第1章 Python语言与程序设计（支撑课程目标1、3）
重点内容：Python开发环境搭建与配置
难点内容：Python程序错误的调试与排查
教学内容：介绍Python发展历史、语言特点及在大数据、人工智能领域的典型应用场景（如数据分析、AI模型开发）；讲解Python 3.x版本的选择依据，演示Windows系统下Python开发环境（IDLE、PyCharm社区版）的搭建与基础配置；分步演示第一行Python代码（如“Hello, world!”扩展案例：输出“科技兴国，代码筑梦。”）的编写、运行与结果验证；系统分析语法错误、运行时错误、逻辑错误等常见错误类型，传授IDLE的基本使用方法与错误排查技巧。
课程思政：通过程序调试中“逐行排查、定位微小错误”的过程，引导学生认识到“代码中的小漏洞可能导致程序崩溃，工程实践中的小疏忽可能引发严重后果”，培养严谨细致、认真负责的学习与工作态度；结合我国程序员在开源社区、重大科技项目中“精益求精”的案例，强化学生的责任意识与职业素养，契合“科技报国”的价值导向。
1.1 程序设计与编程语言
1.2 Python语言概述
1.3 Python版本选择（聚焦3.x版本）
1.4 Python开发环境的搭建与使用（IDLE、PyCharm社区版）
第2章 Python的基础语法（支撑课程目标1、2、3）
重点内容：内置数据类型、运算符、内置函数使用
难点内容：字符串操作、input()输入函数和print()输出函数的灵活应用
教学内容：讲解Python PEP 8编码规范（如缩进、注释、符号等）、标识符命名规则与关键字（如if、for）的使用禁忌；系统介绍数字型、字符串、布尔型等内置数据类型的定义、转换与常用操作；详细讲解算术运算符、关系运算符、赋值运算符、逻辑运算符等八类运算符的用法；演示input()函数获取用户输入（含数据类型转换）、print()函数结合str.format()方法格式化输出的实操案例；介绍max()、min()、sum()、len()、type()、range()、eval()、id()、sorted()等常用内置函数的应用场景；结合“王婆卖瓜”“数据格式化输出”等经典案例解析语法综合应用。
课程思政：以“基础语法是编程的‘规矩’，无规矩则不能写出规范可维护的代码”为切入点，引申至“课堂秩序、社会公德、法律法规都是生活与社会运行的‘规矩’”，教育学生树立“懂规矩、守纪律、遵法治”的意识；将代码规范与社会主义核心价值观中“文明、和谐”的理念结合，引导学生在学习中养成规范习惯，在生活中践行秩序意识。
2.1 编码规范（PEP 8标准）
2.2 标识符与关键字
2.3 常用内置对象（内置数据类型）
2.4 运算符与表达式
2.5 基本输入输出
2.6 常用内置函数
2.7 经典案例解析（王婆卖瓜、数据格式化输出）
第3章 程序控制结构 （支撑课程目标1、2）
重点内容：选择结构、循环结构的逻辑设计与应用
难点内容：循环结构中break和continue语句用法、循环嵌套逻辑的梳理
教学内容：介绍结构化程序设计的“顺序、选择、循环”三大核心思想；讲解顺序结构的执行流程与简单代码实现（如变量赋值→运算→输出）；详细解析单分支、二分支、多分支选择结构（if、if-else、if-elif-else）的语法与应用场景（如成绩等级判断）；深入讲for循环（遍历序列）、while循环（条件循环）的用法，重点演示break（终止循环）、continue（跳过本次循环）语句的区别与实际应用；结合try-except异常处理机制，讲解程序容错设计（如何避免用户非法输入导致程序崩溃）；通过“圆周率近似计算”“九九乘法表打印”“字符串加密”等经典案例解析控制结构综合应用。
课程思政：在讲解“圆周率近似计算”案例时，融入祖冲之利用“割圆术”将圆周率精确到小数点后第七位的历史典故，对比古代与现代计算技术的发展，展现我国古代科技成就与当代科技进步的传承；引导学生学习祖冲之“追求真理、坚持不懈、严谨治学”的科学精神，培养在编程学习中“反复调试、攻克逻辑难点”的毅力，增强民族自豪感。
3.1 结构化程序设计
3.2 顺序结构
3.3 选择结构
