Python程序設計-教案-單元九 GUI編程

《Python程序設計》教案單元九GUI編程

課學內容制作個人信息調查系統(tǒng)教學目標素質目標：提高對類似事物歸納總結的能力，加強團隊合作能力。知識目標：理解使用tkinter進行GUI編程的主要步驟。熟悉tkinter的常用控件。掌能力目標：能夠利用tkinter控件制作個人信息調查系統(tǒng)。教學重難點教學重點：tkinter的常用控件及使用。教學難點：使用tkinter進行GUI編程。教學方法案例分析法、問答法、討論法、講授法、實訓法教學用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學設計教學過程主要教學內容及步驟設計意圖課前任務【教師】布置課前任務，提醒同學通過學習軟件，完成課前任務請大家自行搜集資料了解信息調查表的意義，并且預習本任務需要的相關知識點?！緦W生】完成課前任務通過課前任務，使學生了解本次課的重要性，增加學生的學習興趣考勤

（2min）【教師】清點上課人數，記錄好考勤【學生】班干部交假條培養(yǎng)學生的組織紀律性，掌握學生的出勤情況新課預熱

（10min）【教師】與學生簡單互動，復習回顧上次課的內容等【學生】聆聽、互動【教師】講述本項目的作用和開設本項目的原因到目前為止，我們所編寫的Python代碼都是處于一個文字交互界面的狀態(tài)。但在實際應用中，很多用戶都是非專業(yè)的，他們希望所提供的軟件能有一個友好的界面，這就用到GUI編程了。GUI（GraphicalUserInterface）又稱圖形用戶界面，是指采用圖形方式顯示的用戶操作界面。Python的GUI工具包有很多，其中最常用的有tkinter、wxPython、PyGTK、PyQt等，本單元將介紹如何使用tkinter來編寫GUI程序?！窘處煛扛爬ū敬握n總體學習內容，讓學生大體了解本次課學習內容tkinter是Python的標準GUI庫。Python使用tkinter可以快速的創(chuàng)建GUI應用程序。通過老師與學生的互動，并讓學生了解這次課的知識點大致要求問題導入（5min）【教師】提出以下問題：一個軟件的界面友好是指什么？【學生】思考、舉手回答【教師】通過學生的回答引入要講的知識通過問題導入的方法，引導學生主動思考，激發(fā)學生的學習興趣傳授新知

