آموزش پایتون در گوگل کولب - آخرین آپدیت

سرفصل ها و درس ها

مقدمه‌ای بر پایتون و گوگل کولب Introduction to Python and Google Colab

• ریشه‌ها و تکامل پایتون Origins and evolution of Python

• چرا پایتون محبوب است؟ Why Python is popular ?

• مقایسه پایتون با سایر زبان‌ها Compare and contrast Python with other languages

• نمایش کاربردهای واقعی Showcase real-world applications

• برنامه‌نویسی رویه‌ای Procedural Programming

• برنامه‌نویسی شیءگرا (OOP) Object-Oriented Programming (OOP)

• برنامه‌نویسی تابعی Functional Programming

• نصب محلی Local Installation

• مدیریت وابستگی‌ها Dependency Management

• محیط‌های مجازی Virtual Environments

• بخش تکمیلی ۱. نصب Python UV Bonus 1. Installing Python UV

• بخش تکمیلی ۲. مدیریت وابستگی‌ها با UV Bonus 2. Dependency Management with UV

• گوگل کولب چیست؟ هدف و مزایای آن What is Google Colab It_s purpose & Advantages ?

• راه‌اندازی حساب گوگل کولب Setting up a Google Colab account

• بازدید دقیق از رابط کاربری کولب (منوها، نوار ابزار، مرورگر فایل). Detailed tour of the Colab interface (menus, toolbar, file explorer).

• توضیح مفهوم سلول‌ها Explain the concept of cells

• نمایش عملیات اولیه سلول‌ها (افزودن، حذف، جابجایی، اجرا). Demonstrate basic cell operations (adding, deleting, moving, running).

• مبانی پایتون – متغیرها Python Basics-Variables

• مبانی پایتون – متغیرها Python Basics-Variables

• انواع داده – اعداد صحیح و تبدیل نوع. Data Types - Integers & Type Conversion.

• عملگرها – عملگرهای محاسباتی، مقایسه‌ای و منطقی Operators - Arthmetic, Comparision & Logical Operators

• دستکاری رشته‌ها String Manipulations

• تابع ()Input Input() Function

• تابع ()Print Print() Function

• کامنت‌ها در پایتون Comments in Python

• دستورالعمل‌های سبک کدنویسی پایتون Python Code Style Guidelines

• عملی – برنامه‌ای بنویسید که نام کاربر را به عنوان ورودی دریافت کرده و به او خوش‌آمد بگوید Hands On - Write a program that takes the user's name as input and greets them

• عملی – برنامه‌ای بنویسید که عملیات محاسباتی پایه را انجام دهد Hands On - Write a program that performs basic arithmetic operations

• ماشین حساب محاسباتی پایه Basic Arithmetic Calculator

• عملی – قالب‌بندی نوت‌بوک Hands On - Format the Notebook

• ماژول ۰۱ – آزمون Module 01 - Quiz

• کمک به هم‌تیمی برای شروع کار با پایتون و گوگل کولب Helping a Teammate Get Started with Python and Google Colab

ماژول ۲: جریان کنترل و توابع Module 2: Control Flow and Functions

• عبارات شرطی: If، Elif، Else Conditional Statements : If , Elif , Else

• آزمایشگاه کدنویسی If، Elif، Else If Elif , Else Coding Lab

• عبارات شرطی: عبارات If تو در تو Conditional Statements : Nested If Statements

• آزمایشگاه کدنویسی <If تو در تو> <Nested if > Coding Lab

• حلقه‌ها: حلقه For Loops : For Loop

• حلقه‌ها: حلقه While Loops : While Loop

• حلقه‌ها: حلقه‌های تو در تو Loops : Nested Loops

• دستورات کنترل حلقه: Break Loop Control Statements : Break

• دستورات کنترل حلقه: Continue Loop Control Statements : Continue

• دستورات کنترل حلقه: Pass Loop Control Statements : Pass

• توابع: تعریف Functions : Definition

• توابع: پارامتر و مقادیر بازگشتی Functions: Parameter and Return Values

• توابع: آرگومان‌های پیش‌فرض Functions: Default Arguments

• توابع: آرگومان‌های کلیدواژه‌ای Functions: Keyword Arguments

• توابع: محدوده متغیرها Functions: Scope of Variables

• توابع لامبدا: توابع بی‌نام Lambda Functions : Anonymous Functions

• توابع لامبدا: سینتکس توابع لامبدا Lamdba Functions : Syntax of Lambda Functions

• توابع لامبدا: موارد استفاده Lambda Functions : Use Cases

• عملی – تابعی برای محاسبه فاکتوریل یک عدد بنویسید Hands On - Write a function to calculate the factorial of a number

• عملی – تابعی برای بررسی اول بودن یک عدد بنویسید. Hands On - Write a function to check if a number is prime.

