Python程序设计

        —— 为什么要学习计算机编程？

        —— 因为编程是件很有趣的事儿，能启迪思维，还有诗和远方...

        Python [paɪθən] 语言，由Guido van Rossum大牛在1990年发明，它是当今世界最受欢迎的计算机编程语言，也是一门对大多数人“学了能用、学了有用、学会能久用”的计算生态语言。

       本课程是一门体现大学水平的Python 语言入门课程，采用“理解和运用计算生态”为教学理念，面向Python零基础学习者，不要求学习者有任何编程基础。本课程将帮助大家快速、轻松且系统的学习Python语言，高效编写程序，掌握利用计算机解决问题的基本方法和过程。

       本课程主要讲解“Python基础语法”全体系，包括3个教学部分，教学安排如下：

·         第一部分：Python快速入门，初识Python语言，讲解基本的程序设计方法、熟悉Python语法元素。

·         第二部分：Python基础语法，深入Python语言，讲解Python基础语法全貌、实践计算问题求解。

·         第三部分：Python编程思维，运用Python语言，讲解计算生态、程序设计方法学等内容、显著提高编程思维。

       本课程共讲解16个经典案例，提供50道以上编程题和100道以上单选题作为课后练习（可选，由学习者可自主完成），帮助大家熟练Python语言编程能力。本课程需要一个9周的学习计划表，完成后将掌握一门可用20年以上的编程语言，学习里程碑如下：

·         第一部分结束：将学会编写010行左右Python程序，有输入、有输出、带文字、有图形；

·         第二部分结束，将熟练编写050行左右Python程序，正式成为程序员(业余)一族；

·         第三部分结束，将能够编写100行以上Python程序，拿个证书同时开始像专业程序员一样思考。

        —— 学了Python能有什么用？

        —— 买房买车找工作、交友美食游世界，似乎都不行... 但却可以：谈理想、某职业、去创新。

       【画朵玫瑰花送给TA】某一天，送给TA一朵与众不同的玫瑰花，从此以后就可以尽情虐狗了！这源于真实的校园爱情故事，向青春致敬、向爱情致敬，向Python致敬！

       【体会蒙特卡洛方法的魅力】人人都知道圆周率π，你可知道怎么求解圆周率吗？听说过求解圆周率背后的“蒙特卡洛方法”吗？这可是工程领域的必杀技，不告诉你这用Python实现就是小case。

       【宏观到微观的神秘几何学】分形几何是高等数学的神秘分支，它完美诠释了宏观和微观、全局和局部、战略和战术的大一统。有个叫“科赫”的曲线，小名“雪花”，19行Python代码展示0阶到n阶雪花曲线的全过程。

       【专业到爆的雷达图展示】雷达图是展示多维属性的有效工具，既可用它表示专业化内容，又可用它展示游戏人物技能点。用21行Python代码实现专业雷达图，要不要来试试？

        —— 学了Python还能做什么？

        —— 请你来告诉大家...

本课程为考试课，考核方式分为过程性考核和终结性考核，其中过程性考核构成平时成绩，占总评成绩的50%，终结性考核为期末考试，占总评成绩的50%。

过程性考核包括出勤和平时表现、线上资源学习和作业、线下课堂作业和实验，阶段测验，在平时成绩中的占比分别为10%、20%、30%、40%。

是否“骨骼惊奇、怀经天纬地”之才？扫码测测与Python的缘分吧！

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【第0周】课程导学

0.1 课程基本情况

0.2 全课程内容导学 (必看: 课程内容渐进式体验)

