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教師教案(2024—2025學(xué)年第1學(xué)期)課程名稱:智能車Python編程設(shè)計(jì)課程代碼:28321021任課教師:教師職稱:所在教學(xué)單位:課程名稱智能車Python編程設(shè)計(jì)授課專業(yè)人工智能專業(yè)班級(jí)2023級(jí)人工智能1班課程代碼28321021修課人數(shù)課程類型£通識(shí)教育課£集群平臺(tái)課£學(xué)科基礎(chǔ)課專業(yè)核心課£專業(yè)特色課£集中性實(shí)踐環(huán)節(jié)課程性質(zhì)必修£選修£限選學(xué)時(shí)分配理論40學(xué)時(shí);實(shí)踐24學(xué)時(shí);其它0學(xué)時(shí);授課方式課堂講授為主(√)實(shí)訓(xùn)為主()自學(xué)為主()專題討論為主()其他:線上線下混合式教學(xué)考核方式及成績(jī)構(gòu)成考試(√)考查()成績(jī)構(gòu)成及比例:平時(shí)(50%)+期末(50%)類別名稱作者出版社及出版時(shí)間教材Python程序設(shè)計(jì)---項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教程鄭純軍電子工業(yè)出版社2022年7月參考書目Python科學(xué)計(jì)算王英強(qiáng)、張文勝電子工業(yè)出版社2022年10月授課時(shí)間第3周——第18周第一單元Python開場(chǎng)篇(一)教學(xué)設(shè)計(jì)授課班級(jí)2023級(jí)人工智能本科1班上課時(shí)間2課時(shí)教學(xué)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)價(jià)值觀引導(dǎo):通過深入探討Python在科技、教育、社會(huì)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用案例,如在人工智能領(lǐng)域的突破性貢獻(xiàn)、在教育領(lǐng)域的創(chuàng)新教學(xué)模式等,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要推動(dòng)作用,樹立正確的科技價(jià)值觀,理解技術(shù)發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步的密切聯(lián)系,從而激發(fā)學(xué)生對(duì)科技事業(yè)的熱愛和追求。愛國情懷培養(yǎng):結(jié)合國內(nèi)外編程教育政策的變化,如我國在編程教育領(lǐng)域的快速發(fā)展和政策支持,與國外的對(duì)比分析,讓學(xué)生了解我國在科技領(lǐng)域的進(jìn)步和成就,激發(fā)學(xué)生的愛國情懷,鼓勵(lì)學(xué)生為國家科技進(jìn)步貢獻(xiàn)力量,培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感和責(zé)任感,增強(qiáng)學(xué)生為國家發(fā)展而努力學(xué)習(xí)的動(dòng)力。知識(shí)目標(biāo)Python語言基本概念:使學(xué)生了解Python語言的起源、發(fā)展歷程,掌握Python的基本特點(diǎn),如語法簡(jiǎn)潔、易于學(xué)習(xí)、跨平臺(tái)等,理解Python語言的設(shè)計(jì)哲學(xué)和核心思想,為后續(xù)深入學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。Python在智能車編程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用:介紹Python在智能車編程設(shè)計(jì)中的重要性,如在智能車的感知、決策、控制等環(huán)節(jié)中的應(yīng)用,讓學(xué)生了解Python語言在智能車領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用情況,認(rèn)識(shí)到Python在智能車編程設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)和潛力,為后續(xù)智能車編程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。Python的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì):通過TIOBE編程語言排行榜等數(shù)據(jù),展示Python在全球范圍內(nèi)的普及程度和發(fā)展趨勢(shì),讓學(xué)生了解Python在編程語言領(lǐng)域的地位和影響力,掌握Python的發(fā)展動(dòng)態(tài),為學(xué)生規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑和職業(yè)發(fā)展提供參考。Python職場(chǎng)前景:分析Python相關(guān)崗位的就業(yè)前景,包括Python開發(fā)工程師、數(shù)據(jù)分析師、人工智能工程師等職位的需求情況、薪資水平和發(fā)展空間,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)Python的興趣和動(dòng)力,幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和職業(yè)規(guī)劃方向。能力目標(biāo)Python編程基本思維能力:培養(yǎng)學(xué)生具備Python編程的基本思維能力,如抽象思維、邏輯思維、問題解決思維等,使學(xué)生能夠理解編程的基本原理和方法,能夠?qū)?shí)際問題抽象為編程問題,并運(yùn)用Python語言進(jìn)行求解。參考資料《Python程序設(shè)計(jì)—項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教程》.鄭純軍.電子工業(yè)出版社,2022年7月版教學(xué)手段或方法教學(xué)重點(diǎn):Python語言的基本特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)及其在智能車編程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。解決措施:深入講解:對(duì)Python的基本特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)講解,結(jié)合實(shí)例展示其在實(shí)際編程中的應(yīng)用,如語法簡(jiǎn)潔帶來的高效編程、跨平臺(tái)特性在不同操作系統(tǒng)下的應(yīng)用等,使學(xué)生充分理解Python的優(yōu)勢(shì)。案例分析:選取智能車編程設(shè)計(jì)中的典型應(yīng)用案例,分析Python在其中的具體應(yīng)用,如在智能車的感知模塊中利用Python進(jìn)行圖像處理和數(shù)據(jù)處理等,讓學(xué)生了解Python在智能車領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用情況,加深對(duì)教學(xué)重點(diǎn)的理解。對(duì)比學(xué)習(xí):將Python與其他編程語言進(jìn)行對(duì)比,如與C語言在語法、應(yīng)用等方面的區(qū)別,通過對(duì)比分析,突出Python的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),使學(xué)生更加明確Python在智能車編程設(shè)計(jì)中的重要性。教學(xué)難點(diǎn):引導(dǎo)學(xué)生理解Python編程的思維方式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣并初步建立編程思維。解決措施:?jiǎn)l(fā)式教學(xué):通過提出問題、引導(dǎo)學(xué)生思考等方式,啟發(fā)學(xué)生理解Python編程的思維方式。興趣激發(fā):結(jié)合有趣的編程實(shí)例和應(yīng)用案例,如利用Python進(jìn)行簡(jiǎn)單的游戲開發(fā)、數(shù)據(jù)分析等,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生感受到編程的樂趣和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,從而更加積極地投入到學(xué)習(xí)中。分層次教學(xué):針對(duì)不同基礎(chǔ)和興趣的學(xué)生,采取分層次教學(xué),為初學(xué)者提供基礎(chǔ)的編程指導(dǎo)和練習(xí),為有一定基礎(chǔ)的學(xué)生提供更深入的編程挑戰(zhàn)和拓展內(nèi)容,幫助學(xué)生逐步建立編程思維,提高編程能力。(二)教學(xué)過程步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動(dòng)時(shí)間分配11.教師簡(jiǎn)要介紹本節(jié)課的主題是Python語言及其在智能車編程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,明確學(xué)習(xí)目標(biāo),使學(xué)生對(duì)本節(jié)課有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)2.播放一段展示Python在不同領(lǐng)域應(yīng)用的短視頻,如在人工智能、數(shù)據(jù)分析、自動(dòng)化控制等方面的應(yīng)用實(shí)例,吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生對(duì)Python學(xué)習(xí)的興趣,為后續(xù)學(xué)習(xí)做好鋪墊。講授法、情境導(dǎo)入法多媒體播放設(shè)備學(xué)生觀看視頻,思考Python的應(yīng)用10分鐘21.
Python語言簡(jiǎn)介:教師詳細(xì)講解Python的起源、發(fā)展歷程,突出其設(shè)計(jì)哲學(xué)和核心思想,如“優(yōu)雅”、“明確”、“簡(jiǎn)單”等;介紹Python的基本特點(diǎn),如語法簡(jiǎn)潔、易于學(xué)習(xí)、跨平臺(tái)等,并結(jié)合實(shí)例展示其在實(shí)際編程中的優(yōu)勢(shì),如用Python實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理和自動(dòng)化任務(wù)2.
Python的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì):利用TIOBE編程語言排行榜等數(shù)據(jù),展示Python在全球范圍內(nèi)的普及程度和發(fā)展趨勢(shì),分析其在不同編程領(lǐng)域的應(yīng)用情況,如在Web開發(fā)、數(shù)據(jù)科學(xué)、人工智能等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用;結(jié)合案例,如Python在大型科技公司中的應(yīng)用實(shí)例,讓學(xué)生了解Python的發(fā)展動(dòng)態(tài)和行業(yè)地位3.
Python職場(chǎng)前景:分析Python相關(guān)崗位的就業(yè)前景,包括Python開發(fā)工程師、數(shù)據(jù)分析師、人工智能工程師等職位的需求情況、薪資水平和發(fā)展空間;通過行業(yè)報(bào)告和招聘網(wǎng)站的數(shù)據(jù),展示Python在職場(chǎng)中的重要性和競(jìng)爭(zhēng)力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)Python的興趣和動(dòng)力。講授法、案例教學(xué)法多媒體課件、案例資料學(xué)生認(rèn)真聽講,做好筆記35分鐘31.
討論P(yáng)ython的應(yīng)用案例:教師展示幾個(gè)典型的Python應(yīng)用案例,如在科技領(lǐng)域的Python用于機(jī)器學(xué)習(xí)模型的開發(fā),在教育領(lǐng)域的Python用于創(chuàng)新教學(xué)工具的開發(fā),在社會(huì)領(lǐng)域的Python用于數(shù)據(jù)分析和可視化等;學(xué)生分組討論這些案例,分析Python在其中的具體應(yīng)用和優(yōu)勢(shì),每組選出一名代表進(jìn)行分享,其他組進(jìn)行補(bǔ)充和提問2.
分析Python與C語言的區(qū)別:教師提供Python和C語言在語法、應(yīng)用等方面的對(duì)比資料,學(xué)生分組討論兩者的區(qū)別,從語法簡(jiǎn)潔性、執(zhí)行效率、應(yīng)用領(lǐng)域等方面進(jìn)行分析;每組選出一名代表進(jìn)行總結(jié)發(fā)言,教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充,幫助學(xué)生更全面地理解兩種語言的特點(diǎn)。討論法多媒體展示案例學(xué)生分組討論,積極發(fā)言20分鐘41.
總結(jié)Python的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì):教師總結(jié)Python語言的基本特點(diǎn),如語法簡(jiǎn)潔、易于學(xué)習(xí)、跨平臺(tái)等,以及其在智能車編程設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì),如快速開發(fā)、易于調(diào)試等;強(qiáng)調(diào)Python在不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和重要性,使學(xué)生對(duì)Python有一個(gè)清晰、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)2.
