计算基础部署 1

广州职业技术大学课程教案（2022—2023学年第1学期）课程名称车载计算平台技术与应用使用班级221物联网应用技术职班使用教师编制教师教研室物联网技术与应用学院智慧汽车学院编制日期2024年6月广州职业技术大学教务处制《车载计算平台技术与应用》教案二一、授课信息课程名称车载计算平台技术与应用授课对象教学单元名称AI应用开发及测试教学场所授课形式理实一体授课学时12教材课程标准车载计算平台技术与应用课程标准单元及内容分析学情分析（知识与技能基础、认知与实践能力、学习特点）知识基础具备人工智能知识基础，计算机基础知识具备智能网联汽车基础知识、网络通信基础知识、技能基础掌握计算机基础操作能讲解网络通信原理学习特征对AI开发框架及算子有较大的兴趣对网络通信、车联网有较大的兴趣教学目标（素质目标知识目标能力目标）知识目标人工智能的基本概念、发展历程[K17]实现人工智能的主要途径和技术原理[K18]人工智能在各行业的应用[K19]AI算法移植[K20]神经网络推理[K21]MDCAI开发框架功能及应用[K22]性能分析解决关键途径[K23]基于MDCAI开发框架的开发方法[K24]MindStudio界面及操作方法[K25]算子的四大属性[K26]TBE的功能框架[K27]TBE算子编译运行流程[K28]绘制达芬奇架构的逻辑图[K29]TBEDSL算子开发流程[K30]TBETIK算子开发流程[K31]算子工程编译与部署方法[K32]算子UT测试、ST测试流程[K33]AOE调优的定义和工作流程[K34]能力目标能将人工智能技术与其他学科知识结合[A14]能正确使用生活中的AI工具解决问题[A15]掌握AI算法移植的能力[A16]能表述神经网络推理的流程[A17]能使用MindStudio的进行AI开发及测试[A18]能掌握Profiling结果分析并制定调优方案[A19]能完成算子形状的编程转换[A20]能编写出NCHW/NHWC与NC1HWC0数据转换公式[A21]能绘制出TBE算子编译运行流程[A22]能总结达芬奇架构上各硬件的数据流向[A23]能编写出TBEDSL算子代码结构[A24]能编写出TBETIK算子代码结构[A25]能完成算子开发与编译[A26]能完成算子的AOE调优[A27]素质目标鼓励学生发挥创新发展思维，探索现有人工智能的高新技术激发学生的爱国情感和为国家AI科技进步贡献力量的责任感培养学生的国家意识和国际合作的全球视野鼓励学生基于AI技术实现技术创新培养学生在AI高速发展时代的社会责任感培养精益求精、爱岗敬业的职业素养通过学习基于MDC的AI框架，激发学生对人工智能的研究兴趣通过AI模型运行时的性能解析，培养学生综合分析能力培养学生的团队合作能力和沟通表达能力鼓励学生发挥创新思维，平衡自定义算子的实用性和可用性鼓励学生独立思考，善于发现问题解决问题鼓励学生专研精神，强化自主研发能力，实现技术自立自强鼓励学生进行创新实践，以创新驱动经济社会发展鼓励学生将所学知识应用到实际生活中，具备实践能力和实践经验教学重点和难点重点：AI算法移植、使用MindStudio的进行AI开发及测试、TBE算子编译运行流程、TBEDSL算子开发流程、TBETIK算子开发流程、算子工程编译与部署方法难点：使用MindStudio的进行AI开发及测试、TBE算子编译运行流程、TBEDSL算子开发流程、TBETIK算子开发流程、算子工程编译与部署方法二、教学策略设计理念积极培养学生爱岗敬业、恪尽职守的劳动精神和严谨认真、精益求精的工匠精神，培养学生的家国意识和全球视野，树立安全第一、质量至上的意识，激发学生的学习热情和自主学习能力：教案应结合一些实际的AI应用开发及测试案例，让学生熟悉AI应用开发的方法，掌握应用开发及测试基础，激发学生的好奇心。同时，教案还应包括一些算子基础知识的介绍，激发学生的学习热情和探索精神。培养学生的团队合作能力和沟通表达能力：教案应设计团队合作的项目，让学生在实践中学会团队协作，掌握沟通技巧。教学方法与手段（根据教学内容和学生学习特点科学选择教学方法和手段）理论教学：详细讲解CANN软件栈和特性、AI算法移植、MDC软件开发工具链、MindStudio功能框架、使用MindStudio进行模型转换、模型可视化、TBE算子编译运行逻辑架构、DSL和TIK算子开发等知识，帮助学生理解消化。案例教学：通过具体AI开发应用和Sqrt算子开发等案例，具象化解释理论概念。互动教学：通过课堂讨论、小组合作等方式，鼓励学生积极参与，提高学生的课堂参与度和学习效果。多媒体教学：利用多媒体技术，如视频、PPT等，提供丰富的教学资源和多样化的学习方式。网络教学：利用网络平台，如在线课程、学习社区等，提供灵活的学习方式和及时的学习支持。