1、 Python 程序设计 课程教学大纲 课程代码： 21137061 课程名称： Python 程序设计 课程性质： 专业 （ 必修 ） 学 分： 3 学 时： 72 讲课学时： 36 实践 /实验学时： 36 适用专业： 软件工程 先修课程： 大学计算机基础 一、课程目标 了解脚本语言程序设计的基本知识，掌握程序设计的基本方法 ， 掌握程序设计的基本理论、方法和应用 ， 掌握高级程序设计国家标准的有关基本规定，会查阅有关国家标准和手册，养成严格遵守和执行有关国家标准的各项规定的良好习惯。能够较正确而熟练地使用 Python 进行程序的设计 ； 能够识读和编写较复杂程度的程序 ； 能够使用 P
2、ython 解决实际应用问题。培养学生计算思维能力 、 创新能力 和 发现问题、分析问题和解决问题的能力。 二、教学内容 1. 程序设计基本方法 教学要求： 了解硬件和软件在计算机系统中的不同作用；了解程序设计语言发展过程；理解 Python语言的特点；掌握 Python语言开发环境和运行环境配制方法；理解编写程序的 IPO方法 教学内容： 计算机的概念 程序设计语言 Z.Python语言概述 ZN.Python开发环境配置 Z.Python语言版本更迭 实验要求 ： 掌握 Python开发环境和运行环境的配制方法，编写 Hello world 程序。 实验内容： （ 1） 安装 Python
3、3.x 解释器 （ 2）使用 IDEL 编写 Hello world程序 2.Python 程序实例解析 教学要求： 掌握解决计算问题的一般方法；掌握 Python 语言的基本语法，包括缩进、变量命名等；掌握 Python 语言绘制图形的一般方法；了解 Python标准库的导入和使用。 教学内容： ZN.Python语法元素分析 turtle库语法元素分析 实验要求： 掌握 Python语言的基本书写和 turtle 库的使用 实验内容： （ 1） 温度转换程序，编写程序将摄氏度和华氏度的温度数值进行转换。 （ 2） Python蟒蛇绘制，使用 turtle库绘制一个蟒蛇图案。 3.基本数据类
4、型 教学要求： 掌握 3中数字类型的概念和使用；运用 Python的标准数据库进行数值计算；掌握字符串类型的概念和使用；掌握字符串类型的格式化操作方法和应用。 教学内容： 数据类型 数字类型操作 N.math库的使用 Z.字符串类型及其操作 Z.字符串类型格式化 实验要求： 能够使用 math 库进行简单的数值计算，能够格式化输出字符串。 实验内容： （ 1） 天天向上的力量：一年 365 天，如果好好学习时能力值比前一天提高1%，当放任时相比前一天下降 1%， 编程计算两种情况 效 果相差值。 （ 2）文本进度条：编程通过格式化字符串输出和时间延迟实现控制台风格文本进度条。 4.程序的控制结
5、构 教学要求： 了解程序的基本结构并绘制流程图；掌握程序的分支结构；运用 if 语句实现分支结构；掌握程序的循环结构；运用 for 语句和 while 语句实现循环结构；掌握随机库的使用方法；了解程序的异常处理方法。 教学内容： 程序的控制结构 Z.程序的分支结构 ZN.程序的循环结构 N.程序的异常处理 实验要求： 能够使用分支结构和循环结构编写简单程序。 实验内容： （ 1） 身体质量指数 BMI：输入身高和体重，输出 BMI 值并根据 BMI 指标分类输出类别 。 （ 2）计算圆周率：使用 BBP公式计算圆周率的值 。 5.函数和代码复用 教学要求： 掌握函数的定义和调用方法；理解函数的
6、参数传递过程以及变量的作用范围；了解 lambda 函数；掌握时间日期标准库的使用；理解函数递归的定义和使用方法。 教学内容： Z.函数的基本使用 函数的参数传递 datetime库的使用 Z.代码复用和模块化设计 N5.函数递归 实验要求： 能够利用函数编写程序，掌握递归函数使用方法。 实验内容： （ 1） 七段数码管绘制：输入当前日期的数字形式，输出数码管表示的图形形式。 （ 2）科赫曲线绘制：利用递归函数绘制 05阶科赫函数。 6.组合数据类型 教学要求： 了解 3 类基本组合数据类型；理解列表概念并掌握 Python 中的列表使用；理解字典概念并掌握 Python 中的字典使用；运用列
7、表管理采集的信息，构建数据结构；运用字典处理复杂的数据信息；运用组合数据结构进行文本词频统计。 教学内容： 组合数据类型概述 Z.列表类型和操作 Z.字典类型和操作 N.jieba库的使用 实验要求： 掌握列表和字典类型编写程序处理实际问 题 实验内容： （ 1） 基本统计值计算：输入数据值，输出平均值、标准差和中位数。 （ 2）三国演义人物出场统计：输入电子版三国演义文本，输出出场率最高的 10个人物。 7.文件和数据格式化 教学要求： 掌握文件的读写方法以及打开和关闭等基本操作；理解数据组织的维度和特点；掌握一、二维数据的存储格式和读写方法；运用 PIL库进行基本的图像处理；运用 json