強(qiáng)調(diào)編程思維的重要性:教師啟發(fā)學(xué)生思考編程思維在學(xué)習(xí)和生活中的應(yīng)用,如邏輯思維、抽象思維、問題解決思維等;通過舉例說明編程思維如何幫助學(xué)生更好地理解和解決實(shí)際問題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)編程的興趣和動(dòng)力,鼓勵(lì)學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)中培養(yǎng)和運(yùn)用編程思維。講授法、啟發(fā)式教學(xué)多媒體課件學(xué)生回顧總結(jié),提出疑問10分鐘5教師布置作業(yè)任務(wù),要求學(xué)生課后了解Python和C語言的區(qū)別,從語法、應(yīng)用、執(zhí)行效率等方面進(jìn)行對(duì)比分析,并撰寫一份對(duì)比分析報(bào)告;同時(shí),要求學(xué)生預(yù)習(xí)Python的基本內(nèi)容和發(fā)展歷程,為下一節(jié)課的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備,學(xué)生認(rèn)真記錄作業(yè)要求,課后按時(shí)完成。任務(wù)驅(qū)動(dòng)法作業(yè)任務(wù)單學(xué)生記錄作業(yè),課后完成5分鐘6教師提出幾個(gè)關(guān)于本節(jié)課內(nèi)容的問題,如“Python的基本特點(diǎn)有哪些?”“Python在智能車編程設(shè)計(jì)中有哪些應(yīng)用?”等,學(xué)生回答問題,教師根據(jù)學(xué)生的回答情況,了解學(xué)生對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的理解和掌握程度,及時(shí)給予反饋和指導(dǎo),幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí),確保教學(xué)效果。問答法無學(xué)生回答問題,反饋學(xué)習(xí)情況10分鐘教學(xué)反思在本次圍繞Python語言及其在智能車編程設(shè)計(jì)中應(yīng)用的教學(xué)中,我采取了多元化的教學(xué)方法,力求讓學(xué)生全面深入地理解課程內(nèi)容。通過情境導(dǎo)入,播放Python應(yīng)用短視頻,成功吸引了學(xué)生的注意力,激發(fā)了他們對(duì)Python學(xué)習(xí)的興趣,為后續(xù)教學(xué)打下了良好基礎(chǔ)。在講授新課環(huán)節(jié),結(jié)合講授法與案例教學(xué)法,系統(tǒng)地講解了Python的起源、特點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì),以及職場(chǎng)前景,學(xué)生認(rèn)真聽講并做好筆記,從他們專注的眼神與積極的互動(dòng)中,我能感受到他們對(duì)知識(shí)的渴望與對(duì)Python的認(rèn)同?;?dòng)討論環(huán)節(jié)是課堂的亮點(diǎn)之一,學(xué)生分組討論P(yáng)ython的應(yīng)用案例及與C語言的區(qū)別,他們各抒己見,思維碰撞出火花。這不僅培養(yǎng)了他們的批判性思維與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,還讓我發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)Python的理解遠(yuǎn)比我預(yù)想的深入,他們能從不同角度剖析問題,給我?guī)砹诵碌慕虒W(xué)啟發(fā)??偨Y(jié)提升時(shí),我強(qiáng)調(diào)了編程思維的重要性,學(xué)生積極回顧總結(jié),提出疑問,我及時(shí)答疑解惑,進(jìn)一步鞏固了他們的知識(shí)體系。但反思中也發(fā)現(xiàn)不足,部分學(xué)生在討論時(shí)參與度不高,可能是因?yàn)樗麄儗?duì)Python的基礎(chǔ)還不夠扎實(shí),導(dǎo)致討論時(shí)難以跟上節(jié)奏。第二單元Python語言概述(一)教學(xué)設(shè)計(jì)授課班級(jí)2023級(jí)人工智能本科1班上課時(shí)間2課時(shí)教學(xué)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)創(chuàng)新精神:介紹Python語言創(chuàng)始人吉多·范羅蘇姆的創(chuàng)新精神,鼓勵(lì)學(xué)生敢于創(chuàng)新、勇于探索未知領(lǐng)域,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí),使學(xué)生在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中能夠不斷嘗試新的方法和思路,突破傳統(tǒng)思維的局限。團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神:在介紹Python作為“膠水語言”的特點(diǎn)時(shí),強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作的重要性,培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到在智能車編程設(shè)計(jì)等復(fù)雜項(xiàng)目中,團(tuán)隊(duì)成員之間的協(xié)作與溝通對(duì)于項(xiàng)目成功的關(guān)鍵作用,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和合作能力。知識(shí)目標(biāo)程序設(shè)計(jì)語言基本概念及分類:使學(xué)生理解程序設(shè)計(jì)語言的基本概念,掌握其分類方法,包括機(jī)器語言、匯編語言和高級(jí)語言,了解不同語言的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景,為后續(xù)深入學(xué)習(xí)編程語言奠定基礎(chǔ)。Python語言由來、特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景:使學(xué)生掌握Python語言的由來與發(fā)展歷程,深入理解Python語言的特點(diǎn),如跨平臺(tái)、開源、解釋型、高級(jí)動(dòng)態(tài)編程語言等,熟悉Python語言在智能車編程設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用場(chǎng)景,認(rèn)識(shí)到Python在智能車領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)和重要性。Python執(zhí)行方式及版本區(qū)別:使學(xué)生熟悉Python的兩種執(zhí)行方式(編譯執(zhí)行與解釋執(zhí)行)及其優(yōu)缺點(diǎn),了解Python2.x與3.x版本的區(qū)別及選擇建議,掌握不同版本的特點(diǎn)和適用范圍,為選擇合適的Python版本和執(zhí)行方式提供依據(jù)。Python開發(fā)工具及編程規(guī)范:使學(xué)生了解Python開發(fā)工具的介紹(如IDLE、PyCharm等),掌握Python開發(fā)環(huán)境的安裝與配置方法,熟悉Python編程規(guī)范(代碼縮進(jìn)、模塊導(dǎo)入、空行空格使用、續(xù)行符及注釋等),了解Python容器的基本認(rèn)識(shí),為編寫規(guī)范、高效的Python程序打下基礎(chǔ)。能力目標(biāo)Python開發(fā)環(huán)境搭建能力:使學(xué)生能夠正確安裝Python及其開發(fā)工具,并熟悉開發(fā)環(huán)境的配置方法,具備獨(dú)立搭建Python開發(fā)環(huán)境的能力,為后續(xù)的Python編程實(shí)踐提供支持。Python編程基本能力:培養(yǎng)學(xué)生掌握Python編程的基本規(guī)范與基本語法結(jié)構(gòu)的能力,能夠編寫簡(jiǎn)單的Python程序,如實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)的加法運(yùn)算,并輸出結(jié)果,為后續(xù)復(fù)雜程序的編寫奠定基礎(chǔ)。參考資料《Python程序設(shè)計(jì)—項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教程》.鄭純軍.電子工業(yè)出版社,2022年7月版教學(xué)手段或方法教學(xué)重點(diǎn):Python語言的由來、特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景:學(xué)生需要深入理解Python語言的起源和發(fā)展歷程,掌握其獨(dú)特的特點(diǎn),如跨平臺(tái)、開源、解釋型、高級(jí)動(dòng)態(tài)編程語言等,并熟悉Python在智能車編程設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用場(chǎng)景,認(rèn)識(shí)到Python在智能車領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)和重要性。Python開發(fā)工具的安裝與配置:學(xué)生要能夠正確安裝Python及其開發(fā)工具(如PyCharm),并熟悉開發(fā)環(huán)境的配置方法,這是后續(xù)Python編程實(shí)踐的基礎(chǔ)。Python編程的基本規(guī)范與基本語法結(jié)構(gòu):掌握Python編程的基本規(guī)范(代碼縮進(jìn)、模塊導(dǎo)入、空行空格使用、續(xù)行符及注釋等)和基本語法結(jié)構(gòu),是編寫規(guī)范、高效Python程序的前提。解決措施:深入講解與案例分析:對(duì)Python語言的由來、特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行深入講解,結(jié)合實(shí)際案例。實(shí)操演示與練習(xí):通過實(shí)操演示Python開發(fā)工具的安裝與配置過程,讓學(xué)生直觀地了解每個(gè)步驟和注意事項(xiàng);同時(shí),安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作練習(xí),鞏固所學(xué)知識(shí),提高動(dòng)手能力。系統(tǒng)梳理與強(qiáng)化訓(xùn)練:對(duì)Python編程的基本規(guī)范與基本語法結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)梳理,制作清晰的思維導(dǎo)圖或知識(shí)框架,幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系;通過編寫簡(jiǎn)單的Python程序,如實(shí)現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)處理、控制結(jié)構(gòu)等,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)基本語法的掌握和應(yīng)用能力。教學(xué)難點(diǎn):理解編譯執(zhí)行與解釋執(zhí)行的區(qū)別及其適用場(chǎng)景:學(xué)生需要準(zhǔn)確把握編譯執(zhí)行和解釋執(zhí)行的概念、特點(diǎn)及區(qū)別,并了解它們?cè)诓煌幊虉?chǎng)景下的適用性,這對(duì)學(xué)生來說是一個(gè)較為抽象和難以理解的概念。掌握Python編程中復(fù)雜的邏輯控制與數(shù)據(jù)處理方法:Python編程中涉及的復(fù)雜邏輯控制(如多重循環(huán)、遞歸等)和數(shù)據(jù)處理方法(列表推導(dǎo)式、生成器等),對(duì)于初學(xué)者而言,理解和應(yīng)用起來有一定難度。解決措施:對(duì)比講解與實(shí)例演示:通過對(duì)比講解編譯執(zhí)行和解釋執(zhí)行的過程和特點(diǎn),配合實(shí)例演示,展示一段代碼在編譯執(zhí)行和解釋執(zhí)行下的運(yùn)行情況,幫助學(xué)生直觀地理解它們的區(qū)別;同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生分析不同編程場(chǎng)景下,編譯執(zhí)行和解釋執(zhí)行的優(yōu)缺點(diǎn)和適用性。分層次教學(xué)與專項(xiàng)訓(xùn)練:針對(duì)復(fù)雜邏輯控制與數(shù)據(jù)處理方法,采取分層次教學(xué),先從簡(jiǎn)單的邏輯控制和數(shù)據(jù)處理入手,逐步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)更復(fù)雜的內(nèi)容;安排專項(xiàng)訓(xùn)練。(二)教學(xué)過程步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動(dòng)時(shí)間分配11.課程導(dǎo)入,介紹本章主題“Python語言概述”,明確學(xué)習(xí)目標(biāo):理解程序設(shè)計(jì)語言分類,掌握Python特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景,熟悉Python執(zhí)行方式、版本區(qū)別及開發(fā)工具,了解編程規(guī)范與基本語法2.提出問題:“程序設(shè)計(jì)語言有哪些分類?Python語言有什么獨(dú)特之處?”講授法、問題導(dǎo)入法多媒體課件、黑板學(xué)生思考問題,帶著好奇心和求知欲進(jìn)入新課學(xué)習(xí),對(duì)本章內(nèi)容產(chǎn)生初步興趣5分鐘21.