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Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——思維、認(rèn)知與創(chuàng)新

Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——思維、認(rèn)知與創(chuàng)新

出版社：清華大學(xué)出版社出版時(shí)間：2024-08-01
開本： 16開 頁數(shù)： 196
中 圖 價(jià):¥33.9(8.5折) 定價(jià)  ¥39.9 登錄后可看到會(huì)員價(jià)
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Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——思維、認(rèn)知與創(chuàng)新 版權(quán)信息

Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——思維、認(rèn)知與創(chuàng)新 本書特色

AI的發(fā)展使當(dāng)下教育面臨 的挑戰(zhàn)。在知識(shí)的獲取變動(dòng)異常容易的大背景下，大學(xué)必須要回答的問題就是在大學(xué)要培樣學(xué)生什么？以及如何培養(yǎng)？本書作者認(rèn)為，高等教育在當(dāng)下 要聚焦培養(yǎng)能夠探索未知、 解決問題的創(chuàng)新性人才。本書是適應(yīng)智能化時(shí)代下教育規(guī)律的新形態(tài)教材。智能化時(shí)代下的教育，創(chuàng)新是主題。作者在研究了傳統(tǒng)的以知識(shí)傳遞為主要教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)過程，從腦科學(xué)的視角出發(fā)， 必須要將某種不同于傳統(tǒng)的模型植入到學(xué)生 深層的大腦中，使之成為大學(xué)生認(rèn)識(shí)世界、 探索未知的一種認(rèn)知模式，并將其命名為“問題邏輯認(rèn)知模式”。提出了基于問題邏輯認(rèn)知模式的成果導(dǎo)向教育（Outcome Based Education of Problem Oriented Thinking，POT-OBE），通過為解決問題和探索未知而進(jìn)行的一系列學(xué)習(xí)活動(dòng)，在構(gòu)建學(xué)生們問題邏輯認(rèn)知模式的過程中，使他們逐步具備能夠探索未知、 解決問題的能力和創(chuàng)新能力，有能力去應(yīng)對智能化時(shí)代的各種挑戰(zhàn)。智能化時(shí)代 特點(diǎn)是學(xué)科融合，將新技術(shù)與傳統(tǒng)學(xué)科融合，從新的視角發(fā)現(xiàn)和解決各領(lǐng)域中的問題，AI和大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)成為人才的標(biāo)配。雖然“四新”專業(yè)已經(jīng)提出了很多年，但無論老師還是學(xué)生都沒有做好充分準(zhǔn)備，我國很多高校仍然存在這類課程老師開課難和學(xué)生學(xué)習(xí)難的問題。因此作者專門編寫了兩本滿足此類需求的通識(shí)基礎(chǔ)教材，《Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——思維、認(rèn)知與創(chuàng)新》和《數(shù)據(jù)分析入門——思維、認(rèn)知與創(chuàng)新》，并同步建設(shè)了兩門課程，為讀者在智能化時(shí)代步入應(yīng)用新技術(shù)解決問題和創(chuàng)新的大門提供必要的敲門磚，做好能力和認(rèn)知的準(zhǔn)備，構(gòu)建起創(chuàng)新與AI之橋。教材特色：（1）迎接AI挑戰(zhàn)：聚焦智能化時(shí)代下解決問題、探索未知、創(chuàng)新思維的認(rèn)知模式養(yǎng)成；（2）非系統(tǒng)的學(xué)科知識(shí)的積累邏輯：基于POT-OBE教育理念，聚焦探索的過程，通過從發(fā)現(xiàn)問題到求解問題全過程的探索路徑，不但完成問題的求解，還學(xué)習(xí)、掌握并能運(yùn)用的知識(shí)和方法；（3）教材與課程同步：同步建設(shè)了課程及教材以外的資源，滿足當(dāng)下高校對課程及教材的需要：u教師容易開課：理念創(chuàng)新、資源完整、思維升級、聚焦 、兩性一度；學(xué)生容易學(xué)習(xí)：問題驅(qū)動(dòng)、平臺(tái)支撐、認(rèn)知覺醒、聚焦能力、內(nèi)化創(chuàng)新；（4）增加AI助學(xué)環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生養(yǎng)成在AI幫助下學(xué)習(xí)、解決問題并進(jìn)行創(chuàng)新的習(xí)慣。

Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——思維、認(rèn)知與創(chuàng)新 內(nèi)容簡介

