《程序设计基础》课程标准

《程序设计基础》课程标准一、课程概况课程编码：F090072学分：3课程类别：专业群共享课程、专业基础课计划学时：56学时适用对象：计算机网络技术、软件技术、人工智能技术应用第1学期实践学时：34学时前导课程：无后续课程：数据库原理及应用、大数据技术基础、智能感知与图像理解等注：课程类别填公共基础课、专业基础课、专业核心课、岗位方向课。二、专业对课程要求随着大数据、人工智能、云计算、物联网、移动互联网等新一代信息技术的不断发展，IT行业的新技术和新应用随着大数据、人工智能、云计算、物联网、移动互联网等新一代信息技术的不断发展，IT行业的新技术和新应用层出不穷，对从业者的持续学习能力提出了更高的要求。《程序设计基础》课程旨在构建知识体系、阐明基本原理、引导初级实践和了解相关应用，为学生在程序设计领域的实践开发奠定基础并指明方向。本课程的授课内容包括Python语言基础、选择结构程序设计、循环结构程序设计、函数、正则表达式、文件与文件夹操作、面向对象程序设计、模块和包以及错误和异常处理。通过学习Python语言程序设计，我们将培养学生的编程素质。采用“教、学、做”一体化的教学方法，使学生掌握Python程序设计语言的基本知识和使用Python语言进行软件开发的思想和方法。同时，我们还将引导学生逐步形成正确的结构化程序设计和面向对象程序设计思想，使他们能够利用编程解决一些简单问题，并为后续编程类和语言类课程的学习打下良好的基础。此外，本课程还将为学生今后进一步学习数据采集和分析等大数据及人工智能方面的知识打下坚实的基础。三、课程培养目标总体目标通过本课程的学习，使学生能够理解python基础原理；在实验实训过程中学习和掌握python编程技巧，具备一定的职业能力以及继续学习新知识的能力；学生通过项目的实现，具备良好的综合素质。知识目标(1)了解Python语言编码规范，理解对象、标识符、变量、函数、类等基本概念。(2)掌握数据输入函数input()和数据输出函数print()的使用。(3)掌握基本数据类型，数字类型（整型、浮点型、复数型）、布尔型、空类型。(4)熟悉字符串类型，能使用内置函数format()和使用format()方法对字符串格式化，熟练掌握使用字符串对字符串格式化。(5)掌握算术运算符，能正确使用算术运算符对数据进行操作。(6)掌握赋值运算符，能正确使用增强赋值运算、链式赋值、同步赋值对数据进行操作，掌握交换变量值的方法。(7)能正确使用数字操作、类型转换和其他操作内置函数对数据进行操作。(8)掌握条件表达式，算术表达式、关系表达式、逻辑表达式等，能用Python表达式表达实际问题。(9)理解和掌握单分支选择结构、双分支选择结构和多分支选择结构，能用选择结构解决实际问题。(10)理解和掌握条件循环结构和遍历循环结构，能熟练使用循环结构解决实际问题。(11)掌握计数器、累加器和标志变量，能使用这些变量解决实际问题。(12)掌握字符串、列表、元组、集合和字典等序列类型，理解有序序列和无序序列、可变序列和不可变序列等概念。(13)掌握序列通用运算符和通用内置函数的使用。(14)掌握字符串创建的几种方法，能使用字符串操作符、字符串内置函数和字符串操作常用方法对字符串进行操作。掌握列表创建的几种方法，能使用列表操作符、列表内置函数和列表常用方法对列表进行操作。掌握元组创建的几种方法，能使用元组操作符、元组内置函数和元组常用方法对元组进行操作。掌握集合创建的几种方法，能使用集合操作符、集合内置函数和集合常用方法对集合进行操作。掌握字典创建的几种方法，能使用字典操作符、字典内置函数和字典常用方法对字典进行操作。(15)能够使用序列类型编写程序，解决较复杂的实际问题；(16)掌握自定义函数的定义和调用，熟悉函数参数，包括：必选参数、位置参数、关键字参数、默认值参数和可变长参数及各种类型数据作为函数参数的参数传递。(17)熟练掌握匿名函数的定义和使用。(18)掌握函数的各种调用方式，包括：嵌套调用、函数名赋给变量、函数名作为参数、函数名作为序列对象的元素、函数名作为函数的返回值和递归调用。(19)掌握模块的导入方式，模块和包的创建方法，能使用math模块、time模块和copy模块解决特定领域的实际问题。