《人工智能導(dǎo)論》課程標(biāo)準(zhǔn)

《人工智能導(dǎo)論》課程標(biāo)準(zhǔn)一、課程定位通過(guò)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(yùn)作平臺(tái)和軟硬件支撐環(huán)境、人工智能在各個(gè)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(zhuān)業(yè)熟悉人工智能的通識(shí)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(zhuān)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(guò)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式學(xué)習(xí)核心算法和關(guān)鍵技術(shù)，所有知識(shí)點(diǎn)都錄制成微課視頻，通過(guò)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(guò)項(xiàng)目的實(shí)施深入理解人工智能技術(shù)，不會(huì)編程的同學(xué)，也可以通過(guò)觀看項(xiàng)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(gè)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(yùn)作平臺(tái)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(guò)這七個(gè)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(yùn)作平臺(tái)和軟硬件支撐環(huán)境、人工智能能用來(lái)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(lái)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(diǎn)，每個(gè)單元開(kāi)始創(chuàng)設(shè)一個(gè)教學(xué)情境，使用情境教學(xué)法貫穿該單元的知識(shí)點(diǎn)。這些教學(xué)情境有的來(lái)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(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程等等。人工智能主要技術(shù)通過(guò)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式實(shí)施教學(xué)，學(xué)生既可以跟隨課程進(jìn)度通過(guò)編程實(shí)施每一給項(xiàng)目，也可以通過(guò)觀看微課視頻體驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)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(guò)調(diào)用機(jī)器學(xué)習(xí)工具接口，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的回歸和分類(lèi)；（4）能通過(guò)調(diào)用機(jī)器學(xué)習(xí)工具接口實(shí)現(xiàn)支持向量機(jī)分類(lèi)和回歸以及K—means聚類(lèi)；（5）能通過(guò)調(diào)用接口，實(shí)現(xiàn)感知機(jī)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和預(yù)測(cè)；（6）能構(gòu)造和訓(xùn)練簡(jiǎn)單的CNN網(wǎng)絡(luò)，并用來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)；（7）能對(duì)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(gè)不同行業(yè)的應(yīng)用；（9）能區(qū)分大數(shù)據(jù)技術(shù)，云計(jì)算技術(shù)，邊際運(yùn)算技術(shù)；（10）能說(shuō)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(yùn)載工具在哪些行業(yè)代替人類(lèi)勞動(dòng)；（12）能闡述智能服務(wù)在哪些行業(yè)代替人類(lèi)勞動(dòng)；（13）能闡述和分析人工智能領(lǐng)域的安全與倫理。（二）知識(shí)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(shì)；（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(jiǎn)單的回歸和分類(lèi)方法；（6）熟悉支持向量機(jī)、決策樹(shù)等有監(jiān)督學(xué)習(xí)，以及k—Means無(wú)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(shí)現(xiàn)流程；（9）熟悉計(jì)算視覺(jué)技術(shù)和自然語(yǔ)言處理技術(shù)；（10）熟悉人機(jī)互動(dòng)與設(shè)計(jì)，熟悉虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)；（11）熟悉大數(shù)據(jù)技術(shù)，云計(jì)算技術(shù)，邊際運(yùn)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(tái)；（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(lèi)；（23）熟悉智能運(yùn)載工具，掌握智能運(yùn)載工具的種類(lèi)；（24）熟悉智能終端設(shè)備，掌握智能終端設(shè)備的種類(lèi)；（25）熟悉智能服務(wù)，掌握智能服務(wù)的種類(lèi)；（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(guò)學(xué)習(xí)人工智能對(duì)社會(huì)生活的深遠(yuǎn)影響，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)社會(huì)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(shù)立人工智能應(yīng)用領(lǐng)域的安全防范意識(shí)；（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(gè)人隱私的意識(shí)。三、課程主要內(nèi)容序號(hào)單元名稱(chēng)能力目標(biāo)知識(shí)要點(diǎn)學(xué)時(shí)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(shì)；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(guò)調(diào)用機(jī)器學(xué)習(xí)工具接口，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的回歸和分類(lèi)；（3）能通過(guò)調(diào)用機(jī)器學(xué)習(xí)工具接口實(shí)現(xiàn)支持向量機(jī)、決策樹(shù)分類(lèi)和回歸以及K—means聚類(lèi)；（4）能通過(guò)調(diào)用接口，實(shí)現(xiàn)感知機(jī)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和預(yù)測(cè)；（5）構(gòu)造和訓(xùn)練簡(jiǎn)單的CNN網(wǎng)絡(luò)，并用來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)（1）常用數(shù)據(jù)集，掌握機(jī)器學(xué)習(xí)的流程，熟悉簡(jiǎn)單的回歸和分類(lèi)方法；（2）分類(lèi)和回歸的概念、訓(xùn)練、預(yù)測(cè)和評(píng)估（3）支持向量機(jī)、決策樹(shù)等有監(jiān)督學(xué)習(xí)，以及k—Means無(wú)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(shí)現(xiàn)流程182單元3關(guān)鍵技術(shù)（1）能對(duì)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(jì)算機(jī)視覺(jué)基本操作；（