人工智能專業(yè)《畢業(yè)設計》教學大綱

《畢業(yè)設計》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：22160045課程性質：集中實踐課學分：6學分周數(shù)：10周先修課程：機器學習、深度學習與應用適用專業(yè)：人工智能專業(yè)開課單位：智能工程學院一、課程說明《畢業(yè)設計》是學生全面運用所學基礎理論、專業(yè)知識和技能，對實際問題進行研究或設計的綜合性訓練，旨在培養(yǎng)學生獨立工作能力、分析和解決問題的能力、創(chuàng)新能力和科學精神。通過《畢業(yè)設計》使學生學會查閱參考文獻、收集和運用原始資料的方法，熟悉有關法律和法規(guī)、專業(yè)規(guī)范和規(guī)程和手冊等工具書；提高學生分析、解決工程實際問題的能力，使學生在思辨能力、科研方法、學科素質、工作態(tài)度、組織紀律等方面受到良好的訓練，為今后獨立工作打下基礎。二、課程目標通過畢業(yè)設計，使學生達到如下目標：課程目標1：能夠應用人工智能專業(yè)相關課程的基本原理和知識，并通過文獻查閱和所學基礎理論，對給定人工智能及相關應用領域的工程問題的影響因素進行分析。課程目標2：掌握人工智能及相關應用領域應用技術的基本設計/開發(fā)方法，能夠綜合文獻分析、專業(yè)理論知識、現(xiàn)代方法和技術、設計任務指標要求等制定合理的目標和技術方案。課程目標3：在畢業(yè)設計過程中綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素的影響，能夠對設計過程中遇到的人工智能及相關應用領域工程問題提出解決方案，并進行可行性分析與方案優(yōu)化，體現(xiàn)創(chuàng)新意識。課程目標4：在畢業(yè)設計過程中通過制定合理的技術和方案開展相關研究；能夠進行人工智能及相關應用領域的系統(tǒng)設計與集成、算法優(yōu)化和軟硬件設計；畢業(yè)設計結構合理，數(shù)據(jù)及能完成功能能有效支撐設計要求；具有較好的技術規(guī)范意識，設計說明書、算法、程序等符合相關規(guī)范要求；通過系統(tǒng)及人工智能相關應用的設計，使學生能夠將工程管理原理與經(jīng)濟決策方法在機器人、人工智能、計算機等多學科環(huán)境中應用。課程目標5：在畢業(yè)設計過程中使學生了解環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的評價原則和方法，正確評價人工智能技術及產(chǎn)品應用在全生命周期內對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響。課程目標6：能夠閱讀人工智能及相關應用領域的英文文獻，具有一定的國際視野。課程目標7：通過畢業(yè)設計及其答辯環(huán)節(jié)的訓練，使學生能夠就人工智能及相關應用領域工程問題的解決方案、過程與結果，與業(yè)界同行及社會公眾進行交流，通過書面報告和口頭陳述清晰地表達個人觀點；能夠就具體的人工智能及相關應用領域工程問題準確表達技術方案、能準確領會他人提出的問題并做出回應。課程目標8：通過畢業(yè)設計各個環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生對技術問題的理解能力、歸納總結能力和提出問題的能力，適應經(jīng)濟社會發(fā)展和行業(yè)技術進步，具有自主學習的能力，培養(yǎng)學生正確的世界觀、人生觀和價值觀，堅定正確的政治方向，樹立正確的審美觀念和勞動觀念，形成良好的勞動習慣，具有勞動精神和勞動意識。三、課程目標與畢業(yè)要求《畢業(yè)設計》課程教學目標對人工智能專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業(yè)要求關系畢業(yè)要求指標點課程目標支持強度2.問題分析：2.2能夠基于數(shù)學、自然科學和工程科學等相關科學原理，會通過文獻研究尋求適用的人工智能及相關應用領域工程問題解決方案。課程目標1：能夠應用人工智能專業(yè)相關課程的基本原理和知識，并通過文獻查閱和所學基礎理論，對給定人工智能及相關應用領域的工程問題的影響因素進行分析。