66875-Python程序设计（慕课版）（第2版）-教案

《Python程序设计（慕课版第2版）》教学设计课程名称：授课年级：授课学期：教师姓名：年月第1章Python简介章节第1章Python简介课堂学时1上机学时0教学目标1.专业能力：理解Python的核心特点、版本差异及应用领域，掌握Python开发环境搭建流程（Windows系统），了解Python代码编写规范；2.实战能力：能独立完成Python解释器安装与环境变量配置，使用IDLE编写并运行简单Python程序，初步使用AI编程助手；3.素质能力：培养规范的编程习惯，激发对Python编程的兴趣，建立“AI辅助编程”的学习意识。教学重难点重点：Python3.x的优势、Windows系统下Python环境搭建（安装、环境变量配置）、IDLE的基本使用、单行/多行注释规范；难点：环境变量手动配置、IDLE中多行文法编写与运行、代码缩进规范的理解。教学方法讲授法、演示法、问题驱动法、案例分析教学过程课堂教学（1学时）1.导入（10分钟）：-展示TIOBE编程语言排行榜，引出Python的流行趋势，介绍其“优雅、明确、简单”的设计理念；-列举Python典型应用场景（Web开发、人工智能、数据分析等），结合学生熟悉的案例（如抖音推荐、爬虫获取数据）激发兴趣。2.核心知识点讲解（35分钟）：-Python版本选择：对比Python2.x与3.x，强调3.x的主流地位及兼容性优势（如中文编码支持）；-开发环境搭建：分步讲解Python3.12.x下载（官网地址）、安装步骤（勾选“Addpython.exetoPATH”、自定义安装路径），环境变量手动配置方法（针对未勾选PATH的情况）；-第一个Python程序：演示IDLE的启动与使用，编写“人生苦短，我用Python”单行程序及学生信息管理系统功能菜单多行程序，讲解运行方式（F5键）；-代码规范：重点讲解单行注释（#）、多行注释（三引号）、缩进规范（4个空格）、命名规范（模块名小写、类名Pascal命名法）。3.AI工具引入（10分钟）：-介绍PyCharm中常用AI编程助手（BaiduComate、FittenCode），演示安装流程（Plugins市场搜索安装），说明其代码生成、注释添加、错误排查功能。4.归纳总结（5分钟）：-回顾环境搭建关键步骤、代码规范核心要点，通过提问“Python3.x相比2.x的优势是什么？”“环境变量配置的作用是什么？”检验学习效果。教学资源1.教材：《Python程序设计（慕课版）第2版》第1章；2.源码资源：“学生信息管理系统功能菜单”示例代码。作业布置1.完成教材习题1-1至1-5（简述Python官网地址、环境变量配置方法、注释类型等）；2.独立完成Python开发环境搭建，使用IDLE编写一个输出个人信息（姓名、专业、爱好）的程序，保存为“[personal_info.py](personal_info.py)”；3.预习第2章输出与输入函数，尝试使用AI工具查询“print函数的多种输出格式”。第2章Python程序基础语法章节第2章Python程序基础语法课堂学时3上机学时1教学目标1.专业能力：掌握print()输出函数、input()输入函数的使用，理解保留字、标识符、变量的概念，熟悉Python三种基本数据类型（数字、字符串、布尔）及类型转换，掌握常用运算符（算术、赋值、比较、逻辑）；2.实战能力：能使用输入输出函数实现交互，完成数据类型转换与运算，编写BMI计算、超市抹零结账等简单程序；3.素质能力：培养逻辑思维能力，提升代码的可读性与规范性，学会借助AI工具解决语法疑问。教学重难点重点：input()函数输入数据的类型转换、基本数据类型的区别与转换、算术运算符与逻辑运算符的使用；难点：input()函数输入数字的类型转换（int/float）、浮点数运算精度问题、运算符优先级的应用。教学方法讲授法、案例演示法、分组实操法、问题研讨法教学过程课堂教学（3学时）第1学时：输出与输入函数（60分钟）1.复习导入（5分钟）：回顾IDLE的使用与代码规范，提问“如何在Python中输出多行文本？”引出print()函数。2.核心知识点讲解（50分钟）：-print()函数：演示多种输出格式（直接输出字符串、输出变量、拼接输出、不换行输出（end参数）、输出到文件）；-input()函数：讲解基本用法（提示文字、输入内容为字符串类型），重点演示数字输入的类型转换（int()、float()），结合“获取学生成绩并输出”案例说明；-案例实操：分组编写“根据父母身高预测儿子身高”程序（公式：儿子身高=(父亲身高+母亲身高)×0.54），强调输入数据的类型转换与结果输出格式。3.总结（5分钟）：梳理输入输出函数的核心要点，解决分组实操中出现的共性问题（如忘记转换输入类型导致运算错误）。第2学时：数据类型与类型转换（60分钟）1.复习导入（5分钟）：通过“输入身高体重计算BMI”案例，引出数据类型的概念（身高为浮点型、体重为浮点型）。2.核心知识点讲解（50分钟）：-基本数据类型：分别讲解数字类型（整数、浮点数、复数）、字符串类型（单引号、双引号、三引号、转义字符\n\t）、布尔类型（True/False及数值转换）；-类型转换：介绍int()、float()、str()、eval()函数的使用场景，结合“字符串转数字运算”“数字转字符串拼接”案例演示；-案例分析：讲解“模拟超市抹零结账”程序，演示浮点型总金额转换为整型实现抹零的逻辑，解决“非数字字符串转换报错”问题。3.总结（5分钟）：对比三种基本数据类型的存储特点与适用场景，强调类型转换的必要性。第3学时：运算符（60分钟）1.复习导入（5分钟）：通过“计算两门课程分数差”案例，引出算术运算符的使用。2.核心知识点讲解（50分钟）：-算术运算符：讲解+、-、、/、%、//、**的用法，结合“计算平均分”“求幂运算”案例演示，说明除法（/）与取整除（//）的区别；-赋值运算符：介绍=、+=、-=等，演示“累加求和”案例；-比较运算符：讲解>、<、==、!=等，结合“成绩是否及格”判断案例；-逻辑运算符：讲解and、or、not的运算规则，结合“手机店折扣活动”案例（周二10-11点或周五14-15点）演示多条件判断；-运算符优先级：强调“先乘除后加减，括号优先”，通过复杂表达式（3+52==13and10//3==3）讲解运算顺序。3.总结（5分钟）：梳理运算符优先级顺序，通过“1+2*3==7”“(1+2)*3==7”对比练习强化记忆。上机教学（1学时）1.实操任务（50分钟）：-任务1：编写程序，使用input()函数获取用户姓名、年龄、身高（米）、体重（千克），计算BMI值并输出“XXX，你的BMI为XX.XX”；-任务2：编写程序，判断输入的整数是否为7的倍数或末尾为7，若是则输出“需拍桌子”，否则输出该数字（运用算术运算符、比较运算符、逻辑运算符）；-任务3：使用AI编程助手优化任务1的代码，添加输入数据合法性校验（如年龄为正整数、身高体重为正数）。2.答疑与拓展（10分钟）：集中解决实操中出现的类型转换错误、运算符使用错误等问题，引导学生使用AI工具排查bug。教学资源1.教材：《Python程序设计（慕课版）第2版》第2章；2.源码资源：BMI计算、超市抹零结账、手机店折扣活动示例代码。作业布置1.完成教材习题2-1至2-8（简述输入输出函数语法、保留字查看方法、数据类型转换函数等）；2.完善上机任务1，添加BMI分类判断（偏瘦<18.5、正常18.5-23.9、超重24.0-27.9、肥胖≥28.0），输出对应分类结果；3.