? 第一课:模块应用——体育器材室管理
体育老师解说:
"模块就像装满器材的储物间,import是领取器材的流程。标准库是学校统一配发的器材,第三方库像外借的专业设备,自定义模块则是我们自己组装的训练工具包"
核心训练:
# 运动会筹备系统
import random
from datetime import datetime
# 抽签分组系统
班级列表 = ["初三1班", "初三2班", "初三3班"]
random.shuffle(班级列表)
print("接力赛道次:", 班级列表)
# 赛程时间管理
当前时间 = datetime.now()
开幕式时间 = 当前时间.replace(hour=8, minute=30)
print(f"开幕式倒计时:{开幕式时间 - 当前时间}")
# 自定义器材模块
# 创建 sports_tools.py 文件存放以下函数
"""
def 计算训练负荷(重量, 组数):
return 重量 * 组数 * 0.7
"""
import sports_tools
print("深蹲负荷:", sports_tools.计算训练负荷(60, 5))
模块管理三原则:
- 标准库应用:
- random:抽签/分组/随机排序
- math:成绩计算/数据分析
- csv:体测数据存储
- 第三方库安装:
- # 安装运动数据分析库 pip install matplotlib
- 自定义模块规范:
- 单个模块专注一个领域(如score_manager.py)
- 使用__name__ == "__main__"进行模块自测
- 用docstring说明模块功能
? 随堂训练:
# 任务:制作奖牌榜生成器
import random
班级 = ["初三1班", "初三2班", "初三3班"]
金牌数 = {班: random.randint(2,5) for 班 in 班级}
银牌数 = {班: random.randint(3,6) for 班 in 班级}
print("=== 实时奖牌榜 ===")
for 班, 金 in 金牌数.items():
银 = 银牌数[班]
print(f"{班}:{金} {银} 总分:{金*3 + 银*2}")
第二课:面向对象——运动员档案系统
体育老师解说:
"类(class)是运动员的出生证明模板,对象(object)是具体的运动员档案。继承就像运动世家的技能传承,多态则是不同项目运动员的独特表现方式"
核心训练:
class 运动员:
def __init__(self, 姓名, 班级):
self.姓名 = 姓名
self.班级 = 班级
self.成绩 = {}
def 更新成绩(self, 项目, 成绩):
self.成绩[项目] = 成绩
print(f"{self.姓名} {项目}成绩已更新")
def 查询成绩(self, 项目=None):
if 项目:
return self.成绩.get(项目, "无记录")
return self.成绩
# 继承示例
class 田径运动员(运动员):
def 耐力测试(self):
print(f"{self.姓名}正在进行12分钟跑测试...")
# 创建实例
王伟 = 田径运动员("王伟", "初三2班")
王伟.更新成绩("跳远", 2.75)
王伟.耐力测试()
面向对象四大特性:
特性 | 体育类比 | 代码示例 |
封装 | 运动员私人体能数据 | 使用私有属性 __heart_rate |
继承 | 篮球运动员继承基础运动员 | class 篮球运动员(运动员): |
多态 | 不同项目训练方法不同 | 重写父类训练方法() |
组合 | 运动队由多个运动员组成 | 在运动队类中包含运动员实例 |
随堂训练:
# 任务:扩展篮球运动员类
class 篮球运动员(运动员):
def __init__(self, 姓名, 班级, 位置):
super().__init__(姓名, 班级)
self.位置 = 位置
self.三分命中率 = 0
def 训练三分(self, 命中数, 出手数):
self.三分命中率 = 命中数 / 出手数
print(f"三分命中率更新:{self.三分命中率:.1%}")
李强 = 篮球运动员("李强", "初三1班", "得分后卫")
李强.训练三分(28, 50)
第三课:异常处理——运动医疗站
体育老师解说:
"try-except就像准备医疗包,可能用不到但必须准备。finally如同赛后放松流程,无论是否受伤都要执行。异常类型识别好比诊断不同伤病"
核心训练:
# 体测数据录入系统
def 录入心率():
while True:
try:
心率 = int(input("静息心率(次/分):"))
if not 50 <= 心率 <= 120:
raise ValueError("异常数值!")
return 心率
except ValueError as e:
print(f"输入错误:{e}")
print("请重新输入数字(50-120)")
finally:
print("→ 本次录入结束")
# 文件操作安全示例
try:
with open("训练日志.txt", "a") as f:
f.write("2023-10-01 完成变速跑训练\n")
except PermissionError:
print("错误:无文件写入权限")
else:
print("日志保存成功")
常见异常类型:
异常类型 | 体育场景类比 | 处理方法 |
ValueError | 输入非法成绩 | 提示正确数值范围 |
FileNotFoundError | 找不到训练计划文件 | 创建默认文件 |
KeyboardInterrupt | 意外终止训练 | 保存当前进度 |
IndexError | 访问不存在的参赛序号 | 检查列表长度 |
? 随堂训练:
# 任务:安全读取训练数据
训练负荷 = []
try:
with open("training_data.csv") as f:
for line in f:
try:
负荷 = float(line.strip())
训练负荷.append(负荷)
except ValueError:
print(f"忽略无效数据:{line}")
except FileNotFoundError:
print("警告:未找到数据文件,已创建空记录")
训练负荷 = [0] * 7
print("周平均负荷:", sum(训练负荷)/len(训练负荷))
下篇综合实战:智能运动会管理系统
import csv
from datetime import datetime
class 赛事管理:
项目列表 = ["100米", "跳远", "铅球"]
def __init__(self):
self.参赛记录 = []
def 报名(self):
选手 = input("选手姓名:")
print("可选项目:")
for i, 项目 in enumerate(self.项目列表, 1):
print(f"{i}. {项目}")
项目选择 = int(input("选择编号:")) - 1
self.参赛记录.append({
"选手": 选手,
"项目": self.项目列表[项目选择],
"时间": datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M")
})
def 导出数据(self):
with open("赛事记录.csv", "w", newline="") as f:
writer = csv.DictWriter(f, fieldnames=["选手", "项目", "时间"])
writer.writeheader()
writer.writerows(self.参赛记录)
print("数据已导出!")
def 异常处理演示(self):
try:
print("当前参赛人数:", len(self.参赛记录)) # 故意制造语法错误
except Exception as e:
print(f"系统错误:{e}")
print("建议检查代码语法")
if __name__ == "__main__":
系统 = 赛事管理()
while True:
print("\n=== 运动会管理系统 ===")
print("1.报名 2.导出 3.退出")
选择 = input("请选择:")
try:
if 选择 == "1":
系统.报名()
elif 选择 == "2":
系统.导出数据()
elif 选择 == "3":
系统.异常处理演示() # 演示异常处理
break
else:
raise ValueError("无效选项")
except Exception as e:
print(f"操作异常:{e}")
print("感谢使用!")
系统架构解析:
- 类封装核心功能:赛事管理类集成报名、导出等操作
- CSV数据持久化:使用标准库保存参赛记录
- 时间模块应用:精确记录报名时间
- 防御式编程:try-except捕获各种异常
- 可扩展性设计:通过继承可创建不同赛事类型