Python机器学习编程与实战教学教案02NumPy数值计算.docx

第2章NumPy数值计算教案课程名称：Python机器学习编程与实战课程类别：必修适用专业：大数据技术类相关专业总学时：64学时(其中理论36学时，实验28学时)总学分：4.0学分本章学时：5学时一、材料清单(1)Python机器学习编程与实战教材。(2)配套 PPT。(3)数据。(4)代码。(5)引导性提问。(6)探究性问题。(7)拓展性问题。二、教学目标与基本要求.教学目标主要介绍NumPy重要的基础内容，包括NumPy的“心脏” ndarray及其索引，生成随 机数，创建矩阵，使用通用函数计算，以及NumPy的常用函数，为后面学习其他库(如pandas) 打下坚实的基础。1 .基本要求(1)掌握NumPy创建多维数组与生成随机数的方法。(2)掌握数组的索引与转换。(3) 了解NumPy中数组矩阵的运算及通用函数的基本使用方法。三、问题1 .引导性提问引导性提问需要教师根据教材内容和学生实际水平，提出问题，启发引导学生去解决问 题，提问，从而达到理解、掌握知识，发展各种能力和提高思想觉悟的目的。(1) NumPy从这个库的名字理解，这个库的作用是什么？(2)数组内部存放的数据是否可以为字符串？(3)怎样取出数组内部的某个元素？(4)数组和矩阵是否可以转换？2 .探究性问题探究性问题需要教师深入钻研教材的基础上精心设计，提问的角度或者在引导性提问的 基础上，从重点、难点问题切入，进行插入式提问。或者是对引导式提问中尚未涉及但在课 文中又是重要的问题加以设问。(1)数组和矩阵的异同点？(2)数组和矩阵能否互相转换？(3)能否自定义ufunc?3 .拓展性问题拓展性问题需要教师深刻理解教材的意义，学生的学习动态后，根据学生学习层次，提 出切实可行的关乎实际的可操作问题。亦可以提供拓展资料供学生研习探讨，完成拓展性问 题。(1)使用NumPy能否进行本班人员的基本信息？(2)如何将统计分析方法做成一个ufunc?四、主要知识点、重点与难点1 .主要知识点NumPy创建多维数组与生成随机数的方法。(2)数组的索引与转换。(3) NumPy中数组矩阵的运算及通用函数的基本使用方法。(4) NumPy统计分析的函数。2 .重点ndarray对象的创建与生成随机数的方法。(2)数组的索引与变换。(3)矩阵的运算及通用函数的基本使用方法。3 .难点1) ndarray对象的创建与生成随机数的方法。(2)数组的索引与变换。五、教学过程设计1 .理论教学过程(1)创建数组对象。(2)生成随机数。(3)通过索引访问数组。(4)变换数组的形态。(5)创建NumPy矩阵。(6) ufunc 函数。(7)使用数组进行简单的统计分析。2.实验教学过程(1)创建NumPy数组对象ndarrayo(2)查看ndarray的常用属性。(3)花式索引ndarrayo(4)变换ndarray的形态。(5)创建NumPy矩阵并使用。(6)使用常见ufunc。六、教材与参考资料1 .教材林耀进，张良均.Python机器学习编程与实战M.北京：人民邮电出版社.2020.2 .参考资料1张健，张良均.Python编程基础M.北京：人民邮电出版社.2018.谭立云， 2黄红梅，张良均.Python数据分析与应用M.北京：人民邮电出版社.2018.13张良均.Python数据分析与挖掘实战(第2版)M.北京：机械工业出版社.2019.4李明江，张良均，周东平，张尚佳.Python3智能数据分析快速入门M.北京: 机械工业出版社.2016.5张良均.Python与数据挖掘M.北京：机械工业出版社.2016.