《人工智能導論》課程教學大綱

人工智能導論（IntroductiontoArtificialIntelligence）課程基本信息課程編號：04021564課程總學時：32實驗學時：0學時課程性質(zhì)：選修課程屬性:素質(zhì)類、專業(yè)類開設(shè)學期：第5學期適用專業(yè)：電子信息專業(yè)對先修的要求：C語言，高度數(shù)學，工程數(shù)學對后續(xù)的支撐：畢業(yè)論文（設(shè)計）一、課程的教學理念、性質(zhì)、目標和任務(wù)（300-500字，一級標題統(tǒng)一宋體五號字加粗）本課程是電子信息工程專業(yè)的選修課。人工智能是計算機科學與技術(shù)的一個前沿學科，它也是一個綜合性的交叉學科?！度斯ぶ悄軐д摗肥顷P(guān)于計算機學科人工智能領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)課程，其目的是使學生初步了解人工智能的基本原理，初步學習和掌握人工智能的基本技術(shù)，以便拓寬知識面，并為進一步學習和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。該課程主要講述知識與知識表示、確定性推理、不確定性推理、搜索策略、專家系統(tǒng)、自然語言處理、機器學習、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能在不同專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用等方面內(nèi)容，使學生對人工智能的基本內(nèi)容、基本原理和基本方法有一個比較初步的認識。二、課程目標及對畢業(yè)要求指標點的支撐序號課程目標支撐畢業(yè)要求指標點（備注：畢業(yè)要求指標點應(yīng)與專業(yè)人才培養(yǎng)方案相對應(yīng)）畢業(yè)要求1掌握人工智能的基本理論與方法，培養(yǎng)學生利用人工智能方法、運用技能解決電子信息專業(yè)及農(nóng)業(yè)工程圖像識別相關(guān)領(lǐng)域問題的能力。指標點2.122大綱要求教學內(nèi)容中有些內(nèi)容要求學生自學，包括自學程序設(shè)計語言，如PYTHON等；并用來實現(xiàn)本課內(nèi)一些程序驗證內(nèi)容，培養(yǎng)學生的自主學習能力。指標點3.13三、教學內(nèi)容及進度安排序號教學內(nèi)容學生學習預期成果課內(nèi)學時教學方式支撐課程目標1第一單元人工智能概述1.課程主要內(nèi)容 人工智能的概念、發(fā)展簡史、研究內(nèi)容和應(yīng)用領(lǐng)域。 人工智能的基本技術(shù)，以及人工智能領(lǐng)域的前沿技術(shù)。1.重點和難點 教學重點：人工智能的發(fā)展趨勢和前沿技術(shù)。 教學難點：理解人工智能概念。學生學習預期成果 掌握人工智能的基本方法與理論，培養(yǎng)學生利用人工智能方法、運用技能 解決本專業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域?qū)嶋H問題的能力。2教學方式 線下面授的方式進行行業(yè)講解，以及知識點講解，使學生快速理解本課程體系的設(shè)計思路，讓學生感受到人工智能對其個人未來生活和職業(yè)發(fā)展的影響。目標12第二單元人工智能應(yīng)用體驗1.課程主要內(nèi)容 體驗中心體驗人工智能實體應(yīng)用。2.重點和難點 感受體驗中心各種AI設(shè)備的使用，理解AI設(shè)備應(yīng)用技術(shù)原理。學生學習預期成果 能夠理解自然語言識別、視覺識別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、視頻處理、圖像風格遷移、智能尋跡車、智能機械臂、自動駕駛車、生物識別等實驗設(shè)備的原理，并會操作。4教學方式 放相關(guān)視頻，講解的教學方式，感受人工智能魅力，理解設(shè)備原理。目標13第三單元機器學習與深度學習1.課程主要內(nèi)容 機器學習基本概念、發(fā)展簡史。 