Python程序開發(fā)基礎（AI+微課版）

體系完善： 全面涵蓋Python基礎、底層編程邏輯、AI輔助編程等知識。

模式創(chuàng)新： 采用“項目引領+任務驅動+AI輔助”三位一體的教學模式。

注重實踐： 每個知識點都有豐富的案例，有效提高讀者的編程實踐能力。

前　　言

2025年5月，教育部在世界數(shù)字教育大會上啟動“國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動2.0”，要求促進人工智能助力教育變革，將對人工智能賦能教育進行全景掃描，這說明人工智能（Artifical Intelligence，AI）時代已經到來。在科技不斷推陳出新的時代，掌握和運用AI是不落后于時代的必要之舉。而Python語言作為實現(xiàn)AI的首選語言，具有良好的開發(fā)效率，它在Web開發(fā)、網(wǎng)絡爬蟲、數(shù)據(jù)分析、游戲開發(fā)、機器學習等領域表現(xiàn)出眾，是人們非常推崇的一門優(yōu)秀的編程語言。

本書的編寫特色主要體現(xiàn)在如下方面：

（1）體系完善。本書全方位講解了Python程序開發(fā)的基本知識、底層編程邏輯和AI輔助編程，內容設計由淺入深，循序漸進。

（2）體例先進。本書按照“活頁式+項目任務”模式進行編寫，重點介紹在Windows平臺基于Pycharm與AI Assistant進行Python程序開發(fā)的相關內容。每個任務由“任務單”“信息單”“評價單”三個部分組成，各任務是獨立的，可單獨成課。學生通過“任務單”明確學習目標和學習成果，激發(fā)學習動力；通過“信息單”學習理論知識和實踐技能，積累知識、提升技能；通過“評價單”可反饋學習中的不足，明確改進方向。每個項目的最后有項目總結和鞏固訓練，總結后再提高，整體符合職業(yè)教材的編排。

（3）注重實踐。本書圍繞不同的知識點列舉了大量案例，通過分析和操作幫助學生掌握編程技巧，并在任務實踐部分引入AI工具輔助編寫程序，將編程變成一件非常簡單的事情。

（4）融入思政。本書以推進“課程思政”、落實“立德樹人”為根本，在每個項目目標中以職業(yè)素養(yǎng)形式提出要求，并在教學內容中融入思政元素，在愛國情懷、創(chuàng)新精神、職業(yè)道德、工匠精神上都有所體現(xiàn)。

（5）資源豐富。本書配有精品在線開放課，學生既可以登錄愛課程進行在線學習也可以掃描書上二維碼進行線下學習。

本書教學參考時數(shù)為64學時，各項目的參考課時見下表。

項目 教學內容 課時分配

理論教學 實踐訓練

項目1

搭建Python開發(fā)環(huán)境 任務1　搭建Python開發(fā)環(huán)境IDLE 2 2

任務2　使用集成開發(fā)工具PyCharm

任務3　配置AI編程插件AI Assistant

任務4　掌握Python程序風格與注釋

項目2

Python中的輸入輸出 任務1　打印超市購物小票 2 2

任務2　獲取身體健康指數(shù)

