《Python图形化编程》课程整体设计

杭州职业技术学院课程整体设计第页目录TOC\o"1-2"\h\z\u一、 课程基本信息 3二、学习者分析 3三、 学习结果/目标 4四、 课程内容 5五、 学习任务（项目）及情境设计 6六、 课程进度表 9七、 考核方案 11八、 教法与学法 12九、 教学资源 13十、风险分析与应对措施 14XXXX大学（学院）课程整体设计课程名称Python图形化编程课程代码学分4学时64课程性质eq\o\ac(□,√)必修□选修授课对象(班级)团队成员课程基本信息二、学习者分析1．学习者在知、情、意、行等方面的特点(1)认知特点：高职学生普遍存在文化知识基础差，知识系统性差，逻辑思维能力较弱的特点。不愿意进行纯理论的抽象思维，而偏重于对可视事物所进行的动手实践与操作训练。所以编程思维建立相对薄弱，对本课程的接受存在一定难度。(2)情感特点：兴趣持久性不长。大部分学生面对一门新课程，初始兴趣高，随着难度的增加而降低。在授课初期为大家定下标准，课程项目、案例等资源尽量选择学生感兴趣的内容。不断激发学生学习和探究的兴趣。(3)意志力特点：知难而退，应付了事。虽然强调要培养自己的独立思考、独立完成课上、课下作业的能力，但一遇到难题就要放弃。对认知活动的监控和调节能力明显欠缺。不知道如何依据学习材料的不同性质提出不同的学习要求．对学习中的薄弱环节、作业与考试中的错误等缺乏补救意识．很少反省自己的问题并有针对性地进行补缺．使问题越来越多。(4)行为特点：自控力较差，行为的控制力不强。专注力不够持久，受外界影响大，从众心理严重。打游戏、玩手机、看视频成为普遍现象。投机取巧，复制代码，抄袭作业。2．与本课程学习相关的知识、技能准备情况(1)有一定的专业基础。中职生大部分学生为计算机类专业，有一定的计算机编程能力。普通高中也设置了信息技术课程，普高生也有一定的编程思想。(2)编程习惯需要纠正。按照以往规律，来自杭州本地的生源，基本上学过VB程序设计，有一定的编程基础，但以界面编程为主，存在死记硬背代码的现象，是学习程序之大忌。小部分转专业过来的学生，零基础，学习困难。(3)独立思考和创新能力弱。由于受长期以来的灌输式教育影响，部分学生存在等、靠、抄的思想。独立思考能力退化，懒于创新。在作业布置的过程中存在抵触心理，课内项目左顾右盼。3．学习风格分析：听觉型、视觉型、动觉型交叉以往经验，同样生源，不同班级学习习惯存在一定的区别。如某班属于听觉型、视觉型交叉的学生，老师讲授的内容，大部分同学能够认真听，能够专注于教师的教学课件。所以教室布置的任务也能顺利独立完成。但某班学生则属于动觉性学生，教师讲课时小动作非常多，教案等授课资料也懒得研究。但实践作业完成的较好，小组合作学习项目完成较好。在新生到来之后，根据学生学习风格特点，灵活调整教学方法。4．教学对应措施分析(1)教学趣味化：教学项目、案例趣味化，选材源于学生生活或学生熟悉的项目,如小动画、小游戏编程案例、学生常用的学生管理系统开发等。(2)小组合作：4人/小组，相互监督，相互帮助。课后项目4人协作完成，捆绑考核，平时迟到、早退、上课专注力、课内实践等设定团体考核分值，作为职业素养考核的一部分。(3)教学手段多样化：图片、动画、视频、问题讨论、案例、项目等多手段教学。避免教学手段单一，学生厌学情绪严重。(4)个别指导：加入学生QQ群，微信群，即使观察学生学习动态，及时提醒学生预习、作业、复习。对个别问题，单独指导。(5)强制预习：强制课前预习，以简短视频为主。课中以实践为主，避免学生听觉疲劳。学习结果/目标序号学习结果O1能运用Python基础知识进行简单编程解决生活中常见数学、逻辑等问题；O2用面向对象的思维方式进行简单的程序设计和优化编程结构；O3能使用多线程、文件、网络编程等技术解决程序并发、数据存储等问题。