——《人工智能——数据可视化》教学案例

一、课程基本信息

课程名称及章节：《人工智能》

课程类型：专业教育必修课

面向专业：人工智能2020级

授课教师：张金凤

线上教学平台：学习通、腾讯会议和微信群

二、教学设计

1.教学目标

课程坚持知识、能力、素质三大目标相统一，对标智能科学与技术专业毕业要求指标点，践行“以学生为中心、成果导向、持续改进”的教学理念，加强顶层设计和思政引领，并将科学抗“疫”思政目标进行有机融合。

（1）知识目标：了解人工智能的发展现状和研究内容，掌握人工智能的基本概念、基本思想方法和重要算法。

（2）技能目标：能够利用人工智能技术解决相关实际问题，了解人工智能及其应用的发展变化趋势，具备创新思维、系统思维、多学科交叉思维。

（3）素质目标：在以线上线下混合式教学过程中，锻炼学生的团队合作能力、交流表达能力以及解决实际问题的能力，培养学生全方位多角度思考问题的能力、开拓创新的科学态度、严谨的工作作风和科学素养。

2.课程设计思路

面对严峻的疫情防控形势，如何在居家隔离的同时保证教学效果，是摆在每位教师面前的首要问题。走进课堂，拿起粉笔，我们在黑板上书写板书；通过网络，敲击键盘鼠标，我们利用直播和微课传播知识，无论何时何地，无论何种方式，我们都将用最适宜的课堂形式完成教师育人的使命。结合当前教学平台的使用，张金凤老师在教学设计中采用“知识+思政+抗疫”的课堂教学方式。

三、教学内容

1.知识主线课程：案例式教学

【问题引入】课程伊始，张金凤老师给出一组饼状图的例子，引入本次课程的讲解——数据可视化之绘制饼图

【知识点】饼图（Pie Graph）是将各项的大小与各项总和的比例显示在一张“饼”中，以“饼”的大小来确定每一项的占比。

【绘制函数】matplotlib.pyplot.pie(x,explode=None,labels=None, colors=None, autopct=None, pctdistance=0.6, shadow=False, labeldistance=1.1, startangle=None, radius=None, … )其中，

【案例任务】给出一组数据，根据数据编写程序绘制函数，生成相应的饼图。

【案例数据】摘自吉林省卫健委官网公告节选：2022年4月4日0-24时，长春市新增本地确诊病例604例，其中绿园区150例、宽城区110例、朝阳区67例、榆树市41例、二道区41例、净月区38例、九台区36例、长春新区35例、经开区35例、南关区34例。

【案例实现】

2.思政主线课程设计

作为一门专业教育必修课，人工智能课程立足于专业人才培养目标，在突出实践能力和创新能力培养的同时，强化课程思政新理念，对课程内容重新设计，将思政元素巧妙地融入其中，让学生在听课的过程中潜移默化的接受思政教育，达到润物细无声的教学效果。

在本次数据可视化分析课程绘制饼图章节的讲解中，张金凤老师首先强调编程环境python语言的编码规范，分别从每行缩进、空行要求和空格要求以及函数命名规则等方面进行讲解，从而提醒同学们“做事先做人，凡事守规矩”的道理。其次在绘制图形的过程中，除了绘制主要图形，还应该设置图形的颜色、形式、图例、图标及坐标等细节，引导学生做事情不应只满足基本要求，还应做好外围工作，例如平时学生上交的作业和将来的毕业设计等，要保证上交的材料至少做到自己非常满意，下图为主要图形和设置参数变化后图形的对比呈现。

3.抗疫主线课程设计

在疫情席卷全球的大背景下，我们在线上学习的过程当中，也会实时关注着疫情的变化，及时了解学生的心理状态和疫情发展状态，是教师当前课程思政教学中的重中之重，为此我们利用每堂课的课前3分钟开展“暖心3分钟”活动，用各种方式的关怀来引导学生积极向上的心态，坚信疫情必胜。同时我们将疫情数据作为数据可视化教程内容嵌入到课堂教学中，在学习专业知识的同时，让同学们了解疫情发展情况，例如我们利用饼图来绘制吉林省当前疫情人数变化，让同学们更直观的看出吉林省各区域疫情分布的情况。

四、教学效果

通过将“知识+思政+抗疫”三条课程主线内容并入线上教学轨道，大大提升了课堂教学质量与效率。将抗疫与思政元素融入到专业课程的教学中，能够充分调到学生学习的积极性，让同学们知道，万众一心，没有翻不过去的山；心手相牵，没有跨不过去的砍，万物复苏必有时，疫去安来春可期。与学生心灵上的沟通，让学生线上学习表现的更活跃，课下复习及提问也越来越多。

五、教学反思

通过学习通同步作业的布置、完成及批改情况，发现有个别同学的学习存在懈怠情况，线上教学让教师无法实时观看学生的学习效果，从而不能及时纠正，以后的教学过程中，应该针对个别同学，实施课后补课或辅导，让每一个同学不掉队，课上经常提问，让学生紧紧跟住老师的授课思路，从而达到教学质量最优化。