《Python程序設(shè)計基礎(chǔ)》一、課程基本信息課程名稱中文名稱Python程序設(shè)計基礎(chǔ)英文名稱TheBasicPythonlanguageprogramming課程代碼課程性質(zhì)選修開課學院軟件與物聯(lián)網(wǎng)工程學院課程負責人授課學期2022–2023學年第一學期學分4任課教師張勇課程總學時48理論學時32實驗學時（含上機）32課內(nèi)實踐學時課程類型□線上課程√線下課程□混合式課程線上學時線下學時適用專業(yè)及年級VR專業(yè)一年級授課語言中文先修課程無后續(xù)課程大數(shù)據(jù)分析、高級程序設(shè)計課程簡介1.該課程的目的在于通過學習“Python程序設(shè)計基礎(chǔ)”，學生可以熟練掌握Python語言的強大又簡單的面向?qū)ο缶幊谭椒ǎ莆誔ython語言中的基本數(shù)據(jù)類型：整型、浮點型、復數(shù)型、字符串等，和特殊形式的數(shù)據(jù)類型：列表類型、元組類型、集合類型、字典類型等。靈活運用內(nèi)置函數(shù)、遞歸函數(shù)、裝飾器和復合函數(shù)，進一步掌握Python語言的高級編程技術(shù)，例如：類與對象、文件相關(guān)操作和圖形用戶界面設(shè)計等，初步具備能夠使用Python語言實現(xiàn)較大規(guī)模軟件的能力，為后續(xù)進一步學習大數(shù)據(jù)分析、高級程序設(shè)計等技術(shù)奠定扎實的基礎(chǔ)。2.教學目標在微觀上體現(xiàn)為：讓學生通過一學期的學習與上機實驗，掌握Python語言基本語法和常用數(shù)據(jù)類型；熟練應(yīng)用自定義函數(shù)解決簡單問題；掌握類與對象的用法；熟練應(yīng)用Python語言的os模塊實現(xiàn)文件的安全讀寫操作；掌握Python語言的Tkinter模塊實現(xiàn)簡單的圖形用戶界面設(shè)計等。在宏觀上體現(xiàn)為：全面掌握和精通Python語言的高級編程技術(shù)，學會使用計算機語言解決數(shù)學問題和實際問題的建模方法，培養(yǎng)學生良好的編程習慣和編程思維。3.基本知識教學要求：掌握Python語言的基礎(chǔ)語法和程序控制結(jié)構(gòu)；靈活運用常用數(shù)據(jù)類型；掌握Python語言的函數(shù)與模塊；熟練應(yīng)用類與對象；熟練掌握os模塊實現(xiàn)文件的安全讀寫操作，應(yīng)用Tkinter模塊實現(xiàn)簡單的圖形用戶界面設(shè)計等。能力教育要求：培養(yǎng)學生熟練應(yīng)用PyCharm開發(fā)較大規(guī)模Python應(yīng)用程序；通過大量的練習和實例，增強學習的閱讀、編寫和調(diào)試程序的能力。執(zhí)筆人審定人討論參與人大綱制定日期年月

二、課程目標課程目標1：知識目標1.1掌握Python語言的基礎(chǔ)語法、程序控制和數(shù)據(jù)類型。1.2掌握Python語言的函數(shù)定義、類與模塊的使用。1.3掌握Python語言的os模塊和Tkinter模塊。課程目標2：能力目標2.1學會使用PyCharm集成開發(fā)環(huán)境設(shè)計較大規(guī)模的Python語言程序，掌握Python語言面向?qū)ο缶幊碳记珊透鞣N模塊的功能。2.2培養(yǎng)良好的程序編寫習慣，培養(yǎng)學生畫流程圖和注釋程序的技巧。2.3為后續(xù)學習大數(shù)據(jù)分析、高級程序設(shè)計等內(nèi)容打下扎實的基礎(chǔ)。課程目標3：素質(zhì)目標3.1通過學習和交流討論，掌握抽象并求解基本計算問題的初步能力。學生能夠通過積極參與課堂討論活動，并能夠在課堂討論活動中，主動思考，提出自己的觀點和疑惑，培養(yǎng)敢于猜想、敢于提出問題、敢于挑戰(zhàn)權(quán)威的科學意識和創(chuàng)造性思維。