Python程序设计任务式教程（微课版）（AI助学）-课程标准、授课计划

2/2Python程序设计任务式教程课程标准一、课程信息课程名称：《Python程序设计》课程性质：专业核心技能课/项目化实践课开课部门：人工智能学院适用专业：软件技术、大数据技术、人工智能技术应用、计算机科学与技术等专业学时：64学时（理论32学时+实践32学时）学分：4学分二、课程描述《Python程序设计》是一门面向高职或应用型本科计算机类相关专业的专业核心技能课。课程以“文创宝盒”商品销售系统的开发为主线，采用任务驱动、理论实践一体化的教学模式，系统讲授Python编程语言的基础语法、数据结构、函数、文件操作、异常处理、数据库访问、数据分析与可视化等核心知识与技能。课程旨在培养学生掌握运用Python解决实际问题的能力，构建结构化、可复用、健壮的程序，并为后续学习数据分析、人工智能、Web开发等方向奠定坚实的编程基础。三、课程培养目标本课程旨在使学生掌握Python程序设计的基础理论、核心技能和项目实践能力，培养学生严谨的逻辑思维、规范编码习惯、自主学习与团队协作能力，使其能够胜任软件开发、数据处理、系统维护等相关岗位的初级工作。专业能力目标

(1)能够搭建和配置Python集成开发环境（如VSCode），并利用AI编程助手（如通义灵码）辅助学习。(2)能够熟练使用Python基础语法、流程控制语句和四种容器数据类型（列表、元组、字典、集合）进行程序设计与开发。(3)能够运用函数实现代码复用与模块化，并使用面向对象编程思想（封装、继承、多态）设计并实现中小型应用。(4)能够运用文件与CSV模块进行数据持久化操作，运用SQLite模块实现结构化数据的存储与管理。(5)能够运用异常处理机制编写健壮的程序，并实现自定义异常以处理特定业务逻辑。(6)能够运用NumPy、Pandas和Matplotlib三大库，完成数据的获取、处理、分析与可视化展示。方法能力目标

(1)具备运用编程知识分析问题、拆解任务并设计方案的能力。(2)具备调试程序、排查错误和优化代码逻辑的能力。(3)具备查阅官方文档、利用网络资源和AI工具进行自主学习和知识更新的能力。(4)具备将理论知识与实际项目（如“文创宝盒”系统）相结合，进行知识综合应用与创新的能力。社会能力目标

(1)培养认真、细致、严谨、踏实的工作作风与编码习惯。(2)培养在项目开发中与团队成员有效沟通、协同解决问题的能力。(3)培养面对技术难题时的耐心、恒心以及解决问题的自信心。(4)形成良好的时间管理习惯，能按时完成学习与项目任务。四、与前后续课程的联系先修课程：《信息技术与人工智能基础》或《大学计算机基础》。建议学生具备基本的计算机操作能力和逻辑思维。后续课程：《数据分析基础》、《机器学习入门》、《PythonWeb开发》、《软件工程》等。五、学习内容与学时分配本课程教学采用项目驱动（贯穿“文创宝盒”系统开发）、理论实践一体化的教学模式，将知识点的学习融入具体的任务模块中。课程内容分为九个单元，共64学时。项目（单元）课程内容学时项目1：

