本书依据普通高等院校计算机及相关专业的教学需求，以培养Python工程开发能力为核心目标，系统构建从语言基础到领域应用的完整知识体系。全书共九章，主要包括：Python概述，Python语言基础，Python函数及模块，面向对象编程，PythonGUI编程，Python数据库及文件系统，Python网络编程，PythonWeb开发，Python数字图像处理等内容。本书采用“基础理论+工程案例”双驱动模式，通过校企合作引入企业级项目案例，帮助学习者建立工程化思维，并培养工程实践能力。本书适合作为普通高等院校计算机相关专业程序设计课程教材，也可供从事计算机应用开发的各类人员参考。

数字时代，数据已成为驱动经济社会变革的关键生产要素。从金融行业的风险预测、电商平台的精准推荐，到医疗领域的影像诊断、科研机构的实验分析，海量数据的挖掘、处理与应用正成为各行业突破发展瓶颈的核心环节。而这一过程中，对高效、灵活的程序设计工具需求愈发迫切。Python 程序设计凭借其简洁易懂的语法、丰富的第三方库生态和强大的跨领域适配能力，契合数据处理及各类开发场景的需求，逐渐在行业应用中占据了愈发重要的地位，其在人才培养领域的重要性同样日益凸显。
基于此，编著者依据普通高等院校计算机类、软件工程、数据科学与大数据技术、人工智能及相关专业的教学需求，兼顾应用型高校专科阶段的进阶学习，编写了本书。本书从 Python 基础知识入手，衔接行业实际应用场景，注重知识内容的实用性和综合性，在帮助学生筑牢编程基础的同时，引导学生强化实践能力、对接产业实际开发需求。
本书以培养 Python 工程开发能力为核心目标，系统构建从语言基础到领域应用的完整知识体系。全书分两部分：语言基础部分（第 1 至 3 章），涵盖 Python 核心语法、数据类型、控制结构、函数与模块等内容，帮助学生扎实掌握语言规则；进阶知识部分（第 4 至 9 章），深入面向对象编程、异常处理、文件操作等，提升学生代码编写的规范性和健壮性。每章的“项目开发”，引入真实软件项目开发流程，分析功能需求，进行项目设计、代码测试与调试，切实帮助学生理解并掌握实际项目开发的流程与方法。
通过本书，学生可结合自身兴趣和职业规划，深入学习特定领域的 Python 应用，依托实际的项目案例，将编程技能转化为解决复杂问题的能力，为未来职业发展奠定坚实基础。
全书内容广泛、重点突出，在编排上采用循序渐进、逐步扩展提高的方法，同时精心设计了大量的企业案例，以加深学生对内容的理解，提高学生分析问题、解决问题的能力。本书特色如下：
（1）“基础理论 + 工程案例”双驱动：理论部分紧扣高等院校计算机及相关专业教学要求，确保知识体系的系统性与严谨性；案例部分依托校企合作资源开发，将企业真实业务场景融入教学，实现“学—练—用”无缝衔接，让学生在掌握理论的同时，同步积累工程实践经验，契合时代对人才“理论与实践兼备”的核心需求。
（2）能力进阶设计：内容体系覆盖从“初级代码编写”到“系统设计开发”的全阶段能力培养，既满足低年级学生入门编程、夯实基础的需求，也能支撑高年级学生提升复杂项目开发能力的目标达成，适配不同学习阶段复合型技术人才的成长路径。
（3）技术栈前沿性：涵盖 GUI 开发、Web 框架、数据库、Socket 等工业界主流技术，使技能学习与行业岗位需求高度匹配。
（4）工程思维培养：通过代码规范、调试技巧、性能优化等实战训练强化工程素养。
本书创作团队由具有多年教学经验的高校教师和具有丰富项目开发经验的企业技术人员组成。第 1~6 章由王学军（石家庄铁道大学）编著、第 7~9 章由王家硕（通号低空智能科技有限公司）编著。本书的创作得到了各级领导的关心和支持，在此一并表示深深的感谢。
本书提供教学课件、程序代码等数字资源，读者如有需要可登录中国铁道出版社教育资源数字化平台（https://www.tdpress.com/51eds）免费下载使用。
限于编著者水平，加之时间仓促，书中难免有不当之处，敬请教师、广大学生和读者批评指正，以使本书在使用过程中不断完善。
编著者
2025 年 8 月

第1章Python概述11.1Python语言11.1.1Python的发展11.1.2Python的特点21.1.3Python的应用领域.21.1.4Python的版本及安装31.2Python开发环境及工具61.2.1开发工具JupyterNotebook61.2.2开发工具PyCharm.81.2.3编写简单的小程序.101.3项目开发12习题14第2章Python语言基础152.1基础知识152.1.1Python文件类型152.1.2Python编码规范162.1.3输入与输出.172.2Python数据类型.182.2.1Number182.2.2String182.2.3变量及其赋值202.3运算符和表达式212.3.1算术运算符和表达式212.3.2赋值运算符和表达式222.3.3逻辑运算符和表达式232.3.4关系运算符和表达式242.3.5字符串运算符和表达式24

王学军，硕士，教授，现任石家庄铁道大学信息科学与技术学院系主任，硕士生导师，河北省中青年骨干教师。主要从事人工智能、数字图像处理等方向的研究等。主持、参加10项省级以上科研项目；获河北省教学成果一等奖1项，二等奖3项；获河北省科技进步二等奖1项，三等奖1项；出版教材10部，发表学术论文20余篇。,王家硕，硕士（博士在读），工程师，北京全路通信信号研究设计院集团有限公司。参加省市级科研项目5项，发表SCI论文3篇。

（1）重理论强实践：以企业实战项目为开发路线，递进式培养读者的工程能力和工程素养。
（2）案例全部选择作者实际的工程项目，将工程项目和教学内容从浅到深，精心结合，同时融入软件工程的设计思想，能够有效提高学习者解决工程问题的能力。