《计算机视觉与机器学习综合课程设计》教学大纲.docx

计算机视觉与机器学习综合课程设计教学大纲适用范困：2O2X版本科人才培养方案课程代码：22160044涕程性质：集中实践深学分：3学分周数：3周先修课程：机器学习、计算机视觉并修课程：人工智能拓展创新、人工智能综合创新、毕业设计适用专业：人工智能专业开课单位：智能工程学院一、课程说明1计停机视觉与机器学习粽合课程设计是人工智能专业学生在机器视觉技术课程学习后进行全面、系统、深入的实践性教学，培养学牛.计算机觇觉与机器学习方案设计、设计计算、编理、结何分析、计算机视觉与机器学习的创新能力培养，将为学生学习后继课程及从任工程技术工作、科学研究以及开拓新技术领域打下坐实的她础，二、课程目标通过课程设计,使学生达到如下目标：课程目标1：钻练常樨计算机视觉与机涔学习研发所需要的基础编程知识,适应不断发展的人工智能技术，并激发学生科技报国的奋发精神.课程H标2：能载运对计口机视觉与机器学习领域问题提出斛决方案，并进行编程实践，课程目标3：强调培养学生的动手能力和团队协作能力。促使学生形成良好的世界观、人生观和价值观,同时在项目开发过程中培界基本操作规范和安全意识，树立正确的事美规念和劳动观念.三、课程目标与毕业要求寸计豫机视觉与机蹄学习嫁合课程设计课程教学目标对人工智能马,业毕业要求的支掾见表I。表1獴程假学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支持1.工程知识：能膨将数学、自然科学、工程菸1.2系统掌握人工智能及相关领域的工程基础课程目标1：常熟练拿握计算机视觉与机器学习研发所需H础和专业知识用于解决或杂人工哲能工程问卷和专业知识,包括算法、硬件、软件平台及系统等方面内容，了解解决工程问题的基本方法.要的基础编程知识，适应不断发展的人工智能技术，并激发学生科技报国的奋发精神。2问题分析I能弊应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文就研究分析人工智能及相关应用领域复杂工程向跑.以获得有效结论.2.3能够运用基本原理,借助文献研究，分析人工智能及相关应用领域工程问胭的影响因泰，获得有效结论。课程目标2：能够运对计算机视觉与机器学习领域问题提出解决方案,并进行编程实践.M3.设计/开发解决方案，能修设计针对人工智能用领域熨杂工程同题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元,并在设计中体现创新意识，考虑社会、环境、健康、安全、法律、文化等因素.3.2针对特定需求和约束条件设计人工智能领域的集成系统、软件模块或算法程序，课程目标2：能粗运对计算机视觉与机器学习领域问应提出解决方案,并进行编程实践，I1.IO.WBt能哪就人工智能领域的复杂工程何时与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令,并具备一定的国际视野，能鲂在跨文化背景下进行沟通.10.1能够以口头、文秘和图去等形式就人工智能及相关应用领域的发杂工程问题发表自己观点.课程目标3：强调培券学生的动手能力和团队协作能力。促使学生形成良好的世界观、人生观和价值观,同时在项目开发过程中培养基本操作规范和安全意识，树立正确的审美观念和劳动观念.M注，表中-H(MXM(中了表示课程与相关毕业要求的关联度.四、教学内容,基本要求与学时分配教学内容、基本要求与学时分配见表2.表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学工点球点课时安排对应的课程目标1.查阅资料，方案分析、比较.做学要求，来用多媒体授课,以典型计算机视觉和机器学习数学方法为基础,以系统的方案为例讲解课程设计的过程.下达任务书.学生根据任分书查阅资料、熟悉时目的具体内容及其原理.针对不同计算机视觉和机器学习系绘进行对应方案设计，最终搭建计算机视觉和机器学习系统平台，点t机器学习的西本原理。难点1计修机视觉和机器方案的设计.2天1,22.总体设计做学要如根据所设计的计算机视觉和机器学习方案及己知条件确定具体的模型方法，选择适当的模型算法参数，并结台具体应用方向进行优化。点I模型方法的选择难点：模型方法的优化.3天】、23.模型数据预处理教学要求，对不同类型数据进行对应的数据清洗、数据规约、数据变换、数据平衡、数据降维和异常值处理等一项或拧多项模型数据预处理”点：数据变换，点，数据降维.4天1,24.编写程序教学要求：在选挣合适的M络模里算法优化处理的狄础上编写时应的程序，设两招参数进行网络模型的训练和测试，最终实现系统的构建和应用。点，设置超参数，瞠点：网络模型算法优化.3天】、25.说明书编写教学要求，根据所设计的系统,编写计算机视觉与机器学习系统说明书.重点：说明书编写.难点：说明书编写.2天1、2、36.答辩教学要求，答辩是考核课段设计是否达到基本要求和相应水平的关键环节，是教师对学生论文的一次会诊和指导，考核内容包括学生对设计手册、资料的运用.教师提问的内容包括选题、材料、算法设计和编程要求等。取点考察学生课程设计说明书的质量,设计过程中的态度,同时检查设计创新性、工作量、有无选反学术现他现象等.