《自然語言處理》課程標準

《自然語言處理》課程標準課程代碼[541519] 課程類別[專業(yè)核心課]學分[ 4.0] 學時[96]開課部門[信息工程系]適用專業(yè)[人工智能技術應用專業(yè)]制定人[XXX]制定日期[202X年06月]審核人[XXX] 審核日期[202X年06月]一、課程性質與任務《自然語言處理》，整個課程分為兩大部分：知識學習和技術應用。知識學習以環(huán)境搭建、基礎的數(shù)學模型、數(shù)學算法等相關知識為主，讓學生更具體的認識自然語言處理的相關理論。技術應用結合案例開發(fā)步驟為主要內容進行項目實訓，內容設計豐富，便于學生理解和掌握。二、課程教學目標（一）總體目標1.知識目標掌握自然語言處理相關基礎理論。掌握Python文本的處理。掌握分詞處理和語言模型。掌握LTP句法分析與元祖抽取。掌握文本關鍵字的提取。掌握文本摘要生成方法。掌握情感分析（基于SVM）。掌握文本分類方法。掌握貝葉斯相關基礎知識。掌握數(shù)據(jù)預處理的實現(xiàn)。掌握JieBa工具的使用。2.能力目標能夠使用Python對文本進行基本處理。能夠熟練使用jieba中文分詞庫。能夠熟練使用LTP進行句法分析。能夠實現(xiàn)對生成的數(shù)據(jù)進行預處理。能夠熟練使用貝葉斯進行文本的分類處理。3.素質目標培養(yǎng)學生團隊協(xié)作精神，樹立誠信意識，鍛煉學生溝通交流的能力。培養(yǎng)學生項目設計、管理和實施的能力。具備較強的書面表達能力。三、課程設計（一）課程設計思路本課程標準是依據(jù)人工智能技術應用專業(yè)崗位分析結合人工智能技術應用專業(yè)標準中的人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)規(guī)格而制定，用于指導《自然語言處理》課程建設和課程教學。課程立足于培養(yǎng)學生實際工作能力，以人工智能機器學習、深度學習、計算機視覺、模式識別等工作任務為中心組織課程內容，讓學生在完成具體工作項目過程中學會完成實際崗位相應的工作任務，并將實際崗位職責及工作規(guī)范引入教學環(huán)節(jié)，使學生全面符合崗位職業(yè)能力要求。（二）課程內容與教學要求1.課時分配表項目（或模塊）名稱序號任務內容學時分配備注python文本處理基礎1文件基本操作22字符串運算23正則表達式4使用jieba學習語言模型4三種分詞的學習25自定義詞典分詞4基于LTP的句法分析6LTP基礎知識學習27使用LTP模塊4文本關鍵字提取8語料與停用詞學習49TD-IDF算法學習410TextRank算法學習4文本摘要生成11對生成的摘要進行預處理412句子權重的計算以及生成文本摘要4基于SVM的情感分析13卡方檢驗、詞袋學習414情感分析4使用貝葉斯進行文本分類15文本分類方法416使用貝葉斯進行文本的分類16自然語言處理案例實戰(zhàn)17RNN、LSTM418基于LSTM的情感分析25總學時962.任務設計任務一Python對文件基本操作學時2學習目標：知識目標了解Python基本語法了解文件輸入輸出流了解Python相關函數(shù)能力目標學生可以通過Python對文件進行處理素質目標培養(yǎng)學生的記憶和理解能力課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內容選擇與安排：序號授課內容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1Python語法學習為什么使用Python微課；講授法；任務驅動法2使用相關函數(shù)處理文件實踐、分析能力微課：講授法；任務驅動法任務二字符串運算學時2學習目標：知識目標掌握Python字符串類型掌握字符串切片方法掌握字符串截取、拼接方法能力目標學會使用字符串相關操作素質目標培養(yǎng)學生的思維分析和動手能力課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內容選擇與安排：序號授課內容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1學習Python數(shù)據(jù)類型分析能力微課；講授法；任務驅動法2對字符串進行操作動手能力微課：講授法；任務驅動法任務三正則表達式學時4學習目標：知識目標掌握正則表達式語法。掌握正則匹配機制。能力目標能夠使用正則對字符進行匹配素質目標培養(yǎng)學生的實踐能力課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內容選擇與安排：序號授課內容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1什么是正則表達式思考能力微課；講授法；任務驅動法2如何使用正則表達式思考能力微課：講授法；任務驅動法3使用正則對字符進行處理動手能力微課：講授法；任務驅動法任務四三種分詞的學習學時2學習目標：知識目標掌握精確模式分詞。掌握全模式分詞。