本书为“十四五”高等职业教育新形态一体化系列教材之一，基于Python开发环境，精心设计了五个项目案例，详细阐述了每个项目设计开发的过程。其中，人工智能初探项目涵盖人工智能技术概念和开发环境搭建，包括多个图形输出任务，详细介绍了Python图形处理等基础知识；人工智能初级、中级和高级编程三个项目涵盖了Python语言数据类型、程序控制结构、面向对象设计和函数等知识，分多个任务介绍了人工智能技术的应用；人工智能数据分析项目涵盖数据运算、数据分析和数据可视化的设计与应用。本书按照企业人工智能项目开发的过程进行编写，项目案例均精选自企业和工程真实案例，每个项目均可单独设计开发，具有很强的代表性，全面训练学生的人工智能技术项目开发能力和创新能力。本书适合作为高等职业院校人工智能技术应用专业、物联网应用技术专业、软件技术专业、应用电子技术专业及相关专业人工智能编程或Python程序设计相关课程的教材，也可作为人工智能技术开发的初级参考书使用。

本书以培养高素质技术技能型人才为目标，采用项目开发的课程教学模式，详细介绍了人工智能基础编程方法。通过项目教学，使学生掌握人工智能编程项目开发的过程，最终不仅能够完成课堂项目设计及实施，还能够胜任人工智能电子竞赛和相关工作的项目设计及实施，为未来的职业发展奠定基础。
本书使用的是 Python 开发环境，具体内容可分为 3 个部分、5 个项目和 17 个任务。
1. 人工智能初探篇：涵盖人工智能技术概念和应用、开发环境搭建等基础知识，包括项目一，设计了输出指定文字、绘制指定图形和绘制动态图形 3 个任务。
通过学习上述 3 个任务，读者不仅能够掌握常用人工智能开发环境搭建，还能掌握人工智能图形输出的设计方法和思路。
2. 人工智能编程篇：涵盖初级、中级和高级三个难度递增的编程知识，包括项目二、项目三和项目四。
项目二主要介绍 Python 语言的基本数据类型、运算符、字符串和程序控制结构，将科学计算器项目划分为 6 个任务，从人机界面设计到功能实现，按照企业设计流程编写。
项目三主要介绍 Python 语言的组合数据类型和函数，将成绩管理项目划分为 3 个任务，从界面输出、成绩管理到成绩统计三个方面进行知识讲解和应用设计方法说明。
项目四主要介绍 Python 语言的面向对象知识，将员工管理项目划分为 2 个任务，从信息获取和输出两个方面介绍类和对象、构造和析构方法、继承和多态的知识。
通过学习上述 3 个项目 11 个任务，读者能够掌握 Python 语言在人工智能技术方面的设计与应用。
3. 人工智能数据分析篇：涵盖典型数据分析的设计与应用，包括项目五。
项目五主要介绍使用 NumPy 库进行数据运算、使用 Pandas 库进行数据分析、使用 Matplotlib 库进行可视化绘图，按照数据获取、运算、分析和可视化绘图的流程介绍数据分析的过程，设计了 3 个任务实际操作人工智能数据分析的思路与方法。
通过学习上述 3 个任务，读者可以完成常见人工智能数据分析典型项目的设计，掌握人工智能技术数据分析的项目开发方法和设计思路。
本书 5 个项目设计过程均采用企业项目开发流程来展开，每个项目都可以单独使用。书中详细介绍了每个设计环节的设计内容和设计思路，并给出详细的代码和运行结果，全部代码均调试通过。本书除了作为高等职业教育人工智能技术应用等专业的教材外，还可作为人工智能技术开发设计的入门手册使用。
本书具有以下特点：
（1）按照软件项目开发的设计过程进行编写，采用项目开发设计思想进行教学，使学生潜移默化掌握软件项目开发的流程，构建人工智能技术项目开发的思路。
（2）项目设计过程讲解详细，条理清晰，适合教师讲授，易于学生阅读。本书采用的项目都有较强的实践性，易于实现，可在实践过程中掌握相关的人工智能技术和设计方法。
（3）项目中包含拓展部分，既可以使用所学知识解决实际问题，又能拓宽设计的思路，培养学生解决人工智能实际问题的能力。
本书由大连职业技术学院唐敏任主编，由大连职业技术学院戴琳琳任副主编，大连职业技术学院张慧参与编写。项目一、项目二、项目三由唐敏和戴琳琳共同编写，戴琳琳负责任务拓展和项目拓展部分，其余部分由唐敏负责。项目四和项目五由唐敏和张慧共同编写，张慧负责项目四的任务拓展、项目拓展和项目五的任务实施、项目拓展部分，其余部分由唐敏负责。本书由大连职业技术学院洪运国主审。
在本书选题策划、撰写到出版的全过程中，得到大连职业技术学院领导及教师的大力支持，在此表示衷心的感谢！
本书配备的微课视频可扫描书中二维码观看，案例的配套资料可到中国铁道出版社教育资源数字化平台（https://www. tdpress.com/51eds）免费下载。
由于作者水平有限，且全书撰写任务繁重，书中错漏之处在所难免，在此真诚欢迎读者多提宝贵意见，以期不断改进。
唐 敏
2025 年 3 月于大连

项目一人工智能初探——图形输出项目.......................................................................1任务一输出社会主义核心价值观...............................................................................2任务描述..............................................................................................................2相关知识..............................................................................................................21.Python的发展历程.............................................

唐敏，东北大学研究生学历、硕士学位。在企业从事一线研发工作11年，2010年至今就职于大连职业技术学院，担任专业教师，从事一线教育工作14年。2019年8月前往澳大利亚TAFE学院完成电气电子教师培训计划。2016年担任电子信息工程技术专业主任，2021年担任应用电子技术专业主任。2024年担任物联网应用技术专业主任。2022年评为辽宁省骨干教师；获得职业院校信息化教学大赛（高职组）国家二等奖1项，省级二等奖3项；指导学生获得职业院校技能大赛电子产品设计制作国家二等奖1项，嵌入式技术应用开发国家三等奖1项；发表论文《基于LPFSA与阶次跟踪的变速齿轮箱状态评估》于机械设计与制造（北大核心）期刊，论文《数字图像处理中的图像分割技术及其应用》已被2020年IEEE环境计算和智能发展国际会议收录。2021年8月编写《计算机应用技术与课程建设研究》著作，主编《单片机技术应用（C语言版）》、《EDA技术应用（Verilog语言版）》教材，《EDA技术应用（Verilog语言版）（第二版）》获评辽宁省十四五规划教材。受理授权1项发明和5项实用新型专利。

本书通过五个项目案例，详细阐述了每个项目设计开发的过程。其中，人工智能初探项目涵盖人工智能技术概念和开发环境搭建，详细介绍了 Python 图形处理等基础知识 ；人工智能初级、中级和高级编程三个项目涵盖了 Python 语言数据类型、程序控制结构、面向对象设计和函数等知识，分多个任务介绍了人工智能技术的应用 ；人工智能数据分析项目涵盖数据运算、数据分析和数据可视化的设计与应用。
本书按照企业人工智能项目开发的过程进行编写，项目案例均精选自企业和工程真实案例，每个项目均可单独设计开发，具有很强的代表性，全面训练学生的人工智能技术项目开发能力和创新能力。