《人工智能》课程教学大纲(本科)
课程英文 名 Artificial Intelligence 课程 代码 01M0144 学分 2 总学时 32 理论学时 32 实验/实践学 时 课程类别 专业教育课 课程性 质 选修 先修课程 《数据结构》、《离散数 学》 适用专业 自动化 开课学院 机电工程学院 执笔人 审定人 制定时间 2020年11月 一、课程地位与课程目标 （-）课程地位 《人工智能》是自动化专业选修的专业选修课，是关于人工智能领域的一门介绍性课 程，本课程中涉及的理论、原理、方法和技术有助于学生进一步学习其他专业课程。“人工 智能'是21世纪计算机科学发展的主流，为了培养国家建设跨世纪的有用人才，在自动化专 业本科开设《人工智能》课程是十分必要的。 本课程开设的任务是培养学生软件开发的“智能”观念；使学生掌握人工智能的基本理论、 基本方法和基本技术；提高学生解决“智能”问题的能力，希望通过学习使学生了解人工智能 领域中主要涉及的问题以及采用的解决方法，掌握目前人工智能领域的主流研究方向，为今 后的继续深造和智能系统研制，以及进行相关的工作打下人工智能方面的基础。 （二）课程目标 《人工智能》是理论性较强，涉及知识面较广，方法和技术较复杂的一门学科。通过 对本课程的学习，学生应掌握人工智能的一个问题和三大技术，即通用问题求解和知识表示 技术、搜索技术、推理技术。具体要求是： 1、基本理论要求： 课程介绍人工智能的主要思想和基本技术、方法以及有关问题的入门知识。要求学生了 解人工智能的主要思想和方法； 2、基本技能要求： 学生在较坚实打好的人工智能数学基础（数理逻辑、概率论、模糊理论、数值分析）上， 能够利用这些数学手段对确定性和不确定性的知识完成推理；学生认识机器学习对于智能软 件研制的重要性，掌握机器学习的相关概念，机器学习的方法及其相应的学习机制，几个典 型的机器学习系统的学习方法、功能和领域应用，具有针对复杂控制工程问题进行计算和模 拟的能力； 3、职业素质要求： 结合实战，初步理解和掌握人工智能的相关技术，引入“智能服务机器人”案例，通过 对“智能服务机器人”的开发应用，可以对学生进行思想政治教育引导。让他们明白，科技是 第一生产力，人工智人工智能时代教育创新发展的方向与目标
原标题：人工智能时代教育创新发展的方向与目标《教育信息化2.0行动计划》明确提出要构建人才培养、教育服务供给和教育治理三个新模式,实现融合应用向融合创新应用、信息技术应用能力向信息素养、教育专用资源向教育大资源三个转变,达到“三全两高”，具体如图1所示。
因此，无论处于什么时代，有什么新的技术出现，要想在教育教学上真正发挥作用，就必须为解决教育教学所存在的瓶颈性问题提供有效支持。如果仅将技术拿来，直接应用，基本上是不可能真正发挥作用的，也就无法实现教育信息化2.0所提出的目标。要从根本上解决教育教学问题，就必须针对所存在的问题，在技术的支持下，统筹研究，系统思考，构思出全新的教育教学思路和方法。人工智能时代的教育创新发展，也不例外。下面，从人工智能时代教育创新发展的总体设计、教与学创新发展的方向与目标、教育管理创新发展的方向与目标三方面，分析人工智能时代教育创新发展的方向与目标。
一、人工智能时代教育创新发展的总体设计
人工智能时代教育创新发展的总体设计，应当是聚焦教与学瓶颈问题，借助“互联网+”、大数据、虚拟仿真和人工智能等技术，构建集教学、管理、研培、家校沟通等方面于一体的联动新教育体系，并按照新教育体系建立有效支撑环境，改进优质师资教育智慧供给方式，实现知识深度理解、合作、体验探究和个性化学习。新教育体系的构建，核心是转变信息化工作的思维方式，关键问题是“互联网+”、人工智能、大数据和虚拟仿真等技术如何发挥作用。
二、教与学创新发展的方向与目标
在教与学方面，创新发展的方向与目标是，聚焦学生学习和教师教学普遍存在的瓶颈问题，包括学生缺乏学习动因和持续力，缺乏体验、感悟和探究机会，疑难知识深度理解困难，课堂教学由教师统筹安排缺乏个性化，学生学习情况和教师教学情况实时监测和调控困难，优质教师难以覆盖全体学生等，充分利用人工智能、大数据、“互联网+”、虚拟仿真等技术，建立“互联网+教育”大平台（智能系统），实现教师根据学生大数据安排课堂教学活动、学生课后作业和学习活动，并提供有效支撑资源和工具；动态获取课堂教学实时情况，及时调控课堂教学安排。学生能够认同并主动按需找到适合自己的方式，得到最适合的教师的帮助并找到最佳合作伙伴以完成学习活动（智慧学习）。通过这样的教与学，培养学生的创新与合作、认知与系统思维、学科关键问题解决与职业能力，以及多元智慧等。此外，应能够根据学生实际学习情况，动态确定教师研培方向。具体如图2所示。
展开全文三、教育管理创新发展的方向与目标
在教育管理方面，创新发展的总体方向和目标是招生、研培、学校布局等工作，均依据大数据实现科学管理和决策，如图3所示。教育管理创新可以从以下两个层面开展：一是智能管理，借助人工智能等技术实现自动化管理。比如：在安全方面，通过人脸识别和物联网，实时监测校园内学生活动情况等。二是实现智慧管理，借助大数据、人工智能、“互联网+”等技术实现依法依规科学管理和决策。
在智慧管理方面，应为每一个学生建立从入学到毕业全过程的成长方式和结果大数据。依据学生大数据，一方面，可以计算出整个班级教学状况，为教师动态调控教学提供依据；另一方面，能够动态计算出学生学习问题，优化学习路径，引导学生个性化成长。在此基础上，通过教学大数据，计算出教师教学水平、年级教学水平、学科教学水平，从而确定应开展什么样的研培活动、如何调配教师和选拔各级部门的管理者等。基于学生学习大数据和教学研培大数据，实现教学、学习、研培、招生、学校布局、队伍调整、干部任用、评价等工作精准化、智能化，从而实现教育管理向教育治理转变。
参考文献：
[1]钟绍春,唐烨伟.人工智能时代教育创新发展的方向与路径研究[J].电化教育研究,2018,39(10):15-20+40.
|来源：教育技术学
|美编：余学花
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