導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇人工智能教育的內(nèi)容，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：新工科；人工智能導(dǎo)論；實(shí)踐教學(xué)；校企合作；案例庫(kù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G及人工智能等信息技術(shù)的發(fā)展，為了應(yīng)對(duì)中國(guó)產(chǎn)業(yè)變革及新一輪的科技革命，適應(yīng)“中國(guó)制造2025”國(guó)家戰(zhàn)略需要及產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展，同時(shí)將國(guó)際工程教育思想本土化，“新工科”應(yīng)運(yùn)而生[1]。信息技術(shù)發(fā)展催生出了人工智能相關(guān)的專(zhuān)業(yè)，國(guó)內(nèi)高校紛紛設(shè)立了智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)。近年來(lái)，人工智能技術(shù)的發(fā)展引領(lǐng)著人類(lèi)社會(huì)正逐漸走進(jìn)智能社會(huì)，人工智能將深刻影響人類(lèi)社會(huì)。隨著人工智能的進(jìn)一步發(fā)展，高等教育的價(jià)值也將進(jìn)一步提高[2]。因此，各高校應(yīng)盡快建立與新工科相一致的智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)，并深入研究我國(guó)人工智能的人才培養(yǎng)體系、課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及成果轉(zhuǎn)化等方法，改革傳統(tǒng)人工智能的教育教學(xué)方法，形成有新工科特色的智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)工程教育方法。由于傳統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)是按學(xué)科劃分的，因此，目前的智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系以理論為主，強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)性和完備性[3]。人工智能導(dǎo)論作為智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的核心課程，同時(shí)也是人工智能“入門(mén)性”和“引導(dǎo)性”的課程。但是，目前人工智能導(dǎo)論的課程設(shè)置上主要存在課程內(nèi)容陳舊、實(shí)踐課程不足、教材理論過(guò)強(qiáng)、教學(xué)模式老舊及實(shí)踐教學(xué)與企業(yè)需求不適應(yīng)等問(wèn)題。尤其是人工智能導(dǎo)論課程，缺乏實(shí)踐教學(xué)將會(huì)降低學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能的興趣和積極性。因此，為了解決這些問(wèn)題，并使高校跟上人工智能時(shí)代的腳步，抓住高等教育發(fā)展的新機(jī)遇，進(jìn)行面向新工科的人工智能導(dǎo)論實(shí)踐教學(xué)模式探索具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1人工智能對(duì)新工科人才的新要求

1.1具備多學(xué)科交叉知識(shí)。人工智能導(dǎo)論是一個(gè)多個(gè)學(xué)科交叉而成的一門(mén)課程。人工智能導(dǎo)論主要包括知識(shí)系統(tǒng)、智能搜索技術(shù)、腦科學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、專(zhuān)家系統(tǒng)、智能計(jì)算及分布式智能等內(nèi)容[4]。因此，一個(gè)合格人工智能專(zhuān)業(yè)人才需要具備多學(xué)科知識(shí)。1.2具備多領(lǐng)域應(yīng)用能力。人工智能導(dǎo)論的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，基本包含工業(yè)、農(nóng)業(yè)及社會(huì)生活的各個(gè)行業(yè)（如工業(yè)生產(chǎn)、通信、醫(yī)療、金融、社會(huì)治安、交通領(lǐng)域及服務(wù)業(yè)等）[5]。人工智能導(dǎo)論課程要求學(xué)生在學(xué)好理論前提下也應(yīng)該掌握各行業(yè)的相關(guān)知識(shí)，只有這樣才能提高人工智能技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用。1.3具備人工智能創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神。目前，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展成為了我國(guó)現(xiàn)階段發(fā)展的重要力量，人工智能成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎[5]。在大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新的號(hào)角下，人工智能技術(shù)作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過(guò)程中的一個(gè)大趨勢(shì)。因此，當(dāng)今新形勢(shì)下培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神的人工智能專(zhuān)業(yè)人才對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及大學(xué)畢業(yè)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)具有重要意義。1.4具備人工智能人文素養(yǎng)。人的內(nèi)在品質(zhì)就是人文素養(yǎng)，人文科學(xué)的知識(shí)水平和研究能力是人文素養(yǎng)的重要組成部分，人文素養(yǎng)是人文科學(xué)體現(xiàn)出來(lái)的以人為研究對(duì)象和中心的精神[6]。人工智能對(duì)人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)的是便利還是帶來(lái)災(zāi)難，關(guān)鍵是使用者的思想道德和人文素養(yǎng)。因此，培養(yǎng)具有人文精神的人工智能專(zhuān)業(yè)人才具有重要的意義。

2人工智能導(dǎo)論課程教學(xué)現(xiàn)狀

目前，許多高校已經(jīng)認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)的人工智能導(dǎo)論課程已經(jīng)不能適應(yīng)社會(huì)和學(xué)生發(fā)展的需要。尤其是地方普通高校在師資、科研及學(xué)科力量薄弱情況下進(jìn)行人工智能導(dǎo)論的實(shí)踐教學(xué)。目前人工智能導(dǎo)論的課程設(shè)置上主要存在的問(wèn)題如下：⑴本科生課程內(nèi)容陳舊。近年來(lái)，隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、5G等信息技術(shù)的快速發(fā)展，也帶動(dòng)人工智能技術(shù)發(fā)展日新月異。對(duì)于高校來(lái)說(shuō)，要緊跟人工智能技術(shù)前沿，傳授學(xué)生的知識(shí)也要緊跟人工智能的發(fā)展。目前，雖然也出現(xiàn)了不少新的人工智能導(dǎo)論教材，但在課堂上能夠教學(xué)的新內(nèi)容仍然不多，教材內(nèi)容仍然集中在傳統(tǒng)的人工智能技術(shù)（如問(wèn)題求解、知識(shí)表示、歸結(jié)原理及經(jīng)典推理等技術(shù)）上。⑵研究生課程內(nèi)容重疊。研究生的人工智能導(dǎo)論課程應(yīng)作為本科生課程的一個(gè)延續(xù)，但部分高校對(duì)研究生人工智能導(dǎo)論課程的教學(xué)重視不夠。很多本科生已經(jīng)學(xué)過(guò)的內(nèi)容在研究生階段又進(jìn)行了重復(fù)。因此，在新工科背景下培養(yǎng)高層次的人工智能人才，就必須要在研究生階段加強(qiáng)新工科人才實(shí)踐能力的培養(yǎng)，選擇合理的人工智能導(dǎo)論課程，改革研究生階段人工智能導(dǎo)論的教學(xué)理念和教學(xué)模式。⑶實(shí)踐課程不足。實(shí)踐教學(xué)是提高人工智能新工科人才能力的重要路徑。目前，大多數(shù)院校的人工智能導(dǎo)論課程理論與實(shí)踐聯(lián)系不夠緊密，對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)不夠，只知道理論，而不進(jìn)行實(shí)際的實(shí)踐應(yīng)用就不能成為合格的人工智能新工科人才。另外，大多數(shù)地方高校的人工智能實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入不足，實(shí)驗(yàn)條件差，驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)較多，實(shí)驗(yàn)課時(shí)不足，學(xué)生對(duì)人工智能新技術(shù)的接觸不夠。⑷人工智能導(dǎo)論教材理論性過(guò)強(qiáng)。目前，現(xiàn)有的人工智能導(dǎo)論教材以理論為主，缺乏人工智能實(shí)踐內(nèi)容。在課程教學(xué)過(guò)程中學(xué)生經(jīng)常會(huì)感覺(jué)索然無(wú)味，當(dāng)實(shí)踐課程開(kāi)設(shè)不足時(shí)，這種情況會(huì)非常明顯。學(xué)生會(huì)漸漸的對(duì)人工智能導(dǎo)論課程失去興趣和熱情，最終會(huì)導(dǎo)致課程的教學(xué)質(zhì)量和效果下降，不能達(dá)到新工科人工智能專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的預(yù)期。⑸教學(xué)模式老舊。人工智能導(dǎo)論是多學(xué)科交叉的課程，課程內(nèi)容理論性強(qiáng)、抽象、多知識(shí)點(diǎn)是新工科的特點(diǎn)。然而，大多數(shù)地方高校仍然采用過(guò)去的課堂教學(xué)模式（即“教師講、學(xué)生聽(tīng)”的教學(xué)模式），這種單向灌輸?shù)慕虒W(xué)方式以教師為主，學(xué)生的主動(dòng)性不夠，只是在被動(dòng)接收知識(shí)。學(xué)校這種重視理論不重視實(shí)踐的教學(xué)模式，在一定程度上影響了新工科人才的實(shí)踐能力，從而導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)社會(huì)需求脫節(jié)。

3人工智能導(dǎo)論實(shí)踐教學(xué)初探

3.1人工智能導(dǎo)論課程實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)。為了提高學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)的興趣，南陽(yáng)師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院在人工智能導(dǎo)論授課過(guò)程中廣泛應(yīng)用多種計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，如采用開(kāi)源的PaddlePaddle百度飛槳深度學(xué)習(xí)平臺(tái)，希冀一體化人工智能實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)及大數(shù)據(jù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。教師可以在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中方便的使用這些平臺(tái)進(jìn)行授課，學(xué)生也可以在課堂中跟隨老師完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并能夠在課下進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)練習(xí)及提交作業(yè)。3.2人工智能導(dǎo)論課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容優(yōu)化。在人工智能導(dǎo)論實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，以學(xué)生興趣為導(dǎo)向，開(kāi)展相關(guān)應(yīng)用課程實(shí)驗(yàn)，南陽(yáng)師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院對(duì)人工智能導(dǎo)論實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化后的主要實(shí)驗(yàn)課程包括搜索優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)、智能計(jì)算實(shí)現(xiàn)、貝葉斯分類(lèi)實(shí)驗(yàn)、最近鄰算法實(shí)驗(yàn)、機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)。最后，通過(guò)期末課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力。3.3人工智能導(dǎo)論實(shí)踐教學(xué)模式改革。⑴校企合作為使人工智能導(dǎo)論實(shí)踐教學(xué)不與企業(yè)脫節(jié)，校企合作是關(guān)鍵。應(yīng)積極派遣教師進(jìn)企業(yè)進(jìn)修，了解企業(yè)需求，并提高教師的工程能力。從2018年以來(lái)，南陽(yáng)師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院每年暑假期間累積派遣教師58人/次前往百度、中興、科大訊飛、神舟數(shù)碼及江蘇傳智播客公司等進(jìn)修培訓(xùn)。同時(shí)已經(jīng)在固定時(shí)間邀請(qǐng)相關(guān)企業(yè)講師到學(xué)校進(jìn)行人工智能方面的項(xiàng)目教學(xué)。建立起了具有地方區(qū)域特色的師資隊(duì)伍及校企協(xié)調(diào)的實(shí)踐教學(xué)模式，從而避免人工智能導(dǎo)論課程實(shí)踐與企業(yè)實(shí)際脫節(jié)。⑵“雙導(dǎo)師”負(fù)責(zé)制人工智能導(dǎo)論實(shí)踐課程實(shí)行“雙導(dǎo)師”制，邀請(qǐng)企業(yè)中實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的人才任教或任職，校企合作建立實(shí)踐教師指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，改革教學(xué)策略及教學(xué)方法，以項(xiàng)目為牽引，將人工智能導(dǎo)論實(shí)踐課程作為第二課堂學(xué)分。還要積極制定人工智能相關(guān)的科技作品競(jìng)賽的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，積極引導(dǎo)學(xué)生參加各種人工智能相關(guān)的比賽，從而進(jìn)一步提高學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)踐方面的能力。⑶采用案例教學(xué)法以案例導(dǎo)入進(jìn)行教學(xué)，提高學(xué)生興趣。首先，從人工智能競(jìng)賽的部分賽事中、（如百度的人工智能大賽，“2020年全國(guó)人工智能大賽”，“2020中國(guó)高校計(jì)算機(jī)大賽人工智能創(chuàng)意賽”等）中選取貼近實(shí)際問(wèn)題的案例作為人工智能導(dǎo)論實(shí)踐課程的案例來(lái)源。然后，采用目前主流的人工智能開(kāi)發(fā)軟件進(jìn)行算法代碼的編寫(xiě)，引導(dǎo)學(xué)生采用Python語(yǔ)言調(diào)用第三方接口庫(kù)進(jìn)行算法的實(shí)現(xiàn)。最后，讓學(xué)生使用主流的編程語(yǔ)言（如C++、Java等）開(kāi)發(fā)完善算法或進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

4結(jié)束語(yǔ)

在新工科背景下，人工智能導(dǎo)論作為智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)核心課程，人工智能人才培養(yǎng)應(yīng)注重提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。在這種背景下，筆者結(jié)合近年來(lái)了解到的企業(yè)需求和上課的實(shí)際，對(duì)人工智能導(dǎo)論實(shí)踐教學(xué)模式進(jìn)行初探，具體如下：①校企合作，構(gòu)建人工智能實(shí)踐平臺(tái)；②建立案例庫(kù)，優(yōu)化實(shí)踐的內(nèi)容；③校企“雙導(dǎo)師”制，采用案例教學(xué)，從而進(jìn)一步提高學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)踐方面的能力。

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篇2

關(guān)鍵詞：人工智能；教育；應(yīng)用；問(wèn)題

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2012）03-0159-02

人工智能是研究如何構(gòu)造智能機(jī)器（智能計(jì)算機(jī)）或智能系統(tǒng)，使其模擬、延伸、擴(kuò)展人類(lèi)智能的學(xué)科。隨著人工智能的理論與技術(shù)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，其在教育領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用也越來(lái)越受到重視，并取得了一定的研究成果。

一、人工智能教育應(yīng)用的主要形式

人工智能在教育領(lǐng)域應(yīng)用的最直接結(jié)果就是誕生了智能教學(xué)系統(tǒng)。智能教學(xué)系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)為基礎(chǔ)而興起的，它是以學(xué)生為中心，以計(jì)算機(jī)為媒介，利用計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)專(zhuān)家的思維過(guò)程而形成的開(kāi)放式人機(jī)交互系統(tǒng)。目前，智能教學(xué)系統(tǒng)已成為人工智能在教育中應(yīng)用的主要形式。智能教學(xué)系統(tǒng)主要是在知識(shí)表示、推理方法和自然語(yǔ)言理解等方面應(yīng)用了人工智能原理。由于它綜合了知識(shí)專(zhuān)家、教師與學(xué)生三者的活動(dòng)，因此，與之相對(duì)應(yīng)的，智能教學(xué)系統(tǒng)一般分成知識(shí)庫(kù)、教學(xué)策略和學(xué)生模型三個(gè)基本模塊，再加上一個(gè)自然語(yǔ)言智能接口。智能教學(xué)系統(tǒng)的功能具體來(lái)說(shuō)有以下幾條：了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知特點(diǎn)和當(dāng)前知識(shí)水平；能根據(jù)學(xué)生的不同特點(diǎn)選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，并可對(duì)學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的個(gè)別指導(dǎo)；允許學(xué)生用自然語(yǔ)言與“計(jì)算機(jī)導(dǎo)師”進(jìn)行人機(jī)對(duì)話。智能教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅要有計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識(shí)，還需要有教育科學(xué)的理論指導(dǎo)。

二、人工智能在教育中應(yīng)用的局限性分析

1.阻礙人工智能發(fā)展的關(guān)鍵因素。在人工智能的發(fā)展中，一直存在著對(duì)“計(jì)算機(jī)是否能代替人腦甚至超過(guò)人腦”的問(wèn)題的討論，實(shí)際上，以電子計(jì)算機(jī)為主要工具模擬人的某些思維活動(dòng)而產(chǎn)生的人工智能是有局限的。①計(jì)算機(jī)處理問(wèn)題的根本原理。要計(jì)算機(jī)解決某種問(wèn)題，有三個(gè)基本的前提：必須把問(wèn)題形式化；問(wèn)題還必須是可計(jì)算的，即要有一定的算法；問(wèn)題必須有合理的復(fù)雜度，即要避免指數(shù)爆炸。由于人的智能活動(dòng)不能完全形式化，因此，機(jī)器就不能將人腦的智力活動(dòng)全部復(fù)制出來(lái)。電子計(jì)算機(jī)最終只能把握0、1這兩個(gè)開(kāi)關(guān)代碼，遇到不能形式化、不能找到算法或不能程序化的任務(wù)，計(jì)算機(jī)則難以執(zhí)行。②人和機(jī)器之間的根本區(qū)別。智能模擬利用了人和機(jī)器的共性，即兩者都是一個(gè)信息轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，但兩者之間存在著不容忽視的本質(zhì)區(qū)別。智能模擬與天然智能屬于兩種不同的進(jìn)化系統(tǒng)，人類(lèi)的智能是人類(lèi)社會(huì)實(shí)踐的產(chǎn)物，機(jī)器的智能是機(jī)械制造的結(jié)果。大腦和電腦的組織結(jié)構(gòu)也不相同，兩者屬于兩種不同的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，前者是復(fù)雜的生理--心理過(guò)程，后者是機(jī)械--物理過(guò)程。智能模擬可以在局部上超過(guò)天然智能，但是，模擬的根本方法是功能模擬法，兩個(gè)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和實(shí)際過(guò)程上是不一樣的。智能模擬不具有人的思維的社會(huì)性，不具有主觀世界。

