第1章人工智能概述课后题答案 1.1什么是智能?智能包含哪几种能力？ 解：智能主要是指人类的自然智能。一般认为，智能是是一种认识客观事物和运用知识解决问题的综合能力。 智能包含感知能力，记忆与思维能力，学习和自适应能力，行为能力 1.2人类有哪几种思维方式?各有什么特点？ 解：人类思维方式有形象思维、抽象思维和灵感思维 形象思维也称直感思维，是一种基于形象概念，根据感性形象认识材料，对客观对象进行处理的一种思维方式。 抽象思维也称逻辑思维，是一种基于抽象概念，根据逻辑规则对信息或知识进行处理的理性思维形式。 灵感思维也称顿悟思维，是一种显意识与潜意识相互作用的思维方式。 1.3什么是人工智能?它的研究目标是什么？ 解：从能力的角度讲，人工智能是指用人工的方法在机器（计算机）上实现智能；从学科的角度看，人工智能是一门研究如何构造智能机器或智能系统，使它能模拟、延伸和扩展人类智能的学科。 研究目标： 对智能行为有效解释的理论分析； 解释人类智能； 构造具有智能的人工产品； 1.4什么是图灵实验？图灵实验说明了什么？ 解：图灵实验可描述如下，该实验的参加者由一位测试主持人和两个被测试对象组成。其中，两个被测试对象中一个是人，另一个是机器。测试规则为：测试主持人和每个被测试对象分别位于彼此不能看见的房间中，相互之间只能通过计算机终端进行会话。测试开始后，由测试主持人向被测试对象提出各种具有智能性的问题，但不能询问测试者的物理特征。被测试对象在回答问题时,都应尽量使测试者相信自己是“人”，而另一位是”机器”。在这个前提下，要求测试主持人区分这两个被测试对象中哪个是人，哪个是机器。如果无论如何更换测试主持人和被测试对象的人，测试主持人总能分辨出人和机器的概率都小于50%，则认为该机器具有了智能。 1.5人工智能的发展经历了哪几个阶段？ 解：孕育期，形成期，知识应用期，从学派分立走向综合，智能科学技术学科的兴起
《计算思维与人工智能基础》课程标准 “计算思维与人工智能基础”是高校计算机基础教育的第一门公共基础必修课，在培养学生的计算思维水平以及人工智能基础理论方面具有基础性和先导性的重要作用，适用于非计算机专业学生。该课程主要讲述计算机与计算思维、互联网与物联网、计算机求解问题基础、人工智能基础和计算问题案例。通过该课程的学习，使学生对计算思维和人工智能学科有一个整体的认识，掌握计算机软硬件的基础知识，计算机求解问题的基本方法以及人工智能的基本知识，以培养学生的信息素养和计算思维能力，运用计算机解决实际问题的能力，进一步提高学生对人工智能的整体认知和应用水平。 一、课程目标 通过本课程学习，使学生了解计算机发展趋势，认识计算机在现代社会中的地位和作用，理解计算思维的概念、本质及应用，掌握计算机的基本工作原理，掌握人工智能学科的基本知识，熟悉计算机求解问题的基本方法，熟悉典型的计算机操作环境及工作平台，具备使用常用软件工具处理日常事务的能力。该课程应培养学生利用计算机分析问题、解决问题的意识与能力，并为学生学习计算机的后续课程打下坚实的基础。 二、课程内容、要求及学时分配
三、师资队伍 课程负责人：具有计算机专业相关的硕士学位或副教授以上职称的教师。 主讲教师配置要求：具有计算机相关专业硕士学位或受聘计算机相关学科中级及以上职称。 四、教材及教学参考 1. 建议教材 2.参考书 五、教学组织 1．教学构思、教学设计、教学手段 针对本课程的特点和教学目标，进行合理的教学设计，结合计算思维能力培养，优化教学内容，改革教学方法，体现以学生为主体、以教师为主导的教育理念。采用启发式教学、案例式教学、研讨式教学等多种教学方法，调动学生学习积极性，提高课程教学质量。课程采用线上线下结合的授课模式。 2．课程服务 授课教师除了组织课堂研讨外，周末为学生提供答疑服务。按照教学进度布置课外作业，教师对每次作业批改量达到1/3，并及时对作业进行讲评。 六、课程考核 本课程考核分为过程考核和期末考试相结合的考核方式。 本课程最终成绩由平时成绩(占50%)和期末考试成绩(占50%)按比例合成，成绩采用百分制。平时成绩主要包含课堂考勤，线上章节测试，课堂测试等，期末考试采用上机考试的方式。 七、说明 1.本课程标准适用于非计算机专业学生第一学期学习。 2.本课程参考江苏省计算机等级考试大纲要求，全国计算机等级考试大纲要求进行教学。
中小学人工智能科普活动 机器人社团课后活动方案 山东升彩教育科技有限公司 山东超能机器人青少年教育俱乐部 2019年9月1日
目录 一.社团名称 ______________________________________________ 2 二.社团宗旨 ______________________________________________ 2 三.社团活动目标 __________________________________________ 5 四.社团活动常规设想 ______________________________________ 5 五.社员招募人数及要求 ____________________________________ 6六．社团领导小组、指导老师 _______________________________ 6七．社团活动时间和地点 ___________________________________ 6八．活动内容 _____________________________________________ 7九．重点、难点和创新点 ___________________________________ 7十．活动准备 _____________________________________________ 7十一．活动具体内容 _______________________________________ 8十一．社团活动效果 ______________________________________ 11
