《人工智能基础(高中版)》发布

《人工智能基础》课程教学大纲课程编号：04291课程名称：人工智能基础英文名称：Artificial Intelligence Foundation课程性质：学科基础课程要求：必修学时/学分：48/3 （讲课学时：36实验学时：12 ）适用专业：智能科学与技术一、课程性质与任务《人工智能基础》是一门探索、揭示人类思维本质，研究将人类智能转化为机器智能的学科。

通过本课程的学习，培养学生拥有能够解决复杂问题的基本能力，为今后在专家系统、智能机器人、智能计算机等方面知识掌握奠定比较扎实的理论基础。

本课程的主要任务是介绍知识表示、基本的搜索算法、模拟人类思维的不确定性推理，使学生对专家系统、智能计算机等方面具有一定的理论基础与实践能力。

（支撑毕业要求1.3, 2.2, 4.2, 5.2, 10.1, 11.2）二、课程与其他课程的联系《人工智能基础》的先修课程包括《概率论与数理统计》、《智能优化方法》、《C语言程序设计》等课程。

《概率论与数理统计》在复杂问题求解中的主观Bayes决策与不确定性理论方面支撑《人工智能基础》课程。

《智能优化方法》在搜索技术问题的理解方面支撑《人工智能基础》课程。

《C语言程序设计》在搜索算法、贝叶斯决策与专家系统的实现方面支撑《人工智能基础》课程。

《人工智能基础》的后续课程包括《智能机器人》，为《智能机器人》提供理论基础方法方面的支撑。

三、课程教学目标1.学习人工智能的基础理论知识，掌握解决复杂问题的基本能力，为今后在专家系统、智能机器人、智能计算机等方面知识掌握奠定比较扎实的理论基础，对智能机器人的应用方面提供理论与实践支撑。

（支撑毕业能力要求13, 10.1, 11.2）2认识到知识表示在本学科发展中所处的地位与扮演的角色，能够掌握本领域经典的知识表示方法，如谓词逻辑、状态空间、语义网络等，并能运用这些知识解决一些实际工程问题。

（支撑毕业能力要求1.3, 2.2, 5.2）1掌握搜索的基本思想，比如宽度优先、深度优先等传统搜索方法。

人工智能基础知识培训口人工智能的定义· 英文全称： artificial intelligence (人工的、人造的智能),简称Al 。

·定义：人工智能，是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能行为的理论、方法、技术及应用系统 的一门综合性科学。

·目的：使计算机系统具备执行“通常需要人类智能才能完成的任务”的能力。

■ 人工智能的基本概念口人工智能的关键点·属于什么学科：AI的本质属性，是一门科学，是一个技术领域。

它涉及到了计算机科学、数学、统计学、哲学、心理学等多种学科的知识。

但总体上，归类于计算机学科之下。

·研究什么对象：AI 的研究目的，是让一个“系统”具备智能。

这个“系统”,可以是一套软件程序，也可以是一台计算机，甚至是一个机器人。

·什么是智能：目前看来，能够像人一样感知、理解、思考、判断、决策，就是实现了人工智能。

口智能的维度认知能力：理解、学习、推理、记忆等适应能力：解决问题、应对环境变化等自主能力：独立完成任务、自主决策等HELL0口人工智能的学派·符号主义学派：认为人类认知和思维的基本单元是符号，而认知过程就是在符号表示上的一种运算。

致力于使用某种符号来描述人类的认知过程，并把这种符号输入到能处理符号的计算机中，从而模拟人类的认知过程。

·联结主义学派：模拟人脑的工作方式，使用神经网络来模拟人脑神经元的连接方式和学习算法。

·行为主义学派：强调从行为的角度来理解智能。

认为智能体应该通过与环境的交互来学习和适应，而不是仅仅通过符号处理。

·进化学派：对生物进化进行模拟，使用遗传算法和遗传编程。

·贝叶斯学派：使用概率规则及其依赖关系进行推理。

·类推学派符号主义人工智能联结主义三大学派行为主义基于知识的方法·专家系统：基于规则、“知识+推理”· 知识图谱：结构化的知识表示、存储基于学习的方法·机器学习：通过数据进行训练，建立自动学习模型 ·深度学习：基于神经网络，构建自动学习方法基于仿生的方法· 行为主义：模拟生物行为，进行学习· 进化计算：模拟生物的进化过程，进行优化口人工智能的研究方法0203口人工智能的分类(按智能水平)· 弱人工智能 (Weak Al) : 只专精于单一任务或一组相关的任务，不具备通用智能能力。

