
“Python程序设计”是国家开放大学数据科学与大数据技术专业(专科起点本科)的一门统设必修课程。教学总学时数为72学时,4学分。
Python是一种高效实用的计算机脚本语言,既可以进行过程化程序设计,也可以进行面向对象程序设计,由于其具有简单易学、快速开发、高扩展性等优势,在数据挖掘、深度学习、Web编程、科学计算等领域有着广泛应用。
本课程向学生介绍Python程序设计知识;使学生掌握Python程序设计的基本方法,培养学生面向过程和面向对象的程序设计思想;增强学生应用计算机编程处理实际问题的能力以及逻辑思维能力,同时注重培养学生编程能力、项目管理能力以及开源社区终身自主学习能力,为后续进一步学习编程知识,从事软件编程开发及算法研究工作奠定编程基础。
本课程共10章,内容包括概述,Python编程基础一:数值的表示,Python编程基础二:I/O系统交互与批量数据处理,Python编程中的逻辑与控制,函数,Python的文件处理,Python面向对象的编程技术,测试、异常与异常处理,Python包与模块功能规划,基于Python的大数据项目。各部分的具体内容,在教学大纲中有明确的说明。
章 | 节 |
第1章 概述 | 1.1 Python与大数据概述 |
1.2 Python语言特色与版本演进 | |
1.3 编程基础与Python的开发模式 | |
1.4 Python解释器和集成开发环境的安装及使用 | |
1.5 编写运行一个Python程序 | |
第2章 Python编程基础一:数值的表示 | 2.1 数据类型 |
2.2 变量与常量 | |
2.3 字符串类型的表示 | |
2.4 运算符与表达式 | |
第3章 Python编程基础二:I/O系统交互与批量数据处理 | 3.1 Python语言中的输入与输出 |
3.2 Python的数据结构 | |
3.3 文件及处理 | |
3.4 批量数据的处理 | |
第4章 Python编程中的逻辑与控制 | 4.1 布尔值、关系运算符与逻辑运算符 |
4.2 选择逻辑与结构 | |
4.3 循环与终止 | |
4.4 嵌套循环 | |
第5章 函数 | 5.1 程序设计中的函数 |
5.2 函数的基本模块及关键参数 | |
5.3 函数的调用方法 | |
5.4 结构化程序设计 | |
5.5 迭代器与生成器 | |
第6章 Python的文件处理 | 6.1 程序设计中的文件处理机制 |
6.2 Python的文件处理方法 | |
6.3 文本文件的处理 | |
6.4 CSV的文件处理 | |
6.5 Excel的文件处理 | |
第7章 Python面向对象的编程技术 | 7.1 类与实例 |
7.2 对象的访问限制 | |
7.3 继承与多态 | |
7.4 实例属性与类属性 | |
第8章 测试、异常与异常处理 | 8.1 程序的单元测试与文档测试 |
8.2 错误处理机制 | |
8.3 Python的异常与处理 | |
8.4 Python异常与错误类 | |
第9章 Python包与模块功能规划 | 9.1 NumPy入门与数组结构化 |
9.2 Pandas数据处理 | |
9.3 Matplotlib数据可视化 | |
9.4 机器学习包scikit-learn初探 | |
9.5 利用开源社区进行项目学习 | |
第10章 基于Python的大数据项目 | 10.1 Python数据工程项目的步骤 |
10.2 数据专题的需求分析 | |
10.3 利用Python进行数据分析 | |
10.4 Python项目实战——泰坦尼克之灾 | |
10.5 报告呈现与撰写 |
本课程考核采用形成性考核与终结性考试相结合的方式。形成性考核占课程综合成绩的30%,终结性考试占课程综合成绩的70%。课程考核成绩统一采用百分制,即形成性考核、终结性考试、课程综合成绩均采用百分制。
课程综合成绩达到60分及以上(及格),可获得本课程相应学分。
1. 考核目的
加强对学生平时自主学习过程的指导和监督,重在对学生自主学习过程进行指导和检测,引导学生按照教学要求和学习计划完成学习任务,达到掌握知识、提高能力的目标,提高学生的综合素质。与开放大学系统教师共同实现教学过程的引导、指导和管理。
2.考核手段
形成性考核成绩由实验成绩和平时成绩组成,实验成绩占形成性考核成绩的80%,平时成绩占形成性考核成绩的20%。
为加强和落实动手能力的培养,应保证学生完成实验,未通过实验考核的学生不得参加终结性考试。
3.形成性考核形式及计分方法
形成性考核列表
内容 | 布置 时间 |
提交 时间 |
权重 |
实验1 Python基础环境熟悉 | 第2周 | 学期末 | 12% |
实验2 Python语言基础练习 | 第4周 | 学期末 | 12% |
实验3 Python程序流程控制练习 | 第6周 | 学期末 | 12% |
实验4 Python常用内置数据类型、函数对象 练习 |
第7周 | 学期末 | 12% |
实验5 利用Pandas进行欧洲空气质量数据 分析 |
第9周 | 学期末 | 12% |
实验6 互联网评论数据分析及展现综合案例 | 第12周 | 学期末 | 20% |
平时学习表现 | 第1周 | 学期末 | 20% |
总计 | 100% |
形成性考核按百分制计分,每次形考任务也按照百分制计分。
1. 考试目的
终结性考试是在形成性考核的基础上,对学生学习情况和学习效果进行的一次全面检测。
2. 命题原则
①本课程的考试命题严格控制在教学大纲规定的教学内容和教学要求的范围之内。
②考试命题覆盖本课程教材的1-10章,既全面,又突出重点。
③每份试卷所考的内容,覆盖本课程教材所学内容的90%以上的章节。
④试题应难易适中,一般来讲,可分为:容易、适中、较难三个程度,所占比例大致为:容易占30%,适中占50%,较难占20%。
3. 考试手段:笔试。
4. 考试方式:闭卷。
5. 考试时限:90分钟。
试题题型包括:选择题、判断题、简答题、编程题。
本课程的特点是基础的编程概念与实际任务的完成相结合、涉及面广、实践性强,因此教学形式以课堂讲授方式为主,同时注重实际案例内容讲授、通过端到端的操作过程,实现编程技能的提升与理解。
为加强和落实动手能力的培养,应保证上机机时不少于本教学大纲规定的实验学时,建议在Jupyter notebook平台上完成实验。
对于重要概念、关键技术、整体实现思想方面等问题可辅以课堂讨论的形式。
如条件许可,应利用网络技术进行授课、答疑和讨论。