图书简介:
目录
第一篇 思维启航
第1章 在数字甬城,看见编程的力量
1.1 计算思维
1.1.1 什么是计算思维
1.1.2 计算思维在生活中的应用
1.2 城市与代码
1.3 Python语言简介
1.3.1 诞生与设计哲学
1.3.2 主要特点
1.3.3 版本进化
1.3.4 应用领域
1.4 开发环境搭建
1.4.1 Python解释器安装与环境变量配置
1.4.2 轻量级IDLE的配置与使用
1.4.3 开发环境验证
1.4.4 专业开发环境
1.4.5 包管理工具与虚拟环境
1.5 初识代码
1.5.1 代码是什么?人与计算机的对话
1.5.2 Python代码初体验
1.5.3 Python代码的基本结构
1.5.4 在开发环境中编写代码
1.5.5 从代码到程序
1.5.6 代码思维
1.6 思政点睛
本章小结
习题
第二篇 核心基础与思维构建
第2章 变量、类型与宁波表达
2.1 变量
2.1.1 变量的必要性
2.1.2 变量的定义与赋值
2.1.3 思政点睛
2.2 数据类型
2.2.1 数字
2.2.2 字符串
2.2.3 布尔型
2.2.4 探查与转换
2.2.5 思政点睛
2.3 运算符(一):赋值、计算与比较
2.3.1 算术运算符
2.3.2 赋值运算符
2.3.3 比较运算符
2.4 运算符(二):逻辑、位运算与成员检查
2.4.1 逻辑运算符
2.4.2 位运算符
2.4.3 成员运算符
2.4.4 身份运算符
2.4.5 运算符的优先级
2.4.6 思政点睛
2.5 输入与输出
2.5.1 输出函数print()
2.5.2 输入函数input()
2.5.3 格式化输出
本章小结
习题
第3章 控制、逻辑与宁波响应
3.1 从流程图到代码
3.1.1 为什么要画流程图
3.1.2 流程图基本符号
3.1.3 从流程图到Python代码的转换方法
3.2 顺序结构
3.3 分支结构
3.3.1 判断框与分支流程图
3.3.2 单分支(if)
3.3.3 双分支(if-else)
3.3.4 多分支(if-elif-else)
3.3.5 分支嵌套
3.3.6 思政点睛
3.4 循环结构
3.4.1 while循环
3.4.2 for循环
3.4.4 循环控制
3.4.5 循环嵌套
3.4.6 思政点睛
3.5 异常处理
本章小结
习题
第4章 结构、容器与宁波组织
4.1 列表(List)
4.1.1 列表的创建与基本特性
4.1.2 列表的访问、修改与切片
4.1.3 列表的常用操作
4.1.4 列表的遍历
4.1.5 嵌套列表
4.1.6 综合案例
4.2 元组(Tuple)
4.2.1 元组的创建
4.2.2 元组的基本操作
4.2.3 元组与列表的对比
4.2.4 元组的打包与解包
4.2.5 综合案例
4.3 字典(Dict)
4.3.1 字典的创建
4.3.2 字典的基本操作
4.3.3 字典的常用方法
4.3.4 字典的遍历
4.3.5 字典推导式
4.3.6 综合案例
4.4 集合(Set)
4.4.1 集合的创建
4.4.2 集合的基本操作
4.4.3 集合的数学运算
4.4.4 集合的遍历与推导式
4.4.5 综合案例
4.5 容器的嵌套使用
4.5.1 为什么需要嵌套容器
4.5.2 列表与字典的互相嵌套
4.5.3 元组与字典的组合
4.5.4 嵌套集合
4.5.5 遍历嵌套容器
4.5.6 综合案例
4.6 容器的选择
4.6.1 4种容器的特性对比表
4.6.2 根据场景选择容器
4.6.3 容器选择决策与性能考量
4.6.4 综合案例
本章小结
习题
第5章 函数、递归与宁波解构
5.1 函数基本概念
5.1.1 函数定义与调用
5.1.2 参数与返回值
5.1.3 函数与人工智能的初探