• عملی – تابعی برای معکوس کردن یک رشته بنویسید Hands On - Write a function to reverse a string

• عملی – تابعی برای محاسبه مساحت اشکال مختلف ایجاد کنید. Hands On - Create a function to calculate the area of different shapes.

• ماژول ۲ – آزمون Module 2 - Quiz

• اشکال‌زدایی تابع یک توسعه‌دهنده جدید: مرور جریان کنترل و توابع Debugging a New Developer's Function: Control Flow and Functions Review

ماژول ۳: ساختارهای داده Module 3: Data Structures

• لیست‌ها: ایجاد لیست‌ها با استفاده از براکت مربع Lists : Creating lists using Square brackets

• لیست‌ها: ایندکس‌گذاری و برش‌زنی – دسترسی به عناصر بر اساس موقعیت آن‌ها Lists : Indexing and slicing accessing elements by their position

• لیست‌ها: اصلاح لیست‌ها Lists : Modifying Lists

• لیست‌ها: متدهای لیست Lists : List Methods

• لیست‌ها: List Comprehensions Lists : List Comprehensions

• لیست‌ها: پیمایش روی لیست‌ها Lists : Iterating over Lists

• تاپل‌ها: ایجاد تاپل‌ها با استفاده از پرانتز () Tuples : Creating tuples using Parentheses()

• تاپل‌ها: دسترسی به عناصر Tuples : Accessing Elements

• تاپل‌ها: تغییرناپذیری Tuples : Immutability

• تاپل‌ها: موارد استفاده تاپل‌ها Tuples : Tuples use cases

• دیکشنری‌ها: ایجاد دیکشنری‌ها Dictionaries : Creating Dictionaries

• دیکشنری‌ها: دسترسی به مقادیر Dictionaries : Accessing Values

• دیکشنری‌ها: اصلاح دیکشنری‌ها Dictionaries : Modifying Dictionaries

• دیکشنری‌ها: متدهای دیکشنری Dictionaries : Dictionary Methods

• دیکشنری‌ها: Dictionary Comprehensions Dictionaries : Dictionary Comprehensions

• دیکشنری‌ها: پیمایش روی دیکشنری‌ها Dictionaries : Iterating over Dictionaries

• مجموعه‌ها: پیمایش روی دیکشنری‌ها Sets : Iterating over Dictionaries

• مجموعه‌ها: یکتایی Sets : Uniqueness

• عملیات مجموعه Set Operations

• متد مجموعه Set Method

• عملی – دیکشنری برای ذخیره اطلاعات دانش‌آموز ایجاد کنید Hands On - Create a dictionary to store student information

• عملی – از مجموعه‌ها برای یافتن عناصر مشترک بین دو لیست استفاده کنید. Hands On - Use sets to find common elements between two lists.

• عملی – پیاده‌سازی سبد خرید با استفاده از دیکشنری برای ذخیره اقلام Hands On - Implement a shopping cart using a dictionary to store items

• عملی – برنامه‌ای برای یافتن پرتکرارترین عنصر در یک لیست بنویسید Hands On - Write a program to find the most frequent element in a list

• ماژول ۳: ساختارهای داده – آزمون Module 3: Data Structures - Quiz

• اشکال‌زدایی سوابق دانشجویان با دیکشنری‌ها و لیست‌ها Debugging Student Records with Dictionaries and Lists

ماژول ۴: کار با کتابخانه‌ها در کولب Module 4 : Working with Libraries in Colab

• کتابخانه‌ها در پایتون Libraries in Python

• نصب کتابخانه‌ها در کولب Installing Libraries in Colab

• وارد کردن کتابخانه‌ها Importing the Libraries

• کتابخانه‌های ضروری: NumPy Essential Libraries: Numpy

• کتابخانه‌های ضروری: Pandas Essential Libraries: Pandas

• کتابخانه‌های ضروری: Matplotlib Essential Libraries: Matplotlib

• کتابخانه‌های ضروری: Seaborn Essential Libraries: Seaborn

• عملی – استفاده از NumPy برای انجام عملیات ماتریسی Hands-on - Use NumPy to perform matrix operations

