Python编程基础（项目式微课版）教案29

XXXXXXXX学院教案2024年/2025年第1学期专业大类电子与信息大类课程名称Python程序设计课程类别专业核心课教学模式（课堂教学/混合式教学）混合式教学任课班级24物联网3-1/3-2/3-3班任课教师王健所属院部信息与通信学院2024年9月1日教学单元8.1.3NumPy矩阵运算8.1.4NumPy常用数值计算函数周次15-1时数2授课班级24物联网3-1/3-2/3-3班教学目的及要求：素质目标(1)培养严谨细致的逻辑思维能力；(2)培养发现问题、分析问题和解决问题的能力。知识目标(1)掌握NumPy矩阵加法、矩阵减法、矩阵数乘、矩阵乘法、矩阵转置、矩阵求逆的运算函数；(2)掌握NumPy常用数学运算函数和统计分析函数。能力目标(1)能够正确进行NumPy矩阵运算；(2)能够正确使用NumPy数学运算函数和统计分析函数。教学要求需要授课教师完成以下任务：(1)了解学生前次课程掌握情况、课后作业完成情况；(2)将授课视频和PPT上传至智慧职教平台；(3)设计好授课环节，调动学生的学习积极性。教学重点：(1)NumPy矩阵运算；(2)NumPy常用数值计算函数。教学难点：(1)NumPy矩阵运算；(2)NumPy常用数值计算函数。实验仪器及教具：智慧职教、腾讯会议、授课视频和PPT（已上传智慧职教平台）、多媒体教学系统、Python+PyCharm+Anaconda+JupyterNotebook教学过程备注一、课前1.教师提前在智慧职教平台上传资源，发布预习任务清单。学生根据任务清单，观看教学资源，在平台上完成预习作业和测试，发表相关观点、参与讨论。教师查看学生自学情况。2.课前十分钟，教师通过智慧职教、腾讯会议(线上教学)、多媒体设备(线下教学)播放物联网行业的高新技术视频，展现大国实力，增强民族自信，激发学生对本专业的热爱，增强学习主动性。二、课中1、课堂点名、复习和点评（10分钟）(1)教师通过智慧职教的【签到】功能进行点名。(2分钟)(2)教师通过智慧职教的【摇一摇】功能抽取学生回答问题，复习上次课的内容（4分钟）。(3)教师点评学生作业问题(4分钟)。2.教学导入（5分钟）教师介绍本节课程的主要教学内容：NumPy矩阵运算、NumPy常用数值计算函数。3.主要内容（65分钟）(1)NumPy矩阵运算通过启发引导法，教师讲解矩阵加法、矩阵减法、矩阵数乘、矩阵乘法、矩阵转置、矩阵求逆。对每一种运算，教师示范编程，学生跟练，教师巡回指导，协助排错。最后，教师引导学生对比总结矩阵运算的函数或规则。在跟练和排错的过程中，培养学生严谨细致的逻辑思维能力和发现问题、分析问题、解决问题的能力。(25分钟)(2)NumPy常用数值计算函数结合启发引导法，教师讲解NumPy常用数学运算函数(如sin()、cos()、tan()、abs()、sqrt()、square()、mod()、around()、reciprocal()等)和统计分析函数(如min()、max()、amin()、amax()、cumsum()、ptp()、average()、var()、std()等)。对每个函数，教师示范编程，学生跟练，教师巡回指导，协助排错。最后，教师引导学生对比总结这些函数。在跟练和排错的过程中，培养学生严谨细致的逻辑思维能力和发现问题、分析问题、解决问题的能力。(35分钟)(3)教师引导学生总结本次课堂内容。（5分钟）课后作业：1.请描述矩阵的加法、减法、数乘和乘法的运算法则。2.请描述矩阵转置和求逆的运算法则。3.请列举5个NumPy数学运算的函数。4.请列举5个NumPy统计分析的函数。（以下内容为选填，供线上课程及线上线下混合式课程填报）教学资源列表与访问路径备注教学资源列表：模块8Python科学计算库(选学内容)8.1.3NumPy矩阵运算8.1.4NumPy常用数值计算函数访问路径：/teacher/spoc_courseDesign?courseId=2875912C-3F52-45C2-8280-B27D183CC10E&id=3B2DF89A-2D4B-4FF5-A8AD-20BA113A967C在线教学过程（学生自主学习指引）提前设置今日课堂教学内容，课前引导学生进入智慧职教平台，预习本节课程的教学资源，完成课前测试和作业。课中组织学生在智慧职教平台进行签到、讨论、测试、投票等，在线教学过程中通过智慧职教和腾讯会议进行直播授课、讨论答疑等。课后在智慧职教平台布置作业，学生在平台上完成和提交作业，教师批阅作业。在线辅导与答疑安排按照