《Python程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

1、Python程序設(shè)計(jì))課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱：Python程序設(shè)計(jì)課程代碼：CST213學(xué) 分：學(xué) 時(shí)：3學(xué)時(shí)/課，共48學(xué)時(shí)。二、任課教師、助教、教室等情況（二）助 教： 計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)碩士研究生（四）教 室： H312， C203 實(shí) 驗(yàn) 室：待定（五）上課時(shí)間：（六）紀(jì) 律：1、無特殊情況，不允許無故缺課。2、每次作業(yè)須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)提交。三、閱讀材料（一）推薦教材：Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第2版），董付國，清華大學(xué)出版社。（二）參考教材1. Python基礎(chǔ)教程第二版，人民郵電出版社。2. Python程序設(shè)計(jì)教程，清華大學(xué)出版社。（三）進(jìn)一步閱讀教材1. Python編

2、程從入門到實(shí)踐，人民郵電出版社。2. 中國大學(xué)（慕課）。四、課程內(nèi)容概要（一）課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使得學(xué)生能夠理解Python的編程模式，熟練運(yùn)用Python列表、元組、字典、集合等基本數(shù)據(jù)類型以及相關(guān)列表推導(dǎo)式、切片等特性來解決實(shí)際問題，熟練掌握Python分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、函數(shù)設(shè)計(jì)以及類的設(shè)計(jì)與使用，熟練使用正則表達(dá)式處理字符串，熟練使用Python讀寫文本文件與二進(jìn)制文件，了解Python程序的調(diào)試方法，熟練運(yùn)用Python編寫面向?qū)ο蟪绦?，掌握使用Python操作SQLite數(shù)據(jù)庫的方法，掌握Python+pandas進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的基本用法，掌握使用Python+matplot

3、lib進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化的用法,同時(shí)還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的代碼優(yōu)化與安全編程意識(shí)。（二）教學(xué)內(nèi)容序號(hào)題目知識(shí)點(diǎn)學(xué)時(shí)（課堂教授）1Python介紹及環(huán)境搭建（一）Python入門3（二）Python學(xué)習(xí)環(huán)境搭建2運(yùn)算符、表達(dá)式與內(nèi)置對(duì)象（一） Python常用內(nèi)置對(duì)象6（二） Python運(yùn)算符與表達(dá)式（三） Python關(guān)鍵字（四） Python常用內(nèi)置函數(shù)3Python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（一）列表6（二）元組（三）字典（四）集合4程序控制結(jié)構(gòu)（一）條件表達(dá)式6（二）選擇結(jié)構(gòu)（三）循環(huán)結(jié)構(gòu)5函數(shù)（一）函數(shù)定義與使用6（二）函數(shù)參數(shù)（三）變量作用域（四）lambda表達(dá)式6面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（一）類的定義與使用3（二）

4、數(shù)據(jù)成員與成員方法（三）繼承與多態(tài)（四）特殊方法與運(yùn)算符重載7字符串（一）字符串編碼格式6（二）轉(zhuǎn)義字符與原始字符串（三）字符串格式化（四）字符串常用操作（五）字符串常量（六）中英文分詞8正則表達(dá)式（一）正則表達(dá)式語法3（二）使用正則表達(dá)式對(duì)象處理字符串（三）match對(duì)象9文件內(nèi)容操作（一）文件操作基本知識(shí)3（二）文本文件基本操作案例精選（三）二進(jìn)制文件操作案例精選10Python編程高級(jí)話題（一）異常處理3（二）數(shù)據(jù)庫開發(fā)（三）數(shù)據(jù)分析和可視化課時(shí)總計(jì)：48學(xué)時(shí)35（課程講授）+10(上機(jī)實(shí)踐)+3學(xué)時(shí)復(fù)習(xí)答疑（三）課程要求1.平時(shí)課后作業(yè)：按時(shí)規(guī)定的時(shí)間交與助教和教師進(jìn)行批改，隔一周上課