(20)理解类和对象的概念，掌握类和对象的定义、构成和使用。掌握类成员的访问属性及其使用及面向对象初步的编程方法。(21)掌握派生类定义方式和基类成员在派生类中的访问规则，掌握派生类的构造函数和析构函数的执行顺序和构造规则及面向对象的编程方法。(22)掌握文件的读/写操作，能够使用文件对数据进行处理。(23)掌握json，xml，csv，Excel的解析。(24)理解异常处理机制，掌握异常的抛出、捕获及处理方法。能力目标 (1)能够用Python语言表达实际问题，具有使用基本数据类型和操作解决简单应用问题的能力。(2)能够对算法进行描述，初步建立结构化程序设计思想。(3)能够使用算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等表达实际问题中的各种条件，具有解决分支结构应用问题程序设计能力。(4)能够使用条件循环和遍历循环，具有解决重复操作应用问题的能力、程序阅读和程序调试的初步能力。(5)能够使用序列类型和操作，具有解决较复杂实际问题的能力。(6)具有解决综合应用问题程序设计能力、程序阅读能力和程序调试能力，建立结构化程序设计思想。(7)具有使用第三方库解决某领域应用问题的能力。(8)具有使用类及相关知识解决实际问题的能力，建立面向对象的程序设计思想。(9)能够使用文件进行操作，具有对程序进行异常处理的能力。(10)具有综合运用所学知识进行应用软件的编码、调试、维护能力。(11)能够使用Python对数据简单处理，利用数据可视化扩展库将数据以图表的形式展示出来。素养目标培养学生分析问题、解决问题的能力。养学生严谨的工作作风和实际编程的职业能力通过分组协作，培养学生团队合作和与人交流、沟通的能力；通过项目实施中的作品展示，培养学生表达和展示自我的能力与意识；通过实践操作，培养学生的动手能力。课程设计思路本课程主要采用理论与实践相结合的教学方法，每个章节在讲解理论的同时，通过各种实操和案例来进行论证和巩固，以提高学生的学习兴趣。此外，本课程还提供了大量的分析案例，通过案例操作的过程，一方面指导学生完成案例操作的任务，利用分析输入与输出数据格式来掌握编程的技能；另一方面，激发学生主动学习、深入研究的热情。本课程注重培养学生的实际能力，打破了以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以实际操作任务为中心组织课程内容和教学。通过整合理论和实践，让学生在完成具体案例的过程中来构建和了解相关理论知识体系，并发展编程基础职业能力。本课程采用了项目教学的方式，以改变学与教的行为，使学生能够更好地掌握程序设计关键技术。在内容选择上，我们应该从结合本专业综合技能和加强应用的角度出发，选择教材的内容。我们需要大胆取舍，并适当补充贴合本专业的数据处理案例，以满足专业岗位的需求。同时，我们应实施模块化的、弹性的、互动的、多层次的教学，以满足职业岗位群的需求。为了打破以教材为主的教学内容，我们可以结合额外的案例资源、网络视频资源等形成一套崭新的教学内容。这套内容应该弱化形式化的理论讲述，强化工具的实际应用。我们要以学生为中心，充分发挥学生自主学习和探索的主观能动性，加强互动讨论和分享的团队协作能力。结合数据分析结构，不必拘泥于固有的功能操作，驱动学生灵活变化，培养学生形成自主思考和探索式分析的思维和技巧。课程主讲教师可以利用讲义PPT、课程习题、学习指南、授课视频、技术资料等全方位、一站式免费服务，帮助学生更好地学习程序设计课程。五、课程内容设计1、课程整体设计章/模块主要教学内容实践项目教学内容的取舍及依据与前导、后续课程的关系与处理学时分配理论学时实践学时初始pythonpython介绍；开发工具安装；变量和基本类型；输入，输出及代码调试融合课程思政Python官网使用；Python下载和安装；pycharm的下载和安装；输入和输出代码调试。面向对象的高级程序设计和数据处理的相关理论要求。搭建定制个性化集成开发环境能起到事半功倍的作用，软件的基本结构，语言基本元素是学习本门课程的基本要求，面向对象的概念，实现的相关技术是继续学习后续课程的必要基础。