《Python程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

1、Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)大綱課程名稱：Python程序設(shè)計(jì)課程英文名稱：Python Programming課程編碼：課程類別/性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)/必修學(xué)分：3.0 總學(xué)時(shí)/理論/實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）：48/40/8開(kāi)課單位：地球科學(xué)學(xué)院適用專業(yè)：地質(zhì)學(xué)先修課程：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)一、課程簡(jiǎn)介Python程序設(shè)計(jì)是地質(zhì)學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和編程語(yǔ)言的一門必修課和學(xué)科基礎(chǔ)課，其主要任務(wù)是系統(tǒng)介紹Python編程語(yǔ)言的基本語(yǔ)法和計(jì)算機(jī)環(huán)境下程序設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行的基本思路和方法，為學(xué)生更深入的學(xué)習(xí)各類計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)技能打基礎(chǔ)。要求學(xué)生學(xué)習(xí)該課程后具備以下知識(shí)與能力：（1）掌握計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)（畢業(yè)要求5）；（2）掌握

2、Python程序設(shè)計(jì)的基本技能（畢業(yè)要求5）；（3）初步具備對(duì)計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí)和技能的自主學(xué)習(xí)和應(yīng)用的能力（畢業(yè)要求5）。二、課程目標(biāo)通過(guò)對(duì)本課程各教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，能夠較深入地掌握計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握Python程序設(shè)計(jì)的基本技能，具備利用計(jì)算機(jī)解決專業(yè)問(wèn)題的意識(shí)。具體目標(biāo)如下：（1）掌握Python編程語(yǔ)言的基本概念、語(yǔ)法規(guī)則以及常用內(nèi)部函數(shù)（畢業(yè)要求5.1）；（2）理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本概念，掌握Python類和成員的使用方法（畢業(yè)要求5.1）；（3）掌握Python程序設(shè)計(jì)的基本方法和過(guò)程，以及上機(jī)操作與調(diào)試Python程序的基本技能。（畢業(yè)要求5.1）；（4）能編寫簡(jiǎn)單的Pytho

3、n程序、閱讀分析較為復(fù)雜的Python程序（畢業(yè)要求5.1）。三、課程教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配課程教學(xué)包括課堂教學(xué)、課堂討論及課后習(xí)題等，包括七章的理論教學(xué)。課內(nèi)理論教學(xué)32學(xué)時(shí)。課堂理論教學(xué)內(nèi)容、要求及學(xué)時(shí)分配如下：課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)習(xí)要求章節(jié)內(nèi)容思政融入點(diǎn)要求學(xué)時(shí)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)理解掌握分析與應(yīng)用第一章 Python概述第一節(jié) Python簡(jiǎn)介介紹計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的發(fā)展史高中低45.1第二節(jié) Python安裝與使用高中低第三節(jié)安裝擴(kuò)展庫(kù)的幾種方法高中低第四節(jié)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)與擴(kuò)展庫(kù)的使用高中低第五節(jié) _name_屬性的作用高中低第二章運(yùn)算符、表達(dá)式與內(nèi)置對(duì)象第一節(jié) Python常用內(nèi)置對(duì)象介紹計(jì)算機(jī)編程在我

4、國(guó)的快速發(fā)展引導(dǎo)學(xué)生樹立科技強(qiáng)國(guó)的意識(shí)高高中45.1第二節(jié) Python運(yùn)算符與表達(dá)式高高中第三節(jié) Python關(guān)鍵字簡(jiǎn)要說(shuō)明高高高第四節(jié) Python常用內(nèi)置函數(shù)高高中第三章 Python序列結(jié)構(gòu)第一節(jié)列表介紹我國(guó)華為公司的發(fā)展史高高中65.1第二節(jié)元組高高中第三節(jié)字典高高中第四節(jié)集合高高中第五節(jié)序列解包高高中第四章程序控制結(jié)構(gòu)第一節(jié)條件表達(dá)式介紹我國(guó)金山公司及WPS軟件的發(fā)展史高高中45.1第二節(jié)選擇結(jié)構(gòu)高高中第三節(jié)循環(huán)結(jié)構(gòu)高高中第四節(jié)精彩案例高高中第五章函數(shù)第一節(jié)函數(shù)定義與使用介紹我國(guó)聯(lián)想公司的發(fā)展史高高中45.1第二節(jié)函數(shù)參數(shù)高高中第三節(jié)變量作用域高高中第四節(jié) lambda表達(dá)式高高中

