Python程序設(shè)計(jì)課程教案（通用版）一、課程基本信息課程名稱Python程序設(shè)計(jì)課程類型專業(yè)基礎(chǔ)課/通識選修課適用對象高校大一新生/編程入門學(xué)習(xí)者課時安排64課時（理論32課時+實(shí)踐32課時）先修要求無（零基礎(chǔ)友好）課程目標(biāo)掌握Python基礎(chǔ)語法，能獨(dú)立開發(fā)簡單應(yīng)用（如數(shù)據(jù)處理、小游戲）教學(xué)資源教材《Python編程：從入門到實(shí)踐》、在線平臺（LeetCode、PythonTutor）、教學(xué)課件及案例代碼二、課程教學(xué)目標(biāo)（一）知識目標(biāo)理解Python語言特點(diǎn)（解釋型、動態(tài)類型、跨平臺）及應(yīng)用場景（數(shù)據(jù)分析、Web開發(fā)、人工智能）；掌握Python基礎(chǔ)語法：變量與數(shù)據(jù)類型（整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符串、列表、字典等）、運(yùn)算符（算術(shù)、比較、邏輯）、控制結(jié)構(gòu)（條件判斷、循環(huán)）；學(xué)會函數(shù)定義與調(diào)用、模塊導(dǎo)入與使用（如math、random模塊）；了解文件操作（讀寫文本文件、CSV文件）及簡單異常處理；初步掌握面向?qū)ο缶幊趟枷耄悺ο?、繼承）。（二）能力目標(biāo)能運(yùn)用基礎(chǔ)語法編寫代碼解決數(shù)學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等簡單問題；具備獨(dú)立調(diào)試代碼（使用print語句、pdb調(diào)試工具）的能力；能利用第三方庫（如pandas處理數(shù)據(jù)、pygame開發(fā)小游戲）完成綜合實(shí)踐任務(wù)；培養(yǎng)邏輯思維與問題拆解能力，將實(shí)際需求轉(zhuǎn)化為程序代碼。（三）素養(yǎng)目標(biāo)養(yǎng)成規(guī)范的代碼編寫習(xí)慣（如縮進(jìn)、命名規(guī)則、注釋）；樹立開源協(xié)作意識，了解GitHub等平臺的代碼分享與版本控制；激發(fā)對編程的興趣，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)新技術(shù)的能力。三、教學(xué)內(nèi)容與課時分配章節(jié)教學(xué)主題理論課時實(shí)踐課時核心知識點(diǎn)實(shí)踐任務(wù)第1章Python入門基礎(chǔ)221.Python安裝與環(huán)境配置（Windows/macOS）2.交互式環(huán)境（IDLE）與腳本文件運(yùn)行3.第一個Python程序（print("HelloWorld")）4.代碼注釋（單行#、多行""""""）1.安裝Python并配置環(huán)境變量2.編寫并運(yùn)行3個不同輸出內(nèi)容的print程序3.為代碼添加注釋說明功能第2章變量與數(shù)據(jù)類型441.變量定義與命名規(guī)則（字母/數(shù)字/下劃線，首字符非數(shù)字）2.基本數(shù)據(jù)類型：整數(shù)（int）、浮點(diǎn)數(shù)（float）、字符串（str）3.數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換（int()、float()、str()）4.字符串操作（切片、拼接、常用方法：len()、upper()、split()）1.編寫程序計(jì)算圓的面積（輸入半徑，輸出面積）2.處理用戶輸入的字符串（如將姓名首字母大寫、統(tǒng)計(jì)字符長度）3.用切片提取字符串中的指定內(nèi)容（如手機(jī)號后4位）第3章運(yùn)算符與控制結(jié)構(gòu)661.運(yùn)算符：算術(shù)（+、-、*、/、//、%）、比較（>、<、==）、邏輯（and、or、not）2.條件判斷：if、if-else、if-elif-else結(jié)構(gòu)3.循環(huán)結(jié)構(gòu)：for循環(huán)（遍歷列表、字符串）、while循環(huán)（指定條件循環(huán)）4.