程序設(shè)計(jì)語言概述2.Python語言簡(jiǎn)介3.Python版本與開發(fā)工具4.Python編程規(guī)范與基本語法講授法、案例教學(xué)法、對(duì)比教學(xué)法多媒體課件、案例資料、黑板學(xué)生認(rèn)真聽講,跟隨教師思路思考,做好筆記,對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理和歸納10分鐘31.程序設(shè)計(jì)語言定義:用于編寫計(jì)算機(jī)程序的語言,是人與計(jì)算機(jī)交流的橋梁2.分類:機(jī)器語言(由二進(jìn)制代碼組成,計(jì)算機(jī)可直接識(shí)別執(zhí)行,如CPU指令集);匯編語言(用助記符表示機(jī)器指令,需匯編成機(jī)器語言執(zhí)行,如x86匯編語言);高級(jí)語言(接近人類自然語言,需編譯或解釋成機(jī)器語言執(zhí)行,如Python、Java、C++等)3.對(duì)比:機(jī)器語言執(zhí)行效率高但難以編寫和理解;匯編語言比機(jī)器語言易讀易寫,但移植性差;高級(jí)語言開發(fā)效率高,可跨平臺(tái),易于理解和維護(hù)4.編譯執(zhí)行與解釋執(zhí)行:編譯執(zhí)行是將高級(jí)語言代碼編譯成機(jī)器語言代碼再執(zhí)行,執(zhí)行效率高,但編譯過程耗時(shí);解釋執(zhí)行是逐行將高級(jí)語言代碼解釋成機(jī)器語言代碼執(zhí)行,執(zhí)行效率相對(duì)較低,但可即時(shí)調(diào)試講授法、對(duì)比教學(xué)法多媒體課件、黑板學(xué)生理解程序設(shè)計(jì)語言的基本概念和分類,掌握不同語言的特點(diǎn),了解編譯執(zhí)行與解釋執(zhí)行的區(qū)別15分鐘41.Python語言的由來與發(fā)展:由吉多·范羅蘇姆于1989年圣誕節(jié)期間創(chuàng)立,最初是作為ABC語言的替代品,1991年發(fā)布第一個(gè)公開版本,經(jīng)過多年發(fā)展,已成為全球最受歡迎的編程語言之一2.Python語言的特點(diǎn):跨平臺(tái)(可在多種操作系統(tǒng)上運(yùn)行);開源(源代碼公開,可自由使用和修改);解釋型(代碼逐行解釋執(zhí)行);高級(jí)動(dòng)態(tài)編程語言(支持動(dòng)態(tài)類型、動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理等)3.Python語言在智能車編程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用:用于智能車的感知模塊(如圖像處理、傳感器數(shù)據(jù)處理)、決策模塊(如路徑規(guī)劃、決策樹構(gòu)建)、控制模塊(如電機(jī)控制、轉(zhuǎn)向控制)等,因其開發(fā)效率高、代碼可讀性強(qiáng)、擁有豐富的庫和框架支持,可快速實(shí)現(xiàn)智能車的各種功能講授法、案例教學(xué)法多媒體課件、案例資料學(xué)生了解Python的起源、特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景,認(rèn)識(shí)到Python在智能車領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),對(duì)Python產(chǎn)生濃厚興趣15分鐘51.Python2.x與3.x版本的區(qū)別及選擇建議:Python2.x版本較早,部分語法和庫與3.x版本不兼容,但一些舊項(xiàng)目仍使用2.x版本;Python3.x版本是主流,語法更規(guī)范,庫更豐富,推薦學(xué)習(xí)和使用3.x版本2.Python開發(fā)工具介紹:IDLE(Python自帶的集成開發(fā)環(huán)境,功能簡(jiǎn)單,適合初學(xué)者);PyCharm(專業(yè)的Python開發(fā)工具,功能強(qiáng)大,支持代碼自動(dòng)補(bǔ)全、調(diào)試、版本控制等,適合大型項(xiàng)目開發(fā))3.Python開發(fā)環(huán)境的安裝與配置:下載Python安裝包,安裝Python;下載并安裝PyCharm,配置Python解釋器、項(xiàng)目路徑等講授法、實(shí)操演示法多媒體課件、黑板、開發(fā)工具演示學(xué)生了解Python版本區(qū)別,掌握開發(fā)工具的安裝與配置方法,為后續(xù)編程實(shí)踐做好準(zhǔn)備10分鐘61.Python編程規(guī)范:代碼縮進(jìn)(使用4個(gè)空格表示代碼塊,保持一致);模塊導(dǎo)入(按標(biāo)準(zhǔn)格式導(dǎo)入所需模塊,如importmath);空行空格使用(在函數(shù)、類定義之間使用空行分隔,操作符兩側(cè)使用空格);續(xù)行符及注釋(使用反斜杠\續(xù)行,使用#添加注釋)2.Python容器的基本認(rèn)識(shí):列表(可變序列,用于存儲(chǔ)有序數(shù)據(jù),如[1,2,3])、元組(不可變序列,用于存儲(chǔ)有序數(shù)據(jù),如(1,2,3))、字典(鍵值對(duì)集合,用于存儲(chǔ)無序數(shù)據(jù),如{'name':'Kimi','age':25})講授法、示例教學(xué)法多媒體課件、黑板學(xué)生掌握Python編程的基本規(guī)范與基本語法結(jié)構(gòu),了解容器的基本概念和使用方法10分鐘71.討論P(yáng)ython作為“膠水語言”的特點(diǎn)及其在團(tuán)隊(duì)合作中的重要性:Python可將不同語言編寫的模塊或程序組合在一起,實(shí)現(xiàn)不同功能的集成;在團(tuán)隊(duì)合作中,Python可作為中間層,協(xié)調(diào)不同成員的工作,提高團(tuán)隊(duì)開發(fā)效率2.分析Python編程中復(fù)雜的邏輯控制與數(shù)據(jù)處理方法:如多重循環(huán)(嵌套循環(huán)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜遍歷);遞歸(函數(shù)調(diào)用自身實(shí)現(xiàn)重復(fù)操作);列表推導(dǎo)式(簡(jiǎn)潔地生成列表);生成器(按需生成數(shù)據(jù),節(jié)省內(nèi)存)討論法多媒體展示案例學(xué)生分組討論,積極發(fā)言,分享觀點(diǎn),相互啟發(fā),加深對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用10分鐘81.總結(jié)本章重點(diǎn)內(nèi)容:Python語言的由來、特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景;Python開發(fā)工具的安裝與配置;Python編程的基本規(guī)范與基本語法結(jié)構(gòu)2.強(qiáng)調(diào)課程思政要素:愛國情懷(開源軟件對(duì)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的重要性);創(chuàng)新精神(吉多·范羅蘇姆的創(chuàng)新精神);團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神(Python作為“膠水語言”的團(tuán)隊(duì)合作重要性)講授法、啟發(fā)式教學(xué)多媒體課件學(xué)生回顧總結(jié),提出疑問,加深對(duì)本章知識(shí)的理解,明確課程思政要素的意義5分鐘91.安裝Python及其開發(fā)工具(如PyCharm),并配置好開發(fā)環(huán)境2.編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的Python程序,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)的加法運(yùn)算,并輸出結(jié)果(要求使用Python編程規(guī)范)任務(wù)驅(qū)動(dòng)法作業(yè)任務(wù)單學(xué)生記錄作業(yè)要求,課后認(rèn)真完成,鞏固所學(xué)知識(shí)和技能5分鐘10學(xué)生對(duì)本章內(nèi)容的理解和掌握情況反饋,如對(duì)程序設(shè)計(jì)語言分類的理解、Python特點(diǎn)的掌握、開發(fā)工具安裝配置的熟練度、編程規(guī)范與基本語法的運(yùn)用等問答法無學(xué)生回答問題,反饋學(xué)習(xí)情況,教師根據(jù)反饋及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略5分鐘教學(xué)反思緊扣教學(xué)目標(biāo),采用多元教學(xué)方法,力求讓學(xué)生全面掌握Python語言的核心知識(shí)。通過問題導(dǎo)入,成功激發(fā)了學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)語言分類及Python特點(diǎn)的好奇心,為后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)奠定了良好基礎(chǔ)。在講授過程中,我結(jié)合案例詳細(xì)闡述了Python在智能車編程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用場(chǎng)景,學(xué)生對(duì)此表現(xiàn)出濃厚興趣,這讓我意識(shí)到將抽象知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的重要性,能有效增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力?;?dòng)討論環(huán)節(jié),學(xué)生圍繞Python作為“膠水語言”的特點(diǎn)及其在團(tuán)隊(duì)合作中的重要性展開熱烈討論,各抒己見,思維碰撞出創(chuàng)意火花。這不僅鍛煉了學(xué)生的批判性思維與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,還讓我從學(xué)生的見解中獲得了新的教學(xué)啟發(fā),認(rèn)識(shí)到學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入理解遠(yuǎn)超預(yù)期。但反思中也發(fā)現(xiàn),部分學(xué)生在理解編譯執(zhí)行與解釋執(zhí)行的區(qū)別時(shí)仍存在困惑,后續(xù)我將通過更直觀的圖示和實(shí)例演示,強(qiáng)化這一知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)。第三單元Python語言基礎(chǔ)(一)教學(xué)設(shè)計(jì)授課班級(jí)2023級(jí)人工智能本科1班上課時(shí)間8課時(shí)教學(xué)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)科學(xué)精神:通過Python語言的學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到編程的嚴(yán)謹(jǐn)性和邏輯性,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度,使學(xué)生在編程過程中注重細(xì)節(jié)、遵循規(guī)范,養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣,為后續(xù)復(fù)雜編程任務(wù)的完成奠定基礎(chǔ)。激發(fā)創(chuàng)新思維:通過解決實(shí)際編程問題,鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新思維,探索多種解決方案,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,使學(xué)生在面對(duì)編程難題時(shí),能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí),勇于嘗試新的方法和思路,提高解決問題的效率和質(zhì)量。知識(shí)目標(biāo)Python語言概述:使學(xué)生了解Python語言的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),掌握Python語言的應(yīng)用領(lǐng)域,對(duì)Python有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí),為后續(xù)深入學(xué)習(xí)Python打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?;緮?shù)據(jù)類型:使學(xué)生理解Python的基本數(shù)據(jù)類型,包括整數(shù)類型(包括十六進(jìn)制、八進(jìn)制、二進(jìn)制表示)、浮點(diǎn)數(shù)類型及其限制、復(fù)數(shù)類型、布爾型與空值(None)等類型的特點(diǎn)及用法,掌握不同數(shù)據(jù)類型在Python中的表示和操作方法。變量與常量:使學(xué)生掌握變量與常量的概念,理解Python中變量的動(dòng)態(tài)類型特性和基于引用的內(nèi)存管理機(jī)制,了解常量的定義方法,能夠正確地定義和使用變量與常量。數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換:使學(xué)生熟悉隱式類型轉(zhuǎn)換與顯式類型轉(zhuǎn)換的概念,掌握type(),int(),float(),complex()等函數(shù)的使用方法,能夠根據(jù)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換。運(yùn)算符與表達(dá)式:使學(xué)生熟練運(yùn)用算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、位運(yùn)算符、成員運(yùn)算符及標(biāo)識(shí)運(yùn)算符,掌握它們的使用方法和優(yōu)先級(jí),理解表達(dá)式的構(gòu)成和計(jì)算規(guī)則?;据斎胼敵觯菏箤W(xué)生掌握基本的輸入輸出操作,熟練使用input()和print()函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入輸出,了解input()函數(shù)的使用方法和注意事項(xiàng),掌握print()函數(shù)的語法格式和參數(shù)設(shè)置。