Python基础与办公自动化课件 单元1 搭建开发环境

单元1

搭建开发环境任务1.1在Windows系统中搭建Python开发环境【任务目标】（1）安装Python解释器；（2）安装代码编辑器。【任务实施】1．安装Python解释器……2．安装代码编辑器……1.1Python编程工具Python交互模式IDLEVSCode了解模块、包和库1.1.1Python交互模式启动方式：在系统的“开始”菜单中选择“Python3.12”→“Python3.12(64-bit)”选项在命令提示符窗口中执行“python”命令Python交互模式支持以下快捷键或命令。（1）↑：调出使用过的上一条命令。（2）↓：调出使用过的下一条命令。（3）PageUp：调出使用过的第一条命令。（4）PageDown：调出使用过的最后一条命令。（5）Ctrl+Z、quit()、exit()：退出交互模式。1.1.2IDLEIDLE（IntegratedDevelopmentandLearningEnvironment）是Python自带的集成开发环境，它既提供了交互模式，也提供了代码编辑器。1．使用IDLE交互模式2．使用IDLE代码编辑器1．使用IDLE交互模式启动方式：在系统的“开始”菜单中选择“Python3.12”→“IDLE(Python3.1264-bit)”选项IDLE交互模式中常用的快捷键如下。（1）F1：打开Python帮助文档。（2）Alt+P：调出使用过的上一条命令。（3）Alt+N：调出使用过的下一条命令。（4）Alt+/：补全已使用的标识符。连续按“Alt+/”组合键，可在多个标识符中切换。（5）Alt+3：注释代码。（6）Alt+4：取消注释代码。（7）Ctrl+]：增大缩进量。（8）Ctrl+[：减小缩进量。2．使用IDLE代码编辑器单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级1.1.3VSCodeVSCode是微软（Microsoft）公司开发的一款轻量级代码编辑器，可通过插件扩展为功能完备的集成开发环境，具有语法高亮、代码跳转、智能提示、自动补全、代码调试、内置Git命令等功能。

VSCode支持Python、JavaScript、Java、C/C++、TypeScript、HTML、CSS等多种程序设计语言的开发。1．打开文件夹在Windows资源管理器中，右击文件夹图标或已打开文件夹的空白位置，然后在弹出的快捷菜单中选择“通过Code打开”命令，即可启动VSCode并打开文件夹。2．将界面语言设置为简体中文VSCode界面语言默认为英文，可将其设置为中文，具体操作步骤如下。……3．新建Python程序文件在VSCode中，可用以下3种方式新建Python程序文件。（1）使用新建文本文件方式新建Python程序文件（2）使用新建文件方式新建Python程序文件（3）在“资源管理器”窗格中新建Python程序文件4．运行Python程序选择“运行”→“以非调试模式运行”命令按“Ctrl+F5”组合键1.1.4了解模块、包和库1．模块2．包3．库1．模块（1）模块的概念模块本质上是一个Python程序文件，通常以“.py”作为文件扩展名。任何符合语法规范的Python程序文件均可作为模块使用。1．模块（2）导入模块模块需要导入之后才能使用。可使用import或from…import语句导入其基本语法格式如下。importlibimportlibasvarfromlibimportfunfromlibimportfunasvarfromlibimport*例：在Python交互模式中导入pypinyin库获取汉字的拼音。2．包包用于组织模块和提供名称层级结构，可以被看作文件系统中的目录（模块则对应目录中的文件），但并不等同于目录。Python定义了两种类型的包：常规包和命名空间包。常规包通常以一个包含“__init__.py”文件的目录形式实现，且该目录下可以包含多个模块及子包。