《程序设计基础》（Python）实验教学大纲

《程序设计基础》（Python）实验教学大纲一、课程基本情况课程代码：104113223001课程名称：程序设计基础/Basicofprogramming课程类别：学科专业基础课程课程性质：必修课程类型：课程实验学分：3总学时：48实验/实践学时：24适用专业：非计算机专业适用对象：本科先修课程：信息技术基础开课学院：计算机与信息工程学院二、课程简介本课程以Python为语言基础，主要讲述Python程序设计的基本语法、基本思想和程序设计的一般方法，主要讲授三种基本结构、函数、数据类型、对象和类、面向对象程序设计的特点和方法、文件等，课程特点是理论性和实践性相结合。通过多个实验，加强理论教学的效果，使学生掌握Python程序设计的基本方法，具备基本编程技能与上机调试能力，具有通过编程解决一些一般性应用问题（如数值计算等）的能力。三、实验教学目标通过实验，培养和锻炼学生编程和调试程序的能力，掌握程序设计的基本方法，培养良好的设计风格和习惯，以及严谨的程序设计思想、灵活的思维方式和实践动手能力，为后续专业课程的学习打下理论和实践基础。四、实验项目及学时安排序号实验项目名称实验学时实验类型实验要求每组人数备注1程序设计基础2验证性必做1目标12基本程序设计2验证性必做1目标13程序的控制结构（一）2验证性必做1目标14程序的控制结构（二）2验证性必做1目标15程序的控制结构（三）2验证性必做1目标16函数（一）2设计性必做1目标17函数（二）2设计性必做1目标18字符串、列表和元组2设计性必做1目标29字典和集合2设计性必做1目标210对象和类2设计性必做1目标211继承和多态2设计性必做1目标212文件2设计性必做1目标2合计24五、实验内容实验一程序设计基础实验目的：通过实验熟悉Python开发环境，掌握程序调试、运行的操作方法。实验设备：计算机、Python、网络教学平台。实验内容及步骤：（1）熟悉Python开发环境，调试、运行“在屏幕上显示‘HelloWorld!’并换行”。（2）调试运行“在屏幕上显示表达式的值：4×(1−1实验二基本程序设计实验目的：通过实验熟悉Python基本语句和语法规则,掌握简单的输入输出。实验设备：计算机、Python、网络教学平台。实验内容及步骤：（1）调试运行“计算2个正整数的和、差、积、商、余数和幂并输出。题目保证输入和输出全部在整型范围内”。（2）调试、运行“读入一个在100和999之间的整数，然后输出按位逆序后的数。当输入的整数含有结尾的0时，输出不应带有前导的0。比如输入100，输出应该是1”。（3）调试、运行“编写程序，输入六边形的边长side，求六边形的面积area。利用下面的公式计算六边形的面积：area=3实验三程序控制结构（一）实验目的：通过实验掌握选择结构语法和条件表达式。实验设备：计算机、Python、网络教学平台。实验内容及步骤：（1）调试、运行“比较两个整数之间的大于、小于、等于、不等于关系”。（2）调试、运行“输入a、b和c，若它们能构成三角形，则输出三角形周长，否则输出‘Invalid’”。（3）调试、运行“求三个整数中的中间数”。实验四程序控制结构（二）实验目的：通过实验掌握For循环结构语法和规则。实验设备：计算机、Python、网络教学平台。实验内容及步骤：（1）调试、运行“任意给定n个整数，求这n个整数序列的和、最小值、最大值”。（2）调试、运行“计算下面序列的和，结果保留6位小数。11+实验五程序控制结构（三）实验目的：通过实验掌握While循环语法和规则。实验设备：计算机、Python、网络教学平台。实验内容及步骤：（1）调试、运行“计算序列1-1/4+1/7-1/10+...的前n项之和”。（2）调试、运行“求最大公约数”。（3）调试、运行“输入两个正整数a、b(2≤a<b≤1000000)，找出[a,b]之间的素数，由小到大输出”。实验六函数（一）实验目的：通过实验掌握函数的定义和调用。实验设备：计算机、Python、网络教学平台。实验内容及步骤：（1）调试、运行“定义函数：defarea(n,side)，该函数返回正多边形面积。编写一个main函数，输入正多边形的边数和边长，调用area函数，显示它的面积。”。（2）调试、运行“求一个整数各位数字之和。定义函数：defsumDigits(n)，该函数返回一个整数各位数字之和。编写一个main函数，输入一个整数，调用sumDigits函数，显示该整数各位数字之和。”。（3）调试、运行“输入一个整数，判断它是否是回文整数。如果一个整数的逆序数和原数一样，这个整数就称为回文整数定义函数：defisPalindrome(n)，如果n是回文数，返回True，否则返回False”。实验七函数（二）实验目的：通过实验掌握递归函数和一些经典算法。实验设备：计算机、Python、网络教学平台。实验内容及步骤：（1）调试、运行“求最大公约数。要求定义和调用递归函数：defgcd(m,n)，该函数返回m和n的最大公约数”。（2）调试、运行“对于任意一个正整数，如果是奇数，则乘3加1，如果是偶数，则除以2，得到的结果再按照上述规则重复处理，最终总能够得到1。例如，假定初始正整数为5，计算过程分别为16、8、4、2、1。要求定义和调用递归函数：guess(n)，输出计算过程”。实验八字符串、列表和元组实验目的：通过实验掌握字符串的基本操作、列表的查找和排序、元组的使用。实验设备：计算机、Python、网络教学平台。实验内容及步骤：（1）调试、运行“输入一行字符串（可能包含大小写字母、数字、标点符号、空格等），现只考虑其中字母和数字，并忽略大小写，判断其是否为回文串。回文串是一个正读和反读都一样的字符串，比如""（空串），"a"，"level"或者"noon"等等就是回文串。”。（2）调试、运行“输入10个整数，存放在列表中，找出值最大和最小的元素，输出最大值、最小值及它们所在的元素下标”。（3）调试、运行“定义函数：defmean_median(t)，该函数接受一个正整数元组作为参数，返回元组中正整数的均值和中位数。例如，如果输入元组是︰(3,3,0,1,12,13,15,16)，函数返回元组：(7.875,7.5)”。实验九字典和集合实验目的：通过实验掌握字典的使用、不可变集合和可变集合的使用。实验设备：计算机、Python、网络教学平台。实验内容及步骤：（1）调试、运行“定义函数：def