課程目標2：掌握人工智能及相關應用領域應用技術的基本設計/開發(fā)方法，能夠綜合文獻分析、專業(yè)理論知識、現(xiàn)代方法和技術、設計任務指標要求等制定合理的目標和技術方案。M3.設計/開發(fā)解決方案：3.2針對特定需求和約束條件設計人工智能及相關應用領域的系統(tǒng)集成、軟件模塊或算法流程課程目標2：掌握人工智能及相關應用領域應用技術的基本設計/開發(fā)方法，能夠綜合文獻分析、專業(yè)理論知識、現(xiàn)代方法和技術、設計任務指標要求等制定合理的目標和技術方案。課程目標3：在畢業(yè)設計過程中綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素的影響，能夠對設計過程中遇到的人工智能及相關應用領域工程問題提出解決方案，并進行可行性分析與方案優(yōu)化，體現(xiàn)創(chuàng)新意識。課程目標4：在畢業(yè)設計過程中通過制定合理的技術和方案開展相關研究；能夠進行人工智能及相關應用領域的系統(tǒng)設計與集成、算法優(yōu)化和軟硬件設計；畢業(yè)設計結構合理，數(shù)據(jù)及能完成功能能有效支撐設計要求；具有較好的技術規(guī)范意識，設計說明書、算法、程序等符合相關規(guī)范要求；通過系統(tǒng)及人工智能相關應用的設計，使學生能夠將工程管理原理與經(jīng)濟決策方法在機器人、人工智能、計算機等多學科環(huán)境中應用。H4.研究：4.1能夠基于科學原理，通過文獻研究等方法系統(tǒng)分析人工智能及相關應用領域復雜工程問題，明確研究對象的基本特征和關鍵環(huán)節(jié)，并選擇合適研究路線。課程目標2：掌握人工智能及相關應用領域應用技術的基本設計/開發(fā)方法，能夠綜合文獻分析、專業(yè)理論知識、現(xiàn)代方法和技術、設計任務指標要求等制定合理的目標和技術方案。課程目標4：在畢業(yè)設計過程中通過制定合理的技術和方案開展相關研究；能夠進行人工智能及相關應用領域的系統(tǒng)設計與集成、算法優(yōu)化和軟硬件設計；畢業(yè)設計結構合理，數(shù)據(jù)及能完成功能能有效支撐設計要求；具有較好的技術規(guī)范意識，設計說明書、算法、程序等符合相關規(guī)范要求；通過系統(tǒng)及人工智能相關應用的設計，使學生能夠將工程管理原理與經(jīng)濟決策方法在機器人、人工智能、計算機等多學科環(huán)境中應用。M5.使用現(xiàn)代工具：5.1掌握運用現(xiàn)代信息檢索技術和工具獲取相關信息的基本方法，進行資料查詢、文獻檢索。課程目標2：掌握人工智能及相關應用領域應用技術的基本設計/開發(fā)方法，能夠綜合文獻分析、專業(yè)理論知識、現(xiàn)代方法和技術、設計任務指標要求等制定合理的目標和技術方案。課程目標4：在畢業(yè)設計過程中通過制定合理的技術和方案開展相關研究；能夠進行人工智能及相關應用領域的系統(tǒng)設計與集成、算法優(yōu)化和軟硬件設計；畢業(yè)設計結構合理，數(shù)據(jù)及能完成功能能有效支撐設計要求；具有較好的技術規(guī)范意識，設計說明書、算法、程序等符合相關規(guī)范要求；通過系統(tǒng)及人工智能相關應用的設計，使學生能夠將工程管理原理與經(jīng)濟決策方法在機器人、人工智能、計算機等多學科環(huán)境中應用。課程目標6：能夠閱讀人工智能及相關應用領域的英文文獻，具有一定的國際視野。M6.工程與社會：6.2客觀評價人工智能及相關應用領域工程實踐對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，理解應承擔的社會責任。課程目標5：在畢業(yè)設計過程中使學生了解環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的評價原則和方法，正確評價人工智能技術及產(chǎn)品應用在全生命周期內對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響。M10.溝通：10.2能夠撰寫報告、設計文稿、陳述發(fā)言等方式清晰表達或回應同行和社會質疑的人工智能及相關應用領域的工程實踐問題，進行跨文化溝通和交流。