《python语言程序设计》教学大纲

《python语言程序设计》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：11140871课程性质：专业必修课学分：2学分学时：32学时（理论16学时，实验16学时）先修课程：产品设计调查与研究方法后续课程：产品交互设计与方法、产品设计创新综合能力训练等适用专业：产品设计开课单位：艺术设计学院一、课程说明《python语言程序设计》是产品设计专业本科学生的专业必修课，具有鲜明的时代特征。通过本课程的学习，能够使学生掌握程序设计的基本方法、基本理论和应用，掌握程序设计国家标准的有关基本规定，会查阅有关国家标准和手册，养成严格遵守和执行有关国家标准的各项规定的良好习惯；能够较正确而熟练地使用python进行程序的设计；能够识读和编写程序；能够使用python解决实际应用问题，培养学生计算思维能力、创新能力和发现问题、分析问题和解决问题的能力。并能在今后的设计工作中发挥其有独特的设计想法，同时引导学生自觉传承和弘扬中华优秀传统文化，提高学生的审美和人文素养。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：使学生掌握较强的专业理论知识，使学生能够理解python的编程模式，熟练运用python基本数据类型以及相关列表推导式、切片等特性来解决实际问题，熟练掌握python分支结构、循环结构、函数设计以及类的设计与使用，熟练使用正则表达式处理字符串。课程目标2：使学生具有较强设计实践能力，熟练使用python读写文本文件与二进制文件，掌握python程序的调试方法，熟练运用python编写面向对象程序，掌握使用python编写网络爬虫程序的方法，具备python基础实战能力。课程目标3：掌握python语言程序设计的基本技术，与信息时代紧密结合，加深学生对国家的历史、发展的认识，培养学生的民族自豪感和勤奋刻苦、努力拼搏、锐意进取和创新的精神。三、课程目标与毕业要求《python语言程序设计》课程教学目标对产品设计专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度2.问题分析2.2能根据设计学、人文社会科学和产品设计理论的基本原理分析产品领域复杂设计问题，获得多种解决方案。课程目标1：使学生掌握较强的专业理论知识，使学生能够理解python的编程模式，熟练运用python基本数据类型以及相关列表推导式、切片等特性来解决实际问题，熟练掌握python分支结构、循环结构、函数设计以及类的设计与使用，熟练使用正则表达式处理字符串。H3.设计/开发解决方案3.2能够根据要求，设计开发实现特定要求的复杂产品（商品）。课程目标2：使学生具有较强设计实践能力，熟练使用python读写文本文件与二进制文件，掌握python程序的调试方法，熟练运用python编写面向对象程序，掌握使用python编写网络爬虫程序的方法，具备python基础实战能力。H5.使用现代工具5.2能够选择和使用恰当的仪器、信息资源，信息技术工具、仪器设备与软件工具等，用于产品设计领域复杂问题的分析、计算与设计。课程目标3：掌握python语言程序设计的基本技术，与信息时代紧密结合，加深学生对国家的历史、发展的认识，培养学生的民族自豪感和勤奋刻苦、努力拼搏、锐意进取和创新的精神。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时实验学时对应的课程目标1.python软件概述及基本语法1.1python软件基本概念及应用；1.2python软件版本选择及安装；1.3python基本语法。思政点：利用思政案例进行课程导入，导入背景为2020年爆发的新冠肺炎疫情，以及在此次疫情中所体现出来的伟大抗疫精神，选取案例为助力抗疫的健康码、行程码、红外测温、口罩识别、身份验证等等。教学要求：使学生了解python软件的基本应用领域；使学生掌握python基本语法。重难点：python基本语法。201、22.python基本数据类型及语句语法2.1列表与元组；2.2字典与集合；2.3python语句语法。教学要求：使学生了解序列问题的基础知识；使学生掌握列表、元组、字典与集合的基本概念和区别以及应用场合；使学生了解不同数据类型的适用领域、了解字符串的概念；使学生掌握字符串的基本操作。重点：序列问题、列表、元组、字典以及序列基础知识的应用。难点：字符串表示、字符串处理。2013.python函数3.1函数的定义与调用；3.2python函数参数传递、变量作用域。教学要求：使学生掌握函数的功能；使学生了解参数传递的过程；使学生了解变量作用域的含义；重点：python函数参数传递、变量作用域。难点：python函数参数传递、变量作用域。401、24.文件的写与读4.1文件的写与读操作；4.2读写二进制文件；4.3序列化python对象。教学要求：使学生了解各种不同形式的信息组织方式；使学生掌握文件的复制、移动、重命名以及删除；重点：文件的创建、读取与保存、了解文件的读取和保存。难点：文件的拷贝、移动、重命名以及删除。481、25.python网络爬虫与信息提取5.1python网络爬虫的规则；5.2python网络爬虫的提取；5.3python网络爬虫实例。思政点：通过统计习近平总书记讲话片段中关键词的出现次数、频率、第一次和最后一次出现的位置等信息的统计，号召大家爱国爱党爱家。教学要求：使学生掌握re、Numpy、Requests、BeautifulSoup库的用法。重点：re、Requests等模块。难点：第三方库Numpy及BeautifulSoup。