本书是Python语言基础课程的实验指导教材，以项目驱动为核心，设计从简单到复杂、从单一技能到综合应用的阶梯式实验项目，内容涵盖Python基础语法至综合应用的完整知识链条。每个项目均遵循“知识准备—知识示例—知识巩固”三阶教学模式，助力学习者实现从代码编写到工程实践的平滑过渡。 本书突破传统编程教材局限，凸显四大创新特色：一是思政融合，将思政元素嵌入项目代码设计等具体教学环节，实现知识传授与价值引领的有机统一；二是项目驱动，通过由单一到综合的项目设计，将知识点与应用场景紧密结合并贯穿全书；三是OBE反向设计，基于企业需求与真实教学环境反向推导知识点，配套学习效果监测系统，实时追踪学习者的知识掌握情况；四是课证融通，对接全国计算机等级考试二级Python大纲，嵌入模拟试题及参考答案，帮助学习者熟悉考试要求，提升知识掌握深度与备考规划能力。 本书面向高等院校计算机及相关专业学生、编程自学者，同时适用于职业院校实训课程，可满足多元化学习场景下的Python学习需求。

在数字化浪潮席卷全球的今天，Python 作为最受欢迎的编程语言之一，成为众多高校的专业基础课程，或作为计算机公共课程开设。Python 语言具有简洁优雅的语法设计，通


过强制缩进规则，显著提升了代码可读性；其解释型特性与动态类型系统，提高了开发效率，成为面向对象编程语言的典范。随着 Python 第三方库资源的蓬勃发展，Python 在人工智能与机器学习领域成为核心开发语言，支撑着深度学习框架和自然语言处理应用；同时，在数据科学与分析中，通过 Pandas、NumPy 等库实现高效数据处理与可视化，驱动金融量化、生物信息等领域的创新解决方案。这些与我国近年来对人工智能、大数据技术的重视和发展高度契合，同时也促进了 Python 语言在国内的大力发展。


Python 程序设计是一门实践性很强的课程。本教学团队都是从事高校教学多年，教授本课程多轮的教师，平时教学中会感觉讲授教程和实训教程不完全契合，上机任务不丰富，


学生实践操作模块掌握不太符合预期。所以教学团队在教学过程中的多个环节，经过较长时间的分工、收集、整理和整合，酝酿编写了这本配合 Python 语言基础课程的教辅教材。


本书突破传统编程教材的编排方式，采用“项目驱动、做学合一”的创新理念，帮助学习者在真实场景中掌握编程思维与工程实践能力。以项目驱动为核心，构建了从简单到复杂、从单一到综合设计及应用的阶梯式实验项目，覆盖 Python 基础语法到综合应用的全知识体系。每个项目均采用“知识准备—知识示例—知识巩固”三阶教学模式，实现从代码编写到工程实践的平滑过渡。


本书突破传统编程教材局限，具有四大创新特色：


（1）思政融合：将思政元素嵌入项目代码设计等具体教学环节，实现知识传授与价值引领的有机统一；


（2）项目驱动：通过由单一到综合的项目设计，将知识点与应用场景紧密结合并贯穿全书；


（3）OBE 反向设计：基于企业需求与真实教学环境反向推导知识点，配套学习效果监测系统，实时追踪学习者的知识掌握情况；



（4）课证融通：对接全国计算机等级考试二级 Python 大纲，嵌入模拟试题及参考答案，帮助学习者熟悉考试要求，提升知识掌握深度与备考规划能力。


本书由湖北工程学院新技术学院彭杏芬、丁洁任主编，牛少温、张信、刘衣任副主编。各项目编写分工如下：项目 1、2、3、4 由牛少温编写，项目 5、6、10 由彭杏芬编写，项目7、9 由刘衣编写，项目 8、11、12 由张信编写，附录 A、B、C 由彭杏芬整理。在组织编写过程中，丁洁负责本书的架构设计，彭杏芬负责本书的统稿和审核工作。


在编写本书过程中，编者参考了很多教材、实验教程和 Python 二级考纲、模拟试题，在此对相关作者表示感谢。同时感谢中国铁道出版社有限公司的大力支持，感谢各位编辑


