《Python程序设计》课程教学大纲
课程代码：21137061
课程名称：Python程序设计课程性质：专业（必修）
学分：3 学时：72
讲课学时：36 实践/实验学时：36
适用专业：软件工程
先修课程：大学计算机基础
一、课程目标
了解脚本语言程序设计的基本知识，掌握程序设计的基本方法，掌握程序设计的基本理论、方法和应用，掌握高级程序设计国家标准的有关基本规定，会查阅有关国家标准和手册，养成严格遵守和执行有关国家标准的各项规定的良好习惯。能够较正确而熟练地使用Python进行程序的设计；能够识读和编写较复杂程度的程序；能够使用Python解决实际应用问题。培养学生计算思维能力、创新能力和发现问题、分析问题和解决问题的能力。
二、教学内容
1.程序设计基本方法
教学要求：
了解硬件和软件在计算机系统中的不同作用；了解程序设计语言发展过程；理解Python语言的特点；掌握Python语言开发环境和运行环境配制方法；理解编写程序的IPO方法
教学内容：
计算机的概念
程序设计语言
Z.Python语言概述
ZN.Python开发环境配置
Z.Python语言版本更迭
实验要求：
掌握Python开发环境和运行环境的配制方法，编写Hello world程序。
实验内容：
（1）安装Python3.x解释器
（2）使用IDEL编写Hello world程序
2.Python程序实例解析
掌握解决计算问题的一般方法；掌握Python语言的基本语法，包括缩进、变量命名等；掌握Python语言绘制图形的一般方法；了解Python标准库的导入和使用。
教学内容：
ZN.Python语法元素分析
turtle库语法元素分析
实验要求：
掌握Python语言的基本书写和turtle库的使用
实验内容：
（1）温度转换程序，编写程序将摄氏度和华氏度的温度数值进行转换。
（2）Python蟒蛇绘制，使用turtle库绘制一个蟒蛇图案。
3.基本数据类型
教学要求：
掌握3中数字类型的概念和使用；运用Python的标准数据库进行数值计算；掌握字符串类型的概念和使用；掌握字符串类型的格式化操作方法和应用。
教学内容：
数据类型
数字类型操作
N.math库的使用
Z.字符串类型及其操作
Z.字符串类型格式化
实验要求：
能够使用math库进行简单的数值计算，能够格式化输出字符串。
实验内容：
（1）天天向上的力量：一年365天，如果好好学习时能力值比前一天提高1%，当放任时相比前一天下降1%，编程计算两种情况效果相差值。
（2）文本进度条：编程通过格式化字符串输出和时间延迟实现控制台风格文本进度条。
4.程序的控制结构
教学要求：
了解程序的基本结构并绘制流程图；掌握程序的分支结构；运用if语句实现分支结构；掌握程序的循环结构；运用for语句和while语句实现循环结构；掌握随机库的使用方法；了解程序的异常处理方法。
程序的控制结构
Z.程序的分支结构
ZN.程序的循环结构
N.程序的异常处理
实验要求：
能够使用分支结构和循环结构编写简单程序。
实验内容：
（1）身体质量指数BMI：输入身高和体重，输出BMI值并根据BMI指标分类输出类别。
（2）计算圆周率：使用BBP公式计算圆周率的值。
5.函数和代码复用
教学要求：
掌握函数的定义和调用方法；理解函数的参数传递过程以及变量的作用范围；了解lambda函数；掌握时间日期标准库的使用；理解函数递归的定义和使用方法。
教学内容：
Z.函数的基本使用
函数的参数传递
datetime库的使用
Z.代码复用和模块化设计
N5.函数递归
实验要求：
能够利用函数编写程序，掌握递归函数使用方法。
实验内容：
（1）七段数码管绘制：输入当前日期的数字形式，输出数码管表示的图形形式。
（2）科赫曲线绘制：利用递归函数绘制0~5阶科赫函数。
6.组合数据类型
教学要求：
了解3类基本组合数据类型；理解列表概念并掌握Python中的列表使用；理解字典概念并掌握Python中的字典使用；运用列表管理采集的信息，构建数据结构；运用字典处理复杂的数据信息；运用组合数据结构进行文本词频统计。
教学内容：
组合数据类型概述
Z.列表类型和操作
Z.字典类型和操作
N.jieba库的使用
实验要求：
掌握列表和字典类型编写程序处理实际问题
实验内容：
（1）基本统计值计算：输入数据值，输出平均值、标准差和中位数。
（2）《三国演义》人物出场统计：输入电子版《三国演义》文本，输出出场率最高的10个人物。
7.文件和数据格式化
教学要求：
掌握文件的读写方法以及打开和关闭等基本操作；理解数据组织的维度和特点；掌握一、二维数据的存储格式和读写方法；运用PIL库进行基本的图像处理；运用json库进行数据的维度转换；了解高维数据的存储格式和读写方法。
教学内容：
Z.文件的使用
PIL库的使用
Z.一、二维数据的格式化处理
N.高位数据的格式化
N.json库的使用
实验要求：
掌握文件的基本操作，使用json库进行数据转换
实验内容：
（1）图像的字符画绘制：将图像转换为字符画形式。
（2）编写程序将CSV格式文件与json文件格式互相转换。
8.程序设计方法论
教学要求：
lambda编程
了解计算思维的概念；掌握自顶向下的设计方法；掌握自底向上的执行过程；了解计算生态和模块编程思想；掌握Python第三方库的安装方法；掌握Python 源文件的打包方法。
教学内容：
计算思维
N.自顶向下和自底向上
Z.pyinstaller库的使用
N.计算生态和模块编程
Python第三方库的安装
实验要求：
使用计算思维思想设计程序
实验内容：
（1）体育竞技分析：输入两个球员的嗯哪管理概率，模拟比赛的场次，输出两个球员的胜负概率。
（2）pip安装脚本：使用pip安装第三方Python库。
9.科学计算和可视化
教学要求：
了解科学计算的基本概念；了解数据可视化的概念；运用科学计算库进行矩阵分析和数值运算；了解图像的矩阵表示和处理；运行数据绘图库进行简单图表绘制。
教学内容：
科学计算和可视化概述
ZN.numpy库的使用
N.matplotlib库的使用
实验要求：
使用numpy库和matplotlib库实现简单数据处理和可视化。
实验内容：
（1）图像的手绘效果：使用numpy库实现图像的手绘效果转换。
（2）科学坐标图绘制：根据给定的数据绘制阻尼衰减曲线图。
（3）多级雷达图绘制：根据给定的任务能力数据，绘制多级雷达图。
10.网络爬虫和自动化
教学要求：
掌握网络爬虫的基本概念和方法；运用request库编写基本的URL访问过程；运用beautifulsoup4库解析和处理HTML；掌握像搜索引擎自动提交关键词并获取范围结果的方法。
教学内容：
网络爬虫概述
N.beautifulsoup4库的使用
实验要求：

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