# 智能学生选课推荐系统——项目启动与Python开发环境搭建 教学设计

| **课题** | **智能学生选课推荐系统——项目启动与Python开发环境搭建** |
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| **课时** | 1课时(40分钟) |
| **教学目标** | **知识目标**:了解选课管理的实际需求与痛点,理解Python在数据处理与业务逻辑实现中的优势,认知软件项目的基本开发流程。<br>**技能目标**:能够描述智能选课推荐系统的核心功能与技术路径,掌握Python开发环境(PyCharm/VSCode)的安装与配置,能创建项目并运行第一个选课系统脚本。<br>**素养目标**:建立"用技术解决管理问题"的工程意识,培养在真实项目情境中分析需求、规划方案的职业素养。 |
| **教学重难点** | **重点**:选课推荐系统的功能需求分析;Python在项目中的角色定位;Python开发环境搭建与脚本运行。<br>**难点**:将抽象的选课业务逻辑与Python编程任务关联;理解项目化开发的阶段性与整体性。 |
| **教学资源准备** | 多媒体课件(含选课场景视频);项目功能演示动画;Python及PyCharm/VSCode安装包;项目需求说明书文档;示例选课数据表格。 |

## 教学过程

| 教学环节 | 教学内容 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
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| **1. 项目情境导入**<br>(6分钟) | 展示传统选课管理的困境(手工统计、容量超限、规则复杂),引出"智能学生选课推荐系统"项目需求,明确项目目标(自动验证、智能推荐、数据统计)。 | **情境创设**<br>播放教务老师处理选课冲突的场景视频,提问:"如果用Python程序来处理,能解决哪些问题?"<br><br>**成品演示**<br>展示完整系统运行效果:输入学生信息→自动筛选可选课程→生成推荐列表→统计选课人数。 | **观察思考**<br>观看场景,联系自身选课经历,思考技术改进方案;<br><br>**直观感知**<br>观察成品演示,初步建立"需求输入-Python处理-结果输出"的认知框架。 | 通过真实业务痛点创设项目情境,让学生明确项目的实用价值;通过成品展示建立学习目标的具象化认知,激发用编程解决管理问题的兴趣。 |
| **2. 项目架构解析**<br>(10分钟) | 讲解选课推荐系统的功能模块,分析项目的技术实现路径,明确Python核心语法与数据结构的应用场景。 | **功能拆解**<br>结合系统演示讲解四大模块:学生信息管理、课程数据存储、推荐规则引擎、结果统计输出;<br><br>**技术映射**<br>说明各模块对应的Python知识:变量与数据类型、列表字典、条件循环、函数封装,绘制技术路线图。 | **聆听记录**<br>理解项目模块划分,在笔记中绘制功能结构图;<br><br>**讨论交流**<br>小组讨论:"要实现自动推荐功能,程序需要处理哪些数据?需要什么判断逻辑?"并分享观点。 | 将抽象的编程学习转化为具体的项目任务链,帮助学生建立系统化思维;通过讨论强化对Python任务的理解,为后续模块化学习明确方向。 |
| **3. 开发工具认知**<br>(8分钟) | 介绍Python集成开发环境的功能特点,讲解IDE在项目开发中的便利性(代码提示、调试、项目管理、版本控制)。 | **工具介绍**<br>展示PyCharm界面,讲解项目创建、代码编辑、运行调试等核心功能;<br><br>**演示操作**<br>演示创建"CourseRecommendSystem"项目的完整流程:新建项目→创建main.py文件→编写print("选课系统开发启动!")→运行输出。 | **观看学习**<br>认识IDE的界面布局与主要功能区(项目视图、编辑器、运行窗口、终端);<br><br>**模仿操作**<br>跟随演示,在电脑上创建同名项目并运行第一个脚本,观察输出结果。 | 通过直观演示降低专业工具的使用门槛,消除对IDE的陌生感;通过成功运行第一个脚本建立成就感,为后续编码实践打下操作基础。 |
| **4. 环境搭建实践**<br>(12分钟) | 指导学生完成Python及IDE的确认或安装,创建项目文件夹,编写并运行项目启动脚本,验证环境配置正确。 | **任务发布**<br>发布实践任务:"搭建开发环境,创建项目,输出系统启动信息及项目功能列表";<br><br>**巡回指导**<br>巡视学生操作,解答环境配置问题,强调项目命名规范、文件组织结构等良好习惯。 | **动手实践**<br>确认Python及IDE安装状态,创建"CourseRecommendSystem"项目;<br><br>**编码测试**<br>编写多行print语句输出:系统名称、版本号、四大功能模块名称,运行验证环境。 | 通过实际操作巩固开发环境使用技能,完成项目的"环境准备"里程碑;通过输出项目结构信息强化对系统功能的认知,建立项目归属感。 |
| **5. 项目展望与总结**<br>(4分钟) | 总结本课时内容,预告后续课程将逐步实现各功能模块,布置课后任务。 | **知识梳理**<br>回顾项目架构与Python角色,强调本课时是项目的"认知与准备起点";<br><br>**任务布置**<br>课后任务:思考并列出3条你认为选课系统应该具备的智能推荐规则(如避免时间冲突、优先推荐高分课程等)。 | **回顾反思**<br>总结收获,明确后续学习将逐步实现数据处理与业务逻辑;<br><br>**接收任务**<br>记录课后任务,思考如何将业务需求转化为编程逻辑。 | 通过总结强化知识结构,通过展望明确项目的阶段性;课后任务引导学生主动进行需求思考,培养产品经理思维与用户视角。 |

## 板书设计

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智能学生选课推荐系统 - 技术架构图

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│  ④ 结果统计输出(数据汇总)           │
│     Python: 循环累加、格式化输出    │
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│  ③ 推荐规则引擎(智能筛选)           │
│     Python: 条件判断、逻辑运算      │
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│  ② 课程数据存储(信息管理)           │
│     Python: 列表、字典              │
├─────────────────────────────────────┤
│  ① 学生信息管理(数据录入)           │
│     Python: 变量、数据类型、输入输出│
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本课时任务: 项目认知 + 环境搭建 ✓
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## 教学成效与反思

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| **教学成效** | 结合项目启动阶段目标评估:85%以上学生能准确说出选课推荐系统的四大功能模块及对应Python技术,全员完成开发环境搭建并成功运行项目启动脚本。通过真实选课场景与系统演示结合,学生对项目实用性认同度高,课堂讨论活跃。项目的"认知与准备"目标达成良好,学生已建立起"模块化开发"的初步意识,为后续功能实现奠定了认知基础。 |
| **教学反思** | 本课时成功地将Python编程概述具象为选课推荐系统的启动课,项目情境贴近学生实际,代入感强。技术架构讲解时,将抽象的编程概念与具体的业务模块绑定,学生理解效果好。不足在于:环境搭建环节因学生电脑性能差异,部分机器IDE启动较慢,占用时间略超预期;对"为什么选Python而非Excel"的对比分析不够深入,部分学生对Python优势感知不强。改进方向:①提供详细的课前环境检查清单和备用轻量级编辑器方案;②增加Python与Excel处理复杂选课规则的对比演示,直观展现编程语言的灵活性与扩展性。整体而言,项目驱动框架让学习目标具象,学生的学习动力与目标感显著提升。 |