本书以人工智能素养培育为主线，分为技术与原理篇和实践与创新篇两大部分。第1～9章为技术与原理篇，介绍人工智能及其相关的新技术，包括人工智能通识概述、互联网与物联网、大数据与云计算、人工智能、机器学习与深度学习、大语言模型与生成式人工智能、智能体、元宇宙与区块链、人工智能安全。第10～14章为实践与创新篇，内容包括信息搜集与分析、数据图文制作、知识管理、写作与演讲文档制作，以及综合实践：智慧教育。课程思政教育贯穿全书。本书面向本科院校、职业院校各专业所开设的人工智能通识课，旨在让各专业学生了解人工智能及其相关技术和基本原理，并能够灵活地选择人工智能技术来辅助完成从信息搜集分析到智慧教与学等多种任务。本书对于教师提升人工智能素养、运用人工智能开展教学工作也有很强的指导意义。

9787111783886人工智能通识9787111786887人工智能通识教程9787111788980人工智能通识：新技术与创新实践9787111783503生成式人工智能基础9787111775157AIGC通识课9787111759843大语言模型通识9787111783510人工智能通识（微课版）9787111788904人工智能通识9787111770572人工智能导论（第2版）

人工智能在当今社会的各行各业都发挥着越来越重要的作用。人工智能已经上升到了国家发展战略的高度，是对当前社会发展影响巨大的新兴学科之一。2018年，致世界人工智能大会的贺信指出：新一代人工智能正在全球范围内蓬勃兴起，为经济社会发展注入了新动能，正在深刻改变人们的生产生活方式。2025年，政府工作报告提出，持续推进人工智能 行动。对于人工智能人才的培养是重中之重。2025年4月25日，二十届中共中央政治局第二十次集体学习强调：推进人工智能全学段教育和全社会通识教育，源源不断培养高素质人才。人工智能是当今每个大学生以及从业人员都必须关注、学习、重视的知识和技能。许多高校都已陆续开设了人工智能通识课程，旨在让该技术能够与现有的学科和产业相结合，形成新工科、新医科、新农科、新文科。2024年2月27日，南京大学发布了2024年9月面向全体本科新生开设的人工智能通识核心课程体系总体方案，在全国高校首开先河。2024年6月，浙江大学人工智能教育教学研究中心发布了《大学生人工智能素养红皮书》，提出了大学生人工智能素养的构成内涵、培养的目标与愿景以及培养的载体、行动与策略。具体而言，人工智能是一门研究如何使计算机能够像人一样思考、学习和解决问题的科学与技术。它涵盖了多个领域，包括机器学习、神经网络、自然语言处理、计算机视觉、专家系统、智能控制、智能代理、群体智能、数据挖掘、机器人等，目标是使计算机能够执行复杂的认知任务，进而模拟人类的智能行为。因此，人工智能是一门极其富有挑战性的交叉学科。如何开展人工智能素养教育，上好人工智能通识课是一个重要的课题。本书为此进行了探索和实践。与已有的大多数人工智能通识教材不同，本书在设计理念、内容组织、辅助资源等方面具有鲜明的特色和优势。1．设计理念先 进本书的内容设计基于对Education（教育）一词的深刻理解。Education一词源自拉丁语 educare 和 educere，这两个词根共同揭示了教育的深层含义：E-（或ex-）意为向外或出，强调一种由内而外的过程；ducere（动词）或ducare（反复动作）意为引导或带领。其词根还可延伸为发展培养或塑造。这一词源包含两重核心意义。1）引导内在的智慧：Educere（E ducere）意为向外引导，强调教育是帮助学习者从自身出发，发展独立思考、创造力与解决问题的能力。类似苏格拉底的产婆术（通过提问引导学生发现真理）。现代教育理念强调以学生为中心，注重启发而非填鸭。