《Python编程技术》教学大纲

《Python编程技术》教学大纲课程编号：13180517英文名称：PythonProgramming学分：3学时：总学时64学时，其中理论32学时，实践32学时先修课程：高级语言、面向对象程序设计课程类别：专业必修课授课对象：计算机科学与技术专业学生教学单位：机械与电气工程学院修读学期：第4学期一、课程描述和目标Python编程技术是为计算机科学与技术等专业开设的一门重要的应用技术课程，通过该课程的学习，使得学生能够理解Python的编程模式（命令式编程、函数式编程），熟练运用Python运算符、内置函数以及列表、元组、字典、集合等基本数据类型和相关列表推导式、切片等特性来解决实际问题，熟练掌握Python分支结构、循环结构、函数设计以及类的设计与使用，熟练使用字符串方法，掌握正则表达式的应用方法，熟练使用Python读写文本文件，了解二进制文件操作，掌握Python程序的调试方法，掌握Python面向对象程序设计模式，掌握使用Python操作SQLite数据库的方法，掌握Numpy和Pandas进行数据处理的基本用法，掌握使用matplotlib进行数据可视化的用法，同时还应培养学生的代码优化与安全编程意识。本课程拟达到的课程目标：通过本课程的学习，学生的计算思维能明显提升，能够通过编写程序研究与计算机相关的复杂工程问题。具体的课程目标如下：课程目标1：能够体会Python编程语言的特点和优势，熟悉Python的语法、常用函数及区别其他编程语言的特殊功能。熟练使用Python编写程序，能够利用Python的强大功能解决各种常见问题。课程目标2：了解Python强大的开源函数库，能够利用Python的基础知识以及开源函数库解决各种复杂工程问题。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重指标点1-2：能针对具体的对象建立数学模型并利用计算机求解。课程目标1H指标点2-2：能基于计算机相关科学原理和数学模型方法正确表达计算机相关领域的复杂工程问题。课程目标2H

三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学方式对应课程目标1Python基础知识要求熟悉数据类型、运算符与表达式、变量赋值与I/O操作、控制结构与流程图，能够利用Python编写简单程序。知识创新、传统文化、自强自立。2讲授演示练习课程目标12函数与模块要求熟练使用函数编写Python程序，理解Python编程语言中模块的概念，会编写自己的模块，并能在别的程序中调用自己的编写的模块。理解函数式编程思想。函数体现分而治之的思想。函数讲究的是合作，大家组成团队、互相帮助、各取所长，这样使得学习效率更高、收获更大。2讲授演示练习课程目标13类与对象理解类与对象的概念，能够熟练使用Python编程语言编写各种类，并能使用类与对象来解决相关问题。科学精神、爱国精神，实现科技自信。4讲授演示练习课程目标14字符串处理理解字符串是不可变对象的特点，能够实现字符串的各种操作，能解决与字符串相关的问题，掌握正则表达式的使用。努力探索，科技自信；2讲授演示练习课程目标15列表理解列表的特点，熟悉列表的各种方法，并能体会用列表处理问题的优点。能够使用列表解决相关问题。团结协作、兼容并包。2讲授演示练习课程目标26元组、字典与集合理解元组、字典与集合的特点，熟悉字典与集合的各种操作方法，并能体会用字典与集合处理问题的优点。能够使用元组、字典与集合解决相关问题。不忘初心、牢记使命。4讲授演示练习课程目标27文件及数据库访问熟悉Python语言访问文件和数据库的方法，能够熟练使用相关函数访问文件和数据库，并能基于文件来编写实用的应用程序。词云统计，弘扬传统文化。4讲授演示练习课程目标28应用问题能够对复杂工程问题进行分析，并能自行探索使用Python工具解决复杂问题的方案。（使用python进行网页数据爬取，科学计算与可视化，图像处理）获取奋发向上、团队合作、探索创新的精神动力。12讲授演示练习课程目标2合计32序号实验项目实验内容与要求学时类型对应课程目标1字符串处理使用凯撒密码加密和解密英文文件。根据用户输入加密或解密，用凯撒加密方法，对文件中的西文文本内容进行加密或解密。必修4设计课程目标12列表使用葡萄酒评论分析。通过分析数据，用户可以根据产地、评份、价格等挑选适合自己的葡萄酒，商家可以分析消费者的购买行为习惯，可以更加准确地提供适合市场的产品，精准定位客户。必修4设计课程目标13字典与集合的应用股票分析。附件每个文件名对应股票代码的股票交易数据，使用这些文件进行运算并输出结果，如跌幅最大的10支股票代码的集合、成交量最大的10支股票代码集合、最高价最高的10支股票代码的集合、最低价最低的10支股票代码集合等。必修6设计课程目标14综合应用数据处理及可视化。必修18综合课程目标2合计32注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括演示、验证、综合、设计等，后两类占比大于80%。四、课程教学方法理论教学：主要采用课堂讲授、程序演示、小组讨论等方式。实验教学：项目讲解、学生自主实验、个别辅导、程序分析等方式。五、学业评价和课程考核（一）考核方式及具体要求序号考核方式课程目标1（分值）课程目标2（分值）合计1阶段检测1010202课程实验55103期中考试1010204课程项目203050课程目标对应分值4555100（二）考核与评价标准1.阶段检测与评价标准阶段检测根据测试题目及评分标注进行打分（百分制）。2.课程实验与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分课程实验能根据实验要求自主设计实验方案，有自己的设计理念，实验完成度高，效果好。实验报告内容完整。能根据实验要求自主设计实验方案，有自己的设计理念，实验完成度较高，效果较好。实验报告比较完整。能根据实验要求自主设计实验方案，实验完成度一般，效果一般。实验报告基本完整。基本能根据实验要求自主设计实验方案，实验完成度较差，效果较差。实验报告不完整。3.期中考试与评价标准根据期中考试及评分标准评分（百分制）。4.课程项目与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分课程项目课程项目功能完善，符合课程项目设计要求；项目代码规范，代码注释丰富，符合项目开发代码要求；界面简洁美观，人机交互合理，业务逻辑合理。项目文档格式规范，符合项目技术文档要求。课程项目功能较完善，符合课程项目设计要求；项目代码较规范，有一定代码注释，符合项目开发代码要求；界面简洁美观，人机交互较合理，业务逻辑合理。项目文档格式较规范，符合项目技术文档要求。课程项目功能基本完善，符合课程项目设计要求；项目代码规范，有代码注释，基本符合项目开发代码要求；界面效果一般，人机交互简单，业务逻辑基本合理。项目文档基本符合项目技术文档要求。课程项目基本功能未完成；项目代码不规范；界面简陋，人机交互不合理。项目文档格式不规范，不符合项目技术文档要求。六、教材与参考书（一）推荐教材《Python语言程序设计基础（第2版）》，嵩天等编著，高等教育出版社，2017年2月版。（二）参考资料1．《Python程序设计基础》，赵广辉、李敏之、邵艳玲编著，高等教育