0.3 如何在Python123平台完成练习和作业？

【第1周】第一单元 Python基本语法元素

第1周课程导学

1.1 程序设计基本方法

1.2 Python开发环境配置

1.3 实例1: 温度转换

1.4 Python程序语法元素分析

第1周作业及学习资料

【第2周】第二单元 Python基本图形绘制

第2周课程导学

2.1 深入理解Python语言

2.2 实例2: Python蟒蛇绘制

2.3 模块1: turtle库的使用

2.4 turtle程序语法元素分析

第2周作业及学习资料

【第3-4周】第三单元 基本数据类型

第3-4周课程导学

3.1 数字类型及操作

3.2 实例3: 天天向上的力量

3.3 字符串类型及操作

3.4 模块2: time库的使用

3.5 实例4: 文本进度条

第3-4周作业及学习资料

【第5-6周】第四单元 程序的控制结构

第5-6周课程导学

4.1 程序的分支结构

4.2 实例5: 身体质量指数BMI

4.3 程序的循环结构

4.4 模块3: random库的使用

4.5 实例6: 圆周率的计算

第5-6周作业及学习资料

【第7-8周】第五单元函数和代码复用

第7-8周课程导学

5.1 函数的定义与使用

5.2 实例7: 七段数码管绘制

5.3 代码复用与函数递归

5.4 模块4: PyInstaller库的使用

5.5 实例8: 科赫雪花小包裹

第7-8周作业及学习资料

【第9-10周】第六单元 组合数据类型

第9-10周课程导学

6.1 集合类型及操作

6.2 序列类型及操作

6.3 实例9: 基本统计值计算

6.4 字典类型及操作

6.5 模块5: jieba库的使用

6.6 实例10: 文本词频统计

第9-10周作业及学习资料

【第11-12周】第七单元 文件和数据格式化

第7周课程导学

7.1 文件的使用

7.2 实例11: 自动轨迹绘制

7.3 一维数据的格式化和处理

7.4 二维数据的格式化和处理

7.5 模块6: wordcloud库的使用

7.6 实例12: 政府工作报告词云

第7周作业及学习资料

【第13-14周】第八单元 程序设计方法学

第8周课程导学

8.1 实例13: 体育竞技分析

8.2 Python程序设计思维

8.3 Python第三方库安装

8.4 模块7: os库的使用

8.5 实例14: 第三方库安装脚本

第8周作业及学习资料

【第15周】第九单元 Python计算生态概览

第9周课程导学

9.1 从数据处理到人工智能

9.2 实例15: 霍兰德人格分析雷达图

9.3 从Web解析到网络空间

9.4 从人机交互到艺术设计

9.5 实例16: 玫瑰花绘制

第9周作业及学习资料

【第15+周】全课程总结与学习展望

0.3 全课程总结与学习展望

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复习专栏—作业和测验讲评

作业-组合类型

作业-自定义函数

期中测试讲评

作业-分支和循环结构实验

作业-循环结构

作业-分支结构

作业-字符串类型

作业-数字类型

作业-基本语法元素

Python集成开发环境(IDE)

[1] IDLE: Python解释器默认工具（本课程推荐）：https://www.python.org

[2] Visual Studio Code: https://code.visualstudio.com/

[3] PyCharm: https://www.jetbrains.com/pycharm/

[4] Anaconda: https://www.continuum.io/

参考教程

[1] 《Python程序设计与应用》，梁爱华、张利霞等，清华大学出版社，2022.11

[2]《Python语言程序设计基础(第2版)》，嵩天、礼欣、黄天羽著，高等教育出版社，2017.2（讲授Python 3版本）

[3] 《高教版Python语言程序设计冲刺试卷(含线上题库)（第二版）》，黄天羽、李芬芬著，高等教育出版社，2019.1

这是习题册(可选)，用于全国计算机等级考试二级Python科目备考，提供5套完整模拟试卷和约950道各类习题，做题上瘾的同学可以考虑。

参考网站

[1] Python主站：https://www.python.org

[2] Python123学习主站：https://python123.io

Q1：Python语言、C语言、Java语言、VB语言……到底哪种适合作为入门编程语言呢？

A1：

Python是最好的程序设计入门语言、也是最先进的程序设计语言。

如果只想学一门程序设计语言，请学Python；如果想学一门最先进的程序设计语言，请学Python。

更多教学讨论请参考：

“Python语言: 程序设计课程教学改革的理想选择”，《中国大学教学》，2016年第2期

https://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgdxjx201602010

Q2：Python 2.x 和 Python 3.x，该学习哪个版本？

A2：

Python 3.x，本课程及嵩老师所有Python课程只讲授这个版本。

与传统软件升级不同，3.x版本与2.x版本并不兼容，3.x版本2008年发布，至今，所有Python主流功能库都可以稳定且更高效地运行在Python 3.x版本下，专业Python程序员都已经使用Python 3.x版本，无可争议。

Q3：Python语言是跨平台的吗？

A3：

Python语言所编写程序可以无需修改在Windows、Linux、UNIX、Mac等操作系统上使用。（严谨些：如果Python程序所调用的库是平台无关的，则可以跨平台。）

Q4：Python语言是面向对象语言吗？

A4：

面向对象是程序设计方法的一种，Python语言并不局限于此。你可以学习面向对象程序设计方法，并利用Python语言实现，也可以仅仅用面向过程的基本方式，甚至，你可以没有任何风格的写几行代码，Python语言都是支持的。它就是这么任性！

Q5：在线开放课程只能看到视频，有问题谁来解答？

A5：

编程能力是一技之长，学习过程中遇到问题很正常，为了更好地为同学们服务，本课程由教师和至少3名助教每天在线上答疑，很多同学也会在线上回答所提出的问题，一般问题在几个小时内可以得到解决。

Q6：这个课程需要配套教材或工具书吗？

A6：

本课程将提供视频、文本资料和程序代码等作为学习资料，提供Python123平台进行实践训练。同学们可以选择使用或不使用教材。当然，一本好书，事半功倍，建议选择一本教材，有助于更系统掌握Python语言。

Q7：全国计算机等级考试二级Python科目有什么用？需要参加吗？

A7：

全国计算机等级考试二级（简称：等考）由教育部考试中心（高考、四六级和研究生考试也是这个官方部门组织的哦！）组织，主要面向高校学生及社会学习者开展的水平性考试，其中Python语言课目于2018年9月首次开考，每年3月和9月两次大考。等考对计算机专业学生没有太大意义，毕竟专业学生需要很专业；但对于非计算机专业学生证明计算机尤其是编程水平非常权威也比较有用。据说上海市落户的积分政策中有对计算机水平及等级考试的要求。