04能使用Django框架开发简单的web小程序（可根据具体情况增减表格行）序号知识目标K1了解Python发展历程、特点和应用领域、运行机制；K2掌握Python的基本语法、常量、变量、运算符、数字类型、字符串等；K3掌握条件转移分支结构的用法，学会循环结构的用法；K4理解列表、元组、字典、集合等组合数据类型的使用方法；K5掌握函数的概念、定义及调用方法；K6理解面向对象程序设计基本概念，研究类及对象的基本构成和实现方法；K7理解面向对象中类的封装、继承、多态的思想和方法；K8理解异常处理的思想和方法，掌握基本的文件读写等操作的方法;K9熟悉多线程的概念并学会简单的多线程应用程序编写；K10掌握Socket网络编程基本原理和流程步骤；K11了解Django框架结构及简单应用方法。（可根据具体情况增减表格行）序号技能目标S1能下载安装Python解释器及PyCharm、Anaconda等常用开发工具S2能根据实际情况熟练运用Python基本的数据类型，运算符、表达式和语句编写程序；S3能根据实际情况选择合适的分支结构、循环结构编写程序；S4能够在程序开发过程中，根据需要灵活使用组合数据类型存储和操作数据。S5能够根据需要定义函数并调用函数以实现其功能。S6能正确编写类及构造方法、析构方法、属性、方法等，能根据类创建对象并进行调用；S7能够使用类的封装、继承、多态优化程序编码；S8能正确处理程序中的异常，能对文件进行存储、传输、修改等操作S9能运用多线程解决程序并发问题S10能够使用Socket开发基本的网络客户端和服务器端应用S11能使用Django框架开发简单Web小程序。（可根据具体情况增减表格行）序号素质目标A1培养创新能力以及分析问题和解决问题的能力。A2树立正确的学习态度，培养良好的自学能力；A3培养良好的团队意识；A4培养良好的客户服务意识；A5养成良好的规范编程习惯。（可根据具体情况增减表格行）课程内容序号内容模块学时1Python程序开发环境搭建Python语言基础知识应用22Python基础知识83Python控制语句64Python组合数据类型45Python函数86Python面向对象127异常与文件48进程与线程49网络编程410Django框架应用811复习4合计64（可根据具体情况增减表格行）学习任务（项目）及情境设计1.设计思路本课程是XXXXX专业XXXX课程，是从事大数据开发、测试、运维等相关技术的基础。本门课程的主要功能是使学生掌握Python语言的语法、语句、常用类库等基础知识，并初步建立起面向对象的思维方式。本课程在XXXX专业中处于非常重要的地位，是从事XXXX相关岗位的必备知识。本门课程作为XXX相关课程的前置基础课，涉及知识点多而散，再加上Python界面应用不在本课程的范围内，学生面对的是枯燥的代码，直观性差。所以，如何设计课程，提高学生的学习兴趣，对课程设计者是一个挑战。综合以上因素，学习任务的设计思想为：采用案例化和项目化相结合的方式，课内采用案例化教学方式，课后布置团队项目。又因本课程针对的是刚刚入学的新生，项目、案例、问题难度不宜过大。案例采用海龟绘图或动画制作形式，提升趣味性。为了方便学生理解，项目源于学生日常生活和学习。本课程设计大致分为三个阶段：第一阶段：语言基本功训练。课内通过海龟作图及动画使学生能够熟练运用Python开发环境，能够掌握基本语法、程序控制语句，学会组合数据类型的应用方法，掌握函数的定义及调用方法，能够严格遵守Python编程规范，解决简单的算法问题。课后通过对新型科学计算器系统、成绩管理系统两个简单项目的设计与开发，作进一步的巩固，锻炼团队协作能力。第二阶段：面向对象思维训练。通过案例化教学，使学生能够深入理解面向对象的基本概念，掌握封装、继承、多态等面向对象的高级技术。