任务1：Python与Pycharm的安装与数据类型
《信息技术》学生电子教材
任务1：Python与PyCharm的安装与数据类型
欢迎开始学习！
同学们，欢迎进入《信息技术》课程！我们将一起开发“基于人工智能的老年人情绪检测系统”，帮助养老服务更智能、更贴心！通过本任务，你将学会安装Python 3.12和PyCharm社区版2024.2，掌握基本数据类型（整数、浮点数、字符串、列表、元组、字典），为后续处理情绪数据（如“开心”“伤心”）打下基础。本教材以智慧健康养老为背景，融入“医心铸魂”理念，带你用技术关爱老年人！
学习目标
素质目标：通过养老场景案例，培养关爱老年人的责任感和科技向善的职业态度，学习团队合作与编程规范。
知识目标：
第1学时：学会Python 3.12和PyCharm的安装与配置步骤。
第2学时：掌握Python基本数据类型（整数、浮点数、字符串、列表、元组、字典）的定义与操作。
能力目标：
第1学时：独立完成Python与PyCharm环境搭建，运行简单程序。
第2学时：编写程序处理养老场景数据（如存储情绪标签）。
任务背景
在智慧健康养老中，AI可以通过分析老人的表情（如“开心”“害怕”）来优化心理干预。Python是实现这一目标的强大工具！通过安装Python和PyCharm，我们将搭建编程环境；通过学习数据类型，我们可以处理情绪数据（如用字典存储老人ID与情绪），为后续模型训练做准备。让我们用技术为老年人带来更多关怀！
第1学时：Python与PyCharm的安装与配置
1. 为什么学习Python与PyCharm？
Python是一门简单易学的编程语言，广泛用于AI开发，比如我们的情绪检测系统。PyCharm是强大的编程工具，帮助你编写、调试代码。通过本学时，你将：
安装Python 3.12并验证。
安装PyCharm社区版2024.2并配置环境。
运行第一个程序，感受编程的乐趣！
养老场景连接：Python可以处理情绪数据（如“happy”标签），PyCharm让代码编写更高效，为开发养老AI打基础！
2. 准备工作
设备：学校计算机实训室（80台工作站，Windows系统，WiFi信号：630或630_5G，密码：12345687）。
资源：
Python 3.12安装包（路径：\192.168.189.3\python\python-3.12.0-amd64.exe）。
PyCharm社区版2024.2安装包（路径：\192.168.189.3\pycharm\PyCharmCommunity-2024.2.exe）。
超星学习通平台（预习视频、选择题、问题清单）。
Markdown教材《信息技术拓展项目五》（支持手机/平板访问）。
课前任务：
登录超星学习通，阅读教材“Python 3.12安装指南”章节。
观看3分钟Python安装视频。
完成3道选择题（如“PATH的作用”）。
提交问题清单（至少1个问题，如“安装失败怎么办？”）。
3. 实践步骤
步骤1：安装Python 3.12
操作：
打开共享文件夹（\192.168.189.3\python），双击
python-3.12.0-amd64.exe。勾选“Add Python 3.12 to PATH”（重要！）。
点击“Install Now”，等待安装完成。
验证：
按Win+R，输入
cmd，打开命令行。输入
python --version，应显示“Python 3.12.0”。
常见问题：
问题：命令行显示“python不是内部命令”。
解决：重新安装，确认勾选“Add Python to PATH”。
问题：网络不稳定，下载失败。
解决：使用离线安装包（联系老师获取）。
步骤2：安装PyCharm社区版2024.2
操作：
打开共享文件夹（\192.168.189.3\pycharm），双击
PyCharmCommunity-2024.2.exe。选择默认安装路径（C:\Program Files\JetBrains）。
点击“Next”完成安装。
配置：
打开PyCharm，点击“New Project”。
设置项目路径为
D:\demo\smart_aging。选择Python 3.12解释器（自动检测或手动选择C:\Python312）。
常见问题：
问题：解释器未找到。
解决：检查Python是否正确安装，或手动选择C:\Python312\python.exe。
步骤3：运行第一个程序
操作：
在PyCharm中创建文件
welcome.py。输入代码：