能力目標(biāo)編程基礎(chǔ)能力:通過學(xué)習(xí)Python語言的基本語法和編程基礎(chǔ),使學(xué)生能夠編寫簡(jiǎn)單的Python程序,掌握程序的基本結(jié)構(gòu)和語法規(guī)則,具備初步的編程能力。問題解決能力:通過課堂演示和課后練習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的編程邏輯思維和解決問題的能力,使學(xué)生能夠獨(dú)立完成程序編寫、調(diào)試和運(yùn)行,解決編程中的基本問題,如變量定義錯(cuò)誤、運(yùn)算符使用不當(dāng)、輸入輸出格式錯(cuò)誤等。知識(shí)應(yīng)用能力:使學(xué)生能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題,如編寫程序計(jì)算數(shù)據(jù)、處理用戶輸入、進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等,提高學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力和實(shí)踐操作能力。參考資料《Python程序設(shè)計(jì)—項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教程》.鄭純軍.電子工業(yè)出版社,2022年7月版教學(xué)手段或方法教學(xué)重點(diǎn):基本數(shù)據(jù)類型的理解和應(yīng)用:學(xué)生需要深入理解Python的基本數(shù)據(jù)類型,包括整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、復(fù)數(shù)、布爾型和空值(None)等類型的特點(diǎn)及用法,并能夠熟練地在編程中應(yīng)用這些數(shù)據(jù)類型。變量與常量的定義和使用:掌握變量與常量的概念,理解Python中變量的動(dòng)態(tài)類型特性和基于引用的內(nèi)存管理機(jī)制,了解常量的定義方法,能夠正確地定義和使用變量與常量。運(yùn)算符與表達(dá)式的構(gòu)成和計(jì)算:熟練運(yùn)用算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、位運(yùn)算符、成員運(yùn)算符及標(biāo)識(shí)運(yùn)算符,掌握它們的使用方法和優(yōu)先級(jí),理解表達(dá)式的構(gòu)成和計(jì)算規(guī)則。基本輸入輸出操作:掌握基本的輸入輸出操作,熟練使用input()和print()函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入輸出,了解input()函數(shù)的使用方法和注意事項(xiàng),掌握print()函數(shù)的語法格式和參數(shù)設(shè)置。解決措施:深入講解與實(shí)例演示:對(duì)基本數(shù)據(jù)類型、變量與常量、運(yùn)算符與表達(dá)式、基本輸入輸出等重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行深入講解,結(jié)合豐富的實(shí)例演示,幫助學(xué)生直觀地理解這些概念和用法,加深記憶。課堂練習(xí)與實(shí)踐操作:安排大量的課堂練習(xí)和實(shí)踐操作,讓學(xué)生在實(shí)際編程中應(yīng)用所學(xué)知識(shí),如編寫程序進(jìn)行數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換、使用運(yùn)算符進(jìn)行計(jì)算、實(shí)現(xiàn)基本的輸入輸出等,通過實(shí)踐鞏固理論知識(shí),提高學(xué)生的動(dòng)手能力。知識(shí)梳理與總結(jié):在教學(xué)過程中,定期對(duì)重點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行梳理和總結(jié),制作清晰的知識(shí)框架或思維導(dǎo)圖,幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系,理清知識(shí)之間的聯(lián)系,便于學(xué)生復(fù)習(xí)和掌握。教學(xué)難點(diǎn):浮點(diǎn)數(shù)精度問題的理解:浮點(diǎn)數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示和運(yùn)算存在精度問題,學(xué)生理解起來較為困難,容易在編程中遇到精度誤差導(dǎo)致的問題。位運(yùn)算符的使用和理解:位運(yùn)算符涉及二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算,對(duì)于初學(xué)者來說較為抽象和復(fù)雜,學(xué)生在使用和理解位運(yùn)算符時(shí)容易出現(xiàn)困惑。邏輯運(yùn)算符的惰性求值特性:邏輯運(yùn)算符的惰性求值特性是指在某些情況下,邏輯運(yùn)算符不會(huì)對(duì)所有操作數(shù)進(jìn)行求值,這一特性學(xué)生理解起來較為吃力,容易在編程中出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤。變量?jī)?nèi)存管理機(jī)制的理解:Python中變量的內(nèi)存管理機(jī)制基于引用計(jì)數(shù)和垃圾回收,學(xué)生理解這一機(jī)制較為困難,容易對(duì)變量的內(nèi)存分配和釋放產(chǎn)生誤解。解決措施:圖示講解與實(shí)例分析:利用圖示講解浮點(diǎn)數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示方法,分析浮點(diǎn)數(shù)精度問題產(chǎn)生的原因,結(jié)合實(shí)例展示如何避免精度問題帶來的誤差,幫助學(xué)生直觀地理解浮點(diǎn)數(shù)精度問題。逐步引導(dǎo)與專項(xiàng)練習(xí):對(duì)于位運(yùn)算符,從簡(jiǎn)單的二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算入手,逐步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)位運(yùn)算符的使用方法,安排專項(xiàng)練習(xí),如編寫程序進(jìn)行位運(yùn)算、解決實(shí)際問題等,幫助學(xué)生加深對(duì)位運(yùn)算符的理解和掌握。對(duì)比講解與邏輯分析:通過對(duì)比講解邏輯運(yùn)算符的惰性求值特性與普通求值特性,結(jié)合邏輯分析,幫助學(xué)生理解惰性求值的原理和應(yīng)用場(chǎng)景,避免在編程中出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤。類比說明與動(dòng)態(tài)演示:將變量?jī)?nèi)存管理機(jī)制與現(xiàn)實(shí)生活中的類似場(chǎng)景進(jìn)行類比說明,如將變量比作物品,內(nèi)存比作存儲(chǔ)空間,通過動(dòng)態(tài)演示變量的創(chuàng)建、使用和銷毀過程,幫助學(xué)生形象地理解變量的內(nèi)存管理機(jī)制。(二)教學(xué)過程步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動(dòng)時(shí)間分配11.課程導(dǎo)入,介紹本章主題“Python語言基礎(chǔ)”,明確學(xué)習(xí)目標(biāo):掌握Python基本語法和編程基礎(chǔ)2.提出問題:“Python的基本數(shù)據(jù)類型有哪些?變量與常量有何區(qū)別?”講授法、問題導(dǎo)入法多媒體課件、黑板學(xué)生思考問題,帶著好奇心和求知欲進(jìn)入新課學(xué)習(xí),對(duì)本章內(nèi)容產(chǎn)生初步興趣10分鐘21.Python語言概述2.基本數(shù)據(jù)類型3.變量與常量4.數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換5.運(yùn)算符與表達(dá)式6.基本輸入輸出講授法、案例教學(xué)法、對(duì)比教學(xué)法多媒體課件、案例資料、黑板學(xué)生認(rèn)真聽講,跟隨教師思路思考,做好筆記,對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理和歸納60分鐘3Python語言的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)(如簡(jiǎn)潔易學(xué)、跨平臺(tái)、豐富的庫和框架等),Python語言的應(yīng)用領(lǐng)域(如Web開發(fā)、數(shù)據(jù)分析、人工智能等)講授法多媒體課件學(xué)生了解Python語言的基本情況,明確學(xué)習(xí)Python的意義,認(rèn)識(shí)到Python在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用20分鐘41.整數(shù)類型:十進(jìn)制、十六進(jìn)制(如0x1A表示26)、八進(jìn)制(如0o12表示10)、二進(jìn)制(如0b101表示5)的表示方法及運(yùn)算2.浮點(diǎn)數(shù)類型:浮點(diǎn)數(shù)的表示(如3.14、1.2e-3)、精度限制(如0.1+0.2不等于0.3)及避免精度問題的方法(如使用decimal模塊)3.復(fù)數(shù)類型:復(fù)數(shù)的表示(如3+4j)、實(shí)部和虛部的訪問(如z.real、z.imag)4.布爾型:布爾值True和False的使用,布爾運(yùn)算(如and、or、not)5.空值(None):None的表示和使用場(chǎng)景(如函數(shù)無返回值時(shí))講授法、案例教學(xué)法多媒體課件、黑板學(xué)生理解Python的基本數(shù)據(jù)類型,掌握不同類型的特點(diǎn)和表示方法,了解浮點(diǎn)數(shù)精度問題及解決方法25分鐘51.變量的命名規(guī)則(如變量名只能包含字母、數(shù)字和下劃線,不能以數(shù)字開頭,不能使用Python關(guān)鍵字等)和使用方法(如變量賦值、變量引用)2.常量的定義方法:在Python中沒有嚴(yán)格的常量概念,通常使用全大寫字母表示常量(如PI=3.14)3.Python中變量的內(nèi)存管理機(jī)制:基于引用計(jì)數(shù)和垃圾回收,變量的創(chuàng)建、賦值、刪除過程中的內(nèi)存變化講授法、對(duì)比教學(xué)法多媒體課件、黑板學(xué)生掌握變量與常量的概念,了解變量的內(nèi)存管理機(jī)制,能夠正確地定義和使用變量與常量20分鐘61.隱式類型轉(zhuǎn)換:在不同數(shù)據(jù)類型進(jìn)行運(yùn)算時(shí),Python會(huì)自動(dòng)進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換(如整數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)相加,結(jié)果為浮點(diǎn)數(shù))2.顯式類型轉(zhuǎn)換:使用type(),int(),float(),complex()等函數(shù)進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換(如int("123")將字符串"123"轉(zhuǎn)換為整數(shù)123)講授法、示例教學(xué)法多媒體課件、黑板學(xué)生熟悉數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換的方法,能夠根據(jù)需要進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換,理解隱式和顯式類型轉(zhuǎn)換的區(qū)別15分鐘71.算術(shù)運(yùn)算符:加(+)、減(-)、乘(*)、除(/)、取整除(//)、求余(%)、冪(**)的使用及優(yōu)先級(jí)2.關(guān)系運(yùn)算符:等于(==)、不等于(!=)、大于(>)、小于(<)、大于等于(>=)、小于等于(<=)的使用及優(yōu)先級(jí)3.邏輯運(yùn)算符:and、or、not的使用及優(yōu)先級(jí),邏輯運(yùn)算符的惰性求值特性(如在表達(dá)式AandB中,如果A為False,則不計(jì)算B的值)4.位運(yùn)算符:按位與(&)、按位或()、按位非(~)、按位異或(^)、左移(<<)、右移(>>)的使用及優(yōu)先級(jí)5.成員運(yùn)算符:in、notin的使用(如判斷某個(gè)元素是否在列表中)6.標(biāo)識(shí)運(yùn)算符:is、isnot的使用(如判斷兩個(gè)變量是否指向同一個(gè)對(duì)象)7.表達(dá)式的構(gòu)成和計(jì)算規(guī)則:運(yùn)算符的組合使用,表達(dá)式的計(jì)算順序講授法、案例教學(xué)法多媒體課件、黑板學(xué)生熟練運(yùn)用各種運(yùn)算符,掌握表達(dá)式的計(jì)算規(guī)則,理解邏輯運(yùn)算符的惰性求值特性及位運(yùn)算符的使用場(chǎng)景81.input()函數(shù)的使用方法:獲取用戶輸入的數(shù)據(jù)(如name=input("請(qǐng)輸入您的姓名:")),注意事項(xiàng)(如輸入的數(shù)據(jù)類型默認(rèn)為字符串,需根據(jù)需要進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換)2.print()函數(shù)的語法格式:輸出數(shù)據(jù)(如print("Hello,World!")),參數(shù)設(shè)置(如sep參數(shù)設(shè)置輸出數(shù)據(jù)之間的分隔符,默認(rèn)為空格;end參數(shù)設(shè)置輸出數(shù)據(jù)之后的結(jié)束符,默認(rèn)為換行符)講授法、示例教學(xué)法多媒體課件、黑板學(xué)生掌握基本的輸入輸出操作,能夠使用input()和print()函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,了解函數(shù)的使用細(xì)節(jié)20分鐘91.