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文本内容:
《程序设计Python》教学大纲
一、课程基本信息程序设计Python课程名称Programming Python课程编码CST220721030开课院部计算机科学与技术学院课程团队程序设计学分
3.0课内学时56讲授32实验0上机24实践0课外学时56适用专业计算机科学与技术授课语言中文先修课程程序设计C/C++程序设计Python主要讲述Python语言的基本知识和程序设计,核心在于数据的获取、分析与处理,是一门非常重要的专业选修课通过本课程的学习,让学生接触并了解数据获取、分析与处理的基本使用方法,使学生具有Python数据分析、设计和可视化开发的能力,并具有较强的分析问题和解决问题的能力,培养学生的数据分析能力,为机器学习、人工智能等计算机领域的高级应用奠定基础通过课程的学习,使学生学会用计算机处理数据的思维方法,具备精益求精的工匠精神,增强解决问题的编程实践能力,为将来从事数据科学相关领域的工作打下坚实的基础Programming Pythonmainly tellsthe basicknowledge andprogramming of Python language.The corelies inthe acquisition,analysis课程简介限and processingof data.It isa veryimportant professionalelective course.Through thestudy ofthis course,students cancontact and选understand thebasic usagemethods ofdata acquisition,analysis andprocessing,and havethe abilityofPythondata analysis,design andvisual development,and havestrong abilityto analyzeand solveproblems,cultivate studentsdata analysisability,and laythe foundation for advancedapplications incomputer fieldssuch asmachine learningand artificialintelligence.Through thestudy ofthe course,students canlearn thethinking methodof processingdata withcomputers,having thecraftsman spiritof keepingimproving,and enhancetheir programmingpractice abilityto solveproblems,and laya solidfoundationforfuture workin datascience relatedfields.负责人大纲执笔人审核人
二、课程目标毕业要求指标点序号代号课程目标OBE任务自选目标1了解程序设计的相关知识和技术、掌握程序设计的基本流程为毕业要求指标点L3的达成提1Ml是
1.3供支持目标2掌握主流的程序设计开发工具,具有快速熟悉运用新的开发工具的能力,为毕业要求指标点2M2是
5.
15.1的达成提供支持目标3培养学生分析问题和利用程序设计解决问题的能力,能够针对具体的对象,开发或选用满足特3M3是
5.3定需求的现代技术解决问题,为毕业设计要求指标点
5.3的达成提供一定支持目标4能撰写专业相关研究报告和设计文档,具备在公众场合开展报告陈述及交流、答辩的能力,为4M4是
10.
110.1毕业设计要求指标点
10.1的达成提供一定支持目标5充分认识终身学习的重要性,具有较强的自主学习和终身学习意识一为毕业设计要求指标点5M5是
12.
112.1的达成提供一定支持6M6目标6能保障课程正常秩序(政治层面、课堂保障层面,非学生能力层面)否
三、课程内容支撑课课内课外序号章节号标题课程内容/重难点教学方式课外环节程目标学时学时掌握基本数据类型、常用运算符和表达式的使用,理解数据类型的第一章python编程1第一章转换、运算符的优先级和结合性、数据的输入、输出,了解字符串////基础的基本使用方法3掌握基本数据类型的概念,各种数据类型的数值(整型、浮点型)
21.11」基本数据类型
0.5讲授
0.5自学在内存中的表示方式及取值范围3了解Python语言中各种数据类型常量的书写规则、变量的定义与
31.2L2常量与变量
0.2讲授
0.2自学命名规则、变量的存储与复制,以及数据类型的转换规则
31.3运算符与表达理解算术、赋值、关系、逻辑等运算符的操作含义和优先级、结合
41.
30.5讲授
0.5自学式性的概念,常用表达式的概念、书写方式和计算规则3L4数据的输入和输
51.4掌握不同数据类型数据的输入输出,map函数的使用
0.2讲授
0.2自学出3M1,M2,M
61.5L5字符串了解字符串的定义方法,索引的使用,切片的建立方法
1.2讲授
1.2自学
371.
61.6上机1完成Python数据输入输出相关练习2上机2中学3第二章典型数据结本章重点难点了解列表和元组的基本使用方法、了解字典的基本8第二章////构使用方法3了解列表的定义方法,兀素的增删改操作,索引的使用,切片的建Ml,M2,M
92.
12.1列表1讲授1自学立方法3理解兀组与列表的异同比较,兀组的不可修改性,兀组的隐性使用
102.
22.2元组1讲授1自学
3112.
32.3字典掌握字典的定义,元素的访问,元素的增删改操作1讲授1自学
3122.
42.4上机2完成列表、元组和字典相关练习2上机2自学3本章重点难点掌握使用条件控制结构和循环控制结构设计累力第三章基本控制结口、累乘、统计等算法的基本方法,理解嵌套的条件控制结构、嵌13第三章3////构套的循环控制结构的流程控制过程,以及循环中断语句的作用;函数的作用和基本使用方法掌握条件控制结构(单分支、二分支和多分支)的特点和执行过程Ml,M2,M
143.