• عملی – بارگذاری یک مجموعه داده CSV در یک Pandas Data Frame و انجام تحلیل Hands-on - Load a CSV dataset into a Pandas Data Frame and perform Analysis

• عملی – ایجاد یک نمودار خطی و یک نمودار میله‌ای با استفاده از Matplotlib برای بصری‌سازی داده‌ها Hands -on- Create a line plot and a bar chart using Matplotlib to visualize data

• عملی – استفاده از Seaborn برای ایجاد نمودار پراکندگی با خط رگرسیون Hands-On- Use Seaborn to create a scatter plot with a regression line

• ماژول ۴: کار با کتابخانه‌ها در کولب – آزمون Module 4 : Working with Libraries in Colab - QUIZ

• رفع خطاهای وارد کردن و بصری‌سازی داده‌ها در کولب Fixing Import Errors and Visualizing Data in Colab

ماژول ۵: برنامه‌نویسی شیءگرا (OOP) Module 5 : Object-Oriented Programming (OOP)

• OOP چیست؟ What is OOP

• اصول OOP Principles of OOP

• کلاس‌ها و اشیاء Classes and Objects

• سازنده‌ها Constructors

• متغیرهای نمونه Instance Variables

• متدها Methods

• مفاهیم پیشرفته OOP – وراثت Advanced OOP Concepts - Inheritance

• مفاهیم پیشرفته OOP – پلی‌مورفیسم Advanced OOP Concepts - Polymorphism

• مفاهیم پیشرفته OOP – کپسوله‌سازی Advanced OOP Concepts - Encapsulation

• مفاهیم پیشرفته OOP – انتزاع Advanced OOP Concepts - Abstraction

• ماژول‌ها Modules

• پکیج‌ها Packages

• وارد کردن ماژول‌ها و توابع Importing Modules & Functions

• عملی – ایجاد یک کلاس DOG با ویژگی‌ها HANDS on - Create a DOG class with attributes

• عملی – ایجاد یک کلاس CAT و نمایش وراثت HANDS ON - Create a CAT Class and demonstrate Inheritance

• عملی – ساخت یک سیستم بانکداری ساده HANDS ON - Building a Simple Banking System

• ماژول ۵: برنامه‌نویسی شیءگرا (OOP) – آزمون Module 5 : Object-Oriented Programming (OOP) - QUIZ

• اشکال‌زدایی یک سیستم بانکداری مبتنی بر OOP Debugging an OOP-Based Banking System

ماژول ۶: مدیریت فایل و استثنا Module 6: File Handling and Exception Management

• مدیریت فایل – باز کردن فایل‌ها File Handling- Opening Files

• مدیریت فایل – خواندن فایل‌ها File Handling - Reading Files

• مدیریت فایل – نوشتن فایل‌ها File Handling - Writing Files

• مدیریت فایل – بستن فایل‌ها File Handling - Closing Files

• مدیریت فایل – کار با انواع مختلف فایل File Handling - Working with Different file types

• خطاها و استثناها Errors and Exceptions

• بلوک‌های Try و Except Try and Except Blocks

• ایجاد استثناها Raising Exceptions

• استثناهای سفارشی Custom Exceptions

• عملی – برنامه‌ای برای خواندن یک فایل متنی و شمارش تعداد کلمات بنویسید Hands on - Write a program to read a text file and count the number of words

• عملی – برنامه‌ای برای خواندن یک فایل CSV و محاسبه میانگین یک ستون بنویسید HandsON-Write a program to read a CSV file and calculate the average of a column

• عملی – برنامه‌ای برای مدیریت خطاهای احتمالی ایجاد کنید Hands On - Create a program to handle potential errors

• عملی – پیاده‌سازی یک استثنای سفارشی برای فرمت‌های فایل نامعتبر Hands On - Implement a custom exception for invalid file formats

• ماژول ۶: مدیریت فایل و استثنا – آزمون Module 6: File Handling and Exception Management - QUIZ

• بازبینی کد: مدیریت ورودی/خروجی فایل و استثناها در محیط عملیاتی Code Review: Handling File I/O and Exceptions in Production

ماژول ۷: پایتون میانی Module 7: Intermediate Python

• ایتریتورها و جنریتورها: ایتریتورها Iterators and Generators : Iterators

• ایتریتورها و جنریتورها: جنریتورها Iterators and Generators : Generators

• دکوراتورها Decorators

• سینتکس: استفاده از سینتکس @decorator. Syntax: Using the @decorator syntax.