2.人工智能在教育中應(yīng)用的局限。就目前人工智能的發(fā)展水平以及人工智能本身的特點(diǎn)而言，它在教育中的應(yīng)用也是有其局限性的。①與學(xué)生之間無(wú)法暢通交流。教育本質(zhì)上是一種“交互”活動(dòng)，而智能教學(xué)系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)最充分、最真實(shí)的交互。目前自然語(yǔ)言理解的研究成果非常有限，遠(yuǎn)不能達(dá)到人人交流的要求。此外，就態(tài)度、品德、情感等教育問(wèn)題而言，機(jī)器只能通過(guò)學(xué)生輸入計(jì)算機(jī)的信息來(lái)判斷其掌握和內(nèi)化程度，而無(wú)法像人類(lèi)教師通過(guò)自然狀態(tài)的交流和觀察來(lái)判斷學(xué)生的真實(shí)情況，因此，“機(jī)器智能”很容易被蒙蔽“雙眼”，無(wú)法做到像人與人之間那樣自然暢通的交流。②決策和推理機(jī)制不完善。智能教學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵智能所在是其決策和推理機(jī)制，即“教學(xué)策略”模塊根據(jù)不同學(xué)生的具體情況通過(guò)推理做出靈活決策，這種決策基于學(xué)生模塊提供的有關(guān)學(xué)生的知識(shí)水平、認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)風(fēng)格，而這些不能完全被形式化。同時(shí)，隨著教育理念的不斷更新以及教學(xué)模式和教學(xué)方法的不斷改進(jìn)，系統(tǒng)所應(yīng)用的教學(xué)策略模塊用于評(píng)估和判斷學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的能力是有限的。③人工智能并非適合所有的學(xué)習(xí)領(lǐng)域。根據(jù)加涅的學(xué)習(xí)結(jié)果分類(lèi)，學(xué)習(xí)分為言語(yǔ)信息、智慧技能、認(rèn)知策略、動(dòng)作技能和態(tài)度五類(lèi)。言語(yǔ)信息分為符號(hào)學(xué)習(xí)、事實(shí)學(xué)習(xí)和有組織的知識(shí)學(xué)習(xí)，這些屬于可形式化內(nèi)容，適用于智能教學(xué)系統(tǒng)；智慧技能分為辨別、具體概念、定義性概念、規(guī)則和高級(jí)規(guī)則，其中前四項(xiàng)屬于可形式化內(nèi)容，適用于智能教學(xué)系統(tǒng)，而高級(jí)規(guī)則屬于復(fù)雜――形式化內(nèi)容，部分內(nèi)容不適用于智能教學(xué)系統(tǒng)；動(dòng)作技能和態(tài)度領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，在其認(rèn)知成分中可以使用智能教學(xué)系統(tǒng)，但情感和行為成分等非形式化內(nèi)容，則難以用智能教學(xué)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，并不是所有的學(xué)習(xí)領(lǐng)域都適用于智能教學(xué)系統(tǒng)。智能教學(xué)系統(tǒng)在教育中應(yīng)用的重點(diǎn)應(yīng)放在認(rèn)知領(lǐng)域中的符號(hào)學(xué)習(xí)、事實(shí)學(xué)習(xí)和有組織的知識(shí)學(xué)習(xí)、辨別、具體概念、定義性概念以及規(guī)則這些學(xué)習(xí)內(nèi)容上。

三、人工智能教育應(yīng)用的發(fā)展方向

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)以及現(xiàn)代教育教學(xué)理論的發(fā)展，人工智能在教育中應(yīng)用的發(fā)展呈現(xiàn)出以下幾個(gè)趨勢(shì)。

1.開(kāi)始突破單一的個(gè)別化教學(xué)模式。長(zhǎng)期以來(lái)，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)和智能教學(xué)系統(tǒng)都是強(qiáng)調(diào)個(gè)別化教學(xué)模式，這種模式在發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性和進(jìn)行因人而異的指導(dǎo)等方面確實(shí)有許多優(yōu)點(diǎn)。但是，隨著認(rèn)知學(xué)習(xí)理論研究的進(jìn)展，人們發(fā)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)和智能教學(xué)系統(tǒng)中只強(qiáng)調(diào)個(gè)別化是不夠的，在某些場(chǎng)合（例如問(wèn)題求解）采用協(xié)作方式往往更能奏效。因此，近年來(lái)在智能教學(xué)系統(tǒng)中，協(xié)作型教學(xué)模式得到越來(lái)越多的重視和研究。

2.智能教學(xué)系統(tǒng)日益與超媒體技術(shù)相結(jié)合。超媒體系統(tǒng)具有良好的開(kāi)發(fā)環(huán)境、靈活方便的用戶界面以及圖、文、聲并茂的特點(diǎn)，而且其信息的組織方式與人類(lèi)認(rèn)知的聯(lián)想記憶習(xí)慣相符，已成為目前一種最理想的信息載體和最有效的信息組織與信息管理技術(shù)，在許多領(lǐng)域尤其是教育領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。把超媒體技術(shù)引入智能教學(xué)系統(tǒng)，從而發(fā)展成為智能超媒體輔助教學(xué)系統(tǒng)，可以大大改善計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而顯著提高教學(xué)效果。

3.智能教學(xué)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系日益密切。網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和普及為遠(yuǎn)程教育和終身教育提供了一個(gè)良好的空間。當(dāng)前，智能教學(xué)與多媒體網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合成為人工智能在教育中應(yīng)用的一個(gè)勢(shì)不可擋的發(fā)展趨勢(shì)。

4.傳統(tǒng)人工智能與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊決策機(jī)制相結(jié)合。傳統(tǒng)人工智能從宏觀角度開(kāi)展認(rèn)知模擬，可以部分地模擬人類(lèi)的邏輯思維過(guò)程，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊決策機(jī)制從微觀方面進(jìn)行認(rèn)知模擬，著力實(shí)現(xiàn)模仿人類(lèi)右腦的模糊處理功能和整個(gè)大腦的并行化處理功能。今后將探索一種新的智能處理模型：把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊決策機(jī)制和符號(hào)專(zhuān)家系統(tǒng)的推理能力結(jié)合起來(lái)，利用多重知識(shí)源、多種模型進(jìn)行復(fù)合協(xié)同處理。如果上述技術(shù)能夠成熟運(yùn)用，那將對(duì)人工智能的發(fā)展及其在教育中的應(yīng)用起到?jīng)Q定性的作用。

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篇3

關(guān)鍵詞：人工智能；教學(xué)改革；教學(xué)方法

引言

人工智能(ArtificialIntelligence)是一門(mén)研究和模擬人類(lèi)智能的跨領(lǐng)域?qū)W科，是模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的一門(mén)新技術(shù)。由于信息環(huán)境巨變與社會(huì)新需求的爆發(fā)，人工智能技術(shù)的日趨成熟。隨著AI3.0時(shí)代的到來(lái)，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛，對(duì)于管理類(lèi)人才來(lái)說(shuō)，加強(qiáng)對(duì)人工智能知識(shí)的深入學(xué)習(xí)，不斷將人工智能技術(shù)與管理知識(shí)結(jié)合起來(lái)，對(duì)其未來(lái)職業(yè)生涯的發(fā)展有著重要作用。人工智能是一門(mén)前沿學(xué)科，管理學(xué)院開(kāi)設(shè)人工智能課程的目的是為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)創(chuàng)新思維與能力，基于其覆蓋面廣、包容性強(qiáng)、應(yīng)用需求空間巨大的學(xué)科特點(diǎn)，通過(guò)概率統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)原理等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為就業(yè)打下基礎(chǔ)。本文基于社會(huì)對(duì)于人工智能領(lǐng)域的人才需求，結(jié)合諸多長(zhǎng)期從事經(jīng)管類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)的老師意見(jiàn)，針對(duì)管理類(lèi)人才的人工智能課程教學(xué)內(nèi)容與方法進(jìn)行探討，以期對(duì)中國(guó)高校人工智能課程教學(xué)改革研究提供幫助與借鑒。

1、教學(xué)現(xiàn)狀與問(wèn)題

作為一門(mén)綜合性、實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的理論技術(shù)學(xué)科，人工智能課程內(nèi)容及內(nèi)涵及其豐富，外延極其廣泛。學(xué)習(xí)這門(mén)課程，需要較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的邏輯思維能力。針對(duì)管理類(lèi)人才，該課程在課程教學(xué)過(guò)程中存在幾個(gè)較為突出的問(wèn)題。(1)課堂教學(xué)氛圍枯燥目前，中國(guó)大多數(shù)大學(xué)仍采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，在教學(xué)過(guò)程中照本宣科，忽略與學(xué)生的互動(dòng)，并且缺乏能夠有效引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與加深知識(shí)理解的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置，如此一來(lái)大大降低了學(xué)生自主思考的能力。在進(jìn)行人工智能相關(guān)課程知識(shí)講解時(shí)，隨著章節(jié)的知識(shí)難度不斷增加，單向介紹式的枯燥教學(xué)方式無(wú)法反映人工智能學(xué)科的全貌，課堂講解難以同時(shí)給以學(xué)生感性和理性的認(rèn)知，部分學(xué)生因乏味的課堂氛圍漸漸無(wú)法跟上教學(xué)進(jìn)度，導(dǎo)致學(xué)習(xí)動(dòng)力不足。(2)基礎(chǔ)課程掌握不牢管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生大部分都會(huì)走向更加具體化的管理崗位，具有多學(xué)科的素養(yǎng)，但這也導(dǎo)致很多學(xué)生所學(xué)知識(shí)雜而不精。學(xué)生在基礎(chǔ)不夯實(shí)的情況下去學(xué)習(xí)更高層面的知識(shí)，給學(xué)生學(xué)習(xí)與老師教學(xué)都造成了很大困擾。人工智能課程知識(shí)點(diǎn)較多，涵蓋模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等眾多內(nèi)容，概念抽象，不易學(xué)習(xí)。一些管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生未能熟練掌握高等數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等先修課程，缺乏一定的關(guān)聯(lián)思考和研究意識(shí)，導(dǎo)致課程學(xué)習(xí)難度增加，產(chǎn)生學(xué)時(shí)不足和教學(xué)內(nèi)容難點(diǎn)過(guò)多的問(wèn)題。(3)教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)當(dāng)下，人工智能廣泛應(yīng)用于機(jī)器視覺(jué)、智能制造等各個(gè)領(lǐng)域，給學(xué)生提供了大量的現(xiàn)實(shí)案例，使得人工智能不再是高深莫測(cè)的理論，而是現(xiàn)實(shí)中可以觸及的內(nèi)容。例如，在機(jī)械學(xué)科領(lǐng)域，人工智能技術(shù)是電氣工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造、車(chē)輛工程等方向的重要技術(shù)來(lái)源；在醫(yī)療領(lǐng)域，是醫(yī)療器械的創(chuàng)新生產(chǎn)源動(dòng)力；在能動(dòng)領(lǐng)域，是高端能源裝備與新能源發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)；在光電信息與計(jì)算機(jī)工程領(lǐng)域，技術(shù)的發(fā)展時(shí)刻推動(dòng)著智能科學(xué)與技術(shù)核心價(jià)值的提升。然而，對(duì)于管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，現(xiàn)階段的人工智能教材涵蓋許多智能算法及相關(guān)理論，在教學(xué)過(guò)程中常常涉及到很多從未接觸過(guò)的抽象理論和復(fù)雜算法，書(shū)本中的應(yīng)用實(shí)例大多紙上談兵，缺乏專(zhuān)門(mén)適用于管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)知識(shí)與人工智能技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)實(shí)踐，加上一些教師授課方法單一，不利于引導(dǎo)學(xué)生將人工智能算法應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活。另外，大學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力差異很大，教師采用統(tǒng)一的方式教給他們，這使一些學(xué)生無(wú)法跟上和理解，教師也無(wú)法控制學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，導(dǎo)致學(xué)生缺乏動(dòng)力。因此，如何結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)實(shí)情況，提高他們的動(dòng)手能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也是人工智能課程教學(xué)要考慮的問(wèn)題。

2、管理類(lèi)人才的人工智能課程教學(xué)改進(jìn)策略

課程教學(xué)改革是一項(xiàng)提高大學(xué)教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段。如何在時(shí)代背景下應(yīng)用新技術(shù)和新思想進(jìn)行實(shí)施課程教學(xué)改革是高校亟待解決的問(wèn)題。對(duì)于高校的教學(xué)工作而言，教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的變化不再是課程資源的簡(jiǎn)單數(shù)字化和信息化，而是充分利用時(shí)代信息資源優(yōu)勢(shì)的新型教學(xué)模式。針對(duì)管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)人工智能課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，可以從教學(xué)方法改進(jìn)和教學(xué)內(nèi)容設(shè)置兩個(gè)方面進(jìn)行課程教學(xué)改進(jìn)。

2.1教學(xué)方法改進(jìn)

教師對(duì)學(xué)生具有引領(lǐng)作用，其教學(xué)方法的改進(jìn)能夠帶動(dòng)學(xué)生改進(jìn)自身學(xué)習(xí)方法。(1)啟發(fā)式案例教學(xué)案例教學(xué)法就是教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)要求，通過(guò)安排一些具體的教學(xué)案例，引導(dǎo)學(xué)生積極參與案例思考、分析、討論和表達(dá)等多項(xiàng)活動(dòng)，是一種培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題等綜合能力的行之有效的教學(xué)方法。啟發(fā)式案例教學(xué)以自主、合作、探究為主要特征，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并緊密結(jié)合人工智能領(lǐng)域的相關(guān)理論與方法，有效理解知識(shí)要點(diǎn)及其關(guān)聯(lián)性，適用于管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的教學(xué)。具體而言，高校基于其問(wèn)題啟發(fā)性、教學(xué)互動(dòng)性以及實(shí)踐有用性等特點(diǎn)，可以建立基于人工智能知識(shí)體系的教學(xué)案例庫(kù)，雖然這項(xiàng)建設(shè)將極具挑戰(zhàn)性與耗時(shí)性，但具有很強(qiáng)的積極效果：培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的批判性思維能力，更多地保留課程材料，更積極地參與課堂活動(dòng)，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)具有人工智能背景的管理類(lèi)人才具有重要意義。例如，通過(guò)單一案例教學(xué)，讓學(xué)生掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)原理及應(yīng)用；通過(guò)一題多解的案例使學(xué)生思考如何獲取最有效的解題方法；通過(guò)綜合案例的設(shè)計(jì)，啟發(fā)學(xué)生全方位地探索問(wèn)題的解決方案。(2)研討互動(dòng)式教學(xué)研討互動(dòng)式的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)是逐漸遞進(jìn)、有機(jī)結(jié)合的。研討是基于學(xué)生個(gè)體的差異性，在課堂討論的過(guò)程中對(duì)學(xué)生做出評(píng)判，從而對(duì)不同類(lèi)型的學(xué)生開(kāi)展針對(duì)性的教學(xué)。互動(dòng)則是在研討的基礎(chǔ)上，通過(guò)老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的互動(dòng)，讓學(xué)生主動(dòng)參與到課堂教學(xué)的過(guò)程中來(lái)。在人工智能課程教學(xué)過(guò)程中，教師通過(guò)課堂討論了解學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，可以有針對(duì)性地設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，例如，對(duì)于學(xué)校積極性不強(qiáng)的學(xué)生，將人工智能理論內(nèi)容與學(xué)生個(gè)人興趣范疇、社會(huì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展及研究現(xiàn)狀聯(lián)系起來(lái)，能夠極大程度地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主能力；對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)較為薄弱的學(xué)生，可以在教師的指導(dǎo)下查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，根據(jù)自己的理解撰寫(xiě)心得報(bào)告，并在課堂或課外進(jìn)行師生互動(dòng)。像這樣研討與互動(dòng)相結(jié)合的模式。有助于增強(qiáng)學(xué)生的探索和求知欲望，建立起濃厚的學(xué)習(xí)氛圍。(3)有效激勵(lì)式教學(xué)人工智能是引領(lǐng)未來(lái)的戰(zhàn)略性技術(shù)，人才需求量極大，對(duì)教師的教學(xué)水平也提出了更高要求，因此，進(jìn)行有效激勵(lì)極為重要。在學(xué)生激勵(lì)方面，可以舉辦各類(lèi)人工智能競(jìng)賽項(xiàng)目，設(shè)置相應(yīng)項(xiàng)目獎(jiǎng)學(xué)金，吸引學(xué)生參與實(shí)踐，調(diào)動(dòng)學(xué)生做研究、發(fā)論文的積極性。例如，教育部主辦的中國(guó)研究生人工智能創(chuàng)新大賽，圍繞新一代人工智能創(chuàng)新主題，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，為人工智能領(lǐng)域健康發(fā)展提供人才支撐。高校也可以借鑒這種模式，在各學(xué)院乃至全校開(kāi)展此類(lèi)競(jìng)賽項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力與團(tuán)隊(duì)合作能力，鼓舞更多學(xué)生加入到人工智能課程的學(xué)習(xí)中來(lái)，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。在教師激勵(lì)方面，在教師聘任和提升過(guò)程中把參加學(xué)生課程制定、課堂與課外作業(yè)、課程項(xiàng)目和論文指導(dǎo)等看作教學(xué)任務(wù)的一部分，鼓勵(lì)教師積極參與這些活動(dòng)。(4)學(xué)科滲透式教學(xué)人工智能學(xué)科知識(shí)融合程度較高，學(xué)科交叉性強(qiáng)。基于人工智能的學(xué)科交叉性特點(diǎn)，增強(qiáng)管理類(lèi)人才對(duì)學(xué)科應(yīng)用的領(lǐng)悟，可以采取開(kāi)展學(xué)科滲透式教學(xué)的方法。從2015年起，國(guó)務(wù)院和教育部先后印發(fā)了《國(guó)務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見(jiàn)教育》、《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》等文件，“互聯(lián)網(wǎng)+”、“智能+”已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，人類(lèi)進(jìn)入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，社會(huì)需求“技術(shù)+管理”的高端復(fù)合人才。例如，基于工業(yè)4.0和強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，人工智能技術(shù)在智能制造的應(yīng)用極為廣泛。上海理工大學(xué)非常重視少數(shù)民族預(yù)科班的教育質(zhì)量。為增強(qiáng)少數(shù)民族管理類(lèi)人才對(duì)該領(lǐng)域應(yīng)用的認(rèn)識(shí)，我們請(qǐng)機(jī)械工程、能源動(dòng)力領(lǐng)域的相關(guān)專(zhuān)家以授課或講座的形式，進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)和發(fā)展趨勢(shì)的講解，使學(xué)生理解更為透徹。此外，在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，還可以用舉辦人工智能知識(shí)交流會(huì)、線上人工智能論壇等形式，促進(jìn)不同專(zhuān)業(yè)間老師、學(xué)生對(duì)于人工智能知識(shí)模塊的見(jiàn)解，相互交流、滲透和學(xué)習(xí)，從而推動(dòng)人工智能課程教學(xué)的改進(jìn)。

