課程標(biāo)準(zhǔn)課程名稱Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)編制人孫海洋審批人編制時(shí)間2024.5編制單位：計(jì)算機(jī)與軟件學(xué)院（部、中心）（蓋章）《Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程標(biāo)準(zhǔn)課程編碼KC01001873課程類別專業(yè)基礎(chǔ)課課程學(xué)分3課程學(xué)時(shí)48講授學(xué)時(shí)：33實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：上機(jī)學(xué)時(shí)：實(shí)踐學(xué)時(shí)：15先修課程無(wú)開設(shè)學(xué)期大一上學(xué)期適用專業(yè)人工智能工程技術(shù)專業(yè)本科一、課程定位Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是人工智能工程技術(shù)專業(yè)的大一第一學(xué)期的專業(yè)基礎(chǔ)課。48學(xué)時(shí)，本課程主要包括Python語(yǔ)法基礎(chǔ)、流程結(jié)構(gòu)、函數(shù)、面向?qū)ο蠡A(chǔ)、文件、異常等內(nèi)容。由于大一新生沒(méi)有編程基礎(chǔ)，因此本課程定位為新生的編程入門課程。在培養(yǎng)學(xué)生編程興趣的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)培養(yǎng)其編程思維，強(qiáng)化動(dòng)手實(shí)踐能力，為后續(xù)“機(jī)器學(xué)習(xí)”、“深度學(xué)習(xí)”等專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)夯實(shí)編程基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)《Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》是面向人工智能工程技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，涉及Python語(yǔ)法基礎(chǔ)、流程結(jié)構(gòu)、函數(shù)、面向?qū)ο?、文件操作和異常等相關(guān)內(nèi)容。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握Python開發(fā)的基礎(chǔ)知識(shí)。1.三維目標(biāo)體系構(gòu)建維度具體目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)掌握Python基礎(chǔ)語(yǔ)法、程序結(jié)構(gòu)（分支/循環(huán)）、函數(shù)、OOP（面向?qū)ο螅?、異常處理、文件操作等核心知識(shí)體系。技能目標(biāo)培養(yǎng)邏輯思維、問(wèn)題分解、調(diào)試能力，具備開發(fā)計(jì)算器、銀行系統(tǒng)、游戲、通訊錄等應(yīng)用的能力，解決復(fù)雜工程問(wèn)題。素養(yǎng)目標(biāo)形成規(guī)范編碼習(xí)慣，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)、計(jì)算思維、工程規(guī)范意識(shí)、數(shù)據(jù)倫理觀，塑造科技報(bào)國(guó)的價(jià)值理念。2.能力進(jìn)階路線3.課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的關(guān)系人工智能工程技術(shù)畢業(yè)生要求有較強(qiáng)的Python開發(fā)能力，能夠使用Python進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)及深度學(xué)習(xí)等專業(yè)課的實(shí)踐開發(fā)能力。三、課程總體設(shè)計(jì)思路1.采用項(xiàng)目引領(lǐng)的“金字塔”模型應(yīng)用層（項(xiàng)目8通訊錄）↑安全層（項(xiàng)目7能否構(gòu)成三角形—異常）↑模式層（模塊：項(xiàng)目5銀行系統(tǒng)、OOP：項(xiàng)目6烏龜吃魚游戲）↑結(jié)構(gòu)層（項(xiàng)目2-4順序、分支、循環(huán)）↑基礎(chǔ)層（項(xiàng)目1開發(fā)環(huán)境）2.項(xiàng)目引領(lǐng)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)把主要知識(shí)和技能點(diǎn)，融入到8個(gè)項(xiàng)目中，又把每個(gè)項(xiàng)目分解為能支撐其開發(fā)的若干任務(wù)，每個(gè)任務(wù)又包括若干知識(shí)和技能點(diǎn)，知識(shí)和技能設(shè)計(jì)層層遞進(jìn)，分析步驟清晰，且均配有可運(yùn)行的代碼和運(yùn)行結(jié)果。