（30min）tkinter簡介【教師】講解tkinter簡介tkinter是Python的標準GUI庫。tkinter的優(yōu)點是簡單易用，與Python結合度好。tkinter在Python3.x下默認集成，不需要額外安裝。因此，想要使用tkinter進行GUI編程，可直接使用import語句導入tkinter模塊。如下所示。importtkinter【學生】聆聽、記錄、理解tkinter的使用【教師】講解tkinter的使用方法創(chuàng)建一個GUI應用程序需要以下五個主要步驟：步驟1：導入tkinter模塊（importtkinter）；步驟2：創(chuàng)建一個頂層窗口對象（調用Tk()函數），用于容納整個GUI應用；步驟3：在頂層窗口對象上構建所有的GUI控件；步驟4：進入主事件循環(huán)（調用mainloop()函數）；步驟5：通過底層應用代碼將這些GUI控件連接起來?！緦W生】聆聽、記錄、理解tkinter常用控件【教師】講解tkinter常用控件及屬性使用1.窗口窗口也稱為框架（Frame），是屏幕上的一塊矩形區(qū)域，多用來作為容器布局窗體。窗口中可包含標簽、菜單、按鈕等其他控件，其運行之后可移動和縮放。2.Label控件Label控件是用于在界面上輸出描述信息的標簽，可以顯示文本和圖像。3.Button控件通過Button控件可以方便地與用戶進行交互。Button控件有一個command屬性，用于指定一個函數或方法，當用戶單擊按鈕時，tkinter就會自動調用該函數或方法。4.Entry控件Entry控件就是輸入框，用來輸入單行內容，可以方便地向程序傳遞用戶參數。獲取輸入框的內容可以使用Entry控件的get()方法。5.Radiobutton控件Radiobutton控件用于實現選項的單選功能。6.Checkbutton控件Checkbutton控件用于實現選項的復選功能。一個Checkbutton組件一般只能進行一組“是”與“非”的選擇，因為在默認情況下，variable選項在選中狀態(tài)時值為1，反之則為零為0。7.Menu控件tkinter提供了Menu控件，用于實現頂級菜單、下拉菜單和彈出菜單?！窘處煛糠謩e演示例9-1至例9-9程序【學生】觀察運行結果并討論【學生】聆聽、記錄、理解【教師】強調以下問題通過教師的講解和演示，使學生了解Python中tkinter的常用控件的使用任務實施（15min）【教師】帶領學生完成任務一?【教師】提出任務個人信息調查是一種非常有效的研究方法，用于收集和分析有關個人信息的數據。它可以根據調查目的統(tǒng)計個人的相關信息（如姓名、性別、年齡、愛好和座右銘等），用于人群數據分析。本任務將帶領大家編寫Python程序，使用tkinter常用控件，制作個人信息調查系統(tǒng)。【學生】思考、討論一、進行任務分析：完成本任務需要進行以下步驟。1.導入tkinter模塊，其中要用到Label控件、單選框Radiobutton控件、復選框Checkbutton控件、按鈕Button控件和messagebox模塊，messagebox模塊（在后面有詳細的講解）用于顯示一個模式對話框，本任務需調用messagebox模塊是用對話框來顯示調查個人信息結果。2.創(chuàng)建一個Tk根窗口組件root，并設置窗口標題為“個人信息調查”，然后通過root.geometry("300x200")設置彈出窗口的大小。3.定義一個Application類，讓其繼承tkinter模塊中的Frame類，在類中定義一個構造函數；構造函數應包括所繼承父類的構造函數以及自己定義的一些功能。具體實現步驟如下。1）用self.grid()，調用grid方法（grid布局方法在后面有詳細的講解），調整其顯示位置和大?。?）用tk.Label顯示“個人信息調查”這一標題，以及顯示“姓名、性別、年齡、愛好和座右銘”這四行，并且確定其位置；3）用tk.Entry創(chuàng)建Entry組件，分別顯示姓名、年齡和座右銘對應的文本框；4）創(chuàng)建單選框：先創(chuàng)建StringVar對象，并設置初始值"男"，再用tk.Radiobutton分別創(chuàng)建男女兩個可選按鈕，并確定其位置；5）創(chuàng)建復選框：先創(chuàng)建StringVar對象，并設置初始值"no"，再用tk.Checkbutton分別創(chuàng)建“音樂、運動、旅游和影視”四個選項，并且設置其位置。在用戶勾選時，用get()獲取，并且將“no”改為“yes”；6）設置“提交和取消”兩個按鍵：用tk.Button實現，并且確定其位置，在這里需要多加一步：command，即為了與下面的功能實現綁定；7）定義提交事件處理程序（在后面有詳細的講解）：用.get()來獲取輸入的姓名；用self.sex.get()來獲取勾選的性別；用self.age.get()來獲取輸入的年齡；用self.h1.get()、self.h2.get()、self.h3.get()、self.h4.get()四個獲取勾選的愛好；用self.motto.get()來獲取輸入的年齡；最后用k.messagebox.showinfo將消息框彈出，實現功能；4.最后創(chuàng)建Application的實例對象，將Application功能在根窗口組件root上進行實現，隨后調用組件的mainloop方法，進入事件循環(huán)。二、參考代碼（教師展示）三、代碼運行四、代碼分析（主要代碼）：【學生】聆聽、記錄、理解通過任務實施環(huán)節(jié)，讓學生將所學知識與實踐相結合，培養(yǎng)學生的實操能力實操練習（15min）【教師】布置任務編寫Python程序，使用tkinter常用控件，制作個人信息調查系統(tǒng)?！窘處煛垦蔡幂o導，及時解決學生遇到的問題；安排每組做得最快、最好的學生輔導其他學生進行操作，并解答其遇到的問題【學生】對比自己的結果，若結果有誤，查找并記錄原因通過實操練習使學生鞏固所學知識，并以學生為主體，針對學生接受能力的差異性，讓優(yōu)秀學生帶動其他學生掌握知識課堂小結