2.2教學(xué)內(nèi)容設(shè)置

世界一流大學(xué)在人工智能課程內(nèi)容設(shè)置根據(jù)不同國(guó)家的教育體系設(shè)置，肯定會(huì)有不同，但頗有共通之處。本文借鑒世界頂尖大學(xué)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)人工智能課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行研究，結(jié)合中國(guó)教育體系設(shè)置，認(rèn)為應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行改進(jìn)。(1)核心內(nèi)容設(shè)置為避免學(xué)生因?yàn)橹R(shí)點(diǎn)過(guò)多而出現(xiàn)雜而不精的問(wèn)題，勢(shì)必要精化教學(xué)內(nèi)容。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，我們可以使用云計(jì)算和其他方式來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸、存儲(chǔ)和處理，通過(guò)在線收集和整合網(wǎng)絡(luò)課程相關(guān)數(shù)據(jù)，挖掘和豐富教學(xué)資源，并在整合課程資源的基礎(chǔ)上，進(jìn)行研究方法和前沿知識(shí)的擴(kuò)展。在核心內(nèi)容設(shè)置方面，可以通過(guò)收集到的數(shù)據(jù)資料，選擇人工智能領(lǐng)域具有代表性且難易程度適中的知識(shí)作為重點(diǎn)，使學(xué)生能夠在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)掌握人工智能的知識(shí)脈絡(luò)。例如，編寫(xiě)針對(duì)管理類(lèi)人才的人工智能教材，內(nèi)容涉及緒論、知識(shí)表示與推理、常用算法、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方面的同時(shí)，重點(diǎn)增加相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)在管理上的應(yīng)用案例，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。同時(shí)，根據(jù)管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)偏向領(lǐng)域，開(kāi)設(shè)關(guān)聯(lián)程度較大、應(yīng)用較廣泛的人工智能選修課程，以便學(xué)生根據(jù)自己的興趣與需求選修具體方向的課程。(2)注重學(xué)生的數(shù)理及編程基礎(chǔ)良好的數(shù)理及編程基礎(chǔ)是學(xué)習(xí)人工智能的前提。只有具備了這些基礎(chǔ)，才能搞清楚人工智能模型的數(shù)量關(guān)系、空間形式和優(yōu)化過(guò)程等，才能將數(shù)學(xué)語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為程序語(yǔ)言，并應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)。管理學(xué)院人才的數(shù)理及編程基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，因此，在安排學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能課程之前，建議開(kāi)設(shè)面向全體管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的微積分、線性代數(shù)、概率論等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程以及C語(yǔ)言、python等編程基礎(chǔ)課程，使學(xué)生具備數(shù)學(xué)分析的基礎(chǔ)與一定編程基礎(chǔ)，為學(xué)習(xí)人工智能課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外，可以推進(jìn)MOOC平臺(tái)建設(shè)，在平臺(tái)上開(kāi)設(shè)人工智能網(wǎng)絡(luò)課程，幫助學(xué)生掌握人工智能知識(shí)基礎(chǔ)及專(zhuān)業(yè)技能。(3)實(shí)驗(yàn)建設(shè)為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于人工智能知識(shí)點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)性理解，可以基于不同的應(yīng)用模塊，設(shè)計(jì)具有前后鋪墊、上下關(guān)聯(lián)的綜合性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)不同層次的項(xiàng)目要求，同時(shí)基于相同的實(shí)驗(yàn)課題，讓學(xué)生分組對(duì)實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行攻克，并設(shè)置多元化的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中反映出的不同進(jìn)度，讓教師能對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平做出準(zhǔn)確評(píng)判，及時(shí)進(jìn)行教學(xué)反思，以便更好地開(kāi)展下一步工作。例如，針對(duì)人工智能課程應(yīng)用中很廣的遺傳算法，在某一管理規(guī)劃的具體應(yīng)用上設(shè)置理解－實(shí)現(xiàn)－參數(shù)分析－具體應(yīng)用－嘗試改進(jìn)－深度拓展的不同層次的項(xiàng)目要求，在這些項(xiàng)目層次中規(guī)定必做項(xiàng)與可選項(xiàng)，讓學(xué)生基于同一實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，然后通過(guò)個(gè)人自我評(píng)價(jià)、小組成員互相評(píng)價(jià)以及教師評(píng)價(jià)的方式進(jìn)行打分，對(duì)小組整體能力以及個(gè)人能力進(jìn)行綜合評(píng)估，以期培養(yǎng)學(xué)生的自主思考能力。

篇4

關(guān)鍵詞：人工智能；機(jī)器學(xué)習(xí)；教育應(yīng)用

一、前言

當(dāng)前的人工智能雖然還不夠完善但其在人類(lèi)的發(fā)展進(jìn)程中起到了巨大的作用。因?yàn)槠渚哂辛顺瑥?qiáng)的學(xué)習(xí)和分析的能力，在個(gè)人以及人工智能較量的過(guò)程中人工智能一直都是處在領(lǐng)先的地位，為此可以利用到人工智能來(lái)促進(jìn)到人類(lèi)社會(huì)的快速發(fā)展。

二、相關(guān)概念闡述

人工智能又稱(chēng)AI，是模擬物種智能應(yīng)用的技術(shù)實(shí)現(xiàn)和科學(xué)。機(jī)器智能的科研市場(chǎng)領(lǐng)域包括各種圖像和語(yǔ)言結(jié)構(gòu)的快速識(shí)別，以及使用語(yǔ)言直接處理和服務(wù)機(jī)器人。它不僅相當(dāng)于人類(lèi)行為的智能，還可以系統(tǒng)地模擬物種的思維，并將在幾年內(nèi)超越歷史上的物種。在未來(lái)，機(jī)器人不斷學(xué)習(xí)，以使仿人機(jī)器人模仿人類(lèi)的學(xué)習(xí)方式，在這一過(guò)程，獲得新的各種知識(shí)，智能機(jī)器人的學(xué)習(xí)過(guò)程更快，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)海量綜合數(shù)據(jù)的深入分析。此外，人工智能機(jī)器人不僅可以獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果，而且具有獨(dú)特且更快的信號(hào)傳輸速率。許多科學(xué)家有能力超越人類(lèi)自身。在深入思考核心問(wèn)題時(shí)，實(shí)際上，很多人因?yàn)闄C(jī)器人是人類(lèi)設(shè)計(jì)的，所以不可能超越人類(lèi)的歷史，但是人工智能機(jī)器人可能具有集成的學(xué)習(xí)功能，因此這種可能性將變得非常大。人工智能機(jī)器人具有繼續(xù)學(xué)習(xí)技術(shù)的能力，沒(méi)有人能夠預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)后的整體智能水平。

三、人工智能視域下機(jī)器人學(xué)習(xí)的適切性

在當(dāng)前的文化和教育生活環(huán)境中，由于智能教育的興起，大數(shù)據(jù)情境系統(tǒng)功能可以為學(xué)生綜合分析和選擇各種類(lèi)型的信息，從而重用具有潛在影響的知識(shí)可以促進(jìn)智能教育的發(fā)展。智能機(jī)器人繼續(xù)學(xué)習(xí)，但借助計(jì)算機(jī)來(lái)分析綜合數(shù)據(jù)，例如，以完全掌握規(guī)則并進(jìn)行非常有效的分析和預(yù)測(cè)。可以看出，機(jī)器人正為人類(lèi)智能教育而學(xué)習(xí)更有益。在教育中，信息化的進(jìn)程在今天的時(shí)代，智能教育無(wú)疑已經(jīng)成為吸引學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的重要因素。將學(xué)習(xí)與先進(jìn)技術(shù)核心技術(shù)結(jié)合起來(lái)的方法有很多。人工智能機(jī)器人必然會(huì)給文化教育生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)幫助。向人工智能機(jī)器人學(xué)習(xí)的方式很多，學(xué)校教師可以提高和教育的整體質(zhì)量和效率，學(xué)生也可以贏得符合自身市場(chǎng)需求的學(xué)習(xí)服務(wù)，這有助于減輕學(xué)生和家長(zhǎng)的負(fù)擔(dān)。

四、人工智能視域下機(jī)器人學(xué)習(xí)的應(yīng)用創(chuàng)新研究

從人工智能技術(shù)的角度來(lái)看，智能機(jī)器人學(xué)習(xí)是目前世界上最先進(jìn)的技術(shù)。大數(shù)據(jù)在教育相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用具有很好的業(yè)務(wù)前景。人工智能機(jī)器人持續(xù)學(xué)習(xí)的應(yīng)用可以幫助一些學(xué)生實(shí)現(xiàn)相關(guān)知識(shí)與數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。

（一）機(jī)器人學(xué)習(xí)與教育之間的融合僅從當(dāng)前的現(xiàn)象來(lái)看，大多數(shù)教師不了解核心技術(shù)，而了解該技術(shù)的人也不了解教育，這很容易導(dǎo)致無(wú)法在教育與核心之間形成良好的關(guān)系。因?yàn)榧夹g(shù)研發(fā)人員不了解教育，所以不能從教育的多個(gè)角度審視開(kāi)發(fā)過(guò)程，優(yōu)秀的教師也不能從技術(shù)角度回應(yīng)數(shù)據(jù)的全面發(fā)展。在人工智能開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，機(jī)器人應(yīng)該深入地整合到學(xué)習(xí)和教育中。組織技術(shù)實(shí)施和教育核心領(lǐng)域的相關(guān)人員進(jìn)行直接溝通和交流，使人工智能機(jī)器人在學(xué)習(xí)和應(yīng)用過(guò)程中能夠更充分地認(rèn)識(shí)到技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)人員的過(guò)程。

（二）機(jī)器人學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)場(chǎng)景方面的應(yīng)用人工智能在學(xué)校教育領(lǐng)域的應(yīng)用，因其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)而呈現(xiàn)出明顯的趨勢(shì)。然而，隨著學(xué)校教育核心領(lǐng)域的許多專(zhuān)業(yè)學(xué)科的介入，對(duì)學(xué)習(xí)人工智能機(jī)器人的要求將越來(lái)越高。當(dāng)你開(kāi)始學(xué)習(xí)同一個(gè)主題時(shí)，需要在同一個(gè)應(yīng)用程序中逐步建立不同的場(chǎng)景。這對(duì)機(jī)器人來(lái)說(shuō)更難在未來(lái)繼續(xù)學(xué)習(xí)，但也是最值得創(chuàng)新的。仿人機(jī)器人普遍對(duì)大量綜合數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，分析每個(gè)學(xué)習(xí)內(nèi)容主題的特點(diǎn)和各部分學(xué)生的特點(diǎn)，并采取相應(yīng)的更有針對(duì)性的基本教學(xué)方法，提高同學(xué)教育的速度和效率。

（三）機(jī)器人學(xué)習(xí)對(duì)于智慧環(huán)境創(chuàng)新方面的應(yīng)用首先，由于文化教育市場(chǎng)中的數(shù)據(jù)種類(lèi)繁多且缺乏正常秩序，這也增加了在大型集成數(shù)據(jù)系統(tǒng)中分析和處理文化和教育數(shù)據(jù)的難度。其次，在隨后的數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，隨著時(shí)間的推移會(huì)遇到數(shù)據(jù)隱私問(wèn)題，如何保護(hù)數(shù)據(jù)隱私是另一個(gè)需要注意的關(guān)鍵問(wèn)題。因此，在教育的相關(guān)領(lǐng)域，大綜合數(shù)據(jù)的后續(xù)處理以改善文化教育和質(zhì)量，并確保在教育中最終數(shù)據(jù)的合理使用，必須在許多方面進(jìn)行協(xié)調(diào)與合作，從而促進(jìn)共享的合法性。最后，必須有效地確保可以長(zhǎng)期保持教育中的數(shù)據(jù)情況并實(shí)現(xiàn)流程標(biāo)準(zhǔn)化。有可能實(shí)現(xiàn)最終數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，這將大大降低全面數(shù)據(jù)交換的總體成本，并努力實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)縫集成。數(shù)據(jù)的最終數(shù)據(jù)主要是由于目標(biāo)學(xué)生的地區(qū)差異，以滿足同一學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的不同需求。

篇5

關(guān)鍵詞：人工智能；高職；技能培訓(xùn)

一、人工智能概述

人工智能（Anificail Intelligence）是指利用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)與自動(dòng)化處理的技術(shù)，讓計(jì)算機(jī)能夠模擬與擴(kuò)展某些人類(lèi)特定智能的學(xué)科，最近幾年來(lái)發(fā)展非常迅猛，在智能接口，數(shù)據(jù)挖掘，主體系統(tǒng)等方面取得了豐碩的成果。智能接口技術(shù)是研究如何實(shí)現(xiàn)人類(lèi)與機(jī)器的便利溝通，現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了文字，語(yǔ)音，自然語(yǔ)言理解等方面實(shí)用化的功能。數(shù)據(jù)挖掘則是如何從大量不完備的數(shù)據(jù)中自動(dòng)生成可應(yīng)用的知識(shí)的技術(shù)，在大數(shù)據(jù)時(shí)代里將會(huì)有非常廣泛的應(yīng)用；主體系統(tǒng)則是指的讓計(jì)算機(jī)具備愿望，能力，選擇等心智狀態(tài)的實(shí)體，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的自主性。從當(dāng)前的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，在未來(lái)的5～10年內(nèi)，人工智能將會(huì)應(yīng)用在教育，醫(yī)療，管理，生產(chǎn)等絕大多數(shù)的社會(huì)領(lǐng)域中，將推動(dòng)社會(huì)的全面發(fā)展與進(jìn)步。在本文中，作者將以高職技能教育為切面，分析人工智能在該領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用的前景，并提出建立一套基于人工智能的高等職業(yè)技術(shù)輔助教學(xué)系統(tǒng)的思路，方便進(jìn)行人工智能應(yīng)用的相關(guān)人士研究與借鑒。

二、人工智能在高職教育教學(xué)領(lǐng)域的典型應(yīng)用及其不足

將人工智能應(yīng)用到教育方面是很久以來(lái)的教育現(xiàn)代化的熱點(diǎn)，從最近幾年來(lái)的人工智能在教育方面的應(yīng)用來(lái)看，主要有三種應(yīng)用的層面：一是智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（ICAI），它是將人工智能的技術(shù)引入至CAI系統(tǒng)中來(lái)，實(shí)現(xiàn)更加智能化的教學(xué)支持，減輕教師的工作量。二是智能，即讓某些特定的課程與教學(xué)的內(nèi)容，由人工智能來(lái)取代教師進(jìn)行授課，即時(shí)答疑，提高教學(xué)的效率；三是智能數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)于課程相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)用人工智能的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，提高數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)速度與交互功能，便于快速搜索與整理數(shù)據(jù)。但是對(duì)于高等職業(yè)技能教學(xué)來(lái)說(shuō)，上述的三大應(yīng)用領(lǐng)域還有些不夠契合，主要體現(xiàn)在如下的方面：

