《Python科学计算与数据处理》课程教学大纲（本科）.docx

《《Python科学计算与数据处理》课程教学大纲（本科）.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《Python科学计算与数据处理》课程教学大纲（本科）.docx（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、Python科学计算与数据处理课程教学大纲注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。课程英文 名Python for Scientific Computing and Data Processing课程 代码01M0017学分2总学时32理论学时26实验/实践学 /,6时课程类别学科基础课课程 性质选修先修课程C语言、计算机基 础、高等数学适用专业自动化开课学院机电工程学院执笔人审定人制定时间2020年11月一、课程地位与课程目标（-）课程地位Python是自动化专业学生进行大数据分析、智能化自动控制应用所需要掌握基础性语 言和分析工具，是面向未来的学生掌握

2、大数据科学计算和大数据分析技术的学习基础。本课 程在教学内容方面着重以Python语言基本语法、Python语言科学计算和数据分析工具包应 用为主。通过基础知识简介和编程示范，以及多个Python语言编程训练实验项目，培养学 生一定的Python语言基础编程能力、科学计算和数据分析理解和应用实践能力。（二）课程目标（1）熟练掌握Python基本语言、编程知识和主流开发环境，了解Python在科学计算、 人工智能、大数据和互联网中的应用。（2）熟练掌握Python的主要第三方库的基本使用知识和主要应用，包括Numpy和 Pandas等的应用和实验编程调试，能够应用Python语言求解模型或者完成

3、实验，并对解决 方法进行评价。（3）熟悉Python编程开发及其在科学计算和数据处理常见的技术资料获取方法和信息 检索方法,培养在计算机编程开发方面独立自主学习的能力，培养学生团结友爱、互帮互助、 不怕困难和坚韧不拔的精神。二、课程目标达成的途径与方法Python科学计算与数据处理课程教学以课堂教学为主，结合自主学习和课内学生 实验实践等，熟练掌握Python基本语言、编程知识和主流开发IDE软件Anaconda, 了解 Python在科学计算、人工智能、大数据和互联网中的应用，培养学生对于Python第三方库 的安装使用方法和自学能力。（1）课堂教学主要讲述Python编程的基本语法，包括变

4、量、字符串、条件分支、循环、 数据类型、函数定义和调用，并介绍科学计算和数据处理的主要第三方库Numpy、Pandas 等的基础知识，并将编程示范直接融入理论教学中，使学生能够更加容易理解Python编程 的理论知识，提高学习Python编程的兴趣，熟悉Anconda开发环境的使用方法，形成良好 的Python编程思维方式和学习方法。在课堂教学中，充分引入互动环节和编程环节，提高 教学效果。（2）针对某些后期提高或需要扩展的Python编程知识点，列出后续学习内容作为学生 自主学习环节，训练、形成良好的自动化编程知识学习方法，培养学生自主学习意识和分析 问题、解决问题能力。三、课程目标与相关毕

5、业要求的对应关系注：1 .支撑强度分别填写H、M或L （其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）；课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求1-2毕业要求2-4毕业要求5-2课程目标1M课程目标2L课程目标3L2.毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。四、课程主要内容与基本要求第一章Python概述了解Python语言的发展历史、特点、应用方向、程序开发环境。第二章Python基本知识熟练掌握Python编程的变量、字符串、条件分支、循环，以及Python语言的数据类型、 整型、浮点型、布尔类型、类型转换、获得关于类型的信息、常用操作符，熟练掌握算 术操作符、优先级问题、

6、比较操作符、逻辑操作符和分支循环，第三章Python重要数据类型掌握Python列表、元组和字符串、字典和集合的概念和编程方法第四章Python编程技巧熟练掌握Python语言的函数定义和调用，函数 参数传递方法，以及Python语言的局部变量、全局变量、内嵌函数、函数式编程、lambda 表达式第五章Numpy模块简介掌握Numpy的安装方法、应用特点和常用库函数第六章Pandas模块简介掌握Pandas的安装方法、应用特点和常用库函数五、课程学时安排章节号教学内容学时 数学生任务对应课程 目标第1章1 .概述1.1 Python语言的发展历史1.2 特点和应用方向1.3 程序开发环境。2了

