環(huán)境設(shè)計專業(yè)科技前沿課程教學(xué)大綱（FrontierScience&Technology）一、課程概況課程代碼學(xué) 分：2學(xué) 時：32（其中：講授學(xué)時32，實踐學(xué)時先修課程：無適用專業(yè)：設(shè)計藝術(shù)學(xué)建議教材：課程歸口：藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院程的順利展開。目標(biāo)1.了解當(dāng)前科技科技發(fā)展的整體概況，具備一定的科學(xué)素養(yǎng)。目標(biāo)2.了解前沿科學(xué)技術(shù)與藝術(shù)設(shè)計的關(guān)系，具備一定的設(shè)計素養(yǎng)。目標(biāo)3.了解設(shè)計中所融合及展現(xiàn)的科技元素，具備一定的文化素養(yǎng)。4.計有較為全面的認(rèn)識和理解。5.時能夠綜合考慮多種因素。6敏感信息保護(hù)意識和國家數(shù)據(jù)保密意識。在科技技術(shù)應(yīng)用和藝術(shù)融合過程中增強創(chuàng)新精神、創(chuàng)造意識和精神文化建設(shè)下正確科技倫理觀。三、課程內(nèi)容及要求（一）導(dǎo)論教學(xué)內(nèi)容人工智能技術(shù)概論人工智能應(yīng)用和科技成果基本要求初步了解科技前沿技術(shù)的研究領(lǐng)域（大數(shù)據(jù)處理、人工智能、物理網(wǎng)、計算機視覺、智能機器人）和研究成果，能夠?qū)σ恍┲匾萍汲晒捌溆绊懹幸欢ㄕJ(rèn)識課程思政育人目標(biāo)理解前沿技術(shù)對社會進(jìn)步和國家戰(zhàn)略的重要作用，增強社會責(zé)任感和使命感。（二）機械學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容機械學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識1-監(jiān)督學(xué)習(xí)2-無監(jiān)督學(xué)習(xí)3-強化學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)機械學(xué)習(xí)的應(yīng)用基本要求理解機械學(xué)習(xí)的概念，以及機械學(xué)習(xí)的包含內(nèi)容；理解機械學(xué)習(xí)對科技發(fā)展的重要影響；能對監(jiān)督學(xué)習(xí)和無監(jiān)督學(xué)習(xí)、強化學(xué)習(xí)等機械學(xué)習(xí)領(lǐng)域的知識有一個概要認(rèn)知，并能結(jié)合科學(xué)技術(shù)與工業(yè)的發(fā)展，明白機械學(xué)習(xí)應(yīng)用的范圍和局限性。課程思政育人目標(biāo)理解機械學(xué)習(xí)等人工智能算法在數(shù)字化時代的科技作用，以及科技應(yīng)用中正確倫理觀。（三）大數(shù)據(jù)處理教學(xué)內(nèi)容大數(shù)據(jù)處理技術(shù)現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)大數(shù)據(jù)處理研究領(lǐng)域（2-1）數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理（2）數(shù)據(jù)存儲（數(shù)據(jù)倉庫，數(shù)據(jù)湖）（2-3）數(shù)據(jù)分析（OLDP）（2-4）數(shù)據(jù)可視化（2-5）數(shù)據(jù)安全（2-6）數(shù)字資產(chǎn)和知識圖譜大數(shù)據(jù)處理應(yīng)用基本要求理解大數(shù)據(jù)處理的概念，以及大數(shù)據(jù)處理技術(shù)現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)；理解大數(shù)據(jù)處理對科技發(fā)展的重要影響；能對數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)安全、知識圖譜等大數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域的知識有一個概要域數(shù)字化建設(shè)核心支撐。課程思政育人目標(biāo)結(jié)合數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)資產(chǎn)知識，培養(yǎng)學(xué)生個人隱私數(shù)據(jù)保護(hù)習(xí)慣，了解當(dāng)前國際復(fù)雜環(huán)境下社交數(shù)據(jù)和安全保護(hù)的必要性和重要性。