Разработчик прикладного программного обеспечения (Язык Python) [2021] [Высшая инженерная школа СПбПУ] [М. Абрамова, Р. Бельтюков, И. Брык]

Разработчик прикладного программного обеспечения (Язык Python) [2021]
Высшая инженерная школа СПбПУ (Санкт-Петербургский Политехнический Университет)
Марина Абрамова, Роман Бельтюков, Иван Брык, Светлана Городецкая, Алексей Журкин, Наталия Костина, Любовь Курафеева, Андрей Лемец, Алексей Маслаков, Алексей Первушин, Марина Полубенцева, Евгения Тучкевич, Дмитрий Федоров

Язык Python является самым популярным языком программирования 2018 года.

Программа построена по принципу от простого к сложному.
В программу интегрированы курсы Python Institute, а слушатели программы могут подготовиться к сдаче сертификационного экзамена Python Certified Associated Programmer.

Слушатели программы изучат как простые так и продвинутые технологии программирования на языке Python, позволяющие выполнять достаточно сложные проекты.

Спойлер: Обучаясь на программе, вы узнаете

1. Этапы получения исполняемого файла;
2. Встроенные типы данных в языках программирования, основные синтаксические конструкции языка Python;
3. Основные способы организации данных;
4. Понятия, относящиеся к функциям;
5. Стандартные исключения и способы их перехвата и обработки;
6. Понятие виртуального окружения;
7. Особенности отладки кода и анализа выполнения программы;
8. Принципы работы с итерируемыми объектами;
9. Способы создания выражений и функций генераторов;
10. Синтаксис регулярных выражений;
11. Правила оформления и анализа кода;
12. Базовые понятия алгоритмизации и процедурного программирования;
13. Основные алгоритмы работы с различными структурами данных;
14. О-нотацию и правила вычисления;
15. Итерационные алгоритмы;
16. Рекурсию и рекурсивные алгоритмы;
17. Основы динамического программирования;
18. Алгоритмы работы с графами и деревьями, обработки строковых данных, сортировки;
19. Базовые понятия объектно-ориентированного программирования;
20. Отличия процедурных и объектно-ориентированных языков программирования высокого уровня;
21. Понятия инкапсуляции, наследования и полиморфизма;
22. Возможности использования классов для решения практических задач.
23. Основные модули PySide2 и их назначение (QtCore, QtGui, QtWidgets);
24. Основные классы виджетов и их свойства;
25. Стандартные стили оформления, способы отладки GUI в Qt.
26. Возможности и особенности фреймворка Django;
27. Идеи MVC-подхода;
28. Системы привязки интернет-адресов в фреймворке;
29. Что такое представления, встроенные представления и функции представления;
30. Способы хранения данных, модели Django;
31. Назначение миграций и их использование;
32. Что такое шаблоны и формы, их назначение и использование;
33. Принципы обеспечения безопасности Web-приложений.

Спойлер: Модуль 1 - DEV-PY100. Основы процедурного программирования на языке Python

Тема 1. Введение в программирование на языке Python

1.1 Краткий обзор аспектов языка Python. Установка и настройка среды разработки.
1.2 Структура программы на языке Python.
1.3 Модель выполнения программ на языке Python.

Практические занятия:
Установка и настройка среды разработки.
Выполнение инструкций в интерактивном режиме.
​

Тема 2. Базовые объектные типы языка Python и работа с ними. Переменные и динамическая типизация

2.1 Обзор объектных типов языка Python. Особенности работы с простыми объектными типами.
2.2 Особенности работы с составными объектными типами.
2.3 Переменные и динамическая типизация.
2.4 Разделяемые ссылки и изменяемые объекты.

Практические занятия:
Установка и настройка среды разработки.
Выполнение инструкций в интерактивном режиме.
Ссылки и изменяемые объекты.
​

Тема 3. Базовые инструкции языка Python

3.1 Обзор основных управляющих инструкций языка Python. Условная инструкция if и синтаксические правила.
3.2 Циклы while и for.

Практические занятия:
Использование условной инструкции if.
Использование цикла for.
Использование цикла while.
​

Тема 4. Функции. Создание и использование функций

4.1 Функции. Создание функций.
4.2 Аргументы функции.

Практические занятия:
Создание простой функции.
Создание функции с аргументами.
Использование функции.
​

Тема 5. Модули и пакеты. Работа с библиотеками

5.1 Модули и пакеты. Способы создания и использования.
5.2 Работа с библиотеками.

