《Python程序设计》课程教学大纲

《Python程序设计》课程教学大纲一、课程信息课程代码321BP103课程名称Python程序设计课程性质学科必修学分3学时理论32+实验32先修课程高等数学、大学英语、计算机基础适用专业生物工程课程简介（300字左右）：《Python程序设计》是高等院校生物工程相关专业本科学生必修的学科课程之一；本课程是培养学生的编程计算思维能力，提高解决问题的能力和效率，提高学生自学能力和独立研究能力。本课程的学习对培养生物工程领域科学技术研究以及工程等人才具有重要支撑作用。本课程以Python语言为主要内容，包含：Python各种基础数据类型以及组合数据类型的使用，Python分支结构、循环结构、函数设计以及文件读写，标准库和第三方扩展库的使用等。本课程的教学目标是使学生熟练使用Python以及相关工具进行程序设计，能够阅读、编写、调试和部署复杂的程序，综合运用Python语言解决实际问题。培养学生编程计算思维能力、创新能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力。增强自学能力和研究能力，构建终生学习能力，服务于国家和民族的复兴事业。二、课程目标通过本课程的学习，学生应具备以下几方面的目标：1.掌握Python的基本语法规则，熟练运用Python基本数据类型以及组合数据类型，掌握列表推导式、切片等特性，并具备结合实际，分析问题，解决问题的意识和能力。2.掌握Python分支结构、循环结构、函数设计以及文件读写；掌握标准库和第三方扩展库的使用，具备使用标准和第三方扩展库等计算生态分析解决实际问题的意识和能力。3.熟练使用Python以及相关工具进行程序设计，能够阅读、编写、调试和部署复杂的程序，具备初步的软件开发以及科技文档检阅学习能力，综合运用Python语言解决实际问题，具备自主学习和终身学习的意识。课程目标对毕业要求的支撑关系表毕业要求毕业要求指标点课程目标1课程目标2课程目标3毕业要求4能对各种实验条件进行分析和优化，得到最佳条件，并与理论模型进行比较，得到合理有效的结论。H毕业要求55.2能够选择与使用恰当的现代仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件，对复杂生物工程问题进行分析、计算与设计。H毕业要求12具有自主学习和终身学习的意识，具备良好的身体素质和适应发展的能力。H三、教学内容与预期学习成效知识单元对应课程目标知识点预期学习成效实现环节学时1.Python语言基本语法元素1、2、3程序的基本语法元素：基本输入输出函数源程序的书写风格Python语言的特点常用Python语言开发环境(1)掌握Python语言基本元素：程序的格式框架、缩进、注释、变量、命名、保留字、数据类型、赋值语句、引用；(2)熟悉基本输入输出函数(3)形成良好的代码书写风格。(4)了解Python语言的优点(5)常用开发环境的安装及使用(6)了解我国在程序语言和编译器方面的现状，增强自主创新意识，为提升我国科技水平而奋斗。课堂教学课堂讨论课后作业课堂实验2+2课程思政元素：科学精神、认识论、探索精神等；课程思政教学内容设计：Python的历史与发展中人类的科学精神、探索精神，我国在Python发展以及应用过程中的贡献和成就，激发学生的学习兴趣和民族自豪感。同时，通过介绍Python基本语法元素的过程中，引导学生建立计算思维以及尊重规则、尊重规矩的意识。2.基本数据类型1数字类型数字类型的运算字符串类型及格式化字符串类型的操作类型判断和类型间转换(1)掌握数字类型变量的使用和运算：整数类型、浮点数类型和复数类型；(2)掌握字符串类型变量的使用：索引、切片、格式化方法、字符串操作符、处理函数和处理方法；(3)掌握变量类型判断和类型间转换；课堂教学课堂讨论课后作业课堂实验4+43.程序的控制结构2程序的三种控制结构程序的分支结构程序的循环结构程序的异常处理(1)掌握程序分支结构语法：单分支结构、二分支结构、多分支结构；(2)掌握程序循环结构语法：遍历循环、无限循环、break和continue循环控制(3)熟悉程序异常处理方法课堂教学课堂讨论课后作业课堂实验4+44.函数和代码复用2函数的定义和使用函数的参数传递变量的作用域(1)掌握函数的定义和使用方法；(2)掌握函数的参数传递语法：可选参数传递、参数名称传递、函数的返回值；(3)掌握程序中变量的作用域：局部变量和全局变量；课堂教学课堂讨论课后作业课堂实验6+65.组合数据类型1、2１．组合数据类型的基本概念２．列表类型３．列表类型的操作４．字典类型：定义、索引５．字典类型的操作：字典的操作函数、字典的操作方法(1)熟悉组合数据类型变量的概念(2)掌握列表变量的使用：定义、索引、切片、列表的操作函数、列表的操作方法。(3)掌握字典变量的使用：定义、索引、字典操作函数和方法。课堂教学课堂讨论课后作业课堂实验6+66.文件和数据格式化2１．文件的使用２．数据组织的维度３．一维数据的处理４．二维数据的处理５．采用CSV格式对一二维数据文件的读写掌握文件的使用：文件打开、读写和关闭熟悉数据组织的维度：一维数据和二维数据掌握一维和二维数据的处理：表示、存储和处理掌握CSV格式对一二维数据文件的读写课堂教学课堂讨论课后作业课堂实验6+67.Python计算生态2、3标准库使用基本的Python内置函数第三方库的获取和安装脚本程序转变为可执行程序的第三方库第三方库的使用Anaconda的使用掌握标准库turtle和random库的使用掌握基本的Python内置函数熟悉第三方库的获取和安装方法熟悉脚本程序转变为可执行程序的第三方库：PyInstaller库掌握第三方库jieba库的使用熟悉并掌握Anaconda的基本使用通过学习和应用Python语言，体会其在提高工作效率方面的重要作用，提升个人能力，以期将来能为社会和国家发展做出贡献。课堂教学课堂讨论课后作业课堂实验4+4课程思政元素：科学精神、认识论、探索精神等；课程思政教学内容设计：Python生态构建的历史与发展中人类的科学精神、探索精神，我国在Python生态发展以及应用过程中的贡献和成就，激发学生的学习兴趣和民族自豪感。备注1)课程思政教学方式方法：采取灵活的教学方法和组织和引导学生积极参与和体验，通过教师课堂讲授、学生查阅资料、观看相关视频资料、课堂交流探讨、课后拓展阅读等等；2)课程思政考核评价：本课程关于课程思政主要采用形成性评价和终结性评价相结合，与平时成绩考核挂钩，考查学生课堂表现情况、课后相关读书笔记或体会等。四、成绩评定及考核方式知识单元对应课程目标考核方式成绩评定1.Python语言基本语法元素1、2、3课堂表现，课后作业，课堂实验1.出勤（10%）全勤100分，缺勤1次扣20分，迟到1次扣10分。2.课堂表现（10%）基准分50分，视表现上下增减。3.课堂实验（20%）采用随机提问、随堂练习、课堂考试等多种形式，每次满分为100分，最后取平均分。4.课后作业（10%）根据作业完成情况和质量打分。5.期末考试（50%）闭卷考试，总分为100分。

