职业技术学校人工智能技术应用《机器学习》课程标准.docx

机器学习课程标准课程类别专业核心课学时64制定日期202X年06月审核日期202X年06月课程代码541504学分4.0开课部门信息工程系适用专业人工智能技术应用专业制定人XXX审核人XXXJ一、课程性质与任务机器学习以人工智能技术服务专业学生的就业岗位群为导向,整个课程分为两大部分：知识学习和技术应用。知识学习以环境搭建、基础的机器学习模型、回归、分类、聚类算法等相关知识为主，让学生更具体的认识机器学习的相关理论。技术应用结合案例开发步骤为主要内容进行项目实训I,内容设计丰富，便于学生理解和掌握。培养学生的综合职业能力、创新精神和良好的职业道德。二、课程教学目标（一）总体目标1 .知识目标 掌握机器学习的概念。 掌握不同操作系统下开发环境的安装。 掌握Py1.hOn编程语言及相关工具包的使用。 掌握数据的概念和基本统计、预处理的方法。 掌握关联规则概念和使用。 掌握回归模型概念和使用。 掌握简单分类算法概念和使用。 掌握高级分类算法概念和使用。 掌握聚类算法概念和使用。2 .能力目标能够安装和使用机器学习的开发环境。能够熟悉使用相关算法。3 .素质目标 培养学生团队协作精神，树立诚信意识，锻炼学生沟通交流的能力。 培养学生项目设计、管理和实施的能力。 具备较强的书面表达能力。三、课程设计（一）课程设计思路以企业的实际环境和需求为依据，选择项目进行学习情境设计,通过学习实践，培养学生在机器学习和算法处理的能力。1 .紧紧围绕职业岗位的实际需求，以职业能力培养为重点，与行业企业合作进行基于工作过程的课程开发与设计，充分利用与行业企业的合作优势，采用职业岗位工作过程导向职业岗位能力的方法，其过程在整个数学内容、教学环节中得到体现。2 .课程根据岗位能力的需要设计教学内容，科学、合理设计每个教学环节，充分利用校内教学资源和实训基地，通过各种教学方法和手段的灵活运用，以及课堂教学和课外教学的紧密结合，将教、学、做融为一体，充分体现职业性、实践性和开放性的要求，提高学生的实践动手能力，增强毕业生就业竞争能力。3 .根据课程内容和学生特点，因材施教，推行任务驱动、项目导向的符合职业教育特色的教学模式，灵活采用任务导入法、实践教学法、情景模拟教学法、课堂讨论总结法等多种教学方法，开拓了课堂教改新思路。（二）课程内容与教学要求1.课时分配表项目（或模块）名称序号任务内容学时分配备注机器学习概述1介绍什么是机潺学习12介绍机器学习的分类13介绍机器学习的算法14介绍机器学习的步骤1环境安装5Windows下Python安装16Ubuntu下Python安装17Pycharm安装18PythOn扩展包安装19Jupyternotebook安袋1Python简介10python基础211nupy基础212Inatp1.ot1.ib基础213pandas基础2认识数据14了解数据属性115了斛数据基本统计116了解数据预处理1关联规则17构造数据118APriori算法简单实现219FPTreeW法简通实现2回归模型20sk1.earn介绍121波士帧房价数据描述122线性回归拟合223随机森林拟合224欠拟合、过拟合、较好的拟合2简单分类算法25腐尾花数据描述126kNN算法227逻辑回归算法228朴素贝叶斯算法229分类效果评价2高级分类算法30乳腺燎数据描述131SVM232决策树233随机森林2聚类算法34构造数据235k均值算法236DBSCAN237层次聚类2泰坦尼克号生还情况预测38泰坦尼克号数据描述139数据预处理140数据训练和预测1机动、复习41机动、更习4总学时642.任务设计任务一机器学习的概述学时4学习目标：知识目标 了解机器学习的概念 了解机潺学习的分类 了解机器学习的算法 了解机器学习的步骤能力目标 学生认识和了解机器学习索画目标培养学生的记忆和理解能力课程错育目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与Ik入点授课形式与铁学方法备注1机器学习是什么思考能力微课：讲授法；任务驱动法2机器学习有哪”分类思考能力微课：讲授法；任务驱动法3机器学习有哪些婶法思考能力微课：讲授法：任务驱动法4机器学习有哪"步臊思考能力微课：讲授法；任务驱动法任务二环境的安装学时5学习目标;知识目标 掌握Iindous下Python安装 学JSUbuntuFPython安装 掌屐Pycharm安装 掌握PythOn扩展包安装 掌握Jupyternotebook安袋能力目标 学会安奘PyIhOn 学会安装Pycharm 学会安装Python扩展包 