《自然语言处理》课程标准

《自然语言处理》课程标准课程代码[541519] 课程类别[专业核心课]学分[ 4.0] 学时[96]开课部门[信息工程系]适用专业[人工智能技术应用专业]制定人[XXX]制定日期[202X年06月]审核人[XXX] 审核日期[202X年06月]一、课程性质与任务《自然语言处理》，整个课程分为两大部分：知识学习和技术应用。知识学习以环境搭建、基础的数学模型、数学算法等相关知识为主，让学生更具体的认识自然语言处理的相关理论。技术应用结合案例开发步骤为主要内容进行项目实训，内容设计丰富，便于学生理解和掌握。二、课程教学目标（一）总体目标1.知识目标掌握自然语言处理相关基础理论。掌握Python文本的处理。掌握分词处理和语言模型。掌握LTP句法分析与元祖抽取。掌握文本关键字的提取。掌握文本摘要生成方法。掌握情感分析（基于SVM）。掌握文本分类方法。掌握贝叶斯相关基础知识。掌握数据预处理的实现。掌握JieBa工具的使用。2.能力目标能够使用Python对文本进行基本处理。能够熟练使用jieba中文分词库。能够熟练使用LTP进行句法分析。能够实现对生成的数据进行预处理。能够熟练使用贝叶斯进行文本的分类处理。3.素质目标培养学生团队协作精神，树立诚信意识，锻炼学生沟通交流的能力。培养学生项目设计、管理和实施的能力。具备较强的书面表达能力。三、课程设计（一）课程设计思路本课程标准是依据人工智能技术应用专业岗位分析结合人工智能技术应用专业标准中的人才培养目标和培养规格而制定，用于指导《自然语言处理》课程建设和课程教学。课程立足于培养学生实际工作能力，以人工智能机器学习、深度学习、计算机视觉、模式识别等工作任务为中心组织课程内容，让学生在完成具体工作项目过程中学会完成实际岗位相应的工作任务，并将实际岗位职责及工作规范引入教学环节，使学生全面符合岗位职业能力要求。（二）课程内容与教学要求1.课时分配表项目（或模块）名称序号任务内容学时分配备注python文本处理基础1文件基本操作22字符串运算23正则表达式4使用jieba学习语言模型4三种分词的学习25自定义词典分词4基于LTP的句法分析6LTP基础知识学习27使用LTP模块4文本关键字提取8语料与停用词学习49TD-IDF算法学习410TextRank算法学习4文本摘要生成11对生成的摘要进行预处理412句子权重的计算以及生成文本摘要4基于SVM的情感分析13卡方检验、词袋学习414情感分析4使用贝叶斯进行文本分类15文本分类方法416使用贝叶斯进行文本的分类16自然语言处理案例实战17RNN、LSTM418基于LSTM的情感分析25总学时962.任务设计任务一Python对文件基本操作学时2学习目标：知识目标了解Python基本语法了解文件输入输出流了解Python相关函数能力目标学生可以通过Python对文件进行处理素质目标培养学生的记忆和理解能力课程德育目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与融入点授课形式与教学方法备注1Python语法学习为什么使用Python微课；讲授法；任务驱动法2使用相关函数处理文件实践、分析能力微课：讲授法；任务驱动法任务二字符串运算学时2学习目标：知识目标掌握Python字符串类型掌握字符串切片方法掌握字符串截取、拼接方法能力目标学会使用字符串相关操作素质目标培养学生的思维分析和动手能力课程德育目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与融入点授课形式与教学方法备注1学习Python数据类型分析能力微课；讲授法；任务驱动法2对字符串进行操作动手能力微课：讲授法；任务驱动法任务三正则表达式学时4学习目标：知识目标掌握正则表达式语法。掌握正则匹配机制。能力目标能够使用正则对字符进行匹配素质目标培养学生的实践能力课程德育目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与融入点授课形式与教学方法备注1什么是正则表达式思考能力微课；讲授法；任务驱动法2如何使用正则表达式思考能力微课：讲授法；任务驱动法3使用正则对字符进行处理动手能力微课：讲授法；任务驱动法任务四三种分词的学习学时2学习目标：知识目标掌握精确模式分词。掌握全模式分词。