本书是“十五五”高等学校计算机教育新形态一体化系列教材之一，旨在通过系统化的知识体系与丰富的实践案例，帮助读者快速掌握Python项目开发的核心技能。 全书共十四章，包括初识Python编程世界、Python语法基础、数据序列结构、控制结构、Python中使用正则表达式、函数、面向对象程序设计、模块、异常处理及程序调试、文件及目录操作、数据库操作、GUI界面编程、网络编程和多线程、综合实践，涵盖从基础语法到高级应用的完整学习路径，结构清晰，内容丰富。 本书适合作为高等院校计算机及相关专业的教材，也可供自学者参考使用。

“问渠那得清如许？为有源头活水来。”南宋朱熹在《观书有感》中以“活水”喻指知识更新的重要性。千年后的今天，身处数字文明奔涌的时代浪潮中，技术的“源头活水”正以前所未有的速度重塑人类社会的认知边界。从“天工人巧日争新”（清代赵翼《论诗五首其一》）的工业革命，到“坐地日行八万里”（毛泽东《七律二首送瘟神》）的信息化浪潮，每一次技术革新都在叩击人类智慧的天花板。而在人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术蓬勃发展的今天，Python 语言恰似一柄开启未来之门的密钥，成为连接人类思维与机器智能的桥梁。Python 自 1991 年由 Guido van Rossum 创立以来，历经三十余载发展，已从一门小众脚本语言成长为当今最受欢迎的通用编程语言。根据 TIOBE、Stack Overflow等权威排行榜，Python 连续多年位居编程语言热度榜首，这与其独特的设计哲学密不可分。


当前，我国正处于信息化与工业化深度融合的关键时期。Python 作为数据科学、人工智能领域的首选语言，各高校计算机及相关专业纷纷开设该课程，为满足教学需求，故而编写本教材。我们希望通过本教材打破传统编程教学的桎梏，以 Python 语言为载体，培养学生的计算思维、数据思维和智能思维，使其具备解决复杂工程问题的能力。相较于市面上已有的 Python 教材，本书具有以下鲜明特色：


第一，立足基础 + 面向应用。本教材遵循“由浅入深、循序渐进”的原则，前面系统讲解 Python 语法基础，后面则聚焦文件操作、数据库访问、网络编程等实用技能，最后引入数据分析与人工智能入门内容，形成完整的知识链条。这种结构设计既保证了知识体系的系统性，又强化了实践导向。


第二，项目引领 + 案例驱动。本教材包含众多经过教学实践检验的代码示例、综合案例和实战项目，涵盖科学计算、Web 开发、自动化办公等热门领域。特别是结合我国信息化建设中的典型场景设计案例，如政务数据处理、交通流量分析等，增强读者的社会责任感。


第三，思政融入 + 价值引领。在各章中巧妙融入科技创新、信息安全、伦理道德等思政元素。例如，在课程示例中加入社会主义核心价值观的熏陶；利用科技与诗词结合传承中华民族优秀的传统文化价值；在讲解网络爬虫技术时强调数据采集的法律边界；在介绍人工智能应用时讨论算法伦理，实现知识传授与价值塑造的同频共振。



本教材定位于精准的专业知识教学应用和项目化实践应用研习，故而既适合作为高等院校计算机科学与技术、数据科学、人工智能等专业的教材，亦适合作为高等院校物联网、金融工程等交叉学科研究生的教材，还可为企业转型中的技术人员提供系统化的 Python 开发指南。


本教材由济宁学院的宋协栋、杜永生、丁华立和济宁职业技术学院的李航担任主编，淮南联合大学的史学梅、浪潮软件股份有限公司的陈天真、四川省人民医院的孙妍、晋城市人民医院的李蔼颖担任副主编，众人勠力齐心共同编写完成。编者希望通过组建涵盖多所高校、校企合作的联合编写团队，打造一份知识系统、思路多样、应用导向的优秀教材，为培养复合型创新人才发挥重要的知识引导作用。


