《Python應用基礎》教學大綱

《Python應用基礎》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：09150801課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學分：3學分學時：48學時（理論32學時，上機16學時）先修課程：大學英語，信息處理技術后續(xù)課程：數(shù)據(jù)分析與挖掘適用專業(yè)：商務經(jīng)濟學開課單位：經(jīng)濟學院一、課程說明《Python應用基礎》課程是商務經(jīng)濟學專業(yè)學生的專業(yè)選修課。本課程主要任務是通過對程序設計基本方法、Python語言基礎語法、Python語言在數(shù)據(jù)分析和可視化領域的應用等知識學習，使學生掌握一門幫助專業(yè)后續(xù)學習且具有廣泛應用價值的編程語言。通過讓學生理解編程語言及應用方式，掌握利用計算機解決問題的能力，培養(yǎng)計算思維，并通過上機訓練學生動手能力及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，同時使學生具備在這個智能時代從事數(shù)據(jù)處理、人工智能等工作的基本能力。二、課程目標通過本課程的學習，使學生達到如下目標：課程目標1：掌握Python常用集成開發(fā)環(huán)境的使用方法和編碼規(guī)范；理解Python中的變量、基本數(shù)據(jù)類型、運算符的使用和常用內(nèi)置函數(shù)；熟練使用列表、元組和字典等序列結(jié)構(gòu)；熟練掌握選擇語句和循環(huán)語句的用法；掌握操作字符串對象的常用方法；掌握函數(shù)定義與調(diào)用方法；掌握數(shù)據(jù)分析和可視化的基本操作。課程目標2：建立編程思維和信息素養(yǎng)，具備一定的代碼編寫、調(diào)試和集成能力；具備分析問題并解決問題能力；具備較強的自主學習能力，資料查閱能力和代碼閱讀能力；具備一定的代碼優(yōu)化能力；初步具備運用計算機程序求解復雜專業(yè)問題的能力。課程目標3：具備科學精神、創(chuàng)新精神，以及踏實、客觀、細致、耐心的品格。具備團隊協(xié)作精神，養(yǎng)成凡事可以換位思考，積極溝通的思維習慣。建立起編程優(yōu)雅之美、工科科學之美的美之觀念。理解并敬重工匠精神，在學習中發(fā)揚工匠精神；理解新時代與個人成才的關系；理解科技自信、文化自信；激發(fā)學生對社會主義核心價值觀的認同感。三、課程目標與畢業(yè)要求《Python應用基礎》課程教學目標對商務經(jīng)濟學專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業(yè)要求關系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度4.研究4.2能夠根據(jù)對象特征、研究方法和技術路線，運用市場調(diào)研、數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計分析、模擬仿真等方法設計解決方案并獲取相關數(shù)據(jù)。課程目標2：建立編程思維和信息素養(yǎng)，具備一定的代碼編寫、調(diào)試和集成能力；具備分析問題并解決問題能力；具備較強的自主學習能力，資料查閱能力和代碼閱讀能力；具備一定的代碼優(yōu)化能力；初步具備運用計算機程序求解復雜專業(yè)問題的能力。課程目標3：具備科學精神、創(chuàng)新精神，以及踏實、客觀、細致、耐心的品格。具備團隊協(xié)作精神，養(yǎng)成凡事可以換位思考，積極溝通的思維習慣。建立起編程優(yōu)雅之美、工科科學之美的美之觀念。理解并敬重工匠精神，在學習中發(fā)揚工匠精神；理解新時代與個人成才的關系；理解科技自信、文化自信；激發(fā)學生對社會主義核心價值觀的認同感。M5.使用現(xiàn)代工具5.1了解專業(yè)常用的信息技術工具、專業(yè)軟件的使用原理和方法，并理解其局限性。課程目標1：掌握Python常用集成開發(fā)環(huán)境的使用方法和編碼規(guī)范；理解Python中的變量、基本數(shù)據(jù)類型、運算符的使用和常用內(nèi)置函數(shù)；熟練使用列表、元組和字典等序列結(jié)構(gòu)；熟練掌握選擇語句和循環(huán)語句的用法；掌握操作字符串對象的常用方法；掌握函數(shù)定義與調(diào)用方法；掌握數(shù)據(jù)分析和可視化的基本操作。課程目標2：建立編程思維和信息素養(yǎng)，具備一定的代碼編寫、調(diào)試和集成能力；具備分析問題并解決問題能力；具備較強的自主學習能力，資料查閱能力和代碼閱讀能力；具備一定的代碼優(yōu)化能力；初步具備運用計算機程序求解復雜專業(yè)問題的能力。H5.2能夠選擇與使用恰當?shù)墓ぞ吆蛙浖?，對復雜商務經(jīng)濟問題進行分析、計算與設計。