Python语言程序设计课件13课程教学大纲

PAGE《Python程序设计》课程教学大纲课程名称Python程序设计课程编号适用专业电子信息工程、软件工程、网络工程、物联网工程、自动化等开课学期总学时64理论32学分数4实践32课程性质专业必修课一、课程性质与目标《Python程序设计》课程是计算机科学与技术、软件工程、电子信息工程、网络工程、物联网工程、自动化的专业必修课。通过本课程的学习，学习者应全面了解Python技术历史、现状与发展趋势，系统掌握Python基本概念、编程思想以及程序设计技术，具备熟练的Python编程技能和面向对象软件设计技术思想，能够熟练地综合应用Python技术和面向对象的思想编写程序解决现实生活中的问题，提高程序设计水平和计算机应用能力，从而能胜任IT企业软件开发工作。通过本课程的学习，学生应在知识、能力与素质方面达到如下目标：知识目标：基“教材、练习、上机指导”于一体，需要学生掌握的主要知识包括：Python语言基础知识、Python语言的基本数据类型、文件操作、函数、模块、面向对象编程、线程与多线程编程，网络编程与数据库编程、异常及异常处理、GUI编程的基本知识和基本语法。能力目标：训练学生解决问题的逻辑思维能力以及Python独特的编程的独特思维、思路和技巧，使学生具有较强的利用Python语言编写软件的能力。素质目标：培养学生自我学习和掌握新编程语言的能力，并具备较强的软件设计和开发能力，和一定的创新思维能力。二、课程教学基本要求先修课程：程序设计基础、数据结构与算法。后续课程：人工智能导论、云计算、数据挖掘、大数据技术与应用PythonWEB开发。课前学习要求：根据授课计划布置预习任务，学生通过预习熟悉教学内容，并且大致找出预习内容中的难易点；培养自主学习的能力。课中学习要求：根据学生预习情况，教师丰富教学内容；学生认真听讲、积极参与讨论，掌握授课的基本知识，软件开发基本思想，程序编写和调试方法，将课堂教学效果尽量达到最大化；让学生在自主、和谐的氛围中感受到编程的乐趣。课后学习要求：课后多做习题、多编程，并在实践过程中积累编程经验，提高编码和调试程序的能力；开展小组学习，培养学生合作意识和团队精神。三、教学内容与学时分配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，一般建议前8章与第10章都讲。对于计算机专业本科生，建议全部讲授。第1章初识Python1.1Python简介教学重点：Python语言的特点1.2Python环境搭建教学重点：正确选择Python版本，Windows平台的Python安装。1.3PythonIDE的安装与使用。教学重点：PyCharm的安装与使用方法第2章Python语言基础知识2.1标准输入输出方法教学重点：Python输入与输出方法的使用2.2变量与常量教学重点：变量的值、地址与类型的含义，变量的存储方式。2.3运算符教学重点：各种运算方法2.4程序流程控制教学重点：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。or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。Pass、break和continue语句的作用。教学难点：带有else子句的循环结构，循环代码的优化。2.5Python的注释、逻辑行与缩进等知识。教学重点：注释、逻辑行与缩进的作用教学难点：缩进体现代码的业务逻辑。第3章Python的基本数据类型3.1数值数据教学重点：Python支持的数据类型，相关函数的使用方法教学难点：不可变数据类型的理解以用随机函数的使用3.2字符串教学重点：字符串格式化，find()、index()、split()、join()、replace()、translate()、strip()、startswith()、endswith()、center()、ljust()、rjust()等字符串常用方法的使用。3.3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，成员资格判断运算符in，切片操作，列表排序，列表生成式。教学难点：Python自动内存管理，切片操作，列表生成式。3.4元组教学重点：元组对象的创建与删除，元组与列表的区别。教学难点：元组与列表的区别，元组的不可变本质。3.5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。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。3.6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。3.7深浅拷贝教学重点：深浅拷贝的含义与实现方法教学难点：深浅拷贝的含义。第4章文件与目录操作4.1文件操作教学重点：文本文件与二进制文件的区别，open()方法以及flush()、close()、read()、write()等文件对象常用方法。：二进制文件与文本谁的读写实现。教学难点：文件操作三步骤：打开文件、操作文件、关闭文件。4.2目录操作教学重点：os与os.path模块中方法的运用，判断文件是否存在，文件路径分割与连接，文件重命名，文件复制。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。第5章函数5.1函数的创建教学重点：Python函数的定义形式。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。