5、時(shí)間授課教師進(jìn)行評(píng)講。2.課堂上機(jī)實(shí)踐：至少布置5次上機(jī)練習(xí)，任課教師和助教逐一檢查并評(píng)分。3.大作業(yè)：第13個(gè)教學(xué)周左右開始，以小組方式進(jìn)行，每組由2名學(xué)生組成，大作業(yè)以小組名義提交。要求運(yùn)用本課程所學(xué)理論與方法，分析解決實(shí)際應(yīng)用問題。（四）教學(xué)安排課程講授內(nèi)容授課方式課堂測驗(yàn)需重點(diǎn)關(guān)注的問題2第1章1 Python入門；2 演示環(huán)境搭建；講授學(xué)習(xí)環(huán)境搭建并編程測試3.帶著學(xué)生完成開發(fā)環(huán)境的搭建3第2章 運(yùn)算符、表達(dá)式與內(nèi)置對(duì)象1常用內(nèi)置對(duì)象2 運(yùn)算符與表達(dá)式講授上機(jī)編程1. 教學(xué)重點(diǎn)：不需要事先聲明變量名及其類型，變量命名規(guī)范，數(shù)字、字符串、列表、元組、字典、集合的簡單使用，數(shù)字大小無限制

6、。2. 教學(xué)重點(diǎn)：同一個(gè)運(yùn)算有不同含義，關(guān)系運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符的惰性求值特點(diǎn)。3.作業(yè)：第2章習(xí)題4第2章 運(yùn)算符、表達(dá)式與內(nèi)置對(duì)象3 Python關(guān)鍵字簡要說明4 Python常用內(nèi)置函數(shù)用法精要講授上機(jī)編程1. 教學(xué)重點(diǎn)：很多函數(shù)有基本用法和高級(jí)用法，注意這些函數(shù)的可選參數(shù)；理解函數(shù)式編程的模式。2. 教學(xué)難點(diǎn)：函數(shù)式編程。3. 作業(yè)：第2章習(xí)題5第3章 Python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1列表2元組講授上機(jī)編程1. 教學(xué)重點(diǎn)：列表對(duì)象的創(chuàng)建與刪除，其他類型到列表的轉(zhuǎn)換，內(nèi)置range()，使用+運(yùn)算符、append()方法、extend()方法、insert()方法為列表增加元素，使用del命令、po

7、p()方法、remove()方法刪除列表元素，使用下標(biāo)訪問列表元素，使用index()方法獲取列表元素下標(biāo)，使用count()方法獲取列表元素出現(xiàn)次數(shù)，有序序列的雙向索引，使用成員資格判斷運(yùn)算符in判斷列表中是否存在指定元素，使用切片訪問、修改、刪除、增加列表元素，列表排序方法sort()與內(nèi)置排序函數(shù)sorted()以及列表逆序方法reverse()與內(nèi)置逆序函數(shù)reversed()，len()、max()、min()、sum()、zip()、enumerate()等內(nèi)置函數(shù)對(duì)列表對(duì)象的操作，使用列表推導(dǎo)式快速生成列表。教學(xué)難點(diǎn)：自動(dòng)內(nèi)存慣例，切片操作，列表推導(dǎo)式，排序方法的key參數(shù)。2.

8、 教學(xué)重點(diǎn)：元組對(duì)象的創(chuàng)建與刪除，其他類型到元組的轉(zhuǎn)換，元組與列表的區(qū)別，生成器推導(dǎo)式。教學(xué)難點(diǎn)：元組與列表的區(qū)別，元組的不可變本質(zhì)，生成器表達(dá)式與列表推導(dǎo)式的效率比較。3. 作業(yè)：第3章習(xí)題6第3章 Python數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)3 字典4 集合講授上機(jī)編程1教學(xué)重點(diǎn)：字典對(duì)象的創(chuàng)建與刪除，字典元素、鍵、值的訪問方法，字典元素的添加與修改，使用字典對(duì)象的get()方法獲取指定鍵對(duì)應(yīng)的值，有序字典對(duì)象的使用，使用字典來計(jì)數(shù)，有序字典。教學(xué)難點(diǎn)：字典對(duì)象的get()方法，訪問字典對(duì)象時(shí)可以使用鍵作為下標(biāo)，字典對(duì)象的鍵必須為不可變對(duì)象。2教學(xué)重點(diǎn)：集合對(duì)象的創(chuàng)建與刪除，其他類型數(shù)據(jù)到集合的轉(zhuǎn)換，使用add(

