环境设计专业科技前沿课程教学大纲

环境设计专业科技前沿课程教学大纲（FrontierScience&Technology）一、课程概况课程代码学 分：2学 时：32（其中：讲授学时32，实践学时先修课程：无适用专业：设计艺术学建议教材：课程归口：艺术与设计学院程的顺利展开。目标1.了解当前科技科技发展的整体概况，具备一定的科学素养。目标2.了解前沿科学技术与艺术设计的关系，具备一定的设计素养。目标3.了解设计中所融合及展现的科技元素，具备一定的文化素养。4.计有较为全面的认识和理解。5.时能够综合考虑多种因素。6敏感信息保护意识和国家数据保密意识。在科技技术应用和艺术融合过程中增强创新精神、创造意识和精神文化建设下正确科技伦理观。三、课程内容及要求（一）导论教学内容人工智能技术概论人工智能应用和科技成果基本要求初步了解科技前沿技术的研究领域（大数据处理、人工智能、物理网、计算机视觉、智能机器人）和研究成果，能够对一些重要科技成果及其影响有一定认识课程思政育人目标理解前沿技术对社会进步和国家战略的重要作用，增强社会责任感和使命感。（二）机械学习教学内容机械学习基础知识1-监督学习2-无监督学习3-强化学习和深度学习机械学习的应用基本要求理解机械学习的概念，以及机械学习的包含内容；理解机械学习对科技发展的重要影响；能对监督学习和无监督学习、强化学习等机械学习领域的知识有一个概要认知，并能结合科学技术与工业的发展，明白机械学习应用的范围和局限性。课程思政育人目标理解机械学习等人工智能算法在数字化时代的科技作用，以及科技应用中正确伦理观。（三）大数据处理教学内容大数据处理技术现状与挑战大数据处理研究领域（2-1）数据采集与预处理（2）数据存储（数据仓库，数据湖）（2-3）数据分析（OLDP）（2-4）数据可视化（2-5）数据安全（2-6）数字资产和知识图谱大数据处理应用基本要求理解大数据处理的概念，以及大数据处理技术现状与挑战；理解大数据处理对科技发展的重要影响；能对数据可视化、数据安全、知识图谱等大数据处理领域的知识有一个概要域数字化建设核心支撑。课程思政育人目标结合数据安全和数据资产知识，培养学生个人隐私数据保护习惯，了解当前国际复杂环境下社交数据和安全保护的必要性和重要性。（四）自然语言处理教学内容自然语言处理发展历史自然语言处理数据处理研究领域（2-3）文本情感分析（2-4）自然语言理解自然语言处理数据应用基本要求理解自然语言处理的概念，以及自然语言处理技术现状与挑战；理解自然语言处理对科技发展的重要影响；能对语音分析、语音合成、自然语言处理等领域的知识有一个概要认知，并课程思政育人目标培养学生自然语言处理技术提升虚拟场景应用的科技观，同时让学生虚拟机器人等语音合成等技术不当使用带来的社会危害性，培养学生的科技应用中正确伦理观。（五）人机交互教学内容人机交互技术现状与挑战人机交互技术研究领域（2-1）语音交互（2-2）触控、人脸、手势等生物交互（2-3）AI对特定人群的交互设计（2-4）智能设备互联互通、多场景链接（2-5）元宇宙：虚拟和现实结合（2-6）深度协同人机交互技术应用基本要求理解人机交互技术的发展史，以及人机交互技术的应用现状；理解人机交互技术对未来应用的影响；结合艺术与设计学院的设计学和视觉传达的专业知识，学生能够充分理解并充分利用交互设计技术在毕业设计或社会化服务中的应用方法。课程思政育人目标培养以用户为中心的设计理念，倡导人本主义的价值设计导向，激发学生对虚拟现实社交环境下的人与人交往和谐理念。（六）计算机视觉教学内容计算机视觉的发展史计算机视觉研究领域（2-1）图像处理和分析技术（2-2）机器视觉（2-3）模式识别（成像技术）计算机视觉应用（3-1）医疗图像基本要求理解计算机视觉的发展史，以及计算机视觉的应用现状；理解计算机视觉对未来应用的影响；结合艺术与设计学院的设计学和视觉传达的专业知识，学生能够充分理解并掌握计算机视觉技术在实际项目中的应用。