AIGC高效编程：Python程序设计基础与进阶 教案全套

《Python程序设计基础与进阶（慕课版）》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1教学目标1.专业能力：了解Python的发展历程、特点、版本与应用领域；理解Python开发环境（解释器）与IDLE的基本概念；掌握Python开发环境的搭建方法（下载、安装、PATH环境变量配置），掌握第一个Python程序的编写与运行，理解并遵守Python代码编写规范（注释、缩进、命名），了解在开发工具中引入AIGC工具的方法；2.实战能力：能独立完成Python解释器的下载安装与PATH环境变量配置并验证成功；能在IDLE中创建、编写、保存并运行Python程序；能在PyCharm等开发工具中安装并初步使用AIGC辅助编程工具；3.素质能力：培养规范的代码编写与命名习惯，提升问题排查能力（如解决“‘python’不是内部或外部命令”、全半角符号输入错误等问题）。教学重难点重点：Python开发环境的搭建（Python解释器的下载安装、勾选“Addpython.exetoPATH”、环境变量配置与验证）；在IDLE中编写并运行第一个Python程序；Python代码编写规范（注释规范、缩进规范、命名规范）。难点：PATH环境变量配置与“‘python’不是内部或外部命令”问题的排查；多行注释（三引号）与代码缩进规范的正确理解与运用；在PyCharm中引入并配置AIGC工具（BaiduComate、FittenCode、CodeMoss、DeepSeek-R1等）。教学方法讲授法、演示法、实操指导法、问题驱动法教学过程课堂教学（1学时）1.导入（10分钟）：介绍Python“跨平台、开源、免费、解释型”高级编程语言的特点、发展历程（TIOBE排行榜、IEEESpectrum年度排名）及在Web开发、大数据处理、人工智能、网络爬虫等领域的应用，展示Python典型应用案例，激发学习兴趣；2.核心知识点讲解（30分钟）：-Python概述：Python的定义与发展历程（1989年吉多·范罗苏姆发明、1991年公开发行）、主要版本（Python1.0/2.0/3.0）及选择Python3.x的理由、主要应用领域；-搭建Python开发环境：Python解释器的下载与安装（勾选“Addpython.exetoPATH”自动配置环境变量）、PATH环境变量的手动配置、验证安装成功的方法；-第一个Python程序：IDLE开发环境的使用、在IDLE中编写“人生苦短，我用Python”、创建.py文件并以RunModule（F5）方式运行程序；-Python代码编写规范：注释规范（单行注释“#”、多行注释三引号、中文编码声明）、缩进规范（4个空格）、命名规范（模块、包、类、函数、常量等）；3.AIGC工具引入讲解（10分钟）：讲解在PyCharm中引入AIGC工具的意义，演示安装BaiduComate、FittenCode、CodeMoss、DeepSeek-R1（腾讯云AI代码助手、MarsCode）等工具的方法；上机教学（1学时）1.实例教学（30分钟）：-独立完成Python下载、安装（勾选“Addpython.exetoPATH”）并在命令提示符中验证安装成功；-在IDLE中编写并运行“HelloWorld”程序（如输出“人生苦短，我用Python”），创建并运行多行代码文件（如学生信息管理系统功能菜单）；-练习代码注释（单行、多行、中文编码声明）、缩进与命名规范的写法；-在PyCharm中安装至少一款AIGC工具（如BaiduComate），熟悉基本使用方法；2.问题排查（20分钟）：针对环境变量配置错误、“‘python’不是内部或外部命令”、中文全角符号导致语法错误等问题进行集中答疑指导。教学资源1.教材：《Python程序设计基础与进阶（慕课版）》第1章；2.线上资源：人邮学院配套慕课、章节二维码视频；3.工具：Python3.12.x安装包、IDLE、PyCharm、国内PyPI镜像源地址；4.素材：源代码、环境搭建步骤文档、AIGC工具安装说明、习题答案。作业布置1.完成教材习题1-1至1-5；2.整理Python开发环境搭建与第一个程序编写的步骤笔记，记录遇到的问题及解决方法；3.尝试使用AIGC工具（如BaiduComate）查询Python模块或函数的详细用法。

第2章Python的基础语法章节第2章Python的基础语法课堂学时3上机学时1教学目标1.专业能力：理解Python中print()输出函数与input()输入函数的使用方法；掌握保留字与标识符的概念及命名规则；理解变量的本质、定义方式与动态类型特性；掌握数字、字符串、布尔3种基本数据类型及其转换方法；掌握算术、赋值、比较、逻辑、位运算符的用法及运算符优先级；了解借助AIGC工具高效学习的方法；2.实战能力：能熟练使用print()和input()函数编写输入输出程序；能正确命名变量与标识符并避免误用保留字；能定义各种基本数据类型的变量并进行数据类型转换；能运用各类运算符编写表达式实现计算与判断；能借助AIGC工具解决语法与概念疑问；3.素质能力：培养规范命名、严谨编码的良好习惯，提升排查语法错误（如以保留字作变量名、input()输入类型转换错误、混淆“=”与“==”等）的能力。教学重难点重点：print()与input()函数的使用；保留字与标识符的命名规则；基本数据类型（数字、字符串、布尔）及其转换；各类运算符的使用与表达式编写；难点：input()函数输入内容的类型转换；字符串类型的三引号与转义字符；运算符的优先级及逻辑运算的运用；位运算符（&、|、^、~、<<、>>）的理解；借助AIGC工具提出有效问题。教学方法讲授法、演示法、实操指导法、问题驱动法教学过程课堂教学（第1学时）1.导入（10分钟）：回顾第1章“HelloWorld”程序中的print()输出，提问“如何接收用户输入”，引出输入输出与基础语法的重要性，激发学习兴趣；2.核心知识点讲解（30分钟）：-输出与输入：print()函数的基本用法（输出数字、字符串、表达式计算结果、输出到指定文件）、input()函数的基本用法（接收键盘输入）及类型转换（int(input(...))）；-保留字与标识符：保留字的概念与查看方法（importkeyword、keyword.kwlist）、标识符的命名规则（由字母、下画线和数字组成且首字符不能是数字、不能使用保留字、区分大小写、下画线开头的特殊含义）；-变量：变量的本质（“名字”与“标签”）、变量的定义与使用（直接赋值创建）、动态类型特性（使用type()查看变量类型）；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习使用input()接收数据并输出；课堂教学（第2学时）1.导入（10分钟）：提问“年龄用什么类型存储？姓名用什么类型存储？”，引出Python的3种基本数据类型；2.核心知识点讲解（30分钟）：-数字类型：整数（十进制、八进制0o、十六进制0x、二进制0b）、浮点数（科学记数法表示）、复数（实部+虚部j）；-字符串类型：单引号、双引号、三引号的用法与区别、常用转义字符（如\n、\t、\\等）；-布尔类型：True与False、布尔值可转化为数值（True为1、False为0）、真值测试；-数据类型转换：int()、float()、str()等常用类型转换函数及转换注意事项；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习完成数据类型转换；课堂教学（第3学时）1.导入（10分钟）：以“手机店折扣活动”场景引出逻辑运算符，展示运算符在生活中的应用；2.