人工智能應用概論（第2版） 課程標準

《人工智能應用概論》課程教學大綱課程編號：課程類別：通識必修課程?、通識選修課程□、專業(yè)基礎課程□、專業(yè)核心課程□、專業(yè)限選課程￡、專業(yè)任選課程□學時：總學時18（理論學時18＋實踐學時0）學分：1開課部門：一、教學目的與要求（一）課程專業(yè)目標隨著人工智能技術的快速發(fā)展和在各行業(yè)的廣泛應用，掌握人工智能相關知識對未來的專業(yè)學習具有重要的指導意義。課程從知識、技能、素養(yǎng)、應用等多個維度出發(fā)，致力于培養(yǎng)學生在人工智能領域的綜合能力。以下是對該課程專業(yè)目標的詳細分析：掌握人工智能基礎理論與核心技術課程的首要目標是幫助學生系統(tǒng)掌握人工智能的基礎理論和核心技術。學生需要了解人工智能的發(fā)展歷程、基本概念、主要分支及其應用領域。具體包括機器學習、深度學習、自然語言處理、計算機視覺、知識表示與推理等核心技術的原理和方法。通過學習，學生應能夠理解人工智能的基本算法，如神經網絡、支持向量機、決策樹等。讓學生了解人工智能在不同行業(yè)的應用場景及其價值。學生需要熟悉人工智能在醫(yī)療、金融、教育、交通、制造等領域的典型應用案例，并能夠分析這些應用的技術原理和實現路徑。通過學習，學生應具備跨學科的思維能力，能夠將人工智能技術與行業(yè)需求相結合，提出創(chuàng)新的應用方案。培養(yǎng)學生的倫理意識和法律素養(yǎng)，使其能夠在技術開發(fā)和應用中遵循倫理規(guī)范和法律要求。學生需要了解人工智能技術可能帶來的隱私泄露、算法偏見、責任歸屬等倫理問題，并掌握相關的法律法規(guī)，如數據保護法、人工智能倫理準則等。通過學習，學生應能夠在實際工作中做出符合倫理和法律要求的決策。掌握人工智能領域的前沿動態(tài)，了解最新的研究成果和技術趨勢。課程鼓勵學生參與科研項目或競賽，培養(yǎng)其獨立思考和創(chuàng)新能力。通過學習，學生應能夠提出具有創(chuàng)新性的研究問題，并具備初步的科研能力，能夠撰寫學術論文或技術報告。（二）課程思政育人目標1、價值觀引領：培養(yǎng)科技報國的責任感與使命感

通過課程學習，引導學生樹立正確的價值觀，深刻理解人工智能技術對國家發(fā)展和社會進步的重要意義。結合我國在人工智能領域的戰(zhàn)略布局與成就，激發(fā)學生的愛國情懷，培養(yǎng)其科技報國的責任感和使命感，鼓勵他們將個人發(fā)展與國家需求緊密結合。2、倫理意識塑造：增強人工智能應用的倫理與法律素養(yǎng)

課程注重培養(yǎng)學生的倫理意識和法律觀念，幫助學生認識人工智能技術可能帶來的隱私、安全、公平等倫理問題。通過案例分析，引導學生思考技術應用的邊界，培養(yǎng)其對社會責任的認知，使其在未來工作中能夠遵循倫理規(guī)范，推動人工智能技術的健康發(fā)展。3、創(chuàng)新精神與團隊協(xié)作：培養(yǎng)擔當民族復興大任的時代新人