物联网技术基础课程标准 一、课程名称 物联网技术基础 二、适用专业 网络安防系统安装与维护（090700）、物联网技术应用（091900）、楼宇智能化设备安装与运行（040700）、计算机网络技术（090500）、计算机应用（090100）、计算机与数码产品维修（091100）、电子电器应用与维修、电子与信息技术（091200）、电子技术应用（091300）、通信技术（091500）、通信系统工程安装与维护（091700）、服务机器人装调与维护等（092200）、无人机操控与维护（083300）、工业机器人技术应用（053600）、光伏工程技术与应用（032000）。 三、学时与学分 108学时，6学分 四、课程性质 本课程是中等职业学校信息技术类、交通运输类、加工制造类、能 源与新能源类相关专业的一门专业核心课程，是从事物联网应用系统服 务与营销、物联网应用工程施工与调试、物联网应用工程运维与管理等
工作必须学习的课程，将为后续学习其他专业方向（或专业）课程奠定 基础。 五、课程目标 通过本课程的学习，掌握物联网技术基础相关的基础知识, 能完成物联网典型应用智能家居系统工程的安装、调试、管理、服务等工作任务，了解物联网技术行业发展及应用，达到以下具体目标： 1.了解物联网技术的基本概念、发展历史、行业趋势等，能掌握物联网典型应用智能家居系统基本工作原理； 2.了解物联网架构与应用的基本概念，能了解RFID感知技术、传感器技术基本概念及技术应用； 3.了解智能家居系统工程基本结构与组成，掌握智能家居主要子系统的设计、施工、调试及运维； 4．了解物联网有线协议与无线协议的基本概念、参数特性及应用场景； 5．了解大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的基本概念，了解物联网与其发展的关系； 6．了解智能建筑、安全防范、建筑建设备监控等系统的基本概念，熟悉其过程常用设备器材； 7．能掌握物联网设备的基本操作，具备智能家居、智能建筑施工的基本技术技能，能掌握各类线缆、端子的制作安装方法，能掌握相关工具的使用方法；
《人工智能》课程教案 第一章绪论 教学内容：本章首先介绍人工智能的定义、发展概况及相关学派和他们的认知观，接着 讨论人工智能的研究和应用领域，最后简介本书的主要内容和编排。 教学重点： 1．从不同科学或学科出发对人工智能进行的定义； 2．介绍人工智能的起源与发展过程； 3．讨论人工智能与人类智能的关系； 4．简介目前人工智能的主要学派； 5．简介人工智能所研究的范围与应用领域。 教学难点： 1．怎么样理解人工智能； 2．人工智能作为一门学科有什么意义； 3．人工智能的主要学派与其争论焦点； 教学方法：课堂教学为主，充分利用网络课程中的多媒体素材来表示抽象概念。 教学要求：重点掌握人工智能的几种定义，掌握目前人工智能的三个主要学派及对人工智能的理解，一般了解人工智能的主要研究范围和应用领域。 1.1 人工智能的定义与发展 教学内容：本小节主要介绍目前对人工智能的几种定义，并对人工智能的起源和发展进行了总结和分析。 教学重点：几种人工智能的定义和人工智能发展的几个重要时期。 教学难点：理解人工智能的定义与本质。 教学方法：课堂讲授为主。 教学要求：从学科和能力的角度深刻理解人工智能的定义，初步了解人工智能的起源及其发展过程。 1.1.1人工智能的定义 定义 1智能机器 能够在各类环境中自主地或交互地执行各种拟人任务(anthropomorphic tasks) 的机器。 定义 2人工智能(学科) 人工智能 ( 学科 ) 是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。它的近期主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智力功能，并开发相关理论和技术。 定义 3人工智能(能力) 人工智能 ( 能力 ) 是智能机器所执行的通常与人类智能有关的智能行为，如判断、推理、
信息技术课程标准解析 黑龙江省实验中学曹红霞 2003年，教育部颁发了《普通高中课程方案（实验）》和十五个学科课程标准（实验）， 其中《普通高中技术课程标准（实验）》包括信息技术和通用技术两部分，按计划，我省将于 2006年秋季开始实行新的信息技术课程标准，即《普通高中技术课程标准（实验）（信息技 术）》（以下简称《课程标准》），那么，新课标与现行的指导纲要（2000年国家教育部颁布的《中小学信息技术课程指导纲要（试行）》，以下简称《指导纲要》）相比有哪些不同呢？下面 我着重从课程目标、课程内容及教学评价三方面对二者作以比较。 关于课程目标，《指导纲要》将小学、初中、高中合在一起，列出了中小学信息技术课程 的主要任务和各学段的教学目标： ： 培养学生对信息技术的兴趣和意识，让学生了解和掌握信息技术基本知识和技能，了解信息技术的发展及其应用对人类日常生活和科学技术的深刻影响。通过信 息技术课程使学生具有获取信息、传输信息、处理信息和应用信息的能力，教育学 生正确认识和理解与信息技术相关的文化、伦理和社会等问题，负责任地使用信息
