python人工智能编程教程-清华大学出版社-图书详情-《人工智能基础教程：Python篇（青少版）》...
2017 年国务院印发了《关于印发新一代人工智能发展规划的通知》，提出要围绕教育、
医疗、养老等迫切民生需求，加快人工智能创新应用。要发展智能教育，利用智能技术加
快推动人才培养模式、教学方法改革，构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系。
更进一步提出要实施全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广
编程教育，鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏软件的开发和推广。在目前
的国际国内大背景下，人工智能教育不仅是个人成长的需要，更是实现创新型国家发展的
需要，是我国成为世界强国的需要，而人工智能教育必将从中学阶段展开。
人工智能教育的方式和方法，可以大致分为如下两种：一是在信息技术课程中开展部
分人工智能基础知识的内容教学；二是在具备一定数学基础的高中阶段开展人工智能的选
修课程。然而，单纯的知识性、科普性的人工智能知识的讲授缺少实践过程，缺少对动手
能力的培养。因此，我们编写了本套教材。
本套教材以人工智能教育为主线，以Python 编程为实现手段，以在线编程训练平台和人
工智能案例实现平台为辅助工具，同时辅以我们自主开发的一系列机器人为载体，打造立体
沉浸式的人工智能学习体系。之所以选择Python 语言为实现手段，主要是考虑到Python 具
有与人工智能天然的切合性，而且语言本身入门相对容易，特别适合高中阶段的学生学习。
乐学系列机器人（中学系列）是由哈工大机器人（合肥）国际创新研究院独立开发的
具有自主知识产权的机器人产品。该系列产品可以自由组装，自由编程。在锻炼动手能力
的同时具有学科特色，能够促进物理、数学学科的学习；乐学系列机器人支持Python 编程，
具有丰富的传感器，可以实现人工智能的绝大部分要求，包括视觉、语音、自然语言处理、
推理、逻辑、深度学习等系列的功能。学生可以在乐学系列机器人上围绕人工智能进行编
程学习，通过机器人可以直观地观察智能编程的效果。总地来说，本套教材是以人工智能
为主线，融合学科特点的编程能力培养；以自主开发的机器人为载体，驱动人工智能的实
践；以信息素养的提升为内涵目标，以小组工程项目为牵引，实现高中生团队合作能力的
提升。
本套教材目前规划总计两册，第一册为《人工智能基础教程：Python 篇（青少版）》，
主要讲授Python 的编程基础及其人工智能初步，在这部分内容中，我们结合高中教育的学
科特点和高中学生的认知特点，不求Python 内容的大而全，但求够用和编程思想的训练。
在学生具备了Python 的基础以后，讲授了人工智能的基础知识，包括自然语言处理、语音
识别、计算机视觉、人工神经网络等内容。与此同时，我们还开发了在线学习和竞赛平台，
学生可以通过教材和在线编程平台完成课程内容和辅助内容的学习。随后将出版的第二册
为《人工智能实践教程：机器人篇（青少版）》，主要讲解人工智能在我们自主开发的机
器人上的实现，通过在机器人上的实现，让学生真正懂得如何去开发一个个人工智能的小
案例，同时我们为学生提供了扩展性的开发案例来扩展他们的思维，唯有思维能力的提高
才能促进创造力的提升。综合案例需通过团队的配合和合作完成，将极大地促进学生的学
习和能力的提高。
本册教材共18 章，分为2 篇，第1 篇为人工智能编程基础篇，选择Python 作为入门
人工智能的基本语言，在这一部分中，我们紧密结合人工智能和高中教育的学科特点，力
争融知识、趣味、能力培养为一体。结合高中教育的学科特点，学生在学习的过程中就可
以解决数学等学科中出现的问题和难点，有利于提高学生的学科学习和科学素养。第2 篇
为人工智能篇，该部分中我们对人工智能涉及的诸多要素如机器学习算法、自然语言处理、
语音识别、视觉识别、神经网络等内容进行讲解，讲解的方式是通过Python 的实践进行讲
授，每个要素和内容的呈现过程包括基础知识、代码实现等；限于篇幅，我们不可能把所
有的人工智能的内容都呈现给大家，但是期待这些基础内容可以帮助大家打下基础，以便
未来进一步扩展学习。
致教师：在编写教材之初，我们深知对于高中的信息技术课教师而言，学习一门新
的编程语言并将它传授给学生是一件成本较高的事情，但是时代在进步，社会在发展，
培养学生的创新能力已经成为我国经济社会发展的重要一环。国家层面的政策必将导向
到考核学生的思维、创新方向上来，已经有诸多发达省份的中高考开始考查Python 编程
的内容，在全国铺开只是时间问题而已。因此，我们期待每位老师抓住机会，和我们一
起迎接挑战。
致学生：Python 是目前通用的编程语言中相对简单易学的，而且支持它的第三方功能
库特别丰富，项目开发速度非常快，所以广泛应用于各个领域。一旦学会了，你的思考和
运用方式会让人刮目相看！期待同学们在快乐中学到真正的编程知识，还能把编程发展为
特长，在以后的工作和学习中都能成为你最最实在的加分项。
教学建议：首先，如果把本书作为高中的编程基础教材，可以学习第1 篇的内容，即
第1～12 章，这部分内容从Python 的基础讲起，融合高中的数学、物理、化学等学科知识，
结合在线的学习平台，学生可以获得很好的编程素养训练。其次，学有余力的学校和学生，
可以安排人工智能部分的学习和机器人的实践案例，真正体会到人工智能带给我们的直观体
验，在一个立体的学习环境中达到科学、技术、工程等知识的融合，对于学生的未来发展具
有诸多好处，对于建设特色驱动的学校也是重要的切入点。
教学资源：本套教材包括《人工智能基础教程：Python 篇（青少版）》《人工智能实
践教程：机器人篇（青少版）》。哈工智诚在线编程云平台不仅提供了在线编程、综合案
例实践功能，还包括了视频课程讲解、虚拟仿真实验室等。
本套丛书的编写由哈工大机器人（合肥）国际创新研究院统一组织，本册教材由丁亮
教授、姜春茂教授担任主编，曲明成博士、刘鹏飞副研究员和夏科睿副研究员担任副主编；
其中丁亮教授编写了第17、18 章，姜春茂教授编写了第1～12 章，曲明成博士编写了第
13、14 章，刘鹏飞副研究员和夏科睿副研究员分别编写了15、16 章。在此还要特别感谢
于振中老师对本书编写的帮助和支持。在编写过程中，众多的研究生也付出了辛勤的劳动，
他们是吴俊伟、栾浩、王凯旋、徐晓霞、张彤等，在此对他们表示感谢。
由于时间紧张，错误在所难免，期待各位读者提出宝贵意见和建议。
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