（四）自然語言處理教學(xué)內(nèi)容自然語言處理發(fā)展歷史自然語言處理數(shù)據(jù)處理研究領(lǐng)域（2-3）文本情感分析（2-4）自然語言理解自然語言處理數(shù)據(jù)應(yīng)用基本要求理解自然語言處理的概念，以及自然語言處理技術(shù)現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)；理解自然語言處理對科技發(fā)展的重要影響；能對語音分析、語音合成、自然語言處理等領(lǐng)域的知識有一個概要認(rèn)知，并課程思政育人目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生自然語言處理技術(shù)提升虛擬場景應(yīng)用的科技觀，同時讓學(xué)生虛擬機器人等語音合成等技術(shù)不當(dāng)使用帶來的社會危害性，培養(yǎng)學(xué)生的科技應(yīng)用中正確倫理觀。（五）人機交互教學(xué)內(nèi)容人機交互技術(shù)現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)人機交互技術(shù)研究領(lǐng)域（2-1）語音交互（2-2）觸控、人臉、手勢等生物交互（2-3）AI對特定人群的交互設(shè)計（2-4）智能設(shè)備互聯(lián)互通、多場景鏈接（2-5）元宇宙：虛擬和現(xiàn)實結(jié)合（2-6）深度協(xié)同人機交互技術(shù)應(yīng)用基本要求理解人機交互技術(shù)的發(fā)展史，以及人機交互技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀；理解人機交互技術(shù)對未來應(yīng)用的影響；結(jié)合藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院的設(shè)計學(xué)和視覺傳達(dá)的專業(yè)知識，學(xué)生能夠充分理解并充分利用交互設(shè)計技術(shù)在畢業(yè)設(shè)計或社會化服務(wù)中的應(yīng)用方法。課程思政育人目標(biāo)培養(yǎng)以用戶為中心的設(shè)計理念，倡導(dǎo)人本主義的價值設(shè)計導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生對虛擬現(xiàn)實社交環(huán)境下的人與人交往和諧理念。（六）計算機視覺教學(xué)內(nèi)容計算機視覺的發(fā)展史計算機視覺研究領(lǐng)域（2-1）圖像處理和分析技術(shù)（2-2）機器視覺（2-3）模式識別（成像技術(shù)）計算機視覺應(yīng)用（3-1）醫(yī)療圖像基本要求理解計算機視覺的發(fā)展史，以及計算機視覺的應(yīng)用現(xiàn)狀；理解計算機視覺對未來應(yīng)用的影響；結(jié)合藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院的設(shè)計學(xué)和視覺傳達(dá)的專業(yè)知識，學(xué)生能夠充分理解并掌握計算機視覺技術(shù)在實際項目中的應(yīng)用。課程思政育人目標(biāo)圖像處理、機器視覺在遙感、氣象、航空航天、生物醫(yī)學(xué)工程、軍事、公共安全、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活等各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用為切入點，講述我國航天事業(yè)、軍事技術(shù)的發(fā)展，激發(fā)學(xué)生的中國道路自信和科技進(jìn)步的信心。（七）生物特征識別教學(xué)內(nèi)容生物識別技術(shù)的發(fā)展史生物識別技術(shù)研究領(lǐng)域（2-1）聲音識別（2-5）視網(wǎng)膜識別（2-6）簽字識別（2-7）指靜脈識別生物識別應(yīng)用基本要求理解生物識別技術(shù)的發(fā)展史，以及生物識別技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀；理解生物識別技術(shù)對未來應(yīng)用的影響；課程思政育人目標(biāo)幫助學(xué)生了解現(xiàn)今人工智能（AI）飛速發(fā)展給社會帶來利好的同時，科技也是一把雙刃劍，隱私保護(hù)、倫理道德、人類威脅等都是科技發(fā)展中的基本約束力。（八）VR/AR/MR教學(xué)內(nèi)容什么是虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、混合現(xiàn)實？虛擬現(xiàn)實下技術(shù)和研究領(lǐng)域（2-1）頭戴設(shè)備的輸入和交互（2-2）空間計算和虛實融合（2-3）視頻采集、制作和交互式播放（2-4）基于移動終端和互聯(lián)網(wǎng)的VR平臺（2-5）數(shù)字孿生（2-6）內(nèi)容的智能化生產(chǎn)技術(shù)與通用軟件開發(fā)虛擬現(xiàn)實下應(yīng)用（3-1）教育應(yīng)用（3-2）娛樂影視應(yīng)用（3-3）軍事應(yīng)用PAGEPAGE143（3-4）醫(yī)療應(yīng)用基本要求了解虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實和混合現(xiàn)實技術(shù)的；充分理解在虛擬環(huán)境下交互設(shè)計和視覺傳達(dá)的應(yīng)用與傳統(tǒng)領(lǐng)域的產(chǎn)異點，讓學(xué)生了解虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用。