深度學習基本概念和應(yīng)用。2.重點和難點 教學重點：機器學習和深度學習的基本概念。 教學難點：理解機器學習和深度學習概念和方法。學生學習預期成果 掌握機器學習和深度學習的實踐應(yīng)用。4教學方式 線上自主學習，課程單元提供視頻等教學資源。 線下帶領(lǐng)學習深度學習基本知識目標14第四單元計算機視覺1.課程主要內(nèi)容 計算機視覺的基本概念和發(fā)展史。 計算機視覺技術(shù)原理及實踐應(yīng)用。2.重點和難點 教學重點：計算機視覺的基本概念和應(yīng)用。 教學難點：理解計算機視覺的技術(shù)原理。學生學習預期成果 掌握計算機視覺的基本概念、原理及技術(shù)應(yīng)用。6教學方式 線上自主學習，課程單元提供2課時視頻教學資源。 線下帶領(lǐng)學習視覺技術(shù)基本知識目標25第五單元語音識別1.課程主要內(nèi)容 語音識別基本原理介紹。 語音識別技術(shù)實現(xiàn)及應(yīng)用場景介紹。2.重點和難點 教學重點：語音識別的應(yīng)用場景。 教學難點：理解語音識別技術(shù)的原理及過程。學生學習預期成果 掌握語音識別技術(shù)的實際應(yīng)用場景。6教學方式 線上自主學習，課程單元提供2課時視頻教學資源。 線下帶領(lǐng)學習語音識別基本知識目標26第六單元自然語言處理1.課程主要內(nèi)容 自然語言處理基本概念介紹。 自然語言處理技術(shù)實現(xiàn)及應(yīng)用場景。2.重點和難點 教學重點：自然語言處理的技術(shù)應(yīng)用場景。 教學難點：理解自然語言處理的技術(shù)原理。學生學習預期成果 理解自然語言處理的實際應(yīng)用場景，并能結(jié)合實踐解釋自然語言處理的實際應(yīng)用。4教學方式 線上自主學習，課程單元提供2課時視頻教學資源。 線下帶領(lǐng)學習自然語言處理基本知識目標27第七單元知識圖譜1.課程主要內(nèi)容 概念知識表示。 知識圖譜技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用。2.重點和難點 教學重點：知識圖譜的概念及應(yīng)用。 教學難點：理解知識圖譜的技術(shù)應(yīng)用。學生學習預期成果 理解知識圖譜的技術(shù)應(yīng)用場景，以及解釋實際應(yīng)用中知識圖譜的作用。4教學方式 線上自主學習，課程單元提供2課時視頻教學資源。 線下帶領(lǐng)學習知識圖譜基本知識目標28第八單元行業(yè)應(yīng)用和技術(shù)趨勢1.課程主要內(nèi)容 人工智能的行業(yè)實踐應(yīng)用。 人工智能發(fā)展的技術(shù)趨勢。2.重點和難點 教學重點：人工智能行業(yè)的實踐應(yīng)用。 教學難點：把握人工智能發(fā)展的技術(shù)趨勢。學生學習預期成果 了解人工智能在行業(yè)中的具體應(yīng)用，在實際生活中能解釋人工智能的具體應(yīng)用案例。2教學方式 線下帶領(lǐng)同學收集行業(yè)應(yīng)用和技術(shù)發(fā)展趨勢，并讓同學分享目標1四、課程思政（宋體五號字在課程教學過程中將政治認同、家國情懷、文化素養(yǎng)、憲法法治意識、道德修養(yǎng)等思政元素融入專業(yè)教育，并舉例說明）課程思政將知行合一的思想政治教育融入課程教學各個環(huán)節(jié)，使課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。本課程將在講授工業(yè)革命與技術(shù)發(fā)展歷史，為學生介紹人工智能技術(shù)對電子信息科學與技術(shù)的革命性作用和對國民經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略性影響。課程思政元素： 自主創(chuàng)新-全國北斗地基增強系統(tǒng)。 科學思維-阿里達摩院2020年研發(fā)的新冠肺炎全基因組檢測分析技術(shù)。 科學思維-DaDianNao:一種加速機器學習的超級計算機。 創(chuàng)造意識-張旭豪在大學時代創(chuàng)辦的“餓了么”。 