~1~第一章Python程序设计概述

课程要求课程目标旨在培养学生的编程能力，特别是在解决实际问题和项目开发中的应用能力。通过本课程的学习，学生将不仅掌握Python语言的基础语法和高级特性，而且能够深入理解编程的逻辑思维和方法论，以及如何在实际项目中灵活运用。课程的教学目的在于激发学生的创新思维和解决问题的能力，使学生能够在面对不同类型的编程挑战时，能够熟练分析问题、设计解决方案，并实现有效的代码实践基本要求具备基本的计算机基础知识理论学习与上机实验相结合，强调动手实践能力学生按时出勤，积极参与课堂讨论，独立或者协作完成课程作业和项目报告-2-

课程考核考核方式及成绩评定出勤及课堂研讨表现（20%）作业与实验：完成各部分的作业和实验教学内容的操作训练（20%）期末考试（60%）-3-

参考书~4~教材韩松乔，黄海量，郝晓玲著，Python编程基础与数据分析，清华出版社，2025参考书[美]马克·卢茨（MarkLutz）著，秦鹤，林明译，Python学习手册（套装上下册）（原书第5版），机械工业出版社，2018[美]布雷特·斯拉特金（BrettSlatkin）著，爱飞翔译，EffectivePython：编写高质量Python代码的90个有效方法（原书第2版），机械工业出版社，2021[美]大卫·比斯利（DavidBeazley），布莱恩·K.，琼斯（BrianK.Jones）著，陈舸译，PythonCookbook（第3版）中文版，人民邮电出版社，2015[美]艾伦·B.唐尼（AllenB.Downey）著，赵普明译，像计算机科学家一样思考Python第2版，人民邮电出版社，2016

计算机软硬件计算机主要由五大类硬件构成，包括中央处理单元（CPU）、主存储器（内存）、硬盘（外存）、输入设备，以及输出设备（I/O设备）-5-CPU：被视为计算机的“大脑”，主要负责执行各类运算。它从内存中读取代码和数据，完成运算后，再将结果存回内存。内存：相当于计算过程中的“临时仓库”，用于暂存CPU当前读取或需写入的代码和数据。计算机一旦关闭，内存中的所有信息会丢失。硬盘：作为计算机的“长期存储库”，负责存放需要长期保存的信息，通常以文件形式进行存储。硬盘中的信息在计算机关闭时不会丢失。输入设备：包括键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等，这些设备使得信息能够从外部输入到计算机系统中。输出设备：涉及显示器、打印机、投影仪等设备，它们帮助将信息从计算机系统传递到外部环境。

计算机软件计算机软件通常分为操作系统、系统软件和应用软件。用户通过应用软件进行操作，从而依次驱动系统软件、操作系统和计算机硬件，以提供所需服务-6-操作系统：位于硬件之上的基础软件层，主要职责是管理和控制硬件资源，同时为更高层的软件提供可调用的服务接口系统软件：构建在操作系统之上，它为运行各种软件提供必要的条件和环境，例如包括命令解释器、编译器、链接程序和装入程序等应用软件：直接服务于用户的软件，针对各种业务需求开发，如数据分析工具、管理信息系统等用户：使用应用软件的个人或其他应用程序。人类用户通常通过图形用户界面（GUI）与应用程序交互，而其他软件应用则通过应用程序接口（API）调用特定应用程序的功能和服务

计算机编程将高级语言转换为机器语言的方法：编译：这个过程将高级语言一次性编译成机器语言。编译后的程序与输入数据一起运行，输出结果数据。由于是预先翻译，其运行效率通常较高解释：在每次执行程序时，解释器即时将高级语言翻译为机器语言，并在本地计算机上执行，然后输出结果数据。这种方式虽然运行效率稍低，但提供了方便的交互式开发环境，使编程更加灵活-7-编译流程解释流程

程序运行过程程序的运行:涉及操作系统调度计算机硬件资源以执行用户应用程序的过程源代码编写：用户编写的源代码被存储在磁盘上的源代码文件中编译：使用编译器将源代码转换成机器语言链接：通过链接程序将编译后的机器语言代码链接成一个装入模块。由于大多数程序由多个源文件构成，链接程序将这些文件中的代码按照设定的逻辑连接起来，形成一个完整的程序装载：装入程序将装入模块加载到内存中，形成一个进程。简单来说，进程可以理解为正在运行的程序代码和数据的集合输入：用户或外部程序通过输入设备输入命令或数据处理：CPU接收到外部命令或数据，读取内存中的进程代码或数据，并在CPU中执行。执行过程中的中间结果会暂时存储于内存中输出：程序执行的最终结果通常通过输出设备展示给用户-8-

Python语言Python是一种解释型的高级编程语言，由GuidovanRossum于1991年创立，已成为全球广泛使用的编程语言之一。其突出特点包括：软件代码质量：Python注重代码的可读性与一致性，致力于提升软件质量。它