掌握搜索引擎模式能力目標學會三種分詞模式素質目標培養(yǎng)學生的實踐能力課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內容選擇與安排：序號授課內容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1精確模式分詞分析、動手能力微課；講授法；任務驅動法2全模式分詞分析、動手能力微課：講授法；任務驅動法3搜索引擎模式分析、動手能力微課：講授法；任務驅動法任務五自定義詞典分詞學時4學習目標：知識目標掌握自定義詞典添加。掌握自定義詞典的使用。能力目標學會自定義詞典分詞素質目標培養(yǎng)學生的實踐能力課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內容選擇與安排：序號授課內容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1創(chuàng)建自定義詞典動手能力微課；講授法；任務驅動法2使用自定義詞典分詞動手能力微課：講授法；任務驅動法任務六LTP基礎知識學習學時2學習目標：知識目標掌握分詞標注集、詞性標注集掌握句法關系、角色類型能力目標LTP基礎知識素質目標培養(yǎng)學生的實踐能力課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內容選擇與安排：序號授課內容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1分詞標注集、詞性標注集動手能力微課；講授法；任務驅動法2句法關系、角色類型動手能力微課：講授法；任務驅動法任務七使用LTP模塊學時4學習目標：知識目標掌握LTP基本用法能力目標熟練使用LTP模塊素質目標培養(yǎng)學生的實踐能力課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內容選擇與安排：序號授課內容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1認識LTP模塊分析能力微課；講授法；任務驅動法2操作LTP模塊動手能力微課：講授法；任務驅動法任務八語料與停用詞學習學時4學習目標：知識目標掌握語料的使用。掌握停用詞的使用。能力目標學會文本關鍵字提取素質目標培養(yǎng)學生的實踐能力課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內容選擇與安排：序號授課內容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1語料學習動手能力微課；講授法；任務驅動法2停用詞學習動手能力微課：講授法；任務驅動法3關鍵字提取動手能力微課：講授法；任務驅動法任務九TF-IDF算法學習學時4學習目標：知識目標掌握TD-IDF算法。能力目標學會應用該算法素質目標培養(yǎng)學生的實踐能力課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內容選擇與安排：序號授課內容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1概念分析能力微課；講授法；任務驅動法2原理思考能力微課：講授法；任務驅動法應用場景動手能力微課：講授法；任務驅動法任務十TextRank算法學習學時4學習目標：知識目標掌握TextRank算法。能力目標掌握算法的應用素質目標培養(yǎng)學生的思維分析和實踐能力課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內容選擇與安排：序號授課內容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1了解TextRank算法思考能力微課；講授法；任務驅動法2使用TextRank算法進行分詞動手能力微課：講授法；任務驅動法任務十一對生成的摘要進行預處理學時4學習目標：知識目標掌握預處理方法。能力目標學會對文本進行預處理操作素質目標培養(yǎng)學生的思維分析能力課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內容選擇與安排：序號授課內容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1為什么要進行預處理思考分析能力微課；講授法；任務驅動法2對文本進行預處理動手能力微課：講授法；任務驅動法任務十二句子權重的計算以及生成文本摘要學時4學習目標：知識目標掌握權重計算方法。掌握文本摘要生成方法。能力目標學會計算權重和生成摘要素質目標培養(yǎng)學生的實踐能力課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內容選擇與安排：序號授課內容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1權重計算動手能力微課；講授法；任務驅動法2摘要生成動手能力微課：講授法；任務驅動法任務十三卡方檢驗、詞袋學習學時4學習目標：知識目標掌握卡方檢驗。掌握詞袋學習。能力目標學會卡方檢驗與詞袋學習素質目標培養(yǎng)學生的實踐能力課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內容選擇與安排：序號授課內容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1卡方檢驗操作動手能力微課；講授法；任務驅動法2詞袋學習練習動手能力微課：講授法；任務驅動法任務十四情感分析學時4學習目標：知識目標掌握SVM。