《Python 程序设计》课程教学大纲
一、课程简介
《Python 程序设计》是面向所有专业开设的一门通识课,主要介绍 Python 程序设计的基本思想,以及通过 python 进行数据分析与可视化的基本过程。通过课程学习,结合专业需求,能够解决文件操作、数据分析、可视化处理等领域中的实际问题。
二、课程目标
本课程的任务是通过课堂教学、实验设计和操作及专题讨论等环节,使学生掌握程序设计的基本理论和基本知识,具备通过程序解决问题的基本能力。
课程目标对学生价值、知识、能力、素质要求如下:
(1)激发学生爱国主义情怀和专业知识探究热情,使其树立正确的价值观。
(2)培养学生社会责任感,富有创业精神和奉献精神。
(3)培养学生运用 Python 编程技术服务于企业、行业的专业精神和行业精神。
(4)使学生掌握Python 程序设计基本数据类型、特点及其处理方法。
(5)使学生能熟练 Python 程序设计中的顺序、分支、循环等结构解决实际问题。
(6)使学生学能用 Python 进行数数据分析、可视化处理,提高动手能力和思维能力。
三、教学内容及要求
第 1 章 Python 语言概述
1、教学内容
(1)程序设计语言简介
(2)结构化程序设计与面向对象程序设计
(3)Python 简介
(4)Python 的工作模式
(5)Python 中的常见文件类型
(6)理解Python 的语言特性
2、教学要求
(1)了解Python 发展、特点、应用、版本区别及文件类型
(2)了解结构化程序设计与面向对象程序设计的基本特点
(3)了解Python 源程序的格式框架
(4)理解程序的运行方式、开发环境和运行环境配制
(5)掌握程序的运行、IDLE 的使用及帮助的使用
3、推荐学时
4 学时
4、教学方式
案例式+启发式
第 2 章 Python 语言基础
1、教学内容
(1)Python 的基本语法规则
(2)基本数据类型
(3)Python 中的不可变数据类型和可变数据类型
(4)标识符与变量
(5)数据输出与数据输入
(6)基本运算
2、教学要求
(1)掌握源程序的书写风格以及 Python 的基本语法规则
(2)掌握Python 的基本数据类型及其操作方法
(3)理解标识符、常量和变量。
(4)掌握数据的输入与输出
(5)掌握运算符与表达式。
3、推荐学时
6 学时
4、教学方式
案例式+启发式
第3 章 程序基本控制结构
1、教学内容
(1)基本控制结构简介
(2)顺序结构
(3)选择结构
(4)循环结构
2、教学要求
(1)理解程序的控制结构
(2)掌握单分支结构、二分支结构、多分支结构、遍历循环、无限循环
(3)掌握程序的分支结构、循环结构、异常处理与程序调试
(4)理解break 和 continue 循环控制语句
3、推荐学时
6 学时
4、教学方式
案例式+启发式
第 4 章 函数的使用
1、教学内容
(1)理解函数
(2)非用户自定义函数的使用
(3)自定义函数
(4)异常处理
2、教学要求
(1)理解函数的作用
(2)掌握非用户自定义函数的使用
(3)掌握自定义函数定义、调用,以及参数传递
(4)理解变量的作用域
(5)掌握任务的分解及程序的模块化
(6)掌握常见第三方库的安装及使用
3、推荐学时
6 学时
4、教学方式
案例式+启发式
第 5 章 文件读写与管理
1、教学内容
(1)文件读写
(2)文件读写应用举例
(3)CSV 文件操作
(4)文件及目录管理
2、教学要求
(1)了解文件编码、文本文件与二进制文件
(2)理数据处理及文件与目录操作的基本方法
(3)掌握文件打开、读写和关闭,文本文件与 CSV 文件格式的读取与写入
(4)掌握目录及文件管理
3、推荐学时
4 学时
4、教学方式
案例式+启发式
第 6 章 面向对象程序设计
1、教学内容
(1)面向对象程序设计简介
(2)创建类
(3)对象的创建与访问
(4)继承与多态