9、)方法為集合增加元素，使用pop()和remove()方法刪除元素，使用clear()方法清空集合，集合的并、交、差以及對(duì)稱差等運(yùn)算，使用集合來提取序列中的唯一元素。教學(xué)難點(diǎn)：Python運(yùn)算符的多重含義。3 作業(yè)：第3章習(xí)題7第4章 程序控制結(jié)構(gòu)1 條件表達(dá)式2 選擇結(jié)構(gòu)講授上機(jī)編程1教學(xué)重點(diǎn)：Python關(guān)系運(yùn)算符可以連用，枚舉序列元素時(shí)多使用成員測試運(yùn)算符in，算數(shù)運(yùn)算符/和/的區(qū)別，任何合法的Python表達(dá)式都可以作為條件表達(dá)式，F(xiàn)alse、0（或0.0、0j等）、空值None、空列表、空元組、空集合、空字典、空字符串、空迭代對(duì)象作為條件表達(dá)式與False等價(jià)。教學(xué)難點(diǎn)：關(guān)系運(yùn)算符可

10、以連用，Python中的False等價(jià)對(duì)象，幾乎所有Python表達(dá)式都可以作為條件表達(dá)式來使用。2教學(xué)重點(diǎn)：單分支選擇結(jié)構(gòu)、雙分支選擇結(jié)構(gòu)、多分支選擇結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)的嵌套，條件表達(dá)式后必須有冒號(hào)且換行縮進(jìn)后開始寫代碼塊，elif關(guān)鍵字表達(dá)else if的意思。 教學(xué)難點(diǎn)：縮進(jìn)體現(xiàn)代碼的業(yè)務(wù)邏輯。3 作業(yè)：第4章習(xí)題8第4章 程序控制結(jié)構(gòu)3 循環(huán)結(jié)構(gòu)講授上機(jī)編程1教學(xué)重點(diǎn)：for循環(huán)、while循環(huán)，range對(duì)象在循環(huán)中的使用，成員測試符in與序列解包在循環(huán)語句中的使用，帶有else子句的循環(huán)結(jié)構(gòu)，編寫多層嵌套的循環(huán)語句時(shí)應(yīng)盡量減少內(nèi)循環(huán)中的計(jì)算；break與continue語句的作用。教學(xué)

11、難點(diǎn)：帶有else子句的循環(huán)結(jié)構(gòu)，循環(huán)代碼的優(yōu)化。2 作業(yè)：第4章習(xí)題9第5章 函數(shù)1 函數(shù)的定義與使用2 函數(shù)參數(shù)講授上機(jī)編程1教學(xué)重點(diǎn)：Python函數(shù)的定義形式，def關(guān)鍵字，不需要聲明函數(shù)的參數(shù)類型和返回值類型，括號(hào)不可以省略，冒號(hào)必須有。函數(shù)嵌套定義。函數(shù)遞歸調(diào)用。2教學(xué)重點(diǎn)：形參與實(shí)參的概念，在函數(shù)內(nèi)部直接修改形參不會(huì)影響實(shí)參。位置參數(shù)、默認(rèn)值參數(shù)、關(guān)鍵參數(shù)和長度可變參數(shù)的用法。傳遞參數(shù)時(shí)的序列解包。3 作業(yè)：第5章習(xí)題10第5章 函數(shù)3 變量作用域4 lambda表達(dá)式講授上機(jī)編程1教學(xué)重點(diǎn)：在函數(shù)內(nèi)如果只引用某個(gè)變量的值而沒有為其賦新值，該變量為（隱式的）全局變量；如果在函數(shù)內(nèi)