技术；培养学生良好的信息素养，把信息技术作为支持终身学习和合作学习的手段， 为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。 1．使学生具有较强的信息意识，较深入地了解信息技术的发展变化及其对工作、社会的影响。 2．了解计算机基本工作原理及网络的基本知识。能够熟练地使用网上信息资源，学会获取、传输、处理、应用信息的基本方法。 3．掌握运用信息技术学习其他课程的方法。 4．培养学生选择和使用信息技术工具进行自主学习、探讨的能力；以及在实际生活中应用的能力。 5．了解程序设计的基本思想，培养逻辑思维能力。 6．通过与他人协作，熟练运用信息技术编辑、综合、制作和传播信息及创造性地制作多媒体作品。 7．能够判断电子信息资源的真实性、准确性和相关性。 8．树立正确的科学态度，自觉地按照法律和道德行为使用信息技术，进行与信息有关的活动。 《课程标准》专门指出普通高中信息技术课程的总目标为提升学生的信息素养，并沿着 本次课程改革所倡导的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的纬度，将信息素养进 一步分解和细化为11条，这11条从不同的方面对信息素养进行了较为详尽的诠释。 1．理解信息及信息技术的概念与特征，了解利用常用信息技术获取、加工、管理、表达
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知识表示方法部分参考答案 2.8设有如下语句，请用相应的谓词公式分别把他们表示出来： (1)有的人喜欢梅花，有的人喜欢菊花，有的人既喜欢梅花又喜欢菊花。 解：定义谓词 P(x)：x是人 L(x,y)：x喜欢y 其中，y的个体域是{梅花，菊花}。 将知识用谓词表示为： (?x )(P(x)∧(L(x, 梅花)∨L(x, 菊花)∨L(x, 梅花)∧L(x, 菊花))) (2) 有人每天下午都去打篮球。 解：定义谓词 P(x)：x是人 B(x)：x打篮球 A(y)：y是下午 将知识用谓词表示为： (?x )(?y) (A(y)∧B(x)∧P(x)) (3)新型计算机速度又快，存储容量又大。 解：定义谓词 NC(x)：x是新型计算机 F(x)：x速度快 B(x)：x容量大 将知识用谓词表示为： (?x) (NC(x)→F(x)∧B(x)) (4) 不是每个计算机系的学生都喜欢在计算机上编程序。 解：定义谓词 S(x)：x是计算机系学生 L(x, pragramming)：x喜欢编程序 U(x,computer)：x使用计算机 将知识用谓词表示为： ?(?x) (S(x)→L(x, pragramming)∧U(x,computer)) (5)凡是喜欢编程序的人都喜欢计算机。 解：定义谓词 P(x)：x是人 L(x, y)：x喜欢y 将知识用谓词表示为： (?x) (P(x)∧L(x,pragramming)→L(x, computer))
2.9用谓词表示法求解机器人摞积木问题。设机器人有一只机械手，要处理的世界有一张桌子，桌上可堆放若干相同的方积木块。机械手有4个操作积木的典型动作：从桌上拣起一块积木；将手中的积木放到桌之上；在积木上再摞上一块积木；从积木上面拣起一块积木。积木世界的布局如下图所示。 图机器人摞积木问题 解：(1) 先定义描述状态的谓词 CLEAR(x)：积木x上面是空的。 ON(x, y)：积木x在积木y的上面。 ONTABLE(x)：积木x在桌子上。 HOLDING(x)：机械手抓住x。 HANDEMPTY：机械手是空的。 其中，x和y的个体域都是{A, B, C}。 问题的初始状态是： ONTABLE(A) ONTABLE(B) ON(C, A) CLEAR(B) CLEAR(C) HANDEMPTY 问题的目标状态是： ONTABLE(C) ON(B, C) ON(A, B) CLEAR(A) HANDEMPTY (2) 再定义描述操作的谓词 在本问题中，机械手的操作需要定义以下4个谓词： Pickup(x)：从桌面上拣起一块积木x。 Putdown(x)：将手中的积木放到桌面上。 Stack(x, y)：在积木x上面再摞上一块积木y。 Upstack(x, y)：从积木x上面拣起一块积木y。 其中，每一个操作都可分为条件和动作两部分，具体描述如下： Pickup(x)
附件 《人工智能基础》（1级）课程标准 课程名称、代码：人工智能基础 总学时数：24 理实一体化课时：24 学分数：2 适用专业：信息类（中小学生） 一、课程的性质 1、任选课； 2、技能拓展课程； 3、理实一体化课； 二、课程定位 《人工智能基础》课程是信息类及相关专业有兴趣钻研人工智能及创客应用学生的技能拓展课程。主要学习人工智能与机器人、金属材料和非金属材料、力和运动、电器控制、计算机与数学及编程思维等内容。 三、课程设计思路 以培养基于人工智能应用人才为目标，以实际的小项目为主线，讲解从工程到计算、从计算机到深度学习、从传感到控制等多学科知识。注重对学生实际应用技能和动手能力的培养。课程按PBL的方式设计情境，符合学生的认知过程。 四、课程基本目标 1、知识目标 （1）了解人工智能与机器人。 （2）理解结构的稳定性。 （3）学习力和运动。 （4）学习电气控制。 （5）理解计算机与数学。 （6）学习数制及其转换。 （7）了解计算机系统的组成。 （8）了解计算机网络。 （9）理解杠杆结构。 （10）理解伸缩结构。 （11）理解齿轮传动。 （13）理解其他传动。 （14）综合应用。