（3min）【教師】簡要總結本節(jié)課的要點tkinter是Python的標準GUI庫。Python使用tkinter可以快速的創(chuàng)建GUI應用程序。想要使用tkinter進行GUI編程，可直接使用import語句導入tkinter模塊。【學生】總結回顧知識點總結知識點，鞏固學生對tkinter的常用控件相關知識的印象作業(yè)布置

（2min）【教師】布置課后作業(yè)【學生】完成課后任務通過課后作業(yè)復習鞏固學到的知識，提高實際操作能力教學反思本次課講授的主要是Python中如何使用tkinter進行GUI編程的主要步驟；以及tkinter的常用控件。通過知識點的學習和實踐，讓學生對Python中tkinter的常用控件有了更深入的了解。通過使用tkinter常用控件，制作個人信息調查系統(tǒng)，提高了學生的學習興趣，掌握了Python的具體應用，在設計過程中，對tkinter常用控件有了進一步認識，取得了不錯的教學效果。在以后的教學中，重點關注理論知識和實際應用的結合，使學生能夠學有所用。

教學內容實現鼠標的花樣教學目標素質目標：鍛煉想象力、創(chuàng)造力、邏輯思維能力。知識目標：掌握事件綁定的方法。了解標準對話框的使用方法。能力目標：能夠實現鼠標的花樣——隨機生成大寫字母。教學重難點教學重點：事件綁定的方法，標準對話框的使用方法。教學難點：事件綁定的方法應用。教學方法案例分析法、問答法、討論法、講授法、實訓法教學用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學設計教學過程主要教學內容及步驟設計意圖課前任務【教師】布置課前任務，提醒同學通過學習軟件，完成課前任務請大家自行預習本任務需要的相關知識點?！緦W生】完成課前任務通過課前任務，使學生了解本次課的重要性，增加學生的學習興趣考勤

（2min）【教師】清點上課人數，記錄好考勤【學生】班干部交假條培養(yǎng)學生的組織紀律性，掌握學生的出勤情況新課預熱

（10min）【教師】與學生簡單互動，復習回顧上次課的內容等【學生】聆聽、互動事件處理，是GUI程序中不可或缺的重要組成部分，相比來說，控件只是組成一臺機器的零部件，而事件處理則是驅動這臺機器“正常”運轉的關鍵所在，它能夠將零部件之間“優(yōu)雅”的貫穿起來，因此“事件處理”可謂是GUI程序的“靈魂”，同時它也是實現人機交互的關鍵。一個tkinter應用程序的大部分時間花費在事件循環(huán)上（通過mainloop()方法進入）。事件可以有多種來源，包括用戶觸發(fā)的鼠標、鍵盤操作或是系統(tǒng)事件。通過老師與學生的互動，并讓學生了解這次課的知識點大致要求問題導入（5min）【教師】提出以下問題：如何實現人機交互？關鍵點在哪？【學生】思考、舉手回答【教師】通過學生的回答引入要講的知識通過問題導入的方法，引導學生主動思考，激發(fā)學生的學習興趣傳授新知