循環(huán)控制：break（跳出循環(huán)）、continue（跳過當(dāng)前迭代）1.編寫成績等級判斷程序（輸入分?jǐn)?shù)，輸出A/B/C/D/E等級）2.用for循環(huán)計(jì)算1-100的累加和、10以內(nèi)階乘3.用while循環(huán)實(shí)現(xiàn)“猜數(shù)字”小游戲（系統(tǒng)生成隨機(jī)數(shù)，用戶猜中為止）第4章函數(shù)與模塊661.函數(shù)定義：def關(guān)鍵字、參數(shù)（位置參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)）、返回值（return）2.函數(shù)調(diào)用：實(shí)參傳遞、嵌套調(diào)用3.模塊：import導(dǎo)入模塊（importmath、fromrandomimportrandint）4.自定義模塊：編寫.py文件作為模塊，在其他程序中導(dǎo)入1.定義函數(shù)計(jì)算三角形面積（輸入底和高）、判斷素?cái)?shù)（輸入整數(shù)）2.利用math模塊計(jì)算三角函數(shù)值、平方根3.利用random模塊實(shí)現(xiàn)“擲骰子”程序（生成1-6隨機(jī)數(shù)，統(tǒng)計(jì)100次擲出各點(diǎn)數(shù)的次數(shù)）4.編寫自定義模塊（包含2個常用函數(shù)），在新程序中導(dǎo)入使用第5章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（列表、字典）661.列表（list）：創(chuàng)建、訪問（索引、切片）、常用方法（append()、insert()、remove()、sort()）2.字典（dict）：創(chuàng)建（鍵值對）、訪問（鍵取值）、常用方法（keys()、values()、items()）3.列表與字典的遍歷（for循環(huán)）4.嵌套數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（列表嵌套列表、列表嵌套字典）1.編寫程序管理學(xué)生成績（用列表存儲成績，計(jì)算平均分、最高分）2.用字典存儲學(xué)生信息（姓名、學(xué)號、成績），實(shí)現(xiàn)“添加/查詢/修改”功能3.處理嵌套數(shù)據(jù)（如用列表嵌套字典存儲多個班級的學(xué)生信息，統(tǒng)計(jì)每個班級的平均分）第6章文件操作與異常處理441.文件打開與關(guān)閉：open()函數(shù)（模式r讀、w寫、a追加）、with語句（自動關(guān)閉文件）2.文件讀寫：read()、readline()、write()方法，CSV文件讀寫（基礎(chǔ)方法）3.異常處理：try-except結(jié)構(gòu)（捕獲常見異常：FileNotFoundError、ValueError）4.異常處理的嵌套與else-finally結(jié)構(gòu)1.編寫程序讀取文本文件內(nèi)容，統(tǒng)計(jì)單詞數(shù)量并寫入新文件2.讀取CSV文件中的學(xué)生成績數(shù)據(jù)，計(jì)算總分并追加到原文件3.為之前的“成績查詢程序”添加異常處理（如處理用戶輸入非數(shù)字的情況）第7章面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ)441.類與對象：class定義類、__init__構(gòu)造方法、創(chuàng)建對象2.類的屬性與方法：實(shí)例屬性、實(shí)例方法、類屬性、類方法3.繼承：子類繼承父類、重寫父類方法4.面向?qū)ο髮?shí)例：簡單的“學(xué)生管理系統(tǒng)”類設(shè)計(jì)1.定義“Book”類（屬性：書名、作者、價格；方法：顯示信息、修改價格）2.定義“Student”類與“GraduateStudent”子類（子類新增“研究方向”屬性，重寫“顯示信息”方法）3.用類實(shí)現(xiàn)“簡易圖書管理系統(tǒng)”（添加圖書、查詢圖書、刪除圖書）第8章綜合實(shí)踐與項(xiàng)目開發(fā)061.