《程序设计Python》课程教学大纲

1、程序设计Python公共课课程教学大纲一、课程基本信息课程名称：程序设计（Python）课程代码：CST119学 分：3学 时：17周，1次课/周，3学时/1次课，共51学时。二、课程教学目的1.认识学习程序设计的必要性和重要性。2.掌握高级程序设计语言的程序开发环境的建立和使用。3.认识程序语言的基本元素和功能。4.具备用程序语言描述算法的基本能力。5.具备用程序语言编写具备一定实用价值的数据获取、数据处理、数据存储、数据展现等实用程序的能力。6.具备能够通过进一步自主学习掌握其他编程语言编写程序的能力。三、主讲教师基本情况1.主讲教师：李瑾坤,2.教学助理：周柏旭四、课程特点1.理论与实践

2、并重2.注重教学过程监控，实施全程考核3.引入了“翻转课堂”教学模式4.着力培养学习能力和适应能力，强调自主学习5.鼓励学生积极思考，培养学生信息技术应用和创新能力五、阅读材料1. 推荐教材：Python程序设计基础（第二版），董付国，清华大学出版社2.参考教材：程序设计基础(Python语言)，嵩天，高等教育出版社 Python基础教程第二版，人民邮电出版社六、课程内容概要1.教学内容序号题目/学时知识点作用/目标1程序设计概述/6学时/（2周）为什么要学习程序设计？学习程序设计的有效方法计算机中程序设计的环境程序实例作用：认识非计算机（及相关）专业学习程序设计的必要性和重要性。初步了解学习

3、程序设计的方法。知道在计算机中使用程序设计这种办法解决实际的数据处理问题需建立专门的程序设计环境。通过一些简单的程序实例，初步认识高级语言程序的形式和功能。目标：能够在自己的计算机上建立需要的程序设计及运行的环境。能够在自己建立的程序环境中编辑源程序代码，并运行。2高级程序设计语言的基本元素/6学时/（2周）数据类型常量、变量、函数、运算符、表达式的概念数据输入输出和赋值程序的基本模式（输入/处理/输出）良好的书写习惯程序实例作用：建立起计算机系统中关于数据类型和表达式的概念。能够在实际的数据处理过程中应用数据类型和表达式的概念。认识高级语言的数据输入、输出、计算、赋值等概念和方法。理解良好的

4、源程序书写习惯的重要性。通过一些简单的程序实例，初步认识高级语言程序设计的方法和套路。目标：能够具备在认识数据类型和表达式的基础上编写15行左右的具有数据输入、处理、输出功能的小程序的能力。3程序的基本结构/6学时/（2周）顺序结构逻辑判断和选择结构逻辑判断和循环结构break和continue基本结构的嵌套程序实例作用：建立起程序中包含的顺序、判断和选择、判断和循环三种基本结构的概念。建立起程序中上述三种基本结构可以相互嵌套的概念。理解死循环、强行终止循环、终止循环体执行等功能。目标：能够灵活应用上述概念，具备编写具有数据输入、比较灵活的数据处理、输出功能的实用程序的能力。4数组/6学时/（

5、2周）数组和下标变量一维数组及应用二维数组及应用关于下标越界问题。程序实例作用：理解数组和下标变量的概念和作用。理解一维数组、二维数组、多维数组的概念。理解数组下标变量取值范围的概念。目标：具备利用数组和下标变量于程序设计中解决一些实际问题（比如：排序、矩阵运算等问题）的能力。5文件操作/6学时/（2周）文件、目录、路径的基本概念字符和字符串数据类型与字符、字符串相关的函数（或方法）从文件中读取数据往文件中写入数据程序实例（比如：统计文本文件中的英文字母数量，或英文单词数量等）程序实例作用：理解文件、目录、路径的概念。理解文件及文件系统的作用。认识文件打开方式和文件读写操作方法。目标：具备利用

6、文件作为原始数据来源和结果数据保存的实用程序设计，及解决一些实际问题（比如：文本信息处理等问题）的能力。6Python语言实用程序案例分析/12学时/（4周）Python语言的特点和优势实用程序案例的基本概念、结构和特点功能模块和代码分析作用：通过对实际案例的分析，理解程序设计及应用的本质，强化程序设计能力的训练，增强使用程序设计的方法进行数据处理和分析的信心。目标：具备在对实际数据处理问题进行深入分析和研究的基础上，利用程序设计语言编写实用程序来解决问题的能力。2.教学进度安排进度教学内容授课方式课后作业第01周（1）讲解学习程序设计的必要性和重要性。（2）介绍学习程序设计的方法。（3）结合