教学资源（能合理运用信息技术、数字资源、信息化教学设施设备提高教学与管理成效）教材：参考资料：《MDC6101.1.027-T000产品文档01》课件：制作精美的课件，包括PPT、视频、动画等形式，帮助学生更好地理解和掌握课程内容。课程设计和案例：结合课程内容，设计具有实际应用价值的实践项目和案例，让学生在实践中学习和掌握AI应用开发相关知识。在线课程：提供超星在线课程资源，包括课件、习题、笔记等，让学生可以随时随地学习。学习社区：建立学习社区，提供学习交流和讨论的平台，鼓励学生互相学习和分享经验。教学评价（改进结果评价，强化过程评价，探索增值评价，健全综合评价）知识掌握程度：通过作业、课堂问答等方式，了解学生对课堂内容的掌握程度。学习态度和积极性：通过课堂表现、小组合作、学习态度等方面，评价学生的学习态度和积极性。在评价过程中，可以采用多种评价方式，如教师评价、学生自评、互评等，以全面、客观地评价学生的学习成果和表现。同时，应注重评价的及时性和反馈性，及时给予学生反馈和指导，帮助学生更好地掌握知识。三、教学活动安排课中内化教学环节与内容（标注时长）教师活动学生活动设计意图人工智能概述(2学时)讲解人工智能发展史、人工智能实现途径、集成开发环境、常用人工智能应用框架问题解答认真听课，学习人工智能基本概念和发展历程、实现人工智能的主要途径和技术原理、人工智能的应用提问通过详细讲解人工智能概述的内容，让学生掌握人工智能的概念、发展历程，实现人工智能的主要途径和技术原理，能将人工智能技术与其他学科知识结合AI开发框架功能(2学时)讲解MDC上昇腾芯片的基本功能、昇腾CANN软件栈、CANN的九大开放特性、AI算法移植流程问题解答认真听课，了解CANN的基本功能、CANN软件栈、九大开放特性以及算法移植流程积极思考提问通过讲授AI算法移植、神经网络推理、MDCAI开发框架功能及应用，让学生能掌握AI算法移植的能力，从而能表述神经网络推理的流程基于AI框架应用的开发及调优（2学时）讲解MDC软件开发工具链、MindStudio功能框架、使用MindStudio进行模型转换、模型可视化问题解答认真听课，学习MindStudio的功能框架、使用MindStudio进行模型转换以及模型可视乎积极思考提问通过讲解AI集成开发工具MindStudio、MindStudio进行模型转换以及模型可视化，让学生掌握基于MDCAI开发框架的开发方法以及MindStudio界面及操作方法基于ResNet-50的AI开发应用(2学时)讲解基于ResNet-50的AI开发应用流程实操演示布置任务问题解答认真听课，学习基于ResNet-50的AI开发应用积极思考完成任务提问通过讲解基于ResNet-50的AI开发应用，让学生能使用MindStudio进行AI开发及测试并掌握Profiling结果分析并制定调优方案TBE算子开发工具(2学时)讲解算子的基本概念、TBE的功能框架、TBE算子编译运行逻辑架构问题解答认真听课，学习TBE算子的四大属性、TBE的功能框架以及TBE算子编译运行流程积极思考提问通过讲解TBE的的功能框架、算子编译运行流程，让学生能完成算子形状的编译转换，能编写出NCHW/NHWC与NC1HWC0数据转换公式以及绘制出TBE算子编译运行流程DSL算子开发方式（1学时）讲解达芬奇架构、DSL算子开发的特点、DSL算子代码实现、DSL功能调试问题解答认真听课，学习达芬奇架构、DSL算子的开发流程积极思考提问通过讲解芬奇架构、DSL算子的开发流程，让学生能绘制达芬奇架构的逻辑图，掌握DSL算子的开发流程，编写DSL算子代码结构TIK算子开发方式（1学时）讲解TIK算子开发的特点、TIK算子编程模型、TIK算子代码实现问题解答认真听课，学习TIK算子的特点、开发流程及代码实现积极思考提问通过讲解TIK算子的开发特点、编程模型和代码实现，让学生能掌握TIK算子开发流程，编写出TIK算子代码结构（1学时）讲解算子工程编译、算子包部署、算子分析与代码实现、算子仿真环境测试验证、AOE调优问题解答认真听课，学习算子适配过程、算子工程编译与部署方法、算子开发以及AOE调优积极思考提问通过讲解算子工程编译、部署和算子开发实现与验证与AOE调优，让学生掌握算子开发的实现方法及测试流程，能完成算子编译和算子部署的工作基于DSL的Add算子开发与AOE调优（1学时）讲解算子实现流程、AOE调优操作实操演示布置任务问题解答认真听课，学习算子实现流程与AOE调优积极思考完成任务提问通过讲解算子实现与AOE调优，让学生掌握算子开发流程，完成基于DSL的Add算子开发与AOE调优课后反思不足本次课学生已经了解了昇腾CANN软件栈、CANN的九大开放特性、AI算法移植流程、MD