《Python程序設(shè)計》教學(xué)大綱課程代碼：AA22680英文名稱：PythonProgramming開課學(xué)期：1學(xué)分/學(xué)時（含實驗課時）：3學(xué)分/48學(xué)時（含實驗16學(xué)時）課程性質(zhì)：大學(xué)通識教育課（必修）適用專業(yè)：網(wǎng)絡(luò)工程、電子科學(xué)與技術(shù)、廣播電視工程、數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)、軟件工程、人工智能先修課程：開課學(xué)院：一、課程簡介Python語言的語法簡潔、易讀、易擴(kuò)展，具有豐富和強大的類庫，是初學(xué)者學(xué)習(xí)程序設(shè)計的首選語言。本課程內(nèi)容主要由Python基礎(chǔ)語法、控制結(jié)構(gòu)、函數(shù)、文件和異常、列表、元組、字典和集合、類與面向?qū)ο缶幊?、繼承等知識點組成。通過課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握Python語言程序設(shè)計，學(xué)會計算思維，培養(yǎng)解決問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生愛崗、敬業(yè)的工作作風(fēng)，具有良好的職業(yè)道德；培養(yǎng)學(xué)生牢固地樹立生態(tài)文明理念，樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀；通過對Python程序設(shè)計的學(xué)習(xí)，理解科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要性、理解科技強國助力中國夢。ThesyntaxofPythonlanguageissimple,easytoread,easytoexpand,andhasarichandpowerfulclasslibrary.Itisthepreferredlanguageforbeginnerstolearnprogramdesign.ThecoursemainlyconsistsofPythonbasicconcepts,controlstructures,functions,filesandexceptions,lists,tuples,dictionariesandcollections,classesandobject-orientedprogramming,inheritanceandotherknowledgepoints.StudentscanmasterPythonlanguageprogrammingandusePythonfordrawing,datavisualization,gamedesign,graphicalprogramdevelopment,bigdataprocessingandanalysis.Itcancultivatestudents'abilityofgoodcalculationthinkingandproblemsolvingbylearningofcourse.Itcancultivatestudents'independentlearningabilityandworkstyleofloveanddedication,sothatstudentshavegoodprofessionalethics.Itcancultivatestudentstoestablishtheconceptofecologicalcivilization,andestablishacorrectoutlookonlife,valuesandworldoutlook.WecanunderstandtheimportanceofscienceandtechnologymodernizationandhelptheChinesedreamwithscienceandtechnologybythestudyofPythonprogramming.二、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求1、課程目標(biāo)課程目標(biāo)1：掌握基本的程序設(shè)計原理和基本的程序設(shè)計方法，培養(yǎng)規(guī)范的程序設(shè)計思想和規(guī)范化的編程風(fēng)格。課程目標(biāo)2：學(xué)習(xí)和掌握Python語言的基本語法、語句以及結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本思想和方法。課程目標(biāo)3：掌握基本的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能夠使用Python語言進(jìn)行繪圖、數(shù)據(jù)可視化、游戲設(shè)計和圖形化應(yīng)用程序的開發(fā)。課程目標(biāo)4：培養(yǎng)應(yīng)用計算機(jī)解決和處理實際問題的思維方法與基本能力，培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作能力。