《Python程序设计》课程标准

《Python程序设计》课程标准

一、课程名称

Python程序设计

二、适用专业

本课程标准适用计算机网络技术专业，大数据技术与应用专业

三、课程性质

《Python程序设计》是软件技术等相关专业的专业基础课。主要讲述Python程序设计的基础知识和相关技术。是计算机网络技术，大数据技术与应用的专业基础课程。

《Python程序设计》课程的教学目的是学生通过学习该课程，掌握Python程序设计语言的基本知识和使用Python语言进行软件开发的思想和基本方法，进而掌握程序设计的基本步骤和通用方法，提高通过编写程序解决实际问题的能力，为今后进一步使用数据采集和分析等大数据及人工智能方面的运用打好基础。课程着眼于学生的长远发展，重点培养其软件开发、大数据及人工智能领域岗位基本工作技能、职业素养、社会适应能力、交流沟通能力、团队协作能力、创新能力和自主学习能力。

四、教学目标

通过本课程的学习，使得学生能够理解Python的编程模式，熟练运用Python列表、元组、字典、集合等基本数据类型以及列表推导式、切片等语法来解决实际问题，熟练掌握Python分支结构、循环结构、异常处理结构、函数设计以及类的设计与使用，熟练掌握字符串常用方法与操作，熟练使用正则表达式处理字符串，熟练使用Python读写文本文件以及Word、Excel文档，理解Python面向对象程序设计原理，掌握使用Python编写网络爬虫程序的方法，了解numpy数组运算与矩阵运算，掌握Python+pandas进行数据处理的基本用法，掌握使用Python+matplotlib进行数据可视化的用法。

课程根据“自主式一体化教学”模式，按照Python的有关知识由浅入深、从易到难进行教学，课后布置实训与习题练习，实现“教、学、做”一体，从而切实提高学生的持续发展能力。

