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人工智能课程教学大纲与实践案例

引言

人工智能（AI）作为引领未来发展的战略性技术，其重要性已得到广泛共识。为培养适应时代需求的复合型人才，系统构建人工智能知识体系、培养实践创新能力成为当前教育领域的重要课题。本教学大纲与实践案例旨在提供一个全面、深入且具有操作性的人工智能入门课程框架，适用于高等院校计算机科学、软件工程、数据科学及相关专业的本科生或具备一定数学与编程基础的研究生。课程力求平衡理论深度与实践广度，引导学生从概念理解到算法实现，最终能够独立设计并完成简单的AI应用项目，培养其解决实际问题的能力和创新思维。

一、课程教学大纲

（一）课程基本信息

*课程名称：人工智能导论

*课程代码：[可根据实际情况填写]

*学分/学时：3学分/48学时（其中理论32学时，实验/实践16学时）

*先修课程要求：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、Python程序设计基础

*适用专业：计算机科学与技术、软件工程、数据科学与大数据技术等相关专业

（二）课程目标

1.知识目标：

*理解人工智能的基本概念、发展历程、核心研究领域及主要应用场景。

*掌握人工智能的基本原理和核心算法，包括但不限于有哪些信誉好的足球投注网站策略、知识表示与推理、机器学习（监督学习、无监督学习、强化学习基础）等。

*了解人工智能的前沿技术动态、主要挑战及未来发展趋势。

2.能力目标：

*能够运用Python编程语言及相关AI库（如NumPy,Pandas,Scikit-learn,TensorFlow/PyTorch入门）实现基本的AI算法。

*具备分析问题并选择合适AI技术方案的初步能力。

*能够独立或协作完成小型AI应用项目的设计、开发与评估。

*培养数据思维、计算思维和批判性思维。

3.素养目标：

*培养对人工智能技术的兴趣和持续学习能力。

*树立正确的人工智能伦理观和社会责任意识。

*提升科学研究素养和创新精神。

（三）课程核心内容与学时分配

模块编号

模块名称

主要内容

学时分配(理论/实践)

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模块一

人工智能概述

AI定义、发展简史（关键节点与人物）、研究范式与主要学派、典型应用领域（医疗、金融、交通等）、AI与人类社会的关系。

2/0

模块二

问题求解与有哪些信誉好的足球投注网站

问题形式化表示、盲目有哪些信誉好的足球投注网站（广度、深度）、启发式有哪些信誉好的足球投注网站（A*算法原理与应用）、博弈论初步（极大极小值算法、α-β剪枝）。

4/2

模块三

知识表示与推理

知识表示方法（逻辑表示、产生式系统、语义网络、框架系统）、经典逻辑推理（自然演绎、归结演绎）、不确定性推理初步（概率方法简介）。

4/2

模块四

机器学习基础

机器学习定义与分类、监督学习、无监督学习、强化学习概念辨析。数据集划分（训练集、验证集、测试集）、过拟合与欠拟合、模型评估指标（准确率、精确率、召回率、F1值、混淆矩阵）。

2/0

模块五

监督学习算法

线性回归（模型、损失函数、梯度下降）、逻辑回归、决策树（ID3/C4.5算法思想）、支持向量机（SVM）基本原理、朴素贝叶斯分类器。

6/4

模块六

无监督学习与深度学习入门

聚类算法（K-Means原理与实现）、降维方法（PCA原理）。神经网络基本概念（感知机、激活函数、前馈网络）、反向传播算法思想。深度学习概述（CNN、RNN基本概念与应用场景）。

6/4

模块七

人工智能应用与伦理

计算机视觉（图像分类、目标检测简介）、自然语言处理（文本分类、情感分析简介）。AI伦理议题（隐私、公平性、安全性、就业影响、AI治理）。

2/0

模块八

课程项目实践

综合运用所学知识，完成一个小型AI应用项目（选题、设计、实现、测试、报告）。

0/4

**合计**

**28/20**

（四）教学方法与手段

1.理论教学：采用课堂讲授为主，结合多媒体课件、文献阅读、专题讨论等方式，注重概念阐释与原理推导，并融入前沿动态介绍。

2.实践教学：

*实验课：针对关键算法（如有哪些信誉好的足球投注网站、线性回归、K-Means），设计验证性与设计性实验，指导学生在Python环境下（结合Scikit-learn等库）进行编程实现与结果分析。

*案例分析：引入行业真实案例，引导学生分析AI技术在其中的应用思路