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Python Django 基礎之資料庫、物件導向、互動式網站設計先修班

勞動部勞發署產業人才投資方案～委辦職訓課程規劃草案

Python Django 基礎之資料庫、物件導向、互動式網站設計先修班

Python Django 基礎之 SQL 資料庫、JavaScript 動態網站、物件導向設計先修班

課程大綱

🔸總時數： 36 小時（6 天，每天 6 小時）最終版

Day 1：Python 物件導向、進階特性、與非同步程式設計
- 物件導向 OOP 核心概念與實作
  - 類別 Class 與物件 Object 的概念與實作體驗
  - 屬性、方法與特殊建構式 (init, str, repr)
  - 封裝 Encapsulation、繼承 Inheritance 與多型 Polymorphism 在實務上的應用
  - super() 函數與多重繼承概論
  - Python Module and Package 模組和套件
- 函數進階與 Decorator 裝飾器
  - 一級函數 First-Class Functions 與閉包 Closures 的概念
  - Python Decorator：原理解析與自訂裝飾器實作
  - 帶參數的裝飾器與 functools.wraps 的應用
  - 裝飾器在 Web 框架中的常見情境（如：權限驗證、路由註冊預熱）
- Python 非同步程式設計 Asynchronous Programming
  - 同步 Synchronous 與非同步 Asynchronous 的效能差異與應用場景
  - 深入理解 asyncio 模組與 Event Loop 事件迴圈
  - async 與 await 語法實戰：建立非同步任務與並行處理
  - 非同步設計在現代 I/O 密集型 Web 應用中的重要性

Day 2：關聯式資料庫基礎、進階 SQL 操作、與 Python SQL Client
- 關聯式資料庫與 ERD 實體關聯設計
  - 關聯式資料庫 MariaDB 概念、與各款 DB Client 操作管理工具
  - 資料庫正規化 Normalization 原則
  - 實體關係圖 ERD / ER-Model 繪製與系統架構分析
  - SQL 基礎回顧與 DDL 資料定義語言實作
- 複雜資料查詢與操作 SQL DML & DQL
  - 多表關聯查詢：INNER JOIN, LEFT/RIGHT JOIN, FULL OUTER JOIN
  - 聚合函數 SUM, AVG, COUNT 與資料分組 GROUP BY, HAVING
  - 子查詢 Subqueries 與視圖 Views 的應用
- Python SQL Client 實務
  - 使用 Python 擴充套件 mysqlclient / pymysql 連線 SQL 資料庫
  - 透過 Python 執行原生 SQL 語法 ~ 以 CRUD 操作為例
  - 資料指標 Data Cursor 的操作
  - 資料庫交易 DB Transaction 管理 ~ Commit 與 Rollback
  - 防範 SQL Injection 攻擊：參數化查詢 Parameterized Queries

Day 3：從 ERD 到 ORM 的典範轉移
- Database Schema 設計與 ORM 映射思維
  - 物件關聯對映 ORM (Object-Relational Mapping) 簡介
  - 由 ERD 改為 ORM ～如何將「資料表 Tables」轉換為「類別 Classes」，將「紀錄 Rows」轉換為「物件 Objects」？
  - 關聯性映射設計：一對一 (1:1)、一對多 (1:N)、多對多 (N:M) 的邏輯轉換
  - ORM 的優缺點分析、與 1+N 查詢問題預警
- Python Tortoise ORM 實作
  - 結合非同步 Asynchronous 架構的 ORM 體驗
  - 透過 Tortoise ORM 定義 Model 與 Schema
  - 使用 async/await 進行非同步的資料庫 CRUD 操作
  - 透過 Tortoise ORM 操作關聯性資料與聚合查詢