掌握搜索引擎模式能力目标学会三种分词模式素质目标培养学生的实践能力课程德育目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与融入点授课形式与教学方法备注1精确模式分词分析、动手能力微课；讲授法；任务驱动法2全模式分词分析、动手能力微课：讲授法；任务驱动法3搜索引擎模式分析、动手能力微课：讲授法；任务驱动法任务五自定义词典分词学时4学习目标：知识目标掌握自定义词典添加。掌握自定义词典的使用。能力目标学会自定义词典分词素质目标培养学生的实践能力课程德育目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与融入点授课形式与教学方法备注1创建自定义词典动手能力微课；讲授法；任务驱动法2使用自定义词典分词动手能力微课：讲授法；任务驱动法任务六LTP基础知识学习学时2学习目标：知识目标掌握分词标注集、词性标注集掌握句法关系、角色类型能力目标LTP基础知识素质目标培养学生的实践能力课程德育目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与融入点授课形式与教学方法备注1分词标注集、词性标注集动手能力微课；讲授法；任务驱动法2句法关系、角色类型动手能力微课：讲授法；任务驱动法任务七使用LTP模块学时4学习目标：知识目标掌握LTP基本用法能力目标熟练使用LTP模块素质目标培养学生的实践能力课程德育目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与融入点授课形式与教学方法备注1认识LTP模块分析能力微课；讲授法；任务驱动法2操作LTP模块动手能力微课：讲授法；任务驱动法任务八语料与停用词学习学时4学习目标：知识目标掌握语料的使用。掌握停用词的使用。能力目标学会文本关键字提取素质目标培养学生的实践能力课程德育目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与融入点授课形式与教学方法备注1语料学习动手能力微课；讲授法；任务驱动法2停用词学习动手能力微课：讲授法；任务驱动法3关键字提取动手能力微课：讲授法；任务驱动法任务九TF-IDF算法学习学时4学习目标：知识目标掌握TD-IDF算法。能力目标学会应用该算法素质目标培养学生的实践能力课程德育目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与融入点授课形式与教学方法备注1概念分析能力微课；讲授法；任务驱动法2原理思考能力微课：讲授法；任务驱动法应用场景动手能力微课：讲授法；任务驱动法任务十TextRank算法学习学时4学习目标：知识目标掌握TextRank算法。能力目标掌握算法的应用素质目标培养学生的思维分析和实践能力课程德育目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与融入点授课形式与教学方法备注1了解TextRank算法思考能力微课；讲授法；任务驱动法2使用TextRank算法进行分词动手能力微课：讲授法；任务驱动法任务十一对生成的摘要进行预处理学时4学习目标：知识目标掌握预处理方法。能力目标学会对文本进行预处理操作素质目标培养学生的思维分析能力课程德育目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与融入点授课形式与教学方法备注1为什么要进行预处理思考分析能力微课；讲授法；任务驱动法2对文本进行预处理动手能力微课：讲授法；任务驱动法任务十二句子权重的计算以及生成文本摘要学时4学习目标：知识目标掌握权重计算方法。掌握文本摘要生成方法。能力目标学会计算权重和生成摘要素质目标培养学生的实践能力课程德育目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与融入点授课形式与教学方法备注1权重计算动手能力微课；讲授法；任务驱动法2摘要生成动手能力微课：讲授法；任务驱动法任务十三卡方检验、词袋学习学时4学习目标：知识目标掌握卡方检验。掌握词袋学习。能力目标学会卡方检验与词袋学习素质目标培养学生的实践能力课程德育目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与融入点授课形式与教学方法备注1卡方检验操作动手能力微课；讲授法；任务驱动法2词袋学习练习动手能力微课：讲授法；任务驱动法任务十四情感分析学时4学习目标：知识目标掌握SVM。