課程思政育人目標(biāo)激發(fā)學(xué)生真正意義上的科研熱情和應(yīng)用創(chuàng)新，引導(dǎo)他們對未來的思考和潛心探索的方向。（九）物聯(lián)網(wǎng)和通訊技術(shù)教學(xué)內(nèi)容物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展史物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究領(lǐng)域（2-1）感知層（數(shù)據(jù)感知）（2-2）鏈路層（近場通訊技術(shù)，中距離通訊技術(shù)、長距離通訊技術(shù)）（2-3）應(yīng)用層（大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、平臺即服務(wù)、軟件即服務(wù)、設(shè)備即服務(wù)）（2-4）智能物聯(lián)網(wǎng)（AIoT）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用基本要求了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展史，以及生物識別技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀；理解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對未來應(yīng)用的影響；課程思政育人目標(biāo)鼓勵學(xué)生在課后關(guān)注行業(yè)發(fā)展的新動態(tài)，關(guān)注新技術(shù)，學(xué)習(xí)新知識，為學(xué)生職業(yè)發(fā)展做前期準(zhǔn)備。培養(yǎng)新科技下的藝術(shù)創(chuàng)新精神，引導(dǎo)學(xué)生解讀正確的世界觀。教學(xué)內(nèi)容與課程目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系及學(xué)時分配如表所示。序號教學(xué)內(nèi)容支撐的課程目標(biāo)支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點1導(dǎo)論目標(biāo)422機械學(xué)習(xí)目標(biāo)143大數(shù)據(jù)處理目標(biāo)1、2、444自然語言處理目標(biāo)3、545人機交互目標(biāo)3、546計算機視覺目標(biāo)2、547生物特征識別目標(biāo)3、548VR/AR/MR目標(biāo)1、449物聯(lián)網(wǎng)和通訊技術(shù)目標(biāo)1、42合計32四、課內(nèi)實驗（實踐）無五、課程實施（一（二）采用多媒體教學(xué)手段，利用投影設(shè)備，適當(dāng)以圖片、視頻等形式和內(nèi)容配合教學(xué)過程，調(diào)動學(xué)生的聽課積極性，加深學(xué)生對科技發(fā)展史的感知。（三逐步養(yǎng)成獨立、自主、不人云亦云的習(xí)慣，從而為以后成長為優(yōu)秀設(shè)計師奠定基礎(chǔ)。（四）主要教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量要求如表所示。主要教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量要求1備課按照教學(xué)大綱要求，組織教學(xué)內(nèi)容。廣泛參考專業(yè)書籍，依據(jù)大綱擬定授課計劃及教案。根據(jù)不同章節(jié)內(nèi)容及學(xué)生實際情況，選擇合適的教學(xué)方法。2講授條理清晰，重點突出，知識點講解準(zhǔn)確。3作業(yè)布置與批改學(xué)生應(yīng)保質(zhì)保量、按時完成作業(yè)。糾正、補足。4課外答疑為使學(xué)生較為全面和系統(tǒng)地掌握本課程知識內(nèi)容，形成正確的設(shè)計觀，老師除可以利用課間時間為學(xué)生答疑解惑外，還可以通過郵件、qq、微信等與同學(xué)及時溝通。5成績考核本課程考核方式為平時成績+1/3以上者。1/3以上者。六、課程考核（一成績組成考核/評價環(huán)節(jié)權(quán)重考核/評價細(xì)則對應(yīng)的畢業(yè)要求指標(biāo)點平時成績平時作業(yè)成績組成考核/評價環(huán)節(jié)權(quán)重考核/評價細(xì)則對應(yīng)的畢業(yè)要求指標(biāo)點平時成績平時作業(yè)50%平均成績再按50%計入總成績。期末作業(yè)成績結(jié)課作業(yè)5