Практические занятия:
Создание модулей и пакетов.
Импортирование кода.
Документирование кода.
Работа со стандартными библиотеками.
​

Тема 6. Исключения и обработка ошибок

6.1 Исключения.
6.2 Обработка исключений.

Практические занятия:
Использование Try… Except.
Использование Raise, Assert.​

Спойлер: Модуль 2 - DEV-PY110. Процедурное программирование на языке Python (расширенный курс)

Тема 1. Виртуальное окружение и пакеты

1.1 Виртуальное окружение.
1.2 Система управления виртуальными пространствами Anaconda.

Практические занятия:
Создание виртуального окружения.
Переключение между виртуальными окружениями.
Установка и удаление пакетов.
Создание списков зависимостей.
​

Тема 2. Отладка кода и анализ выполнения программы

2.1 Отладка кода.
2.2 Аннотация типов.

Практические занятия:
Работа с точками останова.
Использование контрольных значений.
Типизация аргументов функций.
​

Тема 3. Создание и обработка итерируемых объектов

3.1 Итераторы.
3.2 Функциональные преобразования списков.
3.3 Выражения-генераторы.

Практические занятия:
Исследование свойств объекта iterator.
Использование функций enumerate, map, filter.
Создание и использование выражений-генераторов.
​

Тема 4. Расширенные возможности использования функций

4.1 Функции генераторы.
4.2 Рекурсивные функции.
4.3 Декораторы.

Практические занятия:
Создание функций генераторов и корутинов.
Создание и использование lambda-функций.
Написание декораторов.
​

Тема 5. Работа с файловой системой

5.1 Работа с файловой системой.
5.2 Параметры командной строки.

Практические занятия:
Работа с файлами и папками.
Обработка параметров командной строки.
​

Тема 6. Регулярные выражения и основы синтаксического разбора

6.1 Регулярные выражения.
6.2 Составление и применение регулярных выражений.

Практические занятия:
Работа с файлами и папками.
Обработка параметров командной строки.
​

Тема 7. Оформление и анализ кода

7.1 Правила оформления кода.
7.2 Анализ кода.

Практические занятия:
Использование PEP 8 и style guide.
Использование pylint (linting tools).
​

Тема 8. Основы git

8.1 Основы контроля версиями.
8.2 Работа с удаленным репозиторием.

Практические занятия:
Установка и настройка Git.
Создание нового репозитория.
Подключение к удаленному репозиторию. Отправка изменений на сервер.​

Спойлер: Модуль 3 -DEV-PY111. Базовые алгоритмы и структуры данных на языке Python

Тема 1. Введение в алгоритмы и структуры данных. О-нотация. Простые структуры данных

1.1 Введение в алгоритмы и структуры данных.
1.2 О-нотация.
1.3 Простые структуры данных.

Практические работы:
Проверка числа на простоту.
Решето Эратосфена.
Работа со стеком.
Работа со списками.
​

Тема 2. Итерационные алгоритмы. Рекурсия и рекурсивные алгоритмы

2.1 Итерационные алгоритмы и применение.
2.2 Рекурсия и рекурсивные алгоритмы.

Практические работы:
Ряды Тейлора.
Вычисление факториала числа.
Вычисление числа Фибоначчи.
​

Тема 3. Динамическое программирование

3.1 Динамическое программирование.
3.2 Метод «разделяй и властвуй».

Практические работы:
Проверка корректности скобочной последовательности.
Задача о возможных прыжках кузнечика.
​

Тема 4. Графы и деревья.

4.1 Графы и их свойства.
4.2 Деревья и их свойства.

Практические работы:
Поиск кратчайшего пути.
Операции на деревьях.
​

Тема 5. Алгоритмы сортировки

5.1 Введение в алгоритмы сортировки.
5.2 Основные алгоритмы сортировки.

Практические работы:
Реализация сортировки вставками.
Реализация сортировки слиянием.
Реализация быстрой сортировки Хоара.
​

Тема 6. Алгоритмы работы со строками

6.1 Введение в алгоритмы работы со строками.

