《Python语言程序设计与应用》教学大纲
课程编号：070643B
课程类型：□通识教育必修课  □通识教育选修课
□专业必修课      专业选修课
□学科基础课
总学时：48    讲课学时：32    实验（上机）学时： 16
学　分：3
适用对象：信息管理与信息系统专业（量化投资方向）
先修课程：程序设计基础与应用、计算机网络技术与应用
一、教学目标
本课程主要学习Python这种简单的常用的数据分析处理编程语言。Python是做大数据分析的开发语言首选，也是学习机器语言需要掌握的编程语言之一。教学的主要目标是使学生掌握Python基本的编程技能，培养学生运用Python语言集成不同开发环境，进行数据处理和分析的能力，让学生理解数据挖掘、算法、数据存储，从而使学生学会利用Python程序语言去建模，培养进行量化投资的数据分析处理的能力。因此该课程是量化投资方向培养方案的重要组成部分，是先修课程“程序设计基础与应用”、“计算机网络技术与应用”的延续，并可为后续的 “预测方法与技术”、“计量分析方法与建模” 等专业课程打下良好的基础。
二、教学内容及其与毕业要求的对应关系
（一）教学内容
本课程主要教学内容是在学生掌握程序设计基础与应用、计算机网络技术与应用等基本原理后，学习如何分析问题和设计算法、如何利用Python编程解决问题、如何查和使用Python软件包。具体包括： Python编程简介，Python算术、字符串与变量、编写程序与流程控制、函数与数据结构输入、输出与异常处理、面向对象编程、数据库支持和图形用户
界面、Python 科学库等。
（二）教学方法和手段
根据教学目标，拟采用的教学方法有：课堂讲解基本概念和核心知识，讲授和讨论相结合领会知识要点，案例教学训练解决问题的能力，借助Python编程软件让学生进行上机操作和具体实践。
（三）实践教学环节要求
根据教学进度和要求布置相应的小作业，通过上机实践。每一章都有对应的上机内容，Python的基本语法、数据处理以及各章节具体的应用等。建议安装和配置软件进行自学，完成案例的内容。通过上机学习本课程的理论，掌握Python的基础语言知识，能够基于Python进行数据采集、处理、分析和应用开发工作。
（四）学习要求
congrats什么意思为有效学习本课程，要求学生首先程序设计基础与应用、计算机网络技术与应用等基本原
理，应该熟读大纲。python语言基础是入门知识，需要每位同学牢记，需要细致讲解，并上机练习，甚至背诵全部语法。按照大纲熟读教材，并通过课后思考和上机实践进行多角度和多层次的反复学习。
（五）与毕业要求的关系
Python是一种很流行的开源的编程语言，可以在多个领域用于编写程序和脚本。学生掌握该语言后，可以灵活运用该语言集成不同开发环境，包括科学计算，机器学习，作图，数据探索，统计模型估计，统计检验和单元测试等。从事数据处理和数据分析工作,理解数据挖掘，算法，数据存储，是量化分析专业培养的基本要求。
（六）教学中应注意的问题
由于程序设计基础与应用、计算机网络技术与应用等是该课程的先修基础，如果学生先修基础课没有学好，学习Python语言的编程及数据分析工具，则出现不理解编程数据分析结果的问题。因此，教学中需要根据学生掌握先修课程基础情况，由易到难循序渐进学习编程及数据分析相关工具和技术。
三、各教学环节学时分配
教学课时分配
序号
章节内容
讲课
实验
其他
合计
第一章
Python编程简介
2
2
4
第二章
算术、字符串与变量
4
2
6
第三章
编写程序与流程控制
4
2
6
第四章
函数与数据结构
4
2
6
第五章
输入、输出与异常处理
4
2
6
第六章
面向对象编程
4
try和catch2
6
第七章
数据库支持和图形用户界面
6
2
8
第八章
Python 科学库
4
2
6
合计
32
16
补码扩展原则绿资源网我的世界
48
四、教学内容
第一章 Python编程简介
教学内容：介绍Python开发工具与安装配置，搭建Python开发环境。
重点和难点：在windows，Linux，unix，苹果机器上安装Python。
考核要求：了解python语言，是一种面向对象、解释型计算机程序设计语言，学会搭建Python开发环境。
第二章 算术、字符串与变量
