《Python语言入门》实验教学大纲.docx
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《Python语言入门》实验教学大纲
《Python语言入门》课程实验教学大纲
一、课程基本信息
课程代码:
20110022
课程名称:
Python语言入门
英文名称:
IntroductiontoPython
实验总学时:
18
适用专业:
不限
课程类别:
选修课
先修课程:
计算机应用基础
二、实验教学的总体目的和要求
通过本课程的实验,学生应该具有熟练的Python编程技能和模块编程思想,能够综合利用Python技术解决所在专业领域的具体问题,显著提高编程能力。
同时培养学生严谨求实的科学作风和逻辑分析能力。
(一)对学生的要求
1.要求学生预习实验,了解实验内容、目的和要求。
2.实验课堂上要求每人一台计算机,独立完成知识点练习题和程序编写题等题目。
3.严格要求学生独立完成实验,使学生准时提交实验报告,杜绝学生发生实验报告抄袭现象。
4.学生以小组为单位或独立完成设计性实验。
(二)对教师的要求
1.认真做好各实验准备,准确布置各实验内容,细致规划各实验过程。
2.实验过程中教师要解决学生的疑难问题,帮助学生分析和处理实验结果。
3.每次实验完毕后,认真讲评实验中的优点和不足,激励学生不断改进和提高。
(三)对实验条件的要求
1.实验环境:
1)硬件环境:
●计算机:
4G以上内存、2G以上CPU、高速硬盘;
●网络:
Internet。
2)软件环境:
●操作系统:
Windows7以上;
●Python3.X;
●PythonIDLE(Python’sIntegratedDevelopmentandLearningEnvironment,Python集成开发和学习环境)或JupyterNotebook。
2.课后实验学时:
18
三、实验教学内容
实验项目一
实验名称:
Python基本语法元素
实验内容:
1.配置Python开发环境,并运行以下程序:
1)圆面积计算程序;
2)同切圆绘制程序;
3)五角星绘制程序。
2.编写程序,实现温度转换,并分析其包括的Python基本语法元素。
实验性质:
验证性
实验学时:
2
实验目的与要求:
1.通过经典实例尝试理解编写程序的IPO方法;
2.掌握Python基本语法元素,能够编写10行代码;
3.了解Python程序规范的重要性,培养学生的职业素质和道德规范。
实验条件:
1.硬件:
4G以上内存、2G以上CPU、100M以上宽带网络、高速硬盘;
2.操作系统:
Windows7以上;
3.软件:
Python3.x、PythonIDLE或JupyterNotebook。
研究与思考:
1.如何快速判断一个Python代码是Python3.x版本?
2.程序设计不能解决所有问题。
例如,计算机无法回答如下这些问题:
你最欣赏的历史人物是谁?
孙红雷和姚晨两位演员,谁的演技更好?
创新对中国未来经济的价值有多大?
请讨论总结,哪些类型的问题无法通过程序设计解决?
3.试想一下,为什么Python的命名不能以数字开头?
实验项目二
实验名称:
Python基本图形绘制
实验内容:
1.编写程序,使用turtle库绘制Python蟒蛇,并分析turtle库语法元素。
2.编写程序,使用turtle库函数绘制一个包含9个同心圆的靶盘。
实验性质:
设计性
实验学时:
2
实验目的与要求:
1.通过经典实例尝试Python编程;
2.理解Python库的使用方法,能够进行基本图形编程。
实验条件:
1.硬件:
4G以上内存、2G以上CPU、100M以上宽带网络、高速硬盘;
2.操作系统:
Windows7以上;
3.软件:
Python3.x、PythonIDLE或JupyterNotebook、turtle库。
研究与思考:
1.如何改变turtle绘制过程的速度?
2.如何改变turtle绘制过程的颜色?
实验项目三
实验名称:
基本数据类型
实验内容:
1.编写程序,计算天天向上的力量。
2.编写程序,利用格式化输出和时间延迟实现控制台风格文本进度条。
实验性质:
设计性
实验学时:
2
实验目的与要求:
1.掌握数字类型(整数、浮点数和复数)和字符串类型的使用方法;
2.掌握time库,能够操作文本并处理时间;
3.培养学生自我学习和持续学习的意识和能力。
实验条件:
1.硬件:
4G以上内存、2G以上CPU、100M以上宽带网络、高速硬盘;
2.操作系统:
Windows7以上;
3.软件:
Python3.x、PythonIDLE或JupyterNotebook、time库。
研究与思考:
1.math库有44个函数,Python计算生态有超过10万个各类函数库,思考一下,该怎么学习这些函数库呢?
2.进度条反映了软件的执行速度,请思考并给出至少3种提高软件执行速度的方法。
实验项目四
实验名称:
程序的控制结构
实验内容:
1.编写程序,实现根据身体质量指数BMI判断身体质量。
2.编写程序,实现圆周率的计算。
实验性质:
设计性
实验学时:
2
实验目的与要求:
1.掌握程序的控制逻辑;
2.学会使用异常处理;
3.掌握random库,具备应用随机数的能力。
实验条件:
1.硬件:
4G以上内存、2G以上CPU、100M以上宽带网络、高速硬盘;
2.操作系统:
Windows7以上;
3.软件:
Python3.x、PythonIDLE或JupyterNotebook。
研究与思考:
1.怎样让π计算的程序每次运行结果都一样?
