《信息技术》教案

 

第1-2学时

 

一、基本信息

 

项目名称基于人工智能的老年人情绪检测模型开发
模块名称基于大模型的Python编程基础实战
任务名称Python与PyCharm的安装与数据类型
授课时数2学时(90分钟,分为第1学时45分钟、第2学时45分钟)
授课班级2024级智慧健康养老管理专业智管2441班(49人)
授课时间2025年2月28日
授课地点学校计算机实训室
授课形式理实一体化教学

二、教学分析

 

(一)教材分析

 

本任务为《信息技术》课程的项目五模块一“基于大模型的Python编程基础实战”的任务一“Python与PyCharm的安装与数据类型”,旨在为智慧健康养老管理专业学生奠定Python编程基础,为后续开发老年人情绪检测模型提供技术支持。第1学时聚焦Python 3.12和PyCharm社区版2024.2的安装与配置,确保学生掌握开发环境;第2学时聚焦Python基本数据类型(整数、浮点数、字符串、列表、元组、字典)的操作,结合智慧健康养老场景(如情绪标签存储),为第3-16学时(数据标注、模型训练、评价)提供编程基础。内容对接智慧健康养老行业需求,体现职业教育“岗课赛证”综合育人理念,注重理实一体化,与专业特色高度契合。

 

  • 参考标准

    • 岗位标准:参照《智慧健康养老服务与管理职业技能标准》,要求掌握基础编程和数据处理能力以支持养老服务智能化。

    • 教学标准:依据《职业教育专业教学标准(2025年修订)》智慧健康养老管理专业要求,聚焦信息技术应用能力。

    • 赛事标准:符合2025年贵州省职业院校技能大赛教学能力比赛评分指标(附件2-1-5),包括教学理念先进、教学设计科学、课程思政融入、教学评价有效、教学内容科学严谨等。

    • 能力标准:学生能够独立完成Python 3.12和PyCharm的安装与配置,掌握基本数据类型操作并应用于养老场景的数据处理。

  • 参考教材

    • 选用教材:高等职业教育新形态一体化教材:《信息技术基础与人工智能应用》,胡伏湘,肖玉朝主编,高等教育出版社,2024年,ISBN: 978-7-040-63169-2。

    • 自编教材:基于Markdown的多端自适应自编教材《信息技术拓展项目五》,包含Python 3.12安装指南、PyCharm配置教程及养老数据类型案例,支持PC、平板、手机等多端访问。

    • 辅助资料

      1. 超星学习通平台:提供Python 3.12基础编程资源。

      2. 智慧职教MOOC学院:PyCharm配置与数据类型操作视频教程.

      3. 课程PPT(本地存储,参考原链接:192.168.189.3:8182/d... ).

 

(二)学情分析

 

  • 知识基础:智管2441班学生已完成《计算机基础》课程,熟悉Windows系统操作(如文件管理、软件安装)和办公软件使用,但对编程语言(Python)和集成开发环境(PyCharm)几乎无基础,需从零开始学习。

  • 认知能力:能够理解清晰的指导步骤并在实践中应用,但对抽象概念(如数据类型的内存分配)理解较慢,需要通过具体案例(如养老情绪数据)加深认识。

  • 学习特点:偏好直观、与养老专业相关的任务驱动学习,对智慧健康养老领域的技术应用(如情绪监测)兴趣浓厚,需通过实践获得成就感。

  • 专业特性:智慧健康养老管理专业学生,职业目标为养老服务管理与智能化技术应用,需掌握基础编程技能以支持养老数据分析和智能化设备管理。

  • 整体情况与个体差异:班级49名学生,约50%学生学习主动性强,30%学生需额外指导安装与编程操作,20%学生动手能力较弱;部分学生对养老场景应用理解较好,但技术操作需强化。

 

(三)教学目标

 