3.4 循环结构（含break、continue）
3.5 异常处理（try-except基础）
3.6 经典案例解析（圆周率近似计算、九九乘法表、字符串加密）
第4章 组合数据类型（支撑课程目标1、2、3）
重点内容：列表、元组、字典、集合的定义与常用操作
难点内容：列表复杂操作（切片、嵌套列表）、字典遍历与键值对处理
教学内容：概述组合数据类型的定义与优势（批量存储、高效处理多数据），对比内置简单数据类型的局限性；详细讲解列表的定义、索引、切片、增删改查操作，演示嵌套列表的访问与修改；介绍元组的定义与特性（不可变），对比元组与列表的适用场景（如元组存储固定配置信息）；深入解析字典的定义（键值对）、键的唯一性特性，演示字典的增删改查操作与遍历方法（keys()、values()、items()）；讲解集合的定义、去重特性与常用运算（交集、并集、差集），应用场景（如数据去重、元素归属判断）；结合“学生成绩排序（列表+字典）”“数据去重（集合）”案例演示组合数据类型综合应用。
课程思政：结合“列表有序存储、字典键值唯一、集合去重”的特性，引申至“生活中需条理清晰（如规划学习任务）、工作中需权责明确（如团队分工）、社会中需去伪存真（如辨别信息真伪）”；引导学生在使用组合数据类型处理数据时，养成“逻辑清晰、分类有序”的思维习惯，将编程中的“数据管理思维”迁移到学习与生活中，培养严谨的做事态度。
4.1 概述
4.2 列表（含切片、学生成绩排序）
4.3 元组（与列表对比）
4.4 字典（含遍历方法）
4.5 集合（含常见集合运算、数据去重）
第5章 函数与模块 （支撑课程目标1、2）
重点内容：函数定义和调用、参数传递、模块和库的导入与使用
难点内容：变量的作用域（局部变量、全局变量）、递归函数逻辑设计
教学内容：讲解函数的定义（def关键字）、调用流程、返回值（return语句）与无返回值函数的区别；详细解析位置参数、关键字参数、默认参数、可变参数的传递规则，避免参数传递错误；通过代码演示区分局部变量（函数内）与全局变量（函数外）的作用范围；讲解递归函数的定义、执行流程（递归调用→终止条件），结合“阶乘计算”“斐波那契数列生成”案例演示递归函数应用；介绍lambda表达式（匿名函数）的语法与适用场景（如结合sorted()函数排序），对比普通函数的差异；讲解模块与库的导入方法（import、from...import、import...as），介绍math（数学）、random（随机数）、turtle（海龟绘图）、time（时间）、jieba（分词）等常用标准库的基础应用。
课程思政：以“函数封装重复代码、模块实现功能复用”的特性为切入点，类比“社会分工中‘各司其职、协作高效’的模式”——函数专注单一功能对应“个人专注本职工作”，模块整合多函数对应“团队整合多岗位能力”；引导学生理解“封装与复用”背后的“高效协作”思维，培养在小组编程中“模块化开发、分工协作”的意识，契合职业场景中的团队合作需求。
5.1 函数的定义和使用
5.2 函数的参数传递
5.3 变量的作用域
5.4 递归函数的定义和使用（案例：阶乘、斐波那契数列）
5.5 lambda表达式
5.6 模块和库的导入与使用（标准库：math、random、turtle、time、jieba）
第6章 文件操作 （支撑课程目标1、2、3）
重点内容：文件基本操作（打开、读写、关闭）、CSV文件处理
难点内容：文件打开模式（r、w、a、rb、wb等）的区别与选择
教学内容：介绍文件的基本概念（文本文件、二进制文件）；详细讲解文件基本操作：使用open()函数打开文件（明确不同打开模式的适用场景，如r读、w写、a追加）、read()/readline()/readlines()读文件、write()/writelines()写文件，seek()移动文件的读写指针，强调“文件使用后需close()关闭”或“with语句自动关闭文件”的规范；讲解CSV文件的结构特点（逗号分隔、表头与数据），使用csv模块实现CSV文件的读取（csv.reader）与写入（csv.writer）操作；结合“用户信息加密存储（凯撒密码）”“星座信息查询”经典案例解析文件操作应用。
