课程名称 |
计算机程序设计基础（Python） |
授课对象所属专业 |
金融工程 |
课程类型 |
综合教育课 |
开课年级 |
2023 |
课程性质 |
必修 |
课程总学时 |
64 |
一、课程简介（300字左右）
《计算机程序设计基础（Python）》是金融工程专业的一门必修课。通过本课程的学习，使得学生能够理解Python的编程模式，了解Python程序的调试方法；熟练运用Python列表、元组、字典、集合等基本数据类型以及相关列表推导式、切片等特性来解决实际问题；掌握计算思维，熟练使用分支结构、循环结构来解决程序编写问题；熟练使用Python读写文本文件与二进制文件。
二、案例基本信息
1.案例名称：“好好学习，天天向上”— 数字类型的操作和应用
2.对应章节：第三章第四节
3.课程讲次：1次课
三、案例教学目标
1.知识目标：熟练掌握整数类型、浮点数类型的操作符、内置的数值运算函数和内置的数字类型转换函数；掌握条件循环、计数循环、分支和函数的概念。
2.能力目标：培养学生综合应用所学知识解决实际问题的能力；培养学生的计算思维。
3.价值目标：通过案例编程，让学生明白对长期目标的持续激情和持久耐力，是不忘初衷、坚持不懈，这种坚毅的性格，是决定成功的重要因素。
四、案例主要内容
1951年，毛泽东主席题词“好好学习，天天向上”，成为激励一代代中国人奋发图强的经典短语。那么天天向上的力量有多么强大呢？让我们用Python程序来计算一下吧。
【实例1】天天向上的力量。一年365天，以第一天的能力值为基数，记为1.0，当我们好好学习时，每天的能力值较前一天提高1‰；如果我们没有好好学习，能力值较前一天下降1‰。那么一年后，两者的能力值分别是多少呢？
【实例2】天天向上的力量。一年365天，以第一天的能力值为基数，记为1.0，当我们好好学习时，每天的能力值较前一天提高5‰；如果我们没有好好学习，能力值较前一天下降5‰。那么一年后，两者的能力值分别是多少呢？
【实例3】工作日的力量。一年365天，以第一天的能力值为基数，记为1.0。一周5个工作日，如果每个工作日都很努力，每天的能力值较前一天提高1%；如果周末两天放任一下，能力值较前一天下降1%。那么一年后的能力值是多少呢？
【实例4】工作日要努力到什么程度才能和每天努力1%一样？一年365天，A每天进步1%，不停歇；B每周工作5天休息2天，休息日每天能力下降1%，那么B在工作日要多努力才能赶上A呢？
五、案例教学设计
课前预习 |
预习前次课的内容，包括：整数类型、浮点数类型、复数类型、内置的数值运算操作符、内置的数值运算函数、内置的数字类型转换函数和math库的使用 |
课堂教学 |
教学活动 |
教学方法 |
设计意图 |
问题引入：1951年，毛泽东主席题词“好好学习，天天向上”，成为激励一代代中国人奋发图强的经典短语。那么天天向上的力量有多么强大呢？让我们用Python编写程序计算一下吧！ 【实例1】天天向上的力量。一年365天，以第一天的能力值为基数，记为1.0，当我们好好学习时，每天的能力值较前一天提高1‰；如果我们没有好好学习，能力值较前一天下降1‰。那么一年后，两者的能力值分别是多少呢？ 一年365天，每天进步1‰，累计进步多少呢？1.001365=1.44 一年365天，每天退步1‰，累计剩下多少呢？0.999365=0.69 |
问题导向，引导学生用所学知识编写代码解决问题 |
通过问题导入，引起学生学习兴趣，然后利用公式通过顺序结构计算出结果，让学生直观感受到了“天天向上”的力量。 |
【实例2】天天向上的力量。一年365天，以第一天的能力值为基数，记为1.0，当我们好好学习时，每天的能力值较前一天提高5‰；如果我们没有好好学习，能力值较前一天下降5‰。那么一年后，两者的能力值分别是多少呢？ 在实例1代码的基础上引入了一个dayfacter变量，引入这个变量的好处就是一处修改代码即可解决不同的问题。 |
问题探究 |
在程序中通过引入一个变量达到修改一处代码即可解决不同问题的目的，让学生更直观的体会到了变量的作用，在今后的编程中更注意变量的使用。 |
【实例3】工作日的力量。一年365天，以第一天的能力值为基数，记为1.0。一周5个工作日，如果每个工作日都很努力，每天的能力值较前一天提高1%；如果周末两天放任一下，能力值较前一天下降1%。那么一年后的能力值是多少呢？ 
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问题探究 |
通过循环模拟365天的过程，通过对问题的抽象，实现问题的自动化，引导学生由数学思维（1.005365）向计算思维（for…in…）转变。 |
【实例4】工作日要努力到什么程度才能和每天努力1%一样？一年365天，A每天进步1%，不停歇；B每周工作5天休息2天，休息日每天能力下降1%，那么B在工作日要多努力才能赶上A呢？ 
def保留字用于定义函数，这段代码可共用根据函数df参数计算工作日力量的函数，参数不同计算结果不同。while保留字判断条件是否成立，条件成立时循环执行。 |
问题探究 |
通过定义函数，让学生明白代码复用的概念，通过这四个实例的逐层递进，引出GRIT概念，即perseverance and passion for long-term goals， GRIT，坚毅，对长期目标的持续激情及持久耐力，GRIT是获得成功最重要的因素之一，牢记天天向上的力量。 |
课后实践与拓展 |
“天天向上”力量的举一反三： 工作日模式中，如果休息日不下降呢？ 如果努力每天提高1%，休息时每天下降1‰呢？ 如果工作3天休息1天呢？"三天打鱼，两天晒网"呢？ "多一份努力"呢？(努力比下降多一点儿） "多一点懈怠"呢？（下降比努力多一点儿） |
六、教学反思
本次课用程序解决实际问题，通过案例的逐层递进，一步步引导学生的思维方式由数学思维向计算思维转变，而程序运行的结果也直观的体现出了“好好学习，天天向上”的力量。
学生课后表示，通过本次课程的学习，不仅巩固了Python的基础语法、明白了数学思维和计算思维的区别，也感受到了“坚毅”的力量，而“坚毅”的性格正是取得成功的决定因素。
数据科学与技术教研室供稿
责编：魏东平 审核：董西伟 郭景娟
