Python编程基础与应用-课程标准

1、Python编程基础与应用课程标准表i课程基本信息课程代码课程归属理论课程必修课程课程类型理实课程课程性质限选课程实践课程任选课程公共课课程类型专业课适用专业任选课课时64学分4执笔人时间审核人时间1课程性质和课程设计1.1课程定位与作用本课程是*专业的专业核心课程。通过对本门课程的学习，使学生系统地获得一门人工智能中常用的数据分析处理编程语言，掌握基本的编程技能，并注重培养学生抽象分析问题和设计算法、编程实现解决问题的能力和常见的程序设计能力、排错能力以及Python软件包查找、使用能力，从而使学生学会利用程序语言去建模、解决一些人工智能、智能控制方面的数据处理问题。1.2课程设计基本理念作

2、为一门实践性很强的专业核心课，通过真题真做、综合实践的形式，简化基础理论的讲解和分析，依据工学结合、学练结合的原则，培养学生职业素养和职业能力，基本理念如下：(1)通过工学结合、综合实践练习，能够掌握Python基础语法，能够应用Python语言编程解决人工智能、智能控制等相关领域的应用问题。(2)通过综合实践练习，能够理论联系实际，提升分析问题与解决问题的能力。1.3课程设计思路本课程采用线上线下混合教学模式，授课过程用翻转课堂等创新形式，通过本课程的学习，使学生“真题真做”，引入企业导师参与授课，教学项目采用来自企业真实项目，尽量做到。它对于培养学生的工程意识、逻辑思维、编程素质和项目管理

3、能力具有极为重要的意义。 培养学生综合运用所学知识、 解决实际问题的能力，为成为工程人员打下良好的应知应会基础。2课程目标1总目标通过任务引领型的项目?S动，掌握人工智能Python程序设计语言以及基本程序设计、实现和调试方法等基础知识，培养学生实践能力、抽象思维、逻辑推理、自己获取知识，应用Python知识解决实际问题等方面的能力，以提高依靠程序处理数据的能力。2具体目标知识目标了解人工智能的概念、内容和方法；熟练区分选择语句、循环语句、循环控制语句；熟练掌握多种文件及文件夹操作的函数和模块；熟悉GUI基础知识和tkinter控件。能力目标能够进行Python交互式解释执行与脚本式解释运行；

4、能进行各种序列的创建、操作；能采用多种结构化设计解决复杂问题；能够使用各种库和模块进行交互界面和爬虫程序编写。素质目标了解课程思政的学习必要性和作用，提高学生对职业教育、职业素养方面的正确认知；通过熟悉中国制造2025的主要内容及作用地位， 培养学生对中国创新发展的主观意识；了解工匠精神的内在价值与含义，培养学生专注、专研的意识与素养；了解校园文化与企业文化的基本内容， 培养学生校园文化认同感和企业文化的归属感。3课程学习内容表2课程内容与课时序号教学单元课时安排小计理论实践1人工智能导入4222Python编程入门8443Python序列操作8444结构化程序设计8445Python函数、模

5、块与类8446文件及文件夹操作8447交互界囿设计12668网络爬虫应用844合计6424404单元教学设计与要求教学单元一：人工智能导入单元学时：4学时(1)学习任务：通过探索人工智能在智能控制、智能决策、智能设计与制造中的典型应用场景，掌握人工智能的概念、内容和方法。知识目标：了解人工智能的概念。了解人工智能应用的方法。熟悉人工智能的内容。(3)技能目标：能够辨析人工智能的典型应用场景。能够用图示来阐述智能机器人的工作原理。素质目标：培养学生严谨理性、精益求精、实事求是的工程素养和工匠精神。(5)重点：人工智能在智能控制、智能决策、智能设计与制造中的典型应用(6)难点：智能机器人的实现原理

