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《Python程序设计》课程教学大纲

一、课程信息

课程代码（COURSECODE）

321BP103

课程名称（COURSETITLE）

Python程序设计

课程性质（COURSECHARACTER）

学科必修

学分（CREDIT）

3

学时（CONTACTHOURS）

理论32+实验32

先修课程（PRE-COURSE）

高等数学、大学英语、计算机基础

适用专业

生物工程

课程简介（300字左右）：

《Python程序设计》是高等院校生物工程相关专业本科学生必修的学科课程之一；本课程是培养学生的编程计算思维能力，提高解决问题的能力和效率，提高学生自学能力和独立研究能力。本课程的学习对培养生物工程领域科学技术研究以及工程等人才具有重要支撑作用。

本课程以Python语言为主要内容，包含：Python各种基础数据类型以及组合数据类型的使用，Python分支结构、循环结构、函数设计以及文件读写，标准库和第三方扩展库的使用等。

本课程的教学目标是使学生熟练使用Python以及相关工具进行程序设计，能够阅读、编写、调试和部署复杂的程序，综合运用Python语言解决实际问题。培养学生编程计算思维能力、创新能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力。增强自学能力和研究能力，构建终生学习能力，服务于国家和民族的复兴事业。

二、课程目标

通过本课程的学习，学生应具备以下几方面的目标：

1.掌握Python的基本语法规则，熟练运用Python基本数据类型以及组合数据类型，掌握列表推导式、切片等特性，并具备结合实际，分析问题，解决问题的意识和能力。

2.掌握Python分支结构、循环结构、函数设计以及文件读写；掌握标准库和第三方扩展库的使用，具备使用标准和第三方扩展库等计算生态分析解决实际问题的意识和能力。

3.熟练使用Python以及相关工具进行程序设计，能够阅读、编写、调试和部署复杂的程序，具备初步的软件开发以及科技文档检阅学习能力，综合运用Python语言解决实际问题，具备自主学习和终身学习的意识。

课程目标对毕业要求的支撑关系表

毕业要求

毕业要求指标点

课程

目标1

课程

目标2

课程

目标3

毕业

要求4

能对各种实验条件进行分析和优化，得到最佳条件，并与理论模型进行比较，得到合理有效的结论。

H

毕业

要求5

5.2能够选择与使用恰当的现代仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件，对复杂生物工程问题进行分析、计算与设计。

H

毕业

要求12

具有自主学习和终身学习的意识，具备良好的身体素质和适应发展的能力。

H

三、教学内容与预期学习成效

知识单元

对应课程目标

知识点

预期学习成效

实现环节

学时

1.Python语言基本语法元素

1、2、3

程序的基本语法元素：

基本输入输出函数

源程序的书写风格

Python语言的特点

常用Python语言开发环境

(1)掌握Python语言基本元素：程序的格式框架、缩进、注释、变量、命名、保留字、数据类型、赋值语句、引用；

(2)熟悉基本输入输出函数

(3)形成良好的代码书写风格。

(4)了解Python语言的优点

(5)常用开发环境的安装及使用

(6)了解我国在程序语言和编译器方面的现状，增强自主创新意识，为提升我国科技水平而奋斗。

课堂教学

课堂讨论

课后作业

课堂实验

2+2

课程思政元素：科学精神、认识论、探索精神等；

课程思政教学内容设计：Python的历史与发展中人类的科学精神、探索精神，我国在Python发展以及应用过程中的贡献和成就，激发学生的学习兴趣和民族自豪感。同时，通过介绍Python基本语法元素的过程中，引导学生建立计算思维以及尊重规则、尊重规矩的意识。

2.基本数据类型

1

数字类型

数字类型的运算

字符串类型及格式化

字符串类型的操作

类型判断和类型间转换

(1)掌握数字类型变量的使用和运算：整数类型、浮点数类型和复数类型；

(2)掌握字符串类型变量的使用：索引、切片、格式化方法、字符串操作符、处理函数和处理方法；

(3)掌握变量类型判断和类型间转换；

课堂教学

课堂讨论

课后作业

课堂实验

4+4

3.程序的控制结构

2

程序的三种控制结构

程序的分支结构

程序的循环结构

程序的异常处理

(1)掌握程序分支结构语法：单分支结构、二分支结构、多分支结构；

(2)掌握程序循环结构语法：遍历循环、无限循环、break和continue循环控制

(3)熟悉程序异常处理方法

课堂教学

课堂讨论

课后作业

课堂实验

4+4

4.函数和代码复用

2

函数的定义和使用

函数的参数传递

变量的作用域

(1)掌握函数的定义和使用方法；

(2)掌握函数的参数传递语法：可选参数传递、参数名称传递、函数的返回值；

(3)掌握程序中变量的作用域