上。團隊成員在項目中所使用的專業(yè)技術的掌握程度達到60%以上。團隊成員在項目中所使用的專業(yè)技術的掌握程度低于60%。（3）階段考核：階段測試取平均值。2.期末成績表4評分標準考核項目評分標準優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)設計報告選題具有非常積極的社會意義；內容豐富，材料翔實；開展了充分的調研工作，對問題有一定的研究和思考，問題解決的措施和方案合理、到位；結構嚴謹，語言流暢。設計報告條理清晰、論述充分、圖表規(guī)范、符合設計報告文本格式要求。選題具有較高的社會價值；內容比較豐富，材料較為翔實；開展了較為充分的調研工作，能運用專業(yè)知識分析問題，并能提出一些可行的問題解決的措施和方案；結構比較嚴謹，語言比較流暢。選題具有一定的社會價值；內容和材料符合要求；開展了一定的調研工作，能如實闡述問題，觀點正確；結構合理，語言表達通順。選題基本合理、得當；內容和材料基本符合要求；實際開展了調研工作，觀點基本正確，論證基本充分；結構基本合理，語言表達較為通順。選題不合理；內容和材料較為單薄，未達到要求；未開展實際的調研工作，對問題的分析不合理，觀點有明顯錯誤；結構混亂，語言表達不通順。作品設計按設計任務書要求圓滿完成規(guī)定任務；綜合運用知識能力和實踐動手能力強，設計方案合理，實驗效果好；設計態(tài)度認真，工作能力強，并具有良好的團隊協作精神。答辯過程中，思路清晰、論點正確、對設計方案理解深入，問題回答正確。按設計任務書要求完成規(guī)定設計任務；綜合運用知識能力和實踐動手能力較強，設計方案較合理，實驗效果較好；設計成果質量較高；設計態(tài)度認真，有一定的工作能力，并具有較好的團隊協作精神。答辯過程中，思路清晰、論點基本正確、對設計方案理解較深入，主要問題回答基本正確。按設計任務書要求完成規(guī)定設計任務；能夠一定程度的綜合運用所學知識，設計基本合理，有一定的實踐動手能力，設計成果質量一般；設計態(tài)度較為認真，但工作能力較差；答辯過程中，思路比較清晰、論點有個別錯誤，分析不夠深入。在指導教師及同學的幫助下，能按期完成規(guī)定設計任務；綜合運用所學知識能力及實踐動手能力較差，設計方案基本合理，設計成果質量一般；工作能力差；或答辯過程中，主要問題經啟發(fā)能回答，但分析較為膚淺。未能按期完成規(guī)定設計任務。不能綜合運用所學知識