項(xiàng)目和任務(wù)設(shè)計(jì)兼具趣味性、知識(shí)性和技能性。3.兼具實(shí)踐性和系統(tǒng)性課程堅(jiān)持手腦并用的理念，既重實(shí)踐又厚基礎(chǔ)。激發(fā)學(xué)生課堂參與度，提升編程興趣，既注重提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力，又兼顧其理論知識(shí)的系統(tǒng)性。4.趣味性授課過(guò)程中把“語(yǔ)言類”枯澀難懂的知識(shí)點(diǎn)融入到一個(gè)個(gè)趣味性的項(xiàng)目、任務(wù)和案例中。把枯燥、復(fù)雜的語(yǔ)法概念簡(jiǎn)單化、生活化，通俗易懂，便于學(xué)生課堂理解掌握。如烏龜吃小魚游戲案例，設(shè)計(jì)烏龜類、小魚類，引入生命值等增強(qiáng)趣味性，并給學(xué)生留出自由發(fā)揮空間。四、課程總體思政設(shè)計(jì)思政映射矩陣如下所示。技術(shù)模塊思政主題實(shí)現(xiàn)載體文件操作數(shù)據(jù)安全責(zé)任通訊錄隱私保護(hù)設(shè)計(jì)異常處理抗挫折能力三角形驗(yàn)證的多次嘗試機(jī)制循環(huán)結(jié)構(gòu)工匠精神九九乘法表的文化傳承面向?qū)ο笙到y(tǒng)思維游戲生態(tài)平衡模擬函數(shù)封裝模塊化協(xié)作銀行系統(tǒng)崗位分工類比五、教學(xué)模式及實(shí)施評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)1.教學(xué)模式：項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)（PBL）+任務(wù)分解+分層訓(xùn)練-真實(shí)場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)：每個(gè)項(xiàng)目解決一個(gè)實(shí)際問(wèn)題（如銀行系統(tǒng)、人狗大戰(zhàn)、吃魚游戲、簡(jiǎn)易通訊錄等）。-三階訓(xùn)練：基礎(chǔ)任務(wù)→鞏固案例→綜合項(xiàng)目，逐層提升。-多元評(píng)價(jià)：隨堂測(cè)驗(yàn)（代碼片段）+課后編程（完整程序）+分組討論（設(shè)計(jì)思路）。2.五步閉環(huán)教學(xué)法摒棄純PPT講解，而是采用現(xiàn)場(chǎng)編程的互動(dòng)形式，騰訊會(huì)議共享屏幕的方式，在JupyterNotebook中邊操作邊講解，讓同學(xué)們?cè)谡n堂上就有種實(shí)操代入感，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力的意識(shí)。3.多元評(píng)價(jià)體系該課程的考核強(qiáng)調(diào)過(guò)程化考核，采用綜合考核方式?？偝煽?jī)構(gòu)成：平時(shí)成績(jī)（50%）、期末卷面成績(jī)（50%）。平時(shí)成績(jī)主要考核學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度（考勤情況、課堂表現(xiàn)）、知識(shí)掌握（單元作業(yè)、單元測(cè)驗(yàn)及代碼規(guī)范性）、技能實(shí)現(xiàn)（綜合作業(yè)）及素養(yǎng)表現(xiàn)等幾方面。期末成績(jī)是期末考試的卷面成績(jī)。平時(shí)成績(jī)組成如下。平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)維度評(píng)價(jià)方式權(quán)重學(xué)習(xí)態(tài)度出勤+課堂表現(xiàn)20%知識(shí)掌握單元作業(yè)+單元測(cè)驗(yàn)+代碼規(guī)范40%技能實(shí)現(xiàn)1~2個(gè)綜合作業(yè)項(xiàng)目完成度+創(chuàng)新功能20%素養(yǎng)表現(xiàn)開發(fā)日志+思政反思報(bào)告20%六、課程內(nèi)容與要求項(xiàng)目1Python開發(fā)初體驗(yàn)項(xiàng)目名Python開發(fā)初體驗(yàn)學(xué)時(shí)6學(xué)習(xí)目標(biāo)了解Python的發(fā)展歷程及特點(diǎn)可以獨(dú)立完成Python的安裝及IDE使用掌握Python程序的執(zhí)行原理掌握輸入和輸出函數(shù)使用掌握基本數(shù)據(jù)類型中的數(shù)值型和字符串型掌握標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的安裝、導(dǎo)入及調(diào)用格式知識(shí)點(diǎn)教學(xué)要求考核要求重點(diǎn)難點(diǎn)Python發(fā)展歷程了解識(shí)記Python特點(diǎn)掌握識(shí)記Python的應(yīng)用領(lǐng)域了解領(lǐng)會