《Python程序设计》教学大纲(参考)

1、Python教程Python程序设计教学大纲院（系、部”计算机科学与技术学院教研室: 日期：2016年5月1日Python教程目录一、教学目的和要求3二、教学中应注意的问题3三、教学内容3四、教学课时分配14五、参考书目157Python教程课程名称：Python程序设计课程编号：课程性质：限制性选修考核方式：考查参考学时：64+16前导课程：数据结构、数据库原理、计算机网络、计算机图形学、数字图像处理、 计算机安全等，根据学生专业可适当微调。适用专业：计算机科学与技术、软件工程、网络工程、通信工程、数字媒体技术 及其他工科专业一、教学目的和要求通过本课程的学习，使得学生能够理解Python的

2、编程模式，熟练运用Python列表、元 组、字典、集合等基本数据类型以及相关列表推导式、切片等特性来解决实际问题，熟练学 握Python分支结构、循环结构、函数设计以及类的设计与使用，熟练使用正则表达式处理 字符串，同时使得学生掌握不同领域的Python扩展模块并能够解决大数据处理、图形图像 处理、音乐编程与语音识别、多线程编程、数据库编程、网络编程、逆向工程与软件分析、 科学计算可视化、密码学、安卓平台应用等领域中的实际问题，同时还应培养学生的代码优 化与安全编程意识。二、教学中应注意的问题Python编程模式中非常重要的一条是代码简单化、问题简单化，保证代码具有较强的可 读性。在教学过程中

3、，一定不要在Python程序中带有其他编程语言的痕迹，要尽量从最简 单的角度去思考和解决问题、实现自己的想法和思路，保证代码的优雅、简洁，让代码更加 Pythonico使用Python编程解决问题应充分借鉴和使用成熟的标准库和扩展库，尽量避免独立编 写完整的业务逻辑，部分具体操作完全可以使用扩展庠来实现，大幅度提高开发效率。例如, 如果需要进行排序则直接使用内置函数或方法进行排序，切不可再使用选择法排序、冒泡法 排序或堆排序等排序算法来编写代码实现。三、教学内容不同专业可根据专业特色在以下主要教学内容中进行选取。对于非计算机专业本科生或 研究生，一般建议前8章都讲，第二篇中的部分章节可以选讲。

4、对于计算机专业本科生，建 议全部讲授。3Python教程教学重点：Python程序设计入门，了解运算符和表达式以及模块中方法 的用法。1.10 The Zen of Python第二章Python数据结构2.1 列表教学重点：列表对象的创建与删除，列表元素的增加与删除，列表元素 访问与计数，有序序列的双向索引，成员资格判断运算符in,切片操作，列表排 序，列表推导式。教学难点：Python自动内存管理，切片操作与浅复制，列表推导式。2.2 元组教学重点：元组对象的创建与删除，元组与列表的区别，序列解包，生 成器推导式。教学难点：元组与列表的区别，元组的不可变本质，序列解包，生成器 与列表推导式

5、的效率比较。2.3 字典教学重点：字典对象的创建与删除，字典元素的读取，字典元素的添加 与修改，有序字典对象的使用，使用字典来计数。教学难点：字典对象的get()方法，访问字典对象时可以使用“键”作为 下标。2.4 集合教学重点：集合对象的创建与删除，集合的并、交、差以及对称差等运 算，使用集合来提取序列中的唯一元素。教学难点：Python运算符的多重含义。2.5 其他数据结构教学重点：栈、队列、堆、链表、二义树、图等数据结构的实现。第三章选择与循环3.1 运算符与条件表达式教学重点：Python运算符，条件表达式。教学难点：关系运算符可以连用，Python中的False等价对象，几乎所有 P

6、ython表达式都可以作为条件表达式来使用。3.2 选择结构教学重点：单分支选择结构、双分支选择结构、多分支选择结构、选择 结构的嵌套。教学难点：缩进体现代码的业务逻辑。3.3 循环结构教学重点：for循环、while循环，range对象在循环中的使用，成员测试 符in在循环语句中的使用，带有else子句的循环结构，循环代码的优化。教学难点：带有else子句的循环结构，循环代码的优化。3.4 break 和 continue 语句教学重点：break和continue语句的作用。3.5 综合运用第四章字符串与正则表达式4.1 字符串教学重点：字符串编码，字符串格式化，find。、index。、

