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《人工智能導(dǎo)論》課程標(biāo)準(zhǔn)一、課程定位通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生將掌握什么是人工智能、人工智能中的核心算法、人工智能的關(guān)鍵技術(shù)、人工智能需要哪些運作平臺和軟硬件支撐環(huán)境、人工智能在各個行業(yè)的應(yīng)用、人工智能產(chǎn)品和服務(wù)、人工智能的安全與倫理。本課程既可以作為不同專業(yè)熟悉人工智能的通識課程,引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入人工智能領(lǐng)域,也可以作為人工智能專業(yè)的先導(dǎo)課程,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。本課程通過項目驅(qū)動的方式學(xué)習(xí)核心算法和關(guān)鍵技術(shù),所有知識點都錄制成微課視頻,通過線上線下相結(jié)合的方式組織教學(xué)。具有Python編程基礎(chǔ)的同學(xué)可以通過項目的實施深入理解人工智能技術(shù),不會編程的同學(xué),也可以通過觀看項目演示視頻領(lǐng)悟人工智能技術(shù)。二、課程目標(biāo)本課程包括七個單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容,分別為人工智能概述、機(jī)器學(xué)習(xí)、關(guān)鍵技術(shù)、運作平臺和支撐、人工智能的相關(guān)應(yīng)用、產(chǎn)品和服務(wù)、安全和倫理。通過這七個單元的學(xué)習(xí),掌握什么是人工智能、人工智能的核心算法是什么、人工智能有哪些關(guān)鍵技術(shù)、人工智能需要哪些運作平臺和軟硬件支撐環(huán)境、人工智能能用來干什么、人工智能有哪些產(chǎn)品和服務(wù)、人工智能有可能被用來干什么壞事。為了提高課堂教學(xué)效果,適應(yīng)高職學(xué)生教學(xué)特點,每個單元開始創(chuàng)設(shè)一個教學(xué)情境,使用情境教學(xué)法貫穿該單元的知識點。這些教學(xué)情境有的來自科幻電影,人工智能既有產(chǎn)品,農(nóng)業(yè)、企業(yè)或服務(wù)行業(yè)的人工智能應(yīng)用,也有的人工智能項目的實施過程等等。人工智能主要技術(shù)通過項目驅(qū)動的方式實施教學(xué),學(xué)生既可以跟隨課程進(jìn)度通過編程實施每一給項目,也可以通過觀看微課視頻體驗項目實施過程。(一)能力目標(biāo)(1)能闡述人工智能含義,發(fā)展歷史和基本技術(shù);(2)能查找常用數(shù)據(jù)集,闡述機(jī)器學(xué)習(xí)的一般流程;(3)能通過調(diào)用機(jī)器學(xué)習(xí)工具接口,實現(xiàn)簡單的回歸和分類;(4)能通過調(diào)用機(jī)器學(xué)習(xí)工具接口實現(xiàn)支持向量機(jī)分類和回歸以及K—means聚類;(5)能通過調(diào)用接口,實現(xiàn)感知機(jī)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和預(yù)測;(6)能構(gòu)造和訓(xùn)練簡單的CNN網(wǎng)絡(luò),并用來實現(xiàn)預(yù)測;(7)能對圖像進(jìn)行基本處理,能從圖像中提取特征;(8)能闡述人工智能在各個不同行業(yè)的應(yīng)用;(9)能區(qū)分大數(shù)據(jù)技術(shù),云計算技術(shù),邊際運算技術(shù);(10)能說明哪些智能芯片支撐了人工智能技術(shù);(11)能闡述智慧機(jī)器人、智能運載工具在哪些行業(yè)代替人類勞動;(12)能闡述智能服務(wù)在哪些行業(yè)代替人類勞動;(13)能闡述和分析人工智能領(lǐng)域的安全與倫理。