Py程序基础教程- 3

《Python程序设计基础项目化教程》课程教案课题：项目五 函数与模块化编程教学目的：1.通过学习将具体代码封装成抽象的函数，引导学生理解从具体到抽象的思维方式，培养化繁为简、提纲挈领解决复杂问题的能‍力。2.学习创建和使用模块，让学生认识到现代软件开发是基于模块化协作的工程活动，理解“高内聚，低耦合”的设计理念，为其未来参与团队协作打下工程伦理和规范意识方面的基‍础。3.函数的定义与调用方‍法。4.理解变量作用域（局部与全局）的概‍念。5.熟练运用不同类型的函数参数（位置、默认、可变参‍数）。6.初步了解模块化编程思想，学会创建并使用自己的模‍块。课型：新授课课时：本章安排6个课时。教学重点：重点：理解变量作用域（局部与全局）的概‍念。教学难点：难点：熟练运用不同类型的函数参数（位置、默认、可变参‍数）。教学过程：教学形式：采用课堂讲授、案例研讨与随堂习题相结合的混合式教学形式，兼顾理论讲解与互动思考。教学媒体：依托多媒体课件、线上学习平台以及素材开展直观化教学，辅助知识点理解。板书设计：本课标题函数与模块化编程课次3授课方式理论课□讨论课□习题课□其他□课时安排6学分共2分授课对象普通高等院校学生任课教师教材及参考资料1.《Python程序设计基础项目化教程》；电子工业出版社。2.本教材配套视频教程及学习检查等资源。3.与本课程相关的其他资源。教学基本内容教学方法及教学手段项目情境在之前的项目中，编写的代码都是按从上到下的顺序执行的。当程序变得复杂时，这种方式会导致代码冗长且难以维护。本章将学习程序设计的核心利器—函数。函数能将特定功能的代码块封装起来，方便我们随时调用，就像积木一样。通过对定义函数、传递参数的学习，和对变量作用域的理解，我们将学会编写更简洁、更结构化的程序。最终，我们还会学习如何将自己编写的函数组织成一个模块，为构建大型项目打下坚实的基‍础。参考以下形式：1.衔接导入2.悬念导入3.情景导入4.激疑导入5.演示导入6.实例导入7.其他形式任务一函数的定义与使用一、定义与调用函数函数是一段封装了特定功能、可以重复使用的代码块。Python内置了许多有用的函数（如print()、len()），用户可以根据需要创建，这被称为自定义函‍数。1. 函数的定义使用def关键字来定义一个函数。2. 函数的调用定义函数后，通过“函数名()”的形式来调用‍。二、变量的作用域变量的作用域是指变量能够生效的范围。在函数内外定义的变量，其作用范围是不同‍的。1. 局部变量在函数内部定义的变量，就是局部变量。它只在当前函数内部有效，函数执行结束后就会被销‍毁。2. 全局变量在函数外部（通常是程序的顶层）定义的变量，就是全局变量。它在整个程序范围内都有‍效。任务二函数的参数一、位置参数与关键字参数参数的传递方式会直接影响代码的灵活性与可读性。为了让函数调用更加精确和易于理解，Python提供了两种最主要的参数传递机制：位置参数与关键字参‍数。1. 位置参数位置参数是Python函数中最基础、最常用的参数类型。它的核心规则是：调用函数时，提供的实参会严格按照前后顺序，依次赋值给函数定义中对应的形‍参。2. 关键字参数关键字参数是Python提供的另一种向函数传递参数的方式。它通过“形参名=实参值”的格式来指定每个实参应该赋值给哪个形参。使用关键字参数无须依赖参数的位置顺序，而是通过形参的名称进行精确匹配，从而使函数调用更加清晰，可读性更‍高。3. 混合使用：位置参数与关键字参数二、默认参数在定义函数时，可以为某些参数提供一个默认值。如果在调用函数时，调用者没有为该参数提供新的实参，那么Python解释器就会自动使用这个预设的默认‍值。这种机制使得函数在调用某些参数时成为可选项，极大地增加了灵活性。但需要注意的是，默认参数的定义必须遵守一条严格的语法规则：所有默认参数都必须位于位置参数（必选参数）之‍后。三、可变参数在前面章节中，定义的函数都有固定数量的参数。然而，在实际编程中，常常会遇到一种情况：无法预先确定要传递给函数的参数有多少个。例如，编写一个求和函数，它既能计算sum(1,2)，也能计算sum(1,2,3,4,5)。为了解决这类问题，Python提供了可变参数机制：向函数传递任意数量的参数。Python主要支持两种类型的可变参‍数：● *args：用于接收任意数量的位置参‍数。● **kwargs：用于接收任意数量的关键字参‍数。1. *args在函数定义的参数名前加上一个星号“*”，该参数就会变成一个“可变位置参数”。它会收集所有在调用时传入的多余的、未被其他形参接收的位置参数，并将它们打包成一个元组（tuple）。按照惯例，通常将其命名为*args（arguments的缩写），但这并非强制，*numbers或*values也是完全合法的。关键在于参数名前的星号“*”。2. **kwargs任务三模块化编程一、创建与使用模块通常情况下，可以将一组相关的函数和变量定义在一个模块文件中，然后在另一个主程序文件中通过关键字“import”导入并使用它‍们。（1）创建模块文件。（2）创建主程序文件。二、不同的导入方式除了import模块名，Python还提供了其他导入方式，以满足不同的需‍求。1. from...import...语句2. 使用as指定别名1．教学以学生学习教材的基本内容为主，系统全面地学习函数与模块化编程的基本内容。2．整个教学过程中，各教学点可根据实际情况，进行拓展知识的讲解。本章小结：本章主要介绍了Python函数与模块化编程知识，讲解了自定义函数的定义