6、(7)教学方法与建议：翻转课堂，结合在线课程的学习。(8)课外作业：根据要求，认真完成人工智能应用调研。教学单元二：Python编程入门单元学时：8学时(1)学习任务：在Python语言开发环境的配置之后，通过交互式解释执行与脚本式解释运行，相应的Python语句就可以输出使用者的预期效果；学习包括标识符、缩进和冒号、引号、注释等在内的语法规则，基本数据类型，基本输入输出函数和运算符等入门知识，并熟练使用。知识目标：基本掌握Python的程序结构特点和语法规则。基本了解两种基本输入输出函数。熟练掌握Python的基本数据类型。熟练掌握运算符优先级。技能目标：能够进行Python交互式解释执行与

7、脚本式解释运行。能够判断变量与常量。能够进行字符串及其基本操作。能够用input函数、print函数实现简单编程。素质目标：培养计算机编程意识，并能正确对待人工智能在应用过程的利弊，充分认识到人工智能的重要性和科学性。(5)重点：Python数据类型及其转换Python的位运算Python的比较运算(6)难点：字符串及其基本操作Python逻辑运算符的应用Python三目运算符的应用(7)教学方法与建议：翻转课堂，结合在线课程的学习，仿真+实操。(8)课外作业：根据要求，认真完成程序编制。教学单元三：Python序列操作单元学时：8学时(1)学习任务：通过学习，要求掌握序列的基本概念，通过编程

8、来进行序列的创建、操作,重新定义复合数据类型，用于组织形成其它数据结构。知识目标：基本了解序列及和序列相关的内置函数。基本掌握列表、元组和“可变的tuple元组。熟练掌握字符串的操作方法。熟练掌握字典和集合的概念与异同点。技能目标：能进行列表创建和列表基本操作。能熟练掌握元组的应用。能进行字符串的复杂运算。能进行字典和集合的创建与应用。素质目标：从工程实训的角度出发理解不同行业对于人工智能编程有着不同的需求，掌握需求分析是介于系统分析和工程设计阶段之间的桥梁。(5)重点：通过序列内置函数进行序列的排序等运算列表、元组、集合和字典的索引(6)难点：列表的嵌套使用集合的交集、并集、差集运算(7)教

9、学方法与建议：翻转课堂，结合在线课程的学习，仿真+实操。(8)课外作业：根据要求，认真完成多种序列的操作。教学单元四：结构化程序设计单元学时：8学时(1)学习任务：通过学习选择语句、循环语句、循环控制语句。知识目标：了解程序设计与算法的基本概念。熟悉结构化程序设计的基本要点。技能目标：能用if语句构成选择结构解决分支程序设计。能熟练应用while语句解决循环程序设计。能采用选择与循环实现序列操作。素质目标：培养软件工匠精神，在潜移默化中培育社会主义核心价值观。(5)重点：程序设计常见解决思路范围及for循环控制循环控制语句采用多种结构化设计解决复杂问题的思路(6)难点：if语句嵌套来实现分支结

10、构编程循环嵌套解决复杂结构编程采用选择与循环实现序列操作(7)教学方法与建议：通过虚拟软件工程提出方案、程序编制和实施的形式，让讲述更形象(8)课外作业：根据要求，认真完成程序与文档说明。教学单元五：Python函数、模块与类单元学时：4学时(1)学习任务：通过学习，要求了解丰富的系统函数与模块，还会建立自已的函数与模块，同时面向对象程序设计掌握类的声明、对象的创建与使用等内容。学会使用继承父类后子类可以获得父类所拥有的方法和属性，并添加新的属性和方法来满足新事物的需求。知识目标：了解函数的形式参数、实际参数、关键字参数和默认值参数熟练掌握函数的局部变量与全局变量基本了解类的构造方法熟练掌握模

11、块的导入与常用模块技能目标：能够对函数进行定义，并进行调用能够使用匿名函数lambda表达式能够导入模块，并采用时间和日期处理模块进行编程能够使用random库、string模块等进行复杂程序编写素质目标：树立良好的职业道德和敬业精神，拥有踏实肯干、认真负责的工作精神。(5)重点：函数的局部变量与全局变量的使用模块的综合应用(6)难点：递归函数的编写类的封装与继承(7)教学方法与建议：通过使用手册查找模块、函数等形式，让学生在自学中找到发现知识的奥秘。(8)课外作业：根据要求，认真完成函数及其说明文档。教学单元六：文件及文件夹操作单元学时：4学时(1)学习任务：通过学习，要求了解打开文件、读取

