零基础如何使用ChatGPT快速学习Python

听吉米讲故事2024-12-11 22:24

引言

  • AI编程时代来临，没有编程基础可以快速上车享受时代的红利吗？答案是肯定的。
  • 本文旨在介绍零基础如何利用ChatGPT快速学习Python编程语言，开启AI编程之路。
  • 解决的问题包括：传统学习方式效率低、缺乏互动性以及学习资源质量参差不齐的问题。
  • 预期效果是通过ChatGPT的个性化指导，帮助用户快速掌握Python基础知识并完成实践项目。
  • 本文只是以ChatGPT为例，理论上任何大语言模型（LLM）支持的AI智能体都可以完成类似辅助，包括豆包，Kimi，通义千问等。要注意的是，为了学习信息的准确性和时效性，AI智能体最好要有网络搜索能力，以此来减少大语言模型的幻觉问题。

前置要求

  • 所需的基础知识：基本的计算机操作能力。
  • 硬件要求：一台能够运行Python开发环境的Windows电脑。
  • 软件环境要求：
    • 安装最新版Anaconda。
    • 推荐使用VS Code作为代码编辑器。
  • 其他必要条件：ChatGPT或者其他AI智能体。

ChatGPT学习Python与传统方法的区别

ChatGPT学习Python的优势

  • 个性化学习：ChatGPT可以根据用户的水平生成定制化学习计划，灵活调整学习进度。
  • 实时互动：用户可以随时提问，ChatGPT会即时解答问题，避免卡在某个知识点上。
  • 多样化学习方式：支持代码生成、优化建议和项目指导，学习过程更具互动性。
  • 成本低：ChatGPT免费版即可满足大部分学习需求，Plus版本每月仅需$20。

传统学习方法的局限性

  • 固定化内容：视频教程或书籍的内容固定，无法根据学习者的水平动态调整。
  • 缺乏互动性：传统方法中，学习者遇到问题需要自行搜索答案，效率较低。
  • 成本高：例如编程训练营的费用昂贵，且时间安排不够灵活。
  • 学习动力不足：缺乏即时反馈和互动，容易导致学习动力下降。

方案概述

  • 本解决方案通过ChatGPT提供个性化的Python学习路径，涵盖理论学习、代码实践以及项目开发。
  • 核心功能包括：
    • 学习计划定制：根据用户水平生成学习计划。
    • 实时互动答疑：随时解答学习中的问题。
    • 代码生成与优化：提供示例代码并进行优化建议。
    • 项目指导：根据用户兴趣生成实践项目并提供指导。
  • 相关工具和软件：
    • ChatGPT（免费版或Plus版本）。
    • Anaconda（管理Python环境）。
    • VS Code（安装Python插件）。
  • 预期效果：
    • 用户可以在短时间内掌握Python基础知识。
    • 完成至少一个简单实践项目，提升编程能力。

步骤详解

第一步：环境准备

1. 安装Anaconda
  • 访问Anaconda官网：https://www.anaconda.com/， 下载最新版本的Anaconda。
  • 根据操作系统选择对应版本（Windows、macOS或Linux），本文以Windows版本为例。

下图是官网下载页面。

  • 安装时记得勾选Add Anaconda to my PATH environment variable选项。

  • 打开cmd命令行工具验证安装是否成功：

    bash 复制代码 
    conda --version

  • 使用conda创建一个名为py312的Python虚拟环境：

    bash 复制代码 
    conda create -n py312 python=3.12

    然后测试激活虚拟环境，之后在这虚拟环境里就可以安装需要的Python库，方便我们进行开发：

    bash 复制代码 
    conda activate py312
2. 安装代码编辑器

下图是VS Code的下载界面：

  • 安装完成后，打开VS Code，如下图所示，点击左侧的插件安装图标，然后在插件搜索框搜索"Python"，选择第一个Microsoft出品的Python插件即可：

这个Python插件会自动安装以下扩展，以在VS Code中提供最佳的Python开发体验：

  • Pylance - 提供高性能的Python语言支持
  • Python调试器 - 提供无缝的调试体验
3. 配置并验证开发环境

因为VS Code可以配置多个Python虚拟环境，运行代码前一般要选择相应的虚拟环境，如下图所示，点击VS Code右下角的状态栏，弹出多个可选择的虚拟环境，在下拉列表里选择之前创建的py312虚拟环境即可。

然后创建一个名为hello.py的文件，输入以下代码：

python 复制代码 
print("Hello, Python!")

