同济《Python程序设计》教学大纲.docx

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1、教学大纲课程编码：学时/学分：64/3一、课程的性质与任务Python程序设计是计算机科学与技术、大数据等专业的基础课。重点培养面向对象程 序设计基本思想，以及解决实际问题的能力，本课程主要讲授Python语言的语法基础、字 符串、列表与元组、字典、类、文件与异常、数据处理及可视化等内容。通过本课程的学习， 使学生掌握面向对象程序设计的基本方法，熟悉各种基本编程技巧，为学生将来从事数据处 理分析或软件开发等工作打下良好的基础。二、适用专业数据科学与大数据专业、计算机科学与技术专业、物联网工程专业三、课程的教学内容与要求（一）理论教学部分1 .初识 Python（1） 了解Python的发展历程

2、；（2） 了解Python语言的特点及应用领域；（3）掌握在不同操作系统下Python编程环境的搭建；（4）掌握 PyCharm 及 Sublime Text 的安装。2 .数据类型、变量与运算符（1）掌握Python常用的数据类型；（2）掌握变量的命名规则及赋值；（3）掌握运算符的作用；（4） 了解数据类型转换。3.字符串（1） 了解字符串的基本操作；（2）掌握字符串值的访问；（3）掌握字符串格式化的基本方法；（4）掌握字符串的常用方法。4 .列表与元组（1）了解列表的创建、访问以及遍历操作；（2）掌握列表中添加、修改、查找、删除、修改、排序等常用方法；（3） 了解元组的概念以及与列表的区别

3、；（4）掌握如何将列表转换为元组；（5）掌握列表、元组的切片操作。5 .字典（1） 了解字典的概述及其创建和使用；（2）掌握对字典键、值、键-值对的遍历；（3）掌握对字典元素的添加、修改、删除等常用方法；（4）掌握字典常用的函数及其与列表的相互嵌套。6 .条件与循环语句（1）掌握if条件语句的使用；（2）掌握while和for循环语句及其嵌套的使用；（3）掌握break、continue和else等跳出循环语句的使用；（4）熟悉input。函数的应用。7 .函数与模块（1）熟悉函数的定义；（2）掌握函数参数的形式与传递方式；（3）熟悉函数的类型；（4）掌握模块及其的常用操作。8 .类（1） 了

4、解python中类和对象的概述；（2）掌握类的创建、属性、函数以及方法的使用和根据类创建对象；（3）掌握构造方法与析构方法的使用；（4）熟悉继承、封装、多态等对象魔法。9 .文件与异常（1） 了解文件的概述及其打开、模式和关闭；（2）掌握文件的路径、读写、重命名及其删除等基本方法；（3） 了解文件异常的概述及捕获和处理；（4） 了解存储数据的模块。10 .数据处理及可视化（1）掌握numpy库常用函数的使用；（2）掌握pandas库常用函数的使用；（3）掌握matplotlib库常用函数的使用；（4）综合运用numpy、pandas及matplotlib实现对数据的分析及可视化。（二）实验教学

5、部分实验一 Python环境搭建（1）了解Python语言的特点及发展历程；（2）学会Python编程环境的搭建；（3）掌握PyCharm的安装及使用。实验二 Python语言基础（1）掌握Python常用的数据类型；（2）掌握变量的命名规则及赋值；（3）学会运算符的作用；（4）学会变量的数据类型转换。（5）掌握字符串值的访问；实验三字符串（1）掌握字符串值的访问；（2）掌握字符串的常用方法。实验四列表与元组(1)掌握列表中添加、修改、查找、删除、修改、排序等常用方法；(2)掌握列表、元组的切片操作。实验五字典(1)掌握对字典键、值、键-值对的遍历；(2)掌握对字典元素的添加、修改、删除等常用

6、方法。实验六Python结构化程序编写(1)掌握if条件语句的使用；(2)掌握while和for循环语句;(3)掌握循环的嵌套；(4)掌握使用结构控制语句控制循环。实验七函数与模块(1)学会函数的定义；(2)掌握函数参数的形式与传递方式；实验八类和对象(1) 了解python中类和对象的概述；(2)学会Python类的定义和使用；(3)掌握类的创建、属性、函数以及方法的使用和根据类创建对象；(4)掌握构造方法与析构方法的使用；(5)熟悉继承、封装、多态等对象魔法。实验九文件与异常(2) 了解文件的概述及其打开、模式和关闭；(2)掌握文件的路径、读写、重命名及其删除等基本方法。实验十数据处理及可

7、视化(1)学会array数组的创建及常用函数的使用；(2)学会Series、DataFrame对象的创建及常用函数的使用；(3)掌握matplotlib库常用函数的使用；(4)综合运用numpy、pandas及matplotlib实现对数据的分析及可视化。四、教学学时分配课程教学学时分配表序号教学内容学时讲授 学时实验学时1初识Python2112数据类型、变量与运算符4223字符串8444列表与元组6335字典10556条件与循环语句6337函数与模块4228类10559文件与异常42210数据处理及可视化1055合计643232实验项目设置与学时分配表序号实验名称学时类型必做/选做1Pyt

8、hon环境搭建1验证性必做2Python语言基础2验证性必做3字符串4验证性必做4列表与元组3验证性必做5字典5验证性必做6Python结构化程序编写3验证性必做7函数与模块2验证性必做8类和对象5验证性必做9文件与异常2验证性必做10数据处理及可视化5验证性必做合计32五、考核方式提交作品六、建议教材、参考书目与推荐网站1 .建议教材(1) Python程序设计，金松林主编，同济大学出版社，2020年2 .教学参考书(1) Python编程从入门到实践，袁国忠译，人民邮电出版社，2016年(2) Python基础教程(第3版)，袁国忠译，清华大学出版社，2018年(3) Python编程快速上手让繁琐工作自动化，王海鹏译，人民邮电出版社，2016年3 .推荐网站(1 ) (2) 七、说明本课程重点培养学生掌握使用Python语言进行面向对象设计的基本思想和编程的基本 能力，学生接受有一定的困难，因此应采用理论讲授和实例教学相结合的教学方式，充分利 用计算机和教学多媒体设备，以理论为支撑，以实例为引导，辅以实验教学和贴近实践的上 机作业，使学生通过编程来解决实际问题的能力得到提高。