Python是当今最具代表性的计算机高级语言之一，具有表达力强、可读性好、可移植性强等优点，尤其软件资源丰富，使其广泛应用于软件系统开发。

本课程面向新工科教育，以计算思维为指导，以程序设计为主线，以数据及其操作为核心进行组织。以Python 3.8为主要内容，详尽介绍Python语法和语义以及基本算法，强调结构化程序设计、模块化程序设计、面向对象程序设计。突显数据和程序设计理念的重要性，融入Python语言及其程序设计的知识点和技巧，提高设计的可理解性。秉承完善知识结构，充实知识内容，提高Python应用能力，落实计算思维培养，具体内容如下：

前 言

第1章 Python语言与程序设计

第2章 Python语言基础

第3章 聚合数据及运算

第4章 结构化程序设计

第5章 模块化程序设计（一）

第6章 模块化程序设计（二）

第7章 面向对象程序设计

第8章 数据文件

第9章 数据分析

第10章 数据可视化

本课程可作为本科生“计算机技术（软件）基础”课程，适用于初次接触计算机编程者、程序设计自学者和软件开发人员参考。

课程优势：

课程面向新工科教育，培养计算思维为目标，具有趣味性、可理解性、可读性、技能性和应用性，较好符合“高阶性、创新性、挑战度”要求，适用于第一门程序设计基础课程教学。课程具有如下优势：

1． 从课程定位看，计算机程序设计基础类课程，通过程序设计落实计算思维训练。

2． 从编码技能看，以程序设计为主线，以数据及其操作为核心， 明确“确保基础，注重联系；增强应用，提高技能”。

3． 从算法实现看，采用一题多解思路，强化算法和语言表达训练，提高问题求解能力。

4． 从内容组织看，问题驱动递进，引起深入思考；源于生活实例，激发学习兴趣；介绍相关原理，提升内容可理解性；采用图文并茂，增强程序可读性；凸显Python特点要点，强化编码技能性、应用性。

5． 从教材建设看，一部侧重语言及其程序设计基本知识和技能，另一部侧重基本知识和技能巩固、消化、提升。

6． 从教学资源看，提供教学和实验电子教案、例题源代码，方便老师授课、学生学习。

7． 从两性一度看，围绕计算思维培养，确定教学和实践内容；通过程序实例对比，增强算法分析，培养创新性设计；引入智能问题求解，强化Python编码技能和应用能力。

课程特色与创新点：

1． 高阶性特色：

①　AI赋能的思维跃迁：在传统"问题分解→算法设计→程序实现"的教学范式基础上，创新性地构建"计算抽象→模型构建→算法实现→性能优化"的四维思维训练体系，并引入"生成式AI辅助编程→人工验证优化"的双向迭代机制，系统培养人机协同的问题求解能力。通过石油测井数据管理等典型工业场景案例，实现"领域问题形式化描述→AI辅助方案生成→计算性能优化"的递进式思维训练；

②　领域知识与编程实践的映射转化：将石油工业领域的测井数据管理需求抽象为数据结构优化问题，建立领域工程思维与编程实现之间的双向映射关系；借助电商用户行为分析等应用场景，培养学生构建"业务需求→数学模型→算法实现→系统优化"的完整解决方案设计能力。

2．创新性特色：

①　计算思维培养目标明确，具有“两性一度”要求，；

②　程序设计主线明细，数据要素凸显，紧扣教学目标；

③　注重基本原理要素，提升程序、数据可理解性，提高应用实践技能；

④　源于生活实例，一题多解，加深理解程序性能评价，培养创新意识、创新精神。

⑤　以智能问题求解为背景，强化锻炼编码技能和应用能力。

3．挑战度特色：

①　跨领域问题求解能力建构：构建"领域问题→数学模型→AI辅助实现→性能调优"的全链条能力；

②　多维认知能力整合培养：突破传统编程思维范式，在"AI生成方案→人工优化验证"的迭代过程中，系统培养计算思维核心能力、生成式AI的批判性应用能力、领域知识迁移能力

③　AI协同的阶梯式能力培养体系：编程基础能力的标准化培养（基础级）、工程实践能力的场景化训练（进阶级）、创新思维能力的系统性塑造（综合级）。