12、任意位置有為變量賦新值的操作，該變量即被認(rèn)為是（隱式的）局部變量，除非在函數(shù)內(nèi)顯式地用關(guān)鍵字global進(jìn)行聲明。教學(xué)難點(diǎn)：局部作用域與全局作用域的區(qū)別，在函數(shù)內(nèi)部定義全局變量的方法。2教學(xué)重點(diǎn)：使用lambda表達(dá)式聲明匿名函數(shù)和命名函數(shù)，在lambda表達(dá)式中調(diào)用函數(shù)，把lambda表達(dá)式作為函數(shù)參數(shù)。教學(xué)難點(diǎn)：lambda表達(dá)式作為其他函數(shù)的參數(shù)。3 作業(yè)：第5章習(xí)題11第6章 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1 類的定義與使用2 數(shù)據(jù)成員與成員方法3 繼承與多態(tài)4 重載講授上機(jī)編程1教學(xué)重點(diǎn)：Python類的定義，class關(guān)鍵字，創(chuàng)建對(duì)象的方法，通過對(duì)象訪問成員的方法。2教學(xué)重點(diǎn)：私有成員與公有成員

13、，數(shù)據(jù)成員與成員方法，類方法與靜態(tài)方法，屬性的定義與使用，混入機(jī)制。3教學(xué)重點(diǎn)：繼承的作用與Python實(shí)現(xiàn)，多態(tài)的概念。4教學(xué)重點(diǎn)：構(gòu)造函數(shù)_init_()，析構(gòu)函數(shù)_del_()，_add_()、_mul_()、_pow_()及其他Python類特殊方法與運(yùn)算符的對(duì)應(yīng)關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)：特殊方法與運(yùn)算符及內(nèi)置函數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。5 作業(yè)：第6章習(xí)題12第7章 字符串1 字符串編碼格式2轉(zhuǎn)義字符與原始字符串3字符串格式化4 字符串常用操作講授上機(jī)編程1教學(xué)重點(diǎn)：ASCII、UTF8、GBK的區(qū)別。2 教學(xué)重點(diǎn)：轉(zhuǎn)義字符的用法，字符串前面加字幕r的含義。3教學(xué)重點(diǎn)：format()方法，格式化的字符串

14、常量。4教學(xué)重點(diǎn)：使用find()、index()、count()等方法以及關(guān)鍵字in確定字符串中是否包含另一個(gè)字符串，使用split()、partition()方法對(duì)字符串進(jìn)行切分，使用join()方法連接字符串，使用replace()、translate()對(duì)字符串進(jìn)行“修改”，使用strip()方法刪除字符串開始、結(jié)束或兩側(cè)的指定字符，使用lower()、upper()、capitalize()、title()、swapcase()等方法進(jìn)行大小寫轉(zhuǎn)換，使用startswith()、endswith()方法測試字符串是否以另一個(gè)字符串開始或結(jié)束，使用center()、ljust()、rj

15、ust()等方法對(duì)字符串進(jìn)行排版。5 作業(yè)：第7章習(xí)題13第7章 字符串與正則表達(dá)式5字符串常量6 中英文分詞講授上機(jī)編程1教學(xué)重點(diǎn)：Python擴(kuò)展庫jieba和snownlp的用法。2 作業(yè)：第7章習(xí)題14第8章 正則表達(dá)式1正則表達(dá)式語法2 使用正則表達(dá)式對(duì)象處理字符串3 match對(duì)象講授上機(jī)編程1教學(xué)重點(diǎn)：正則表達(dá)式基本語法與擴(kuò)展語法，常用正則表達(dá)式的寫法。2教學(xué)重點(diǎn)：正則表達(dá)式對(duì)象方法的用法。3教學(xué)重點(diǎn)：match對(duì)象方法的用法。4 作業(yè)：第8章習(xí)題15第9章 文件內(nèi)容操作1文件操作基本知識(shí)2 文本文件基本操作3二進(jìn)制文件基本操作講授上機(jī)編程1教學(xué)重點(diǎn)：文本文件與二進(jìn)制文件的概念與訪問方法的區(qū)別，文件對(duì)象，open()方法以及flush()、close()、read()、readline()、readlines()、tell()、write()、writelines()等常用方法，上下文管理語句with的優(yōu)點(diǎn)與用法。教學(xué)難點(diǎn)：文件操作三步驟：打開文件、操作文件、關(guān)閉文件。2教學(xué)重點(diǎn)：文本文件讀寫方法，read()、write()、seek()等文件對(duì)象常用方法的運(yùn)用。3教學(xué)重點(diǎn)：二進(jìn)制文件讀寫方式，對(duì)象序列化，pickle、struc