項(xiàng)目選題指導(dǎo)（數(shù)據(jù)處理、小游戲、工具類程序）2.項(xiàng)目開發(fā)流程：需求分析、代碼設(shè)計(jì)、調(diào)試優(yōu)化、文檔編寫3.第三方庫應(yīng)用指導(dǎo)（pandas數(shù)據(jù)處理、pygame小游戲）1.分組完成綜合項(xiàng)目（2-3人一組），可選題目：-學(xué)生成績分析系統(tǒng)（用pandas讀取數(shù)據(jù)，生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表）-貪吃蛇小游戲（用pygame開發(fā)，實(shí)現(xiàn)移動、吃食物、計(jì)分功能）-個人通訊錄（支持添加、查詢、修改、刪除，數(shù)據(jù)存儲到文件）2.提交項(xiàng)目代碼與開發(fā)文檔（說明需求、功能、核心代碼解釋）四、教學(xué)方法設(shè)計(jì)（一）理論教學(xué)方法案例驅(qū)動教學(xué)：每講解一個知識點(diǎn)，搭配1-2個貼近生活的實(shí)例（如講解for循環(huán)時，用“統(tǒng)計(jì)每月零花錢總和”案例），讓抽象語法具象化；對比教學(xué)：對比Python與其他語言（如C、Java）的差異（如Python無需聲明變量類型、縮進(jìn)代替大括號），幫助有編程基礎(chǔ)的學(xué)生快速理解；互動提問：課堂中設(shè)置“思考環(huán)節(jié)”，如講解字符串切片后，提問“如何提取字符串中倒數(shù)第3個字符？”，鼓勵學(xué)生主動思考并舉手回答；可視化工具輔助：利用PythonTutor（在線代碼執(zhí)行可視化工具）展示代碼執(zhí)行過程（如變量值變化、循環(huán)迭代步驟），幫助零基礎(chǔ)學(xué)生理解程序運(yùn)行邏輯。（二）實(shí)踐教學(xué)方法任務(wù)分層：實(shí)踐任務(wù)分為“基礎(chǔ)題”（必做，覆蓋核心知識點(diǎn)）、“提高題”（選做，難度稍高），滿足不同水平學(xué)生需求。例如“循環(huán)”實(shí)踐中，基礎(chǔ)題“計(jì)算1-50累加和”，提高題“計(jì)算1-100內(nèi)所有偶數(shù)的平方和”；分組協(xié)作：綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)采用分組模式，明確分工（如一人負(fù)責(zé)代碼編寫，一人負(fù)責(zé)調(diào)試，一人負(fù)責(zé)文檔），培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；教師巡導(dǎo)：實(shí)踐課時教師巡回指導(dǎo)，及時解答學(xué)生問題，針對共性問題（如縮進(jìn)錯誤、變量未定義）集中講解；成果展示：實(shí)踐任務(wù)完成后，選取2-3名學(xué)生分享代碼思路與實(shí)現(xiàn)過程，教師點(diǎn)評優(yōu)缺點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生間交流學(xué)習(xí)。五、考核方式與評分標(biāo)準(zhǔn)（一）考核構(gòu)成（總分100分）平時成績（40分）：課堂表現(xiàn)（10分）：出勤（5分，缺勤1次扣1分，扣完為止）、互動回答（5分，主動回答問題或參與討論酌情加分）；實(shí)踐作業(yè)（30分）：共6次課后實(shí)踐作業(yè)，每次5分，按完成質(zhì)量（代碼正確性、規(guī)范性、注釋完整性）評分。期中測試（20分）：形式：閉卷筆試（或在線編程測試），時長90分鐘；內(nèi)容：覆蓋前4章知識點(diǎn)（基礎(chǔ)語法、控制結(jié)構(gòu)、函數(shù)與模塊），包含選擇題（10分）、程序填空題（5分）、編程題（5分，2道簡單編程題）。期末考核（40分）：形式：綜合項(xiàng)目答辯+提交材料；評分維度：項(xiàng)目功能完整性（15分）、代碼規(guī)范性（10分）、文檔完整性（5分）、答辯表現(xiàn)（10分，講解思路清晰、回答問題準(zhǔn)確）。