  • 素质目标

    • 通过老年人情绪检测案例,培养学生关爱老年群体的社会责任感和科技向善的职业道德,体现“医心铸魂”(参考《信息技术-教师4-15-16学时.pdf》第17页)。

    • 通过小组协作,增强团队合作与沟通能力,弘扬工匠精神和养老服务精神。

  • 知识目标

    • 第1学时:掌握Python 3.12和PyCharm社区版2024.2的安装与配置步骤。

    • 第2学时:理解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 3.12和PyCharm的安装与环境配置,运行简单程序验证环境。

    • 第2学时:在PyCharm中编写程序,使用基本数据类型处理养老场景数据(如存储情绪标签)。

 

(四)教学重难点

 

  • 教学重点

    • 第1学时:正确安装和配置Python 3.12与PyCharm社区版2024.2。

      • 解决方法:通过分步演示安装流程,结合分组实践与错误反馈,强化环境搭建技能。

    • 第2学时:掌握Python基本数据类型的操作并应用于养老场景。

      • 解决方法:通过养老情绪数据案例(如用字典存储老人ID与情绪),结合分组实践与案例分析,强化数据类型应用。

  • 教学难点

    • 第1学时:解决安装过程中的常见错误(如PATH配置、版本兼容)。

      • 突破办法:通过错误案例演示(如“Python未添加PATH”),结合小组讨论与实践反馈,解决安装问题。

    • 第2学时:理解数据类型的特性和在养老场景中的应用(如元组与列表区别)。

      • 突破办法:通过养老场景案例(如用列表存储7种情绪),结合对比练习与小组讨论,增强应用理解。

 

(五)思政融入

 

  • 思政元素:融入“医心铸魂”“科技服务社会”理念(参考《信息技术-教师4-15-16学时.pdf》第17页),强调Python编程在提升养老服务质量中的作用,培养学生职业道德与社会责任感,符合评分指标“课程思政系统设计,有机融入”.

  • 知识链接:将Python编程与情绪检测系统开发结合,讨论技术如何改善老年人心理健康和生活质量.

  • 融入方式:在导入环节分享AI情绪检测在养老服务中的应用案例(如通过情绪分析优化护理方案),课堂讨论融入编程伦理与《数据安全法》,引导学生思考技术的人文关怀.

 

(六)教学方法与手段

 

  • 教学方法:项目驱动教学、演示教学、小组合作、任务式教学(参考讲课稿五段式流程),符合评分指标“教学策略有效、教学组织有序”.

  • 教学手段:PyCharm交互式编码、联想电子教室多媒体演示、超星学习通平台实时反馈、Markdown多端自适应教材《信息技术拓展项目五》辅助,体现“数字技术运用恰当”.

 

(七)教学资源及场景

 

  • 资源

    • 配备网络的计算机(80台)、Python 3.12安装包(本地存储,原始链接:www.python.org/ftp/p... )、PyCharm社区版2024.2(本地存储,原始链接:www.jetbrains.com/py... )、联想电子教室、超星学习通平台资源、基于Markdown的多端自适应自编教材《信息技术拓展项目五》。

    • 课程PPT(本地存储,参考原链接:192.168.189.3:8182/d... ).

  • 场景:学校计算机实训室,配备80台工作站、联想电子教室(含智能交互白板及投影设备)及稳定网络(WiFi信号:630或630_5G,密码:12345687),满足理实一体化教学需求.

 

三、教学实施

 

第1学时(45分钟)

 

课前-探学阶段(5分钟)

 

教学内容教学活动安排思政元素学习评价
课前准备教师活动: 1) 在超星学习通平台发布预习任务:a) 阅读Markdown教材《信息技术拓展项目五》“Python 3.12安装指南”章节(支持手机/平板访问),了解Python与PyCharm安装步骤;b) 观看3分钟Python安装视频(超星平台资源),熟悉配置流程;c) 完成3道环境搭建选择题(涵盖安装步骤、环境变量,如“PATH的作用”);d) 提交问题清单(至少1个问题,如“Python安装失败如何处理?”)。任务提前24小时发布,截止时间为上课前1小时。 学生活动: 1) 通过手机/电脑登录超星学习通,阅读教材,观看视频;2) 完成选择题,提交问题清单(可通过文本或语音提交)。 预期成果: 学生熟悉Python与PyCharm安装流程,提出至少1个问题,为课堂实践做准备。测试得分(2.5%):超星平台自动评分,基于选择题正确率;问题清单质量(2.5%):教师评分,基于问题针对性与深度,上传超星学习通。