（一）总体目标

通过《Python程序设计》课程的教学，使学生具有基本的Python程序设计能力、一1

定的语句编写能力、一定的数据处理分析能力、解决问题的能力、一定的创新能力与良好的沟通能力。

（二）知识目标

(1)能安装Python环境与模块；

(2)掌握Python的基础语法；

(3)掌握Python的控制流程语句；

(4)掌握Python的数据类型；

(5)掌握Python函数；

(6)掌握Python模块；

(7)掌握Python面向对象；

(8)掌握Python文件操作；

(9)掌握Python异常处理；

(10)掌握Python数据库操作；

(11)了解Python计算生态库；

（三）技能目标

(1)能安装Python开发环境与第三方模块，能打包发布程序；

(2)能在计算机上按规范完成程序的编写和调试；

(3)能进行异常处理；

(4)能对文件及数据集进行操作；

(5)能对数据库进行操作

五、课程内容

（一）课程教学内容及学时安排

本课程采用理实一体化教学方式，“教、学、做”一体，理论与实验融合在一起，下表的理论与实验课时仅供参考。

内容

初识Python

编程基础

2

4

课时

理论

2

4

实验

4

8

合计

备注

根据实际情况调整

根据实际情况调整

2

控制流程

Python数据类型

函数

模块

Python面向对象

文件操作

异常处理

MySQL数据库操作

计算生态库

合计

3

6

3

3

3

3

2

2

6

37

3

6

3

3

3

3

2

2

6

37

6

12

6

6

6

6

4

4

12

72

根据实际情况调整

根据实际情况调整

根据实际情况调整

根据实际情况调整

根据实际情况调整

根据实际情况调整

根据实际情况调整

根据实际情况调整

根据实际情况调整

根据实际情况调整

（二）课程主要内容说明

本课程的教学重点如下：

1、掌握Python开发环境的使用，掌握pip包管理工具和PyInstaller打包发布方法；

2、掌握Python语言的基本数据类型、基本语法、运算符和程序流控制语句；

3、掌握字符串、列表、元组、字典、集合的定义和使用，掌握列表与字典深复制与浅复制与推导式的使用

4、掌握函数与模块的定义与使用；

5、掌握常用的异常处理方式。

6、掌握文件的读写方法。

（三）课程教学内容

理知识章节计划（模块） 学时

教学内容

论学时

Python发展历史及应用领域

初识Python 4 Python开发环境

pip工具

PyInstaller工具

3

实践学时

1．了解Python发展历史及应用领域

教学要求

2 2 2．掌握Python环境搭建

3．了解常用的Python开发环境

4．掌握pip包管理工具

5．掌握PyInstaller打包发布方法

1．了解Python的固定语法

Python的固定语法

Python基本输入输出

编程基础 8

Python的变量和数据类型，类型转换

Python变量和对象

Python运算符

4 4

2．掌握Python的用户输入与屏幕输出

3．熟悉Python的变量和数据类型，并掌握Python类型转换

4．了解Python变量和对象的关系

5．掌握各种运算符的使用

程序的基本结构

if条件语句

控制流程 6 while循环和for循环

break、continue、pass语句、else语句

3 3

1．了解程序的基本结构

2．掌握if条件语句的使用

3．掌握while循环和for循环的使用

4．掌握break、continue、pass语句、else语句的使用

1．了解序列的含义，掌握序列的操作

2．了解字符串的概念，掌握字序列

字符串、列表、元组、Python数据类型

12

字典、集合

列表与字典深复制与浅复制

列表与字典推导式

6 6

符串的操作，熟悉字符串的函数

3．了解列表的概念，掌握列表的操作，熟悉列表的函数

4．了解元组的概念，掌握元组的操作，熟悉元组的函数

5．了解字典的概念，掌握字典的操作，熟悉字典的函数

6．了解集合的概念，掌握集合的操作，熟悉集合的函数

4

7．了解深复制与浅复制的概念及操作

8．了解推导式的的概念，掌握推导式的用法

函数的定义

函数的参数

函数 6 函数的返回值

函数的调用和嵌套调用

模块概念及使用

模块 6 包

常用模块

3 3

3 3

1．了解函数的的概念

2．掌握函数的定义和调用

3．掌握函数的参数

4．掌握函数的返回值

5．掌握函数的嵌套调用

1．了解模块的概念

2．掌握模块的使用

3．了解包的概念

4．掌握常用模块的操作

1．了解python面向对象技术

2．了解并掌握python类和对象的定义及使用

3 3 3．了解并掌握python类的继承

4．了解并掌握python类的方法重写与运算符重载

1．了解并掌握文件的打开和关文件的打开和关闭，

文件的读写

文件操作 6

os模块

重命名和删除文件

文件夹的操作

csv文件操作

3 3

闭方法，

2．了解并掌握文件的读写方法

3．了解os模块

4．了解并掌握重命名和删除文件

5．了解并掌握文件夹的操作

6．了解并掌握csv文件操作

异常处理 4

Python异常概念

异常的处理方式

5

python面向对象技术