` print("Welcome to Smart Aging!")- 点击右上角“Run”按钮，运行程序。 - 输出应为“Welcome to Smart Aging!”。 2. **保存截图**： - 截图运行结果，保存至`D:\demo\screenshots\welcome.png`。 - 提交至共享文件夹（\192.168.189.3\test）。 3. **常见问题**： - **问题**：运行无输出。 - **Solve**：检查代码是否有缩进错误，或确认解释器配置正确。 #### 步骤4：环境验证 1. **操作**： - 在PyCharm创建文件`version.py`。import sys print(sys.version)`score = 1 print("Emotion score:", score)- 运行程序，输出应包含“3.12.0”。 - 截图保存至`D:\demo\screenshots\version.png`，提交至共享文件夹。 2. **常见问题**： - **问题**：运行报错“ModuleNotFoundError”。 - **Solve**：确认Python安装路径正确，或重新配置解释器。 ### 4. 实践任务 - **任务**：安装Python 3.12与PyCharm，运行`welcome.py`（输出“Welcome to Smart Aging!”）和`version.py`（输出Python版本），提交2个截图至超星学习通。 - **提交要求**：截图清晰，包含输出结果，文件名格式：`组号_姓名_welcome.png`和`组号_姓名_version.png`。 - **截止时间**：下课后24小时。 ### 5. 思考与讨论 - **问题**：Python如何帮助我们开发情绪检测系统？（提示：可以处理“开心”“伤心”等情绪标签。） - **讨论**：编程如何提升养老服务质量？（如用代码分析老人情绪，优化心理关怀。） - **思政链接**：通过学习Python，我们用技术为老年人带来更多关怀，践行“医心铸魂”，让科技更有温度！ ### 6. 扩展阅读 - 教材《信息技术拓展项目五》“PyCharm环境配置”章节（超星学习通平台，手机/平板访问）。 - 视频教程：Python安装与PyCharm配置（超星平台资源）。 - 注意：编程时遵守《数据安全法》，保护代码和数据隐私！ ---- ## 第2学时：Python基本数据类型 ### 1. 为什么学习数据类型？ 数据类型是Python编程的基础，帮助我们存储和处理情绪数据（如“happy”标签、老人ID）。通过本学时，你将： - 学会6种数据类型：整数、浮点数、字符串、列表、元组、字典。 - 编写程序处理养老场景数据，如存储7种情绪（愤怒、厌恶、害怕、开心、伤心、惊讶、中性）。 - 感受编程如何让养老服务更智能！ **养老场景连接**：用字典存储老人ID与情绪（如“ID001: happy”），为情绪检测系统提供数据支持！ ### 2. 准备工作 - **环境**：确保第1学时安装的Python 3.12和PyCharm正常运行。 - **资源**： - 超星学习通平台（预习视频、选择题、问题清单）。 - Markdown教材《信息技术拓展项目五》“数据类型案例”章节。 - 共享文件夹（\192.168.189.3\test，用于提交作业）。 **课前任务**： 1. 阅读教材“数据类型案例”章节，了解整数、字符串、字典等。 2. 观看3分钟数据类型视频。 3. 完成3道选择题（如“列表与元组的区别”）。 4. 提交问题清单（至少1个问题，如“字典如何存储情绪？”）。 ### 3. 数据类型详解 #### 整数（int） - **作用**：表示评分或计数，如情绪评分1。probability = 0.85 print("Happy probability:", probability)输出：`Emotion score: 1` #### 浮点数（float） - **作用**：表示概率，如情绪预测概率0.85。emotion = "happy" print("Emotion:", emotion)输出：`Happy probability: 0.85` #### 字符串（str） - **作用**：表示情绪标签，如“happy”。emotions = ["happy", "sad", "neutral"] print("Emotions:", emotions)输出：`Emotion: happy` #### 列表（list） - **作用**：存储多个情绪，如["happy", "sad"]。fixed_emotions = ("angry", "disgust") print("Fixed emotions:", fixed_emotions)输出：`Emotions: ['happy', 'sad', 'neutral']` #### 元组（tuple） - **作用**：存储固定情绪序列，不可更改，如("angry", "disgust")。