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📚 课程概览

学习一门流行的编程语言 Python，涵盖从网页和软件开发到数据科学和质量保证等领域的核心概念。通过本课程，您将掌握编写 Python 3 程序的能力，并学会简化代码。

核心目标简述：掌握 Python 基础知识、控制流程、数据结构（列表、字符串、字典）、函数、模块以及文件操作，最终入门面向对象编程。

🎯 学习目标

编写并运行基本的 Python 3 脚本，应用基础语法和内置数据类型（int、float、str）。
使用控制流结构（if/else、for/while 循环）实现复杂的程序逻辑，以管理执行路径。
设计并使用函数和模块来组织程序，提升代码的可重用性和可维护性。
有效利用 Python 的核心数据结构（包括列表、字符串和字典）来管理数据。
通过文件输入/输出操作（文本、CSV 和 JSON）与外部数据源进行交互。

🔹 第 1 课：你好世界与基础语法

概述： 本基础课程介绍 Python 编程语言的核心要素，从经典的“你好世界”程序开始，使用 print() 函数。我们将建立关键的语法规则，涵盖缩进的重要性、大小写敏感性，以及如何有效使用注释进行代码文档化。重点将放在变量上，包括声明、赋值，以及整数、浮点数和字符串等基本数据类型，这些是存储价格和商品名称所必需的。最后，我们将立即应用这些概念，为一家家具店设计一个简单的销售点系统框架。该应用将涉及定义特定商品变量（如 'sofa_price'、'quantity'），并执行基本算术计算以确定最终购买总额，从而巩固对 Python 执行流程的理解。 学习成果：

使用 Python print() 函数执行标准的“你好世界”程序。
描述并应用 Python 的基本语法规则，包括正确的缩进和注释的有效使用。
使用适当的基元数据类型（int、float、str）定义、声明并赋值变量。
利用基本算术运算符在程序中执行简单计算。
构建销售点系统的初始结构，定义商品价格并计算交易总额。

🔹 第 2 课：控制流程与逻辑

概述： 本课程介绍控制流程这一基本概念，它决定了程序代码的执行顺序。我们将从布尔逻辑入手，理解 bool 数据类型（True/False）和关系运算符（例如 ==、>、<）用于创建条件表达式。核心结构——if 语句将被深入探讨，展示如何仅在条件满足时执行代码块。随后，我们将扩展至使用 else 和 elif 语句处理互斥路径，使 Python 代码能够实现复杂的决策树。最后，学生将掌握逻辑运算符（and、or、not），从而高效地组合多个条件检查。实际示例将聚焦于检查用户输入约束，并根据特定标准引导程序执行流程。 学习成果：

定义布尔变量，使用关系运算符（例如 ==、>、<）评估条件表达式。
使用 if 语句构建基本的条件逻辑结构。
使用 else 和 elif 语句实现多路径决策逻辑。
解释缩进在定义 Python 控制流程块中的关键作用。
应用逻辑运算符（and、or、not）创建复合条件测试。

🔹 第 3 课：使用列表

概述： 本课程介绍 Python 列表，这是用于存储有序、可变集合的基本序列数据类型。我们将首先讲解如何使用方括号 [] 创建列表，并展示其可容纳异构数据类型的能力。列表的核心机制——索引和切片将被详细讲解，向学生展示如何使用正向（0 起始）和负向索引访问特定元素或子部分。一个重要的理论要点是可变性，解释列表在创建后可以就地修改。实践示例将聚焦于关键的列表管理方法，包括添加元素（append()、insert()）、移除元素（remove()、pop()、del 关键字）以及确定长度（len()）。学生将学习如何有效地存储和操作动态数据组，这是任何 Python 应用的关键技能。 学习成果：

使用合适的语法定义和初始化 Python 列表，理解其作为有序、可变序列的角色。
使用正向索引、负向索引和切片访问、修改和提取列表中的元素或子部分。
应用基本列表方法（如 append()、insert()、pop()、remove()）动态管理列表内容。
解释可变性的概念，并区分列表内容与不可变数据类型的管理方式。

