МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Основы программирования на языке Python

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра теоретической кибернетики и прикладной математики
Направление подготовки02.03.01. Математика и компьютерные науки
ПрофильМатематические основы компьютерных наук
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость2 ЗЕТ
Учебный план02_03_01_МиКН-1-2019
Часов по учебному плану 72
в том числе:
аудиторные занятия 54
самостоятельная работа 18
Виды контроля по семестрам
зачеты: 5

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 3 (5) Итого
Недель 18
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 18 18 18 18
Лабораторные 36 36 36 36
Сам. работа 18 18 18 18
Итого 72 72 72 72

Программу составил(и):
к.т.н., доцент, Хворова Л.А.

Рецензент(ы):
к.ф.-м.н., доцент, Пономарев И.В.

Рабочая программа дисциплины
Основы программирования на языке Python

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 02.03.01 Математика и компьютерные науки (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 23.08.2017г. №807)

составлена на основании учебного плана:
02.03.01 Математика и компьютерные науки
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра теоретической кибернетики и прикладной математики

Протокол от 05.07.2019 г. № 10
Срок действия программы: 2019-2020 уч. г.

Заведующий кафедрой
Хворова Любовь Анатольевна


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании кафедры

Кафедра теоретической кибернетики и прикладной математики

Протокол от 05.07.2019 г. № 10
Заведующий кафедрой Хворова Любовь Анатольевна


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Цель - овладеть основными принципами программирования на высокоуровневом языке Python и прикладыми аспектами его применения.
Изучение дисциплины направлено на:
- развитие у обучающихся алгоритмического мышления,
- формирование навыков реализации различных алгоритмов на высокоуровневом языке программирования,
- применение знаний к решению прикладных задач.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.01