課程目標2：建立編程思維和信息素養(yǎng)，具備一定的代碼編寫、調(diào)試和集成能力；具備分析問題并解決問題能力；具備較強的自主學習能力，資料查閱能力和代碼閱讀能力；具備一定的代碼優(yōu)化能力；初步具備運用計算機程序求解復雜專業(yè)問題的能力。課程目標3：具備科學精神、創(chuàng)新精神，以及踏實、客觀、細致、耐心的品格。具備團隊協(xié)作精神，養(yǎng)成凡事可以換位思考，積極溝通的思維習慣。建立起編程優(yōu)雅之美、工科科學之美的美之觀念。理解并敬重工匠精神，在學習中發(fā)揚工匠精神；理解新時代與個人成才的關系；理解科技自信、文化自信；激發(fā)學生對社會主義核心價值觀的認同感。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關畢業(yè)要求的關聯(lián)度。四、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配1.理論部分理論部分的教學內(nèi)容、基本要求與學時分配見表2表2教學內(nèi)容、基本要求與學時分配教學內(nèi)容教學要求，教學重點難點理論學時上機學時對應的課程目標1.Python語言概述1.1Python語言的發(fā)展歷史和特點1.2Python開發(fā)環(huán)境的安裝與使用1.3Python編碼規(guī)范1.4模塊的導入1.5數(shù)據(jù)類型1.6變量及其命名1.7人機交互教學要求：使學生了解Python語言的特點；掌握Python開發(fā)環(huán)境IDLE的安裝與使用；掌握Anaconda編譯器的使用方法；掌握Python程序中的縮進、注釋和語句分行等代碼規(guī)范；掌握使用import關鍵字導入模塊的三種方式；了解簡單的人機交互、變量、表達式、分支等概念。重點：Python語言的特點和代碼規(guī)范；Anaconda編譯器的安裝和使用；模塊的導入方式；變量、人機交互。難點：模塊的導入方式，格式化輸出函數(shù)。4212.數(shù)值類型2.1數(shù)值類型2.2數(shù)值類型轉(zhuǎn)換2.3運算符與表達式2.4常用內(nèi)置函數(shù)教學要求：使學生掌握整型、浮點類型和復數(shù)類型的特點；掌握常用運算符的使用；理解掌握常用內(nèi)置函數(shù)和math模塊的使用。重點：數(shù)值類型轉(zhuǎn)換、數(shù)值運算；常用內(nèi)置函數(shù)和math模塊。難點：math模塊的應用221、23.流程控制3.1比較運算3.2條件表達式3.3選擇結(jié)構(gòu)3.4循環(huán)結(jié)構(gòu)3.5異常處理教學要求：使學生熟練掌握程序設計的三種基本結(jié)構(gòu)（循序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)）；理解break與continue語句的區(qū)別；理解循環(huán)與else結(jié)構(gòu)；掌握range（）函數(shù)基本用法；了解異常處理。重點：程序設計的三種基本結(jié)構(gòu)，break與continue語句的作用，range（）函數(shù)用法。難點：選擇結(jié)構(gòu)的嵌套，break與continue語句的區(qū)別，循環(huán)的嵌套，循環(huán)與else結(jié)構(gòu)的理解和使用，異常處理。421、2、34.函數(shù)和代碼復用4.1函數(shù)的定義與調(diào)用4.2函數(shù)參數(shù)傳遞4.3datetime庫的使用4.4代碼復用和模塊化4.5函數(shù)的遞歸教學要求：使學生掌握函數(shù)的定義和遞歸調(diào)用；理解形參和實參的概念、參數(shù)的傳遞和參數(shù)的類型；理解局部變量與全局變量的作用域；熟練使用lambda表達式創(chuàng)建簡單的匿名函數(shù)；理解并掌握函數(shù)遞歸的用法。重點：函數(shù)的定義和遞歸調(diào)用；參數(shù)的傳遞，位置參數(shù)、默認值參數(shù)、關鍵參數(shù)和長度可變參數(shù)的用法；局部變量與全局變量的作用域；lambda表達式。難點：函數(shù)的嵌套定義和遞歸調(diào)用，識別參數(shù)的類型和傳遞方式，lambda表達式。421、2、35.字符串5.1序列通用操作5.2字符串及其操作5.3random模塊及其應用教學要求：使學生掌握序列索引、切片等通用操作；掌握常用字符串處理方法；理解并掌握字符串的格式化方法的三種方法；掌握操作字符串對象的常用方法；掌握random模塊。重點：序列通用操作；format()方法格式化字符串；字符串對象的查找替換方法、分割方法、連接方法、大小寫轉(zhuǎn)換方法和類型判斷方法；random模塊。難點：format()格式字符，random庫應用,字符串在字符統(tǒng)計和加密方面的應用。421、36.