2、支撐的畢業(yè)要求畢業(yè)要求3.4：能夠判斷設(shè)計方案的優(yōu)劣和可行性，在設(shè)計方案時能綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。畢業(yè)要求5.2：能夠選擇和使用恰當(dāng)?shù)默F(xiàn)代工具和系統(tǒng)分析工具，對復(fù)雜電子工程問題進(jìn)行需求分析和測試。3、課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點的權(quán)重分配表課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4畢業(yè)要求3.40.30.20.30.2畢業(yè)要求5.20.30.20.20.3三、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配（一）理論教學(xué)1、計算機(jī)與編程（2學(xué)時）了解計算機(jī)系統(tǒng)基本概念、基本組成和程序運行基本原理，掌握Python開發(fā)環(huán)境的安裝和使用，了解程序的編輯、編譯和運行過程。在課堂講授、作業(yè)、實驗操作等環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的學(xué)習(xí)和工作好習(xí)慣。培養(yǎng)學(xué)生愛崗、敬業(yè)的工作作風(fēng)，具有良好的職業(yè)道德。支持課程目標(biāo)1、2。2、輸入輸出和處理（2學(xué)時）了解計算機(jī)程序執(zhí)行的處理的基本步驟，了解用流程圖表示解決問題的步驟。掌握print函數(shù)顯示輸出的使用，掌握input函數(shù)從鍵盤讀取輸入的使用。理解變量的含義，掌握變量的命名規(guī)則、變量賦值，掌握數(shù)值數(shù)據(jù)類型以及使用數(shù)學(xué)運算符進(jìn)行的數(shù)值計算。培養(yǎng)規(guī)范的程序設(shè)計思想，培養(yǎng)規(guī)范化的編程風(fēng)格。支持課程目標(biāo)1、2。3、控制結(jié)構(gòu)（4學(xué)時）掌握程序的三種基本結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)和選擇結(jié)構(gòu)；掌握使用if語句、if-else語句、if-elif-else語句實現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)；掌握使用while語句和for語句實現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)；掌握布爾表達(dá)式、布爾變量等概念，熟練使用關(guān)系運算符、邏輯運算符。掌握應(yīng)用控制結(jié)構(gòu)設(shè)計程序的方法。理解程序算法概念，了解常用的簡單算法思想。培養(yǎng)規(guī)范的程序設(shè)計思想，培養(yǎng)規(guī)范化的編程風(fēng)格。支持課程目標(biāo)1、2、3。4、函數(shù)（4學(xué)時）掌握函數(shù)的基本概念，掌握定義函數(shù)、調(diào)用函數(shù)，理解函數(shù)的參數(shù)傳遞，理解函數(shù)的返回值，掌握局部變量和全局變量的作用域和生存期。理解自頂向下和分而治之的思想，掌握應(yīng)用函數(shù)進(jìn)行程序設(shè)計的方法。應(yīng)用計算機(jī)解決和處理實際問題的思維方法與基本能力。支持課程目標(biāo)1、2、3、4。5、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)類型（4學(xué)時）掌握列表的概念，掌握列表元素的訪問、連接列表、列表切片的方法，了解列表的方法和內(nèi)置函數(shù)，掌握列表的處理。了解元組的概念，理解元組和列表的區(qū)別，掌握元組的處理。掌握字符串的基本操作。了解字典的概念，掌握字典的創(chuàng)建、從字典中檢索值、對字典進(jìn)行添加、刪除元素、遍歷元素；掌握常用的字典方法。了解集合的概念，掌握集合的創(chuàng)建、添加和刪除元素，了解集合的運算；理解序列化對象的概念。應(yīng)用計算機(jī)解決和處理實際問題的思維方法與基本能力。支持課程目標(biāo)1、2、3。6、面向?qū)ο缶幊蹋?學(xué)時）理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思想，掌握類的設(shè)計方法，掌握類的定義和從類中創(chuàng)建對象，理解類中的屬性和方法，理解訪問器和修改器。理解繼承的概念，掌握利用繼承設(shè)計類的方法。理解多態(tài)的概念。掌握數(shù)據(jù)分析能力的同時，真正掌握對實際應(yīng)用問題的分析、設(shè)計實現(xiàn)和測試的方法。支持課程目標(biāo)1、2、3、4。7、文件和異常（2學(xué)時）了解文件的類型和文件訪問方法；掌握文件的打開、將數(shù)據(jù)寫入文件、從文件讀取數(shù)據(jù)；掌握對文件的處理；理解異常的概念和異常處理機(jī)制，掌握try-except語句、else語句、finally語句的使用。掌握對實際應(yīng)用問題的分析和測試的方法。