选择性必修模块4 人工智能初步

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模块4　人工智能初步
5 E& h: G9 i0 [! T9 E! p人工智能是通过智能机器延伸、增强人类改造自然和治理社会能力的新兴技术。近年来，人工智能的发展呈现出深度学习、跨界融合、人机协同等新特征，推动了社会各领域从数字化、网络化向智能化的跃升，深刻改变着人们的生活方式和思维模式。本模块是针对人工智能的发展特征，从基础知识与应用、简单人工智能应用模块及开发等方面设置的选择性必修模块。
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7 E2 T" d+ p* R) s: U! \0 D; F7 M通过本模块的学习，学生应该了解人工智能的发展历程及概念，能描述典型人工智能算法的实现过程，通过搭建简单的人工智能应用模块，亲历设计与实现简单智能系统的基本过程与方法，增强利用智能技术服务人类发展的责任感。

  u9 y; ~# c6 ?2 {" [. ]2 ]0 E本模块包括“人工智能基础”“简单人工智能应用模块开发”“人工智能技术的发展与应用”三部分内容。

, Q. y, B8 j/ e7 k) D【内容要求】
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4.1描述人工智能概念与基本特征；知道人工智能技术的发展历程、典型应用与趋势。

# x9 @# |/ h0 v0 Q1 ?9 V7 p7 S& v4.2通过剖析具体案例，了解人工智能的核心算法（如启发式搜索、决策树等），熟悉智能技术应用的基本过程和实现原理。
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: r, ^, ]/ k/ G. d( S4.3知道特定领域（如机器学习）人工智能应用系统的开发工具和开发平台，，通过具体案例了解这些工具的特点、应用模式及局限性。
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4.4利用开源人工智能应用框架，搭建简单的人工智能应用模块，并能根据实际需要配置适当的环境、参数及自然交互方式等。

4.5通过简单智能系统的应用体验，了解社会智能化所面临的伦理及安全挑战，知道信息系统安全的基本方法和措施，增强安全防护意识和责任感。
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4 _2 l- z* l! P( f! W* F4.6辩证认识人工智能对人类社会未来发展的巨大价值和潜在威胁，自觉维护和遵守人工智能社会化应用的规范与法规。

7 K8 ^6 m" a3 r【教学提示】

7 h& ^& x) [( J" g+ X, j/ G, q/ z在本模块教学中，教师既可以通过案例分析、项目设计等方式引导学生拓展思维，也可以向学生展示或剖析比较典型的智能系统，如早期的专家系统以及“深蓝（Deep Blue）”“沃森（Watson）”“阿尔法围棋（AlphaGo）”和“百度大脑”等系统。

* k1 p5 V0 M# s/ g在引导学生发现问题、尝试用人工智能方法解决问题的过程中，让学生初步了解和体验人工智的特点，感受人工智能对生活与学习带来的影响，进一步激发学生学习和探究新技术、新知识的积极性，提高他们综合应用信息技术的能力。

: |+ c" U$ b" t3 {7 r在学习智能控制系统的设计与制作内容时，要充分利用学生的自主学习与探究学习能力，采用小组合作、项目学习等方式组织教学，如结合物联网、机器人等技术，鼓励学生积极探究，大胆实践，激发学生的创新思维。
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在学习有关人工智能基础知识方面的内容时，可多采用案例剖析法，让学生在模仿中习得，在创造中推新。尽可能利用学生在必修、选择性性必修等课程学习中已取得的经验，降低学习障碍，保证学习效果。
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在学习简单智能系统开发内容时，可以采用小组合作、项目学习等方式组织教学，充分利用丰富的开源硬件和人工智能应用框架等资源，搭建面向实际生活的应用场景，发挥学生的自主学习和探究学习能力，鼓励学生积极探究、大胆实践，激发学生的创新思维。

【学业要求】
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学生能描述人工智能的基本特征，会利开源的人工智能应用框架，搭建简单智能系统（计算思维）。了解人工智能的新进展、新应用（如机器学习、自动翻译、人脸识别、自动驾驶等），并能适当运用在学习和生活中（数字化学习与创新）。了解人工智能的发展历程，能客观认识智能技术对社会生活的影响（信息意识、信息社会责任）。