2）培养与塑造：Educare（E ducare）更侧重于反复训练或培养，体现教育需要通过系统化的方法（如知识传递、技能训练、价值观建立）来塑造完整的人格。因此，教育的本质是通过外在的引导，激发人内在的潜能，而非单纯灌输知识。Educare鲜明地表明了教育的双向性。? 向外引导：尊重个体的独特性，激发主动探索。? 向内培养：提供必要的知识框架与社会规范。本书的内容设计还基于对苏格拉底式提问在AI时代的创新应用。AI时代，人们通过与AI的互动问答可以很快获得想要的知识，因此拥有多少知识已经没有什么优势，但是，学会向AI提问的技巧以及辨别问题的层级，将会成为学习者的明显优势。为此，本书创设了问题链引导思维链的设计理念。学习者可以根据本书已经设计的问题链（学习路径），通过在问题回答过程中辅以教师的引导和帮助，并借助于AI的支持以及课程教学资源的支持，进行充分的师-生-机互动，在问答迭代过程中形成符合思维发展过程的问题链。问题链是指彼此关联而有序的主问题串，通过层层递进的问题链引导学生思考逐步深入。从形式上看，问题链是环环相扣、层层递进的。环环相扣强调关联性，层层递进强调递进性。从内容上看，问题链是围绕案例问题的一系列具有逻辑结构的子问题链，问题链将问题情境与教学目标紧紧链接在一起。设计问题链的核心目的是通过有逻辑结构的问题群，引导学生进行逻辑思考、高阶思维，促进学生深度理解。在问题链的形成过程中，一方面，知识性问题逐步被解决；另一方面，知识内容逐渐被连接而形成体系，并可以被映射为解决问题的思维链。学习者在与教师和AI的互动问答迭代过程中逐步构建起思维链，学习者的思维能力在潜移默化中得到了提升。教师当然是问题链引导思维链的关键，除此以外，教材及其配套资源的支持、生成式人工智能的支持也起到了重要作用。2．内容组织系统基于以上介绍的教材内容设计理念，本书与绝大部分已有教材普遍偏重讲解人工智能技术与原理（有的仅围绕AIGC展开）不同，是从人工智能素养培育的层面组织内容。本书给出的对于人工智能素养的理解是：个体在人工智能时代所应具备的认知、能力和态度，它涵盖了对人工智能技术的理解、应用以及对其社会影响的思考和应对能力。为此，首先本书从框架体系上分为技术与原理篇和实践与创新篇两大部分。技术与原理篇围绕人工智能及其相关技术，包括数据获取依赖的互联网与物联网，数据处理相关的大数据与云计算，由数据分析产生的人工智能，与人工智能紧密相关的机器学习与深度学习、大语言模型与生成式人工智能、智能体、元宇宙与区块链等新技术和新应用。实践与创新篇内容包括信息搜集与分析、数据图文制作、知识管理、写作与演讲文档制作，以及综合实践：智慧教育等人工智能的应用，这5个部分与学生参与的大学生创新训练项目、毕业论文等实践创新，以及教师的教学和研究密切相关，能够很好地为学习者参与这些活动提供指导和帮助。同时，每一章均设有思考与实践，引导学习者不要仅停留在人工智能知识的学习和理解层面，还要不断思考技术的应用，进而发现应用中的问题，并思考如何解决，从而提升人工智能技术的应用能力。同时，本书还设置了一章人工智能通识概述，从信息素养和数字素养概念演变开始介绍，进而介绍人工智能素养以及人工智能通识教育和人工智能通识课。人工智能通识教育是人工智能素养培育的重要内容，而人工智能通识课又是人工智能通识教育的重要基础。这一章可以让学习者对人工智能技术的学习有更加全面和深刻的理解。此外，本书还专门设置了一章人工智能安全，采用多维度的安全观，帮助读者超越传统技术思维，将哲学伦理、法律规范、社会治理纳入考量框架。学习人工智能安全知识，既是防范技术风险的必修课，更是把握智能文明发展方向的指南针，帮助读者在享受技术红利的同时，守住人类文明的伦理底线与发展根基。3．课程思政教育贯穿全书人工智能是最需要也是最能体现课程思政的领域。本书重视课程思政元素的挖掘，充分体现课程思政要求，发挥通识课程育人效果。