項目3

Python中的流程控制 任務1　換算體重 4 4

任務2　BMI健康指數(shù)分類

任務3　高空拋物

任務4　設計猜數(shù)游戲

項目4

Python中的字符串 任務1　判斷密碼強度 2 2

任務2　過濾敏感詞

項目5

Python中的組合數(shù)據(jù) 任務1　報數(shù)游戲 4 4

任務2　比賽對手

任務3　識別單詞

項目6

Python中的函數(shù) 任務1　模擬計算器 4 4

任務2　斐波那契數(shù)列

項目7

文件讀寫及數(shù)據(jù)格式化 任務1　查詢身份證歸屬地 4 4

任務2　輸出楊輝三角形

項目8

Python中的面向對象 任務1　獲取網(wǎng)頁數(shù)據(jù) 4 4

任務2　設計人機猜拳游戲

項目9

異常處理 任務1　為查詢身份證歸屬地添加異常 4 4

任務2　檢測系統(tǒng)密碼異常

機動 2 2

合計 32 32

本書由趙艷莉、曾鑫擔任主編，皮覽月、牧楊子、鄧亞妹、肖玉芳擔任副主編，趙艷莉負責全書的框架設計、版式設計、通稿和資源整理。

由于作者水平有限，書中難免存在錯誤和不妥之處，敬請廣大讀者批評指正。

編　者

2025年5月

前言
項目1　搭建Python開發(fā)環(huán)境 001
任務1　搭建Python開發(fā)環(huán)境IDLE 002
任務單 002
信息單 003
一、Python簡介 003
二、Python編程環(huán)境 005
評價單 011
任務2　使用集成開發(fā)工具PyCharm 012
任務單 012
信息單 013
一、下載并安裝PyCharm集成開發(fā)
工具 013
二、配置PyCharm解釋器并運行
程序 016
評價單 019
任務3　配置AI編程插件AI Assistant 020
任務單 020
信息單 021
一、AI Assistant簡介 021
二、安裝AI Assistant 021
三、配置AI Assistant 022
四、驗證AI Assistant功能 023
評價單 024
任務4　掌握Python程序風格與注釋 025
任務單 025
信息單 026
一、第一個Python程序 026
二、Python程序的風格 030
三、Python注釋語句 031
任務實踐：運行程序 032
評價單 035
項目總結 036
鞏固練習 036
項目2　Python中的輸入輸出 037
任務1　打印超市購物小票 038
任務單 038
信息單 039
一、標識符與關鍵字 039
二、常量與變量 040
三、數(shù)據(jù)的輸入輸出 043
任務實踐：打印購物小票 045
評價單 046
任務2　獲取身體健康指數(shù) 047
任務單 047
信息單 048
一、簡單數(shù)據(jù)類型 048
二、運算符與優(yōu)先級 050
三、格式化輸出 057
任務實踐：計算BMI 059
評價單 061
項目總結 062
鞏固練習 062
項目3　Python中的流程控制 065
任務1　換算體重 066
任務單 066
信息單 067
一、IPO程序控制 067
二、順序結構 067
任務實踐：換算體重 068
評價單 071
任務2　BMI健康指數(shù)分類 072
任務單 072
信息單 073
一、單分支if語句 073
二、雙分支if-else語句 075
三、多分支if-elif語句 077
四、if嵌套 080
任務實踐：BMI健康指數(shù)分類 082
評價單 085
任務3　高空拋物 086
任務單 086
信息單 087
一、while循環(huán)結構 087
二、for循環(huán) 089
三、range()函數(shù) 091
四、循環(huán)嵌套 093
五、循環(huán)中的else語句 095
任務實踐：高空拋物 096
評價單 099
任務4　設計猜數(shù)游戲 100
任務單 100
信息單 101
一、break語句 101
二、continue語句 102
三、pass語句 104
任務實踐：設計猜數(shù)游戲 104
評價單 108
項目總結 109
鞏固練習 109
項目4　Python中的字符串 112
任務1　判斷密碼強度 113
任務單 113
信息單 114
字符串的創(chuàng)建 114
任務實踐：判斷密碼強度 116
評價單 119
任務2　過濾敏感詞 120
任務單 120
信息單 121
一、字符串的常見操作 121
二、字符串的索引與切片 124
任務實踐：過濾敏感詞 126
評價單 128
項目總結 129
鞏固練習 129
項目5　Python中的組合數(shù)據(jù) 131
任務1　報數(shù)游戲 132
任務單 132
信息單 133
一、認識列表 133
二、列表的操作 135
三、嵌套列表 139
任務實踐：報數(shù)游戲 141
評價單 143
任務2　比賽對手 144
任務單 144
信息單 145
一、認識元組 145
二、元組的操作 147
任務實踐：比賽對手 148
評價單 151
任務3　識別單詞 152
任務單 152
信息單 153
一、認識集合 153
二、認識字典 157
任務實踐：單詞識別 164
評價單 167
項目總結 168
鞏固練習 168
項目6　Python中的函數(shù) 170
任務1　模擬計算器 171
任務單 171
信息單 172
一、認識函數(shù) 172
二、函數(shù)參數(shù)的傳遞 174
三、函數(shù)的返回值 177
四、變量作用域 177
任務實踐：模擬計算器 179
評價單 182
任務2　斐波那契數(shù)列 183
任務單 183
信息單 184
一、函數(shù)的特殊形式 184
二、常用內置函數(shù) 186
任務實踐：斐波那契數(shù)列 187
評價單 190
項目總結 191
鞏固練習 191
項目7　文件讀寫及數(shù)據(jù)格式化 193
任務1　查詢身份證歸屬地 194
任務單 194
信息單 195
認識文件 195
任務實踐：查詢身份證歸屬地 203
評價單 207
任務2　輸出楊輝三角形 208
任務單 208
信息單 209
任務實踐：輸出楊輝三角形 213
評價單 217
項目小結 218
鞏固練習 218
項目8　Python中的面向對象 220
任務1　獲取網(wǎng)頁數(shù)據(jù) 221
任務單 221
信息單 222
一、面向對象概述 222
二、類與對象 223
三、特殊方法 227
任務實踐：獲取網(wǎng)頁數(shù)據(jù) 231
評價單 234
任務2　設計人機猜拳游戲 235
任務單 235
信息單 236
一、繼承 236
二、多態(tài) 242
任務實踐：設計人機猜拳游戲 244
評價單 248
項目小結 249
鞏固練習 249
項目9　異常處理 251
任務1　為查詢身份證歸屬地添加異常 252
任務單 252
信息單 253
一、認識異常 253
二、捕捉異常 255
任務實踐：為查詢身份證歸屬地
　　　添加異常 261
評價單 264
任務2　檢測系統(tǒng)密碼異常 265
任務單 265
信息單 266
一、拋出異常 266
二、自定義異常 270
任務實踐：檢測系統(tǒng)密碼異常 271
評價單 274
項目小結 275
鞏固練習 275

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