最后点击右上角的三角形运行按钮，程序即可运行。

命令行的程序会在终端显示运行，如果如下图显示，在终端输出Hello, Python!，说明环境配置成功，接下来就可以开始自由学习了。

第二步：学习计划定制

1. 进行学习水平评估

用户可以向ChatGPT提问：

我是编程初学者，想学习Python。请对我进行一个简单的评估测试，以确定我的起点水平。

根据ChatGPT的反馈，确认自己的起点（初学者、中级或高级）。

2. 制定个性化学习计划

用户可以向ChatGPT提问：

基于我的水平，请为我制定一个为期3个月的Python学习计划，每周学习5小时。

ChatGPT回答的示例计划可能包括：

  • 第1-2周：学习Python基础语法和数据类型。
  • 第3-4周：掌握控制流（if-else、循环）。
  • 第5-6周：学习函数和模块。
  • 第7-8周：实践基础项目。
  • 第9-12周：学习高级库（如NumPy、Pandas）并完成中级项目。

第三步：执行学习计划

1. 学习基础知识

按学习计划的顺序向ChatGPT提问：

  • 数据类型和变量：

    我想学习Python基础语法和数据类型，请举例说明。

    可能的示例代码：

    python 复制代码 
    x = 10      # 整数
y = 3.14    # 浮点数
z = "Hello" # 字符串
print(type(x), type(y), type(z))

  • 控制流：

    请解释Python中的if-else语句，并提供代码示例。

    可能的示例代码：

    python 复制代码 
    age = 18
if age >= 18:
    print("你是成年人")
else:
    print("你是未成年人")

  • 循环：

    如何使用for循环和while循环？请举例说明。

    可能的示例代码：

    python 复制代码 
    for i in range(5):
    print("循环次数：", i)
2. 实践基础项目

根据学习进度，可以要求ChatGPT给你几个简单项目的示例，先尝试自己理解代码，如有不清楚的地方，可以让ChatGPT进行解释，下面是两个简单项目的例子。

  • 温度转换器：

    python 复制代码 
    celsius = float(input("输入摄氏温度: "))
fahrenheit = (celsius * 9/5) + 32
print(f"{celsius} 摄氏度 = {fahrenheit} 华氏度")

  • 猜数字游戏：

    python 复制代码 
    import random
number = random.randint(1, 100)
guess = 0
while guess != number:
    guess = int(input("猜一个数字（1-100）: "))
    if guess < number:
        print("太小了！")
    elif guess > number:
        print("太大了！")
    else:
        print("恭喜，你猜对了！")

第四步：学习成果反馈

每完成一个计划上的模块就要求ChatGPT给你出几个题目考考你，如果回答正确，就可以进入下一个模块的学习。

比如你可以询问ChatGPT：

给我出三道题目，考考我对Python基础语法和数据类型的掌握程度。

以下是可能的题目，尝试完成，如果遇到问题，可以让ChatGPT告诉你正确答案。

以下是三道考察Python基础语法和数据类型的题目，试试看能否正确解答！  

---

### **题目 1：变量与数据类型**  
编写一个Python程序，要求：  
1. 定义三个变量：一个整数 `num`、一个浮点数 `price`、一个字符串 `product_name`。  
2. 将这三个变量组合成一个完整的句子，并输出到控制台。  

**示例输出：**  
​```
我买了1个苹果，价格是3.5元。
​```

---

### **题目 2：列表与字典操作**  
给定以下代码：  

​```python
students = ["小明", "小红", "小李"]
scores = {
    "小明": 85,
    "小红": 92,
    "小李": 78
}
​```

**要求：**  
1. 向 `students` 列表中添加一个新学生 `"小王"`。  
2. 给 `scores` 字典中添加 `"小王"` 的分数为 `88`。  
3. 打印出最高分学生的名字及其分数。  

---

### **题目 3：条件与输入判断**  
编写一个程序，要求用户输入一个整数，并判断该整数是奇数还是偶数。如果是偶数，输出 `"这是一个偶数"`；如果是奇数，输出 `"这是一个奇数"`。  

**示例运行：**  
​```
请输入一个整数: 7
这是一个奇数
​```

---

试着解答这三道题，完成后告诉我你的答案或有任何疑问都可以提出来！ 😊

第五步：延伸问题思考

在学习的过程中，大家肯定时常会有突发奇想的问题，这种发散性思维，就是人类学习的原动力。以前一般的书籍和教程也不一定会完全考虑到，所以常常让读者对某个问题百思不得其解，而现在我们有AI智能体了，只要养成有问题问AI的好习惯就行。下面是几个本文相关的延伸问题示例。

1. Anaconda是干什么的？

Anaconda是一个用于科学计算的开源Python发行版，包含了众多流行的数据科学和机器学习库。它提供了包管理和环境管理功能，使用户能够轻松安装、更新和管理Python包，并创建隔离的开发环境，避免包之间的冲突。

2. 除了VS Code, Cursor或者Windsurf这种编辑器可以吗？

除了VS Code，Cursor和Windsurf也是不错的选择。Cursor和Windsurf都是基于VS Code的编辑器，所以使用方法和VS Code类似，每个编辑器都有自己的特色，也集成了自己的AI智能体，选择哪种编辑器取决于个人偏好和具体需求。

下一步

如今我们有了 ChatGPT 来指导学习，那么接下来还需要看其他的教程和书籍吗？我的建议是，我们依旧应当关注优秀的编程书籍和教程。因为高效使用 ChatGPT 的关键前提是学会提出有价值的问题，而我们不可能提出超越自身认知范围的问题。所以，同时关注优秀的编程书籍和教程，能够系统化地迅速扩大我们的知识面，让我们了解到许多之前不知道的知识。然后向 ChatGPT 提出问题，让它快速引导我们掌握相应的知识。如此循环往复，我们才能更快地成长。我也会继续分享我得所见所得，和大家一起共同成长！

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