(二)知識目標(biāo)(1)熟悉人工智能的含義;(2)了解人工智能的發(fā)展歷史;(3)了解人工智能的基本架構(gòu);(4)熟悉人工智能現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢;(5)熟悉常用數(shù)據(jù)集,掌握機(jī)器學(xué)習(xí)的流程,熟悉簡單的回歸和分類方法;(6)熟悉支持向量機(jī)、決策樹等有監(jiān)督學(xué)習(xí),以及k—Means無監(jiān)督學(xué)習(xí);(7)熟悉感知機(jī)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),熟悉深度學(xué)習(xí)和典型的CNN架構(gòu);(8)熟悉CNN網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的基本操作,掌握算法實現(xiàn)流程;(9)熟悉計算視覺技術(shù)和自然語言處理技術(shù);(10)熟悉人機(jī)互動與設(shè)計,熟悉虛擬現(xiàn)實與增強(qiáng)現(xiàn)實;(11)熟悉大數(shù)據(jù)技術(shù),云計算技術(shù),邊際運算技術(shù);(12)熟悉智慧感知與互聯(lián)技術(shù);(13)熟悉智能芯片及其應(yīng)用;(14)熟悉常用人工智能平臺;(15)熟悉智能制造,熟悉人工智能在制造行業(yè)有哪些應(yīng)用;(16)熟悉智能家居,熟悉人工智能在家庭中有哪些應(yīng)用;(17)熟悉智慧醫(yī)療,熟悉人工智能在醫(yī)院和醫(yī)療行業(yè)有哪些應(yīng)用;(18)熟悉智能物流,熟悉人工智能在物流行業(yè)有哪些應(yīng)用;(19)熟悉智能城市,熟悉人工智能在城市管理中有哪些應(yīng)用;(20)熟悉智能農(nóng)業(yè),熟悉人工智能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有哪些應(yīng)用;(21)熟悉智慧政務(wù),熟悉人工智能在政府管理中有哪些應(yīng)用;(22)熟悉智慧機(jī)器人,掌握智慧機(jī)器人的種類;(23)熟悉智能運載工具,掌握智能運載工具的種類;(24)熟悉智能終端設(shè)備,掌握智能終端設(shè)備的種類;(25)熟悉智能服務(wù),掌握智能服務(wù)的種類;(26)了解人工智能安全有哪些方面;(27)熟悉人工智能倫理與隱私。(三)素質(zhì)目標(biāo)(1)通過學(xué)習(xí)人工智能對社會生活的深遠(yuǎn)影響,引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)社會責(zé)任感;(2)安排學(xué)生收集人工智能相關(guān)應(yīng)用資料,培養(yǎng)學(xué)生資料收集能力;(3)就人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)起討論,培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)能力;(4)理解人工智能安全,樹立人工智能應(yīng)用領(lǐng)域的安全防范意識;(5)培養(yǎng)學(xué)生遵守人工智能領(lǐng)域的倫理規(guī)范,形成尊重和保護(hù)個人隱私的意識。三、課程主要內(nèi)容序號單元名稱能力目標(biāo)知識要點學(xué)時1單元1人工智能概述能闡述人工智能含義,發(fā)展歷史和基本技術(shù);(1)人工智能的含義;(2)人工智能的發(fā)展歷史;(3)人工智能的基本架構(gòu);(4)人工智能現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢;62單元2機(jī)器學(xué)習(xí)(1)能查找常用數(shù)據(jù)集,闡述機(jī)器學(xué)習(xí)的一般流程;(2)能通過調(diào)用機(jī)器學(xué)習(xí)工具接口,實現(xiàn)簡單的回歸和分類;(3)能通過調(diào)用機(jī)器學(xué)習(xí)工具接口實現(xiàn)支持向量機(jī)、決策樹分類和回歸以及K—means聚類;(4)能通過調(diào)用接口,實現(xiàn)感知機(jī)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和預(yù)測;(5)構(gòu)造和訓(xùn)練簡單的CNN網(wǎng)絡(luò),并用來實現(xiàn)預(yù)測(1)常用數(shù)據(jù)集,掌握機(jī)器學(xué)習(xí)的流程,熟悉簡單的回歸和分類方法;(2)分類和回歸的概念、訓(xùn)練、預(yù)測和評估(3)支持向量機(jī)、決策樹等有監(jiān)督學(xué)習(xí),以及k—Means無監(jiān)督學(xué)習(xí);(4)感知機(jī)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