1. A propos du cours

1. Auteur : Olivier Baldellon (Université Côte d'Azur)
2. Type : Support de cours universitaire fondamental / Document PDF structuré pour l'apprentissage de la programmation
3. Langue : Français
4. Licence : Document pédagogique hébergé sur le site professionnel de l'enseignant, destiné à ses étudiants de Licence 1 (usage académique présumé).

2. Prérequis

1. Aucune connaissance préalable en programmation n'est nécessaire.
2. Une logique mathématique de base et une capacité de raisonnement algorithmique.
3. Savoir utiliser un ordinateur pour créer et éditer des fichiers texte.

3. Publique cible

Ce cours s'adresse spécifiquement aux étudiants de première année de Licence (L1) en informatique ou dans des filières scientifiques nécessitant une initiation solide à la programmation (mathématiques, physique). Il est également parfait pour les autodidactes complets souhaitant découvrir la programmation via le paradigme impératif avec Python, en acquérant une base rigoureuse et structurée, avant d'aborder éventuellement d'autres paradigmes comme la programmation orientée objet.

4. Outils matériels et logiciels

4.1 Outils matériels

1. Un ordinateur avec un système d'exploitation standard.

4.2 Outils logiciels

1. Une installation de Python 3.
2. Un éditeur de texte simple (comme Notepad++, TextEdit, gedit) ou un environnement de développement intégré (IDE) basique comme IDLE (fourni avec Python) ou Thonny.
3. Un terminal ou une invite de commandes pour exécuter les programmes.

5. Champs d'applications

1. Initiation à l'algorithmique : Apprentissage de la pensée computationnelle et des concepts de base des algorithmes.
2. Résolution de problèmes simples : Automatisation de calculs, traitement de données élémentaires, jeux textuels simples.
3. Préparation aux cours avancés de programmation : Ce cours pose les fondements indispensables (variables, structures de contrôle, fonctions) pour aborder ensuite des structures de données complexes, la programmation orientée objet ou les bibliothèques scientifiques.
4. Développement de scripts utilitaires : Automatisation de tâches répétitives sur son ordinateur.

6. Courte description

Ce cours d'introduction enseigne les fondements de la programmation impérative en utilisant le langage Python. Il se concentre sur les concepts essentiels pour écrire des séquences d'instructions qui modifient l'état d'un programme : les variables, les types de données, les structures de contrôle (conditions, boucles) et la modularisation via les fonctions. L'accent est mis sur la rigueur, la clarté du code et l'apprentissage de la démarche algorithmique.

7. Longue description du cours

Conçu par Olivier Baldellon pour ses étudiants de L1 à l'Université Côte d'Azur, ce support adopte une approche pédagogique graduelle et méthodique. Il ne vise pas à faire de Python un "langage à tout faire", mais à l'utiliser comme un outil pour apprendre le paradigme impératif, où le programme est une suite d'instructions qui modifient l'état de la mémoire. Le cours est structuré pour bâtir la compétence de programmation couche par couche.

Philosophie : Apprendre à Penser comme un Programmeur

L'objectif premier est de développer une pensée algorithmique. Avant même d'écrire du code, l'étudiant est encouragé à analyser un problème, à le décomposer en étapes élémentaires, et à réfléchir à la gestion des données. Le cours insiste sur la distinction cruciale entre la spécification d'un problème (ce qu'il faut faire) et son implémentation (comment le faire en code).

Module 1 : Les Premiers Pas - Variables, Affectation et Types

Le cours commence par les briques les plus élémentaires :

• Qu'est-ce qu'un programme ? : Définition simple d'une suite d'instructions exécutée par l'ordinateur.
• Les variables et l'affectation : Compréhension profonde de l'instruction d'affectation (=). La variable est présentée comme une "boîte" étiquetée contenant une valeur. Le cours explique le typage dynamique de Python.
• Les types de données de base : Étude des entiers (int), nombres à virgule flottante (float), chaînes de caractères (str) et booléens (bool). Pour chaque type, les opérations de base sont présentées (arithmétique, concaténation, comparaison).
• Entrée/Sortie simples : Interaction avec l'utilisateur via input() et affichage avec print().

Module 2 : Contrôler le Flux d'Exécution

Ce module introduit la puissance de la décision et de la répétition :

• Les instructions conditionnelles :
  • Structure if / elif / else.
  • Compréhension des conditions : expressions qui s'évaluent à True ou False.
  • Opérateurs de comparaison (==, !=, <, >, <=, >=) et opérateurs logiques (and, or, not).
• Les boucles :
  • Boucle while : Répétition tant qu'une condition est vraie. Notion cruciale de condition d'arrêt pour éviter les boucles infinies.
  • Boucle for : Parcours d'une séquence (comme une range ou une chaîne de caractères). Introduction au concept d'itérable.
  • Instructions de contrôle de boucle : break (sortie immédiate) et continue (passer à l'itération suivante).

Module 3 : Structurer le Code avec les Fonctions

Ce chapitre est fondamental pour apprendre à écrire du code modulaire, réutilisable et lisible :

• Définition et appel de fonction : Mot-clé def. Pourquoi découper un programme en fonctions ? (Éviter la répétition, clarifier la structure, faciliter les tests).
• Paramètres et arguments : Passage d'information à une fonction. Différence entre paramètres formels et arguments effectifs.
• Valeur de retour : Instruction return. Une fonction peut renvoyer un résultat (un nombre, une chaîne, un booléen, etc.) ou None si elle ne renvoie rien explicitement.
• Portée des variables (scope) : Distinction claire entre variables locales (définies dans une fonction, inaccessibles en dehors) et variables globales (définies au niveau principal, accessibles partout mais à utiliser avec parcimonie). Ce concept est expliqué avec soin pour éviter les confusions courantes.

Module 4 : Structures de Données Séquentielles de Base

Pour manipuler des collections de données, le cours introduit :

• Les listes (list) :
  • Création avec crochets [].
  • Accès aux éléments par indice (indexing), modification.
  • Extraction de sous-listes avec le slicing (tranches).
  • Quelques méthodes utiles : .append(), .pop(), .len().
• Les chaînes de caractères (str) approfondies : Révision sous l'angle de la séquence de caractères (accès par indice, slicing, immutabilité).
• Introduction aux tuples (tuple) comme séquences immuables.

Approche Pédagogique et Mise en Pratique

Le cours est conçu pour un apprentissage actif :

• Exemples Progressifs : Chaque notion est illustrée par de petits programmes complets, souvent ludiques (calculs, jeux de devinettes, manipulation de textes).
• Schémas et Analogies : L'auteur utilise probablement des schémas pour expliquer des concepts comme le flux d'exécution, la pile d'appel des fonctions ou la représentation en mémoire des variables.
• Focus sur les Erreurs Courantes : Le cours ne cache pas les difficultés. Il explique les messages d'erreur classiques de l'interpréteur Python (SyntaxError, NameError, TypeError, IndentationError) et comment les corriger.
• Bonnes Pratiques dès le Départ : L'importance de l'indentation (spécifique à Python), le choix de noms de variables explicites, l'ajout de commentaires pour documenter le code.

En résumé, ce support est un manuel de premier cycle exemplaire. Il ne noie pas l'étudiant dans les fonctionnalités avancées de Python, mais se concentre sur la maîtrise solide des concepts universels de la programmation impérative. En sortant de ce cours, l'étudiant dispose des outils intellectuels et pratiques pour aborder sereinement des problèmes de programmation plus complexes et pour progresser vers d'autres paradigmes ou bibliothèques spécialisées.

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