20244222 2024-2025-2 《Python程序设计》实验4报告

20244222 2024-2025-2 《Python程序设计》实验4报告

课程：《Python程序设计》
班级： 2442
姓名： 杨景淇
学号： 20244222
实验教师：王志强
实验日期：2025年5月22日
必修/选修： 专选课

1.实验内容

1.Python综合应用：爬虫、数据处理、可视化、机器学习、神经网络、游戏、网络安全等。
例如：编写从社交网络爬取数据，实现可视化舆情监控或者情感分析。
例如：利用公开数据集，开展图像分类、恶意软件检测等
例如：利用Python库，基于OCR技术实现自动化提取图片中数据，并填入excel中。
例如：爬取天气数据，实现自动化微信提醒
例如：利用爬虫，实现自动化下载网站视频、文件等。
例如：编写小游戏：坦克大战、贪吃蛇、扫雷等等

2. 实验过程及结果

1.选题分析：本次实验未规定选题，由于最近在备考四级，所以对背单词这方面需求较大，而纸质单词本携带不便，且机械记忆效率低下，缺乏科学的复习机制。因此我根据需求，设计了了一个单词学习卡片，通过可视化记忆增强效果，并自适应学习难度调节。
2.实验过程：
（1）首先导入tkinter库，即python标准的GUI库，用于创建图形用户界面。而as tk是为tkinter设置别名，简化后续代码书写。

（2）导入random模块：用于实现随机选择单词的功能；并对单词库进行定义，创建一个包含英文单词和中文释义的元组列表(英文单词, 中文释义)，可自由扩展此列表添加更多单词。

（3）定义主应用类：使用面向对象方式组织代码，提高可维护性；
采用类初始化方法：在创建类实例时自动调用；
使用root参数：传入Tkinter的主窗口对象；
保存主窗口引用，将传入的root窗口保存为类属性；
设置显示在窗口顶部的标题文本；
设置窗口尺寸：宽400像素，高300像素；
设置窗口背景色：使用浅灰色(#F0F0F0)作为背景。

（4）创建卡片标签：text=：初始无文本，font=("Arial", 24)：使用Arial字体，24号大小，relief="raised"：设置凸起边框效果，bd=3：边框宽度3像素，width=15, height=5：卡片尺寸（字符宽度和行高），bg="white"：白色背景；
放置卡片：使用pack布局管理器，设置垂直方向30像素的边距；
绑定鼠标事件：当鼠标左键()点击卡片时，调用flip_card方法；
创建按钮框架：用于容纳三个难度按钮，bg="#F0F0F0"：与窗口背景色一致；

（5）放置按钮框架：垂直方向10像素边距；
创建"简单"按钮：放置在button_frame内、显示文本"简单"、宽度8个字符、点击时调用next_card方法并传入参数"easy"、side="left"：左对齐布局、padx=5：水平方向5像素内边距;
创建"一般"按钮：结构与简单按钮类似，参数为"medium";
创建"困难"按钮：结构与简单按钮类似，参数为"hard";

(6)初始化变量，存储当前显示的单词元组,记录当前显示的是单词(False)还是释义(True)；

（7）检查当前单词,确保有单词可翻转;
显示释义：如果当前显示单词(not showing_meaning)设置卡片文本为中文释义(current_word[1])更新状态标志为True;
如果当前显示释义(showing_meaning)设置卡片文本为英文单词(current_word[0])更新状态标志为False;

(8)设置获取新单词方法：difficulty参数：单词难度级别，默认"easy"；
随机选择单词：从单词库中随机选取一个元组；
更新卡片显示：显示英文单词；
重置显示状态：确保新单词初始显示英文；
更新窗口标题：显示当前难度级别、将首字母大写；

（9）设置主程序入口：确保直接运行此脚本时执行以下代码；
创建主窗口，即Tkinter应用程序的根窗口；
创建应用实例，将主窗口传入FlashCardApp类；
启动事件循环，监听用户交互事件（点击、键盘等），保持窗口运行；