4.1 认识人工智能➢一、《课程标准》要求●内容要求通过对人工智能典型案例的剖析，了解智能信息处理的巨大进步和应用潜力，认识人工智能在信息社会中的重要作用。

●学习目标了解人工智能的产生与发展，体会人工智能对社会发展的影响。

通过典型实例理解人工智能技术，感受人工智能的魅力。

➢二、教学要点无所不在的人工智能，正成为推动人类进入智能时代的决定性力量，引领着新一轮的产业变革。

本节主要帮助学生了解人工智能的产生与发展，体会人工智能对当前社会发展的影响，了解典型的人工智能技术及其应用案例，感受人工智能的魅力。

本节是本章学习的开篇，教学中要突出学生的应用体验，激发学习兴趣和探索欲望，为后续学习和项目任务的完成做好准备。

➢三、内容解析本节的“体验探索”活动通过人机博弈发展历程中的“三盘棋”引发学生对人工智能科学的学习兴趣。

接着，重点介绍“人工智能的产生与发展”和“感受人工智能的魅力”两部分内容。

● 1.人工智能的产生与发展本小节从人机对弈入手创设情境，由思考活动“图灵测试与人工智能”展开对机器如何获得智能的讨论，从而引出人工智能及其发展的系统学习。

人工智能的概念界定目前有多种，教科书中，采用的是中国电子技术标准化研究院组织编写的《人工智能标准化白皮书(2018版)》中的人工智能定义。

而在介绍人工智能的发展时，主要分析了我国在人工智能领域的重要进展，包括阅读拓展中的“吴文俊与吴氏方法”，以此激发学生的民族自豪感、社会责任感和使命感，提高努力学习新知识和新技术的热情。

● 2.感受人工智能的魅力本小节主要介绍了人机交互、图像识别与生物特征识别、自然语言处理和机器学习等人工智能技术的核心原理和应用价值。

通过三个实践活动，带领学生体验人工智能技术在语音识别、图像识别和机器翻译等方面的应用，在感受人工智能技术魅力的同时，理性反思技术实现的方法以及适用的领域和改进的方向。

➢四、教学建议教学活动建议人工智能的应用无所不在，在教学中不必局限于教科书中的案例，可以根据学生和学校的具体情况，为学生提供更多人工智能与实际生活相关的实例，比如数字化校园中人工智能技术的应用，让学生真正感受到人工智能与日常生活的密切联系。

教育部公布高中新课标丨编程、机器人、人工智能正式划入“新课标”1月16日上午，教育部召开新闻发布会，介绍了《普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版）》的有关情况，并重新修订了语文等14门学科的课程标准。

此次新课标的修改，针对外语、物理、语文等基础学科进行了大幅度修改，在课程类别方面，也调整为必修课程、选择性必修课程和选修课程。

课程的改革，固然在课程类目上给予了现在的小、初、高学生的压力，但是在课程的考核难度上，相信也会有适当的降低。

而令人惊喜的是，作为我们最为关注的机器人创课相关的课程，在此次“新课标”改革中，正式将编程、机器人、人工智能正式划入新课标！随着编程、人工智能正式划入新课标，STEAM教育在孩子基础教育的地位也再一次被确定以及肯定。

未来的时代，一定是人工智能时代！随着科技的发展，现实生活中已经有越来越多的机器人被投入了工业使用，甚至很多基层工作都已经被机器取代。

这是时代发展的必然！而机器人相关人才的培养，也将逐步成为教育的主流方向。

在未来的几年中，机器人创客相关的编程、人工智能、算法等知识势必会进一步加大在小、初、高年纪阶段课程的比重，能否熟练的掌握一门编程语言，也将影响着孩子未来的发展。

虽然国内的STEAM教育相对国外起步较晚，但随着近几年的发展，国内的孩子们在机器人创客领域的创新表现也让人欢喜。

2017年年底流行一时的游戏小程序“跳一跳”刚出现没多久，各种使用机器人、编程知识玩“跳一跳”的方法就层出不穷~最早出现的手工测量法鼠标测距、软件自动弹射法机械臂氪金法机器人创客相关的知识虽然随时可以学习，但是编程意识一定要从小培养。