课后完成员工管理系统设计与开发，进一步训练学生的面向对象思维。第三阶段：知识扩展训练。通过海龟作图案例学习异常、文件、线程、网络编程等知识，通过投票应用系统开发项目引导学生了解学习Django框架技术。本课程立足于学生实际能力的培养，对课程内容的选择标准作了根本性改革，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以工作任务为中心组织课程内容和课程教学，让学生在完成具体项目或案例的过程中来构建相关理论知识，并发展职业能力。学习任务突出对学生职业能力的训练，理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行，同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要，注重对知识、技能和素质的要求,体现以就业为导向,培养实用技能。2.学习任务（项目）设计注：本表格中的“覆盖目标”只需填写在第四部分所确定的学习目标的编号。任务(项目)序号任务（项目）子任务（子项目）覆盖目标T1开发海龟作图及动画案例（课内）T1-1搭建Python开发环境K1、S1T1-2制作名片——第一个小程序T1-3绘制简单图形——红色三角形T1-4画圆并计算——数据类型K2、S2T1-5计算BMI——运算符T1-6模拟进度条——字符串基本操作T1-7获取个人信息——字符串切割T1-8选择绘图——条件语句K3、S3T1-9方形炫彩螺——循环语句T1-10嵌套螺旋线——循环嵌套T1-11夜幕下的霓虹灯——序列与列表K4、S4T1-12旋转摩天轮——元组T1-13人民币大写转化——字典T1-14旋转七彩花——无参函数K5、S5T1-158字印章小海龟——有参函数T1-16Fish拼图也快乐——函数参数传递T1-17旋转三叶炫彩扇——作用域与匿名函数T1-18鲜花献祖国母亲——递归函数T1-19纯画笔弹球——类与对象K6、S6T1-20纯画笔弹球改造——类的成员T1-21纯画笔弹球升级——构造方法与析构方法T1-22纯画笔多彩弹球——类的方法K7、S7T1-23粒子绕中心旋转——类与动画T1-24多彩粒子绕中心旋转——类的继承T1-25彩点实验室——多继承与多态T1-26猜数游戏——异常处理K8、S8T1-27主干课程名称词云图——文件与目录T1-28多进程绘制彩莲和彩盘——进程K9、S9T1-29鞭炮声声喜迎春——线程T1-30孤独的小鞭炮——线程安全T1-31简易聊天程序——网络编程K10、S10T1-32遥控小画家——SocketT2开发投票应用系统（课内）T2-1环境和项目搭建K11、S11T2-2数据库设计和配置T2-3后台管理页面配置T2-4投票功能实现T3开发新型科学计算器(课后)T3-1简单计算(算术、赋值、比较、逻辑、综合运算)K1-3、S1-3T3-2复杂计算(闰年、数列、均值、素数、水仙花数、完全数、勾股数、相亲数、斐波那契数列)T4开发成绩管理系统(课后)T4-1录入、显示、查询学生成绩K4-5、S4-5T4-2学生成绩统计T4-3学生成绩排序T5开发员工信息管理系统(课后)T4-1增加员工信息K6-8、S6-8T4-2显示员工信息T4-3修改员工信息T4-4删除员工信息T4-5查询员工信息（可根据具体情况增减表格行）3.任务（项目）情境设计任务序号情境描述T1该项目借助Python解释器中的turtle模块，该模块可以绘制绚丽的图画、也可以实现小动画。通过绘图、制作小动画等简单的案例学习Python语言的基础知识，提升学生学习的兴趣，另外基础知识零散，用案例法教学更容易理解，教学节奏易于掌控。T2在日常工作和学习中，经常需要用到投票功能，本项目借助Python中比较成熟的Web框架Django开发一个简单的投票应用系统。