12、和追加数据、插入和删除数据、关闭文件、删除文件等基本函数功能，掌握os模块、shutil模块，采用文件异常处理,以及EXCELC件的打开、读取和修改等功能。知识目标：了解文件的定义和文件操作的几个常见函数。了解文件编程中withas用法。掌握shutil模块的复制功能、压缩解压功能掌握EXCE及件操作的库函数。技能目标：能够编写打开文件、读取文件、写入文件的语句能够对EXCELC件进行打开、读取和修改动作。素质目标：树立良好的团队意识和合作精神。(5)重点：打开文件、读取文件、写入文件的应用导入os模块、shutil模块解决复杂程序编写(6)难点：shutil模块的文件和文件夹的移动和改名文件

13、异常处理方式Excel文件操作(7)教学方法与建议：通过使用手册查找参数形式，发展学生自学。(8)课外作业：根据要求，认真完成电路图绘制与说明。教学单元七：交互界面设计单元学时：12学时(1)学习任务：通过学习，要求导入tkinter模块；中请frame或Toplevel控件作为容器使用；创建其他控件；通过GM(geometrymanager)管理整个控件区域组织。用tkinter可以编写Python的IDLE界面，对于其他简单的图形界面也能应付自如。知识目标：了解GUI基础知识。熟练掌握tkinter控件的属性与函数。熟练掌握messagebox模块的应用方法(3)技能目标：能够采用4步法创

14、建tkinter窗口。能够利用tkinter模块制作计算器和BOM录入界面。素质目标：培养对科学技术的兴趣，增强学习愿望，具有促进学生全面而富有个性的发展。(5)重点：tkinter模块的按钮Button、文本框控件Entry、复选框Checkbuttontkinter模块的菜单Menu(6)难点：messagebox块simpledialog模块(7)教学方法与建议：通过使用手册查找参数形式，发展学生自学。(8)课外作业：根据要求，认真完成电路图绘制与说明。教学单元八：网络爬虫应用单元学时：8学时(1)学习任务：通过学习，要求能通过程序模拟浏览器请求站点的行为，把站点返回的HTML代码爬到本

15、地，进而提取自己需要的数据，存放起来使用。知识目标：了解OSI参考模型、TCP/IP模型urllib模块的应用BeautifulSoup技能目标：根据爬虫的定义与基本流程进行基本要素的爬取素质目标：增强质量意识、效益意识和新技术意识，培养积极服务社会的责任感。(5)重点：urllib.request模块urllib.parse模块BeautifulSoup标签定位方法BeautifulSoup标签选择器(6)难点：爬虫的定义与基本流程使用标准库解析分析网页输出使用lxml解析库分析网页输出(7)教学方法与建议：通过使用手册查找参数形式，发展学生自学。(8)课外作业：根据要求，认真完成程序编制与

16、说明。5实施建议教师基本要求教学团队每位教师要有新一代信息技术相关的基础知识，具备计算机编程、PLC编程等相关能力，最好具备企业实践经历。校内外实践教学条件要求校内实训基地条件要求：具备50台计算机的机房，配置Python3.8以上编程环境。校外实训基地条件要求：具有承接人工智能、智能控制方面的业绩，并能提供至少20个实习工位。教学方法建议在教学过程中，通过概念引入、直观示例和错误分析等方法和现代教育手段逐步提高学生的Python程序设计能力和探索创新的精神。同时，要对Python常见的数据处理应用等，予以足够的重视，使学生在学完本课程后，对类似的数据处理有分析、解决的能力。线上线下混合教学模式，理论与实践相结合，增加在线课程的学习，课后作业和课堂考核。教学评价、考核要求总成绩=平时上课（10%）+在