预习第3章程序控制结构，尝试使用AI工具查询“if语句的基本用法”。第3章程序的控制结构章节第3章程序的控制结构课堂学时3上机学时1教学目标1.专业能力：理解程序三种基本结构（顺序、选择、循环），掌握if语句、if…else语句、if…elif…else语句的使用，熟悉while循环、for循环及break、continue、pass语句的作用，了解条件表达式与循环嵌套；2.实战能力：能使用选择语句实现多条件判断（如成绩等级划分），使用循环语句实现重复操作（如九九乘法表、黄蓉数学题求解），结合跳转语句优化程序逻辑；3.素质能力：培养结构化编程思维，提升逻辑推理能力，学会借助AI工具编写复杂控制结构程序。教学重难点重点：if…elif…else多分支选择语句、while循环与for循环的应用、break与continue语句的区别；难点：选择语句嵌套、循环嵌套（如九九乘法表）、循环条件的设计（避免死循环）。教学方法讲授法、案例驱动法、实操演练法、小组讨论法教学过程课堂教学（3学时）第1学时：选择语句（60分钟）1.复习导入（5分钟）：通过“判断数字正负”案例，引出选择语句的必要性，回顾程序三种基本结构。2.核心知识点讲解（50分钟）：-if语句：语法格式，结合“判断数字是否符合黄蓉数学题条件（三三数剩二、五五数剩三、七七数剩二）”案例演示；-if…else语句：语法格式，对比if语句，优化黄蓉数学题案例，添加“不符合条件”提示，讲解条件表达式简化写法（aifa>belseb）；-if…elif…else语句：语法格式，结合“学生成绩等级划分”案例（90-100为A、75-89为B等），演示多分支判断；-选择语句嵌套：结合“酒驾判断”案例（酒精含量<20不构成饮酒、20≤含量<80饮酒后驾车、≥80醉酒驾车），讲解嵌套逻辑，强调缩进规范。3.总结（5分钟）：梳理三种选择语句的适用场景，通过“判断一个数是否为偶数且大于10”练习强化嵌套逻辑。第2学时：循环语句（60分钟）1.复习导入（5分钟）：通过“计算1-100累加和”案例，引出循环语句的作用，对比while循环与for循环的适用场景。2.核心知识点讲解（50分钟）：-while循环：语法格式，结合“黄蓉数学题求解（从1开始依次尝试）”案例，强调循环条件的设计（避免死循环）；-for循环：语法格式，range()函数使用（start、end、step参数），结合“1-100累加和”“输出10以内奇数”案例演示；-循环嵌套：结合“九九乘法表”案例，演示双层for循环的逻辑（外层控制行数、内层控制列数），讲解缩进与换行；-跳转语句：对比break（跳出整个循环）与continue（跳出本次循环），结合“逢七拍桌子”案例（1-99中跳过7的倍数和末尾为7的数）演示，说明pass语句的占位作用。3.总结（5分钟）：梳理while循环与for循环的区别（计次循环用for、条件循环用while），跳转语句的使用场景。第3学时：AI辅助编程与综合案例（60分钟）1.复习导入（5分钟）：回顾选择语句与循环语句的核心要点，提出“如何编写用户登录系统（支持3次尝试机会）”问题，引出综合应用。2.AI工具应用（25分钟）：-演示使用AI工具编写“用户登录系统”程序，要求：预设用户名和密码，支持3次尝试，失败提示剩余次数，成功则登录并退出循环；-讲解AI生成代码的逻辑（while循环控制尝试次数、if语句判断用户名密码、break语句退出循环），引导学生理解代码结构。3.综合案例讲解（25分钟）：-竞猜商品价格案例：演示程序逻辑（定义商品价格、for循环控制10次竞猜机会、if…else语句判断价格高低、break语句猜对退出）；-强调程序优化要点（输入数据类型转换、异常处理提示）。4.总结（5分钟）：回顾控制结构的综合应用场景，鼓励学生通过AI工具解决复杂逻辑问题。上机教学（1学时）1.实操任务（50分钟）：-任务1：编写程序，使用if…elif…else语句根据输入的百分制成绩，输出对应等级（A/B/C/D），并添加输入合法性校验（成绩需在0-100之间）；-任务2：使用循环语句编写程序，输出1-100之间所有能被3或5整除的数，使用continue语句跳过其他数；-任务3：使用循环嵌套编写程序，输出倒三角九九乘法表（外层循环倒序控制行数）。2.小组协作与答疑（10分钟）：2人一组，互相检查程序逻辑，针对循环嵌套、跳转语句使用问题进行集中答疑，鼓励使用AI工具排查错误。教学资源1.教材：《Python程序设计（慕课版）第2版》第3章；2.源码资源：黄蓉数学题、逢七拍桌子、用户登录系统示例代码。作业布置1.完成教材习题3-1至3-7（简述程序基本结构、选择语句形式、循环语句语法等）；2.完善“竞猜商品价格”程序，添加价格范围提示（如“商品价格在1000-5000元之间”），竞猜失败时提示“价格偏高”或“价格偏低”；3.编写程序，使用循环语句计算1!+2!+3!+…+10!（阶乘求和），提交源代码。第4章列表和元组章节第4章列表和元组课堂学时3上机学时2教学目标1.专业能力：理解序列的通用操作（索引、切片、相加等），掌握列表的创建、访问、遍历、添加/修改/删除元素、排序等操作，熟悉元组的特点与基本操作，了解列表推导式与元组推导式的应用；2.实战能力：能使用列表实现数据的动态管理（如学生成绩统计），使用元组保存不可修改的数据（如咖啡名称），运用推导式简化代码；3.素质能力：培养数据结构化思维，提升代码的简洁性与效率，学会借助AI工具快速排查列表/元组操作中的bug。教学重难点重点：列表的增删改查操作、列表遍历（for循环+enumerate函数）、列表推导式的应用、元组与列表的区别；难点：列表切片操作（步长参数）、列表嵌套的访问、元组推导式生成器对象的转换与使用。教学方法讲授法、演示法、分组实操法、成果展示法教学过程课堂教学（3学时）第1学时：序列通用操作与列表基础（60分钟）1.导入（10分钟）：通过“歌曲列表管理”案例（添加歌曲、删除歌曲、查看歌曲），引出列表的概念，对比列表与之前学习的字符串、数字类型，强调其“可变序列”特性。2.核心知识点讲解（45分钟）：-序列通用操作：讲解索引（正索引、负索引）、切片（start:end:step）、相加（+）、乘法（*）、成员判断（in/notin）、长度/最大/最小元素计算（len()、max()、min()），结合“手机App列表”案例演示；-列表创建：三种方式（直接赋值、空列表、list()函数转换range对象），演示创建学生成绩列表、歌曲列表；-列表访问与遍历：通过索引访问单个元素，直接for循环遍历、for+enumerate函数遍历（输出索引与元素），结合“每日一帖”案例（根据星期数输出励志文字）演示。3.总结（5分钟）：回顾序列通用操作的核心方法，通过“如何获取列表的最后一个元素？”“如何截取列表的前3个元素？”提问巩固。第2学时：列表的增删改查与排序（60分钟）1.复习导入（5分钟）：回顾列表创建与遍历方法，提出“如何向学生成绩列表添加新成绩？如何修改错误成绩？”引出列表的更新操作。2.核心知识点讲解（50分钟）：-列表添加元素：append()（末尾添加单个元素）、extend()（末尾添加多个元素）、insert()（指定位置插入），对比三种方法的适用场景，强调append()的高效性；-列表修改元素：通过索引直接赋值，演示修改学生成绩列表中的错误成绩；-列表删除元素：del语句（按索引删除）、remove()（按值删除）、clear()（清空列表），讲解remove()删除不存在元素的异常处理；-列表统计与排序：count()（统计元素出现次数）、index()（查找元素首次出现索引）、sort()方法（原地排序，reverse参数控制升序/降序）、sorted()函数（生成新列表排序），结合“学生成绩统计”案例演示。