核心知识点讲解（30分钟）：-算术运算符：+、−、*、/、%、//、**；-赋值运算符：=、+=、−=、*=、/=、%=、**=、//=；-比较（关系）运算符：>、<、==、!=、>=、<=；-逻辑运算符：and、or、not及逻辑运算真值结果；-位运算符：&、|、^、~、<<、>>；-运算符优先级：从高到低的优先级顺序、使用圆括号改变运算顺序；-借助AIGC工具高效学习：演示向通义千问等AIGC工具提问语法与概念问题；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习运用运算符编写表达式；上机教学（1学时）1.实例教学（30分钟）：-实例名称：预测儿子的身高；-实例要求：根据输入的父亲和母亲的身高，预测儿子的身高并输出预测结果，计算公式为：儿子的身高=(父亲的身高+母亲的身高)×0.54；-开发步骤：通过input()函数获取父亲和母亲的身高，再根据公式计算儿子的身高，最后输出计算结果；-代码编写与运行测试：编写并运行程序，输入多组身高数据测试，观察并核对预测结果。2.问题排查（20分钟）：针对input()输入类型转换错误、print()输出格式问题、运算符优先级理解偏差、混淆“=”与“==”等问题进行集中答疑指导。教学资源1.教材：《Python程序设计基础与进阶（慕课版）》第2章；2.线上资源：人邮学院配套慕课、章节二维码视频；3.素材：源代码（例2-1至例2-7、上机指导）、习题答案。作业布置1.完成教材习题2-1至2-4；2.整理本章运算符优先级表，并借助AIGC工具查询一个不理解的概念。

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：理解顺序、选择、循环3种基本程序结构的概念；掌握if、if…else、if…elif…else选择语句及选择语句的嵌套；掌握条件表达式的用法；掌握while循环与for循环的语法及range()函数、循环嵌套；掌握break与continue跳转语句及pass空语句；了解借助AIGC工具编写实例的方法；2.实战能力：能根据问题特点选择合适的程序结构；能使用选择语句和条件表达式编写分支判断程序；能使用while/for循环及嵌套解决累加、遍历、计数等重复性问题；能在循环中正确使用break/continue控制执行流程；能借助AIGC工具将需求转化为可运行的程序实例；3.素质能力：培养逻辑思维与程序流程分析能力，提升对代码缩进层次、循环边界与死循环等问题的排查能力。教学重难点重点：if…elif…else多分支选择语句；while与for循环的语法格式及range()函数；break与continue跳转语句的区别与使用；难点：选择语句与循环语句的嵌套及缩进层次的理解；循环条件与循环边界（如range()结束值不包含）的把握；break与continue在不同循环中的执行流程；借助AIGC工具将需求描述转化为可运行代码。教学方法讲授法、演示法、实操指导法、问题驱动法教学过程课堂教学（第1学时）1.导入（10分钟）：以《射雕英雄传》中黄蓉与瑛姑的数学题为例，说明解题需要“条件判断＋循环尝试”，引出程序的3种基本结构；2.核心知识点讲解（30分钟）：-程序结构：顺序结构、选择结构、循环结构的概念与执行流程；-选择语句：if语句（“如果……就……”）、if…else语句（“如果……否则……”）、if…elif…else语句（多分支）的语法格式与执行流程；-选择语句的嵌套：if语句中嵌套if…else、通过缩进确定else的归属；-条件表达式：使用“aif条件elseb”形式简化if…else赋值；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习用if…elif…else判断成绩等级；14425.44课堂教学（第2学时）1.导入（10分钟）：以“计算1到100的累加”“输出九九乘法表”等场景引出循环结构；2.核心知识点讲解（30分钟）：-while循环：语法格式、循环条件与循环体、执行流程（“吹哨停跑”场景）；-for循环：语法格式、range()函数（start、end、step三个参数）、数值循环（1~100累加）；-遍历字符串：使用for循环遍历字符串等序列对象；-循环嵌套：for与while的相互嵌套、输出九九乘法表实例；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习使用while和for循环解决累加、遍历问题；课堂教学（第3学时）1.导入（10分钟）：以“跑步中途停圈/跳过一圈”的生活场景引出break与continue跳转语句；2.核心知识点讲解（30分钟）：-break语句：终止整个循环（while/for），“助力瑛姑找数”改进版（找到即跳出提高效率）；-continue语句：跳过本次循环进入下一次循环，“逢七拍桌子”游戏；-pass语句：空语句占位作用，在if…else中为待处理分支占位；-借助AIGC工具编写实例：演示借助AIGC工具编写用户登录系统、理解代码并添加注释；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习区分break与continue的执行效果；上机教学（1学时）1.实例教学（30分钟）：-实例名称：竞猜商品价格；-实例要求：实现竞猜商品价格，出价高于或低于商品实际价格时给予提示，猜中时提示“恭喜你，你猜对了本商品的价格，你是大赢家！”，竞猜次数超过10次时提示“竞猜失败，下次再战！”；-开发步骤：定义保存商品价格的变量，通过for循环实现竞猜10次的循环，在循环中通过if...else语句判断价格并给予提示；-代码编写与运行测试：编写并运行程序，分别测试猜高、猜低、猜中及超过10次竞猜的情况。2.问题排查（20分钟）：针对代码缩进与代码块归属错误、循环边界（range()）把握不准、break/continue使用不当、出现死循环等问题进行集中答疑指导。教学资源1.教材：《Python程序设计基础与进阶（慕课版）》第3章；2.线上资源：人邮学院配套慕课、章节二维码视频；3.素材：源代码（例3-1至例3-9、上机指导）、习题答案。作业布置1.完成教材习题3-1至3-5；2.借助AIGC工具编写一个“用户登录系统”实例，巩固选择、循环、跳转语句的使用。

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1教学目标1.专业能力：理解序列的概念及索引、切片、相加、相乘、成员检查、len()/max()/min()等通用操作；掌握列表的创建、访问、遍历、元素添加修改删除、统计计算、排序及列表推导式；掌握元组的创建、访问与不可变特性、元组推导式；掌握元组与列表的区别；了解借助AIGC工具快速扫除bug的方法；2.实战能力：能使用索引与切片访问序列元素；能创建并操作列表（遍历、增删改、统计、排序、推导式生成）；能创建并访问元组、理解其不可变特性；能根据数据是否可变的需求选择列表或元组；能借助AIGC工具分析异常信息、快速定位并解决bug；3.素质能力：培养用序列组织与处理批量数据的意识，提升对可变与不可变数据类型区别的理解，以及常见异常（如元组元素不可修改、索引越界）的排查能力。教学重难点重点：序列的索引与切片操作；列表的创建、遍历、增删改、统计排序与列表推导式；元组的创建与不可变特性；列表与元组的区别；难点：切片语法sname[start:end:step]与负数索引的理解；列表推导式的三种格式；元组不可变与重新赋值的区别；元组推导式生成器对象及tuple()/list()转换；借助AIGC工具提炼并提交异常信息。教学方法讲授法、演示法、实操指导法、问题驱动法教学过程课堂教学（第1学时）1.导入（10分钟）：以“酒店房间号找房间”“歌曲列表”等生活场景引出序列概念，说明按索引存放与存取多个值的作用；2.