3.2深刻體會計算思維，通過計算思維來解決生活中的問題。3.3通過綜合性設(shè)計性實驗及實踐環(huán)節(jié)，讓同學們明白細節(jié)規(guī)劃的重要性，培養(yǎng)工匠精神；通過小組討論，分工合作完成設(shè)計性實驗項目，培養(yǎng)學生團隊合作精神；引導學生參加各類學科競賽，培養(yǎng)學生公平競賽、追求卓越的精神。課程目標4：思政目標4.1學生通過學習課程內(nèi)容，掌握Python語言的編程技能，能夠使用Python語言解決現(xiàn)實生活中遇到的各種問題，樹立科技報國志向。4.2通過對紅色經(jīng)典文獻的數(shù)據(jù)存儲與分析，加深對馬克思主義思想及原理的理解，深刻理解社會主義核心價值觀的精髓和內(nèi)涵。4.3通過對Python語言類與對象的分析，加深對唯物主義辯證法的理解。課程目標與畢業(yè)要求指標點對應(yīng)關(guān)系表序號畢業(yè)要求支撐畢業(yè)要求指標點課程目標知識目標能力目標素質(zhì)目標思政目標1.11.21.32.12.22.33.13.23.34.14.24.31√√√√√√2√√√3√√√√4√√√√√√三、教學內(nèi)容及進度安排教學內(nèi)容及進度安排表序號章節(jié)內(nèi)容學生學習預期成效學時授課形式教學方式支撐課程目標1第一章Python編程基礎(chǔ)1.Python語言輸入與輸出2.Python基本數(shù)據(jù)類型3.Python運算符4.列表5.字符串【重點】熟練掌握Python語言的基本數(shù)據(jù)類型和運算符，靈活運用列表類型?！倦y點】列表的元素訪問以及處理方法。1.熟練掌握Python語言的基本數(shù)據(jù)類型2.熟悉Python語言中的運算符3.熟練掌握Python語言的列表類型的使用4.掌握Python語言中字符串的相關(guān)處理方法6線下多媒體1.使用課件課堂講授Python編程基礎(chǔ)知識點2.通地實例介紹Python語言中的基本數(shù)據(jù)類型和運算符3.通過實例Python語言中的列表類型和字符串類型4.布置課后練習，強化學生對Python編程基本的知識5.通地實例開展課上討論1.12.12.23.13.32課內(nèi)實驗：實驗一、輸入與輸出實驗1.掌握Python語言的輸入和輸出語句2.了解程序調(diào)試過程3.靈活運用列表和字符串的使用6線下學生上機做實驗教師指導1.12.12.23.13.33第二章程序控制1.順序結(jié)構(gòu)2.分支結(jié)構(gòu)3.循環(huán)結(jié)構(gòu)4.排序?qū)嵗局攸c】順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)【難點】熟練使用各種程序控制結(jié)構(gòu)解決問題。1.了解Python語言中基本的程序控制結(jié)構(gòu)2.掌握順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)定義3.學會使用Python語言的程序控制結(jié)構(gòu)處理簡單問題4.學會使用Python語言進行排序的基本思想6線下多媒體1.借助于PPT講授Python語言程序控制的知識點2.通過程序?qū)嵗榻B順序結(jié)構(gòu)3.通過程序?qū)嵗榻B分支結(jié)構(gòu)4.通過程序?qū)嵗榻B循環(huán)結(jié)構(gòu)5.布置課后練習，強化學生對Python語言程序控制的認識6.通地實例開展課上討論1.21.32.12.23.23.13.24.14課內(nèi)實驗實驗二、冒泡排序?qū)嶒?.掌握random模塊的使用2.熟練掌握各種程序控制結(jié)構(gòu)的使用6線下學生上機做實驗教師指導1.21.32.12.23.23.13.24.15第三章數(shù)據(jù)表示1.