类和对象的定义及使Python面向对象

6

用

python类的继承

类的方法重写与运算符重载

2 2

1．了解Python异常概念

2．掌握异常的几种处理方式

主动抛出异常

自定义的异常类

raise和assert语句

3．了解主动抛出异常

4．了解自定义的异常类

5提要．掌握raise和assert语句，会抛出自定义的异常

1．了解MySql数据库的使用；

MySql数据库连接；

MySQL数据库操作

4

MySql数据库的操作；

MySql数据库的错误处理。

2 2

2．掌握MySql数据库的连接；

3．了解并掌握MySql数据库的操作；

4．了解MySql数据库的错误处理。

1．了解Turtle标准库的概念和使用

Turtle标准库

计算生态库 12

random标准库

jieba第三方库

wordcloud第三方库

6 6

2．了解random标准库的概念和使用

3．掌握jieba第三方库的安装和使用

4．了解wordcloud第三方库的安装和使用

六、学时与学分

参考学时：72学时。

参考学分：4学分。

七、教学资源利用

（一）教材使用

1、依据本课程标准选择教材。

2、教材应充分体现任务导向、实践引领的课程设计思想。将Python按数据采集分析技能标准要求，分解典型的任务，按照知识点和技能点的不同分解为不同的学习内容。

3、教材应与软件开发企业合作开发，充分反映最新的科研动态和企业实践新成果，吸纳、更新知识点和技能点，使教材具有先进性、职业性和指导性。

4、教材内容要强化技能点的培养和知识点的应用。

6

5、教材表达必须精炼、准确、科学。

6、《Python程序设计实例教程》，董付国著，机械工业出版社，2020年，第一版

7、《Python语言程序设计》，梁勇著，机械工业出版社，2015年，第一版

（二）数字化资源利用

以网络教学平台资源建设为核心，建立多媒体课件库、多媒体素材库、视频资源库、案例库、网络课程等，为学生搭建一个自主学习的平台。

（三）实验实训设备配置建设

教学在一体化教室进行，配置多媒体展示、较高配置计算机，计算机配备数量要满足常规班级人数和保有一定工作余量。

八、教学方法

课程按照Python3的基础知识，将课程划分为11个模块。并引入课堂教学实践项目，加强岗位综合技能和技巧的训练，使学生能够操作熟练、举一反三。

课程按照Python的有关知识由浅入深、从易到难进行安排，并在每个模块学习后布置实训与习题练习，实现“教、学、做”一体，从而切实提高学生的持续发展能力。

九、教学评价

建立能体现职业能力为核心的课程考核标准，建立分模块的课程考核评价方式，每个课程模块既考核学生所学的知识，也考核学生掌握的技能及学习态度，采用形成性评价与终结性评价相结合，笔试、实验、课程任务作品相结合，学生自评、互评相结合的评价方式。期末总评成绩组成：

1、期末考试成绩：60%；

2、项目考核成绩：20%；

3、过程核成绩（考勤、课堂表现等）：20%。

即：期末总评成绩=期末考试成绩*60%+项目考核成绩*20%+平时*20%

考核评价建议

模块编号

1

2

3

考核模块

初识Python

编程基础

控制流程

成绩比例（%）

5

10

10

7

4

5

6

7

8

9

10

11

Python数据类型

函数

模块

Python面向对象

文件操作

异常处理

MySQL数据库操作

计算生态库

20

10

5

10

10

10

5

5

十、教学中应注意的问题

Python编程模式中非常重要的一条是代码简单化、问题简单化，同时应保证代码具有较强的可读性。在教学过程中，尽量避免在Python程序中带有其他编程语言的痕迹，要尽量从最简单的角度去思考和解决问题、实现自己的想法和思路，尽量多使用Python内置函数、标准库对象和合适的扩展库对象，多使用函数式编程模式，保证代码的优雅、简洁，让代码更加Pythonic。

使用Python编程解决问题应充分借鉴和使用成熟的标准库和扩展库，尽量避免自己编写完整的业务逻辑，部分具体操作完全可以使用扩展库来实现，大幅度提高开发效率，同时还能保证代码质量。例如：如果需要进行排序则直接使用内置函数或方法进行排序，没有必要再使用选择法排序、冒泡法排序或堆排序等排序算法来编写代码实现，直接使用内置函数sorted()或者列表方法sort()即可；计算最大公约数应习惯于使用math标准库的gcd()函数，不要再自己编写辗转相除法代码；对数据进行随机乱序应使用random标准库中的shuffle()函数；从给定数据集中随机选择元素应使用random标准库中的choice()、choices()或sample()函数；判断年份是否闰年应使用标准库calendar中的isleap()函数；生成组合和排列应使用标准库itertools中的combinations()和permutation()函数。

教学和使用过程中，还应注意一些函数和方法的高级用法。例如，内置函数sorted()、max()、min()和列表方法sort()都可以指定key参数实现自定义排序规则；内置函数int()可以使用第二个参数来指定进制；扩展库pandas中很多方法都支持inplace参数实现原地操作；扩展库matplotlib中的很多函数都支持大量的参数来指定图形的高级属性。

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