专业课程
人工智能程序设计
人工智能程序设计
开课时间： 2023年09月12日 ~ 2023年12月30日
学时安排： 4学时每周
计算机是运算工具，更是创新平台，高效有趣地利用计算机需要更简洁实用的编程语言。Python简洁却强大、简单却专业，它是当今世界最受欢迎的编程语言，学好它终身受用。请跟随我们，学习并掌握Python语言，一起动起来，站在风口、享受创新！
—— 课程团队
一、课程概述
Python [paɪθən] 语言，由Guido van Rossum大牛在1990年发明，它是当今世界最受欢迎的计算机编程语言，也是一门对大多数人“学了能用、学了有用、学会能久用”的计算生态语言。
本课程是一门体现大学水平的Python 语言入门课程，采用“理解和运用计算生态”为教学理念，面向Python零基础学习者，不要求学习者有任何编程基础。本课程将帮助大家快速、轻松且系统的学习Python语言，高效编写程序，掌握利用计算机解决问题的基本方法和过程。
本课程主要讲解“Python基础语法”全体系，包括3个教学部分，共16周内容，教学安排如下：
第一部分，共2周：Python快速入门，初识Python语言，学习基本的程序设计方法、熟悉Python语法元素。
第二部分，共10周：Python基础语法，深入Python语言，学习Python基础语法全貌、实践计算问题求解。
第三部分，共4周：Python编程实践，运用Python语言，解决实际问题、显著提高编程思维。
第2周结束：学会编写10行左右Python程序，有输入、有输出、带文字、有图形；
第12周结束，熟练编写50行左右Python程序，正式成为程序员(业余)一族；
第16周结束，能够编写100行以上Python程序，开始像专业程序员一样思考。
二、授课目标
本课程适合如下教学目标：
程序设计入门课：面向各层次各专业大学在校生、部分优秀高中生，作为程序设计入门课程
体系化编程基础：面向拟构建坚实编程能力的自学者，作为不断奋斗的参考在线课程
Python科目备考：面向全国计算机等级考试二级Python科目的备考考生，作为在线备考资源
再试一次的尝试：面向拟放弃计算机或编程学习的学习者，作为再试一次的课程资源，学不会这门课学再放弃不迟...
三、预备知识
—— 会用计算机吗？
—— 会用就行，这门课不要求其他预备知识。
四、课程大纲
章节 |
课件 |
实验数据 |
课次 |
授课时间 |
|
第一章 程序设计基本概念 |
|||||
1.1 |
课程概述 |
一 |
9.12 |
||
1.2 |
初识Python程序设计 |
二 |
9.14 |
||
第二章 Python 程序实例解析 |
|||||
2.1 |
编程实例1 温度转换 |
三 |
9.19 |
||
2.2 |
Python程序语法元素分析 |
||||
2.3 |
实例2： Python蟒蛇绘制 |
四 |
9.21 |
||
2.4 |
turtle程序语法元素分析 |
||||
第三章 基本数据类型 |
|||||
3.1 |
数字类型及操作 |
五 |
9.26 |
||
3.2 |
实例3: 天天向上的力量 |
六 |
9.28 |
||
3.3 |
字符串类型及操作 |
七 |
10.7 |
||
3.4 |
字符串类型的格式化 |
八 |
10.10 |
||
3.5 |
实例4: 文本进度条 |
九 |
10.12 |
||
第四章 数字类型及操作 |
|||||
4.1 |
程序的分支结构 |
十 |
10.17 |
||
4.2 |
实例5-身体质量指数BMI |
十一 |
10.19 |
||
4.3 |
程序的循环结构 |
十二 |
10.24 |
||
4.4 |
实例6-圆周率的计算 |
十三 |
10.26 |
||
第五章 函数和代码复用 |
|||||
5.1 |
函数的定义与使用 |
十四 |
10.31 |
||
5.2 |
函数的参数传递 |
十五 |
11.2 |
||
5.3 |
实例7-七段数码管绘制 |
十六 |
11.7 |
||
5.4 |
代码复用与函数递归 |
||||
5.5 |
实例8-科赫雪花曲线 |
十七 |
11.9 |
||
第六章 组合数据类型 |
|||||
6.1 |
列表类型及操作 |
十七 |
