本教材適用于人工智能通識類課程,既兼顧知識性,又突出實用性。教材內容覆蓋人工智能的基礎理論、核心技術、行業(yè)應用以及安全倫理等多個維度,以幫助學生構建系統(tǒng)化的人工智能認知體系。
具體而言,教材的主要內容包括以下幾個方面:
①初探人工智能,通過介紹人工智能的基本概念、發(fā)展歷程和產業(yè)結構,幫助學生初步形成對人工智能的整體認知;同時,引導學生展望人工智能的應用前景,激發(fā)其學習興趣與社會責任感。
②認知人工智能的基礎支撐,幫助學生理解數(shù)據(jù)對人工智能的核心作用,掌握算法的主要類型與應用場景,并認識算力在提升模型訓練效率中的關鍵地位。
③認知人工智能的應用技術,系統(tǒng)講解計算機視覺、自然語言處理、智能語音語義、機器學習、知識圖譜和人工智能芯片等關鍵技術的基本原理與應用場景,使學生能夠理解這些核心技術的內在邏輯與運行機制,掌握其在不同學科領域交叉融合時的應用方法。
④探索人工智能的行業(yè)應用,結合制造業(yè)、醫(yī)療、教育和交通等行業(yè),分析人工智能在不同領域的具體應用案例,使學生認識到人工智能技術在賦能實體經(jīng)濟、推動社會進步中的關鍵作用。
⑤認知AIGC基礎與應用,聚焦人工智能生成內容(AIGC)這一新興領域,幫助學生認識其基本原理,并通過學習實際工具的應用技巧,培養(yǎng)學生在AIGC領域的實踐操作與創(chuàng)新應用能力。
⑥認識人工智能的安全與倫理,介紹人工智能技術在安全治理與倫理規(guī)范方面的重要議題,引導學生樹立正確的人工智能使用價值觀,增強社會責任感。
(1) 任務引領,以做促學。本教材遵循職業(yè)院校學生認知發(fā)展規(guī)律,創(chuàng)新性地構建情境引領基礎認知實踐探究能力拓展遞進式結構框架,旨在實現(xiàn)知識技能向核心素養(yǎng)的深度轉化,有效促進學生的專業(yè)成長與發(fā)展。首先,在任務情境中選取貼近學生日常生活的真實場景,創(chuàng)設具有現(xiàn)實性和挑戰(zhàn)性的學習情境,激發(fā)學生的學習興趣和問題意識;其次,通過知識學習模塊系統(tǒng)介紹相關理論知識和實踐方法,幫助學生建立認知基礎;在此基礎上,任務實施模塊以開放性探究為導向,引導學生運用所學知識解決實際問題,在實踐過程中深化對知識的理解,提升綜合應用能力;最后,拓展提高模塊為學有余力的學生提供了延伸發(fā)展的空間,助力其在更廣闊的領域中開拓視野。
(2) 難度適中,注重應用。在內容遴選與呈現(xiàn)方式上,本教材科學把握知識的深度與廣度,既保留了人工智能領域的核心知識點,又避免繁復冗長的數(shù)學推導和高階編程操作,確保學習過程更加貼近學生的認知水平與實踐需求,讓學生能看懂、會操作、善應用、樂探索。在體例設計上,本教材以案例驅動為核心,深化人工智能理論與實踐的結合,以此模式鼓勵學生進行主動探索和批判性思考,并在解決實際問題的過程中培養(yǎng)創(chuàng)新能力與跨學科思維。
(3) 創(chuàng)新資源,賦能學習。本教材配有豐富的數(shù)字化教學資源,包括微課講解、實驗仿真、在線閱讀和在線自測等,這些資源共同構建了一個全方位、多層次的學習支持體系,為學生提供了多元化的學習途徑。此外,這些數(shù)字化教學資源還為教師開展混合式教學提供了有力支持。教師可以借此設計出更加靈活多樣的教學活動,從而進一步豐富教學形式,提升教學質量與效率。
項目1 初探人工智能
任務1 認識人工智能/2
微課:人工智能的定義 /3 微課:人工智能的發(fā)展 /5
在線自測 /9
在線閱讀:簡易圖靈測試模擬實驗評估問卷 /10