（1）對(duì)于學(xué)習(xí)者的活動(dòng)流程的監(jiān)控與記錄能力不夠。傳統(tǒng)的CAI系統(tǒng)，側(cè)重于對(duì)理論思維知識(shí)的輔助教學(xué)，而對(duì)于學(xué)習(xí)者的身體活動(dòng)的記錄能力不佳，這樣無(wú)法即時(shí)準(zhǔn)確地保存技能學(xué)習(xí)過(guò)程中與身體活動(dòng)相關(guān)的數(shù)據(jù)。眾所周知，技能的教學(xué)是與學(xué)習(xí)者身體的活動(dòng)相關(guān)聯(lián)的，行動(dòng)數(shù)據(jù)的獲取量不足就會(huì)導(dǎo)致無(wú)法對(duì)學(xué)習(xí)者的技能及其效果進(jìn)行評(píng)估與糾偏。

（2）與使用者的交互功能不佳。傳統(tǒng)的人工智能交互是文本與圖像，雖然簡(jiǎn)單直觀但形式單一，還無(wú)法通過(guò)生動(dòng)的語(yǔ)音和動(dòng)作與使用者進(jìn)行交互。這樣在教學(xué)輔助方面的效果不盡如人意。

（3）智能水平有待于提升。現(xiàn)代的人工智能輔助系統(tǒng)，雖然已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)數(shù)據(jù)的排序、統(tǒng)計(jì)、匯總等簡(jiǎn)單的操作，但是離真正智能化的工作還有一定的差距。系統(tǒng)無(wú)法根據(jù)學(xué)生操作的具體情況做出個(gè)性化的情況統(tǒng)計(jì)分析，提出個(gè)性化的建議。在即時(shí)交互方面也還有很大的提升空間。

三、高職技能輔助教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

針對(duì)上述教學(xué)人工智能應(yīng)用的不足，結(jié)合高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校的教學(xué)情況，特地提出一套人工智能輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路：

（1）使用高級(jí)的智能接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)行動(dòng)數(shù)據(jù)的采集。

智能接口是為建立和諧的人機(jī)交互環(huán)境，使得人與機(jī)器之間的交流像人與人之間的交流一樣自然和方便。學(xué)習(xí)者在進(jìn)行練習(xí)的過(guò)程中，無(wú)法像傳統(tǒng)的人機(jī)交互方式一樣將數(shù)據(jù)錄入至計(jì)算機(jī)中，而是需要智能系統(tǒng)通過(guò)攝像頭，運(yùn)動(dòng)傳感器等等高級(jí)的智能接口技術(shù)來(lái)感知學(xué)習(xí)者的活動(dòng)，對(duì)活動(dòng)進(jìn)行分析與統(tǒng)計(jì)，并轉(zhuǎn)化為大數(shù)據(jù)存放至海量數(shù)據(jù)庫(kù)中。至于具體采用哪種智能接口技術(shù)，需要根據(jù)具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容而定。

（2）應(yīng)用專(zhuān)家系統(tǒng)對(duì)于學(xué)習(xí)者在技能操作中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。專(zhuān)家系統(tǒng)是目前人工智能領(lǐng)域最有實(shí)效的一個(gè)領(lǐng)域，它是利用人工智能的技術(shù)讓計(jì)算機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)特定領(lǐng)域內(nèi)的大量知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)。利用它來(lái)對(duì)技能學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，從中提煉出具有個(gè)性化的知識(shí)體系，發(fā)現(xiàn)學(xué)生與老師都沒(méi)有發(fā)覺(jué)到的某些特殊的學(xué)習(xí)狀態(tài)，能夠?yàn)檫M(jìn)一步的學(xué)習(xí)反饋?zhàn)龊贸浞值臏?zhǔn)備。這樣可以使得學(xué)習(xí)的針對(duì)性更強(qiáng)，效率更高。

（3）使用智能檢索與生成技術(shù)對(duì)于分析結(jié)果進(jìn)行輸出與展示。通過(guò)使用人工智能的檢索系統(tǒng)，可以快速地對(duì)分析的結(jié)果進(jìn)行展示，可以利用網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境，用生動(dòng)形象的方式將結(jié)果展現(xiàn)在學(xué)習(xí)者或教師面前，方便掌握學(xué)習(xí)的過(guò)程。

四、輔助教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用展望

通過(guò)應(yīng)用了上述的基于人工智能的輔助教學(xué)系統(tǒng)，將對(duì)于高職院校的教學(xué)產(chǎn)生非常強(qiáng)大與積極的影響。首先，該系統(tǒng)可以將教師從重復(fù)機(jī)械的日常教學(xué)環(huán)境中解放出來(lái)，不再通過(guò)傳統(tǒng)的測(cè)驗(yàn)，考試，交流等方式獲知學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，由系統(tǒng)監(jiān)控學(xué)習(xí)者在技能培訓(xùn)過(guò)程中的一舉一動(dòng)，自動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)效果的定性與定量的分析，積極地反饋給教師，從而使得教學(xué)更具備了明確的方向。其次，該系統(tǒng)也會(huì)增加技能教學(xué)的趣味性，將培訓(xùn)的活動(dòng)轉(zhuǎn)化為類(lèi)似于電子競(jìng)技的效果，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中隨時(shí)可以觀察到自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)，以及與其他同學(xué)的差異，更能夠培養(yǎng)自學(xué)的能力。第三，該系統(tǒng)可以與現(xiàn)有的高職院校校園網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的對(duì)接，將全院校的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的智能加工與挖掘，可以更加方便高職院校的管理工作，也可以方便地?cái)U(kuò)展成為完備的高校智能管理系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

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篇6

關(guān)鍵詞：人工智能 優(yōu)選教材 考核方式內(nèi)容 手段 實(shí)踐

人工智能（Aritificial Intelligence，英文縮寫(xiě)為AI）是一門(mén)綜合了應(yīng)用數(shù)學(xué)、自動(dòng)控制、模式識(shí)別、系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)和心理學(xué)等多種學(xué)科交叉融合而發(fā)展起來(lái)的的一門(mén)新型學(xué)科，是21世紀(jì)三大尖端技術(shù)（基因工程、納米科學(xué)、人工智能）之一。它是研究智能機(jī)器所執(zhí)行的通常與人類(lèi)智能有關(guān)的職能行為，如推理、證明、感知、規(guī)劃和問(wèn)題求解等思維活動(dòng)，來(lái)解決人類(lèi)處理的復(fù)雜問(wèn)題。人工智能緊跟世界社會(huì)進(jìn)步和科技發(fā)展的步伐，與時(shí)俱進(jìn)，有關(guān)人工智能的許多研究成果已經(jīng)廣泛應(yīng)用到國(guó)防建設(shè)、工業(yè)生產(chǎn)、國(guó)民生活中的各個(gè)領(lǐng)域。在信息網(wǎng)絡(luò)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，人工智能現(xiàn)已成為一個(gè)廣受重視且有著廣闊應(yīng)用潛能的前沿學(xué)科，必將為推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮更大的作用。因此在我國(guó)的大中專(zhuān)院校中開(kāi)展人工智能這門(mén)課的教學(xué)與科研工作顯得十分緊迫。迄今為止，全國(guó)絕大多數(shù)工科院校中的自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)/軟件工程、電氣工程、機(jī)械工程、應(yīng)用數(shù)學(xué)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)都開(kāi)設(shè)了人工智能這門(mén)課程。南京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院自2005年成立至今，一直將“人工智能”列為自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)本科生的選修課程，到目前為止已經(jīng)有八年的歷史了。由于南京郵電大學(xué)是一所以郵電、通信、電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化為特色的工科院校，因此，學(xué)校所開(kāi)設(shè)的許多專(zhuān)業(yè)都迫切需要用人工智能理論和方法解決科研中的實(shí)際問(wèn)題。在問(wèn)題需求的推動(dòng)下，南郵人經(jīng)過(guò)多年的努力工作，在人工智能科研方面取得了豐碩的成果，如物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院所開(kāi)發(fā)的現(xiàn)代智能物流系統(tǒng)、自動(dòng)化學(xué)院所開(kāi)發(fā)的城市交通流量控制與決策系統(tǒng)，為本課程的開(kāi)設(shè)提供了典型的教學(xué)案例。我們結(jié)合近幾年的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從優(yōu)選教材、考核方式、教學(xué)內(nèi)容調(diào)整、教學(xué)手段的改進(jìn)和實(shí)踐教學(xué)等方面對(duì)人工智能課程教學(xué)方法進(jìn)行了總結(jié)歸納。

一、優(yōu)選教材

目前，國(guó)內(nèi)有關(guān)人工智能課程的中英版教材種類(lèi)非常多，遵循實(shí)用、簡(jiǎn)單、夠用的原則，再經(jīng)過(guò)授課老師和學(xué)生們的共同調(diào)研，我們選用由中南大學(xué)蔡自興教授主編的《人工智能及其應(yīng)用》第三版作為南郵本課程的授課教材。本書(shū)覆蓋的人工智能知識(shí)體系比較全面，包含知識(shí)表示、搜索推理、模糊計(jì)算、專(zhuān)家系統(tǒng)等。本書(shū)主要針對(duì)計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、電氣工程等本科專(zhuān)業(yè)的學(xué)生所編寫(xiě)，內(nèi)容基礎(chǔ)，難度適中。蔡教授所編寫(xiě)的這本教材全面地介紹了人工智能的研究?jī)?nèi)容與應(yīng)用領(lǐng)域，做到了內(nèi)容新穎、簡(jiǎn)單易懂、兼顧基礎(chǔ)和應(yīng)用，受到了全國(guó)廣大師生們的一致好評(píng)，多年的教學(xué)實(shí)踐證明我們所選擇的教材是恰當(dāng)?shù)摹⒄_的。

二、考核方式

在全國(guó)大部分高等院校，“人工智能”這門(mén)課大都選擇開(kāi)卷考試的方式來(lái)進(jìn)行考核。為了強(qiáng)化學(xué)生對(duì)人工智能這門(mén)課基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，南京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院選用閉卷考試的方式來(lái)進(jìn)行考核。為了打消部分學(xué)生想在期末閉卷考試中通過(guò)作弊手段來(lái)完成人工智能這門(mén)課考核的僥幸心理，我們加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生平時(shí)考勤成績(jī)、課下作業(yè)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核，從而杜絕了“一紙定成績(jī)”的現(xiàn)象。我們對(duì)人工智能這門(mén)課的最后期末成績(jī)是按如下權(quán)重來(lái)劃分的：平時(shí)考勤成績(jī)占10%、課下作業(yè)成績(jī)占10%、實(shí)驗(yàn)成績(jī)占20%、最后的期末考試卷面成績(jī)只占60%。為了克服國(guó)家現(xiàn)行教育體制的弊端，避免學(xué)生“機(jī)械式”地的應(yīng)對(duì)教學(xué)和考試，我們對(duì)考試題型進(jìn)行了調(diào)整，不再是以往的填空、選擇、簡(jiǎn)答等題型，而是改為以解決實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向的應(yīng)用題型為主，這樣學(xué)生只需要在理解授課內(nèi)容的基礎(chǔ)上利用自己的思維來(lái)解題就可以了，這也體現(xiàn)了國(guó)家目前正在提倡的應(yīng)用型教學(xué)導(dǎo)向。

三、教學(xué)內(nèi)容調(diào)整

對(duì)于本科生而言，人工智能這門(mén)課程所需要講授的內(nèi)容實(shí)在太多，由于課時(shí)所限，我們必須精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，也能夠了解它的具體應(yīng)用。因此，我們將人工智能這門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容分為兩個(gè)部分：第一部分是基本理論和方法，包括人工智能的概述、知識(shí)表示方法、確定性推理方法等；第二部分為人工智能研究成果的具體應(yīng)用，包括神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、模糊智能計(jì)算、專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)、機(jī)器語(yǔ)言學(xué)習(xí)等。通過(guò)對(duì)教材內(nèi)容的合理調(diào)整和安排，使得授課計(jì)劃能夠比較全面地覆蓋了人工智能這門(mén)課程的基本知識(shí)點(diǎn)，從而滿足了學(xué)生們的求知需求。

四、教學(xué)手段的改進(jìn)

（一） 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的教學(xué)我們發(fā)現(xiàn)，在選修“人工智能”這門(mén)課程時(shí)，每個(gè)學(xué)生的心中所想各有不同，這些學(xué)生在剛開(kāi)始學(xué)習(xí)時(shí)興趣還比較強(qiáng)烈，但隨著教學(xué)內(nèi)容變得越來(lái)越抽象，學(xué)生逐漸對(duì)這本課的學(xué)習(xí)失去了信心，甚至上課時(shí)間不去聽(tīng)課，使授課教師對(duì)教學(xué)也漸漸失去了信心，導(dǎo)致惡性循環(huán)，嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量。針對(duì)這種現(xiàn)象，我們認(rèn)為，在開(kāi)課前充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是很有必要的。我們要結(jié)合學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件，開(kāi)課前給學(xué)生演示“機(jī)器人醫(yī)療服務(wù)”實(shí)驗(yàn)，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)的演示，讓學(xué)生們看到機(jī)器人能夠給病人提供多項(xiàng)人性化的服務(wù)，理解人工智能技術(shù)在開(kāi)發(fā)醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)中的應(yīng)用，讓學(xué)生在開(kāi)課前能夠?qū)Ρ菊n程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生極大的興趣，實(shí)踐證明這種方法是有效的。

（二） 借助多媒體教學(xué)

多媒體教學(xué)是現(xiàn)代教學(xué)過(guò)程中一種非常重要的形式，它往往根據(jù)教學(xué)目的和學(xué)生們的特點(diǎn)，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)、選擇教材內(nèi)容，應(yīng)用公式、圖形、文字、視頻等多種媒體信息進(jìn)行有機(jī)組合并通過(guò)電腦和投影機(jī)顯示出來(lái)，與傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合，形成合理的教學(xué)過(guò)程結(jié)構(gòu)，達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果。人工智能這門(mén)課具有針對(duì)性強(qiáng)、內(nèi)容抽象、公式繁瑣等特點(diǎn)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)比較困難，為了讓學(xué)生生動(dòng)、形象地學(xué)習(xí)該課程，我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中充分利用了多媒體技術(shù)來(lái)組織教學(xué)。例如在課堂教學(xué)過(guò)程中播放南郵自動(dòng)化學(xué)院梁志偉博士帶領(lǐng)學(xué)生所開(kāi)發(fā)的“智能足球機(jī)器人”比賽片段；讓學(xué)生在線觀看北京大學(xué)工學(xué)院謝廣明博士帶領(lǐng)學(xué)生所開(kāi)發(fā)的“自主視覺(jué)機(jī)器魚(yú)”錄像片段等。在講解某些重要的求解算法時(shí)，借助Matlab軟件和投影機(jī)，直接展現(xiàn)該算法的求解過(guò)程，從而改善了課程教學(xué)的形式，提高了教學(xué)質(zhì)量。

（三）提倡課堂辯論

我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中打破了傳統(tǒng)的“老師講課學(xué)生聽(tīng)課”的教學(xué)模式，多次組織課堂辯論，辯論的主題包括人工智能研究過(guò)程中出現(xiàn)的技術(shù)困惑、人工智能研究成果轉(zhuǎn)化中的市場(chǎng)前景等。如組織了“電腦PK人腦”“電腦是否讓電視消失”“電腦的未來(lái)發(fā)展方向在哪里”等一系列辯論會(huì)。經(jīng)過(guò)激烈的辯論，無(wú)論正方還是反方都感覺(jué)自己收獲很大，增長(zhǎng)了知識(shí)，開(kāi)闊了眼界。在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)將學(xué)生由“被動(dòng)聽(tīng)課”角色變換為“主動(dòng)參與”角色，大大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。

五、實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)是課堂教學(xué)不可缺少的重要組成部分，通過(guò)讓學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)和應(yīng)用是目前國(guó)內(nèi)外各個(gè)大學(xué)提高學(xué)生綜合素質(zhì)、增強(qiáng)學(xué)生市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。人工智能實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是讓學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手體會(huì)授課中的各種智能控制算法，從而使學(xué)生能夠更加形象地掌握課本知識(shí)。人工智能教學(xué)計(jì)劃安排了4學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)課，設(shè)置了“傳教士和野人過(guò)河”“機(jī)器人路徑規(guī)劃”這兩個(gè)人工智能問(wèn)題，要求學(xué)生獨(dú)立完成這2個(gè)實(shí)驗(yàn)題目的編程，并書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐了課堂上所掌握的理論知識(shí)，加深了對(duì)智能算法的理解。

人工智能是一門(mén)實(shí)用性較強(qiáng)的課程，我們總結(jié)了近幾年來(lái)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從優(yōu)選教材、考核方式、教學(xué)內(nèi)容調(diào)整、教學(xué)手段的改進(jìn)和實(shí)踐教學(xué)五個(gè)方面對(duì)人工智能課程教學(xué)進(jìn)行了總結(jié)。從學(xué)生的反饋來(lái)看，我們所總結(jié)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)于指導(dǎo)新教師講授“人工智能”這門(mén)課程具有積極的作用，需要指出的是，我們?nèi)杂泻芏嗖蛔阒帲枰谝院蟮慕虒W(xué)過(guò)程中不斷努力完善，提高自己的教學(xué)能力，爭(zhēng)取更好的教學(xué)效果。

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篇7

【關(guān)鍵字】人工智能；課程改革；高中；信息技術(shù)；課程實(shí)施

【中圖分類(lèi)號(hào)】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009―8097 (2008) 10―0043―04

