《人工智能与大数据》课程教学大纲

《人工智能与大数据》课程教学大纲课程编号：13220002英文名称：ArtificialIntelligence&BigData学分：1学时：总学时16学时，其中理论16学时，实践0学时先修课程：Python程序设计课程类别：通识教育课程授课对象：全校工科类专业本科学生教学单位：机械与电气工程学院修读学期：第3学期一、课程描述和目标这是一个人工智能的时代，未来已来。人工智能和大数据技术在当前科学技术中迅速发展，成为新一轮科技革命和产业变革的核心驱动力。它们集成了新思想、新观点和新技术，是跨学科融合的典范。在此背景下，我国提出并部署了新工科、新农科、新文科和新医科的四新战略。浙江省更是积极布局，发布人工智能产业发展报告，推动相关建设。本课程正是在这一背景下，面向全校工科本科生开设的。本课程是一门引领工科专业学生进入人工智能和大数据领域的基础课程。学生将了解人工智能的概念和发展简史，人工智能三大流派的主要特点，并熟悉人工智能的主要研究内容和应用领域，包括计算机视觉、语音智能、自然语言处理，以及利用大数据技术进行数据分析和处理的原理。教学内容将围绕人工智能和大数据技术的发展和应用展开，介绍核心技术原理，并通过分析和解剖相关典型系统的技术实现方法，使学生能够理解通过人工智能和大数据技术解决实际问题的原理，培养逻辑思维与创新能力，为今后处理各专业的智能问题奠定基础。具体的课程目标如下：课程目标1：理解人工智能技术和大数据技术的实现方法，能够理解基于这些技术而设计并实施的解决方案的原理，培养解决专业领域的复杂问题的能力。课程目标2：了解人工智能和大数据技术的最新应用，具备持续学习和自主探索的能力。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重5-1.了解专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性。课程目标1H12-2.具有自主学习的能力，包括对技术问题的理解能力，归纳总结的能力和提出问题的能力等。课程目标2M三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学方式对应课程目标1人工智能概述基本要求：1.了解人工智能的概念、人工智能的发展历程、人工智能的特征与典型应用及各国人工智能的应用与开发。2.人工智能的利与弊以及人工智能与安全3.案例：1.百度AI开放平台进行动物识别2.微信人工智能体验德育要求：由人工智能谈我国卡脖子技术，芯片的困境。2讲授演示课程目标12人工智能相关技术基本要求：1.云计算技术：云计算的思想、发展、特征和相关应用。2.物联网技术：物联网的概念、发展、应用和相关技术。3.人工网络技术、机器学习和深度学习和5G相关技术。重难点：掌握和领会人工智能核心技术，机器学习、深度学习的相关技术原理。德育要求：介绍浙江省人工智能产业的发展规划和前景，以及开展人工智能产业的迫切性。2讲授演示课程目标1课程目标23智慧教育与医疗基本要求：了解人工智能技术在智能教育和医疗方面的应用和实现，主要内容：1.智慧教育的概念2.智慧校园、智慧教室与教育云平台3.智慧教学模式4.智慧教育的内涵与特征5.智慧医疗的组成6.智慧医疗信息平台、智慧医院系统与卫生系统德育要求：通过国内智能产业的快速发展说明我们智能产业的应用已经处于世界前列，增强文化自信心和自豪感。2讲授讨论课程目标1课程目标24智慧城市与智能家居1.智慧城市的概念2.智慧交通3.智能家居4.智能可穿戴设备5.智能居家养老系统6.智能楼宇德育要求：通过养老问题，教育学生孝敬父母、关爱老人和热爱祖国。1讲授讨论课程目标1课程目标25新零售与智能经济1.智慧新零售2.智能客户服务、聊天机器人以及人、机分工3.人工智能在金融行业的应用、人工智能与会计3.智慧物流4.智慧旅游德育要求：我国在一穷二白的基础上GDP已经跃居世界的第二，不到80年，增强制度自信和自豪感。1讲授讨论课程目标1课程目标26图像识别与工业智能1.了解人工智能技术在图像和视频识别方面的应用和技术实现，主要包括：人脸识别、物体识别、医学影像识别和智能安防2.了解人工智能技术在工业方面的应用和技术实现，主要包括：工业4.O和中国制造2025、智能工厂、工业机器人、无人机与自动驾驶德育要求：通过人工智能在这些方面的应用，让学生了解我国智慧城市的建设。2讲授讨论课程目标1课程目标27大数据技术基本要求：了解大数据的含义、发展历程、特征和对生活的影响、大数据的产业和大数据的应用重难点：掌握大数据技术的基本流程、大数据的计算模式德育要求：通过大数据技术谈目前的网络诈骗，让学生提高警惕1讲授课程目标1课程目标29人工智能在商业之商业智能实现基本要求：1.了解Robots协议与网络爬虫的基本原理2.掌握requests、BeautifulSoup3.利用八爪鱼抓取网页数据4.词云图进行用户情感分析5.利用PowerBI进行商业智能分析德育要求：通过网页爬虫的实现方法，爬取能源使用量数据分析谈碳排放、碳中和的意义。5讲授演示实践讨论课程目标2合计16四、课程教学方法集中讲授+小组讨论等教学方式五、学业评价和课程考核（一）考核方式及具体要求1.课程成绩构成与要求课程考核注重形成性和终结性评价相结合，考核内容主要由平时成绩、期末考试两部分组成，均按百分制计分，其中平时成绩占40%、期末考试成绩占60%。2.课程目标达成考核与评价序号教学环节课程目标1（分值）课程目标2（分值）合计1平时成绩040402期末考试60060课程目标对应分值6040100（二）考核与评价标准1.平时成绩与评价标准平时成绩由两部分组成：任务点完成情况和作业实践。每单元的任务点完成情况，占10分；每单元的作业实践，涉及到客观题类型的作业，每一小题都有量化分值。可自动统计学生得分情况；涉及到实践题类型的作业，教师手动批阅给分，占30分。2.期末考核与评价标准根据课程目标及教学内容，设计期末考核试题，综合检验学生对课程相关知识的掌握、综合应用及解决复杂问题的能力，根据考试题目设计相应评分标准，占60分。六、教材与参考书（一）推荐教材1．《人工智能基础》，耿煜、任领美主编，电子工业出版社，2022年7月版；2．《人工智能通识课程》，王万良主编，