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《计算与人工智能概论》课程教学大纲

一、课程简介

本课程面向大学低年级学生开设，培养学生的科学与工程思维——计算思维，促进学生

的计算思维与各专业思维交叉融合形成复合型思维，为各专业学生今后设计、构造和应用各

种计算系统求解学科问题奠定思维基础，帮助学习者提高解读真实世界系统并解决全球范围

复杂问题的能力。

课程采用线上线下混合教学方式，课程网站提供丰富教学资源。课程强调能力培养，改

变传统“知识输出”方式，转为以学生为中心的“能力训练”方式。理论课堂精讲多练，讲

练结合，做中学；实验课，学生通过Educoder平台进行大量针对性实训，采用游戏闯关方

式，学生自主实训，教师辅导；团队实训提升学生合作意识和创新能力，多层次训练学生应

用计算思维进行问题求解能力。课程促进学生的计算思维与各专业思维交叉融合形成复合型

思维，培养人工智能创新发展理念，为学生今后设计构造和应用各种计算系统，求解本学科

问题奠定基础。

本课程主要内容第一部分对计算与人工智能进行概述，第二部分从机器人投篮案例任务

分析出发，讲解Python编程，介绍算法的概念和经典算法。第三部分介绍了智能感知、机

器学习、智能决策、智能机器人等人工智能的应用。第四部分介绍计算机网络基础知识以及

通过互联网获取信息的方法，以及计算机数据管理和数据分析的相关概念。通过课程的学习，

使学生了解计算学科和人工智能中的重要概念，培养学生由问题到算法的分析能力，以及程

序编写和调试的能力。掌握使用python相关库实现文件操作、网络数据爬取、数据分析、

数据管理、算法优化、机器学习等应用，并将其应用于实际问题。

二、课程内容

（一）课程教学目标

1.课程目标：

CT1：初步掌握社会/自然问题利用计算手段进行求解的基本思维模式，具有利用典型计

算思维进行计算系统构造的初步能力。

CT2：理解高级语言/机器语言程序是如何被执行的,理解复杂系统化复杂为简单的基本

思维，具有模拟不同计算环境执行程序的初步能力。

CT3：掌握由问题、到算法、再到程序的问题求解思维模式，理解问题、算法与计算资

源(环境)之间的关系，理解难解性问题求解的基本思路，具有构造算法并模拟算法执行的

初步能力。

CT4：了解网络及数据获取方法，初步掌握数据挖掘的基本方法，了解机器学习方法、

数据智能的分析及处理算法。

CT5：能通过计算思维和人工智能知识，激发新的创新创业想法。

2.课程思政育人目标：

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围绕立德树人根本任务，贯彻落实“显性教育和隐性教育相统一”的要求，树立价值塑

造、能力培养、知识传授三位一体，实现全员全程全方位育人，重点从“历史文化、科技发

展、法治观念、政治经济、信息安全”5个方面着手进行有机融合，传播爱党、爱国、积极

向上的正能量、宣传社会主义核心价值观、培养精益求精的工匠精神、科技兴国的民族使命

感和理论联系实际的能力。

（二）教学基本内容

课程授课（42-74学时）、实验（32-66学时），可以根据各校的培养方案课程学时数选

择。

第一章计算与人工智能概述

教学目的与要求：

（1）了解本课程的教学目标与教学内容；教学方式与教学评价及学生该如何学习该

课程；

（2）了解计算的概念、计算思维的概念，通过智能移动机器人