ADDINCNKISM.UserStyle《人工智能導(dǎo)論》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程號2023S04001開課單位網(wǎng)絡(luò)空間安全與計算機(jī)學(xué)院課程名稱（中文）人工智能導(dǎo)論（英文）IntroductionofArtificialIntelligence課程性質(zhì)必修考核類型考試課程學(xué)分3課程學(xué)時51課程類別專業(yè)發(fā)展課程（專業(yè)核心課）先修課程無適用專業(yè)（類）人工智能二、課程描述及目標(biāo)（一）課程簡介《人工智能導(dǎo)論》課程是本專業(yè)（類）學(xué)習(xí)計算機(jī)知識的一門入門課程，是人工智能專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)核心課程，是人工智能專業(yè)知識體系的緒論。本課程旨在培養(yǎng)學(xué)生了解人工智能專業(yè)中的基本概念、基本問題、以及解決相關(guān)問題的專業(yè)化的思路，了解人工智能專業(yè)人員應(yīng)具備的業(yè)務(wù)素質(zhì)和職業(yè)道德，對人工智能專業(yè)學(xué)生的知識學(xué)習(xí)、能力提高、素質(zhì)培養(yǎng)和日后的學(xué)術(shù)研究、技術(shù)開發(fā)、經(jīng)營管理等工作具有十分重要的基礎(chǔ)性和引導(dǎo)性作用。（二）教學(xué)目標(biāo)通過本課程，學(xué)生將學(xué)會人工智能中的基本概念、原理以及利用人工智能解決問題的思路，擴(kuò)展學(xué)生的知識視野，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題能力。除此之外，本課程以人工智能學(xué)科為背景，培養(yǎng)學(xué)生對人工智能未來發(fā)展趨勢的思考與理解。課程目標(biāo)1：理解并掌握計算學(xué)科的基本概念、基本原理。課程目標(biāo)2：學(xué)習(xí)計算學(xué)科的思維方法，培養(yǎng)綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力；課程目標(biāo)3：了解人工智能領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)；課程目標(biāo)4：了解人工智能的發(fā)展趨勢、熱點(diǎn)問題，促進(jìn)研究性學(xué)習(xí)。三、課程目標(biāo)對畢業(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1-1：能系統(tǒng)理解數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、計算、工程科學(xué)理論基礎(chǔ)并用于人工智能領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的表述；課程目標(biāo)10.44-1：能夠基于人工智能相關(guān)科學(xué)原理，通過文獻(xiàn)研究或相關(guān)方法，調(diào)研和分析人工智能領(lǐng)域中復(fù)雜工程問題的解決方案；課程目標(biāo)20.36-1：了解人工智能專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、知識產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)，理解不同社會文化對人工智能工程活動的影響；課程目標(biāo)30.112-1：能在最廣泛的技術(shù)變革背景下，認(rèn)識到自主和終身學(xué)習(xí)的必要性；課程目標(biāo)40.112-3：能接受和應(yīng)對新技術(shù)、新事物和新問題帶來的挑戰(zhàn)。課程目標(biāo)2課程目標(biāo)40.1四、教學(xué)方式與方法采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的任務(wù)和目標(biāo)驅(qū)動教學(xué)方式。本課程是人工智能專業(yè)的專業(yè)發(fā)展課程，主要從基本概念和基本問題出發(fā)，結(jié)合實(shí)踐，用階段性的任務(wù)和目標(biāo)來引導(dǎo)學(xué)習(xí)，使其貫穿整個教學(xué)過程，讓學(xué)生對計算機(jī)視覺的歷史發(fā)展、知識體系及學(xué)習(xí)（研究）方法有一個總體性的了解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性。五、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)本課程的教學(xué)重點(diǎn)是對計算機(jī)基礎(chǔ)知識、操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)知識、程序設(shè)計知識、軟件開發(fā)知識、計算機(jī)系統(tǒng)安全與職業(yè)道德，以及人工智能基本概念、基本原理以及人工智能的基本研究方向、研究任務(wù)、解決問題的基本思路作為重點(diǎn)講解，并且對專業(yè)設(shè)置課程做簡單介紹，使學(xué)生掌握人工智能學(xué)科的基本概念與基本原理，并對本學(xué)科的知識體系有個總體的了解，為學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能其他課程奠定基礎(chǔ)。