核心知识点讲解（30分钟）：-序列：序列的概念（连续内存空间、按顺序排列、索引/位置），Python中的列表、元组、集合、字典、字符串；-索引：正数索引（从0开始）与负数索引（从−1开始）访问元素；-切片：sname[start:end:step]语法及start、end、step参数含义；-相加与相乘：同类型序列连接、序列乘以n生成重复n次的新序列；-成员检查与统计：in/notin关键字、len()/max()/min()及常用内置函数；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习使用索引与切片访问序列元素；课堂教学（第2学时）1.导入（10分钟）：以“手机音乐App歌曲列表”引出列表是内置的可变序列，介绍列表的灵活性与应用场景；2.核心知识点讲解（30分钟）：-列表的创建和删除：赋值创建、创建空列表、list()函数创建数值列表、del语句删除列表；-访问列表元素：print()输出列表、通过索引获取指定元素；-遍历列表：for循环直接遍历、for循环与enumerate()函数同时输出索引和元素；-添加、修改和删除元素：append()/extend()添加、按索引修改、del按索引删除、remove()按值删除；-对列表进行统计计算与排序：count()/index()/sum()、sort()方法与sorted()函数；-列表推导式：三种常用格式（生成指定范围数值、根据列表生成、带if条件筛选）；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习创建列表并完成遍历、统计与排序；课堂教学（第3学时）1.导入（10分钟）：以“伊米咖啡馆咖啡菜单固定不变”场景引出元组是“不可变的列表”；2.核心知识点讲解（30分钟）：-元组的创建和删除：赋值创建（圆括号非必需、单元素元组需加逗号）、创建空元组、tuple()函数、del删除元组；-访问元组元素：print()输出、索引与切片访问、for循环及enumerate()函数遍历；-修改元组元素：不可变特性（修改单个元素报错）、元组的重新赋值与连接组合；-元组推导式：生成器对象、tuple()/list()转换、for循环与__next__()遍历；-元组与列表的区别：可变性、方法支持、访问处理速度、能否作为字典键；-借助AIGC工具快速扫除bug：将异常信息提交给文心一言等AIGC工具，分析出错原因并获得解决方案；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习创建元组并尝试修改，理解不可变特性；上机教学（1学时）1.实例教学（30分钟）：-实例名称：模拟QQ运动周报；-实例要求：定义4个列表分别保存每周的运动步数，统计每周的总步数、最高步数和最低步数，以及一个月（按4周计算）的总步数；-开发步骤：定义4个保存每周运动数据的列表，统计每周总步数、最高步数和最低步数并保存到另一个列表，再通过for循环累加每周总步数并输出各周数据，最后输出统计的一个月总步数；-代码编写与运行测试：编写并运行程序，核对各周及月总步数的统计结果。2.问题排查（20分钟）：针对索引越界、切片参数理解偏差、误修改元组元素报错、remove()删除不存在元素报错、sort()方法与sorted()函数区别等问题进行集中答疑指导。教学资源1.教材：《Python程序设计基础与进阶（慕课版）》第4章；2.线上资源：人邮学院配套慕课、章节二维码视频；3.素材：源代码（例4-1至例4-7、上机指导）、习题答案。作业布置1.完成教材习题4-1至4-4；2.借助AIGC工具分析一个程序报错信息，记录提问过程与解决方案。

第5章字典和集合章节第5章字典和集合课堂学时3上机学时1教学目标1.专业能力：理解字典是“键-值对”形式的可变序列及其主要特征（通过键读取元素、键必须唯一、键必须不可变）；掌握字典的创建和删除、访问、遍历、添加/修改/删除元素及字典推导式；掌握集合的创建、添加和删除元素及交集、并集、差集运算；了解借助AIGC工具解决集合类型转换、字典无序等问题的思路；2.实战能力：能创建并操作字典（增删改查、遍历、推导式生成）；能使用get()方法安全获取键值、避免键不存在异常；能创建集合并完成去重及交集、并集、差集运算；能借助AIGC工具解决数据类型转换与字典顺序等实际问题；3.素质能力：培养根据“键值关联”“去重”“无序唯一”等需求选择字典或集合的意识，提升对数据类型转换及可变与不可变数据类型区别的理解。教学重难点重点：字典“键-值对”结构与键的唯一性、不可变性；字典的创建、访问与遍历；集合的创建、去重与交集、并集、差集运算；难点：键不可变（列表不能作为键）与键唯一（重复键只保留后一个值）的理解；dict()/zip()/fromkeys()等多种创建字典方式；字典推导式与列表推导式的区别；set()函数对字符串、列表等可迭代对象的转换结果；借助AIGC工具解决实际问题的提问方法。教学方法讲授法、演示法、实操指导法、问题驱动法教学过程课堂教学（第1学时）1.导入（10分钟）：以《新华字典》音节表把拼音与汉字关联起来为例，引出以“键-值对”形式保存数据的字典；2.核心知识点讲解（30分钟）：-字典的概念与特征：字典是无序的可变序列，保存内容呈“键-值对”形式；通过键读取元素、键值对有序、字典可变可嵌套、键必须唯一、键必须不可变；-字典的创建和删除：使用{}直接创建、dict()创建空字典、dict(zip(list1,list2))通过映射创建、dict(key=value)通过“键-值对”创建、dict.fromkeys()创建值为空的字典、del删除字典、clear()清空、pop()/popitem()删除元素；-访问字典：print()输出字典、通过键（dictionary['键']）获取值、if语句处理键不存在、get()方法获取指定键的值；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习创建字典并通过键访问元素；课堂教学（第2学时）1.导入（10分钟）：以“查询通讯录中全部联系人”场景引出遍历字典获取全部“键-值对”；2.核心知识点讲解（30分钟）：-遍历字典：items()方法获取“键-值对”元组、for循环遍历、forkey,value同时获取键和值；-添加、修改和删除字典元素：dictionary[key]=value添加元素、键重复时替换值实现修改、del语句删除指定键的元素；-字典推导式：dictname={key:valueforvarinrange}生成指定范围数值字典、根据列表与zip()组合生成字典；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习向字典添加/修改元素并遍历输出；课堂教学（第3学时）1.导入（10分钟）：以“统计不重复名单”场景引出集合去重的应用；2.核心知识点讲解（30分钟）：-集合的概念：集合用于保存不重复元素，主要应用是去重，元素放在花括号“{}”中；-创建集合：直接使用{}创建、使用set()函数将列表、元组等可迭代对象转换为集合；-向集合中添加元素和删除集合元素：add()添加元素、remove()/pop()删除元素、clear()清空集合、del删除整个集合；-集合的交集、并集和差集运算：交集使用“&”、并集使用“|”、差集使用“−”；-借助AIGC工具解决问题：演示借助AIGC工具解决其他数据类型转换为集合、字典结构的无序问题；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习创建集合并完成去重与交集、并集、差集运算；上机教学（1学时）1.实例教学（30分钟）：-实例名称：统计收到快递人员名单；-实例要求：创建保存收到快递人员名字的集合，通过循环向集合中添加元素，出现重复元素时给予提示，输入数字时退出循环并输出集合元素；-开发步骤：创建保存收到快递人员名字的集合，通过while循环输入名单并添加元素，出现重复元素时提示，输入数字时退出循环，最后输出需要通知取快递的人员名单；-代码编写与运行测试：编写并运行程序，测试重复姓名提示与数字退出功能。2.问题排查（20分钟）：针对键不存在异常、重复键的处理、set()函数转换结果、add()方法不能添加列表元组等可迭代对象、交集/并集/差集运算符混淆等问题进行集中答疑指导。教学资源1.教材：《Python程序设计基础与进阶（慕课版）》第5章；2.线上资源：人邮学院配套慕课、章节二维码视频；3.素材：源代码（例5-1至例5-6、上机指导）、习题答案。作业布置1.完成教材习题5-1至5-3；2.借助AIGC工具解决一个字典或集合的实际问题（如数据类型转换、去重），记录提问过程与解决方案。

