Python语言程序设计实验教学大纲

《Python语言程序设计》课程实验教学大纲ProgrammingwithPython适用专业：非计算机专业课程编号：B03001K1C学分：2开课学院：计算机学院、软件学院、网络空间安全学院总学时/实验学时：32/8课程类别：通识教育课课程性质：限选一、课程性质本课程是理论课《Python语言程序设计》配套的课内实验课程，该课程通过使用Python语言讲授计算机编程的相关知识，是一门实践性要求较高的课程，通过配套的实验课程，帮助学生理解并运用编程所需的知识，达到课程所要求的编程水平，也为后续课程打下一定的编程基础，是必不可少的教学环节。二、课程目标通过该课程设置的几次实验训练，使学生掌握用Python语言进行程序设计的完整过程，培养学生的计算思维能力和实践动手能力，是学生学习后续专业课程的基础，也为今后的工作和生活提供技术和应用能力的支持。本实验课程的教学目标是：目标1通过精心设计每次实验的题目及每一个题目所要达到的训练要求,引导学生积极思考、热爱实践,激发学生的求知欲和探索欲，打开思路、开阔视野，鼓励学生通过努力学习掌握先进的科学技术，将来服务国家、改变生活、回馈社会。目标2通过本课程的学习，使学生掌握在一种集成开发环境下进行程序开发的完整过程，会用调试工具的基本功能进行查错并纠错。目标3通过本课程的训练，使学生将理论付诸实际编程，具备根据解决问题的需要合理选择使用正确的类型表达数据、用正确的途径存储数据，会用函数进行功能的抽象，能设计与实现常见算法。三、实验内容、学时分配及基本要求编号项目名称类型内容及要求每组人数学时选做必做备注1使用Turtle库绘制图形验证内容：请使用Python提供的内置Turtle库，绘制七巧板，如下图所示，可以按比例缩放。除了拼出默认的方形，建议学生也可以编写程序将图中的色块自由组合成其他的形状。要求：（1）了解和掌握Python程序的编辑和运行方法（2）掌握Python中Turtle库的使用方法（3）掌握使用Turtle绘制图形的一般流程12√上机2程序的流程控制验证内容：题1、编写程序接收用户从键盘上输入的3个整数，求出其中的最小值并输出在屏幕上。题2、编写程序接收用户从键盘输入的一个1-7之间的整数，该整数表示一个星期中的第几天，在屏幕上输出对应的英文单词。（提示：1表示星期一，7表示星期日）题3、编写程序输出10-50之间所有的3的倍数，并规定一行输出5个数。（提示：不要忘记一行输出5个数）题4、编写程序输出100-1000之间的水仙花数。所谓水仙花数是指一个其各位数字的立方和等于该数本身的整数。（提示：153是一个水仙花数，因为153=13+53+33）题5、编写程序,打印*组成的倒三角形，其中可以利用循环语句打印如下图所示的图案。（提示：本题可以使用格式化字符串中的格式控制功能将字符串进行居中处理）****************题6、编写程序打印九九乘法口诀表。（提示：为了让算式对其显示，请使用fromat函数格式化输出字符串）要求：（1）了解程序的三种常见流程结构（2）掌握Python中分支结构程序的一般书写方法（3）掌握Python中循环结构程序的一般书写方法掌握正确的函数定义与调用，必要时会正确函数声明。会正确设置形式参数，理解实形参传递及程序的执行流程。12√上机3函数的定义和调用验证内容：题1、编写程序验证哥德巴赫猜想之一：2000以内的正偶数（大于等于4）都能够分解为两个质数之和，其中每个偶数表达成形如：4=2+2的形式，每行放6个式子。（提示：依照题意，应该将判断某个整数是否为质数的功能定义为一个函数，函数的输入为该整数，输出为逻辑类型数据：True或者False；主程序中构造循环，在循环体内将需要判断的数n拆成i和n-i（i和n-i都为小于n的正整数）；调用定义好的函数分别判断i和n-i是否为质数，若i和n-i均为质数，就将n打印出来；因为格式的问题，一行不宜打印太多的式子，我们可以设置计数器count，每打印一条式子计数器+1，如果count能够被6整数，则打印一个换行。）题2、编写函数，求斐波那契数列第n项的值，其中F0=1，F1=1，Fn=Fn-1+Fn-2。（提示：此题没有太大难度，只需要按照通项公式构造函数即可；需要注意的是：函数中需要对n=0和n=1这两种情况做特殊处理。）题3、使用time函数库中的函数求当前系统的日期，并计算当前日期是本年度的第几天。