課程目標7：通過畢業(yè)設計及其答辯環(huán)節(jié)的訓練，使學生能夠就人工智能及相關應用領域工程問題的解決方案、過程與結果，與業(yè)界同行及社會公眾進行交流，通過書面報告和口頭陳述清晰地表達個人觀點；能夠就具體的人工智能及相關應用領域工程問題準確表達技術方案、能準確領會他人提出的問題并做出回應。課程目標8：通過畢業(yè)設計各個環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生對技術問題的理解能力、歸納總結能力和提出問題的能力，適應經(jīng)濟社會發(fā)展和行業(yè)技術進步，具有自主學習的能力，培養(yǎng)學生正確的世界觀、人生觀和價值觀，堅定正確的政治方向，樹立正確的審美觀念和勞動觀念，形成良好的勞動習慣，具有勞動精神和勞動意識。M11.項目管理：11.1了解人工智能及相關應用領域復雜工程問題的設計和實施流程及成本構成。課程目標2：掌握人工智能及相關應用領域應用技術的基本設計/開發(fā)方法，能夠綜合文獻分析、專業(yè)理論知識、現(xiàn)代方法和技術、設計任務指標要求等制定合理的目標和技術方案。課程目標4：在畢業(yè)設計過程中通過制定合理的技術和方案開展相關研究；能夠進行人工智能及相關應用領域的系統(tǒng)設計與集成、算法優(yōu)化和軟硬件設計；畢業(yè)設計結構合理，數(shù)據(jù)及能完成功能能有效支撐設計要求；具有較好的技術規(guī)范意識，設計說明書、算法、程序等符合相關規(guī)范要求；通過系統(tǒng)及人工智能相關應用的設計，使學生能夠將工程管理原理與經(jīng)濟決策方法在機器人、人工智能、計算機等多學科環(huán)境中應用。M12.終身學習：12.2具有自主學習的能力，跟蹤和了解人工智能及相關應用領域的國內外發(fā)展趨勢和行業(yè)熱點問題，并掌握自主學習的方法和途徑。課程目標6：能夠閱讀人工智能及相關應用領域的英文文獻，具有一定的國際視野。課程目標8：通過畢業(yè)設計各個環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生對技術問題的理解能力、歸納總結能力和提出問題的能力，適應經(jīng)濟社會發(fā)展和行業(yè)技術進步，具有自主學習的能力，培養(yǎng)學生正確的世界觀、人生觀和價值觀，堅定正確的政治方向，樹立正確的審美觀念和勞動觀念，形成良好的勞動習慣，具有勞動精神和勞動意識。H注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關畢業(yè)要求的關聯(lián)度。四、教學內容、基本要求與學時分配教學內容、基本要求與學時分配見表2。表2教學內容、基本要求與學時分配教學內容教學重點難點教學方式實踐學時對應的課程目標1.整理和閱讀文獻資料，了解設計內容的國內外進展及發(fā)展趨勢熟悉設計任務書、明確設計任務要求和技術指標，熟悉設計任務涉及的技術要求。重點：根據(jù)設計題目，收集相關的中英文資料。了解國內外進展及發(fā)展趨勢。難點：明確設計任務要求、系統(tǒng)功能及技術指標。教師指導學生自主設計1周1、2、62.閱讀外文文獻，完成外文文獻翻譯。重點：了解與畢業(yè)設計相關的國外研究進展與技術。難點：專業(yè)技術外文文獻理解。教師指導學生自主學習1周63.通過方案的論證，確定正確、可行的設計方案。重點：方案論證，開展前期算法選擇、模型搭建等工作。教師指導學生自主設計2周2、3、4、5應用設計思政：培養(yǎng)滴水石穿、鐵杵成針的研究態(tài)度，堅持到底重點：完成設計畢業(yè)設計任務書所要求的各項工作（含算法的選擇及優(yōu)化、編程實踐驗證），并對資料進行規(guī)范裝訂，準備答辯。教師指導學生自主設計5周2、45.畢業(yè)答辯重點：畢業(yè)設計答辯；說明書陳述清晰，問題回答正確，按照答辯要求，對設計工作進行修改、完善。答辯小組1周7、8合計10周五、教學方法及手段畢業(yè)設計實行指導教師全面負責制，指導教師應根據(jù)學校及學院的規(guī)定實行過程管控，保證有足夠的時間直接對學生進行輔導，并對學生的學習和紀律進行全面的考核。六、考核與成績評定1.