5.2 函数作用域
5.2.1 局部变量vs全局变量
5.2.2 global关键字
5.3 函数嵌套与闭包
5.3.1 嵌套函数定义
5.3.2 作用域链与命名空间
5.3.3 nonlocal关键字
5.3.4 闭包
5.4 递归函数
5.4.1 递归思维
5.4.2 递归三要素
5.4.3 递归的局限与优化
5.5 函数式编程初探
5.5.1 lambda表达式
5.5.2 批量处理数据
5.5.3 列表推导式
本章小结
习题
第6章 模块、文件与宁波协同
6.1 模块与包
6.1.1 模块的概念
6.1.2 导入模块
6.1.3 包的概念与结构
6.2 文件操作基础
6.2.1 打开文件
6.2.2 读取文件
6.2.3 写入文件
6.2.4 上下文管理器
6.3 CSV文件处理:结构化数据存储
6.3.1 CSV格式介绍
6.3.2 使用csv模块读取CSV文件
6.3.3 使用csv模块写入CSV文件
6.4 JSON文件处理:数据交换格式
6.4.1 JSON格式介绍
6.4.2 json模块
6.5 项目案例——宁波企业协同数据管理系统
6.5.1 需求描述
6.5.2 模块化设计
6.5.3 文件存储方案
6.5.4 功能实现
6.5.5 程序入口与菜单交互
本章小结
习题
第三篇 学科应用导航与分流
第7章 应用导航
7.1 三条路径
7.2 思维转型
7.3 工具预览
7.4 核心任务
本章小结
习题
第四篇 学科差异化路径·路径A:人文社科类——数字人文与智慧治理
第8章 数字人文与智慧治理
8.1 文本数据基石:夯实人文与治理数据处理基础
8.1.1 Requests库:人文与治理文本数据采集
8.1.2 Pandas库:人文与治理文本数据操作
8.1.3 人文数据质量管控
8.1.4 文本指标时序分析
8.2 智能分析计算:人文分析与文化计算
8.2.1 人文文本指标自动化计算系统
8.2.2 文化主题深度拆解与可视化
8.2.3 宁波文化形象与城市治理情感分析
8.2.4 多维人文文本价值评估
8.3 社会网络解析:从关系数据解构文化与治理结构
8.3.1 社会网络指标实战应用
8.3.2 社区发现与网络解构技术
8.3.3 社会网络分类识别与应用
8.4 空间人文可视化:以时空地图赋能宁波文化保护与空间治理
8.4.1 空间人文可视化指标实战应用
8.4.2 地理编码与时空地图绘制技术
8.4.3 空间人文分类可视化与应用
本章小结
习题
第四篇 学科差异化路径·路径B:经管金融类——商业分析与金融决策
第9章 Python商业分析与金融决策
9.1 金融数据基石
9.1.1 Pandas进阶
9.1.2 智能数据质量管控
9.1.3 经济指标时序分析
9.2 财务透视
9.2.1 财务比率自动化计算系统
9.2.2 杜邦分析深度实现
9.2.3 多维经营绩效评估
9.3 预测建模
9.3.1 回归分析实战应用
9.3.2 时间序列预测技术
9.3.3 分类模型商业应用
9.4 风险管理
9.4.1 投资组合优化基础
9.4.2 风险价值入门
9.4.3 蒙特卡洛模拟初步
9.5 系统集成
9.5.1 Streamlit快速入门:搭建第一个交互式页面
9.5.2 核心组件
9.5.3 项目案例
本章小结
习题
第四篇 学科差异化路径·路径C:理工科学类——科学计算与智能系统
第10章 科学计算与智能系统
10.1 科学计算基础
10.1.1 为什么需要NumPy
10.1.2 NumPy数组的创建
10.1.3 数组的基本属性
10.1.4 索引与切片
10.1.5 向量化运算
10.2 数据可视化
10.2.1 折线图:展示趋势
10.2.2 散点图:展示分布
10.2.3 柱形图:展示对比
10.2.4 热力图:展示相关性