教育部在2003年頒布的高中信息技術(shù)新課程標(biāo)準(zhǔn)中，首次把“人工智能初步”設(shè)置為選修模塊，與多媒體、網(wǎng)絡(luò)、程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等一起列入信息技術(shù)課程體系[1]。此舉曾被視作信息技術(shù)課程改革的亮點(diǎn)之一。然而，在如今高中信息技術(shù)新課改已經(jīng)全面鋪開(kāi)之際，人工智能選修課程的推進(jìn)仍然舉步維艱，面臨諸多困難和問(wèn)題。

一 高中人工智能課程的現(xiàn)狀分析

自2004年我國(guó)部分省級(jí)實(shí)驗(yàn)區(qū)開(kāi)始推進(jìn)高中新課程改革以來(lái)，信息技術(shù)課程改革已經(jīng)開(kāi)展了四年之久。從目前的總體情況來(lái)看，信息技術(shù)課程的基礎(chǔ)模塊與多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、算法與程序設(shè)計(jì)三個(gè)選修模塊的實(shí)施情況較好，而數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與人工智能初步兩個(gè)選修模塊的推進(jìn)情況相對(duì)不佳。特別是人工智能課程，至今在全國(guó)范圍內(nèi)正式開(kāi)設(shè)該課程的學(xué)校寥寥可數(shù)，少數(shù)高中展開(kāi)了一定的探索和實(shí)驗(yàn)，而大多數(shù)學(xué)校仍持有觀望態(tài)度。以下分別從實(shí)施取向和實(shí)施層次的角度分析該課程的現(xiàn)狀：

（1） 課程實(shí)施的取向

由于我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)實(shí)行的是全國(guó)統(tǒng)一的課程與教材，按照統(tǒng)一規(guī)定執(zhí)行教學(xué)計(jì)劃，對(duì)學(xué)校和學(xué)生的評(píng)價(jià)也是按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)與方式實(shí)施的，因此我國(guó)以往的課程實(shí)施基本上都采用了忠實(shí)觀的取向[2]。本次新課改中信息技術(shù)課程的實(shí)施過(guò)程難免受到這種取向的影響。然而，新課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)信息技術(shù)技術(shù)各個(gè)模塊的具體實(shí)施并沒(méi)有明確而詳細(xì)的規(guī)定，從而使教師對(duì)包括人工智能模塊在內(nèi)的課程實(shí)施缺乏長(zhǎng)期慣于依賴的參照和依據(jù)，增加了課程實(shí)施的難度，造成部分模塊的課程難以開(kāi)設(shè)的情況。

（2） 課程實(shí)施的層次

課程實(shí)施包括五個(gè)層面的變化，即教材的改變、組織方式的改變、角色和行為的改變、知識(shí)與理解的改變、價(jià)值的內(nèi)化[3]。目前高中人工智能課程在教材改變的層面已經(jīng)做出了一定的努力。在課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下，現(xiàn)已出版的五套教材在體例、版面、學(xué)習(xí)活動(dòng)、評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行了多樣化的設(shè)計(jì)，基本上貫徹了新課標(biāo)所倡導(dǎo)的課程目標(biāo)和理念。在組織方式的層次，少數(shù)已經(jīng)開(kāi)設(shè)人工智能課程的學(xué)校結(jié)合學(xué)生的興趣與學(xué)校的實(shí)際情況，有針對(duì)性地開(kāi)展了課程的組織。然而，仍然有一些地區(qū)或?qū)W校不愿或不習(xí)慣打破原有的課程組織方式，而是采用硬性規(guī)定的方式，人為指定兩三門(mén)課程，將選修變?yōu)楸匦蓿拗茖W(xué)生的自由選擇，依然維持原有的固定班級(jí)授課的形式。教材的改變僅僅是課程實(shí)施的開(kāi)始，在組織方式、角色或行為、知識(shí)與理解、價(jià)值等層次，大部分學(xué)校還未發(fā)生變化或變化還很小。

（3） 課程實(shí)施的典型個(gè)案

目前國(guó)內(nèi)開(kāi)展人工智能課程教學(xué)或?qū)嶒?yàn)的典型學(xué)校如表1所示。總體來(lái)看，這兩所學(xué)校都地處東南沿海地區(qū)，且學(xué)校本身比較積極參與高中新課改的實(shí)踐探索，屬于“敢于吃螃蟹”的類(lèi)型。考慮到課程本身的要求較高，兩所學(xué)校都選取了基礎(chǔ)較好的學(xué)生開(kāi)展教學(xué)。到目前為止，兩所學(xué)校均已開(kāi)展了三期的教學(xué)或?qū)嶒?yàn)探索，任課教師及時(shí)總結(jié)教學(xué)心得體會(huì)，并在相關(guān)教學(xué)刊物或課程研修活動(dòng)中與廣大一線教師分享教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

二 高中人工智能課程的影響因素

根據(jù)Snyder的研究，可以把課程實(shí)施的影響因素歸納為四個(gè)方面：課程改革自身的性質(zhì)、校區(qū)的整體情況、學(xué)校的水平以及外部環(huán)境[4]。結(jié)合高中人工智能課程的現(xiàn)狀，本文分別從以上四個(gè)方面來(lái)探討影響該課程的主要因素。

（1） 課改自身的性質(zhì)

課程改革本身的性質(zhì)是影響課程實(shí)施的第一要素。它包括課程改革的必要性及其相關(guān)性、改革方案的清晰程度、改革內(nèi)容的復(fù)雜性以及改革方案的質(zhì)量與實(shí)用性。結(jié)合信息技術(shù)新課程改革的相關(guān)調(diào)查研究，廣大信息技術(shù)教師和教研人員對(duì)課改的必要性應(yīng)該認(rèn)識(shí)得比較到位，然而他們對(duì)信息技術(shù)課程中是否有必要單獨(dú)開(kāi)設(shè)人工智能模塊存有疑惑。其次，不少教師對(duì)課程改革方案（課程標(biāo)準(zhǔn)）的認(rèn)識(shí)并不是非常清晰。他們認(rèn)為新課程標(biāo)準(zhǔn)中的教學(xué)理念、實(shí)施建議等內(nèi)容相對(duì)抽象，不易把握和理解，缺乏具體的針對(duì)性，可操作性不強(qiáng)。再次，人工智能課程的實(shí)用性相比其他模塊并不明顯，課程內(nèi)容也相對(duì)難度較高。這些因素造成課程設(shè)置的必要性不強(qiáng)、實(shí)施難度大、實(shí)用性不高，直接影響人工智能課程在學(xué)校的順利設(shè)置。

（2） 校區(qū)的整體情況

校區(qū)的整體情況主要包括地區(qū)的適應(yīng)性、地方管理部門(mén)的支持、教學(xué)隊(duì)伍的培養(yǎng)、教學(xué)研討和交流等等。各地區(qū)對(duì)課程改革的需要程度會(huì)直接影響人們實(shí)施課程的積極性和主動(dòng)性。我國(guó)東西部地區(qū)的學(xué)校對(duì)課程改革的需求程度不同，從而造成了課程實(shí)施的地區(qū)差別。從目前開(kāi)設(shè)人工智能課程或教學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)校來(lái)看，均分布于東南沿海較為發(fā)達(dá)的地區(qū)。這些學(xué)校的共同特點(diǎn)是基礎(chǔ)條件較好，對(duì)課程改革的積極性高，敢于進(jìn)行教學(xué)嘗試和革新。此外，地方管理部分的支持對(duì)課程實(shí)施也有很大影響，如廣東省為了推動(dòng)信息技術(shù)課程改革，專(zhuān)門(mén)出臺(tái)了關(guān)于課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)指導(dǎo)意見(jiàn)[5]。其中強(qiáng)調(diào)“要特別注意人工智能初步”，并針對(duì)人工智能課程提供了較為具體的教學(xué)建議，從而促使該省出現(xiàn)了全國(guó)最早正式開(kāi)設(shè)人工智能課程的學(xué)校。師資隊(duì)伍也是影響課程的因素之一。目前大多數(shù)高中缺乏熟悉人工智能課程內(nèi)容和教學(xué)方法的專(zhuān)業(yè)教師，使得學(xué)校無(wú)法開(kāi)設(shè)該課程。因此，有關(guān)人工智能課程的研討和學(xué)習(xí)交流顯得尤為重要，然而目前這些方面的活動(dòng)總體上相對(duì)缺乏。

（3） 學(xué)校的水平

學(xué)校水平對(duì)課程實(shí)施的影響因素包括校長(zhǎng)的作用、教師的個(gè)人特征和教師集體的行為取向。學(xué)校是課程改革的基本單位，校長(zhǎng)和教師是學(xué)校課程改革的動(dòng)因。校長(zhǎng)對(duì)課改理念的理解，以及對(duì)課改的支持、參與程度都會(huì)影響課程的順利實(shí)施。校長(zhǎng)通常會(huì)根據(jù)上級(jí)主管部門(mén)的意見(jiàn)，結(jié)合本校的實(shí)際情況，權(quán)衡課程改革可能對(duì)學(xué)校形成的各種影響。在高考的影響下，信息技術(shù)課程在高中各科中長(zhǎng)期存在地位“低人一等”的現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)課時(shí)常被“侵占”的現(xiàn)象。如果校長(zhǎng)對(duì)信息技術(shù)課程本身不重視，那么要求學(xué)校開(kāi)設(shè)人工智能選修課無(wú)疑是一種奢望。此外，一所學(xué)校教師個(gè)人和集體的改革意識(shí)的強(qiáng)弱也會(huì)影響課程的實(shí)施。從人工智能課程的現(xiàn)狀來(lái)看，恰好印證了這一點(diǎn)：改革意識(shí)強(qiáng)的教師個(gè)人或教研組即使沒(méi)有上級(jí)的硬性指令，也能積極展開(kāi)各選修模塊的教學(xué)嘗試和探索，并自覺(jué)地從教學(xué)者成長(zhǎng)為研究者，而思想保守的學(xué)校即使具備了課程實(shí)施的基本條件，也不愿積極開(kāi)設(shè)相關(guān)的選修課程，長(zhǎng)期停留于課程的“忠實(shí)執(zhí)行者”的層次。

（4） 外部環(huán)境

外部環(huán)境因素主要包括政府部門(mén)的重視、外部機(jī)構(gòu)的支持以及社區(qū)與家長(zhǎng)的協(xié)助。各國(guó)課程改革的經(jīng)驗(yàn)表明，教育行政部門(mén)和相關(guān)機(jī)構(gòu)的態(tài)度在很大程度上影響到新課程的順利實(shí)施。特別是我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)受到前蘇聯(lián)教育模式的影響，課程改革通常是自上而下的模式，新課程的實(shí)施主要依靠各級(jí)政府教育行政部門(mén)的政策和指令的推動(dòng)。本次新課程改革同樣繼承了這一模式，但是整個(gè)教育體制和評(píng)價(jià)體系未能及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，因此在某些方面造成各級(jí)教育部門(mén)的政策抵觸，出現(xiàn)“上有政策、下有對(duì)策”的情況。此外，社區(qū)與家長(zhǎng)對(duì)新課改的認(rèn)識(shí)和態(tài)度也影響到人工智能課程的實(shí)施。研究表明，社區(qū)與家長(zhǎng)更加關(guān)心的是新課改是否有助于提高學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī)，是否會(huì)給學(xué)生造成更大的負(fù)擔(dān)，而對(duì)學(xué)生能力的全面發(fā)展和個(gè)性的培養(yǎng)則是其次的考慮。因此，要使社區(qū)與家長(zhǎng)認(rèn)識(shí)和了解課程改革的意義和目標(biāo)，引導(dǎo)其關(guān)心新課程、支持新課程才能更好的促進(jìn)新課改的健康發(fā)展，進(jìn)而才可能使得包括人工智能在內(nèi)的高中各科選修模塊得以全面開(kāi)設(shè)與實(shí)施。

三 高中人工智能課程的反思

通過(guò)調(diào)查訪談以及與相關(guān)授課教師的交流，筆者了解到高中人工智能課程的教學(xué)情況和教師的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)。總體來(lái)說(shuō)，該課程的推進(jìn)情況不如預(yù)期理想，需要從課程的設(shè)計(jì)、管理、教學(xué)以及評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行反思。

（1） 課程設(shè)計(jì)

本次高中信息技術(shù)課程改革將原來(lái)的一門(mén)課程分解為1個(gè)必修模塊和5個(gè)選修模塊，從而給學(xué)生提供多樣化的選擇。“人工智能初步”選修模塊是作為智能信息技術(shù)處理專(zhuān)題設(shè)置的，以反映信息技術(shù)學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)，體現(xiàn)教育的時(shí)代性要求。課程設(shè)置的目的在于使學(xué)生在技術(shù)掌握與使用的過(guò)程中，逐漸領(lǐng)會(huì)信息技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用以及對(duì)科學(xué)技術(shù)和人類(lèi)發(fā)展的深遠(yuǎn)意義[6]。然而，以上的描述更多是該模塊的隱性價(jià)值，相比其他模塊該課程的顯性價(jià)值并不是很直觀。而一線的信息技術(shù)教師較多關(guān)注的是該課程的顯性價(jià)值：課程能給學(xué)生帶來(lái)些什么？學(xué)生的實(shí)踐能力能否有較大提高？教師們?cè)跊](méi)有找到一個(gè)合理的價(jià)值依托之前，一般不會(huì)貿(mào)然開(kāi)課。這一點(diǎn)值得課程設(shè)計(jì)者和教研人員的深刻思考。

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)問(wèn)卷調(diào)查，不少教師認(rèn)為人工智能課程在高中開(kāi)設(shè)是有一定必要性的[7]，但并不意味著所有的學(xué)生都需要學(xué)習(xí)該課程。課程應(yīng)面向?qū)θ斯ぶ悄苡幸欢ㄅd趣的學(xué)習(xí)者，且最好有一定的基礎(chǔ)。事實(shí)上，相對(duì)于其他選修模塊，選擇人工智能課程的學(xué)生并不是很多。因此，結(jié)合我國(guó)目前的情況，可以考慮優(yōu)先在發(fā)達(dá)地區(qū)條件較好的部分學(xué)校開(kāi)設(shè)，再進(jìn)一步利用其示范作用，以點(diǎn)帶面，逐步鋪開(kāi)培訓(xùn)、指導(dǎo)、交流的規(guī)模和影響面，積極穩(wěn)妥地推進(jìn)高中人工智能課程的建設(shè)。

（2） 課程管理

課程的有效管理有助于提高課程實(shí)施的質(zhì)量。上個(gè)世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)的中小學(xué)課程由原來(lái)的中央集權(quán)管理體制逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閲?guó)家、地方、學(xué)校的三級(jí)管理體制。國(guó)家負(fù)責(zé)課程的總體規(guī)劃，省級(jí)教育部門(mén)結(jié)合本地區(qū)實(shí)際制定課程計(jì)劃或?qū)嵤┓桨福鴮W(xué)校也將有權(quán)根據(jù)學(xué)校傳統(tǒng)或?qū)W生興趣開(kāi)發(fā)適合本校的課程。目前人工智能課程雖然已被列入國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)，但在地方管理層面并未得到應(yīng)有的認(rèn)可。部分地區(qū)考慮到高考因素，直接將人工智能模塊排除在學(xué)生的選擇范圍之外，無(wú)疑成為阻礙該課程順利實(shí)施的一個(gè)重要原因。

目前我國(guó)高中了解熟悉人工智能教學(xué)內(nèi)容、方法的教師十分缺乏，相關(guān)教育主管部門(mén)需加強(qiáng)該課程的師資培養(yǎng)，邀請(qǐng)教材編寫(xiě)人員和相關(guān)專(zhuān)家，積極開(kāi)展各級(jí)培訓(xùn)、研討和交流活動(dòng)，以務(wù)實(shí)的態(tài)度來(lái)聽(tīng)取學(xué)科教師的意見(jiàn)，為他們提供一些明確的、可操作的指導(dǎo)和建議。也可以開(kāi)展優(yōu)秀教學(xué)案例的征集和評(píng)獎(jiǎng)，通過(guò)公開(kāi)課的觀摩和點(diǎn)評(píng)活動(dòng)，或吸納中學(xué)教師參與有關(guān)課程改革和教學(xué)研究的課題，以此提高教師參與改革的積極性。此外，國(guó)內(nèi)高等師范院校信息技術(shù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)應(yīng)該對(duì)新課改作出及時(shí)的反應(yīng)，針對(duì)高中信息技術(shù)各選修模塊為師范生開(kāi)設(shè)相關(guān)的課程，為課改的成功實(shí)施提供后備師資力量的支持。

（3） 課程教學(xué)

從已開(kāi)展的人工智能課程教學(xué)或?qū)嶒?yàn)情況來(lái)看，主要的教學(xué)體會(huì)包括：教學(xué)對(duì)象選取時(shí)要有針對(duì)性，不宜硬性指定，應(yīng)結(jié)合學(xué)習(xí)者自己的興趣和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)供其自由選擇；由于課程的理論和技術(shù)的要求較高，不宜大量采用“講授法”進(jìn)行教學(xué)，應(yīng)設(shè)計(jì)一些有挑戰(zhàn)性的活動(dòng)供學(xué)生實(shí)踐；為保證教學(xué)進(jìn)度有序進(jìn)行，可通過(guò)課堂小測(cè)及時(shí)鞏固所學(xué)內(nèi)容；應(yīng)提供良好的網(wǎng)絡(luò)條件和計(jì)算機(jī)設(shè)備以支持課程教學(xué)和實(shí)踐的順利開(kāi)展。

