项目 1 Python 开发环境配置教案

序号：2章节名称项目1Python开发环境配置（二）教学课时2授课班级人工智能2501、2502授课时间授课地点教学目标知识目标1、了解Python第三方模块的概念及常见模块的功能。2、掌握使用pip命令安装、管理第三方模块的方法。3、了解常见Python开发工具的特点及适用场景。4、掌握JupyterNotebook的安装与基本使用方法。能力目标1、能够熟练使用pip命令安装、卸载第三方模块，解决安装过程中的常见问题。2、能够根据需求选择合适的Python开发工具，并熟练使用JupyterNotebook进行简单的代码编写和运行。素质目标1、培养对Python生态的认知和探索精神，提升对编程工具的适应能力。2、增强在实践中解决问题的能力，养成规范使用开发工具的习惯。教学内容主要内容1、Python第三方模块的概念及pip工具的使用。2、常见Python第三方模块（如NumPy、pandas等）的安装与功能介绍。3、常见Python开发工具（如PyCharm、VSCode、JupyterNotebook）的特点对比。4、JupyterNotebook的安装、启动及基本操作。重点掌握使用pip命令安装第三方模块的基本方法；了解常见第三方模块的功能；了解常见Python开发工具的特点；掌握JupyterNotebook的安装与基本使用。措施：通过演示pip安装模块的过程，让学生实操练习；对比介绍各开发工具的优缺点，演示JupyterNotebook的安装与使用方法。难点安装指定版本的模块；更换pip源以提高下载速度；解决模块安装冲突问题；熟悉JupyterNotebook的菜单栏和工具栏功能；灵活使用单元格进行代码编写和文档编辑。措施：讲解指定版本安装语法和换源方法，教授虚拟环境使用；制作Jupyter界面功能说明图，设计实操任务让学生练习。教法改革教学方法讲授法、演示法、实操法、小组讨论法、任务驱动法教学手段多媒体教学、网络资源利用、实训报告提交、问答与反馈、教学平台教学反思学习评价表学习评价表评价内容自评同桌评师评能掌握pip安装与常见Python扩展库能解决模块安装过程中的常见问题能了解常见Python开发工具的特点能掌握JupyterNotebook的安装与基本使用能积极回答教师的提问能积极参与小组讨论评价指标A．优秀B.一般C.较差二、教学设计教学步骤教学内容与情境设计教师活动学生活动时间分配情境导入引发兴趣1.展示使用Python进行数据分析的示例，其中涉及到NumPy和pandas库。提问：要运行这些代码，我们还缺什么？（板书：Python模块安装）2.讲解第三方模块对拓展Python功能的重要性，如NumPy用于高效数值计算，OpenCV用于图像处理。【课程思政】通过实际应用案例，激发学生对拓展知识的渴望，培养积极探索的精神展示案例、提问、阐述重要性观察案例，思考问题，认识到模块安装的必要性5分钟知识讲解操作演示1.介绍pip工具（10分钟）-讲解pip是Python的包管理工具，用于安装、升级和卸载第三方模块。-演示在终端中输入“pip--version”检查pip版本。2.安装第三方模块（10分钟）-以安装NumPy库为例，演示在终端输入“pipinstallnumpy”进行安装。-讲解安装过程中的常见提示信息，如“Collectingnumpy”表示正在收集资源。【课程思政】培养学生对新知识的理解和吸收能力，注重细节观察PPT讲解、终端演示记录pip的作用和基本命令，观看安装演示过程，理解安装提示信息20分钟学生实操教师指导任务：学生在自己电脑的终端中，尝试安装NumPy、pandas和OpenCV库，并记录安装过程中的问题。【课程思政】锻炼学生独立解决问题的能力，培养耐心和细心巡回指导，解答学生在安装过程中遇到的问题，如网络连接问题、版本冲突等在终端中输入命令进行安装，若遇到问题，尝试自行解决或向教师求助，记录操作过程和问题15分钟问题总结拓展提升集中讲解学生在安装过程中遇到的共性问题，如安装速度慢可通过更换pip源解决，演示使用清华源的配置方法。2.介绍安装指定版本模块的方法，如“pipinstallnumpy==1.23.5”。【课程思政】引导学生从错误中学习，培养总结归纳和举一反三的能力总结问题、演示解决方案记录问题及解决方法，学习指定版本安装和换源操作，反思自己安装过程中的不足10分钟课堂总结布置任务1.总结pip安装第三方模块的关键步骤和要点，强调安装过程中问题解决的思路。2.布置任务：尝试安装其他感兴趣的Python模块，并查阅其官方文档了解基本用法。【课程思政】培养学生自主学习和持续学习的习惯总结要点、明确作业要求回顾安装过程，记录重点内容，准备完成任务5分钟情境导入明确目标1.展示不同Python开发工具（如PyCharm、VSCode、JupyterNotebook）的界面截图，提问：这些工具都能用来编写Python代码，它们有什么区别呢？（板书：Python开发工具）2.介绍选择合适开发工具对提高编程效率的重要性。【课程思政】引导学生思考如何选择适合自己的工具，培养自主决策能力展示截图、提问、阐述重要性观察截图，思考问题，对开发工具有初步认识5分钟工具介绍对比分析1.常见Python开发工具介绍（10分钟）-讲解PyCharm的专业版和社区版区别，突出其强大的代码自动补全和调试功能。-介绍VSCode的轻量级特点和丰富插件生态，展示通过插件扩展功能的示例。-阐述JupyterNotebook的交互式编程优势，适合数据分析和教学场景。2.对比各工具优缺点（5分钟）-以表格形式对比三者在功能、易用性、适用场景等方面的差异。【课程思政】培养学生分析比较和理性选择的能力PPT讲解、对比展示记录各工具特点和差异，思考自己可能适合的工具15分钟JupyterNotebook实操1.JupyterNotebook安装（10分钟）-演示使用pip安装JupyterNotebook的命令“pipinstalljupyter”。-讲解安装完成后启动JupyterNotebook的方法，如在终端输入“jupyternotebook”。2.JupyterNotebook基本使用（10分钟）-演示创建新的PythonNotebook文件，介绍界面布局（菜单栏、工具栏、单元格等）。-讲解在单元格中编写和运行Python代码的方法，如输入“print('Hello,Jupyter!')”并运行。【课程思政】培养学生实践操作和探索新工具的能力终端演示、界面讲解跟随教师操作，安装并启动JupyterNotebook，熟悉界面和基本操作20分钟学生实践巩固练习任务：学生在JupyterNotebook中创建一个新文件，编写简单的Python代码（如计算圆的面积），并运行查看结果。尝试使用不同类型的单元格（代码、Markdown）。【课程思政】提升学生动手实践能力和创新思维巡回指导，解答学生在操作中遇到的问题，如单元格运行错误、界面操作不熟悉等在JupyterNotebook中进行实践操作，编写代码，尝