5.2函数参数教学重点：位置参数、默认值参数，关键参数，可变参数的意义用使用方法，以及参数传递的注意事项。教学难点：参数传替的顺序要求。5.3函数的作用域教学重点：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。5.4高阶函数、递归函数与匿名函数教学重点：高阶函数、递归函数与匿名函数的定义与使用方法教学难点：高阶函数的理解5.5装饰器教学重点：闭包的实现以及装饰器的作用。教学难点：函数功能的扩充要求，装饰器的应用。5.6生成器与迭代器。教学重点：迭代器与生成器的作用。第6章模块6.1模块的基础知识教学重点：模块的概念与模块的导入方法6.2标准库模块教学重点：time和datetime模块，random模块，sys模块，Hashlib模块，configparser模块，re模块，json和pickle模块，shelve模块的方法。6.3自定义模块与第三方模块。教学重点：自定义模块的定义与导入方法，第三方模块的安装与使用方法第7章面向对象编程7.1面向对象编程的基础知识7.2创建类教学重点：Python类的定义，self与cls参数，类成员与实例成员，私有成员与公有成员。7.3面向对象三大特征教学重点：Python封装、继承的实现，python原生态多态的理解。7.4类的成员教学重点：普通字段和静态字段，普通方法、静态方法和类方法三类的定义，类属性或类特征的装饰。类的成员修饰符与类的特殊成员的使用。教学难点：普通字段和静态字段区别，普通方法、静态方法和类方法区别。7.5反射与单例模式。教学重点：通过字符串的形式从对象中操作（查找/获取/删除/添加）成员的方法，单例模式的创建方法。第8章线程与多线程编程8．1线程相关的基本概念教学重点：程序、进程、线程的概念，线程的生命周期。8．2多线程编程教学重点：threading模块基本用法，Thread对象，创建线程的方法，join()方法，daemon属性。线程创建与启动。8.3线程安全问题教学重点：线程出现安全问题的原，线程同步技术，Lock/RLock对象，Condition对象，Queue对象，Event对象。第9章网络编程与数据库编程9.1网络编程教学重点：网络的概念，OSI参考模型，TCP/IP协议族，网络协议三要素，IP地址与MAC地址，UDP协议与TCP协议的区别与实现，socket模块的应用。9.2数据库编程教学重点：PythonDB-API的组成与编程流程，Connection对象，Cursor对象，Row对象的方法。数据库编程模块，实现MySQL数据库的编程。第10章异常及异常处理10.1异常教学重点：异常的概念与表现形式。10.2异常处理教学重点：常见异常处理结构以及else与finally语句，主动异常与断言语句。第11章GUI编程10．1tkinter模块与ttk模块教学重点，GUI编程步骤，tkinter模块与ttk模块的使用方法。10．2窗体与布局教学重点：窗体的概念与作用以及窗体三种布局方式。10．3常用组件教学重点：按钮、静态文本框、文本框、菜单、工具条、、对话框、单选钮、复选框、组合框、列表框等控件的用法。10．4事件绑定教学重点：command、blind、protocol如何为控件绑定事件。以下学时分配表仅供参考，可根据学生专业进行微调。教学课时分配表（参考）章节名称课堂学时实验学时课外学时第一章初识Python22第二章Python语言基础知识446第三章Python的基本数据类型444第四章文件与目录操作224第五章函数444第六章模块444第七章面向对象编程444第八章线程与多线程编程224第九章网络编程与数据库编程224第十章异常及异常处理224第十一章GUI编程228四、教学方法与手段教学方法：理论授课中对于基础知识，以讲授法、演示法为主，辅以课堂讨论法，对于知识点的应用采用案例驱动法，研讨式、启发式、探究式教学法相结合，把理论知识寓于实际工程开发实例中，加强学生的逻辑思维能力和实践动手能力；在实践授课中，采用演示法、实验法、参与式教学方法相结合，辅以网络，让学生借助于开发软件，引导学生积极思考、勤于实践，积极完成项目工作任务，加深对所学知识的理解和对新知识的探索，进而达到能力培养的目的。教学手段：开展线上线下混合式教学，线上教学依托学习通的课程资源开展，线下教学以多媒体教学和机房实践为主。教师课前在学习通建设课程资源，包括教学视频、多媒体课件、预习提纲等，学生通过线上学习完成预习；课中理论课以多媒体教学为主，实践课以机房实训为主；课后学习在学习通完成作业和拓展实训。另外，学生可以通过学习通和QQ群等方式开展讨论，与老师、同学进行交流。考核方式及成绩评定细则考核方式：考试课，百分制考核形式：闭卷、笔试考试用时：期末120分钟考核模式：两段制模式（平时考核与期末考核）成绩评定方法：总评成绩＝平时考核×30％＋期末考核×70％其中平时考核以百分制计算，课程结束后按比例计入课程考核成绩。平时考核各项目要求详见下表。平时考核评定细则评价项目评价内容占比（%）出勤对学生是否按时上下课进行评价。15课堂活动对学生参与课堂活动的态度及效果进行评价。35作业测评对学生作业完成规范及效果进行评价。25阶段性测试对学生阶段性学习效果进行测试。25教材与参考资料1.推荐教材[1]《Python语言程序设计》陈振，清华大学出版社,2019年11月2.参考资料[1]董付国.《Python程序设计》（第2版）,清华大学出版社，2016[2]张颖,赖勇浩著.《编写高质量代码——改善Python程序的91个建议》.机械工业出版社,2014[3]《Python程序设计导论与算法基础教程》.江红,余青松.清华大学出版社，2017年.[4]《利用