人工智能学院本硕博培养体系

内 容 简 介

西安电子科技大学人工智能学院面向国家重大战略发展和国际前沿发展需求,深入贯彻“十九

大”报告精神和《新一代人工智能发展规划》,践行“互联网+”“一带一路”和创新型国家建设、军民融

合发展等一系列国家战略,着力打造人工智能领域高端人才培养基地、创新成果研发中心和高层次

团队培育平台。本书汇总了学院十余年科教结合探索和实践的经验,采取“国际化+西电特色”本硕

博一体化人才培养、“国际学术前沿+国家重大需求”“科学研究+创新实践协同育人”和“高水平平

台+高层次人才”服务人才培养的具有西电特色的本硕博一体化育人体系,全面阐述学院的本硕博

培养体系以及平台建设和人才培养成效,梳理了相关的特色课程大纲。并将双语课程大纲和全英语

专业培养方案采用双语表述,便于与国内外同行交流。

本书可供高等院校计算机类和信息类学科特别是人工智能专业以及智能科学与技术专业的本

科生、硕士生和博士生,教学管理人员,教育研究人员以及国内外教育界相关人士参考。

焦李成，男，教授、博士生导师。现任西安电子科技大学计算机科学与技术学部主任、智能感知与图像理解教育部重点实验室主任、教育部科技委学部委员、中国人工智能学会副理事长、IET西安分会主席、IEEE西安分会奖励委员会主席、IEEE计算智能协会西安分会主席、IEEE GRSS西安分会主席，教育部创新团队首席专家，IEEE Fellow、IET Fellow、首批中国人工智能学会会士、CCF杰出会员。

李阳阳，女，博士，教授，博士生导师，国家教育部重点实验室骨干成员，教育部创新团队骨干成员，国家"111计划"创新引智基地骨干成员。李阳阳现为西安电子科技大学人工智能学院专业负责人，IEEE高级会员，IEEE CIS 西安分部成，中国计算机学会高级会员、中国电子学会高级会员。

侯彪，男，教授，博导/硕导、西安电子科技大学学术带头人，人工智能学院执行院长，智能感知与图像理解教育部重点实验室副主任，智能感知与计算国际联合研究中心副主任，智能感知与计算国际合作联合实验室副主任，陕西省大数据智能感知与计算2011协同创新中心副主任，智能信息处理研究所副所长。IEEE会员，IET西安分会执行委员会委员，中国人工智能学会智能科学专业委员会委员，中国电子学会高级会员，陕西省信号处理学会副理事长，中国航空学会信息融合分会委员，国际数字地球学会中国国家委员会微波遥感专业委员会委员，教育部创新团队成员，中国计算机学会会员。

石光明，男，教授，博士生导师。现任西安电子科技大学副校长、教育部长江学者特聘教授、智能感知与图像理解教育部重点实验室副主任 、中国教育部实验教学指导委员会委员、教育部科技委委员、国家某科技委创新局生物交叉领域专家、国家高分探测重大专项工作组专家、国家某局“生物与环境”领域专家、IEEE 高级会员、IET Fellow、 IET西安分会常务副主席。

西安电子科技大学人工智能学院系教育部直属高校s个致力于人工智能领域高端人才培养、创新成果研发和高层次团队培育的实体性学院。本书提供了西电三十多年的人工智能人才培养心得，构建了具有西电特色的本硕博一体化育人体系，是z全面的人工智能学院人才培养体系教科书。

PREFACE

前 言

西安电子科技大学(以下简称“西电”)人工智能学院(以下简称“学院”)成立至今刚好一年半,她是如此“新”,却又“旧”有三十载,她承前启后、开拓创新。

学院的建立基础是2007年成立的智能感知与图像理解教育部重点实验室,今年是实验室走过的第十二个年头,再往前回溯,在保铮院士与学校各级领导的大力支持下,西电于1990年成立了我国第一个交叉学科中心———神经网络研究中心,2003年成立了智能信息处理研究所,2005年西电获准设立“智能科学与技术”本科专业并于2008年成为国家级特色专业,至今已培养了2000余名本科生,同时也培养了2000余名人工智能方向的研究生;2006年获批教育部“长江学者支持计划”智能信息处理创新团队及国家“111”计划创新引智基地……实际上学院拥有着近三十年的科学研究积淀