🔹 第 4 课：迭代与循环

概述： 本课程介绍迭代这一基本编程工具，允许开发者重复执行代码块，从而实现更简洁高效的程序。我们将剖析 Python 中两种主要的循环结构：for 循环，适用于遍历已知序列（如列表中的元素或 range() 函数生成的数字），以及 while 循环，只要指定的布尔条件保持为 True 就会反复执行。我们将演示如何构建健壮的循环，确保 while 循环有明确的终止条件，防止无限执行。此外，我们还将介绍专门的循环控制机制，包括使用 break 语句立即退出循环，以及使用 continue 语句跳过当前迭代的剩余部分并进入下一次迭代，从而为迭代解决方案提供复杂的流程控制。 学习成果：

区分 for 循环和 while 循环的结构角色，并为特定编程任务选择合适的循环类型。
构建并使用 for 循环高效遍历序列（如列表），并使用 range() 函数进行数值迭代。
实现安全且受控的 while 循环，确保清晰的终止条件以防止无限执行。
应用 break 和 continue 语句修改循环执行的标准流程，以满足特定条件需求。

🔹 第 5 课：使用函数实现代码复用

概述： 本课程介绍通过 Python 函数实现代码复用的重要概念。学生将首先学习使用 def 关键字定义函数的基本语法，理解正确缩进和可选文档字符串的重要性。我们将讲解如何设计函数以通过参数（实参）接收输入，以及如何使用 return 语句返回输出。函数的核心优势——简化代码、提高可读性、避免冗余（遵循 DRY 原则）——将被重点强调。实践应用将涉及解决现实世界的数学问题。学生将定义并调用函数来计算著名的物理公式，如动能或重力，展示函数如何封装特定逻辑，以便在任何 Python 程序中轻松且重复使用。 学习成果：

定义函数在 Python 编程中的作用，并阐述代码复用和模块化的优点。
使用 def 关键字构建并定义简单的 Python 函数，包含适当的参数和标准命名规范。
成功调用已定义的函数，传入所需参数以执行封装的逻辑。
使用 return 语句输出函数结果，用于赋值或进一步计算。
应用函数式编程概念，实现并计算著名物理公式，如距离或速度的计算。

🔹 第 6 课：字符串操作

概述： 本课程深入探讨强大的 Python 字符串对象，它是处理文本数据的基础。我们将从探索字符串的创建开始，包括单引号与双引号的使用，并讨论其不可变性。核心重点将放在使用索引和切片访问和重新排列文本，这使得高效提取特定字符或子字符串成为可能。随后，我们将介绍文本操作的关键方法，包括使用 .strip() 清理文本，使用 .lower() 和 .upper() 改变大小写，以及使用 .startswith() 等方法检查内容。最后，学生将掌握使用强大的 .split() 方法将大段文本拆分为单词或行的列表，并通过灵活的 .join() 方法高效重组它们，从而实现自动化文本处理应用。 学习成果：

定义 Python 字符串对象，并应用索引和切片访问特定字符或子字符串。
使用常见的字符串方法（如 .upper()、.lower()、.strip()）清理和格式化文本数据。
使用 f-strings 和 .format() 方法实现字符串插值技术，创建动态文本。
展示使用 .split() 拆分文本为列表，以及使用 .join() 方法将序列重组为字符串。

🔹 第 7 课：Python 模块

概述： 本课程介绍 Python 模块这一重要概念，它允许通过可重用文件组织代码并大幅扩展功能。我们将定义什么是模块（标准 .py 文件），并解释为何使用模块能促进代码复用和清晰性。核心重点将放在掌握 import 语句上，涵盖标准语法（import module_name）、别名（import module as alias）和定向导入（from module import item），以有效管理程序的命名空间。我们将探索使用 Python 标准库中的基础内置模块的实际示例，如 math 模块（用于 sqrt 等函数或 pi 等常量）和 random 模块。最后，我们将演示如何创建并实现一个简单的自定义模块，以在不同 Python 文件中结构化和复用自己的函数。 学习成果：