3.总结（5分钟）：梳理列表增删改查的核心方法，对比sort()与sorted()的区别。第3学时：列表推导式与元组（60分钟）1.复习导入（5分钟）：回顾列表排序与统计方法，提出“如何快速生成10个随机数列表？”引出列表推导式。2.核心知识点讲解（50分钟）：-列表推导式：三种语法格式（生成指定范围数值列表、根据原列表生成新列表、筛选符合条件的元素），演示生成随机数列表、商品价格打5折列表、价格高于5000的商品列表；-元组基础：创建方式（直接赋值、tuple()函数转换）、访问与遍历（同列表），强调其“不可变序列”特性（不能修改单个元素）；-元组修改与推导式：讲解元组的整体替换、连接（+）操作，元组推导式（生成器对象转换为元组或列表），结合“咖啡馆咖啡名称”案例演示；-列表与元组的区别：对比可变/不可变、语法格式、操作方法、访问速度、字典键适用性，总结“需修改数据用列表，数据固定用元组”。3.总结（5分钟）：回顾列表推导式的优势（代码简洁）、元组的核心特点，通过“列表和元组的主要区别是什么？”提问检验。上机教学（2学时）1.实操任务（90分钟）：-任务1：创建学生成绩列表（[98,99,97,100,100,96,94,89,95,100]），完成以下操作：①添加成绩92；②删除成绩89；③修改索引为3的成绩为99；④统计100分的次数；⑤对列表降序排序；⑥使用推导式筛选出90分以上的成绩，生成新列表；-任务2：创建元组保存咖啡馆咖啡名称（('蓝山','卡布奇诺','曼特宁','摩卡','麝香猫','哥伦比亚')），实现以下功能：①遍历元组并输出咖啡名称（格式：“本店提供：XX咖啡”）；②将元组转换为列表，添加“拿铁”咖啡，再转换回元组；-任务3：使用列表推导式生成1-20之间的偶数列表，使用元组推导式生成1-10之间的平方数元组；-任务4：使用AI工具优化任务1的代码，添加输入功能（手动输入10个学生成绩），实现成绩的动态管理。2.成果展示与答疑（30分钟）：选取2-3组学生展示代码，讲解实现思路，针对列表推导式语法、元组转换问题进行集中答疑。教学资源1.教材：《Python程序设计（慕课版）第2版》第4章；2.源码资源：学生成绩管理、每日一帖、咖啡馆咖啡名称示例代码。作业布置1.完成教材习题4-1至4-8（简述序列结构、索引规则、列表创建方法等）；2.模拟QQ运动周报统计：定义4个列表保存每周运动步数，统计每周总步数、最高/最低步数，以及一个月总步数，输出各周数据及月总步数；3.编写程序，使用列表推导式生成1-100之间能被3整除的数列表，使用元组推导式生成包含5个随机数的元组，提交源代码。第5章字典和集合章节第5章字典和集合课堂学时2上机学时2教学目标1.专业能力：理解字典“键值对”存储特性，掌握字典的创建、访问、遍历、添加/修改/删除元素、字典推导式的使用，熟悉集合的创建、增删元素、交集/并集/差集运算；2.实战能力：能使用字典实现数据的关联存储（如学生信息管理：姓名-成绩、姓名-星座），使用集合实现去重、数据筛选（如选课学生统计），运用字典推导式简化代码；3.素质能力：培养“键值对”数据思维，提升数据处理的效率，学会借助AI工具解决字典、集合操作中的复杂问题。教学重难点重点：字典的访问（get()方法）、遍历（items()方法）、字典推导式、集合的去重功能、集合的交并差运算；难点：字典的键的特性（唯一、不可变）、字典推导式的应用、集合运算在实际场景中的使用。教学方法讲授法、案例分析法、分组协作法、问题驱动法教学过程课堂教学（2学时）第1学时：字典基础与操作（60分钟）1.导入（10分钟）：通过“通讯录管理”案例（姓名-电话号码），引出字典的概念，对比字典与列表，强调其“无序可变序列”“键值对存储”特性，说明字典通过键访问数据的高效性。2.核心知识点讲解（45分钟）：-字典创建：四种方式（直接赋值键值对、dict()函数（zip()映射、键值对参数）、fromkeys()方法创建空值字典），演示创建通讯录字典、学生姓名-星座字典；-字典访问：通过键直接访问（存在键不存在的异常）、get()方法访问（指定默认值，避免异常），对比两种方法，推荐使用get()；-字典遍历：items()方法（遍历键值对）、keys()方法（遍历键）、values()方法（遍历值），结合“通讯录查询”案例演示；-字典添加/修改/删除：添加键值对（键不存在时）、修改键值对（键存在时）、del语句删除键值对、pop()方法删除并返回值、clear()清空字典。3.总结（5分钟）：回顾字典创建与访问的核心方法，通过“字典的键有什么特性？”“get()方法的优势是什么？”提问巩固。第2学时：字典推导式与集合（60分钟）1.复习导入（5分钟）：回顾字典遍历与更新方法，提出“如何快速生成一个包含随机数的字典？”引出字典推导式；提出“如何对选课学生名单去重？”引出集合的概念。2.核心知识点讲解（50分钟）：-字典推导式：语法格式（key:valueforvarinrange/zip对象），演示生成随机数字典、根据姓名-星座列表生成字典（添加“座”字）；-集合创建：两种方式（直接赋值、set()函数转换列表/元组/字符串），强调集合的“无序”“不重复”特性，演示对重复学生名单去重；-集合增删元素：add()（添加单个元素）、remove()（删除指定元素）、pop()（随机删除元素）、clear()（清空），讲解remove()删除不存在元素的异常处理；-集合运算：交集（&，共同元素）、并集（，所有元素）、差集（-，前者有后者无的元素），结合“学生选课统计”案例（Python选课学生与C语言选课学生的交集、并集、差集）演示。3.总结（5分钟）：梳理字典推导式的优势、集合的核心功能（去重、运算），对比字典与集合的区别（字典键值对、集合单元素）。上机教学（2学时）1.实操任务（90分钟）：-任务1：创建学生信息字典（键为学号，值为姓名、年龄、Python成绩的字典嵌套），完成以下操作：①添加一名学生信息；②修改某学生的Python成绩；③删除一名学生信息；④遍历输出所有学生的姓名与成绩；-任务2：使用字典推导式生成一个包含6个键（1-6）、值为对应键平方的字典；生成一个根据商品名称（列表）和价格（列表）的字典，价格保留两位小数；-任务3：创建两个集合（Python选课学生集合、C语言选课学生集合），实现以下功能：①统计同时选两门课的学生（交集）；②统计参与选课的所有学生（并集）；③统计选Python但未选C语言的学生（差集）；-任务4：模拟快递取件统计，通过循环向集合中添加取件人员姓名，重复姓名给予提示，输入数字时退出循环，最终输出需要通知取件的人员名单。2.分组协作与答疑（30分钟）：3人一组，分工完成任务1-4，互相检查代码逻辑，针对字典嵌套访问、集合运算问题进行集中答疑，鼓励使用AI工具优化代码。教学资源1.教材：《Python程序设计（慕课版）第2版》第5章；2.源码资源：学生信息管理、选课统计、快递取件统计示例代码。作业布置1.完成教材习题5-1至5-7（简述字典特征、字典创建方法、集合操作符号等）；2.完善学生信息管理字典，添加“根据Python成绩排序”功能（按成绩降序输出学生信息）；3.编写程序，使用集合实现两个列表的去重合并（如列表1=[1,2,3,4]，列表2=[3,4,5,6]，合并后去重为[1,2,3,4,5,6]），提交源代码。第6章字符串及正则表达式章节第6章字符串及正则表达式课堂学时4上机学时2教学目标1.