5、第五節(jié)生成器函數(shù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)高高中第六章面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)第一節(jié)類的定義與使用中國(guó)軟件公司和國(guó)外軟件公司的對(duì)比增高中低25.1第二節(jié)數(shù)據(jù)成員與成員方法高高中第三節(jié)繼承、多態(tài)高高中第四節(jié)特殊方法與運(yùn)算符重載高高中第七章字符串和正則表達(dá)式第一節(jié)字符串編碼格式簡(jiǎn)介軟件開(kāi)發(fā)的職業(yè)道德素養(yǎng)高高中65.1第二節(jié)轉(zhuǎn)義字符與原始字符串高高中第三節(jié)字符串格式化高高高第四節(jié)字符串常用操作高高高第五節(jié)字符串常量高高高第六節(jié)正則表達(dá)式語(yǔ)法高高高第七節(jié)正則表達(dá)式處理字符串高高高第八章文件操作第一節(jié)文件操作基本知識(shí)軟件開(kāi)發(fā)中的團(tuán)隊(duì)合作精神高高中25.1第二節(jié)文本文件內(nèi)容操作高高中第三節(jié)二進(jìn)制文件操高高中第四節(jié) os模塊高高中第

6、五節(jié) os.path模塊高高中第六節(jié) shutil模塊高高中第九章異常處理結(jié)構(gòu)與單元測(cè)試第一節(jié)異常處理結(jié)構(gòu)工匠精神高高高25.1第二節(jié)單元測(cè)試unittest高高中第十章數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)第一節(jié)操作SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)高高中25.1第二節(jié)操作其他關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)高高中第三節(jié)操作MongoDB數(shù)據(jù)庫(kù)高高中第十一章數(shù)據(jù)分析與科學(xué)計(jì)算可視化第一節(jié)擴(kuò)展庫(kù)numpy簡(jiǎn)介理論聯(lián)系實(shí)際，結(jié)合Python語(yǔ)言，引導(dǎo)學(xué)生從計(jì)算機(jī)的角度感受科技創(chuàng)新，樹立服務(wù)國(guó)家、造福人民的人生目標(biāo)。高高中45.1第二節(jié)擴(kuò)展庫(kù)scipy高高中第三節(jié)擴(kuò)展庫(kù)pandas高高中第四節(jié)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)statistics高高中第五節(jié) matplotlib高高

7、中注：在“要求”欄內(nèi)以高、中、低來(lái)表示對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)程度的要求，高為最高要求。理解指能對(duì)所學(xué)的內(nèi)容作歸納、分類、解釋、總結(jié)、推斷和一定程度的發(fā)揮。掌握指能理解學(xué)習(xí)材料的內(nèi)涵和意義，包括具體分類、區(qū)別、流程、誤區(qū)等的認(rèn)知和學(xué)習(xí)。可以借助三種形式來(lái)表明對(duì)材料的領(lǐng)會(huì)，一是轉(zhuǎn)換，即用自己的話或用與原先表達(dá)方式不同的方式表達(dá)自己的思想；二是解釋，即對(duì)一項(xiàng)信息加以說(shuō)明或概述；三是推斷，即估計(jì)將來(lái)的趨勢(shì)（預(yù)期的后果）。分析指能將所學(xué)的內(nèi)容分解并找出它們的相互關(guān)系和構(gòu)成，或能計(jì)劃、創(chuàng)造、建造或有改變的重構(gòu)。應(yīng)用指能將學(xué)習(xí)材料用于新的具體情境，包括原則、方法、技巧、規(guī)律的拓展，代表較高水平的學(xué)習(xí)成果。應(yīng)用需要建立對(duì)

8、知識(shí)點(diǎn)掌握的基礎(chǔ)上。四、上機(jī)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配本上機(jī)是配合Python程序設(shè)計(jì)理論教學(xué)開(kāi)設(shè)的課間教學(xué)，目的和任務(wù)是通過(guò)本上機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，將課堂知識(shí)靈活運(yùn)用于實(shí)際案例，培養(yǎng)學(xué)生熟練操作Python編程軟件的技能和編寫簡(jiǎn)單Python程序的能力，并進(jìn)一步對(duì)課堂理論教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行鞏固，加深理解。通過(guò)上機(jī)教學(xué)，加深對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。通過(guò)上機(jī)課學(xué)生應(yīng)掌握下列技能：配置Python編程環(huán)境、能看懂較復(fù)雜Python程序，能使用Python熟練編寫簡(jiǎn)單程序，解決實(shí)際生活中的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與類型序號(hào)上機(jī)項(xiàng)目上機(jī)類型學(xué)時(shí)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)演示驗(yàn)證綜合設(shè)計(jì)1上機(jī)一：熟悉Python編

