《Python程序设计》课程实验教学大纲

《Python程序设计》课程实验教学大纲

一、课程基本信息课程代码课程名称Python程序设计英文名称IntroductiontoProgrammingUsingPython实验总学时16适用专业全校本科

一、二年级学生课程类别通识必修课先修课程无

二、实验教学的总体目的和要求《Python程序设计》课程是面向非计算机专业本科生的第一门程序设计类课程，面向非计算机各专业，作为通识必修课程开设课程任务是通过对程序设计基本方法、基本语法等知识学习，使学生掌握一门帮助各专业后续教学且具有广泛应用价值的程序设计语言通过让学生理解Python语言及应用方式，掌握利用计算机解决问题的能力，培养计算思维，并通过实验训练学生的动手能力在学习Python编程和调试程序的过程能引导学生坚持中国道路、弘扬中国精神，培养学生爱国情怀；树立法治意识，坚守法规；培养匠人精神和奉献精神

1、对学生的要求实验前必须对实验内容进行预习，做好预习笔记方好上机实验严格考勤制度，学生必须按时进入实验室，做好实验前的准备，不得迟到早退，因故须请假者，必须按学校规定的办理请假手续服从实验指导教师的安排，按学号对号入座，因故需调整座位者，须经实验指导教师同意上机实习过程中有问题请举手请老师指导鼓励同学们在实验过程中就实验问题展开讨论，相互交流学习，但必须独立完成实验项目实验期间不得玩游戏、上网聊天，以及做与实验无关的事，不得将食物带入实验室，一经发现，经提醒无效后，将赶离实验室每次实验结束，必须按要求提交实验作业，重点实验项目还需提交实验报告实验结束后须关机，将键盘架及座椅摆放整齐，并将本机台面等处杂物主动带离实验室

2、对教师的要求教师需按时进入实验室，做好实验前的准备工作，不得无故迟到每次实验，老师必须布置实验项目，给出实验要求实验前要检查学生的预习笔记，对没有认真预习的的学生，不允许进行实验操作实验课堂，教师要主动巡回走动，指导学生实验，回答学生的问题实验课中，老师要就学生们关注的实验项目，组织课堂讨论，帮助学生弄清实验目的、实验原理和操作步骤，掌握操作要领在指导学生实验过程中，根据学生的实验情况给予评分，作为平时成绩的参考依据要认真批改学生的实验报告严格要求学生遵守操作规程和学生实验守则，对违反并不听劝告者，教师有权制止其使用机器，必要时停止其实验老师在实验课期间不做与实验内容无关的事，不得无故擅离实验室

3、对实验条件的要求硬件要求微型计算机，互联网软件要求Python

3.7及以上，可选装PyScripter、PycharmsAnaconda等IDLE编程环境

三、实验教学内容实验项目一实验名称数值类型及其操作实验内容熟悉/安装Python

3.7+编程环境了解Python编程中交互方式和文件方式的区别和操作方法掌握整型、浮点型数字类型的操作（运算符号、内置数学函数）掌握标准库math库的常用函数掌握赋值运算、算术运算、关系运算等操作学会利用运算符号和函数求解简单计算问题（计算面积、体积等）实验性质验证性实验实验课时2课时实验目的与要求掌握简单程序的编写和调试，掌握数值类型数据的处理方法体会“实践出真知”以及“工匠精神”的实质实验项目二实验名称字符串类型及其操作实验内容掌握Python程序中输入和输出语句的用法（inputprint）掌握类型转换的函数（intfloateval）掌握字符串类型的操作方法（逆序、图形输出）掌握字符格式化的方法（f-stringsformat）了解标准库string库的常量的使用实例应用温度转换（货币转换等），凯撒加密和解密（历史故事古罗马凯撒大帝用来对军事情报进行加密的算法）等学会“举一反三”，学会主动思考、主动学习理解信息编码（ASCH、Unicode编码等），增强国家主权意识扩展思考国家的主权与信息安全实验性质验证性实验/设计性实验实验课时4课时（其中课外2课时）实验目的与要求熟练掌握程序中的输入输出语句，掌握字符串数据的操作方法、格式化方法、判定方法；理解数据类型转换的过程实验项目三实验名称分支结构程序设计实验内容掌握单分支、双分支的用法掌握双分支紧凑结构的使用理解多分支结构中多个条件的包含关系（成绩等级计算）利用分支结构求解简单应用问题（BMI计算）掌握标准库time、datetime库的使用应用实例字符的统计、个税计算、商品折扣计算，PM