在本书编写的过程中，我们广泛听取了部分高校教师、计算机行业专家和学生的建议。成书在即，向为本书编写提供帮助的同行、专家、编辑等朋友们表达由衷的感谢！


由于编者水平有限，疏漏之处在所难免，恳请广大读者批评指正。让我们共同见证一代代学子通过编程实现人生理想，见证数字中国建设的壮丽篇章！


编 者


2025 年 8 月

第1章初识Python编程世界1 1.1语言特性与发展历程1 1.2Python语言的多平台安装方法2 1.2.1Windows操作系统安装流程2 1.2.2UNIX/Linux操作系统安装步骤3 1.2.3macOS安装方法3 1.3Python环境变量的配置3 1.3.1在Windows操作系统环境变量配置指南4 1.3.2在UNIX/Linux操作系统环境变量配置指南5 1.3.3Python环境变量详解6 1.4Python程序的运行方式8 1.4.1交互式解释器运行模式8 1.4.2命令行脚本执行方式8 1.4.3集成开发环境（IDE）方式9 1.5Python开发环境10 1.5.1IDLE集成开发环境详解10 1.5.2PyCharm12 小结12 习题14 项目实践：跨平台Python开发环

“问渠那得清如许？为有源头活水来。”南宋朱熹在《观书有感》中以“活水”喻指知识更新的重要性。千年后的今天，身处数字文明奔涌的时代浪潮中，技术的“源头活水”正以前所未有的速度重塑人类社会的认知边界。从“天工人巧日争新”（清代赵翼《论诗五首其一》）的工业革命，到“坐地日行八万里”（毛泽东《七律二首送瘟神》）的信息化浪潮，每一次技术革新都在叩击人类智慧的天花板。而在人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术蓬勃发展的今天，Python 语言恰似一柄开启未来之门的密钥，成为连接人类思维与机器智能的桥梁。Python 自 1991 年由 Guido van Rossum 创立以来，历经三十余载发展，已从一门小众脚本语言成长为当今最受欢迎的通用编程语言。根据 TIOBE、Stack Overflow等权威排行榜，Python 连续多年位居编程语言热度榜首，这与其独特的设计哲学密不可分。


当前，我国正处于信息化与工业化深度融合的关键时期。Python 作为数据科学、人工智能领域的首选语言，各高校计算机及相关专业纷纷开设该课程，为满足教学需求，故而编写本教材。我们希望通过本教材打破传统编程教学的桎梏，以 Python 语言为载体，培养学生的计算思维、数据思维和智能思维，使其具备解决复杂工程问题的能力。相较于市面上已有的 Python 教材，本书具有以下鲜明特色：


第一，立足基础 + 面向应用。本教材遵循“由浅入深、循序渐进”的原则，前面系统讲解 Python 语法基础，后面则聚焦文件操作、数据库访问、网络编程等实用技能，最后引入数据分析与人工智能入门内容，形成完整的知识链条。这种结构设计既保证了知识体系的系统性，又强化了实践导向。


第二，项目引领 + 案例驱动。本教材包含众多经过教学实践检验的代码示例、综合案例和实战项目，涵盖科学计算、Web 开发、自动化办公等热门领域。特别是结合我国信息化建设中的典型场景设计案例，如政务数据处理、交通流量分析等，增强读者的社会责任感。


第三，思政融入 + 价值引领。在各章中巧妙融入科技创新、信息安全、伦理道德等思政元素。例如，在课程示例中加入社会主义核心价值观的熏陶；利用科技与诗词结合传承中华民族优秀的传统文化价值；在讲解网络爬虫技术时强调数据采集的法律边界；在介绍人工智能应用时讨论算法伦理，实现知识传授与价值塑造的同频共振。



本教材定位于精准的专业知识教学应用和项目化实践应用研习，故而既适合作为高等院校计算机科学与技术、数据科学、人工智能等专业的教材，亦适合作为高等院校物联网、金融工程等交叉学科研究生的教材，还可为企业转型中的技术人员提供系统化的 Python 开发指南。


本教材由济宁学院的宋协栋、杜永生、丁华立和济宁职业技术学院的李航担任主编，淮南联合大学的史学梅、浪潮软件股份有限公司的陈天真、四川省人民医院的孙妍、晋城市人民医院的李蔼颖担任副主编，众人勠力齐心共同编写完成。编者希望通过组建涵盖多所高校、校企合作的联合编写团队，打造一份知识系统、思路多样、应用导向的优秀教材，为培养复合型创新人才发挥重要的知识引导作用。


在本书编写的过程中，我们广泛听取了部分高校教师、计算机行业专家和学生的建议。成书在即，向为本书编写提供帮助的同行、专家、编辑等朋友们表达由衷的感谢！


由于编者水平有限，疏漏之处在所难免，恳请广大读者批评指正。让我们共同见证一代代学子通过编程实现人生理想，见证数字中国建设的壮丽篇章！


编 者


2025 年 8 月

第一，立足基础 + 面向应用。



第二，项目引领 + 案例驱动。



第三，思政融入 + 价值引领。