組合數(shù)據(jù)類型6.1列表6.2元組6.3字典6.4集合教學要求：使學生掌握列表對象的創(chuàng)建、刪除和元素的訪問；掌握使用列表的常用方法、運算符、列表推導式和切片對列表的操作；掌握元組對象的創(chuàng)建、刪除和元素的訪問；理解元組與列表的區(qū)別和序列解包的多種形式；掌握字典對象和集合對象的創(chuàng)建與刪除，掌握字典元素、鍵、值的訪問方法；掌握各組合數(shù)據(jù)類型的特點及實際應用場景。重點：列表對象的創(chuàng)建與刪除，列表元素的訪問，列表的常用方法，列表推導式，切片操作；元組對象的創(chuàng)建與刪除，生成器推導式；字典對象的創(chuàng)建與刪除，字典元素的訪問；集合對象的創(chuàng)建與刪除；序列解包的形式和用法；各數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點和應用場景。難點：列表推導式，切片操作，元組與列表的區(qū)別，生成器推導式，字典和列表的應用。621、37.文件操作7.1文件操作7.2文件應用7.3numpy文件操作7.4pandas文件操作教學要求：使學生掌握文件打開、關閉、讀寫操作；掌握上下文管理器用法；掌握常用的csv格式文件和json格式文件數(shù)據(jù)的讀寫和基本處理方法；初步掌握并體會numpy和pandas庫快速處理數(shù)據(jù)的方法。重點：文件的打開與關閉、文件的讀寫、numpy與pandas文件操作。難點：numpy與pandas文件操作，文件數(shù)據(jù)的綜合處理。421、2、38.數(shù)據(jù)可視化8.1matplotlib線性圖8.2matplotlib非線性圖8.3詞云教學要求：使學生掌握利用matplotlib庫繪制簡單線性圖的方法；掌握更改和優(yōu)化圖形線條的方法；掌握多子圖繪制方法；掌握利用多樣化文件數(shù)據(jù)分析繪制圖形方法；掌握繪制餅圖、直方圖、雷達圖、散點圖等非線性圖的方法；掌握詞云制作和優(yōu)化方法。重點：matplotlib庫繪制不同圖形的操作函數(shù)和圖形的優(yōu)化方法。難點：不同函數(shù)的繪制函數(shù)的參數(shù)的使用。421、2、3合計32162.上機部分上機部分的教學內(nèi)容、基本要求與學時分配見表3表3上機項目、上機內(nèi)容與學時上機項目上機內(nèi)容和要求上機學時對應的課程目標1.初識python語言上機內(nèi)容：通過簡單程序，練習python輸入、輸出語句的使用及turtle庫的使用。上機要求：掌握python語言輸入函數(shù)input()的用法，會使用print()輸出函數(shù)輸出格式化內(nèi)容，區(qū)別格式化輸出f引導符、format()、連接符“+”的區(qū)別，會使用turtle庫繪制簡單線性圖形。212.數(shù)值類型上機內(nèi)容：通過簡單程序，練習python常用運算符和內(nèi)置函數(shù)的使用。上機要求：掌握整型、浮點類型和布爾類型的使用；掌握常用運算符的使用；理解掌握常用內(nèi)置函數(shù)的使用。21、23.流程控制上機內(nèi)容：通過生活中的簡單例子，練習if條件語句，if-else條件語句，for循環(huán)語句，while循環(huán)語句的使用及break、continue的區(qū)別。上機要求：熟練掌握if語句、if-else語句和if-elif-else語句的用法；熟練掌握while循環(huán)語句、for循環(huán)語句的用法；理解break與continue語句的區(qū)別。21、2、34.函數(shù)和模塊化編程上機內(nèi)容：通過生活中的簡單例子，練習函數(shù)的定義、函數(shù)的調(diào)用、不同參數(shù)傳遞的編程方法。上機要求：熟練使用def關鍵字定義函數(shù)、不同參數(shù)傳遞與調(diào)用的方法。21、2、35.字符串上機內(nèi)容：通過典型例子，練習字符串的基本操作，掌握字符串的操作在實際例子中的運用。上機要求：熟練使用字符串對象的查找替換方法、分割方法、連接方法、大小寫轉(zhuǎn)換方法和類型判斷方法和排版方法；random模塊。21、36.序列結(jié)構(gòu)上機內(nèi)容：通過簡單例子，練習python中列表、元組、字典、集合序列結(jié)構(gòu)的基本使用和操作方法。上機要求：掌握列表對象的創(chuàng)建、刪除和元素的訪問；掌握使用列表的常用方法、運算符、列表推導式和切片對列表的操作；掌握元組對象的創(chuàng)建、刪除和元素的訪問；理解元組與列表的區(qū)別和序列解包的多種形式；掌握字典對象和集合對象的創(chuàng)建與刪除，掌握字典元素、鍵、值的訪問方法。21、37.文件操作上機內(nèi)容：通過簡單例子，練習不同格式文件的讀寫操作，初步了解numpy和pandas庫的操作。上機要求：掌握文件的基本操作，了解numpy和pandas庫的作用與基本操作。21、2、38.數(shù)據(jù)可視化上機內(nèi)容：通過簡單例子，掌握運用matplotlib庫進行數(shù)據(jù)可視化方法。