第1章運行一個程序1
1.1程序與計算機2
1.2程序與環境6
1.3語言與程序8
1.3.1程序語言8
1.3.2當前通用程序語言11
1.4指令與程序13
1.4.1理解指令13
1.4.2指令舉例14
1.5思考與實踐15
第2章分析一個程序16
2.1程序的格式17
2.1.1程序的書寫格式17
2.1.2注釋18
2.2程序的靈魂——算法19
2.2.1算法的概念19
2.2.2常用算法舉例20
2.3流程圖22
2.3.1流程圖簡介22
2.3.2三種基本結構及流程圖22
2.3.3流程圖舉例25
2.4思考與實踐27
第3章設計一個程序29
3.1保留字與標識符30
3.1.1保留字30
3.1.2標識符31
3.2變量33
3.2.1變量的含義33
3.2.2變量的使用34
3.3數據類型35
3.4運算符及表達式40
3.4.1運算符40
3.4.2表達式44
3.5輸入和輸出45
3.5.1輸出函數print()45
3.5.2輸入函數input()46
3.6內置函數47
3.7思考與實踐48
第4章邏輯思維與控制結構51
4.1程序結構52
4.2選擇結構和循環結構中的“條件”56
4.3三個數字排序58
4.3.1if語句58
4.3.2選擇結構嵌套63
4.3.3條件運算符65
4.3.4綜合應用舉例66
4.4求班級平均成績70
4.4.1while語句71
4.4.2for語句72
4.4.3break語句和continue語句73
4.4.4算法效率75
4.5綜合練習舉例78
4.6程序調試技巧81
4.7思考與實踐83
第5章列表與數據類型拓展85
5.1列表86
5.1.1列表引入86
5.1.2列表定義87
5.1.3列表引用88
5.1.4列表初始化95
5.2列表應用舉例96
組101
5.組定義101
5.組引用103
5.組應用舉例104
5.4字典105
5.4.1字典定義105
5.4.2字典初始化107
5.4.3字典訪問與編輯108
5.4.4字典應用舉例114
5.5集合116
5.5.1集合變量定義116
5.5.2集合變量初始化117
5.5.3集合訪問與編輯118
5.5.4集合應用舉例125
5.6思考與實踐127
第6章函數129
6.1函數與程序130
6.1.1理解函數130
6.1.2函數使用131
6.1.3函數分類132
6.2自定義函數133
6.2.1函數定義133
6.2.2函數調用135
6.2.3注意問題138
6.3函數與變量140
6.3.1函數參數140
6.3.2函數返回值141
6.3.3函數參數拓展142
6.3.4變量作用域145
6.4遞歸147
6.5函數綜合訓練150
6.6思考與實踐152
第7章面向對像程序設計簡介153
7.1面向對像程序設計基礎156
7.1.1對像156
7.1.2類160
7.1.3面向對像開發163
7.2面向對像程序舉例166
7.3進一步理解173
7.3.1類的封裝、繼承、多態173
7.3.2類的特殊屬性和方法176
7.4思考與實踐178
第8章可視化程序設計思維180
8.1可視化環境搭建181
8.1.1可視化基本概念181
8.1.2Python可視化環境搭建182
8.2計算器程序實現184
8.2.1界面設計184
8.2.2程序功能實現191
8.2.3程序架構初步193
8.3思考與實踐196
第9章常用程序設計197
9.1移動應用程序198
9.1.1APP簡介198
9.1.2APP開發示例199
9.2微信小程序204
9.2.1小程序簡介204
9.2.2小程序開發示例204
9.3大數據與人工智能軟件開發215
9.3.1大數據與人工智能簡介215
9.3.2應用示例217
9.4思考與實踐226
參考文獻227

習近平總書記在黨的“二十大”報告中指出: 教育、科技、人纔是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐。必須堅持科技是生產力、人纔是資源、創新是動力，深入實施科教興國戰略、人纔強國戰略、創新驅動發展戰略，這三大戰略共同服務於創新型國家的建設。職業教育與經濟社會發展緊密相連，對促進就業創業、助力經濟社會發展、增進人民福祉具有重要意義。
當前人們的工作和生活可以說已處處離不開信息技術的應用，而軟件技術則是信息技術的重要基礎，熟悉和了解軟件運行方式、基本原理是程序設計人員的能力。“萬丈高樓平地起”，再優秀的軟件，也是由一條條指令按照一定順序和規則組成的，這種按照一定順序和規則組成的指令集即形成了所謂的程序。程序對問題的描述和處理方式不同於人類社會中的自然語言，而程序設計的順序和規則也不同於人們日常生活和工作中思考問題的方式。換句話講，軟件由若干程序組成，而程序是按照適應計算機的思維和邏輯加以設計，因此了解、熟悉、掌握程序設計思維，對於程序設計人員來說十分必要。
隨著社會上對具備一定信息技術能力人員的需求量越來越大，以就業為導向的高等教育，越來越多的專業開始開設程序設計基礎課程，以拓寬、加強學生的編程能力。近幾年，國內不少城市在學生初、高中階段就普及推廣了Python語言，不少學生都有了一定的Python語言基礎，但是初中和高中階段教育畢竟以升學為導向，大部分學生對程序設計缺乏繫統的了解，也缺乏“學以致用”的能力。本書以學生相對比較熟悉的Python語言為基礎，對程序設計理論進行了繫統描述。通過本課程的學習，大部分學生能夠做到初步了解和熟悉軟件設計的基本流程、思維、模式、架構、方法，實現信息技術與專業技能融合發展，以更好地適應社會崗位。
本書內容主要包括以下方面。
(1) 邏輯思維培養。利用邏輯思維並通過運用計算機相關技術來進行問題求解，通過軟件設計控制機械、電子設備以幫助人們更好地完成工作。邏輯思維是程序設計和軟件設計的基礎，是進一步學習計算機知識的基礎，學習程序設計首先要培養學生的邏輯思維。
(2) 程序設計基礎知識。基於綜合考慮，本教程采用Python語言來實現和描述每一個程序以及思維，Python語言本身功能和特點遠遠超過本書範圍，推薦部分學習能力較強的學生參考相關Python語言教材，而本書則是重點應用Python來實現。本書每章都有案例，後實現了一個完整的小軟件，讓讀者能夠對軟件設計有初步、完整的認識。
(3) 部分程序設計技巧。一個熟練的程序員，其效率是一個剛畢業大學生的幾倍，甚至是數十倍。在程序設計過程中，有很多技巧能夠提高程序設計效率，或者是程序本身運行效率。本書融合了行業工程師豐富的開發經驗，能夠幫助讀者快速入門，並掌握程序設計的相關技巧。
本書部分章節配備了電子活頁內容，隨書提供完整教學大綱、授課PPT、教案、程序代碼、視頻講解，並提供在線解答等服務，真誠希望能夠和廣大同行、讀者交流。
由於編者水平有限，不足之處在所難免，敬請廣大讀者批評、指正，編者將不勝感激。

編者2023年1月