命名空间包是一种特殊的包，没有“__init__.py”文件。一个命名空间包可以由多个部分组成，每个部分为一个子包。这些子包的位置灵活，可以位于文件系统的不同路径、zip文件内，甚至是网络等Python导入系统能够搜索到的任何位置。3．库（1）库的概念库是具有相关功能的模块和包的集合。Python拥有极其丰富的库资源，这些库使得Python可以广泛应用于各个领域。Python内置的库称为标准库，无须安装即可使用。其他由个人、团体或公司提供的库称为第三方库，需要安装后才能使用。（2）使用pip命令安装第三方库在Windows系统的命令提示符窗口中，使用pip命令安装第三方库的基本语法格式如下。pipinstall库名称例如，下面的命令用于安装处理汉语拼音的pypinyin库。pipinstallpypinyin默认情况下，pip工具使用Python官方软件源，下载速度可能比较缓慢。可以使用镜像源提高下载速度，例如，下面的命令使用清华大学镜像源安装pypinyin库。pipinstall-i/simplepypinyin任务1.2用DeepSeek生成排序程序【任务目标】

文件“data.txt”中保存了若干学号和姓名数据，每行保存一组学号和姓名（用逗号分隔），使用DeepSeek生成一个Python程序，实现将数据按姓名排序后输出。【任务实施】……1.2AI大模型大模型简介使用通义灵码辅助编程使用DeepSeek辅助编程1.2.1大模型简介1．大模型的主要特点2．大模型的工作原理3．大模型的主要类型4．大模型的主要应用领域1．大模型的主要特点（1）超大规模参数量大模型通常包含数十亿甚至数千亿个参数，这些参数使得模型能够捕捉到更复杂的模式和规律。参数量越大，模型的学习能力和表达能力越强，但同时对计算资源的需求也越高。（2）强大的泛化能力由于训练数据量庞大且数据多样，大模型能够适应多种任务和场景，而无须针对每个具体任务重新设计或训练模型。这种“预训练+微调”的范式显著减少了开发成本和时间。（3）多模态支持许多现代大模型不仅限于处理单一类型的数据（如文本），还可以处理多模态数据（如图像、音频、视频等），实现跨模态的理解和生成。（4）自监督学习大模型通常采用自监督学习方法，从无标注的大规模数据中提取特征，从而减少了对人工标注数据的依赖。例如，语言大模型可以通过预测句子中的缺失单词来学习语言规则。（5）上下文理解与生成能力大模型具备较强的上下文理解能力，能够根据输入信息生成连贯、自然的输出内容，在对话系统、翻译、写作等领域表现尤为突出。2．大模型的工作原理大模型，尤其是基于深度学习技术的大型神经网络模型，其工作原理主要依赖于模拟人脑处理信息的方式。大模型通常包含数以百万计乃至更多参数，能够通过在大规模数据上进行训练来完成复杂的任务，如图像识别、自然语言处理等。大模型的工作原理简要概括如下。（1）数据输入：大模型需要大规模数据作为输入。这些数据可以是经过人工标注的标注数据，也可以是未经标注的原始数据，包括文本、图像、音频等多种形式，具体取决于模型的训练目标和应用场景。（2）特征提取：模型中的层（Layer）会逐层提取输入数据的特征。例如，在图像识别中，浅层可能会识别出边缘和颜色等基本特征，而更深的层则可能将基本特征组合成更复杂的模式，如形状或物体的一部分。（3）参数调整（训练过程）：在训练过程中，模型通过对比预测结果与真实目标之间的差异来调整自身参数。这一过程通常使用反向传播算法结合梯度下降法等优化策略来实现，目的是最小化损失函数，即减小预测结果与真实目标之间的误差。（4）推理/预测：一旦训练完成，模型就可以对未见过的新数据进行预测。这个过程被称为推理。在这个过程中，模型利用已经学习到的特征来做出决策或生成内容。（5）反馈机制（可选）：有些模型还包含反馈机制，允许模型根据用户或其他外部信号的反馈进一步调整和优化自己的表现。3．大模型的主要类型（1）语言大模型：专注于自然语言处理任务，如文本生成、翻译、问答、摘要生成等，典型代表有GPT（OpenAI）、DeepSeek（深度求索）、通义千问（阿里巴巴）。