Курс Python-разработчик [2022] [ИТМО]

Курс Python-разработчик [2022]
ИТМО (Институт Техники Механики и Оптики СПб)

Python популярен ввиду его применимости в разных видах приложений в таких сферах, как: Искусственный интеллект и Машинное обучение, Мобильная и Web разработка, Data Science и др. Помимо прочего, является бесплатным, имеет открытый исходный код, независим от операционных систем.

Специализация уникальна тем, что проводят ее преподаватели - ведущие IT специалисты, имеющие большой опыт разработки на Python и преподавания в ЦАО ИТ Университета ИТМО. Программа специализации рассчитана на программистов и студентов технических ВУЗов, имеющих опыт программирования на других языках программирования: Pascal, C++ и т.д.) и желающих получить профессию Python - разработчик.

Обучение позволит:
1. Узнать основные положения методологий разработки программного обеспечения;
2. Получить представление о структурах данных, типизации языка программирования;
3. Научиться использовать стандартные алгоритмы для решения различных задач;
4. Освоить базовые возможности языка программирования Python , включая принципы ООП;
5. Научиться использовать средства ООП для создания приложений на Python ;
6. Освоить принципы проектирования, создания и работы с реляционными БД;
7. Стать грамотным специалистом в области Python разработки;
8. Получить диплом о профессиональной переподготовке с правом ведения профессиональной деятельности в сфере компьютерных технологий.

Спойлер: Содержание

Часть 1 - Технологии программирования

Модуль 1. Технологии программирования

• Программа как формализованное описание процесса обработки данных.
• Технология программирования как технология разработки надежных программных средств.
• Этапы разработки ПО, итеративный подход к разработке ПО.
• Жизненный цикл ПО.
• Введение в различные методологии разработки ПО (Agile/Scrum/Waterfall/Kanban).

Модуль 2. Типизация и структуры данных

• Система типов языка программирования.
• Общее понятие структуры данных.
• Реализация структур данных.
• Простейшие структуры данных.

Модуль 3. Алгоритмы

• Понятие алгоритма, основные требования, предъявляемые к алгоритмам.
• Способы описания алгоритмов.
• Основные типы алгоритмических моделей. Рекурсия и итерация.
• Оценка эффективности алгоритмов.
• Методы построения алгоритмов.

Модуль 4 Сортировка и поиск данных

• Свойства алгоритмов сортировки.
• Простые алгоритмы сортировки.
• Сложные алгоритмы сортировки.
• Алгоритмы поиска данных.

Модуль 5. Основные парадигмы программирования

• Процедурное программирование.
• Использование процедур и функций.
• Передача параметров по ссылке и по значению.

Модуль 6. Основы структурного программирования. Визуальное моделирование при анализе и проектировании.

• Сущность структурного проектирования. Принцип декомпозиции.
• Методы анализ предметной области.
• Сущность и принципы моделирования.
• Основные средства визуального моделирования.

Модуль 7. Основы объектно-ориентированного анализа и проектирования

• Понятие объекта, определение его свойств и взаимодействия с другими объектами.
• Понятие класса, связь объекта и класса.
• Представление объектов и классов при проектировании.
• Базовые понятия объектно-ориентированного программирования.
• Пример реализации класса на языке программирования.

Модуль 8. Основы построения настольных и web-приложений

• Основные типы приложений.
• Основы событийного программирования.
• Принципы работы и разработки настольных приложений.
• Базовые понятия web-разработки, основные типы запросов.

​

Часть 2 - Программирование на Python (базовые возможности)

Модуль 1. Обзор языка Python. Установка интерпретатора и основные принципы работы с ним.

• Версии и реализации языка Python.
• Основные принципы работы интерпретатора Python.
• Установка интерпретатора и среды разработки используемых на курсе.
• Основные элементы программирования.

Модуль 2. Встроенные типы и операции с ними. Ввод и вывод данных.

• Типы данных и Python.
• Выполнение стандартных операций.
• Реализация ввода-вывода данных.
• Базовые операции со строками.

Модуль 3. Управляющие конструкции.

• Логические выражения.
• Реализация алгоритмов выбора (ветвлений)
• Цикл while.
• Цикл for: циклы со счётчиком, особенности работы с range, работа со строками.
• Вложенные циклы.
• Прерывание циклов.

Модуль 4. Функции.

• Создание и использование функций.
• Передача параметров.
• Параметры по умолчанию и способы вызова функций.
• Локальные и глобальные переменные.

Модуль 5. Модули и пакеты.

• Способы импортирования кода.
• Создание собственного модуля
• Создание пакета
• Подсистема pip
• Краткий обзор стандартной библиотеки

Модуль 6. Генераторы и списковые включения. Множества.

• Понятие итераторов и итерируемых объектов.
• Использование генераторов.
• Создание списков на основе comprehensions (списковое включение).
• Множества.