掌握情感分析。能力目標學會使用SVM進行情感分析素質目標培養(yǎng)學生的實踐能力課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內容選擇與安排：序號授課內容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1通過SVM進行情感分析操作動手能力微課；講授法；任務驅動法任務十五文本分類方法學時4學習目標：知識目標掌握常用文本分類方法能力目標學會對文本進行分類素質目標培養(yǎng)學生的思維實踐能力課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內容選擇與安排：序號授課內容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1了解分類類別分析能力微課；講授法；任務驅動法2對文本進行分類動手能力微課：講授法；任務驅動法任務十六使用貝葉斯進行文本的分類學時16學習目標：知識目標學會貝葉斯算法。掌握貝葉斯分類。能力目標學會使用貝葉斯進行文本分類素質目標培養(yǎng)學生的思維實踐能力課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內容選擇與安排：序號授課內容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1貝葉斯算法了解分析能力微課；講授法；任務驅動法2使用貝葉斯進行分類動手能力微課：講授法；任務驅動法任務十七RNN、LSTM學時4學習目標：知識目標了解什么是RNN理解什么是LSTM能力目標學會利用兩種算法并應用素質目標培養(yǎng)學生的思維實踐能力課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內容選擇與安排：序號授課內容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1RNN算法思考能力微課；講授法；任務驅動法2LSTM算法思考能力微課；講授法；任務驅動法任務十八基于LSTM的情感分析學時25學習目標：知識目標深入學習LSTM。學會情感分析操作。能力目標學會使用LSTM進行情感分析素質目標培養(yǎng)學生的思維實踐能力課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內容選擇與安排：序號授課內容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1使用LSTM進行情感分析動手能力微課；講授法；任務驅動法四、課程實施（一）教學方法建議在本課程中應推行“項目式”教學法，精選真實工作項目，在項目開發(fā)工作過程中，將相關知識點融入項目，提高學生知識水平與項目開發(fā)能力。在本課程中應采用任務驅動式教學方法，針對任務，學生認真分析任務要求和最終實現(xiàn)的效果，列出解決問題所需的知識點和操作技能，制定實施方案，明確工作目標，逐步實施，注重過程的管理與監(jiān)控。在課堂教學中，主要采用以下方法：(1)項目向導、任務驅動案例教學法以企業(yè)云存儲部署與管理的實際案例為教學藍本，項目向導以實際崗位技能為中心，激發(fā)學生學習興趣，使學生快速進入崗位職業(yè)的角色。根據(jù)案例的內容，按照崗位技能的要求與企業(yè)實際工作任務的組織，以工作過程為中心科學地分解任務，通過任務驅動，促進知識技能的緊密結合。

(2)理實一體教學法以“前課堂后實訓室”模式建設了理實一體的教學環(huán)境，按“理論講解-操作演示-技能訓練”進程實施理實一體教學，教學過程融“教學做”于一體，使學生很快地從理性上升到感性，實現(xiàn)知識技能的貫通，提高了教學效率。(3)小組式團隊教學法小組式團隊學習法是指學生在小組或團隊中為了完成共同的任務，有明確的責任分工的互助性學習。這種教學活動，將學生置于核心地位，在與教師或他人合作中，學得知識，發(fā)展技能，在發(fā)展中學會學習、學會合作、學會創(chuàng)造。它有利于培養(yǎng)學生的主體性、合作能力、終身學習能力以及創(chuàng)新能力。（二）師資條件要求任職教師需熟知本專業(yè)、本課程的知識體系，有較強的駕馭教材的能力。在授課過程中重點培養(yǎng)學生持續(xù)學習、獨立解決問題、職業(yè)道德和責任心、合作意識、交流和溝通的職業(yè)能力。（三）教學條件基本要求配備教學做一體化實訓機房，整個教學活動時在網絡環(huán)境下進行的。教學資源放到網上，學生可隨時下載，學生在網上可以和老師在線交流，在線答疑、疑難問題留言等。教學中采用電子演示文稿、大屏幕多媒體聯(lián)機演示、網絡教學等各種先進的教學手段，使課堂教學生動活潑、引人入勝，提高了教學效果，同時提高了教學效率。（四）教學資源基本要求（1）教材的選用與編寫：本課程目前采用的教材是《自然語言處理》，教材內容以注重能力本位為原則，突出“理論夠用、重在實操”和“圖文并茂、簡明實