考核方式及成績評定畢業(yè)設計的成績分為優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五個等級。畢業(yè)設計的評定方法是：總成績?yōu)?00分，指導教師為所指導的學生進行的畢業(yè)設計過程和質量打分（滿分100分，占總成績的40%），論文評閱教師為非自己指導的學生的畢業(yè)設計論文質量打分（滿分100分，占總成績的占20%），以及答辯委員會全體成員為答辯學生所打的平均分（滿分100分，占總成績的占40%），三項成績相加得到該學生的畢業(yè)設計總成績，最后轉化為優(yōu)、良、中、及格和不及格，即90分以上為優(yōu)，80~89分為良，70~79分為中，60~69分為及格，60分以下為不及格。2.考核及成績評定標準考核及成績評定標準見表3。表3考核及成績評定標準考核/評價環(huán)節(jié)分值占比（%）評定人考核/評價細則對應課程目標優(yōu)秀（≥90%）良好（80%-89%）中等（70%-79%）及格（60%-69%）不及格（<60%）開題報告5指導教師完全理解設計任務書的設計要求，并根據(jù)設計要求查閱了大量的國內外最新研究文獻資料，從中獲取了完全滿足畢業(yè)設計要求的新知識，制定了科學合理的實施方案。完全理解了設計任務書的設計要求，并根據(jù)設計要求查閱了大量的國內外最新研究文獻資料，從中獲取了較好滿足畢業(yè)設計要求的新知識，制定了科學合理的實施方案。較好理解了設計任務書的設計要求，并根據(jù)設計要求查閱了滿足畢業(yè)設計要求的國內外最新研究文獻資料，從中獲取了能夠滿足畢業(yè)設計要求的新知識，制定了較科學合理的實施方案?；纠斫饬嗽O計任務書的設計要求，并根據(jù)設計要求查閱了滿足畢業(yè)設計要求的國內外研究文獻資料，從中獲取了基本能夠滿足畢業(yè)設計要求的新知識，制定了較合理的實施方案。不能正確理解設計任務書的設計要求，查閱國內外研究文獻資料較少，不能滿足畢業(yè)設計要求，制定的實施方案不合理。1、2、7中期檢查5指導教師熟練掌握人工智能及及相關應用領域的系統(tǒng)設計與產(chǎn)品開發(fā)全周期、全流程的基本設計/開發(fā)方法和技術，能夠很好地綜合文獻分析、專業(yè)理論知識、現(xiàn)代方法和技術、設計任務指標要求等制定合理的目標和技術方案。熟練掌握人工智能及及相關應用領域的系統(tǒng)設計/開發(fā)方法和技術，能夠綜合文獻分析、專業(yè)理論知識、現(xiàn)代方法和技術、設計任務指標要求等制定合理的目標和技術方案。掌握人工智能及及相關應用領域的系統(tǒng)設計/開發(fā)方法和技術，能夠綜合文獻分析、專業(yè)理論知識、現(xiàn)代方法和技術、設計任務指標要求等制定較為合理的目標和技術方案。了解人工智能及及相關應用領域的系統(tǒng)設計/開發(fā)方法和技術，能夠綜合文獻分析、專業(yè)理論知識、現(xiàn)代方法和技術、設計任務指標要求等制定出設計目標和技術方案。不了解人工智能及及相關應用領域的系統(tǒng)設計/開發(fā)方法和技術，不能綜合文獻分析、專業(yè)理論知識、現(xiàn)代方法和技術、設計任務指標要求等制定設計目標和技術方案。1、2、4英文翻譯4指導教師能夠熟練閱讀和準確翻譯英文文獻，具有一定的前瞻性。能夠熟練閱讀和較為準確翻譯英文文獻，了解本學科國內外研究現(xiàn)狀。能夠閱讀和較為準確翻譯英文文獻，具有一定的國際視野。能夠閱讀和翻譯英文文獻。不能閱讀英文文獻，英文文獻翻譯不正確。6總體設計10指導教師在畢業(yè)設計過程中能夠全面綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素的影響，制定合理的解決方案，并進行可行性分析與方案優(yōu)化，具有創(chuàng)新點。在畢業(yè)設計過程中能夠綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素的影響，制定合理的解決方案，并進行可行性分析與方案優(yōu)化，具有一定的創(chuàng)新。在畢業(yè)設計過程中能夠綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素的影響，制定的解決方案較為合理，能進行可行性分析與方案優(yōu)化。