通過項目實踐和團隊合作，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和協(xié)作能力，鼓勵他們在人工智能領域勇于探索、敢于突破。同時，強調集體主義精神，引導學生在團隊中發(fā)揮個人優(yōu)勢，共同解決復雜問題，成長為具備全球視野和創(chuàng)新能力的時代新人，為民族復興貢獻力量。二、課程學時分配教學內容理論學時實踐學時第一章：初識人工智能10第二章：人工智能在經濟社會生活中的應用20第三章：機器學習20第四章：神經網絡與深度學習20第五章：智能語音20第六章：自然語言處理20第七章：知識表示20第八章：計算機視覺應用20第九章：人工智能未來及職業(yè)發(fā)展規(guī)劃20第十章：人工智能的展望與爭論10合計180三、思想政治教育元素梳理章節(jié)思想政治教育元素（思政映射與融入點）教育方法和載體途徑1介紹人工智能發(fā)展歷程時，融入我國在人工智能領域的重大成就（如“新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃”），增強學生的民族自豪感和科技自信。課堂教學：講授法、案例研究2通過人工智能在醫(yī)療、教育、交通等領域的應用案例，展現技術對社會發(fā)展的推動作用，強調科技為民服務的理念。課堂教學：講授法、案例研究3在講解機器學習算法時，強調數據的重要性，引導學生關注數據隱私與安全，培養(yǎng)其法律意識和職業(yè)道德。課堂教學：講授法、案例研究4介紹深度學習技術時，結合我國在相關領域的領先成果（如人臉識別、自動駕駛），增強學生的民族自信心。。課堂教學：講授法、案例研究5通過智能語音技術在多語言處理中的應用，展現我國在保護少數民族語言文化方面的努力，增強文化自信。課堂教學：講授法、案例研究6在講解自然語言處理技術時，結合我國在中文信息處理領域的領先地位，增強學生的民族自豪感。課堂教學：講授法、案例研究7通過知識表示與推理技術，引導學生思考人工智能如何助力知識傳播與共享，促進教育公平。課堂教學：講授法、案例研究8介紹計算機視覺技術時，結合我國在安防、醫(yī)療影像等領域的應用成果，展現技術對社會治理的積極作用。課堂教學：講授法、案例研究9結合國家人工智能發(fā)展戰(zhàn)略，引導學生將個人職業(yè)規(guī)劃與國家需求相結合，樹立科技報國的遠大理想。課堂教學：講授法、案例研究10探討人工智能未來發(fā)展時，引導學生思考技術對社會、經濟、倫理的深遠影響，培養(yǎng)其全局觀和辯證思維。課堂教學：講授法、案例研究四、課程的基本教學內容及要求（一）第一講初識人工智能1.教學內容（1）人工智能的定義與發(fā)展歷程。人工智能的基本概念與定義、人工智能的發(fā)展階段：從符號主義到連接主義、人工智能的重要里程碑事件（如圖靈測試、AlphaGo等）（2）人工智能的主要分支與應用領域。機器學習、深度學習、自然語言處理、計算機視覺等、人工智能在醫(yī)療、金融、教育、交通等領域的應用案例。（3）人工智能的現狀與未來趨勢。全球人工智能發(fā)展現狀、我國在人工智能領域的戰(zhàn)略布局與成就。2.重點與難點重點：理解人工智能的基本概念、發(fā)展歷程及其主要分支。難點：如何將抽象的人工智能概念與實際應用案例相結合，幫助學生建立直觀理解。3.課程教學要求（1）知識目標掌握人工智能的基本概念、發(fā)展歷程及其主要分支。了解人工智能的核心技術框架及其在經濟社會中的應用。熟悉人工智能的現狀與未來趨勢，特別是我國在該領域的成就與戰(zhàn)略。（2）能力目標能夠運用人工智能的基本概念解釋現實生活中的相關現象。具備初步的辯證思維能力，能夠分析人工智能的倫理問題及其社會影響。能夠結合案例，提出人工智能在某一領域的具體應用設想。（3）素質目標培養(yǎng)學生的科技報國意識，增強其民族自豪感與社會責任感。引導學生樹立正確的技術價值觀，關注人工智能的倫理與社會影響。激發(fā)學生對人工智能領域的興趣，為其后續(xù)學習和職業(yè)發(fā)展奠定基礎。4.作業(yè)與思考無（二）第二講人工智能在經濟社會生活中的應用1.教學內容（1）人工智能概述（2）人工智能在經濟領域的應用（3）人工智能在社會生活中的應用（4）人工智能的未來發(fā)展趨勢2.重點與難點重點：理解人工智能的核心技術原理；掌握人工智能在經濟社會生活中的典型應用案例分析人工智能帶來的機遇與挑戰(zhàn)。難點：人工智能算法的復雜性和技術細節(jié)；人工智能應用的倫理和社會影響評估；人工智能未來發(fā)展趨勢的預測和分析。3.課程教學要求知識目標:

掌握人工智能的基本概念、技術原理和應用領域。能力目標:

能夠分析人工智能應用案例，評估其影響，并思考未來發(fā)展趨勢。素質目標:

培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、批判性思維和社會責任感。4.作業(yè)與思考無（三）第三講機器學習1.教學內容（1）機器學習原理與概述（2）監(jiān)督學習（3）無監(jiān)督學習（4）模型評估與優(yōu)化2.重點與難點重點：理解機器學習的基本概念和主要算法原理難點：機器學習算法的數學推導和原理理解3.課程教學要求知識目標:

掌握機器學習的基本概念、主要算法和評估方法。能力目標:

能夠運用機器學習技術解決實際。素質目標:

培養(yǎng)學生的數據分析能力、問題解決能力和創(chuàng)新意識。4.作業(yè)與思考無（四）第四講神經網絡與深度學習1.教學內容（1）神經網絡基礎(2學時)（2）深度學習概述（3）圖像識別的卷積神經網絡(CNN)（4）文本生成的RNN的應用2.重點與難點重點：深度學習的基本概念和應用，CNN和RNN的結構、原理和應用難點：反向傳播算法的理解，CNN和RNN的結構、原理和應用3.課程教學要求知識目標:掌握神經網絡和深度學習的基本概念、原理和方法；了解CNN和RNN的結構、原理和應用能力目標:能夠運用神經網絡和深度學習的知識解決實際問題素質目標:培養(yǎng)學生的計算思維和創(chuàng)新能力，激發(fā)學生對人工智能領域的興趣4.作業(yè)與思考無（五）第五講智能語音1.教學內容（1）智能語音概述（2）語音信號處理基礎（3）語音識別