任務2 認知人工智能的產業(yè)結構/11
在線閱讀:人工智能幫助人類識別西夏文 /15
微課:無燈工廠 /18 在線閱讀:智慧物流與無人超市 /20
在線自測 /21
任務3 展望人工智能的應用未來/23
在線閱讀:AI無人駕駛 /24 在線閱讀:人工智能助力可持續(xù)發(fā)展 /28
微課:智慧醫(yī)療 /29 在線自測 /32
項目2 認知人工智能的基礎支撐
任務1 認識數(shù)據(jù)人工智能的燃料/36
微課:數(shù)據(jù)的處理與應用 /39 在線自測 /45
任務2 認識算法人工智能的靈魂/47
微課:常見的算法類型 /49 在線自測 /55
任務3 認識算力人工智能的加速器/56
微課:算力在人工智能中的應用 /63 在線自測 /67
項目3 認知人工智能的應用技術
任務1 認識計算機視覺/72
在線閱讀:算法說明 /73 微課:卷積運算 /77
微課:百度AI開放平臺教程 /84
在線閱讀:JupyterLab的安裝和環(huán)境搭建 /86
微課:AI生成圖片 /87 微課:AI生成視頻 /88
微課:車牌號識別 /88
在線閱讀:OpenCV和TesseractOCR的安裝和使用 /88
在線自測 /89
任務2 認識自然語言處理/91
在線閱讀:語義理解 /92 微課:利用TTSMaker將文本轉為語音 /97
在線自測 /100
任務3 認識智能語音語義/101
微課:智能語音語義 /101 在線閱讀:開發(fā)智能語音助手 /105
微課:創(chuàng)建語音智能體 /106 在線自測 /109
任務4 認識機器學習/111
微課:機器學習的概念 /112 微課:機器學習的分類 /115
微課:?低旳I平臺演示操作 /122 微課:Sklearn的使用 /127
在線自測 /130
任務5 認識知識圖譜/131
微課:知識圖譜的邏輯結構 /133 微課:Neo4j數(shù)據(jù)庫的使用方法 /137
微課:NRD Studio知識圖譜創(chuàng)建方法 /139 在線自測 /143
任務6 認識人工智能芯片/145
在線閱讀:國產人工智能芯片博覽 /145 在線自測 /156
項目4 探索人工智能的行業(yè)應用
任務1 人工智能在制造業(yè)的應用/158
微課:工業(yè)機器人仿真軟件的操作方法 /166 在線自測 /170
任務2 人工智能在醫(yī)療行業(yè)的應用/172
在線閱讀:衛(wèi)生健康行業(yè)人工智能應用場景參考指引 /172
在線自測 /181
任務3 人工智能在教育行業(yè)的應用/183
在線閱讀:高校中的人工智能 教育 /183 在線自測 /190
任務4 人工智能在交通行業(yè)的應用/192
在線閱讀:百度Apollo自動駕駛平臺 /195
在線閱讀:全國首條零碳高速公路 /197 在線閱讀:上海智能交通系統(tǒng) /200
微課:Anaconda的安裝與配置 /207 在線閱讀:車輛檢測與計數(shù)Python代碼 /207
在線自測 /208
項目5 認知AIGC基礎與應用
任務1 認識AIGC/212
微課:旅游文案及圖片的生成方法 /219 在線自測 /220
任務2 AIGC工具應用技巧/222
微課:海報設計 /230 在線自測 /233
項目6 認識人工智能的安全與倫理
任務1 認識人工智能安全與治理/236
在線閱讀:國內人工智能安全相關法律法規(guī) /241
在線自測 /245
任務2 關注人工智能背后的倫理問題/246
在線閱讀:《新一代人工智能倫理規(guī)范》 /247 在線自測 /253