13.1条件控制结构1讲授1自学3循环控制结构的特点和执行过程,针对所选择的程序设计语言讲授M1,M2,M
153.
23.2循环控制结构for-in循环和do-while循环,通过实例阐述循环的应用方式、嵌套1讲授1自学3循环的应用和执行过程
163.
33.3函数函数的定义,函数的调用,函数的返回值、函数的默认值1讲授1自学
3173.
43.4上机3完成基本控制结构及函数相关练习4上机4自学3本章重点难点如何打开和保存文件,如何总和使用列表和字典,18第四章第四章数据处理////如何使用json文件3,M
54.1文件的读取和
194.1如何打开文件,设置文件编码,文件的读取,简单的数据清理
0.5讲授
0.5自学写入3,M5以身份证处理为例,讲解字符串的截取和转换,如何进行函数封
204.
24.2数据处理1讲授1自学装,如何使用列表和字典3,M
54.3json文件的使Ml,M2,M
214.3如何用json文件保存和读取复合数据类型
0.5讲授
0.5自学用3,M
54.4字典的嵌套使
224.4如何构造嵌套的字典结构
0.5讲授
0.5自学用3,M
5234.
54.5上机4完成数据处理相关练习4上机4自学3,M5本章重点难点掌握面向对象的基本概念,熟练掌握类的定义、继24第五章第五章面向对象////承和多态
35.1类与对象的基本类、类的成员、类成员函数的作用和定义方法;类对象的创建(定
255.11讲授1自学概念义);类对象数据成员的访问,成员函数的调用
3265.
25.2对象的初始化如何进行初始化、有参初始化、无参初始化、self的使用
0.5讲授
0.5自学
35.3向函数传递对
275.3对象作为函数的参数
0.5讲授
0.5自学象
35.4对象的赋值和
285.4对象的赋值和复制方法;拷贝构造函数的定义和使用范围
0.5讲授
0.5自学复制3模块的定义,绝对导入和相对导入,模块重命名,—name__和
295.
55.5模块和包
0.2讲授
0.2自学_main_
03305.
65.6类的组合组合类的构造函数、调用顺序
0.2讲授
0.2自学3Ml,M2,M
315.
75.7派生类的概念派生、继承的意义、概念与理解扩充内部类
0.2讲授
0.2自学
3325.
85.8派生类的构造派生类构造函数的定义、构造规则以及创建派生类对象时的调Ml,M2,M
0.2讲授
0.2自学函数用顺序
35.9多态性,重写
335.9多态性的概念和基本使用方法,同名覆盖、访问声明
0.2讲授
0.2自学和super3_repr_和_str_方法,—format_方法,_hash_方法,比较
5.10扩展内置数据M1,M2,M
345.10运算符,一new一和_加1一方法,一add_方法
0.2讲授
0.2自学类型3多重继承的概念和声明;多重继承派生类构造规则和调用顺序
355.
115.11多重继承
0.2讲授
0.2自学
3365.
125.12上机5完成面向对象相关练习6上机6自学3M3,M4,M37第八早第八章Numpy基础本章重点难点ndarray的使用,矩阵运算////
56.1科学数据的表示M3,M4,M
386.1讲解向量、矩阵的基本表示方法1讲授1自学方法5M3,M4,M
396.
26.2矩阵运算矩阵的基本算术运算,以及筛选、连接等复杂操作1讲授1自学5M3,M4,M
406.
36.3数据广播如何进行不对等维度之间的算术操作
0.5讲授
0.5自学5M3,M4,M41第七章第七章pandas入门本章重点难点pandas基本功能,汇总与统计,处理数据缺失////
57.1pandas的数据M3,M4,M
427.1了解pandas的基本数据结构
0.5讲授
0.5自学结构介绍5M3,M4,M
437.
27.2基本功能了解pandas的基本功能
1.5讲授
1.5自学
57.3汇总和计算描M3,M4,M
447.3理解pandas的汇总和计算
0.5讲授
0.5自学述统计
5457.
47.4处理缺失数据了解如何处理确实数据M3,M4,M
0.5讲授
0.5自学5M3,M4,M
467.
57.5层次化索引了解层次化索引
0.5讲授
0.5自学5M3,M4,M
477.
67.6上机6完成numpy和pandas相关练习2上机2自学5本章重点难点如何合并数据集,如何处理数据轴,如何进行批量M3,M4,M48第八章第八章数据清理////的数据转换5M3,M4,M
498.
18.1合并数据集理解数据集合并
0.5讲授
0.5自学
58.2重塑和轴向旋转M3,M4,M
508.2如何将多个数据集进行合并,形成综合有效的多维度数据
0.5讲授
0.5自学5M3,M4,M
518.