上機要求：掌握matplotlib庫繪制圖形的操作，會繪制線性和非線性圖形。21、2、3合計16五、教學方法及手段課程教學以課堂講授和上機實踐相結(jié)合。課堂講授過程中，通過線上線下相結(jié)合、啟發(fā)式、案例式教學等教學方法，啟發(fā)學生積極思考，并結(jié)合學習通、慕課、網(wǎng)絡資源，配合多媒體課件等豐富完善課程內(nèi)容，培養(yǎng)學生自主學習習慣。上機教學采用在自動評測平臺上通過設置作業(yè)、練習題目進行程序設計能力和編程思維訓練。通過每節(jié)課的課程任務，使學生在掌握python語言的語法基礎上，能夠運用python語言對復雜問題進行處理分析，并在編程中逐步培養(yǎng)認真細心、團結(jié)協(xié)作、科學創(chuàng)新、精益求精的精神，體會科技自信、文化自信和工匠精神。六、課程資源庫推薦教材趙廣輝主編.Python程序設計基礎[M].北京:高等教育出版社,2021.參考書(1)嵩天.python語言程序設計基礎（第2版）[M].北京:高等教育出版社,2017.(2)董付國.Python程序設計基礎與應用[M].北京:機械工業(yè)出版社,2018.(3)EricMatthes(袁國忠譯).Python編程：從入門到實踐[M].北京:人民郵電出版社,2016.(4)韋瑋.Python程序設計基礎實戰(zhàn)教程[M].北京:清華大學出版社,2018.(5)董付國.python數(shù)據(jù)分析、挖掘與可視化[M].北京:人民郵電出版社,2020.3.期刊(1)計算機學報.中國計算機學會與中國科學院計算技術研究所.(2)統(tǒng)計與決策.湖北省統(tǒng)計局統(tǒng)計科學研究所.(3)計算機仿真.中國航天科工集團公司第十七研究所.(4)模式識別與人工智能.中國自動化學會;國家智能計算機研究開發(fā)中心;中國科學院合肥智能機械研究所.(5)Data&KnowledgeEngineering,ElsevierScience.4.網(wǎng)絡資源(1)簡明Python教程/abyteofpython_cn/chinese/index.html(2)W3Schools網(wǎng)站/python/python_reference.asp(3)CSDN社區(qū)/(4)廖雪峰官方網(wǎng)站/wiki/1016959663602400/101695985622262(5)Python開發(fā)者社區(qū)/(6)PythonWeekly/(7)python官網(wǎng)WelcometoP七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構(gòu)成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關系見表4。表4課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標123過程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂參與和回答問題情況進行考核，滿分100分。（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√64分組任務10（1）根據(jù)每次小組任務內(nèi)容單獨評分，滿分100分；（2）每次小組任務單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以小組任務成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭?4上機20（1）根據(jù)每次上機的上機任務操作完成情況單獨評分，滿分100分；（2）每次實驗單獨評分，取各次實驗成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以上機成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√776作業(yè)10（1）主要考核學生對各章節(jié)理論知識點的復習、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭?3期末考核50（1）采用上機考核，滿分100分，以期末考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（2）主要考核python語言的基本語法結(jié)構(gòu)，序列結(jié)構(gòu)，運用Python解決實際問題的能力。（3）考核題型為：編程題?！獭獭?51510合計：100分453520八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、分組任務、上機、作業(yè)、期末上機考核等方式對學生進行考核評價?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇善谀┛己顺煽?/p>