تمهيد

تمهيد

مقدمة في برمجة بايثون أُلِّفت في الأصل بواسطة أودايان داس، أوبري لوسون، كريس مايفيلد، ونارجس نوروزي، ونشرتها OpenStax، جامعة رايس. وهي مرخصة بموجب ترخيص المشاع الإبداعي نَسب المصنف 4.0 الدولي (CC BY 4.0). العمل الأصلي متاح على openstax.org. تمت ترجمة هذا الإصدار العربي وتكييفه بواسطة المبادرة العالمية للكتب الدراسية المفتوحة (Universal Open Textbook Initiative).

حول كتاب مقدمة في برمجة بايثون

يقدم كتاب مقدمة في برمجة بايثون أساسًا شاملاً لمفاهيم ومهارات البرمجة، ويتوافق مع نطاق معظم الدورات التمهيدية. تعكس مجموعة واسعة من السيناريوهات والسياقات والمشكلات تطبيقات البرمجة في العديد من التخصصات والمسارات المهنية. هذا الكتاب مناسب لجمهور متنوع من المتعلمين، بما في ذلك أولئك الذين يتابعون دراسات أو وظائف في علم الحاسوب، والأعمال، والعلوم، والعلوم الاجتماعية، والإحصاء، وعلم البيانات، والمجالات ذات الصلة.

يُعد كتاب مقدمة في برمجة بايثون موردًا تعليميًا تفاعليًا يُعلّم مفاهيم البرمجة الأساسية، ومهارات حل المشكلات، ولغة بايثون باستخدام أنشطة عملية. يتضمن هذا المورد مُشغِّل شِفرة فريدًا ومتكاملاً، يمكن للطلاب من خلاله تطبيق ما يتعلمونه على الفور للتحقق من فهمهم. تساهم مقاطع الفيديو المضمنة، وتمارين التفكير النقدي، واستكشاف أدوات وأنشطة البرمجة الخارجية، جميعها في توفير تجربة تعليمية هادفة وداعمة.

يُنظَّم المحتوى في فصول، ويحتوي كل فصل على 6-8 أقسام. يتبع كل قسم النمط التالي:

  • أهداف التعلم
  • 1–3 أقسام فرعية
  • ممارسة البرمجة

صُممت أهداف التعلم لمساعدة القراء على تحديد محور القسم. يكمل كل هدف الجملة: "في نهاية هذا القسم، ينبغي أن تكون قادرًا على". تتوافق ممارسة البرمجة مع أهداف التعلم وتمنح القراء فرصة لتطبيق المفاهيم التي تعلموها في القسم.

الأساس التربوي

نصوص موجزة ورسوم متحركة قائمة على الفيديو

صُمم كتاب مقدمة في برمجة بايثون لتعزيز التعلم النشط ومشاركة الطلاب. يركز على التفاعل والممارسة من خلال مُشغِّل الشِفرة المتكامل، ومقاطع الفيديو، والروابط إلى البيئات والأنشطة الخارجية. ومع هذا التركيز، غالبًا ما تكون المادة أكثر إيجازًا، بنصوص أقل وأنشطة أكثر.

يُنظَّم محتوى كل قسم في أقسام فرعية. يبدأ القسم الفرعي بمقدمة موجزة للمفهوم، مع تعريفات للمصطلحات الأساسية وسياق موجز لأهميته. ثم يُشرح المفهوم بالتفصيل باستخدام رسوم متحركة قائمة على الفيديو وأسئلة تعليمية تفاعلية.

تستخدم مقاطع الفيديو المتحركة منهجًا خطوة بخطوة لعرض تنفيذ شِفرة بايثون. تصف التفسيرات لكل خطوة صياغة بايثون، وتوضح كيفية استخدام مفاهيم البرمجة الأساسية، وتوضح كيفية إسناد المُتغيِّرات، وتؤكد على كيفية تنفيذ الشِفرة سطرًا بسطر، وتطبق حل المشكلات لإنشاء البرامج، والمزيد.

نقطة تحقق

عرض الإخراج للمستخدم

أسئلة التعلم

بعد تقديم مفهوم جديد وشرحه برسوم متحركة قائمة على الفيديو، يتضمن كل قسم فرعي مشاركة على شكل أسئلة تعليمية. تعزز هذه الأسئلة المفاهيم التي تم تدريسها، وتشرح المفاهيم بعمق أكبر، وتتناول مباشرة المفاهيم الخاطئة والأخطاء الشائعة التي يرتكبها المبرمجون الجدد، وتُعلّم المفاهيم ذات الصلة.

تُقدَّم تفسيرات للإجابات غير الصحيحة. تتضمن تفسيرات الإجابات غير الصحيحة سبب كون الإجابة غير صحيحة وتساعد في توجيه القارئ إلى الإجابة الصحيحة.

عادةً ما تمثل خيارات الإجابات غير الصحيحة مفهومًا خاطئًا أو تكون نتيجة لارتكاب خطأ شائع. حتى لو تم التوصل إلى الإجابة الصحيحة، يُشجع القراء على استكشاف التفسيرات لاكتساب الوعي بهذه المفاهيم الخاطئة الشائعة.

تمارين ممارسة البرمجة

ينتهي كل قسم ببرنامج تدريبي واحد أو برنامجين. يتضمن هذا الكتاب بيئة برمجة متكاملة، تُعرف بـ "مُشغِّل شِفرة بايثون من OpenStax (OpenStax Python Code Runner)"، والتي تتيح للقراء كتابة البرامج مباشرة في المتصفح. يتطلب مُشغِّل الشِفرة من القارئ إدخال أي مُدخلات مسبقًا قبل تشغيل البرنامج.

