开源AI技术实践·课程总览0011

《开源AI技术实践》· 课程总览

课程定位:不是理论课,而是"用开源工具链做出能跑的 AI 应用"
建议学时:48~64 学时
核心主线:开源模型获取 → 本地部署 → 应用开发(Prompt/RAG/Agent) → 微调 → 评测 → 部署上线 → 参与开源


一、课程设计理念

这门课最容易踩的坑是讲成"AI 理论导论"或"调 API 体验课"。建议主线固定为:

开源模型获取 → 本地部署 → 应用开发(Prompt/RAG/Agent) → 微调 → 评测 → 部署上线 → 参与开源

每节课都要有"跑得起来"的产出,学生才不掉队。


二、核心开源教程(可直接当教材用)

教程名称 特点 链接
Datawhale《self-llm 开源大模型食用指南》 GitHub 19.8k star。专为国内环境设计:环境配置、模型下载、部署、调用、LoRA 微调、量化、多模态,覆盖 Qwen/ChatGLM/Llama 等主流开源模型。中文、步骤极细,本科生动手门槛最低。 GitHub
Datawhale《Happy-LLM 从零开始的大模型原理与实践》 从 NLP 基础 → Transformer → 预训练语言模型 → 手搓 LLaMA2 → 训练 Tokenizer → 预训练小型 LLM → RAG/Agent。适合作为"原理+实践"兼顾的主线教材。 GitHub · 在线阅读
Hugging Face 官方 LLM 课程 12 章,Apache 2.0 许可——意味着你可以直接拿来做课件而不侵权。覆盖 Transformers、Tokenizers、Datasets、微调、分享部署,第 10~12 章含 SFT、LoRA、DPO、GRPO。每章配 Colab 可运行 Notebook。 官网 · 中文镜像
Datawhale《llm-universe》个人知识库助手 8.8k star。零基础走通 RAG 全流程:文档加载→切分→向量化→检索→LLM 生成→Gradio 部署。非常适合做本科生的第一个完整项目。 GitHub
Datawhale《All-in-RAG》《Hello-Agents》 RAG 全栈指南(从基础到部署);Hello-Agents 讲 ReAct、工具调用、多步推理,帮助"穿透框架看原理"。 all-in-rag · hello-agents
微软《AI Agents for Beginners》官方中文版 12 节课,体系完整,讲 Agent 从零手写再用 LangGraph 重构。微软开源,课件可自由使用。 中文版 · GitHub

三、工具链清单

模块 开源工具 说明
模型获取 ModelScope 魔搭(国内首选)、Hugging Face Hub 国内下载速度与稳定性差距巨大,教学务必优先魔搭。modelscope.cn
本地推理/部署 Ollama、vLLM、llama.cpp、Xinference Ollama 一行命令跑模型,最适合入门课。ollama.com
应用框架 LangChain / LangGraph、LlamaIndex、Gradio、Streamlit Gradio 做 Demo 最快(几行代码出网页)。gradio.app
低代码平台 Dify、FastGPT、RAGFlow 无编程基础学生也能做出像样应用。GitHub
向量库 FAISS、Chroma、Milvus 教学用 FAISS 本地文件即可。
微调 LLaMA-Factory(首选)、PEFT、TRL、Unsloth LLaMA-Factory 有 Web UI,中文文档全。GitHub
评测 OpenCompass(上海AI Lab)、C-Eval、CMMLU 讲"模型好不好不只是感觉",用榜单和数据说话。
训练可视化 SwanLab(国产,中文)、Weights & Biases、TensorBoard 微调实验必配。swanlab.cn

四、实验项目清单(建议 8~10 次)

