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一、課程目標(biāo)

了解腳本語言程序設(shè)計的基本知識，掌握程序設(shè)計的基本方法，掌握程序設(shè)計的基本理論、方法和應(yīng)用，掌握高級程序設(shè)計國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)基本規(guī)定，會查閱有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和手冊，養(yǎng)成嚴(yán)格遵守和執(zhí)行有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的各項規(guī)定的良好習(xí)慣。能夠較正確而熟練地使用Python進行程序的設(shè)計；能夠識讀和編寫較復(fù)雜程度的程序；能夠使用Python解決實際應(yīng)用問題。培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力、創(chuàng)新能力和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

二、教學(xué)內(nèi)容

1. 程序設(shè)計基本方法

教學(xué)要求:

了解硬件和軟件在計算機系統(tǒng)中的不同作用；了解程序設(shè)計語言發(fā)展過程；理解Python語言的特點；掌握Python語言開發(fā)環(huán)境和運行環(huán)境配制方法；理解編寫程序的IPO方法

教學(xué)內(nèi)容:

計算機的概念

程序設(shè)計語言

Z. Python語言概述

ZN. Python開發(fā)環(huán)境配置

Z. Python語言版本更迭

實驗要求:

掌握Python開發(fā)環(huán)境和運行環(huán)境的配制方法，編寫Hello world程序。

實驗內(nèi)容:

（1）安裝Python3.x解釋器

（2）使用IDEL編寫Hello world程序

2.Python程序?qū)嵗馕?/span>

教學(xué)要求:

掌握解決計算問題的一般方法；掌握Python語言的基本語法，包括縮進、變量命名等；掌握Python語言繪制圖形的一般方法；了解Python標(biāo)準(zhǔn)庫的導(dǎo)入和使用。

教學(xué)內(nèi)容:

ZN. Python語法元素分析

turtle庫語法元素分析

實驗要求:

掌握Python語言的基本書寫和turtle庫的使用

實驗內(nèi)容:

（1）溫度轉(zhuǎn)換程序，編寫程序?qū)z氏度和華氏度的溫度數(shù)值進行轉(zhuǎn)換。

（2）Python蟒蛇繪制，使用turtle庫繪制一個蟒蛇圖案。

3.基本數(shù)據(jù)類型

教學(xué)要求:

掌握3中數(shù)字類型的概念和使用；運用Python的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫進行數(shù)值計算；掌握字符串類型的概念和使用；掌握字符串類型的格式化操作方法和應(yīng)用。

教學(xué)內(nèi)容:

數(shù)據(jù)類型

數(shù)字類型操作

N. math庫的使用

Z. 字符串類型及其操作

Z. 字符串類型格式化

實驗要求:

能夠使用math庫進行簡單的數(shù)值計算，能夠格式化輸出字符串。

實驗內(nèi)容:

（1）天天向上的力量:一年365天，如果好好學(xué)習(xí)時能力值比前一天提高1%，當(dāng)放任時相比前一天下降1%，編程計算兩種情況效果相差值。

（2）文本進度條:編程通過格式化字符串輸出和時間延遲實現(xiàn)控制臺風(fēng)格文本進度條。

4.程序的控制結(jié)構(gòu)

教學(xué)要求:

了解程序的基本結(jié)構(gòu)并繪制流程圖；掌握程序的分支結(jié)構(gòu)；運用if語句實現(xiàn)分支結(jié)構(gòu)；掌握程序的循環(huán)結(jié)構(gòu)；運用for語句和while語句實現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)；掌握隨機庫的使用方法；了解程序的異常處理方法。

教學(xué)內(nèi)容:

程序的控制結(jié)構(gòu)

Z. 程序的分支結(jié)構(gòu)

ZN. 程序的循環(huán)結(jié)構(gòu)

N. 程序的異常處理

實驗要求:

能夠使用分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)編寫簡單程序。

實驗內(nèi)容:

（1）身體質(zhì)量指數(shù)BMI:輸入身高和體重，輸出BMI值并根據(jù)BMI指標(biāo)分類輸出類別。

（2）計算圓周率:使用BBP公式計算圓周率的值。

5.函數(shù)和代碼復(fù)用

教學(xué)要求:

掌握函數(shù)的定義和調(diào)用方法；理解函數(shù)的參數(shù)傳遞過程以及變量的作用范圍；了解lambda函數(shù)；掌握時間日期標(biāo)準(zhǔn)庫的使用；理解函數(shù)遞歸的定義和使用方法。

教學(xué)內(nèi)容:

Z. 函數(shù)的基本使用

函數(shù)的參數(shù)傳遞

datetime庫的使用

Z. 代碼復(fù)用和模塊化設(shè)計

N 5.函數(shù)遞歸

實驗要求:

能夠利用函數(shù)編寫程序，掌握遞歸函數(shù)使用方法。

實驗內(nèi)容:

（1）七段數(shù)碼管繪制:輸入當(dāng)前日期的數(shù)字形式，輸出數(shù)碼管表示的圖形形式。

（2）科赫曲線繪制:利用遞歸函數(shù)繪制0~5階科赫函數(shù)。

6.組合數(shù)據(jù)類型

教學(xué)要求:

了解3類基本組合數(shù)據(jù)類型；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；運用列表管理采集的信息，構(gòu)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；運用字典處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息；運用組合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行文本詞頻統(tǒng)計。

教學(xué)內(nèi)容:

組合數(shù)據(jù)類型概述

Z. 列表類型和操作

Z. 字典類型和操作

N. jieba庫的使用

實驗要求:

掌握列表和字典類型編寫程序處理實際問題

實驗內(nèi)容:

（1）基本統(tǒng)計值計算:輸入數(shù)據(jù)值，輸出平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和中位數(shù)。

（2）《三國演義》人物出場統(tǒng)計:輸入電子版《三國演義》文本，輸出出場率最高的10個人物。

7.文件和數(shù)據(jù)格式化

教學(xué)要求:

掌握文件的讀寫方法以及打開和關(guān)閉等基本操作；理解數(shù)據(jù)組織的維度和特點；掌握一、二維數(shù)據(jù)的存儲格式和讀寫方法；運用PIL庫進行基本的圖像處理；運用json庫進行數(shù)據(jù)的維度轉(zhuǎn)換；了解高維數(shù)據(jù)的存儲格式和讀寫方法。

教學(xué)內(nèi)容:

Z.文件的使用

PIL庫的使用

Z. 一、二維數(shù)據(jù)的格式化處理

N. 高位數(shù)據(jù)的格式化

N. json庫的使用

實驗要求:

掌握文件的基本操作，使用json庫進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

實驗內(nèi)容:

（1）圖像的字符畫繪制:將圖像轉(zhuǎn)換為字符畫形式。

（2）編寫程序?qū)?/span>CSV格式文件與json文件格式互相轉(zhuǎn)換。

8.程序設(shè)計方法論

教學(xué)要求:

了解計算思維的概念；掌握自頂向下的設(shè)計方法；掌握自底向上的執(zhí)行過程；了解計算生態(tài)和模塊編程思想；掌握Python第三方庫的安裝方法；掌握Python源文件的打包方法。

教學(xué)內(nèi)容:

計算思維

N. 自頂向下和自底向上

Z. pyinstaller庫的使用

N. 計算生態(tài)和模塊編程

Python第三方庫的安裝

實驗要求:

使用計算思維思想設(shè)計程序

實驗內(nèi)容:

（1）體育競技分析:輸入兩個球員的嗯哪管理概率，模擬比賽的場次，輸出兩個球員的勝負(fù)概率。

（2）pip安裝腳本:使用pip安裝第三方Python庫。

9.科學(xué)計算和可視化

教學(xué)要求:

了解科學(xué)計算的基本概念；了解數(shù)據(jù)可視化的概念；運用科學(xué)計算庫進行矩陣分析和數(shù)值運算；了解圖像的矩陣表示和處理；運行數(shù)據(jù)繪圖庫進行簡單圖表繪制。

教學(xué)內(nèi)容:

科學(xué)計算和可視化概述

ZN. numpy庫的使用

N. matplotlib庫的使用

實驗要求:

使用numpy庫和matplotlib庫實現(xiàn)簡單數(shù)據(jù)處理和可視化。

實驗內(nèi)容:

（1）圖像的手繪效果:使用numpy庫實現(xiàn)圖像的手繪效果轉(zhuǎn)換。

（2）科學(xué)坐標(biāo)圖繪制:根據(jù)給定的數(shù)據(jù)繪制阻尼衰減曲線圖。

（3）多級雷達圖繪制:根據(jù)給定的任務(wù)能力數(shù)據(jù)，繪制多級雷達圖。

10.網(wǎng)絡(luò)爬蟲和自動化

教學(xué)要求:

掌握網(wǎng)絡(luò)爬蟲的基本概念和方法；運用request庫編寫基本的URL訪問過程；運用beautifulsoup4庫解析和處理HTML；掌握像搜索引擎自動提交關(guān)鍵詞并獲取范圍結(jié)果的方法。

教學(xué)內(nèi)容:

網(wǎng)絡(luò)爬蟲概述

N. request庫的使用

N. beautifulsoup4庫的使用

實驗要求:

編寫簡單的爬蟲程序，獲取數(shù)據(jù)

實驗內(nèi)容:

（1）中國大學(xué)排名爬蟲:從網(wǎng)頁中獲取中國大學(xué)排名信息，并保存為文本文件。

（2）搜索關(guān)鍵詞自動提交:像百度提交一個關(guān)鍵詞，自動獲取返回結(jié)果，保存為文本文件。

三、各教學(xué)單元學(xué)時分配表

四、教學(xué)組織與方法

本課程教學(xué)按照工學(xué)結(jié)合的思想進行教學(xué)改革，在繼承傳統(tǒng)教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合Python程序設(shè)計課程的特點和我院教學(xué)資源的實際情況，對教學(xué)方法做出了一些創(chuàng)新，靈活采用了小組討論法、案例分析法、歸納演繹法、等各種教學(xué)方法，這些教學(xué)方法的靈活運用能夠很好地引導(dǎo)學(xué)生積極思考、勤于實踐，積極完成項目工作任務(wù)。

在現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段運用方面，Python程序設(shè)計課程配備了實訓(xùn)指導(dǎo)的操作演示和業(yè)務(wù)流程圖示，提供了大量的案例以及模擬考試練習(xí)等學(xué)習(xí)資料。為學(xué)生準(zhǔn)備了大量的教學(xué)案例和開發(fā)案例，訓(xùn)練學(xué)生軟件開發(fā)的能力。學(xué)生可以利用校內(nèi)實訓(xùn)室所提供的環(huán)境和工具，進行軟件開發(fā)實訓(xùn)。這些現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段的應(yīng)用為課程教學(xué)改革提供了強有力的技術(shù)支持和教學(xué)資源支持。

五、課程考核與成績評定

（1）考核方式:考試。

本課程考核采取考試方式。

（2）課程成績總評

課程成績（總評）= 課堂出勤表現(xiàn)（10%）+課堂提問（10%）+平時作業(yè)（10%）+期末考試（70%）

六、推薦教材和教學(xué)參考書目與文獻

推薦教材:《Python語言程序設(shè)計基礎(chǔ)（第2版）》，嵩天，禮欣，黃天羽 著，高等教育出版社，2017.2。

參考書目與文獻:《Python核心編程（第3版）》，Wesley Chun 著，孫波翔，李斌，李晗 譯，人民郵電版社，2016.5。