(huì)Python版本掌握領(lǐng)會(huì)Python的安裝掌握應(yīng)用√交互式解釋器-Ipython了解應(yīng)用Notebook下載安裝和使用掌握應(yīng)用√Python程序執(zhí)行原理掌握領(lǐng)會(huì)√√標(biāo)識(shí)符和關(guān)鍵字掌握應(yīng)用√Python輸入input/輸出print掌握應(yīng)用√掌握數(shù)值型和字符串型數(shù)據(jù)掌握應(yīng)用√標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的安裝、導(dǎo)入和使用掌握應(yīng)用√項(xiàng)目2簡(jiǎn)易計(jì)算器—分支結(jié)構(gòu)項(xiàng)目名簡(jiǎn)易計(jì)算器—分支結(jié)構(gòu)學(xué)時(shí)4學(xué)習(xí)目標(biāo)了解編程語(yǔ)言的三大流程結(jié)構(gòu)：順序、分支和循環(huán)掌握if分支應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用示例掌握顯式雙分支if-else結(jié)構(gòu)及應(yīng)用掌握級(jí)聯(lián)多分支if-elif-else結(jié)構(gòu)和應(yīng)用能夠使用分支結(jié)構(gòu)解決簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)教學(xué)要求考核要求重點(diǎn)難點(diǎn)if語(yǔ)句掌握應(yīng)用√if-else語(yǔ)句掌握應(yīng)用√if-elif語(yǔ)句掌握應(yīng)用√if嵌套掌握應(yīng)用√項(xiàng)目3循環(huán)結(jié)構(gòu)項(xiàng)目名循環(huán)結(jié)構(gòu)學(xué)時(shí)6學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握while循環(huán)語(yǔ)句的使用掌握f(shuō)or循環(huán)語(yǔ)句的使用掌握break、continue、pass和else語(yǔ)句的作用掌握數(shù)據(jù)類型列表的使用掌握隨機(jī)數(shù)模塊random的使用知識(shí)點(diǎn)教學(xué)要求考核要求重點(diǎn)難點(diǎn)while循環(huán)掌握應(yīng)用√√for循環(huán)掌握應(yīng)用√√break語(yǔ)句掌握應(yīng)用√√continue語(yǔ)句掌握應(yīng)用√√pass語(yǔ)句理解應(yīng)用√√else語(yǔ)句掌握應(yīng)用√√數(shù)據(jù)類型：列表掌握應(yīng)用√√隨機(jī)數(shù)模塊random掌握應(yīng)用√√項(xiàng)目4打印九九乘法表—循環(huán)嵌套項(xiàng)目名循環(huán)結(jié)構(gòu)學(xué)時(shí)6學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握while循環(huán)語(yǔ)句的使用掌握f(shuō)or循環(huán)語(yǔ)句的使用掌握break、continue、pass和else語(yǔ)句的作用知識(shí)點(diǎn)教學(xué)要求考核要求重點(diǎn)難點(diǎn)while嵌套掌握應(yīng)用√√for嵌套掌握應(yīng)用√√嵌套結(jié)構(gòu)內(nèi)外層循環(huán)中break使用掌握應(yīng)用√√嵌套結(jié)構(gòu)內(nèi)外層循環(huán)中continue使用掌握應(yīng)用√√矩形陣結(jié)構(gòu)打印掌握應(yīng)用√√三角陣結(jié)構(gòu)打印理解應(yīng)用√√else語(yǔ)句掌握應(yīng)用√√項(xiàng)目5簡(jiǎn)易銀行系統(tǒng)—函數(shù)項(xiàng)目名簡(jiǎn)易銀行系統(tǒng)—函數(shù)學(xué)時(shí)6學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握函數(shù)的定義和調(diào)用方式掌握函數(shù)的參數(shù)和返回值掌握函數(shù)的嵌套調(diào)用理解變量作用域掌握局部變量和全局變量的區(qū)別掌握遞歸函數(shù)與匿名函數(shù)的使用掌握字典數(shù)據(jù)類型的使用知識(shí)點(diǎn)教學(xué)要求考核要求重點(diǎn)難點(diǎn)什么是函數(shù)了解識(shí)記函數(shù)的定義和調(diào)用掌握應(yīng)用√函數(shù)傳遞參數(shù)掌握應(yīng)用√默認(rèn)參數(shù)掌握應(yīng)用√不定長(zhǎng)參數(shù)掌握應(yīng)用√函數(shù)的返回值掌握應(yīng)用√函數(shù)的4種類型掌握領(lǐng)會(huì)√函數(shù)的嵌套調(diào)用掌握應(yīng)用√√全局變量和局部變量理解應(yīng)用√global和nonlocal關(guān