《Python科学计算与数据处理》教学大纲（本科）.pdfVIP

《Python 科学计算与数据处理》教学大纲 课程英文名 Python for Computing and Data processing 课程代码 01M0017 学分 2 总学时 32 理论学时 24 实验/实践学时 8 课程类别 专业课 课程性质 选修 先修课程 适用专业 机械电子工程 开课学院 机电工程学院 执笔人 审定人 制定时间 2020 年 11 月 一、课程的地位与课程目标 Python 主要用途有 WEB 开发,人工智能,数据分析, 自动化运维,图形处理,数学处理,数据 库处理,网络编程, 在世界各地的工业、科研、教育领域应用广泛。是当前全球影响极大的顶 级程序设计语言之一。《Python 科学计算与数据处理》课程是一门选修计算机基础课程, python 是一门开源的高级动态编程语言，支持命令式编程、函数式编程、面向对象程序设计， 语法简洁清晰，并且拥有大量功能丰富而强大的标准库和扩展库， 本课程目标是通过授课、上机实验、程序设计等教学环节，较为系统地介绍 Python 语 言的主要特征和编程技术。使学生熟悉 Python 的编程模式，掌握运用 Python 基础语法、列 表、元组、字典、集合等基本数据类型，以及相关列表推导式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，同时了解使用正则表达 式处理字符串，及不同领域的 Python 扩展模块。熟悉矩阵操作函数库（NumPy ）、绘图库 （Matplotlib ）、科学计算核心包（SciPy）中部分常用函数的应用，了解统计建模工具包 （StatsModels）、数据分析包 （Pandas ）、机器学习函数库 （Scikit-learn）中部分函数的应用。 本课程旨在培养学生掌握计算机编程基本的创新方法、具有追求创新的态度和意识，能够独 立思考，分析问题，以及利用Python 等计算机编程语言解决实际问题的能力，为从事本专 业的工程工作打下良好的计算机基础， 为进一步深造打下必要的理论和专门技术基础。 课程目标 1、 掌握 Python 软件基本使用方法，包括掌握 Python 数据结构的使用，程序控制结构的使 用，掌握 Python 字符串和正则表达式的使用，函数设计与使用；面向对象编程，具备解 决一定实际问题的编程实现能力,并通过 Python 科学计算成功在航空航天等方面的运用， 来增强学生的国家和民族自豪感。 2 、 掌握一些数据分析常用的算法，使学生具备程序设计的思想，能够结合数学知识来解决 工程计算问题。具有在理解相关问题的数学模型基础上，进行科学计算和数据分析的能 力。 1 3、通过一种编程软件的学习，使学生能够针对具体工程问题使用专业软件工具，进行算法 的设计、开发、及结果和问题分析的能力。 二、课程目标达成的途径与方法 授课环节中采用课堂授课、突出编程逻辑编程规范、增强数据分析实例分析练习等，从 不同侧重点。并采用电子课件、实验验证、考试考核来实现课程目标。利用平时成绩、实验 成绩、作品评价成绩 （报告）、期末考试 （答辩考核）成绩等，采用 “课程考核成绩分析法” 对课程目标达成度进行评价。 三、课程目标与相关毕业要求的对应关系 课程目标对课程归属专业毕业要求的支撑程度 课程目标 毕业要求 1-4 毕业要求 2-2 毕业要求 5 毕业要求 10 课程目标 1 H H M M 课程目标 2 H H H M 课程目标 3 H H