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1教学目标1.专业能力：掌握字符串常用操作（拼接、计算长度、截取、分割、检索、字母大小写转换、去除空格和特殊字符、格式化）；理解正则表达式的基本语法（行定位符、元字符、限定符、字符类、排除字符、选择字符、转义字符、分组）；掌握使用re模块实现正则表达式操作（match/search/findall匹配、sub替换、split分割）；了解借助AIGC工具编写字符串与正则实例的方法；2.实战能力：能对字符串进行拼接、截取、分割、检索、格式化等常用处理；能编写正则表达式匹配手机号、IP地址等指定格式；能使用re模块的match/search/findall/sub/split方法完成匹配、替换与分割；能借助AIGC工具编写并理解字符串处理与正则验证实例；3.素质能力：培养处理文本数据的规范化意识，提升对字符串编码、字节数与索引边界的理解，以及正则表达式调试与异常排查能力。教学重难点重点：字符串的拼接、截取（切片）、分割、检索与格式化；正则表达式的基本语法（元字符、限定符、字符类）；re模块的match/search/findall/sub/split方法；难点：字符串长度与字节数（UTF-8/GBK编码）的计算；split()方法的sep与maxsplit参数；%操作符与format()方法的格式化模板；正则表达式元字符、限定符及原生字符串（r'...'）的转义；match/search/findall三者的区别与分组匹配结果；借助AIGC工具编写实例并理解代码。教学方法讲授法、演示法、实操指导法、问题驱动法教学过程课堂教学（第1学时）1.导入（10分钟）：以“对某句名言进行中英文拼接、按需截取、统计长度”等需求引出字符串常用操作；2.核心知识点讲解（30分钟）：-拼接字符串：使用“+”运算符拼接多个字符串、字符串不能直接与其他类型数据拼接、使用str()函数将整数等转换为字符串后再拼接；-计算字符串的长度：len()函数计算字符串长度（默认所有字符按一个字节计算）、encode()方法编码后计算实际字节数（UTF-8编码汉字占3字节、GBK编码占2字节）；-截取字符串：采用切片方法string[start:end:step]截取子字符串、start/end/step参数含义；-分割字符串：split()方法按指定分隔符切分字符串为列表、sep与maxsplit参数说明；-检索字符串：count()统计出现次数、find()/index()检索子字符串、startswith()/endswith()判断开头结尾；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习字符串拼接、截取与检索；课堂教学（第2学时）1.导入（10分钟）：以“用户输入前后带空格、字母大小写不统一”的场景引出字符串的清洗与格式化处理；2.核心知识点讲解（30分钟）：-字母的大小写转换：lower()方法将大写转换为小写、upper()方法将小写转换为大写；-去除字符串中的空格和特殊字符：strip()去除左右两侧、lstrip()去除左侧、rstrip()去除右侧空格和特殊字符；-格式化字符串：使用%操作符格式化（%[-][+][0][m][.n]格式化字符）、使用format()方法格式化（{[index][:...]}占位符模板）；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习字符串大小写转换、去空格与格式化输出；课堂教学（第3学时）1.导入（10分钟）：以“dir*.txt命令列出所有文本文件”为例引出用规则描述与匹配文本的正则表达式；2.核心知识点讲解（30分钟）：-行定位符：^表示行的开始、$表示行的结束；-元字符：常用的元字符（如\b、\w、\d等）及其含义；-限定符：匹配指定数量字符的限定符（如{8}、*、+、?等）；-字符类与排除字符：使用方括号[aeiou]列出要匹配的字符集合、[^a-zA-Z]表示排除指定字符集合；-选择字符、转义字符与分组：使用“|”实现“或”匹配、使用“\”对特殊字符转义、使用圆括号改变作用范围并进行分组；-在Python中使用正则表达式的语法格式：将正则表达式作为模式字符串、对“\”进行转义、使用原生字符串r'...'表示模式字符串；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习编写匹配手机号、邮箱等格式的正则表达式；课堂教学（第4学时）1.导入（10分钟）：以“在一段文本中查找、替换和拆分数据”场景引出re模块实现正则表达式操作；2.核心知识点讲解（30分钟）：-使用re模块匹配字符串：importre引入模块、match()方法从起始位置匹配、search()方法搜索第一个匹配值、findall()方法搜索全部匹配值并以列表返回、match对象的start()/end()/span()/group()方法；-使用re模块替换字符串：sub()方法按照模式字符串替换字符串、count参数控制替换次数；-使用re模块分割字符串：split()方法根据正则表达式分割字符串并以列表返回；-借助AIGC工具编写实例：演示借助AIGC工具实现检索并描红输出敏感词、验证IP地址；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习使用re模块匹配、替换与分割字符串；上机教学（1学时）1.实例教学（30分钟）：-实例名称：根据身份证号码输出生日和性别；-实例要求：输入身份证号码，输出生日和性别，如输入“220***20100314**2*”，则输出“2010年03月14日女”；-开发步骤：先输入身份证号码，再获取对应的年、月、日组成生日，然后判断性别，并使用字符串替换功能将性别转换为“男”或“女”；-代码编写与运行测试：编写并运行程序，用示例身份证号码测试输出结果。2.问题排查（20分钟）：针对字符串与整数拼接异常、len()长度与字节数混淆、切片索引边界、match/search/findall三者区别、正则表达式转义与分组匹配结果、re模块未引入报错等问题进行集中答疑指导。教学资源1.教材：《Python程序设计基础与进阶（慕课版）》第6章；2.线上资源：人邮学院配套慕课、章节二维码视频；3.素材：源代码（例6-1至例6-12、上机指导）、习题答案。作业布置1.完成教材习题6-1至6-4；2.借助AIGC工具编写一个字符串处理或正则验证实例（如验证手机号、提取邮箱），记录提问过程与运行结果。