2.请调研一下,除了π的计算还有哪些计算问题可以用蒙特卡罗方法求解?
实验项目五
实验名称:
函数和代码复用
实验内容:
1.编写程序,使用函数实现七段数码管绘制。
2.编写程序,使用函数递归实现科赫雪花的绘制,并利用PyInstaller库打包成一个可执行文件。
实验性质:
设计性
实验学时:
2
实验目的与要求:
1.掌握函数的基本使用方法;
2.理解并掌握递归使用;
3.掌握PyInstaller库,能够编写带有函数的程序,并能够打包可执行文件;
4.培养学生自强不息、积极进取的精神。
实验条件:
1.硬件:
4G以上内存、2G以上CPU、100M以上宽带网络、高速硬盘;
2.操作系统:
Windows7以上;
3.软件:
Python3.x、PythonIDLE或JupyterNotebook。
研究与思考:
1.思考如何利用datetime库对一个程序的运行计时。
2.递归和循环有什么区别?
实验项目六
实验名称:
组合数据类型
实验内容:
1.编写程序,实现总个数、求和、平均值、方差、中位数等基本统计值的计算。
2.编写程序,利用jieba库实现Hamet英文词频统计和《三国演义》人物出场统计。
实验性质:
设计性
实验学时:
2
实验目的与要求:
1.掌握组合数据类型(集合、元组、列表、字典)的使用方法;
2.掌握jieba库,能够处理一组数据,并处理中文文本;
3.培养学生的软件工匠精神。
实验条件:
1.硬件:
4G以上内存、2G以上CPU、100M以上宽带网络、高速硬盘;
2.操作系统:
Windows7以上;
3.软件:
Python3.x、PythonIDLE或JupyterNotebook。
研究与思考:
1.请比较元组和集合的区别,思考如何实现元组和集合的互相转换?
2.向分词词典中加入一些新的网络用语,并编写例子观察分词效果。
实验项目七
实验名称:
文件和数据格式化
实验内容:
1.编写程序,利用wordcloud库,实现政府工作报告词云的绘制。
2.编写程序,基于数据文件实现自动轨迹绘制。
实验性质:
设计性
实验学时:
2
实验目的与要求:
1.掌握文件的使用方法;
2.理解一二维数据,掌握wordcloud库,能够处理包含一二维数据的文件,能够用程序绘制词云;
3.培养学生树立正确的技能观,努力提高自己的技能,为社会和人民造福。
实验条件:
1.硬件:
4G以上内存、2G以上CPU、100M以上宽带网络、高速硬盘;
2.操作系统:
Windows7以上;
3.软件:
Python3.x、PythonIDLE或JupyterNotebook。
研究与思考:
1.思考CSV格式能否支持高维数据表示。
2.思考JSON如何支持一二维数据表示。
实验项目八
实验名称:
程序设计方法学
实验内容:
1.基于计算思维,编写程序,实现体育竞技分析。
2.编写程序,利用os库实现pip批量安装Python第三方库。
实验性质:
设计性
实验学时:
2
实验目的与要求:
1.理解Python程序设计思维,掌握扩展Python编程的基本方法;
2.掌握os库,能够安装Python第三方库;
3.培养学生不甘示弱、开拓创新的优秀品质。
实验条件:
1.硬件:
4G以上内存、2G以上CPU、100M以上宽带网络、高速硬盘;
2.操作系统:
Windows7以上;
3.软件:
Python3.x、PythonIDLE或JupyterNotebook。
研究与思考:
1.思考体育竞技分析实例中体现的计算思维思想。
2.模块编程是什么含义?
实验项目九
实验名称:
Python计算生态概览
实验内容:
1.编写程序,利用合适的计算生态库实现霍兰德人格分析雷达图绘制。
2.编写程序,利用合适的计算生态库实现玫瑰花绘制。
实验性质:
设计性
实验学时:
2
实验目的与要求:
1.了解Python计算生态的宽度和广度;
2.了解各领域重要计算生态的名字,体会编程之美。
3.培养学生诚实、守信、坚忍不拔的性格。
实验条件:
1.硬件:
4G以上内存、2G以上CPU、100M以上宽带网络、高速硬盘;
2.操作系统:
Windows7以上;
3.软件:
Python3.x、PythonIDLE或JupyterNotebook。
研究与思考:
1.举例说明Python从数据处理到人工智能有哪些重要计算生态库。
2.举例说明Python从Web解析到网络空间有哪些重要计算生态库。
3.举例说明Python从人机交互到艺术设计有哪些重要计算生态库。
四、考核方式
考查。
考查内容包括实验报告和实验表现,每次实验按优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级评分,期末再给定实验总评,实验成绩占课程总成绩的30%。
五、推荐实验教材和教学参考资源
推荐教材:
1.嵩天,礼欣,黄天羽.Python语言程序设计基础(第2版).北京:
高等教育出版社,2017.
教学参考资源:
1.王恺.Python语言程序设计.北京:
机械工业出版社,2019.
2.刘卫国.Python语言程序设计.北京:
电子工业出版社,2016.
3.约翰·策勒(JohnZelle).Python程序设计(第3版).北京:
人民邮电出版社,2018.
4.董付国.Python程序设计基础(第2版).北京:
清华大学出版社,2018.
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