在智能化時(shí)代背景下，教育重心已由“知識(shí)+能力”向“能力+認(rèn)知”進(jìn)行偏移，以Python程序設(shè)計(jì)為媒介，構(gòu)建學(xué)習(xí)者“問題邏輯認(rèn)知模式”、提升解決問題和創(chuàng)新能力是本書的重要目標(biāo)。全書將要完成一個(gè)虛擬的高考平行志愿錄取任務(wù)，主要包括設(shè)計(jì)解決問題的方案、獲取高考原始成績數(shù)據(jù)、成績賦分及確定考生位次、簡易平行志愿填報(bào)系統(tǒng)、簡易平行志愿錄取系統(tǒng)和簡易錄取結(jié)果查詢系統(tǒng)等子任務(wù)。通過對子任務(wù)提出要解決的問題、探索問題本質(zhì)、學(xué)習(xí)解決問題的方法、對問題進(jìn)行求解以及對求解情況進(jìn)行評價(jià)和反思5個(gè)環(huán)節(jié)，使讀者始終沁潤在為解決問題而進(jìn)行學(xué)習(xí)和探索的氛圍中。讀者不僅圍繞解決一個(gè)又一個(gè)問題的需要而開展學(xué)習(xí)，逐漸收獲“Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”之魚（知識(shí)），還掌握了如何獲得魚之漁（能力），更重要的是構(gòu)建起了問題邏輯認(rèn)知模式（認(rèn)知思維）。讀者在“能力+認(rèn)知”方面的訓(xùn)練和形成，為智能化時(shí)代下的創(chuàng)新做好了思維的準(zhǔn)備，在Python方面收獲的“漁”和“魚”，為后續(xù)的大數(shù)據(jù)分析、AI模型的學(xué)習(xí)和使用等打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 本書適合各類高等學(xué)校文理科學(xué)生，特別是“四新”專業(yè)學(xué)生對Python語言的學(xué)習(xí)和解決問題思維的養(yǎng)成，也適合社會(huì)上有此類需求的讀者學(xué)習(xí)。 

Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——思維、認(rèn)知與創(chuàng)新 目錄

目錄 第1章準(zhǔn)備——目標(biāo)與任務(wù)、Python語言及其運(yùn)行環(huán)境1 1.1數(shù)字化、智能化時(shí)代下的程序設(shè)計(jì)1 1.1.1人類已步入智能化時(shí)代1 1.1.2邏輯思維、實(shí)證思維、計(jì)算思維與數(shù)據(jù)思維2 1.1.3程序設(shè)計(jì)與科學(xué)思維6 1.2問題邏輯認(rèn)知模式及POTOBE7 1.2.1人腦及人的認(rèn)知過程7 1.2.2“知識(shí)邏輯認(rèn)知模式”與“問題邏輯認(rèn)知模式”9 1.2.3基于問題邏輯認(rèn)知模式的成果導(dǎo)向教育(POTOBE)10 1.2.4以提升認(rèn)知為目標(biāo)的教學(xué)新范式——5E11 1.3為什么選擇Python程序設(shè)計(jì)語言13 1.3.1Python的特點(diǎn)14 1.3.2Python編程環(huán)境15 1.4目標(biāo)與任務(wù)22 1.4.1擬實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)——構(gòu)建問題邏輯認(rèn)知模式22 1.4.2要完成的任務(wù)——用Python實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡易高考平行志愿錄取程序22 1.5動(dòng)手做一做23 第2章設(shè)計(jì)解決問題的方案——描述算法的工具及Python基礎(chǔ)語法29 2.1Question——提出問題29 2.2What——探索問題本質(zhì)29 2.2.1AI工具的使用29 2.2.2探索問題本質(zhì)32 2.3How——拓展求解問題 的知識(shí)和能力33 2.3.1計(jì)算機(jī)求解實(shí)際問題的基本步驟33 2.3.2一種描述算法的工具——程序流程圖33 2.3.3AI助學(xué)35 2.3.4Python語言基礎(chǔ)36 2.4Done——設(shè)計(jì)出問題的求解方案44 2.4.1平行志愿錄取程序流程圖44 2.4.2平行志愿錄取各子任務(wù)功能設(shè)計(jì)44 2.4.3任務(wù)劃分45 2.5Whether——評價(jià)與反思46 2.5.1可能存在的問題46 2.5.2自主拓展學(xué)習(xí),嘗試解決一個(gè)具體小問題47 2.5.3AI助學(xué)48 2.6動(dòng)手做一做52 2.6.1能力累積52 2.6.2項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)53 第3章獲取高考原始成績數(shù)據(jù)——Python的字符串、列表、for循環(huán)、pandas 和文件543.1Question——提出問題54 3.2What——探索問題本質(zhì)54 3.2.1AI助學(xué)54 3.2.2探索問題本質(zhì)55 3.3How——拓展求解問題 的知識(shí)和能力56 3.3.1如何用Python表示考生數(shù)據(jù)56 3.3.2如何用Python模擬生成考生數(shù)據(jù)66 3.3.3如何用Python保存考生數(shù)據(jù)70 3.4Done——實(shí)際動(dòng)手解決問題75 3.4.1對模擬生成的考生數(shù)據(jù)的規(guī)定與假設(shè)75 3.4.2用Python模擬生成考生數(shù)據(jù)76 3.5Whether——評價(jià)與反思78 3.5.1存在的問題78 3.5.2優(yōu)化高考成績使其符合正態(tài)分布79 3.6動(dòng)手做一做82 3.6.1能力累積82 3.6.2項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)82 第4章成績賦分及確定考生位次——Pandas處理數(shù)據(jù)的部分函數(shù)、if語句和函數(shù)83 4.1Question——提出問題83 4.2What——探索問題本質(zhì)83 4.3How——拓展求解問題 的知識(shí)和能力84 4.3.1AI助學(xué)84 4.3.2選科原始成績的賦分方法85 4.3.3確定考生位次的方法101 4.4Done——實(shí)際動(dòng)手解決問題105 4.4.1對選科科目賦分105 4.4.2計(jì)算總成績并確定位次107 4.5Whether——評價(jià)與反思108 4.5.1總結(jié)與評價(jià)108 4.5.2AI助學(xué)108 4.5.3反思110 4.6動(dòng)手做一做110 4.6.1能力積累110 4.6.2項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)110 第5章實(shí)現(xiàn)簡易平行志愿填報(bào)系統(tǒng)——字典、While循環(huán)及跳轉(zhuǎn)語句、變量的 作用域、模糊查詢、異常處理1115.1Excitation——提出問題111 5.2What——探索問題本質(zhì)111 5.3How——拓展求解問題 的知識(shí)和能力112 5.3.1AI助學(xué)112 5.3.2查詢招生計(jì)劃的方法113 5.3.3變量的作用域123 5.3.4獲取和設(shè)置工作目錄126 5.3.5確認(rèn)文件是否存在126 5.4Done——實(shí)際動(dòng)手解決問題127 5.4.1簡易平行志愿填報(bào)系統(tǒng)的算法設(shè)計(jì)127 5.4.2基礎(chǔ)準(zhǔn)備的實(shí)現(xiàn)129 5.4.3招生專業(yè)查詢query_majors函數(shù)的實(shí)現(xiàn)130 5.4.4平行志愿填報(bào)college_application函數(shù)的實(shí)現(xiàn)131 5.4.5功能選擇的實(shí)現(xiàn)133 5.4.6登錄功能的實(shí)現(xiàn)134 5.5Whether——評價(jià)與反思135 5.5.1對功能的評價(jià)與反思135 5.5.2部分功能優(yōu)化136 5.6動(dòng)手做一做139 5.6.1能力累積139 5.6.2項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)140 第6章實(shí)現(xiàn)簡易平行志愿錄取系統(tǒng)——多人協(xié)同開發(fā)程序141 6.1Question——提出問題141 6.2What——探索問題本質(zhì)141 6.3How——拓展求解問題 的知識(shí)和能力142 6.3.1AI助學(xué)142 6.3.2模塊化編程143 6.4Done——實(shí)際動(dòng)手解決問題146 6.4.1簡易志愿錄取系統(tǒng)的算法設(shè)計(jì)146 6.4.2任務(wù)劃分148 6.4.3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)148 6.5Whether——評價(jià)與反思152 6.6動(dòng)手做一做153 6.6.1知識(shí)積累153 6.6.2項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)153 第7章實(shí)現(xiàn)簡易錄取結(jié)果查詢系統(tǒng)——簡單數(shù)據(jù)分析及可視化154 7.1Question——提出問題154 7.2What——探索問題本質(zhì)154 7.3How——拓展求解問題 的知識(shí)和能力155 7.3.1AI助學(xué)155 7.3.2多用戶密碼登錄156 7.3.3Pandas中幾個(gè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的方法157 7.3.4Python基本的數(shù)據(jù)可視化方法159 7.4Done——實(shí)際動(dòng)手解決問題170 7.4.1錄取結(jié)果查詢系統(tǒng)的功能和算法設(shè)計(jì)170 7.4.2任務(wù)劃分172 7.4.3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)173 7.5Whether——評價(jià)與反思182 7.5.1Evaluation——評價(jià)182 7.5.2Evaluation——反思182 7.6動(dòng)手做一做182 7.6.1知識(shí)積累182 7.6.2項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)183
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