《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：13220002英文名稱：ArtificialIntelligence&BigData學(xué)分：1學(xué)時：總學(xué)時16學(xué)時，其中理論16學(xué)時，實踐0學(xué)時先修課程：Python程序設(shè)計課程類別：通識教育課程授課對象：全校工科類專業(yè)本科學(xué)生教學(xué)單位：機械與電氣工程學(xué)院修讀學(xué)期：第3學(xué)期一、課程描述和目標這是一個人工智能的時代，未來已來。人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)在當前科學(xué)技術(shù)中迅速發(fā)展，成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動力。它們集成了新思想、新觀點和新技術(shù)，是跨學(xué)科融合的典范。在此背景下，我國提出并部署了新工科、新農(nóng)科、新文科和新醫(yī)科的四新戰(zhàn)略。浙江省更是積極布局，發(fā)布人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告，推動相關(guān)建設(shè)。本課程正是在這一背景下，面向全校工科本科生開設(shè)的。本課程是一門引領(lǐng)工科專業(yè)學(xué)生進入人工智能和大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)課程。學(xué)生將了解人工智能的概念和發(fā)展簡史，人工智能三大流派的主要特點，并熟悉人工智能的主要研究內(nèi)容和應(yīng)用領(lǐng)域，包括計算機視覺、語音智能、自然語言處理，以及利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進行數(shù)據(jù)分析和處理的原理。教學(xué)內(nèi)容將圍繞人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用展開，介紹核心技術(shù)原理，并通過分析和解剖相關(guān)典型系統(tǒng)的技術(shù)實現(xiàn)方法，使學(xué)生能夠理解通過人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)解決實際問題的原理，培養(yǎng)邏輯思維與創(chuàng)新能力，為今后處理各專業(yè)的智能問題奠定基礎(chǔ)。具體的課程目標如下：課程目標1：理解人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的實現(xiàn)方法，能夠理解基于這些技術(shù)而設(shè)計并實施的解決方案的原理，培養(yǎng)解決專業(yè)領(lǐng)域的復(fù)雜問題的能力。課程目標2：了解人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的最新應(yīng)用，具備持續(xù)學(xué)習(xí)和自主探索的能力。二、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標權(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1H12-2.具有自主學(xué)習(xí)的能力，包括對技術(shù)問題的理解能力，歸納總結(jié)的能力和提出問題的能力等。課程目標2M三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點（含德育要求）學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)課程目標1人工智能概述基本要求：1.了解人工智能的概念、人工智能的發(fā)展歷程、人工智能的特征與典型應(yīng)用及各國人工智能的應(yīng)用與開發(fā)。2.人工智能的利與弊以及人工智能與安全3.案例：1.百度AI開放平臺進行動物識別2.微信人工智能體驗德育要求：由人工智能談我國卡脖子技術(shù)，芯片的困境。2講授演示課程目標12人工智能相關(guān)技術(shù)基本要求：1.云計算技術(shù)：云計算的思想、發(fā)展、特征和相關(guān)應(yīng)用。2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)：物聯(lián)網(wǎng)的概念、發(fā)展、應(yīng)用和相關(guān)技術(shù)。3.人工網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)和5G相關(guān)技術(shù)。重難點：掌握和領(lǐng)會人工智能核心技術(shù)，機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)的相關(guān)技術(shù)原理。德育要求：介紹浙江省人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃和前景，以及開展人工智能產(chǎn)業(yè)的迫切性。2講授演示課程目標1課程目標23智慧教育與醫(yī)療基本要求：了解人工智能技術(shù)在智能教育和醫(yī)療方面的應(yīng)用和實現(xiàn)，主要內(nèi)容：1.智慧教育的概念2.智慧校園、智慧教室與教育云平臺3.智慧教學(xué)模式4.智慧教育的內(nèi)涵與特征5.智慧醫(yī)療的組成6.智慧醫(yī)療信息平臺、智慧醫(yī)院系統(tǒng)與衛(wèi)生系統(tǒng)德育要求：通過國內(nèi)智能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展說明我們智能產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)處于世界前列，增強文化自信心和自豪感。2講授討論課程目標1課程目標24智慧城市與智能家居1.智慧城市的概念2.智慧交通3.智能家居4.智能可穿戴設(shè)備5.智能居家養(yǎng)老系統(tǒng)6.智能樓宇德育要求：通過養(yǎng)老問題，教育學(xué)生孝敬父母、關(guān)愛老人和熱愛祖國。1講授討論課程目標1課程目標25新零售與智能經(jīng)濟1.智慧新零售2.智能客戶服務(wù)、聊天機器人以及人、機分工3.人工智能在金融行業(yè)的應(yīng)用、人工智能與會計3.智慧物流4.智慧旅游德育要求：我國在一窮二白的基礎(chǔ)上GDP已經(jīng)躍居世界的第二，不到80年，增強制度自信和自豪感。1講授討論課程目標1課程目標26圖像識別與工業(yè)智能1.了解人工智能技術(shù)在圖像和視頻識別方面的應(yīng)用和技術(shù)實現(xiàn)，主要包括：人臉識別、物體識別、醫(yī)學(xué)影像識別和智能安防2.了解人工智能技術(shù)在工業(yè)方面的應(yīng)用和技術(shù)實現(xiàn)，主要包括：工業(yè)4.O和中國制造2025、智能工廠、工業(yè)機器人、無人機與自動駕駛德育要求：通過人工智能在這些方面的應(yīng)用，讓學(xué)生了解我國智慧城市的建設(shè)。2講授討論課程目標1課程目標27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：掌握大數(shù)據(jù)技術(shù)的基本流程、大數(shù)據(jù)的計算模式德育要求：通過大數(shù)據(jù)技術(shù)談目前的網(wǎng)絡(luò)詐騙，讓學(xué)生提高警惕1講授課程目標1課程目標29人工智能在商業(yè)之商業(yè)智能實現(xiàn)基本要求：1.了解Robots協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)爬蟲的基本原理2.掌握requests、BeautifulSoup3.利用八爪魚抓取網(wǎng)頁數(shù)據(jù)4.詞云圖進行用戶情感分析5.利用PowerBI進行商業(yè)智能分析德育要求：通過網(wǎng)頁爬蟲的實現(xiàn)方法，爬取能源使用量數(shù)據(jù)分析談碳排放、碳中和的意義。5講授演示實踐討論課程目標2合計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)評價和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評價相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由平時成績、期末考試兩部分組成，均按百分制計分，其中平時成績占40%、期末考試成績占60%。2.課程目標達成考核與評價序號教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標1（分值）課程目標2（分值）合計1平時成績040402期末考試60060課程目標對應(yīng)分值6040100（二）考核與評價標準1.平時成績與評價標準平時成績由兩部分組成：任務(wù)點完成情況和作業(yè)實踐。每單元的任務(wù)點完成情況，占10分；每單元的作業(yè)實踐，涉及到客觀題類型的作業(yè)，每一小題都有量化分值?？勺詣咏y(tǒng)計學(xué)生得分情況；涉及到實踐題類型的作業(yè)，教師手動批閱給分，占30分。2.期末考核與評價標準根據(jù)課程目標及教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計期末考核試題，綜合檢驗學(xué)生對課程相關(guān)知識的掌握、綜合應(yīng)用及解決復(fù)雜問題的能力，根據(jù)考試題目設(shè)計相應(yīng)評分標準，占60分。六、教材與參考書（一）推薦教材1．《人工智能基礎(chǔ)》，耿煜、任領(lǐng)美主編，電子工業(yè)出版社，2022年7月版；2．《人工智能通識課程》，王萬良主編，