前言
当前人工智能和大数据等领域理论研究和技术研发正在快速发展，Python作为前沿领域中非常流行的计算机程序设计语言之一，已经被多数高等学校作为入门语言进行普及。它具有简单易懂的语法、结构清晰的程序风格，使读者能在较短时间内掌握相关知识和程序设计方法。另外，其强大的第三方编程库能实现更丰富多样的功能。
本书是湖北省省级一流课程“Python语言程序设计”(鄂教高函〔2021〕14号)（项目编号： 202114610）、湖北省省级教学团队“程序设计类课程群教学团队”(鄂教高函〔2021〕2号)(项目编号： 20212273）、湖北省省级一流专业“计算机科学与技术”(教高厅函〔2019〕46号)(项目编号： 2019275)、湖北省新工科建设项目“Python语言程序设计基础教程”（鄂教高函〔2025〕4号）（项目编号： XGK02102）的阶段性成果。感谢武汉生物工程学院的培育和大力支持。
本书主要内容
本书是一本全面讲解Python语法和基本应用的图书，非常适合编程语言的初学者进行入门学习。通过本书的学习，读者可以很快地熟悉Python编程语言，并能够通过编程解决实际问题。
本次改版主要从以下三方面进行了修订，第一，增加了3章实践案例，从而增强教材实践应用型的特点，包括Python与Excel表格数据处理、Python网络爬虫和Python与人工智能基础； 第二，各章增加了具有针对性的综合实践案例，以提升读者综合编程能力； 第三，响应新工科教材建设要求，新增线上电子题库、知识点视频、知识图谱以及课程思政元素案例。
本书介绍Python的语法和基本应用，共13章。
第1章Python概述，主要介绍Python的历史背景、特点及开发工具的安装等内容，包括Python简介、Python环境配置、集成开发环境、程序编写的基本方法。其中重点介绍Python的特点、版本差异和安装开发工具的注意事项。
第2章Python基础，主要介绍Python的基础语法，重点介绍程序的输入与输出、程序风格和运算符等内容，另外，简要介绍Python的变量与数据类型，以及数字类型。本章对于各类运算的运算规则都给出了详细解释和简单示例。
第3章字符串，主要介绍Python数据类型之一——字符串的相关内容，包括字符串的创建、字符串格式化、字符串的处理。其中重点介绍字符串的提取和切片操作，以及字符串常用的处理方法的使用规范和特点。
第4章流程控制语句，主要介绍流程控制语句，包括程序表示方法、顺序结构、分支结构、循环结构等内容，其中重点介绍分支结构和循环结构，特别是for循环结构中的range()函数，以及break、continue和pass语句的应用。
第5章复合数据类型，主要介绍Python中的四种复合数据类型，先简单介绍序列、映射和集合的特征，然后重点介绍列表、元组、字典和集合的创建，增、删、改、查的方法和实际应用。其中列表和字典是Python中使用最频繁的数据类型，会详细介绍。
第6章函数与模块，主要介绍函数与模块的内容，先简单介绍函数、函数的基础语法，然后重点介绍函数的参数，包括位置参数、关键字参数、默认参数、不定长参数，接着介绍函数返回值、变量的作用域、函数的特殊形式和模块。
第7章异常处理，主要介绍异常处理的相关内容，包括理解异常、处理异常、抛出异常和代码调试，其中重点介绍常见的异常与对应的含义，以及异常处理机制的应用。
第8章面向对象编程，主要介绍面向对象编程等内容，包括面向对象思想、类和对象、方法、属性和面向对象特征。其中重点介绍各种方法的创建和使用、各种属性的创建和使用，还有面向对象三大特征——封装、继承和多态。
第9章文件处理，主要介绍文件的操作，包括文件基础、文件操作、CSV和JSON文件，其中重点介绍文件的打开、关闭操作，包括打开的各种权限、文件路径、with关键字等，以及文件的读取、写入和文件指针移动操作等。
第10章Python数据可视化，主要介绍数据分析及可视化综合案例，运用NumPy和Matplotlib模块中的方法，将Python的理论学习进阶到实际应用环节，对行业案例和数据进行数据分析并最终生成可视化图表。
第11章Python与Excel表格数据处理，主要介绍Python中用于表格数据处理的常用主流模块,详细讲解其主要方法,并通过综合应用案例展示如何运用这些方法进行 Excel数据的处理与分析。
第12章Python网络爬虫，主要介绍网络爬虫的基本原理、工作流程和常用模块，并结合实际案例展示整个爬虫功能的实现和运行。
第13章Python与人工智能基础，简单介绍人工智能的发展历程，然后介绍人工智能领域常用Python库，如NumPy、Scikitlearn和PyTorch等，结合手写数字识别案例，初步应用人工智能技术进行实践。
全书编写分工如下： 第1章由吴晓凌、周方编写； 第2~4章由陈建雄、王立、朱友康编写； 第5~7章由陈建雄、杨敏编写； 第8~10章由陈建雄、朱友康、吴安穆霖编写； 第11章由陈建雄编写； 第12章由徐楚杰编写； 第13章由高泽文编写。全书由武汉生物工程学院陈建雄老师统稿审定。
本书特色
（1） 案例丰富，配思维导图。本书具有完整的知识体系，便于读者对基础理论知识点及其应用的掌握。
（2） 创新模式，助力教学。本书对应的教学设计采用BOPPPS教学模式，使课堂教学更加丰富。
（3） 资源丰富，适合自学。本书配有案例视频讲解和企业面试题库等资源，便于学生课后自学。
（4） 语言简明，通俗易懂。本书由浅入深地讲解 Python的语法和基本应用，尽量做到代码简洁。
配套资源
为便于教与学，本书配有微课视频、源代码、教学课件、教学大纲、教学进度表、教案、习题题库、期末试卷及答案。
(1) 获取微课视频方式： 读者可以先扫描本书封底的文泉云盘防盗码，再扫描书中相应的视频二维码，观看教学视频。
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读者对象
本书可作为全国高等学校计算机类相关专业的教材，亦可作为高等学校各专业的通识教材和计算机编程爱好者的自学读物。
本书的编写参考了诸多相关资料，在此表示衷心的感谢。限于作者水平和时间仓促，书中难免存在疏漏之处，欢迎读者批评指正。
作者
2026年1月