國(guó)外一些高校通過(guò)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的手段與中學(xué)合作開(kāi)展人工智能教學(xué)，加快了課程建設(shè)的步伐，并提高了教學(xué)質(zhì)量。大學(xué)負(fù)責(zé)教學(xué)網(wǎng)站的建設(shè)維護(hù)，主持與中小學(xué)的討論答疑，中學(xué)則負(fù)責(zé)課程教學(xué)的具體實(shí)施。文中個(gè)案也印證了這種做法的有效性：讓一些致力于高中人工智能課程研究的高校和部分條件較好的中學(xué)建立共同體，協(xié)作推動(dòng)課程的實(shí)施。一方面，高校研究人員能為中學(xué)提供教學(xué)指導(dǎo)建議、技術(shù)和資源的支持；另一方面，中學(xué)的教學(xué)實(shí)踐也為高校進(jìn)行課程教學(xué)研究提供了材料和依據(jù)。

（4） 課程評(píng)價(jià)

研究表明，評(píng)價(jià)目前已成為影響高中信息技術(shù)新課程實(shí)施的一個(gè)重要問(wèn)題[8]。從本次課改的動(dòng)因來(lái)看，針對(duì)我國(guó)現(xiàn)行教育體制下的高考選拔制度在很多方面呈現(xiàn)的弊端，新課改力圖在一定程度上改變這一局面，努力使學(xué)習(xí)者能夠真正獲得全面的發(fā)展。但是，在目前情況下以高考為“指揮棒”的評(píng)價(jià)體系短期內(nèi)仍然無(wú)法發(fā)生質(zhì)的變化。高中新課改實(shí)施以來(lái)，部分省份相繼將信息技術(shù)課程納入了高考的范疇，以往信息技術(shù)課程不受重視的情況逐漸得到了一些改善。然而，高考是否解決信息技術(shù)課程評(píng)價(jià)問(wèn)題的一劑良藥，進(jìn)而為人工智能課程的實(shí)施及其評(píng)價(jià)帶來(lái)新的希望，目前仍是值得懷疑和思考的問(wèn)題。特別是當(dāng)前高考科目已經(jīng)較多，再增加科目無(wú)疑會(huì)加重學(xué)習(xí)者的負(fù)擔(dān)，且很容易回到應(yīng)試教育的老路上。

其次，雖然新課程標(biāo)準(zhǔn)中提供了關(guān)于課程評(píng)價(jià)的建議，但是其中的內(nèi)容仍然比較抽象，可操作性不夠。如在信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)建議中，提倡評(píng)價(jià)主體的多元化，關(guān)注學(xué)生的個(gè)別差異，綜合應(yīng)用多種過(guò)程性評(píng)價(jià)方式，適當(dāng)滲透表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的理念，等等。這些內(nèi)容從理念上來(lái)講都是很好的，但是如何在教學(xué)實(shí)踐中加以操作實(shí)施，對(duì)一線教師而言仍是不夠明確和難以把握的問(wèn)題。而且，信息技術(shù)課程的每個(gè)模塊各有特色，然而課程標(biāo)準(zhǔn)并未就此提供專(zhuān)門(mén)的評(píng)價(jià)建議。因此，一套科學(xué)合理、適合人工智能課程的評(píng)價(jià)體系和方法仍需要教研人員在實(shí)踐中不斷摸索總結(jié)。

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篇8

關(guān)鍵詞：大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)；教學(xué)改革；人工智能；智慧課堂

云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能新興領(lǐng)域的崛起，推動(dòng)信息技術(shù)全面滲透于人們的生產(chǎn)生活中。信息技術(shù)的核心在于計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)。然而，雖然目前各個(gè)高校都開(kāi)設(shè)了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，但是其教學(xué)卻存在著諸多問(wèn)題，導(dǎo)致該課程無(wú)法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。教育部在2012年《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》，其中指明“以教育信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化，促進(jìn)教育的創(chuàng)新與變革”[2]。因此，本文以華中師范大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)為例，深入闡述了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)的弊端，提出了在當(dāng)前人工智能如火如荼的時(shí)代背景下，如何應(yīng)用人工智能相關(guān)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)進(jìn)行改革的具體方案。該方案以創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)智慧課堂教學(xué)模式改革為主體，輔以教學(xué)觀念、知識(shí)體系和課程考核方式改革，以期對(duì)高校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)有所裨益。

1傳統(tǒng)教學(xué)的缺陷

⑴課程的教學(xué)地位沒(méi)有引起足夠的重視一些高校為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程分配較少的學(xué)時(shí)（少于48學(xué)時(shí)），甚至有的專(zhuān)業(yè)將此課程設(shè)置為選修課。這種設(shè)置降低了該課程在教師和學(xué)生心目中的位置，導(dǎo)致了對(duì)該課程的忽視。同時(shí)，不少老師因?yàn)閷W(xué)時(shí)不夠，時(shí)間緊迫，僅僅講述與考試相關(guān)的內(nèi)容，不考的一概不講。這導(dǎo)致學(xué)生的眼界受限，知識(shí)和能力受限，無(wú)法培養(yǎng)其全面綜合的計(jì)算機(jī)素質(zhì)。還有的專(zhuān)業(yè)沒(méi)有將這門(mén)課給專(zhuān)業(yè)的計(jì)算機(jī)學(xué)院的老師講授，而是隨意安排授課人員。沒(méi)有經(jīng)過(guò)系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練的教師缺乏足夠的知識(shí)儲(chǔ)備，很難講好這一門(mén)看似簡(jiǎn)單的課程。⑵課程教學(xué)內(nèi)容的制定與當(dāng)今時(shí)代對(duì)于信息化人才的需求脫節(jié)一些高校的現(xiàn)狀是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的課程教材知識(shí)陳舊[3]、質(zhì)量堪憂，教材總是無(wú)法跟上知識(shí)更新的步伐，例如都2019年了還在講Office2010。有的高校由于缺乏對(duì)課程的重視，沒(méi)有對(duì)教材優(yōu)中選優(yōu)，而是基于利益的考慮，優(yōu)先選擇自己院系編寫(xiě)的教材。其教材內(nèi)容是七拼八湊，沒(méi)有整體性、邏輯性和連貫性，更不用說(shuō)前瞻性。這樣的教材，無(wú)疑對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)設(shè)置了巨大的屏障。除此以外，一些院校的課程教學(xué)知識(shí)體系不夠明確和完善，教學(xué)大綱的制定不夠科學(xué)。從教學(xué)大綱中制定的學(xué)時(shí)分配來(lái)說(shuō)，常常偏重實(shí)用性[4]，常用計(jì)算機(jī)軟件操作占據(jù)了大部分的課時(shí)。這會(huì)讓教師在授課時(shí)輕理論而重操作，如此培養(yǎng)學(xué)生，非常不利于其計(jì)算思維的形成，對(duì)后續(xù)其他計(jì)算機(jī)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)也是很大的傷害。⑶教學(xué)模式過(guò)于傳統(tǒng)，信息化水平較低從教學(xué)方式上來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式以教師課堂授課為中心，是以教師為主體的教學(xué)模式[5]。在這種模式下，教師仍然主要以填鴨式教學(xué)為主[6]，無(wú)法通過(guò)課堂教學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化特點(diǎn)，并進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)。另外，雖然計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程一般都配備了實(shí)驗(yàn)課時(shí)，但是實(shí)驗(yàn)課常常是采用教師布置上機(jī)任務(wù)、學(xué)生做完抽樣檢查的模式。這對(duì)于大課堂來(lái)說(shuō)，教師的任務(wù)繁重，無(wú)法搜集到每一個(gè)學(xué)生的任務(wù)完成情況，無(wú)法清晰地掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際情況和薄弱環(huán)節(jié)。而且，該課程缺乏相應(yīng)的研討課時(shí)，很難讓學(xué)生對(duì)其所學(xué)知識(shí)進(jìn)行深入思考和探究，以增強(qiáng)思辨能力和對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣。⑷課程考核方式不夠公平合理從考核方式上來(lái)說(shuō)，該課程普遍采用“平時(shí)成績(jī)”+“期末考試”的加權(quán)方式對(duì)學(xué)生成績(jī)進(jìn)行評(píng)定。平時(shí)成績(jī)多由考勤分所得，期末考試多采用機(jī)考模式。這種考核方式過(guò)于單一化、機(jī)械化，無(wú)法對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位的評(píng)價(jià)。很多學(xué)生來(lái)到教室打考勤，但可能根本沒(méi)聽(tīng)講，而是在睡覺(jué)或者玩手機(jī)。期末機(jī)考的公平合理性也是存在著很多的漏洞。例如機(jī)考的試題庫(kù)可以十年不變，分值的分配和難度的掌握都沒(méi)有經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的考量。甚至有的考試系統(tǒng)不夠穩(wěn)定和安全，頻頻爆出Bug，嚴(yán)重影響了考試結(jié)果的真實(shí)性。

2新人工智能環(huán)境下對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革的具體方案

2012年開(kāi)始，在隨著卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在視覺(jué)處理方面的應(yīng)用取得巨大的成功之后，人工智能到達(dá)了有史以來(lái)的第三個(gè)爆發(fā)期。目前，深度學(xué)習(xí)技術(shù)在AlphaGo、無(wú)人駕駛汽車(chē)、機(jī)器翻譯、智能助理、機(jī)器人、推薦系統(tǒng)等領(lǐng)域的發(fā)展如火如荼。與此同時(shí)，人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域方面的應(yīng)用已經(jīng)興起。人工智能的教學(xué)產(chǎn)品也已有先例，例如基于MOOC平臺(tái)研發(fā)的教學(xué)機(jī)器人MOOCBuddy等等。基于人工智能的教育是融合云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、VR、區(qū)塊鏈等新興技術(shù)的增強(qiáng)型數(shù)字教育[2].在當(dāng)前人工智能的大時(shí)代背景下，針對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的種種弊端，我們提出了如下教學(xué)改革方案。⑴改變教學(xué)理念，確立計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的重要地位計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)作為高校的一門(mén)公共課，實(shí)則應(yīng)當(dāng)作為各個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)、科研的必修之課程。因此，高等學(xué)校應(yīng)從源頭上確立該課程的重要地位，將該課程納入必修課范疇，并給與更充分合理的課時(shí)分配。除教學(xué)課時(shí)、實(shí)驗(yàn)課時(shí)之外，需要為該課程增加一定的研討課時(shí)。任課老師必須是來(lái)自于計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的人才。同時(shí)，定時(shí)舉辦關(guān)于該課程的教學(xué)培訓(xùn)、教學(xué)研討會(huì)和教學(xué)比賽，改變教師的教學(xué)理念，從源頭上給予該課程足夠的重視。⑵優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，重新制定課程的教學(xué)知識(shí)體系教材是教師教學(xué)的主要依據(jù)，也是學(xué)生獲得系統(tǒng)性知識(shí)的主要來(lái)源。因此，教材對(duì)于教學(xué)的重要性不言而喻。教材的選取需要優(yōu)中擇優(yōu)，必要的時(shí)候可以根據(jù)自身院校的情況自己編寫(xiě)，力求使用好的教材使教學(xué)事半功倍。在選定優(yōu)質(zhì)教材的基礎(chǔ)上，制定更加合理的教學(xué)大綱，優(yōu)化計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)知識(shí)體系，突出計(jì)算機(jī)學(xué)科入門(mén)相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)的重要地位。對(duì)現(xiàn)有的過(guò)時(shí)內(nèi)容進(jìn)行更新，例如操作系統(tǒng)以Windows10的操作取代Windows7，Office這部分使用Office2019版本取代2010的版本，同時(shí)增加關(guān)于算法入門(mén)知識(shí)、程序設(shè)計(jì)入門(mén)知識(shí)以及人工智能、區(qū)塊鏈等前沿知識(shí)單元的介紹。以華中師范大學(xué)為例，我們?cè)趫D1中給出了該校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)知識(shí)體系結(jié)構(gòu)圖。⑶充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)工具和人工智能技術(shù)，構(gòu)建智慧課堂，改變傳統(tǒng)教學(xué)模式現(xiàn)代化的教學(xué)應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變以教師為核心的教學(xué)模式，更加突出學(xué)生的主體性地位。因此，在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)和蓬勃發(fā)展的情形下，應(yīng)當(dāng)改變傳統(tǒng)的課堂教學(xué)形式，充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，將傳統(tǒng)課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)模式相結(jié)合，構(gòu)建智慧課堂。融合課堂教學(xué)身臨其境的效果與網(wǎng)絡(luò)課堂自主性強(qiáng)且方便師生交流的特點(diǎn)，通過(guò)師生之間多層次、立體化的互動(dòng)，達(dá)到提升教學(xué)效果的目的。同時(shí)，建立功能強(qiáng)大、完善的學(xué)生實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，基于不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生的不同特點(diǎn)和不同需求，進(jìn)行個(gè)性化的作業(yè)設(shè)置。針對(duì)教師布置的實(shí)驗(yàn)任務(wù)和學(xué)生的完成情況，結(jié)合在線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)傳感器及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，搜集學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，并且使用人工智能算法進(jìn)行智能分析，使教師對(duì)當(dāng)前的學(xué)生的學(xué)習(xí)情況一目了然，并能引導(dǎo)學(xué)生對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)的鞏固和掌握。研討課以學(xué)生為主體，按照所選課題進(jìn)行分組調(diào)研、分組討論，刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其思辨能力。研討內(nèi)容最終可以課程論文的形式上交至課程共享平臺(tái)，由教師和同學(xué)共同給出評(píng)分。這里，仍以華中師范大學(xué)為例，我們將在線教學(xué)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)課平臺(tái)、研討課共享平臺(tái)等集成為一個(gè)基于人工智能技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)智慧教學(xué)綜合平臺(tái)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括用戶管理、在線教學(xué)、課堂互動(dòng)、作業(yè)管理、考試管理、BBS系統(tǒng)、智能分析和平臺(tái)管理8個(gè)模塊，其主要功能如圖2所示。該系統(tǒng)采用C/S模式，系統(tǒng)的服務(wù)器選用Linux服務(wù)器，同時(shí)開(kāi)發(fā)基于PC機(jī)的和手機(jī)端的客戶端系統(tǒng)，方便學(xué)生和教師隨時(shí)選用、更加靈活。在線教學(xué)模塊中的智能學(xué)習(xí)助理功能，能夠根據(jù)歷史用戶的學(xué)習(xí)行為和當(dāng)前用戶的學(xué)習(xí)行為，自動(dòng)地識(shí)別學(xué)習(xí)內(nèi)容中的難點(diǎn)以及當(dāng)前學(xué)生的難點(diǎn)內(nèi)容，有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)強(qiáng)化。課堂互動(dòng)模塊中，通過(guò)可穿戴式傳感器搜集學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，用于后續(xù)智能分析模塊中對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)行為進(jìn)行智能分析。在線作業(yè)評(píng)價(jià)模塊包括機(jī)器評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)兩個(gè)功能。機(jī)器評(píng)價(jià)是系統(tǒng)為學(xué)生作業(yè)（客觀題、主觀題）自動(dòng)評(píng)分，其中主觀題的評(píng)分也是使用人工智能技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。教師評(píng)分時(shí)可以參考機(jī)器評(píng)分，減少教師工作量。同時(shí)，教師評(píng)分為機(jī)器評(píng)分提供機(jī)器學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，促進(jìn)機(jī)器評(píng)分更加智能。智能分析模塊能夠依據(jù)學(xué)生的在線課程學(xué)習(xí)模塊、課堂學(xué)習(xí)模塊、作業(yè)管理模塊等搜集到的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，促使教師深入了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和個(gè)性化特點(diǎn)，提升教學(xué)的針對(duì)性，并且有助于后續(xù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面、綜合的分析和成績(jī)?cè)u(píng)定。所有系統(tǒng)模塊中使用到的智能分析技術(shù)包括基本的統(tǒng)計(jì)分析、以及各類(lèi)機(jī)器學(xué)習(xí)算法（k-means,NaveBayes,SupportVectorMachine,DeepLearning等等）。⑷改變傳統(tǒng)成績(jī)考核的方式在“教學(xué)”+“實(shí)驗(yàn)”+“研討課”課程結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)智慧教學(xué)綜合平臺(tái)的輔助之下，學(xué)生的成績(jī)?cè)u(píng)定更加全面化、多元化、公平化、自動(dòng)化[7]。平時(shí)成績(jī)中，除了教學(xué)綜合平臺(tái)的“課堂簽到”次數(shù)之外，還增加更多豐富多元化的考察信息，如：學(xué)生的課堂討論、在線課程學(xué)習(xí)和考核結(jié)果、平時(shí)作業(yè)完成情況，以及智能分析模塊中輔助分析的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力、平時(shí)成績(jī)預(yù)測(cè)。期末上機(jī)考試系統(tǒng)也是智慧課堂綜合平臺(tái)的一個(gè)子模塊，是精心設(shè)計(jì)的穩(wěn)定、安全、功能強(qiáng)大的子系統(tǒng)，方便教師每一年更新試題庫(kù)，修改bug。試題庫(kù)中的每一套試卷都應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)科學(xué)的考卷質(zhì)量分析，使其難度、覆蓋范圍在一個(gè)均衡、合理的范圍。最后，教師通過(guò)對(duì)各類(lèi)平時(shí)成績(jī)指標(biāo)以及期末考試成績(jī)加權(quán)，給出最終的學(xué)習(xí)成績(jī)。通過(guò)規(guī)范、合理、公平、全面的考核體系，獲得對(duì)學(xué)生公平、完善的評(píng)價(jià)機(jī)制，激勵(lì)學(xué)生并刺激教學(xué)良性運(yùn)轉(zhuǎn)。

