《人工智能基础》课程标准
(一)课程性质与任务
人工智能基础课程是应用电子技术、电子信息工程、计算机科学与技术等相关专业的一门重要专业基础课程。该课程旨在为学生提供人工智能领域的基础知识和核心技术的学习,为后续的专业课程学习和实践应用奠定坚实的基础。
作为专业基础课程,人工智能基础课程具有以下几个显著特点:
跨学科性:人工智能涉及数学、计算机科学、心理学、哲学等多个学科的知识,本课程将整合这些学科知识,形成完整的课程体系。
理论与实践相结合:本课程不仅注重理论知识的传授,还强调实践应用能力的培养。通过案例分析、实验操作和项目实践等方式,使学生能够将理论知识应用于实际问题解决中。
前沿性与创新性:人工智能是一个快速发展的领域,本课程将紧跟技术前沿,介绍最新的人工智能技术和应用案例,培养学生的创新思维和创新能力。
人工智能基础课程的主要任务包括以下几个方面:
传授基础知识:介绍人工智能的基本概念、发展历程、应用领域以及核心技术原理。使学生对人工智能有一个全面的认识和了解,为后续深入学习打下坚实基础。
培养核心能力:通过本课程的学习,培养学生的算法思维、数据分析、模式识别等核心能力,使学生能够运用人工智能技术解决实际问题。
引导实践应用:结合工程应用实际,引导学生了解传感器在人工智能系统中的作用和重要性,掌握常用传感器的工程测量设计方法和实验研究方法。通过实践操作和项目实践,培养学生的动手能力和解决问题的能力。
拓展知识视野:介绍人工智能领域的前沿技术和研究热点,引导学生关注行业动态和技术发展趋势,拓展学生的知识视野和创新能力。
培养专业素养:通过本课程的学习,培养学生的专业素养和职业道德,使学生具备独立思考、团队合作、创新思维等方面的能力,为将来从事人工智能相关领域的工作做好准备。
(二)课程教学目标
1、知识目标
(1)掌握人工智能的基本概念、原理和应用领域,了解人工智能的发展历程和前沿动态。
(2)理解机器学习的基本原理和常用算法,包括监督学习、无监督学习、强化学习等。
(3)掌握深度学习的基础知识和核心技术,包括神经网络、卷积神经网络、循环神经网络等。
(4)了解自然语言处理的基本任务和常用技术,如文本分类、情感分析、机器翻译等。
(5)掌握人工智能在各个领域的应用案例和实践经验,如图像识别、语音识别、智能推荐等。
2、能力目标
(1)能够运用人工智能的基本原理和方法,解决实际应用问题,如设计简单的机器学习模型、构建深度学习网络等。
(2)能够理解和分析人工智能算法的性能和优劣,选择合适的算法解决特定问题。
(3)能够处理和分析大规模数据,提取有用信息,为人工智能应用提供支持。
(4)能够编写和调试人工智能相关的程序代码,实现算法和模型的功能。
(5)能够参与人工智能项目的团队合作,共同推进项目的进展和成果。
3、素质目标
(1)培养学生具备创新意识和创新思维,不断探索人工智能的新领域和应用。
(2)培养学生具备批判性思维和解决问题的能力,能够独立思考和解决复杂问题。
(3)培养学生具备团队合作精神和沟通能力,能够与不同背景的人合作,共同完成任务。
(4)培养学生具备高度的责任心和职业道德,对人工智能的应用和发展负责。
(三)参考学时
32学时。
(四)课程学分
2个学分。
(五)课程内容和要求
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序号 | 教学项目 | 教学内容与教学要求 | 活动设计建议 | 参考课时 |
1 | 人工智能基本概念与特性 | 教学内容: 1、人工智能的作用与分类; 2、人工智能的定义、组成。 教学要求: 1、掌握人工智能的组成与特性。 | 1、教学活动在教学做一体化教室进行; 2、教师利用多媒体课件讲解演示,使学生对知识加深印象; 3、以学生的自主学习为主体教师的引领为主导。 | 4 |