),深度學(xué)習(xí)和典型的CNN架構(gòu);(5)CNN基本操作,算法實現(xiàn)流程182單元3關(guān)鍵技術(shù)(1)能對圖像進(jìn)行基本處理,能從圖像中提取特征;(2)能調(diào)用接口執(zhí)行計算機(jī)視覺基本操作;(3)能調(diào)用接口執(zhí)行自然語言處理基本操作;(4)熟悉虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實及其應(yīng)用;(5)熟悉語音互動,體感互動和情感互動(1)圖像處理技術(shù)(2)計算視覺技術(shù)(3)自然語言處理技術(shù);(4)虛擬現(xiàn)實與增強(qiáng)現(xiàn)實;(5)人機(jī)互動與設(shè)計,63單元3運作平臺和支撐(1)熟悉大數(shù)據(jù)技術(shù),云計算技術(shù),邊際運算技術(shù);(2)熟悉智慧感知與互聯(lián)技術(shù);(3)熟悉智能芯片及其應(yīng)用;(4)熟悉常用人工智能平臺;(1)大數(shù)據(jù)技術(shù),云計算技術(shù),邊際運算技術(shù);(2)智慧感知與互聯(lián)技術(shù);(3)智能芯片及其應(yīng)用;(4)常用人工智能平臺;64單元4人工智能相關(guān)應(yīng)用(5)熟悉智能制造,掌握人工智能在制造行業(yè)有哪些應(yīng)用;(6)熟悉智能家居,掌握人工智能在家庭中有哪些應(yīng)用;(7)熟悉智慧醫(yī)療,掌握人工智能在醫(yī)院和醫(yī)療行業(yè)有哪些應(yīng)用;(8)熟悉智能物流,掌握人工智能在物流行業(yè)有哪些應(yīng)用;(9)熟悉智能城市,掌握人工智能在城市管理中有哪些應(yīng)用;(10)熟悉智能農(nóng)業(yè),掌握人工智能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有哪些應(yīng)用;(11)熟悉智慧政務(wù),掌握人工智能在政府管理中有哪些應(yīng)用;(1)智能制造及其應(yīng)用;(2)智能家居及其應(yīng)用;(3)智慧醫(yī)療及其應(yīng)用;(4)智能物流及其應(yīng)用;(5)智能城市及其應(yīng)用;(6)智能農(nóng)業(yè)及其應(yīng)用;(7)智慧政務(wù)及其應(yīng)用65單元5產(chǎn)品和服務(wù)(1)熟悉智慧機(jī)器人,掌握智慧機(jī)器人的種類;(2)熟悉智能運載工具,掌握智能運載工具的種類;(3)熟悉智能終端設(shè)備,掌握智能終端設(shè)備的種類;(4)熟悉智能服務(wù),掌握智能服務(wù)的種類(1)智慧機(jī)器人;(2)智能運載工具;(3)智能終端設(shè)備;(4)智能服務(wù)46單元6信息安全與倫理(1)了解人工智能安全又哪些方面;(2)熟悉人工智能倫理與隱私。(1)人工智能安全;(2)人工智能倫理與隱私。2四、思政指標(biāo)點1.提高文化素養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生深刻理解中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中講仁愛、重民本、守誠信、崇正義、尚和合、求大同的思想精華和時代價值,培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成遵紀(jì)守法、愛崗敬業(yè)、無私奉獻(xiàn)、誠實守信、公平公正、勇于創(chuàng)新的職業(yè)行為習(xí)慣。指標(biāo)點5。2.培養(yǎng)法治意識,培養(yǎng)學(xué)生知識產(chǎn)權(quán)及軟件版權(quán)意識,遵守網(wǎng)絡(luò)安全法等相關(guān)軟件類法律法規(guī),運用法治思維和法治方式維護(hù)自身權(quán)利。指標(biāo)點6。3.培養(yǎng)科學(xué)思維,通過挖掘程序設(shè)計中蘊含的計算思維、辯證思維、實驗思維,幫助學(xué)生能夠獨立并辯證地看待問題、理性地思考問題、高效地解決問題,從而建立正確的價值觀。指標(biāo)點7。4.遵守職業(yè)規(guī)范和道德。遵守中國軟件行業(yè)公約、軟件開發(fā)和維護(hù)的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,嚴(yán)格遵循規(guī)定的程序編寫流程,養(yǎng)成良好的程序注釋習(xí)慣,自覺按照規(guī)范建立正規(guī)的、有質(zhì)量的軟件產(chǎn)品說明等文檔。