前言

我们正站在一个波澜壮阔的数字文明入口。从人工智能的迅猛迭代到数据科学的深度赋能，计算思维已不再是计算机专家的独有技能，而是如同读写算一样，成为每个希望理解并塑造未来世界的现代人必备的核心素养。在这场深刻的变革中，Python语言凭借其简洁优雅的语法、强大而全面的生态系统（涵盖Web开发、数据分析、人工智能、科学计算等众多领域），无可争议地成了连接思想与实现、问题与解决方案的首选语言和“全球通行证”。

本书的诞生，源于编者对新时代人才培养的深刻思考。旨在为高等院校的莘莘学子以及所有立志于拥抱数字未来的自学者，打造一本超越传统、面向未来的Python编程入门指南。编者坚信，一本优秀的编程教材，其使命绝不止于传授语法规则，更在于系统地培养一种名为“计算思维”的解决问题的方法论，并在此过程中塑造学习者的数字时代品格。

在内容架构上，本书精心设计了一条符合认知规律的螺旋式上升路径。

第一篇（第1～5章）为基础核心: 从零开始，带领读者搭建Python环境，深入变量、数据类型、运算符等基础概念，并重点锤炼利用程序控制结构（顺序、分支、循环）构建程序逻辑的能力。函数作为模块化编程的基石，在本篇末尾为读者打开程序设计的新视野。

第二篇（第6、7章）为数据结构与文件: 工欲善其事，必先利其器。本篇深入探讨列表、元组、字典、集合等Python核心数据结构，让读者游刃有余地组织和管理数据。同时，详解文件操作，使程序具备与外部世界进行数据持久化交互的能力。

第三篇（第8、9章）为综合应用与前沿探索: 学习的价值在于应用。本篇引领读者进入两个炙手可热的应用领域: 利用Matplotlib和Pandas进行数据可视化，将枯燥数据变为直观图表；系统学习网络爬虫技术，合法合规地从互联网中获取信息，体验“数据赋能”的真实魅力。

本书的独特价值，体现在其精心构建的“三位一体”教学体系中。

科学系统的知识图谱: 摒弃碎片化的知识堆砌，每章均以“学习导读”开宗明义，以“本章小结”提纲挈领，辅以清晰的教学目标与层次分明的习题，构建了“引导—学习—实践—复盘”的完整学习闭环，确保知识吸收稳固、系统。

沉浸式的实战能力训练: 深信“知行合一”的力量。全书贯穿“做中学”的理念，将关键知识点融入大量贴近生活的实例。尤为重要的是，每章都配备了目标明确、步骤清晰的“上机实训”任务。鼓励读者亲手输入每行代码，调试每个错误，在真实的挑战中将理论知识内化为解决复杂问题的实战能力与创新自信。

潜移默化的价值引领与素养塑造: 这是本书的灵魂所在，也是区别于众多技术手册的鲜明标志。成功将“课程思政”有机、深度地融入了技术教学的脉络。通过书中独具匠心的“扩展阅读”栏目，在学习流程控制时，感悟从“都江堰”到“南水北调”工程中蕴含的系统逻辑智慧；在了解程序调试时，体会“两弹一星”元勋们精益求精的工匠精神；在掌握网络爬虫技能时，深入探讨数据隐私、技术伦理与技术向善的社会责任。期望读者在成为一名合格程序员的同时，更能成长为一个有情怀、有担当、有格局的数字公民。

学习编程是一场充满惊喜的创造之旅，它考验耐心，更回报以洞察世界的新视角。希望这本倾注了编者心血与理念的教材，不仅能成为您案头常备的实用工具，更能成为一扇窗，为您展现计算艺术的瑰丽；成为一座桥，助您抵达思想所能触及的任何彼岸。

本书由高贤强教授担任第一主编领衔编写，负责总体策划、制定编写大纲和教材内容安排，并负责第1、2章的编写工作；张著担任第二主编，主要负责第3、4章的编写及整书的统稿工作；谢渠担任第三主编，负责第5章和6.1节、6.2节的编写工作；李小波负责6.3节～6.8节和第9章的编写工作；戴鑫负责第7、8章的编写工作。

本书由教学一线高校教师编写，编写团队成员具有丰富的教学实践经验和跨行业从业经验，故本书适用性非常广泛，既适合作为本科高校、高职高专院校和教育培训中Python程序设计类课程的教材，也可作为Python语言自学者的优质参考资料。

由于编者水平所限，书中疏漏与不足之处在所难免，怀着开放与谦卑之心，恳请各位专家、同仁和广大读者不吝赐教，以期未来不断完善。

  编者

2026年4月