2、技能目标 （1）能够较为熟练使用器材进行各种静态物体的搭建。 （2）能够简单完成各种实物的草图设计。 （3）能够解释现实生活中特定事物结构的基本原理。 （4）能够进行个性化的创意搭建。 3、学习素质养成目标 （1）通过课程小案例实践，激发学生的自学潜力，使学生具有一定的自学习惯，在学习中动手动脑的良好习惯； （2）通过以小组形式组织学生进行小创客实训和开发，为培养学生的团队意识、组织协调能力、创新思维能力，在小创客实施中要求对学生进行分组，并以小组完成实训（实验）效果来评定个人成绩。 （3）通过多个小创客的搭建，培养学生综合应用所学知识的能力。 （4）通过小创客的搭建，培养学生以工程和计算思想解决问题的能力。 五、先修课程 无 六、教学内容及学时安排 1、课程主要内容说明 该课程通过几个学习情境的设计，使学生学习人工智能基础相关技术和应用，培养学生的自学能力和团队协作能力，具备一定的工程和计算思维，来解决生活中的一些实际问题。 2、课程组织安排说明 采用“实例教学，问题引动”、“学生为主体，教师为主导”的教学组织形式。在教学过程中，采用以搭建器材作为知识的载体，追踪学生的兴趣和问题，由实例去操纵学生自己主动发现、分析和处理问题。注意通过小型作品的搭建、使用，来激发学生的学习主动性和加深对一些概念的理解。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/8f10862030.html, 义务教育阶段人工智能课程开发的思考与探索 作者：范洁 来源：《中国信息技术教育》2018年第19期 2017年7月，国务院印发的《新一代人工智能发展规划》明确提出：实施全民智能教育 项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育，鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广。《规划》的颁布为我国在基础教育领域布局“人工智能教育”提供了政策上的保障，并指明了发展方向。 人工智能是复杂的综合性学科。在中小学阶段设置人工智能相关课程，并不是要把大学阶段学科专业课程简单地下放到中小学，单独设立人工智能课程，而是通过探究式学习，充分调动学生对人工智能的兴趣，并积极地参与进来。在新颁布的《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》中，“人工智能初步”作为选择性必修模块进入高中课程方案。新课标对高中阶段人工智能课程结构和内容作了明确规范，并给出教学实施意见。而在义务教育阶段，并没有类似的纲领性文件可供参考。因此，本文从分析国内外基础教育人工智能课程现状入手，探究义务教育阶段人工智能课程开发的定位与途径。 国内外基础教育人工智能课程现状的分析与思考 1.从国家层面上看教学规划 英国是较早开展人工智能基础教育的国家。现行英国基础教育的教学大纲中将“计算机科学”列为基础必修课程，内容分为“计算”和“信息系统”两部分。“计算”部分的选修课程中设置了人工智能基础类模块，介绍基础知识；“信息系统”部分的选修课程中设置了人工智能应用类模块，介绍技术应用。 美国认为人工智能是连接未来的教育，着重在K12（6～18岁青少年）阶段的学生中开展人工智能教育。美国的中学信息技术课程中，在高中階段开有人工智能概论，内容包含认识人工智能的意义及其应用，并介绍自动化系统、机器人、虚拟现实技术等。 我国人工智能教育的开展相对发达国家较迟。教育部在2003年4月颁布的《普通高中技术课程标准（实验）》中首次在信息技术课程中设立“人工智能初步”选修模块。2012年版的《中小学信息技术课程标准》中，首次将机器人科普和入门级开发作为选修内容纳入小学和初中信息技术教学。在《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》中，“人工智能初步”作为选择性必修模块进入高中课程方案，包括人工智能基础、简单智能系统开发、AI技术的发展与应用三部分内容。
2.7解：根据谓词知识表示的步骤求解问题如下： 解法一： (1)本问题涉及的常量定义为： 猴子：Monkey，箱子：Box，香蕉：Banana，位置：a，b，c (2)定义谓词如下： SITE(x，y)：表示x在y处； HANG(x，y)：表示x悬挂在y处； ON(x，y)：表示x站在y上； HOLDS(y，w)：表示y手里拿着w。 (3)根据问题的描述将问题的初始状态和目标状态分别用谓词公式表示如下： 问题的初始状态表示： SITE(Monkey，a)∧HANG(Banana，b)∧SITE(Box，c)∧~ON(Monkey，Box)∧~HOLDS(Monkey，Banana) 问题的目标状态表示： SITE(Monkey，b)∧~HANG(Banana，b)∧SITE(Box，b) ∧ON(Monkey，Box)∧HOLDS(Monkey，Banana) 解法二： (1)本问题涉及的常量定义为： 猴子：Monkey，箱子：Box，香蕉：Banana，位置：a，b，c (2)定义谓词如下： SITE(x，y)：表示x在y处； ONBOX(x)：表示x站在箱子顶上； HOLDS(x)：表示x摘到了香蕉。 (3)根据问题的描述将问题的初始状态和目标状态分别用谓词公式表示如下： 问题的初始状态表示： SITE(Monkey，a)∧SITE(Box，c)∧~ONBOX(Monkey)∧~HOLDS(Monkey) 问题的目标状态表示： SITE(Box，b)∧SITE(Monkey，b)∧ONBOX(Monkey)∧HOLDS(Monkey) 从上述两种解法可以看出，只要谓词定义不同，问题的初始状态和目标状态就不同。所以，对于同样的知识，不同的人的表示结果可能不同。 