
前言
Python语言是非常值得学习的计算机语言。究其原因,可归纳为以下3个方面。
第一,广泛性。Python几乎涉及现今热门的所有领域,如机器视觉、机器学习、数据挖掘、全栈Web开发、桌面游戏、人工智能、自动化运维等。它不仅对工科生、理科生十分有用,对文科生同样非常有用。例如,Newspaper就是一个基于Python的新闻和文章提取与分析工具。正因如此,与Python相关的岗位需求十分旺盛。
第二,新颖性。Python具有诸多其他语言所没有的特点和特性,从而使得程序开发更加高效和便捷。普遍认为,Python语言具有“所见即所得”的特性,无论学习者是否拥有计算机语言的学习经历,均能轻松入门,非常适合所有年龄段的学习者学习。
第三,开源性。由于Python的开源性和公益性,各种免费的资源和资料正以意想不到的速度不断涌现。对于项目开发而言,这些都是十分可贵的基础资源或参考资料,使得程序开发更加快捷和稳健。
由于Python存在不同的版本,很多学习者常纠结于版本的选择。对于初学者,笔者的建议是,直接学习3.0以上版本的Python。
“工欲善其事,必先利其器。”学习计算机语言,离不开开发环境。由于Python的开发平台较多,导致不少学习者无所适从。对于大多数学习者而言,最熟悉的计算机操作系统恐怕就是Windows了。因此,本书选择两个在Windows环境下最常用的开发平台:Python自带的IDLE和PyCharm。毫不夸张地说,这两个平台足以满足学习者学习与开发过程中的绝大多数需求,具有安装简便、使用方便的特点。前者适用于语法的学习和练习阶段;后者适用于项目的开发阶段。
笔者从教近30年,深知学习方法对于学习者的重要性。对于每个学习者而言,要实现高效学习,一定要摸索一套好的学习方法。在多年的教与学的经历中,笔者越来越觉得,学习计算机语言,“学中练、练中学、边学边练”是一种非常好的方法。学习计算机语言最忌讳的是不敢下手,觉得应该把整个理论体系看完、看懂才能动手实践。这是一种非常低效的学习方法。笔者的忠告:“君子”要动手!每看完一个语法点,掌握和理解它的最好办法是“练一练”,即直接写一两条相应的语句加以尝试,这样才会对该语法点产生更加深刻的认识和理解。
写一本教材不难,但是要写一本好教材却很难。平心而论,关于Python的图书很多,但是真正适合作为教材的并不多。如何站在学习者的角度去构思、设计、组织和编写本书,是笔者花费心思最多的地方。为此,笔者拟定了以下3个撰写原则。
(1)学习性。如果一本教材有很好的主题与内容,但是缺乏学习性,那么也很难激起学习者的兴趣。什么是好的学习性?就计算机语言而言,最好的学习性就是举例。所以,本书自始至终贯穿着案例,而且这些案例都经过了精心选择和设计,既能准确例证和揭示知识点的主要含义,又具有很好的应用性,以帮助学习者尽快学以致用。
(2)完整性。学习计算机语言,最好的练习方法是模仿,在模仿中学习,在模仿中提高。但是,模仿的前提是资料必须完整。正因如此,笔者在写作时尽量完整地呈现案例的整个过程、完整代码和设计思想。学习者只要足够细心和耐心,则书中涉及的所有举例、案例均可被直接模仿。
(3)典型性。从学习的逻辑性和规律性出发,精心设计框架、组织内容,精心选用案例,不仅使本书的体系完整,还使配合知识点的案例和综合性案例均具有相当的典型性和较强的应用性。这么做的目的只有一个,就是把每个知识点阐述到位、分析透彻,而且尽可能照顾到不同领域学习者的不同需求。
本书具有比较完整的配套学习资料,其中最主要的是多媒体课件和导学微视频。之所以花费大量的时间准备这些学习材料,是希望它们能与本书相得益彰,有助于学习者学习。在每章的学习目标下方均有两个二维码,分别对应多媒体课件和导学微视频,通过手机扫码可直接观看。在前言的最后有一个本书导学、导读微视频二维码,为了更好地把握全局,建议学习者在开始阅读本书前,通过手机扫码,观看该视频。
书中所涉及的源代码和其他学习资料均可从华信教育资源网下载。请登录华信教育资源网(http://www.hxedu.com.cn)免费注册后下载。
笔者一直在绍兴文理学院从事教学与研究工作。作为一名大学教授,笔者的学术建树十分有限。除行政管理工作外,笔者将大部分精力投入到两件事中:一是教书育人,笔者发自内心地视学生为己出,努力培养真正合格的学生,因此对学生的要求是严格的;二是写书著述,通过这些著述,把笔者教书育人的“野心”和用心扩大至校门外。迄今为止,笔者出版的图书大致有以下六种,均已重印,平均发行量超过10000册。正是因为被需要,才支撑笔者走过了那些艰苦和孤独的写作历程。
(1)《单片机应用系统设计实例与分析》,北京航空航天大学出版社,2003。
(2)《基于单片机的智能系统设计与实现》,电子工业出版社,2005。
(3)《电工电子实验与实训教程:电路·电工·电子技术》,电子工业出版社,2012。
(4)《电工电子实验与实训教程:单片机·传感器·综合实训》,电子工业出版社,2013。
(5)《单片机通信与组网技术实例详解》,电子工业出版社,2014。
(6)《STM32单片机应用与全案例实践》,电子工业出版社,2017。
教材的设计是一项复杂的系统工程,教材的撰写是一个艰苦的过程。虽然笔者努力追求尽善尽美,但遗憾的是,能力和水平有限,缺憾和错误在所难免。恳请学习者在阅读过程中带着批判性思维,如果发现任何缺漏、谬误之处,请及时予以指正,笔者欢迎并期待任何善意的批评。
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沈红卫
于绍兴文理学院风则江畔
2018年10月19日