编写编程作业设计案例时，可以按照以下步骤进行：

明确作业要求

仔细阅读作业说明，理解教授的要求和期望。如果有不明确的地方，及时向教授或同学求助。

规划与设计

确定作业的目标和预期结果。

规划代码结构，考虑使用合适的数据结构和算法。

制作流程图、伪代码或使用其他工具帮助设计。

编码规范

使用有意义的变量和函数名，以提高代码的可读性。

添加必要的注释来解释代码的功能和目的。

遵循正确的缩进和代码格式化规则。

模块化与可重用性

将代码分解为独立的函数或模块，每个模块负责一个具体任务。

设计代码以便于测试、修改和扩展。

调试与测试

在编写过程中不断进行测试，确保代码的正确性。

使用单元测试验证函数的功能。

利用调试器找出并修复代码中的错误。

代码审查

让他人（同学或同行）审查你的代码，以获得反馈和建议。

审查可以帮助发现潜在问题，并促进代码的改进。

文档与报告

编写清晰的文档，说明项目的背景、设计决策和实现过程。

如果适用，准备一个展示项目成果的演示或报告。

遵守截止日期

制定合理的时间表，确保按时完成作业。

在截止日期前留出足够的时间进行最后的检查和修改。

示例项目类型

解决实际问题的应用程序：如自动化办公工具、健康管理应用。

数据分析项目：如市场趋势分析、社交媒体情绪分析。

游戏开发：创建2D或3D游戏，注重原创性和玩家体验。

网站开发：设计和开发网站，展示信息、服务或产品。

具体案例设计

案例1：计算器程序

需求分析

用户需要输入两个数字并输出它们的和。

设计

使用流程图描述程序的执行过程。

选择Python作为编程语言。

实现

定义变量存储输入的数字和结果。

使用条件判断和算术运算实现加法功能。

添加输入输出提示和错误处理。

测试与调试

测试不同输入情况下的程序运行情况。

调试可能出现的错误，如输入格式错误等。

文档

编写程序说明文档，包括功能描述、流程图和代码注释。

案例2：小猫拜访好朋友

需求分析

设计小猫拜访好朋友的故事，通过编程实现故事中的互动。

设计

使用Scratch软件，设计角色属性和动作。

拖动、组合和删除指令，实现故事情节。

实现

设置角色的位置、大小和外观。

编写脚本实现小猫的移动、对话和拜访动作。

测试与调试

测试程序在不同场景下的运行情况。

调试角色动作和对话的同步问题。

文档

编写程序说明文档，包括角色属性、脚本设计和测试结果。

通过以上步骤，可以设计出一个完整且具有教育意义的编程作业案例。确保在编写过程中遵循编程规范和标准，注重代码的可读性和可维护性，并在完成作业后进行充分的测试和调试。