课程思政育人目标图像处理、机器视觉在遥感、气象、航空航天、生物医学工程、军事、公共安全、工农业生产及日常生活等各个领域的广泛应用为切入点，讲述我国航天事业、军事技术的发展，激发学生的中国道路自信和科技进步的信心。（七）生物特征识别教学内容生物识别技术的发展史生物识别技术研究领域（2-1）声音识别（2-5）视网膜识别（2-6）签字识别（2-7）指静脉识别生物识别应用基本要求理解生物识别技术的发展史，以及生物识别技术的应用现状；理解生物识别技术对未来应用的影响；课程思政育人目标帮助学生了解现今人工智能（AI）飞速发展给社会带来利好的同时，科技也是一把双刃剑，隐私保护、伦理道德、人类威胁等都是科技发展中的基本约束力。（八）VR/AR/MR教学内容什么是虚拟现实、增强现实、混合现实？虚拟现实下技术和研究领域（2-1）头戴设备的输入和交互（2-2）空间计算和虚实融合（2-3）视频采集、制作和交互式播放（2-4）基于移动终端和互联网的VR平台（2-5）数字孪生（2-6）内容的智能化生产技术与通用软件开发虚拟现实下应用（3-1）教育应用（3-2）娱乐影视应用（3-3）军事应用PAGEPAGE143（3-4）医疗应用基本要求了解虚拟现实、增强现实和混合现实技术的；充分理解在虚拟环境下交互设计和视觉传达的应用与传统领域的产异点，让学生了解虚拟现实技术的应用。课程思政育人目标激发学生真正意义上的科研热情和应用创新，引导他们对未来的思考和潜心探索的方向。（九）物联网和通讯技术教学内容物联网技术的发展史物联网技术研究领域（2-1）感知层（数据感知）（2-2）链路层（近场通讯技术，中距离通讯技术、长距离通讯技术）（2-3）应用层（大数据、区块链、平台即服务、软件即服务、设备即服务）（2-4）智能物联网（AIoT）物联网技术应用基本要求了解物联网技术的发展史，以及生物识别技术的应用现状；理解物联网技术对未来应用的影响；课程思政育人目标鼓励学生在课后关注行业发展的新动态，关注新技术，学习新知识，为学生职业发展做前期准备。培养新科技下的艺术创新精神，引导学生解读正确的世界观。教学内容与课程目标的对应关系及学时分配如表所示。序号教学内容支撑的课程目标支撑的毕业要求指标点1导论目标422机械学习目标143大数据处理目标1、2、444自然语言处理目标3、545人机交互目标3、546计算机视觉目标2、547生物特征识别目标3、548VR/AR/MR目标1、449物联网和通讯技术目标1、42合计32四、课内实验（实践）无五、课程实施（一（二）采用多媒体教学手段，利用投影设备，适当以图片、视频等形式和内容配合教学过程，调动学生的听课积极性，加深学生对科技发展史的感知。（三逐步养成独立、自主、不人云亦云的习惯，从而为以后成长为优秀设计师奠定基础。（四）主要教学环节质量要求如表所示。主要教学环节质量要求1备课按照教学大纲要求，组织教学内容。广泛参考专业书籍，依据大纲拟定授课计划及教案。根据不同章节内容及学生实际情况，选择合适的教学方法。2讲授条理清晰，重点突出，知识点讲解准确。3作业布置与批改学生应保质保量、按时完成作业。纠正、补足。4课外答疑为使学生较为全面和系统地掌握本课程知识内容，形成正确的设计观，老师除可以利用课间时间为学生答疑解惑外，还可以通过邮件、qq、微信等与同学及时沟通。5成绩考核本课程考核方式为平时成绩+1/3以上者。1/3以上者。六、课程考核（一成绩组成考核/评价环节权重考核/评价细则对应的毕业要求指标点平时成绩平时作业成绩组成考核/评价环节权重考核/评价细则对应的毕业要求指标点平时成绩平时作业50%平均成绩再按50%计入总成绩。期末作业成绩结课作业5