（10）运行程序。
3.实验成果展示。
https://www.bilibili.com/video/BV16x7HzdEZr/

3. 实验过程中遇到的问题和解决过程

• 问题1：窗口无法显示或闪退

• 问题1解决方案：python环境问题或者显卡驱动不兼容。因此重新改善。root.mainloop() 是Tkinter的主事件循环，它会保持程序运行并监听用户交互事件；而try-except 结构用于捕获执行过程中可能发生的异常：当mainloop()执行过程中出现任何异常时（如窗口意外关闭、回调函数出错等），异常对象会被捕获并赋值给变量e；捕获后打印错误信息到控制台：print(f"程序错误: {e}")通过input()暂停程序，防止窗口立即关闭，方便我查看错误信息。
  

• 问题2：单词库重复显示相同单词，随机选择算法未排除已学单词

• 问题2解决方案：添加已学单词记录。
  使用init初始化方法：创建一个实例变量 learned_words 作为空列表，用于存储已经学习过的单词；
  接着用next_card 方法：
  首先通过列表推导式从全局变量 vocabulary 中筛选出未学习的单词。如果没有可用单词（所有单词都已学习），则重置 learned_words 列表。随机选择一个可用单词作为当前单词 current_word，将当前单词添加到已学单词列表。最后注释表明其余处理卡片显示的代码保持不变。
  

其他（感悟、思考等）

1.实验总结：
在本次实验中，我成功实现了一个功能完整的单词学习工具：（1基础单词展示,随机显示英文单词（2卡片翻转功能,点击卡片可查看中文释义（3难度分级系统,三个难度级别按钮（4简洁的界面布局和配色方案。
在这编写简单的单词学习卡片程序的过程中，我掌握了Python图形界面开发的核心技能，比如使用tkinter创建窗口和组件；实现用户交互功能；管理程序状态和数据；将编程知识应用到实际学习场景。我学到了很多实用的编程技能：1）GUI开发基础：掌握了tkinter窗口、标签、按钮等组件的创建；学会了事件绑定（点击卡片）和状态管理；理解了pack/grid布局管理器的使用场景2）面向对象编程；将程序组织为类和方法；使用self关键字管理对象状态，提高了代码的可读性和可维护性3）实际问题解决能力：学会查阅官方文档解决技术问题；掌握基本的调试技巧；能够将大问题拆解为小步骤逐步解决4）单词学习新方法：体验了数字化学习工具的优势；理解了"主动回忆"的学习原理；发现了编程与学习的结合点。
2.个人感悟：
这不仅仅是一个课堂作业的完成，更像是在数字世界开垦出第一块属于自己的土地。作为python初学者，这次单词学习卡片项目带给我的感悟，远比想象中更加深刻。开发过程并非一帆风顺。它教会我的不仅是技术问题的解决，更是一种思维方式的转变。每次调试成功的喜悦，都像在迷宫中找到出口般令人振奋。
作为学生，我获得了独特的双重体验。在调试程序时我是程序员，在使用程序时我又变回学习者。当看到卡片翻转时单词释义的呈现，我突然意识到这不仅是界面交互，更是认知心理学的可视化实践——主动回忆理论就这样通过代码获得了生命。我真实地感受到：一行行代码正在创造价值。这种创造带来的满足感，远超过消费任何现成软件的快感。
现在回望这个简单的单词卡片程序，它仍是那么简陋，但它教会我将复杂需求拆解为可执行的步骤，让我渴望掌握更多库和框架。
正如我在python课上学的第一课：每个复杂的系统都始于最简单的"Hello World"。而我的单词卡片，就是向编程世界发出的第一声问候。当代码从作业变成作品，当需求从任务变成使命，我知道，这趟编程之旅才刚刚开始——而前方，星辰大海。
此外，我非常感谢王老师的教导。您总能在我迷茫时、不知所措时提供帮助。这个小程序的成功运行离不开您的淳淳教诲，课上事无巨细的讲解知识点，总能及时解疑答惑。每次的课堂签到总能很好的活跃气氛，让我们关注课堂。课上您是令人尊敬，德高望重的好老师，课后您也是我们的好伙伴。感谢老师的倾囊相授！和蔼可亲的笑容，富有感染力的睿智，令我受益匪浅。祝福老师工作顺利，培育更多的优秀学生！