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

УК-1 Способен осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации, применять системный подход для решения поставленных задач
УК-2 Способен определять круг задач в рамках поставленной цели и выбирать оптимальные способы их решения, исходя из действующих правовых норм, имеющихся ресурсов и ограничений
ОПК-4 Способен находить, анализировать, реализовывать программно и использовать на практике математические алгоритмы, в том числе с применением современных вычислительных систем
ОПК-5 Способен решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий, в том числе отечественного производителя, и с учетом основных требований информационной безопасности
ПК-1 Способен демонстрировать базовые знания математических и естественных наук, основ программирования и информационных технологий
ПК-2 Способен преподавать математику и информатику в средней школе, специальных учебных заведениях на основе полученного фундаментального образования и научного мировоззрения.
ПК-4 Способен использовать современные методы разработки и реализации конкретных алгоритмов математических моделей на базе языков программирования и пакетов прикладных программ моделирования.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.
3.2.Уметь:
3.2.1.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Введение в Python
1.1. История создания. Области примерения и перспективы. Инструкции и структура программы. Лекции 5 2 Л2.5, Л1.4, Л1.2
1.2. Установка Python. Доступ к документации. Вввод и вывод данных. Первая программа на языке Python. Лабораторные 5 2 Л2.5, Л1.4, Л1.2
Раздел 2. Типы данных и операции
2.1. Переменные: именование переменных, присваивание значения переменным, удаление переменных. Операторы: математические операторы, двоичные операторы, приоритет выполнения операторов. Лекции 5 2 Л2.5, Л1.4, Л1.2
2.2. Переменные. Операторы. Сам. работа 5 1 Л2.1, Л2.5, Л1.4, Л1.2
2.3. Типы данных: числовые типы, строки, списки, кортежи, множества, диапазоны, словари. Операторы для работы с последовательностями и отображениями. Лекции 5 2 Л2.5, Л1.4, Л1.2
2.4. Типы данных. Базовые функции для работы с различными типами данных. Лабораторные 5 2 Л2.5, Л1.4, Л1.2
2.5. Типы данных. Сам. работа 5 1 Л2.1, Л2.5, Л1.4, Л1.2
Раздел 3. Инструкции и синтаксис
3.1. Простые и составные инструкции в Python. Условные операторы и циклы. Лекции 5 2 Л2.1, Л1.4, Л1.2
3.2. Условные операторы и циклы. Обработка исключений. Лабораторные 5 4 Л2.1, Л1.4, Л1.2
3.3. Условные операторы и циклы. Обработка исключений. Сам. работа 5 1 Л2.1, Л1.4, Л1.2
Раздел 4. Функции, модули и пакеты
4.1. Встроенные и пользовательские функции. Итераторы и функции-генераторы. Декораторы функций. Лабораторные 5 2 Л2.5, Л1.4, Л1.2
4.2. Функции. Создание пользовательских функций. Аргументы функций. Область видимости. Модули, импортирование модулей. Пакеты модулей. Лекции 5 2 Л2.5, Л1.4, Л1.2
4.3. Создание пользовательских функций. Сам. работа 5 1 Л2.1, Л2.5, Л1.4, Л1.2
4.4. Модули. Основы программирования модулей. Модули стандартной библиотеки. Лабораторные 5 2 Л2.5, Л1.4, Л1.2
4.5. Модули и пакеты модулей. Сам. работа 5 1 Л2.1, Л2.5, Л1.4, Л1.2
4.6. Работа с файлами. Модули для работы с файлами. Лабораторные 5 2 Л2.5, Л1.4, Л1.2
4.7. Работа с файлами. Модули для работы с файлами. Сам. работа 5 1 Л2.1, Л2.5, Л1.4, Л1.2
Раздел 5. Объектно-ориентированное программирование (ООП)
5.1. Объектно-ориентированное программирование. Основы программирования классов. Создание экземпляров класса. Конструктор и деструктор класса. Лекции 5 2 Л2.2, Л2.5, Л1.3, Л1.4
5.2. Объектно-ориентированное программирование. Основы программирования классов. Создание экземпляров класса. Конструктор и деструктор класса. Лабораторные 5 2 Л2.2, Л2.5, Л1.3, Л1.4
5.3. Объектно-ориентированное программирование. Основы программирования классов. Перегрузка операторов. Лабораторные 5 2 Л2.2, Л2.5, Л1.3, Л1.4
5.4. Объектно-ориентированное программирование. Основы программирования классов. Создание экземпляров класса. Конструктор и деструктор класса. Перегрузка операторов. Сам. работа 5 1 Л2.2, Л2.5, Л1.3, Л1.4
5.5. Объектно-ориентированное программирование. Наследование. Композиция. Дополнительные возможности классов: абстрактные методы, декораторы классов. Лабораторные 5 2 Л2.2, Л2.5, Л1.3, Л1.4
5.6. Объектно-ориентированное программирование. Наследование. Композиция. Лекции 5 2 Л2.2, Л2.5, Л1.4
5.7. Объектно-ориентированное программирование. Наследование. Композиция.Абстрактные методы классов. Декораторы классов. Сам. работа 5 1 Л2.2, Л2.5, Л1.4
Раздел 6. Графический интерфейс пользователя
6.1. Графический интерфейс пользователя (GUI). Событийно-ориентированное программирование. Инструменты для создания графического интерфейса пользователя: модуль стандартной библиотеки tkinter, фреймворк PyQt. Лекции 5 2 Л2.2, Л2.5, Л1.3, Л1.4
6.2. Модуль tkinter. Класс Tk. Основные виджеты, упаковщики. Привязка событий. Лабораторные 5 2 Л2.2, Л2.5, Л1.3
6.3. Модуль tkinter. Сам. работа 5 2 Л2.2, Л2.5, Л1.3
6.4. Разработка оконного приложения. Сам. работа 5 2 Л2.2, Л2.5, Л1.3
6.5. Расширенные возможности tkinter: модуль ttk. Разработка оконного приложения. Лабораторные 5 2 Л2.2, Л2.5, Л1.3
Раздел 7. Взаимодействие с интернетом. Разработка web-приложений
7.1. Web-фреймворк Flask. Разработка web-приложения. Лабораторные 5 6 Л1.1, Л1.4, Л2.4
7.2. Основы web-программирования. Разбор URL-адреса, HTML-эквивалентов. Фреймворки для разработки web-приложений: Flask, Django. Лекции 5 2 Л1.1, Л1.4, Л2.4
7.3. Web-фреймворк Flask. Разработка web-приложения. Сам. работа 5 2 Л1.1, Л1.4, Л2.4
Раздел 8. Доступ к базам данных из Python
8.1. Основы SQLite. Доступ к базам данных SQLite из Python. Выполнение запросов, обработка результатов. Управление транзакциями. Лабораторные 5 4 Л2.3, Л1.4
8.2. Доступ к базам данных MySQL. Библиотека MySQLClient. Лабораторные 5 2 Л2.3, Л1.4
8.3. Доступ к базам данных SQLite из Python. Сам. работа 5 2 Л2.3, Л1.4
8.4. Доступ к базам данных MySQl из Python. Сам. работа 5 2 Л2.3, Л1.4