（二）教學(xué)難點(diǎn)本課程的教學(xué)難點(diǎn)包括：存儲程序、圖靈機(jī)、計算思維、人工智能課程體系，知識表示中的謂詞邏輯表示、產(chǎn)生式規(guī)則表示等；智能搜索中的啟發(fā)式搜索、博弈樹搜索等；確定性推理中的自然演繹法、歸納法等方法；非確定性推理中的概率方法；計算算法中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、遺傳進(jìn)化算法等等。六、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)課程目標(biāo)1第1章計算學(xué)科概述掌握計算學(xué)科的基本概念，掌握計算技術(shù)的發(fā)展，了解計算機(jī)的分類方法，馮·諾依曼計算機(jī)特點(diǎn)。2講授課程目標(biāo)12第2章存儲程序掌握存儲程序式計算機(jī)的一般性原理，掌握程序設(shè)計的基本原理，了解計算機(jī)系統(tǒng)的組成與關(guān)系。4講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)23第3章算法與圖靈機(jī)掌握算法的定義與特點(diǎn)，掌握編寫算法的一般規(guī)律，了解圖靈機(jī)原理和計算模型。6講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)24第4章計算思維掌握計算思維的基本概念，掌握計算思維與計算機(jī)之間的關(guān)系，了解計算思維的本質(zhì)。4講授課程目標(biāo)25第5章學(xué)科知識體系掌握人工智能專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備的能力和素質(zhì)，掌握計算學(xué)科核心課程的研究對象，了解各門課程之間的聯(lián)系。6講授課程目標(biāo)26第6章學(xué)科發(fā)展趨勢了解目前計算技術(shù)的發(fā)展動態(tài)、前沿技術(shù)，了解未來的計算技術(shù)。5講授課程目標(biāo)3課程目標(biāo)47知識表示與專家系統(tǒng)掌握基本的知識表示概念，掌握謂詞邏輯表示、產(chǎn)生式規(guī)則表示、語義網(wǎng)絡(luò)、知識圖譜、框架及腳本表示法；了解專家系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展、工作原理等。4講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)38智能搜索掌握智能搜索的概念、任務(wù)以及基本的方法種類；掌握盲目搜索、啟發(fā)式搜索、博弈樹搜索等搜索算法2講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)39確定性推理與分確定性推理了解推理的任務(wù)以及解決思路；掌握推理基本概念；掌握基本的確定性推理算法：自然演繹法、歸納法等方法掌握非確定性推理概念、問題及算法種類；掌握基本的非確定性推理方法：概率方法；Bayes方法；可信度推理方法；模糊推理方法等。4講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)310機(jī)器學(xué)習(xí)掌握機(jī)器學(xué)習(xí)基本概念、任務(wù)、方法種類等；了解傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法主要思想；6講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)311計算算法掌握計算算法的種類、了解各類算法的背景及應(yīng)用。掌握神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、遺傳進(jìn)化算法及模糊計算算法的基本思想及實(shí)施過程。4講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)312群智能算法以及現(xiàn)在算法了解群智能算法的背景；掌握群智能算法的種類；量子粒子群算法，優(yōu)化方法；蟻群算法及變種，以及算法相關(guān)應(yīng)用等。了解現(xiàn)代人工智能研究的主要方向、出現(xiàn)的問題、基本的算法及相關(guān)應(yīng)用等。4講授課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3合計51七、學(xué)業(yè)評價和課程考核（一）考核類型：考試考查（二）考核方式：開卷考試閉卷考試課程論文課程報告其它：（三）成績評定：考核依據(jù)建議分值（百分比）考核/評價細(xì)則對應(yīng)課程目標(biāo)過程考核30%出勤5%準(zhǔn)時參加課堂學(xué)習(xí)，無遲到早退現(xiàn)象。作業(yè)20%按時完成上交，作業(yè)無抄襲現(xiàn)象，結(jié)果正確。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2表現(xiàn)5%課堂積極回答問題。課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4期末考核70%以期末卷面成績?yōu)橐罁?jù)。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4八、課程目標(biāo)達(dá)成評價課程目標(biāo)的實(shí)際達(dá)成效果計算方式如下，達(dá)成值越高，教學(xué)效果越好。課程目標(biāo)達(dá)成度畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度九、教材與教學(xué)參考書（一）教材1.《計算學(xué)科導(dǎo)論》，田俊峰等，人民郵電出版社，2021，第一版。2.《人工智能導(dǎo)論》，史忠值等，機(jī)械工業(yè)出版社，2