Day 4：現代前端版面配置與響應式設計、JavaScript 動態互動、與非同步資料獲取
- 前端 DOM 結構與 CSS 排版核心
  - HTML5 語意化標籤與 DOM 樹狀結構解析
  - CSS3 核心：Box Model、Flexbox 彈性排版與 Grid 網格佈局
- RWD 與 Bootstrap 應用
  - 響應式網頁設計 RWD (Responsive Web Design) 及 Media Queries 原理
  - 導入 Bootstrap 前端框架簡介
  - Bootstrap 網格系統 Grid System 實作跨裝置自適應版面
  - 常用 Bootstrap 元件快速套用 ~ 導覽列、卡片、表單、互動式 Modal
- JavaScript ES6+ 核心與 DOM 操控
  - 變數、箭頭函數、與解構賦值
  - 陣列的高階方法 ~ map, filter, reduce
  - JavaScript 事件監聽 Event Listeners 與 DOM 動態渲染
- AJAX、Fetch API 與非同步請求
  - 前端的非同步思維：Callback, Promises 與 async/await
  - 實作 AJAX / Fetch API 向第三方開放資料發送 GET/POST 請求
  - 將獲取到的 JSON 資料動態渲染至 Bootstrap 卡片或表格中

Day 5：輕量級 Web 框架 Flask 基礎
- Python Flask 框架簡介與路由
  - Web 框架的運作原理與 Flask 的微框架特性
  - 結合 Decorator 概念：理解 Flask 的 @app.route 路由註冊
  - Request 物件解析（GET 參數與 POST 表單資料）與 Response 物件
- Flask 視圖與資料庫整合
  - Flask 結合 Tortoise ORM (或其他的 Python SQL Client 套件) 進行資料庫存取
  - 基礎模板渲染 (Jinja2) 概念簡介
  - 實作簡單的網頁版 CRUD 管理介面

Day 6：RESTful API 開發與前後端分離實戰
- Flask RESTful API 設計與實作
  - 何謂 RESTful 架構風格？(HTTP Methods: GET, POST, PUT, DELETE 的正確語意)
  - 使用 Flask 打造 JSON 格式的 API 端點 (Endpoints)
  - API 狀態碼 (Status Codes) 管理與例外錯誤處理
  - 跨來源資源共用 (CORS) 概念與設定
- 前後端整合演練與課程總結
  - 綜合實戰：前端使用 Bootstrap + JavaScript Fetch API，非同步呼叫後端自己開發的 Flask RESTful API，並透過 Tortoise ORM 存取資料庫。
  - 檢視實作成果：完成一個具備完整 CRUD 功能的單頁式/微型前後端分離應用。
  - 課程總結與展望：Django 實務班預告（從輕量級 Flask 邁向企業級 Django 架構的心態轉換）。

訓練班別計畫表

🔸 課程目標

　※可用於行銷文宣，以求能精準吸引到目標群眾。

本課程旨在協助稍具 Python 程式語言基礎及 SQL 資料庫基礎之學員，建立嚴謹的物件導向軟體工程思維與 Web 應用系統架構觀念，目標為消弭初階語法與進階 Web 框架（如 Django）之間的知識斷層。

針對後端開發，深入探討了 Python 的 OOP 物件導向設計、進階語法、非同步 I/O 模型，也闡述了關聯式資料庫正規化理論、說明如何從 ERD 轉移到 ORM 的典範，並以 Python Tortoise ORM 進行實作體驗。

前端開發的部份，則探討了 DOM 及 JavaScript 的各種應用，包含 AJAX / Fetch API 與非同步請求，並搭配 Bootstrap 網頁設計框架來達成 RWD 響應式設計。

課程後段採用 Flask 輕量級 Web 框架，實作符合 REST 軟體架構風格之 API。前後端分離之系統架構，為學員建構紮實的資訊技術與實務開發能力，進而能順利且有效地銜接 Django 高階全端應用程式開發之專業課程。

🔸 課程特色

　簡述課程概要：

本課程規劃為 36 小時之密集學程，內容涵蓋三大核心領域：資料庫系統管理及操作、後端程式邏輯、以及前端網頁工程。
課程首先探究 Python 物件導向特性與非同步 (Asynchronous) 程式設計模型；接續引入關聯式資料庫系統 (RDBMS) 理論，並運用實體關聯模型 (ER-Model) 進行資料庫綱要 (Schema) 設計，再解析物件關聯對映 (ORM) 之底層映射機制。
課程接著導入 JavaScript 以進行前端 DOM 操作，並透過 AJAX / Fetch API 取得外部資料，同時也搭配了 Bootstrap 5 的 RWD 響應式框架，讓網頁的呈現更動態、更適切而美觀。
課程後段則以輕量級 Web 框架 Flask 為載體，實作符合 REST 軟體架構風格之 API，最終完成前後端分離 (Decoupled Architecture) 之現代化 Web 應用系統整合實作。