元組2.集合3.字典【重點】元組、集合和字典類型的定義和使用【難點】熟練使用元組、集合和字典類型解決一些實際問題1.了解Python語言中基本數(shù)據(jù)類型與特殊數(shù)據(jù)類型的區(qū)別2.理解元組、集合和字典的相關(guān)概念3.掌握元組、集合和字典的定義4.熟練使用元組、集合和字典的元素訪問和內(nèi)置函數(shù)5.理解書本給出的實例的基本思想6線下多媒體1.通過多媒體講解Python語言的數(shù)據(jù)表示2.借助多個實例介紹元組、集合和字典的定義、元素訪問以及內(nèi)置函數(shù)3.通過對課本實例分析與討論，加強學生對Python語言的數(shù)據(jù)表示的理解4.布置課后練習，強化學生對數(shù)據(jù)表示的認識5.通地實例開展課上討論1.22.22.33.23.34.14.36課內(nèi)實驗實驗三、奶茶店點單實驗1.掌握字典的使用2.掌握使用lambda函數(shù)6線下學生上機做實驗教師指導1.22.22.33.23.34.14.37第四章函數(shù)與模塊1.常用內(nèi)置函數(shù)2.自定義函數(shù)3.遞歸函數(shù)4.復合函數(shù)5.包與模塊【重點】常用內(nèi)置函數(shù)、遞歸函數(shù)以及包與模塊【難點】可變參數(shù)函數(shù)、函數(shù)閉包以及裝飾器1.了解常用的內(nèi)置函數(shù)2.學會自定義函數(shù)并能實現(xiàn)簡單的功能3.理解遞歸函數(shù)的幾個實例原理，進一步掌握遞歸函數(shù)的使用4.初步理解關(guān)于包與模塊的概念6線下多媒體1.通過多媒體講解函數(shù)與模塊的知識點2.借助實例介紹常用內(nèi)置函數(shù)的使用3.借助實例介紹自定義函數(shù)的格式4.借助實例說明遞歸函數(shù)5.布置課后練習，強化學生對函數(shù)與模塊的認識6.通地實例開展課上討論1.32.12.33.23.34.14.38課內(nèi)實驗實驗四、快速排序?qū)嶒?.掌握自定義函數(shù)的格式2.掌握遞歸函數(shù)3.掌握快速排序算法的原理6線下學生上機做實驗教師指導1.32.12.33.23.34.14.39第五章類與對象1.類與對象的定義2.類中的屬性與方法3.特殊方法4.繼承【重點】類中的屬性與方法、繼承【難點】類中的數(shù)據(jù)成員與方法成員、類之間的繼承1.理解類與對象的定義2.理解并掌握類中的屬性與方法的定義3.掌握類中特殊方法的定義和使用4.學習類之間繼承6線下多媒體1.通過多媒體講解類與對象的知識點2.通過多個實例介紹類與對象中的屬性與方法定義3.通過程序?qū)嵗榻B類中特殊方法的定義和使用4.通過實例介紹類之間的繼承5.布置課后練習，強化學生對類與對象6.通地實例開展課上討論1.32.12.33.13.34.24.310課內(nèi)實驗實驗五、類的繼承實驗1.掌握類與對象的定義2.掌握類中的屬性與方法的使用3.掌握類之間的繼承關(guān)系6線下學生上機做實驗教師指導1.32.12.33.13.34.24.311第六章文件操作與異常1.磁盤文件讀寫操作2.os模塊3.Excel文件讀寫操作4.異?！局攸c】os模塊的使用、異常處理結(jié)構(gòu)【難點】異常處理結(jié)構(gòu)的使用1.掌握磁盤文件的讀取操作2.熟悉使用os模塊3.掌握Excel文件讀寫操作4.學會靈活使用異常處理結(jié)構(gòu)6線下多媒體1.通過多媒體講解文件操作與異常的知識點2.通過實例介紹文件讀取操作和os模塊3.通過程序?qū)嵗榻B異常處理結(jié)構(gòu)的使用4.布置課后練習，強化學生對文件操作與異常5.通地實例開展課上討論1.32.12.33.13.34.14.212課內(nèi)實驗實驗六、文件安全讀寫操作實驗1.