formatted_print(dictionary)，该函数接受一个字典作为参数，字典的键是学生姓名，字典的值是对应学生的平均分数。函数按照如下所指定的格式打印学生姓名及其对应的平均分数”。（2）调试、运行“定义函数：def

number_to_words(number)，该函数接受一个整数作为参数；返回一个小写英文字符串，字符串的单词描述了该整数。例如，如果输入的整数是：4721，函数返回字符串："fourseventwoone"”。实验十对象和类实验目的：通过实验掌握对象列表的使用、类变量和类方法的使用。实验设备：计算机、Python、网络教学平台。实验内容及步骤：（1）调试、运行“设计一个Point类，表示直角坐标系中的一个点。Point类包括：私有数据域x和y，表示坐标。构造方法，将坐标x和y设置为给定的参数。x和y的默认参数值为0。访问器方法getX和getY，分别用于访问点的x坐标和y坐标。一个名为distance的方法，返回Point类型的两个点之间的距离。一个名为distance_static的类方法，返回指定Point类型的两个点之间的距离。”。（2）调试、运行“设计一个Line类，表示线段。Line类包括：Point类的私有对象数据域start和end，表示线段的两个端点。构造方法，将线段端点设置为给定的参数。成员方法slope，计算线段的斜率。”。实验十一继承和多态实验目的：通过实验掌握继承和多态的概念。正确理解和使用单继承、子类的构造方法、Object类和动态绑定。实验设备：计算机、Python、网络教学平台。实验内容及步骤：（1）调试、运行“定义一个表示股票信息的类Stock，可以保存股票代码、保存投资者股票交易的累计信息、记录单笔交易信息、计算股票的盈亏状况。Stock类包括：私有数据域stock_code，用于保存股票代码。私有数据域total_shares，用于保存股票的总股数。私有数据域total_cost，用于保存股票的总成本。构造方法，将股票代码设置为给定的参数，股票的总股数、股票的总成本设置为0。访问器方法get_stock_code、get_total_shares、get_total_cost，分别用于访问股票代码、股票的总股数、股票的总成本。成员方法purchase，记录单笔交易信息（总股数、总成本），有两个参数：分别表示股数和股票单价，无返回值。成员方法get_profit，计算股票的盈亏状况（总股数乘以股票当前价格，然后减去总成本），有一个参数：表示股票当前价格，返回盈亏金额。分红是上市公司分配给股东的利润分成。红利的多少与股东所持股票的数量成正比。并不是所有股票都有分红，所以不能在Stock类上直接增加这个功能。而应该在Stock类的基础上，派生出一个DividendStock类，并在这个子类中增加分红的行为。Stock类派生出DividendStock类：增加私有数据域dividends，用于记录分红。构造方法，将股票代码设置为给定的参数，分红设置为0。成员方法pay_dividend()，它的参数是每股分红的数量，它的功能是计算出分红的数量（每股分红的数量乘以总股数），并将其加到dividends中。红利是股东利润的一部分，一个DividendStock对象的利润应该等于总股数乘以股票当前价格，然后减去总成本，再加上分红。因此对于一个DividendStock对象来说，计算利润的方法与Stock有所不同，在定义DividendStock时要重写get_profit方法。”。实验十二文件实验目的：通过实验掌握文件的概念和基本操作。实验设备：计算机、Python、网络教学平台。实验内容及步骤：（1）调试、运行“将一个明文文件plaintext.txt中的内容，按照一定的方法，对每个字符加密后存放到另一个密文文件ciphertext.txt中”。六、实验报告格式无，所有作业和实验在平台完成，题库题目，系统批改。七、考核方式（一）实验成绩的构成实验成绩占本门课总成绩的40%，由平台的12个实验成绩综合评定。（二）评分标准1.实验成绩以百分制填报，按比例记入该课程成绩中。2.多个实验项目的最后填报按教学目标比例计算成绩。3.每个学生实验成绩都是平台系统批改后的成绩。4.实验评分按平台成绩。评分等级：每个实验成绩由网络教学平台自动评判，满分100分。以百分制给出实验的综合成绩。实验成绩考核评定表考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90～100分）良好（80～90分）中等（70～80分）及格（60～70分）不及格（＜60分）实验操作（100%）实验能够独立完成，内容完整，数据合理，数据处理正确。能够正确完成实验要求的问题，并对实验中遇到的问题进行深入的讨论，提出自己的见解,平台得分高，完成质量优秀。实验能够独立完成，内容完整，数据合理，能够进行数据处理。能够完成实验要求的问题，并对实验中遇到的问题进行讨论，提出意见，平台得分较高，完成质量良好。实验能够完成，内容完整，数据基本合理，能够进行数据处理。能够基