課程簡介
Course Introduction
教學大綱
Teaching Syllabus
1. 程序設計基本方法
教學要求:
了解硬件和軟件在計算機系統中的不同作用；了解程序設計語言發展過程；理解Python語言的特點；掌握Python語言開發環境和運行環境配制方法；理解編寫程序的IPO方法
教學內容:
計算機的概念
Python語言概述
Python開發環境配置
Python語言版本更迭實驗要求:
掌握Python開發環境和運行環境的配制方法，編寫Hello world程序。
實驗內容:
（1）安裝Python3.x解釋器
（2）使用IDEL編寫Hello world程序
2.Python程序實例解析
教學要求:
掌握解決計算問題的一般方法；掌握Python語言的基本語法，包括縮進、變量命名等；掌握Python語言繪制圖形的一般方法；了解Python標準庫的導入和使用。
教學內容:
Python語法元素分析
turtle庫語法元素分析
實驗要求:
掌握Python語言的基本書寫和turtle庫的使用
實驗內容:
（1）溫度轉換程序，編寫程序將攝氏度和華氏度的溫度數值進行轉換。
（2）Python蟒蛇繪制，使用turtle庫繪制一個蟒蛇圖案。
3.基本數據類型
教學要求:
掌握3中數字類型的概念和使用；運用Python的標準數據庫進行數值計算；掌握字符串類型的概念和使用；掌握字符串類型的格式化操作方法和應用。
教學內容:
數據類型
數字類型操作
math庫的使用
字符串類型及其操作
字符串類型格式化
實驗要求:
能夠使用math庫進行簡單的數值計算，能夠格式化輸出字符串。
實驗內容:
（1）天天向上的力量:一年365天，如果好好學習時能力值比前一天提高1%，當放任時相比前一天下降1%，編程計算兩種情況效果相差值。
（2）文本進度條:編程通過格式化字符串輸出和時間延遲實現控制臺風格文本進度條。
4.程序的控制結構
教學要求:
了解程序的基本結構并繪制流程圖；掌握程序的分支結構；運用if語句實現分支結構；掌握程序的循環結構；運用for語句和while語句實現循環結構；掌握隨機庫的使用方法；了解程序的異常處理方法。
教學內容:
程序的控制結構
程序的分支結構
程序的循環結構
程序的異常處理
實驗要求:
能夠使用分支結構和循環結構編寫簡單程序。
實驗內容:
（1）身體質量指數BMI:輸入身高和體重，輸出BMI值并根據BMI指標分類輸出類別。
（2）計算圓周率:使用BBP公式計算圓周率的值。
5.函數和代碼復用
教學要求:
掌握函數的定義和調用方法；理解函數的參數傳遞過程以及變量的作用范圍；了解lambda函數；掌握時間日期標準庫的使用；理解函數遞歸的定義和使用方法。
教學內容:
函數的基本使用
函數的參數傳遞
datetime庫的使用
代碼復用和模塊化設計
函數遞歸
實驗要求:
能夠利用函數編寫程序，掌握遞歸函數使用方法。
實驗內容:
（1）七段數碼管繪制:輸入當前日期的數字形式，輸出數碼管表示的圖形形式。
（2）科赫曲線繪制:利用遞歸函數繪制0~5階科赫函數。
6.組合數據類型
教學要求:
了解3類基本組合數據類型；理解列表概念并掌握Python中的列表使用；理解字典概念并掌握Python中的字典使用；運用列表管理采集的信息，構建數據結構；運用字典處理復雜的數據信息；運用組合數據結構進行文本詞頻統計。
教學內容:
組合數據類型概述
列表類型和操作
字典類型和操作
jieba庫的使用
實驗要求:
掌握列表和字典類型編寫程序處理實際問題
實驗內容:
（1）基本統計值計算:輸入數據值，輸出平均值、標準差和中位數。
（2）《三國演義》人物出場統計:輸入電子版《三國演義》文本，輸出出場率最高的10個人物。
7.文件和數據格式化
教學要求:
掌握文件的讀寫方法以及打開和關閉等基本操作；理解數據組織的維度和特點；掌握一、二維數據的存儲格式和讀寫方法；運用PIL庫進行基本的圖像處理；運用json庫進行數據的維度轉換；了解高維數據的存儲格式和讀寫方法。
教學內容:
文件的使用
PIL庫的使用
一、二維數據的格式化處理
高位數據的格式化
json庫的使用
實驗要求:
掌握文件的基本操作，使用json庫進行數據轉換
實驗內容:
（1）圖像的字符畫繪制:將圖像轉換為字符畫形式。
（2）編寫程序將CSV格式文件與json文件格式互相轉換。
8.程序設計方法論
教學要求:
了解計算思維的概念；掌握自頂向下的設計方法；掌握自底向上的執行過程；了解計算生態和模塊編程思想；掌握Python第三方庫的安裝方法；掌握Python源文件的打包方法。
教學內容:
計算思維
自頂向下和自底向上
pyinstaller庫的使用
計算生態和模塊編程
Python第三方庫的安裝
實驗要求:
使用計算思維思想設計程序
實驗內容:
（1）體育競技分析:輸入兩個球員的嗯哪管理概率，模擬比賽的場次，輸出兩個球員的勝負概率。
（2）pip安裝腳本:使用pip安裝第三方Python庫。
9.科學計算和可視化
教學要求:
了解科學計算的基本概念；了解數據可視化的概念；運用科學計算庫進行矩陣分析和數值運算；了解圖像的矩陣表示和處理；運行數據繪圖庫進行簡單圖表繪制。
教學內容:
科學計算和可視化概述
numpy庫的使用
matplotlib庫的使用
實驗要求:
使用numpy庫和matplotlib庫實現簡單數據處理和可視化。
實驗內容:
（1）圖像的手繪效果:使用numpy庫實現圖像的手繪效果轉換。
（2）科學坐標圖繪制:根據給定的數據繪制阻尼衰減曲線圖。
（3）多級雷達圖繪制:根據給定的任務能力數據，繪制多級雷達圖。
10.網絡爬蟲和自動化
教學要求:
掌握網絡爬蟲的基本概念和方法；運用request庫編寫基本的URL訪問過程；運用beautifulsoup4庫解析和處理HTML；掌握像搜索引擎自動提交關鍵詞并獲取范圍結果的方法。
教學內容:
網絡爬蟲概述
request庫的使用
beautifulsoup4庫的使用
實驗要求:
編寫簡單的爬蟲程序，獲取數據
實驗內容:
（1）中國大學排名爬蟲:從網頁中獲取中國大學排名信息，并保存為文本文件。
（2）搜索關鍵詞自動提交:像百度提交一個關鍵詞，自動獲取返回結果，保存為文本文件。
