《人工智能自动化运维》课程标准（含课程思政）

《人工智能自动化运维》课程标准一、课程基本信息课程名称：人工智能自动化运维课程编码：课程类别：专业必修课学分：4学时：64适用专业：人工智能技术应用开课单位：智能信息工程学院先修课程：程序设计基础（Python）后续课程：机器学习二、课程概述（一）课程定位人工智能自动化运维是人工智能技术应用专业核心课程之一。本门课程64课时（32理论+32实践），在教学过程中，采用理实一体化教学方式。本课程在专业人才培养过程中对人工智能专业技术岗位的能力培养和素质培养起支持作用。具体要体现：课程符合高技能人才培养目标和专业相关技术领域职业岗位（群）的任职要求；本课程对学生职业能力培养和职业素养养成要起主要支撑或明显的促进作用。因此，本课程将思政教育内容融入到课程教学中，使思想政治理论教育与专业教育协调同步、相得益彰，真正实现在课堂教学主渠道中全方位、全过程、全员立体化育人。（二）课程基本理念本专业的学生毕业之后主要从事人工智能、运维等相关的大数据人工智能工作，因此本门课程所讲授的内容是学生必须掌握的基本专业技能。在教学过程中，要求理论与实践相结合，培养学生的编程能力，同时培养学生良好的编程习惯以及自主学习能力。在精心打磨课程本身内容的同时，依托于Python语言在不同领域的应用案例，适当结合我国政府在解决民生问题和处理突发公共卫生事件等方面的突出作用和重要成果，结合我国科学家在一些领域的重要贡献，在教学过程中融入思想政治教育。在点滴之间影响学生，以行导人、以事服人、以情感人、以文化人，培养当代大学生的责任感、自豪感、荣誉感。（三）课程设计思路课程设计的总体思路：校企合作组织课程开发。学校专业团队与合作行业企业的实践专家合作开发课程。1）共同组织专业课程体系构建和专业课程开发的调研和研讨活动；2）利用学校和企业两种资源，共同创设本课程适宜的实施条件；3）合作建设为学院师生、企业员工学习、培训提供服务的共享型数字化专业教学资源；4）共同制订学生工作和学习成果考核评价办法，探索人才培养质量的社会评价机制；三、课程目标（一）总目标通过本课程各个模块的学习，具体体现三个方法：一是具有实用性，使学生迅速理解、使用和进行环境搭建、自动化运维工作实务环境，在实际工作中熟练地使用Python语言编程处理活动。而是具有复合性，使学生拥有足够的人工智能和运维方面的知识，使教学过程更有目的性和针对性。养成良好的沟通能力与团队协作精神，具有安全文明的工作习惯、良好的职业道德、较强的质量意识和创新精神。（二）具体目标序号知识目标K1熟悉自动化运维的概述K2了解Python开发工具K3熟悉了解系统信息监控、文件系统监控K4了解查看日志记录、邮件提醒、微信提醒K5熟悉了解创建进程与常见进程操作、进程同步的方式K6熟悉了解Python多线程简介介绍K7了解ansiblead—hoc模式、playbook模式、Paramiko重要类序号技能目标S1掌握Python环境搭建、掌握Python基础语法S2掌握Python文本处理S3掌握使用Python执行外部命令S4掌握搭建FTP服务器与客户端S5掌握多线程编程与同步、协程并发与异步请求S6掌握Ansible的安装配置S7掌握Paramiko的使用方法序号态度目标A1能形成遵纪守法良好习惯，遵从网络行业从业的相关法规A2具备爱岗敬业、吃苦耐劳的良好职业道德A3具有团队合作意识和协作精神A4具有自主学习能力和自我提高能力A5具备统筹协调能力、综合运用能力、革新创新能力四、课程内容序号模块（或子模块）名称学时1自动化运维概述22Python环境搭建23Python开发工具24Python基础语法—数据运算、字符串25Python基础语法—列表与元组26Python基础语法—字典、集合27Python基础语法—函数与参数28Python基础语法—条件控制与循环语句29Python基础语法—迭代与列表解析210Python实战211Python文本处理—文本操作212Python文本处理—解析文件213系统信息监控214文件系统监控215执行外部命令216日志记录217搭建FTP服务器与客户端218邮件提醒219微信提醒220创建进程221常见进程操作222进程同步223Python多线程简介224多线程编程225多线程同步226协程—并发227协程—异步请求228Ansible的安装配置229Ansiblead—hoc模式230Ansibleplaybook模式231Paramiko几个重要的类232Paramiko的使用2合计64七、学习任务（一）设计思路本课程的教学以高等职业教育培养目标为依据，遵循“结合理论联系实际，应知、应会”的原则，以拓展学生专业知识面为重点；同时注重培养学生的钻研精神及专业思维能力。专业知识上，重点通过对Python自动化运维知识的讲解，使学生对当前主流的设计语言Python有较为全面的认识，为学生进入社会从事专业技术工作奠定基础；把创新素质的培养和思政元素贯穿于教学中，采用行之有效的教学方法，发展学生专业思维和专业应用能力的同时，把社会主义核心价值观的相关内容从课程的导论开始贯穿到课程的结语，使这种信息的强化逐渐转化为学生的情感认同和行为习惯。整体的设计思路是以点带面，以讲解授课为主的教学方式。课程主要分为自动化概述、Python环境搭建、语法函数与文本处理、信息与系统监控、多线程编程同步、协程并发与异步请求等几部分，内容充实。课堂教学上，我们使用重点突破的方法，每个知识点讲解对应的一个或者两个典型的实例，让学生触类旁通，举一反三，从而带动整个人工智能自动化运维课程的学习。（二）学习任务注：本表格中的“覆盖目标”只需填写在第三部分所确定的学习目标的编号。