編寫程序,計(jì)算并輸出兩個(gè)數(shù)的和、差、積、商(注意除數(shù)不能為0)2.使用input()函數(shù)獲取用戶輸入的三個(gè)數(shù),判斷它們能否構(gòu)成三角形(包括等邊、等腰和不等邊三角形),并輸出結(jié)果,OJ系統(tǒng)中的編程題。實(shí)踐教學(xué)法計(jì)算機(jī)、編程環(huán)境學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐,編寫程序代碼,調(diào)試和運(yùn)行程序,解決實(shí)際問題,培養(yǎng)編程邏輯思維和問題解決能力150分鐘101.討論浮點(diǎn)數(shù)精度問題的理解及解決方法:如何在編程中避免浮點(diǎn)數(shù)精度問題帶來的誤差,如使用decimal模塊進(jìn)行高精度計(jì)算2.分析位運(yùn)算符的使用場(chǎng)景及邏輯運(yùn)算符的惰性求值特性:位運(yùn)算符在數(shù)據(jù)加密、壓縮等領(lǐng)域的應(yīng)用,邏輯運(yùn)算符惰性求值在提高程序效率方面的優(yōu)勢(shì)討論法多媒體展示案例學(xué)生分組討論,積極發(fā)言,分享觀點(diǎn),相互啟發(fā),加深對(duì)難點(diǎn)知識(shí)的理解,拓展知識(shí)視野20分鐘111.總結(jié)本章重點(diǎn)內(nèi)容:Python語言概述、基本數(shù)據(jù)類型、變量與常量、數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換、運(yùn)算符與表達(dá)式、基本輸入輸出2.強(qiáng)調(diào)課程思政要素:科學(xué)精神(編程的嚴(yán)謹(jǐn)性和邏輯性)、創(chuàng)新思維(解決實(shí)際編程問題的多種方案)、社會(huì)責(zé)任感(編程的社會(huì)價(jià)值)講授法、啟發(fā)式教學(xué)多媒體課件學(xué)生回顧總結(jié),提出疑問,加深對(duì)本章知識(shí)的理解,明確課程思政要素的意義,形成系統(tǒng)化的知識(shí)結(jié)構(gòu)10分鐘121.編寫一個(gè)程序,計(jì)算并輸出兩個(gè)數(shù)的和、差、積、商(注意除數(shù)不能為0)2.使用input()函數(shù)獲取用戶輸入的三個(gè)數(shù),判斷它們能否構(gòu)成三角形(包括等邊、等腰和不等邊三角形),并輸出結(jié)果3.浮點(diǎn)數(shù)在Python中的表示方法和精度問題,如何避免精度問題帶來的誤差?任務(wù)驅(qū)動(dòng)法作業(yè)任務(wù)單學(xué)生記錄作業(yè)要求,課后認(rèn)真完成,鞏固所學(xué)知識(shí)和技能,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力10分鐘教學(xué)反思通過深入講解Python的基本數(shù)據(jù)類型、變量與常量、運(yùn)算符與表達(dá)式等核心知識(shí),輔以豐富的實(shí)例演示,學(xué)生較好地理解了各數(shù)據(jù)類型的特點(diǎn)及用法,掌握了變量的動(dòng)態(tài)類型特性和內(nèi)存管理機(jī)制,能夠熟練運(yùn)用各類運(yùn)算符進(jìn)行表達(dá)式計(jì)算。實(shí)踐操作環(huán)節(jié),學(xué)生積極編寫程序,解決實(shí)際問題,如計(jì)算兩數(shù)運(yùn)算結(jié)果、判斷三角形類型等,有效培養(yǎng)了他們的編程邏輯思維和問題解決能力,也讓我看到學(xué)生將理論知識(shí)靈活應(yīng)用于實(shí)踐的潛力。但反思中也發(fā)現(xiàn)一些問題,部分學(xué)生在理解浮點(diǎn)數(shù)精度問題時(shí)仍存在困惑,對(duì)decimal模塊的使用不夠熟練;個(gè)別學(xué)生在實(shí)踐操作時(shí),代碼編寫不夠規(guī)范,存在變量命名隨意、代碼縮進(jìn)不一致等問題。后續(xù)教學(xué)中,我將重點(diǎn)強(qiáng)化浮點(diǎn)數(shù)精度問題的教學(xué),通過更多實(shí)例讓學(xué)生掌握decimal模塊的使用方法;同時(shí),加強(qiáng)編程規(guī)范的訓(xùn)練,嚴(yán)格要求學(xué)生遵循Python編程規(guī)范,培養(yǎng)良好的編程習(xí)慣。第四單元Python程序控制結(jié)構(gòu)(一)教學(xué)設(shè)計(jì)授課班級(jí)2023級(jí)人工智能本科1班上課時(shí)間8課時(shí)教學(xué)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)工匠精神:通過細(xì)致的程序設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生的精益求精、追求卓越的工匠精神,使學(xué)生在編寫代碼時(shí)注重細(xì)節(jié)、追求高質(zhì)量,養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣,為后續(xù)復(fù)雜項(xiàng)目的開發(fā)奠定基礎(chǔ)。創(chuàng)新意識(shí):鼓勵(lì)學(xué)生在解決問題時(shí),嘗試不同的控制結(jié)構(gòu)和算法,培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維,激發(fā)學(xué)生探索新方法、新思路的熱情,使學(xué)生在面對(duì)編程難題時(shí),能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí),勇于創(chuàng)新,提高解決問題的效率和質(zhì)量。知識(shí)目標(biāo)程序的基本結(jié)構(gòu):使學(xué)生掌握程序的基本結(jié)構(gòu),包括順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)(單分支、二分支、多分支及其嵌套)、循環(huán)結(jié)構(gòu)(while循環(huán)、for循環(huán)及其嵌套)、循環(huán)控制語句(break和continue)等,理解各結(jié)構(gòu)的語法格式和執(zhí)行流程。分支結(jié)構(gòu)詳解:使學(xué)生熟練掌握if語句、if...else語句、if...elif...else語句的語法格式和應(yīng)用方法,理解分支結(jié)構(gòu)的嵌套及其邏輯判斷,掌握pass語句的作用和用法。循環(huán)結(jié)構(gòu)詳解:使學(xué)生掌握while循環(huán)、for循環(huán)的語法格式和遍歷序列的方法,熟悉range()函數(shù)的使用,理解循環(huán)嵌套及其應(yīng)用場(chǎng)景,掌握break和continue語句在循環(huán)中的應(yīng)用。random庫的使用:使學(xué)生了解random庫的基本功能,掌握隨機(jī)數(shù)生成函數(shù)(如random.random()、random.randint()等)的使用方法,了解隨機(jī)數(shù)種子的設(shè)置和用途。能力目標(biāo)程序編寫能力:使學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)際需求,靈活運(yùn)用分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)編寫程序,掌握程序控制結(jié)構(gòu)的使用技巧,提高程序編寫能力,能夠獨(dú)立完成具有一定復(fù)雜度的編程任務(wù)。問題解決能力:通過實(shí)際案例和項(xiàng)目實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、問題解決能力和編程實(shí)踐能力,使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)的程序控制結(jié)構(gòu)解決實(shí)際問題,如成績(jī)等級(jí)判斷、數(shù)值計(jì)算、隨機(jī)數(shù)處理等,提高分析問題和解決問題的能力。參考資料《Python程序設(shè)計(jì)—項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教程》.鄭純軍.電子工業(yè)出版社,2022年7月版教學(xué)手段或方法教學(xué)重點(diǎn):分支結(jié)構(gòu)(if、if...else、if...elif...else)的語法和應(yīng)用:學(xué)生需要熟練掌握if語句、if...else語句、if...elif...else語句的語法格式和應(yīng)用方法,理解分支結(jié)構(gòu)的邏輯判斷過程,能夠根據(jù)不同的條件執(zhí)行相應(yīng)的代碼塊.循環(huán)結(jié)構(gòu)(while、for)的語法和應(yīng)用:掌握while循環(huán)和for循環(huán)的語法格式,理解循環(huán)的執(zhí)行流程和條件控制,能夠使用循環(huán)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)重復(fù)操作和遍歷序列。循環(huán)控制語句(break、continue)的使用:了解break和continue語句的作用和使用場(chǎng)景,掌握它們?cè)谘h(huán)中的應(yīng)用方法,能夠根據(jù)需要控制循環(huán)的執(zhí)行流程。random庫的基本使用方法:熟悉random庫的基本功能,掌握隨機(jī)數(shù)生成函數(shù)的使用方法,了解隨機(jī)數(shù)種子的設(shè)置和用途,能夠在程序中正確使用random庫生成隨機(jī)數(shù)。解決措施:深入講解與實(shí)例演示:對(duì)分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、循環(huán)控制語句和random庫等重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行深入講解,結(jié)合豐富的實(shí)例演示,幫助學(xué)生直觀地理解這些概念和用法,加深記憶。課堂練習(xí)與實(shí)踐操作:安排大量的課堂練習(xí)和實(shí)踐操作,讓學(xué)生在實(shí)際編程中應(yīng)用所學(xué)知識(shí),如編寫程序?qū)崿F(xiàn)成績(jī)等級(jí)判斷、數(shù)值計(jì)算、隨機(jī)數(shù)處理等,通過實(shí)踐鞏固理論知識(shí),提高學(xué)生的動(dòng)手能力。教學(xué)難點(diǎn):分支結(jié)構(gòu)的嵌套及其邏輯判斷:分支結(jié)構(gòu)的嵌套涉及多層條件判斷,邏輯較為復(fù)雜,學(xué)生容易在理解和編寫嵌套分支結(jié)構(gòu)時(shí)出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤。循環(huán)結(jié)構(gòu)的嵌套及其條件控制:循環(huán)結(jié)構(gòu)的嵌套涉及多個(gè)循環(huán)的嵌套執(zhí)行,條件控制較為復(fù)雜,學(xué)生在理解和編寫嵌套循環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,如循環(huán)變量的使用、循環(huán)條件的設(shè)置等。break和continue語句在復(fù)雜循環(huán)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用:在復(fù)雜循環(huán)結(jié)構(gòu)中,break和continue語句的使用場(chǎng)景和作用較為多樣,學(xué)生容易混淆它們的使用方法和效果。解決措施:逐步引導(dǎo)與圖示講解:對(duì)于分支結(jié)構(gòu)的嵌套和循環(huán)結(jié)構(gòu)的嵌套,從簡(jiǎn)單到復(fù)雜逐步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),利用圖示講解嵌套結(jié)構(gòu)的執(zhí)行流程和邏輯判斷過程,幫助學(xué)生直觀地理解嵌套結(jié)構(gòu)的邏輯。專項(xiàng)練習(xí)與案例分析:安排專項(xiàng)練習(xí),如編寫嵌套分支結(jié)構(gòu)和嵌套循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序,通過案例分析,展示break和continue語句在復(fù)雜循環(huán)結(jié)構(gòu)中的不同應(yīng)用效果,幫助學(xué)生加深對(duì)這些難點(diǎn)知識(shí)的理解和掌握。強(qiáng)化訓(xùn)練與反饋糾錯(cuò):在學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作時(shí),加強(qiáng)對(duì)分支結(jié)構(gòu)嵌套、循環(huán)結(jié)構(gòu)嵌套和循環(huán)控制語句使用的訓(xùn)練,及時(shí)反饋學(xué)生的錯(cuò)誤并進(jìn)行糾錯(cuò)指導(dǎo),幫助學(xué)生糾正錯(cuò)誤,提高編程的準(zhǔn)確性。(二)教學(xué)過程步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動(dòng)時(shí)間分配1導(dǎo)入新課:介紹本章主題“Python程序控制結(jié)構(gòu)”,明確學(xué)習(xí)目標(biāo),提出問題“程序的基本控制結(jié)構(gòu)有哪些?它們?cè)诰幊讨杏惺裁醋饔??”