（2）视觉大模型：主要用于图像识别、目标检测、图像生成等任务，典型代表有CLIP（OpenAI）、ViT（Google）、DALL·E（OpenAI）。（3）多模态大模型：同时处理文本、图像、音频等多种类型的数据，实现跨模态的理解和生成，典型代表有M6（阿里巴巴达摩院）、FLAVA（FAIR）。（4）科学计算大模型：针对科学领域的特定问题，如分子模拟、气候预测、材料设计等，典型代表有AlphaFold（DeepMind）、ESMFold（Meta）4．大模型的主要应用领域（1）内容生成：文本、图像、视频等内容的自动化生成。（2）对话系统：聊天机器人、虚拟助手等应用。（3）科学研究：医药研发、基因分析、气候建模等领域。（4）教育与培训：自动化辅导、考试题生成、个性化学习计划制订。（5）金融与商业：投资分析、风险评估、客户行为预测。（6）医疗健康：疾病诊断、药物研发、健康管理。（7）文化创意：文学创作、音乐生成、艺术设计。1.2.2使用通义灵码辅助编程通义灵码是由阿里云提供的智能编码辅助工具，提供代码智能生成、智能问答、多文件修改、编程智能体等能力。通义灵码支持Java、Python、Go、C#、C/C++、JavaScript、TypeScript、PHP、Ruby、Rust、Scala、Kotlin等主流程序设计语言支持VSCode、IntelliJIDEA、PyCharm、GoLand、LingmaIDE等多种集成开发工具。1．安装通义灵码在VSCode中安装通义灵码的操作步骤如下。（1）在侧边栏中单击“扩展”按钮，打开“扩展”窗格。（2）在搜索框中输入“灵码”，搜索通义灵码。（3）单击“安装”按钮，安装插件。2．以问答方式辅助编程在通义灵码“智能会话”窗格的输入框中输入问题，按“Enter”键，通义灵码即可根据用户的提问自动生成相应的代码3．使用自然语言生成代码在VSCode的编辑器中，使用自然语言描述需要的功能，例如，输入“#从键盘输入3个数，用逗号分隔，再按从小到大的顺序输出”，然后按“Enter”键换行，通义灵码可直接在编辑器中生成代码4．选择模型在通义灵码的“智能会话”窗格中，单击输入框左下角的下拉按钮，在弹出的下拉列表中可选择所需模型几种模型的基本特点如下。（1）Auto：自动选择模型。（2）qwen3-coder：专注于代码生成和编程辅助的模型，具备强大的代码生成能力，能够应对多种编程场景，并且支持1M（Million）token的上下文长度。（3）qwen3-thinking：Qwen3的深度思考模式，能够通过推理生成更高质量的代码，适合复杂问题问答、单元测试生成等场景。（4）qwen2.5-max：具备多模态、长文本处理能力，适合处理多模态交互、长文档、数学推理、编程等复杂任务。1.2.3使用DeepSeek辅助编程DeepSeek是一个多用途人工智能平台，不仅涵盖智能问答和文本生成等功能，还扩展到了数据分析、可视化、代码生成等多个领域。1．DeepSeek的主要功能特点（1）自然语言处理与生成DeepSeek能够理解和处理用户的自然语言查询，快速提供准确的回答。无论是简单的日常问题还是复杂的业务问题，DeepSeek都能迅速给出令人满意的答案。它还具备文本生成能力，可以撰写文章、邮件、营销文案等，支持创意写作和结构化内容生成。（2）代码生成DeepSeek可以帮助开发者快速生成代码片段，显著提高开发效率。其专门的DeepSeekCoder模型能够更准确地理解用户的编码需求，并提供高质量的代码生成服务。（3）数据分析与可视化DeepSeek支持生成数据分析代码，可执行统计分析、回归分析、聚类分析等任务，并生成可视化图表。（4）图文理解DeepSeek能够解析图片中的文字、图表、场景信息，支持图像描述、光学字符阅读器（OpticalCharacterReader，OCR）文字提取。（5）复杂任务处理DeepSeek能够解决数学问题，进行公式推导及数据分析，还能处理因果推断、逻辑判断等复杂任务。（6）垂直场景定制化DeepSeek提供针对金融、教育等领域的专业化模型定制服务，如金融