在畢業(yè)設計過程中能夠綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素的影響，制定出解決方案，能對解決方案進行必要的可行性分析與方案優(yōu)化。在畢業(yè)設計過程中不能綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素的影響，制定出的解決方案不合理，不能對解決方案進行必要的可行性分析與方案優(yōu)化。1、27評閱教師研究10指導教師技術和實驗方案合理可行；系統(tǒng)或部件選型設計合理；畢業(yè)設計結構合理，實驗數(shù)據(jù)能有效支撐設計要求；具有良好的技術規(guī)范意識，設計說明書、算法、程序等完全符合相關規(guī)范要求。技術和實驗方案合理可行；系統(tǒng)或部件選型設計較為合理；畢業(yè)設計結構合理，實驗數(shù)據(jù)能較好地支撐設計要求；技術規(guī)范意識較好，設計說明書、算法、程序等符合相關規(guī)范要求。技術和實驗方案合理可行；系統(tǒng)或部件選型設計較為合理；畢業(yè)設計結構基本合理，實驗數(shù)據(jù)能支撐設計要求；技術規(guī)范意識較好，設計說明書、算法、程序等基本符合相關規(guī)范要求。技術和實驗方案基本合理可行；系統(tǒng)或部件選型設計基本合理；畢業(yè)設計結構基本合理，實驗數(shù)據(jù)基本能支撐設計要求；具有技術規(guī)范意識，設計說明書、算法、程序等基本符合相關規(guī)范要求。技術和實驗方案不合理；系統(tǒng)或部件選型設計不夠合理；畢業(yè)設計結構錯誤，實驗數(shù)據(jù)不能有效支撐設計要求；技術規(guī)范意識不強，設計說明書、算法、程序等存在較多錯誤。2、47評閱教師環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展2指導教師熟悉環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的評價原則和方法，正確評價人工智能及相關技術應用在全生命周期內對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響。熟悉環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的評價原則和方法，能夠較為正確評價人工智能及相關技術應用在全生命周期內對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響。了解環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的評價原則和方法，能夠對人工智能及相關技術應用在全生命周期內對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響做出較為正確的評價。基本了解環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的評價原則和方法，能夠對人工智能及相關技術應用在全生命周期內對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響做出基本正確的評價。不了解環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的評價原則和方法基本，不能評人工智能及相關技術應用在全生命周期內對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響。3、52評閱教師項目管理2指導教師能夠在人工智能及相關應用領域等多學科環(huán)境中熟練應用工程管理原理與經(jīng)濟決策方法。能夠在人工智能及相關應用領域等多學科環(huán)境中較為熟練地應用工程管理原理與經(jīng)濟決策方法。能夠在人工智能及相關應用領域等多學科環(huán)境中應用工程管理原理與經(jīng)濟決策方法。在人工智能及相關應用領域等多學科環(huán)境中應用工程管理原理與經(jīng)濟決策方法基本正確。不能在人工智能及相關應用領域等多學科環(huán)境中應用工程管理原理與經(jīng)濟決策方法。2、42評閱教師終身學