人工智能应用项目化教程

内容全面，解析透彻

书中内容由浅入深，全面系统地讲解了学习人工智能的完整路径。

理实一体，突出应用

基于真实应用场景教学项目编写，培养创新精神和团队合作意识。

资源丰富，方便教学

图文并茂，提供相关程序和数据，配备课后习题，帮助理解学习。

我们正处在一个人工智能（Artificial Intelligence，AI）深刻重塑的时代。从智能助手到自动驾驶，从精准医疗到智慧农业，AI技术以前所未有的广度和深度融入社会生产与生活的方方面面。“四新”（新工科、新医科、新农科、新文科）教育理念的蓬勃兴起，正是对这场技术革命与产业变革的积极回应，其核心在于培养具备创新思维、跨界融合能力和实践技能的高素质复合型人才。在这一时代洪流中，掌握人工智能的基础知识与应用能力已不再是计算机专业人士的专属，而日益成为广大青年学子乃至社会公众面向未来的必备素养。

然而，面对AI技术的浩瀚海洋与快速迭代，特别是中高职院校人工智能、计算机相关专业的学生，以及众多对AI怀抱浓厚兴趣的初学者，常常感到迷茫：如何系统、有效地入门？如何将抽象的理论转化为解决实际问题的能力？如何理解AI技术背后的伦理考量与社会影响？本书正是为解决这些问题而精心编写的。

本书的诞生，源于我们对“四新”教育理念的深刻理解和对职业教育规律的长期

探索。本书的核心目标清晰，面向中高职学生及广大AI爱好者，力图构建一个脉络清晰、深入浅出的知识框架。内容涵盖人工智能核心理论基础、生成式人工智能、具身人工智能开发工具，并前瞻性地融入人形机器人等前沿技术及其应用场景，旨在帮助学习者建立对AI全景式的认知，为后续深耕打下坚实基础。“项目化”是本书的灵魂。本书摒弃了单纯的知识灌输，以一系列精心设计的、源自真实场景或模拟实战的教学项目。学习者将在动手实践的过程中，培养创新精神和团队协作意识。积极响应“四新”要求，本书特别注重探索AI与医学、文学、农林等不同领域的结合点。通过引入跨学科的案例分析，引导学习者打破专业壁垒，理解AI如何赋能千行百业，拓宽视野，激发跨学科创新

潜能。

本书在传授知识与技能的同时，特别关注AI技术应用引发的伦理问题、社会影响及相关法律法规，期望学习者不仅能掌握工具，更能培养对技术的审辨力、伦理意识和社会责任感，成为AI技术健康、可持续发展的推动者。

本书的编写团队由长期耕耘在教学科研一线的教师和企业工程师组成，作者来自黑龙江职业学院、黑龙江农业工程职业学院、黑龙江建筑职业学院、黑龙江农业经济职业学院、佳木斯职业学院、牡丹江市职业教育中心学校、甘南县职业教育中心学校、哈尔滨市现代服务中等职业技术学校、黑龙江工单科技有限公司，其中工单1、工单2由庞金龙、金忠伟老师编写，工单3、工单4由金忠伟、张红丽、太淑玲老师编写，工单5、工单6由王双宇、王臣、薛飞、刘健共同编写，参编人员还有杨红、田红玉、夏妍、马峰柏、熊国良、李继连老师，吕同胜老师任主审，同时感谢黑龙江工单科技有限公司吕同胜、李清扬等多位工程师给予的指导和帮助。

在此，衷心感谢黑龙江省高职高专计算机教学指导委员会的指导与支持，感谢中国水利水电出版社的信任与协作，感谢所有为本书付出智慧和心血的编写者、评审专家以及提供帮助的各界同仁。更要感谢选择本书的每一位读者，你们的探索与实践，是推动人工智能教育不断前行的不竭动力。