2 | 大数据 | 教学内容: 1、大数据的分类与基本结构; 2、大数据应用。 教学要求: 1、掌握大数据原理; 2、掌握大数据的应用场景; | 1、教学活动在教学做一体化教室进行; 2、教师利用多媒体课件讲解演示,使学生对知识加深印象; 3、以学生的自主学习为主体教师的引领为主导; 4、学生边学边实验。 | 12 |
3 | 分类器 | 教学内容: 1、分类器的分类与基本结构; 2、分类器的原理方法。 教学要求: 1、掌握分类器的应用方法。 | 1、教学活动在教学做一体化教室进行; 2、教师利用多媒体课件讲解演示,使学生对知识加深印象; 3、以学生的自主学习为主体教师的引领为主导; 4、学生边学边实验。 | 10 |
4 | 深度学习 | 教学内容: 1、深度学习的工作原理; 2、深度学习的算法基础。 教学要求: 1、掌握深度学习的应用方法。 | 1、教学活动在教学做一体化教室进行; 2、教师利用多媒体课件讲解演示,使学生对知识加深印象; 3、以学生的自主学习为主体教师的引领为主导; 4、学生边学边实验。 | 8 |
5 | 神经网络 | 教学内容: 1、神经网络的工作原理; 2、神经网络的算法基础。 教学要求: 1、掌握神经网络的应用方法。 | 1、教学活动在教学做一体化教室进行; 2、教师利用多媒体课件讲解演示,使学生对知识加深印象; 3、以学生的自主学习为主体教师的引领为主导; 4、学生边学边实验。 | 8 |
6 | 图像识别 | 教学内容: 1、图像识别的工作原理; 2、图像识别的算法基础。 教学要求: 1、掌握图像识别应用方法。 | 1、教学活动在教学做一体化教室进行; 2、教师利用多媒体课件讲解演示,使学生对知识加深印象; 3、以学生的自主学习为主体教师的引领为主导; 4、学生边学边实验。 | 8 |
7 | 语音识别 | 教学内容: 1、语音识别的工作原理; 2、语音识别的性能特点。 教学要求: 1、掌握语音识别的应用方法。 | 1、教学活动在教学做一体化教室进行; 2、教师利用多媒体课件讲解演示,使学生对知识加深印象; 3、以学生的自主学习为主体教师的引领为主导; 4、学生边学边实验。 | 14 |
(六)教学建议
1、教学方法
在培养学生知识和技能的同时,注重方法能力、社会能力等综合素养的培养,建议综合采用多种教学方法开展教学。
(1)讲授法
整个的教学活动将以讲授法为主。
(2)项目教学法
课程中的项目来自生产、生活中的实例,并且本着以最少的资源实现人工智能功能的原则来设计。教学环节要求学生自行设计和完成项目的制作。
(3)演示法
在教学中,应采用多媒体、图片、动画、模型为学生演示传感器的过程,展示人工智能的工作原理及结构,使抽像的理论变为直观。
(4)企业参观、实习
利用第二课堂,带领学生到相关企业参观,了解人工智能应用环境、企业文化,拓展学生知识面。
2、评价方法
以具体任务为主线的安排教学内容的过程,使学习和实际工作岗位和工作过程充分融合,传统的考核方法必须改革。将课程考核分散在整个学习过程中,能更真实的反映学生的学习效果和实际水平。
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考核项目 | 所占比例 | 备注 |
平时考试 | 25% | 包含作业、测试等 |
实验成绩 | 15% | |
期末成绩 | 60% | |
总成绩 | 100分 |
3、教学条件
(1)充分利用我校实训中心的优势,在真实的工作情境中突出工学结合,选择典型的工作为实训任务,实现实训与生产相结合;
(2)完善多媒体教学课件;
(3)建立便于学生查找和参考的教学资源库。
4、教材编选
教材的编写要体现课程的性质、课程内容标准,用浅显易懂的方法,描述传感器的基本知识,注重基本理论与自动检测技术应用的有机结合,如果采用模块化教学方法,将有关知识进行整合,实现理论教学和实践训练的有机结合。
如果采用自编教材,教学内容按课程内容标准进行整合。若采用参考教材,教学过程中可挑选教材中的相关内容教学,同时机器学习应用的相关知识。