教育部关于新课标的改革将会是一幅强力的催化剂，从公校课程入手，通过系统的相关课程学习，培养孩子的机器人创客思维。

而我们现在所要做的，也必须要顺应时代发展的潮流，让孩子学习机器人、编程相关知识，认识人工智能，为孩子提供更好的学习方式和方法，让孩子在学习机器人相关知识的同事，进一步培养孩子们的创客思维意识，为孩子的未来寻找一个好的发展方向。

2020年高考语文冲刺模拟卷01姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、现代文阅读（35分） (共2题；共35分)1. （19.0分）阅读下面的文字，完成小题。

材料一：5月16日在天津举行的第二届世界智能大会上，阿里巴巴集团董事局主席马云就人工智能人才短缺问题发表了看法。

他说道：“先说一个坏消息，中国在人工智能人才上极度缺乏，几乎没有人才。

再说一个好消息是，全世界都缺乏。

”马云进一步说道，就人工智能而言，我们没有未来的专家，所有的专家都是昨天的专家。

他认为，在人工智能时代，教育必须要改革。

不能让孩子和机器比谁背书背得快，记得快。

教育必须要让孩子有创造力，有担当，这是机器做不到的事。

“我们国家从教育入手，才有可能赢得未来。

”（摘编自《马云：中国没有人工智能人才，所有的专家都是昨天的专家》）材料二：今天，由商务印书馆、华东师范大学出版社、商汤科技、华东师范大学国际慕课研究中心共同主办的“人工智能教育研讨会暨《人工智能基础》（高中版）教材发布会”在华东师范大学举行。

上海市副市长翁铁慧、华东师范大学校长钱旭红院士等出席发布会，共同见证了这一中国AI教育领域的里程碑事件。

现场，由华东师范大学慕课中心、商汤科技、上海知名高中优秀教师共同编著的全球第一本人工智能教材“《人工智能基础》（高中版）”正式发布，华东师大二附中、上海交通大学附中、清华大学附属中学、上海市市西中学等全国40所学校成为首批“人工智能教育实验基地校”。

国内中等教育体系首次引入AI教材，人工智能教育在中国正式迈入基础教育阶段。

由此人工智能这一当今最前沿的高新技术将走出“象牙塔”，成为每一个在校高中生都可以掌握的基本技能。

（摘编自唐小丽《普及AI教育首部〈人工智能基础〉（高中版）教材发布》）材料三：现在所有人工智能仍属于在“图灵测试”概念下界定的“智能”，无论是将要盛行的根据神经网络算法的翻译程序，抑或是基于量子计算理论的各种模型，在未来很长时间内都将是从属于人类的工具。

《人工智能和机器学习》教学设计【教材分析】本课是教学科学出版社选修教材《人工智能初步》中第一章1.2.4节《机器学习》，因为该教材编写较早，中间的部分内容已经不适应时代的发展，所以同时参考了华东师范大学出版社《人工智能基础》（高中版）1.4节《初露真容：人工智能与机器学习》。

本节课是在上节课人工智能在各行各业中的应用的基础上，更深一步的学习人工智能的相关概念和机器学习的方式，为下面具体学习人工智能的实现打下基础。

【学情分析】对于高一下学期的学生而言，他们已经学习了人工智能在各行各业中的应用，感受了身边的人工智能，对人工智能怀有巨大的好奇心，他们非常希望知道人工智能是如何实现的，学习动机强烈。

部分学生可能会觉得机器学习的方法有难度，所以需要采用多种手段帮助学生理解。

【教学目的与要求】1. 知识与技能（1）了解图灵测试（2）掌握人工智能的概念（3）了解人工智能的输入及输出（4）掌握机器学习的方式（5）掌握在数据中学习和在行动中学习的过程2. 过程与方法（1）通过上网查找、阅读学案等完成简单部分的自学（2）小组合作发挥部分学优生的作用（3）通过观看视频激发学习兴趣、帮助理解（4）将难点以图表形式呈现并结合相关实例进行突破3. 情感、态度与价值观（1）进一步激发学生探究人工智能的热情和积极态度的形成（2）了解人工智能是一把双刃剑（3）培养小组合作的团队精神4. 行为与创新通过新知的探究学习，培养学生学会学习的能力，帮助学生形成拓展性思维，并激发学习的积极性和创造性。

【教学重点与难点】重点：（1）人工智能的概念（2）机器学习的方式难点：（1）在行动中学习（2）在数据中学习【教学方法与手段】本课采用教师演示法、自主探究学习法、小组讨论法、练习法，并使用多种媒体完成教学。