（30min）事件綁定方法【教師】講解事件綁定語法tkinter提供了強大的事件處理機制，對于每個控件來說，可以通過bind()方法將函數或方法綁定到具體的事件上，其語法格式如下所示?？丶ο竺?bind(event,handler)其中，event表示事件的類型，是tkinter已經定義好的事件，并使用“尖括號”的形式進行包裹；Handler表示事件的處理函數?！窘處煛垦菔纠?-10程序【學生】觀察運行結果并討論【學生】聆聽、記錄、理解常用事件類型【教師】講解事件類型和事件對象事件類型（也稱事件碼）是tkinter模塊規(guī)定的，主要包括鼠標、鍵盤、光標等相關事件，tkinter為其規(guī)定了相應的語法格式：<modifier-type-detail>說明：事件類型必須用尖括號括起來；type字段是最重要的，它通常用于描述事件的具體類型，如鼠標單擊、鍵盤輸入等；modifier字段是可選的，它通常用于描述組合鍵，如Ctrl、Shift等；detail字段也是可選的，它通常用于描述具體的按鍵，如Button-1表示單擊鼠標左鍵。三、事件對象當tkinter調用預先定義的函數時，會將事件對象（作為參數）傳遞給函數。【教師】演示例9-11程序【學生】觀察運行結果并討論【學生】聆聽、記錄、理解標準對話框【教師】講解標準對話框常用模塊的使用1.messagebox模塊messagebox模塊用于顯示一個模式對話框，其中包含一個系統(tǒng)圖標、一組按鈕和一個簡短的特定于應用程序的消息，如狀態(tài)或錯誤信息。messagebox模塊大致分為：askokcancel()，askquestion()，askretrycancel()，askyesno()，showerror()，showwarning()2.filedialog模塊filedialog模塊用于打開文件對話框，該模塊提供了兩個函數：1）askopenfilename()函數用于打開“打開”對話框。2）asksaveasfilename()函數用于打開“另存為”對話框。3.colorchooser模塊colorchooser模塊用于打開顏色選擇對話框，由askcolor()函數實現?！窘處煛糠謩e演示例9-12、例9-13、例9-14程序【學生】觀察運行結果并討論【學生】聆聽、記錄、理解通過教師的講解和演示，使學生了解Python中事件綁定的方法任務實施（15min）【教師】帶領學生完成任務二?【教師】提出任務用戶可以在GUI界面中，通過雙擊鼠標在雙擊處輸出一個隨機生成的大寫字母。本任務將帶領大家編寫Python程序，實現鼠標的花樣——隨機生成大寫字母?！緦W生】思考、討論一、進行任務分析：完成本任務，首先創(chuàng)建一個初始窗口處于最大化狀態(tài)的程序，然后利用tlinter中的事件處理綁定鼠標雙擊事件，實現在雙擊處輸出一個隨機生成的大寫字母。執(zhí)行程序，會創(chuàng)建一個處于最大化狀態(tài)初始窗口（GUI界面），在窗口中任意位置任意雙擊鼠標，則會隨機生成一個大寫字母。二、參考代碼：教師展示三、代碼運行四、代碼分析（主要代碼）：【學生】聆聽、記錄、理解通過任務實施環(huán)節(jié)，讓學生將所學知識與實踐相結合，培養(yǎng)學生的實操能力實操練習（15min）【教師】布置任務編寫Python程序，實現鼠標的花樣?！窘處煛垦蔡幂o導，及時解決學生遇到的問題；安排每組做得最快、最好的學生輔導其他學生進行操作，并解答其遇到的問題【學生】對比自己的繪制結果，若繪制有誤，查找并記錄原因通過實操練習使學生鞏固所學知識，并以學生為主體，針對學生接受能力的差異性，讓優(yōu)秀學生帶動其他學生掌握知識課堂小結

（3min）【教師】簡要總結本節(jié)課的要點tkinter提供了強大的事件處理機制，對于每個控件來說，可以通過bind()方法將函數或方法綁定到具體的事件上?！緦W生】總結回顧知識點總結知識點，鞏固學生對Python中的事件綁定相關知識的印象作業(yè)布置

（2min）【教師】布置課后作業(yè)【學生】完成課后任務通過課后作業(yè)復習鞏固學到的知識，提高實際操作能力教學反思本次課講授的主要是Python中。通過知識點的學習和實踐，讓學生對Python中有了更深入的了解。通過編寫Python程序，實現鼠標的花樣，提高了學生的學習興趣，掌握了Python的具體應用，在設計過程中，對有了進一步認識，取得了不錯的教學效果。在以后的教學中，重點關注理論知識和實際應用的結合，使學生能夠學有所用。

