Python编程基础-大数据-课程标准（教学大纲）

《Python编程基础》课程教学大纲课程代码：510201007课程名称：Python编程基础/PythonBasicProgramming开课学期：3学分/学时：4.0/72（理论学时：36，实验学时：36）适用专业：大数据技术先修课程：计算机基础开课单位：计算机工程学院课程性质：专业课程一、课程的性质和目的该课程是面向大数据技术专业的一门专业核心课，涉及Python语法、数据类型、函数、文件操作、异常、模块、面向对象等内容。通过本课程的学习，学生能够掌握Python开发的基础知识，可以独立开发Python简单的项目程序。使学生全面掌握程序设计的方法和步骤，培养学生的综合能力，活跃学生的思维，激发学生的创造力和想象力，以适应日新月异的就业形势和社会的人才需求。在课程设计过程中，课题组成员坚持理论够用为度的原则，围绕以就业为导向的办学理念，面向Python爬虫工程师、Python数据分析师等相关职业，突出培养学生就业所需的岗位能力和职业能力。二、课程内容和要求认识Python（4学时）了解Python的发展历程；了解Python的特点和应用领域；掌握Python的安装；掌握使用PyCharm新建Python文件；掌握Python程序的执行原理；掌握Python语言基本组成部分的功能，掌握Python程序的编写、编译、调试和运行。重点：Python的安装；使用PyCharm新建Python文件；Python语言的基本构成，Python程序的编写、编译、调试和运行。难点：使用PyCharm新建Python文件；，Python程序的编写、编译、调试和运行。Python语法基础（12学时）掌握Python中的变量和变量类型；掌握Python中的标识符，能准确判断标识符的合法性；了解Python中的关键字，会借助工具查看关键字信息；了解不同运算符的作用，会进行不同的数值运算；掌握字符串的输入和输出；掌握常见的字符串的内建函数。重点：Python中的变量和变量类型；Python中的标识符；Python中的运算符；字符串的输入和输出。难点：数据类型转换；位运算；常见的字符串的内建函数。流程控制语句（8学时）理解选择结构程序设计的基本结构、特征和判断条件的设置。掌握if语句的基本形式和使用方法，会应用if语句解决实际问题。理解关系运算符的功能和作用，掌握关系表达式的求值。理解逻辑运算符的功能和作用，掌握逻辑表达式的求值。掌握if语句的嵌套。掌握switch语句的基本形式和使用方法。熟练掌握选择结构程序设计方法。理解循环结构的基本概念，掌握while、do-while和for三种循环语句的格式、功能、特点和执行过程。掌握几种循环之间的区别和联系。掌握几种循环的嵌套形式和含义，理解continue语句和break语句的作用。通过程序举例，学会在程序中利用循环语句实现单重或多重循环控制，掌握循环结构的基本程序设计方法。重点：if语句的基本形式和使用方法；选择结构程序设计方法；while、do-while和for三种循环结构；循环结构程序设计应用。难点：if语句的基本形式和使用方法；if语句的嵌套；选择结构程序设计方法；循环结构程序设计应用。列表、元组、字典和集合（8学时）掌握什么是列表以及列表的常见操作；掌握列表的嵌套使用；掌握列表的循环遍历；掌握元组的使用；元组的循环遍历；掌握什么是字典以及字典的常见操作；掌握什么是集合以及集合的常见操作。重点：列表的常见操作；元组的常见操作；字典的常见操作；集合的常见操作。难点：列表的循环遍历；元组的循环遍历。函数（8学时）掌握函数的定义和调用方式；掌握函数的参数和返回值；掌握函数的嵌套调用；理解变量作用域；掌握局部变量和全局变量的区别；掌握递归函数与匿名函数的使用；掌握日期函数和随机数函数的使用；掌握闭包的使用；理解装饰器的概念，装饰函数；掌握常见内置函数的使用。重点：函数定义的一般形式；函数的调用。难点：闭包的使用；装饰器的概念。面向对象（8学时）理解面向对象编程思想；明确类和对象的关系；会独立设计类；会使用类创建对象，并添加属性；熟悉self的使用技巧；理解私有成员和公有成员的区别；理解私有方法和公有方法的区别；掌握单继承和多继承，会重写和调用父类方法；理解多态的使用；掌握类成员和实例成员。重点：类和对象的关系；使用类创建对象；私有成员和公有成员的区别；重写和调用父类方法；类成员和实例成员。难点：类和对象的关系；类创建对象。Python文件操作（8学时）掌握文件的打开和关闭；掌握文件的操作。重点：文件的操作。难点：文件的操作。异常（8学时）理解异常的概念；掌握处理异常的几种方式；掌握raise和assert语句，会抛出自定义的异常；掌握with语句的使用。重点：处理异常的几种方式。难点：raise和assert语句。GUI编程（4学时）。重点：；。难点：。网络爬虫（4学时）。重点：。难点：；。三、教学方法设计本课程教学方法设计根据各模块内容的特点施教，启发式教学贯穿始终。本课程实践性较强，要求教师在教学过程中要充分重视学生编程能力的提高，重点放在引导学生能够解决应用上可能出现的实际问题。将传授知识和发展能力结合起来，通过各项目加深学生对知识的真正理解。本课程以“学生主体、教师主导”为教学思想，采用“互动、开放”的课堂教学形式，具体以课堂教学为主，结合自学、课后作业和实验教学，采用启发式、探究式的教学方法，基于项目的实际问题，提高学生解决复杂软件工程问题的能力，达到课程目标的要求。