【课时安排】安排1课时。

【教学准备】相关软件和教学资源。

【教学过程】强化学习强化学习模型一般包含：状态、动作、决策主体和可交互的环境，回报规则完成学案6问答的填写。

第四单元人工智能初步教学设计一、单元基本信息二、单元教学规划1．主题名称了解手写数字识别——体验人工智能2．主题概述人工智能是社会热点也是学生非常感兴趣的内容，学生通过电影等媒体已经对人工智能有了一定的认识。

但这些认识大多是感性的，更多的是一种基于科幻色彩的认识，学生对生活中普通的人工智能应用往往并不了解。

因此，将生活中常见的“手写数字识别”这个看似简单的应用作为项目，有利于学生认识人工智能技术的普遍性，同时感受人工智能的巨大价值，关注人工智能对社会发展的影响，并初步形成积极、安全使用人工智能技术的观念，发展信息社会责任。

此外，通过学习手写数字识别项目，学生进一步学习人工智能的兴趣有可能被激发，有兴趣的学生后续还可以继续学习选修课内容。

3．主题学情分析本节课面对的教学对象是高中一年级的学生，对知识的获取已经开始由感性认识提升到理性认识，已经具有一定的研究能力，探究新知的欲望也比较强烈。

在日常的学习和生活中，也或多或少的接触过人工智能技术的应用，对这项技术充满好奇。

但是，他们对人工智能的了解更多的停留在日常学习和生活中的所见所闻，对人工智能的起源、概念以及机器学习缺乏系统的理解。

所以本单元将从宏观到微观带领学生体验人工智能。

4．开放性学习环境软硬件环境：网络机房、电子教室、手写板、python、opencv 等软件。

教学素材：教学课件、教学网页、教学视频等。

5．单元学习目标通过本单元的学习，使学生：（1）了解什么是人工智能及机器学习。

（2）了解人工智能的发展。

（3）认识人工智能对社会的作用及影响。

（4）了解机器学习的一般过程。

6．单元教学内容分析本项目的教学目的是让学生通过了解手写数字识别的核心技术机器学习，感受人工智能技术。

学生通过了解人工智能和机器学习的含义、应用及作用，提升对人工智能技术作用的认识，发展信息社会责任;学生通过使用Python 及其第三方工具进行手写数字识别学习过程的体验,在完成项目的过程中了解人工智能解决问题的思想方法，促进计算思维的形成与发展。

人工智能基础知识考试题库300题(含答案)一、单选题1.若一个属性可以从其他属性中推演出来，那这个属性就是()A、结构属性B、冗余属性C、模式属性D、集成属性答案：B2.模型训练的目的是确定预测变量与()之间的推理方式。

A、目标值B、结果C、自变量D、因变量答案：A3.2016年5月，在国家发改委发布的《"互联网+"人工智能三年行动实施方案》中明确提出，到2018年国内要形成()的人工智能市场应用规模.A、千万元级B、亿元级C、百亿元级D、千亿元级答案：D4.数据审计是对数据内容和元数据进行审计，发现其中存在的()A、缺失值B、噪声值C、不一致、不完整值D、以上都是答案：D5.下列哪项不是机器学习中基于实例学习的常用方法()A、K近邻方法B、局部加权回归法C、基于案例的推理D、Find-s算法答案：D6.云计算提供的支撑技术，有效解决虚拟化技术、()、海量存储和海量管理等问题A、并行计算B、实际操作C、数据分析D、数据研发答案：A7.利用计算机来模拟人类的某些思维活动，如医疗诊断、定理证明，这些应用属于()A、数值计算B、自动控制C、人工智能D、模拟仿真答案：C8.知识图谱中的边称为?A、连接边B、关系C、属性D、特征答案：B9.人工神经网络在20世纪()年代兴起，一直以来都是人工智能领域的研究热点A、50B、60C、70D、80答案：D10.下面哪一句话是正确的A、人工智能就是机器学习B、机器学习就是深度学习C、人工智能就是深度学习D、深度学习是一种机器学习的方法答案：D11.()是指数据减去一个总括统计量或模型拟合值时的残余部分A、极值B、标准值C、平均值D、残值答案：D12.()是人工智能地核心，是使计算机具有智能地主要方法，其应用遍及人工智能地各个领域。

A、深度学习B、机器学习C、人机交互D、智能芯片答案：B13.贝叶斯学习是一种以贝叶斯法则为基础的，并通过()手段进行学习的方法。