# 实验 产出物 所需算力
1本地跑通第一个开源模型:Ollama 拉取 Qwen2.5:1.5B,命令行对话 + Python API 调用 + REST 调用可复现的调用脚本CPU / 4G 内存
2Prompt 工程实战:同一任务写 5 版提示词,对比 Zero-shot / Few-shot / CoT 输出质量对比评测表同上
3Gradio 做个人 AI 助手 Demo,支持多轮对话与参数调节(temperature/top_p)可分享网页链接同上
4量化与性能实测:同一模型 fp16 / int8 / int4 的显存占用、首字延迟、吞吐量对比实测数据表 + 结论同上
5从零手搓 RAG:不使用框架,手写切分→embedding→FAISS 索引→检索→拼 prompt→生成完整 NotebookCPU 或 Colab
6Dify 搭建课程知识库问答机器人(上传课件 PDF,配置切片与检索策略,发布 API)可访问的应用CPU
7Agent 与工具调用:用 LangGraph/Function Call 实现查课表、查天气、查数据库的智能体可演示的 AgentCPU 或 Colab
8LoRA 微调:用 LLaMA-Factory 在自建小数据集上微调 Qwen2.5-0.5B/1.5B微调权重 + 训练曲线6~8G 显存 / Colab 免费卡
9微调前后评测:自建 50~100 条测试集,人工打分 + 自动指标(BLEU/ROUGE/准确率)对比评测报告同上
10vLLM 部署 + 压测:并发 1/10/50 下的吞吐与延迟曲线压测报告8G+ 显存
期末分组综合项目:本地模型 + 知识库/Agent + Web 界面 + 开源发布(GitHub README)答辩演示按组自定

五、算力不足应对方案

这是这门课最大的教学风险,务必提前规划


六、建议的 16 周教学进度

周次 主题 实践
1导论:开源 AI 全景(模型/框架/平台/许可协议)、环境搭建环境自检
2Python 与 LLM 基础回顾;Hugging Face Hub / ModelScope 使用规范下载并跑通一个模型
3本地部署:Ollama / llama.cpp / vLLM 原理与对比实验1
4Prompt 工程:Zero-shot / Few-shot / CoT / 结构化输出实验2
5Transformer 原理速览:Attention 手撕(NumPy 实现)+ 可视化推演注意力矩阵
6Tokenizer(BPE/WordPiece)与 Embedding 实践训练一个小 tokenizer
7向量库与语义检索:FAISS / Chroma、相似度度量、召回率检索小实验
8RAG 从零实现(切分→向量化→检索→生成)实验5
9RAG 进阶:切片策略、重排 rerank、引用溯源、幻觉治理优化上一周作品
10Dify 低代码平台实战:聊天助手 / 知识库 / 工作流实验6
11Agent:ReAct、工具调用、记忆、多智能体(LangGraph)实验7
12微调原理:全参 vs LoRA vs QLoRA,显存怎么算显存测算练习
13LLaMA-Factory / PEFT 微调实战实验8
14模型评测(OpenCompass/C-Eval)与推理优化(量化、vLLM)实验9、10
15项目开发周(分组,教师巡回答疑)期末项目
16期末项目答辩 + 开源实践(给上游项目提 Issue / 改进文档,体验开源协作)答辩 + PR 截图

七、考核方案建议

平时(考勤+讨论)20% + 平时实验(8 次,代码 + 实验报告,重点看实测数据与反思)40% + 期末分组项目(可运行演示 + GitHub 仓库 + README + 答辩)40%。

强烈建议不做期末笔试。这门课的价值在于"做出来",笔试会把学生逼回背书。若必须笔试,改为"故障排查 + 方案设计"开卷题。


八、深度资源推荐

方向 资源 适合什么
从零训练(理论深) Stanford CS336: Language Modeling from Scratch —— 讲义、作业、代码全部公开。课程主页 给学有余力学生 / 研究生衔接
直觉理解 Karpathy《Neural Networks: Zero to Hero》(YouTube/B站有中字)—— 从反向传播手写到 GPT 训练。karpathy.ai/zero-to-hero 课前/课后拓展视频
中文系统课 李宏毅《机器学习》《生成式AI》课程(台大)—— 每年更新,中文讲解最清晰。课程主页 原理部分可参考其讲授方式
可视化 3Blue1Brown 神经网络/Transformer 系列(B 站官方中文)、bbycroft.net/llm(LLM 3D 可视化) 课堂演示 Attention 原理