3結(jié)束語(yǔ)

篇9

關(guān)鍵詞：人工智能；雙語(yǔ)教學(xué)；實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2008)11-20294-01

1 引言

人工智能是關(guān)于人造物的智能行為，而智能行為包括知覺(jué)、推理、學(xué)習(xí)、交流和在復(fù)雜環(huán)境中的行為。人工智能的一個(gè)長(zhǎng)期目標(biāo)是發(fā)明出可以像人類(lèi)一樣或能更好地完成以上行為的機(jī)器；另一個(gè)目標(biāo)是理解這種智能行為是否存在于機(jī)器、人類(lèi)或其他動(dòng)物中。因此，人工智能包含了科學(xué)和工程的雙重目標(biāo)[2]。因此，可以認(rèn)為人工智能是從思維、感知、行為三層次，從科學(xué)目標(biāo)、工程目標(biāo)兩方面，研究探索、模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及其應(yīng)用的一門(mén)計(jì)算機(jī)學(xué)科專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。

目前，國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)大學(xué)都非常重視該門(mén)課程的教學(xué)和研究，許多重點(diǎn)大學(xué)都有自己獨(dú)立的人工智能研究所。《人工智能》是一門(mén)多學(xué)科交叉的課程，特別涉及控制論、信息論、語(yǔ)言學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)等多種學(xué)科；所以該學(xué)科具有知識(shí)點(diǎn)多，牽涉面廣；內(nèi)容抽象，不易理解；理論性強(qiáng)，需要較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的邏輯思維能力等特點(diǎn)。導(dǎo)致教師、學(xué)生在教、學(xué)的過(guò)程中都顯得比較吃力。那么如何把握課程的特點(diǎn)，幫助學(xué)生找到好的學(xué)習(xí)方法，使他們能充分發(fā)揮自己的能力，提高學(xué)習(xí)興趣就成為我們教學(xué)研究過(guò)程中的主要目標(biāo)[3]。

考慮到本課程的多學(xué)科交叉性以及相關(guān)信息學(xué)科的快速發(fā)展，在目前高校提倡雙語(yǔ)教學(xué)的環(huán)境下，擬將《人工智能》教材改為全英語(yǔ)教材，這樣可更快地掌握學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)，掌握最先進(jìn)的技術(shù)，與國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)接軌。

2 選擇合適實(shí)效的教材，精心安排教學(xué)內(nèi)容

計(jì)算機(jī)雙語(yǔ)教學(xué)的正常開(kāi)展，必須依托優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)教科書(shū)和教學(xué)參考用書(shū)。沒(méi)有原版計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)教科節(jié)和教學(xué)參考用書(shū)，教師和學(xué)生都無(wú)法接觸到“原汁原味”的專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)。更重要的是，教師在使用原版教材時(shí)，可以從中借鑒國(guó)外現(xiàn)代的教學(xué)理念、先進(jìn)的教學(xué)方法和手段，學(xué)到新的教育思想和與國(guó)際接軌的人才培養(yǎng)新體系，更容易了解到計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)[4]。我們主要采用了Nils J.Nilsson教授所著的《人工智能》，該教材是美國(guó)Stanford大學(xué)計(jì)算機(jī)系本科教材，教材體系比較符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，便于學(xué)生接受、理解、掌握和鞏固所學(xué)知識(shí)。同時(shí)這本書(shū)內(nèi)容豐富、取材新穎。該書(shū)從什么是人工智能談起，分別對(duì)響應(yīng)機(jī)器、狀態(tài)搜索、知識(shí)的表示和推理、基于邏輯的規(guī)劃方法、通信與集成等人工智能的主要理論和重要應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了詳細(xì)闡述，通過(guò)對(duì)本書(shū)的選擇可以是學(xué)生與國(guó)際著名大學(xué)獲得同樣的知識(shí)。與此同時(shí)，我們不拘泥于這一本書(shū)，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，還給學(xué)生提供了一些參考數(shù)目，以“必需、夠用”為度，以“夠用、適度”為綱，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[3]。

3 改革教學(xué)方法

3.1 專(zhuān)業(yè)知識(shí)和英語(yǔ)知識(shí)雙重性的培養(yǎng)目標(biāo)

雙語(yǔ)教學(xué)目標(biāo)是雙重性的，其一是獲取學(xué)科知識(shí)，其二是培養(yǎng)和提高學(xué)生運(yùn)用外語(yǔ)的能力。這兩個(gè)目標(biāo)在教學(xué)過(guò)程中，體現(xiàn)的程度有所不同。獲取學(xué)科知識(shí)是直接的。學(xué)生每上完一節(jié)課，就必然會(huì)有這一節(jié)課的收獲。比方說(shuō)，這節(jié)課學(xué)習(xí)了哪一章節(jié)，主要內(nèi)容是什么，有哪些知識(shí)點(diǎn)，重難點(diǎn)在哪里等等[1]。

以“人工智能”這門(mén)課為例。專(zhuān)業(yè)知識(shí)的教學(xué)重點(diǎn)是人工智能發(fā)展史、各類(lèi)搜索和謂詞演算、命題演算、模式識(shí)別、自然語(yǔ)言理解等。對(duì)這些重點(diǎn)內(nèi)容，我們主要使用英文講解，必要時(shí)輔以漢語(yǔ)解釋。英語(yǔ)知識(shí)的教學(xué)重點(diǎn)是那些人工智能有的概念(詞匯)和表達(dá)方式等。這些知識(shí)在一般性的專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)課程中接觸不到，但人工智能學(xué)習(xí)中又是基本的和必要的。例如：“Neural Networks”、“Uninformed Search”、“Heuristic Search”、“ Propositional Calculus”等詞匯是人工智能領(lǐng)域的重要詞匯，而這些詞匯在其他英語(yǔ)環(huán)境中非常少的出現(xiàn)。因此，這些內(nèi)容也就很自然地成為英語(yǔ)知識(shí)的教學(xué)重點(diǎn)，通過(guò)對(duì)這些詞匯和概念的認(rèn)識(shí)可以進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)的水平。

3.2 教學(xué)模式

雙語(yǔ)教學(xué)與普通教學(xué)課程有相同之處，當(dāng)然也有許多不同的地方。學(xué)生在課堂上要學(xué)習(xí)的知識(shí)和技巧的含量比以往增多。因?yàn)殡p語(yǔ)教學(xué)具有雙重性目標(biāo)，所以，在一節(jié)雙語(yǔ)課堂中，學(xué)生不僅要集中精力弄明白本節(jié)課所學(xué)的學(xué)科內(nèi)容，還要在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，接受潛移默化的第二語(yǔ)言的熏陶。學(xué)生和老師之間必須配合默契。這就要求老師要比普通課程花更多的注意力去注意學(xué)生的反應(yīng)。當(dāng)學(xué)生有問(wèn)題時(shí)，必須提出，以求盡快解決疑難；當(dāng)教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生面露難色時(shí)，就要考慮，這一部分內(nèi)容是否難以理解。如果感覺(jué)較難，就應(yīng)當(dāng)注意解釋。再者，雙語(yǔ)教學(xué)因其本身所用教學(xué)語(yǔ)言的特殊性，決定了課堂教學(xué)不可能像傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程一樣，實(shí)行“注入式”教學(xué)方法：而應(yīng)當(dāng)實(shí)行“以學(xué)生為中心”的新型教學(xué)模式，鍛煉學(xué)生的能力。因此，學(xué)生如何學(xué)習(xí)就成了教學(xué)過(guò)程的重點(diǎn)。此外，教學(xué)中還應(yīng)注意正確處理好外語(yǔ)教學(xué)與專(zhuān)業(yè)課教學(xué)的關(guān)系。必須明確雙語(yǔ)教學(xué)不是單純地學(xué)外語(yǔ)，而是用外語(yǔ)教和學(xué)，學(xué)生應(yīng)重點(diǎn)掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)，切忌將雙語(yǔ)課變?yōu)槠胀ㄓ⒄Z(yǔ)課的翻版[4]。

3.3 運(yùn)用多媒體技術(shù)

在課堂教學(xué)中，要充分利用多媒體教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，有效、生動(dòng)地開(kāi)展教學(xué)。采用了動(dòng)畫(huà)課件、錄像教學(xué)、實(shí)物演示、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等豐富多彩的教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生對(duì)本課程學(xué)習(xí)的興趣和好奇心。通過(guò)這些動(dòng)畫(huà)、錄像可以有效彌補(bǔ)由于雙語(yǔ)教學(xué)中詞匯或概念理解上的困難，進(jìn)一步讓學(xué)生了解人工智能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。同時(shí)，在講解一些難以理解的原理和較復(fù)雜的算法時(shí)，借助CAI課件加上flas，將專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)詞匯融入進(jìn)來(lái)，即可以生動(dòng)形象地解釋原理，增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容層次感，又可以大大簡(jiǎn)化學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)詞匯的難度。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文是我們對(duì)《人工智能》課程雙語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。在雙語(yǔ)教學(xué)的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生自主地使用英語(yǔ)來(lái)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力目標(biāo)下，對(duì)《人工智能》課程雙語(yǔ)教學(xué)方法進(jìn)行了改革，主要包括：(1)注重專(zhuān)業(yè)知識(shí)和英語(yǔ)知識(shí)雙重性的培養(yǎng)目標(biāo)；(2)實(shí)行“以學(xué)生為中心”的新型教學(xué)模式；(3)運(yùn)用多媒體技術(shù)三個(gè)方面。該教學(xué)方法的改革將進(jìn)一步提高教學(xué)效果，更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，提高教學(xué)水平，培養(yǎng)出更好的適合社會(huì)需求的工程技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)：

[1] 秦奕青, 佟俐鵑, 趙剛. 計(jì)算機(jī)學(xué)科中的雙語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐研究[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù), 2007,17(9):105-107.

[2] 韓麗娟, 孫玉紅, 李圣君. 《人工智能》教程改革初探[J]. 電腦知識(shí)與技術(shù)(學(xué)術(shù)交流), 2007,(7):222-223.

[3] 趙蔓, 何千舟. 面向21世紀(jì)的《人工智能》課程的教學(xué)思考[J]. 沈陽(yáng)教育學(xué)院學(xué)報(bào), 2004,6(4):131-132.

[4] 王建芳. 計(jì)算機(jī)雙語(yǔ)教學(xué)初探[J]. 教書(shū)育人：大學(xué)頻道, 2005,(1):104-105.

篇10

關(guān)鍵詞:智能科學(xué)基礎(chǔ);系列課程;國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì);改革;建設(shè)

在國(guó)家教育部質(zhì)量工程的支持下,中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院對(duì)國(guó)家級(jí)精品課程人工智能[1-2]和智能控制[3]、全國(guó)雙語(yǔ)教學(xué)示范課程人工智能和國(guó)家級(jí)智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)[4]等進(jìn)行持之以恒的改革與建設(shè),取得一些成果。

“智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)”的教學(xué)隊(duì)伍是一支由國(guó)家級(jí)教學(xué)名師領(lǐng)銜[5],知識(shí)結(jié)構(gòu)、梯隊(duì)結(jié)構(gòu)和年齡結(jié)構(gòu)比較合理,具有明顯的學(xué)科優(yōu)勢(shì)、課程優(yōu)勢(shì)、人才優(yōu)勢(shì)和教學(xué)科研優(yōu)勢(shì)的頗具特色與影響力的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。該團(tuán)隊(duì)以中南大學(xué)智能科學(xué)研究中心為核心,主要承擔(dān)人工智能基礎(chǔ)、智能控制導(dǎo)論、機(jī)器人學(xué)、專(zhuān)家系統(tǒng)等本科基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,碩士學(xué)位課程人工智能、智能控制和機(jī)器人控制技術(shù)以及留學(xué)生碩士學(xué)位課程Artificial Intelligence和博士生學(xué)位課程智能系統(tǒng)原理與應(yīng)用的教學(xué)。

教學(xué)團(tuán)隊(duì)在建設(shè)過(guò)程中,注重教學(xué)改革,加大課程建設(shè)和教材建設(shè)力度,不斷改進(jìn)教學(xué)方法,在課程改革、教材建設(shè)、教學(xué)手段、隊(duì)伍建設(shè)以及交流合作等方面取得一些進(jìn)展。本文擬就教學(xué)團(tuán)隊(duì)的改革與建設(shè)的相關(guān)理念與實(shí)踐問(wèn)題加以總結(jié),談?wù)勎覀兊囊?jiàn)解。

1創(chuàng)新教學(xué)方法

教學(xué)是教師的本職和核心工作。本教學(xué)團(tuán)隊(duì)一直致力于教學(xué)方法與教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新,虛心學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和方法,積極探索教學(xué)新路,形成了“以趣導(dǎo)課、以疑啟思、以法解惑、以律求知”的教學(xué)模式和教學(xué)方法[6-7]。充分激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,發(fā)揮獨(dú)立思考和創(chuàng)新思維,多方位培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中應(yīng)用了課堂演示、課堂互動(dòng)、課堂辯論、課后網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)等一系列現(xiàn)代化全方位的教學(xué)新模式。此外,為提高學(xué)生的動(dòng)手能力和理論水平,讓學(xué)生直接參與部分教師課題,理論聯(lián)系實(shí)際,為畢業(yè)后的工作學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。具體措施如下:

1) 舉行課堂討論會(huì),營(yíng)造自由探索氛圍。

為調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,我們?cè)谑谡n過(guò)程中多次開(kāi)展課堂討論會(huì)和辯論會(huì)等活動(dòng),讓學(xué)生自己查閱資料,分析整理,提出自己的觀點(diǎn),使學(xué)生全方位地接觸所學(xué)課程,培養(yǎng)學(xué)生的研究能力,真正實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng),并鼓勵(lì)學(xué)生用英語(yǔ)討論。學(xué)生對(duì)有些問(wèn)題展開(kāi)了激烈的爭(zhēng)論,激發(fā)了學(xué)習(xí)潛能,明確了學(xué)習(xí)目標(biāo)。課程中還經(jīng)常請(qǐng)來(lái)在科研工作中擔(dān)任主要任務(wù)的教授和博士生來(lái)給學(xué)生介紹最前沿的科學(xué)動(dòng)態(tài),激發(fā)學(xué)生們對(duì)所學(xué)知識(shí)和科學(xué)研究的興趣。在研究生教學(xué)方面,我們更進(jìn)一步通過(guò)舉辦課程課堂學(xué)術(shù)研討會(huì),讓學(xué)生在一年級(jí)就開(kāi)始接觸學(xué)科前沿,自己查閱資料和動(dòng)手寫(xiě)科技論文,并在研討會(huì)上宣讀討論,培養(yǎng)獨(dú)立工作能力和從事學(xué)科前沿研究的能力,為將來(lái)的高層次研究打下基礎(chǔ)。

2) 倡導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力。

注意采用面向問(wèn)題的啟發(fā)式方法進(jìn)行教學(xué),啟發(fā)學(xué)生求解問(wèn)題能力,強(qiáng)化學(xué)生的參與意識(shí),提高他們的學(xué)習(xí)積極性。教學(xué)中還注意采用了多種交互式策略,如課堂教師提問(wèn)、鼓勵(lì)或指定學(xué)生用英語(yǔ)提問(wèn)、學(xué)生就某個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行主題發(fā)言后老師點(diǎn)評(píng)等。此外,師生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行交互,方式包括Email、BBS和QQ談和交換文件等。

根據(jù)學(xué)生的興趣和創(chuàng)新潛力,對(duì)有專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)的本科生,在自愿情況下,挑選2～3名參與國(guó)家級(jí)項(xiàng)目研究工作,進(jìn)行中長(zhǎng)期培養(yǎng)試點(diǎn),實(shí)現(xiàn)本科培養(yǎng)過(guò)程與碩士、博士研究生培養(yǎng)過(guò)程的銜接。

3) 增強(qiáng)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),籌建智能專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室。

