Python项目案例开发超详细攻略
——GUI开发、网络爬虫、Web开发、数据分析与可视化、机器学习
本书首先讲解了Python编程的基础，然后选取了Python几个热门的应用方向作了深入介绍，并且提供了相关案例，适合初学者系统的学习Python。
《Python程序设计》
课程教学大纲
01
课程的性质、目的与任务
《Python程序设计》是软件工程专业中的一门非常实用的课程，该课程从Python的编程基础知识和几个热门的Python应用方向出发，主要内容包括含有数据类型与基本计算、控制语句和函数、数据结构、文件读写、类和对象这几部分的Python基础知识，以及包括PythonGUI开发、网络爬虫、Web开发、数据分析与可视化、机器学习等Python项目的开发方法。
本课程的目的与任务是使学生通过本课程的学习，从Python编程的基础理论知识入手，循序渐进的学习Python项目的开发，并通过引入实际案例的学习，帮助学生更好的系统性学习Python，做到理论与实践相结合，方法与应用相结合。本课程除要求学生掌握Python语言的运用，更重要的是要求学生拥有分析问题、解决问题的能力和学以致用的思想，为更深入地学习和今后的实践打下良好的基础。
02
教学内容及教学基本要求
1.Python的入门知识（2学时）
了解Python作为初学者编程语言的优势；了解如何获取Python；了解集成开发环境和PyCharm的特点和使用；了解JupyterNotebook的获取和使用；了解包管理器pip的基本概念和使用；掌握Python的编写规范和自动代码调整的方法。
2.数据类型和基本计算（2学时）
掌握常用的数值类型的定义和特点，包括整型、浮点型、复数类型、布尔型；掌握数值类型转换的方法；掌握变量的声明和使用方法；掌握多种算术运算符的使用，包括比较运算符、逻辑运算符、赋值运算符、复合赋值运算符、位运算符、按位取反、异或运算和复合赋值运算符；了解运算符的优先级顺序。
3.控制语句和函数（2学时）
了解Python程序中代码块的概念；掌握Python中if选择结构的用法；掌握Python中while、for循环结构的用法及其相互转换；掌握break、continue与pass的用法；掌握Python函数的定义与调用；掌握Python函数参数的特点与用法；掌握函数嵌套和使用轮子的方法。
4.数据结构（2学时）
了解常见数据结构的特点，包括集中结构、线性结构、树形结构和图形结构；掌握元组的概念和操作方法；掌握列表的概念和操作方法；掌握字典的概念和操作方法；掌握字符串的概念和相关操作，包括转义字符的含义、字符串的表示、输入、运算、格式化、内建方法、访问和遍历。
5.文件读写（2学时）
掌握文件操作和文件系统的相关知识，包括如何打开文件、关闭文件、读文件、写文件和定位读写；掌握文件数据序列化的方法；掌握文件系统的操作方法。
6.类和对象（2学时）
了解类和对象的基本概念；了解类和对象的关系；了解面向对象和面向过程的区别；了解类的定义方法，包括类名、属性的声明和类的访问；了解类的三种方法，即静态方法、类方法和实例方法；
7.PythonGUI开发（4学时）
了解GUI编程的基本概念，包括窗口与组件的概念和事件驱动与回调机制；了解Tkinter的主要组件的构建方法，包括标签、框架、按钮、输入框、单选按钮和多选按钮、列表框和滚动条；掌握利用Tkinter库进行窗口化程序的编写的基本方法。
8.Python网络爬虫（4学时）
了解HTTP、HTML、JavaScript的概念；了解Requests的概念；掌握使用Requests编写爬虫程序的方法；了解其他常见的网页解析工具，包括BeautifulSoup、XPath与lxml；了解Scrapy框架与Selenium；了解处理表单以及反爬虫机制。
9.PythonWeb开发（4学时）
了解Flask框架基础和Jinja2模板，掌握搭建简单Web网站的方法；了解Django框架基础，掌握使用Django创建项目和模型、生成管理界面、构建前端页面的方法。
10.Python数据分析与可视化（4学时）
了解MATLAB和Python在数据分析与可视化上各自的特点；了解NumPy的使用方法；了解Pandas的使用方法；了解Matplotlib的使用方法；了解SciPy与SymPy这两种库。
11.Python机器学习（4学时）
了解机器学习的基本概念；了解机器学习的分类，包括监督学习、非监督学习、半监督学习和强化学习；了解对于多分类任务常用的评价指标；了解卷积神经网络的概念和深度神经网络的基本组件。
12.实验（16学时）
教学说明及教学基本要求见《Python程序设计》实验教学大纲。
03
教学方法
本课程教学方法以教师为主导的启发式讲授教学法为主，讨论（提问）式教学为辅，结合课外学习的教学方法。实验以学生动手实验为主，教师的启发式讲授教学法为辅，并结合讨论（提问）式教学，以及结合课外学习的教学方法。
1．本课程概念较多，因此教学形式以讲授方式为主。本课程拟采用多媒体PPT的教学方法，增加课堂信息，浅显通俗地对概念、定义和原理进行解释，增加教学的直观性，教学过程中注意各个知识点的关联性，以使学生更好地理解课程内容。
2．对课程中关键性概念、设计思想方面的问题可辅以课堂讨论的形式。
3．为加强和落实动手能力的培养，每章课后应安排作业，帮助学生学习和应用。
04
课内外教学环节及基本要求
本课程共48个学时，其中理论32个学时，讲授16周（每周2学时）；实验16个学时，讲授8周（每周2学时）。
课外学习要求：
1．做好课前预习，预习时以教材为主，了解相关的概念、定义、原理。预习中认真思考，以便带着问题主动地听课。
