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《Python程序设计基础与应用》课程教学大纲

学时数：32适用学科专业：软件工程专业

先修课程：面向对象程序设计（C++/Java）、数据库原理、数据结构

执笔者：

编写日期：

一、课程简介

本课程主要介绍Python语言的编程环境（包括Spyder、Jupyter和PyCharm）、基本的语言要素、

数据结构、编程范型、程序库以及各种应用案例。由于Python程序设计基础与应用课程涉及面对

象程序设计（Java/C++）、数据库原理、计算机网络等多门计算机课程的相关知识，对于学生掌握

Python编程语言，培养学生综合运用多门课程的知识以解决工程领域问题的能力具有积极的作用。

本课程的学习对于了解推荐系统、图像处理和机器学习等多个领域有很大的帮助。

二、课程目标

通过本课程的教学，使学生了解Python语言的特点，比较全面地掌握Python语言的基本概念、

语法、数据结构、程序库和各种开发平台和工具，以及了解Python程序的基本结构和设计方法，

使学生掌握Python的各种编程范型，并能在各种不同的领域中综合运用学到的知识。通过各种应

用开发实例，培养学生对Python程序开发的兴趣和逻辑思维方法，提高学生在软件设计过程中分

析问题、解决问题及实践操作的能力，为今后从事计算机系统硬件、软件的开发及应用打下良好的

基础。

三、课程内容安排和要求

（一）教学内容、要求及教学方法

第一章概述（2学时）

本章主要介绍Python的基本概念，重点解析Python的数据模型，探究Python的数据分析相关

方法。要求学生掌握Python的基本数据模型；理解Python的数据分析方法的基本概念、预处理以

及分析方法的分类等；了解Python的发展历程及特点等。

本章的重点是Python的基本数据模型，Python数据分析的基本方法；难点是理解数据分析。

第二章开发环境与交互式工具（2学时）

本章主要介绍Python的开发环境以及常用的交互式开发工具。要求学生掌握如何安装及使用

Python的开发环境与交互式工具。

本章的重点是熟练使用各种Python开发环境；难点是理解在工程开发中如何综合使用各种

Python开发工具。

第三章语言概述（2学时）

本章介绍Python的主要内置数据类型，重点解析Python的控制流程以及模块，探究其相关的

编程案例。要求学生能够掌握Python的控制流程以及模块的相关技术，掌握相应的编程案例，从

而更好地熟悉和掌握Python的主要内置数据类型。

本章的重点是掌握Python的控制流程以及模块的使用方法，理解对应的编程案例的实现过程；

难点是理解Python的控制流程以及模块的相关使用。

第四章数据结构（4学时）

本章介绍Python常用的数据结构，重点说明Python的元组、列表、集合等数据结构；最后，

通过编程案例详细说明上述数据结构的具体使用方法。要求学生掌握Python数据结构的相关技术，

理解元组、列表、集合等数据结构的相关使用方法，了解推导式等相关方法。

本章的重点是掌握Python的数据结构，理解它们的使用方式；难点是理解各种推导式的使用

方法。

第五章编程泛型（4学时）

本章主要讨论Python如何支持面向对象、函数式以及元编程等编程范型。要求学生了解范型

的概念，掌握面向对象编程、函数式编程以及元编程三种编程方式。

本章的重点面向对象技术和函数式编程两个编程泛型；难点是需要站在不同的维度进行程序设

计：涉及类和对象的构建、封装和消息传递，把运算过程写成一系列嵌套的函数调用以及元编程如

何在运行中生成程序本身。

第六章库（4学时）

本章主要介绍Python编程中常用的库，包括Numpy库、SciPy库以及Pandas库等。要求学生

掌握各种库的使用方式。

本章的重点是掌握各种库的主要函数；难点是在实际应用开发方面如何灵活使用这些库。

第七章数据分析（4学时）

本章主要介绍如何使用Python操作各种数据文件，对有问题的数据进行清洗以及分