11.9 |
||
6.2 |
元组类型及操作 |
十八 |
11.14 |
||
6.3 |
实例9-基本统计值计算 |
||||
6.4 |
集合类型及操作 |
十九 |
11.16 |
||
6.5 |
字典类型及操作 |
||||
第七章 类和面向对象程序设计 |
|||||
7.1 |
文件的使用 |
二十
|
11.21 |
||
7.2 |
创建和使用类 |
||||
7.3 |
使用类和实例 |
二十一 |
11.23 |
||
习题课 |
二十二 |
11.28 |
|||
7.4 |
类的继承 |
二十三 |
11.30 |
||
7.5 |
类的导入和Python标准库 |
二十四 |
12.5 |
||
第八章 文本数据处理 |
|||||
8.1 |
jieba库的使用 |
二十五
|
12.7 |
||
8.2 |
文本词频统计 |
||||
8.3 |
wordcloud库的使用 |
二十六 |
12.12 |
||
8.4 |
政府工作报告词云 |
||||
第九章 数据分析与可视化 |
|||||
9.1 |
NumPy数据分析 |
二十七 |
12.14 |
||
二十八 |
12.19 |
||||
9.2 |
Matplotlib数据可视化 | 二十九 | 12.21 | ||
三十 |
12.26 |
||||
9.3 |
Pandas数据分析 | 三十一 | 12.28 | ||
五、Python集成开发环境(IDE)
[1] Jupyter Notebook: Python交互式编程环境 https://jupyter.org/（本课程推荐）
jieba、wordcloud、matplotlib、numpy、pandas、imageio库，以及中文支持
[2] Visual Studio Code: https://code.visualstudio.com/
六、参考教程
[1] Python语言程序设计基础（第2版），嵩天、礼欣、黄天羽著，高等教育出版社.2017.2
[2] Python编程：从入门到实践（第3版），埃里克·马瑟斯著，袁国忠译，人民邮电出版社.2023.5
七、参考网站
[1] Python主站：https://www.python.org
[2] Python123学习主站：https://python123.io
[3] Python学习网站：http://learnpython.org
八、常见问题
Q1：Python语言、C/C++语言、Java语言、C#语言……到底哪种适合作为入门编程语言呢？
A1：
Python是最好的程序设计入门语言、也是最先进的程序设计语言。
如果只想学一门程序设计语言，请学Python；如果想学一门最先进的程序设计语言，请学Python。
Q2：Python 2.x 和Python 3.x，该学习哪个版本？
A2：
Python 3.x，本课程所有Python课程只讲授这个版本。
与传统软件升级不同，3.x版本与2.x版本并不兼容，3.x版本2008年发布，至今，所有Python主流功能库都可以稳定且更高效地运行在Python 3.x版本下，专业Python程序员都已经使用Python 3.x版本，无可争议。
Q3：Python语言是跨平台的吗？
A3：
Python语言所编写程序可以无需修改在Windows、Linux、UNIX、Mac等操作系统上使用。
Q4：Python语言是面向对象语言吗？
A4：
面向对象是程序设计方法的一种，Python语言并不局限于此。你可以学习面向对象程序设计方法，并利用Python语言实现，也可以仅仅用面向过程的基本方式，甚至，你可以没有任何风格的写几行代码，Python语言都是支持的。它就是这么任性！
Q5：新一期课程还没开始，想要提前开始学习怎么办？
A5：慕课课程是公开可以观看学习的，同学们不一定要等到新一期课程开放。请学习浙江大学陈春晖老师和北京理工大学嵩天老师在中国大学慕课开设的课程：
浙江大学：《Python程序设计》（https://www.icourse163.org/course/ZJU-1206456840/）
北京理工大学：《Python语言程序设计》（https://www.icourse163.org/course/BIT-268001）
