Python程序设计-教学大纲

《Python程序设计》课程教学大纲适用专业层次理论课学时实践课学时总学时学分课程性质计算机科学与技术本科048483专业基础课先修课程信息技术基础一、课程简介 Python程序设计课程旨在使学生掌握Python语言的基础知识和编程技能，具备使用Python解决实际问题的能力，并为后续深入学习机器学习，神经网络与深度学习，数据分析及相关领域课程打下坚实基础。Python作为一种代表简单主义思想的语言，具有免费开源、跨平台性、高层语言、面向对象、丰富的库等优点，在科学计算、Web开发、数据分析、人工智能等领域有着广泛的应用。二、IntroductionThebasiccourseofPythonProgrammingaimstoenablestudentstomasterthebasicknowledgeandprogrammingskillsofPythonlanguage,havetheabilitytousePythontosolvepracticalproblems,andlayasolidfoundationforfurtherstudyofPythonandrelatedfields.Asalanguagerepresentingsimplisticideas,pythonhastheadvantagesoffreeandopensource,crossplatform,high-levellanguage,object-oriented,richlibraryandsoon.Itiswidelyusedinscientificcomputing,webdevelopment,dataanalysis,artificialintelligenceandotherfields.三、课程的目的和任务1、目的和任务 该课程是计算机科学与技术专业学生开设的专业基础课。通过本课程的学习，了解Python语言的发展及其应用领域，掌握Python语言基本语法，掌握流程控制语句、掌握组合数据类型、掌握函数以及文件操作、掌握面向对象编程思想，掌握基本的内置函数以及标准库的使用，学习以Python语言的进行软件开发的基本过程、设计方法和规范。掌握Python图形用户界面程序设计，掌握Python数据库应用，掌握Python的第三方库及计算生态。2、素质目标和业务培养要求通过课程的学习和训练，使学生具备以下的知识、能力及素养：1）掌握Pytohn的基本语法及编程模式，培养软件应用的基本方法和程序设计技能。2）培养具备Python数据分析与软件开发的能力，能够进行相关的分析和设计。3）掌握Python面向对象编程的思想。4）具备使用Python及第三方库进行数据挖掘、数据分析以及数据可视化。四、课程学时分配表序号教学内容学时分配讲课实验其他1Python语言概述42Python基本语法43Python程序的控制与循环44列表与元组45字典与集合46函数与代码复用47面向对象程序设计48文件操作与数据组织49字符串和文本组织/异常处理410Tkinter图形用户界面411数据库应用412Python模块、库和计算机生态4合计48总计48五、课程教学内容及基本要求第1单元Python语言概述（4学时）教学重点：1.Python的基本语法和编程范式。2.面向对象编程思想的理解与应用。3.模块化编程的实践。教学难点：1.面向对象编程的抽象思维。2.模块和包的创建与使用。主要教学内容及要求：教学内容：1.Python语言概述2.Python的发展历程3.Python的特点4.Python的应用领域5.Python的版本和开发环境6.程序设计基本方法（IPO模式）7.面向过程与面向对象编程8.模块、包与库的概念及使用9.Python帮助系统的使用

教学要求：1、让学生了解Python语言的基本概念、发展历程、特点及应用领域。2、掌握Python的基本语法和编程方法。3、培养学生使用Python解决实际问题的能力。4、增强学生的编程思维和创新能力。第2单元Python语法基础（4学时）教学重点：1、缩进规则的正确使用。2、基本数据类型的理解和应用。3、输入输出函数的熟练运用。教学难点：1、学生对Python语言大小写敏感和命名规则的理解。2、运算符优先级和复杂表达式的书写。主要教学内容及要求：教学内容：1、Python程序的格式和结构。2、行与缩进的规则及其重要性。3、基本数据类型：字符串、整数、浮点数、布尔值、复数。4、基本运算符和表达式的使用。5、输入输出函数：input(),print(),eval()。6、注释的使用和规范。教学要求：1、让学生了解Python语言的基本语法结构。2、掌握Python程序的基本格式、缩进规则、数据类型和基本操作。3、能够熟练使用Python的输入输出函数，并理解注释的重要性。4培养学生的编程思维和代码规范意识。第3单元程序的控制与循环（4学时）教学重点：1、if语句的多种格式及其适用场景。2、while和for循环的区别和选择。3、循环嵌套的逻辑和应用。