　a. 知識：

　※描述學員在學科理論面能獲得的知識。

進階程式設計的思維：剖析物件導向設計 OOP 之封裝、繼承、多型原理，並探討一級函數 First-Class Functions、閉包 Closures 與裝飾器 Decorators 之底層運作邏輯。
非同步架構與 I/O 模型：解析 Asyncio 與事件迴圈 Event Loop 運作機制，對比同步與非同步處理架構在 Web 系統中之運算效能差異與適用場景。
資料庫系統與關聯模型理論：奠基於資料庫正規化 Normalization 原則，精熟實體關聯圖 ERD 之建構，並透徹理解關聯式模型轉換至物件關聯對映 ORM 之映射法則與查詢瓶頸分析。
現代 Web 通訊協定與架構：探討 HTTP 請求/回應機制，解析 JSON 資料序列化結構，並嚴格遵循 RESTful 軟體架構風格進行 API 介面設計規範。

　b. 技能：

　※描述實際操作體驗能獲得的練習方式與內容。

資料庫操作與優化實務：具備編寫複雜 SQL JOIN 查詢及聚合運算之能力，熟稔 Python SQL Client 之原生操作及交易 Transaction 管理，並能實作 Tortoise ORM 進行非同步 CRUD 數據處理。
前端介面 DOM 操控與動態渲染：運用 Bootstrap 框架實作符合 RWD 標準之響應式網頁，並以 JavaScript 進行 DOM 節點操作與事件監聽 Event-Driven Programming。
非同步請求與 API 開發：於前端應用 Fetch API 執行非同步資料傳輸；於後端應用 Flask 微型框架建構符合 RESTful 標準之 JSON API 端點，並實作跨來源資源共用 CORS 策略。
前後端分離系統整合：具備將前端介面、後端路由邏輯與資料庫存取層進行模組化整合之能力，親手構建高內聚、低耦合之單頁式應用程式 SPA。

　c. 成效：

　※上完本課程後，學員在職涯上有什麼實際的效果與幫助。

建立進階框架之學理基礎：弭平初學者過渡至企業級重量框架 (如 Django) 之知識壁壘，使學員面對複雜系統架構與設計模式 Design Patterns 時，能以扎實的技術觀念進行推理與解構。
培養獨立系統分析與設計能力：賦予學員從需求萃取、資料庫 Schema 塑模，至 API 介面規格制定的全端系統規劃能力，跳脫單純的程式碼撰寫層次。
產出具備工程規範之專題成果：結訓時將完成一套符合現代化前後端分離架構之微型資訊系統，充分展現學員在軟體工程實務上之技術整合與解題能力。

🔸 能力專長

　※填寫適合的關鍵字，讓學員可依照關鍵字搜尋到本課程。

進階程式設計： Python 進階語法, 物件導向程式設計 OOP, 非同步程式設計 Asynchronous I/O, 裝飾器應用 Decorators
軟體工程與架構：軟體設計模式 Design Patterns, 前後端分離架構 Decoupled Architecture, RESTful API 設計規範
應用程式框架： Flask 微型框架, Django 全端應用框架
資料庫系統工程： SQL,關聯式資料庫 RDBMS, MariaDB, MySQL, 實體關聯模型 ER-Model, 資料庫塑模 ERD, 資料庫正規化 Database Normalization, 物件關聯對映 ORM, Tortoise ORM
前端工程與通訊： HTML/CSS/JavaScript, DOM 樹狀結構操作, Fetch API / AJAX, 響應式網頁設計 RWD, Bootstrap 框架, 單頁式應用程式 SPA, JSON 序列化傳輸
職涯與進修：全端開發 Full Stack, 前端開發 Front-End Development, 後端工程 Backend Engineering

🔸 學員資格

學歷：高中/職(含)以上
資格條件：
1. 具備電腦基本操作能力。
2. 對 Python 程式語言稍具概念者。
3. 對 HTML、CSS 網頁製作及 JavaScript 程式語言稍具概念者。
4. 對 SQL 關聯式資料庫稍具概念者。