第7章函数章节第7章函数课堂学时2上机学时1教学目标1.专业能力：掌握函数的创建与调用语法（def关键字、函数名、参数列表、函数体、注释）；理解形式参数与实际参数的区别，掌握位置参数、关键字参数、默认值参数、可变参数（*parameter、**parameter）的用法；掌握使用return语句设置返回值；理解局部变量与全局变量的作用域及global关键字；掌握匿名函数（lambda表达式）的基本用法；了解常用的Python内置函数；了解借助AIGC工具编写函数实例的方法；2.实战能力：能定义并调用自定义函数，实现“一次编写、多次调用”；能根据需求选择合适的参数传递方式；能获取函数返回值并加以利用；能正确区分局部变量与全局变量并处理变量作用域问题；能使用lambda表达式简化简单函数；能借助AIGC工具编写购物车系统等函数综合实例；3.素质能力：培养模块化、代码复用的编程思想，提升参数设计与命名规范意识，以及变量作用域、异常处理等代码质量意识。教学重难点重点：函数的创建与调用；形式参数与实际参数的区别；位置参数、关键字参数、默认值参数、可变参数的用法；return语句与返回值；局部变量与全局变量及global关键字；难点：值传递与引用传递（不可变对象与可变对象）的区别；可变参数*parameter与**parameter的区别及列表/字典解包；可变对象作为默认值的陷阱（使用None解决）；局部变量与全局变量同名时的访问规则；lambda表达式的语法格式与调用方式；借助AIGC工具编写实例并理解代码。教学方法讲授法、演示法、实操指导法、问题驱动法教学过程课堂教学（第1学时）1.导入（10分钟）：以“多次计算不同人的BMI”场景引出把重复代码定义为函数、实现“一次编写、多次调用”；2.核心知识点讲解（30分钟）：-函数的创建和调用：def关键字创建函数、函数名/参数列表/函数体/注释说明、调用函数的基本语法、函数未被调用时不执行；-参数传递：形式参数与实际参数的区别、值传递与引用传递（实参为不可变对象时值传递、为可变对象时引用传递）；-位置参数：调用时参数数量必须与定义时一致、参数位置必须与定义时一致、数量或位置错误抛TypeError异常或结果与预期不符；-关键字参数：使用形参的名字确定输入的参数值、不要求与形参位置完全一致；-为参数设置默认值：在定义函数时指定形参默认值、未传参时使用默认值、可变对象作为默认值需使用None并添加检查代码；-可变参数：*parameter接收任意个实际参数并放到元组中、**parameter接收任意个显式赋值的实际参数并放到字典中、在列表前加“*”/字典前加“**”作为可变参数；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习创建并调用函数、使用不同参数传递方式；课堂教学（第2学时）1.导入（10分钟）：以“主管向职员下达命令并获取结果报告”引出函数返回值，再引出变量作用域；2.核心知识点讲解（30分钟）：-返回值：使用return语句为函数指定返回值、返回一个值/返回多个值时保存为元组、return语句执行后直接结束函数执行；-变量的作用域：局部变量（在函数体内定义并使用、函数体外访问抛NameError异常）、全局变量（函数体外定义的变量、使用global关键字修饰的变量、函数体内可修改全局变量值）；-匿名函数：lambda表达式创建匿名函数、result=lambda[arg1[,arg2,…,argn]]:expression语法、用变量接收后调用、未用变量接收时输出内存地址标识符；-常用的Python内置函数：参考表7-1常用Python内置函数及其功能；-借助AIGC工具编写实例：演示借助AIGC工具编写购物车系统（默认参数、可变参数、异常处理、返回多个值、修改全局变量）、借助AIGC工具解决匿名函数调用问题；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习获取函数返回值、区分局部变量与全局变量、使用lambda表达式；上机教学（1学时）1.实例教学（30分钟）：-实例名称：计算出生日期距高考时间的天数；-实例要求：输入出生年份、月份和日期，计算该出生日期距高考时间的天数并输出；-开发步骤：导入date模块，定义gaokao_days()函数（以18岁那年的6月7日为高考日期，计算其与当前日期的天数差），再输入出生年月日并调用函数输出结果；-代码编写与运行测试：编写并运行程序，输入出生日期测试天数计算结果。2.问题排查（20分钟）：针对调用未定义函数、参数数量不一致抛TypeError、值传递与引用传递混淆、可变对象作为默认值的陷阱、函数体外访问局部变量抛NameError、global关键字使用、lambda表达式调用方式、导入date模块失败等问题进行集中答疑指导。教学资源1.教材：《Python程序设计基础与进阶（慕课版）》第7章；2.线上资源：人邮学院配套慕课、章节二维码视频；3.素材：源代码（例7-1至例7-7、上机指导）、习题答案。作业布置1.完成教材习题7-1至7-4；2.借助AIGC工具编写一个函数综合实例（如购物车系统），记录提问过程与运行结果。

第8章模块章节第8章模块课堂学时2上机学时1教学目标1.专业能力：理解模块的概念与作用（避免函数名和变量名冲突、提高代码可重用性与可维护性）；掌握自定义模块的创建与导入方法（import语句、from…import语句、as别名、模块搜索目录与sys.path）；掌握以主程序的形式执行程序（if__name__=='__main__'）；理解Python中包的概念、包结构与创建使用包的方法；了解标准模块的导入使用与第三方模块的下载安装（pip命令）；了解借助AIGC工具解决模块和包相关问题的方法；2.实战能力：能创建自定义模块并在其他程序中导入使用；能通过import、from…import等语句灵活导入模块；能使用if__name__=='__main__'控制测试代码执行；能创建包并组织模块；能导入并使用random、math等标准模块，能用pip命令安装第三方模块；能借助AIGC工具理解模块、包与.py文件的区别；3.素质能力：培养代码模块化、工程化的组织意识，提升项目目录结构设计与代码复用、可维护性意识。教学重难点重点：模块的概念与作用；自定义模块的创建与导入（import、from…import、as别名）；以主程序的形式执行程序；创建和使用包；标准模块的导入与第三方模块的下载安装；难点：import语句与from…import语句的区别（命名空间、是否加模块名前缀）；模块搜索目录与sys.path的三种添加方法；if__name__=='__main__'的作用；包与__init__.py文件；从包中加载模块的3种方式；pip命令的使用与第三方模块安装。教学方法讲授法、演示法、实操指导法、问题驱动法教学过程课堂教学（第1学时）1.导入（10分钟）：以“一盒积木拼出主题”“多个程序共用同一段功能代码”引出模块及其作用；2.核心知识点讲解（30分钟）：-模块概述：模块的概念（一个扩展名为.py的文件就是一个模块）、作用（避免函数名和变量名冲突、提高代码可重用性与可维护性）；-创建模块：将变量定义和函数定义等编写在“模块名+.py”文件中；-使用import语句导入模块：importmodulename[asalias]、一次导入多个模块（模块名间用逗号分隔）、通过“模块名.函数名”调用；-使用from…import语句导入模块：导入指定定义（变量、函数、类）、使用通配符“*”导入全部定义、导入后不需要加前缀直接访问；-模块搜索目录：默认查找顺序（当前目录→PYTHONPATH下每个目录→Python默认安装目录）、sys.path保存具体目录、三种添加指定目录方法（临时添加sys.path.append、增加.pth文件、在环境变量中添加PYTHONPATH）；-以主程序的形式执行程序：导入模块时原有测试代码会被执行、使用if__name__=='__main__'判断使测试代码只在直接执行时运行；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习创建模块并用import、from…import导入；课堂教学（第2学时）1.