Python程序设计实践-教学大纲、授课计划

《Python程序设计实践教程》教学大纲课程信息课程名称：Python程序设计实践教程课程类别：素质选修课/专业基础课课程性质：选修/必修计划学时：64计划学分：4先修课程：无选用教材：《Python程序设计实践教程》，张银南、魏英主编，2023年，电子工业出版社教材。适用专业：本课程内容丰富，实践性强，强调趣味性和实用性，可以作为各类高等院校Python程序设计课程的实验课程，也可以作为广大编程爱好者学习Python程序设计的参考课程。课程负责人：二、课程简介本课程是《Python程序设计教程》的配套实验课程，对主课程中的重点、难点进行了总结，指出了具体的学习要求，针对重点、难点内容列举了示例程序。本课程中的习题和实例可在程序设计类实验辅助教学平台（PTA）上练习，并能自动判分，操作性强。三、课程教学要求序号专业毕业要求课程教学要求关联程度1工程知识本书共分为三篇，第一篇是Python程序设计实验概述，第二篇是基础实验，由17个实验组成，主要训练学生的基本编程技能；第三篇是Python综合编程实例，结合趣味性算法，主要训练学生的综合编程能力。L2问题分析Python语言简单易学、功能强大。在Python语言学习和教学的过程中，大家有一个共同体会：Python语言虽然容易上手，具有开源、面向对象、第三方库众多等优点，但要学好并熟练应用于实际问题并非易事。H3设计/开发解决方案根据近几年“Python程序设计”课程的教学实践，并考虑到读者对Python语言学习的需求，本课程没有重复理论教材中已经讲述过的基础理论知识，而是对知识要点进行归纳总结。本课程的编程实例侧重于问题求解的思路和方法，帮助学生提高解决实际问题的编程能力。H4研究5使用现代工具6工程与社会在当今社会，人们的工作、生活都需要计算机的支持。以计算机为核心的信息技术飞速发展，新一代信息技术在国民经济和各行各业中的应用越来越广泛。我们要学会将Python程序设计教程用于实际生产和社会服务中，为社会做出贡献。L7环境和可持续发展8职业规范9个人和团队1.学会个人发展和团队合作，提高个人和团队的综合素质。2.学会与他人合作和沟通，建立良好的人际关系和团队合作氛围。H10沟通1.学会进行有效的沟通和表达，与客户、同事和上级保持良好的沟通和协作。2.学会进行跨文化沟通和合作，提高国际化视野和跨文化交流能力。M11项目管理12终身学习1.学会进行自我学习和自我提升，不断提高自身的专业水平和创新能力。2.学会进行终身学习和职业发展规划，不断拓展职业领域和发展空间。H注：“课程教学要求”栏中内容为针对该课程适用专业的专业毕业要求与相关教学要求的具体描述。“关联程度”栏中字母表示二者关联程度。关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为“H”“M”或“L”。“课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关。四、课程教学内容章节名称主要内容重难点关键词学时类型1Python程序设计实验的目的与要求Python程序设计实验的目的Python程序设计实验的基本要求程序的编写与测试人才培养与课程学习建议了解Python程序设计实验的目的和基本要求。掌握程序的编写与测试的相关内容。4理论2问题求解与计算思维计算概述求解计算机问题计算思维算法数据结构算法评价了解计算概述。掌握计算机解题的特性、应用步骤等相关内容。掌握计算思维及算法。了解数据结构的定义及常用的数据结构。了解算法评价的相关内容。8理论3典型算法介绍枚举算法递归算法分治算法递推算法贪心算法回溯算法迭代算法了解各类算法的定义、特点、案例及思路。6理论实验0Python环境配置Python开发环境的建立过程Python解释器及其使用第三方库的安装与配置其他主流开发环境的安装与配置1.了解Python开发环境的下载、安装、运行方法。2.熟悉并掌握Python开发环境IDLE的使用方法。3.熟悉第三方库的获取与安装方法。2理论+实操实验1数据的输入和输出输入函数输出函数1.掌握IPO程序的编写方法。2.掌握Python程序中输入数据的方法。3.掌握Python程序中输出数据的方法。2理论+实操实验2turtle绘图画布设置画笔的基本参数设置函数画笔运动命令函数画笔控制命令函数其他命令函数掌握turtle库的主要函数和用法。2理论+实操实验3运算符与表达式计算机程序要处理的数据必须放入内存中，Python中的所有数据都是对象Python标识符通常用作变量、函数、类及其他对象的名称表达式是可以进行计算的代码片段，由操作数和运算符构成Python提供的多种数据类型1.掌握Python关键字、标识符和变量的含义。