学会安袋JUPyternotebook素旗目标培养学生的思维分析能力课程荏可目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与融入点授课形式与教学方法备注1Windows下Python安装动手能力微课：讲授法：任务驱动法2Ubuntu下Python安装动手能力微课：讲授法：任务驱动法3安装Pycharm动手能力徵课：讲授法；任务驱动法4安装Python扩展包动手能力微课：讲授法：任务驱动法5安袋Jupyternotebook动手能力微课：讲授法：任务驱动法任务三Python简介学时8学习目标：知识目标 掌握Py1.hOn基础编程 掌握numpy基础编程 掌握matp1.oUib基础编程 掌握pandas基础编程能力目标 学会python基础编程素质目标培养学生的实践能力课程德育目标：激发学生学习兴趣放学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与散入点授课形式与教学方法备注1python茶础动手能力做课；洪授法；任务驱动法2numpy基础动手能力做课：讲授法：任务驱动法3InaIPkM1.ib基硬动手能力微课：讲授法；任务驱动法4pandas基础动手能力微课：讲授法；任务驱动法任务四认识数据学时3学习目标:知识目标 掌握数据的属性是什么 常握数据的基本统计方法 掌旌数据的预处理方法能力目标 学会数据的然本统计 学会数据的预处理素质目标培养学生的实践能力课程修百目标:激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与无入点授课形式与校学方法备注1数据的属性是什么分析、思考能力微课：讲授法：任务驱动法2数据基本统计分析、思考能力做课：讲授法：任务驱动法3数据预处理分析、思考能力微课：讲授法：任务驱动法任务五关联规则学时5学习目标：知识目标 常握数据构造 掌旌Apriori算法 掌握ITTree算法能力目标 学会RDriOri算法 学会FP-Tree算法索质目标培养学生的实践能力课程错育目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与融授课形式与教学方备注入点法1构造数据动手能力微课：讲授法；任务驱动法2Apriori尊法简单实现动手能力微课：讲授法：任务驱动法3FP-Tree舞法简单实现动手能力做课：讲授法：任务驱动法任务六回归模型学时8学习目标：知识目标 j'解SkIearn的概念 了解波士顿房价数据描述 掌握线性回归拟合 掌握随机森林拟合 了解欠拟合、过拟合、较好拟合的概念能力目标 学会回归模型 学会随机森林拟合索质目标培养学生的实践能力课程德白目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元索与融入点授课形式与被学方法备注1构造数据动手能力微课：讲授法：任务驱动法2Apriori算法简单实现动手能力做课：讲授法：仃:务驱动法3FP-Tree算法筒单实现动手能力微课：讲授法:任务驱动法四、课程实施(一)教学方法速议在本课程中应推行“项目式''教学法，精选真实工作项目，在项目开发工作过程中，将相关知识点融入项目，提高学生知识水平与项目开发能力。在本课程中应采用任务驱动式教学方法，针对任务，学生认真分析任务要求和最终实现的效果，列出解决问题所需的知识点和操作技能，制定实施方案，明确工作目标，逐步实施，注重过程的管理与监控。在课堂教学中，主要采用以下方法：(1)项目向导、任务驱动案例教学法以企业云存储部署与管理的实际案例为教学蓝本，项目向导以实际岗位技能为中心，激发学生学习兴趣，使学生快速进入岗位职业的角色。根据案例的内容，按照岗位技能的要求与企业实际工作任务的组织，以工作过程为中心科学地分解任务，通过任务驱动，促进知识技能的紧密结合。(2)理实一体教学法以“前课堂后实训室''模式建设了理实一体的教学环境，按“理论讲解-操作演示-技能训练”进程实施理实一体教学，教学过程融“教学做'于一体，使学生很快地从理性上升到感性，实现知识技能的宽通，提高了教学效率。(3)小组式团队教学法小组式团队学习法是指学生在小组或团队中为了完成共同的任务，有明确的责任分工的互助性学习。这种教学活动，将学生置于核心地位，在与教师或他人合作中，学得知识，发展技能，在发展中学会学习、学会合作、学会创造。它有利于培养学生的主体性、合作能力、终身学习能力以及创新能力。(一)师资条件要求任职教师需熟知本专业、本课程的知识体系，有较强的驾驭教材的能力。在授课过程中重点培养学生持续学习、独立解决问题、职业道德和责任心、合作意识、交流和沟通的职业能力。（三）就学条件基本要求配备教学做一体化实训机房，整个教学活动时在网络环境下进行的。教学资源放到网上，学生可随时下载，学生在网上可以和老师在线交流，在线答疑、疑难问题留言等。教学中采用电子演示文稿、大屏