导入（10分钟）：以“模块名重复怎么办”引出将一组功能相近的模块组织在包的层次目录结构中；2.核心知识点讲解（30分钟）：-Python中的包：包的概念（分层次的目录结构、将一组功能相近的模块组织在一个目录下）、作用（规范代码、避免模块重名冲突）；-创建和使用包：创建包（创建文件夹并在其中创建__init__.py文件、__init__.py中代码在导入包时自动执行）、从包中加载模块的3种方式（“import+完整包名+模块名”、“from+完整包名+import+模块名”、“from+完整包名+模块名+import+定义名”）；-导入和使用标准模块：importrandom等标准模块、通过模块名调用函数（如random.randint()生成指定范围随机整数）、常用内置标准模块参考表8-1；-第三方模块的下载与安装：pip<command>[modulename]语法、install/uninstall/list命令、pipinstallnumpy等、查看全部模块help('modules')、查看已安装第三方模块piplist；-借助AIGC工具解决模块和包相关问题：演示借助AIGC工具理解模块、包和.py文件的区别；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习创建包并导入模块、导入标准模块并调用函数；上机教学（1学时）1.实例教学（30分钟）：-实例名称：字符串加密解密工具；-实例要求：通过自定义模块模拟实现字符串加密解密工具，该工具使用异或算法进行加密解密；-开发步骤：创建MyModular包并在__init__.py文件中编写xor_encrypt()和xor_decrypt()函数实现异或加密解密，再创建secret.py导入模块，对用户输入的字符串进行加密与解密；-代码编写与运行测试：编写并运行程序，输入字符串测试加密与解密结果是否一致。2.问题排查（20分钟）：针对模块未找到ModuleNotFoundError、import与from…import混淆、if__name__=='__main__'缩进错误、包导入路径错误、pip安装失败（网络/镜像源）、函数名与模块名冲突等问题进行集中答疑指导。教学资源1.教材：《Python程序设计基础与进阶（慕课版）》第8章；2.线上资源：人邮学院配套慕课、章节二维码视频；3.素材：源代码（例8-1至例8-2、上机指导）、习题答案。作业布置1.完成教材习题8-1至8-4；2.借助AIGC工具解决一个模块或包的实际问题（如模块导入报错、理解模块/包/文件区别），记录提问过程与解决方案。

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1教学目标1.专业能力：理解面向对象的概念（对象、类）及面向对象程序设计的三大特征（封装、继承、多态）；掌握类的定义与使用（class关键字、创建类的实例、__init__魔术方法、实例方法、类属性、实例属性）；理解访问限制（保护属性_foo、私有属性__foo、特殊方法__foo__）；掌握通过@property创建用于计算的属性和只读属性、为属性添加安全保护机制；掌握继承的基本语法格式、方法重写及在派生类中调用基类的__init__方法；了解借助AIGC工具编写用户登录系统的方法；2.实战能力：能定义类并创建类的实例；能创建并访问类的成员（实例方法、类属性、实例属性）；能通过@property将方法转换为属性并添加安全保护；能定义基类与派生类、重写方法、使用super()函数调用基类构造方法；能借助AIGC工具设计并理解用户登录系统；3.素质能力：培养面向对象分析与设计思维，提升代码封装、复用与可维护性意识，理解类的抽象与建模过程。教学重难点重点：对象与类的概念；面向对象的三大特征（封装、继承、多态）；类的定义与实例创建；__init__魔术方法；类属性与实例属性的区别；继承的基本语法格式与方法重写；难点：self参数的含义与作用；类属性与实例属性的区别（共享与独立、修改是否影响其他实例）；保护属性与私有属性的访问限制及名称变形（_类名__×××）；@property将方法转换为属性与只读属性的实现；在派生类中调用基类的__init__方法（super()函数）；多态与继承的关系。教学方法讲授法、演示法、实操指导法、问题驱动法教学过程课堂教学（第1学时）1.导入（10分钟）：以“大雁类与一只要南飞的大雁”“汽车设计图与真实汽车”引出类与对象的关系；2.核心知识点讲解（30分钟）：-面向对象概述：对象的概念（属性与行为）、类的概念（封装对象属性和行为的载体）、面向对象程序设计的三大特征（封装、继承、多态）；-定义类：class关键字定义类、类名（一般大写字母开头、驼峰式命名法）、类的文档字符串、类体（类变量、方法、属性、pass语句）；-创建类的实例：ClassName(parameterlist)语法、定义类不会真正创建实例、实例是类的具体对象；-魔术方法——__init__方法：创建类的新实例时自动执行、类似构造方法、self参数是指向实例本身的引用；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习定义类并创建类的实例；课堂教学（第2学时）1.导入（10分钟）：以“定义大雁类并记录其特征”引出创建类的成员并访问；2.核心知识点讲解（30分钟）：-创建实例方法并访问：实例方法定义在类中、第一个参数必须是self、通过实例名和点操作符（.）访问；-创建数据成员并访问：类属性（定义在类中函数体外、所有实例之间共享）、实例属性（定义在类的方法中、只作用于当前实例、通过实例名修改不影响其他实例）；-访问限制：首尾双下画线__foo__（特殊方法或属性，如__init__）、单下画线_foo（保护类型成员，类本身和子类可访问）、双下画线__foo（私有类型成员，只能类本身访问、可通过“实例名.__类名__×××”方式访问）；-创建用于计算的属性：通过@property（装饰器）将方法转换为属性、通过方法名直接访问；-为属性添加安全保护机制：使用@property实现只读属性、为属性设置拦截器限制修改；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习创建类成员、访问类属性与实例属性、使用@property；课堂教学（第3学时）1.导入（10分钟）：以“每个人都从父母继承体貌特征又各具特点”引出继承；2.核心知识点讲解（30分钟）：-继承的基本语法格式：classClassName(baseclasslist)、父类（基类）与子类（派生类）、派生类可以调用基类的成员和方法；-方法重写：当基类中的某个方法不完全适用于派生类时，在派生类中重写该方法；-在派生类中调用基类的__init__方法：派生类定义__init__时不会自动调用基类的__init__、使用super()函数调用基类的__init__方法；-借助AIGC工具编写用户登录系统：演示借助AIGC工具设计User类与UserManager类、实现用户登录与退出系统；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习定义基类与派生类、重写方法、使用super()；上机教学（1学时）1.实例教学（30分钟）：-实例名称：银行账户资金交易管理；-实例要求：使用类和对象实现银行账户的资金交易管理，包括存款、取款和退出系统功能；-开发步骤：定义Bank类（实例属性balance、存款方法deposit()、取款方法withdrawl()），编写show_menu()函数显示菜单，创建程序入口实例化Bank对象并根据菜单编号调用相应方法；-代码编写与运行测试：编写并运行程序，测试存款、取款（含余额不足）与退出功能。