本书作者是江苏省首批课程思政示范课的主持人，具有丰富的课程思政实践经验。作者挖掘并在本书中融入的思政元素包括家国情怀与责任担当、职业道德与伦理规范、科学精神与创新意识、团队合作与沟通能力、人类命运共同体意识等。4．辅助资源多维本书每一章中，每个小节均设有若干学习任务，配合问题链，引导学习者深入思考并实践；设有应用实践环节，配有思考与实践，帮助学习者举一反三，进一步巩固所学知识，并拓展应用能力。还给出了思考与实践的详细解答，非常有助于学习者自主学习和能力提升。本书为各章教学重点和难点录制了微课视频，读者可以扫描书中的二维码，与在线开放课程资源无缝衔接，免费观看微课视频。丰富的配套资源使得教材的内容得到动态扩展和及时更新，有效支撑教师开展翻转课堂和学生深度学习。本书已经建成书网一体化的在线开放课程资源。通过封底给出的资源获取方式，教师可以下载获得以下配套资源：1）PPT课件。2）书中涉及的源代码（可在Python运行环境下打开运行）。3）微课教学视频。4）拓展阅读资料。5）学习资源链接。6）思考与实践参考解答。7）Python编程基础。本书微课视频二维码的使用方式：1）刮开教材封底处的刮刮卡，获得兑换码。2）关注微信公众号天工讲堂，选择我的-使用。3）输入兑换码和验证码，选择本书全部资源并免费结算。4）使用微信扫描教材中的二维码观看微课视频。本书由陈波和于泠执笔完成，魏闫龙、杨启航、鲍姝宇、葛寅辉参与完成了部分章节的资料搜集及实验初稿。在本书写作过程中，查阅和参考了大量的文献和资料，限于篇幅，未能在书后的参考文献中全部列出，在此一并致谢。同时，本书也利用DeepSeek、Kimi等AI工具拓展写作思路，进行了部分文字的润色，以体现本书涉及人工智能内容的特色和优势。本书面向本科、职业院校各专业所开设的人工智能通识课，旨在让各专业学生了解人工智能及其相关技术和基本原理，并能够灵活地选择人工智能方案来辅助完成从信息搜集分析到智慧教与学等多种任务。本书对于教师提升人工智能素养、运用人工智能开展教学工作也有很强的指导意义。由于人工智能技术发展迅速，编者能力和水平有限，书中难免有疏漏之处，恳请广大读者批评指正。为了让读者能够直接访问相关资源进行学习，书中加入了大量链接，虽然已对链接地址进行认真确认，但是可能由于网站的更新变化而不能访问，请予谅解。

陈波，南京师范大学计算机与电子信息学院/人工智能学院教授；南京师范大学中北学院副院长。主要研究方向是信息安全和智慧教育。主持、参与多项国家和省部级科研项目以及网络应用科技开发项目，发表科研论文80多篇，获得软件著作权、国家发明专利20多项。获得江苏省科技进步三等奖和解放军全军科技进步三等奖各1项。主持完成、江苏省高等教育教学改革重点/一般项目、江苏省教育科学规划重点资助项目等教育教学研究课题10多项，发表CSSCI等教学研究论文20多篇。主讲的数据结构课程获批国家一流课程。江苏省课程思政示范课程主持人，江苏省中小学教师培训优秀网络课程主持人。主编教材10余部，其中列入国家新闻出版署十三五国家重点出版物4部，江苏省重点教材3部，省精品教材1部，省首批本科优秀培育教材1部。获省教学成果奖、省基层教学组织奖和教学奖等多个奖项。

前言第1章 人工智能通识概述 11.1 数字素养和信息素养 21.1.1 素养的概念 21.1.2 信息素养 21.1.3 从信息素养到数字素养 31.2 人工智能素养 51.2.1 人工智能素养的提出 51.2.2 人工智能素养框架 71.2.3 人工智能素养培育策略 111.3 人工智能通识教育 121.3.1 人工智能通识教育内容 121.3.2 人工智能通识教育开展途径 141.3.3 人工智能通识课程 151.4 思考与实践 18第2章 互联网与物联网 212.1 互联网、物联网与人工智能 