Django框架功能全面，各模块之间紧密结合，实现过程相对简单。T3某学校组建了数学提高班，开设了奥数、信息奥数等相关课程。教师在备课和作业批改过程中涉及大量的计算，步骤繁琐，需要耗费较多时间，给教师造成了很大困扰。如求最大值、平均值、房贷、个税、数列操作、水仙花数、完全数、斐波那契数列等常见且有规律的内容。为了减轻教师工作量，请为该机构数学老师设计一款新型的科学计算器，该计算器除了具备常规计算器的功能外，还能进行逻辑运算、比较运输以及奥数、信息奥数中常见的专题运算功能。T4以信息工程学院为蓝本，开发一个简易的成绩管理系统，实现学生信息、课程信息、教师信息的维护、查找、统计，以及班级成绩统计分析的功能。期末考试结束后，班主任可以对每个学生、每门课程、班级整体情况进行统计分析，为奖学金评定提供依据。T5某公司成立已有一段时间，随着业务扩展，员工越来越多，纸质化管理越来越困难。为了提高员工信息管理的工作效率，需要引进员工信息管理系统或功能模块。实现员工信息的增、删、改、查，已及员工统计分析等功能。请为该公司设计并开发一个简易的员工管理系统。（可根据具体情况增减表格行）4.思政内容教学设计序号教学内容概述（项目、任务）思政育人切入点（元素、内容）设计意图、融入方法或手段1开发海龟作图及动画案例从Python集成开发环境看“卡脖子”技术的缺失对我国发展的负面影响。培育社会主义核心价值观、勇攀科学高峰的责任感和使命感、科技报国的家国情怀和使命担当。在教师授课部分，通过课堂讲授法介绍基础知识。随后抛出问题，通过讨论法激发学生的参与热情。在介绍“卡脖子”技术的缺失对我国发展的负面影响，以及我国在互联网和新兴技术方面的优势时，通过案例分析增强学生对相关知识的理解。2开发投票应用系统从对具体问题的梳理、抽象与实现培育学生科学素养、探索未知、追求真理、精益求精的大国工匠精神、善于解决问题的实践能力、学思结合。在教师授课部分，通过课堂讲授法介绍基础知识。教师授课时只对基本编程逻辑进行梳理。在编程实践部分，引导学生通过查阅资料、分析例题等方式进行自学，强化学生对相关知识的理解。3开发新型科学计算器、学生成绩管理系统、员工信息管理系统从小组协作完成实践项目培育学生团队协作精神、沟通交流能力、诚信友善的职业素养分组实践，小组协作完成项目开发，教师通过启发式、探究式等教学方法开展教学，学生通过自主学习不断扩充知识面。对该课程涉及的思政元素、内容、案例在各教学环节进行整体一次性设计。课程进度表注：本表格中的“覆盖目标”只需填写在第四部分所确定的学习目标的编号。序号周次(日期)学时单元标题任务（项目）序号覆盖目标114课程导入K1、S1搭建Python开发环境T1-1制作名片——第一个小程序T1-2绘制简单图形——红色三角形T1-3画圆并计算——数据类型T1-4K2、S2224计算BMI——运算符T1-5K2、S2模拟进度条——字符串基本操作T1-6334获取个人信息——字符串切割T1-7选择绘图——条件语句T1-8K3、S3444方形炫彩螺——循环语句T1-9嵌套螺旋线——循环嵌套T1-10554夜幕下的霓虹灯——序列与列表T1-11K4、S4旋转摩天轮——元组T1-12664人民币大写转化——字典T1-13K4、S4旋转七彩花——无参函数T1-14K5、S58字印章小海龟——有参函数T1-15774Fish拼图也快乐——函数参数传递T1-16K5、S5旋转三叶炫彩扇——作用域与匿名函数T1-17鲜花献祖国母亲——递归函数T1-18884纯画笔弹球——类与对象T1-19K6、S6纯画笔弹球改造——类的成员T1-20994纯画笔弹球升级——构造方法与析构方法T1-21纯画笔多彩弹球——类的方法T1-22K7、S7粒子绕中