课程简介
Course Introduction
教学大纲
Teaching Syllabus
一、课程基本信息
课程中文名称 | 人工智能 | ||
课程英文名称 | Artificial Intelligence | ||
课程编号 | BK2230016 | 适用专业 | 计算机科学与技术 |
课程模块 | 专业课程 | 课程类别 | 专业选修 |
开课单位 | 计算机学院 | 专 业 系 | 计算机科学与技术 |
开课学期 | 5 | 考核方式 | 考查 |
学 分 | 3 | 学 时 | 48 |
理论学时 | 32 | 实验/实践学时 | 16 |
先修课程 | 高等数学、离散数学、概率论、线性代数、程序设计语言、数据结构与算法 | 课程网址 |
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教材选用 | 人工智能技术导论（第三版），廉师友．西安电子科技大学出版社，2018．10 | ||
二、课程简介
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。
本课程是计算机科学与技术专业的选修课程，目的是使学生在已有计算机基础知识的基础上通过学习，对人工智能从整体上有一个较清晰全面的系统了解;使学生掌握人工智能的基本概念、基本原理和基本方法；了解人工智能研究与应用的最新进展和发展方向；开阔学生知识视野、提高解决问题的能力；启发学生对人工智能的兴趣，培养学生知识创新和技术创新能力，为将来使用人工智能的相关方法和理论解决实际问题奠定初步基础。
三、课程目标
（一）课程目标与毕业要求指标点对应关系
课程目标 | 与毕业要求的对应关系 | 与毕业要求指标点的对应关系 |
1．自我认知、自我监控和自我指导能力。 | 1.践行师德 4.学会发展 | 毕业要求1-1:能够在日常学习、生活和教育实践中呈现良好的品德修养，具备成为“四有”信息技术好老师能力。 毕业要求1-2:具有从事教师职业的热情和坚定意志，具备一定的人文底蕴和较好的科学精神，持续做好一名执行者、开发者、管理者和研究者。 毕业要求4-1:能够适时总结或反思自己在学习和工作中的不足，并能够与时俱进，具备自省能力。学会根据计算机教育改革的动态和发展情况，制定专业学习与职业生涯发展规划，形成适应社会发展的能力。 毕业要求4-2:能够发挥学习共同体的作用，具备团队协作精神和协作能力。
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2．独立思考、逻辑推理、信息加工的认知能力。 | 2.学会教书 3.学会育人 4.学会发展 | 毕业要求2-1:具备计算机科学与技术专业知识，能听懂专业术语，能读用自然语言、数学语言和计算机程序设计语言编写的技术文档，能用用自然语言、数学语言和计算机程序设计语言编写技术文档。 毕业要求3-1:能够树立德育为先的理念，具备建设和管理班级能力。能够组织班级活动、社团活动、社区实践和指导学生发展，成为学生健康成长的指导者和引路人。 毕业要求3-2:能够深入剖析知识体系背后的行为方式和思考方式，以及行为方式和思考方式中所蕴含的思想价值和精神内涵，具备全程育人和立体育人的意识。 毕业要求4-1:能够适时总结或反思自己在学习和工作中的不足，并能够与时俱进，具备自省能力。学会根据计算机教育改革的动态和发展情况，制定专业学习与职业生涯发展规划，形成适应社会发展的能力。 |
3．学会统筹、组织资源、建立联系的联结能力。 | 2.学会教书 3.学会育人 4.学会发展 | 毕业要求2-1:具备计算机科学与技术专业知识，能听懂专业术语，能读用自然语言、数学语言和计算机程序设计语言编写的技术文档，能用用自然语言、数学语言和计算机程序设计语言编写技术文档。 毕业要求3-1:能够树立德育为先的理念，具备建设和管理班级能力。能够组织班级活动、社团活动、社区实践和指导学生发展，成为学生健康成长的指导者和引路人。 毕业要求3-2:能够深入剖析知识体系背后的行为方式和思考方式，以及行为方式和思考方式中所蕴含的思想价值和精神内涵，具备全程育人和立体育人的意识。 毕业要求4-2:能够发挥学习共同体的作用，具备团队协作精神和协作能力。 |
4．社会情感、责任态度与价值观发展能力。 | 1.践行师德 2.学会教书 3.学会育人 4.学会发展 | 毕业要求1-1:能够在日常学习、生活和教育实践中呈现良好的品德修养，具备成为“四有”信息技术好老师能力。 毕业要求1-2:具有从事教师职业的热情和坚定意志，具备一定的人文底蕴和较好的科学精神，持续做好一名执行者、开发者、管理者和研究者。 毕业要求2-2:能够不断更新教育理念，具备信息技术学科的备课、做课、说课、上课、评课、研课能力。 毕业要求3-1:能够树立德育为先的理念，具备建设和管理班级能力。能够组织班级活动、社团活动、社区实践和指导学生发展，成为学生健康成长的指导者和引路人。 毕业要求3-2:能够深入剖析知识体系背后的行为方式和思考方式，以及行为方式和思考方式中所蕴含的思想价值和精神内涵，具备全程育人和立体育人的意识。 毕业要求4-1:能够适时总结或反思自己在学习和工作中的不足，并能够与时俱进，具备自省能力。学会根据计算机教育改革的动态和发展情况，制定专业学习与职业生涯发展规划，形成适应社会发展的能力。 毕业要求4-2:能够发挥学习共同体的作用，具备团队协作精神和协作能力。 |