222.2 互联网与移动互联网 222.2.1 互联网的概念 232.2.2 互联网的关键技术 242.2.3 移动互联网 272.3 物联网 302.3.1 物联网的概念 302.3.2 物联网的关键技术 322.4 应用实践：手机和智能家居 352.4.1 手机 352.4.2 智能家居 382.5 思考与实践 42第3章 大数据与云计算 443.1 大数据、云计算与人工智能 453.2 大数据 463.2.1 大数据的概念 463.2.2 大数据的关键技术 483.2.3 大数据的应用与发展 513.3 云计算 553.3.1 云计算的概念 553.3.2 云计算的关键技术 593.3.3 云计算的应用与发展 623.4 应用实践：大数据爬取与分析 633.5 思考与实践 67第4章 人工智能 694.1 人工智能的历史：从深蓝到AlphaGo Zero 704.1.1 超级计算机深蓝 704.1.2 自学成才的AlphaGo Zero 714.1.3 深蓝和AlphaGo Zero的对比 714.2 人工智能的概念 734.2.1 认识人工智能 734.2.2 人工智能的分类 744.2.3 人工智能相关术语 764.3 人工智能的关键技术 774.3.1 人工智能的三要素 774.3.2 人工智能的技术架构 794.3.3 人工智能与其他技术的关系 814.3.4 人工智能的技术热点 824.4 人工智能的应用与发展 834.4.1 人工智能的应用 834.4.2 人工智能的未来发展趋势与挑战 844.5 应用实践：对AI的认知与应用的思考 854.5.1 从科幻电影认知人工智能 854.5.2 人机交互的三个层次 874.6 思考与实践 88第5章 机器学习与深度学习 905.1 机器学习、深度学习与人工智能 915.2 机器学习 925.2.1 机器学习的概念 925.2.2 机器学习的关键技术 965.2.3 机器学习的经典算法 995.3 深度学习 1005.3.1 深度学习的概念 1005.3.2 深度学习的关键技术 1025.3.3 深度学习的经典算法 1055.4 应用实践：AI辅助实现机器学习与深度学习程序 1095.4.1 机器学习平台与工具 1095.4.2 实现一个简单的机器学习程序 1105.4.3 深度学习平台与工具 1155.4.4 实现一个简单的深度学习程序 1185.5 思考与实践 121第6章 大语言模型与生成式人工智能 1246.1 大语言模型、生成式人工智能与人工智能 1256.2 大语言模型 1266.2.1 大语言模型的概念 1266.2.2 大语言模型的关键技术 1306.2.3 大语言模型的应用与发展 1316.3 生成式人工智能 1346.3.1 生成式人工智能的概念 1346.3.2 生成式人工智能的关键技术 1366.3.3 生成式人工智能的应用与发展 1376.4 应用实践：与大语言模型对话 1426.4.1 对话的艺术：提示词 1426.4.2 与DeepSeek对话 1476.5 思考与实践 148第7章 智能体 1517.1 智能体与人工智能 1527.2 智能体的概念 1527.2.1 智能体的定义与理解 1537.2.2 智能体的功能 1547.3 智能体的框架结构和关键技术 1577.3.1 智能体的框架结构 1577.3.2 智能体的关键技术 1587.4 智能体的应用与发展 1597.4.1 智能体在教育领域的应用 1597.4.2 智能体在家居领域的应用 1607.4.3 智能体在医疗领域的应用 1617.4.4 智能体在交通领域的应用 1627.5 应用实践：零代码和低代码搭建智能体 1647.5.1 豆包平台零代码搭建智能体 1647.5.2 扣子平台零代码搭建智能体 