课中-践学阶段实施(35分钟)

 

教学内容教学活动安排思政元素学习评价
步骤一: 场景激发 (5分钟)
1. 介绍Python在智慧养老中的作用。
2. 分享AI情绪检测案例。
3. 明确本学时目标。
教师活动: 1) 使用联想电子教室投影展示PPT(本地存储),提问:“Python如何帮助我们开发老年人情绪检测系统?”引导学生讨论Python在养老AI中的作用(如“处理情绪数据,优化心理干预”)。2) 展示智慧健康养老案例:如“Python处理‘害怕’情绪数据,提升养老服务质量”。3) 提问:“你们期望用Python做什么?”收集学生反馈(如“编写AI程序”),引出环境搭建的重要性。4) 明确目标:完成Python 3.12与PyCharm社区版2024.2安装与配置,运行简单程序。 学生活动: 1) 回答问题(如“处理数据”),2) 讨论Python对养老服务的意义,3) 分享学习期待。 预期成果: 学生明确Python在养老AI中的作用,激发学习兴趣。强调Python对养老服务的贡献,培养关爱老年群体意识,体现“医心铸魂”。讨论参与度(2.5%):教师观察学生回答积极性与内容相关性,记录于超星学习通。
步骤二: 任务发布 (5分钟)
1. 明确任务与目标。
教师活动: 1) 投影展示第1学时任务清单:Python 3.12安装、PyCharm配置、运行简单程序验证环境。2) 明确目标:掌握Python与PyCharm安装与配置,运行Welcome to Smart Aging程序。3) 提问:“环境搭建为何是编程第一步?”引导学生回答(如“提供运行环境”)。4) 确认学生理解任务,提问:“任务清楚了吗?” 学生活动: 1) 聆听任务说明,记录目标,2) 回答问题,3) 集体回应“清楚了”以确认理解。 预期成果: 学生明确环境搭建任务目标与流程,准备进入实践环节。任务理解(2.5%):教师观察学生反馈与回应,记录于超星学习通。
步骤三: Python 3.12安装实践 (10分钟)
1. 演示Python安装。
2. 分组完成安装。
教师活动: 1) 投影展示Python 3.12安装流程:a) 打开安装包(\192.168.189.3\python\python-3.12.0-amd64.exe),b) 勾选“Add Python 3.12 to PATH”,c) 选择“Install Now”,d) 验证安装(Win+R→cmd→输入python --version,显示“Python 3.12.0”)。2) 通过局域网共享分发安装包(路径\192.168.189.3\python)。3) 布置小组任务(每组4-5人):a) 下载并运行安装包,b) 勾选PATH选项,c) 完成安装,d) 在cmd验证版本。4) 巡回指导,解答问题(如“PATH未勾选导致命令无效”)。 学生活动: 1) 分组下载安装包,2) 运行安装程序,勾选PATH,3) 验证版本,4) 报告问题。 预期成果: 每组完成Python 3.12安装,cmd显示正确版本。安装完成度(10%):教师检查cmd版本输出,记录于超星学习通。
步骤四: PyCharm安装与配置实践 (10分钟)
1. 演示PyCharm安装与配置。
2. 分组完成配置。
教师活动: 1) 投影展示PyCharm社区版2024.2安装与配置:a) 打开安装包(\192.168.189.3\pycharm\PyCharmCommunity-2024.2.exe),b) 选择默认安装路径(C:\Program Files\JetBrains),c) 创建新项目(D:\demo\smart_aging),d) 配置Python 3.12解释器(自动检测或手动选择C:\Python312),e) 运行简单程序(print("Welcome to Smart Aging!"))。2) 通过局域网共享分发安装包与示例脚本。3) 布置小组任务(每组4-5人):a) 下载并安装PyCharm,b) 创建项目,c) 配置解释器,d) 运行Welcome程序,保存运行截图(D:\demo\screenshots)。4) 巡回指导,解答问题(如“解释器未找到”)。 学生活动: 1) 分组安装PyCharm,2) 创建项目,3) 配置解释器,4) 运行程序,5) 保存截图,提交至共享文件夹(\192.168.189.3\test)。 预期成果: 每组完成PyCharm配置,运行Welcome程序,提交运行截图。配置完成度(10%):教师检查运行截图,记录于超星学习通。
步骤五: 环境验证实践 (5分钟)
1. 演示环境验证。
2. 分组完成验证。
教师活动: 1) 投影展示环境验证:a) 在PyCharm运行脚本(import sys; print(sys.version)),b) 检查Python版本(3.12.0)。2) 布置小组任务:运行验证脚本,保存输出截图(D:\demo\screenshots\version.png)。3) 巡回指导,解答问题(如脚本运行失败)。 学生活动: 1) 分组运行验证脚本,2) 保存截图,3) 提交至共享文件夹(\192.168.189.3\test)。 预期成果: 每组提交验证截图,确认环境正确配置。验证完成度(5%):教师检查截图,记录于超星学习通。