掌握情感分析。能力目标学会使用SVM进行情感分析素质目标培养学生的实践能力课程德育目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与融入点授课形式与教学方法备注1通过SVM进行情感分析操作动手能力微课；讲授法；任务驱动法任务十五文本分类方法学时4学习目标：知识目标掌握常用文本分类方法能力目标学会对文本进行分类素质目标培养学生的思维实践能力课程德育目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与融入点授课形式与教学方法备注1了解分类类别分析能力微课；讲授法；任务驱动法2对文本进行分类动手能力微课：讲授法；任务驱动法任务十六使用贝叶斯进行文本的分类学时16学习目标：知识目标学会贝叶斯算法。掌握贝叶斯分类。能力目标学会使用贝叶斯进行文本分类素质目标培养学生的思维实践能力课程德育目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与融入点授课形式与教学方法备注1贝叶斯算法了解分析能力微课；讲授法；任务驱动法2使用贝叶斯进行分类动手能力微课：讲授法；任务驱动法任务十七RNN、LSTM学时4学习目标：知识目标了解什么是RNN理解什么是LSTM能力目标学会利用两种算法并应用素质目标培养学生的思维实践能力课程德育目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与融入点授课形式与教学方法备注1RNN算法思考能力微课；讲授法；任务驱动法2LSTM算法思考能力微课；讲授法；任务驱动法任务十八基于LSTM的情感分析学时25学习目标：知识目标深入学习LSTM。学会情感分析操作。能力目标学会使用LSTM进行情感分析素质目标培养学生的思维实践能力课程德育目标：激发学生学习兴趣教学内容选择与安排：序号授课内容思政元素与融入点授课形式与教学方法备注1使用LSTM进行情感分析动手能力微课；讲授法；任务驱动法四、课程实施（一）教学方法建议在本课程中应推行“项目式”教学法，精选真实工作项目，在项目开发工作过程中，将相关知识点融入项目，提高学生知识水平与项目开发能力。在本课程中应采用任务驱动式教学方法，针对任务，学生认真分析任务要求和最终实现的效果，列出解决问题所需的知识点和操作技能，制定实施方案，明确工作目标，逐步实施，注重过程的管理与监控。在课堂教学中，主要采用以下方法：(1)项目向导、任务驱动案例教学法以企业云存储部署与管理的实际案例为教学蓝本，项目向导以实际岗位技能为中心，激发学生学习兴趣，使学生快速进入岗位职业的角色。根据案例的内容，按照岗位技能的要求与企业实际工作任务的组织，以工作过程为中心科学地分解任务，通过任务驱动，促进知识技能的紧密结合。

(2)理实一体教学法以“前课堂后实训室”模式建设了理实一体的教学环境，按“理论讲解-操作演示-技能训练”进程实施理实一体教学，教学过程融“教学做”于一体，使学生很快地从理性上升到感性，实现知识技能的贯通，提高了教学效率。(3)小组式团队教学法小组式团队学习法是指学生在小组或团队中为了完成共同的任务，有明确的责任分工的互助性学习。这种教学活动，将学生置于核心地位，在与教师或他人合作中，学得知识，发展技能，在发展中学会学习、学会合作、学会创造。它有利于培养学生的主体性、合作能力、终身学习能力以及创新能力。（二）师资条件要求任职教师需熟知本专业、本课程的知识体系，有较强的驾驭教材的能力。在授课过程中重点培养学生持续学习、独立解决问题、职业道德和责任心、合作意识、交流和沟通的职业能力。（三）教学条件基本要求配备教学做一体化实训机房，整个教学活动时在网络环境下进行的。教学资源放到网上，学生可随时下载，学生在网上可以和老师在线交流，在线答疑、疑难问题留言等。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，提高了教学效果，同时提高了教学效率。（四）教学资源基本要求（1）教材的选用与编写：本课程目前采用的教材是《自然语言处理》，教材内容以注重能力本位为原则，突出“理论够用、重在实操”和“图文并茂、简明实