专业能力：掌握字符串的常用操作（拼接、截取、分割、检索、大小写转换、删除空格、格式化），理解正则表达式基础（元字符、限定符、字符类等），熟悉re模块的常用方法（匹配、替换、分割）；2.实战能力：能使用字符串操作处理文本数据（如提取URL、格式化输出信息），使用正则表达式实现复杂文本匹配（如验证手机号、邮箱），结合re模块解决实际问题（如提取IP地址）；3.素质能力：培养文本处理思维，提升复杂文本分析能力，学会借助AI工具编写正则表达式。教学重难点重点：字符串格式化（format()方法）、正则表达式基础语法、re模块的match()/search()/findall()方法；难点：正则表达式的复杂模式设计（如身份证号验证）、re模块分组匹配的应用。教学方法讲授法、演示法、案例驱动法、实操验证法教学过程课堂教学（4学时）第1学时：字符串基本操作（60分钟）1.导入（10分钟）：通过“文本数据处理”案例（提取网页URL、格式化输出公司信息、清理用户输入的多余空格），引出字符串操作的必要性，回顾字符串的“不可变序列”特性。2.核心知识点讲解（45分钟）：-字符串拼接：+运算符（注意类型一致）、join()方法（高效拼接列表元素），对比两种方法的效率；-字符串截取：切片操作（start:end:step），结合“提取URL中的域名”案例演示；-字符串分割：split()方法（指定分隔符、分割次数），演示根据空格、逗号分割字符串；-字符串检索：count()（统计子串出现次数）、find()（查找子串首次出现索引，不存在返回-1）、index()（查找子串，不存在抛出异常）、startswith()/endswith()（判断是否以指定子串开头/结尾）。3.总结（5分钟）：回顾字符串基本操作的核心方法，通过“如何统计字符串中某个字符出现的次数？”“如何判断字符串是否以‘http’开头？”提问巩固。第2学时：字符串进阶操作（60分钟）1.复习导入（5分钟）：回顾字符串基本操作，提出“如何将用户输入的姓名前后空格清理？”“如何格式化输出学生成绩单？”引出字符串进阶操作。2.核心知识点讲解（50分钟）：-大小写转换：lower()（转为小写）、upper()（转为大写），结合“用户名不区分大小写验证”案例演示；-删除空格和特殊字符：strip()（左右删除）、lstrip()（左侧删除）、rstrip()（右侧删除），演示清理用户输入的多余空格、制表符；-字符串格式化：两种方式（%操作符、format()方法），重点讲解format()方法的优势（位置参数、关键字参数、格式指定（对齐、宽度、小数位数）），结合“公司信息格式化输出”案例演示；-案例：模拟超市收款小票格式化输出（商品名称、单价、数量、总价，保留两位小数）。3.总结（5分钟）：对比两种格式化方式，推荐使用format()方法，通过“如何格式化输出一个保留3位小数的浮点数？”提问巩固。第3学时：正则表达式基础（60分钟）1.导入（10分钟）：通过“文本验证”案例（验证手机号是否合法、邮箱格式是否正确），引出正则表达式的概念，说明其“文本规则描述工具”的核心作用。2.核心知识点讲解（45分钟）：-行定位符：^（行开头）、$（行结尾），结合“匹配以‘mr_’开头的字符串”案例演示；-元字符：.（匹配任意字符）、\w（匹配字母/数字/下画线/汉字）、\s（匹配空字符）、\d（匹配数字）、\b（单词边界），结合“匹配以‘mr’开头的单词”案例演示；-限定符：?（零次或一次）、+（一次或多次）、*（零次或多次）、{n}（n次）、{n,}（至少n次）、{n,m}（n到m次），结合“匹配8位QQ号”“匹配1-3位数字”案例演示；-字符类与排除字符：[aeiou]（匹配元音字母）、[^a-zA-Z]（匹配非字母），结合“匹配中文汉字”（[\u4e00-\u9fa5]）案例演示；-选择字符与分组：（或）、()（分组），结合“匹配15位或18位身份证号”案例演示。3.总结（5分钟）：回顾正则表达式核心元字符、限定符，通过“如何匹配一个以138开头的11位手机号？”提问引导思考。第4学时：re模块应用（60分钟）1.复习导入（5分钟）：回顾正则表达式基础语法，提出“如何在Python中使用正则表达式匹配文本？”引出re模块。2.核心知识点讲解（50分钟）：-re模块导入：importre语句，说明模块的核心功能（匹配、替换、分割）；-匹配字符串：match()（从开头匹配）、search()（整个字符串搜索第一个匹配）、findall()（搜索所有匹配并返回列表），对比三种方法的区别，结合“匹配以‘mr_’开头的字符串”“搜索IP地址”案例演示；-替换字符串：sub()方法（替换匹配的子串），结合“替换文本中的敏感词”案例演示；-分割字符串：split()方法（按正则表达式分割），结合“分割带多种分隔符的字符串”案例演示；-AI工具应用：演示使用AI工具生成复杂正则表达式（如邮箱验证、身份证号验证），说明其简化正则编写的作用。3.总结（5分钟）：梳理re模块常用方法的适用场景，通过“match()与search()的区别是什么？”“findall()返回列表的特点是什么？”提问巩固。上机教学（2学时）1.实操任务（90分钟）：-任务1：字符串操作练习：①拼接用户输入的姓名、年龄、地址，格式为“姓名：XXX，年龄：XX，地址：XXX”；②提取URL“/python”中的域名“mingrisoft”；③清理用户输入的用户名前后空格，转换为小写；④使用format()方法格式化输出学生成绩单（姓名、Python成绩、C语言成绩，成绩保留1位小数，左对齐，宽度10）；-任务2：正则表达式练习：①使用re模块匹配文本中的所有11位手机号；②验证输入的邮箱格式是否合法（如xxx@）；③提取文本中的所有IP地址（如[]()、[6](6)）；④替换文本中的所有“垃圾”“低俗”等敏感词为“***”。2.答疑与拓展（30分钟）：集中解决字符串格式化、正则表达式模式设计中的问题，引导学生使用AI工具排查正则表达式错误，拓展正则表达式的高级应用（如分组提取身份证号中的出生日期）。教学资源1.教材：《Python程序设计（慕课版）第2版》第6章；2.源码资源：字符串格式化、手机号匹配、IP地址提取示例代码。作业布置1.完成教材习题6-1至6-8（简述字符串拼接方法、正则表达式元字符、re模块方法等）；2.编写程序，实现用户注册功能，验证用户名（长度6-12位，包含字母和数字）、密码（长度≥8位，包含大小写字母和数字）、手机号（11位数字）、邮箱格式的合法性，使用正则表达式实现；3.编写程序，提取一篇英文文章中的所有单词（去重），统计每个单词出现的次数，提交源代码。第7章函数章节第7章函数课堂学时2上机学时2教学目标1.专业能力：理解函数的定义与作用，掌握函数的创建（def关键字）、参数传递（位置参数、关键字参数、默认参数、不定长参数）、返回值（return语句），熟悉递归函数、lambda匿名函数的使用；2.实战能力：能编写自定义函数实现特定功能（如BMI计算、数值求和），灵活运用不同类型参数，使用lambda函数简化代码，编写简单递归函数（如阶乘计算）；3.素质能力：培养模块化编程思维，提升代码的复用性与可读性，学会借助AI工具优化函数逻辑。教学重难点重点：函数的定义与调用、参数传递（尤其是不定长参数*args/**kwargs）、return语句的使用；难点：默认参数的陷阱（可变对象作为默认参数）、递归函数的终止条件设计、lambda函数与普通函数的区别。教学方法讲授法、案例演示法、分组实操法、问题研讨法教学过程课堂教学（2学时）第1学时：函数基础（60分钟）1.