7、本程序语言讲解程序设计的环境。（4）介绍3个程序的实例（比如：数值计算、字符串处理、逻辑判断等）。以讲解为主1）通过阅读教材和参考资料，观看网络教学视频等教学手段，掌握相关基本概念。2）完成高级语言程序设计环境建立。3）按要求完成老师布置的程序的编写和运行任务。第02周（1）熟悉程序设计环境（2）熟悉编辑器的使用（3）编写并运行第一个高级语言程序（涉及数值计算问题）（4）编写并运行第二个高级语言程序（涉及字符串处理问题）（5）编写并运行第三个高级语言程序（涉及逻辑判断问题）以实验为主1）通过阅读教材和参考资料，观看网络教学视频等教学手段，掌握相关基本概念。2）按要求完成老师布置的程序的编写和运

8、行任务。第03周（1）讲解数据类型的概念。（2）讲解常量、变量、函数（或方法）、运算符、表达式的概念。（3）讲解数据输入、输出、赋值的方法、类型和作用。（4）介绍3个程序实例（涉及数据类型、输入输出、数据运算、类型转换等内容）。以讲解为主第04周（1）深刻理解和灵活应用表达式的概念（2）熟练掌握简单的数据输入、输出方法和语句，并熟练掌握赋值语句的应用。（3）初步认识到作为一个具有实用价值的程序应该具备的基本功能和基本结构。（4）编写并运行第四个高级语言程序（难度相当于解一元二次方程问题）（5）编写并运行第五个高级语言程序（难度同上）（6）编写并运行第六个高级语言程序（难度同上）以实验为主第05

9、周（1）讲解顺序、选择、循环结构的工作原理。（2）讲解if、if-else、for，等语句的格式和功能。（3）讲解break和continue的作用。（4）帮助学生分析死循环问题。（5）介绍程序基本结构嵌套的概念。（6）介绍3个程序实例（涉及程序基本结构和结构嵌套的内容）。以讲解为主第06周（1）深刻理解程序的基本结构（顺序、选择、循环）的本质意义。（2）进一步理解循环结构的本质是一种特殊的选择结构。（3）熟练掌握用高级语言的语句实现程序基本结构（包括结构的嵌套）的方法。（4）编写并运行第七个高级语言程序（难度相当于判断一个数是不是素数问题，典型的循环嵌套问题。）（5）编写并运行第八个高级语言

10、程序（难度相当于判断一个年份是不是“闰年”问题，典型的复杂判断问题。）（6）编写并运行第九个高级语言程序（难度同上）以实验为主第07周（1）讲解一维数组和下标变量的概念和作用。（2）讲解定义数组的方法。（3）讲解数组的长度和下标取值范围的关系（包括下标越界的概念）。（4）程序实例（例如：生成斐波那契数列，并保存在数组中）。（5）程序实例（例如：一维数组排序问题）。（6）介绍二维数组，并辅以程序实例（例如：两矩阵相加运算）。以讲解为主第08周（1）深刻理解数组这种数据类型的本质和用途。（2）深刻理解下标变量的概念，熟练掌握下标的灵活应用。（3）正确认识和处理下标越界问题。课堂测试内容：（1）编写

11、并运行第十个高级语言程序（老师选定问题，难度为实现基本的数据输入输出和处理）。（2）编写并运行第十一个高级语言程序（老师选定问题，难度为包含有选择或循环结构的程序）。（3）编写并运行第十二个高级语言程序（老师选定问题，难度为包含程序基本结构和二维数组等内容的综合应用）。以实验为主第09周（1）讲解文件、目录、路径的基本概念。（2）进一步讲解字符和字符串数据类型。（3）讲解与字符、字符串相关的常用的函数（或方法）。（4）讲解从文件中读取数据的办法、语句（或函数、方法）。（5）讲解向文件中写入数据的办法、语句（或函数、方法）。（6）应用程序实例（比如：统计一个文本文件中字母出现的次数）以讲解为主第

12、10周（1）进一步理解文件、目录、路径的概念。（2）熟练掌握用程序对文件进行数据读、写操作的方法。（3）编写并运行第十三个高级语言程序（解决简单的文件操作问题）。（4）编写并运行第十四个高级语言程序（以文件为数据源的数据处理问题）。（5）编写并运行第十五个高级语言程序（问题同上）。以实验为主第11周（1）Python语言实用程序案例分析（2）讨论和答疑以讲解为主第12周（1）实用程序设计训练（2）讨论和答疑以实验为主第13周数据预处理基础（Numpy、Pandas、Matplotlib）以讲解为主第14周（1）Python语言实用程序案例分析（续）（2）讨论和答疑以实验为主第15周（1）实用程序设计训练（续）（2）讨论和答疑以讲解为主第16周总复习和答疑以答疑主本次课老师不布置具体的课后作业第17周随堂期末考试注：1.本进度安排是一个基本的框架，任课老师应根据实际情况（比如：学生学习和掌握的情况、节假日放假的情况，等等）进行相应的调整。2.在教学过程中，程序实例的数量、解决的问题、难度等，任课老师应根据实际情况适当设定或调整。3.本课程属于实践性很强的课程，因此教学安排为间次上课（在教室上课）和上机（在实验室上课）。但，任课老师应根据每次课的实际需求，将课堂讲解、讨论答疑、学生展示、编程实践、课堂测试等内容穿插进行。3.教学资源