9、程環(huán)境25.12上機(jī)二：運(yùn)算符與表達(dá)式的使用25.13上機(jī)三：for循環(huán)與while循環(huán)的使用25.14上機(jī)四：函數(shù)的使用25.1上機(jī)一熟悉Python編程環(huán)境 2學(xué)時(shí)（1）目的要求熟悉Python語(yǔ)言程序的編輯、編譯和運(yùn)行環(huán)境（2）方法原理安裝運(yùn)行環(huán)境，演示運(yùn)行最基本的Python語(yǔ)言程序（3）主要上機(jī)軟硬件環(huán)境 Python編程環(huán)境（4）掌握要點(diǎn) Python語(yǔ)言程序的編輯、編譯和運(yùn)行（5）上機(jī)內(nèi)容演示安裝Python，演示運(yùn)行教材示例程序，講解、練習(xí)程序運(yùn)行過(guò)程。上機(jī)二運(yùn)算符與表達(dá)式的使用 2學(xué)時(shí)（1）目的要求掌握Python語(yǔ)言程序的基本數(shù)據(jù)類型和運(yùn)算符與表達(dá)式（2）方法原理編寫簡(jiǎn)單的

10、Python語(yǔ)言程序，使用運(yùn)算符與表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算（3）主要上機(jī)軟硬件環(huán)境 Python編程環(huán)境（4）掌握要點(diǎn)算數(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符（5）上機(jī)內(nèi)容練習(xí)編輯、運(yùn)行教材示例程序進(jìn)行計(jì)算上機(jī)三 for循環(huán)與while循環(huán)的使用 2學(xué)時(shí)（1）目的要求了解循環(huán)結(jié)構(gòu)的控制原理，理解for循環(huán)語(yǔ)句while循環(huán)語(yǔ)句的基本語(yǔ)法（2）方法原理編寫Python語(yǔ)言程序，練習(xí)循環(huán)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法（3）主要上機(jī)軟硬件環(huán)境 Python編程環(huán)境（4）掌握要點(diǎn)for語(yǔ)句和while語(yǔ)句的控制原理（5）上機(jī)內(nèi)容練習(xí)編輯、運(yùn)行教材示例程序，嘗試獨(dú)立編寫程序解決教材課后習(xí)題上機(jī)四函數(shù)的使用 2學(xué)時(shí)（1）目的要求理解并掌

11、握Python語(yǔ)言程序中函數(shù)的定義、調(diào)用。（2）方法原理編寫Python語(yǔ)言程序，練習(xí)函數(shù)的定義和調(diào)用執(zhí)行（3）主要上機(jī)軟硬件環(huán)境 Python編程環(huán)境（4）掌握要點(diǎn)函數(shù)的執(zhí)行原理和參數(shù)傳遞（5）上機(jī)內(nèi)容編寫程序驗(yàn)證教材例題、解決教材課后習(xí)題五、教學(xué)方法本課程以采用理論教學(xué)、課后習(xí)題與上機(jī)實(shí)踐練習(xí)等相結(jié)合的教學(xué)方式方法，達(dá)到使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和Python程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的教學(xué)目標(biāo)。主要教學(xué)環(huán)節(jié)包括課堂教學(xué)、課后習(xí)題作業(yè)、上機(jī)練習(xí)。1課堂教學(xué)課堂教學(xué)以實(shí)例演示與講解為主導(dǎo)，同時(shí)，有意識(shí)引入一些Python程序設(shè)計(jì)相關(guān)的思考題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)寫過(guò)的基本知識(shí)進(jìn)行思考和鞏固。在這一教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生

12、以聽(tīng)課為主，并參與討論，每次課程開(kāi)始或課程中間進(jìn)行提問(wèn)。教師主要講授課程的基本概念、Python的基本語(yǔ)法、程序設(shè)計(jì)的基本方法。2課后習(xí)題及習(xí)題講解對(duì)于本課程中主要知識(shí)點(diǎn)，布置適當(dāng)習(xí)題，讓學(xué)生在課堂和課后進(jìn)行練習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步理解和鞏固課程所學(xué)的基本概念、基本理論和方法。同時(shí)，通過(guò)習(xí)題課集中對(duì)課后習(xí)題中的重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行講解。3上機(jī)實(shí)踐本課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)工程技術(shù)類課程，安排有8學(xué)時(shí)的上機(jī)。上機(jī)課程與理論課程同步進(jìn)行，以達(dá)到理論與實(shí)踐結(jié)合的目的。更重要的是，培養(yǎng)學(xué)生熟練操作Python編程軟件的技能和編寫簡(jiǎn)單Python應(yīng)用程序的能力。六、考核及成績(jī)?cè)u(píng)定方式課程考核包括課內(nèi)實(shí)訓(xùn)、期末考試兩個(gè)部分。課內(nèi)實(shí)訓(xùn)成績(jī)：20%，包括上機(jī)4次，課堂測(cè)試、提問(wèn)及考勤。期末考試成績(jī)：80%，采取閉卷考試方式，其中，內(nèi)容涵蓋本課程的基本概念、基本理論和基本方法，通過(guò)綜合分析題考核學(xué)生綜合