教学难点：1、循环嵌套的逻辑理解。2、break

和

continue

在循环中的恰当使用。主要教学内容及要求：教学内容：

1、程序设计流程概述：算法、程序流程图、控制结构。2、if判别语句：单分支、双分支、多分支及嵌套。3、while与for循环语句：基本使用和循环嵌套。4、循环的中断：break和continue的使用。5、遍历循环：range()函数、循环嵌套。6、迭代器与生成器：概念、使用和实例。教学要求：1、使学生理解程序控制结构的重要性和基本逻辑。2、掌握条件判断语句if的使用和循环语句while、for的应用。3、学会使用break、continue、pass等控制语句，并理解其适用场景。4、理解迭代器和生成器的概念及其在Python中的应用。第4单元列表与元组（4学时）教学重点：1、序列的索引和切片操作。2、列表与元组的区别和应用场景。3、列表推导式和元组推导式的使用。教学难点：1、列表和元组的转换。2、列表推导式和元组推导式的灵活应用。主要教学内容及要求：教学内容：

1、序列的分类和特点。2、索引和切片操作。3、序列相加和重复。4、列表和元组的创建、访问、修改和删除。5、列表推导式和元组推导式。教学要求：1、让学生理解Python中序列的概念及其重要性。2、掌握列表和元组的特点、创建方法和基本操作。3、学会使用序列的相关操作，如索引、切片、相加、重复等。4、培养学生对数据结构的理解和应用能力。第5单元字典与集合（4学时）教学重点：1、字典的键值对操作和遍历方法。2、集合的数学运算：交集、并集、差集、补集。教学难点：1、字典的键值对概念和集合的无序性理解。2、集合运算的逻辑和应用。主要教学内容及要求：教学内容：

1、字典的创建、访问、遍历和操作方法。2、集合的创建、基本操作和集合运算。3、字典和集合在实际编程中的应用。教学要求：1、让学生理解Python中字典和集合的概念及其应用。2、掌握字典的创建、访问、修改和删除操作。3、掌握集合的创建、基本操作和集合运算。4、培养学生的数据结构处理能力和逻辑思考能力。第6单元函数与代码复用（4学时）教学重点：1、函数的定义和参数的使用。2、变量作用域的理解。3、递归函数和闭包装饰器的应用。教学难点：1、匿名函数和lambda表达式的使用。2、递归函数的理解和应用。主要教学内容及要求：教学内容：

1、函数的定义和使用。2、函数参数的传递方式，包括位置参数、默认参数、关键字参数、可变参数。3、变量作用域和全局变量的使用。4、Python内置函数的使用。5、匿名函数和lambda表达式。6、函数的递归调用。7、闭包和装饰器的概念和应用。教学要求：1、让学生理解函数在编程中的重要性和作用。2、掌握函数的定义、参数传递、返回值等基本概念。3、学会使用变量作用域、内置函数、匿名函数、递归、闭包和装饰器等高级特性。4、培养学生的编程思维和代码复用意识。第7单元面向对象程序设计（4学时）教学重点：1、类和对象的关系及其在程序设计中的应用。2、继承和多态的概念及其在代码复用中的作用。3、封装的实现和对数据安全性的提升。教学难点：1、对象的自我引用（self参数）的理解。2、继承和多态在实际编码中的应用。主要教学内容及要求：教学内容：