勇攀高峰-科大訊飛：探索人工智能科技前沿“無人區(qū)”。課程思政：將知識、能力、價值觀塑造有效融合到課程中，促進課程與思想政治理論同向同行、協(xié)同育人，將思政教育融入課程教學全過程。五、教材及參考資料（教材的選用應(yīng)符合教育部和學校教材選用規(guī)定，教學資源豐富多樣，體現(xiàn)思想性、科學性與時代性）1.選用教材：(必含信息：教材名稱，作者，出版社，出版年度，版次，書號)（1）理論課教材：《人工智能技術(shù)導論》（第三版），廉師友，西安電子科技大學出版社，20202.參考書：（1）[美]NilsJ.Nilsson，（鄭扣根，莊越挺譯），人工智能，機械工業(yè)出版社，2000；（2）[美]StuartRussell，PeterNorvig，姜哲等譯，人工智能——一種現(xiàn)代方法（第二版），人民郵電出版社，2004；（3）劉若辰，人工智能導論，清華大學出版社，2021六、教學條件需要智能穿戴設(shè)備1套。七、課程考核、考核方式及成績評定序號課程目標（支撐畢業(yè)要求指標點）考核內(nèi)容評價依據(jù)及成績比例(%)成績比例(%)作業(yè)討論考核1課程目標1（支撐畢業(yè)要求指標點2.1）1.1掌握人工智能的基本概念、研究內(nèi)融和應(yīng)用領(lǐng)域。1.2了解人工智能的行業(yè)應(yīng)用055102課程目標1（支撐畢業(yè)要求指標點2.1）2.1領(lǐng)會人工智能應(yīng)用場景555153課程目標1（支撐畢業(yè)要求指標點2.1）3.1掌握機器學習的基本概念和應(yīng)用；3.2掌握深度學習的基本概念和應(yīng)用。0520254課程目標2（支撐畢業(yè)要求指標點3.1）4.1掌握人工智能技術(shù)的概念及實踐應(yīng)用；4.2掌握人臉識別的原理及實現(xiàn)過。4.3理解人工智能技術(shù)的原理和實現(xiàn)過程。5520305課程目標2（支撐畢業(yè)要求指標點3.1）5.1理解人工智能發(fā)展趨勢；551020合計15256060注：各類考核評價的具體評分標準見《附錄：各類考核評分標準表》（1）課堂表現(xiàn)考核內(nèi)容及評分標準課程目標考核內(nèi)容評分標準90-100分80-89分70-79分60-69分<60分課程目標1（5%）1.1掌握人工智能的基本概念、研究內(nèi)融和應(yīng)用領(lǐng)域。1.2了解人工智能的行業(yè)應(yīng)用按時交作業(yè)；基本概念正確、論述邏輯清楚；層次分明，語言規(guī)范。考勤完整。按時交作業(yè)；基本概念正確、論述基本清楚；語言較規(guī)范?？记谕暾０磿r交作業(yè)；基本概念基本正確；論述基本清楚；語言基本規(guī)范?？记诓煌暾?。按時交作業(yè)；有抄襲現(xiàn)象；或者基本概念不清楚、論述不清楚。缺勤。不能按時交作業(yè)；有抄襲現(xiàn)象；或者基本概念不清楚、論述不清楚。缺勤。課程目標1（5%）2.1領(lǐng)會人工智能應(yīng)用場景按時交作業(yè)；基本概念正確、論述邏輯清楚；層次分明，語言規(guī)范?？记谕暾?。按時交作業(yè)；基本概念正確、論述基本清楚；語言較規(guī)范?？记谕暾０磿r交作業(yè)；基本概念基本正確；論述基本清楚；語言基本規(guī)范?？记诓煌暾?。按時交作業(yè)；有抄襲現(xiàn)象；或者基本概念不清楚、論述不清楚。缺勤。不能按時交作業(yè)；有抄襲現(xiàn)象；或者基本概念不清楚、論述不清楚。缺勤。課程目標1（5%）3.1掌握機器學習的基本概念和應(yīng)用；3.2掌握深度學習的基本概念和應(yīng)用。按時交作業(yè)；基本概念正確、論述邏輯清楚；層次分明，語言規(guī)范?？记谕暾?。按時交作業(yè)；基本概念正確、論述基本清楚；語言較規(guī)范?？记谕暾?。按時交作業(yè)；基本概念基本正確；論述基本清楚；語言基本規(guī)范?？记诓煌暾０磿r交作業(yè)；有抄襲現(xiàn)象；或者基本概念不清楚、論述不清楚。缺勤。不能按時交作業(yè)；有抄襲現(xiàn)象；或者基本概念不清楚、論述不清楚。