Модуль 7. Работа с файловой системой.

• Открытие файла. Режимы работы с данными.
• Работа с каталогами.

Модуль 8. Работа с данными.

• Применение регулярных выражений.
• Применение модуля pickle для сохранения данных.
• Реализация хранения данных в формате JSON.
• Основы работы с модулем pandas. CSV-файлы.

Модуль 9. Исключения и обработка ошибок.

• Принципы построения устойчивых приложений. Обработка ошибок.
• Понятие об исключениях.
• Генерация и перехват исключений.
• Применение стандартных исключений.

Модуль 10. Функциональное программирование.

• Функция как объект.
• Операция замыкания (closure) и операция каррирования (currying).
• Понятие о декораторах.

​

Часть 3 - Основы разработки БД на СУБД MySQL

Модуль 1. Основные понятия баз данных

• Основы реляционных баз данных.
• Таблицы.
• Нормализация.
• Ссылочная целостность

Модуль 2. Основы работы с СУБД MySQL

• Проектирование и реализация баз данных

Модуль 3. Основы работы с SQL

• Виды запросов в реляционных база данных.
• Основные операторы SQL

Модуль 4. Организация работы с запросами в СУБД MySQL

• Операторы: определения данных (DDL), манипуляции данными (DML), определения доступа к данным (DCL) управления транзакциями (TCL)

​

Часть 4 - Программирование на Python (расширенные возможности)

Модуль 1. Основные концепции объектно-ориентированного программирования

• Понятие объекта и его класса, атрибуты и методы.
• Различие атрибутов класса и экземпляра.
• Указатель на свой объект в методах.
• Специальные методы классов.
• Перегрузка операторов.
• Понятие наследования, рекомендации к применению.
• Множественное наследование.

Модуль 2. Декораторы

• Создание декорирующей функции.
• Декораторы класса.
• Практическое применение декораторов.

Модуль 3. Метапрограммирование

• Понятие метакласса, примеры применения.
• Динамическое создание классов.
• Практическое применение метаклассов.

Модуль 4. Введение в разработку многопоточных приложений

• Модель параллельных вычислений. GIL.
• Потоки. Блокировки.
• Очереди.
• Варианты параллелизма.
• Асинхронность.

Модуль 5. Основы разработки пользовательского интерфейса. Событийное программирование

• Типы приложений с точки зрения взаимодействия с пользователем. Жизненный цикл приложений.
• Основы событийного программирования. Понятие события.
• Реализация обработчика события.

Модуль 6. Основные принципы создания графических интерфейсов

• Состав библиотеки Tkinter. Разработка графического окна.
• Использование библиотеки PyQt.
• Использование библиотеки wxPython.

Модуль 7. Применение ООП при создании компонентов

• Понятие компонента.
• Разработка класса компонента.
• Применение компонента в окне приложения.

Модуль 8. Основы тестирования приложений

• Организация тестирования.
• Применение doctest, unittest, pytest для тестирования приложений.

Модуль 9. Создание приложений Python для взаимодействия с базой данных.

• Создание приложений с базой данных SQLite.
• Понятие Object Relational Mapping (ORM).
• Применение ORM peewee и SQLAlchemy.

Модуль 10. Архитектура и шаблоны проектирования на Python.

• Введение в MVC.
• Основные шаблоны проектирования и их реализация в приложениях Python.

​

Часть 5 - Программирование на Python (расширенные возможности)
проводится преподавателями - представителями IT индустрии

Модуль 1. Принципы разработки серверных приложений.

• Структура клиент-серверного приложения.
• Структура микросервисной архитектуры приложения.
• Использование системы контроля версий.

Модуль 2. Сетевое программирование.

• Сетевой сокет. Модуль socket.
• Создание TCP/IP сервера.
• Создание TCP/IP клиента.
• Реализация чата для обмена сообщениями между клиентом и сервером.

Модуль 3. Тестирование приложений (TDD).

• Принципы и содержание методики Test Driven Development (TDD).
• Интеграционное тестирование.
• Тестовая разработка с помощью PyTest.

Модуль 4. Работа с высокоуровневым API Python asyncio.

• Синхронное и асинхронное выполнение.
• Потоки, циклы событий, корутины и футуры.
• Модуль asyncio.

Модуль 5. Использование Flask и Django.

• Введение в веб-фреймворки для создания web-приложений.
• Использование Flask.
• Обработка запросов в Django.

Модуль 6. Django REST framework.

• Введение в REST и Django REST framework.
• Создание Django API, используя Django Rest Framework.
• Создание API для чтения данных.

Модуль 7. Разворачивание и настройка среды для разработки серверных приложений.

• Контейнеризация в Python
• Развертывание проекта с docker и docker-compose.

Модуль 8. Heroku. Публикация приложения.

• Настройка Heroku и развертывание приложения.

​

Продажник