本教材主要讲授Python程序设计知识，采用案例教学和问题驱动的撰写方法，注重实践思维、计算思维和创新思维等教育理念与教材内容的结合。本教材将知识点和实际应用相结合，以教学案例引出理论讲解。案例源于现实生活，旨在让读者理解实际问题被抽象化、模型化和程序化的全过程。内容涵盖Python应用的各个方面，以对比方式阐述人和计算机在解决问题时的异同，让读者理解计算思维的本质。教材在设计上由易到难，分别阐述计算机如何描述和处理现实世界中的各类事物，如何表示各类事物之间的关系，如何组织和优化程序结构等，使读者能够将程序设计和现实问题相关联。在讲解某一知识点时,横向延伸与之相关的各类知识点；在讲解某一个案例时，纵向扩展该案例所能实现的各种功能模块，使读者能够比较全面、深入地理解问题和掌握知识。教材穿插了一些技巧性、实用性的说明，并且对重要代码添加了注释。本教材免费提供与内容相配套的教学课件和各个案例的程序源代码。

本教材的内容涵盖范围较广，案例贴近实际，既可作为以Python为基础的程序设计类课程的配套教材，又可作为学习Python的很好的自学参考书，也适合各层次Python开发人员阅读参考。

本教材主要讲授Python程序设计知识，包括良好的编程习惯、计算机描述现实事物、计算机处理现实事物、计算机的流程控制、计算机表示现实事物间关系以及程序编写方法共6章内容，涵盖了变量、数据类型、控制语句、数据结构、面向过程程序设计、面向对象程序设计、GUI设计、网络编程和调试方法等重要知识点。本教材旨在让读者理解计算机解决问题的方法和思路，掌握程序设计的核心概念，构建基本的程序设计思想，学会编写中等难度的程序代码，为进一步学习和掌握计算机程序设计奠定良好的基础。

本教材采用“案例教学”和“问题驱动”的撰写方法，注重实践思维、计算思维和创新思维等教育理念与教材内容的结合。在编写时，按照问题求解的方式表述教学内容，不仅使学生掌握基本的程序设计知识，更重要的是教会学生解决问题的思维方法，即按照“提出问题、分析问题、讲解知识点、解决问题、总结思维方法”的思路组织教材内容。具体来讲，首先通过一个实例提出问题，然后分析解决问题的思路，引出解决该实例必须了解的核心概念和相关知识，并给出具体的解决方法，在完成具体的程序设计后，进一步展开阐述实用的编程技巧和工程实践经验，最后总结解决此类问题的思维方法，让学生不仅能够知其然，更能够知其所以然。撰写本教材的主要目标是学以致用，让学生掌握程序设计的基本技能，提高学生使用计算机解决实际问题的能力，同时更加注重学生计算思维和信息素养的培养，使他们具备用计算机抽象、分解、模拟和求解问题的能力，以及具备通过网络获取、分析和利用信息的自学能力。本教材的内容涵盖范围较广，案例贴近实际，既可作为以Python为基础的程序设计类课程的配套教材，又可作为学习Python的很好的自学参考书，也适合各层次Python开发人员阅读参考。

本教材的编写本着“案例引导知识、实践引导理论”的原则，将枯燥晦涩的理论性、原理性的知识讲解转化成以问题驱动的案例教学。本教材设计和开发了一系列具有工程性、实践性、综合性等特点的教学案例。这些案例既联系所讲授的知识点，又注重学习者的学习兴趣，极大地激发了读者探究问题的求知欲。

本教材的主要特色和创新点如下: 

(1) 案例丰富、贴近实际: 将知识点和实际应用相结合，以教学案例引出理论讲解。案例源于现实生活，旨在让读者理解实际问题被抽象化、模型化和程序化的全过程。

(2) 内容全面、讲解独特: 涵盖Python应用的各方面，以对比方式阐述人和计算机在解决问题时的异同，让读者理解计算思维的本质。

(3) 结构合理、设计新颖: 教材以“用计算机解决现实问题”为主旨，在设计上由易到难，分别阐述计算机如何描述和处理现实世界中的各类事物，如何表示各类事物之间的关系、如何组织和优化程序结构等，使读者能够将程序设计和现实问题相关联。

(4) 难易适度、层层递进: 教材采用横向和纵向两种方法撰写内容，在讲解某一知识点时，横向延伸与之相关的各类知识点；在讲解某一个案例时，纵向扩展该案例所能实现的各种功能模块，使读者能够比较全面、深入地理解问题和掌握知识。