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Гринберг М. Разработка веб-приложений с использованием Flask на языке Python: Издательство "ДМК Пресс", 2014 e.lanbook.com
Л1.2 Северенс Ч. Введение в программирование на Python: Учебная литература для ВУЗов Национальный Открытый Университет «ИНТУИТ», 2016 biblioclub.ru
Л1.3 Федоров Д.Ю. ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ЯЗЫКЕ ВЫСОКОГО УРОВНЯ PYTHON. Учебное пособие для прикладного бакалавриата: Гриф УМО ВО М.:Издательство Юрайт, 2018 biblio-online.ru
Л1.4 Златопольский Д.М. Основы программирования на языке Python: Учебники Издательство "ДМК Пресс", 2017 e.lanbook.com
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Хахаев И. А. Практикум по алгоритмизации и программированию на Python: курс М.: Национальный Открытый Университет «ИНТУИТ», 2016//ЭБС «Университетская библиотека online» biblioclub.ru
Л2.2 Тузовский А.Ф. Объектно-ориентированное программирование: Учебное пособие для прикладного бакалавриата М.: Издательство Юрайт, 2018 // ЭБС "Юрайт" urait.ru
Л2.3 Шелдон Р., Мойе Дж. MySQL. Базовый курс. Пер. с англ.: М.: Вильямс, 2007
Л2.4 Митчелл Р. Скрапинг веб-сайтов с помощю Python: Самоучители и руководства Издательство "ДМК Пресс", 2016 e.lanbook.com
Л2.5 Л. Рамальо Python. К вершинам мастерства: ДМК Пресс, 2016//ЭБС издательства «Лань» e.lanbook.com
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Основы алгоритмизации и программирования на языке Python portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Windows
Microsoft Office
Дистрибутив Anaconda
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
1. Образовательный портал АлтГУ [Электронный ресурс]: http://portal.edu.asu.ru
2. Издательство «Лань» - электронно-библиотечная система [Электронный
ресурс]: http://e.lanbook.com
3. Издательство МЦНМО. Свободно распространяемые книги издательства
Московского центра непрерывного математического образования
[Электронный ресурс]: www.mccme.ru/free-books
4. Электронная библиотечная система Алтайского государственного
университета [Электронный ресурс]: http://elibrary.asu.ru
5. Электронная база данных ZBMATH: https://zbmath.org/

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
203Л лаборатория информационных технологий - компьютерный класс - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 14 посадочных мест; компьютеры: марка ASUS модель i5-6500 - 14 единиц
408Л лаборатория математического моделирования - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; компьютер Depo - 10 шт., 5 шт. с мониторами LG и 5 шт. с мониторами Philips; мультимедиа-проектор Sony - 1 шт.; МФУ Canon - 1 шт.; стационарный экран: марка Digis Optima C - 1 шт.
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Для успешного освоения дисциплины студент должен посещать лекции и лабораторные занятия, вовремя выполять все задания и тесты, пользоваться основной и полнительноцй литературой, рекомендованной настоящей программой. Во время лекции рекомендуется вести краткий конспект.
Навыки программирования на языке Python студент преобретает на лабораторных занятиях. Для выполнения лабораторных заданий каждому студенту необходимо:
- получить вариант задания у преподавателя;
- скачать документ с описанием задания с образовательного портала (https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=3237);
- внимательно прочитать задание. Вопросы, возникающие в процессе выполненпия лабораторных работ, необходимо грамотно сформулировать и обратиться за помощью к преподавателю на консультации или ближайшем занятии;
- разработать, отладить и оттестировать программы, решающие поставленные задачи.
Для каждого лабораторного задания предусмотрена процедура защиты, в ходе которой преподаватель проводит устный опрос студентов для контроля понимания выполненных ими заданий.
Тестовые задания на образовательном портале предназначены для контроля усвоения теоретического материала, а также умения читать и понимать программный код. Тесты выполняются только в присутсвии преподавателя на практическом занятии или на консультации. Количесвто попыток ограничено тремя. Готовясь к тестированию, студент должен изучить конспекты лекций и учебно-методические материалы, рекомендуемые преподавателем.
При подготовке к экзамену в дополнение к изучению конспектов лекций и учебной литературы, рекомендуется посещать консультации и пользоваться свободными интернет-ресурсами.