人工智能應(yīng)用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)

1、人工智能應(yīng)用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)課程代碼課程性質(zhì)課程類型計劃學(xué)時專業(yè)核心課職業(yè)能力與素質(zhì)48一、課程定位與目標(biāo)（一）課程定位人工智能應(yīng)用技術(shù)是一門綜合性前沿學(xué)科，是信號與系統(tǒng)與計算機(jī)的交叉學(xué)科。機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案中“職業(yè)能力與素質(zhì)” 模塊中的一門專業(yè)核心課。培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計能力、軟件開發(fā)能力、硬件開發(fā)能力、數(shù)字信號處理能力、機(jī)器算法能力以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法能力。先修課程： C語言程序設(shè)計、Java程序設(shè)計、Android編程、Linux操作系統(tǒng)、嵌入式技術(shù)與應(yīng)用。后續(xù)課程： 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)（二）課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，使學(xué)生掌握人工智能技術(shù)的基本原理；了解啟發(fā)式搜索策略

2、、與或圖搜索問題、謂詞邏輯與歸結(jié)原理、知識表示、不確定性推理方法、機(jī)器學(xué)習(xí)和知識發(fā)現(xiàn)等目前人工智能的主要研究領(lǐng)域的原理、方法和技術(shù)；增強(qiáng)學(xué)生的邏輯思維與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，為今后在各自領(lǐng)域開拓高水平的人工智能技術(shù)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。二、設(shè)計理念與思路（一）設(shè)計理念1以職業(yè)教育模式為中心，突出教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位。教師的教授應(yīng)以學(xué)生為主體，以學(xué)生的學(xué)習(xí)為中心進(jìn)行課程教學(xué)活動的設(shè)計。2注重學(xué)生的素質(zhì)教育和能力培養(yǎng)作為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的一門應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，要緊緊扣住技術(shù)應(yīng)用這一主線，進(jìn)行課程內(nèi)容的改革，幫助學(xué)生“學(xué)其所用，用其所學(xué)”。3課程設(shè)計充分體現(xiàn)了職業(yè)性、實(shí)踐性和開放性的要求體現(xiàn)職業(yè)崗位的

3、能力要求，使課程設(shè)計與職業(yè)崗位能力緊密對應(yīng)。讓企業(yè)參與到專業(yè)建設(shè)及課程設(shè)置的各個環(huán)節(jié)中，在校企合作中創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。（二）設(shè)計思路1理解和記憶算法基本結(jié)構(gòu)在整個課程所涉及的教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)過程中都按照“算法基本結(jié)構(gòu)的理解和記憶-簡單C+程序算法設(shè)計-上機(jī)調(diào)試程序技能訓(xùn)練-實(shí)際應(yīng)用”這條主線來進(jìn)行。也就是說對人工智能的各種算法主要內(nèi)容的學(xué)習(xí)，以理解加記憶為主，通過上機(jī)調(diào)試程序加深理解和記憶；要求學(xué)生熟記常用的典型算法。2熟練上機(jī)調(diào)試技能，靈活掌握編程技巧本課程安排有多媒體理論課和上機(jī)實(shí)踐課，理論課力求讓學(xué)生掌握編程基本思想；上機(jī)課通過編輯程序、運(yùn)行程序、查看程序結(jié)果，改正程序錯誤再運(yùn)行、觀察結(jié)果

4、等方法掌握編程技能。本課程是一個實(shí)踐操作很強(qiáng)的課程，要求學(xué)生熟練根據(jù)各種錯誤信息提示迅速解決程序中出現(xiàn)的各種錯誤。加強(qiáng)編程邏輯思維能力的鍛煉，力求讓學(xué)生能夠掌握靈活的編程技巧。3以賽促學(xué)建議學(xué)生在學(xué)習(xí)完本課程后參加各類人工智能相關(guān)的技能大賽，通過這種方式起到“以賽促學(xué)”的目的。4“活動導(dǎo)向設(shè)計”的教學(xué)方法在課程教學(xué)中融入案例教學(xué)法、啟發(fā)教學(xué)法、互動式教學(xué)法等多種教學(xué)方法的組合。適時選用提問、討論等生動花樣的形式，營造師生互動、生生互動的學(xué)習(xí)氛圍。5 注重過程考核考核方式突出“四個注重”?？己藘?nèi)容“注重”能力，考核形式“注重”多樣化，考核評價“注重”過程，考核機(jī)制“注重”多種獎勵。注重過程考核，