10.3 机器学习入门
10.3.1 scikit-learn简介
10.3.2 线性回归:预测连续值
10.3.3 分类任务:KNN与决策树
10.4 项目案例
10.4.1 案例一:宁波港口吞吐量预测
10.4.2 案例二:智能制造设备故障预警
本章小结
习题
展开
前 言
写在前面:为宁波而作的编程书
宁波,这座“书藏古今,港通天下”的千年港城,正经历着一场深刻的数字蜕变。从北仑港的无人集卡到城市大脑的灵动运转,从智能制造车间到智慧政务服务,数字化的脉搏跳动在城市的每一个角落。作为在甬高校的教育工作者,我们时常思考:如何让编程教育真正落地,让学生学到的不仅是语法,更是能够服务地方发展的真实能力?这本《Python程序设计基础》正是我们对此问题的回答。
一、编写初衷
本书的编写源于三个朴素的想法:一是让编程学习“有场景可依”——将Python知识点与宁波港口物流、智能制造、外贸金融、文化遗产等本地产业场景深度融合,让每一行代码都能在熟悉的城市风景中找到落点;二是让技能培养“有路径可循”——为人文社科、经管金融、理工科学三个专业方向设置差异化应用模块,引导学生根据兴趣和职业规划进行分流学习;三是让技术教育“有根魂可守”——在代码教学中自然融入“名正言顺”“尊重事实”“运算有则”“精益求精”等思政元素,培养严谨务实、诚信负责的技术人才。
二、内容结构
全书共分为四篇:
第一篇 思维启航(第1章):从宁波“数字甬城”建设图景出发,介绍计算思维的核心要素、Python语言的发展与特点、开发环境搭建,并带领读者完成第一个Python程序,完成从“惊叹于结果”到“尝试去创造”的启蒙。
第二篇 核心基础与思维构建(第2~6章):系统讲解变量与数据类型、控制结构、容器类型、函数与模块、文件操作等核心语法,每一章节均以宁波本地产业场景为案例载体,实现“学以致用、用以促学”。
第三篇 学科应用导航与分流(第7章):介绍人文社科、经管金融、理工科学三条差异化路径的定位、应用场景与核心工具,引导学生完成赛道选择。
第四篇 学科差异化路径(第8~10章):分别面向三条赛道深化应用——路径A聚焦数字人文与智慧治理(文本挖掘、社会网络、空间人文可视化),路径B聚焦商业分析与金融决策(财务分析、预测建模、风险管理),路径C聚焦科学计算与智能系统(NumPy、Matplotlib、机器学习)。
三、主要特色
1.宁波特色鲜明:全书案例均取材于宁波本地真实场景,包括均胜电子智能制造、宁波舟山港智能调度、宁波银行智能风控、天一阁古籍数字化等,让学习者在熟悉的城市语境中理解编程的价值。
2.思政融合自然:每一章节设有“思政点睛”模块,将变量命名规范与“名正言顺”、数据类型选择与“尊重事实”、运算符优先级与“运算有则”等理念自然融入技术教学,实现知识传授与价值引领的同频共振。
3.任务驱动教学:每章配有“综合案例”和分层习题(基础题/实践题/思考题),强化动手能力培养,适合“理论+实践”一体化教学。
4.差异化分流设计:第三篇和第四篇为不同学科背景的读者提供了定制化的学习路径,兼顾通识性与专业性。
四、适用范围与读者对象
本书适合作为高等院校计算机通识课、Python程序设计课程的教材,同时也可作为宁波及周边地区企业数字化转型培训、数字人才培养的参考用书。读者无须具备编程基础,只需具备基本的计算机操作能力即可顺利学习。
五、致谢
本书在编写过程中得到了宁波市经信局、宁波舟山港集团、均胜电子、宁波银行、天一阁博物院等单位的大力支持,在此表示衷心感谢。感谢宁波大学、浙大宁波理工学院、浙江万里学院等高校同仁的宝贵意见和建议。由于编者水平有限,书中难免有不足之处,恳请广大读者批评指正。
童有成
2026年3月于宁波
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