导入（10分钟）：通过“重复代码问题”案例（多次计算BMI、多次求和），引出函数的核心作用（代码复用、模块化），对比“无函数”与“有函数”的代码差异，强调函数的优势。2.核心知识点讲解（45分钟）：-函数定义与调用：语法格式（def关键字、函数名、参数列表、函数体、return语句），演示创建“计算BMI”函数，讲解函数调用流程（传参→执行函数体→返回结果）；-参数传递：位置参数（按顺序传参）、关键字参数（按参数名传参，可打乱顺序）、默认参数（指定默认值，可省略传参），结合“学生信息输出”函数演示不同传参方式；-返回值：return语句的作用（返回结果、终止函数执行），演示带返回值函数（求和函数）与无返回值函数（打印函数）的区别。3.总结（5分钟）：回顾函数定义与调用的关键步骤，通过“函数的参数可以有多个吗？”“return语句可以返回多个值吗？”提问巩固。第2学时：高级函数与应用（60分钟）1.复习导入（5分钟）：回顾函数基础用法，提出“如何处理不确定数量的参数？”“如何简化简单函数的编写？”引出高级函数内容。2.核心知识点讲解（50分钟）：-不定长参数：*args（接收多个位置参数，返回元组）、**kwargs（接收多个关键字参数，返回字典），结合“多数值求和”“多属性输出”案例演示；-lambda匿名函数：语法格式（lambda参数:表达式），特点（单行、无函数名），适用场景（简单逻辑、作为参数传递），对比普通函数，演示“计算两数乘积”lambda函数；-递归函数：定义（函数调用自身）、终止条件设计（避免无限递归），结合“阶乘计算”“斐波那契数列”案例演示，强调终止条件的重要性；-案例：编写“学生成绩分析”函数，接收不定数量的成绩参数，返回平均分、最高分、最低分。3.总结（5分钟）：梳理不同类型函数的适用场景，通过“lambda函数与普通函数的区别是什么？”“递归函数的核心要素是什么？”提问检验。上机教学（2学时）1.实操任务（90分钟）：-任务1：编写自定义函数，接收用户姓名、身高、体重，计算BMI并返回“XXX的BMI为XX.XX，属于XX（偏瘦/正常/超重/肥胖）”的字符串，调用函数并输出结果；-任务2：编写带不定长参数的函数，接收多个整数，返回其中偶数的和，分别通过位置参数和关键字参数调用函数测试；-任务3：使用lambda函数结合filter()函数，筛选出列表中的奇数；使用lambda函数结合map()函数，将列表中的数值翻倍；-任务4：编写递归函数，计算n的阶乘（n≥0），添加终止条件判断（n=0或1时返回1），测试n=5、n=10的结果。2.答疑与拓展（30分钟）：集中解决默认参数陷阱、递归函数栈溢出等问题，引导学生使用AI工具优化函数（如简化递归逻辑、处理参数异常）。教学资源1.教材：《Python程序设计（慕课版）第2版》第7章；2.源码资源：BMI计算、阶乘递归、不定长参数求和示例代码。作业布置1.完成教材习题7-1至7-6（简述函数定义语法、默认参数使用注意事项、lambda函数特点等）；2.完善“学生成绩分析”函数，添加成绩合法性校验（成绩需在0-100之间），返回分析结果字典（包含平均分、最高分、最低分、及格人数）；3.编写递归函数，计算斐波那契数列的第n项（n≥1），提交源代码。第8章模块章节第8章模块课堂学时2上机学时2教学目标1.专业能力：理解模块的定义与作用，掌握模块的导入方式（import、from...import、from...import*）、自定义模块的创建与使用，熟悉包的概念与创建，了解第三方模块的安装（pip工具）；2.实战能力：能导入Python标准库模块（如math、random）实现功能，创建自定义模块封装工具函数，安装并使用第三方模块（如requests、numpy），通过包管理多模块项目；3.素质能力：培养项目模块化管理思维，提升代码的组织与复用能力，学会借助AI工具查询模块用法。教学重难点重点：模块的三种导入方式、自定义模块的创建与导入、pip工具安装第三方模块；难点：模块导入路径问题、包的__init__.py文件作用、第三方模块的版本兼容性。教学方法讲授法、演示法、实操验证法、分组协作法教学过程课堂教学（2学时）第1学时：模块基础与标准库（60分钟）1.导入（10分钟）：通过“功能扩展问题”案例（需要计算三角函数、生成随机数、处理日期），引出模块的概念，说明模块是“函数、类、变量的集合”，Python标准库的作用（提供丰富现成功能）。2.核心知识点讲解（45分钟）：-模块导入方式：三种方式对比（import模块名、from模块名import函数/类/变量、from模块名import*），演示导入math模块计算正弦值、导入random模块生成随机数，讲解每种导入方式的优缺点；-标准库模块应用：重点介绍math（数学运算）、random（随机数）、datetime（日期时间）模块的常用函数，结合“生成随机验证码”“计算日期差”案例演示；-模块导入别名：使用as关键字简化模块/函数名（如importnumpyasnp），提高代码可读性。3.总结（5分钟）：回顾模块三种导入方式的语法，通过“如何导入math模块并计算圆周率？”“如何生成1-100的随机整数？”提问巩固。第2学时：自定义模块、包与第三方模块（60分钟）1.复习导入（5分钟）：回顾标准库模块的使用，提出“如何封装自己的工具函数供多个程序使用？”“如何使用别人开发的第三方功能？”引出自定义模块与第三方模块。2.核心知识点讲解（50分钟）：-自定义模块创建与导入：步骤（编写.py文件封装函数/类、在其他程序中导入），演示创建“[mytools.py](mytools.py)”模块（包含BMI计算、求和函数），讲解导入时的路径要求（模块与程序在同一目录）；-包的创建与使用：包的定义（包含[__init__.py](__init__.py)文件的文件夹）、作用（管理多个相关模块），演示创建“student”包（包含[score.py](score.py)、[info.py](info.py)模块），讲解包的导入方式；-第三方模块安装与使用：pip工具的作用，演示通过pip安装requests模块（pipinstallrequests），使用requests模块发送网络请求获取网页内容；-AI工具应用：演示使用AI工具查询模块用法（如“math模块计算阶乘的函数是什么？”“requests模块如何发送POST请求？”）。3.总结（5分钟）：梳理自定义模块、包、第三方模块的核心流程，通过“创建包的关键文件是什么？”“pip安装第三方模块的命令是什么？”提问检验。上机教学（2学时）1.实操任务（90分钟）：-任务1：导入标准库模块，完成以下功能：①使用math模块计算3的阶乘、圆周率（保留4位小数）；②使用random模块生成5个1-20的随机整数，去重后排序；③使用datetime模块计算当前日期与2024年1月1日的天数差；-任务2：创建自定义模块“[calc_tools.py](calc_tools.py)”，封装两个函数（计算两数最大公约数、最小公倍数），在另一个程序中导入该模块并调用函数测试；-任务3：创建包“data_process”，包含“[clean.py](clean.py)”（数据清洗函数：去除列表空值）和“[analysis.py](analysis.py)”（数据分析函数：计算列表平均值），编写主程序导入包中的函数并测试；-任务4：使用pip安装第三方模块pandas，导入pandas模块读取本地CSV文件（学生成绩表），输出前5行数据。2.分组协作与答疑（30分钟）：2人一组，分工完成任务2-4，互相检查模块导入、包创建是否正确，针对导入路径错误、第三方模块安装失败等问题进行集中答疑。