本书以培养适应时代发展的人工智能专业人才为导向，构建了完整的知识体系，涵盖人工智能的多个关键领域。具体内容包括人工智能的发展历程和人工智能时代的职业革命、人工智能技术基础、人工智能的应用技术、人工智能的行业应用、人工智能的伦理与安全。本书注重理论与实践结合，强化伦理与安全意识培养，具有前瞻性、实用性和创新性。

前言
在建设科技强国的战略指引下，我国将人工智能列为国家优先发展领域。国务院《新一代人工智能发展规划》明确提出了“培养高水平人工智能创新人才”的要求。本书以培养“懂技术、明伦理、有家国情怀”的人工智能领域复合型人才为核心目标，紧密围绕国产技术生态与大模型应用实践，构建“理论奠基—技术实践—伦理思辨”三位一体的立体化教学体系，助力高校培养适应智能时代发展的高素质创新人才。
本书创新搭建“三纵四横”知识架构：纵向贯通“基础理论—核心技术—行业应用—伦理治理”全链条，横向融合“国产化替代、人机协同、产教融合、价值引领”四大维度，系统呈现人工智能领域的知识体系与实践逻辑。
内容设计上，本书深度融入国产技术生态，引入华为、科大讯飞等企业真实案例，解析昇腾芯片、鸿蒙智行等国产技术原理，并依托华为昇腾云、通义灵码等平台设置多个综合实训任务，涵盖图像识别、医疗问诊等场景，强化“学练结合”。教学模式上，本书采用 “AI 导师 + 智能体”双辅学机制，通过文心一言生成教学案例、Kimi 智能体提供个性化辅导，打造智能化课堂。核心目标上，本书突出技术生态国产化、教学模式项目化、伦理教育场景化与人才能力复合化，构建“技术+ 商业+ 法律”三维能力培养体系，引导学生在掌握国产技术的同时，树立“技术向善”的价值观。
本书具体内容如下：
一、基础理论：构建人工智能认知基石
本书开篇带领读者走进人工智能的世界，通过模块一系统介绍人工智能的发展历程、定义与现实应用，梳理了从人工智能概念提出到各发展阶段的关键事件与理论突破，结合医疗、交通、金融等领域案例，展现其在现实生活中的广泛应用，帮助学生建立对人工智能的初步认知与全局理解。
模块二深入探讨人工智能的技术根基，解析大数据、算力、算法的核心作用—大数据作为“燃料”提供训练数据，算力作为“引擎”支撑模型运行，算法作为“大脑”决定智能水平。同时介绍物联网、云计算、5G 等支撑技术与人工智能的融合发展，以及数据标注在人工智能产业链中的重要地位，揭示技术运行的底层逻辑。
二、核心技术：聚焦应用场景的实践能力培养
通过模块三深入探讨机器视觉、机器听觉和认知智能等核心应用技术。机器视觉领域讲解图像识别、人脸识别、OCR 文字识别的原理，以及在安防、医疗、文档处理等场景的应用，通过实训任务让学生掌握开发技术；机器听觉板块解析语音识别、声纹识别的原理及应用场景，结合实训让学生体验技术实操；认知智能部分聚焦自然语言处理、知识图谱与大语言模型，让学生了解机器语义理解与思考逻辑，掌握核心技术应用场景。
三、行业应用：拓展场景，提升综合素养
模块四将人工智能技术与不同行业结合，展现实际应用价值。内容涵盖大模型技术概述、分类及发展趋势，通过实训让学生掌握大模型使用技能；探讨 AI 在办公自动化、软件编程、智慧医疗等领域的创新应用，结合各行业实训项目，培养学生跨行业技术整合与实践创新能力，提升综合素养。
四、伦理与安全：强化意识，坚守价值底线
模块五关注人工智能技术带来的伦理和安全问题。项目一探讨人工智能的伦理，分析技术中立性与开发者的责任，梳理人工智能伦理问题，如隐私保护、算法偏见、就业影响等，引导学生思考人工智能技术的伦理责任。项目二关注人工智能的安全，包括技术安全和政策法规，介绍人工智能可能面临的安全风险，如数据安全、网络安全等，以及相关的政策法规，培养学生的安全意识和合规意识。
通过“思维碰撞”环节，针对各个项目中的关键问题和热点话题，引导学生进行深入思考和讨论，如在人工智能发展历程中，如何看待技术进步与伦理挑战的关系；在行业应用中，如何平衡人工智能的效率与安全等，培养学生的批判性思维和综合分析能力。
本书内容丰富、结构清晰，既注重基础知识的讲解，又强调实践能力的培养，同时融入伦理与安全教育，引导学生全面、客观地认识人工智能，为学生在人工智能领域的学习和发展奠定坚实的基础。
本书的教学课件可登录中国铁道出版社教育资源数字化平台https://www/tdpress.com/51eds 获取。
本书由潘志安、孙颖任主编，胡长江、刘凯任副主编。其中，模块一中的项目一、项目二及模块二中的项目一由潘志安编写；模块二中的项目二、项目三，模块三中的项目三及模块四中的项目一、项目二由胡长江编写；模块三中的项目二由刘凯编写；模块三中的项目一，模块四中的项目三、项目四及模块五中的项目一、项目二由孙颖编写。全书由潘志安、孙颖统稿。
由于编者水平有限，书中难免存在疏漏和不足之处，恳请广大读者批评指正。编者邮箱：308839998@qq.com。
编 者
2025 年6 月

目录模块一人工智能初识.........................................................................................1情境引入..................................................................................................................1学习目标..................................................................................................................1重点难点..................................................................................................................2项目一人工智能的发展历程.............................

潘志安，教授、高级工程师，武汉大学计算机技术专业硕士，国家精品课程和国家级精品资源共享课程《Linux操作系统应用》负责人，中国计算机学会(CCF)会员，湖北省高等教育学会高校计算机教育专业委员会会员，湖北职业技术学院信息工程学院院长，学校课程思政教学研究中心（湖北省示范中心）副主任。央企工作12年、高等职业教育20年，曾长期担任计算机应用及软件技术教研室和计算机网络教研室主任、专业带头人，学校教师名师、金教鞭、科研十佳、优质教学一等奖、师德标兵，是湖北省高等学校计算机网络技术专业教学团队主要成员、湖北省重点专业计算机网络技术主要成员、首批“国家级职业教育教师教学创新团队（人工智能技术与应用-软件技术专业）”核心成员。 孙颖，讲师，桂林电子科技大学通信工程专业硕士研究生。具有6年互联网一线软件研发经历，企业级ERP软件研发高级程序员。2022年进入湖北职业技术学院任教，参与第二批“坦桑尼亚国家职业标准开发项目”软件工程技术员5级职业标准和教学标准的开发；负责“坦桑尼亚国家课程标准”《Linux操作基础》开发；参与《Linux操作系统应用》国家级在线精品课程建设；申请实用新型专利5项、主持校

纵向贯通“基础理论—核心技术—行业应用—伦理治理”全链条，横向融合“国产化替代、人机协同、产教融合、价值引领”四大维度，系统呈现人工智能领域的知识体系与实践逻辑。