智能科學(xué)基礎(chǔ)課程的概念性較強(qiáng),初學(xué)者感到比較抽象,而實(shí)驗(yàn)教學(xué)又是薄弱環(huán)節(jié)。因此,結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況,我們對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)十分重視,設(shè)計(jì)了一些新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,探索新穎的實(shí)驗(yàn)方法。新開(kāi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括人工智能實(shí)驗(yàn)、智能控制實(shí)驗(yàn)、專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、機(jī)器人學(xué)實(shí)驗(yàn)、人工智能課程設(shè)計(jì)等。對(duì)相關(guān)課程的原有實(shí)驗(yàn),我們也進(jìn)行了一些改革,增設(shè)了個(gè)性化的實(shí)驗(yàn),使得學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析既有格式要求,又給學(xué)生報(bào)告自己研究的過(guò)程和結(jié)果留有空間。這些做法能夠鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立性研究,滿足他們學(xué)習(xí)的需求。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生能夠理論聯(lián)系實(shí)際,驗(yàn)證所學(xué)理論知識(shí)和概念,加深理解,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)了他們的創(chuàng)造能力。

除課堂實(shí)驗(yàn)外,我們還充分發(fā)揮虛擬實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在課外上網(wǎng)練習(xí)。通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以了解算法的具體運(yùn)行過(guò)程,調(diào)整參數(shù)和過(guò)程,并進(jìn)行驗(yàn)證以加深對(duì)知識(shí)的理解,提高學(xué)習(xí)興趣,從而達(dá)到教學(xué)目的。

結(jié)合科研,購(gòu)進(jìn)和自制部分新設(shè)備、新系統(tǒng),計(jì)劃建設(shè)智能專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室,為教學(xué)提供更多的優(yōu)良實(shí)驗(yàn)設(shè)備。例如,已研制“中南移動(dòng)一號(hào)”和“中南移動(dòng)二號(hào)”自主移動(dòng)機(jī)器人共7臺(tái),已購(gòu)進(jìn)RCB-1型教學(xué)機(jī)器人20套等。

教學(xué)團(tuán)隊(duì)教師還指導(dǎo)學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生“飛思卡爾”杯智能汽車(chē)競(jìng)賽活動(dòng)、大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃及創(chuàng)新教育計(jì)劃項(xiàng)目等,取得優(yōu)秀成果。

2推進(jìn)課程改革

教學(xué)改革是課程建設(shè)和學(xué)科發(fā)展的生命線。我們把國(guó)家級(jí)精品課程和全國(guó)雙語(yǔ)教學(xué)示范課程放在優(yōu)先建設(shè)的位置,并以它們帶動(dòng)其他課程建設(shè),完善系列課程建設(shè),同時(shí)新辦了智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)。

2.1搞好精品課程建設(shè),改進(jìn)雙語(yǔ)示范課程教學(xué),穩(wěn)步推進(jìn)系列課程建設(shè)

本團(tuán)隊(duì)著力搞好已有的2門(mén)國(guó)家級(jí)精品課程、1門(mén)全國(guó)雙語(yǔ)教學(xué)示范課程,更新精品課程網(wǎng)站,豐富課程內(nèi)容。為了及時(shí)反映上述課程中相關(guān)科學(xué)技術(shù)的最新進(jìn)展,我們調(diào)整了教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容,修訂了教學(xué)大綱,并對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步優(yōu)化和更新,極大充實(shí)了各課程教學(xué)內(nèi)容。同時(shí),通過(guò)校際教學(xué)活動(dòng)和網(wǎng)上資源共享對(duì)精品課程、雙語(yǔ)教學(xué)示范課程進(jìn)行交流和推廣,起到較好的輻射作用[8-9]。

為加強(qiáng)精品課程建設(shè),完善和拓展課程體系,在總結(jié)現(xiàn)有精品課程的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,又建成省級(jí)精品課程1門(mén),校級(jí)精品課程1門(mén)。

為提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)水平和學(xué)習(xí)興趣,使得學(xué)生能夠開(kāi)拓眼界,追蹤國(guó)際前沿科學(xué)研究,本團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)進(jìn)行研究和實(shí)踐。除改進(jìn)人工智能雙語(yǔ)教學(xué)示范課程外,團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的其他課程,如智能控制、機(jī)器人學(xué)、專(zhuān)家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等也實(shí)行了雙語(yǔ)教學(xué),并為該課程引進(jìn)英文輔助教材。例如,對(duì)人工智能課程,我們先后采用Nilsson和Russell等編著的國(guó)外影響較大的英文原版教材作為主要教學(xué)參考書(shū)[10-11],供學(xué)生學(xué)習(xí)參考。在雙語(yǔ)教學(xué)中,一般以漢語(yǔ)講授為主,英語(yǔ)為輔,并對(duì)一些關(guān)鍵詞同時(shí)用漢語(yǔ)和英語(yǔ)表示。對(duì)部分章節(jié)或某個(gè)專(zhuān)題,采用純英語(yǔ)教學(xué)或以英語(yǔ)為主漢語(yǔ)為輔的教學(xué)。對(duì)PPT課件的編寫(xiě)分為純漢語(yǔ)、純英語(yǔ)和英漢混合幾種方式。英語(yǔ)教學(xué)比例要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生英語(yǔ)水平而定,其檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是學(xué)生的接受程度與學(xué)習(xí)效果,根據(jù)這一點(diǎn)來(lái)適時(shí)調(diào)整雙語(yǔ)教學(xué)中英語(yǔ)對(duì)漢語(yǔ)的比例。

通過(guò)教改實(shí)踐,我們承擔(dān)的智能科學(xué)基礎(chǔ)課程逐步形成為具有明顯特色的課程體系。我們講授的課程從智能科學(xué)的基礎(chǔ)課程到專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,再到專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程,形成了配置合理、特色鮮明、循序漸進(jìn)、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)調(diào)發(fā)展的智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科從基礎(chǔ)到應(yīng)用的系列課程體系。

2.2新辦智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)

智能科學(xué)與技術(shù)是當(dāng)代科技發(fā)展的前沿學(xué)科和重要組成部分,其人才需求日益增加,超出了目前高校的培養(yǎng)能力[12]。我校的智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科方向經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展,已形成了具有自身優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)的學(xué)科,在國(guó)內(nèi)具有一定的知名度和優(yōu)勢(shì)。為了促進(jìn)智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的發(fā)展,經(jīng)過(guò)多年積極準(zhǔn)備,我們于2009年申報(bào)了智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)并獲得教育部批準(zhǔn)。通過(guò)向兄弟學(xué)校學(xué)習(xí)調(diào)研,了解該專(zhuān)業(yè)人才需求、專(zhuān)業(yè)建設(shè)規(guī)劃,設(shè)定適應(yīng)培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)計(jì)劃與課程設(shè)置方案。雖然我們開(kāi)辦“智能科學(xué)與技術(shù)”專(zhuān)業(yè)較晚,但我們從2002年開(kāi)始,就一直關(guān)注和積極參與國(guó)內(nèi)智能科學(xué)的學(xué)科的討論與新專(zhuān)業(yè)籌備工作[13]。

我校于2009年申報(bào)獲準(zhǔn),在自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)增設(shè)了智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)方向,目前已招收2屆學(xué)生共84人。我們?yōu)檫x讀智能科學(xué)與技術(shù)本科專(zhuān)業(yè)方向的每個(gè)學(xué)生選定指導(dǎo)老師。每個(gè)學(xué)生都可以參加指導(dǎo)老師的課題,指導(dǎo)老師也可以利用自己的學(xué)識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任心來(lái)更好地管理呵護(hù)學(xué)生。這一做法取得明顯效果,不僅受到同學(xué)們的普遍歡迎,也得到了學(xué)校的肯定。我們還多次召開(kāi)師生見(jiàn)面會(huì)并通過(guò)指導(dǎo)老師走訪宿舍,了解每個(gè)人的情況。為了消除代溝,努力融入同學(xué)當(dāng)中,學(xué)習(xí)熟悉他們的語(yǔ)境和思維想法。我們的目標(biāo)就是不讓一個(gè)學(xué)生掉隊(duì)。

創(chuàng)建與建設(shè)智能科學(xué)與技術(shù)新專(zhuān)業(yè),將為智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)建設(shè)提供一個(gè)更加寬廣的平臺(tái),并對(duì)計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化和電子信息等學(xué)科的專(zhuān)業(yè)建設(shè)和課程建設(shè)提供一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。我們將以智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)建設(shè)為契機(jī),虛心學(xué)習(xí)兄弟學(xué)校的專(zhuān)業(yè)建設(shè)的做法和經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步規(guī)范智能科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)課程教學(xué),讓智能科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)建設(shè)登上一個(gè)新的臺(tái)階。

3加強(qiáng)教材建設(shè)

教材是教學(xué)的重要工具和資源,其水平直接影響教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)過(guò)程中,我們與時(shí)俱進(jìn),對(duì)教學(xué)內(nèi)容不斷優(yōu)化與更新,精益求精地編寫(xiě)反映學(xué)科發(fā)展的教材[14]。

我們對(duì)原有編寫(xiě)出版的教材進(jìn)行修訂,反映新世紀(jì)學(xué)科發(fā)展水平和發(fā)展趨向,以適應(yīng)教改需要。把這些最新內(nèi)容用于教學(xué),使學(xué)生了解到國(guó)際前沿動(dòng)態(tài)和本學(xué)科的最新成果。

以相關(guān)系列課程為平臺(tái),注重教材配套,服務(wù)因材施教,著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)教材建設(shè)。僅2007年以來(lái)我們已出版的相關(guān)教材及專(zhuān)著如下:

《智能控制原理與應(yīng)用》,國(guó)家級(jí)精品課程配套教材,2007;《智能控制導(dǎo)論》,國(guó)家級(jí)精品課程配套教材,2007;《未知環(huán)境中移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航控制理論與方法》,2008;《機(jī)器人學(xué)》,第二版,國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)配套教材,2009;《機(jī)器人學(xué)基礎(chǔ)》,國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)配套教材,2009;《人工智能及其應(yīng)用》,第四版,國(guó)家級(jí)“十一五”規(guī)劃教材,國(guó)家精品課程配套教材,2010;《人工智能基礎(chǔ)》,第二版,國(guó)家級(jí)“十一五”規(guī)劃教材,國(guó)家精品課程配套教材,2010;《移動(dòng)機(jī)器人協(xié)同理論與技術(shù)》,2010。

4優(yōu)化隊(duì)伍結(jié)構(gòu)

師資隊(duì)伍建設(shè)是團(tuán)隊(duì)建設(shè)的源頭,沒(méi)有一流的教師隊(duì)伍就沒(méi)有一流的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。在師資隊(duì)伍建設(shè)上,我們一直采取引進(jìn)優(yōu)秀人才和在職培養(yǎng)相結(jié)合的做法。對(duì)于人才的引進(jìn)主要通過(guò)辦專(zhuān)業(yè)和辦學(xué)科點(diǎn)等方式吸引人才,還通過(guò)創(chuàng)造教學(xué)和科研條件,穩(wěn)定教師隊(duì)伍,解決個(gè)人的發(fā)展問(wèn)題。

采取有效措施,提高主講教師的學(xué)術(shù)積累和教學(xué)水平。一是教研組教師,特別是中青年教師積極參加重要科研項(xiàng)目,提高學(xué)術(shù)水平。二是派中青年教師赴國(guó)外研修訪問(wèn),了解和學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國(guó)家同類(lèi)課程的先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、相關(guān)課程設(shè)置情況與發(fā)展趨勢(shì),將國(guó)外教學(xué)思想引入課程教學(xué)。

教學(xué)始終是教師的第一要?jiǎng)?wù),為了提高青年教師的教學(xué)素質(zhì),我們實(shí)施并完善了一系列管理措施和制度。

1) 設(shè)立名師工作室,實(shí)現(xiàn)名師資源共享形成多元化的帶教制度,安排高年資的教師對(duì)年輕教師進(jìn)行傳、幫、帶,可以有業(yè)務(wù)方面的指導(dǎo),也可以有認(rèn)識(shí)方面的交流。通過(guò)老教師對(duì)年輕教師全方位的指導(dǎo),使老教師的教學(xué)理念和經(jīng)驗(yàn)得以繼承,加快了年輕教師的成長(zhǎng)。

2) 有計(jì)劃地安排年輕教師虛心旁聽(tīng)有經(jīng)驗(yàn)教師的講課。通過(guò)聽(tīng)課,不僅使年輕教師進(jìn)一步掌握課程的內(nèi)容,更重要的是使年輕教師學(xué)到了老教師的教學(xué)方法和經(jīng)驗(yàn),對(duì)其今后從事教學(xué)工作起到了積極的指導(dǎo)作用。

3) 對(duì)于第一次上課和第一次上某門(mén)新課程的年輕教師,團(tuán)隊(duì)都要在課前組織他們?cè)囍v。試講前,安排老教師進(jìn)行指導(dǎo),傳授教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。試講時(shí),由團(tuán)隊(duì)的教師參加聽(tīng)課并對(duì)其進(jìn)行講評(píng),肯定其優(yōu)點(diǎn),指出其不足,幫助青年教師盡快掌握課程的重點(diǎn),找到更合適的講授方法。此外,我們還備課,統(tǒng)一基本教案,幫助年輕教師成長(zhǎng)。

近兩年來(lái)本教學(xué)團(tuán)隊(duì)獲得的主要教學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)就有徐特立教育獎(jiǎng)、茅以升教學(xué)專(zhuān)項(xiàng)獎(jiǎng)等。

5擴(kuò)大交流合作

我們?cè)谧龊米陨韴F(tuán)隊(duì)建設(shè)的同時(shí),增進(jìn)與全國(guó)相關(guān)高校和教學(xué)團(tuán)隊(duì)的交流,學(xué)習(xí)兄弟團(tuán)隊(duì)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn),在課程示范、教材推廣、網(wǎng)絡(luò)資源輻射等方面發(fā)揮積極作用。我們還開(kāi)展校內(nèi)合作,聯(lián)合不同院系進(jìn)行教學(xué)和精品課程的申報(bào)與建設(shè),在校內(nèi)推廣改革成果;發(fā)表了一系列教改論文;發(fā)起籌備《全國(guó)智能科學(xué)技術(shù)課程教學(xué)研討會(huì)》;邀請(qǐng)企業(yè)界科技精英做本科生就業(yè)指導(dǎo)相關(guān)報(bào)告。

1) 增進(jìn)校際交流,發(fā)揮輻射作用。

我們經(jīng)常以講座報(bào)告形式在許多兄弟院校進(jìn)行教學(xué)與教改交流。例如,最近一年來(lái)就應(yīng)邀先后到上海交通大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、東華大學(xué)、東南大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、北京科技大學(xué)、清華大學(xué)等校就智能科學(xué)技術(shù)課程的教學(xué)、教改和建設(shè)問(wèn)題作專(zhuān)題報(bào)告,在兄弟院校師生中引起熱烈反響。已有數(shù)以百計(jì)的高等院校采用我們編著的教材和網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行教學(xué),國(guó)內(nèi)已有眾多的從事人工智能課程和智能控制課程教學(xué)的教師,來(lái)信來(lái)函索取我們開(kāi)發(fā)的課程教案、課程演示和網(wǎng)絡(luò)課程相關(guān)資料等,我們一直盡力地搞好推廣和服務(wù)工作。

2) 撰寫(xiě)課程改革論文,進(jìn)行國(guó)內(nèi)外交流。

本團(tuán)隊(duì)成員僅近一年多來(lái),就在中國(guó)教育開(kāi)放資源網(wǎng)、中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)13屆年會(huì)、計(jì)算機(jī)教育、高等理科教育、計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化等會(huì)議及刊物上發(fā)表10篇教改論文,在國(guó)內(nèi)外進(jìn)行交流,起到介紹情況,交流信息和經(jīng)驗(yàn)的積極作用。

3) 籌備全國(guó)相關(guān)課程教學(xué)研討會(huì)。

為了更好地交流經(jīng)驗(yàn),擴(kuò)大影響和輻射作用,我們發(fā)起并聯(lián)合中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)教育工作委員會(huì)、中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)人工智能與模式識(shí)別專(zhuān)業(yè)委員會(huì)、中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)智能機(jī)器人專(zhuān)業(yè)委員會(huì)、中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)智能自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)委員會(huì)、中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)人工智能基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)委員會(huì),籌備召開(kāi)了首屆《全國(guó)智能科學(xué)技術(shù)課程教學(xué)研討會(huì)》[15]。圍繞各個(gè)學(xué)校在智能科學(xué)與技術(shù)本科專(zhuān)業(yè)的課程改革與建設(shè)、課程和專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃制定和未來(lái)發(fā)展設(shè)想等方面進(jìn)行交流研討。通過(guò)交流研討,認(rèn)真學(xué)習(xí)兄弟學(xué)校的經(jīng)驗(yàn),并盡可能匯報(bào)我們的經(jīng)驗(yàn)。我們相信,在與會(huì)全體代表的共同努力下,本次課程教學(xué)研討會(huì)一定能夠取得積極的成果。

注:本研究獲得教育部國(guó)家級(jí)精品課程人工智能(2003年)和智能控制(2006年)、全國(guó)雙語(yǔ)教學(xué)示范課程人工智能(2007年)、國(guó)家級(jí)智能科學(xué)基礎(chǔ)系列課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)(2008年)等項(xiàng)目支持。

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Construction of State Teaching Group of Series Course for Intelligence Science Basis in CSU

CAI Zi-xing, CHEN Bai-fan, LIU Li-jue

(Institute of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)