🔸 訓練費用編列說明

材料費估計：無

🔸 課程使用軟體（開發環境）

Python v3
Visual Studio Code
MariaDB / MySQL Database Server

🔸 上課教室配置

本課程學員使用的電腦需要有開機不還原的磁區，才能將每週的開發進度持續保留下去，直到結訓為止。
理想狀況，這個不還原的開機磁區最好能夠是新建的，且不與其他課程共用，以免相互干擾。

課程大綱 (棄用)

🔸總時數： 36 小時（6 天，每天 6 小時）

Day 1：Python 進階特性與資料庫塑模基礎
- 上午 (AM) - 物件導向 (OOP) 核心與裝飾器 (Decorator)
  - 類別、物件、屬性與方法，以及繼承與多型在實務上的應用
  - super() 函數與多重繼承概論（為 Django 視圖繼承打底）
  - 一級函數與閉包 (Closures) 概念
  - Python Decorator (裝飾器)：原理解析、自訂裝飾器實作，及其在 Web 框架中的應用情境。
- 下午 (PM) - 非同步設計與 ERD 實體關聯設計
  - Python 非同步程式開發：asyncio 模組、Event Loop 與 async/await 語法實戰。
  - 關聯式資料庫 (MariaDB) 與資料庫正規化 (Normalization) 原則。
  - 針對 Database Schema 的應用設計：實體關係圖 (ERD / ER-Model) 繪製與系統架構分析。

Day 2：SQL 實戰與 ORM 典範轉移
- 上午 (AM) - 進階 SQL 與 Python SQL Client
  - 多表關聯查詢 (JOIN) 與聚合函數 (GROUP BY)。
  - Python SQL Client 實務：使用第三方套件連線資料庫執行原生 SQL (CRUD 操作)。
  - 游標 (Cursor)、交易 (Transaction) 管理與防範 SQL Injection 攻擊。
- 下午 (PM) - 從 ERD 到 ORM 的轉換思維
  - 什麼是物件關聯對映 (ORM)？
  - 由 ERD 改為 ORM：如何將「資料表」轉換為「類別」，將「紀錄」轉換為「物件」。
  - 關聯性映射設計：一對一 (1:1)、一對多 (1:N)、多對多 (N:M) 的邏輯轉換與 N+1 查詢問題預警。

Day 3：非同步 ORM 與現代前端佈局
- 上午 (AM) - Python Tortoise ORM 實戰
  - 結合 async/await 的現代化非同步 ORM 體驗。
  - 透過 Tortoise ORM 定義 Model 與 Schema。
  - 實作非同步的資料庫 CRUD 操作與關聯性資料查詢。
- 下午 (PM) - 前端骨架與 RWD 響應式設計
  - HTML5 語意化標籤、DOM 樹狀結構與 CSS3 排版核心 (Flexbox)。
  - RWD 與 Bootstrap 5 應用：Media Queries 原理與導入 Bootstrap 框架。
  - Bootstrap 網格系統 (Grid System) 實作跨裝置自適應版面，與常用元件快速套用。

Day 4：JavaScript 動態互動與非同步請求
- 上午 (AM) - JavaScript ES6+ 核心與 DOM 操控
  - JS 變數宣告、箭頭函數、解構賦值與陣列高階方法。
  - JavaScript 事件監聽 (Event Listeners) 與 DOM 動態渲染。
- 下午 (PM) - AJAX 與 Fetch API 應用實戰
  - 前端的非同步思維：Callback, Promises 與 async/await。
  - AJAX 與 Fetch API：JSON 資料格式解析。
  - 實作 Fetch API 向第三方開放資料發送請求，並將獲取到的 JSON 資料動態渲染至 Bootstrap 介面中。

Day 5：輕量 Web 框架 Flask 與資料庫整合
- 上午 (AM) - Python Flask 框架簡介與路由
  - Web 框架運作原理與 Flask 的微框架特性。
  - 結合 Day 1 的 Decorator 概念：理解 Flask 的 @app.route 路由註冊。
  - Request 物件解析（GET 參數與 POST 表單資料）與 Response 物件。
- 下午 (PM) - Flask 結合 Tortoise ORM
  - 建立 Flask 應用程式並妥善配置資料庫連線。
  - 透過 Tortoise ORM 在 Flask 視圖函數中進行資料的存取與運算。
  - 基礎的後端資料封裝與例外錯誤處理。