定义 Python 模块是什么，并解释其在扩展功能和组织大型程序中的作用。
正确使用标准 import 语句及其变体（别名和定向导入）。
展示调用和使用常见内置模块（如 math 和 random）中函数的能力。
解释不同导入方法如何影响当前程序的命名空间。
创建一个包含可复用函数的简单自定义 Python 模块。

🔹 第 8 课：使用字典

概述： 本课程深入探讨 Python 字典，这是一种用于将唯一键映射到特定值的基本而强大的数据结构。我们将从使用花括号和冒号分隔的键值对定义字典结构开始，强调字典是可变的，并针对键进行快速查找优化。课程将涵盖基本操作，包括如何使用方括号表示法高效访问值，以及如何动态添加新键值对或修改现有值。我们将探讨键的约束条件，指出键必须是不可变类型（如字符串或元组）。最后，学生将学习关键方法，如 .keys()、.values() 和 .items()，用于查看字典内容，以及如何使用循环遍历这些元素，从而巩固其存储和检索复杂、非结构化数据的能力。 学习成果：

定义 Python 字典结构，并阐明其作为键值映射容器的主要功能。
使用字面量语法构造和初始化字典，正确基于对应键进行赋值和取值。
使用方括号表示法和 del 关键字对字典元素执行 CRUD 操作（创建、读取、更新、删除）。
使用内置字典方法（包括 .keys()、.values()、.items()）高效提取存储数据的不同视图。
在实际编码示例中应用字典，如建模用户资料或管理配置设置。

🔹 第 9 课：文件输入与输出（I/O）

概述： 本课程介绍 Python 中的文件输入与输出（I/O），实现自动化和数据持久化。我们首先掌握核心文件操作：使用内置的 open() 函数打开文件，指定各种访问模式（读取 'r'、写入 'w'、追加 'a'），并理解 with open() as f: 上下文管理器在确保文件自动关闭方面的关键作用，防止资源泄漏。随后，我们将探索使用标准文本文件（.txt）读取和写入非结构化数据。第二部分聚焦于结构化数据：利用 Python 专用的 csv 模块高效读取和写入逗号分隔值，以及实现 json 模块（特别是 json.load() 和 json.dump()）处理复杂的嵌套 JSON 数据结构，这对于与 API 交互和现代配置文件至关重要。掌握这些概念对于构建与外部数据源交互的实际 Python 应用至关重要。 学习成果：

解释 Python 文件处理的基本过程，包括使用 open() 函数和指定读取/写入/追加模式。
实现 with 语句（上下文管理器）以安全可靠地管理文件资源，确保文件始终被关闭。
编写 Python 代码，从标准文本文件（.txt）中读取数据并写入序列化数据。
应用内置的 csv 模块，以程序化方式读取、解析和生成 CSV 格式的数据。
使用 json 模块将 Python 对象序列化为 JSON 格式，或将 JSON 数据反序列化为可用的 Python 结构。

🔹 第 10 课：类与面向对象编程入门

概述： 本课程为 Python 中的面向对象编程（OOP）提供基础入门。我们将首先澄清 Python 内置标准数据类型（如 int、str、list）与强大用户自定义结构——类之间的区别。学习者将理解类是一个蓝图，而对象是由此蓝图生成的具体实例。我们将讲解使用 class 关键字定义类的基本语法，重点在于如何使用特殊方法 __init__（构造函数）初始化对象状态，以及如何定义操作方法。最后，我们将探讨这些概念如何实现封装——将数据及其操作方法捆绑在一起——并简要讨论接口在定义对象明确行为契约中的作用，为复杂的软件架构奠定基础。 学习成果：

区分 Python 内置数据类型与用户自定义的类类型。
定义并阐明类与对象（实例）之间的根本区别。
实现一个基本的 Python 类，包括实例化和实例属性的定义。
使用 __init__ 方法（构造函数）在创建时正确初始化对象状态。
解释封装如何组织代码，以及它如何促进代码的可重用性和可维护性。

Python 编程入门

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