تُظهر لقطة شاشة مربع "جرّب بنفسك" بعنوان "الأغنية المفضلة". يتم توفير التعليمات، متبوعة بمربع لإدخال الشِفرة وتشغيل البرنامج.
نموذج لمُشغِّل الشِفرة

الاصطلاحات المستخدمة في هذا الكتاب

تُستخدم الاصطلاحات الطباعية التالية في جميع أنحاء الكتاب:

الخط العريض
يشير إلى كلمات المفردات عند تعريفها لأول مرة في الفصل.

الخط المائل
يشير إلى النص المؤكد، وأسماء الملفات، وامتدادات الملفات.

عرض ثابت
يُستخدم لقوائم الشِفرة وعناصر الشِفرة داخل الفقرات. تتضمن عناصر الشِفرة أسماء المُتغيِّرات، وكلمات بايثون المحجوزة، وما إلى ذلك.

عرض ثابت عريض
يعرض الأوامر أو مُدخلات لوحة المفاتيح التي ينبغي أن يكتبها المستخدم حرفيًا.

Ex:
اختصار لكلمة "مثال" (Example). يُستخدم في النص الأصلي الإنجليزي وأُبقي عليه في هذه الترجمة.

عن المؤلفين

كبار المؤلفين المساهمين

صور شخصية لأودايان داس، أوبري لوسون، كريس مايفيلد، ونارجس نوروزي، من اليسار إلى اليمين.
كبار المؤلفين المساهمين، من اليسار إلى اليمين: أودايان داس، أوبري لوسون، كريس مايفيلد، ونارجس نوروزي.

أودايان داس، كلية سانت ماري في كاليفورنيا

أودايان داس، حاصل على درجة الدكتوراه، هو أستاذ مشارك ومدير برنامج علم الحاسوب في كلية سانت ماري في كاليفورنيا. حصل على درجة الدكتوراه في علم الحاسوب ودرجة الماجستير في هندسة الحاسوب من معهد إلينوي للتكنولوجيا. تشمل اهتماماته البحثية الشبكات اللاسلكية، وتعليم علم الحاسوب وتوسيع المشاركة في الحوسبة، ونماذج اللغة المدعومة بالرسوم البيانية المعرفية لمعالجة المستندات التقنية.

أوبري لوسون، Wiley

أوبري لوسون هي مطوّرة محتوى لعلوم الحاسوب لدى zyBooks. حصلت على درجتي البكالوريوس والماجستير في علم الحاسوب من جامعة كليمسون، ويركز بحث الدكتوراه الخاص بها على تعليم علم الحاسوب.

كريس مايفيلد، جامعة جيمس ماديسون

كريس مايفيلد، حاصل على درجة الدكتوراه، هو أستاذ في علم الحاسوب بجامعة جيمس ماديسون. يركز بحثه على تعليم علم الحاسوب والتطوير المهني على مستوى البكالوريوس والمرحلة الثانوية. حصل على درجة الدكتوراه في علم الحاسوب من جامعة بوردو ودرجات البكالوريوس في علم الحاسوب واللغة الألمانية من جامعة يوتا.

نارجس نوروزي، جامعة كاليفورنيا، بيركلي

حصلت نارجس نوروزي على درجتي الماجستير والدكتوراه من جامعة تورنتو، مع التركيز على التعلم العميق التطبيقي. وقد شاركت منذ ذلك الحين في العمل على مشاريع التعلم الآلي التطبيقي مع التركيز على علم الأحياء والتعليم. يركز بحثها في تعليم علم الحاسوب على استخدام الذكاء الاصطناعي في الفصول الدراسية لسد فجوة المساواة وقيادة البرامج التي تركز على الطلاب والتي تعزز المساواة والوصول.

المؤلفون المساهمون

صور شخصية ليامونا راجاسخار وريد كانيمارو، من اليسار إلى اليمين.
المؤلفون المساهمون، من اليسار إلى اليمين: يامونا راجاسخار وريد كانيمارو.

يامونا راجاسخار، Wiley

يامونا راجاسخار، حاصلة على درجة الدكتوراه، هي مديرة المحتوى والتأليف والبحث في Wiley. تعمل عبر التخصصات على استراتيجية البحث، وأصول التدريس والتدريب على التأليف، وتطوير المحتوى لعلوم الحاسوب وتكنولوجيا المعلومات.

ريد كانيمارو، Wiley

حصل ريد كانيمارو على درجة البكالوريوس في علم الحاسوب من جامعة كاليفورنيا، ريفرسايد في عام 2020 ودرجة الماجستير في علم الحاسوب من جامعة كاليفورنيا، ريفرسايد في عام 2021. ومنذ تخرجه، عمل كمطور محتوى/برمجيات في zyBooks.

المراجعون

ميل أخميميمونا، كلية المجتمع لمقاطعة بالتيمور

دوينا بين، جامعة ولاية كاليفورنيا فولرتون

فيليب برادفورد، جامعة كونيتيكت

جيمس برامان، كلية المجتمع لمقاطعة بالتيمور

روبرت بوروز، كلية دوباج

دينا إنجل، جامعة نيويورك

غابرييل فيرير، كلية هندريكس

نازلي هاردي، جامعة ميلرسفيل

ماثيو هيرتز، جامعة بوفالو

رانيا هدهد، جامعة ولاية كولومبوس

أكيرا كاواغوتشي، كلية مدينة نيويورك

كيفن لين، جامعة واشنطن

متين بيروز، جامعة فريسنو الحكومية

محمد رحمن، جامعة ولاية كلايتون

جيري ريد، كلية فالنسيا

كاثلين تاميرلانو، كلية مجتمع كوياهوغا

ليندا تانسيل

موارد إضافية

يمكن للمدرسين العثور على مواد تعليمية أنشأها المجتمع ومشاركتها على oercommons.org/hubs/OpenStax.