38.3数据转换如何清洗无效数据,进行数据类型的转换等
0.5讲授
0.5自学
58.4apply函数的使M3,M4,M
528.4了解apply函数的使用
0.5讲授
0.5自学用5第九章绘图与可视M3,M4,M53第九章本章重点难点如何用可视化方法辅助分析数据////化
59.1基本图形的绘制线状图、柱状图、饼图、散点图等基本图形的绘制和参数的设置M3,M4,M
549.11讲授1自学5M3,M4,M
559.
29.2词云的绘制如何生成词云,以及参数的设置1讲授1自学5M3,M4,M
569.
39.3如何绘制地图如何将数据投影到地图上,增强数据在地理空间上的对比度1讲授1自学5M3,M4,M
579.
49.4上机7完成绘图与可视化相关练习2上机2自学
510.4透视表和交叉M3,M4,M
5810.4了解透视表和交叉表
0.5讲授
0.5自学表5H.1网贝的基本结M3,M4,M
5911.1了解网页的基本结构和基本标签,掌握基本的标签属性
1.5讲授
1.5自学构5第十一第H■一章网络爬M3,M4,M60本章重点难点了解网页的基本结构,构建网络爬虫////虫5第十章数据聚合本章重点难点如何进行数据的分组与聚合,并形成复杂的透视表M3,M4,M61第十章////与分组运算和交叉表
511.3M3,M4,M
6211.3Beautiful Soup的如何用Beautiful Soup处理网页1讲授1自学5使用
10.3分组级运算M3,M4,M
6310.3了解分组级运算和转换
0.5讲授
0.5自学和转换5M3,M4,M
6410.
210.2数据聚合如何实现分组后的聚合
0.5讲授
0.5自学
510.1Groupby技M3,M4,M
6510.1如何使用groupby进行数据分组
0.5讲授
0.5自学术
511.2Selenium的M3,M4,M
6611.2如何用Selenium模拟浏览器,获取动态网贞的源代码1讲授1自学基本使用方法5H.4即贞的动作模M3,M4,M
6711.4如何为网页兀素进行赋值,模拟鼠标点击等操作
0.5讲授
0.5自学拟5M3,M4,M
6811.
511.5上机8完成爬虫相关练习2上机2自学5
四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比
1.安排100个作用在线自动评测编程题目
2.平时测验主要考核学生对Python基础知识掌握情况,最后根据自动评测编程题目成绩进行标准化,给出平时作业成绩,满1平时作业30%分100分,作为个人部分成绩
1.由来自不同班级的2-3人组成一个团队,根据所学知识共同完成一个人均代码量不低于200行的项目,强调考核学生团队协作以及项目开发能力,为毕业要求
2.项目验收以公开答辩的形式进行,每个组的组长及任课教师作为评委每个团队需要通过PPT汇报、代码演示或视频展示形2团队项目70%式讲解自己项目的需求、设计以及最终成果,满分100分,作为团队部分成绩另外根据团队中每人的贡献度排序上下浮动5分
3.团队项目是对学生学习情况的全面检险,通过融入思政主题的编程设计题目,强调考核学生对程序设计综合能力的运用通过对数据获取、数据处理、数据分析和可视化展示等坏节的考核,特别是具体的问题求解能力的考核,为毕业要求
1、
5、10和12达成度的评价提供支持
五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级A-按时完成作业,正确解出80%及以上的题目B-按时完成作业,正确解出60%及以上的题目C-按时完成作业,正1Ml平时作业30%确解出40%及以上的题目D-按时完成作业,正确解出20%及以上的题目E-不按时完成作业,或不能正确解出不足20笔的题目2Ml团队项目70%(见团队项目答辩评分标准)A-按时完成作业,正确解出80%及以上的题目B-按时完成作业,正确解出60%及以上的题目C-按时完成作业,正3M2平时作业30%确解出40%及以上的题目D-按时完成作业,正确解出20%及以上的题目E-不按时完成作业,或不能正确解出不足20%的题目4M2团队项目70%(见团队项目答辩评分标准)出按时参加测验,熟练掌握和运用主流编程工具完成程序设计N-未按时参加测验,或不能熟练掌握和运用主流5M3平时作业30%编程工具完成程序设计6M3团队项目70%(见团队项目答辩评分标准)7M4团队项目100%(见团队项目答辩评分标准)8M5团队项目100%(见团队项目答辩评分标准)9M6平时作业100%M-按时完成平时作业和团队项目N-未能按时完成平时作业和团队项目评分等级说明
六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书|《Python语后程序设计基础》(第2版,嵩天,礼欣,黄天羽,高等教育出版社,
2017.2,ISBN:
9787040471700.(*主教材)图书|《Python数据分2析与可视化教与学》,魏伟一,李晓红,清华大学出版社,
2020.3,ISBN:
9787302546665.。