期待这本凝聚编者们心血的教材能助力读者扬帆起航，在人工智能的星辰大海中，找到属于自己的坐标，创造无限可能！

编 者

2026年1月

前言
工单1　走进人工智能 001
任务背景 001
子工单1-1　认识人工智能与机器人 002
基础信息 002
任务目标 002
任务说明 003
预备知识 004
任务规划 005
任务资讯 005
任务准备 006
任务实施 006
课后练习 006
拓展练习 006
任务日志 006
任务总结 006
考核评价 007
子工单1-2　应用人工智能载体 007
基础信息 007
任务目标 008
任务说明 008
预备知识 009
任务规划 011
任务资讯 011
任务准备 011
任务实施 011
课后练习 012
拓展练习 012
任务日志 012
任务总结 012
考核评价 013
子工单1-3　认识人工智能与机器人产业 013
基础信息 013
任务目标 014
任务说明 014
预备知识 015
任务规划 016
任务资讯 016
任务准备 016
任务实施 016
课后练习 017
拓展练习 017
任务日志 017
任务总结 017
考核评价 017
子工单1-4　认识人工智能伦理与法规 018
基础信息 018
任务目标 019
任务说明 019
预备知识 020
任务规划 021
任务资讯 021
任务准备 021
任务实施 021
课后练习 022
拓展练习 022
任务日志 022
任务总结 022
考核评价 022
工单2　机器人图形化编程与实践 024
任务背景 024
子工单2-1　初识图形化编程逻辑 025
基础信息 025
任务目标 025
任务说明 026
预备知识 026
任务资讯 030
任务准备 030
任务实施 030
课后练习 030
拓展练习 030
任务规划 031
任务日志 031
任务总结 032
考核评价 032
子工单2-2　图形化编程工具入门 033
基础信息 033
任务目标 033
任务说明 034
预备知识 034
任务规划 037
任务资讯 038
任务准备 038
任务实施 038
课后练习 038
拓展练习 038
任务日志 038
任务总结 038
考核评价 039
子工单2-3　图形化编程使用基础
　　　　　 入门（上） 039
基础信息 039
任务目标 040
任务说明 040
预备知识 041
任务资讯 046
任务准备 047
任务实施 047
任务规划 047
课后练习 047
拓展练习 048
任务日志 048
任务总结 048
考核评价 048
子工单2-4　图形化编程使用基础
　　　　　 入门（下） 049
基础信息 049
任务目标 050
任务说明 050
预备知识 051
任务资讯 053
任务准备 053
任务实施 053
任务规划 054
课后练习 054
拓展练习 054
任务日志 054
任务总结 055
考核评价 055
子工单2-5　运用控制指令模块 056
基础信息 056
任务目标 056
任务说明 057
预备知识 058
任务资讯 059
任务准备 060
任务实施 060
课后练习 060
任务规划 060
拓展练习 061
任务日志 061
任务总结 061
考核评价 061
子工单2-6　运用动作指令模块 062
基础信息 062
任务目标 063
任务说明 063
预备知识 064
任务资讯 068
任务规划 068
任务准备 068
任务实施 068
课后练习 069
拓展练习 069
任务日志 069
任务总结 069
考核评价 069
子工单2-7　图形化编程高级功能实现—
　　　　　 自定义动作 070
基础信息 070
任务目标 071
任务说明 071
预备知识 072
任务资讯 075
任务准备 075
任务实施 075
课后练习 076
拓展练习 076
任务规划 076
任务日志 076
任务总结 077
考核评价 077
工单3　AI大模型基础与应用 078
任务背景 078
子工单3-1　AI大模型的概念与发展 079
基础信息 079
任务目标 079
任务说明 080
预备知识 080
任务规划 082
任务资讯 083
任务准备 083
任务实施 083
课后练习 083
拓展练习 083
任务日志 083
任务总结 083
考核评价 084
子工单3-2　应用通义千问大模型 084
基础信息 084
任务目标 085
任务说明 086
预备知识 087
任务资讯 090
任务准备 090
任务实施 090
任务规划 091
课后练习 091
拓展练习 091
任务日志 091
任务总结 092
考核评价 092
子工单3-3　应用豆包大模型 093
基础信息 093
任务目标 093
任务说明 094
预备知识 095
任务资讯 098
任务准备 099
任务实施 099
课后练习 099
任务规划 099
拓展练习 100
任务日志 100
任务总结 100
考核评价 100
子工单3-4　应用DeepSeek大模型 101
基础信息 101
任务目标 102
任务说明 102
预备知识 103
任务资讯 106
任务规划 107
任务准备 107
任务实施 107
课后练习 107
拓展练习 107
任务日志 108
任务总结 108
考核评价 108
子工单3-5　搭载以Roban机器人为载体的
　　　　　 模型 109
基础信息 109
任务目标 110
任务说明 110
预备知识 111
任务资讯 122
任务准备 122
任务实施 122
任务规划 123
课后练习 123
拓展练习 123
任务日志 123
任务总结 124
考核评价 124
