****大學《Python語言程序設計》教案20-20學年第學期課程名稱：Python語言程序設計授課教師：職稱：開課部門：20**年*月*日****大學《Python語言程序設計》教案授課教師班級學時授課日期教學任務項目一Python概述——搭建開發環境授課方式□理論講授R理實一體授課地點□多媒體教室R實訓室主要參考資料教材、Python官方文檔、網絡技術社區等教學目標素質目標：①培養編程思維和邏輯分析能力；②增強對開源技術的認同感，理解共享協作的科技精神；③樹立自主創新意識，服務國家數字經濟發展戰略。知識目標：①掌握Python的定義、發展歷程及特點；②理解Python的運行機制（字節碼編譯、PVM）；③熟悉Python在Web開發、數據分析、人工智能等領域的應用。能力目標：①獨立完成Python開發環境搭建（解釋器+IDE）；②編寫并運行第一個Python程序；③掌握第三方庫的安裝與導入方法。教學內容1.Python概述-發展歷程與特點-應用領域2.Python開發環境搭建-安裝Python解釋器-配置開發工具重點難點重點：Python的核心特性、環境變量配置、IDE調試功能使用難點：運行機制、第三方庫的安裝與依賴管理教學方法啟發式教學法、分組討論法、演示法、案例討論法素材資源R文本素材□實物展示RPPT幻燈片□音頻素材R視頻素材R動畫素材□圖形/圖像素材R網絡資源□其他課后作業1.Python的三大特點是什么？舉例說明其應用場景。2.字節碼（.pyc）文件的作用是什么？3.在本地安裝Python3.x，配置環境變量，并輸出"Hello,Python!"。4.使用pip安裝numpy庫，驗證是否成功導入。教學過程及內容一、導入新課【約10分鐘】（1）課程內容回顧：簡要回顧編程語言發展脈絡，強調Python作為解釋型語言在當代技術生態中的特殊地位。（2）新知導入：Python是一種簡單易學、功能強大且應用廣泛的編程語言，具有高效的高層數據結構，能簡單而有效地實現面向對象編程。其簡潔的語法和對動態輸入的支持，加上解釋性語言的本質，使它在多數平臺上成為理想的腳本語言，特別適用于快速應用程序開發。（3）案例啟發：展示Python與C語言的代碼對比（如"HelloWorld"實現），直觀說明Python的簡潔性："開發者只需編寫很少的代碼，就可以實現其他編程語言需用多行代碼完成的功能，這種偽代碼本質是它最大的優點之一。"（4）師生互動：提問："為何Python能成為人工智能和云計算的首選語言？"引導學生思考Python在OpenStack云計算平臺、OpenCV計算機視覺庫等領域的實際應用價值。二、新知識點、技能點講解【約70分鐘】新課講解1：Python的發展歷程與特點【約20分鐘】（1）發展歷程：Python的設計者是荷蘭的吉多·范羅蘇姆（GuidovanRossum）。20世紀80年代后期，吉多在阿姆斯特丹工作時，為打發假期時間決心開發新語言。他借鑒ABC語言經驗但避免其閉源缺陷，1991年發布首個公開版本。Python3與Python2不兼容，且自2020年起官方停止維護Python2。需注意：Python3.9+不支持Windows7及更早系統。

（2）核心特點（結合原文逐項展開）：簡單易學："摒棄C語言的復雜指針，簡化語法"免費開源："允許自由發布副本、閱讀和修改源代碼"可移植："程序復制到另一臺計算機即可工作"跨平臺："在Linux、Windows、macOS等平臺無需修改即可運行"面向對象："函數、模塊、數字、字符串都是對象"豐富的庫："內置強大標準庫，提供NumPy、Matplotlib等第三方庫"新課講解2：Python的應用領域【約15分鐘】（1）Web開發：

"Python定義的WSGI接口實現Web應用與HTTP服務器間通信，Django框架可快速搭建復雜Web服務，其免費數據庫和模板資源降低開發成本。"

（2）數據分析：

"Matplotlib、NumPy等庫支持復雜數學運算及高質量2D/3D圖像繪制，相比Matlab能處理更豐富的數據類型。"

（3）人工智能：

"Python滿足AI即時性需求：快速原型開發、強大數據處理、開放生態。通過scikit-learn實現機器學習，支持數據預處理、降維等關鍵操作。"

（4）云計算與運維：

"Python構建的OpenStack提供云計算服務；在Linux/macOS中作為標準組件，其系統管理腳本在可讀性、性能上優于Shell腳本。"新課講解3：Python運行機制【約20分鐘】（1）字節碼編譯：

Python解釋器將.py文件源代碼轉譯為字節碼（.pyc文件）。解釋器逐行轉譯執行，因此速度慢于編譯型語言。為提高效率，Python自動檢查.py和.pyc文件時間戳，若源代碼未修改則直接加載.pyc文件。

（2）Python虛擬機（PVM）：

"字節碼發送至PVM執行。PVM是迭代運行字節碼的大循環，抽象層次高于Java/.NET虛擬機。支持在Windows/Linux/macOS命令模式下交互操作。"新課講解4：開發環境搭建【約15分鐘】（1）開發工具功能：

"PyCharm、VSCode等工具提供語法高亮、調試、靜態代碼分析（如pylint）、版本控制集成等功能，通過pip管理第三方庫。"

（2）環境構成：

"Python開發環境包含三部分：運行環境（程序運行基礎）、IDE（集成編碼/調試功能）、第三方庫（擴展開發能力）。"

（3）任務演示：

逐步演示：①Windows安裝Python（配置PATH變量）；②IDE調試功能使用；③pip安裝numpy庫并驗證導入。三、教學總結與作業【約10分鐘】（1）重點復盤：Python的核心優勢（簡潔語法、豐富庫生態）、運行機制（字節碼→PVM）、在AI/云計算中的不可替代性。（2）課后作業：①簡答題：說明字節碼編譯過程及.pyc文件作用（參照1.2.2節原文）；②實踐題：安裝Python3.10+，用腳本模式和交互模式分別輸出"你好，Python！"，并通過pip安裝Matplotlib庫。【思政融入】強調開源精神：Python的社區協作模式體現"共享共贏"的科技發展理念。【思政