《人工智能與大數(shù)據(jù)》課程教學(xué)大綱

《人工智能與大數(shù)據(jù)》課程教學(xué)大綱課程編號(hào)：13220002英文名稱：ArtificialIntelligence&BigData學(xué)分：1學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)16學(xué)時(shí)，其中理論16學(xué)時(shí)，實(shí)踐0學(xué)時(shí)先修課程：課程類別：通識(shí)教育課程授課對(duì)象：全校非計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)單位：機(jī)械與電氣工程學(xué)院修讀學(xué)期：第3學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)智創(chuàng)未來(lái)，未來(lái)已來(lái)，這是一個(gè)人工智能的時(shí)代。人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)中正在迅速發(fā)展，它們是各種新思想、新觀點(diǎn)、新技術(shù)相結(jié)合的一個(gè)學(xué)科，是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術(shù)。在此新形態(tài)下，我們國(guó)家提出和部署了新工科，新農(nóng)科、新文科和新醫(yī)科的四新戰(zhàn)略。浙江省更是提早進(jìn)行謀劃布局，首次發(fā)布人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告，積極進(jìn)行建設(shè)。本課程正是基于這樣一個(gè)前提，面向全校本科生開(kāi)設(shè)。該課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)科與自動(dòng)化學(xué)科相結(jié)合的一門分支學(xué)科，更是與數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息技術(shù)、心理學(xué)、哲學(xué)等學(xué)科的交叉和邊緣學(xué)科。研究如何用機(jī)器來(lái)模仿人腦所從事的推理、證明、識(shí)別、理解、學(xué)習(xí)、規(guī)劃、診斷等種能活動(dòng)以及利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行決策和分析。本課程是一門引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入人工智能和大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)課程，讓學(xué)生了解人工智能的概念和發(fā)展簡(jiǎn)史，人工智能三大流派的主要特點(diǎn)，并掌握人工智能的主要研究?jī)?nèi)容和應(yīng)用領(lǐng)域，包括計(jì)算機(jī)視覺(jué)、語(yǔ)音智能與自然語(yǔ)言處理以及利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。教學(xué)內(nèi)容圍繞人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用、核心技術(shù)原理以及通過(guò)相關(guān)典型系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法和途徑的分析、解剖、從而使學(xué)生通過(guò)人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)解決一些實(shí)際問(wèn)題，養(yǎng)成邏輯思維與創(chuàng)新能力，為今后處理各門學(xué)科的智能奠定基礎(chǔ)。課程目標(biāo)1：了解人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法，學(xué)會(huì)使用人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)等信息技術(shù)手段來(lái)解決相關(guān)行業(yè)問(wèn)題的能力。課程目標(biāo)2：掌握人工智能和大數(shù)據(jù)的技術(shù)和應(yīng)用，學(xué)會(huì)在萬(wàn)物互聯(lián)的人工智能和大數(shù)據(jù)信息技術(shù)時(shí)代，養(yǎng)成持續(xù)的自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)新技術(shù)的習(xí)慣，從而解決工作中的專業(yè)問(wèn)題能力。二、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重5.1了解專業(yè)常用的現(xiàn)代儀器、信息技術(shù)工具、工程工具和模擬軟件的使用原理和方法，并理解其局限性。課程目標(biāo)1H12.終身學(xué)習(xí)：具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力。課程目標(biāo)2L三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點(diǎn)（含德育要求）學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1人工智能發(fā)展史基本要求：人工智能的誕生、發(fā)展、研究特點(diǎn)、研究領(lǐng)域、應(yīng)用領(lǐng)域、主要學(xué)派。重點(diǎn)難點(diǎn)：人工智能的主要學(xué)派。德育要求：認(rèn)識(shí)現(xiàn)狀，愛(ài)國(guó)精神。2集中講授課程目標(biāo)12人工智能的基礎(chǔ)知識(shí)基本要求：人工智能的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、常用工具、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)分析。重點(diǎn)難點(diǎn)：數(shù)據(jù)分析。德育要求：社會(huì)責(zé)任。2集中講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)33人工智能的主要技術(shù)基本要求：機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、知識(shí)圖譜、自然語(yǔ)言處理、人機(jī)交互、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、生物特征識(shí)別、虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。重點(diǎn)難點(diǎn)：知識(shí)圖譜。德育要求：勇攀科學(xué)高峰。4集中講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)24人工智能的應(yīng)用場(chǎng)景基本要求：語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別、視頻修復(fù)、人工智能與仿生視覺(jué)注意力、人工智能與交互式設(shè)計(jì)、無(wú)人駕駛、銀行金融、機(jī)器人。重點(diǎn)難點(diǎn)：仿生視覺(jué)。德育要求：創(chuàng)新精神。2集中講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)25人工智能的挑戰(zhàn)與未來(lái)基本要求：挑戰(zhàn)倫理道德、情感依賴、研究方向、產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景。重點(diǎn)難點(diǎn)：挑戰(zhàn)倫理道德。德育要求：科學(xué)倫理。