以及人才培养经验,智能科学与技术专业建设及人工智能方向的硕博培养也累积了十多年的探索和实践经验,我们初步确立了“用产学合作、产教融合、科教协同、本硕博衔接与协同的新工科方式,呈阶梯式、有针对性地完成学生‘会做、敢想、能创新’的培养”之育人基本理念,突出专业与学科建设的五条主线;面向国家国防重大需求,面向国际学术前沿,积极探索与构建人工智能人才培养与科技创新融合的新模式;注重链式思维,构建“国际化+西电特色”的本硕博一体化培养体系;拓展载体建设,厚植产学研协同化人才培养基础;突出研教融合,打造高精尖专业化科技创新团队;拓展国际交流,营造互联互通全球化人才培养氛围,形成了人工智能人才培养的西电特色。

西电是教育部第一个设立人工智能学院的高校,一直为建设成全国“人工智能+教育”的标杆大学而不懈努力。2017年,面对新一代人工智能的发展机遇与挑战,西电成立了部属高校首个致力于人工智能领域高端人才培养、创新成果研发和高层次团队培育的实体性学院———人工智能学院。学院因为年轻而“新”,更因为建院重点即为“新”;学院着力打造创新成果研发中心,探索人工智能领域拔尖创新人才培养路径,为我国培育经济发展新动能、塑造新型产业体系,引领新一轮科技革命和产业变革贡献新智慧和新力量。自成立以来,学院面向国家重大战略发展和国际前沿发展需求,

人工智能学院本硕博培养体系

深入贯彻“十九大”报告精神和《新一代人工智能发展规划》,践行“互联网+”“一带一路”、创新型国家建设、军民融合发展等一系列国家战略。2019年,西电成为获得我国首批“人工智能新专业”建设资格的35所高校之一,同时拥有智能科学与技术、人工智能两个本科专业。学院积极探索 “人工智能+X”的现代教育服务体系,从国际化人才培养体系、教育理念、国际交流等方面多管齐下,进一步建立及完善了本硕博创新人才一体化培养体系,制定了人工智能领域相关中、英专业培养方案,2019年,学院设计并建设了我国第一个“4个A”“3朵云”“2主体”“1模式”的人工智能教育创新实验室,集教室与实验室的物理空间构建、教师与学生的关系空间构建、教育场景与教育过程的体验空间构建于一体,以人工智能技术支撑智慧教学、赋能教育创新。

在此,我们将十余年科教结合的探索与实践经验编写成书供大家学习交流,并期望得到大家的建议,因为新一代人工智能的教育没有前例,我们与兄弟院校在探索中共同前行,希望高校间能够相互促进,共闯无人区,争做领头雁,同为中国的人工智能事业发挥力量。本书汇总了学院“国际化+西电特色”“国际学术前沿+国家重大需求”“科学研究+创新实践协同育人”和“高水平平台+高层次人才”的本硕博一体化培养体系构建,全面阐述了学院的育人理念、平台建设以及人才培养成效,梳理了相关的特色课程大纲,并将双语课程大纲和全英专业培养方案采用双语表述,便于与国内外同行交流。特别感谢清华大学出版社领导和编辑在本书出版过程中给予的帮助;感谢学校各职能部门的领导、同人长久以来的关怀和支持;感谢人工智能学院全体师生付出的辛勤劳动及努力;感谢兄弟院校的帮助和关心!

