1、程序設計Python公共課課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱：程序設計（Python）課程代碼：CST119學 分：3學 時：17周，1次課/周，3學時/1次課，共51學時。二、課程教學目的1.認識學習程序設計的必要性和重要性。2.掌握高級程序設計語言的程序開發(fā)環(huán)境的建立和使用。3.認識程序語言的基本元素和功能。4.具備用程序語言描述算法的基本能力。5.具備用程序語言編寫具備一定實用價值的數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)展現(xiàn)等實用程序的能力。6.具備能夠通過進一步自主學習掌握其他編程語言編寫程序的能力。三、主講教師基本情況1.主講教師：李瑾坤,2.教學助理：周柏旭四、課程特點1.理論與實踐

2、并重2.注重教學過程監(jiān)控，實施全程考核3.引入了“翻轉課堂”教學模式4.著力培養(yǎng)學習能力和適應能力，強調自主學習5.鼓勵學生積極思考，培養(yǎng)學生信息技術應用和創(chuàng)新能力五、閱讀材料1. 推薦教材：Python程序設計基礎（第二版），董付國，清華大學出版社2.參考教材：程序設計基礎(Python語言)，嵩天，高等教育出版社 Python基礎教程第二版，人民郵電出版社六、課程內容概要1.教學內容序號題目/學時知識點作用/目標1程序設計概述/6學時/（2周）為什么要學習程序設計？學習程序設計的有效方法計算機中程序設計的環(huán)境程序實例作用：認識非計算機（及相關）專業(yè)學習程序設計的必要性和重要性。初步了解學習

3、程序設計的方法。知道在計算機中使用程序設計這種辦法解決實際的數(shù)據(jù)處理問題需建立專門的程序設計環(huán)境。通過一些簡單的程序實例，初步認識高級語言程序的形式和功能。目標：能夠在自己的計算機上建立需要的程序設計及運行的環(huán)境。能夠在自己建立的程序環(huán)境中編輯源程序代碼，并運行。2高級程序設計語言的基本元素/6學時/（2周）數(shù)據(jù)類型常量、變量、函數(shù)、運算符、表達式的概念數(shù)據(jù)輸入輸出和賦值程序的基本模式（輸入/處理/輸出）良好的書寫習慣程序實例作用：建立起計算機系統(tǒng)中關于數(shù)據(jù)類型和表達式的概念。能夠在實際的數(shù)據(jù)處理過程中應用數(shù)據(jù)類型和表達式的概念。認識高級語言的數(shù)據(jù)輸入、輸出、計算、賦值等概念和方法。理解良好的

4、源程序書寫習慣的重要性。通過一些簡單的程序實例，初步認識高級語言程序設計的方法和套路。目標：能夠具備在認識數(shù)據(jù)類型和表達式的基礎上編寫15行左右的具有數(shù)據(jù)輸入、處理、輸出功能的小程序的能力。3程序的基本結構/6學時/（2周）順序結構邏輯判斷和選擇結構邏輯判斷和循環(huán)結構break和continue基本結構的嵌套程序實例作用：建立起程序中包含的順序、判斷和選擇、判斷和循環(huán)三種基本結構的概念。建立起程序中上述三種基本結構可以相互嵌套的概念。理解死循環(huán)、強行終止循環(huán)、終止循環(huán)體執(zhí)行等功能。目標：能夠靈活應用上述概念，具備編寫具有數(shù)據(jù)輸入、比較靈活的數(shù)據(jù)處理、輸出功能的實用程序的能力。4數(shù)組/6學時/（

5、2周）數(shù)組和下標變量一維數(shù)組及應用二維數(shù)組及應用關于下標越界問題。程序實例作用：理解數(shù)組和下標變量的概念和作用。理解一維數(shù)組、二維數(shù)組、多維數(shù)組的概念。理解數(shù)組下標變量取值范圍的概念。目標：具備利用數(shù)組和下標變量于程序設計中解決一些實際問題（比如：排序、矩陣運算等問題）的能力。5文件操作/6學時/（2周）文件、目錄、路徑的基本概念字符和字符串數(shù)據(jù)類型與字符、字符串相關的函數(shù)（或方法）從文件中讀取數(shù)據(jù)往文件中寫入數(shù)據(jù)程序實例（比如：統(tǒng)計文本文件中的英文字母數(shù)量，或英文單詞數(shù)量等）程序實例作用：理解文件、目錄、路徑的概念。理解文件及文件系統(tǒng)的作用。認識文件打開方式和文件讀寫操作方法。目標：具備利用

6、文件作為原始數(shù)據(jù)來源和結果數(shù)據(jù)保存的實用程序設計，及解決一些實際問題（比如：文本信息處理等問題）的能力。6Python語言實用程序案例分析/12學時/（4周）Python語言的特點和優(yōu)勢實用程序案例的基本概念、結構和特點功能模塊和代碼分析作用：通過對實際案例的分析，理解程序設計及應用的本質，強化程序設計能力的訓練，增強使用程序設計的方法進行數(shù)據(jù)處理和分析的信心。目標：具備在對實際數(shù)據(jù)處理問題進行深入分析和研究的基礎上，利用程序設計語言編寫實用程序來解決問題的能力。2.教學進度安排進度教學內容授課方式課后作業(yè)第01周（1）講解學習程序設計的必要性和重要性。（2）介紹學習程序設計的方法。（3）結合