教学资源1.教材：《Python程序设计（慕课版）第2版》第8章；2.源码资源：标准库模块应用、自定义模块、包导入示例代码。作业布置1.完成教材习题8-1至8-5（简述模块导入方式、包的作用、pip工具功能等）；2.完善自定义模块“[calc_tools.py](calc_tools.py)”，添加“判断素数”“进制转换”函数，编写测试程序导入并验证；3.安装第三方模块matplotlib，使用该模块绘制1-10的平方数折线图，提交源代码与运行截图。第9章面向对象程序设计章节第9章面向对象程序设计课堂学时3上机学时2教学目标1.专业能力：理解面向对象的核心概念（类、对象、封装、继承、多态），掌握类的定义、对象的创建、构造方法（init）、实例属性与方法、类属性与类方法、静态方法，熟悉继承的实现、方法重写、多态的应用；2.实战能力：能编写自定义类（如学生类、图书类），创建对象并调用属性与方法，实现类的继承与方法重写，利用多态简化代码逻辑；3.素质能力：培养面向对象的编程思维，提升复杂项目的设计与开发能力，学会借助AI工具设计类结构。教学重难点重点：类的定义与对象创建、__init__构造方法、实例属性与方法、继承的实现、方法重写；难点：封装的理解（私有属性与私有方法）、多态的实际应用、类方法与静态方法的区别。教学方法讲授法、案例驱动法、演示法、分组设计法教学过程课堂教学（3学时）第1学时：面向对象基础（类与对象）（60分钟）1.导入（10分钟）：通过“现实世界抽象”案例（学生、图书、汽车的共同特征与行为），引出面向对象的核心思想（抽象、封装），对比面向过程与面向对象的编程差异（如“学生成绩管理”：过程式关注步骤，对象式关注学生对象）。2.核心知识点讲解（45分钟）：-类的定义：语法格式（class关键字、类名（Pascal命名法）、类体），演示定义“Student”类，说明类是“对象的模板”；-对象的创建：语法格式（对象名=类名()），演示创建多个Student对象，说明对象是“类的实例”；-构造方法__init__：作用（初始化对象属性），语法格式（definit(self,参数)），演示在Student类中定义__init__方法，初始化姓名、学号、成绩属性；-实例属性与方法：实例属性（对象独有的属性，通过self访问）、实例方法（第一个参数为self，访问实例属性），演示在Student类中添加“显示学生信息”“修改成绩”实例方法。3.总结（5分钟）：回顾类与对象的关系、init__方法的作用，通过“类和对象的区别是什么？”“self参数的含义是什么？”提问巩固。第2学时：封装、类属性与方法（60分钟）1.复习导入（5分钟）：回顾类与对象的基础用法，提出“如何保护对象的敏感属性（如密码）不被直接修改？”“如何定义类共有的属性？”引出封装与类属性。2.核心知识点讲解（50分钟）：-封装：通过私有属性（属性名前加双下画线）、私有方法（方法名前加双下画线__）实现，演示在“User”类中定义私有属性__password，提供get_password()（获取密码）、set_password()（修改密码）方法访问私有属性，强调封装的安全性；-类属性与实例属性：类属性（类共有的属性，通过类名访问）、实例属性（对象独有），对比两者的访问方式与作用，演示在Student类中定义类属性“school='明日学院'”；-类方法与静态方法：类方法（@classmethod装饰器，第一个参数为cls，访问类属性）、静态方法（@staticmethod装饰器，无默认参数，与类和对象无关），对比两者的适用场景，演示在Student类中添加类方法“修改学校名称”、静态方法“判断成绩是否及格”。3.总结（5分钟）：梳理封装的实现方式、类属性与实例属性的区别，通过“私有属性如何访问？”“类方法和静态方法的核心区别是什么？”提问检验。第3学时：继承与多态（60分钟）1.复习导入（5分钟）：回顾类的封装与方法，提出“如何避免重复编写相似类的代码？”（如Student类与Teacher类都有姓名、年龄属性）引出继承的概念。2.核心知识点讲解（50分钟）：-继承的实现：语法格式（class子类名(父类名)），演示定义“GraduateStudent”子类继承“Student”父类，说明子类继承父类的属性与方法；-方法重写：子类重新定义父类的方法，实现个性化功能，演示在GraduateStudent类中重写“显示学生信息”方法，添加研究方向属性；-多态：不同子类对同一父类方法的不同实现，通过统一接口调用，演示定义“Animal”父类，“Dog”“Cat”子类重写“call”方法，通过函数统一调用不同子类对象的call方法；-案例：设计“图书管理系统”类结构（Book类、User类、Admin类），演示类的继承与多态应用。3.总结（5分钟）：梳理继承与多态的核心作用，通过“继承的优势是什么？”“多态的实现条件是什么？”提问检验。上机教学（2学时）1.实操任务（90分钟）：-任务1：设计并实现“Book”类，要求：①包含属性（书名、作者、ISBN、库存量）；②包含__init__方法初始化属性；③包含实例方法（借阅图书：库存量减1，需判断库存是否为0；归还图书：库存量加1；显示图书信息）；创建3个Book对象并测试方法；-任务2：实现继承与方法重写，要求：①定义“Novel”子类继承Book类，添加“类型（武侠/言情/科幻）”属性；②重写“显示图书信息”方法，包含类型信息；③创建Novel对象并测试；-任务3：实现多态，要求：①定义“Shape”父类，包含“calculate_area”抽象方法（返回0）；②定义“Circle”“Rectangle”子类，重写“calculate_area”方法（分别计算圆、矩形面积）；③编写函数，接收Shape子类对象，调用calculate_area方法并输出面积；-任务4：使用AI工具优化“Book”类，添加私有属性（如__borrow_count借阅次数），提供访问方法，完善异常处理（如库存不足时借阅失败提示）。2.分组设计与答疑（30分钟）：3人一组，展示任务1-3的类结构与测试结果，互相点评，针对继承逻辑、多态实现问题进行集中答疑。教学资源1.教材：《Python程序设计（慕课版）第2版》第9章；2.源码资源：Book类、继承与多态示例代码。作业布置1.完成教材习题9-1至9-7（简述面向对象核心概念、继承实现语法、多态作用等）；2.完善“图书管理系统”类结构，添加“Admin”类（继承User类），包含添加图书、删除图书方法，编写主程序模拟图书借阅、归还、添加操作；3.设计“汽车”类体系（Car父类，ElectricCar、GasCar子类），父类包含品牌、价格属性和行驶方法，子类重写行驶方法（分别输出电动/燃油行驶），提交源代码。第10章文件与目录操作章节第10章文件与目录操作课堂学时3上机学时2教学目标1.专业能力：理解文件操作的基本流程（打开-操作-关闭），掌握文本文件与二进制文件的读写方法，熟悉os模块与os.path模块的常用函数（目录创建、删除、遍历、路径处理），了解CSV文件的读写；2.实战能力：能读写文本文件（如保存学生信息、读取配置文件），操作二进制文件（如复制图片、视频），管理目录（创建多级目录、遍历目录下文件），读写CSV格式数据；3.素质能力：培养文件数据的管理思维，提升数据持久化处理能力，学会借助AI工具解决文件路径、编码等问题。教学重难点重点：文件的打开与关闭（with语句）、文本文件的read()/write()方法、os模块的目录操作、CSV文件读写；难点：文件编码问题（UTF-8/GBK）、二进制文件的读写逻辑、目录递归遍历。