掌握文件的讀寫操作2.掌握常用的異常處理結(jié)構(gòu)3.靈活地將異常處理結(jié)構(gòu)運用到文件讀寫操作6線下學生上機做實驗教師指導1.32.12.33.13.34.14.213第七章圖形用戶界面設(shè)計1.視窗設(shè)計2.界面布局設(shè)計3.“復數(shù)計算器”程序算法設(shè)計4.常用控件5.畫布與繪圖技術(shù)6.事件綁定與自定義事件【重點】界面布局設(shè)計、常用控件、事件綁定與自定義事件【難點】使用控件實現(xiàn)圖形用戶界面設(shè)計1.了解視窗設(shè)計的基本流程2.掌握三種界面布局方法3.理解“復數(shù)計算器”程序算法4.理解各種控件的使用6線下多媒體1.通過多媒體講解圖形用戶界面設(shè)計的知識點2.通過實例介紹視窗設(shè)計的流程和界面布局設(shè)計3.通過多個實例介紹常用控件的使用4.通過程序?qū)嵗榻B畫布與繪圖技術(shù)5.通過實例介紹事件綁定與自定義事件6.布置課后練習，強化學生對圖形用戶界面設(shè)計的認識7.通地實例開展課上討論1.11.32.22.33.13.34.14.314課內(nèi)實驗實驗七、“復數(shù)計算器”實驗1.理解視窗設(shè)計流程2.會使用各種界面布局方法3.掌握各種控件的使用6線下學生上機做實驗教師指導1.11.32.22.33.13.34.14.315大作業(yè)設(shè)計一個學生信息管理系統(tǒng)，包括以下兩項功能：（1）管理人員登錄以信息庫管理員登錄本系統(tǒng)，具有權(quán)限：1）查看全部學生的基本信息：學號、姓名、性別、科目成績、學生賬號、密碼等；2）能夠?qū)W生信息進行錄入和修改，例如用戶名和密碼（初始密碼為123456）。3）查詢單個學生的相關(guān)信息。（2）學生登錄 以學生身份登錄本系統(tǒng)，具有權(quán)限：1）顯示本人基本信息；2）選修課程；3）退選課程；4）查看選修課程狀態(tài)（是否滿員）；5）查詢成績單；6）更新自己的登錄密碼。通過本次大作業(yè)，使學生綜合運用Python語言設(shè)計一個大型應(yīng)用軟件——學生信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)學生信息的入庫、修改和日常維護等功能，使用類和對象管理學生信息。4課外課外完成教師指導2.22.33.13.24.14.3具體章節(jié)內(nèi)容第一章Python編程基礎(chǔ)第一節(jié)Python語言輸入與輸出第二節(jié)Python基本數(shù)據(jù)類型第三節(jié)Python運算符第四節(jié)列表第五節(jié)字符串【重點難點】【重點】熟練掌握Python語言的基本數(shù)據(jù)類型和運算符，靈活運用列表類型?！倦y點】列表的元素訪問以及處理方法。第二章程序控制第一節(jié)順序結(jié)構(gòu)第二節(jié)分支結(jié)構(gòu)第三節(jié)循環(huán)結(jié)構(gòu)第四節(jié)排序?qū)嵗局攸c難點】【重點】順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)【難點】熟練使用各種程序控制結(jié)構(gòu)解第三章數(shù)據(jù)表示第一節(jié)元組第二節(jié)集合第三節(jié)字典【重點難點】【重點】元組、集合和字典類型的定義和使用【難點】熟練使用元組、集合和字典類型解決一些實際問題第四章函數(shù)與模塊第一節(jié)常用內(nèi)置函數(shù)第二節(jié)自定義函數(shù)第三節(jié)遞歸函數(shù)第四節(jié)復合函數(shù)第五節(jié)包與模塊【重點難點】【重點】常用內(nèi)置函數(shù)、遞歸函數(shù)以及包與模塊【難點】可變參數(shù)函數(shù)、函數(shù)閉包以及裝飾器第五章類與對象第一節(jié)類與對象的定義第二節(jié)類中的屬性與方法第三節(jié)特殊方法第四節(jié)繼承【重點難點】【重點】類中的屬性與方法、繼承【難點】類中的數(shù)據(jù)成員與方法成員、類之間的繼承第六章文件操作與異常第一節(jié)磁盤文件讀寫操作第二節(jié)os模塊第三節(jié)Excel文件讀寫操作第四節(jié)異?！