心旋转——类与动画T1-2310104多彩粒子绕中心旋转——类的继承T1-24彩点实验室——多继承与多态T1-2511114猜数游戏——异常处理T1-26K8、S8主干课程名称词云图——文件与目录T1-2712124多进程绘制彩莲和彩盘——进程T1-28K9、S9鞭炮声声喜迎春——线程T1-29孤独的小鞭炮——线程安全T1-3013134简易聊天程序——网络编程T1-31K10、S10遥控小画家——SocketT1-3214144环境和项目搭建T2-1K11、S11数据库设计和配置T2-215154后台管理页面配置T2-3投票功能实现T2-416164课程总结、复习考试K1-11S1-11（可根据具体情况增减表格行）考核方案1.考核方案构成本课程注重学生平时的学习过程，考核由平时成绩、课内项目、期末考试成绩组成，具体比例如下：平时成绩50%：包括职业素养、课内项目、课外作业。期末考试50%：采用闭卷考试，考试时间120分钟。项目终结性评价（综合考核）过程性评价总分职业素养课内项目课外作业综合实训比例50%10%20%20%1002.课内项目评定标准（5分制）课内项目评价量化表任务（项目、案例）分值1按要求实现所有功能，程序编码规范，并在此基础上进行扩展52能按要求实现所有功能，程序编码规范43基本功能已经实现34任务只完成一部分1-25任务根本没做03.课外作业（综合实训）评分标准（5分制）课外作业评价量化表任务（项目、案例）分值1按要求实现所有功能，程序编码规范，并在此基础上进行扩展52能按要求实现所有功能，程序编码规范43基本功能已经实现34任务只完成一部分1-25任务根本没做04.职业素养考核标准（百分制）课程职业素养考核表序号考核内容分值考核要求评价标准1诚实守信珍惜时间20按时完成上交课内作业和课后布置的任务，不抄袭，不舞弊，不拖拉。迟交扣1分/次，抄袭扣5分/次，不交扣3分/次，扣完为止2学习态度30不迟到、不旷课、不早退、不玩游戏。遵守院系的各项规则制度。主动学习，积极完成各项任务，认真负责，精益求精，质量高。打游戏、旷课、迟到、早退等：第一次扣2分，第二次扣4分，第三次扣8分。。。。。。，扣完为止3自主学习能力30利用互联网、课程资源库等各种学习资源进行课前预习、课后复习、拓展练习，学会主动解决问题。根据课前预习、课后作业质量情况，课堂提问，课堂笔记等情况酌情给分，制作登录分数统计表4团队合作总结沟通20团队合作意识强，积极为团队项目出谋划策，学会沟通，学会总结。课内分组，组内成员相互协助，教师根据小组课内项目完成情况给予评价。正常情况满分，个别小组组员不交流，课内项目质量差距大，酌情扣分教法与学法课前通过在线课堂布置预习作业，以视频为主。下载或录制每次课程内容的简短视频，重点突出下次课程涉及的知识点，概念等等，时间不宜过长，30分钟以内为佳。 2.课中 课中主要采用“做中学”的方法，能整合在项目中的内容尽量以项目化方式进行教学，通过案例和问题教学法进行内容扩展或深化。课内教学过程如下：课前预习检查：设计预习检查问题，记录学生回答得分情况，作为考核中职业素养部分“自主学习能力”考核的一部分；课前引入及知识点概述：对本次课程所学内容的用途进行综述，对课前预习视频进行复习与综述，即对本次课程涉及的知识点进行概述，加深学生预习印象；布置任务：布置本次课程任务，可能是项目、案例或解决问题，要求小组内四人相互帮助，相互监督；任务实践：学生根据任务布置进行实践，遇到问题教师进行个别指导，在实践过程中对学生遇到的普遍问题进行及时讲解或解答；任务评价与总结：对每组任务完成情况进行评价，展示学生完成的任务成果，总结本次课程内容及学生学习情况；布置课后作业及综合实训：课后作业及综合实训主要以与本次课内容相关的案例或问题解决为主；布置课后预习作业：布置课