《信息技術(電子信息類)》課程教案課題：人工智能教學目的：掌握人工智能的基本概念、產生發(fā)展、產業(yè)生態(tài)和人才需求。理解知識表示與知識圖譜的基本概念、構成與技術棧。掌握機器學習的產生發(fā)展、監(jiān)督學習、無監(jiān)督學習、弱監(jiān)督學習及應用實例。理解神經網絡與深度學習的基本概念、深度學習及應用實例。掌握計算機視覺、數字圖像處理、計算機視覺與機器視覺的內涵及應用。理解計算機聽覺、智慧語音、自然語言處理的基本概念。掌握智能機器人的概念分類、云端智能機器人架構及應用場景。了解人工智能推動工業(yè)革命和社會進步、發(fā)展趨勢、面臨的挑戰(zhàn)及未來展望。課型：新授課課時：本章安排8個課時。教學重點：重點：掌握機器學習、深度學習的基本概念和常用算法，以及計算機視覺、語音處理和自然語言處理的應用場景。教學難點：難點：深入理解神經網絡（尤其是卷積神經網絡和生成對抗網絡）的工作原理及其在實際問題中的應用。教學過程：教學形式：講授課，教學組織采用課堂整體講授和分組演示。教學媒體：采用啟發(fā)式教學、案例教學等教學方法。教學手段采用多媒體課件、視頻等媒體技術。板書設計：本課標題人工智能課次4授課方式理論課□討論課□習題課□其他□課時安排8學分共2分授課對象普通高等院校學生任課教師教材及參考資料1.《信息技術(電子信息類)》；電子工業(yè)出版社。2.本教材配套視頻教程及學習檢查等資源。3.與本課程相關的其他資源。教學基本內容教學方法及教學手段課程引入在當今科技飛速發(fā)展的時代，人工智能（AI）已經成為推動社會進步和技術創(chuàng)新的核心力量。從自動駕駛汽車到智能家居，從醫(yī)療診斷到金融服務，人工智能的應用無處不在。本章將全面介紹人工智能的基本概念、知識表示與知識圖譜、機器學習、神經網絡與深度學習、計算機視覺、語音處理、自然語言處理、智能機器人，以及人工智能的挑戰(zhàn)、發(fā)展趨勢與未來，幫助學生深入理解人工智能的核心技術和應用場景。參考以下形式：1.銜接導入2.懸念導入3.情景導入4.激疑導入5.演示導入6.實例導入7.其他形式3.1人工智能概述3.1.1人工智能的基本概念3.1.2人工智能的產生與發(fā)展3.1.3人工智能的產業(yè)生態(tài)和人才需求3.2知識表示與知識圖譜3.2.1知識表示與知識圖譜的基本概念3.2.2專家系統(tǒng)與知識圖譜3.2.3知識圖譜的構成與技術棧3.2.4典型的知識圖譜項目3.3機器學習3.3.1機器學習的產生與發(fā)展3.3.2監(jiān)督學習3.3.3無監(jiān)督學習3.3.4弱監(jiān)督學習3.3.5機器學習應用實例——手寫數字識別3.4神經網絡與深度學習3.4.1神經網絡簡介人工神經網絡（ArtificialNeuralNetwork，ANN），簡稱神經元網絡或神經網絡，提出于1943年，它從信息處理角度通過對人腦神經元及其網絡進行模擬、簡化和抽象，建立某種模型，按照不同的連接方式組成不同的網絡，來模擬人腦神經元和生物神經網絡。經過幾十年的發(fā)展，隨著算法、算力和數據的完善與積累，神經網絡已經成為人工智能的一種主要實現(xiàn)方法，并且在計算機視覺、計算機聽覺、自然語言處理等多個專項技術上取得重大突破和廣泛應用，在個別專項能力上接近甚至超過了一般人類的水平，如人臉識別、圖像分類、語音識別、機器翻譯、醫(yī)學影像判別等。3.4.2神經網絡與深度學習根據神經網絡運行過程中的信息流向，可將神經網絡分為前饋式和反饋式兩種基本類型。前饋神經網絡（Feed-ForwardNeuralNetwork），簡稱前饋網絡，采用一種單向多層結構，其中每一層包含若干個神經元，同一層的神經元之間沒有互相連接，層間信息的傳輸只沿一個方向進行，各神經元從輸入層開始，接收前一級的輸入，并輸出到下一級，直至輸出層。整個網絡中無反饋，可用一個有向無環(huán)圖表示。前饋網絡的第一層稱為輸入層，最后一層為輸出層，中間為一到多層的隱藏層。3.4.3深度學習3.4.4深度學習應用實例——手寫數字識別3.5計算機視覺3.5.1計算機視覺簡介3.5.2數字圖像處理3.5.3計算機視覺的內涵與應用3.5.4機器視覺的內涵與應用3.6計算機聽覺3.6.1計算機聽覺簡介3.6.2智慧語音1.語音識別2.語音合成3.聲紋特征識別3.6.3自然語言處理3.7智能機器人3.7.1機器人的概念與分類3.7.2云端智能機器人3.7.3云端智能機器人的系統(tǒng)架構1．云端大腦2．安全神經網絡3．機器人控制單元3.7.4智能服務機器人的典型應用場景1．智慧門店2．智慧社區(qū)3．智慧酒店4．智慧醫(yī)養(yǎng)5．智慧教育6．智慧工業(yè)7．智慧園區(qū)8．智慧場館9．智慧交通3.8人工智能的挑戰(zhàn)、發(fā)展趨勢與未來3.8.1人工智能推動工業(yè)革命和社會進步3.8.2人工智能的發(fā)展趨勢1．大公司將贏得未來2．算法和技術將會進行整合3．數據眾包市場將非常巨大4．企業(yè)并購5．用工具的開源換取更大的市場份額6．人機交互技術將得到改進7．人工智能逐步影響所有的垂直行業(yè)8．出現(xiàn)安全、隱私、倫理與道德問題3.8.3人工智能面臨的挑戰(zhàn)1.人工智能的人才挑戰(zhàn)2.人工智能的技術挑戰(zhàn)3.人工智能的法律、安全與倫理挑戰(zhàn)3.8.4擁抱人工智能的明天1．人工智能產品將全面進入消費級市場2．認知類人工智能產品將趕超人類專家顧問水平3．人工智能將成為可復用、可購買的智能服務4．人工智能人才將呈現(xiàn)井噴式的大量需求5．人類的知識、智慧、人性或將被重新定義6．一次非凡的突破——打電話的AI通過了圖靈測試1．教學以學生學習教材的基本內容為主，系統(tǒng)全面地了解人工智能。2．整個教學過程中，各教學點可根據實際情況，進行拓展知識的講解。本章小結：本章系統(tǒng)地介紹了人工智能的基本概念、知識表示與知識圖譜、機器學習、神經網絡與深度學習、計算機視覺、語音處理、自然語言處理