课程底线:缺勤超过课时三分之一者，不能参加考试；考试违纪违规者课程成绩计零分；总评成绩不足60分。
（二）课程目标与毕业要求指标点对应的矩阵关系
毕业要求 课程目标 | 毕业要求1.1 | 毕业要求1.2 | 毕业要求2.1 | 毕业要求2.2 | 毕业要求3.1 | 毕业要求3.2 | 毕业要求4.1 | 毕业要求4.2 |
1．自我认知、自我监控和自我指导能力 | H | H | M | Ｌ | L | L | M | H |
2．独立思考、逻辑推理、信息加工的认知能力 | Ｌ | Ｌ | H | L | H | M | Ｈ | L |
3．学会统筹、组织资源、建立联系的联结能力 | Ｌ | Ｌ | Ｈ | L | Ｍ | Ｍ | L | H |
4．社会情感、责任态度与价值观发展能力 | M | Ｍ | L | M | M | Ｈ | H | M |
四、教学内容
1.基本概念
（1）人工智能的概念、符号主义、连接主义、行为主义、图灵测试与中文屋子问题。
（2）逻辑程序设计、状态图搜索、与或图搜索、博弈树搜索。
（3）机器推理、归结演绎推理、归结策略。
（4）知识表示与推理、机器学习与知识发现。
2.基本方法和基本原理
（1）基于谓词逻辑的机器推理方法和基于产生式规则的机器推理方法。
（2）逻辑程序设计的一般语言和程序结构。
（3）宽度优先与广度优先的盲目搜索方法、全局择优的启发式搜索方法、基于状态图搜索技术的问题求解一般方法、启发式与或图搜索策略、基于启发式与或图搜索技术的问题求解一般方法、博弈树搜索策略。
（4）命题逻辑与谓词逻辑中的归结演绎推理方法、几种常用的归结策略。
（5）常用的结构化知识表示方法:语义网络、知识图谱、数理逻辑、框架。
3.基本算法
（1）机器学习:回归分析、决策树算法、神经网络方法。
（2）搜索技术:广度优先算法、宽度优先算法、全局择优算法、局部择优、分支界限、A算法。
4. 技术拓展（选讲）
（1）机器学习:贝叶斯网络、支持向量机、深度学习（卷积神经网络、循环神经网络）。
五、课程评价
（一）课程定量评价
| 评价依据 | 占比 | 评价依据 | 占比 | 评价方式 | 占比 |
平时考核 | 作业 | 15% | 出勤率 | 5% | ||
实验考核 | 实验 | 30% | ||||
期末考核 | 考查 | 50% | ||||
成绩评定 | 平时成绩（20%）+实验成绩（30%）+期末成绩（50%） | |||||
（二）课程定性评价
评价等级 | 评价维度 | 评价标准 | 分数 | |
不合格 | 课程目标 | 风险意识薄弱，触碰课程底线，未达成课程目标。 | 0-59 | |
合格 | 课程目标 | 未触碰课程底线，基本达成课程目标。 | 60-79 | |
良好 | M1 | 决策能力 | 科学地选择合适的解决问题的对策。 | 80-83 |
M2 | 执行能力 | 诚实有效地处理作业、实验和考试中碰到的问题。 | 84-86 | |
M3 | 表述能力 | 使用形式化语言、数学语言和计算机程序设计语言描述数据及操作。 | 87-89 | |
优秀 | D1 | 反省能力 | 适时反思，总结学习人工智能课程的经验教训。 | 90-93 |
D2 | 协作能力 | 摆正位置，勇于担当，团结师生，忠实履行自己的责任。 | 94-96 | |
D3 | 创新能力 | 持续改进策略与方法，高质量地完成作业、实验和考试。 | 97-100 | |
教师评语 | ||||
教师签名: 评价日期: 年 月 日 | ||||
六、参考资料
（一）参考书目
1.李德毅,于剑,人工智能导论[M].中国科学技术出版社，2018,8
2.廉师友.人工智能导论[M].清华大学出版社，2020,10
3.史忠植,王文杰,马慧芳.人工智能导论[M].机械工业出版社，2019,12
4.马鸣远.人工智能与专家系统导论[M].清华大学出版社，2011,12
（二）参考文献
（1）[美] 杰弗瑞·希顿（Jeffery Heaton）,人工智能算法（卷I:基础算法）[M]. 人民邮电出版社，2020.1
（2）李侃. 人工智能:机器学习理论与方法[M]. 电子工业出版社，2020.8
（3）周越. 人工智能基础与进阶（Python编程）[M]. 上海交通大学出版社，2020.8.
（4）吴飞.人工智能导论:模型与算法[M].高等教育出版社，2019,10
2. 网络资源
（1）智能科学网:http://www.intsci.ac.cn/
（2）人工智能中文资讯平台:http://www.ailab.cn/
（3）中国人工智能学会网站:http://www.caai.cn/
（4） 精品课程网站:http://www.jingpinke.com/
（6） 学者网:http://www.scholat.com/course/aicourse
制定者签名:周如旗
审定者签名:王俊欢
批准者签名:牟来彦
校对者签名:李晓霞
制定日期:2022年9月6日