2.问题排查（20分钟）：针对实例方法缺少self参数、类属性与实例属性混淆、私有属性直接通过实例名访问抛AttributeError、@property只读属性修改报错、派生类未调用基类__init__导致属性不存在、super()函数用法错误等问题进行集中答疑指导。教学资源1.教材：《Python程序设计基础与进阶（慕课版）》第9章；2.线上资源：人邮学院配套慕课、章节二维码视频；3.素材：源代码（例9-1至例9-10、上机指导）、习题答案。作业布置1.完成教材习题9-1至9-3；2.借助AIGC工具编写一个面向对象实例（如用户登录系统），记录提问过程与运行结果。第10章文件与文件夹操作章节第10章文件与文件夹操作课堂学时3上机学时1教学目标1.专业能力：掌握基本文件操作（open()函数创建和打开文件、mode参数、close()关闭文件、with语句、write()写入、read()/seek()/readline()/readlines()读取）；掌握目录操作（os模块和os.path模块、相对路径与绝对路径、判断目录是否存在、创建/删除/遍历目录）；掌握高级文件操作（删除文件、重命名文件和目录、获取文件基本信息）；了解借助AIGC工具解决删除子目录问题的方法；2.实战能力：能使用open()函数和with语句读写文本文件；能使用os模块和os.path模块进行目录判断、创建、删除、遍历；能使用os模块删除文件、重命名文件和目录、获取文件基本信息；能借助AIGC工具解决文件与文件夹操作的常见问题；3.素质能力：培养文件读写规范意识（及时关闭文件、指定编码方式），提升对路径、异常（文件不存在、目录已存在）处理的严谨意识。教学重难点重点：open()函数创建和打开文件及mode参数；with语句的使用；write()写入与read()/readline()/readlines()读取；os模块和os.path模块的目录操作（exists/mkdir/makedirs/rmdir/walk）；删除文件、重命名文件和目录；难点：mode参数各取值含义及打开不存在的文件时创建文件；读取指定字符与seek()移动文件指针；相对路径与绝对路径及os.getcwd()/os.path.abspath()/os.path.join()；mkdir()与makedirs()的区别；rmdir()只能删除空目录与shutil.rmtree()删除非空目录；stat()函数获取文件基本信息。教学方法讲授法、演示法、实操指导法、问题驱动法教学过程课堂教学（第1学时）1.导入（10分钟）：以“程序运行时保存用户数据、读取配置文件”场景引出文件操作的必要性；2.核心知识点讲解（30分钟）：-创建和打开文件：open()函数语法、mode参数（r/w/a等取值及含义）、打开不存在的文件时先创建（指定w、w+、a、a+）、以二进制方式打开非文本文件、打开文件时指定编码方式（encoding='utf-8'）；-关闭文件：使用close()方法及时关闭打开的文件；-打开文件时使用with语句：withexpressionastarget语法、无论是否抛出异常都能自动关闭文件；-写入文件内容：write()方法向文件写入内容、flush()方法将缓冲区内容写入磁盘；-读取文件内容：read()方法读取指定字符、seek()方法移动文件指针、readline()方法逐行读取、readlines()方法读取全部行并返回列表；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习创建文件、写入内容并读取输出；课堂教学（第2学时）1.导入（10分钟）：以“分门别类存放文件、快速找到目标文件”引出目录操作；2.核心知识点讲解（30分钟）：-os模块和os.path模块：导入os模块、通用变量（操作系统类型、os.linesep换行符、os.sep路径分隔符）、os模块操作目录函数与os.path模块函数；-路径：相对路径与绝对路径的概念、os.getcwd()获取当前工作目录、os.path.abspath()获取绝对路径、os.path.join()拼接路径；-判断目录是否存在：os.path.exists()返回True或False；-创建目录：os.mkdir()创建一级目录、os.makedirs()递归创建多级目录、目录已存在时抛FileExistsError；-删除目录：os.rmdir()删除空目录、shutil.rmtree()删除非空目录；-遍历目录：os.walk()遍历指定目录、返回值（dirpath、dirnames、filenames）元组生成器对象；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习判断、创建、删除、遍历目录；课堂教学（第3学时）1.导入（10分钟）：以“清理临时文件、整理文件名称”场景引出高级文件操作；2.核心知识点讲解（30分钟）：-删除文件：os.remove()删除指定文件、删除前先判断文件是否存在；-重命名文件和目录：os.rename(src,dst)重命名文件或目录、重命名前先判断文件或目录是否存在；-获取文件基本信息：os.stat()获取文件基本信息、返回对象的常用属性（如st_size文件大小、st_mtime最后一次修改时间）及os.path.abspath()获取完整路径；-借助AIGC工具解决删除子目录相关问题：演示借助AIGC工具解决os.rmdir()无法删除子目录的问题、使用shutil.rmtree()递归删除目录及其所有内容；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习删除文件、重命名文件、获取文件基本信息；上机教学（1学时）1.实例教学（30分钟）：-实例名称：模拟网店客服自动回复功能；-实例要求：编写程序模拟网店自动回复功能，根据买家问题中的关键字（订单、物流、账户、支付）从reply.txt文件中查找并输出对应的回复内容；-开发步骤：编写reply.txt保存提前设定好的自动回复内容（关键字和回复内容之间使用“|”分隔），编写find_answer()函数以只读模式打开文件并匹配关键字，创建程序入口循环提问，输入bye时退出；-代码编写与运行测试：编写并运行程序，分别测试订单、物流、账户、支付等问题的自动回复。2.问题排查（20分钟）：针对文件找不到抛FileNotFoundError、打开文件编码不一致抛UnicodeDecodeError、写入中文乱码、目录已存在抛FileExistsError、rmdir()删除非空目录报错、相对路径与绝对路径混淆、忘记关闭文件等问题进行集中答疑指导。教学资源1.教材：《Python程序设计基础与进阶（慕课版）》第10章；2.线上资源：人邮学院配套慕课、章节二维码视频；3.素材：源代码（例10-1至例10-6、上机指导）、习题答案。作业布置1.完成教材习题10-1至10-3；2.借助AIGC工具解决一个文件或文件夹操作的实际问题（如删除子目录、读取指定编码文件），记录提问过程与解决方案。