局攸c難點】【重點】文件讀寫操作、異常處理結(jié)構(gòu)【難點】異常處理結(jié)構(gòu)的使用第七章圖形用戶界面設(shè)計第一節(jié)視窗設(shè)計第二節(jié)界面布局設(shè)計第三節(jié)“復數(shù)計算器”程序算法設(shè)計第四節(jié)常用控件第五節(jié)畫布與繪圖技術(shù)第六節(jié)事件綁定與自定義事件【重點難點】【重點】界面布局設(shè)計、常用控件、事件綁定與自定義事件【難點】使用控件實現(xiàn)圖形用戶界面設(shè)計四、課程評價本課程考核為百分制制，由平時成績(20分（含實驗報告10分），考勤(缺勤1次-2，遲到1次-1))、大作業(yè)和期末筆試3部分組成，其中平時成績占比20%，大作業(yè)成績占比40%，期末筆試成績占40%。本課程屬于專業(yè)必修課，期末交大作業(yè)。課程目標、評價內(nèi)容和評價依據(jù)對應(yīng)表課程目標評價內(nèi)容評價方式成績比例（%）課堂表現(xiàn)練習實驗大作業(yè)目標1課程基礎(chǔ)知識1010206032目標2應(yīng)用所學知識分析系統(tǒng)的能力1010503038目標3課堂討論、作業(yè)完成情況、代碼實現(xiàn)、團隊合作，算法思想理解3020302015目標4課堂討論、作業(yè)完成情況、代碼實現(xiàn)、團隊合作，算法思想理解3020302015100課堂表現(xiàn)及作業(yè)評價準則如下表所示。課堂表現(xiàn)及作業(yè)評分標準序號評價環(huán)節(jié)占比優(yōu)良中及格不及格1課堂表現(xiàn)20%非常積極參與課堂活動，主動或主導意識強積極參與課堂活動，能配合同學和老師能參與課堂活動，需要同學和老師引導激勵參與課堂活動較少，多為被動。參與課堂活動極少，不為所動。2作業(yè)完成20%及時、獨立完成指定學習任務(wù)，結(jié)果幾乎完全正確。能及時、獨立完成指定學習任務(wù)，結(jié)果基本正確能及時完成指定學習任務(wù)，結(jié)果大多數(shù)正確能完成大多數(shù)學習任務(wù)，結(jié)果多數(shù)正確，偶有推遲。能完成一小部分學習任務(wù)或多數(shù)結(jié)果錯誤。常推遲。實驗得分占平時成績60%，其評分準則如下表所示。實驗成績評分標準序號考查內(nèi)容占比優(yōu)良中及格不及格1問題分析能力20%能根據(jù)需要選用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法并準確描述和定義能根據(jù)需要選用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法并較為準確描述和定義能選用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法但描述或定義不完整或不準確能選用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法但描述或定義不完整、不準確不能選用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法并進行描述。2問題求解和算法設(shè)計能力20%算法正確、性能良好算法正確算法邏輯上有個別錯誤算法邏輯上有少許錯誤算法邏輯上有較多錯誤3編程實現(xiàn)能力30