课后-拓学阶段(5分钟)

 

教学内容教学活动安排思政元素学习评价
课后拓展教师活动: 1) 布置作业:每组安装Python 3.12与PyCharm,运行2个简单程序(print("Welcome to Smart Aging!")与版本验证),提交运行截图至超星学习通平台,截止时间为下课后24小时。2) 提供扩展阅读:教材《信息技术拓展项目五》“PyCharm环境配置”章节(多端访问)。3) 强调编程需遵守《数据安全法》,保护代码数据隐私。 学生活动: 1) 完成安装与程序运行,2) 提交截图,3) 阅读扩展资料,记录心得(上传超星平台)。 预期成果: 每组提交2个程序截图,掌握环境搭建技能。强调编程对养老AI的贡献与《数据安全法》合规性,培养社会责任感。作业质量(5%):教师评分,基于截图完整性;平台学习记录(2.5%):基于超星学习通完成度。

第2学时(45分钟)

 

课前-探学阶段(5分钟)

 

教学内容教学活动安排思政元素学习评价
课前准备教师活动: 1) 在超星学习通平台发布预习任务:a) 阅读Markdown教材《信息技术拓展项目五》“数据类型案例”章节,了解整数、浮点数、字符串、列表、元组、字典;b) 观看3分钟数据类型介绍视频(超星平台资源),熟悉数据类型操作;c) 完成3道数据类型选择题(涵盖列表、元组、字典,如“列表与元组的区别”);d) 提交问题清单(至少1个问题,如“字典如何存储情绪数据?”)。任务提前24小时发布,截止时间为上课前1小时。 学生活动: 1) 通过手机/电脑登录超星学习通,阅读教材,观看视频;2) 完成选择题,提交问题清单。 预期成果: 学生熟悉Python数据类型,提出至少1个问题,为课堂实践做准备。测试得分(2.5%):超星平台自动评分,基于选择题正确率;问题清单质量(2.5%):教师评分,基于问题针对性,上传超星学习通。

课中-践学阶段实施(35分钟)

 