22python基本语法数据运算；选择结构；循环结构；for循环；融合课程思政运算符训练；if选择结构；多重if语句；循环控制语句；while循环；for循环；44复杂数据类型列表；元组；字典；集合和嵌套；融合课程思政列表的基本操作；列表的函数和方法；元组的基本操作；元组的函数和方法；字典的基本操作；字典的函数和方法；集合的基本操作；集合的函数和方法；复杂数据类型转换；嵌套88函数自定义函数；函数的高级用法；字符串与集合函数；常用函数；融合课程思政函数的定义；函数的调用；参数传递类型；return的使用；传递参数；函数模块的调用；字符串的常用函数；集合类操作函数；常用函数举例演示；66面向对象类和对象；类的方法；继承；模块；融合课程思政类的创建和调用；方法的定义和调用；构造方法；继承的使用和演示；自定义模块；导入模块26数据处理文件的IO操作；json和xml解析；csv和excel的解析；异常处理机制；融合课程思政目录的基本操作；字符串和Python对象的转换；数据文件解析；异常的捕获和处理08合计2234教学内容与作业设计章/模块节/子模块教学内容作业教学建议与说明初始pythonpython介绍；开发工具安装；变量和基本类型；输入，输出及代码调试；课程思政python的发展；Python语言的优势；配置Python开发环境；版本2和3的比较;第一个Python程序；集成开发环境；创建工程；编码规范；变量；基本类型；类型转换；输入和输出；代码调试；王选“当代毕昇”的战术人生python开发环境的安装；pycharm开发工具的安装；创建Python工程考虑机房网络的原因，建议通过官网展示，在内网下载。python基本语法数据运算；选择结构；循环结构；for循环；课程思政运算符；运算符优先级；if选择结构；if...else选择结构；多重if语句；while循环；for循环；in操作符；王永民发明五笔字型。商品购物总额计算；商品打折实现；for的四种实现方式学会查看开发文档复杂数据类型列表；元组；字典；集合和嵌套；课程思政创建和访问列表；列表的基本操作；列表的函数和方法；创建元组；访问元组元素；删除元组；元组的其他操作；创建字典；访问字典元素；修改和删除字典元素；集合；4种类型的相互比较；复杂数据类型转换；不同复杂数据类型的嵌套；中国第一程序员求伯君。成绩列表的遍历输出；古诗词的遍历输出；商品和价格的元组遍历输出；字；中文，英文的字典词频统计;集合种元素的遍历输出学会利用csdn等技术论坛函数自定义函数；函数的高级用法；字符串与集合函数；常用函数；课程思政：函数的定义；函数的调用；按值传递和引用传递；return语句；传递参数；结合循环使用函数；杀毒软件之父：王江民比较两个数大小的方法定义；面积计算的方法定义；正序，反序排列；银行存取款和余额查询案例；学生爱好的处理学会使用智能化平台，如chatgpt，讯飞星火等面向对象类和对象；类的方法；继承；模块；课程思政类的定义；创建和使用对象；方法的定义；方法的调用；构造方法；继承的概念；继承的使用；自定义模块；导入和调用模块；我国第一台巨型计算机“银河”是如何诞生的。歌曲类的属性和方法定义；小型用户管理系统的功能实现；汽车类的属性和方法定义及调用；学会综合使用前四章的基本内容。关键是理解面向对象的设计思想，面向对象的编程思想。数据处理文件的IO操作；json和xml解析；csv和excel的解析；异常处理机制；课程思政目录的操作；文件读取；文件写入；json字符串和Python对象的转换；xml解析；csv的解析；excel的解析；异常地抛出；异常的捕捉；常见的异常；银河麒麟：踏实信息安全的中国地基文件目录各种常见方法案例；解析xml保存的省份和对应城市文件；csv文件和Excel文件数据的相互写入和读取；字符串的异常处理学会做内容延伸，通过习题掌握知识点的使用要点3、职业能力与实训项目职业能力实训项目实训方式实训内容实训场所及设备条件教学建议与说明IDE准备与调试部署代码Python开发环境安装与设置教学做一体化Python安装与环境变量设置；pycharm安装与风格设置。实训场所：一体化教学机房设备条件：连接因特网的计算机学生独立完成。调试代码掌握调试运行的方法程序流程练习if下商品打折情况处理教学做一体化if多分支语句的结构；键盘输入商品名称，单价，数量实训场所：一体化教学机房设备条件根据实际经验进行方法提炼，独立完成。