工单4　基于机器人的C语言学习与实践 125
任务背景 125
子工单4-1　C语言的诞生与发展 126
基础信息 126
任务目标 126
任务说明 127
预备知识 127
任务资讯 129
任务规划 129
任务准备 129
任务实施 129
课后练习 130
拓展练习 130
任务日志 130
任务总结 130
考核评价 130
子工单4-2　安装与调试C语言开发环境 131
基础信息 131
任务目标 132
任务说明 132
预备知识 133
任务资讯 140
任务准备 140
任务实施 140
任务规划 141
课后练习 141
拓展练习 141
任务日志 142
任务总结 142
考核评价 142
子工单4-3　C语言的基础入门 143
基础信息 143
任务目标 144
任务说明 144
预备知识 144
任务资讯 151
任务规划 151
任务准备 152
任务实施 152
课后练习 152
拓展练习 152
任务日志 152
任务总结 152
考核评价 153
子工单4-4　使用C语言编写第一个程序 153
基础信息 153
任务目标 154
任务说明 154
预备知识 155
任务资讯 157
任务准备 157
任务规划 158
任务实施 158
课后练习 160
拓展练习 160
任务日志 160
任务总结 161
考核评价 161
子工单4-5　基于C语言编程实现实践
　　　　　 小项目—小红花 162
基础信息 162
任务目标 162
任务说明 163
预备知识 164
任务资讯 168
任务准备 168
任务实施 168
任务规划 170
课后练习 171
拓展练习 171
任务日志 171
任务总结 171
考核评价 171
工单5　Python语言基础学习与实践 173
任务背景 173
子工单5-1　Python语言的诞生和发展 174
基础信息 174
任务目标 174
任务说明 175
预备知识 176
任务资讯 177
任务准备 178
任务规划 178
任务实施 178
课后练习 178
拓展练习 179
任务日志 179
任务总结 179
考核评价 179
子工单5-2　Python语言的详细安装—
　　　　　 PyCharm 180
基础信息 180
任务目标 181
任务说明 181
预备知识 182
任务资讯 187
任务规划 187
任务准备 187
任务实施 188
课后练习 188
拓展练习 188
任务日志 188
任务总结 188
考核评价 189
子工单5-3　Python语言基础语法知识 189
基础信息 189
任务目标 190
任务说明 190
预备知识 191
任务资讯 193
任务准备 193
任务实施 193
课后练习 193
任务规划 194
拓展练习 194
任务日志 194
任务总结 194
考核评价 195
子工单5-4　Python语言控制结构语法
　　　　　 知识 195
基础信息 195
任务目标 196
任务说明 197
预备知识 197
任务规划 200
任务资讯 200
任务准备 201
任务实施 201
课后练习 201
拓展练习 201
任务日志 201
任务总结 201
考核评价 202
子工单5-5　Python语言函数语法知识 202
基础信息 202
任务目标 203
任务说明 203
预备知识 204
任务资讯 208
任务准备 208
任务实施 208
课后练习 208
任务规划 209
拓展练习 209
任务日志 209
任务总结 210
考核评价 210
工单6　Ubuntu与ROS操作系统实践 211
任务背景 211
子工单6-1　Ubuntu系统的诞生和发展
　　　　　 历程 212
基础信息 212
任务目标 212
任务说明 213
预备知识 213
任务资讯 216
任务规划 217
任务准备 217
任务实施 217
课后练习 217
拓展练习 217
任务日志 218
任务总结 218
考核评价 218
子工单6-2　安装Ubuntu系统—
　　　　　 VMware 219
基础信息 219
任务目标 220
任务说明 220
预备知识 221
任务资讯 230
任务规划 231
任务准备 231
任务实施 231
课后练习 231
拓展练习 232
任务日志 232
任务总结 232
考核评价 232
子工单6-3　Ubuntu系统基础命令 233
基础信息 233
任务目标 234
任务说明 234
预备知识 235
任务资讯 238
任务规划 239
任务准备 239
任务实施 239
课后练习 239
拓展练习 240
任务日志 240
任务总结 240
考核评价 240
子工单6-4　Ros的诞生和发展历程 241
基础信息 241
任务目标 242
任务说明 242
预备知识 243
任务资讯 246
任务规划 247
任务准备 247
任务实施 247
课后练习 247
拓展练习 248
任务日志 248
任务总结 248
考核评价 248
子工单6-5　ROS操作系统基础命令 249
基础信息 249
任务目标 250
任务说明 250
预备知识 251
任务资讯 254
任务准备 254
任务实施 254
课后练习 254
拓展练习 254
任务日志 254
任务规划 255
任务总结 255
考核评价 256
子工单6-6　人形机器人为载体—
　　　　　 实践Ubuntu搭载ROS系统 256
基础信息 256
任务目标 257
任务说明 257
预备知识 258
任务资讯 264
任务规划 265
任务准备 265
任务实施 265
课后练习 266
拓展练习 266
任务日志 266
任务总结 266
考核评价 266
参考文献 268