教學內容制作計算器教學目標素質目標：提高解決問題的能力和自信心。貫徹互助共享的精神。 知識目標：掌握布局管理器的使用方法。 能力目標：能夠設計GUI程序，制作具有計算器界面和用戶交互按鈕的計算器。教學重難點教學重點：。教學難點：。教學方法案例分析法、問答法、討論法、講授法、實訓法教學用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學設計教學過程主要教學內容及步驟設計意圖課前任務【教師】布置課前任務，提醒同學通過學習軟件，完成課前任務請大家自行搜集資料了解計算器的構造，并且預習本任務需要的相關知識點?！緦W生】完成課前任務通過課前任務，使學生了解本次課的重要性，增加學生的學習興趣考勤

（2min）【教師】清點上課人數，記錄好考勤【學生】班干部交假條培養(yǎng)學生的組織紀律性，掌握學生的出勤情況新課預熱

（10min）【教師】與學生簡單互動，復習回顧上次課的內容等所謂布局，就是指控制窗體容器中各個控件（組件）的位置關系。tkinter提供了三種常用的布局管理器，分別是：pack布局、grid布局、place布局。這三種布局管理在同一個masterwindow里是不可以混用的?！緦W生】聆聽、互動通過老師與學生的互動，并讓學生了解這次課的知識點大致要求問題導入（5min）【教師】提出以下問題：什么是界面布局？如何進行合理布局？【學生】思考、舉手回答【教師】通過學生的回答引入要講的知識通過問題導入的方法，引導學生主動思考，激發(fā)學生的學習興趣傳授新知

（30min）【教師】講解布局管理器一、pack布局使用pack布局，將向容器中添加組件，第一個添加的組件在最上方，然后是依次向下添加。默認在容器中自頂向下垂直添加組件。二、grid布局grid布局又稱為網格布局，是tkinter布局管理器中最靈活多變的布局方法。由于大多數程序界面都是矩形的，我們可以將它劃分為由行和列組成的網格，然后根據行號和列號，將控件放置于網格之中。在grid布局中的所有控件都會被賦予一個行號和一個列號，這是每個控件相對于其他控件位置的憑證。同一列控件上下排布，同一行控件左右排布。行與列的寬度和高度由內部的控件決定，在使用grid布局時，不需要關注行和列的大小。使用grid布局只需要在創(chuàng)建控件之后，指定控件放置的表格行號和列號就可以了。三、place布局place布局是使用控件坐標來放置控件的位置?！窘處煛糠謩e演示例9-16、例9-17、例9-18程序【學生】觀察運行結果并討論【學生】聆聽、記錄、理解【教師】強調以下問題在同一個主窗口中不要混用這3種布局管理器。不推薦使用place布局，因為在不同分辨率下，界面往往有較大差異。通過教師的講解和演示，使學生了解Python中布局管理器的使用任務實施（15min）【教師】帶領學生完成任務三?【教師】提出任務計算器要實現的功能是對兩個數進行算術運算，0-9十個數字和每種運算符號都可以通過按鈕（數字按鈕、符號按鈕等）實現，用戶通過單擊按鈕來進行算術運算。本任務將帶領大家利用Python設計GUI程序，制作具有計算器界面和用戶交互按鈕的計算器?！緦W生】思考、討論一、進行任務分析：完成本任務，需分別完成兩大功能模塊：1.創(chuàng)建計算器界面：計算器界面由多個按鈕（如數字按鈕、符號按鈕等）和一個標簽（用于輸出按鈕信息和計算結果）構成，可利用tkinter提供的Button控件和Label控件實現，再利用布局管理器（grid布局）將各個控件排列顯示，其中創(chuàng)建Button控件時利用其command屬性