不得在程序中嵌入非法或不安全代碼,不使用非法或非合理渠道獲得程序代碼,絕不利用自己的技能去從事危害公眾利益的活動,包括構(gòu)造虛假信息和不良內(nèi)容、制造電腦病毒、參與盜版活動、非法解密存取、黑客行為和攻擊網(wǎng)站等,提倡健康的網(wǎng)絡(luò)道德準(zhǔn)則和交流活動,鼓勵學(xué)生利用自己的所學(xué)的專業(yè)知識,積極參與社會科學(xué)普及和應(yīng)用推廣活動。指標(biāo)點10,11。5.學(xué)會終身學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識和理解學(xué)習(xí)的價值,培養(yǎng)濃厚的學(xué)習(xí)興趣,養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣,掌握適合自身的學(xué)習(xí)方法,具有終身學(xué)習(xí)的意識和能力,以適應(yīng)軟件行業(yè)日新月異的技術(shù)發(fā)展。指標(biāo)點15。單元名稱引例思政小課堂對應(yīng)指標(biāo)點思政目標(biāo)單元1人工智能概述人工智能的歷史知識的更新?lián)Q代驅(qū)使我們終身學(xué)習(xí)5,15掌握人工智能技術(shù),提高文化素養(yǎng)單元2機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)器從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)把蟋蟀變?yōu)闇囟扔?通過分析從數(shù)據(jù)中提取知識的過程,培養(yǎng)科學(xué)思維單元3關(guān)鍵技術(shù)機(jī)器人聊天是如何實現(xiàn)的把握對話數(shù)據(jù)的質(zhì)量3,4通過分析聊天算法,認(rèn)識提高訓(xùn)練數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要性單元4運作平臺和支撐智能音箱對話對話背后的強(qiáng)大支撐7從智能音箱的支撐平臺懂得理性思考問題單元5人工智能相關(guān)應(yīng)用工廠中的機(jī)器人機(jī)器人正在替代生產(chǎn)線個人5,15人工智能在各行業(yè)得到應(yīng)用不學(xué)習(xí)新知識,很可能將來的崗位要被機(jī)器人取代。單元6產(chǎn)品和服務(wù)科教城的熊貓巴士自動駕駛汽車上必須有駕駛員6技術(shù)進(jìn)步,新產(chǎn)品使用,必須遵守法律單元7信息安全與倫理人工智能時代的網(wǎng)絡(luò)釣魚人工智能的安全隱患10,11認(rèn)清危害,遵守職業(yè)規(guī)范加強(qiáng)防范,提高職業(yè)道德五、教學(xué)設(shè)計建議本課程采用情境教學(xué)法組織知識點和教學(xué)內(nèi)容,每個單元先師生共同體驗一個教學(xué)情境,根據(jù)該情境描述場景或需要完成的任務(wù)逐漸展開教學(xué)內(nèi)容,以吸引學(xué)生注意力,提高課堂教學(xué)效果。本課程主要技術(shù)采用項目驅(qū)動的方式教學(xué),有Python編程基礎(chǔ)的班級建議帶領(lǐng)學(xué)生實施每個項目,沒有編程基礎(chǔ)的同學(xué)可以通過預(yù)習(xí)微課視頻體驗每個項目的實施過程。教學(xué)方法和手段上,為了充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和參與性,采用多媒體教學(xué),視頻,圖像,聲音,實驗等多種手段綜合運用,讓學(xué)生從豐富的感官體驗中感受和接收知識內(nèi)容。六、課程考核與評價建議為客觀評價學(xué)生在學(xué)完本門課程后知識的掌握情況、專項技能的訓(xùn)練水平、職業(yè)核心能力的掌握情況,建議課程考核與評價分態(tài)度性評價、知識性評價、技能性評價三個部分??偡譃?00分,其中態(tài)度性評價占20%,知識性評價占40%,技能性評價占40%。具體如下表:序號考核環(huán)節(jié)考核內(nèi)容分值1態(tài)度性評價微課預(yù)習(xí),課堂紀(jì)律,出勤率,實訓(xùn)態(tài)度202知識性評價課堂提問,練習(xí),討論,期末考試403技能性評價每次實訓(xùn)完成情況,項目完成情況
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