的辛苦工作。


由于时间仓促，加之编者学识有限，书中难免存在疏漏和不足之处，恳请各位读者和专家批评指正。


编 者


2025 年 11 月

项目1Python语言开发环境1知识准备1一、Python的发展历程1二、Python语言的特点1三、Python运行环境和开发步骤2知识示例3知识巩固19项目2程序设计基础22知识准备22一、Python基本语法规则22二、变量与数据类型23三、输入与输出24四、常用运算符24知识示例25知识巩固28项目3程序选择结构36知识准备36一、比较运算符36二、逻辑运算符37三、if语句37知识示例39知识巩固43项目4程序循环结构53知识准备53一、for循环53二、while循环54三、循环控制语句54四、嵌套循环55知识示例55知识巩固59项目5字符串67知识准备67一、不可变序列字符串67二、串的格式化输出控制67三、串的访问68四、字符串的常用操作68五、format()方法的高阶格式控制69知识示例69知识巩固72项目6组合数据类型

在数字化浪潮席卷全球的今天，Python 作为最受欢迎的编程语言之一，成为众多高校的专业基础课程，或作为计算机公共课程开设。Python 语言具有简洁优雅的语法设计，通


过强制缩进规则，显著提升了代码可读性；其解释型特性与动态类型系统，提高了开发效率，成为面向对象编程语言的典范。随着 Python 第三方库资源的蓬勃发展，Python 在人工智能与机器学习领域成为核心开发语言，支撑着深度学习框架和自然语言处理应用；同时，在数据科学与分析中，通过 Pandas、NumPy 等库实现高效数据处理与可视化，驱动金融量化、生物信息等领域的创新解决方案。这些与我国近年来对人工智能、大数据技术的重视和发展高度契合，同时也促进了 Python 语言在国内的大力发展。


Python 程序设计是一门实践性很强的课程。本教学团队都是从事高校教学多年，教授本课程多轮的教师，平时教学中会感觉讲授教程和实训教程不完全契合，上机任务不丰富，


学生实践操作模块掌握不太符合预期。所以教学团队在教学过程中的多个环节，经过较长时间的分工、收集、整理和整合，酝酿编写了这本配合 Python 语言基础课程的教辅教材。


本书突破传统编程教材的编排方式，采用“项目驱动、做学合一”的创新理念，帮助学习者在真实场景中掌握编程思维与工程实践能力。以项目驱动为核心，构建了从简单到复杂、从单一到综合设计及应用的阶梯式实验项目，覆盖 Python 基础语法到综合应用的全知识体系。每个项目均采用“知识准备—知识示例—知识巩固”三阶教学模式，实现从代码编写到工程实践的平滑过渡。


本书突破传统编程教材局限，具有四大创新特色：


（1）思政融合：将思政元素嵌入项目代码设计等具体教学环节，实现知识传授与价值引领的有机统一；


（2）项目驱动：通过由单一到综合的项目设计，将知识点与应用场景紧密结合并贯穿全书；


（3）OBE 反向设计：基于企业需求与真实教学环境反向推导知识点，配套学习效果监测系统，实时追踪学习者的知识掌握情况；



（4）课证融通：对接全国计算机等级考试二级 Python 大纲，嵌入模拟试题及参考答案，帮助学习者熟悉考试要求，提升知识掌握深度与备考规划能力。


本书由湖北工程学院新技术学院彭杏芬、丁洁任主编，牛少温、张信、刘衣任副主编。各项目编写分工如下：项目 1、2、3、4 由牛少温编写，项目 5、6、10 由彭杏芬编写，项目7、9 由刘衣编写，项目 8、11、12 由张信编写，附录 A、B、C 由彭杏芬整理。在组织编写过程中，丁洁负责本书的架构设计，彭杏芬负责本书的统稿和审核工作。


在编写本书过程中，编者参考了很多教材、实验教程和 Python 二级考纲、模拟试题，在此对相关作者表示感谢。同时感谢中国铁道出版社有限公司的大力支持，感谢各位编辑


的辛苦工作。


由于时间仓促，加之编者学识有限，书中难免存在疏漏和不足之处，恳请各位读者和专家批评指正。


编 者


2025 年 11 月

本书是 Python 语言基础课程的实验指导教材，以项目驱动为核心，设计从简单到复杂、从单一技能到综合应用的阶梯式实验项目，内容涵盖 Python 基础语法至综合应用的完整知识链条