教学方法讲授法、案例演示法、实操验证法、问题驱动法教学过程课堂教学（3学时）第1学时：文件操作基础（文本文件）（60分钟）1.导入（10分钟）：通过“数据持久化问题”案例（程序运行时的学生信息在程序关闭后丢失），引出文件操作的作用（保存数据到磁盘），介绍文件的分类（文本文件、二进制文件）。2.核心知识点讲解（45分钟）：-文件操作流程：打开（open()函数）→操作（读/写）→关闭（close()方法），强调close()的重要性（释放资源），推荐使用with语句（自动关闭文件，避免遗漏）；-open()函数参数：file（文件路径）、mode（打开模式：r读、w写、a追加、r+读写等）、encoding（编码格式，如utf-8、gbk），演示不同打开模式的区别；-文本文件读取：read()（读取全部内容）、readline()（读取一行）、readlines()（读取所有行返回列表），结合“读取学生信息文本文件”案例演示；-文本文件写入：write()（写入字符串）、writelines()（写入列表），结合“保存学生信息到文本文件”案例演示，说明w模式与a模式的差异（w覆盖、a追加）。3.总结（5分钟）：回顾文件操作流程、open()函数参数，通过“with语句的优势是什么？”“w模式和a模式的区别是什么？”提问巩固。第2学时：二进制文件与CSV文件操作（60分钟）1.复习导入（5分钟）：回顾文本文件操作，提出“如何复制图片、视频等非文本文件？”“如何规范保存表格数据？”引出二进制文件与CSV文件操作。2.核心知识点讲解（50分钟）：-二进制文件操作：打开模式添加“b”（rb读、wb写、ab追加），read()（读取字节数据）、write()（写入字节数据），演示“复制图片”案例（读取原图字节→写入新图）；-CSV文件操作：CSV文件格式（逗号分隔值，表格数据），使用csv模块（reader()读取、writer()写入），演示“读取学生成绩CSV文件”“写入学生信息到CSV文件”，说明csv模块处理分隔符、引号的优势；-编码问题：讲解文本文件读写时的编码错误原因（文件编码与读取编码不一致），演示解决方法（指定正确的encoding参数）。3.总结（5分钟）：梳理二进制文件与文本文件操作的区别、CSV文件的适用场景，通过“二进制文件打开模式的特点是什么？”“csv模块的核心作用是什么？”提问检验。第3学时：目录操作（os模块）（60分钟）1.复习导入（5分钟）：回顾文件操作，提出“如何创建文件夹存放多个文件？”“如何遍历目录下的所有文件？”引出os模块的目录操作功能。2.核心知识点讲解（50分钟）：-os模块常用函数：os.mkdir()（创建单级目录）、os.makedirs()（创建多级目录）、os.rmdir()（删除空目录）、os.remove()（删除文件）、os.listdir()（列出目录下文件/目录）；-os.path模块常用函数：os.path.exists()（判断路径是否存在）、os.path.isfile()（判断是否为文件）、os.path.isdir()（判断是否为目录）、os.path.abspath()（获取绝对路径）、os.path.join()（拼接路径），结合“判断文件是否存在并删除”“拼接文件路径”案例演示；-目录遍历：使用os.listdir()递归遍历多级目录，结合“查找目录下所有.txt文件”案例演示，讲解递归遍历的逻辑；-案例：编写“文件备份工具”，实现指定目录下所有文本文件的备份（复制到backup目录）。3.总结（5分钟）：梳理os模块与os.path模块的核心函数，通过“如何创建多级目录？”“如何判断一个路径是文件还是目录？”提问巩固。上机教学（2学时）1.实操任务（90分钟）：-任务1：文本文件操作，要求：①创建文本文件“student.txt”，写入3名学生的信息（姓名、学号、成绩，每行一条）；②读取该文件，统计及格人数（成绩≥60）并输出；-任务2：二进制文件操作，要求：①复制一张图片（如test.jpg）到新路径（backup/test_copy.jpg）；②读取复制后的图片，验证文件大小与原图一致；-任务3：CSV文件操作，要求：①使用csv模块读取“scores.csv”文件（包含姓名、语文、数学成绩），计算每个学生的平均分并添加到文件末尾；②创建新CSV文件“avg_scores.csv”，写入学生姓名与平均分；-任务4：目录操作，要求：①创建多级目录“data/2024/09”；②遍历当前目录下所有文件，将所有.py文件复制到“data/2024/09”目录；③删除“data/2024/09”目录下大小为0的文件。2.答疑与拓展（30分钟）：集中解决文件编码错误、路径拼接错误、目录递归遍历逻辑问题，引导学生使用AI工具编写目录递归遍历代码。教学资源1.教材：《Python程序设计（慕课版）第2版》第10章；2.源码资源：文件复制、CSV读写、目录遍历示例代码。作业布置1.完成教材习题10-1至10-6（简述文件打开模式、os模块目录操作函数、CSV文件读写流程等）；2.编写“日志记录工具”程序，要求：①每次运行程序时，将当前时间、运行状态（成功/失败）写入“log.txt”文件（追加模式）；②读取“log.txt”文件，输出最近10条日志；3.编写程序，递归遍历指定目录，统计该目录下所有文本文件的总大小（以字节为单位），提交源代码。第11章异常处理与程序调试章节第11章异常处理与程序调试课堂学时2上机学时2教学目标1.专业能力：理解异常的概念与常见异常类型，掌握try-except-else-finally异常处理结构，熟悉程序调试的基本方法（print调试、IDLE调试模式），了解自定义异常的创建；2.实战能力：能在程序中添加异常处理（如文件读取异常、输入数据类型异常），使用调试工具定位并解决代码错误，创建自定义异常处理特定业务场景错误；3.素质能力：培养程序的健壮性思维，提升错误排查与解决能力，学会借助AI工具分析异常信息、定位bug。教学重难点重点：try-except异常处理结构、常见异常类型（SyntaxError、TypeError、FileNotFoundError等）、IDLE调试模式的使用；难点：多except分支的执行顺序、finally语句的作用、自定义异常的应用场景。教学方法讲授法、案例分析法、实操演练法、问题驱动法教学过程课堂教学（2学时）第1学时：异常处理基础（60分钟）1.导入（10分钟）：通过“程序崩溃案例”（如文件不存在时读取、输入非数字时转换类型），引出异常的概念（程序运行时的错误），说明异常处理的作用（避免程序崩溃，提供友好提示）。2.核心知识点讲解（45分钟）：-常见异常类型：列举Python常见异常（SyntaxError语法错误、TypeError类型错误、ValueError值错误、FileNotFoundError文件不存在错误、IndexError索引错误），结合具体代码示例说明每种异常的触发场景；-try-except结构：基本语法（try块包含可能出错的代码，except块捕获并处理异常），演示“文件读取异常处理”（捕获FileNotFoundError）、“输入数据类型异常处理”（捕获ValueError）；-多except分支：处理多种可能的异常，说明执行顺序（从上到下匹配，匹配成功后不再执行其他分支），演示同时捕获FileNotFoundError和ValueError；-else-finally语句：else块（try块无异常时执行）、finally块（无论是否有异常都执行，用于释放资源），结合“文件操作”案例演示（finally块关闭文件，或使用with语句替代）。