江跃龙《人工智能导论》示范课程

数据采集与预处理、机器学习、机器视觉特征提取与图像处理、深度学习应用开发与实践、人工智能训练师综合项目实战等

二、课程设计思路

《人工智能导论》是人工智能技术应用专业的一门专业主干课,同时也是一门涉及多领域的交叉科。本课程共32学时,学分2分。随着人工智能、大数据和云计算技术的日益成熟和高速发展,当前社会已全面迈入了人工智能、大数据和云计算时代,人工智能是一门高度交叉的学科,其是研究如何利用计算机来模拟人脑所从事的感知、推理、学习、思考、规划等人类智能活动,来解决需要用人类智能才能解决的问题,以延伸人们智能的科学。《人工智能导论》课程是在人工智能专业培养中,在第一学期进行学习,主要锻炼学生工程素养,培养学生工匠精神的过程中,从团队教师的言传身教到每个教学模块与思政教育的紧密结合,在锻炼学生工程素养,培养学生工匠精神的过程充分发挥了课程思政铸魂育人的重要作用。

从人工智能的发展史,到当今人工智能在各个领域应用场景的介绍,以及实现如图像识别、语音识别、文本处理等机器学习和深度学习的原理,整个教学过程中,把技术与实际生活相结合,让教学变得生动有趣,也同时学到很多人工智能的专业知识。

本课程构建“实践导向、模块化结构”的课程体系思路而设置,将“理想情怀”引入课堂,积极引导学生建功立业,将“责任担当”引入课堂,增强当代大学生的使命感。

目标2:《人工智能导论》课程是一种以育人为核心目标的整体课程观,以探索在课程思政中培养工匠精神,为工匠精神培养融入专业建设,发挥授课教师在课程教学中的育人责任,发挥本门课程的育人功能,根据人工智能课程自身的特性深入挖掘内隐的思政教育资源,融入思政内容后,课程教学秉承德智融合、立德树人的综合教育理念,凝练全局思维、发展思维、民族振兴、实践创新、工匠精神等多个“思政主题”,在知识传授、能力培养中引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观,弘扬社会主义核心价值观,传播爱党、爱国、爱社会主义的正能量,培养实事求是、勇于实践、敢于创新的科学精神,结合专业知识教育引导学生深刻理解社会主义核心价值观,自觉弘扬中华优秀传统文化、革命文化、社会主义先进文化。

三、课程目标

(一)知识目标

1.了解人工智能发展过程;

2.了解机器学习的基本方法;

3.了解深度学习的基本方法;

4.了解深度学习在图像处理、语音识别等领域的应用

(二)能力目标

1.能够基本掌握人工智能知识体系

(三)素质目标

1.具有严谨、认真、细致、实事求是的科学态度;

2.具有新知识探索求知的精神;

3.具有较强的自我知识及技术更新能力。

4.具有知识变通与素养精湛型、创新型和技能型的综合素质能力。

四、课程内容及要求

序号

学习模块

主要学习内容

素质与能力要求

学时

(理论+实践)

1

人工智能概述

1.1人工智能简史

能理解和掌握人工智能简史、人工智能在各行各业的应用

1.2人工智能在各行各业的应用

人工智能环境部署

2.1人工智能深度学习环境部署

掌握人工智能环境(GPU环境)部署

4+4

2.2pycharm集成软件部署

2.3anaconda集成软件(虚拟环境)部署

2.4TF、keras、pytoch架构部署

3

计算机视觉

计算机视觉概述

能理解和掌握计算机视觉

常用计算机视觉模型和关键技术

能理解和掌握模型和关键技术

4

机器学习

3.1机器学习、卷积神经网络概念

熟练运用人工智能与机器学习、分类检测来解决实际问题。

3.2机器学习分类

3.3人工智能分类检测深度学习

5

深度学习

深度学习简介、特征的图像分类

能理解和掌握深度学习

基于手工特征的图像分类、基于深度神经网络的图像分类、基于深度神经网络的图像分类、图像分类的实际应用、深度学习的图像分类的实际应用

熟练掌握基于手工特征的图像分类、基于深度神经网络的图像分类。

6

人工神经

网络

4.1神经网络的起源、发展、挫折与进步

熟练掌握人工神经

网络以及其应用

4.2神经网络基本原理和应用

4.3神经网络算法优缺点

7

自然语言处

自然语言理解的概念

掌握自然语言理解的概念与发展语言处理过程。

自然语言处理过程

7.2视频行为识别、基于深度学习的视频行为识别

8

人工智能在制造业中的应用

8.1人工智能在制造业中的应用

掌握机器视觉识别在智能分拣中的应用场景。

8.2机器视觉识别在智能分拣中的应用场景

10

习题&复习

练习与讲解

总课时32学时,其中理论20学时,实践12学时。

五、教学资源与其它

教学资源类别

教学资源基本要求

教学场所

教材、主要参考书

教材:

《人工智能导论》丁艳

主要参考书:

1、《人工智能导论》徐洁磐,中国铁道出版社2、《人工智能基础》汤晓鸥等,华东师范大学出版社

教学辅助资料

/

数字化资源

/sta_page/material.htmlprojectId=lpitaiyn37xaw7aup8mcnq

六、教学建议

(一)教学重点

1.人工智能环境部署;

2.人工智能与机器学习、分类检测、基于深度神经网络的图像分类、图像分类的实际应用。

(二)教学难点

使用人工智能技术解决实际项目问题。

(三)教学方法与手段

采用线上线下混合教学方法,运用学习通平台;采用任务驱动和真实项目导入,教学做一体;针对项目特点融入课程思政,培养学生精益求精的职业素养。

七、考核与评价

(一)考核方式

1.考核评价=过程评价40%+阶段评价60%;

2.过程评价:包括职业素质与平时成绩;

3.阶段评价:包括阶段性项目考核与期末考核。

评价方式

考核内容与占比

分数比值

职业素质

包括精益求精、实事求是的编写代码的习惯、一定的工程协调能力和组织管理能力、较强的自我知识和技术更新能力和较强的文明法制意识,学生考勤及课堂纪律。

10%

平时成绩

课内外作业(包括线上作业等)

30%

阶段性项目考核

完成2个阶段性项目考核任务

20%

期末考核

笔试

40%

合计

100%

(二)项目考核评价表

考核项目

考核内容

考核标准

所占比例

基于深度神经网络的图像采集及分类

1.任务进行深度神经网络训练环境搭建

2.深度神经网络的图像数据集、构建一个神经网络图片分类器

3.基于深度神经网络的图像在GPU上进行训练图像分类。

满分100分

50%

基于深度学习的视频行为识别

1.任务进行深度学习网络模型训练环境搭建、完成硬件配置、设备操作软件

2.深度学习的视频行为识别模型、构建分类器

3.深度学习的视频行为识别验证。

八、课程训练项目设计参考方案

能力训练

项目名称

拟实现的能力目标

训练方式与步骤

3.基于深度神经网络的图像在GPU上进行训练图像分类

深度神经网络基本知识、深度神经网络训练环境搭建和GPU安装知识

教学做一体

训练方式:机房、详见实训指导

深度学习网络模型训练环境搭建、深度学习网络模型知识

训练方式:机房训练。详见实训指导

九、编制说明

在教学过程中,教师可以根据教学实施的实际情况需要,在保证达到教学效果的前提下,对课程内容以及学时分配作适当地、灵活地调整。

THE END
1.用课程的力量推动人工智能教育普及其四,建立人工智能课程质量评估系统。当下,由于全球人工智能课程开发尚未普及,有关人工智能课程评估的研究相对较少,人工智能课程质量和有效性的评估大部分依赖于专家对课程的审查。未来,应逐步建立并完善人工智能课程质量评估系统,进行试点教学研究,同时向教师、学生、学术或业界专家寻求反馈,以提供评估证据基础。 http://m.jyb.cn/rmtzgjyb/202406/t20240627_2111215294_wap.html
2.人工智能教育目标与实策略:全面解析AI教学关键要素与实践指南人工智能教学计划是确信教育目标实现的基础。一个完整的教学计划应涵课程设置、教学方法、教学评价等多个方面。 课程设置应遵循系统性、实用性、前瞻性原则,涵人工智能基础知识、算法、编程、应用案例等内容。通过系统学,使学生掌握的基本理论和方法,为后续实践打下基础。 https://www.yanggu.tv/webgov/aixuexi/361638.html
3.小议小学人工智能教育,教什么怎么教?3、人工智能课程案例资源的积累 要实施新时代人工智能教育内容并达成目标,离不开各种教学资源的支持。除了一系列人工智能项目和课程外,还需要低门槛、可应用的人工智能学习和开源开发工具,利于学校全面开展。因此科技教师内化后的课程以及培养优秀学生的案例作品通过整理迭代,那么小学阶段的人工智能教育就更有深度。 https://basic.nmg.smartedu.cn/studio/index.php?r=studiowechat/album/view&id=17173&sid=1005