2.基本数据类型1课堂表现，课后作业，课堂实验3.程序的控制结构2课堂表现，课后作业，课堂实验4.函数和代码复用2课堂表现，课后作业，课堂实验5.组合数据类型1、2课堂表现，课后作业，课堂实验6.文件和数据格式化2课堂表现，课后作业，课堂实验7.Python计算生态2、3课堂表现，课后作业，课堂实验

五、课程目标达成度评价依据课程目标n考核环节期望值A平均得分B达成度Cn=Bn1*0.6/An1+Bn2*0.4/An2课程目标1期末考试(50%)A11=相关试题应得分数总和B11C1=B11*0.5/A11+B12*0.3/A12+B13*0.2/A13实验和作业（30%）A12=相关实验和作业得分总和B12平时表现(20%)A13=100B13课程目标2期末考试(50%)A21=相关试题应得分数总和B21C2=B21*0.5/A21+B22*0.3/A22+B23*0.2/A23实验和作业（30%）A22=相关实验和作业得分总和B22平时表现(20%)A23=100B23课程目标3期末考试(50%)A31=相关试题应得分数总和B31C3=B31*0.5/A31+B32*0.3/A32+B33*0.2/A33实验和作业（30%）A32=相关实验和作业得分总和B32平时表现(20%)A33=100B33六、课程建议教材及主要参考资料1.建议教材[1]教育部考试中心著,《全国计算机等级考试二级教程--Python语言程序设计》，高等教育出版社，2020