支持課程目標(biāo)1、2、3。8、機(jī)器龜作圖（2學(xué)時）了解Python庫的概念，掌握庫的安裝、導(dǎo)入方法。使用機(jī)器龜畫線、圓和點，在圖形窗口中顯示文本，進(jìn)行畫筆的設(shè)中、圖形填充，設(shè)置畫筆位置等；獲取機(jī)器龜?shù)奈恢?、朝向、顏色、線寬、速度等狀態(tài)；能夠繪制較為復(fù)雜的圖形。培養(yǎng)應(yīng)用計算機(jī)解決問題能力。支持課程目標(biāo)1、2、3。9、數(shù)據(jù)可視化（2學(xué)時）了解數(shù)據(jù)可視化的概念，了解繪制圖形的常用包。掌握繪制折線圖、條形圖和餅圖等的方法。掌握數(shù)據(jù)分析及實際應(yīng)用問題能力。支持課程目標(biāo)1、2、3、4。10、游戲編程（2學(xué)時）了解Pygame游戲開發(fā)庫，首先掌握其安裝與基本使用，然后了解利用Pygame進(jìn)行游戲開發(fā)時所采用的游戲開發(fā)框架，包括：窗口、顯示、屏幕繪制、游戲循環(huán)等，在此基礎(chǔ)上著重了解游戲開發(fā)中的事件與用戶響應(yīng)、碰撞處理，最后在游戲?qū)嵗羞M(jìn)一步了解Pygame的應(yīng)用。通過游戲編程，讓學(xué)生感受中國的迅速崛起、國力的增強、軍事和經(jīng)濟(jì)的強大。11、GUI編程（2學(xué)時）了解Python圖形開發(fā)庫，掌握Windows窗口創(chuàng)建、幾何布局管理器、常用Tkinter組件Label、Button、Entry、Text、ListBox、Radiobutton、Checkbutton、Menu等的使用。掌握圖形繪制、Python事件處理機(jī)制。掌握實際應(yīng)用問題的能力。支持課程目標(biāo)1、2、3、4。（二）實驗教學(xué)1、Python基礎(chǔ)編程（2學(xué)時）該實驗為設(shè)計性實驗，目的是學(xué)會Pycharm、Processing、Jupyternotebook集成開發(fā)環(huán)境安裝方法；掌握Python代碼的書寫格式與風(fēng)格（注意代碼行的縮進(jìn)）；掌握Python的基本輸入輸出方法；學(xué)會Python中的基本數(shù)據(jù)類型；學(xué)會使用Python中的算術(shù)運算符及關(guān)系運算符，以及包含這些運算符的表達(dá)式；熟悉Python程序的編輯、解釋運行的過程；學(xué)習(xí)使用機(jī)器龜圖形庫練習(xí)Python編程。支持課程目標(biāo)1、2。2、基本程序結(jié)構(gòu)編程（4學(xué)時）：該實驗為設(shè)計性實驗，目的是掌握賦值語句與賦值表達(dá)式的區(qū)別；掌握簡單的布爾代數(shù)運算及邏輯運算符；掌握Python中的順序，選擇和循環(huán)結(jié)構(gòu)及語句的用法。支持課程目標(biāo)1、2。3、模塊化編程（2學(xué)時）該實驗為設(shè)計性實驗，目的是學(xué)習(xí)模塊化程序的優(yōu)點；掌握定義和調(diào)用函數(shù)；掌握使用函數(shù)設(shè)計程序數(shù)組；學(xué)習(xí)使用Python的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)。支持課程目標(biāo)1、2、3、4。4、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)類型編程（2學(xué)時）該實驗為設(shè)計性實驗，目的是學(xué)習(xí)各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點；掌握列表，元組，集合和字典結(jié)構(gòu)；掌握處理列表，元組，集合和字典結(jié)構(gòu)的方法；掌握字符串結(jié)構(gòu)；掌握字符串的處理；學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)圖形化及可視化。支持課程目標(biāo)1、2、3。5、面向?qū)ο缶幊蹋?學(xué)時）該實驗為設(shè)計性實驗，目的是理解面向?qū)ο缶幊讨蓄惡蛯ο蟮母拍?；學(xué)習(xí)類的聲明和對象的建立；掌握簡單的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計；掌握Python標(biāo)準(zhǔn)庫中的常見類的用途和使用方法。支持課程目標(biāo)1、2、3、4。6、文件讀寫和異常處理（2學(xué)時）該實驗為設(shè)計性實驗，目的是掌握文件輸入和輸出；掌握使用循環(huán)結(jié)構(gòu)處理文件；掌握異常和異常處理；支持課程目標(biāo)1、2、3。序號教學(xué)內(nèi)容思政元素學(xué)時分配1計算機(jī)與編程培養(yǎng)學(xué)生愛崗、敬業(yè)的工作作風(fēng)，具有良好的職業(yè)道德。22輸入輸出和處理培養(yǎng)規(guī)范的程序設(shè)計思想，培養(yǎng)規(guī)范化的編程風(fēng)格。23控制結(jié)構(gòu)培養(yǎng)規(guī)范的程序設(shè)計思想，培養(yǎng)規(guī)范化的編程風(fēng)格。