1. OpenFOAM理论与复杂物理场仿真计算 [黄先北 曹九发]
2. 基于深度学习的温室智能除草机器人目标检测研究 [颜辉 郭煌彬 龙多]
3. 电厂辅机设备及工程实践（微课版） [张晓燕 班淑珍 王玮]
4. 电池状态估计与安全检测技术 [武明虎 张凡 杜万银]
5. Python+MySQL全栈开发实战（微课版） [梁竞敏 宋广科 王伟城 许义海]
6. 单片机应用实践研究 [谢元成]
7. 文件鉴定技术 [何海洋 柯昌林]
8. 平面设计项目教程 [刘永华　陈瑶　左悦]
9. 人工智能编程理论与实践 [卢利琼 彭增焰]
10. 优化“心”能量：培养幸福的孩子 [李明]
11. 未来归来 [俞善锋]
12. 嵌入式物联网系统设计与实践 [刘雯]
13. 光纤通信中的物理现象及应用实例 [钟昆 董加强 著]
14. 数字化转型中高校外语教育创新 [吴丽 著]
15. 中国通信工业协会教育专委会2024年会议论文集 [主编 中国通信工业协会教育专委]
16. 系统规划与管理师真题及模考卷精析（适用机考） [主编 薛大龙]
17. 机械制图习题集 [主编 于景福]
18. 机械制图 [主编 于景福]
19. OPC：多智能体团队搭建与应用指南 [何伟　明鉴　著]
20. OPC：多智能体协同与自动化 [何伟　孟伟坡　著]
21. 统驭工程 [姜汉龙　陈百顺　著]
22. 电子技术（第三版） [主编 江亚群 姜燕]
23. 航空复合材料基础 [主编　杨琴　王磊]
24. 网络工程师案例分析专项特训（适配第6版考纲） [夏杰 编著]
25. IPTV组网技术项目实战 [范国娟 刘兴义]
26. 基于AI的C语言程序设计（微课版） [蒋亚平]
27. 北京冰雪产业发展报告（2024—2025） [邹新娴　刘泽勇　等]
28. 大学体育（职业本科版） [何飞 卢凌涛 苏娟]
29. 数据库技术与应用（SQL Server） [主编 沙有闯 朱小娟]
30. OpenClaw权威指南：从零部署7×24小时AI助理 [何伟　孟伟坡　明鉴]