Py程序基础教程- 6

《Python程序设计基础项目化教程》课程教案课题：项目八 表格和文档操作教学目的：1.培养学生灵活运用编程知识解决实际问题的能力，鼓励举一反三，探索更高效的自动化办公方法，提升工作效‍率。2.在自动化生成格式美观、布局合理的文档过程中，提升学生的职业审美素‍养。3.熟练运用python-docx库完成“创建文档”→“添加段落与文字”→“保存文档”的基本操‍作。4.能够对指定的文字（Run）进行精细化格式设置，以突出重点内‍容。课型：新授课课时：本章安排6个课时。教学重点：重点：熟练运用python-docx库完成“创建文档”→“添加段落与文字”→“保存文档”的基本操‍作。教学难点：难点：能够对指定的文字（Run）进行精细化格式设置，以突出重点内‍容。教学过程：教学形式：采用课堂讲授、案例研讨与随堂习题相结合的混合式教学形式，兼顾理论讲解与互动思考。教学媒体：依托多媒体课件、线上学习平台以及素材开展直观化教学，辅助知识点理解。板书设计：本课标题表格和文档操作课次3授课方式理论课□讨论课□习题课□其他□课时安排6学分共2分授课对象普通高等院校学生任课教师教材及参考资料1.《Python程序设计基础项目化教程》；电子工业出版社。2.本教材配套视频教程及学习检查等资源。3.与本课程相关的其他资源。教学基本内容教学方法及教学手段项目情境在现代办公和数据处理中，我们最常接触的文件类型是表格（如Excel）和文档（如Word）。手动处理这些文件不仅效率低下，而且容易出错。Python凭借其强大的第三方库生态，提供了全自动处理此类文件的能力，能将我们从烦琐的重复劳动中解放出来。本项目将带你掌握使用Python操作表格和文档的核心技‍能。参考以下形式：1.衔接导入2.悬念导入3.情景导入4.激疑导入5.演示导入6.实例导入7.其他形式任务一表格文件转换1. PandasPandas是Python数据科学领域的基石。虽然它不是一个纯粹的Excel操作库，但它提供了read_excel和to_excel方法，使其可以读取、清洗、分析、处理表格数据，并最终将结果写回Excel。2. openpyxlopenpyxl是专门用于处理.xlsx格式（Excel2007及以后版本）文件的标准库。与Pandas不同，它能精细地控制Excel的每个细节：修改单元格的字体、颜色、背景，合并单元格，设置公式，甚至插入图表。当需要生成格式复杂、样式精美的报表时，openpyxl是最佳选择（在写入.xlsx文件时，Pandas底层调用的就是openpyxl）。3. xlrd/xlwt/xlutils：处理旧版Excel文件(.xls)的传统工具集这是一个用于处理旧版二进制格式.xls文件（Excel1997—2003）的库组‍合。一、Pandas模块库Pandas是Python数据分析的核心模块库，它提供了名为DataFrame的强大数据结构，可以轻松地将Excel表格或其他结构化数据加载到内存中进行处理和分‍析。1. 读取Excel文件数据在Pandas中，使用pd.read_excel()函数读取Excel文件（支持.xls和.xlsx格式）。3. 设置表格的显示格式当使用print()函数显示DataFrame时，如果数据量大或包含中英文，可能会遇到列显示不全、换行或中英文不对齐等问题。Pandas提供了pd.set_option()函数对这些显示格式进行全局设置。4. 读取其余类型文件要对数据进行分析，首先需要将数据导入程序。Pandas提供了丰富的I/O工具集，可便捷地从多种不同格式的文件中读取数据。Pandas中用于读取各类文件的主要函数及其说明如表8-2所示。二、openpyxl模块库openpyxl是一个读写.xlsx格式Excel文档的Python库，它不仅能够读取Excel文档，还可以修改Excel文档内容并保‍存。三、PETL模块库在绝大多数情况下，之前学习的Pandas都是处理表格数据的最佳选择。