4.飞桨星河社区教学平台,面向新工科的人工智能课程体系改革与实践百度飞桨星河社区平台在人工智能课程教学中展现出显著的优势与特色。首先,该平台拥有丰富的预置资源,包括大量预训练模型和数据集,这些资源覆盖了多个应用领域,为非专业学生提供了便捷的学习路径,降低了学习门槛。其次,飞桨星河社区提供强大的在线编程与实验环境,学生可以在云端进行实验操作,无需担心本地环境配置问题,有效提https://blog.csdn.net/weixin_45449540/article/details/143147750
5.《人工智能》课程教学大纲结合实例和实验教学 , 对于人工智能课程的某些教学重点或 难点 , 通过编程实践增强感性认识 , 安排相应实验课题。2 ) 本门课程使用电子课件与板书结合的教学手段与多种教学方法 , 针对 不同 章节的特点安排合适的内容使用 , 加深学生对所学内容的理解。教学方法 则采 取在教师讲授基本教学内容的过程中适当穿插http://www.360doc.com/document/17/1228/16/80388387_1062475034.shtml
6.人工智能基础教学(精选5篇)在人工智能课程教学过程中,教师通过课堂讨论了解学生对于知识点的掌握情况,可以有针对性地设计教学内容,例如,对于学校积极性不强的学生,将人工智能理论内容与学生个人兴趣范畴、社会产业发展及研究现状联系起来,能够极大程度地提高学生学习的自主能力;对于基础知识较为薄弱的学生,可以在教师的指导下查阅相关文献资料,根据https://www.1mishu.com/haowen/196239.html
7.教学前沿人工智能课程落地,师资还需先行2017年国务院印发《新一代人工智能发展规划》,其中明确指出应在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育,建设人工智能学科,培养复合型人才。在中小学开设人工智能课程,逐步成为基础教育阶段的课程建设热点。然而,当前中小学教师普遍反映人工智能“不好教”,人工智能教师队伍建设亟待加强。 https://m.thepaper.cn/newsDetail_forward_12492429
8.穗茂两地教研队伍开展中小学人工智能教学交流活动南方plus在深入交流的过程中,两市教研员对人工智能课程教学教研工作,对大湾区和湾区之外开展科技前沿教育工作,有了共同的直接的认识,今后双方将进行人工智能教学研讨互访活动。 ▲黎珍介绍茂名市人工智能课程情况 ▲茂名地区各教研室及学校代表在交流中发言。 ▲广州市与茂名市中小学人工智能教学教研交流研讨会参会代表合影 https://static.nfapp.southcn.com/content/202208/22/c6814491.html
9.人工智能教学实验平台平台按照难易程度等级提供了相应的课程与实验,同步解决人工智能实验环境配置难度大、 入门难、缺乏实验数据等难题,可用于人工智能模型训练等教学、实践应用。 两种实验开发环境 JupyterLab 便捷编程环境 Jupyterlab + GitLab +多语言开发系统+TensorFlow & PyTorch人工智能开发框架 http://www.bluedot-power.com/ai_teach.shtml
10.人工智能课程进中小学:重在培养思维方式—新闻—科学网“中小学教学要关注学生的素质培养,课程教学要改灌输模式为探究模式、交互模式,学习应变为问题导向、任务导向的学习,多采取情景教学法和案例教学法。如果学校不这样去做,那么所有开设人工智能课程学校的做法还是概念化的,是不可能培养出人工智能时代的人才的。”熊丙奇继而提示,中国中小学教育目前面临两大问题:一是应试教https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/9/388523.shtm
11.这所中国最牛中学是如何进行人工智能课的教学?二、课程实施 在人工智能课程的日常教学实践中,人大附中的教师们探索出了能更好地促进学生发展和满足学生发展需要的教学模式,并逐渐形成了较为成熟的教学理念与做法。 1 基于项目的教学 在实施人工智能课程的过程中,我们采用基于项目的学习方式,课程作业及考核多为解决实际问题的程序和项目,没有标准答案。这样一来,知https://www.jianshu.com/p/13b55e61ff6d