Day 6：RESTful API 開發與前後端分離總成
- 上午 (AM) - Flask RESTful API 設計與實作
  - 何謂 RESTful 架構風格？(HTTP Methods: GET, POST, PUT, DELETE 的正確語意)。
  - 使用 Flask 打造 JSON 格式的 API 端點 (Endpoints)。
  - API 狀態碼 (Status Codes) 管理與跨來源資源共用 (CORS) 設定。
- 下午 (PM) - 前後端分離整合演練與課程總結
  - 綜合實戰：前端使用 Bootstrap + JS Fetch API，非同步呼叫後端開發的 Flask RESTful API，並透過 Tortoise ORM 存取資料庫。
  - 檢視實作成果：完成一個具備完整 CRUD 功能的微型單頁式應用 (SPA)。
  - 課程總結：從 Flask 邁向企業級 Django 架構的心態轉換與實務班預告。

🔸總時數： 48 小時（8 天，每天 6 小時）

Day 1：Python 物件導向與進階特性
- 上午 (AM) - 物件導向 (OOP) 核心與實作
  - 類別 (Class) 與物件 (Object) 的深入探討與記憶體配置概念
  - 屬性、方法與特殊建構式 (init, str, repr)
  - 封裝、繼承與多型 (Polymorphism) 在實務上的應用
  - super() 函數與多重繼承概論（為理解 Django 複雜的視圖繼承打底）
- 下午 (PM) - 函數進階與裝飾器 (Decorator)
  - 一級函數 (First-Class Functions) 與閉包 (Closures) 的概念
  - [新增] Python Decorator (裝飾器)：原理解析與自訂裝飾器實作
  - 帶參數的裝飾器與 functools.wraps 的應用
  - 裝飾器在 Web 框架中的常見情境（如：權限驗證、路由註冊預熱）

Day 2：非同步程式設計與關聯式資料庫基礎
- 上午 (AM) - Python 非同步程式開發 (Asynchronous Programming)
  - 同步 (Synchronous) 與非同步 (Asynchronous) 的效能差異與應用場景
  - 深入理解 asyncio 模組與 Event Loop (事件迴圈)
  - async 與 await 語法實戰：建立非同步任務與並行處理
  - 非同步設計在現代 I/O 密集型 Web 應用中的重要性
- 下午 (PM) - 關聯式資料庫與 ERD 實體關聯設計
  - 關聯式資料庫 (MariaDB) 概念與圖形化工具 (DBeaver/VS Code SQL) 操作
  - 資料庫正規化 (Normalization) 原則
  - 實體關係圖 (ERD / ER-Model) 繪製與系統架構分析
  - SQL 基礎回顧與 DDL (資料定義語言) 實作

Day 3：進階 SQL 操作與 Python SQL Client
- 上午 (AM) - 複雜資料查詢與操作 (SQL DML & DQL)
  - 多表關聯查詢：INNER JOIN, LEFT/RIGHT JOIN, FULL OUTER JOIN
  - 聚合函數 (SUM, AVG, COUNT) 與資料分組 (GROUP BY, HAVING)
  - 子查詢 (Subqueries) 與視圖 (Views) 應用
- 下午 (PM) - [新增] Python SQL Client 實務
  - 使用 Python 第三方套件 (如 mariadb 或 pymysql) 連線資料庫
  - 透過 Python 執行原生 SQL 語法 (CRUD 操作)
  - 游標 (Cursor) 的操作與 Transaction (交易) 管理：Commit 與 Rollback
  - 防範 SQL Injection 攻擊：參數化查詢 (Parameterized Queries)

Day 4：從 ERD 到 ORM 的典範轉移
- 上午 (AM) - [新增] Database Schema 設計與 ORM 映射思維
  - 什麼是物件關聯對映 (Object-Relational Mapping, ORM)？
  - 由 ERD 改為 ORM：如何將「資料表 (Tables)」轉換為「類別 (Classes)」，將「紀錄 (Rows)」轉換為「物件 (Instances)」
  - 關聯性映射設計：一對一 (One-to-One)、一對多 (One-to-Many)、多對多 (Many-to-Many) 的 ORM 邏輯轉換
  - ORM 的優缺點分析與 N+1 查詢問題預警
- 下午 (PM) - [新增] Python Tortoise ORM 實戰
  - 為什麼選擇 Tortoise ORM？（結合非同步架構的現代 ORM 體驗）
  - 透過 Tortoise ORM 定義 Model 與 Schema
  - 使用 async/await 進行非同步的資料庫 CRUD 操作
  - 透過 Tortoise ORM 操作關聯性資料與聚合查詢