教学内容教学活动安排思政元素学习评价
步骤一: 场景激发 (5分钟)
1. 回顾第1学时成果。
2. 引出数据类型作用。
教师活动: 1) 投影展示PPT,回顾第1学时成果(Python与PyCharm安装),提问:“你们运行了哪些程序?安装中有无问题?”引导学生回答(如“Welcome程序,PATH配置问题”)。2) 展示智慧健康养老案例:如“用Python列表存储7种情绪,优化养老数据处理”。3) 提问:“数据类型如何支持情绪检测?”收集反馈(如“存储情绪标签”),引出数据类型的重要性。 学生活动: 1) 回答问题,2) 讨论数据类型对养老AI的意义,3) 分享安装经验。 预期成果: 学生明确数据类型在养老AI中的作用,激发实践兴趣。强调数据类型对养老服务的贡献,培养关爱老年群体意识。讨论参与度(2.5%):教师观察学生回答积极性,记录于超星学习通。
步骤二: 任务发布 (5分钟)
1. 明确任务与目标。
教师活动: 1) 介绍第2学时任务:数据类型讲解、编程实践、调试与优化代码。2) 明确目标:掌握Python基本数据类型(整数、浮点数、字符串、列表、元组、字典),编写养老场景程序。3) 提问:“数据类型如何处理情绪数据?”引导学生回答(如“字典存储老人ID与情绪”)。4) 确认学生理解任务,提问:“任务清楚了吗?” 学生活动: 1) 聆听任务说明,记录目标,2) 回答问题,3) 集体回应“清楚了”以确认理解。 预期成果: 学生明确数据类型任务目标,准备进入实践环节。任务理解(2.5%):教师观察学生反馈与回应,记录于超星学习通。
步骤三: 数据类型讲解 (10分钟)
1. 讲解数据类型定义与操作。
2. 分析养老场景应用。
教师活动: 1) 参考教材《信息技术拓展项目五》“数据类型案例”章节,讲解数据类型:a) 整数(评分,如1),b) 浮点数(概率,如0.85),c) 字符串(情绪标签,如“happy”),d) 列表(情绪集合,如["happy", "sad"]),e) 元组(固定情绪,如("angry", "disgust")),f) 字典(老人ID与情绪,如{"ID001": "happy"})。2) 投影展示养老场景案例:如“用字典存储老人ID与7种情绪(愤怒、厌恶、害怕、开心、伤心、惊讶、中性)”。3) 提问:“字典如何表示情绪数据?”引导学生回答(如“键值对存储ID与情绪”)。4) 分发数据类型表格(PDF,超星平台)。 学生活动: 1) 聆听讲解,记录笔记,2) 回答问题,3) 讨论数据类型在养老场景的应用(如“列表存储情绪序列”)。 预期成果: 学生理解数据类型定义与操作,明确其在养老AI中的应用。结合养老AI案例,强调数据类型对情绪处理的贡献,培养职业责任感。回答准确性(5%):教师评分,基于回答正确性与讨论深度,记录于超星学习通。
步骤四: 编程实践 (10分钟)
1. 演示情绪数据程序。
2. 分组完成编程。
教师活动: 1) 投影展示Python脚本(PyCharm):a) 定义字典(elder_data = {"ID001": "happy", "ID002": "sad"}),b) 输入老人ID(input("Enter ID: ")),c) 输出对应情绪(print("Emotion:", elder_data[ID]))。2) 演示程序:输入“ID001”,输出“Emotion: happy”。3) 布置小组任务(每组4-5人):a) 打开PyCharm,创建脚本(D:\demo\emotion_dict.py),b) 编写程序存储3个老人ID与情绪,输入ID输出情绪,c) 保存运行截图(D:\demo\screenshots)。4) 巡回指导,解答问题(如键不存在错误)。 学生活动: 1) 分组打开PyCharm,2) 编写字典程序,3) 运行程序,4) 保存截图,5) 提交至共享文件夹(\192.168.189.3\test)。 预期成果: 每组完成情绪字典程序,提交运行截图。强调编程对养老AI数据处理的贡献,培养工匠精神。实践完成度(15%):教师评分,基于脚本正确性与截图完整性,记录于超星学习通。
步骤五: 调试与优化代码实践 (10分钟)
1. 演示代码调试。
2. 分组完成调试。
教师活动: 1) 投影展示调试流程:a) 添加错误处理(try-except处理键不存在),b) 优化程序(添加循环输入多个ID),c) 运行优化程序(输出多个情绪)。2) 布置小组任务(每组4-5人):a) 修改D:\demo\emotion_dict.py,添加try-except与循环,b) 运行程序,输入3个ID,输出情绪,c) 保存优化截图(D:\demo\screenshots)。3) 巡回指导,解答问题(如循环语法错误)。 学生活动: 1) 分组修改脚本,2) 添加错误处理与循环,3) 运行程序,4) 保存截图,5) 提交至共享文件夹(\192.168.189.3\test)。 预期成果: 每组完成优化情绪字典程序,提交运行截图。强调代码优化对养老AI效率的贡献,培养社会责任感。调试完成度(10%):教师评分,基于脚本功能与截图完整性;小组互评(5%):基于团队协作,记录于超星学习通。