7、split。、join。、 replace。、translate()> strip。、startswith。、endswith()> center。、ljust()、ijust()等 字符串常用方法，字符串常量，可变字符串。4.2 正则表达式教学重点：正则表达式元字符，re模块常用方法，正则表达式对象，正 则表达式子模式扩展语法。教学难点：正则表达式子模块扩展语法。第五章函数设计与使用6Python教程5.1 函数定义 教学重点：Python函数的定义形式。5.2 形参与实参教学重点：形参与实参的概念。5.3 参数类型教学重点：默认值参数，关键参数，可变长度参数，参数传递时的序列

8、解包。教学难点：任何默认值参数后面不允许出现非默认值参数，可变长度参 数，参数传递时的序列解包。5.4 return 语句教学重点：如果函数中没有（或没有执行）return语句或者执行了没有返 回值的return语句，则将被认为返回空值None。5.5 变量作用域教学重点：局部作用域，全局作用域。教学难点：局部作用域与全局作用域的区别，在函数内部定义全局变量 的方法。5.6 lambda表达式教学重点：使用lambda表达式声明匿名函数和命名函数，在lambda表达 式中调用函数，把lambda表达式作为函数参数。5.7 高级话题教学重点：map。、reduce。、filter。、yield

9、语句,dis 模块。第六章面向对象程序设计6.1 类的定义与使用教学重点：Python类的定义，self与cis参数，类成员与实例成员，私有成员与公有成员。教学难点：带下划线的变量名，Python对象的可变性。6.2 类的方法教学重点：类方法，实例方法，静态方法，修饰器。6.3 类的属性教学重点：属性的定义与使用，使用属性和公开数据成员的区别，Python 2.x与Python 3.x属性的异同。6.4 类的特殊方法教学重点：Python类特殊方法与运算符的对应关系。6.5 继承机制教学重点:Python支持多继承，如果多个父类中有相同名字的成员，Python 解释器将按照从左向右的顺序在所有

10、父类中进行搜索，并且使用第一个遇到的成 员。第七章文件操作7.1 文件基本操作教学重点：文本文件与二进制文件的区别，。pen()方法以及flush。、close。、 read。、write。等文件对象常用方法。教学难点：文件操作三步骤：打开文件、操作文件、关闭文件。7.2 文本文件基本操作教学重点：read。、write。、seek。等文件对象常用方法的运用。教学难点：Python 2.x和Python 3.x的区别。7.3 二进制文件操作教学重点：二进制文件读写方式，序列化模块pickle与struct。7.4 文件操作教学重点：os与os.path与shutil模块中方法的运用，判断文件是

11、否存在, 文件路径分割与连接，文件重命名，文件复制。8Python教程7.5 目录操作教学重点：OS模块常用方法，当前目录的查看与修改，文件夹的创建与 删除，文件夹遍历的几种方式。教学难点：遍历文件夹时递归的应用。7.6 高级话题教学重点：CRC32与MD5计算，文件相似度计算，文件类型检测，Excel 文件操作，Word文件操作。第八章异常处理结构与程序调试8.1 基本概念教学重点：异常的概念与表现形式。8.2 Python异常类与自定义异常教学重点：Python内建异常类，自定义异常类。8.3 Python中的异常处理结构教学重点：常见异常处理结构。教学难点：异常处理代码中可能再次引发异常

12、。8.4 断言与上下文管理教学重点:assert与with语句。8.5 Hlsys模块回溯最后的异常8.6 使用IDLE调试代码教学重点：IDLE调试界面操作。8.7 使用pdb模块调试程序教学重点：pdb常用命令，使用交互模式、命令行模式、程序中嵌入断点 等几种方式使用pdb调试功能。第九章GUI编程9.1 Frame9Python教程教学重点：wxPython基础知识，Frame的概念与作用，控件与事件处理 函数的编写与绑定。9.2 Controls教学重点：按钮、静态文本框、文本框、菜单、工具条、状态条、对话 框、单选钮、复选框、组合框、列表框、树形控件的用法。9.3 Boa-const

13、ructor第十章网络程序设计10.1 计算机网络基础知识教学重点：OSI参考模型，TCP/IP协议族，网络协议三要素，IP地址与 MAC地址。可根据需要进行适当扩充。10.2 UDP 和 TCP 编程教学重点：UDP协议与TCP协议的区别与实现，socket模块的应用。10.3 简单嗅探器实现教学重点：嗅探器工作原理，网卡混杂模式。10.4 网页内容读取教学重点：urHib模块的应用，读取网页内容。10.5 使用Python开发网站教学重点：IIS配置，ASP文件嵌入Python代码，C#与Python混合编程 开发ASP.NET网站。10.6 使用web2py框架开发网站第十一章大数据处理