)鍵字掌握應(yīng)用√遞歸函數(shù)掌握領(lǐng)會(huì)√匿名函數(shù)掌握應(yīng)用√字典的增刪改查操作掌握應(yīng)用√√項(xiàng)目6烏龜吃魚游戲—面向?qū)ο箜?xiàng)目名烏龜吃魚游戲—面向?qū)ο髮W(xué)時(shí)8學(xué)習(xí)目標(biāo)理解面向?qū)ο缶幊趟枷朊鞔_類和對(duì)象的關(guān)系，會(huì)獨(dú)立設(shè)計(jì)類會(huì)使用類創(chuàng)建對(duì)象，并添加屬性掌握構(gòu)造方法和析構(gòu)方法的使用熟悉self的使用技巧理解如何利用封裝保護(hù)屬性掌握單繼承和多繼承，會(huì)重寫和調(diào)用父類方法理解多態(tài)的使用掌握類屬性和實(shí)例屬性知識(shí)點(diǎn)教學(xué)要求考核要求重點(diǎn)難點(diǎn)面向?qū)ο缶幊谈攀隽私庾R(shí)記類和對(duì)象的關(guān)系掌握應(yīng)用類的定義掌握應(yīng)用根據(jù)類創(chuàng)建對(duì)象掌握應(yīng)用√構(gòu)造方法掌握應(yīng)用√√析構(gòu)方法掌握應(yīng)用√√self的使用掌握領(lǐng)會(huì)√√加法運(yùn)算重載了解索引和分片重載了解定制對(duì)象的字符串形式了解√√封裝了解識(shí)記√單繼承掌握應(yīng)用√√多繼承掌握應(yīng)用√√重寫父類方法與調(diào)用父類方法掌握應(yīng)用√多態(tài)掌握應(yīng)用√類屬性和實(shí)例屬性掌握應(yīng)用√√類方法和靜態(tài)方法掌握領(lǐng)會(huì)√√項(xiàng)目7能否構(gòu)成三角形—異常處理項(xiàng)目名異常能否構(gòu)成三角形—異常處理學(xué)時(shí)6學(xué)習(xí)目標(biāo)理解異常的概念掌握處理異常的幾種方式掌握raise和assert語(yǔ)句，會(huì)拋出自定義的異常掌握with語(yǔ)句的使用知識(shí)點(diǎn)教學(xué)要求考核要求重點(diǎn)難點(diǎn)異常簡(jiǎn)介了解應(yīng)用異常類掌握應(yīng)用√捕獲簡(jiǎn)單異常掌握應(yīng)用√捕獲多個(gè)異常掌握應(yīng)用√捕獲異常的描述信息掌握應(yīng)用√√捕獲所有的異常掌握領(lǐng)會(huì)√√沒(méi)有捕獲到異常掌握領(lǐng)會(huì)√√終止行為掌握應(yīng)用√√raise語(yǔ)句拋出異常了解√√assert語(yǔ)句拋出異常掌握√√自定義異常掌握√√預(yù)定義清理掌握√√項(xiàng)目8簡(jiǎn)易通訊錄—文件操作項(xiàng)目名簡(jiǎn)易通訊錄—文件操作學(xué)時(shí)4學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握文件的打開和關(guān)閉掌握文件的不同操作，例如，讀寫、重命名、刪除知識(shí)點(diǎn)教學(xué)要求考核要求重點(diǎn)難點(diǎn)文件的打開掌握應(yīng)用√文件模式掌握應(yīng)用√√文件的關(guān)閉掌握應(yīng)用√√寫文件掌握應(yīng)用√讀文件掌握應(yīng)用√文件的定位讀寫掌握領(lǐng)會(huì)√√文件的重命名掌握領(lǐng)會(huì)√√文件的刪除掌握應(yīng)用√文件夾的相關(guān)操作了解七、課程實(shí)施及條件1.教學(xué)條件（1）軟硬件條件在實(shí)訓(xùn)教室授課，都已安裝相應(yīng)的開發(fā)軟件，采用邊做邊學(xué)的教學(xué)方式。（2）師資條件具有良好的師德師風(fēng)；主講教師均具有企業(yè)一線研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)操能力較強(qiáng)；主講教師具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和較強(qiáng)的課堂組織能力，能按照本課程標(biāo)準(zhǔn)制定詳細(xì)的授課計(jì)劃，精心設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程；主講教師較豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。2.教材選用和建議（1）教材選用孫海洋.Python程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目化教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2024.參考書目：相甍甍，孫鴻飛.Python基礎(chǔ)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2019.白寧超.Python數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)與實(shí)踐[M].北京：清華大學(xué)出版社，2019.閱讀材料：無(wú)3.課程資源開發(fā)與利用（1）學(xué)習(xí)資料