(5) 代码注释、相关说明: 为了便于读者的阅读和实现，教材穿插了一些技巧性、实用性的说明，并且对重要代码添加了注释。

〖1〗Python程序设计与实践——用计算思维解决问题〖1〗(6) 配套课件、案例源码: 教材提供与内容相配套的教学课件和各个案例的程序源代码。

参与本教材编写的都是北京航空航天大学计算机学院从事计算机基础教学多年、有着丰富教学经验的老师。其中，第1章和第4章由焦福菊、李莹编写，第2章、第3章和第5章由李莹、孙青编写，第6章由孙青、李莹编写。全书由李莹统稿并定稿。此外，在本书的编写过程中得到了李宇川的极大帮助，并且参考了国内外许多同类的优秀教材，在此表示深深的谢意。

由于时间仓促，加之编者水平有限，所以尽管经过了多次反复修正，但书中仍难免会有疏漏和不足之处，恳请同行专家、一线教师及广大读者批评指正。

李莹

2017年12月于北京

第1章良好的编程习惯1

1.1Python简介2

1.2Python安装4

1.3漂亮的程序8

1.3.1语法规则10

1.3.2注释规范14

1.3.3程序调试15

1.4Python学习资料17

习题18

第2章计算机描述现实事物20

2.1变量21

2.1.1变量的含义21

2.1.2变量的命名25

2.1.3变量的创建27

2.2数据类型29

2.2.1数值类型30

2.2.2非数值类型34

习题40

第3章计算机处理现实事物43

3.1数值类型操作43

3.1.1数字操作43

3.1.2布尔操作48

3.2非数值类型操作51

3.2.1字符串处理51

3.2.2多媒体处理62

习题64

〖1〗Python程序设计与实践——用计算思维解决问题〖1〗

第4章计算机的流程控制66

4.1计算机的逻辑66

4.1.1逻辑表达式67

4.1.2运算符优先级68

4.2程序的有序执行69

4.2.1if条件语句71

4.2.2while循环语句79

4.2.3for循环语句83

4.2.4循环跳转语句88

习题88

第5章计算机表示现实事物间关系90

5.1集合关系99

5.2线性关系101

5.3树形关系114

5.4网状关系122

习题130

第6章程序编写方法132

6.1逐条编程133

6.2面向过程编程134

6.2.1函数134

6.2.2参数139

6.2.3作用域141

6.3面向对象编程142

6.3.1类143

6.3.2对象148

6.3.3继承150

6.3.4多态154

6.4模块化编程思想156

6.4.1模块156

6.4.2文件163

习题167

本书讲解Python程序设计知识，采用案例教学和问题驱动的撰写方法，注重实践思维、计算思维和创新思维等教育理念与内容的结合。主要特点：①案例丰富、贴近实际：将知识点和实际应用相结合，以教学案例引出理论。案例源于现实生活，让读者理解实际问题被抽象化、模型化和程序化的全过程。②内容全面、讲解独特：涵盖Python应用的各方面，以对比方式阐述人和计算机在解决问题时的异同，让读者理解计算思维的本质。③结构合理、设计新颖：以“用计算机解决现实问题”为主旨，在设计上由简到难，分别阐述计算机如何描述和处理现实世界中各类事物，如何表示各事物间关系、如何组织和优化程序结构等，使读者能够将程序设计和现实问题相关联。④难易适度、层层递进：在讲解某一知识点时，横向延伸与之相关的各类知识点；在讲授某一个案例时，纵向扩展该案例所能实现的各种功能模块，使读者能比较全面、深入地理解问题和掌握知识。⑤代码注释、相关说明：为了便于阅读和实现，书中穿插了一些技巧性、实用性的说明，并且对重要代码添加注释。⑥配套课件、案例源码：提供与内容相配套的教学课件和各个案例的程序源码。

本书讲解Python程序设计知识，采用案例教学和问题驱动的撰写方法，注重实践思维、计算思维和创新思维等教育理念与内容的结合。主要特点：①案例丰富、贴近实际：将知识点和实际应用相结合，以教学案例引出理论。案例源于现实生活，让读者理解实际问题被抽象化、模型化和程序化的全过程。②内容全面、讲解独特：涵盖Python应用的各方面，以对比方式阐述人和计算机在解决问题时的异同，让读者理解计算思维的本质。③结构合理、设计新颖：以“用计算机解决现实问题”为主旨，在设计上由简到难，分别阐述计算机如何描述和处理现实世界中各类事物，如何表示各事物间关系、如何组织和优化程序结构等，使读者能够将程序设计和现实问题相关联。④难易适度、层层递进：在讲解某一知识点时，横向延伸与之相关的各类知识点；在讲授某一个案例时，纵向扩展该案例所能实现的各种功能模块，使读者能比较全面、深入地理解问题和掌握知识。⑤代码注释、相关说明：为了便于阅读和实现，书中穿插了一些技巧性、实用性的说明，并且对重要代码添加注释。⑥配套课件、案例源码：提供与内容相配套的教学课件和各个案例的程序源码。