课程思政：在“用户信息加密存储”案例中，引入“数据隐私保护”话题，讲解“医疗数据、用户身份信息等敏感数据需加密存储、规范使用”的法律要求（如《个人信息保护法》）；引导学生认识到“程序开发者掌握数据处理权，需承担数据安全责任”，在文件操作中养成“保护用户隐私、规避数据泄露风险”的意识，践行“技术服务社会，安全保障发展”的价值观。
6.1 文件的基本概念
6.2 文件的基本操作（open()、读写、close()、with语句）
6.3 CSV文件的读写（csv模块）
6.4 经典案例解析（用户信息加密存储、星座信息查询）
第7章 面向对象编程 （支撑课程目标1、2）
重点内容：类的定义、实例化、类的成员（属性、方法）
难点内容：类的封装、继承、多态的理解与实现
教学内容：介绍面向对象编程的基本概念（类、对象、属性、方法），对比面向过程编程的差异，说明面向对象“高内聚、低耦合”的优势；讲解类的定义（class关键字）与实例化（创建对象）的步骤，演示对象访问属性、调用方法的语法；解析类的成员：实例属性（对象独有）、类属性（所有对象共享）、实例方法（self参数）、类方法的定义与使用；深入讲解面向对象三大特性：封装（隐藏内部实现，通过方法对外提供接口）、继承（子类继承父类属性与方法，实现代码复用，如“吃货类”继承“人类”）、多态（子类重写父类方法，不同对象调用同一方法表现不同行为）；介绍GUI程序设计基础，讲解Tkinter库的窗口创建、标签、按钮、输入框等组件的使用，实现简单图形化界面（如“待办事项管理器”）。
课程思政：以“面向对象‘封装’特性保护类的内部逻辑，‘继承’实现功能传承，‘多态’支持灵活扩展”为类比，引申至“文化传承中‘保护核心内涵、传承优秀传统、创新时代表达’的理念”；结合我国传统技艺（如剪纸、榫卯）在现代设计中的“传承与创新”案例，引导学生理解“编程中的设计思想与文化传承逻辑相通”，培养“尊重传统、勇于创新”的思维，将“传承与创新”融入技术学习与实践。
7.1 基本概念（类、对象、面向对象vs面向过程）
7.2 类的定义与实例化
7.3 类的成员（属性、方法、公有、私有）
7.4 类的封装、继承和多态（案例：吃货类继承人类）
7.5 GUI程序设计和Tkinter库入门（案例：待办事项管理器）
第8章 Python与人工智能（支撑课程目标1、2、3）
重点内容：人工智能基础概念、Python AI扩展库的基本介绍
难点内容：AI扩展库（如PyTorch、Scikit-learn）的基础操作、AI案例逻辑理解
教学内容：介绍人工智能的起源与发展历程（从图灵测试到深度学习）、符号主义、连接主义、行为主义三大流派的核心思想；讲解人工智能的核心研究内容（机器学习、计算机视觉、自然语言处理）与典型应用领域（如人脸识别、智能推荐、自动驾驶）；介绍Python AI常用扩展库：PyTorch（深度学习框架）、Scikit-learn（机器学习）、Pandas（数据处理）、NumPy（数值计算）、Matplotlib（数据可视化）的安装；分析AI典型应用案例：“人脸检测与表情识别”“文本情感分析”“股票价格预测”“波士顿房价预测”，分步演示基于Python的案例实现流程（数据加载→预处理→模型调用/可视化→结果分析）。
课程思政：介绍我国在人工智能领域的显著进展（如华为乾崑智驾ADS、国产AI大模型DeepSeek的研发），展示AI技术在“智慧政务（如线上政务大厅）、乡村振兴（如AI农业病虫害识别）”等领域的落地成果，说明AI技术对社会经济发展、综合国力提升的重要作用；引导学生认识到“掌握Python与AI技术，不仅是提升个人竞争力，更是为国家数字化建设、科技自立自强贡献力量的重要途径”，激发学生“科技报国”的使命感与责任感，树立“技术服务国家、助力民族复兴”的远大目标。
8.1 人工智能概述（历程、流派、研究内容及应用领域）
8.2 人工智能应用开发中常用的Python扩展库（PyTorch、Scikit-learn、Pandas、NumPy、Matplotlib等）
8.3 人工智能应用案例（人脸检测与表情识别、文本情感分析、股票价格预测、波士顿房价预测）