第11章Python与数据库章节第11章Python与数据库课堂学时3上机学时2教学目标1.专业能力：理解PythonDatabaseAPI2.0规范，掌握数据库API中的连接对象与游标对象；掌握使用SQLite数据库（创建数据库文件、新增/查看/修改/删除用户数据）；掌握使用MySQL数据库（下载和安装MySQL、安装PyMySQL、连接数据库、创建数据表、操作MySQL数据表）；了解借助AIGC工具实现分页查看学生信息的方法；2.实战能力：能使用sqlite3模块连接SQLite数据库并完成数据的增删改查；能使用PyMySQL连接MySQL数据库并完成建表与数据操作；能使用fetchone()/fetchmany()/fetchall()方法获取查询结果；能借助AIGC工具设计数据库应用实例；3.素质能力：培养数据库设计与数据完整性意识（事务提交与回滚），理解数据管理在应用开发中的重要性。教学重难点重点：数据库API中连接对象与游标对象；sqlite3模块连接数据库并执行数据的增删改查；commit()提交事务与rollback()回滚；PyMySQL连接MySQL数据库与创建数据表、操作数据表；fetchone()/fetchmany()/fetchall()三种查询方法；难点：connect()函数参数与连接对象的方法（commit/rollback/close）、游标对象的属性（description、rowcount）；事务机制；SQL语句中问号占位符与元组参数的用法；MySQL数据库的下载安装与环境变量设置、PyMySQL的安装；executemany()批量添加数据；借助AIGC工具设计分页查询实例。教学方法讲授法、演示法、实操指导法、问题驱动法教学过程课堂教学（第1学时）1.导入（10分钟）：以“项目开发中数据库应用必不可少、Python对多种数据库统一操作”引出数据库应用程序接口；2.核心知识点讲解（30分钟）：-数据库应用程序接口：PythonDatabaseAPI2.0规范、模块接口/连接对象/游标对象等组成；-连接对象：connect()函数获取连接对象及常用参数（host、user、password、db、charset等）、连接对象的方法（commit()提交事务、rollback()回滚事务、close()关闭连接、cursor()获取游标）、使用事务维护数据完整性（转账示例）；-游标对象：通过连接对象cursor()方法获取、游标对象的属性（description、rowcount）与方法（execute()执行SQL、fetchone()/fetchmany()/fetchall()获取结果）；-使用SQLite：SQLite嵌入式数据库特点、Python内置sqlite3模块、创建SQLite数据库文件（sqlite3.connect()、cursor.execute()创建user表）；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习连接SQLite数据库并创建表；课堂教学（第2学时）1.导入（10分钟）：以“向数据表中保存用户信息、查询已保存数据”引出SQLite数据操作；2.核心知识点讲解（30分钟）：-新增用户数据信息：insertinto语句、commit()提交事务、rollback()回滚、重复插入抛IntegrityError；-查看用户数据：select语句、fetchone()/fetchmany()/fetchall()三种查询方法的区别、SQL语句中使用问号占位符与元组参数；-修改用户数据：update语句、使用fetchall()查看修改结果；-删除用户数据：delete语句、删除指定id的数据；-下载和安装MySQL：MySQL8.0下载、安装类型（DeveloperDefault/Serveronly等）、设置环境变量、启动MySQL；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习使用SQLite完成数据的增查改删；课堂教学（第3学时）1.导入（10分钟）：以“Python需要MySQL驱动来连接独立的MySQL服务器”引出PyMySQL与MySQL操作；2.核心知识点讲解（30分钟）：-安装PyMySQL：pipinstallPyMySQL；-连接数据库：使用PyMySQL的connect()方法连接MySQL数据库（host、user、password、database参数）、通过execute()执行SQL查询并获取版本信息；-创建数据表：使用execute()方法创建books表（id、name、category、price、publish_time字段）、DROPTABLEIFEXISTS语句；-操作MySQL数据表：executemany()方法批量添加多条记录、mit()提交与db.rollback()回滚；-借助AIGC工具实现分页查看学生信息：演示借助AIGC工具设计分页查询函数（LIMIT/OFFSET、统计总记录数）并运行；3.课堂小结与随堂练习（10分钟）：小结本学时知识点，随堂练习使用PyMySQL连接数据库并创建数据表；上机教学（2学时）1.实例教学（60分钟）：-实例名称：小型会员管理系统；-实例要求：编写程序实现企业对会员信息的有效管理，包括数据初始化（创建会员数据库与数据表）和会员管理功能（管理员、会员卡、会员的添加、修改、删除、查询，会员充值、充值查询，会员卡挂失、挂失查询），可选用SQLite或MySQL数据库；-开发步骤：引入pymysql等模块，定义get_input()、init_print()、change_data()、select_data()、execute_sql()、generate_sql()等函数，创建程序入口根据菜单功能编号执行相应的数据库操作；-代码编写与运行测试：编写并运行程序，初始化数据库后测试管理员添加、会员卡管理、会员充值、查询与挂失等功能。2.问题排查（30分钟）：针对连接数据库失败（主机、用户名、密码、数据库名称错误）、未安装PyMySQL模块抛ModuleNotFoundError、忘记commit()导致数据未保存、SQL语句语法错误、占位符使用错误、中文乱码、游标或连接未关闭等问题进行集中答疑指导。教学资源1.教材：《Python程序设计基础与进阶（慕课版）》第11章；2.线上资源：人邮学院配套慕课、章节二维码视频；3.工具：SQLite、MySQL8.0与NavicatforMySQL、PyMySQL；4.素材：源代码（例11-1至例11-8、上机指导）、习题答案。作业布置1.完成教材习题11-1至11-5；2.借助AIGC工具设计一个数据库应用实例（如分页查看学生信息），记录提问过程与运行结果。

第12章进程和线程章节第12章进程和线程课堂学时4上机学时1教学目标1.专业能力：理解进程与线程的基本概念；掌握创建进程的常用方式（multiprocessing模块、Process子类、进程池Pool）；掌握进程间通信（Queue队列）；掌握创建线程（threading模块、Thread子类）；掌握线程间通信（互斥锁、Queue队列）；理解异步编程（asyncio模块、协程）；了解借助AIGC工具实现多线程执行数字平方值计算的方法；2.实战能力：能使用multiprocessing模块和Process子类、进程池Pool创建进程；能使用Queue实现进程间通信；能使用threading模块和Thread子类创建线程；能使用互斥锁和队列解决线程间通信与资源共享问题；能使用asyncio创建协程任务并执行多个耗时任务；能借助AIGC工具设计并发实例；3.素质能力：培养并发编程思维与资源管理意识，理解多任务执行中数据一致性与运行效率的平衡。教学重难点重点：进程与线程的基本概念及区别；Process类创建进程及其常用方法与属性；Process子类与进程池Pool创建进程；进程间通信Queue队列；Thread类创建线程；互斥锁（Lock）的使用；使用队列在线程间通信（生产者-消费者模式）；难点：阻塞与非阻塞方式（apply_async/apply）；进程之间不共享数据与线程之间共享全局变量的区别；互斥锁解决资源竞争（acquire/release）；asyncio异步编程的事件循环、协程与futures；创建