2集中講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)1課程目標(biāo)26大數(shù)據(jù)技術(shù)大數(shù)據(jù)技術(shù) 基本要求：了解大數(shù)據(jù)的含義、發(fā)展歷程、特征和對(duì)生活的影響、大數(shù)據(jù)的產(chǎn)業(yè)和大數(shù)據(jù)的應(yīng)用重難點(diǎn)：掌握大數(shù)據(jù)技術(shù)的基本流程、大數(shù)據(jù)的計(jì)算模式德育要求：通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)談目前的網(wǎng)絡(luò)詐騙，讓學(xué)生提高警惕4集中教授與實(shí)踐課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2合計(jì)16四、課程教學(xué)方法集中講授+小組討論等教學(xué)方式五、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績(jī)構(gòu)成與要求課程考核注重形成性評(píng)價(jià)，考核內(nèi)容主要由平時(shí)作業(yè)、課堂表現(xiàn)、課程報(bào)告組成，均按百分制計(jì)分，其中平時(shí)作業(yè)（包含線上、線下作業(yè)）成績(jī)占20%、課堂表現(xiàn)占20%、課程學(xué)習(xí)報(bào)告占60%。最終成績(jī)轉(zhuǎn)換為五分制：90-100分為優(yōu)秀，80-89分為良好，70-79分為中等，60-69分為及格，0-59分為不及格。2.課程目標(biāo)達(dá)成考核與評(píng)價(jià)序號(hào)教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）合計(jì)1平時(shí)作業(yè)1010202課堂表現(xiàn)1010203課程學(xué)習(xí)報(bào)告402060課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)分值6040100（二）考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)過(guò)程均采用百分制。1.平時(shí)作業(yè)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分平時(shí)作業(yè)按時(shí)完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)掌握到位。能闡述人工智能領(lǐng)域新技術(shù)的內(nèi)涵及發(fā)展現(xiàn)狀；對(duì)人工智能領(lǐng)域的新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)有清晰的認(rèn)識(shí)。按時(shí)完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握較到位。能較好地闡述人工智能領(lǐng)域新技術(shù)的內(nèi)涵及發(fā)展現(xiàn)狀；對(duì)人工智能領(lǐng)域的新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)有比較清晰的認(rèn)識(shí)。延時(shí)完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握基本到位。闡述人工智能領(lǐng)域新技術(shù)的內(nèi)涵及發(fā)展現(xiàn)狀基本正確；基本了解人工智能領(lǐng)域的新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)。不交和補(bǔ)交，50%以下的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握有偏差。闡述人工智能領(lǐng)域新技術(shù)的內(nèi)涵及發(fā)展現(xiàn)狀大時(shí)大部分內(nèi)容出錯(cuò)；基本不了解人工智能領(lǐng)域的新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)。2.課堂表現(xiàn)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分課堂表現(xiàn)能遵守課堂紀(jì)律，積極參與討論。對(duì)課堂講授的人工智能領(lǐng)域的技術(shù)和問(wèn)題能正確理解、歸納和分析，提出的觀點(diǎn)合理、完整能遵守課堂紀(jì)律，較好地參與討論。對(duì)課堂講授的人工智能領(lǐng)域的技術(shù)和問(wèn)題能較好地理解，能夠自歸納和總結(jié)的基礎(chǔ)上提出觀點(diǎn)，基本正確能遵守課堂紀(jì)律，偶爾參與課堂討論。對(duì)課堂講授的人工智能領(lǐng)域的技術(shù)和問(wèn)題基本理解，能夠進(jìn)行比較初步的歸納和總結(jié)，提出的觀點(diǎn)有部分錯(cuò)誤不遵守課堂紀(jì)律，或者不參與課堂討論。對(duì)課堂講授的人工智能領(lǐng)域的技術(shù)和問(wèn)題不能理解，不能進(jìn)行歸納和總結(jié)，無(wú)法提出自己的觀點(diǎn)，或者提出的觀點(diǎn)基本是錯(cuò)誤的3.課程學(xué)習(xí)報(bào)告考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分課程學(xué)習(xí)報(bào)告按時(shí)完成，內(nèi)容充實(shí)，格式排版完美，基本知識(shí)點(diǎn)掌握到位。報(bào)告表現(xiàn)出較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)意愿和自主學(xué)習(xí)能力。能夠正確闡述人工智能領(lǐng)域的新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)，能夠?qū)π录夹g(shù)進(jìn)行科學(xué)的分析、總結(jié)、歸納，提出自己的觀點(diǎn)且提出的觀點(diǎn)科學(xué)、合理。按時(shí)完成，報(bào)告內(nèi)容占要求的70%-90%，基本知識(shí)點(diǎn)基本理解。報(bào)告表現(xiàn)出較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)意愿和自主學(xué)習(xí)能力。能夠較好地闡述人工智能領(lǐng)域的新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)，能夠?qū)π录夹g(shù)進(jìn)行比較科學(xué)的分析、總結(jié)、歸納，提出自己的觀點(diǎn)且大部分觀點(diǎn)科學(xué)、合理。延時(shí)完成，報(bào)告內(nèi)容不到要求的70%以上，基本知識(shí)點(diǎn)不太理解。報(bào)告表現(xiàn)出初步的自主學(xué)習(xí)意愿和自主學(xué)習(xí)能力?；灸軌蜿U述人工智能領(lǐng)域的新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)，能夠?qū)π录夹g(shù)進(jìn)行比較初步的分析、總結(jié)、歸納，提出自己的觀點(diǎn)且大部分觀點(diǎn)科學(xué)、合理。不交或者所交報(bào)告內(nèi)容不到要求的60%，缺少該有的基本知識(shí)點(diǎn)。報(bào)告無(wú)法表現(xiàn)自主學(xué)習(xí)意愿或自主學(xué)習(xí)能力。不能正確闡述人工智能領(lǐng)域的新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)，無(wú)法對(duì)新技術(shù)進(jìn)行比較初步的分析、總結(jié)、歸納，提出觀點(diǎn)中大部分是錯(cuò)誤的。六、教材與參考書（一）推薦教材1．《人工智能概論》，周蘇主編，中國(guó)鐵道出版社，2020