任务序号任务子任务覆盖目标T1自动化运维概述T1—1|自动化运维势在必行T1—2|什么是成熟的自动化运维平台T1—3|为什么选用Python进行运维T1—4|初识PythonK1，S1，S2，S3，A1，A3，A4，A2T2Python环境搭建T2—1|Windows系统下的Python安装T2—2|Linux系统下的Python安装K2，S1，S2，S3，S4，S5，A1，A2，A3，A4，A5T3Python开发工具T3—1|PyCharm概述T3—2|搭建pycharm环境K3，S1，S2，S3，S4，A4，A3，A5T4Python基础语法—数据运算、字符串T4—1|数字运算T4—2|字符串K4，S4，S5，S3，A2，A3，A4T5Python基础语法—列表与元组T5—1|列表T5—2|元组K5，S1，S2，S3，S4，A4，A5，A3T6Python基础语法—字典、集合T6—1|字典T6—2|集合K6，S1，S2，S4，A1，A2，A3T7Python基础语法—函数与参数T7—1|函数T7—2|参数K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T8Python基础语法—条件控制与循环语句T8—1|if分支结构T8—2|for循环T8—3|while循环K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T9Python基础语法—迭代与列表解析T9—1|迭代T9—2|列表解析T9—3|zip、map和filterK7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T10Python实战T10—1|实战一：九九乘法表T10—2|实战二：发放奖金的梯度T10—3|实战三：两行代码查找替换3或5的倍数K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T11Python文本处理—文本操作T11—1|Python编码解码T11—2|文件操作K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T12Python文本处理—解析文件T12—1|读写配置文件T12—2|解析XML文件K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T13系统信息监控T13—1|获取CPU信息T13—2|监控内存信息T13—3|监控磁盘信息T13—4|监控网络信息K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T14文件系统监控T14—1|watchdog简介T14—2|案例解析K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T15执行外部命令T15—1|subprocess。run（）方法T15—2|Popen类K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T16日志记录T16—1|日志模块简介T16—2|Logging模块的配置与使用T16—3|Loggoing组件K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T17搭建FTP服务器与客户端T17—1|FTP服务器T17—2|利用Python大家FTP服务器T17—3|编写FTP客户端程序K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T18邮件提醒T18—1|发送邮件T18—2|接收邮件K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T19微信提醒T19—1|wxauto简介T19—2|wxauto案例K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T20创建进程T20—1|进程概述T20—2|multiprocessing模块K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T21常见进程操作T21—1|多进程之进程池PoolT21—2|进程优先队列QueueK7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T22进程同步T22—1|进程同步之LockT22—2|进程同步之EventK7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T23Python多线程简介T23—1|Python多线程简介K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T24多线程编程T24—1|threading模块T24—2|Pool、QueueK7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T25多线程同步T25—1|多线程同步之LockT25—2|多线程同步之EventT25—3|多线程同步之SemaphoreK7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T26协程—并发T26—1|协程简介T26—2|并发K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T27协程—异步请求T27—1|异步请求K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T28Ansible的安装配置T28—1|Ansible简介T28—2|Ansible安装配置K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T29Ansiblead—hoc模式T29—1|inventory文件T29—2|Ansiblead—hoc模式K