《python语言及应用》课程教学大纲

《python语言及应用》课程教学大纲一、课程基本信息课程中文名称python语言及应用课程英文名称PythonLanguageandApplications课程编号33141604课程模块£思想政治理论课£通识教育课£专业基础课R专业课课程性质£必修£限选£专业任选R任选总学时32讲授学时16实验（专题辅导）学时16总学分2开课单位电子与信息工程学院开课系（室）自动化授课对象大三本科生适用专业自动化先修课程C语言程序设计二、课程简介和教学目标1．课程简介本课程是一门学科专业任选课。Python是一种面向对象、解释型的计算机程序语言，具有跨平台的特点，已被广泛地应用于大型项目的开发，是数据科学、虚拟现实和人工智能的首选编程语言。该课程内容主要是包括序列推导和访问、程序控制结构与函数设计、面向对象程序设计、字符串与正则表达式、文件操作、异常处理结构与代码测试与调试等。学生通过本课程的学习，掌握面向对象程序设计的编程思想；会用Python编程解决一些数学计算、数据挖掘分析以及自己设计算法解决数据的建模和求解问题，提升数据分析、数据挖掘的能力和素质。2.教学目标教学目标1：能较好地掌握Python程序设计语言、具备较强的程序设计与调试能力。教学目标2：能通过网络搜索和自学，借助第三方工具包，解决科学计算、（大）数据处理与分析等问题。教学目标3（课程思政）：能够针对复杂大数据工程问题，开发、使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，对复杂工程问题做出预测和模拟。3．教学目标与毕业要求指标点的支撑关系教学目标支撑毕业要求对应指标点教学目标15.1了解专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的原理和使用方法，并理解其局限性。教学目标25.2能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件，对自动化相关领域的工程问题进行分析、计算与设计；能够针对具体的对象，开发或选用满足特定需求的现代工具，模拟和预测专业问题，并能够分析其局限性。教学目标31.2能针对具体的对象建立数学模型并求解，将相关知识和数学模型方法用于推演、分析自动化相关领域的工程问题，用于解决方案的比较与综合。三、理论教学表1理论教学安排序号章节（学时）学习内容（含重点、难点）教学方法、手段支撑教学目标其他1一、Python的安装与使用（2学时）（1）Python版本选择与安装；（）（2）Python的对象类型；（）（3）常用内置对象。讲授式、讨论式、案例式与启发式相结合。1作业：1.在本地安装Python语言的IDE；2.查阅资料，了解当前流行的IDE并安装使用和比较；2二、Python数据结构（4学时）Python中的常见数据结构：列表、元祖、字典、集合及其他数据结构以及使用的差异；（）Python运算符的多重含义。（）讲授式、讨论式、案例式与启发式相结合。11.已知有列表：a=[11,22,24,29,30,32]，编程实现：1、把20插入到列表的末端2、在元素29后面插入元素573、把元素11修改成64删除元素325、对列表从小到大排序3三、选择与循环（4学时）（1）条件表达式；（2）选择结构；（3）循环结构；（4）break、continue语句。Python的关系运算符和条件表达式；（）break和continue的使用。（）讲授式、讨论式、案例式与启发式相结合。讨论与案例：案例1：循环算法的差异性？案例2：循环过程的溢出危险？案例3：循环与数学递推模型的关联性？21.编程找出1-1000之内数据中所有的“水仙花数”；2.求1-2+3-4+5...99的所有数的和。4第四章函数的设计与使用（2学时）（1）函数定义；（2）形参与实参；（3）参数类型；（4）变量作用域。函数参数的定义域使用。（）参数调用方法（）讲授式、讨论式、案例式与启发式相结合2作业：编写一个函数，计算输出三角形的面积。要求外部输入三边的边长,其为浮点数类型。已知三角的面积公式为:A=(s*(s-a)*(s-b)*(s-c))**0.5，其中a,b,c为三角形三边的边长,并且s=(a+b+c)/2。5面向对象程序设计。（4学时）类的定义与使用，self与cls参数，类成员与实例成员，私有成员与公有成员，继承与派生，特殊方法与运算符重载等内容类的定义域使用（）难点：类成员与实例成员，私有成员与公有成员（）讲授式、讨论式、案例式与启发式相结合。3作业：设计一个Circle类来表示圆，这个类包含圆的半径以及求周长和面积的函数。再使用这个类创建半径为1-100的圆，并计算出相应的周长及面积。四、实验教学表2实验教学安排序号实验项目名称（学时）实验内容实验类型支撑教学目标其他1实验1：安装Python开发环境独立按需求（访问官网下载基于Windows平台的Python安装包，安装并配置Python环境，书写一个Python程序并运行）安装Python开发环境。验证性12

实验2：Python基础语法及常用语句理解并掌握Python基础语法和常用语句，掌握if、while、for、break、continue、pass等语句的用法。的使用验证性13实验3：字符串操作了解并掌握Python字符串函数，并能解决相关问题。设计性1、24实验4：基本Python数据结构操作理解列表、元组和字典等基本数据结构的定义和操作，掌握列表、元组的字典的用法，掌握嵌套的使用。设计性1、25实验5：Python函数理解函数的四种类型，掌握匿名函数，掌握普通函数的的写法和用法；掌握Python高级函数，学会用闭包，装饰器和内置函数。设计性1、26实验6：基本Python数据结构操作掌握Python文件操作的过程，包括文件的读入和不同文件的写入。设计性27实验7：面向对象编程掌握Python面向对象实例方法；掌握封闭、继承、多态等知识。设计性28实验8（2学时）体育竞技分析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。综合性1、2、3五、考核与成绩评定方法表3课程考核及评价细则成绩组成考核/评价环节分值考核/评价细则支撑教学目标平时成绩（40%）作业10主要考核学生对每章节知识点的理解和掌握程度，并通过IDE软件编写与验证代码；取各次成绩的平均值作为书面作业成绩，满分100分，按10%计入总成绩。1、2、3实验30依据实验课堂提问验收成绩（80分），以及实验报告质量评分（20分），满分100分，按30%计入总成绩。1、2、3期末成绩（60%）大作业60布置设计任务：1.选题介绍；2.指导学生进行需求分析、查阅文献资料；3.对于要解决的实际问题，设计解决方案与开发流程，并上机完成程序的设计与调试。4.按照要求撰写设计报告和答辩PPT。5.整理源程序及其注释，形成格式和风格良好的源程序清单和结果。6.该项满分为100分，按60%计入总成绩。1、2、3六、建议教材及相关教学资源董付国.Python程序设计（第2版）[M].北京:清华大学出版社，2018.董付国.Python可以这样学[M].北京:清华大学出版社，2017.托尼加迪斯著，苏小红等译