Python开发环境与基础1.Python及VSCode开发环境搭建与配置。

2.使用print()和input()函数实现简单的输入输出。

3.代码规范、变量、基本数据类型、运算符与表达式。

4.选择结构（if/elif/else）与循环结构（while/for）。

5.初步体验AI编程助手（通义灵码）。12项目2：

容器数据类型1.列表、元组的创建、访问、操作与对比应用。

2.字典、集合的创建、访问、操作及数学运算。

3.列表推导式与字典推导式的高效应用。

4.正则表达式（re模块）在数据验证中的应用。12项目3：

函数和模块化编程1.函数的定义、调用、参数传递（位置、默认、可变）与返回值。

2.变量的作用域与global关键字。

3.迭代器与生成器（yield）的原理与应用。

4.递归函数与匿名函数（lambda）的适用场景。

5.自定义模块的创建、导入与Python标准库的使用。8项目4：

面向对象编程1.类与对象的概念，类的定义与对象的创建。

2.构造方法(init)、实例属性/方法与类属性/方法。

3.封装与私有成员，使用@property进行属性访问控制。

4.继承（单继承、多重继承）、方法重写、super()调用。

5.多态与“鸭子类型”思想。8项目5：

文件的操作1.使用pathlib模块进行文件路径操作。

2.文本文件的读写（读/写/追加）与编码处理。

3.CSV文件的读写（csv模块，含表头处理）。

4.将文件操作与面向对象思想结合，实现数据持久化。8项目6：

异常处理1.常见异常类型与捕获（try-except-else-finally）。

2.主动抛出异常（raise）与条件断言（assert）。

3.自定义异常类的创建与应用。

4.结合业务逻辑，为系统设计健壮的错误处理机制。4项目7：

SQLite数据库1.SQLite数据库的特点与连接操作。

2.使用SQL语句进行数据表的创建、数据增删查改。

3.参数化查询防止SQL注入。

4.实现“购物车下单”等完整业务流程，并导出数据。8项目8：

数据分析与可视化1.NumPy数组的创建、运算与统计方法。

2.Pandas的Series与DataFrame数据结构及数据操作（筛选、合并、分组聚合）。

3.使用Matplotlib绘制并美化折线图、条形图、直方图。

4.完成“商品销售数据分析与可视化”综合任务。4总学时64六、考核方式与标准本课程考核采用过程性评价与终结性评价相结合的方式，总成绩=平时成绩（50%）+期末项目作品成绩（50%）。课程总成绩为百分制，60分及以上为合格。平时成绩（50%）考评项目考核内容及标准分值课堂参与与实操（20分）出勤情况、课堂互动积极性、课堂练习（代码实操）的完成度与质量。20分单元任务/作业（20分）完成每个单元的综合任务或课后作业，代码规范、功能完整、按时提交。20分阶段性项目报告/答辩（10分）针对期中或部分单元整合的项目模块（如“购物车管理系统”），提交简要设计报告或进行小组/个人答辩。10分合计50分期末项目作品（50%）作品要求：以“文创宝盒”系统为背景，或自选主题，设计并实现一个功能相对完整的控制台应用程序。作品必须综合运用本学期所学知识，至少涵盖以下四个技术点：面向对象设计（至少设计2个有意义的类，体现封装与继承）。文件或数据库操作（实现数据的增、删、查、改与持久化）。异常处理（在关键操作处进行异常捕获或自定义异常）。模块化与函数（代码结构清晰，功能模块化）。评分标准：考评项目考核内容及标准功能完整性（20分）项目功能设计合理，需求明确，核心功能全部实现且运行稳定。技术应用深度（15分）对面向对象、文件/数据库、异常处理等技术点应用恰当、深入，代码质量高。代码规范与结构（10分）代码符合PEP8规范，命名清晰，注释得当，模块化设计良好，结构清晰。项目报告/演示与答辩（5分）提交项目设计报告，内容完整；现场演示流畅，能清晰阐述设计思路并回答问题。合计50七、教学与实践环境要求硬件环境：多媒体教室（教师机+投影设备），学生每人一台性能良好的计算机。软件环境：操作系统：Windows10/11或macOS。开发工具：Python3.8+解释器，VisualStudioCode（安装Python、Pylance、SQLite等插件）。数据库：SQLite3（Python自带）。第三方库：NumPy,Pandas,Matplotlib。AI工具：通义灵码（或同类AI编程助手插件）。其他：Office办公软件，用于撰写报告。网络环境：具备稳定的局域网或互联网连接，便于资料查询、软件安装和在线资源获取。八、课程实施建议教材选用建议建议教材：《Python程序设计任务式教程（微课版）（AIGC助学）》，人民邮电出版社，2026建议参考资源：Python官方文档。各主流技术社区（如StackOverflow、知乎、CSDN）及开源项目。教学建议主线贯穿：以“文创宝盒”系统开发为主线，将各单元知识点有机融入系统功能的迭代开发中，增强学习的连贯性与实用性。精讲多练：理论讲解应精炼、突出重点与原理。安排充足的课堂练习与上机时间，鼓励学生“做中学”，通过调试解决实际问题。引导探究：鼓励学生利用AI编程助手、官方文档、搜索引擎自主解决问题，培养其信息检索与终身学习能力。项目驱动：组织小组或个人完成小型项目，定期进行代码审查、项目展示与交流，提升团队协作与表达能力。任课教师要求熟练掌握Python语言核心语法及生态，具备扎实的编程功底和一定的项目开发经验。熟悉面向对象思想、数据库操作及数据分析流程。了解现代IDE（如VSCode）及AI辅助编程工具的应用。具备良好的教学组织能力，能够设计并实施项目化、任务驱动的教学活动，有效激发学生学习兴趣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