14、11.1 大数据框架教学重点：MapReduce> Hadoop、Spark等大数据处理平台或框架基础知 识，可根据需要进行适当扩充。11.2 Map/Reduce 编程案例10Python教程教学重点：M叩、Reduce思路。第十二章Windows系统编程11.2 注册表编程教学重点：Windows注册表基本概念与相关知识，win32api、win32con 模块方法的应用。11.3 创建exe可执行文件教学重点：py2exe、distutils模块的应用，控制台应用程序与GUI应用程 序打包方式的不同。11.4 调用外部程序教学重点：os 模块的 system。、popen()>

15、; startfile。方法，win32api 模块的 SheHExecute()方法，win32process模块，使用ctypes模块调用动态链接库或共享 库中的函数。11.5 创建窗口教学重点：win32gui、win32api、win32con等模块的应用，使用不同方式 窗口应用程序窗口。11.6 判断操作系统版本第十三章多线程编程13.1 threading 模块教学重点：多线程概念，threading模块基本用法。教学难点：线程数量不是越多越好。13.2 Thread 对象教学重点：Thread对象，创建线程的方法，join。方法，daemon属性。13.3 线程同步技术教学重点：

16、线程同步技术，Lock/RLock对象，Condition对象，Queue对象，Event对象。IIPython教程13.4 多进程编程教学重点：创建进程，启动进程，进程同步。第十四章数据库编程14.1 SQLite 应用教学重点：SQLite数据库概念，如何在Python中使用SQLite数据库， Connection 对象,Cursor 对象,Row 对象。14.2 访问其他类型数据库教学重点：使用pywin32操作ACCESS数据库和MSSQLServer数据库， 使用pymssql操作MSSQLServer数据库，使用MySQLDb操作MySQL数据库， SQL语句的编写。第十五章多媒

17、体编程15.1 图形编程教学重点：PyOpenGL模块的使用，图形编程框架的搭建，绘制文字，绘 制基本图形，纹理映射，键盘与鼠标事件的接收和处理。15.2 图像编程教学重点：PIL模块与pillow模块，图像文件的打开、保存与显示，图像 信息查看，图像点运算，图像格式转换，图像缩放、旋转、增强、裁剪与粘贴， 图像滤波、边缘提取、对比度调整。15.3 音乐编程教学重点：pygame模块，音乐播放器的设计与实现。15.4 语音识别教学重点：冲eech模块，语音识别。第十六章逆向工程与软件分析16.1 主流项目与插件简介教学重点：逆向工程与软件分析的重要性，主流软件和插件介绍。16.2 IDAPyt

18、hon 与 Immunity Debugger 编程教学重点：IDAPython插件的安装与使用，PE文件的概念及其在Windows 平分的地位，使用IDAPython简单分析PE文件；Immunity Debugger调试器的使 用与简单操作，使用Immunity Debugger寻找PE文件中的循环、打包器或指令。教学难点：ROP攻击以及ROPGadgets简单识别。有些内容需要查阅PE 文件规范，并要求学生了解汇编语言的基本语法和有关指令。16.3 Windows平台软件调试原理教学重点：Windows调试接口，调试事件的概念，进程调试原理，线程 环境或上下文的读取与修改，断点概念与类型

19、。16.4 案例精选第十七章科学计算与可视化17.1 numpy简单应用教学重点：numpy模块的安装与使用，数据与标量数值的计算，数据与 数组的算数运算，数组转置，向量内积，数组元素访问，矩阵不同维度上的求和 与均值计算以及最大值、最小值的查找，标准差与方差计算，数组切片与布尔运 算，加权平均值的计算。17.2 scipy简单应用教学重点：scipy模块的安装与使用，常数与特殊函数的使用，使用scipy 实现中值滤波。17.3 matplotlib 简单应用教学重点：matplotlib模块的安装与使用，正弦曲线与散点图的绘制，图 形显示模式的设置，三维图形绘制。17.4 数据分析模块pandas教学重点：Python标准库pandas应用。17.5 统计分析模块statistics教学重点：Python标准库statistics应用。第十八章密码学编程18.1 安全哈希算法教学重点：MD5、SHA系列算法的Python实现与应用。18.2 对称密钥密码算法DES和AES教学重点：DES、AES算法的Python实现与应用。18.3 非对称密钥密码算法RSA与数字签名算法DSA教学重点：RSA和DSA算法的Python实现与应用。第十九章安卓平台的Python编程19.1 QPython 简介教学重点：QPython和QPython3简单介绍。19.2 安卓应用开发案例