双层循环输出方阵，三角阵键盘输入行数和列数；行列约束条件的提炼复杂数据类型字典的使用教学做一体化词频统计；遍历操作实训场所：一体化教学机房设备条件学生学会查看菜鸟教程等文档，找出适合的方法，并独立完成嵌套使用列表元素扩容；字典遍历输出面向对象设计类教学做一体化画类图实训场所：一体化教学机房设备条件；面向对象的设计与面向对象的编程注意抽象思维的培养和表达的规范性。定义类编码实现基本类类的使用实例化类并调用方法六、考核评价体系本课程考核采取形成性考核和终结性考核两种方式进行。初定形成性考核成绩占总成绩的40%，终结性考核成绩占总成绩的60%，但也可根据实际情况做适当比例调整。各部分成绩具体的组成部分和所占比例的情况详见下表。考核成绩名称所占比例形成性考核成绩平时考核成绩20%实训任务考核成绩20%终结性考核成绩实践考试成绩60%合计100%本课程形成性考核成绩的考核标准如下所示：1．平时考核（100分）（1）考勤（40分）每次上课点名，无故迟到或早退1次扣5分，旷课一次扣10分，扣满40分为止。（2）课堂表现（20分）每人的基础分为12分，具体加减分规定如下：A.课堂上积极主动正确回答一次问题，可加3分，即使没答对也可加1分，加到20分为止；B、课堂上被动正确回答一次问题可加2分，加到20分为止；C、课堂上提问答不出或不回答问题一次扣3分，扣到0分为止；D、课堂上睡觉一次扣3分，扣到0分为止；E、上课不带书、不记课堂笔记等，每发现一次扣3分，扣到0分为止；（3）平时作业（40分）要求教师全学期布置作业不可以少于4次，并要求全批全改，以A、B、C、D、E给学生每次作业成绩，每次作业的最高分（A）可得10分，其余等级依次递减2分，不交作业者不得分。2．实训任务考核（100分）本课程整个教学过程将开设实训任务，教师应全方位观察每一个学生的每次任务的全过程，注重学生的实践操作能力和职业素质的培养，每个任务都要认真观察检查，以A（80-100）、B（60-80）、C（40-60）、D（20-40）、E（0-20）给学生每次任务评定成绩，如学生表现良好并且很好地完成实训任务，则给A级，否则其余等级依次递减，不做实验者为E级，最后统计所有完成任务的评级，给定实训任务考核总分。3．终结性考核（实践考试）（100分）本课程终结性考核采取实践考试，形式可以多样，如出程序编程题，或围绕一个小项目做编程等。对学生学习的评价，既关注学生知识与技能的理解和掌握，更要关注他们情感与态度的形成和发展；既关注学生学习的结果，更要关注他们在学习过程中的变化和发展。评价的手段和形式应多样化，要将过程评价与结果评价相结合，定性与定量相结合，充分关注学生的个性差异，发挥评价的启发激励作用，增强学生的自信心，提高学生的实际应用技能。教师要善于利用评价所提供的大量信息，适时调整和改善教学过程。七、教学方法与手段1、教学模式（1）课堂教学采取“启发式”教学方法，注重引导；（2）课程以实践操作为主，讲解为辅，调动学生动手操作的欲望和兴趣；（3）及时评估学生的学习情况，依此对学生课前预习和课后辅导做出调整。2、教学方法与手段（1）精心设计教学课件，通过创建问题情境，激发学生学习兴趣。在课件设计中，营造轻松活泼的课堂气氛，将抽象化的问题融入学生熟悉的生活情境，并通过动画演示等手段，让学生通过对熟悉事物的认知来理解理论知识。（2）精心设计教学案例和实训项目，培养学生学习能力和创新能力。由于本课程要求学生具备一定的逻辑思维以及编程能力，而对于网络专业学生而言合理地分析问题有一定难度，因此，在教学过程中通过精心设计的教学案例进行知识点的精讲，对于重要操作进行深入分析，而在学生课堂练习和实训时，不是重复实现教师所讲的案例，而是需要通过“改造”原案例才能够实现的任务。通过大量这种举一反三的训练，提升学生的学生能力和创造能力。（3）利用网络将课堂教学延伸到课外。通过FTP、网络教室等形式，提供丰富的教学资源供学生课外学习。八、教学条件与资源1、师资条件要求本课程要求任课教师自身有丰富的计算机专业知识，熟悉程序设计各领域专业技能，特别是要求有程序编程开发的实践经验。2、实践教学条件要求根据本课程的特点建议理实一