Python編程基礎(chǔ)（項(xiàng)目式微課版）教案29

XXXXXXXX學(xué)院教案2024年/2025年第1學(xué)期專業(yè)大類(lèi)電子與信息大類(lèi)課程名稱Python程序設(shè)計(jì)課程類(lèi)別專業(yè)核心課教學(xué)模式（課堂教學(xué)/混合式教學(xué)）混合式教學(xué)任課班級(jí)24物聯(lián)網(wǎng)3-1/3-2/3-3班任課教師王健所屬院部信息與通信學(xué)院2024年9月1日教學(xué)單元8.1.3NumPy矩陣運(yùn)算8.1.4NumPy常用數(shù)值計(jì)算函數(shù)周次15-1時(shí)數(shù)2授課班級(jí)24物聯(lián)網(wǎng)3-1/3-2/3-3班教學(xué)目的及要求：素質(zhì)目標(biāo)(1)培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的邏輯思維能力；(2)培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。知識(shí)目標(biāo)(1)掌握NumPy矩陣加法、矩陣減法、矩陣數(shù)乘、矩陣乘法、矩陣轉(zhuǎn)置、矩陣求逆的運(yùn)算函數(shù)；(2)掌握NumPy常用數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)和統(tǒng)計(jì)分析函數(shù)。能力目標(biāo)(1)能夠正確進(jìn)行NumPy矩陣運(yùn)算；(2)能夠正確使用NumPy數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)和統(tǒng)計(jì)分析函數(shù)。教學(xué)要求需要授課教師完成以下任務(wù)：(1)了解學(xué)生前次課程掌握情況、課后作業(yè)完成情況；(2)將授課視頻和PPT上傳至智慧職教平臺(tái)；(3)設(shè)計(jì)好授課環(huán)節(jié)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教學(xué)重點(diǎn)：(1)NumPy矩陣運(yùn)算；(2)NumPy常用數(shù)值計(jì)算函數(shù)。教學(xué)難點(diǎn)：(1)NumPy矩陣運(yùn)算；(2)NumPy常用數(shù)值計(jì)算函數(shù)。實(shí)驗(yàn)儀器及教具：智慧職教、騰訊會(huì)議、授課視頻和PPT（已上傳智慧職教平臺(tái)）、多媒體教學(xué)系統(tǒng)、Python+PyCharm+Anaconda+JupyterNotebook教學(xué)過(guò)程備注一、課前1.教師提前在智慧職教平臺(tái)上傳資源，發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)清單。學(xué)生根據(jù)任務(wù)清單，觀看教學(xué)資源，在平臺(tái)上完成預(yù)習(xí)作業(yè)和測(cè)試，發(fā)表相關(guān)觀點(diǎn)、參與討論。教師查看學(xué)生自學(xué)情況。2.課前十分鐘，教師通過(guò)智慧職教、騰訊會(huì)議(線上教學(xué))、多媒體設(shè)備(線下教學(xué))播放物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的高新技術(shù)視頻，展現(xiàn)大國(guó)實(shí)力，增強(qiáng)民族自信，激發(fā)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的熱愛(ài)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)主動(dòng)性。二、課中1、課堂點(diǎn)名、復(fù)習(xí)和點(diǎn)評(píng)（10分鐘）(1)教師通過(guò)智慧職教的【簽到】功能進(jìn)行點(diǎn)名。(2分鐘)(2)教師通過(guò)智慧職教的【搖一搖】功能抽取學(xué)生回答問(wèn)題，復(fù)習(xí)上次課的內(nèi)容（4分鐘）。(3)教師點(diǎn)評(píng)學(xué)生作業(yè)問(wèn)題(4分鐘)。2.教學(xué)導(dǎo)入（5分鐘）教師介紹本節(jié)課程的主要教學(xué)內(nèi)容：NumPy矩陣運(yùn)算、NumPy常用數(shù)值計(jì)算函數(shù)。3.主要內(nèi)容（65分鐘）(1)NumPy矩陣運(yùn)算通過(guò)啟發(fā)引導(dǎo)法，教師講解矩陣加法、矩陣減法、矩陣數(shù)乘、矩陣乘法、矩陣轉(zhuǎn)置、矩陣求逆。對(duì)每一種運(yùn)算，教師示范編程，學(xué)生跟練，教師巡回指導(dǎo)，協(xié)助排錯(cuò)。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比總結(jié)矩陣運(yùn)算的函數(shù)或規(guī)則。在跟練和排錯(cuò)的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的邏輯思維能力和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。(25分鐘)(2)NumPy常用數(shù)值計(jì)算函數(shù)結(jié)合啟發(fā)引導(dǎo)法，教師講解NumPy常用數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)(如sin()、cos()、tan()、abs()、sqrt()、square()、mod()、around()、reciprocal()等)和統(tǒng)計(jì)分析函數(shù)(如min()、max()、amin()、amax()、cumsum()、ptp()、average()、var()、std()等)。對(duì)每個(gè)函數(shù)，教師示范編程，學(xué)生跟練，教師巡回指導(dǎo)，協(xié)助排錯(cuò)。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比總結(jié)這些函數(shù)。在跟練和排錯(cuò)的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的邏輯思維能力和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。(35分鐘)(3)教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本次課堂內(nèi)容。（5分鐘）課后作業(yè)：1.請(qǐng)描述矩陣的加法、減法、數(shù)乘和乘法的運(yùn)算法則。2.請(qǐng)描述矩陣轉(zhuǎn)置和求逆的運(yùn)算法則。3.請(qǐng)列舉5個(gè)NumPy數(shù)學(xué)運(yùn)算的函數(shù)。4.請(qǐng)列舉5個(gè)NumPy統(tǒng)計(jì)分析的函數(shù)。（以下內(nèi)容為選填，供線上課程及線上線下混合式課程填報(bào)）教學(xué)資源列表與訪問(wèn)路徑備注教學(xué)資源列表：模塊8Python科學(xué)計(jì)算庫(kù)(選學(xué)內(nèi)容)8.1.3NumPy矩陣運(yùn)算8.1.4NumPy常用數(shù)值計(jì)算函數(shù)訪問(wèn)路徑：/teacher/spoc_courseDesign?courseId=2875912C-3F52-45C2-8280-B27D183CC10E&id=3B2DF89A-2D4B-4FF5-A8AD-20BA113A967C在線教學(xué)過(guò)程（學(xué)生自主學(xué)習(xí)指引）提前設(shè)置今日課堂教學(xué)內(nèi)容，課前引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入智慧職教平臺(tái)，預(yù)習(xí)本節(jié)課程的教學(xué)資源，完成課前測(cè)試和作業(yè)。課中組織學(xué)生在智慧職教平臺(tái)進(jìn)行簽到、討論、測(cè)試、投票等，在線教學(xué)過(guò)程中通過(guò)智慧職教和騰訊會(huì)議進(jìn)行直播授課、討論答疑等。課后在智慧職教平臺(tái)布置作業(yè)，學(xué)生在平臺(tái)上完成和提交作業(yè)，教師批閱作業(yè)。在線輔導(dǎo)與答疑安排按照