提出改进意见.重点：课程设计质信的检验.5点，课程设计质状的检验.1天1.2、315天（3周）五、教学方法及手段由于课程内容与生产实践紧密结合，学习者应根据课程设计手册，以自学为主、教师讲授为辅，学会绘合应用各种机器视觉方案、图像处理算法、机器学习及深度深度学习方法，Jf-养成自觉遵守国家标准的习惯.六、教材和参考书1 .推荐教材：（I）张博）斯蒂格.催）尤里奇.德）威博曼.机器视觉算法与应用M）.北京：清华大学出版社，20102 .参考书:作者（译者）.书名,出版社.出版时间.II高山第若计算机视觉技术MJ.北京：化学工业出版社，202112½卡斯特恩斯蒂格,马克乌斯乌尔里克，克里斯琴成博般著.机器视觉算法与应用M.北京：消华大学出版社.20193陈仲铭，彭凌西.深度学习原理与实戏（M1.北京：人民邮电出版社,2018（4FortHizanB.FoundationsofComputerScie11cc（M.4（hed.Boston：Cengage1.earningEMEA.2OI84.网络资源：网站名,访问路径或者：作者.文题.更新和修改11期.访问路径.|1)http：'www.maths.hh.se>,macmatik1.th.',pcrMna1.andcrsp1,瑞典隆德大学数学系视觉组(2)http：/www.cs.berkc1.cy.edu/daf/加州大学伯克利分校DaVkiA.Foreyth3http：/www.cs.cmu.cdu/ciVvision.htm1.CMU的视觉组七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由：学习态度、工作属完成情况、设计能力、设计说明书报告书日限、和答辩成绩五部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支推关系见表3.表3课程考核对课程目标的支撑考核环节分值考核/评价钢则课程目标123学习态10(1)主要考核学生学习纪律和答疑情况.(2)教师根据课堂整体表现情况评分。55工作作完成情况10(0主要考核学生独立完成设计任务情况.(2)教师根据独立完成任务情况评分.334设计能力10(1)主要考核说明书数堀计算正确合理性.(2)教师根据计豫合理性与否评分，2020设计说明书(报告书)和图纸历量30(1)主要考核学生方案及说明书质S1.101010答答成领10(1)主要考核学生答辩自述和回答问题情况.(2)教师根据答辩自述情况和回答问SS正确性与否进行评分。334合计：1004515101 .考核方式及成绩评定课程设计采用优、良、中、及格,不及格五级评分制,即90分以上为优，8(89分为良，70'79分为中，60'69分为及格，60分以下为不及格.总成绩分五部分：学习态度、工作St完成情况、设计能力、设计说明书(报告书)质度和答辩成绩.其中:(D学习态度占10.无故旷课达3次取消总成绩：(2)工作量完成情况占10%：(3)设计能力占40%；(4)设计说明书报告书)质研占30%：（5）答辩成绩占.最后一周的周五进行验收、答辩，由2-3位教师组成答解考核小组,对每位学生进行口试答甫,要求学生根据设计Ia1.答教师所提出的问地.课程设计成绩根据学生设计的合理性、计算的准确性、设计说明竹和图纸的规范性、设计中分析与解决问题的能力及设计态度和答辩情况综合评定。2 .成绩评定标准考核内容、评价标准、所占比或见表4。表4考碗式标准考核方式所占比SW100>x90（优给90>x>80（良好）80>x>70（中等）70>x>60（及格）x<60不及格）课堂表现10学习认出、态度端正.遵守纪律.表现优秀学习认出、态度端正,遵守纪律，表现良好遵守纪律,学习态度良好.表现中等遵守纪律，学习态度一般.发现一般学习纪律较差.表现较差工作报完成情况10独立完成设汁任务的9仍以上独立完成设计任务的80%以上独立完成设计任务的70%以上独立完成设计任务的60%以上独立完成设计任务的60%以下设计能力40综合运用理论知识、计算机技能较强，能够较好地处理工程实际问题综合运用理论如识、计算机技能较好能够处理工程实际问题综合运用理论知识、计算机技能一般.基本能螭处理工程实际问题涂合运用理论知识、计第机技旎一般.不能处理工程实际问SS综合运用理论知识、计算机技能较差,不能处埋工程实际问题设计说明书（报生书）30设计方案正确、表达清楚：设计思路、实验论2）方法科学合理：达到课程设计规定的要求；说明书质量较高设计方案正确、表达较为清楚:设计思路、实验（论证方法科学合理：达到课程设计规定的要求:说明节质价良好设计方案葩本正确、表达较为清楚：设让思路、实验（论证）方法翦本合理;基本达到课程设计娩定的要求：说明书质量一般设计方案触本正确,表达欠清楚;设计思路、实验（论证）方法域本合理:基本达到课程设计规定的要求；说明书质量-般设计方案不正确：设计思路.实验（论证）方法不合理；不能达到课程设计规定的要求：说明书政取较差答讲成绩10答辩自述清晰，回答问胞正确率大于90%答辩自述较泄所,回答问题正确率大于80%答辩自述较清晰，回答问Jg1.E确率大f70%答辩自述基本清晰,回答问题正确率大于60答辩白述不消嘶，回答问题正确率小于60%