本书以Windows为平台，融入项目化程序设计思想，结合学生“画像”系统的设计与实现过程，展现了Python语言的基础知识和基本内容，主要内容包括Python的安装和开发环境搭建，Python的基础语法、结构化语句、字符串基本操作、序列类型数据的使用、函数的定义和使用、数据的文件存储、面向对象的程序设计等。每部分项目实现，都把相关知识和技能融入系统开发过程中，按照学生“画像”系统的输入/输出模块、流程控制模块、字符串处理模块、数据存储模块、函数封装模块、文件存储模块和系统集成模块重构了整个课程体系内容。
本书适合作为高职高专院校大数据技术与应用、计算机网络技术等计算机相关专业程序设计基础课程教材，也可作为其他专业学习Python编程的入门教材。

Python作为一种面向对象的、解释性的高级语言，具有简单、易学、开发效率高、调试运行方便等特点，深受广大编程人员的喜爱，被誉为最好的人工智能语言之一，已经广泛应用于Web开发、网络编程、数据分析与可视化、人工智能、大数据处理、科学计算、图形图像处理、游戏设计与策划等各个领域。
随着人工智能、大数据时代的来临，Python成为人们学习编程的首选语言，各高职院校的计算机相关专业特别是大数据技术与应用、计算机网络技术等专业也逐渐把Python作为程序设计课程的首选语言。
本书是在河南省高校计算机教育研究会高等职业教育大数据专委会的指导下，作为国家级现代学徒制试点系列教材，从双元培养人才的需求出发，与新华三技术有限公司合作，吸收企业项目化开发经验，高校教师与企业工程师共同参与完成的项目化开发实战教材。
本书采用项目化的方式组织教学，按照行动体系重构教学内容，采用师傅带徒弟的方式开展学习，把Python的知识点和技能点融入项目开发的全过程，在徒弟小李同学完成项目的过程中循序渐进地完成理论知识的学习，教、学、做同步推进，帮助读者理解并掌握Python的基础知识和基本语法，实现了学用结合、学以致用的最终目标。
本书结合学生“画像”系统的设计与实现过程，主要介绍了Python的基础知识，全书共分为3部分。第一部分为项目概述，主要介绍了贯穿本书的项目学生“画像”系统的需求分析、Python的安装和项目开发环境的搭建。第二部分为学生“画像”系统的具体设计和实现，分7个模块。模块一为学生“画像”系统的输入/输出模块，主要介绍Python的基本语法、变量、基本数据类型和常用的运算符，完成系统中单个学生数据的变量命名、数据类型选择，并实现学生数据的输入/输出功能。模块二为学生“画像”系统的流程控制模块，主要介绍Python的判断、循环语句和异常处理，包括if语句、while语句、for语句以及相关子句，try...except语句，完成用户交互判断和主程序流程设计。模块三为学生“画像”系统的字符串处理模块，介绍字符串的定义和存储、常用字符串函数的使用，实现输入数据的过滤检查功能。模块四为学生“画像”系统的数据存储模块，介绍Python序列类型如列表、元组、字典的使用，实现学生信息数据的结构化表示和存储，并选择字典作为系统开发的主要数据存储模式。模块五为学生“画像”系统的函数封装模块，主要介绍函数的定义和使用、常用内置函数和标准库函数，对系统的各个功能模块进行函数定义封装，并利用函数重构系统，实现学生“画像”系统的2.0版。模块六为学生“画像”系统的文件存储模块，主要介绍文件的基本操作、Python文件的读/写操作、数据序列化存储等，实现系统数据的文件存储功能。模块七为学生“画像”系统集成模块，介绍面向对象编程的基本思想、类的定义、对象的创建，用面向对象设计重构学生“画像”系统。第三部分为项目综合实现，分析比较面向过程和面向对象程序设计的不同和优缺点，综合了各模块的功能，完成学生“画像”系统的全部功能。
本书由向春枝、张滨燕、丁爱萍任主编，由李涛、郭红艳任副主编，参编人员有于鹏、陈永波、丁肖摇、李全武、吕振雷、张大鹏、王宇、杨丽、吴思宇。编者分别来自郑州信息科技职业学院、河南职业技术学院、黄河水利职业学院及新华三技术有限公司。
本书适合作为高职高专院校大数据技术与应用、计算机网络技术等计算机相关专业程序设计基础课程教材，也可作为其他专业学习Python编程的入门教材。本书提供配套的实训教材和教学大纲、教案、PPT、案例源程序等电子资源，读者可登录http://www.tdpress.com/51eds/下载或联系作者索要。
本书所有程序在Python 3.7版本下调试通过。由于编者水平有限，加之编写时间仓促，书中疏漏之处在所难免，恳请广大读者批评指正。本书作者的电子邮箱为xtz_book@sina.com，欢迎读者来信交流。
编 者
2019年7月

第一部分 项目概述 / 1
任务一：项目需求分析 / 2
任务二：项目环境搭建 / 7
第二部分 学生“画像”系统的具体设计和实现 / 15
模块一 学生“画像”系统的输入/输出模块 / 15
任务一：Python的基本语法 / 16
任务二：Python的变量 / 24
任务三：Python的数据类型 / 31
任务四：Python的常用运算符 / 47
模块二 学生“画像”系统的流程控制模块 / 57
任务一：使用条件判断 / 59
任务二：使用循环 / 68
任务三：处理异常情况 / 81
任务四：识别学生“画像”系统中的数据 / 90
模块三 学生“画像”系统的字符串处理模块 / 94
任务一：字符串的定义与存储方式 / 95
任务二：字符串常用内置函数的使用 / 103
任务三：字符过滤高级进阶 / 109
模块四 学生“画像”系统的数据存储模块 / 119
任务一：存入学生“画像”数据列表 / 120
任务二：存入学生“画像”数据元组 / 157
任务三：存入学生“画像”数据字典 / 162
模块五 学生“画像”系统的函数封装模块 / 176
任务一：Python 函数的设计与使用 / 177
任务二：常用内置函数和标准库函数 / 193
任务三：利用函数重构学生“画像”系统 / 208
模块六 学生“画像”系统的文件存储模块 / 220
任务一：实现文件的基本操作 / 221
任务二：实现文件的读写操作 / 229
任务三：实现文件数据序列化存储 / 241
任务四：实现学生“画像”系统数据存储 / 250
模块七 学生“画像”系统集成模块 / 252
任务一：套用类的妙处 / 253
任务二：封装学生“画像”系统共用功能 / 270
任务三：联系学生“画像”系统的内在 / 274
第三部分 项目综合实现 / 277
任务一：区分面向过程和面向对象 / 278
任务二：增删改查学生“画像”数据 / 289
任务三：存取学生“画像”数据文件 / 293

向春枝：郑州信息科技职业学院信息工程学院院长、副教授，从事教学工作23年，主要讲授计算机网络、大数据等专业主干课程，研究方向为网络算法，发表论文几十篇，课题若干项。 张滨燕：教授、硕士，就职于河南职业技术学院，研究方向：软件算法。 丁爱萍：教授、硕士，就职于黄河水利职业技术学院，研究方向：计算机网络。