• موارد استفاده از دکوراتورها Use Cases of Decorators

• مدیران متن – دستور With Context Managers - The With Statement

• متدهای ()__enter__ و ()__exit__: تعریف مدیران متن سفارشی __enter__() and __exit__() methods: Defining custom context managers

• موارد استفاده از مدیران متن Use Cases of Context Managers

• عملی – یک جنریتور ایجاد کنید که اعداد فیبوناچی را بازگرداند Hands On - Create a generator that yields Fibonacci numbers

• عملی – یک دکوراتور بنویسید تا فراخوانی توابع را با برچسب زمان ثبت کند Hands On -Write a decorator to log function calls with time stamps

• عملی – یک مدیر متن پیاده‌سازی کنید تا اطمینان حاصل شود فایل همیشه بسته می‌شود Hands On - Implement a context manager to ensure a file is always closed

• ماژول ۷: پایتون میانی – آزمون Module 7: Intermediate Python - QUIZ

• جلسه بازبینی کد: بهبود ایمنی فایل با مدیران متن Code Review Meeting: Improving File Safety with Context Managers

مفاهیم پیشرفته پایتون Advanced Python Concepts

• مقدمه‌ای بر عبارات با قاعده Introduction to regular expressions

• سینتکس پایه Basic syntax

• ماژول Re The Re Module

• موارد استفاده Use Cases

• API چیست؟ رابط برنامه‌نویسی کاربردی What is an API Application Programming Interface

• مقدمه‌ای بر REST APIها Introduction to REST APIs

• کتابخانه requests The requests library

• کلیدهای API و احراز هویت API keys and authentication

• عملی: استفاده از عبارات با قاعده برای اعتبارسنجی آدرس‌های ایمیل Hands On : Use regular expressions to validate email addresses

• عملی: دریافت داده از یک API عمومی (مانند API جوک) و نمایش آن. Hands On : Fetch data from a public API (e.g., a joke API, ) and display it.

• عملی: استفاده از کتابخانه requests برای تعامل با یک REST API Hands On : Use the requests library to interact with a REST API

• آزمون ماژول ۸: مفاهیم پیشرفته پایتون – Regex و APIها Module 8 Quiz: Advanced Python Concepts – Regex & APIs

• اشکال‌زدایی یکپارچه‌سازی API شکست‌خورده با یک توسعه‌دهنده سمت کاربر Debugging a Failing API Integration with a Client-Side Developer

تحلیل و بصری‌سازی داده‌ها Data Analysis and Visualization

• Pandas پیشرفته Advanced Pandas

• بصری‌سازی تعاملی با Plotly Interactive Visualization with Plotly

• مقدمه‌ای بر Plotly – توضیح مزایای آن Introduction to Plotly Explain its advantages

• نصب – نحوه نصب Plotly در کولب را نشان دهید Installation Show how to install Plotly in Colab

• رسم نمودار پایه – ایجاد نمودارهای پراکندگی، خطی، میله‌ای با Plotly Basic plotting Create scatter plots, line charts, bar charts with Plotly

• شخصی‌سازی – افزودن عنوان، برچسب، راهنما و توضیحات. Customization Add titles, labels, legends, and annotations.

• ویژگی‌های تعاملی – فعال کردن بزرگنمایی، جابجایی، شناور شدن و رویدادهای کلیک. Interactive features Enable zooming, panning, hovering, and click events.

• نمودارهای پیشرفته – ایجاد نمودارهای سه‌بعدی، نقشه‌های جغرافیایی و سایر بصری‌سازی‌های پیچیده Advanced plots Create 3D plots, geographic maps, and other complex visualizat

• ۹.۳.۱ تمرین‌های عملی – ۱ 9.3.1 Hands-on Exercises-1

• ۹.۳.۲ تمرین‌های عملی – ۲ 9.3.2 Hands-on Exercises-2

• آزمون ماژول ۹: تحلیل و بصری‌سازی داده‌ها Module 9 Quiz: Data Analysis and Visualization

• کمک به مدیر محصول برای درک داشبوردهای Plotly Helping a Product Manager Understand Plotly Dashboards