Практические работы:
Реализация алгоритма КМП (Кнута-Морриса-Пратта).
​

Тема 7. Расширенные методы решения алгоритмических задач

7.1 Обзор расширенных методов решения алгоритмических задач.​

Спойлер: Модуль 4 - DEV-PY200. Объектно-ориентированное программирование на языке Python

Тема 1. Основы объектно-ориентированного программирования

1.1 Базовые понятия объектно-ориентированного программирования.
1.2 Класс и экземпляр класса.
1.3 Атрибуты класса. Атрибуты экземпляра класса.
1.4 Классы «нового типа».

Практические занятия:
Создание простого класса.
Создание экземпляра класса.
Создание класса, использующего различные типы атрибутов.
​

Тема 2. Инкапсуляция, наследование и полиморфизм

2.1 Инкапсуляция.
2.2 Наследование.
2.3 Полиморфизм.
2.4 Перегрузка «магических» методов.

Практические занятия:
Написание класса на основе базового класса.
Переопределение методов базового класса.
​

Тема 3. Разработка пользовательских Exception’ов

3.1 Особенности использования исключений.
3.2 Объекты исключений. Использование исключений.

Практические занятия:
Работа со встроенными исключениями.
Создание пользовательского класса исключений.
Использование вложенных обработчиков исключений.
​

Тема 4. Дополнительные возможности классов

4.1 Расширение встроенных типов.
4.2 Декораторы классов.
4.3 Типичные проблемы при работе с классами.

Практические занятия:
Простой декоратор проверки значений позиционных аргументов на вхождение в заданный диапазон.
Применение декораторов к методам.​

Спойлер: Модуль 5 - DEV-PYWEB. Разработка WEB приложений на языке Python

Тема 1. Введение в Django

1.1 Общее представление о WEB.
1.2 Введение в разработку серверной части Web-сайтов.
1.3 Введение в Django.

Практические занятия:
Установка и настройка Django.
Проверка установки.
Запуск сервера.
​

Тема 2. Представления и привязки URL

2.1 Маршрутизация.
2.2 Представления.
2.3 Представления-классы.
2.4 Работа с файлами.

Практические занятия:
Создание шаблонов url.
Привязка шаблонов url к функциям-обработчикам.
Работа с представлениями.
​

Тема 3. ORM и работа с базой данных

3.1 Модели Django.
3.2 Работа с данными.
3.3 Миграции.

Практические занятия:
Создание модели. Подключение и создание базы данных. Использование Django ORM.
Выполнение запросов. Получение объектов из базы данных.
Работа с миграциями.
​

Тема 4. Шаблоны и формы

4.1 Шаблоны Шаблонизатор Django: шаблонные фильтры, наследование шаблонов.
4.2 Формы, валидация форм Формы в Django.

Практические занятия:
Работа с шаблонами. Передача данных из приложения в шаблоны.
Использование встроенных фильтров.
Работа с формами. Создание собственных форм.
​

Тема 5. Разграничение прав доступа пользователей

5.1 Общие вопросы безопасности.

Практические занятия:
Создание пользователей.
Настройка безопасности.​

Спойлер: Модуль 6 - DEV-PYQT. Разработка оконных приложений Python c использованием Qt

Тема 1. Модули Qt для создания приложений с графическим интерфейсом

1.1 Состав Qt.
1.2 Виджеты и окна.
1.3 Локализация приложения.

Практические занятия:
Знакомство с основными библиотеками.
Создание простого оконного приложения.
Локализация приложения.
Создание исполняемого файла приложения.
​

Тема 2. Событийно-ориентированное программирование

2.1 Обработка событий средствами Qt.
2.2 Взаимодействие элементов управления посредством сигналов/слотов.
2.3 Аппаратно-независимый ввод/вывод.

Практические занятия:
Обработка событий. Реализация пользовательских обработчиков событий: рисования, таймера, изменения размеров, мыши и клавиатуры.
Создание и использование сигналов и слотов.
Рисование двумерной графики средствами Qt.
​

Тема 3. Базовая компоновка графического приложения

3.1 Класс QMainWindow.
3.2 QtDesigner.
3.3 Стиль оформления.
3.4 Отладка GUI.

Практические занятия:
Использование всех элементов QMainWindow при разработке программы на Qt.
Создание виджетов с помощью QtDesigner.
Использование QAction, сигналов/слотов.
Использование стилей. Отладка GUI.​

Спойлер: Модуль 7 - Выпускная квалификационная работа

7.1 Выпускная квалификационная работа​

Продажник