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一、課程目標(biāo)

了解腳本語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，掌握程序設(shè)計(jì)的基本方法，掌握程序設(shè)計(jì)的基本理論、方法和應(yīng)用，掌握高級(jí)程序設(shè)計(jì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)基本規(guī)定，會(huì)查閱有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和手冊(cè)，養(yǎng)成嚴(yán)格遵守和執(zhí)行有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)規(guī)定的良好習(xí)慣。能夠較正確而熟練地使用Python進(jìn)行程序的設(shè)計(jì)；能夠識(shí)讀和編寫(xiě)較復(fù)雜程度的程序；能夠使用Python解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力、創(chuàng)新能力和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

二、教學(xué)內(nèi)容

1. 程序設(shè)計(jì)基本方法

教學(xué)要求:

了解硬件和軟件在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的不同作用；了解程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言發(fā)展過(guò)程；理解Python語(yǔ)言的特點(diǎn)；掌握Python語(yǔ)言開(kāi)發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境配制方法；理解編寫(xiě)程序的IPO方法

教學(xué)內(nèi)容:

計(jì)算機(jī)的概念

程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

Z. Python語(yǔ)言概述

ZN. Python開(kāi)發(fā)環(huán)境配置

Z. Python語(yǔ)言版本更迭

實(shí)驗(yàn)要求:

掌握Python開(kāi)發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境的配制方法，編寫(xiě)Hello world程序。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:

（1）安裝Python3.x解釋器

（2）使用IDEL編寫(xiě)Hello world程序

2.Python程序?qū)嵗馕?/span>

教學(xué)要求:

掌握解決計(jì)算問(wèn)題的一般方法；掌握Python語(yǔ)言的基本語(yǔ)法，包括縮進(jìn)、變量命名等；掌握Python語(yǔ)言繪制圖形的一般方法；了解Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的導(dǎo)入和使用。

教學(xué)內(nèi)容:

ZN. Python語(yǔ)法元素分析

turtle庫(kù)語(yǔ)法元素分析

實(shí)驗(yàn)要求:

掌握Python語(yǔ)言的基本書(shū)寫(xiě)和turtle庫(kù)的使用

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:

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

（2）Python蟒蛇繪制，使用turtle庫(kù)繪制一個(gè)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(yùn)用Python的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)值計(jì)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(kù)的使用

Z. 字符串類型及其操作

Z. 字符串類型格式化

實(shí)驗(yàn)要求:

能夠使用math庫(kù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)值計(jì)算，能夠格式化輸出字符串。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:

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

（2）文本進(jìn)度條:編程通過(guò)格式化字符串輸出和時(shí)間延遲實(shí)現(xiàn)控制臺(tái)風(fēng)格文本進(jìn)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(yùn)用if語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)分支結(jié)構(gòu)；掌握程序的循環(huán)結(jié)構(gòu)；運(yùn)用for語(yǔ)句和while語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)；掌握隨機(jī)庫(kù)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(shí)驗(yàn)要求:

能夠使用分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)編寫(xiě)簡(jiǎn)單程序。

實(shí)驗(yàn)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(jì)算圓周率:使用BBP公式計(jì)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(guò)程以及變量的作用范圍；了解lambda函數(shù)；掌握時(shí)間日期標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)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(kù)的使用

Z. 代碼復(fù)用和模塊化設(shè)計(jì)

N 5.函數(shù)遞歸

實(shí)驗(yàn)要求:

能夠利用函數(shù)編寫(xiě)程序，掌握遞歸函數(shù)使用方法。

實(shí)驗(yàn)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(yùn)用列表管理采集的信息，構(gòu)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；運(yùn)用字典處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息；運(yùn)用組合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行文本詞頻統(tǒng)計(jì)。

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(kù)的使用

實(shí)驗(yàn)要求:

掌握列表和字典類型編寫(xiě)程序處理實(shí)際問(wèn)題

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:

（1）基本統(tǒng)計(jì)值計(jì)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(guó)演義》人物出場(chǎng)統(tǒng)計(jì):輸入電子版《三國(guó)演義》文本，輸出出場(chǎng)率最高的10個(gè)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(xiě)方法以及打開(kāi)和關(guān)閉等基本操作；理解數(shù)據(jù)組織的維度和特點(diǎn)；掌握一、二維數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式和讀寫(xiě)方法；運(yùn)用PIL庫(kù)進(jìn)行基本的圖像處理；運(yùn)用json庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的維度轉(zhuǎn)換；了解高維數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式和讀寫(xiě)方法。

教學(xué)內(nèi)容:

Z.文件的使用

PIL庫(kù)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(kù)的使用

實(shí)驗(yàn)要求:

掌握文件的基本操作，使用json庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:

（1）圖像的字符畫(huà)繪制:將圖像轉(zhuǎn)換為字符畫(huà)形式。

（2）編寫(xiě)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(jì)方法論

教學(xué)要求:

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

教學(xué)內(nèi)容:

計(jì)算思維

N. 自頂向下和自底向上

Z. pyinstaller庫(kù)的使用

N. 計(jì)算生態(tài)和模塊編程

Python第三方庫(kù)的安裝

實(shí)驗(yàn)要求:

使用計(jì)算思維思想設(shè)計(jì)程序

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:

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

（2）pip安裝腳本:使用pip安裝第三方Python庫(kù)。

9.科學(xué)計(jì)算和可視化

教學(xué)要求:

了解科學(xué)計(jì)算的基本概念；了解數(shù)據(jù)可視化的概念；運(yùn)用科學(xué)計(jì)算庫(kù)進(jìn)行矩陣分析和數(shù)值運(yùn)算；了解圖像的矩陣表示和處理；運(yùn)行數(shù)據(jù)繪圖庫(kù)進(jìn)行簡(jiǎn)單圖表繪制。

教學(xué)內(nèi)容:

科學(xué)計(jì)算和可視化概述

ZN. numpy庫(kù)的使用

N. matplotlib庫(kù)的使用

實(shí)驗(yàn)要求:

使用numpy庫(kù)和matplotlib庫(kù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)處理和可視化。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:

（1）圖像的手繪效果:使用numpy庫(kù)實(shí)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(jí)雷達(dá)圖繪制:根據(jù)給定的任務(wù)能力數(shù)據(jù)，繪制多級(jí)雷達(dá)圖。

10.網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)和自動(dòng)化

教學(xué)要求:

掌握網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)的基本概念和方法；運(yùn)用request庫(kù)編寫(xiě)基本的URL訪問(wèn)過(guò)程；運(yùn)用beautifulsoup4庫(kù)解析和處理HTML；掌握像搜索引擎自動(dòng)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(chóng)概述

N. request庫(kù)的使用

N. beautifulsoup4庫(kù)的使用

實(shí)驗(yàn)要求:

編寫(xiě)簡(jiǎn)單的爬蟲(chóng)程序，獲取數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:

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

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

三、各教學(xué)單元學(xué)時(shí)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(jìn)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(jì)課程的特點(diǎn)和我院教學(xué)資源的實(shí)際情況，對(duì)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(yùn)用能夠很好地引導(dǎo)學(xué)生積極思考、勤于實(shí)踐，積極完成項(xiàng)目工作任務(wù)。

在現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段運(yùn)用方面，Python程序設(shè)計(jì)課程配備了實(shí)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(kāi)發(fā)案例，訓(xùn)練學(xué)生軟件開(kāi)發(fā)的能力。學(xué)生可以利用校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室所提供的環(huán)境和工具，進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)實(shí)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(qiáng)有力的技術(shù)支持和教學(xué)資源支持。

五、課程考核與成績(jī)?cè)u(píng)定

（1）考核方式:考試。

本課程考核采取考試方式。

（2）課程成績(jī)總評(píng)

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

六、推薦教材和教學(xué)參考書(shū)目與文獻(xiàn)

推薦教材:《Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)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(shū)目與文獻(xiàn):《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。