2.8解：本问题的关键就是制定一组操作，将初始状态转换为目标状态。为了用谓词公式表示操作，可将操作分为条件(为完成相应操作所必须具备的条件)和动作两部分。条件易于用谓词公式表示，而动作则可通过执行该动作前后的状态变化表示出来，即由于动作的执行，当前状态中删去了某些谓词公式而又增加一些谓词公式从而得到了新的状态，通过这种不同状态中谓词公式的增、减来描述动作。 定义四个操作的谓词如下，操作的条件和动作可用谓词公式的增、删表示： (1)goto 普通高中信息技术课程标准（2017年版）目录 一、课程性质与基本理念 （一）课程性质 （二）基本理念 二、学科核心素养与课程目标 （一）学科核心素养 （二）课程目标 三、课程结构 （一）设计依据 （二）结构 （三）学分与选课 四、课程内容 （一）必修课程 （二）选择性必修课程 （三）选修课程 五、学业质量 （一）学业质量内涵 （二）学业质量水平 （三）学业质量水平与考试评价的关系 六、实施建议 （一）教学与评价建议 （二）学业水平考试命题建议 （三）教材编写建议 （四）地方和学校实施本课程的建议 附录 附录1信息技术学科核心素养水平划分 附录2项目教学案例 一、课程性质与基本理念 （一）课程性质 信息技术作为当今先进生产力的代表，已经成为我国经济发展的重要支柱和网络强国的战略支撑。信息技术覆盖了获取、表示、传输、存储和加工信息在内的各种技术。自电子计算机问世以来，信息技术沿着以计算机为核心、到以互联网为核心、再到以数据为核心的发展脉络，深刻影响着社会的经济结构和生产方式，加快了全球范围内的知识更新和技术创新，推动了社会信息化、智能化的建设与发展，催生出现实空间与虚拟空间并存的信息社会，并逐步构建出智慧社会。信息技术的快速发展，重塑了人们沟通交流的时间观念和空间观念，不断改变人们的思维与交往模式，深刻影响人们的生活、工作与学习，已经超越单纯的技术工具价值，为当代社会注入了新的思想与文化内涵。提升中国公民的信息素养，增强个体在信息社会的适应力与创造力，对个人发展、国力增强、社会变革有着十分重大的意义。 普通高中信息技术课程是一门旨在全面提升学生信息素养，帮助学生掌握信息技术基础知识与技能、增强信息意识、发展计算思维、提高数字化学习与创新能力、树立正确的信息社会价值观和责任感的基础课程。课程圈绕高中信息技术学科核心素养，精炼学科大概念，吸纳学科领域的前沿成果，构建具有时代特征的学习内容；课程兼重理论学习和实践应用，通过丰富多样的任务情境，鼓励学生在数字化环境中学习与实践；课程倡导基于项目的学习方式，将知识建构、技能培养与思维发展融入到运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中；课程提供学习机会，让学生参与到信息技术支持的沟通、共享、合作与协商中，体验知识的社会性建构，增强信息意识，理解信息技术对人类社会的影响，提高信息社会参与的责任感与行为能力，从而成为具备较高信息素养的中国公民。 （二）基本理念 1.坚持立德树人的课程价值观，培养具备信息素养的中国公民课程标准面对网络和数字化工具不断普及的现实，培养学生对信息技术发展的敏感度和适应性，帮助学生学会有效利用信息社会中的海量信息、丰富媒体和多样化技术工具，优化自己的学习和生活，提高服务社会的能力。课程标准引导学生理解信息技术应用过程中的个人与社会关系、思考信息技术为人类社会带来的机遇和挑战、履行个人在信息社会中的责任和义务，帮助学生成长为有效的技术使用者、创新的技术设计者和理性的技术反思者。 2.设计满足学生多元需求的课程结构，促进学生的个性化发展课程结构遵循高中学生的认知特征和个性化学习需要，体现信息技术课程的层次性、多样性和选择性。课程的必修部分致力于构建我国高中阶段全体学生信息素养的共同基础，关注系统性、实践性和迁移性；选择性必修和选修部分致力于拓展学生的学习兴趣，提升课程内容的广度、深度和问题情境的复杂度，为学科兴趣浓厚、学科专长明显的学生提供挑战性的学习机会。 3.选择体现时代性和基础性的课程内容，支撑学生信息素养的发展 课程内容紧扣数据、算法、信息系统和信息社会等学科大概念，结合信息技术变革的前沿知识与国际信息技术教育的发展趋势，引导学生学习信息技术的基础知识与技能，感悟信息技术学科方法与学科思想；结合学生已有的学习经验和将要经历的社会生活，在课程中嵌入与信息技术相关的社会现实问题和情境；结合数据加工、问题解决和信息系统操作的真实过程，发展学生的计算思维，增强他们的信息社会责任意识，实现信息技术知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的统一。 4.培养以学习为中心的教与学关系，在问题解决过程中提升信息素养 中小学人工智能课程定位分析 ( 原文刊于《中国现代教育装备》2017 年10 月基教版) 艾伦 摘要从人工智能的定义出发，指出人工智能科学与人工智能技术的区别，分析人工智能 技术与信息技术的关系，并以此为依据讨论中小学人工智能课程的定位、课程标准的制订以及 课程内容的设置。 关键词人工智能科学；人工智能技术；信息技术；课程设置；课程标准 2017 年7 月20 日，国务院颁布了《新一代人工智能发展规划（国发〔2017〕35 号）》，该规划指出人工智能已成为国际竞争的新焦点，明确规定要实施全民智能教育项目，并在中小学设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育。就像我国的信息技术迅速走在世界前列而 依赖社会需求与应用的同步发展一样，人工智能事业的发展也需要具有一个牢固的社会基础。 