《Python程序设计基础(第2版)》教学大纲(参考)

《Python程序设计基础》

教 学 大 纲

院（系、部）:

教研室:

日 期: 2018年3月20日

目 录

一、 课程简介 .................................................................................................................................. 1

二、 教学目的和要求 ...................................................................................................................... 1

三、 教学中应注意的问题............................................................................................................... 1

四、 教学内容 .................................................................................................................................. 2

五、 教学课时分配 .......................................................................................................................... 9

六、 教材与参考书目 .................................................................................................................... 10

1 一、 课程简介

课程名称：Python程序设计基础 课程编号：

课程性质：必修 适用专业：非计算机专业

前导课程：无 考核方式：考试

建议学时：48+16

二、 教学目的和要求

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相关列表推导式、切片等特性来解决实际问题，熟练掌握Python分支结构、循环结构、函数设计以及类的设计与使用，熟练使用正则表达式处理字符串，熟练使用Python读写文本文件与二进制文件，了解Python程序的调试方法，熟练运用Python编写面向对象程序，掌握使用Python操作SQLite数据库的方法，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,同时还应培养学生的代码优化与安全编程意识。

三、 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，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，尽量避免自主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。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，切不可再使用选择法排序、冒泡法排序或堆排序等排序算法来编写代码实现；计算最大公约数应习惯于使用math标准库的gcd()函数；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()函数；等等。 2 四、 教学内容

第1章 Python概述

1.1 Python是这样一种语言

教学重点：Python的命令式编程和函数式编程。

1.2 Python版本之争

教学重点：如何选择正确的Python版本，系统环境变量的设置。

1.3 Python编程规范与代码优化建议

教学重点：缩进，空格与空行，不同数据类型的选择对程序运行效率的影响。

1.4 Anaconda3开发环境的安装与使用

1.5 安装扩展库的几种方法

教学重点：熟练使用pip安装和惯例Python扩展库。

1.6 标准库与扩展库中对象的导入与使用

教学重点：三种导入方法之间的区别。

1.7 __name__属性的作用

教学重点：不同方式使用Python程序时__name__属性的值。

第2章 运算符、表达式与内置对象

2.1 Python常用内置对象

教学重点：不需要事先声明变量名及其类型，变量命名规范，数字、字符串、列表、元组、字典、集合的简单使用，数字大小无限制。

2.2 Python运算符与表达式

教学重点：同一个运算有不同含义，关系运算符和逻辑运算符的惰性求值特点。

2.3 Python关键字简要说明

2.4 Python常用内置函数用法精要 3 教学重点：很多函数有基本用法和高级用法，注意这些函数的可选参数；理解函数式编程的模式。

教学难点：函数式编程。

2.5 精彩案例赏析

第3章 Python数据结构

3.1 列表

教学重点：列表对象的创建与删除，其他类型到列表的转换，内置range()，使用+运算符、append()方法、extend()方法、insert()方法为列表增加元素，使用del命令、pop()方法、remove()方法删除列表元素，使用下标访问列表元素，使用index()方法获取列表元素下标，使用count()方法获取列表元素出现次数，有序序列的双向索引，使用成员资格判断运算符in判断列表中是否存在指定元素，使用切片访问、修改、删除、增加列表元素，列表排序方法sort()与内置排序函数sorted()以及列表逆序方法reverse()与内置逆序函数reversed()，len()、max()、min()、sum()、zip()、enumerate()等内置函数对列表对象的操作，使用列表推导式快速生成列表。

教学难点：自动内存惯例，切片操作，列表推导式，排序方法的key参数。

3.2 元组

教学重点：元组对象的创建与删除，其他类型到元组的转换，元组与列表的区别，生成器推导式。

教学难点：元组与列表的区别，元组的不可变本质，生成器表达式与列表推导式的效率比较。

3.3 字典

教学重点：字典对象的创建与删除，字典元素、键、值的访问方法，字典元素的添加与修改，使用字典对象的get()方法获取指定键对应的值，有序字典对象的使用，使用字典来计数，有序字典。

教学难点：字典对象的get()方法，访问字典对象时可以使用键作为下标，字典对象的键必须为不可变对象。 4 3.4 集合

教学重点：集合对象的创建与删除，其他类型数据到集合的转换，使用add()方法为集合增加元素，使用pop()和remove()方法删除元素，使用clear()方法清空集合，集合的并、交、差以及对称差等运算，使用集合来提取序列中的唯一元素。

教学难点：Python运算符的多重含义。

3.5 序列解包的多种形式和用法

教学重点：序列解包的本质——对多个变量同时赋值；序列解包的要求——等号右侧值的数量与等号左侧变量的数量一致。

教学难点：多个变量同时赋值。

第4章 程序控制结构

4.1 条件表达式

教学重点：Python关系运算符可以连用，枚举序列元素时多使用成员测试运算符in，算数运算符/和//的区别，任何合法的Python表达式都可以作为条件表达式，False、0（或0.0、0j等）、空值None、空列表、空元组、空集合、空字典、空字符串、空迭代对象作为条件表达式与False等价。

教学难点：关系运算符可以连用，Python中的False等价对象，几乎所有Python表达式都可以作为条件表达式来使用。

4.2 选择结构

教学重点：单分支选择结构、双分支选择结构、多分支选择结构、选择结构的嵌套，条件表达式后必须有冒号且换行缩进后开始写代码块，elif关键字表达else if的意思。

教学难点：缩进体现代码的业务逻辑。

4.3 循环结构

教学重点：for循环、while循环，range对象在循环中的使用，成员测试符in与序列解包在循环语句中的使用，带有else子句的循环结构，编写多层嵌套的循环语句时应尽量减少内循环中的计算；break与continue语句的作用。 5 教学难点：带有else子句的循环结构，循环代码的优化。

4.4 精彩案例赏析

教学重点：体会Pythonic的含义，感受Python程序的美。

第5章 函数

5.1 函数定义与使用

教学重点：Python函数的定义形式，def关键字，不需要声明函数的参数类型和返回值类型，括号不可以省略，冒号必须有。函数嵌套定义。函数递归调用。

5.2 函数参数

教学重点：形参与实参的概念，在函数内部直接修改形参不会影响实参。位置参数、默认值参数、关键参数和长度可变参数的用法。传递参数时的序列解包。

5.3 变量作用域

教学重点：在函数内如果只引用某个变量的值而没有为其赋新值，该变量为（隐式的）全局变量；如果在函数内任意位置有为变量赋新值的操作，该变量即被认为是（隐式的）局部变量，除非在函数内显式地用关键字global进行声明。

教学难点：局部作用域与全局作用域的区别，在函数内部定义全局变量的方法。

5.4 lambda表达式

教学重点：使用lambda表达式声明匿名函数和命名函数，在lambda表达式中调用函数，把lambda表达式作为函数参数。

教学难点：lambda表达式作为其他函数的参数。

5.5 生成器函数设计要点

教学重点：yield语句和return语句的区别，生成器对象的惰性求值特点。

教学难点：生成器对象的惰性求值。

5.6 精彩案例赏析

第6章 面向对象程序设计