講授法、問題導(dǎo)入法多媒體課件、黑板學(xué)生思考問題,帶著好奇心和求知欲進(jìn)入新課學(xué)習(xí),對(duì)本章內(nèi)容產(chǎn)生初步興趣10分鐘2程序的基本結(jié)構(gòu):詳細(xì)講解程序的基本控制結(jié)構(gòu),包括順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)和循環(huán)控制語句,利用流程圖模板展示程序流程圖的基本元素和繪制方法講授法、案例教學(xué)法、圖示法多媒體課件、黑板、流程圖模板學(xué)生認(rèn)真聽講,跟隨教師思路思考,了解程序的基本控制結(jié)構(gòu)及其作用,掌握如何用流程圖表示程序的執(zhí)行流程30分鐘3分支結(jié)構(gòu)詳解:深入講解if語句、if...else語句、if...elif...else語句的語法格式和應(yīng)用方法,通過案例演示分支結(jié)構(gòu)的嵌套邏輯,解釋pass語句在空代碼塊中的占位作用講授法、案例教學(xué)法、對(duì)比教學(xué)法多媒體課件、黑板學(xué)生理解不同分支結(jié)構(gòu)的使用場(chǎng)景,掌握嵌套分支結(jié)構(gòu)的編寫技巧,了解pass語句的使用時(shí)機(jī)40分鐘4循環(huán)結(jié)構(gòu)詳解:詳細(xì)闡述while循環(huán)和for循環(huán)的語法格式,展示range()函數(shù)生成數(shù)值序列的過程,通過示例講解循環(huán)嵌套的應(yīng)用場(chǎng)景,分析break和continue語句在循環(huán)中的作用和區(qū)別講授法、案例教學(xué)法、示例教學(xué)法多媒體課件、黑板學(xué)生掌握循環(huán)結(jié)構(gòu)的執(zhí)行流程,學(xué)會(huì)使用循環(huán)控制語句優(yōu)化循環(huán)邏輯50分鐘5random庫的使用:介紹random庫的基本功能,演示隨機(jī)數(shù)生成函數(shù)的使用方法,解釋隨機(jī)數(shù)種子的設(shè)置對(duì)隨機(jī)數(shù)序列的影響講授法、示例教學(xué)法多媒體課件、黑板學(xué)生了解如何在程序中引入random庫,掌握生成隨機(jī)數(shù)的技巧,明白設(shè)置隨機(jī)數(shù)種子的意義20分鐘6實(shí)踐操作:學(xué)生在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編程實(shí)踐,完成以下任務(wù):編寫程序?qū)崿F(xiàn)輸入學(xué)生成績(jī),輸出成績(jī)等級(jí)(使用if...elif...else結(jié)構(gòu));求1到100之間的所有偶數(shù)和(使用while循環(huán));使用for循環(huán)和random庫生成一個(gè)包含10個(gè)隨機(jī)整數(shù)的列表,并找出其中的最大值和最小值實(shí)踐教學(xué)法計(jì)算機(jī)、編程環(huán)境學(xué)生動(dòng)手編寫代碼,調(diào)試和運(yùn)行程序,解決實(shí)際問題,培養(yǎng)編程邏輯思維和問題解決能力150分鐘7互動(dòng)討論:組織學(xué)生分組討論,圍繞“break和continue語句在嵌套循環(huán)中的行為有何不同”以及“不同控制結(jié)構(gòu)在解決實(shí)際問題中的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)景”等話題展開討論討論法多媒體展示案例學(xué)生積極參與討論,分享觀點(diǎn)和見解,相互啟發(fā),加深對(duì)控制結(jié)構(gòu)難點(diǎn)知識(shí)的理解,拓展知識(shí)視野30分鐘8總結(jié)提升:總結(jié)本章的重點(diǎn)內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)課程思政要素,如工匠精神、創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等講授法、啟發(fā)式教學(xué)多媒體課件學(xué)生回顧本章所學(xué)知識(shí),提出疑問,加深對(duì)知識(shí)的理解,明確課程思政要素的意義,形成系統(tǒng)化的知識(shí)結(jié)構(gòu)10分鐘9布置作業(yè):要求學(xué)生完成教材中的所有示例程序,編寫程序?qū)崿F(xiàn)輸入學(xué)生成績(jī)輸出成績(jī)等級(jí)、求1到100之間的所有偶數(shù)和、使用for循環(huán)和random庫生成隨機(jī)整數(shù)列表并找出最大值和最小值等任務(wù)驅(qū)動(dòng)法作業(yè)任務(wù)單學(xué)生記錄作業(yè)要求,課后認(rèn)真完成,鞏固所學(xué)知識(shí)和技能,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力10分鐘10課堂反饋:通過問答法收集學(xué)生對(duì)本章內(nèi)容的理解和掌握情況反饋,如對(duì)分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)的理解和應(yīng)用,random庫的使用等問答法無學(xué)生回答問題,反饋學(xué)習(xí)情況,教師根據(jù)反饋及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略10分鐘教學(xué)反思本章教學(xué)內(nèi)容涵蓋了流程控制、函數(shù)的定義和調(diào)用以及異常處理等知識(shí),通過多個(gè)實(shí)例演示和實(shí)際操作,學(xué)生能夠掌握條件語句、循環(huán)語句、函數(shù)和模塊導(dǎo)入的使用。第五單元Python容器(一)教學(xué)設(shè)計(jì)授課班級(jí)2023級(jí)人工智能本科1班上課時(shí)間4課時(shí)教學(xué)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)價(jià)值觀引領(lǐng):通過Python容器的學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在解決實(shí)際問題中的重要性,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的精神,使學(xué)生在面對(duì)數(shù)據(jù)處理任務(wù)時(shí),能夠認(rèn)真分析、合理選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),追求高效、準(zhǔn)確的解決方案。社會(huì)責(zé)任:討論數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)的重要性,引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感,使學(xué)生在處理數(shù)據(jù)時(shí),注重?cái)?shù)據(jù)的合法獲取、安全存儲(chǔ)和合規(guī)使用,遵守相關(guān)法律法規(guī)和倫理規(guī)范,保護(hù)個(gè)人和組織的數(shù)據(jù)安全與隱私權(quán)益。知識(shí)目標(biāo)容器概述:使學(xué)生理解容器的基本概念和分類,掌握字符串、列表、元組、字典、集合等容器類型的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景,了解容器在Python中的重要性和廣泛應(yīng)用.字符串操作:使學(xué)生掌握字符串的切片、拼接和操作方法,能夠靈活運(yùn)用字符串相關(guān)函數(shù)和方法進(jìn)行字符串處理,如字符串查找、替換、格式化等.列表(List):使學(xué)生熟練掌握列表的創(chuàng)建與刪除、元素的訪問與修改、常用方法(append,insert,pop,remove,sort,reverse等)的使用,理解列表推導(dǎo)式與切片操作的原理和應(yīng)用。元組(Tuple):使學(xué)生掌握元組的創(chuàng)建與訪問方法,理解元組與列表的異同點(diǎn),熟悉zip、map、filter函數(shù)與元組的應(yīng)用場(chǎng)景和使用方法。字典(Dictionary):使學(xué)生掌握字典的創(chuàng)建與訪問、元素的添加、修改與刪除、字典推導(dǎo)式的使用,能夠靈活運(yùn)用字典進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和操作。集合(Set):使學(xué)生掌握集合的創(chuàng)建與操作(add,update,pop,remove,discard,clear等),理解集合運(yùn)算(并集、交集、差集、對(duì)稱差集)的原理和應(yīng)用。序列解包:使學(xué)生理解序列解包的概念與應(yīng)用,掌握多變量賦值、迭代器等序列解包的使用方法和技巧。能力目標(biāo)數(shù)據(jù)處理能力:通過學(xué)習(xí)Python容器,使學(xué)生能夠熟練進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、訪問、修改和刪除操作,掌握數(shù)據(jù)處理的基本技能,能夠根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的容器類型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,提高數(shù)據(jù)處理的效率和準(zhǔn)確性。編程實(shí)踐能力:使學(xué)生能夠靈活運(yùn)用容器相關(guān)的常用函數(shù)和方法進(jìn)行編程實(shí)踐,編寫出結(jié)構(gòu)清晰、功能完善的程序代碼,解決實(shí)際問題,如學(xué)生信息管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等,提升學(xué)生的編程實(shí)踐能力。問題解決能力:培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和問題解決能力,使學(xué)生在面對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理問題時(shí),能夠分析問題、設(shè)計(jì)解決方案、運(yùn)用容器知識(shí)進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn),提高解決實(shí)際問題的能力。參考資料《Python程序設(shè)計(jì)—項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教程》.鄭純軍.電子工業(yè)出版社,2022年7月版教學(xué)手段或方法教學(xué)重點(diǎn):各種容器類型的基本概念和特點(diǎn):學(xué)生需要理解字符串、列表、元組、字典、集合等容器類型的基本概念,掌握它們的特點(diǎn)及適用場(chǎng)景,如列表的可變性、元組的不可變性、字典的鍵值對(duì)存儲(chǔ)等。容器的創(chuàng)建、訪問、修改和刪除操作:熟練掌握容器的創(chuàng)建方法,能夠靈活訪問容器中的元素,進(jìn)行修改和刪除操作,如列表的元素訪問與修改、字典的元素添加與刪除等。常用函數(shù)和方法的應(yīng)用:掌握容器相關(guān)的常用函數(shù)和方法,如列表的append()、sort(),字典的keys()、values(),集合的add()、intersection()等,并能夠靈活運(yùn)用這些函數(shù)和方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。解決措施:深入講解與實(shí)例演示:對(duì)容器的基本概念、特點(diǎn)、操作方法及常用函數(shù)和方法進(jìn)行深入講解,結(jié)合豐富的實(shí)例演示,幫助學(xué)生直觀地理解這些知識(shí)點(diǎn),加深記憶。課堂練習(xí)與實(shí)踐操作:安排大量的課堂練習(xí),讓學(xué)生在實(shí)際操作中練習(xí)容器的創(chuàng)建、訪問、修改、刪除以及常用函數(shù)和方法的使用,通過實(shí)踐鞏固理論知識(shí),提高學(xué)生的動(dòng)手能力。教學(xué)難點(diǎn):理解不同容器類型之間的區(qū)別和適用場(chǎng)景:學(xué)生容易混淆不同容器類型的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景,如列表與元組的區(qū)別、字典與集合的使用時(shí)機(jī)等,難以根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的容器類型。靈活運(yùn)用容器解決復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理問題:在面對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理問題時(shí),學(xué)生可能難以靈活運(yùn)用容器知識(shí)進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn),如多層嵌套容器的操作、容器之間的轉(zhuǎn)換。解決措施:對(duì)比分析與案例教學(xué):通過對(duì)比分析不同容器類型的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景,結(jié)合實(shí)際案例,如使用列表存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)變化的數(shù)據(jù)、使用元組存儲(chǔ)固定不變的配置信息等,幫助學(xué)生理解不同容器類型的區(qū)別和適用場(chǎng)景。分層次教學(xué)與專項(xiàng)訓(xùn)練:針對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理問題,采取分層次教學(xué),先從簡(jiǎn)單的容器操作入手,逐步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)更復(fù)雜的內(nèi)容;安排專項(xiàng)訓(xùn)練,設(shè)計(jì)具有代表性的編程練習(xí)題,讓學(xué)生在實(shí)踐中深入理解和掌握容器的靈活運(yùn)用方法,提高解決復(fù)雜數(shù)據(jù)處理問題的能力。