44函數(shù)培養(yǎng)應(yīng)用計算機(jī)解決和處理實際問題的思維方法與基本能力45結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)類型應(yīng)用計算機(jī)解決和處理實際問題的思維方法與基本能力46面向?qū)ο缶幊陶莆諗?shù)據(jù)分析能力的同時，真正掌握對實際應(yīng)用問題的分析和設(shè)計實現(xiàn)方法67文件和異常掌握對實際應(yīng)用問題的分析和測試的方法28機(jī)器龜作圖培養(yǎng)應(yīng)用計算機(jī)解決問題能力29數(shù)據(jù)可視化掌握數(shù)據(jù)分析及實際應(yīng)用問題能力210游戲編程感受中國的迅速崛起、國力的增強、軍事和經(jīng)濟(jì)的強大211GUI編程掌握實際應(yīng)用問題的能力212實驗：Python基礎(chǔ)編程培養(yǎng)規(guī)范的程序設(shè)計思想和規(guī)范化的編程風(fēng)格213實驗：基本程序結(jié)構(gòu)編程激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。414實驗：模塊化編程應(yīng)用計算機(jī)解決和處理實際問題的思維方法與基本能力215實驗：結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)類型編程掌握數(shù)據(jù)分析能力的同時，真正掌握對實際應(yīng)用問題的分析、設(shè)計實現(xiàn)和測試的方法216實驗：面向?qū)ο缶幊套寣W(xué)生了解亞運會并感受中國的迅速崛起、國力的增強、軍事和經(jīng)濟(jì)的強大417實驗：文件讀寫和異常處理培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)2四、教學(xué)方法本課程采用課堂講授、主題討論、測試及大作業(yè)等方式進(jìn)行教學(xué)活動。1、課堂講授：使學(xué)生全面地了解和掌握Python語言的基本語法、語句以及結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本思想和方法，了解基本的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能夠使用Python語言進(jìn)行繪圖、數(shù)據(jù)可視化、游戲設(shè)計和圖形化應(yīng)用程序的開發(fā)。通過學(xué)習(xí)該課程，使學(xué)生掌握基本的程序設(shè)計原理和基本的程序設(shè)計方法，培養(yǎng)規(guī)范的程序設(shè)計思想，了解進(jìn)行科學(xué)計算的一般思路，建立起清晰、基本完整的程序設(shè)計概念。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計算機(jī)解決和處理實際問題的思維方法與基本能力，并培養(yǎng)規(guī)范化的編程風(fēng)格，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)。重點支持課程目標(biāo)1，2和3。2、主題探討：教師布置和課程相關(guān)的主題，由學(xué)生組成團(tuán)隊進(jìn)行相關(guān)資料查閱并完成讀書報告，并在課堂上對本組工作進(jìn)行匯報和答辯，全班同學(xué)參與討論與交流。重點支持課程目標(biāo)1，2和3。3、實驗測試：掌握使用Pycharm、Processing或Jupyternotebook集成開發(fā)環(huán)境創(chuàng)建Python程序的過程。該課程的實驗測試提交平臺為PTA，學(xué)生通過對該語言程序設(shè)計的學(xué)習(xí)，掌握Python語言的基本語法和基本編程方法，理解程序設(shè)計中的計算思維，并能上機(jī)調(diào)試運行解決簡單的實際問題。重點支持課程目標(biāo)1，2和3。4、大作業(yè)：采用Python語言編程實現(xiàn)一個作品并完成設(shè)計報告，通過布置大作業(yè)的形式，要求學(xué)生對相關(guān)問題進(jìn)行資料查詢、深入分析，思考總結(jié)，提交閱讀報告，規(guī)范和培養(yǎng)學(xué)生的科技論文書寫能力。重點支持課程目標(biāo)1，2，3和4。五、課程考核要求及方法本課程成績由平時成績（20%）、課程實驗成績（30%）、期中理論考試PTA（20%）和期末大作業(yè)（30%）四部分組成，平時成績包括作業(yè)、平時測驗。采用百分制，各部分所占比例如下：課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)目標(biāo)分值課程目標(biāo)1平時成績10課程實驗10大作業(yè)10課程目標(biāo)2平時成績5課程實驗10期末理論考試10大作業(yè)5課程目標(biāo)3平時成績5課程實驗5期末理論考試10大作業(yè)5課程目標(biāo)4課程實驗5大作業(yè)10平時成績評分標(biāo)準(zhǔn)：序號評價要點權(quán)重優(yōu)90-100良80-89中70-79及格60-69