（提示：使用time函数库中的strftime()函数可以获得当前日期的字符形式；为了判断今年的年份是不是闰年，我们需要使用int()函数将获得的字符串格式的日期数据转换成整数；判断某年是否为闰年的规则为：闰年的年份应该可以被4整数但不能被100整数，或者该年份直接能被400整除；为了简化程序，可以在程序开始处设置两个列表，分别存放平年和闰年中每个月的天数，只需根据今年的年份是否为闰年选择使用对应列表中的数据进行累加即可得到系统日期为该年中的第几天。）题4、使用random函数库中的函数产生两个100以内的随机整数，并判断它们是否互质。（提示：所谓互质就是指两个数互相不能整除；使用random.randint(0,100)可生成100以内的随机整数。）题5、(5) 发红包了！请从李力的好友列表中依次读取好友的姓名（lst=["张伟","莉莉","小明","王刚"]），并给他（她）发送一个1-10元之间的随机红包，打印在屏幕上，并编写函数显示谁是最幸运的人（红包最大的那个人）。（提示：本题需要建立一个字典存放人名和他随机得到的红包；使用random.uniform(1,10)可生成1-10以内的随机数。）要求：（1）了解函数在程序中的作用（2）掌握Python中自定义函数的使用方法（3）掌握Python中常见内置库函数的使用方法12√上机4组合型数据类型使用及文件读写验证内容：题1、编写input()和output()函数完成学生数据记录的输入与输出，要求记录条数不小于5条，每个学生信息包括学号，姓名及三门课程的成绩。要求使用list来模拟学生记录结构。题2、有两个磁盘文件A.txt和B.txt，各存放一行字符，请编写程序把这两个文件中的信息合并，并按字母顺序排列，输出到一个新文件C.txt中。题3、当前工作目录下有一个文件名为class_score.txt的文本文件，存放着某班学生的学号（第1列）、数学课成绩（第2列）和语文课成绩（第3列），每列数据用制表符（\t）进行分隔，文件内容如下所示，请编程完成下列要求：1. 分别求这个班数学和语文的平均分（保留1位小数）并输出。2. 找出两门课都不及格（<60）的学生，输出他们的学号和各科成绩。3. 找出两门课的平均分在90分以上的学生，输出他们的学号和各科成绩。题4、编写程序制作英文学习词典，词典有三个基本功能：添加、查询和退出。程序读取源文件路径下的txt格式词典文件，若没有就创建一个。词典文件存储方式为“英文单词中文释义”，每行仅有一对中英释义。程序会根据用户的选择进入相应的功能模块，并显示相应的操作提示。当添加的单词已存在时，显示“该单词已添加到字典库”；当查询的单词不存在时，显示“字典库中未找到这个单词”。用户输入其他选项时，提示“输入有误”。要求：（1）掌握Python中元组和列表的使用方法（2）掌握Python中字典和集合的使用方法（3）掌握Python中文件的使用方法12√上机四、课程教学内容与课程目标对应关系矩阵课程目标课程内容目标1目标2目标3实验一●●实验二●●●实验三●●●实验四●●●五、主要仪器设备硬件：微型计算机。软件：以Python3IDLE系列为主，也可以是其他的支持Python语言的集成开发环境。六、建议教材和教学参考资料1．教材[1]薛景等．Python程序设计基础教程[M]．人民邮电出版社，2018年2．主要参考书[1]嵩天等．Python语言程序设计基础[M]．北京：高等教育出版社，2017年[2]杨长兴．Python程序设计教程[M]．中国铁道出版社，2016年七、考核方法及实验/实习报告（一）考核本课程实验非独立设课，是《Python语言程序设计》课程的实践性环节。实验成绩的考核从学生的上机出勤、实验准备、上机表现、程序的编写和运行情况、实验报告完成情况等几个方面综合衡量。每次实验成绩按等级A、B、C、D给分，实验成绩占整门课程成绩的10-15%，酌情略有调整。（二）实验报告为每一次实验都量身定制了特定的报告文档，学生只需要填入他们完成和思考的内容。每一次实验报告包含以下的内容：实验名称、实验类型、实验学时、实验时间、指导教师、实验目的和要求、实验环境、实验原理及内容（这是最主要的部分，包含了具体的每一道实验题，除了要求学生提交源代码之外，还针对不同的题目设置了一些表格和问题要求学生通过实验获取并思考）、实验小结（包括实验中遇到的主要问题及解决方法、实验心得、意见与建议）、指导教师评语（这一部分由教师完成）。实验报告的要求：实验报告以电子文档形式提交，不提交纸质打印稿。实习报告以限定修改形式预