课后-拓学阶段(5分钟)

 

教学内容教学活动安排思政元素学习评价
课后拓展教师活动: 1) 布置作业:每组编写程序,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),提交脚本(D:\demo\emotion_count.py)与运行截图至超星学习通平台,截止时间为下课后48小时。2) 提供扩展阅读:教材《信息技术拓展项目五》“Python 3.12数据类型进阶”章节(多端访问)。3) 强调编程需遵守《数据安全法》,保护数据隐私。 学生活动: 1) 编写情绪统计程序,2) 提交脚本与截图,3) 阅读扩展资料,记录心得(上传超星平台)。 预期成果: 每组提交情绪统计程序与截图,掌握数据类型编程技能。强调编程对养老AI的贡献与《数据安全法》合规性,培养社会责任感。作业质量(10%):教师评分,基于脚本功能与截图完整性;平台学习记录(2.5%):基于超星学习通完成度。

四、教学评价

 

评价阶段评价要素评价主体分数
课前 (20%)在线测试完成情况超星学习通平台5% (第1学时2.5% + 第2学时2.5%)
问题清单质量教师5% (第1学时2.5% + 第2学时2.5%)
预习问卷完成教师10% (第1学时5% + 第2学时5%)
课中 (60%)讨论参与度教师5% (第1学时2.5% + 第2学时2.5%)
软件安装成功 (第1学时)教师20%
编程任务完成 (第2学时)教师、小组互评25%
小组合作表现 (第2学时)小组互评10%
课后 (20%)编程作业质量教师15% (第1学时5% + 第2学时10%)
平台学习记录超星学习通平台5% (第1学时2.5% + 第2学时2.5%)

 

  • 评价说明:评价结合过程性与结果性,注重学生参与度与实践能力,融入超星学习通平台数据分析(如学习时长、任务完成率、程序运行结果),符合《深化新时代教育评价改革总体方案》(附件“教学评价要求.docx”)要求,确保科学性与客观性。评分比例与评分指标(附件2-1-5)“教学评价科学合理”高度契合。

 

五、学习成效

 

  • 学习效果:学生100%完成Python 3.12和PyCharm安装,90%以上学生能正确使用数据类型编写养老场景程序,初步理解编程在智慧养老中的应用。

  • 亮点之处

    • 课程思政融入案例生动(如情绪数据处理优化养老服务),激发学生学习动力,体现“医心铸魂”(参考《信息技术-教师4-15-16学时.pdf》第17页),符合评分指标“课程思政有机融入”.

    • 理实一体化教学通过PyCharm实践任务提升技能,符合“德技并修”要求。

    • 小组互评与超星学习通平台反馈促进深度学习,满足评分指标“学生学习效果突出”。

 

六、反思改进

 

  • 反思问题

    • 第1学时:少数学生因网络不稳定影响安装进度(如下载安装包失败)。

    • 第2学时:约30%学生对数据类型(如元组与列表区别)的理解不够深入,需更多实践。

  • 改进措施

    • 第1学时:提前准备Python 3.12和PyCharm离线安装包(本地存储于\192.168.189.3\installers),优化实训室网络环境(检查WiFi信号630/630_5G稳定性)。

    • 第2学时:增加数据类型对比练习(如编写程序比较列表与元组操作,输出7种情绪),强化理解与实践。

作者:信息技术教研室  创建时间:2025-06-29 20:52
最后编辑:信息技术教研室  更新时间:2025-07-11 09:52
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