Day 5：現代前端版面配置與響應式設計
- 上午 (AM) - 前端 DOM 結構與 CSS 排版核心
  - HTML5 語意化標籤與 DOM 樹狀結構解析
  - CSS3 核心：Box Model、Flexbox 彈性排版與 Grid 網格佈局
- 下午 (PM) - [新增] RWD 與 Bootstrap 5 應用
  - 什麼是響應式網頁設計 (Responsive Web Design, RWD)？Media Queries 原理
  - 導入 Bootstrap 5 前端框架
  - Bootstrap 網格系統 (Grid System) 實作跨裝置自適應版面
  - 常用 Bootstrap 元件快速套用（導覽列、卡片、表單、互動式 Modal）

Day 6：JavaScript 動態互動與非同步資料獲取
- 上午 (AM) - JavaScript ES6+ 核心與 DOM 操控
  - JS 變數 (let, const)、箭頭函數與解構賦值
  - 陣列的高階方法 (map, filter, reduce)
  - JavaScript 事件監聽 (Event Listeners) 與 DOM 動態渲染
- 下午 (PM) - [新增] AJAX、Fetch API 與非同步請求
  - 前端的非同步思維：Callback, Promises 與 async/await（呼應 Day 2 的 Python 經驗）
  - 什麼是 AJAX？JSON 資料格式解析
  - 實作 Fetch API 向第三方開放資料發送 GET/POST 請求
  - 將獲取到的 JSON 資料動態渲染至 Bootstrap 卡片或表格中

Day 7：輕量級 Web 框架 Flask 基礎
- 上午 (AM) - [新增] Python Flask 框架簡介與路由
  - Web 框架的運作原理與 Flask 的微框架特性
  - 結合 Day 1 的 Decorator 概念：理解 Flask 的 @app.route 路由註冊
  - Request 物件解析（GET 參數與 POST 表單資料）與 Response 物件
- 下午 (PM) - Flask 視圖與資料庫整合
  - Flask 結合 Tortoise ORM (或 Python SQL Client) 進行資料庫存取
  - 基礎模板渲染 (Jinja2) 概念簡介（將重心保留給後續的 API 開發）
  - 實作簡單的網頁版 CRUD 管理介面

Day 8：RESTful API 開發與前後端分離實戰
- 上午 (AM) - [新增] Flask RESTful API 設計與實作
  - 何謂 RESTful 架構風格？(HTTP Methods: GET, POST, PUT, DELETE 的正確語意)
  - 使用 Flask 打造 JSON 格式的 API 端點 (Endpoints)
  - API 狀態碼 (Status Codes) 管理與例外錯誤處理
  - 跨來源資源共用 (CORS) 概念與設定
- 下午 (PM) - 前後端整合演練與課程總結
  - 綜合實戰：前端使用 Bootstrap + JS Fetch API，非同步呼叫後端自己開發的 Flask RESTful API，並透過 Tortoise ORM 存取資料庫。
  - 檢視實作成果：完成一個具備完整 CRUD 功能的單頁式/微型前後端分離應用。
  - 課程總結與展望：Django 實務班預告（從輕量級 Flask 邁向企業級 Django 架構的心態轉換）。

目錄表

Python Django 基礎之資料庫、物件導向、互動式網站設計先修班

Python Django 基礎之 SQL 資料庫、JavaScript 動態網站、物件導向設計 先修班

課程大綱

訓練班別計畫表

🔸 課程目標

🔸 課程特色

簡述課程概要：

a. 知識：

b. 技能：

c. 成效：

🔸 能力專長

🔸 學員資格

🔸 訓練費用編列說明

🔸 課程使用軟體（開發環境）

🔸 上課教室配置

課程大綱 (棄用)

Python Django 基礎之 SQL 資料庫、JavaScript 動態網站、物件導向設計先修班

　簡述課程概要：

　a. 知識：

　b. 技能：

　c. 成效：