所以，中小学开设人工智能课程就是为了这一目的以使得全民族的应用水平普遍提高、社会基础逐步牢固的英明举措。该规划将中小学开设人工智能相关课程的指示放在了“五、保障措施”的“（六）广泛开展人工智能科普活动”部分，说明了它作为社会基础而起到我国人 工智能事业发展保障措施的重要作用。于是，在中小学开设人工智能课程的必要性、可行性以及操作性等问题摆在了人们的面前，而针对中小学课时资源的紧缺状况，如何科学且有效 地设置人工智能课程教学是首先需要解决的难题。 一、人工智能 要讨论中小学人工智能课程如何定位的问题，首先应该了解人工智能是什么，以及人工智能在课程中意味着什么。为此，我们对人工智能的定义以及研究与应用领域做一些介绍和 分析。 1 人工智能的定义 作为一个研究领域，人工智能（Artificial Intelligence ，简称AI ）出现于上个世纪的1956 年。此后人工智能科学与技术不断发展，人们对它的研究逐渐深入，并赋予了它一些定义。 这些定义大致可以分为两类，一类是从学科角度出发对人工智能进行概念界定，而另一类， 更多的则是从功能角度出发对其概念进行界定。 （1）从学科角度出发对人工智能的部分定义开列如下： ①人工智能是智能科学（Artificial Science ）中涉及研究、设计和应用智能机器和智能系 统的一个分支，而智能科学是一门与计算机科学并行的学科。 ②人工智能是计算机科学中与智能行为的自动化有关的一个分支（Luger & Stubblefield, 1997）。 （2）从功能角度出发对人工智能做出的定义较多，部分开列如下[2]： ①人工智能是指智能机器所执行的与人类智能有关的功能，这些智能功能包括学习、感知、思考、理解、识别、规划、推理、决策、抽象、学习、创造和问题求解等，又称机器智 能（Machine Intelligence ）。（笔者注：原文中出现了两次“学习”，应该去掉重复的一个） ②人工智能是一种使计算机能够思维，使机器具有智力的激动人心新尝试 第2章知识表示方法部分参考答案 2.8设有如下语句，请用相应的谓词公式分别把他们表示出来： (1)有的人喜欢梅花，有的人喜欢菊花，有的人既喜欢梅花又喜欢菊花。 解：定义谓词 P(x)：x是人 L(x,y)：x喜欢y 其中，y的个体域是{梅花，菊花}。 将知识用谓词表示为： (?x )(P(x)→L(x, 梅花)∨L(x, 菊花)∨L(x, 梅花)∧L(x, 菊花)) (2) 有人每天下午都去打篮球。 解：定义谓词 P(x)：x是人 B(x)：x打篮球 A(y)：y是下午 将知识用谓词表示为： (?x )(?y) (A(y)→B(x)∧P(x)) (3)新型计算机速度又快，存储容量又大。 解：定义谓词 NC(x)：x是新型计算机 F(x)：x速度快 B(x)：x容量大 将知识用谓词表示为： (?x) (NC(x)→F(x)∧B(x)) (4) 不是每个计算机系的学生都喜欢在计算机上编程序。 解：定义谓词 S(x)：x是计算机系学生 L(x, pragramming)：x喜欢编程序 U(x,computer)：x使用计算机 将知识用谓词表示为： ?(?x) (S(x)→L(x, pragramming)∧U(x,computer)) (5)凡是喜欢编程序的人都喜欢计算机。 解：定义谓词 P(x)：x是人 L(x, y)：x喜欢y 将知识用谓词表示为： ( x) (P(x)∧L(x,pragramming)→L(x, computer)) 2.9用谓词表示法求解机器人摞积木问题。设机器人有一只机械手，要处理的世界有一张桌子，桌上可堆放若干相同的方积木块。机械手有4个操作积木的典型动作：从桌上拣起一块积木；将手中的积木放到桌之上；在积木上再摞上一块积木；从积木上面拣起一块积木。积木世界的布局如下图所示。 图机器人摞积木问题 解：(1) 先定义描述状态的谓词 CLEAR(x)：积木x上面是空的。 ON(x, y)：积木x在积木y的上面。 ONTABLE(x)：积木x在桌子上。 HOLDING(x)：机械手抓住x。 HANDEMPTY：机械手是空的。 其中，x和y的个体域都是{A, B, C}。 问题的初始状态是： ONTABLE(A) ONTABLE(B) ON(C, A) CLEAR(B) CLEAR(C) HANDEMPTY 问题的目标状态是： ONTABLE(C) ON(B, C) ON(A, B) CLEAR(A) HANDEMPTY (2) 再定义描述操作的谓词 在本问题中，机械手的操作需要定义以下4个谓词： Pickup(x)：从桌面上拣起一块积木x。 Putdown(x)：将手中的积木放到桌面上。 Stack(x, y)：在积木x上面再摞上一块积木y。 《人工智能》教学大纲 一、课程概述 1. 课程研究对象和研究内容 人工智能是计算机与自动化学科的一门分支学科。它研究如何用机器来模仿人脑所从事的推理、证明、识别、理解、学习、规划、诊断等智能活动。人工智能是当前科学技术中正在迅速发展，新思想、新观点、新技术不断涌现的一个学科，也是一门涉及数学、计算机科学、控制论、信息论、心理学、哲学等学科的交叉和边缘学科。 《人工智能》（双语）课程的主要目标是为大学本科高年级学生提供有关人工智能理论以及应用所必需的知识和技能；掌握人工智能的基本原理；掌握设计开发智能系统的基本方法。 2. 课程在整个课程体系中的地位 人工智能原理是计算机科学技术类专业的应用学科。前修课程包括：离散数学、数据结构、算法分析与设计等，后续课程：专家系统，知识工程，该课程可以在大学三、四年级开设。 二、课程目标 1．