3）能調(diào)用接口執(zhí)行自然語(yǔ)言處理基本操作；（4）熟悉虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)及其應(yīng)用；（5）熟悉語(yǔ)音互動(dòng)，體感互動(dòng)和情感互動(dòng)（1）圖像處理技術(shù)（2）計(jì)算視覺(jué)技術(shù)（3）自然語(yǔ)言處理技術(shù)；（4）虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)；（5）人機(jī)互動(dòng)與設(shè)計(jì)，63單元3運(yùn)作平臺(tái)和支撐（1）熟悉大數(shù)據(jù)技術(shù)，云計(jì)算技術(shù)，邊際運(yùn)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(tái)；（1）大數(shù)據(jù)技術(shù)，云計(jì)算技術(shù)，邊際運(yùn)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(tái)；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(lèi)；（2）熟悉智能運(yùn)載工具，掌握智能運(yùn)載工具的種類(lèi)；（3）熟悉智能終端設(shè)備，掌握智能終端設(shè)備的種類(lèi)；（4）熟悉智能服務(wù)，掌握智能服務(wù)的種類(lèi)（1）智慧機(jī)器人；（2）智能運(yùn)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(diǎn)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(ài)、重民本、守誠(chéng)信、崇正義、尚和合、求大同的思想精華和時(shí)代價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成遵紀(jì)守法、愛(ài)崗敬業(yè)、無(wú)私奉獻(xiàn)、誠(chéng)實(shí)守信、公平公正、勇于創(chuàng)新的職業(yè)行為習(xí)慣。指標(biāo)點(diǎn)5。2.培養(yǎng)法治意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)產(chǎn)權(quán)及軟件版權(quán)意識(shí)，遵守網(wǎng)絡(luò)安全法等相關(guān)軟件類(lèi)法律法規(guī)，運(yùn)用法治思維和法治方式維護(hù)自身權(quán)利。指標(biāo)點(diǎn)6。3.培養(yǎng)科學(xué)思維，通過(guò)挖掘程序設(shè)計(jì)中蘊(yùn)含的計(jì)算思維、辯證思維、實(shí)驗(yàn)思維，幫助學(xué)生能夠獨(dú)立并辯證地看待問(wèn)題、理性地思考問(wèn)題、高效地解決問(wèn)題，從而建立正確的價(jià)值觀。指標(biāo)點(diǎn)7。4.遵守職業(yè)規(guī)范和道德。遵守中國(guó)軟件行業(yè)公約、軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)的專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，嚴(yán)格遵循規(guī)定的程序編寫(xiě)流程，養(yǎng)成良好的程序注釋習(xí)慣，自覺(jué)按照規(guī)范建立正規(guī)的、有質(zhì)量的軟件產(chǎn)品說(shuō)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(dòng)，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(dòng)、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(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生利用自己的所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，積極參與社會(huì)科學(xué)普及和應(yīng)用推廣活動(dòng)。指標(biāo)點(diǎn)10，11。5.學(xué)會(huì)終身學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)和理解學(xué)習(xí)的價(jià)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(shí)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(diǎn)15。單元名稱(chēng)引例思政小課堂對(duì)應(yīng)指標(biāo)點(diǎn)思政目標(biāo)單元1人工智能概述人工智能的歷史知識(shí)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?jì)7通過(guò)分析從數(shù)據(jù)中提取知識(shí)的過(guò)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(shí)現(xiàn)的把握對(duì)話數(shù)據(jù)的質(zhì)量3，4通過(guò)分析聊天算法，認(rèn)識(shí)提高訓(xùn)練數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要性單元4運(yùn)作平臺(tái)和支撐智能音箱對(duì)話對(duì)話背后的強(qiáng)大支撐7從智能音箱的支撐平臺(tái)懂得理性思考問(wèn)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(gè)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(shí)，很可能將來(lái)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(dòng)駕駛汽車(chē)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(shí)代的網(wǎng)絡(luò)釣魚(yú)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(jì)建議本課程采用情境教學(xué)法組織知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容，每個(gè)單元先師生共同體驗(yàn)一個(gè)教學(xué)情境，根據(jù)該情境描述場(chǎng)景或需要完成的任務(wù)逐漸展開(kāi)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(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式教學(xué)，有Python編程基礎(chǔ)的班級(jí)建議帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)施每個(gè)項(xiàng)目，沒(méi)有編程基礎(chǔ)的同學(xué)可以通過(guò)預(yù)習(xí)微課視頻體驗(yàn)每個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程。教學(xué)方法和手段上，為了充分調(diào)動(dòng)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(shí)驗(yàn)等多種手段綜合運(yùn)用，讓學(xué)生從豐富的感官體驗(yàn)中感受和接收知識(shí)內(nèi)容。六、課程考核與評(píng)價(jià)建議為客觀評(píng)價(jià)學(xué)生在學(xué)完本門(mén)課程后知識(shí)的掌握情況、專(zhuān)項(xiàng)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(píng)價(jià)分態(tài)度性評(píng)價(jià)、知識(shí)性評(píng)價(jià)、技能性評(píng)價(jià)三個(gè)部分?？偡譃?00分，其中態(tài)度性評(píng)價(jià)占20%，知識(shí)性評(píng)價(jià)占40%，技能性評(píng)價(jià)占40%。具體如下表：序號(hào)考核環(huán)節(jié)考核內(nèi)容分值1態(tài)度性評(píng)價(jià)微課預(yù)習(xí)，課堂紀(jì)律，出勤率，實(shí)訓(xùn)態(tài)度202知識(shí)性評(píng)價(jià)課堂提問(wèn)，練習(xí)，討論，期末考試403技能性評(píng)價(jià)每次實(shí)訓(xùn)完成情況，項(xiàng)目完成情況