《机器学习项目开发实战》-教案 项目三任务一 项目背景与目标

《机器学习项目开发实战》课程教学设计课程名称机器学习课程类型专业基础课课程学时64适用专业人工智能、大数据、云计算课程负责人曹梦川软件学院人工智能教研室制定二〇二五年一月《机器学习项目开发实战》课程教学设计课程类别：□公共基础课□专业学习课□拓展学习课☑实践学习课标题：项目三任务一项目背景与目标授课班级：24人工智能课时：2课时授课时间：周五1-4节授课地点：A101教学目标知识目标能力（技能）目标素质目标1.理解监督学习的基本概念，特别是回归分析在监督学习中的应用。2.掌握天气预测的基本原理和在实际生活中的应用场景。3.了解不同类型的回归模型（如线性回归、随机森林回归）及其在天气预测中的作用。1.能够分析天气预测项目的需求，明确项目目标。2.能够收集和整理与天气预测相关的数据。3.能够根据项目需求，选择合适的回归模型进行初步分析。1.培养学生的数据敏感性，提高对数据价值的认识。2.培养学生的逻辑思维能力，能够从数据中提炼出有价值的信息。3.培养学生的自主学习能力和解决问题的能力。教学重点理解天气预测的实际应用背景，理解项目的重要性。掌握线性回归基本概念及在天气预报中的应用。教学难点掌握线性回归的基本概念。教学方法与手段教学采用教师课堂讲授为主，使用教学PPT讲解教学教材教材：教学资源1.智慧课堂2.教材附带慕课课程思政融入点1.课程思政融入点1：预报服务中的责任担当与民生导向课程内容：讲解天气预报在防灾减灾（如台风预警、暴雨响应）、农业生产（如作物生长期气象指导）、公共安全（如交通出行提示）等场景的应用。思政融入点：：强调“预报即责任”，引导学生认识到准确及时的预报能减少生命财产损失，树立“技术服务民生”的价值导向。通过预报信息对社会各领域的影响，培养“以人民为中心”的服务意识，将技术学习与“守护公共安全、保障社会运转”的使命相结合。2.课程思政融入点2：应对气候变化中的人类命运共同体意识课程内容：讲解长期天气预报与气候变化研究的关联，如极端天气频发的趋势分析。思政融入点：以全球气候变暖对各国的共同影响为例，阐述“气候变化是人类共同挑战”，体现人类命运共同体理念。引导学生认识到气象数据的全球共享、国际预报技术合作的重要性，培养“开放合作、共担责任”的国际视野，理解“守护地球家园需要各国协同行动”。3.课程思政融入点3：气象协作中的集体主义与全局观念课程内容：介绍天气预报背后的跨部门协作，如气象部门与应急管理、农业、交通等部门的数据共享与联动。思政融入点：强调“一个精准预报需要多方协同”，培养分工合作的集体主义精神。引导学生认识到气象工作需兼顾局部与全局（如区域降水对流域防洪的影响），树立“统筹兼顾、系统思维”的全局观念，理解“个体工作是整体链条的重要一环”教学过程设计教学环节（用时）教学内容教师活动学生活动设计意图课程导入（15分钟）教师通过提问学生问题，引出天气预报。每天的天气预报的根据是什么呢？天气预报是怎么预测天气的呢？明确本节课的学习目标，让学生带着目标去听课。要求学生学会天气预报的相关知识；要求掌握线性回归的基本概念；教师通过提问学生问题，引出数据分析应用场景集体讨论回答问题引入新课内容新知讲解（一）（75分钟）教师根据课件，讲解天气预报的相关知识。教师根据课件，讲述线性回归基础概念。教师根据课件讲解数据的来源、特性及作用。教师根据课件讲解数据集的内容及格式。教师举例讲解常见的数据错误类型和数据预处理手段。通过课件展示天气预报相关知识。通过课件展示线性回归基础知识。通过互动讲解常见的数据错误类型和相关处理手段。线上头脑风暴线上一句话答题步骤总结回答新知讲解实训演练（80分钟）回顾上课前的学习目标，并对本节课的重要知识点进行总结。教师根据课件，讲解本次项目实训的背景和目标。教师根据课件，讲解两个获取数据的常用途径，爬虫与API。读取数据并进行数据预处理。带领学生开始本次实践：通过爬虫和API获取天气基础数据。2.巡回检查，解答学生问题，并总结本次实践发现问题。1.跟随教师完成本次实践，存在问题时积极提问。巩