2.掌握Python数据类型的含义和用法。3.掌握Python常见运算符和表达式的规则和用法。4.学会使用运算符、表达式求解简单的数学问题。5.熟悉常用的Python系统函数。2理论+实操实验4字符串序列常用的序列操作函数字符串序列字符串的常用操作正则表达式1.理解序列的基本概念。2.掌握常用的通用序列操作。3.理解字符串的概念。4.掌握字符串的常见操作方法。5.了解正则表达式的构造和使用方法。2理论+实操实验5选择结构程序设计单分支选择结构双分支选择结构多分支选择结构if语句的嵌套1.掌握条件语句中逻辑表达式的正确书写规则。2.掌握单分支、双分支、多分支选择结构的使用方法。3.用选择结构解决相关问题。2理论+实操实验6循环结构程序设计遍历循环：for循环语句无限循环：while语句else语句1.理解循环的概念，能用循环结构解决算法问题。2.熟练掌握实现遍历循环操作的for循环语句的语法结构和使用方法。3.熟练掌握while语句的语法结构和使用方法。4.掌握break语句和continue语句的使用方法。5.学会使用循环嵌套解决实际问题。2理论+实操实验7列表与元组列表元组列表推导式1.掌握列表的创建和使用方法。2.掌握元组的创建和使用方法。3.掌握列表推导式的使用方法。2理论+实操实验8字典与集合字典集合1.理解字典与集合的基本概念。2.掌握字典的创建和使用方法。3.掌握集合的创建和使用方法。2理论+实操实验9函数函数的定义函数的调用方法函数的参数传递函数的返回值变量的作用域匿名函数递归函数1.掌握自定义函数的定义、调用方法和参数传递方法。2.掌握递归函数的设计方法。2理论+实操实验10文件文件文件的打开和关闭读取文件的方法写入文件的方法CSV文件的读写方法1.理解文件的基本概念。2.掌握文件的打开和关闭方法。3.掌握文件的读写方法。2理论+实操实验11调试和异常处理常见的程序错误异常异常处理程序的基本调试方法1.了解常见的程序错误及解决方法。2.掌握Python程序的调试方法。3.掌握try-except语句的使用方法。4.学会借助异常捕捉程序中出现的错误。5.学会用raise语句处理异常。2理论+实操实验12面向对象程序设计基础面向对象的概念类的定义对象的创建在类中定义方法类的构造方法类的析构方法类的变量类的继承类的多态1.理解面向对象的编程思想。2.掌握类与对象的定义、创建方法、使用方法。3.掌握类的继承和多态。2理论+实操实验13tkinter图形界面设计PythonGUI编程概述tkinter概述tkinter库中的常用组件tkinter库的绘图功能1.了解GUI程序的设计流程。2.掌握tkinter库中常用组件的使用方法。3.掌握Python的事件处理方法。2理论+实操实验14Python科学计算与数据分析Python科学计算与数据分析numpy库pandas库tkinter库的绘图功能1.了解数据分析。2.掌握numpy对应的数组对象ndarray的基本操作方法和简单的数据分析方法。2.掌握pandas库的基本使用方法。2理论+实操实验15数据可视化数据可视化matplotlib库基本绘图流程保存并显示图形1.掌握matplotlib库的使用方法。2.学会调用matplotlib库的绘图函数进行绘图。3.掌握多子图的绘图方法。2理论+实操实验16网络爬虫入门获取网络信息requests库BeautifulSoup库1.了解获取网络信息的基本方法。2.熟悉requests库的使用方法。3.了解BeautifulSoup库的基本操作。4.学会简单的爬虫及解析网页的方法。2理论+实操实验17中文词云创建词云jieba库文本清洗wordcloud库1.熟悉jieba库的使用方法。2.熟悉wordcloud库的使用方法。3.掌握制作中文词云的基本方法。2理论+实操实验18趣味数字水仙花数完全数快乐数不变初心数通过编写程序解决数学难题，减少解题时遇到的烦琐而复杂的计算，把精力集中在解决具体问题的方法上，锻炼思考能力和逻辑思维水平，同时提高自身的编程水平和应用计算机解决实际问题的能力。2理论+实操实验19趣味算法鞍点猴子选猴王汉诺塔问题通过几个典型的趣味算法编程实例，讲解如何通过程序设计解决一些有趣的数学问题，提高通过编程解决实际问题的能力。2理论+实操实验20趣味逻辑推理猴子吃桃问题鸡兔同笼幼儿园分糖果通过趣味逻辑推理、统计的编程实例训练逻辑思维的方式。2理论+实操实验21趣味应用实例简易计算器随机生成验证码超市寄存柜彩虹瓶建立用计算机解决问题的思维，用程序设计的思想解决实际生活中遇到的问题，在学习过程中逐步加深对常用算法的理解程度，提高用计算机解决和处理综合复杂问题的能力。2理论+实操实验22字符串应用变位词词频统计加密和解密掌握字符串的使用方法，尤其是设计字符串程序，进而增强程序设计能力。