1、面向对象程序设计的概念和重要性。2、类和对象的定义与使用。3、属性与方法的声明和调用。4、继承、封装和多态的实现与应用。5、特殊方法如

__init__()

和

__del__()

的使用。教学要求：1、让学生理解面向对象程序设计(OOP)的基本概念和优势。2、掌握类与对象的定义、属性和方法的使用。3、学会使用继承、封装、多态等OOP特性来设计程序。4、培养学生的抽象思维能力和程序设计能力。第8单元文件操作与数据组织（4学时）教学重点：1、文件读写操作的理解和应用。2、文件操作模式的理解，包括文本模式和二进制模式。3、文件和文件夹操作的实践应用。教学难点：1、文件操作中的编码问题。2、二进制文件读写的理解。3、JSON和CSV文件格式的读写操作。主要教学内容及要求：教学内容：

1、文件的基础知识，包括文件编码和存储方式。2、文件的基本操作，包括打开、读写、关闭等。3、数据文件的读写，涉及文本文件、二进制文件、CSV文件、Excel文件和JSON文件。4、文件和文件夹的操作，包括创建、复制、移动、删除等。5、数据组织，包括一维、二维和高维数据的组织方式。教学要求：1、让学生理解文件操作的重要性和基本流程。2、掌握文件的打开、读写、关闭等基本操作。3、学会使用Python进行文件和文件夹的基本操作，包括创建、复制、移动、删除等。4、理解数据组织的概念，掌握一维、二维和高维数据的组织方式。第9单元字符串和文本处理，异常处理（4学时）教学重点：1、字符串的索引和切片操作。2、字符串的查找和替换方法。3、正则表达式的编写和应用。4、文本处理的流程和方法。教学难点：1、字符串的转义和格式化操作。2、正则表达式的编写和逻辑理解。3、文本处理中的分词和词性标注。主要教学内容及要求：教学内容：

1、字符串的定义和基本操作。2、字符串的格式化方法。3、正则表达式的使用。4、文本处理的方法，包括分词、去除停用词、词性标注、文本相似度计算。5、try…except…finally结构教学要求：1、让学生理解字符串在编程中的重要性和基本操作。2、掌握字符串的定义、索引、切片、转义等基本概念。3、学会使用Python进行字符串的常见操作，如拼接、查找、替换、格式化等。4、理解正则表达式的作用，并掌握基本的使用方法。5、了解文本处理的基本方法，包括分词、去除停用词、词性标注、相似度计算等。6、掌握异常的概念与正确实用异常。第10单元tkinter图形用户界面（4学时）教学重点：1、tkinter控件的布局管理。2、常用控件的使用方法和属性设置。3、事件绑定和响应函数的编写。教学难点：1、布局管理器的灵活使用。2、事件处理逻辑的理解。主要教学内容及要求：教学内容：

1、GUI的基本概念和tkinter库的介绍。2、tkinter控件布局方法：pack()、grid()、place()。3、常用控件的使用：标签、文本框、按钮、单选按钮、复选框、列表框、组合框、滑块、菜单。4、窗体的创建和管理。5、对话框的使用：文件选择对话框、颜色选择对话框、消息对话框。6、事件响应和处理。教学要求：1、让学生理解图形用户界面(GUI)的概念和重要性。2、掌握Python的GUI库tkinter的基础知识和使用方法。3、学会使用tkinter创建和管理窗体、控件和布局。4、理解事件驱动编程的概念，并能够处理基本的GUI事件。第11单元数据库应用（4学时）教学重点：1、SQLite数据库的创建、查询、更新和删除操作。2、使用Python连接和操作其他关系型数据库。教学难点：1、SQL语言的理解和应用。2、在Python中使用SQL语句进行数据库操作。主要教学内容及要求：教学内容：

1、数据库的基本概念和关系型数据库的特点。2、SQLite数据库的访问和操作。3、使用Python操作Access、MySQL和SQLServer数据库的方法。教学要求：1、让学生理解数据库在项目开发中的重要性。2、掌握关系型数据库的基本概念和特点。3、学会使用Python进行SQLite数据库的访问和操作。4、理解并掌握使用Python操作Access、MySQL和SQLServer数据库的方法。第12单元Python模块、库与计算生态（4学时）教学重点：1、pip工具的使用和管理第三方库。2、Python在数据分析和Web开发中的应用。教学难点：1.网络爬虫设计2.游戏开发的综合应用。主要