我们对人工智能教育的探索不会止步,本书的小结也仅仅是长路第一步,敬请各位同行专家不吝珠玉,与我们共同交流。

焦李成

西安电子科技大学人工智能学院

2019年5月

Ⅱ

CONTENTS

目 录

第1章

本科生培养

001

1.1 智能科学与技术专业培养方案

001

1.1.1 培养目标

002

1.1.2 毕业要求

002

1.1.3 学制与学位

006

1.1.4 专业特色课程

006

1.1.5 教学进程计划表

009

1.2 人工智能专业培养方案

015

1.2.1 培养目标

015

1.2.2 毕业要求

016

1.2.3 学制与学位

020

1.2.4 专业特色课程

020

.

1.2.5 教学进程计划表

023

ArtificialInteligenceandPattern

13

人工智能与模式识别全英专业(

RecognitionFul-EnglishTeaching Major

033

)

1.3.1 培养定位

033

1.3.2 培养模式

036

1.3.3 培养方案

038

1.3.4 培养课程

042

..

ScheduleofTeachingProcess

045

.

135

教学进程计划表(

)

TrainingScheme

14 通电计相关专业全英文授课本科留学生培养方案(

forForeignUndergraduateStudentsMajoringinCommunication,

ElectronicInformationandComputer

065

)

1.4.1 培养模式与目标

065

人工智能学院本硕博培养体系

1.4.2 基本要求

066

1.4.3 学分要求

067

1.4.4 学制与学位

)

067

145

教学进程计划表(

067

..

ScheduleofTeachingProcess

1.5 特色课程培养大纲

076

1.5.1 人工智能简史

076

1.5.2 Python

编程和人工智能平台学习

080

1.5.3 人工智能概论

084

1.5.4 最优化理论与方法

089

155 算法设计与分析(双语)

093

..

1.5.6 计算智能导论

107

1.5.7 智能系统专业实验

111

1.5.8 模式识别

116

159 机器学习(双语)

121

..

1.5.10 智能数据挖掘

136

1.5.11 图像理解与计算机视觉

140

1512 计算机视觉及其应用(双语)

146

..

第2章 研究生培养

159

2.1 计算机科学与技术硕/博/直博培养方案

159

2.1.1 计算机科学与技术学科硕士研究生培养方案

159

2.1.2 计算机科学与技术学科博士研究生培养方案

170

2.1.3 计算机科学与技术学科直博生培养方案

179

2.2 电子信息类别人工智能领域专业学位培养方案

190

23 西安电子科技大学“图灵科学实验班”实施方案试行

197

.

24 人工智能与模式识别专业全英文授课硕士研究生培养方案(

.

Artificial

InteligenceandPatternRecognition MajorFul-EnglishTeaching

PostgraduateTrainingProgram)

199

2.5 通电计相关专业硕/博留学生培养方案

204

251 通电计相关专业全英文授课硕士留学生培养方案(

..

Training

Ⅳ

目录

SchemeforForeign MastersDegreeStudentsMajoringin Communication,ElectronicInformationandComputer)

2.5.2 通电计相关专业全英文授课博士留学生培养方案(Training SchemeforForeignDoctorsDegreeStudentsMajoringin Communication,ElectronicInformationandComputer)

2.6 特色课程培养大纲

2.6.1 人工智能

2.6.2 神经网络基础与应用

2.6.3 机器学习和深度学习理论(双语)

2.6.4 认知计算(CognitiveComputing)

2.6.5 非线性表征学习与优化

204

210

216

216

220

224

231

236

2.6.6 自然计算

238

..

PostgraduateCurriculum

267

数据驱动优化学习研究生课程教学大纲(

SylabusforData-DrivenOptimizationandLearning

245

)

2.6.8 复杂网络与多智能体系统

250

2.6.9 SAR

图像处理与解译

251

..

PostgraduateCurriculum SylabusforIntroduction

2610

随机过程(

toStochasticProcesses

254

..

)

PostgraduateCurriculum SylabusforComputer

2611

计算机视觉(

Vision

258

)

2.6.12 高性能计算实验

263

第3章

平台建设

267

第4章

人才培养

271

第5章

人工智能教育创新实验室

274

Ⅴ