8、库进行数据的维度转换；了解高维数据的存储格式和读写方法。 教学内容： Z.文件的使用 PIL库的使用 Z.一、二维数据的格式化处理 N.高位数据的格式化 N.json库的使用 实验要求： 掌握文件的基本操作，使用 json库进行数据转换 实验内容： （ 1） 图像的字符画绘制：将图像转换为字符画形式。 （ 2）编写程序将 CSV格式文件 与 json 文件格式 互相 转换 。 8.程序设计方法论 教学要求： 了解计算思维的概念；掌握自顶向下的设计方法；掌握自底向上的执行过程；了解计算生态和模块编程思想；掌握 Python 第三方库的安装方法；掌握 Python源文件的打包方法。 教学内容： 计
9、算思维 N.自顶向下和自底向上 Z.pyinstaller 库的使用 N.计算生态和模块编程 Python第三方库的安装 实验要求： 使用计算思维思想设计程序 实验内容： （ 1）体育竞技分析： 输入两个球员的嗯哪管理概率，模拟比赛的场次，输出两个球员的胜负概率 。 （ 2） pip安装脚本： 使用 pip安装第三方 Python库 。 9.科学计算和可视化 教学要求： 了解科学计算的基本概念；了解数据可视化的概念；运用科学计算库进行矩阵分析和数值运算；了解图像的矩阵表示和处理；运行数据绘图库进行简单图表绘制。 教学内容： 科学计算和可视化概述 ZN.numpy库的使用 N.matplotli
10、b 库的使用 实验要求： 使用 numpy库和 matplotlib库实现简单数据处理和可视化。 实验内容： （ 1） 图像的手绘效果：使用 numpy库实现图像的手绘效果转换。 （ 2）科学坐标图绘制：根据给定的数据绘制阻尼衰减曲线图。 （ 3）多级雷达图绘制：根据给定的任务能力数据，绘制多级雷达图。 10.网络爬虫和自动化 教学要求： 掌握网络爬虫的基本概念和方法；运用 request库编写基本的 URL访问过程；运用 beautifulsoup4 库解析和处理 HTML；掌握像搜索引擎自动提交关键词并获取范围结果的方法。 教学内容： 网络爬虫概述 N.request库的使用 N.beau
11、tifulsoup4 库的使用 实验要求： 编写简单的爬虫程序，获取数据 实验内容： （ 1） 中国大学排名爬虫：从网页中获取中国大学排名信息，并保存为文本文件。 （ 2）搜索关键词自动提交：像百度提交一个关键词，自动获取返回结果，保存为文本文件。 三、各教学单元学时分配表 教学单元名称 讲授 实践 /实验 程序设计基本方法 2 2 Python程序实例解析 2 2 基本数据类型 4 4 程序的控制结构 4 4 函数和代码复用 4 4 组合数据类型 4 4 文件和数据格式化 4 4 程序设计方法论 4 4 科学计算和可视化 4 4 网络爬虫和自动化 4 4 小计 2 2 合计 72 四、教学组
12、织与方法 本课程教学按照工学结合的思想进行教学改革，在继承传统教学方法的基础上，结合 Python程序设计课程的特点和我院教学资源的实际情况，对教学方法做出了一些创新，灵活采用了小组讨论法、案例分析法、归纳演绎法、等各种教学方法，这些教学方法的灵活运用能够很好地引导学生积极思考、勤于实践，积极完成项目工作任务。 在现代教学技术手段运用方面， Python 程序设计课程配备了实训指导的操作演示和业务流程图示，提供了大量的案例以及模拟考试练习等学习资料。为学生准备了大量的教学案例和开发案例，训练学生软件开发的能力。学生可以利用校内实训室所提供的环境和工具，进行软件开发实训。这些现代教学技术手段的应
13、用为课程教学改革提供了强有力的技术支持和教学资源支持。 五、课程考核与成绩评定 （ 1） 考核方式： 考查 。 本课程考核采取 考查 方式。 平时成绩 由考勤和回答问题构成 ， 期末 考 查 成绩由 平时作业 和 课程设计构成 。 （ 2） 课程成绩总评 课程成绩（总评） = 课堂出勤表现（ 10%） 课堂提问 （ 10%） 实验报告（ 40%）课程设计 （ 50%） 成绩组成 考核 /评价环节 分值（或百分比） 考核 /评价细则 出勤 10% 缺勤一次扣一分，全勤 10 分 课堂提问 10% 主动回答问题一次加一分 平时作业 40% 根据完成情况给分 课程设计 40% 根据完成情况给分 六、推荐教材和教学参考书目与文献 推荐教材： Python 语言程序设计基础（第 2版） ， 嵩天 ，礼欣，黄天羽 著 ， 高等教育 出版社 ， 2017.2。 参考书目与文献： Python核心编程（第 3版） ， Wesley Chun 著，孙波翔，李斌，李晗 译 ， 人民邮电 版社， 2016.5。 大纲制订人： 林春杰 大纲审定人： 宋振芳 教学院长（主任）： 蒋胜利 制订日期： 2018 年 5 月 20 日