（二）評分標(biāo)準(zhǔn)示例（實(shí)踐作業(yè)）評分等級標(biāo)準(zhǔn)得分范圍優(yōu)秀代碼完全正確，無語法錯誤；命名規(guī)范，縮進(jìn)一致；注釋詳細(xì)且清晰；能完成額外的“提高題”4.5-5分良好代碼正確，無語法錯誤；命名與縮進(jìn)基本規(guī)范；注釋較完整；完成“基礎(chǔ)題”，“提高題”部分正確3.5-4.4分合格代碼基本正確（核心功能實(shí)現(xiàn)），存在少量非致命錯誤（如格式問題）；注釋較簡略；僅完成“基礎(chǔ)題”2.5-3.4分不合格代碼存在嚴(yán)重語法錯誤，核心功能未實(shí)現(xiàn)；無注釋或注釋混亂0-2.4分六、教學(xué)重難點(diǎn)與解決方案（一）重點(diǎn)內(nèi)容控制結(jié)構(gòu)（條件判斷與循環(huán)）：是編寫復(fù)雜程序的基礎(chǔ)，需讓學(xué)生熟練掌握不同場景下的結(jié)構(gòu)選擇（如多條件判斷用if-elif-else，固定次數(shù)循環(huán)用for）；函數(shù)與模塊：理解函數(shù)的封裝思想，掌握模塊導(dǎo)入與使用，為后續(xù)代碼復(fù)用打基礎(chǔ)；列表與字典：常用的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，需熟練掌握其操作方法（如增刪改查）及遍歷方式。（二）難點(diǎn)內(nèi)容與解決方案難點(diǎn)解決方案1.縮進(jìn)錯誤（Python語法核心，縮進(jìn)不一致導(dǎo)致程序報(bào)錯）1.教學(xué)中強(qiáng)調(diào)“4個空格為1級縮進(jìn)”，禁止混用空格與Tab；2.用IDE（如PyCharm）的“顯示縮進(jìn)線”功能，幫助學(xué)生直觀看到縮進(jìn)層級；3.課堂練習(xí)中故意設(shè)置縮進(jìn)錯誤案例，讓學(xué)生動手修改，加深印象2.函數(shù)參數(shù)傳遞（尤其是默認(rèn)參數(shù)、關(guān)鍵字參數(shù)的使用）1.用“快遞寄件”類比（默認(rèn)參數(shù)如“默認(rèn)快遞公司”，關(guān)鍵字參數(shù)如“指定收件人電話”），幫助理解；2.設(shè)計(jì)階梯式練習(xí)：先練習(xí)位置參數(shù)，再加入默認(rèn)參數(shù)，最后練習(xí)關(guān)鍵字參數(shù)，逐步遞進(jìn)3.面向?qū)ο缶幊趟枷耄ǔ橄蟆⒎庋b、繼承，零基礎(chǔ)學(xué)生難理解）1.用“手機(jī)”類比（類是“手機(jī)設(shè)計(jì)圖”，對象是“具體的某部手機(jī)”，屬性是“品牌、顏色”，方法是“打電話、拍照”）；2.先講解簡單類的定義與對象創(chuàng)建，再逐步引入繼承，避免一次性灌輸過多概念4.程序調(diào)試（學(xué)生遇到報(bào)錯不知如何定位問題）1.講解常見錯誤類型（如NameError、SyntaxError）及報(bào)錯信息解讀方法；2.演示print語句調(diào)試（在關(guān)鍵位置打印變量值）和pdb調(diào)試工具的基本使用；3.布置“找錯任務(wù)”（給出包含錯誤的代碼，讓學(xué)生找出并修改）七、教學(xué)資源與拓展學(xué)習(xí)（一）基礎(chǔ)資源教材：《Python編程：從入門到實(shí)踐》（埃里克?馬瑟斯著），涵蓋基礎(chǔ)語法與項(xiàng)目實(shí)踐，適合入門；在線平臺：編程練習(xí)：LeetCode（簡單難度Python題目）、牛客網(wǎng)（Python入門題庫）；視頻學(xué)習(xí)：B站“黑馬程序員Python入門教程”“尚硅谷Python基礎(chǔ)教程”（免費(fèi)且內(nèi)容系統(tǒng)）；代碼可視化：PythonTutor（/，查看代碼執(zhí)行過程）。（二）拓展學(xué)習(xí)第三方庫學(xué)習(xí)：針對不同方向推薦庫，如數(shù)據(jù)分析（pandas、matplotlib）、Web開發(fā)（Flask、Django）、人工智能（TensorFlow、PyTorch），提供簡單入門案例；開源項(xiàng)目：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注GitHub上的Python開源項(xiàng)目（如“awesome-py