但如果遇到体积超过电脑内存的超大文件，Pandas一次性将数据全部读入内存的方法就会失效。这时，就需要借助一个特殊的工具—PETL。PETL的工作方式不像Pandas那样需要将所有数据加载到内存中，而是采用流式传输的方式，逐块处理数据，更注重内存利用效率，非常适合内存资源受限的场景。这使得它在处理大文件时更加灵活高效，但数据处理速度较‍慢。1. 安装petl模块库在PyCharm中，打开“终端”面板，输入pipinstallpetl，加载该模块库（具体步骤前面章节已经介绍，这里不再赘述），如图8-7所‍示。2. 数据读写使用PETL可以轻松地完成各种数据格式之间的读写和转换操作。PETL会将不同来源的数据（如CSV、Excel、JSON等）都看作统一的“表格”对象，方便后续处‍理。3. look函数当从文件中读取数据后，直接使用print()函数打印PETL的表格对象，显示的信息并不直‍观。任务二文档文件转换一、python-docx模块库python-docx是用于创建和修改微软Word（.docx格式）文档的Python库。掌握它，就可以用代码来自动生成报告、批量填写通知等，它是处理Word文档最常用、最强大的工具之‍一。二、文档的基本操作学习任何新技能，都始于最基础的操作。对于python-docx来说，最核心、最基础的操作流程就是“创建文档”→“添加内容”→“保存文档”。掌握了这个流程，就跨进了自动化操作Word的大‍门。1. 创建docx文档需要先创建一个“虚拟的Word文档”，也就是一个Document对象。它是所有后续操作的载体。2. 添加内容有了一个文档对象之后，就可以像编辑真实Word文档一样，向里面添加各种内容了。最基本的内容就是标题和段落。python-docx提供了多种方法来添加不同类型的内容，具体的属性和方法见表8-6。3. 保存文档对文档的所有操作修改（添加标题、段落等）都在内存中进行，最后必须调用save()方法才能将结果写入文件。三、文档样式设置仅添加内容是不够的，一篇专业的文档还需要美观、统一的格式。python-docx具备强大的样式设置功能，可以通过代码精确控制文档的每一处细节。样式设置主要分为两大类：段落样式设置和文本样‍式（Run）设置。1. 段落样式设置段落样式控制的是整个段落的格式，比如对齐方式、缩进、行间距等。要设置段落样式，首先需要获取一个段落对象。add_paragraph()方法在添加段落的同时，会返回这个段落的对象，可以用一个变量来接收它，以便后续操‍作。2. 文本样式（Run）设置如果想让一个段落中的部分文字拥有不同的样式（如将某个关键词加粗或将一句注释变为斜体），就需要用到Run（文字块）的概‍念。一个Run就是段落中一串具有完全相同样式的连续文字。当文字样式发生变化时，就会自动产生一个新的Run。3. 辅助单位与颜色在设置大小和颜色时，用到了Pt()和RGBColor()。因为python-docx需要明确知道指定的数值单位是什么，以确保在Word中精确渲染。为此，库在docx.shared模块中提供了一些方便的辅助类，如表8-9所示。四、插入图片与表格一篇优秀的Word文档，除了文字内容，往往还需要借助图片和表格更直观地展示信息。python-docx提供了非常便捷的操作方式，可通过代码轻松向文档中添加这些丰富的元‍素。1. 插入图片图片能够让文档更生动、更具吸引力。python-docx中插入图片的核心操作是add_picture()方法，如表8-10所示。2. 插入表格表格是结构化展示数据的最佳方式。在python-docx中，一个表格（Table）由多行（Row）组成，每行又由多个单元格（Cell）组成。常用方法与属性如表8-12所示。1．教学以学生学习教材的基本内容为主，系统全面地学习表格和文档操作的基本内容。2．整个教学过程中，各教学点可根据实际情况，进行拓展知识的讲解。本章小结