5、堅(jiān)持全面評價，強(qiáng)調(diào)知行統(tǒng)一，對學(xué)生掌握知識起到積極作用。三、典型工作任務(wù)根據(jù)職業(yè)崗位的需求，總結(jié)歸納如下典型工作任務(wù)：（一）基于謂詞邏輯的機(jī)器推理1.一階謂詞邏輯2.歸結(jié)演繹推理3.應(yīng)用歸結(jié)原理求取問題答案（二）圖搜索技術(shù)1. 狀態(tài)圖搜索2. 與或圖搜索3. 博弈樹搜索（三）產(chǎn)生式系統(tǒng) 產(chǎn)生式規(guī)則 產(chǎn)生式系統(tǒng)3. 產(chǎn)生式與或圖搜索（四）知識表示1. 知識及其表示2框架3語義網(wǎng)絡(luò)（五）不確定性推理方法 1不確定性及其類型2. 不確定性知識的表示（六）專家系統(tǒng)1. 專家系統(tǒng)的概念2. 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3. 專家系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展4. 專家系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)5. 專家系統(tǒng)開發(fā)與環(huán)境四、具體教學(xué)目標(biāo)（一）知識

6、目標(biāo)1. 掌握人工智能的發(fā)展概況，人工智能研究的課題種類。2. 掌握歸結(jié)演繹推理。3. 掌握與或圖的啟發(fā)式搜索算法。4. 掌握Herbrand 定理 。5. 掌握產(chǎn)生式表示、語義網(wǎng)絡(luò)表示。6. 掌握論證理論。7. 掌握專家系統(tǒng)的開發(fā)與使用。8. 掌握常用的機(jī)器學(xué)習(xí)的方式。（二）能力目標(biāo)1. 對不確定性推理方法之證據(jù)理論；機(jī)器學(xué)習(xí)（機(jī)器學(xué)習(xí)概論、實(shí)例學(xué)習(xí)、基于解釋的學(xué)習(xí)、決策樹學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)）有很好的理解。2. 理解人工智能研究的發(fā)展和基本原則；知識原則、知識表示的作用、功能、性能；自動規(guī)劃技術(shù)的新進(jìn)展，人工智能的最新進(jìn)展和面臨的挑戰(zhàn)。3. 會編寫高級搜索算法。（三）素質(zhì)目標(biāo)1具有良好的協(xié)調(diào)

7、工作，團(tuán)隊(duì)精神和組織管理能力。2具有提出問題、分析問題及解決問題的能力。3具有吃苦耐勞和良好的抗壓心理素質(zhì)。4較強(qiáng)的自我知識技術(shù)更新能力。五、課程內(nèi)容和要求序號工作任務(wù)學(xué)習(xí)要求活動設(shè)計學(xué)時1基于謂詞邏輯的機(jī)器推理文法和語言子任務(wù)1：一階謂詞邏輯 。子任務(wù)2：歸結(jié)演繹推理 。子任務(wù)3：應(yīng)用歸結(jié)原理求取問題答案。子任務(wù)4：歸結(jié)策略子任務(wù)5：Horn 子句歸結(jié)與邏邏程序。子任務(wù)6：非歸結(jié)演繹道理。1.會判斷狀態(tài)并根據(jù)狀態(tài)確定搜索狀態(tài)；2.掌握運(yùn)用與或圖搜索；3.了解狀態(tài)圖、與或圖問題求解活動一：一階謂詞邏輯表示法?；顒佣簹w結(jié)演繹推理的邏輯基礎(chǔ)?；顒尤簯?yīng)用歸結(jié)原理求取問題答案的步驟?；顒铀模簬追N常

8、見的歸結(jié)策略。活動五：horn語句歸結(jié)原理的C+實(shí)現(xiàn)。活動六：非歸結(jié)演繹推理。82圖搜索技術(shù)子任務(wù)1：狀態(tài)圖搜索子任務(wù)2：與或圖搜索子任務(wù)3：博弈樹搜索1.會判斷狀態(tài)并根據(jù)狀態(tài)確定搜索狀態(tài)；2.掌握運(yùn)用與或圖搜索；3.了解狀態(tài)圖、與或圖問題求解活動一：狀態(tài)圖搜索狀態(tài)空間表示?；顒佣籂顟B(tài)圖常見問題及解決方法?；顒尤号c或圖搜索實(shí)例AO算法。活動四：與或圖問題求解?；顒游澹翰┺臉渌阉魉惴ā?3產(chǎn)生式系統(tǒng)子任務(wù)1：產(chǎn)生式規(guī)則子任務(wù)2：產(chǎn)生式系統(tǒng)子任務(wù)3：產(chǎn)生式與或圖搜索1.理解產(chǎn)生系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并且會在程序設(shè)計中，針對不同需求靈活運(yùn)用算法；2.理解產(chǎn)生式系統(tǒng)；3.掌握與或式產(chǎn)生系統(tǒng)；活動一：產(chǎn)生式表示法

