《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(hào)：13220002英文名稱：ArtificialIntelligence&BigData學(xué)分：1學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)16學(xué)時(shí)，其中理論16學(xué)時(shí)，實(shí)踐0學(xué)時(shí)先修課程：Python程序設(shè)計(jì)課程類別：通識(shí)教育課程授課對(duì)象：全校工科類專業(yè)本科學(xué)生教學(xué)單位：機(jī)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(biāo)這是一個(gè)人工智能的時(shí)代，未來(lái)已來(lái)。人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)在當(dāng)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(dòng)力。它們集成了新思想、新觀點(diǎn)和新技術(shù)，是跨學(xué)科融合的典范。在此背景下，我國(guó)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(bào)告，推動(dòng)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(jìn)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(jiǎn)史，人工智能三大流派的主要特點(diǎn)，并熟悉人工智能的主要研究?jī)?nèi)容和應(yīng)用領(lǐng)域，包括計(jì)算機(jī)視覺(jué)、語(yǔ)音智能、自然語(yǔ)言處理，以及利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)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(guò)分析和解剖相關(guān)典型系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法，使學(xué)生能夠理解通過(guò)人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)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(wèn)題奠定基礎(chǔ)。具體的課程目標(biāo)如下：課程目標(biāo)1：理解人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法，能夠理解基于這些技術(shù)而設(shè)計(jì)并實(shí)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(wèn)題的能力。課程目標(biāo)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(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)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(biāo)1H12-2.具有自主學(xué)習(xí)的能力，包括對(duì)技術(shù)問(wèn)題的理解能力，歸納總結(jié)的能力和提出問(wèn)題的能力等。課程目標(biāo)2M三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點(diǎn)（含德育要求）學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)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(guó)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(tái)進(jìn)行動(dòng)物識(shí)別2.微信人工智能體驗(yàn)德育要求：由人工智能談我國(guó)卡脖子技術(shù)，芯片的困境。2講授演示課程目標(biāo)12人工智能相關(guān)技術(shù)基本要求：1.云計(jì)算技術(shù)：云計(jì)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(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)和5G相關(guān)技術(shù)。重難點(diǎn)：掌握和領(lǐng)會(huì)人工智能核心技術(shù)，機(jī)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(biāo)1課程目標(biāo)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(shí)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(tái)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(tái)、智慧醫(yī)院系統(tǒng)與衛(wèi)生系統(tǒng)德育要求：通過(guò)國(guó)內(nèi)智能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展說(shuō)明我們智能產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)處于世界前列，增強(qiáng)文化自信心和自豪感。2講授討論課程目標(biāo)1課程目標(biāo)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(guò)養(yǎng)老問(wèn)題，教育學(xué)生孝敬父母、關(guān)愛老人和熱愛祖國(guó)。1講授討論課程目標(biāo)1課程目標(biāo)25新零售與智能經(jīng)濟(jì)1.智慧新零售2.智能客戶服務(wù)、聊天機(jī)器人以及人、機(jī)分工3.人工智能在金融行業(yè)的應(yīng)用、人工智能與會(huì)計(jì)3.智慧物流4.智慧旅游德育要求：我國(guó)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(qiáng)制度自信和自豪感。1講授討論課程目標(biāo)1課程目標(biāo)26圖像識(shí)別與工業(yè)智能1.了解人工智能技術(shù)在圖像和視頻識(shí)別方面的應(yīng)用和技術(shù)實(shí)現(xiàn)，主要包括：人臉識(shí)別、物體識(shí)別、醫(yī)學(xué)影像識(shí)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(shí)現(xiàn)，主要包括：工業(yè)4.O和中國(guó)制造2025、智能工廠、工業(yè)機(jī)器人、無(wú)人機(jī)與自動(dòng)駕駛德育要求：通過(guò)人工智能在這些方面的應(yīng)用，讓學(xué)生了解我國(guó)智慧城市的建設(shè)。2講授討論課程目標(biāo)1課程目標(biāo)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(duì)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(diǎn)：掌握大數(shù)據(jù)技術(shù)的基本流程、大數(shù)據(jù)的計(jì)算模式德育要求：通過(guò)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(biāo)1課程目標(biāo)29人工智能在商業(yè)之商業(yè)智能實(shí)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(yè)數(shù)據(jù)4.詞云圖進(jìn)行用戶情感分析5.利用PowerBI進(jìn)行商業(yè)智能分析德育要求：通過(guò)網(wǎng)頁(yè)爬蟲的實(shí)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(shí)踐討論課程目標(biāo)2合計(jì)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(píng)價(jià)和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績(jī)構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由平時(shí)成績(jī)、期末考試兩部分組成，均按百分制計(jì)分，其中平時(shí)成績(jī)占40%、期末考試成績(jī)占60%。2.課程目標(biāo)達(dá)成考核與評(píng)價(jià)序號(hào)教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）合計(jì)1平時(shí)成績(jī)040402期末考試60060課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)分值6040100（二）考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.平時(shí)成績(jī)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)平時(shí)成績(jī)由兩部分組成：任務(wù)點(diǎn)完成情況和作業(yè)實(shí)踐。每單元的任務(wù)點(diǎn)完成情況，占10分；每單元的作業(yè)實(shí)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?dòng)統(tǒng)計(jì)學(xué)生得分情況；涉及到實(shí)踐題類型的作業(yè)，教師手動(dòng)批閱給分，占30分。2.期末考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)課程目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)期末考核試題，綜合檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課程相關(guān)知識(shí)的掌握、綜合應(yīng)用及解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，根據(jù)考試題目設(shè)計(jì)相應(yīng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，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(shí)課程》，王萬(wàn)良主編，