7、解Python语言的基本知识1 .完成1-1作业；2 .课前或课后自学Spyder Pycharm等开发环境；课程目标1备注：根据学生学情适当安排教学进度，并安排部分教学内容为自学内容，通过阶段测试来 对学生自学情况进行考核。第2章2. Python基本知识2.1 Python语言变量、字符串、 条件分支、循环，2.2 Python语言的整型、浮点 型、布尔类型、类型转换2.3 常用操作符6掌握Python编程的基本语法、变 量概念、程序结构控制，掌握 Python数据类型转换方法 1,完成2-1作业；2 .课后自学字符串处理内置函数 的内容；课程目标1第3章3 Python重要数据类型3.1

8、 Python 列表3.2 元组3.3 字符串3.4 字典3.5 集合6掌握Python特殊数据结构包括列 表、元组、字符串、字典和结合 的定义、特点、使用、常用库函 数。L完成3-1作业；2.课后自学爬虫技术基础的内 容。课程目标1课程目标3第4章4 Python编程进阶4.1 Python语言的函数定义 和调用4.2 函数参数传递方法4.3 Python语言的局部变量、 全局变量4.4 内嵌函数4.5 lambda表达式4理解Python函数定义特点、实现 方式、调用方式，掌握Python变 量作用范围的概念。L完成4-1作业；2.课后自学Python结构化编程 的内容。课程目标1第5章5

9、 Numpy模块5.1 Numpy 简介5.2 安装方法、应用特点5.3 Numpy常用库函数4理解Python的第三方库的作用， 掌握Numpy模块的在科学计算 中的应用、特点、常用函数。1 .完成5-1, 5-2作业；2 .课后自学Numpy和图像处理关 系的内容。课程目标2课程目标3第6章6 Pandas 模块6.1 Pandas 简介6.2 安装方法、应用特点6.3 Pandas常用库函数4掌握Pandas模块的应用范围、特 点、常用函数，了解Pandas在大 数据处理和数据分析工作中的和 应用L完成6-1作业。课程目标2六、实践环节及基本要求序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验

10、性质实验 类别1Python基本语法2掌握基本语法中 的缩进、注释、 输入函数和输出 函数以及赋值语 句的使用方法， 理解对象的引用熟悉python的 IDLE程序开发环 境、Spyder的应 用,建握python 编程缩进、注释、 输入函数和输出 函新以及琳信语验证必做2Python基本数据类型2掌握基本数据类 型数据的表示、 运算以及相关函 数和方法的使用熟悉整型、浮点 型、字符串、列 表等各种数据类 型，以及相关函 数的调用验证必做3Python函数与模块2掌握函数的定义 和调用方法掌握普通函数的 定义和使用方 法，函数的参数 的定义和类别， 递归函数的定义 和使用验证必做七、考核方式及

11、成绩评定表1考核方式及成绩评定表考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核平时成绩作业、课堂表现、到课率等20%实验成绩实验参加情况、实验程序质量、实验报告撰 写质量30%期末考核闭卷试卷参考答案和评分标准50%考核类别考试成绩登记方式百分制表2课程目标考核环节和达成标准课程目标教学 环节考核环节合格 标准课程目标1讲授、 实验平时成绩A0.6实验成绩B考试成绩C目标达成度=0.2x F 0.2x p 0.6x 4oBCo课程目标 2讲授、 实验平时成绩A0.6实验成绩B考试成绩CABC目标达成度=O.lx F 0.3x F 0.6x 4 0%课程目标 3讲授、 实验平时成绩A0.6实验成绩BAB目标达成皮-0.5x+ 0.5x力oBo八、推荐教材与主要参考书（1）推荐教材嵩天等主编，Python语言程序设计基础（第2版），高等教育出版社，2017年（2）推荐参考书埃里克马瑟斯编著，Python编程从入门到实践（第2版），人民邮电出版社，2020