2、教学要求
(1)理解面向对象程序设计的基本思想
(2)掌握类和对象的创建及使用
(3)掌握继承和多态,并能熟练使用
3、推荐学时
4 学时
4、教学方式
案例式+启发式
第 7 章 数据分析与可视化处理
1、教学内容
(1)数据分析简介
(2)NUMPY 模块的简单应用
(3)PANDAS 模块的简单使用
(4)MATPLOTLIB 模块的使用
2、教学要求
(1)了解数据分析的基本原理和过程
(2)了解 NUMPY 模块,掌握其基本应用
(3)了解 PANDAS 模块,掌握其基本应用
(4)了解 MATPLOTLIB 模块,掌握其基本应用
3、推荐学时
2 学时
4、教学方式
案例式+启发式+研讨式
第 8 章 Pillow 图像处理与 turtle 绘图
1、教学内容
(1)PILLOW 图像处理
(2)TURTLE 绘图
2、教学要求
(1)掌握 PILLOW 图像处理的基本应用
(2)掌握 TURTLE 绘图的基本应用
3、推荐学时
2 学时
4、教学方式
案例式+启发式+研讨式
第 9 章 网页信息爬取
1、教学内容
(1)PYECHARTS 数据可视化
(2)网络爬虫简介
(3)BS4 模块的使用
2、教学要求
(1)掌握 PYECHARTS 数据可视化的基本应用
(2)python 爬虫教学理解网络爬虫的工作原理
(3)掌握通过 BS4 模块进行信息爬取
3、推荐学时
2 学时
4、教学方式
案例式+启发式+研讨式
四、课程教学方法
1、理论教学
(1)采用案例式教学,课程融入思政元素,激发学生爱国主义情怀和专业知识探究热情,使学生树立正确的价值观。
(2)采用启发式教学,培养其独立思考能力,引导学生主动通过实践和自学获得所需知识分析问题和解决问题的能力。
(3)采用课堂研讨,团队合作等方式,激发学生学习兴趣,巩固授课效果。
2、实验教学
实验教学是《Python》课程中重要的实践环节,目的是培养学生了解程序设计基本原理和基本方法,通过实验验证和实验内容的自我设计和创新,提高学生知识应用能力和创新创业能力。要求学生提交实验报告。
五、课程考核方法
课程考核方式:平时成绩 10%、期中考试 10%、课程实践 20%、期末考试 60%。平时成绩由出勤、课堂提问等部分组成。各考核环节所占分值比例,可根据实际情况微调,建议值及考核细则如下。
考核 依据 | 建议 分值 | 考核/评价细则 | ||
平 时 成绩 | 10 | 平时作业 | 5 | 1、要考核学生对每章节知识点理解、掌握和运用程度; 2、每次作业按 100 分制单独评分,取各次成绩平均值作为此环节最终成绩 ,乘以其在总评成绩中的占比 5%。 |
课堂表现 | 5 | 1、主要考核学生出勤率及课堂参与度; 2、每次表现(如课堂纪律、回答问题、参与教学活动等)按 100 分制单独评分,取各次成绩平均值作为此环节最终成绩 , 乘以其在总评成绩中的占比 5%。 | ||
课程实践 | 20 | 1、主要考核学生每个实验的实验情况和实验报告质量; 2、每次实验表现(如课堂纪律、回答问题、参与实验活动和提交实验报告册等),按 100 分制单独评分,取各次成绩平均值作为此环节最终成绩 ,乘以其在总评成绩中的占比 20%。 | ||
期中考试 | 10 | 1、主要考核学生前半学期章节知识点理解、掌握和运用程度; 2、采用随堂考试,满分 100 分,乘以其在总评成绩中的占比 10%。 | ||
期末考试 | 60 | 1、主要考核学生对重点章节知识点理解、掌握和运用程度; 2、采用上机考试,满分 100 分,乘以其在总评成绩中的占比 60%。 | ||
六、建议教材及学时
1、建议教材
董卫军.Python 程序设计-面向数据分析与可视化.
2、建议学时
理论 36 学时;实践 36 学时
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