教学内容：基本数据类型，运算符和表达式，列表（list）、元组（tuple）、序列（seq）、列表推导（list comprehension）等高级数据类型，字符串操作。
重点和难点：使用字符串格式化其它的值（如打印特殊格式的字符串），利用字符串的分割、链接、搜索等方法的作用。
考核要求：牢记数据类型、运算符和表达式并掌握它们的用法，掌握find,join,lower,replace,split,strip,translate等字符串的使用方法。
第三章 编写程序与流程控制
教学内容：在IDLE中编写程序，键盘读取字符串和在屏幕上打印字符串、源代码注释和编译源代码、条件判断(if/else)、循环(for/while/break/continue)、代码缩进、文件操作、布尔逻辑，案例程序。
重点和难点：IDLE编写程序、条件判断(if/else)、循环(for/while/break/continue)、代码缩进、文件操作swing布局管理器有哪些。
考核要求：掌握在IDLE中编写和运行程序，用户通过键盘输入以及如何将字符串打印到屏幕上，了解源代码注释和编译源代码。使用if语句和循环来改变语句的执行顺序，if语句和循环都由逻辑表达式控制，了解布尔逻辑。掌握文件操作。
第四章 函数与数据结构
教学内容：调用函数、定义函数、变量的作用域、使用main 函数、模块、包， type 命令、序列、元组、列表函数、字典、集合等。
重点和难点：如何定义函数、变量作用域、函数编程、模块的导入和使用、包的搜索路径。
考核要求：理解函数概念、数据结构概念，掌握如何定义函数，领悟并牢记几种常用的函数和数据结构。理解两个主力数据结构是列表和字典。掌握包的组织结构形式、包的导入、包的搜索路径。
第五章 输入、输出与异常处理
教学内容：设置字符串格式、格式字符串、读写文件、检查文件和文件夹、处理文本文件、处理二进制文件、读取网页、捕获异常、清理操作。
重点和难点：设置字符串格式的方法，如何读写文件、使用文本文件。根据Python提供一个特殊的异常处理结构，用于捕获异常，根据异常执行清理代码。
考核要求：掌握设置字符串格式的方法，通过控制台I/O输出字符串。掌握如何读写文件、使用文本文件，二进制文件以及PICKLE模块。掌握程序从网站下载网页时，网站突然崩溃的处理方法。
第六章 面向对象编程
教学内容：编写类、显示对象、灵活的初始化、设置函数和获取函数、继承、多态等。
重点和难点：类的构造方法、向类添加属性和方法、类的实例化和调用、类的静态属性和静态方法、类的继承、调用超类的构造方法、类的方法重载、运算符重载，如何打造良好的面向对象设计。
考核要求：掌握创建类、编写类的方法，理解掌握OOP的一个重要功能是继承，妥善使用继承而避免重新编写代码。掌握OOP的所有技术细节。
第七章 数据库支持和图形用户界面
教学内容：Python 数据库API、 SQLite 和Py SQLite、创建示例GUI应用程序。
重点和难点：使用Python DB API 标准数据接口，SQL数据库程序。
考核要求：了解创建和关系型数据库交互的Python程序，掌握Python和SQL数据库，使用Python DB API 标准数据接口，编写跨数据库的程序。通过SQLite小型的嵌入式SQL数据
库，在Python包装了PYSQLITE，运用数据库处理大型程序系统。
第八章 Python 科学库
教学内容：Python科学库—NumPy, SciPy, Matplotlib和Pandas。
重点和难点：练习NumPy操作、数组操作。
考核要求：掌握NumPy操作，特别是数组操作。了解Pandas、SciPy课程。
五、考核方式、成绩评定
本课程的考核分为平时考核及期末考核两种形式，注重实践环节的考核。本课程平时成绩占40%，期末考试成绩占60%。
平时考核采用撰写实验报告、课堂案例讨论等方式。期末考核采用大作业形式，要求学生提交利用Python进行程序设计的作业，要注重知识应用能力和解决问题能力的考核上，而知识点的记忆和理解要服务于学生能力的提高和巩固。
六、主要参考书及其他内容
（一）推荐教材
1．(加)Toby Donaldson著,袁国忠译.Python编程入门（第3版）.北京：人民邮电出版社,2013.
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