2．课后要复习，有余力的学生复习时还应阅读参考资料，认真整理课堂听课笔记。
3．要求学生课外自主学习，学生课外阅读的参考资料以本大纲所列参考资料为主。
05
考核内容及方式
本课程成绩由平时成绩和期末考核成绩组合而成，课程成绩以百分制计算，分配比例如下：
1．平时成绩占30%，主要考查作业的完成程度，理论课和实验课的出勤率，实验课的考试结果。其中作业占10%，实验占15%，出勤率占5%。
2．期末成绩占70%，采用考试的考核方式。考试采用闭卷形式，题型为选择题、正确/错误题、填空题、简答题，以及应用题。
06
持续改进
本课程根据学生作业、课堂讨论、平时考核情况和学生、教学督导等反馈，及时对教学中不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中改进。
《Python程序设计》
实验教学大纲
教学内容及教学基本要求
1.使用Tkinter进行GUI编程(2学时)
掌握GUI编程中的事件驱动和回调机制；了解使用Tkinter进行GUI编程的过程；了解使用GUI制作游戏的基本步骤；了解如何利用Tkinter库进行窗口化程序的编写；了解扫雷游戏和连连看游戏的完整编程过程；
2.网络爬虫程序的编写(2学时)
了解requests的使用方法；了解模拟浏览器Selenium的用法；了解分析网站数据的方法；了解编写网络爬虫的完整流程和方法；了解针对小说网站和购物网站的爬虫的完整编程过程；
3.案例：使用Flask框架实现简单的微博网站(2学时)
了解网站所需的基本设计，包括界面设计、模型设计和接口设计；了解搭建Flask服务、连接数据库的方法；了解如何注册蓝图和实现接口；了解如何使用模板渲染网页；了解如何进行网页的权限控制；
4.案例：使用Django搭建用户注册登录系统(2学时)
了解创建项目以及一个App的方法；了解进行全局配路由及视图框架搭建的方法；了解编写网站主页面的程序的方法；了解进行登陆页面及对应视图逻辑的编写的方法；了解注册页面样式的方法；了解设置找回密码功能的方法；
5.案例：新生数据分析与可视化(2学时)
了解使用Pandas对数据进行预处理的方法；掌握使用Matplotlib库进行画图的方法；掌握使用Pandas库进行画图的方法；
6.案例：美国波士顿房价预测(2学时)
了解使用Pandas库进行数据清洗的方法；了解通过建模拟合进行数据分析的方法；了解通过AUC对结果进行分析的方法；
7.案例：基于线性回归、决策树和SVM算法的鸢尾花分类任务（2学时）
了解数据集的概念和分析方法；了解多分类任务的评价指标，包括混淆矩阵、准确率、精确率与召回率、PR曲线、ROC曲线与AUC曲线；了解在多分类任务中使用Logistic的方法；了解在多分类任务中使用决策树的方法；了解在多分类任务中使用SVM的方法；
8.案例：使用PyTorch进行基于卷积神经网络的手写数字识别(2学时)
了解MINST数据库的基本概念；了解对手写数字识别这一多分类任务进行分析的方法；了解卷积神经网络的基本组件和概念；了解基于卷积神经网络进行手写数字识别的编程步骤与过程。
建议教材及参考资料
《Python项目案例开发超详细攻略——GUI开发、网络爬虫、Web开发、数据分析与可视化》
ISBN：-7---2
作者：吕云翔、姚泽良、张扬、姜峤、孔子乔等
定价：79元
内容简介
本书完全为零基础的初学者量身定制，配合大量实例介绍了Python的基本语法、编码规范和一些编程思想。
本书第1～6章为Python语言基础，主要介绍Python的基本用法;第7～11章介绍一些Python的实际应用。其中，第7章介绍如何用Python进行GUI开发，第8章介绍如何用Python进行网络爬虫；第9章介绍如何用Python进行Web开发；第10章介绍如何使用Python进行数据分析和可视化处理；第11章介绍如何使用Python实现常见机器学习算法。
本书既可以作为高等院校计算机与软件相关专业的教材，也可以作为软件从业人员、计算机爱好者的学习指导用书。
适读人群
本书既可以作为高等院校计算机与软件相关专业的教材，也可以作为软件从业人员、计算机爱好者的学习指导用书。
编辑推荐
1.适合初学者：本书针对的是没有学过编程的读者，内容简单明了，专注于通过实践去理解概念。
2.基于实践的理论学习：在本书的讲解中实践贯穿始终，迫使读者去动手练习，在写代码的过程中掌握知识。
3.习题设计：小练习和实践可以帮助读者将所学的知识融会贯通，并且激发其探索编程领域中其他知识的欲望。
4.丰富的案例：案例能够帮助读者在实际应用中掌握编程知识，熟悉编程技巧，掌握更高层次的编程技能。
教学资源
本书随书赠送微课视频、课件PPT、课后习题答案、教学大纲等丰富的配套资源。
目录
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前言2
内容简介4
目录5
第1章Python入门知识17
1.1欢迎来到Python的世界17
1.2Python开发环境的搭建与使用17
1.2.1获取Python18
1.2.2IDLE20
1.2.3Pycharm的使用26
1.2.4JupyterNotebook30
1.2.5强大的包管理器pip31
1.3Python编码规范38
1.3.1代码布局38
1.3.2自动检查调整45
本章小节47
本章习题48
第2章数据类型、基本计算49
2.1常用数值类型49
2.1.1整型(integer)50
2.1.2浮点型(float)52
2.1.3复数类型(