（4）語義理解（5）智能語音應用2.重點與難點重點：語音信號的特征提取和表示、語音合成技術的自然度和表現力難點：語音信號的特征提取和表示、語音合成技術的自然度和表現力3.課程教學要求知識目標：了解語音信號的特征提取和表示能力目標：掌握語音信號的特征提取和表示的過程、智能語音應用職素目標：培養(yǎng)學生的計算思維和創(chuàng)新能力，激發(fā)學生對人工智能領域的興趣4.作業(yè)與思考使用開源語音合成工具包(如Tacotron、WaveNet)生成一段語音，并分析其自然度和表現力。（六）第六講自然語言處理1.教學內容（1）自然語言處理(NLP)的定義、目標及應用領域（2）語言模型與詞法分析（3）句法分析、文本生成（4）NLP前沿技術2.重點與難點重點：語言模型、詞法分析、句法分析、語義分析等基本概念及方法難點：句法分析、語義分析等任務的復雜性3.課程教學要求知識目標：自然語言處理(NLP)的定義、目標及應用領域能力目標：掌握句法分析、文本生成的應用職素目標：培養(yǎng)學生的計算思維和創(chuàng)新能力，激發(fā)學生對人工智能領域的興趣4.作業(yè)與思考實現一個基于規(guī)則的情感分析系統(tǒng)，對電影評論進行情感分類。（七）第七講知識表示1.教學內容（1）知識表示的定義、分類和重要性（2）邏輯表示法（3）產生式規(guī)則（4）語義網絡2.重點與難點重點：理解不同知識表示方法的特點和適用場景；掌握邏輯表示法、產生式規(guī)則、語義網絡和框架表示法的基本原理和應用。難點：理解不同知識表示方法的特點和適用場景；掌握邏輯表示法、產生式規(guī)則、語義網絡和框架表示法的基本原理和應用。3.課程教學要求知識目標：知識表示定義、目標及應用領域能力目標：掌握邏輯表示法、產生式規(guī)則、語義網絡和框架表示法的基本原理和應用。職素目標：培養(yǎng)學生的計算思維和創(chuàng)新能力，激發(fā)學生對人工智能領域的興趣。4.作業(yè)與思考設計一個簡單的專家系統(tǒng)，用于診斷電腦故障。（八）第八講計算機視覺應用1.教學內容（1）計算機視覺定義、發(fā)展歷程及應用領域（2）圖像處理基礎（3）圖像分類、目標檢測、圖像分割技術（4）計算機視覺應用案例

2.重點與難點重點：卷積神經網絡(CNN)的原理及典型網絡結構難點：目標檢測、圖像分割等任務的深度學習算法3.課程教學要求知識目標：了解目標檢測、圖像分割等任務的深度學習算法能力目標：理解卷積神經網絡(CNN)的原理及典型網絡結構職素目標：培養(yǎng)學生的計算思維和創(chuàng)新能力，引導學生關注計算機視覺領域的最新研究成果和發(fā)展趨勢。4.作業(yè)與思考無（九）第九講人工智能未來及職業(yè)發(fā)展規(guī)劃1.教學內容（1）技術趨勢發(fā)展，如深度學習、強化學習、遷移學習等算法的持續(xù)突破。（2）AI應用趨，如人工智能賦能產業(yè)升級，推動社會變革。（3）社會影響.對就業(yè)市場、社會結構、倫理道德、法律法規(guī)的挑戰(zhàn)、教育改革和人才培養(yǎng)。（4）人工智能職業(yè)發(fā)展路徑（5）人工智能學習資源與平臺2.重點與難點重點：人工智能未來發(fā)展趨勢難點：如何幫助學生制定符合自身特點的人工智能職業(yè)發(fā)展規(guī)劃3.課程教學要求知識目標：了解人工智能未來發(fā)展趨勢，關注人工智能前沿技術能力目標：掌握人工智能學習資源與平臺，制定合理的學習計劃職素目標：積極參與人工智能相關項目實踐，提升自身競爭力4.作業(yè)與思考選擇一個人工智能應用領域，調研其發(fā)展現狀、人才需求和未來趨勢（十）第十講人工智能的展望與爭論1.教學內容（1）人工智能發(fā)展趨勢（2）人工智能應用前景（3）人工智能對社會的影響（4）人工智能的安全性問題（5）人工智能的倫理問題2.重點與難點重點：理解人工智能發(fā)展趨勢和應用前景難點：思考如何應對人工智能帶來的倫理和社會問題3.課程教學要求知識目標：了解人工智能發(fā)展現狀和未來趨勢能力目標：掌握人工智能應用的主要領域和典型案例職素目標：培養(yǎng)批判性思維和解決問題的能力4.作業(yè)與思考選擇一個人工智能應用領域，討論其發(fā)展現狀、應用前景和潛在風險。五、課程考