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T30Ansibleplaybook模式T30—1|Ansibleplaybook模式K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T31Paramiko几个重要的类T31—1|SSHClient类T31—2|SETPClient类K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5T32Paramiko的使用T32—1|Paramiko安装T32—2|Paramiko应用实例K7，S2，S1，S3，A3，A4，A1，S5八、实施建议（一）组织实施建议以工作过程为导向采用项目教学法或翻转课堂教学法进行教学，让学生能在项目中学习，激发学生的学习兴趣；并充分利用课堂教学这个主渠道，挖掘教学中的思政元素，实现思政资源在专业知识教学中的基因式融入。具体方法如下：1、将“教、学、做”融为一体（1）践行理论，实践真理“实践是检验真理的唯一标准”，思想政治理论课让学生明白了真理，但还没有完全领悟到真理的内涵和价值，而以实践的方式，让学生践行社会主义核心价值观则是理论联系实际。（2）案例引入，提出问题通过案例演示，提出问题，给出知识点，讲解案例应用背景，给学生一个切入点，建立感性认识，让学生感到学有所用，从而明确学习目标。同时，在案例教学中融入思政教育内容，进行专业知识学习的同时自觉地进行人生观、价值观的塑造，润物细无声，对学生世界观的形成起到重要的引领作用。（3）学生自主学习，尝试解决问题引导学生自主学习，找到解决问题的方法和操作技能，培养学生的自主学习意识和学习方法。学生在学习和尝试解决问题过程中，发现问题，提出问题，在问题的引导下学习相关的知识和操作技能。（4）归纳总结，引申提高在每次课结束前，引导学生进行归纳总结。对本次课的实际意义、重点、难点、容易出错处等及时进行总结。并针对案例的不足之处，进行引申和提高。注意在这个阶段，强调的是“引导”学生，而不是老师讲解。（5）举一反三、学以致用为了使学生能学以致用、举一反三、触类旁通，每次教学结束时及时布置相关的课后练习，使学生在课后进一步复习巩固，并且将课后作业纳入课程成绩的考核。同时给出下一次课的学习内容，提示学生预习。2、充分利用现代化教学手段，提高教学效果教学中采用电子演示文稿、大屏幕多媒体联机演示、网络教学等各种先进的教学手段，使课堂教学生动活泼、引人入胜，提高教学效果和效率。为了让学生感受到计算机技术发展的日新月异，增强学习的动力和紧迫感，可通过视频等方式向学生展示前辈们的光辉成就。在前辈们的业绩感召下激发学生的爱国主义情怀，形成为祖国科技发展努力学习的使命感。3、构建学习资源平台教师可将该课程的教学大纲、教案、习题、实验指导、参考资料、教学录像等内容全部放置在网上，并向学生免费开放，通过网络化的教学方式（网络课件、网上答疑、网上提交作业、视频点播），学生可以在课外自主学习，以强化、巩固和拓展教学内容。（二）教材编写建议教材编写应学习贯彻党的十九大精神，以“课程思政”改革为载体推进教材建设。具体方法如下：1、依托“课程思政”教学体系改革，教材应体现课程的“思政内涵”。将习近平新时代中国特色社会主义思想有效融入教案讲义、教学过程、学科和大数据专业建设，使思想政治教育有机融入全课程全过程，让课程在进行专业传授的同时发挥育人功能。2、依托“课程思政”慕课教学模式改革，教材应注重学生实践创新能力培养。摒弃传统的知识灌输和强化训练，将枯燥的编程知识点化解为相应的问题进行启发式、研讨式等教学，注重对学生创造精神和实践能力的培养。3、加强与企业之间的合作与联系。体现职业教育特点和现代意识，推动优秀教师与企业专家联合教学与编写教材，及时更新大数据专业的教材知识体系和结构，建设能体现习近平新时代中国特色社会主义思想、能培养学生实践创新能力、能适应慕课等教学模式的新型教材。（三）实验实训设备配置建议1.培养学生工匠精神。本课程要求在理论实践一体化教室（多媒体教室）完成，以实现“教、学、做”结合，让学生在实践中对编程细节精雕细琢、不断完善。理论实践一体化教室还要求安装多媒体教学软件，方便下发教学任务并跟进学生课堂实践任务情况，以引导学生不断完善代码设计、提高编程思维，培养同学们用精益求精的工匠精神来对待实训项目。2.提倡绿色环保意识。党的十九大明确提出，必须坚持生态文明建设。在每日最后一次实训课结束后，提醒学生及时关机、关屏幕以及其他电源设备，并将其纳入实训室行为规范中。提高学生的节约意识和环保意识，同时为学院节约耗材费用。（四）课程资源开发与利用建议教师可以利用超星泛雅课程资源平台，开发《人工智能自动化运维》课程的共享资源，向学生提供优质学习资源。除了理论知识，也将思政元素穿插在专业学习中，从“历史文化、科技发展、法治观念、政治经济、网络安全”5个方面着手，进行案例的选择和素材的筛选，传播爱党、爱国、积极向上的正能量，培养科学精神、工匠精神等。参考教材：（五）教师要求1、必须具备双师素质，有一定的开发经验，对代码规范性有较好的理解；2、在教学组织能力方面，本课程的主讲教师具备基本的设计能力，即根据本课程标准制订详细的课程授课计划，对每一堂课的教学过程精心设计，做出详细、具体的安排；3、具备较强的施教能力，即掌握扎实的教学基本功并能够因材施教，在教学过程中还应具备一定的课堂控制能力和应变能力；4、在思政素养上面，加强与思政教师的合作交流与研讨。根据教育部发布《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》，修订和完善人才培养方案，优化课程设置，加强专业教师与思政教师的合作交流，更新教学内容，时刻把握“课程思政”教學内容和课程体系的改革方向。（六）教学管理教学管理是在主管院长的领导下，实行学院、系部两级负责，学院是教学管理的主体力量，主要通过以下形式进行：1、建立教学管理组织协调系统，专业教研室配合教务处、系部对日常课堂教