elder_data = {"ID001": "happy", "ID002": "sad"} print("ID001 emotion:", elder_data["ID001"])输出：`Fixed emotions: ('angry', 'disgust')` #### 字典（dict） - **作用**：存储老人ID与情绪的对应关系，如{"ID001": "happy"}。elder_data = {"ID001": "happy", "ID002": "sad", "ID003": "neutral"} id_input = input("Enter elder ID: ") print("Emotion:", elder_data[id_input])输出：`ID001 emotion: happy` ### 4. 实践步骤 #### 步骤1：编写情绪字典程序 1. **操作**： - 打开PyCharm，创建文件`emotion_dict.py`（路径：D:\demo\emotion_dict.py）。elder_data = {"ID001": "happy", "ID002": "sad", "ID003": "neutral"} while True: try: id_input = input("Enter elder ID (or 'quit' to exit): ") if id_input == "quit": break print("Emotion:", elder_data[id_input]) except KeyError: print("Invalid ID! Try again.")- 运行程序，输入“ID001”，输出“Emotion: happy”。 - 保存截图（D:\demo\screenshots\dict.png）。 2. **常见问题**： - **问题**：输入ID报错“KeyError”。 - **Solve**：检查ID是否在字典中，或添加错误处理（见步骤2）。 - **问题**：输入无效。 - **Solve**：确保输入格式正确（如“ID001”）。 #### 步骤2：优化程序（错误处理与循环） 1. **操作**：emotions = ["happy", "sad", "happy", "neutral", "angry", "disgust", "fear"] elder_data = {"ID001": "happy", "ID002": "sad", "ID003": "neutral"} count = emotions.count("happy") print("Happy count:", count) print("Elder data:", elder_data)- 运行程序，输入“ID001”输出“happy”，输入“ID999”输出错误提示，输入“quit”退出。 - 保存截图（D:\demo\screenshots\optimized_dict.png）。 - 提交截图至共享文件夹（\192.168.189.3\test）。 2. **常见问题**： - **问题**：循环不退出。 - **Solve**：检查if条件是否正确（如`id_input == "quit"`）。 - **问题**：try-except无效。 - **Solve**：确保except后指定KeyError。 ### 5. 实践任务 - **任务**：编写程序，创建7种情绪列表（["angry", "disgust", "fear", "happy", "sad", "surprise", "neutral"]）与字典（3个老人ID与情绪），统计情绪出现次数（如“happy”3次）。 - 文件名：`emotion_count.py`（路径：D:\demo\emotion_count.py）。保存运行截图（D:\demo\screenshots\count.png）。
提交至超星学习通，文件名格式：
组号_姓名_count.png。
提交要求：截图清晰，包含输出结果。
截止时间：下课后48小时。
6. 思考与讨论
问题：数据类型如何帮助我们处理情绪数据？（提示：字典可以存储老人ID与情绪对应关系。）
讨论：编程如何让养老服务更智能？（如用列表统计情绪频率，优化护理方案。）
思政链接：通过学习数据类型，我们为情绪检测系统打下基础，用技术关爱老年人，践行“医心铸魂”，让养老服务更贴心！
7. 扩展阅读
教材《信息技术拓展项目五》“Python 3.12数据类型进阶”章节（超星学习通平台，手机/平板访问）。
视频教程：Python数据类型操作（超星平台资源）。
注意：编程时遵守《数据安全法》，保护数据隐私！
最后编辑：信息技术教研室 更新时间：2025-07-11 09:52
