《Python程序设计》教学大纲.docx

《Python程序设计》教学大纲

课程编号英文名称：PythonProgramming

学分：2

学时：总学时48学时，其中理论16学时，实践编程32学时

先修课程：无

课程类别：通识教育课程（必修）

授课对象：全校工科类专业本科学生

教学单位：机械与电气工程学院

修读学期：第1学期

一、课程描述和目标

Python程序设计是一门面向工科类专业本科生的基础程序设计课程。课程旨在通过学习程序设计基本方法、Python语言语法、基础算法、文件操作、数据分析处理及可视化等内容，培养学生的计算思维和编程能力。通过本课程的学习，学生将掌握一门能够广泛应用于工程解决方案的编程语言，提升其利用计算机解决实际问题的能力，为从事数据处理、模拟建模及人工智能工作奠定基础。

本课程教学目标是培养大学生利用Python语言编写与调试程序的能力，使之具备初步的高级语言程序设计能力，掌握一定的数据处理与可视化技术，能够用Python语言解决生活、学习、工作中的一般计算问题与数据问题。

具体的课程目标如下：

课程目标1：学习Python语言的基本语法、数据类型、控制结构和函数；掌握常用模块如math、numpy、matplotlib等，能够编写能够应对工程问题的程序，并进行数据处理、数值计算及简单的可视化。

课程目标2：研究Python的发展历史、在工程领域的应用实例及未来趋势；学习如何利用Python的开源特性参与到各类在线平台如GitHub、Kaggle等，获取必威体育精装版的技术和经验，拓展工程实践能力。

二、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

5-1：了解专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性。

课程目标2

M

5-2：能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件，对复杂工程问题进行分析、计算与设计。

课程目标1

H

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

1

Python快速入门

程序设计语言类型（编译型、解释型）、程序设计语言种类、Python语言开发环境配置、基本的程序设计方法。了解简单的人机交互（输入/输出）、赋值、常量、变量、表达式、分支、循环、函数、编码与命名规范、注释等概念，为后续的学习打基础。

turtle库简介，绘图实例分析、绘图函数。

2

讲授

演示

练习

课程目标1

课程目标2

2

数据类型

数据与数据类型的概念、字符串类型、字符串的各种处理方法、数值类型、迭代器类型、常用运算、数学函数的使用。

2

讲授

演示

练习

课程目标1

课程目标2

3

程序的流程控制

掌握程序设计的三种基本结构(顺序结构、选择结构、循环结构)的概念与应用、掌握随机数函数的使用方法。

4

讲授

演示

练习

课程目标1

课程目标2

4

序列类型

通用序列操作，列表类型和操作、元组类型和操作。

2

讲授

演示

练习

课程目标1

课程目标2

5

集合与字典

集合的创建与应用、字典的创建与应用方法。

2

讲授

演示

练习

课程目标1

课程目标2

6

函数和代码复用

掌握函数的定义、函数调用方法、函数的参数传递、函数返回值的概念与应用，了解变量作用域、匿名函数、递归及使用、代码复用、内置函数等概念。

2

讲授

演示

练习

课程目标1

课程目标2

7

文件操作

程序中的错误、异常、异常的处理方法。文件概念、文件的打开与关闭、文件的读写操作、上下文管理器、文件的重命名与删除、CSV格式文件的读写、JSON格式文件的读写、文件与文件夹的操作。

2

讲授

演示

练习

课程目标1

课程目标2

合计

16

实践编程学时情况如下：

序号

实践与编程

内容与要求

学时

类型

对应课程目标

1

熟悉Python开发环境

内容：

1.软件的下载及安装；

2.输出“欢迎您”；

3.输出自我介绍；

4.竖着输出所输入的内容；

实验要求：

1.熟悉IDLE、PyCharm或其他Python开发环境的基本操作；

2.熟练掌握Python代码交互式运行方式；

3.熟练掌握Python变量的创建和删除方式；

4.熟悉Python基本输入输出函数或语句的用法；

5.熟悉ord()、chr()、help()、id()、bin()、type()等Python内置函数的用法；

6.了解Python代码编写规范；

7.熟悉Python标准库和扩展库的导入和使用方式；

8.熟悉pip工具的用法，能够安装新模块、查看已安装模块、升级或卸载已安装模块；

9.了解Python变量动态类型的特点；

10.理解Python基于值的自动内存管理机制；

11.熟练掌握Python程序的创建和运行方式，包括在开发环境中直接运行Python程序和在命令提示