Python程序设计任务式教程（微课版）（AI助学）-教学计划

Python程序设计任务式教程（微课版）（AIGC助学）教学计划课程名称：Python程序设计

适用专业：软件技术、大数据技术、人工智能技术应用等计算机相关专业

总学时：64学时（理论32学时+实践32学时）

学分：4学分

教学周数：16周

周学时：4学时

教学模式：项目驱动、理论实践一体化教学，以“文创宝盒”系统开发贯穿始终周次教学内容（单元/模块）学时分配教学重点与目标教学方式课后任务/项目节点第1周单元1：Python开发环境与基础(1)

-课程导论与“文创宝盒”项目介绍

-Python与VSCode安装配置

-第一个Python程序与输入输出4学时

（理论2+实践2）1.理解课程目标与项目背景。

2.成功搭建Python开发环境。

3.掌握print()和input()函数的基本使用。讲授、演示、实操1.完成开发环境配置。

2.编写个人简介交互程序。第2周单元1：Python开发环境与基础(2)

-变量、数据类型与运算符

-条件表达式与选择结构(if-else)4学时

（理论2+实践2）1.掌握变量命名与基本数据类型。

2.能运用运算符和选择结构解决简单逻辑问题。案例教学、小组讨论、编程练习1.实现“文创宝盒”登录密码验证。

2.完成商品价格折扣计算程序。第3周单元1：Python开发环境与基础(3)

-循环结构(while/for)

-初步体验AI编程助手（通义灵码）4学时

（理论2+实践2）1.掌握while和for循环的语法与应用场景。

2.能利用循环实现重复操作与数据遍历。

3.了解AI工具辅助编程的基本方法。任务驱动、探索学习、演示1.实现猜数字游戏。

2.使用AI助手为代码添加注释。第4周单元2：容器数据类型(1)

-列表的创建、索引、切片与基本操作

-元组的特性与应用场景4学时

（理论2+实践2）1.熟练掌握列表的增删改查及遍历。

2.理解列表与元组在可变性上的核心区别。对比教学、流程图解、实操演练1.使用列表管理“文创宝盒”商品库存。

2.使用元组存储固定的商品分类信息。第5周单元2：容器数据类型(2)

-字典的键值对映射与操作

-集合的唯一性与数学运算4学时

（理论2+实践2）1.掌握字典的创建、访问及遍历方法。

2.理解集合的去重特性及集合运算。案例教学、问题导入、小组竞赛1.使用字典存储商品详细信息。

2.使用集合实现用户兴趣标签去重与匹配。第6周单元2：容器数据类型(3)

-列表/字典推导式

-正则表达式基础（re模块）4学时

（理论2+实践2）1.能使用推导式高效生成与转换数据。

2.掌握使用正则表达式进行字符串模式匹配与验证。精讲多练、代码重构、实战应用1.使用推导式快速处理商品数据。

2.编写正则表达式验证用户邮箱与手机号格式。第7周单元3：函数和模块化编程(1)

-函数的定义、调用、参数与返回值

-变量的作用域4学时

（理论2+实践2）1.理解函数封装的意义，正确定义与调用函数。

2.掌握位置参数、默认参数、可变参数的使用。

3.清晰理解局部变量与全局变量的作用范围。模块化设计讲解、函数封装实践、调试1.将商品展示功能封装为独立函数。

2.编写计算购物车总价的函数。第8周单元3：函数和模块化编程(2)

-迭代器与生成器(yield)

-递归与lambda表达式

-自定义模块与标准库导入4学时

（理论2+实践2）1.理解迭代器原理与生成器的惰性计算优势。

2.了解递归思想与lambda表达式的适用场景。

3.掌握模块的创建、导入与组织代码的方法。原理剖析、性能对比、项目重构1.使用生成器优化大数据量商品遍历。

2.创建独立的utils.py工具模块。第9周单元4：面向对象编程(1)

-类与对象的概念

-属性（实例/类）与方法（实例/类/静态）

-构造方法__init__与封装4学时

（理论2+实践2）1.理解面向对象编程思想，掌握类与对象的定义。

2.能正确定义类的属性和各类方法。

3.掌握使用@property实现属性封装。概念类比、现场编码、设计练习1.设计并实现Product（商品）类。

2.设计User（用户）类，封装敏感信息。第10周单元4：面向对象编程(2)

-继承与多态

-方法重写与super()

-面向对象项目重构4学时

（理论2+实践2）1.掌握单继承语法，理解方法重写与扩展。

2.理解多态思想，提升代码的灵活性与可扩展性。

3.能运用OOP思想对已有功能进行重构。案例精讲、设计模式引入、重构实践1.创建DiscountedProduct（打折商品）子类。

2.使用多态思想统一处理不同支付方式。第11周单元5：文件的操作

-

pathlib模块操作路径

-文本文件与CSV文件的读写

-数据持久化设计与实现4学时

（理论2+实践2）1.掌握安全、面向对象的文件路径操作方法。

2.熟练使用open()及csv模块读写结构化数据。

3.能将对象数据持久化保存到文件。任务驱动、数据迁移实践、错误处理1.将商品字典数据保存至CSV文件。

2.实现购物车数据的保存与加载功能。第12周单元6：异常处理

-常见异常类型与try-except捕获

-自定义异常与raise抛出

-程序健壮性设计4学时

（理论2+实践2）1.掌握异常捕获与处理的基本语法。

2.能根据业务需求创建并抛出自定义异常。

3.为系统关键操作添加异常处理，提升鲁棒性。错误场景模拟、防御性编程训练、代码审查1.为文件读取、用户输入等操作添加异常处理。

2.自定义“库存不足异常”。第13周单元7：SQLite数据库(1)

-数据库概念与SQLite连接

-数据表设计与创建（DDL）

-数据的增删查改（DML）4学时

（理论2+实践2）1.理解数据库相对于文件的优势。

2.掌握使用SQL语句创建表并执行基础CRUD操作。

3.掌握参数化查询，防止SQL注入。概念对比、SQL编写、数据库查看器使用1.设计并创建商品表与订单表。

2.实现商品信息的数据库化增删改查。第14周单元7：SQLite数据库(2)

-多表关联查询

-事务处理概念

-实现“购物车-下单”完整业务逻辑4学时

（理论2+实践2）1.能编写多表连接查询语句获取关联数据。

2.理解事务的ACID特性，保证业务数据一致性。

3.将数据库操作封装，实现完整的下单流程。业务流程分析、事务演示、集成开发1.实现从购物车生成订单的完整功能。

2.将文件存储的数据迁移至数据库。第15周单元8：数据分析与可视化

-NumPy数组基础运算

-Pandas数据处理（筛选、合并、分组）

-Matplotlib图表绘制与美化4学时

（理论1+实践3）1.掌握使用Pandas进行数据清洗、整合与分析。

2.能使用Matplotlib绘制并美化基本图表。

3.完成从数据到洞察的完整分析流程。数据驱动、案例实战、可视化展示综合项目：

对“文创宝盒”销售数据进行统计分析，并生成可视化报告（条形图、趋势图）。第16周期末项目冲刺与考核

-综合项目调试与优化

-项目成果展示与答辩

-课程总结与复习4学时

（实践4）1.完善个人或小组的“文创宝盒”综合项目。

2.清晰阐述项目设计思路、技术亮点与难点。

3.系统回顾课程知识体系。项目指导、成果展示、互动答疑1.提交完整的期末项目作品、源代码及文档。

2.准备项