课堂教学主要讲授程序设计有关的基本概念、基本理论以及基本分析方法，使同学们熟练掌握程序设计的基本原理，提高学生编程的兴趣、培养其自主学习的意识、能够深刻领会计算思维的内涵。课堂教学尽量引入互动环节，通过问题导入教学，引导学生寻找解决方案，提高教学效果。四、学时分配序号内容学时数理论实验小计1认识Python2242Python语法基础66123流程控制语句4484列表、元组、字典和集合4485函数4486面向对象4487Python文件操作4488异常4489GUI编程22410网络爬虫224合计363672课程考核方式本课程为考试课，考核方式为考试成绩与平时成绩相结合；其中：考试形式：闭卷笔试（满分100分），占考核成绩50%。平时成绩：占考核成绩50%（课堂出勤率：10%；作业：20%；实验：20%）。六、教材及参考资料建议教材参考资料执笔：审定：批准：《Python编程基础》实验教学大纲基本信息开设实验室：机房实验总学时：36实验项目数：11课程实验总体目标1.通过实验，加深对讲授内容的理解，培养学生的动手能力；2.通过实验，使学生熟悉Python语言程序开发的环境，能独立编写Python程序；3.通过实验，使学生能够发现程序中的错误，并且能很快地排除这些错误，使程序能正确运行；4.通过实验培养学生的责任意识、团队精神。三、实验项目及内容（一）实验项目一实验名称：Python程序的运行环境和调试实验性质：验证性实验实验学时：2实验目的：掌握Pycharm程序集成环境安装要求和过程，熟悉Python程序编程和调试的编译环境，了解在该系统上如何编辑、编译、连接和运行一个Python程序。掌握Python源程序的书写格式。设备名称型号：计算机实验内容：安装、应用Python程序设计环境，输入简单的Python程序，并运行调试程序。分析运行结果，掌握注释的用法。（二）实验项目二实验名称：Python语法基础实验性质：验证性实验实验学时：4实验目的：掌握变量定义和基本数据处理；掌握输入输出函数的功能、格式及使用方法。设备名称型号：计算机实验内容：数据类型、运算符和输入/输出函数的使用。（三）实验项目三实验项目：字符串实验性质：设计性实验实验学时：2学时实验目的：掌握字符串的输入和输出；会使用切片的方式访问字符串中的值；掌握常见的字符串的内建函数。设备名称型号：计算机实验内容：字符串的输入、输出；字符串的内建函数。（四）实验项目四实验名称：三种结构程序设计实验性质：设计性实验实验学时：4实验目的：掌握顺序结构设计；学会正确使用关系运算符和关系表达式；学会正确使用算术运算符和算术表达式；熟练掌握if语句(包括if语句的嵌套)和switch语句的使用；熟练掌握while、do-while、for形式的循环结构程序设计方法；掌握循环结构程序设计的基本思想；理解循环结构程序段中语句的执行过程。设备名称型号：计算机实验内容：顺序结构程序设计；选择结构程序的调试方法和选择结构程序的设计方法；循环结构程序的调试方法和循环结构程序的设计方法。（五）实验项目五实验项目：列表、元组和字典实验性质：设计性实验实验学时：4学时实验目的：掌握列表的操作和嵌套使用；掌握列表的循环遍历；掌握元组的使用和遍历操作；掌握字典的常见操作。设备名称型号：计算机实验内容：列表的常见操作、嵌套使用和循环变量；元组的使用和遍历操作；字典的常见操作。（六）实验项目六实验项目：函数实验性质：设计性实验实验学时：4学时实验目的：掌握函数的定义和调用方式；掌握函数的参数和返回值；掌握函数的嵌套调用；理解变量作用域；掌握局部变量和全局变量的区别；掌握递归函数与匿名函数的使用；掌握日期函数和随机数函数的使用；掌握闭包的使用；理解装饰器的概念，装饰函数；掌握常见内置函数的使用。设备名称型号：计算机实验内容：函数定义、调用、参数及返回值的认识；体验局部变量和全局变量之间的区别；递归调用的实现；装饰器的使用。（七）实验项目七实验项目：面向对象性质：设计性实验实验学时：4学时实验目的：掌握类的定义；会使用类创建对象，并添加属性；掌握构造方法和析构方法的使用；掌握运算符重载；理解如何利用封装保护属性；掌握单继承和多继承，会重写和调用父类方法；理解多态的使用；掌握类属性和实例属性；熟悉类方法和静态方法的使用技巧。设备名称型号：计算机实验内容：类的定义；创建对象；构造方法和析构方法；重载和重写；封装性；多态；类方法和静态方法的使用。（八）实验项目八实验项目：Python文件操作实验性质：设计性实验实验学时：4学时实验目的：掌握文件的打开和关闭；掌握文件的操作。设备名称型号：计算机实验内容：文件的打开操作，文件的关闭操作；文件的读写操作。（九）实验项目九实验项目：异常实验性质：设计性实验实验学时：4学时实验目的：理解异常的概念；掌握处理异常的几种方式；掌握raise和assert语句，会抛出自定义的异常；掌握with语句的使用。设备名称型号：计算机实验内容：体会处理的异常的几种方式的不同；使用raise抛出异常；体会assert断言语句。（十一）实验项目十实验项目：GUI编程实验性质：验证性实验实验学时：2学时实验目的：。设备名称型号：计算机实验内容：实现GUI编程。（十一）实验项目十一实验项目：网络爬虫实验性质：验证性实验实验学时：2学时实验目的：。设备名称型号：计算机实验内容：实