1657.5.3 扣子平台低代码搭建智能搜索智能体 1737.6 思考与实践 181第8章 元宇宙与区块链 1838.1 元宇宙、区块链与人工智能 1848.2 元宇宙 1858.2.1 元宇宙的概念 1858.2.2 元宇宙的技术基础 1908.2.3 元宇宙的社会影响与伦理思考 1928.3 区块链 1938.3.1 区块链的概念 1938.3.2 区块链的核心技术 1968.3.3 区块链的应用与发展 1998.4 应用实践：元宇宙与区块链应用 2028.4.1 元宇宙应用体验 2028.4.2 基于区块链构建的教育数字信息可信服务平台 2048.5 思考与实践 207第9章 人工智能安全 2099.1 人工智能安全问题 2109.1.1 人工智能安全问题概述 2109.1.2 人工智能赋能安全 2119.1.3 人工智能内生安全 2139.1.4 人工智能衍生安全 2149.2 人工智能安全治理 2169.2.1 人工智能安全治理思路 2169.2.2 人工智能安全治理体系 2169.3 应用实践：人工智能攻防对抗的知识图谱 2199.3.1 MITRE ATLAS 2199.3.2 人工智能系统攻击案例 2209.4 思考与实践 222第10章 信息搜集与分析 22410.1 信息搜集与分析的重要性 22410.2 信息与智能 22710.2.1 信息的概念 22710.2.2 从信息到智能的跃升 22810.3 文献检索方法 22910.3.1 学术文献检索一般方法 22910.3.2 学术文献智能检索方法 23310.4 文献分析方法 23310.4.1 学术文献分析基本方法 23310.4.2 学术文献分析常见方法 23410.5 应用实践：质性分析与文献综述 23710.5.1 使用NVIVO进行质性分析 23710.5.2 撰写文献综述 23810.6 思考与实践 239第11章 数据图文制作 24111.1 数据图文的重要性 24111.2 数据图文制作方法 24411.2.1 数据图文制作的关键技术 24511.2.2 数据图文制作的常见工具 24711.3 应用实践：校园生活时间分配的桑基图制作 24811.4 思考与实践 253第12章 知识管理 25412.1 知识管理的重要性 25412.2 知识管理方法 25512.2.1 思维模型与知识体系构建 25512.2.2 知识管理工具应用 26012.3 应用实践：知识框架和个人知识库构建 26212.3.1 运用Xmind构建知识框架 26212.3.2 运用ima构建个人知识库 26312.4 思考与实践 264第13章 写作与演讲文档制作 26513.1 写作与演讲文档制作的重要性 26513.2 Word高阶技巧与论文写作 26613.2.1 Word高阶技巧 26613.2.2 论文写作 27313.3 PPT高阶技巧与应用 27513.3.1 PPT高阶技巧 27513.3.2 PPT设计 27813.4 应用实践：毕业论文排版与答辩PPT制作 28113.4.1 毕业论文排版 28113.4.2 答辩PPT制作 28213.4.3 学术规范 28213.5 思考与实践 284第14章 综合实践：智慧教育 28514.1 慧教慧学 28514.1.1 人工智能和教育深度融合 28614.1.2 人工智能在教育教学中全过程应用和深度应用 28814.2 慧思慧研 29014.2.1 人工智能赋能教与学的思考与研究 29014.2.2 人工智能 创新实践赛事 29414.3 应用实践：学习行为智能评估 29514.3.1 基于机器学习的学习行为智能评估 29614.3.2 基于深度神经网络的学习行为智能评估 30014.4 思考与实践 311参考文献 312