2.5空气质量等实验性质设计性实验实验课时2课时实验目的与要求会使用分支结构处理多种应用场景下不同的处理，能读懂20行以内的简单程序，能编写10行以内的程序用科学客观严谨的思维，处理生活中的决策问题，用分支结构实现决策问题解决过程，优化决策原则，化焦虑为动力实验项目四实验名称循环结构程序设计实验内容for遍历循环（字符串遍历）、计数循环（range）（可引入变量count作为计数器）while条件循环、无限循环（可引入变量flag作为标记器）带else的循环结构break和continue的用法ti;y-except异常处理应用实例素数的判定、闰年的判定、货物托运费的计算、用户名密码验证过程实验性质设计性实验实验课时4课时（其中课外2课时）实验目的与要求学会使用循环结构完成需要重新运行的过程，能读懂20行以内的程序，能编写15行以内的程序学以致用学会如何将实际问题抽象为计算机能处理的问题实验项目五实验名称序列类型数据的应用实验内容掌握序列类数据的通用操作（+*lenmaxmin等）掌握字符串类型的操作掌握元组类型的操作掌握列表类型的操作（排序、逆序、删除、更新）掌握标准库random库的使用掌握第三方库的安装和使用（Jieba库）应用实例随机验证码（信息保密和信息安全）、猜字游戏、成绩排名统计、中文分词等实验性质设计性实验实验课时4课时实验目的与要求熟练掌握字符串和列表类型的数据处理方法，学会使用第三方库处理简单数据，能读懂25行以上的程序，能编写20行以上的程序实验项目六实验名称集合与字典的应用实验内容理解集合类型的特点掌握字典类型的操作理解数据维度的概念掌握二维列表的操作掌握map、filtersreduce函数的用法安装第三方库pandas库，处理Excel文件应用实例手机销售数据分析（pandas+集合）、多科考试成绩综合排名（二维列表的操作存储、排序等），词频统计（英文词频统计、中文词频统计）实验性质设计性实验实验课时4课时（其中课外2课时）实验目的与要求熟练掌握二维列表数据的操作、学会使用字典和集合进行简单数据分析，学会使用pandas处理Excel格式文件，能读懂和编写一些较复杂的程序实验项目七实验名称函数的应用实验内容掌握自定义函数的方法掌握各种参数传递的方法理解局部变量和全局变量应用实例用自定义函数方式改写词频统计、成绩排序统计等实验性质设计性实验实验课时2课时实验目的与要求利用自定义函数求解实际问题实验项目八实验名称文件的基本操作实验内容文件的打开和关闭文件的读取和写入文件的遍历文件指针的移动和定位学会使用with...as上下文处理器打开文件学会处理文本文件采用CSV格式对一维和二维数据文件的读写使用pandas处理CSV文件扩展思考

（1）打开的文本文件，遇到乱码，怎么办？

（2）不同形式的数据和信息在计算机中怎么表示？（字符、汉字、图像、声音等）

（3）了解Python的应用领域，理解信息世界的快速变化实验性质设计性实验实验课时2课时实验目的与要求掌握文件的处理方法，了解数据处理的基本方法，能处理文本文件、CSV格式文件、Excel文件等简单数据

四、考核方式与标准本课程实施考教分离，采用考试系统上机进行期末考试，闭卷，120分钟平时成绩主要包括考勤（10%）、作业和课外上机实践（50%）、至少两次实验报告（40%）课程总评成绩计算平时成绩占50%期末考试占50%选择至少两个实验项目，要求学生提交实验报告，其他实验项目作为实践作业和课外上机实践作业布置给学生

五、推荐实验教材和教学参考书推荐实验教材Python程序设计基础实验教程，赵光辉、李岫、秦珀石、汪朝霞编著，高等教育出版社，2021（可用自选实验教程）参考书［1］《Python语言程序设计基础（第2版）》，作者蒿天，2017⑵《Python编程一一从入门到实践》第2版作者［美］埃里克•马瑟斯（EricMatthes）出版社:人民邮电出版社，出版时间2020年09月

六、其他需说明的本门课程实验内容包括三种模式的实验验证性实验、设计性实验、综合性实验验证性实验给出操作步骤和方法，要求学生通过上机验证操作结果此类实验是使学生理解、验证、巩固并掌握主要操作过程和方法设计性实验给出实验问题，让学生根据所学知识，在计算机上操作得到预定的结果此类实验是培养学生的独立分析问题和解决问题的能力综合性实验让学生综合利用所学的知识进行程序编写，此类实验是培养学生的综合应用能力大纲修订人黄元南大纲审定人修订日期2023年1月审定日期。