9、。活動二：產(chǎn)生式系統(tǒng)設(shè)計。活動三：對于與或圖的搜索,產(chǎn)生式系統(tǒng)的任務(wù)。84知識表示 子任務(wù)一：知識及其表示子任務(wù)二：框架子任務(wù)三：語義網(wǎng)絡(luò)1. 了解知識表示的概念；2. 理解框架；3. 熟練使用框架；4. 掌握方法的定義、特點(diǎn)、作用。活動一：知識及其表示?；顒佣褐髁骺蚣芎喗椤；顒尤赫Z義網(wǎng)絡(luò)分析常見步驟?；顒铀模赫Z義網(wǎng)絡(luò)表示方法。85不確定性推理方法子任務(wù)1：不確定性及其類型子任務(wù)2：不確定性知識的表示1.掌握不確定性及其類型；2.了解不確定性知識的表示。活動一：不確定性類型的具體表現(xiàn)以及常見算法?；顒佣翰淮_定型知識表示。86開發(fā)專家系統(tǒng)子任務(wù)1：清楚開發(fā)流程。子任務(wù)2：掌握開發(fā)技巧子任務(wù)

10、3：復(fù)習(xí)學(xué)過的知識1. 了解專家系統(tǒng)的概念2. 清楚專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3. 專家系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展4. 掌握專家系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)5. 專家系統(tǒng)開發(fā)與環(huán)境活動一：開發(fā)環(huán)境搭建，正確配置IDE?；顒佣盒枨蠓治??；顒尤耗K設(shè)計?；顒铀模核惴▽?shí)現(xiàn)?；顒游澹航徊鎸W(xué)科探討。10六、實(shí)施建議（一）教材編寫或選擇1.盡可能根據(jù)本課程標(biāo)準(zhǔn)編寫或選擇教材。如果選擇教材，鑒于本課程教材種類繁多，而且不乏規(guī)劃教材和優(yōu)秀教材，可根據(jù)學(xué)院教學(xué)實(shí)際，建議本課程使用已有的規(guī)劃教材或優(yōu)秀教材。2.教材應(yīng)充分體現(xiàn)任務(wù)引領(lǐng)、實(shí)踐導(dǎo)向的課程設(shè)計思想，力求“做中學(xué)、學(xué)中做”。3.教材應(yīng)將本專業(yè)職業(yè)活動，分解成若干典型的工作項(xiàng)目，按完成工作

11、項(xiàng)目的需要和實(shí)踐操作規(guī)程，結(jié)合企業(yè)的實(shí)際開發(fā)組織教材內(nèi)容。4.教材應(yīng)圖文并茂，實(shí)例講解步驟清晰，內(nèi)容精煉、準(zhǔn)確、科學(xué)，便于學(xué)生自學(xué)。5.教材內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)先進(jìn)性、通用性、實(shí)用性，要將本專業(yè)新技術(shù)、新技能、新設(shè)備及時地納入教材，使教材更貼近本專業(yè)的發(fā)展和實(shí)際需要。6.教材中的活動設(shè)計要針對高職學(xué)生的特點(diǎn)，內(nèi)容要具體，并具有可操作性。（二）教學(xué)實(shí)施建議1.采用“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)模式。教，在內(nèi)容上，強(qiáng)調(diào)少而精，針對企業(yè)實(shí)際需要，拓寬學(xué)生的知識領(lǐng)域；學(xué)，采用引而不發(fā)和舉一反三的啟發(fā)式教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)興趣和需要而主動學(xué)習(xí)；做，針對學(xué)生上機(jī)實(shí)踐中碰到的問題，我們采用的方針是從思路上去引導(dǎo)，讓學(xué)生學(xué)

12、會自己分析問題、解決問題的能力。2.在課堂教學(xué)之外，還應(yīng)多渠道延伸課堂教學(xué)。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：(1)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，利用網(wǎng)絡(luò)媒介作為課堂的延伸已經(jīng)成為一種必然。除了在校園網(wǎng)上為每位任課教師開辟教學(xué)專區(qū)使其能將課件、程序、電子教案共享外。同時在計算機(jī)系網(wǎng)站中開辟人工智能應(yīng)用技術(shù)的在線討論區(qū)，由任課教師輪流在每周固定時間在線答疑。 (2)組織人員編寫題庫 力求試題規(guī)范化的同時，為課上“吃不飽“的學(xué)生提供更多的挑戰(zhàn)自我的機(jī)會。 (3)人工智能應(yīng)用技術(shù)大賽 以比賽為契機(jī)，發(fā)現(xiàn)人工智能的優(yōu)秀苗子，為進(jìn)一步的人才培養(yǎng)作準(zhǔn)備，同時給學(xué)生一個展現(xiàn)自我技術(shù)才能的舞臺。（三）課程資源開發(fā)與利用建議1.建立和維護(hù)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室，結(jié)合企業(yè)工作過程，開發(fā)項(xiàng)目化教學(xué)平臺，提高學(xué)生實(shí)踐操作能力。2.積極申報本課程的精品課程項(xiàng)目，加強(qiáng)教學(xué)資源建設(shè)，充分發(fā)