熟练掌握图搜索策略，熟练掌握回溯策略、图搜索策略的过程以及算法（BACKTRACK 以及A*算法），掌握一些典型问题的启发式函数。 2．掌握用命题逻辑、一阶逻辑表示知识的方法，并在此基础上进行推理，熟练掌握归结方法以及归结反驳过程，熟练掌握利用归结反驳方法进行推理。 3．掌握基于贝叶斯规则的不确定性推理，掌握条件概率、独立、条件独立及贝叶斯公式；掌握利用贝叶斯定理检测垃圾邮件的基本方法。 三、课程内容和要求 这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。这四个层次的一般涵义表述如下： 知道———是指对这门学科和教学现象的认知。 理解———是指对这门学科涉及到的概念、原理、策略与技术的说明和解释，能提示所涉及到的教学现象演变过程的特征、形成原因以及教学要素之间的相互关系。 掌握———是指运用已理解的教学概念和原理说明、解释、类推同类教学事件和现象。 中小学人工智能课程定位分析 (原文刊于《中国现代教育装备》2017年10月基教版) 艾伦 摘要从人工智能的定义出发，指出人工智能科学与人工智能技术的区别，分析人工智能技术与信息技术的关系，并以此为依据讨论中小学人工智能课程的定位、课程标准的制订以及课程内容的设置。 关键词人工智能科学；人工智能技术；信息技术；课程设置；课程标准 2017年7月20日，国务院颁布了《新一代人工智能发展规划（国发〔2017〕35号）》，该规划指出人工智能已成为国际竞争的新焦点，明确规定要实施全民智能教育项目，并在中小学设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育。就像我国的信息技术迅速走在世界前列而依赖社会需求与应用的同步发展一样，人工智能事业的发展也需要具有一个牢固的社会基础。所以，中小学开设人工智能课程就是为了这一目的以使得全民族的应用水平普遍提高、社会基础逐步牢固的英明举措。该规划将中小学开设人工智能相关课程的指示放在了“五、保障措施”的“（六）广泛开展人工智能科普活动”部分，说明了它作为社会基础而起到我国人工智能事业发展保障措施的重要作用。于是，在中小学开设人工智能课程的必要性、可行性以及操作性等问题摆在了人们的面前，而针对中小学课时资源的紧缺状况，如何科学且有效地设置人工智能课程教学是首先需要解决的难题。 一、人工智能 要讨论中小学人工智能课程如何定位的问题，首先应该了解人工智能是什么，以及人工智能在课程中意味着什么。为此，我们对人工智能的定义以及研究与应用领域做一些介绍和分析。 1 人工智能的定义 作为一个研究领域，人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）出现于上个世纪的1956年。此后人工智能科学与技术不断发展，人们对它的研究逐渐深入，并赋予了它一些定义。这些定义大致可以分为两类，一类是从学科角度出发对人工智能进行概念界定，而另一类，更多的则是从功能角度出发对其概念进行界定。 （1）从学科角度出发对人工智能的部分定义开列如下： ①人工智能是智能科学（Artificial Science）中涉及研究、设计和应用智能机器和智能系统的一个分支，而智能科学是一门与计算机科学并行的学科。 ②人工智能是计算机科学中与智能行为的自动化有关的一个分支（Luger & Stubblefield, 1997）。 （2）从功能角度出发对人工智能做出的定义较多，部分开列如下[2]： ①人工智能是指智能机器所执行的与人类智能有关的功能，这些智能功能包括学习、感知、思考、理解、识别、规划、推理、决策、抽象、学习、创造和问题求解等，又称机器智能（Machine Intelligence）。（笔者注：原文中出现了两次“学习”，应该去掉重复的一个） ②人工智能是一种使计算机能够思维，使机器具有智力的激动人心新尝试 《模式识别基础》课程标准 （执笔人：刘雨审阅学院：电子科学与工程学院）课程编号：08113 英文名称：Pattern Recognition 预修课程：高等数学，线性代数，概率论与数理统计，程序设计 学时安排：40学时，其中讲授32学时，实践8学时。 学分：2 一、课程概述 （一）课程性质地位 模式识别课基础程是军事指挥类本科生信息工程专业的专业基础课，通信工程专业的选修课。在知识结构中处于承上启下的重要位置，对于巩固已学知识、开展专业课学习及未来工作具有重要意义。课程特点是理论与实践联系密切，是培养学生理论素养、实践技能和创新能力的重要环节。是以后工作中理解、使用信息战中涉及的众多信息处理技术的重要知识储备。 本课程主要介绍统计模式识别的基本理论和方法，包括聚类分析，判别域代数界面方程法，统计判决、训练学习与错误率估计，最近邻方法以及特征提取与选择。 模式识别是研究信息分类识别理论和方法的学科，综合性、交叉性强。从内涵讲，模式识别是一门数据处理、信息分析的学科，从应用讲，属于人工智能、机器学习范畴。理论上它涉及的数学知识较多，如代数学、矩阵论、函数论、概率统计、最优化方法、图论等，用到信号处理、控制论、计算机技术、生理物理学等知识。典型应用有文字、语音、图像、视频机器识别，雷达、红外、声纳、遥感目标识别，可用于军事、侦探、生物、天文、地质、经济、医学等众多领域。 （二）课程基本理念 以学生为主体，教师为主导，精讲多练，以用促学，学以致用。使学生理解模式识别的本质，掌握利用机器进行信息识别分类的基本原理和方法，在思、学、用、思、学、用的循环中，达到培养理论素养，锻炼实践技能，激发创新能力的目的。 （三）课程设计思路 围绕培养科技底蕴厚实、创新能力突出的高素质人才的目标，本课程的培养目标是：使学生掌握统计模式识别的基本原理和方法，了解其应用领域和发展动态，达到夯实理论基础、锻炼理论素养及实践技能、激发创新能力的目的。 模式识别是研究分类识别理论和方法的学科，综合性、交叉性强，涉及的数学知识多，应用广。针对其特点，教学设计的思路是：以模式可分性为核心，模式特征提取、学习、分类为主线，理论上分层次、抓重点，方法上重比较、突出应用适应性。除了讲授传统的、经典的重要内容之外，结合科研成果，介绍不断出现的新理论、新方法，新技术、新应用，开拓学生视野，激发学习兴趣，培养创新能力。 教学设计以章为单元，用实际科研例子为引导，围绕基本原理展开。选择两个以上基本方法，辅以实验，最后进行对比分析、归纳总结。使学生在课程学习中达到一个思、学、用、 附件 《人工智能启蒙》（启蒙级）课程标准 课程名称、代码：人工智能启蒙 总学时数：24 理实一体化课时：24 学分数：2 适用专业：信息类（小学生1-2年级、幼儿园大班） 一、课程的性质 1、任选课； 2、技能拓展课程； 3、理实一体化课； 二、课程定位 《人工智能启蒙》课程是信息类及相关专业有兴趣钻研人工智能及创客应用学生的技能拓展课程。主要学习人工智能与机器人、智慧城市、人工智能算法思维启蒙、人工智能编程思维启蒙等内容。 三、课程设计思路 以培养基于人工智能应用人才为目标，以实际的小项目为主线，讲解人工智能启蒙思维、编程基础等多基础认知内容。注重对学生实际应用技能和动手能力的培养。课程按PBL的方式设计情境，符合学生的认知过程。 四、课程基本目标 1、知识目标 （1）了解人工智能与机器人。 （2）理解水平与竖直的概念。 （3）了解智慧城市的一些特定场景。 （4）熟悉计算机中的常见运算； （5）了解一些简单数学性质的判定； （6）了解搭建过程的一些基本原理。 （7）认识部分常见材料，如金属、木材等。 （8）了解直流单机启动、停止等。 （9）综合应用。 2、技能目标 （1）能够较为熟练使用器材进行各种静态物体的搭建。 （2）能够进行个性化的创意搭建。 3、学习素质养成目标 （1）通过课程小案例实践，激发学生的自学潜力，使学生具有一定的自学习惯，在学习中动手动脑的良好习惯； （2）通过以小组形式组织学生进行小创客实训和开发，为培养学生的团队意识、组织协调能力、创新思维能力，在小创客实施中要求对学生进行分组，并以小组完成实训（实验）效果来评定个人成绩。 （3）通过多个小创客的搭建，培养学生综合应用所学知识的能力。 （4）通过小创客的搭建，培养学生以工程和计算思想解决问题的能力。 五、先修课程 无 六、教学内容及学时安排 1、课程主要内容说明 该课程通过几个学习情境的设计，使学生学习人工智能基础相关技术和应用，培养学生的自学能力和团队协作能力，具备一定的工程和计算思维，来解决生活中的一些实际问题。 2、课程组织安排说明 采用“实例教学，问题引动”、“学生为主体，教师为主导”的教学组织形式。在教学过程中，采用以搭建器材作为知识的载体，追踪学生的兴趣和问题，由实例去操纵学生自己主动发现、分析和处理问题。注意通过小型作品的搭建、使用，来激发学生的学习主动性和加深对一些概念的理解。 中小学人工智能教材 最近几年，“人工智能”、“大数据”、“物联网”、“云计算”、“深度学习”、“机器人教育”这些新时代词汇快速充斥了我们的生活的方方面面，朋友圈随便刷刷，不出十条都能看到相关的信息。 2014年，喊着“未来已来”的口号，很多人工智能机构把那一年尊为人工智能的元年，投资热也是一波接一波。不可否认，人工智能的发展是未来的大趋势，许多想象的科技生活正一步步向我们走来，我们每个人或多或少都能感触这股“科技浪潮”。在许多人还没反应过来的时候，人工智能带来的惊喜一次次让我们感到“措手不及”。 正是基于人工智能时代的大发展，未来必然极需大量的人工智能方面的人才，其实，早在国家十二五规划提出要在全社会弘扬科学精神，普及科学知识，提高公民科学素质，推进我国科普事业发展，为此科学技术部组织编制了《国家科学技术普及“十二五”专项规划》。国家更是在十三五规划中的多项条款都提到了提升公民科学素质，尤其是要加强青少年科学教育，大力提升青少年科学素养。 为了响应国家政策，切实提高公民科学素质，就要从小进行科学技术的培养，就像邓小平同志在视察上海时曾说过的：计算机学习要从娃娃抓起。而如今许多人工智能技术的发展都离不开计算机，基于计算机之上的科技学习科目也越来越多，比如目前比较流行的青少年儿童编程。 随着人工智能的快速发展，人工智能教育作为连接未来的重要桥梁，一定是要面向大众进行普及，特别是在K12教育阶段的学生中开展，这在很大程度上带来的是不仅是知识的学习，更是逻辑思维能力的提升和思维方式的改变。因此人工智能的的相关课程就显得尤为重要。 2017 年7月国务院印发的《新一代人工智能发展规划》，其中明确指出：“人工智能是引领未来的战略性技术，应逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程。 2018年是人工智能教育发展非常重要的一年，编程科目已然列入高考范畴，清华、北大、中科大、北航、上交等几十所大学在2018 自主招生简章中对工科类专业自主招生条件中均提到了对信息学竞赛获奖的要求。 其他各类如乐高、科学试验、创客等校外素质教育机构，纷纷开启了“编程大战”模式，Scratch、python、arduino、C++等编程软件的课程研发。(完整版)普通高中信息技术课程标准(2017年版)
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