3.总结（5分钟）：回顾常见异常类型、try-except-else-finally结构，通过“else块和finally块的区别是什么？”“多except分支的执行顺序是什么？”提问巩固。第2学时：高级异常处理与程序调试（60分钟）1.复习导入（5分钟）：回顾异常处理基础，提出“如何处理特定业务逻辑错误（如年龄小于0）？”“如何定位代码中的隐藏bug？”引出自定义异常与程序调试。2.核心知识点讲解（50分钟）：-自定义异常：创建方法（继承Exception类）、触发方式（raise语句），演示创建“AgeError”自定义异常，在输入年龄小于0时触发并处理；-程序调试方法：①print调试（在关键位置打印变量值），演示定位循环逻辑错误；②IDLE调试模式（设置断点、单步执行、查看变量），分步演示调试流程（打开调试模式、设置断点、F10单步执行、F5继续执行）；-异常信息获取：使用exceptExceptionase获取异常详细信息，演示输出异常类型与描述，帮助定位错误；-AI工具应用：演示将异常信息复制到AI工具，获取错误原因与解决方案（如“FileNotFoundError:[Errno2]Nosuchfileordirectory”的解决方法）。3.总结（5分钟）：梳理自定义异常的创建流程、程序调试的核心方法，通过“自定义异常的继承类是什么？”“IDLE调试中设置断点的作用是什么？”提问检验。上机教学（2学时）1.实操任务（90分钟）：-任务1：异常处理练习，要求：①编写程序读取用户输入的文件名，打开并读取文件内容，添加异常处理（捕获文件不存在、权限不足、编码错误），并给出友好提示；②编写程序接收用户输入的两个整数，计算除法，添加异常处理（捕获除数为0、输入非数字异常）；-任务2：自定义异常练习，要求：①创建“ScoreError”自定义异常，当输入成绩小于0或大于100时触发；②编写学生成绩录入程序，使用自定义异常处理成绩输入错误；-任务3：程序调试练习，要求：①给定一段有bug的代码（如循环求和逻辑错误、列表索引越界），使用print调试定位bug并修复；②使用IDLE调试模式调试上述代码，观察变量变化过程；-任务4：综合练习，编写“学生信息管理系统”的文件保存功能，添加异常处理（文件写入失败、磁盘空间不足），使用调试工具排查潜在bug。2.答疑与拓展（30分钟）：集中解决异常处理逻辑错误、调试模式使用问题，引导学生总结常见bug的排查思路，分享AI工具分析异常的技巧。教学资源1.教材：《Python程序设计（慕课版）第2版》第11章；2.源码资源：异常处理、自定义异常、调试示例代码。作业布置1.完成教材习题11-1至11-5（简述常见异常类型、try-except结构、调试方法等）；2.完善“学生信息管理系统”，为所有文件操作、输入输出、数据计算模块添加异常处理，确保程序遇到错误时不崩溃并给出明确提示；3.编写程序，实现用户登录功能（用户名密码从文件读取），添加自定义异常“LoginError”（用户名不存在或密码错误时触发），提交源代码。第12章Pygame游戏编程章节第12章Pygame游戏编程课堂学时1上机学时2教学目标1.专业能力：了解Pygame的核心功能与应用场景，掌握Pygame的安装、窗口创建、图形绘制、颜色设置、事件处理、动画实现、音效播放的基本方法；2.实战能力：能使用Pygame创建简单游戏窗口，绘制基本图形（矩形、圆形、文字），实现简单动画（如物体移动、碰撞检测），编写简易小游戏（如贪吃蛇、打砖块入门版）；3.素质能力：培养游戏开发兴趣，提升图形界面与交互逻辑的设计能力，学会借助AI工具生成游戏素材、优化游戏逻辑。教学重难点重点：Pygame窗口创建、图形绘制、事件处理（键盘/鼠标事件）、动画实现（帧刷新）；难点：碰撞检测逻辑、游戏帧率控制、事件循环与动画循环的协同。教学方法讲授法、案例驱动法、演示法、分组开发法教学过程课堂教学（1学时）1.导入（10分钟）：通过展示Pygame开发的经典小游戏（贪吃蛇、俄罗斯方块），引出Pygame的作用（Python游戏开发库，简化图形、声音、事件处理），激发学生兴趣，介绍Pygame的安装方法（pipinstallpygame）。2.核心知识点讲解（40分钟）：-Pygame初始化与窗口创建：pygame.init()初始化、pygame.display.set_mode()创建窗口、pygame.display.set_caption()设置标题，演示创建800×600像素的游戏窗口；-颜色与图形绘制：RGB颜色表示（(255,0,0)红色、(0,255,0)绿色等）、基本图形绘制（pygame.draw.rect()矩形、pygame.draw.circle()圆形、pygame.draw.line()直线），演示在窗口中绘制彩色矩形与圆形；-文字绘制：pygame.font.Font()创建字体对象、render()生成文字表面、blit()绘制文字，演示在窗口中显示“Pygame游戏入门”文字；-事件处理：事件循环（pygame.event.get()获取事件）、常见事件（QUIT退出、KEYDOWN键盘按下、MOUSEBUTTONDOWN鼠标点击），演示捕获退出事件与键盘方向键事件；-动画实现：帧刷新（pygame.display.flip()）、帧率控制（pygame.time.Clock()）、物体移动（修改坐标并重新绘制），演示矩形在窗口中水平移动的动画。3.总结（10分钟）：回顾Pygame核心流程（初始化→创建窗口→绘制→事件循环→动画刷新），通过“Pygame窗口创建的核心函数是什么？”“如何实现物体移动动画？”提问巩固，介绍简易贪吃蛇游戏的开发思路。上机教学（2学时）1.实操任务（90分钟）：-任务1：Pygame基础操作，要求：①安装Pygame，创建800×600像素窗口，标题为“我的第一个Pygame程序”；②在窗口中心绘制一个红色圆形（半径50），在顶部绘制蓝色文字“HelloPygame!”；-任务2：事件处理与动画，要求：①实现矩形（50×50像素）在窗口中移动，通过上下左右方向键控制移动方向，移动速度为5像素/帧；②添加边界检测，矩形不能移出窗口；③捕获鼠标点击事件，点击窗口时矩形移动到鼠标点击位置；-任务3：简易小游戏开发，要求：①实现“接球游戏”：窗口底部有一个可左右移动的球拍（用矩形表示），顶部掉落小球（圆形）；②球拍通过左右方向键控制；③添加碰撞检测，球拍接住小球则小球反弹，小球落地则游戏结束，显示“GameOver”文字；-任务4：优化游戏，要求：①为游戏添加背景色；②为小球和球拍添加不同颜色；③使用AI工具生成游戏音效（如接球成功音效），并集成到游戏中。2.分组开发与展示（30分钟）：2-3人一组，分工完成任务3-4，每组展示游戏效果，分享开发思路，针对碰撞检测、帧率控制问题进行集中答疑。教学资源1.教材：《Python程序设计（慕课版）第2版》第12章；2.源码资源：窗口创建、图形绘制、动画实现、接球游戏示例代码。作业布置1.完成教材习题12-1至12-3（简述Pygame初始化流程、图形绘制函数、事件处理方法等）；2.完善“接球游戏”，添加以下功能：①小球移动速度随时间递增；②增加多个小球同时掉落；③记录玩家得分（每接住一个小球得1分）并显示；3.尝试开发“贪吃蛇”入门版（蛇身由多个矩形组成，通过方向键控制移动，吃到食物后蛇身变长），提交源代码与游戏截图。第13章网络爬虫章节第13章网络爬虫课堂学时2上机学时2教学目标1.专业能力：理解网络爬虫的基本概念与工作原理，掌握requests模块的使用（发送GET/POST