482、3合计16162.实验部分实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实验项目、实验内容与学时实验项目实验内容和要求实验学时对应的课程目标1.python函数与文件操作实验内容：对文件进行写与读的操作。实验要求：掌握编写python函数的基本方法；熟悉Python程序从命令行获得输入参数的基本语法；熟悉python操作CSV文件的基本方法。81、2、32.静态网页定向爬取实验内容：抓取一个静态网站的数据信息。实验要求：掌握re、Requests等库的使用；掌握第三方库Numpy及BeautifulSoup的使用方法；利用相关库进行特定网页的数据爬虫和综合分析。81、2、3合计16五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合讨论、案例、视频资源共享、实验等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。使学生比较全面地理解python的编程模式，能够较正确而熟练地使用python进行程序的设计。在实验教学环节中，通过启发式教学、讨论式教学培养学生python读写文本文件、使用python编写网络爬虫程序的基础实战能力。培养学生自主学习能力、实际动手能力，激发学生的创新思维。六、课程资源1.教材：（1）袁方,肖胜刚,齐鸿志.Python语言程序设计[M].北京：清华大学出版社，2022.2.参考书：（1）崔琳,吴孝银,张志伟.Python语言程序设计[M].北京：科学出版社，2021.（2）王晓静.python程序设计基础教程[M].北京：清华大学出版社，2021.（3）王辉.Python程序设计教程[M].北京：清华大学出版社，2020.3.期刊：（1）路龙宾,王小银,许学斌等.Python语言程序设计的多角度思政教育教学[J].计算机教育,2022(09):58-62.DOI:10.16512/ki.jsjjy.2022.09.022.（2）王海燕,彭旭东,王成霞.新工科背景下Python程序设计课程思政探索[J].计算机教育,2022(09):81-84.DOI:10.16512/ki.jsjjy.2022.09.015.（3）过梦旦.线上线下相融合的教学案例研究——基于Python的学期项目指导案例[J].中国新通信,2022,24(17):137-139.（4）姬正骁.基于Python的武汉二手房信息爬取及分析[J].信息与电脑(理论版),2022,34(16):195-199.（5）李静,单晴晴.基于Python技术的校园网搜索引擎的设计分析[J].信息与电脑(理论版),2022,34(16):28-30.（6）SongD.ResearchontheteachingreformofPythonprogrammingcurriculumbasedontheOBE-CDIOconcept[J].FrontiersinEducationalResearch,2022,5.0(11.0).4.网络资源：（1）周丽,张锦.新冠肺炎疫情下我国体育发展转危为机的破局之路——基于微博数据挖掘[C]//中国体育科学学会.第十二届全国体育科学大会论文摘要汇编——专题报告（体育社会科学分会）.[出版者不详],2022:188-190.DOI:10.26914/kihy.2022.002618...（2）王国华.基于python的豆瓣电影网络爬虫设计与分析[C]//天津市电子学会.第三十六届中国（天津）2022’IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集.[出版者不详],2022:212-215.DOI:10.26914/kihy.2022.015025..七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩构成，具体考核细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现10（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√532项目50（1）根据每个实验项目的实验操作完成情况和实验报告质量单独评分，满分100分；（2）每次实验项目单独评分，取各次实验项目成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以实验项目成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√202010作业40（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√102010合计：100分354322八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、项目、作业组成的过程性考核的方式对学生进行考核评价。考核基本要求：过程性考核为100分（权重100%），过程性成绩由课堂表现、项目、作业组成。过程性考核分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5。表5过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现10笔记完整，积极参与教学活动，踊跃回答问题。认真参与教学活动，回答问题比较积极。能够参与教学活动，回答问题情况一般。上课不认真，有迟到和旷课现象，较少参与教学活动。上课不认真，经常迟到和旷课情况，不参与教学活动