(二)教學(xué)過程步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動(dòng)時(shí)間分配1導(dǎo)入新課:介紹本章主題“Python容器”,明確學(xué)習(xí)目標(biāo),提出問題“Python中有哪些容器類型?它們各自有什么特點(diǎn)?”講授法、問題導(dǎo)入法多媒體課件、黑板學(xué)生思考問題,帶著好奇心和求知欲進(jìn)入新課學(xué)習(xí),對(duì)本章內(nèi)容產(chǎn)生初步興趣,積極思考Python中的容器類型及其特點(diǎn)5分鐘2容器概述:詳細(xì)介紹容器的基本概念,解釋容器是用于存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu),分類介紹字符串、列表、元組、字典、集合等容器類型,闡述每種容器類型的基本功能和應(yīng)用場(chǎng)景講授法多媒體課件學(xué)生認(rèn)真聽講,記錄筆記,了解容器的基本概念和分類方法,對(duì)不同容器類型有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí),能夠列舉出Python中的主要容器類型10分鐘3字符串的切片、拼接和操作:講解字符串的切片操作,如通過索引獲取子字符串("hello"[1:4]得到"ell");介紹字符串拼接方法,如使用加號(hào)("+")連接兩個(gè)字符串("hello"+"world"得到"helloworld");演示字符串操作函數(shù),如str.upper()將字符串轉(zhuǎn)換為大寫,str.replace()替換字符串中的字符講授法、示例教學(xué)法多媒體課件、黑板學(xué)生跟隨教師講解,理解字符串的切片、拼接和操作方法,掌握字符串相關(guān)函數(shù)的使用,能夠在實(shí)際編程中靈活運(yùn)用字符串處理技巧20分鐘4列表(List):講解列表的創(chuàng)建方法,如使用方括號(hào)[]或list()函數(shù)創(chuàng)建空列表或包含元素的列表;介紹列表元素的訪問方式,如通過索引訪問(my_list[0]獲取列表第一個(gè)元素);演示列表元素的修改操作,如直接賦值修改特定索引處的元素(my_list[1]="new_value");詳細(xì)講解列表的常用方法,如append()在列表末尾添加元素,insert()在指定位置插入元素,pop()刪除并返回指定索引處的元素,remove()刪除列表中第一個(gè)匹配的元素,sort()對(duì)列表元素進(jìn)行排序,reverse()反轉(zhuǎn)列表元素順序;介紹列表推導(dǎo)式的語法結(jié)構(gòu)和應(yīng)用,如使用列表推導(dǎo)式生成包含1到10平方數(shù)的列表([x**2forxinrange(1,11)]);講解列表切片操作,如通過切片獲取列表的部分元素(my_list[1:4]得到列表第二個(gè)到第四個(gè)元素)講授法、案例教學(xué)法多媒體課件、黑板學(xué)生認(rèn)真聽講,記錄筆記,掌握列表的創(chuàng)建、訪問、修改、刪除操作,理解列表推導(dǎo)式與切片操作的原理和應(yīng)用,能夠熟練使用列表及其常用方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理30分鐘5元組(Tuple):講解元組的創(chuàng)建方法,如使用圓括號(hào)()或直接用逗號(hào)分隔元素創(chuàng)建元組;介紹元組元素的訪問方式,與列表類似,通過索引訪問;對(duì)比元組與列表的異同點(diǎn),強(qiáng)調(diào)元組的不可變性(元組元素不能被修改、添加或刪除),而列表是可變的;演示zip、map、filter函數(shù)與元組的應(yīng)用,如使用zip()函數(shù)將多個(gè)列表或元組打包成一個(gè)元組列表,使用map()函數(shù)對(duì)元組中的每個(gè)元素進(jìn)行操作,使用filter()函數(shù)過濾元組中的元素講授法、對(duì)比教學(xué)法多媒體課件、黑板學(xué)生理解元組的創(chuàng)建與訪問方法,掌握元組與列表的區(qū)別,熟悉zip、map、filter函數(shù)與元組的應(yīng)用場(chǎng)景,能夠在實(shí)際編程中根據(jù)數(shù)據(jù)的可變性需求選擇使用元組或列表20分鐘6字典(Dictionary):講解字典的創(chuàng)建方法,如使用花括號(hào){}或dict()函數(shù)創(chuàng)建空字典或包含鍵值對(duì)的字典;介紹字典元素的訪問方式,通過鍵訪問對(duì)應(yīng)的值(my_dict["key"]獲取字典中鍵為"key"的值);演示字典元素的添加、修改與刪除操作,如使用my_dict["new_key"]="new_value"添加新的鍵值對(duì),修改現(xiàn)有鍵值對(duì)的值,使用delmy_dict["key"]刪除指定鍵值對(duì);介紹字典推導(dǎo)式的語法結(jié)構(gòu)和應(yīng)用,如使用字典推導(dǎo)式生成包含數(shù)字及其平方的字典({x:x**2forxinrange(1,11)})講授法、示例教學(xué)法多媒體課件、黑板學(xué)生掌握字典的創(chuàng)建與訪問方法,能夠靈活進(jìn)行字典元素的添加、修改與刪除操作,理解字典推導(dǎo)式的使用,能夠在實(shí)際編程中使用字典存儲(chǔ)和管理鍵值對(duì)數(shù)據(jù)25分鐘7集合(Set):講解集合的創(chuàng)建方法,如使用花括號(hào){}或set()函數(shù)創(chuàng)建空集合或包含元素的集合;介紹集合的基本操作方法,如add()添加元素,update()添加多個(gè)元素,pop()刪除并返回集合中的一個(gè)元素,remove()刪除指定元素,discard()刪除指定元素(若元素不存在不報(bào)錯(cuò)),clear()清空集合;演示集合運(yùn)算,包括并集(使用或union()方法),交集(使用&或intersection()方法),差集(使用-或difference()方法),對(duì)稱差集(使用^或symmetric_difference()`方法)講授法、示例教學(xué)法多媒體課件、黑板學(xué)生掌握集合的創(chuàng)建與操作方法,理解集合運(yùn)算的原理和應(yīng)用,能夠在實(shí)際編程中使用集合進(jìn)行數(shù)據(jù)的去重、集合運(yùn)算等操作20分鐘8序列解包:講解序列解包的概念,即在一個(gè)賦值語句中將一個(gè)序列(如列表、元組)中的元素解包并賦值給多個(gè)變量;演示序列解包的應(yīng)用,如多變量賦值(a,b,c=[1,2,3]),迭代器解包(在for循環(huán)中使用序列解包獲取序列中的元素)講授法、示例教學(xué)法多媒體課件、黑板學(xué)生理解序列解包的概念,掌握多變量賦值、迭代器解包等序列解包的使用方法和技巧,能夠在實(shí)際編程中利用序列解包簡(jiǎn)化代碼、提高效率15分鐘9互動(dòng)討論:組織學(xué)生分組討論不同容器類型之間的區(qū)別和適用場(chǎng)景,如列表與元組在數(shù)據(jù)可變性上的差異,字典與集合在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式上的不同;引導(dǎo)學(xué)生思考如何靈活運(yùn)用容器解決復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理問題,如使用列表存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)變化的數(shù)據(jù)集合,使用字典存儲(chǔ)具有唯一標(biāo)識(shí)的數(shù)據(jù)項(xiàng)等討論法多媒體展示案例學(xué)生積極參與討論,分組合作,積極發(fā)言,分享觀點(diǎn)和見解,相互啟發(fā),加深對(duì)容器類型的理解和應(yīng)用能力,拓展知識(shí)視野15分鐘10總結(jié)提升:總結(jié)本章的重點(diǎn)內(nèi)容,包括容器的基本概念、分類、操作方法及常用函數(shù)和方法;強(qiáng)調(diào)課程思政要素,如通過容器學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在解決實(shí)際問題中的重要性,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的精神,介紹國內(nèi)在數(shù)據(jù)處理和分析領(lǐng)域的成就激發(fā)愛國情感,討論數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)的重要性引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感講授法、啟發(fā)式教學(xué)多媒體課件學(xué)生回顧總結(jié)本章所學(xué)知識(shí),提出疑問,加深對(duì)知識(shí)的理解,明確課程思政要素的意義,形成系統(tǒng)化的知識(shí)結(jié)構(gòu),提升學(xué)習(xí)效果10分鐘11布置作業(yè):要求學(xué)生編寫程序,創(chuàng)建一個(gè)包含多個(gè)學(xué)生信息的列表,每個(gè)學(xué)生信息為一個(gè)字典,包含姓名、學(xué)號(hào)、成績(jī)等字段;使用列表推導(dǎo)式生成一個(gè)包含1到10的平方數(shù)的列表;實(shí)現(xiàn)兩個(gè)集合的并集、交集、差集和對(duì)稱差集運(yùn)算任務(wù)驅(qū)動(dòng)法作業(yè)任務(wù)單學(xué)生認(rèn)真記錄作業(yè)要求,課后獨(dú)立完成作業(yè),通過編程實(shí)踐鞏固所學(xué)知識(shí)和技能,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力10分鐘教學(xué)反思緊扣教學(xué)目標(biāo),采用講授法、示例教學(xué)法、案例教學(xué)法、對(duì)比教學(xué)法等多種教學(xué)方法,全面介紹了Python中的容器類型,包括字符串、列表、元組、字典和集合。通過深入講解容器的基本概念、分類、操作方法及常用函數(shù)和方法,學(xué)生較好地理解了各容器類型的特點(diǎn)及適用場(chǎng)景,掌握了容器的創(chuàng)建、訪問、修改、刪除等操作技巧,能夠靈活運(yùn)用容器相關(guān)的函數(shù)和方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。課堂上,我注重引導(dǎo)學(xué)生思考和參與,如在講解不同容器類型的區(qū)別時(shí),通過對(duì)比分析和實(shí)際案例,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和思考熱情,使學(xué)生在理解容器特點(diǎn)的同時(shí),認(rèn)識(shí)到它們?cè)趯?shí)際編程中的重要性和應(yīng)用場(chǎng)景?;?dòng)討論環(huán)節(jié),學(xué)生分組探討容器類型的選擇和應(yīng)用,積極分享觀點(diǎn),相互啟發(fā),加深了對(duì)容器知識(shí)的理解和應(yīng)用能力。但反思中也發(fā)現(xiàn),部分學(xué)生在理解容器嵌套和復(fù)雜數(shù)據(jù)處理時(shí)存在困難,后續(xù)我將通過更多實(shí)例演示和專項(xiàng)練習(xí),強(qiáng)化這些知識(shí)點(diǎn)的教學(xué),幫助學(xué)生突破難點(diǎn),提高解決復(fù)雜數(shù)據(jù)處理問題的能力。第六單元函數(shù)與模塊(一)教學(xué)設(shè)計(jì)授課班級(jí)2023級(jí)人工智能本科1班上課時(shí)間12課時(shí)教學(xué)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)模塊化思維:通過學(xué)習(xí)函數(shù)的返回值、作用域等內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)模塊化思維,將復(fù)雜問題分解為可管理的模塊,提高邏輯思維和代碼設(shè)計(jì)能力,使學(xué)生能夠從整體上把握程序結(jié)構(gòu),合理劃分功能模塊,提升代碼的組織性和可讀性。創(chuàng)新意識(shí):引導(dǎo)學(xué)生理解模塊化設(shè)計(jì)對(duì)代碼維護(hù)和可擴(kuò)展性的重要性,鼓勵(lì)創(chuàng)新地設(shè)計(jì)代碼結(jié)構(gòu),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,使學(xué)生在模塊化編程過程中,勇于嘗試新的方法和思路,探索更高效、更優(yōu)化的代碼實(shí)現(xiàn)方式,提高代碼的創(chuàng)新性和實(shí)用性。知識(shí)目標(biāo)函數(shù)的基本定義:使學(xué)生了解Python函數(shù)的基本定義,掌握函數(shù)的語法結(jié)構(gòu),包括函數(shù)名、參數(shù)列表、函數(shù)體等,理解函數(shù)的作用和意義,能夠根據(jù)需求定義簡(jiǎn)單的函數(shù)。函數(shù)的返回值和作用域:使學(xué)生理解函數(shù)的返回值概念,掌握如何在函數(shù)中使用return語句返回結(jié)果;理解變量的作用域,包括局部作用域、全局作用域和嵌套作用域,掌握不同作用域內(nèi)變量的訪問規(guī)則,避免命名沖突。模塊的組織和調(diào)用:使學(xué)生掌握模塊的組織方式,包括模塊的創(chuàng)建、命名和保存;理解模塊的調(diào)用方法,學(xué)會(huì)使用import語句導(dǎo)入模塊,并通過模塊名訪問其中的函數(shù)、變量和類,實(shí)現(xiàn)代碼的復(fù)用和組織。包和命名空間的概念與應(yīng)用:使學(xué)生了解包的概念,理解包的作用和組織結(jié)構(gòu);掌握命名空間的概念,包括模塊命名空間、包命名空間等,學(xué)會(huì)在實(shí)際編程中合理使用包和命名空間,避免命名沖突,提高代碼的組織性和可維護(hù)性。