7、本程序語言講解程序設計的環(huán)境。（4）介紹3個程序的實例（比如：數(shù)值計算、字符串處理、邏輯判斷等）。以講解為主1）通過閱讀教材和參考資料，觀看網絡教學視頻等教學手段，掌握相關基本概念。2）完成高級語言程序設計環(huán)境建立。3）按要求完成老師布置的程序的編寫和運行任務。第02周（1）熟悉程序設計環(huán)境（2）熟悉編輯器的使用（3）編寫并運行第一個高級語言程序（涉及數(shù)值計算問題）（4）編寫并運行第二個高級語言程序（涉及字符串處理問題）（5）編寫并運行第三個高級語言程序（涉及邏輯判斷問題）以實驗為主1）通過閱讀教材和參考資料，觀看網絡教學視頻等教學手段，掌握相關基本概念。2）按要求完成老師布置的程序的編寫和運

8、行任務。第03周（1）講解數(shù)據(jù)類型的概念。（2）講解常量、變量、函數(shù)（或方法）、運算符、表達式的概念。（3）講解數(shù)據(jù)輸入、輸出、賦值的方法、類型和作用。（4）介紹3個程序實例（涉及數(shù)據(jù)類型、輸入輸出、數(shù)據(jù)運算、類型轉換等內容）。以講解為主第04周（1）深刻理解和靈活應用表達式的概念（2）熟練掌握簡單的數(shù)據(jù)輸入、輸出方法和語句，并熟練掌握賦值語句的應用。（3）初步認識到作為一個具有實用價值的程序應該具備的基本功能和基本結構。（4）編寫并運行第四個高級語言程序（難度相當于解一元二次方程問題）（5）編寫并運行第五個高級語言程序（難度同上）（6）編寫并運行第六個高級語言程序（難度同上）以實驗為主第05

9、周（1）講解順序、選擇、循環(huán)結構的工作原理。（2）講解if、if-else、for，等語句的格式和功能。（3）講解break和continue的作用。（4）幫助學生分析死循環(huán)問題。（5）介紹程序基本結構嵌套的概念。（6）介紹3個程序實例（涉及程序基本結構和結構嵌套的內容）。以講解為主第06周（1）深刻理解程序的基本結構（順序、選擇、循環(huán)）的本質意義。（2）進一步理解循環(huán)結構的本質是一種特殊的選擇結構。（3）熟練掌握用高級語言的語句實現(xiàn)程序基本結構（包括結構的嵌套）的方法。（4）編寫并運行第七個高級語言程序（難度相當于判斷一個數(shù)是不是素數(shù)問題，典型的循環(huán)嵌套問題。）（5）編寫并運行第八個高級語言

10、程序（難度相當于判斷一個年份是不是“閏年”問題，典型的復雜判斷問題。）（6）編寫并運行第九個高級語言程序（難度同上）以實驗為主第07周（1）講解一維數(shù)組和下標變量的概念和作用。（2）講解定義數(shù)組的方法。（3）講解數(shù)組的長度和下標取值范圍的關系（包括下標越界的概念）。（4）程序實例（例如：生成斐波那契數(shù)列，并保存在數(shù)組中）。（5）程序實例（例如：一維數(shù)組排序問題）。（6）介紹二維數(shù)組，并輔以程序實例（例如：兩矩陣相加運算）。以講解為主第08周（1）深刻理解數(shù)組這種數(shù)據(jù)類型的本質和用途。（2）深刻理解下標變量的概念，熟練掌握下標的靈活應用。（3）正確認識和處理下標越界問題。課堂測試內容：（1）編寫

11、并運行第十個高級語言程序（老師選定問題，難度為實現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)輸入輸出和處理）。（2）編寫并運行第十一個高級語言程序（老師選定問題，難度為包含有選擇或循環(huán)結構的程序）。（3）編寫并運行第十二個高級語言程序（老師選定問題，難度為包含程序基本結構和二維數(shù)組等內容的綜合應用）。以實驗為主第09周（1）講解文件、目錄、路徑的基本概念。（2）進一步講解字符和字符串數(shù)據(jù)類型。（3）講解與字符、字符串相關的常用的函數(shù)（或方法）。（4）講解從文件中讀取數(shù)據(jù)的辦法、語句（或函數(shù)、方法）。（5）講解向文件中寫入數(shù)據(jù)的辦法、語句（或函數(shù)、方法）。（6）應用程序實例（比如：統(tǒng)計一個文本文件中字母出現(xiàn)的次數(shù)）以講解為主第

12、10周（1）進一步理解文件、目錄、路徑的概念。（2）熟練掌握用程序對文件進行數(shù)據(jù)讀、寫操作的方法。（3）編寫并運行第十三個高級語言程序（解決簡單的文件操作問題）。（4）編寫并運行第十四個高級語言程序（以文件為數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)處理問題）。（5）編寫并運行第十五個高級語言程序（問題同上）。以實驗為主第11周（1）Python語言實用程序案例分析（2）討論和答疑以講解為主第12周（1）實用程序設計訓練（2）討論和答疑以實驗為主第13周數(shù)據(jù)預處理基礎（Numpy、Pandas、Matplotlib）以講解為主第14周（1）Python語言實用程序案例分析（續(xù)）（2）討論和答疑以實驗為主第15周（1）實用程序設計訓練（續(xù)）（2）討論和答疑以講解為主第16周總復習和答疑以答疑主本次課老師不布置具體的課后作業(yè)第17周隨堂期末考試注：1.本進度安排是一個基本的框架，任課老師應根據(jù)實際情況（比如：學生學習和掌握的情況、節(jié)假日放假的情況，等等）進行相應的調整。2.在教學過程中，程序實例的數(shù)量、解決的問題、難度等，任課老師應根據(jù)實際情況適當設定或調整。3.本課程屬于實踐性很強的課程，因此教學安排為間次上課（在教室上課）和上機（在實驗室上課）。但，任課老師應根據(jù)每次課的實際需求，將課堂講解、討論答疑、學生展示、編程實踐、課堂測試等內容穿插進行。3.教學資源