缺勤。課程目標2（5%）4.1掌握人工智能技術(shù)的概念及實踐應(yīng)用；4.2掌握人臉識別的原理及實現(xiàn)過。按時交作業(yè)；基本概念正確、論述邏輯清楚；層次分明，語言規(guī)范。考勤完整。按時交作業(yè)；基本概念正確、論述基本清楚；語言較規(guī)范?？记谕暾０磿r交作業(yè)；基本概念基本正確；論述基本清楚；語言基本規(guī)范?？记诓煌暾０磿r交作業(yè)；有抄襲現(xiàn)象；或者基本概念不清楚、論述不清楚。缺勤。不能按時交作業(yè)；有抄襲現(xiàn)象；或者基本概念不清楚、論述不清楚。缺勤。課程目標2（5%）5.1理解人工智能發(fā)展趨勢；按時交作業(yè)；基本概念正確、論述邏輯清楚；層次分明，語言規(guī)范?？记谕暾?。按時交作業(yè)；基本概念正確、論述基本清楚；語言較規(guī)范?？记谕暾?。按時交作業(yè)；基本概念基本正確；論述基本清楚；語言基本規(guī)范。考勤不完整。按時交作業(yè)；有抄襲現(xiàn)象；或者基本概念不清楚、論述不清楚。缺勤。不能按時交作業(yè)；有抄襲現(xiàn)象；或者基本概念不清楚、論述不清楚。缺勤。（2）作業(yè)評分標準課程目標成績優(yōu)秀（90-100分）良好（80-89分）中等（70-79分）及格（60-69分）不及格（<60分）課程目標1（5%）書寫認真數(shù)據(jù)正確內(nèi)容豐富書寫認真數(shù)據(jù)基本正確內(nèi)容滿足要求書寫工整數(shù)據(jù)基本正確內(nèi)容基本滿足要求數(shù)據(jù)基本正確內(nèi)容基本滿足要求數(shù)據(jù)不正確內(nèi)容不滿足要求課程目標2（5%）書寫認真數(shù)據(jù)正確內(nèi)容豐富書寫認真數(shù)據(jù)基本正確內(nèi)容滿足要求書寫工整數(shù)據(jù)基本正確內(nèi)容基本滿足要求數(shù)據(jù)基本正確內(nèi)容基本滿足要求數(shù)據(jù)不正確內(nèi)容不滿足要求課程目標2（5%）書寫認真數(shù)據(jù)正確內(nèi)容豐富書寫認真數(shù)據(jù)基本正確內(nèi)容滿足要求書寫工整數(shù)據(jù)基本正確內(nèi)容基本滿足要求數(shù)據(jù)基本正確內(nèi)容基本滿足要求數(shù)據(jù)不正確內(nèi)容不滿足要求每次作業(yè)按百分制評分，以所有作業(yè)的平均成績計入總成績。（3）期末考核內(nèi)容及評分標準課程目標考核內(nèi)容評分標準90-100分80-89分70-79分60-69分<60分課程目標1（5%）1.1掌握人工智能的基本概念、研究內(nèi)融和應(yīng)用領(lǐng)域。1.2了解人工智能的行業(yè)應(yīng)用基本概念正確、論述邏輯清楚；層次分明，語言規(guī)范?；靖拍钫_、論述基本清楚；語言較規(guī)范?；靖拍罨菊_；內(nèi)容基本完整?；靖拍罨菊_?；靖拍畈徽_。課程目標2（5%）2.1領(lǐng)會人工智能應(yīng)用場景基本概念正確、論述邏輯清楚；層次分明，語言規(guī)范?；靖拍钫_、論述基本清楚；語言較規(guī)范?；靖拍罨菊_；內(nèi)容基本完整?；靖拍罨菊_?；靖拍畈徽_。課程目標2（5%）3.1掌握機器學習的基本概念和應(yīng)用；3.2掌握深度學習的基本概念和應(yīng)用?；靖拍钫_、論述邏輯清楚；層次分明，語言規(guī)范?；靖拍钫_、論述基本清楚；語言較規(guī)范?；靖拍罨菊_；內(nèi)容基本完整?；靖拍罨菊_。基本概念不正確。課程目標2（5%）4.1掌握人工智能技術(shù)的概念及實踐應(yīng)用；4.2掌握人臉識別的原理及實現(xiàn)過。基本概念正確、論述邏輯清楚；層次分明，語言規(guī)范?；靖拍钫_、論述基本清楚；語言較規(guī)范?；靖拍罨菊_；內(nèi)容基本完整。基本概念基本正確?；靖拍畈徽_。課程目標2（5%）5.1理解人工智能發(fā)展趨勢；基本概念正確、論述邏輯清楚；層次分明，語言規(guī)范?；靖拍钫_、論述基本清楚；語言較規(guī)范?；靖拍罨?/p>