青少年编程魔法课堂:Python图形化创意编程
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前言

为了更好地与其他人交流,我们需要学习人类的语言;为了更好地与计算机交流,我们需要学习计算机的语言——编程语言。如果我们不懂编程语言背后的计算思维和编程逻辑,就不能很好地理解计算机,不能充分地利用计算机为我们服务。

对于初学者来说,将Python作为入门编程语言是一个很好的选择,因为它易于学习,功能强大。Python被广泛应用在人工智能、科学计算、大数据、金融、系统运维、图形处理、文本处理、网络爬虫等领域,全世界有很多人正在使用Python从事科研和软件开发工作。

虽然学习Python的优势非常明显,但是对于初学者来说,它的缺点也是显而易见的。

(1)Python及其默认的集成开发环境界面——IDLE,均是全英文的,这对尚不熟练英文的初学者来说是不小的学习障碍。

(2)Python环境配置复杂,为了实现某些功能,经常需要下载安装相应的模块,这些模块的安装需要手动输入复杂的语句实现。

(3)以Visual Basic、Visual C++为代表的编程语言在很多年前就已经进入了“图形化界面设计、所见即所得”的“视窗”时代,但目前却很难找到一个适合Python初学者使用的简单可视化界面设计工具。

为了解决初学者遇到的这些问题,我们使用Python开发了基于图形化界面设计的全中文Python开发环境——Visual Python。该软件是全国教育科学“十三五”规划2019年度教育部重点课题“中小学智能实验教学系统的构建与应用实践研究”(DCA190327)子课题的研究成果。

它不仅能通过简单的操作配置好令初学者头疼的Python环境,更令人惊喜的是,初学者仅用鼠标“绘制”就能生成专业的Windows程序界面,这使得初学者摆脱了繁杂、低效的界面设计过程,将精力更有效地集中于逻辑代码的实现过程。

基于Visual Python,我们精选了十几个趣味性很强的程序汇编成本书,这些程序的代码简短且易于实现,大大降低了学习难度,非常适合Python入门培训或初学者自学。更进一步地,我们还努力尝试在教学方法和教学理论上有所创新,主要体现在以下几个方面。

(1)抛弃了“简陋”的字符界面编程,直接学习主流的Windows图形界面编程。

(2)抛弃了多数Python入门教材中仍然停留在面向过程程序设计范型的教学思路,直接采用面向对象程序设计(Object Oriented Programming,OOP)的教学思路,使学习者能够紧跟技术潮流,减少无谓的学习成本。

(3)尽量避免传统编程学习过程中的枯燥无聊状态,通过新颖有趣的游戏式编程,学习者将在充满想象和激情的创造性学习过程中,轻松掌握Python的使用。

(4)为方便教学,书中的每一课均设计为在一个课时内完成。每节课的“准备知识”“界面设计”“代码编写”部分是学习者课内必须完成的基础模块,“动手实践”和“扩展任务”部分是针对课堂任务完成较快的学习者设计的选学模块,“课后练习”部分是思考总结的提升模块。希望这样的编排方式可以让感兴趣的读者进一步探索本书内容。

亲爱的读者们,请跟随本书进入崭新的Visual Python图形化编程世界,一起创造精彩又有趣的Windows程序,体验不一样的编程快乐吧!

张新华

2022年4月