能力目標(biāo)函數(shù)設(shè)計(jì)能力:使學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)帶有返回值的函數(shù),掌握函數(shù)參數(shù)的使用方法,包括位置參數(shù)、關(guān)鍵字參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)等,能夠編寫出結(jié)構(gòu)清晰、功能明確的函數(shù)代碼。模塊化編程能力:使學(xué)生掌握模塊的使用方法,能夠創(chuàng)建包含多個(gè)模塊的小項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)模塊之間的相互調(diào)用,理解模塊化設(shè)計(jì)對(duì)代碼維護(hù)和可擴(kuò)展性的作用,提高代碼復(fù)用率和項(xiàng)目開發(fā)效率。參考資料《Python程序設(shè)計(jì)—項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教程》.鄭純軍.電子工業(yè)出版社,2022年7月版教學(xué)手段或方法教學(xué)重點(diǎn):函數(shù)的返回值、作用域和參數(shù)傳遞:學(xué)生需要理解函數(shù)的返回值概念,掌握如何在函數(shù)中使用return語句返回結(jié)果;理解變量的作用域,包括局部作用域、全局作用域和嵌套作用域,掌握不同作用域內(nèi)變量的訪問規(guī)則;掌握函數(shù)參數(shù)的傳遞方式,包括位置參數(shù)、關(guān)鍵字參數(shù)、默認(rèn)參數(shù)。模塊的組織、調(diào)用和命名空間:使學(xué)生掌握模塊的組織方式,包括模塊的創(chuàng)建、命名和保存;理解模塊的調(diào)用方法,學(xué)會(huì)使用import語句導(dǎo)入模塊,并通過模塊名訪問其中的函數(shù)、變量和類;掌握命名空間的概念,包括模塊命名空間、包命名空間等,學(xué)會(huì)在實(shí)際編程中合理使用包和命名空間。解決措施:深入講解與實(shí)例演示:對(duì)函數(shù)的返回值、作用域和參數(shù)傳遞等重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行深入講解,結(jié)合豐富的實(shí)例演示,如展示不同作用域內(nèi)變量的訪問過程、函數(shù)參數(shù)傳遞的實(shí)際應(yīng)用等,幫助學(xué)生直觀地理解這些概念和用法,加深記憶。課堂練習(xí)與實(shí)踐操作:安排大量的課堂練習(xí)和實(shí)踐操作,讓學(xué)生在實(shí)際編程中應(yīng)用所學(xué)知識(shí),如編寫帶有返回值的函數(shù)、創(chuàng)建模塊并進(jìn)行調(diào)用等,通過實(shí)踐鞏固理論知識(shí),提高學(xué)生的動(dòng)手能力。教學(xué)難點(diǎn):理解不同作用域內(nèi)變量的訪問規(guī)則,避免命名沖突:學(xué)生容易混淆不同作用域內(nèi)變量的訪問權(quán)限和順序,如局部變量與全局變量的沖突、嵌套作用域中的變量訪問等,在實(shí)際編程中容易出現(xiàn)命名沖突錯(cuò)誤。理解模塊的概念和組織方式,以及如何有效地調(diào)用和管理模塊:學(xué)生對(duì)模塊的概念理解不夠深入,不清楚模塊的組織結(jié)構(gòu)和調(diào)用機(jī)制,如模塊的導(dǎo)入、模塊名與函數(shù)名的訪問、模塊間的依賴關(guān)系等,在實(shí)際項(xiàng)目中難以有效地組織和管理模塊。解決措施:圖示講解與案例分析:利用圖示講解不同作用域內(nèi)變量的訪問規(guī)則,如用圖示展示變量的作用域范圍、訪問路徑等;結(jié)合案例分析,展示命名沖突的具體場(chǎng)景和解決方法,幫助學(xué)生清晰地理解變量的作用域和命名規(guī)則。模塊化項(xiàng)目實(shí)踐與講解:通過實(shí)際的模塊化項(xiàng)目案例,詳細(xì)講解模塊的概念、組織方式和調(diào)用方法,讓學(xué)生了解模塊在項(xiàng)目中的實(shí)際應(yīng)用;安排學(xué)生進(jìn)行模塊化項(xiàng)目實(shí)踐,如創(chuàng)建包含多個(gè)模塊的小項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)模塊之間的相互調(diào)用,通過實(shí)踐加深對(duì)模塊的理解和掌握。(二)教學(xué)過程步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動(dòng)時(shí)間分配1導(dǎo)入新課:介紹本章主題“函數(shù)與模塊”,明確學(xué)習(xí)目標(biāo),提出問題“什么是函數(shù)?什么是模塊?它們?cè)赑ython編程中有什么作用?”講授法、問題導(dǎo)入法多媒體課件、黑板學(xué)生思考問題,帶著好奇心和求知欲進(jìn)入新課學(xué)習(xí),對(duì)本章內(nèi)容產(chǎn)生初步興趣10分鐘2函數(shù)的基本定義:詳細(xì)講解函數(shù)的概念,解釋函數(shù)是具有特定功能的代碼塊,介紹函數(shù)的語法結(jié)構(gòu),包括函數(shù)名、參數(shù)列表、函數(shù)體等,講解如何定義一個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù),定義一個(gè)計(jì)算兩數(shù)和的函數(shù)defadd(a,b):returna+b,練習(xí)各種函數(shù)問題。講授法多媒體課件學(xué)生認(rèn)真聽講,記錄筆記,了解函數(shù)的基本定義和語法結(jié)構(gòu),能夠根據(jù)需求定義簡(jiǎn)單的函數(shù)45分鐘3函數(shù)的返回值:深入介紹函數(shù)的返回值概念,講解如何在函數(shù)中使用return語句返回結(jié)果,演示返回值的應(yīng)用實(shí)例,定義一個(gè)計(jì)算兩數(shù)乘積的函數(shù)并返回結(jié)果defmultiply(a,b):returna*b,并在主程序中調(diào)用該函數(shù)并打印返回值。然后做各種專項(xiàng)練習(xí)。講授法、示例教學(xué)法多媒體課件、黑板學(xué)生理解函數(shù)的返回值概念,掌握使用return語句的方法,能夠在函數(shù)中正確返回結(jié)果40分鐘4函數(shù)的作用域:詳細(xì)講解變量的作用域概念,包括局部作用域(函數(shù)內(nèi)部定義的變量)、全局作用域(模塊級(jí)別定義的變量)和嵌套作用域(嵌套函數(shù)中的變量),解釋不同作用域內(nèi)變量的訪問規(guī)則,如局部變量不能在函數(shù)外部訪問,全局變量可以在函數(shù)內(nèi)部訪問但需使用global關(guān)鍵字進(jìn)行聲明講授法、圖示法多媒體課件、黑板學(xué)生理解變量的作用域概念,掌握不同作用域內(nèi)變量的訪問規(guī)則,了解局部變量與全局變量的區(qū)別60分鐘5函數(shù)的參數(shù)傳遞:全面介紹函數(shù)參數(shù)的傳遞方式,包括位置參數(shù)(根據(jù)參數(shù)位置傳遞)、關(guān)鍵字參數(shù)(通過參數(shù)名傳遞)、默認(rèn)參數(shù)(為參數(shù)提供默認(rèn)值),講解參數(shù)傳遞的實(shí)際應(yīng)用,如定義一個(gè)帶有默認(rèn)參數(shù)的函數(shù)defgreet(name,message="Hello"):print(f"{message},{name}!"),演示如何使用不同類型的參數(shù)調(diào)用該函數(shù)講授法、示例教學(xué)法多媒體課件、黑板學(xué)生掌握函數(shù)參數(shù)的傳遞方式,能夠在定義和調(diào)用函數(shù)時(shí)正確使用不同類型的參數(shù)40分鐘6模塊的組織和調(diào)用:詳細(xì)講解模塊的概念,介紹模塊的創(chuàng)建方法(如在一個(gè).py文件中定義函數(shù)、變量和類),命名規(guī)則(如模塊名應(yīng)簡(jiǎn)潔且具有描述性),保存方式(如保存在項(xiàng)目目錄下或特定的模塊目錄中);演示模塊的調(diào)用過程,包括使用import語句導(dǎo)入模塊(如importmath導(dǎo)入數(shù)學(xué)模塊),通過模塊名訪問其中的函數(shù)、變量和類(如math.sqrt(16)調(diào)用數(shù)學(xué)模塊中的平方根函數(shù))講授法、示例教學(xué)法多媒體課件、黑板學(xué)生理解模塊的概念,掌握模塊的組織方式和調(diào)用方法,能夠創(chuàng)建和使用模塊實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用40分鐘7包和命名空間的概念與應(yīng)用:深入介紹包的概念,解釋包是包含多個(gè)模塊的目錄,具有特定的組織結(jié)構(gòu)(如包含__init__.py文件),講解包的作用(如方便模塊的組織和管理);講解命名空間的概念,包括模塊命名空間(模塊內(nèi)部的變量、函數(shù)和類)、包命名空間(包內(nèi)部的模塊和子包),演示在實(shí)際編程中如何合理使用包和命名空間,如創(chuàng)建一個(gè)包含多個(gè)子模塊的包,通過包名和模塊名訪問其中的功能講授法、示例教學(xué)法多媒體課件、黑板學(xué)生了解包的概念和組織結(jié)構(gòu),掌握命名空間的概念和應(yīng)用方法,能夠在編程中合理使用包和命名空間50分鐘8實(shí)踐操作:學(xué)生進(jìn)行編程實(shí)踐,編寫帶有返回值的函數(shù),如定義一個(gè)計(jì)算圓面積的函數(shù)并返回結(jié)果;創(chuàng)建模塊并進(jìn)行調(diào)用,如在一個(gè)模塊中定義多個(gè)數(shù)學(xué)計(jì)算函數(shù),然后在主程序中導(dǎo)入該模塊并調(diào)用函數(shù)完成計(jì)算;完成包含多個(gè)模塊的小項(xiàng)目,如實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)易的學(xué)生管理系統(tǒng),不同模塊分別負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸入、處理和輸出等功能實(shí)踐教學(xué)法計(jì)算機(jī)、編程環(huán)境學(xué)生動(dòng)手編寫代碼,調(diào)試和運(yùn)行程序,解決實(shí)際問題,培養(yǎng)函數(shù)設(shè)計(jì)能力和模塊化編程能力180分鐘9互動(dòng)討論:組織學(xué)生分組討論不同作用域內(nèi)變量的訪問規(guī)則,結(jié)合實(shí)際編程案例分析局部變量和全局變量的使用場(chǎng)景及注意事項(xiàng);討論模塊的概念和組織方式,分享在實(shí)踐操作中遇到的模塊化設(shè)計(jì)問題和解決方案,如如何合理劃分模塊功能、避免模塊間的循環(huán)依賴等討論法多媒體展示案例學(xué)生積極參與討論,分享觀點(diǎn)和見解,相互啟發(fā),加深對(duì)難點(diǎn)知識(shí)的理解,拓展知識(shí)視野45分鐘10總結(jié)提升:總結(jié)本章的重點(diǎn)內(nèi)容,包括函數(shù)的基本定義、返回值、作用域、參數(shù)傳遞,模塊的組織、調(diào)用和命名空間等;強(qiáng)調(diào)課程思政要素,如通過函數(shù)的返回值、作用域等內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)模塊化思維,理解模塊化設(shè)計(jì)對(duì)代碼維護(hù)和可擴(kuò)展性的重要性,鼓勵(lì)創(chuàng)新地設(shè)計(jì)代碼結(jié)構(gòu)講授法、啟發(fā)式教學(xué)多媒體課件學(xué)生回顧總結(jié)本章所學(xué)知識(shí),提出疑問,加深對(duì)知識(shí)的理解,明確課程思政要素的意義,形成系統(tǒng)化的知識(shí)結(jié)構(gòu)20分鐘11布置作業(yè):要求學(xué)生編寫一個(gè)函數(shù),計(jì)算斐波那契數(shù)列的第n個(gè)數(shù),n由用戶輸入;創(chuàng)建一個(gè)包含多個(gè)模塊的小項(xiàng)目,模塊之間相互調(diào)用,實(shí)現(xiàn)不同功能的代碼復(fù)用,如一個(gè)簡(jiǎn)易的圖書管理系統(tǒng),不同模塊負(fù)責(zé)圖書信息的錄入、查詢和借閱等功能任務(wù)驅(qū)動(dòng)法作業(yè)任務(wù)單學(xué)生記錄作業(yè)要求,課后認(rèn)真完成,鞏固所學(xué)知識(shí)和技能,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力10分鐘教學(xué)反思依據(jù)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容,合理安排了理論與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過深入講解函數(shù)的基本定義、返回值、作用域、參數(shù)傳遞等核心知識(shí),輔以豐富的實(shí)例演示,學(xué)生較好地理解了函數(shù)的語法結(jié)構(gòu)和執(zhí)行流程,掌握了如何根據(jù)需求設(shè)計(jì)帶有返回值的函數(shù),以及不同參數(shù)傳遞方式的使用方法。在模塊的教學(xué)中,我詳細(xì)闡述了模塊的組織方式、調(diào)用方法和命名空間的概念,學(xué)生能夠熟練創(chuàng)建模塊并進(jìn)行調(diào)用,理解模塊化設(shè)計(jì)對(duì)代碼維護(hù)和可擴(kuò)展性的重要性,培養(yǎng)了模塊化思維。然而,反思中也發(fā)現(xiàn)一些問題。部分學(xué)生在理解嵌套作用域內(nèi)變量的訪問規(guī)則時(shí)存在困惑,容易在實(shí)際編程中出現(xiàn)變量訪問錯(cuò)誤;個(gè)別學(xué)生對(duì)模塊間的依賴關(guān)系和循環(huán)依賴問題理解不夠透徹,在實(shí)踐操作中遇到模塊化設(shè)計(jì)難題時(shí),難以快
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