2理论+实操五、考核要求及成绩评定序号成绩类别考核方式考核要求权重（%）备注1期末成绩期末考试考试50百分制，60分为及格2平时成绩实践22次40优、良、中、及格、不及格3平时表现出勤情况10两次未参加课程则无法获得学分注：此表中内容为该课程的全部考核方式及其相关信息。六、学生学习建议学习方法建议1.通过思考，加深自己的兴趣，巩固知识点。2.进行练习和实践，提高自己的技能和应用能力，加深对知识的理解和记忆。4.通过开展课堂讨论、实践活动，增强的团队协作能力，学会如何与他人合作、沟通、协调等等。学生课外阅读参考资料《Python程序设计实践教程》，张银南、魏英主编，2023年，电子工业出版社教材。七、课程改革与建设该课程在讲解程序设计实践的同时，紧密结合思政教育主旋律，从专业知识角度，触类旁通地引导读者相关思政品质的提升。平时对学生的考核内容包括出勤情况、学生的课后作业、课堂讨论等方面，占期末总评的50%。期末考试成绩占期末总评的50%。制订人签字：教研室主任签字：院部负责人签字：修订时间：年月日教学日历（20xx～20xx学年第x学期）开课学院开课专业讲授学时18课程名称Python程序设计实践教程授课教师实践/实验学时46授课年级授课班级总学时64使用教材《Python程序设计实践教程》参考书目《Python程序设计实践教程》校历周次授课内容分章节题目第1周第1章Python程序设计实验的目的与要求（4学时）1.1Python程序设计实验的目的（1学时）1.2Python程序设计实验的基本要求（1学时）1.3程序的编写与测试（1学时）1.4人才培养与课程学习建议（1学时）第2周第2章问题求解与计算思维（4学时）2.1计算概述（1学时）2.2求解计算机问题（1学时）2.3计算思维（1学时）2.4算法（1学时）第3周第2章问题求解与计算思维（4学时）2.5数据结构（2学时）2.6算法评价（2学时）第4周第3章典型算法介绍（4学时）3.1枚举算法（0.5学时）3.2递归算法（0.5学时）3.3分治算法（1学时）3.4递推算法（1学时）3.5贪心算法（1学时）第5周第3章典型算法介绍（2学时）3.6回溯算法（1学时）3.7迭代算法（1学时）实验0Python环境配置Python开发环境的建立过程（0.5学时）Python解释器及其使用（0.5学时）第三方库的安装与配置（0.5学时）其他主流开发环境的安装与配置（0.5学时）第6周实验1数据的输入和输出（2学时）输入函数（1学时）输出函数（1学时）实验2turtle绘图（2学时）画布设置（0.5学时）画笔的基本参数设置函数（0.5学时）画笔运动命令函数（0.25学时）画笔控制命令函数（0..25学时）其他命令函数（0.5学时）第7周实验3运算符与表达式（2学时）计算机程序要处理的数据必须放入内存中，Python中的所有数据都是对象（0.5学时）Python标识符通常用作变量、函数、类及其他对象的名称（0.5学时）表达式是可以进行计算的代码片段，由操作数和运算符构成（0.5学时）Python提供的多种数据类型（0.5学时）实验4字符串（2学时）序列（0.25学时）常用的序列操作函数（0.25学时）字符串序列（1学时）字符串的常用操作（1学时）正则表达式（1学时）第8周实验5选择结构程序设计（2学时）单分支选择结构（0.5学时）双分支选择结构（0.5学时）多分支选择结构（0.5学时）if语句的嵌套（0.5学时）实验6循环结构程序设计（2学时）遍历循环：for循环语句（0.5学时）无限循环：while语句（0.5学时）else语句（1学时）第9周实验7列表与元组（2学时）列表（0.5学时）元组（0.5学时）列表推导式（1学时）实验8字典与集合（2学时）字典（1学时）集合（1学时）第10周实验9函数（2学时）函数的定义（0.1学时）函数的调用方法（0.1学时）函数的参数传递（0.1学时）函数的返回值（0.1学时）变量的作用域（0.2学时）匿名函数（0.2时）递归函数（0.2学时）实验10文件（2学时）文件（0.25学时）文件的打开和关闭（0.25学时）读取文件的方法（0.5学时）写入文件的方法（0.5学时）CSV文件的读写方法（0.5学时）第11周实验11文件（2学时）常见的程序错误（0.5学时）异常（0.5学时）异常处理（0.5学时）程序的基本调试方法（0.5学时）实验12面向对象程序设计基础（2学时）面向对象的概念（0.2时）类的定义（0.2时）对象的创建（0.4时）在类中定义方法（0.2时）类的构造方法（0.2时）类的析构方法（0.2时）类的变量（0.2时）类的继承（0.2时）类的多态（0.2时）第12周实验13tkinter图形界面设计（2学时）Pyth