人工智能教學課程精選(九篇)

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第1篇：人工智能教學課程范文

人工智能作為一門課程［1］，開設時間距今只有40多年，但發(fā)展極為迅猛。人工智能課程的內容涉及計算機科學、數學、系統(tǒng)科學、控制科學、信息科學、心理學、電子學、生物學、語言學等等，幾乎所有科學工作者都可以在人工智能中找到自己感興趣的問題。目前，國內外已有眾多高校指定人工智能為計算機科學與技術及其相關專業(yè)的主修專業(yè)基礎課程，它在拓展計算機和自動控制的研究和應用領域方面有著極其誘人的學科發(fā)展前景。自2003年起，國內諸多高等院校陸續(xù)開設“智能科學與技術”本科專業(yè)，同時也有更多高校在傳統(tǒng)信息類專業(yè)中加大了人工智能課程的課時比重，因此如何提高人工智能課程的教學質量顯得尤為重要。? 

本文結合人工智能課程的特點以及自己教學與研究的實踐，對本課程的教學進行一些探討，以期改進人工智能課程教學方法，達到提高本課程教學質量的目的。?? 

一、兼顧課程內容的統(tǒng)一性和差異性?? 

人工智能課程的核心內容主要集中在對基本概念、基本原理、基本方法和重要算法及其應用的認識和理解上，盡管各種基本概念、原理、方法和算法在一定程度上自成體系，但是它們之間又存在著許多內在聯系和規(guī)律。從這一點來看，人工智能課程與其他很多計算機課程是不同的，這就要求人工智能課程的授課要具有自己的特色。? 

知識表示、知識推理、知識應用是人工智能課程的三大內容，解決任何一個人工智能問題都離不開兩個步驟，即知識表示和問題求解。由此，人工智能課程從總體結構上就有了一個比較清晰的脈絡，即首先必然要學習各種知識表示方法，然后是利用這些知識進行推理，進而實現知識應用，最終達到問題求解的目的。問題求解又分為基本的問題求解方法和高級問題求解方法。圖搜索策略、啟發(fā)式搜索、消解原理以及規(guī)則演繹系統(tǒng)等都屬于基本的問題求解方法。計算智能、專家系統(tǒng)、機器學習、自動規(guī)劃等屬于高級問題求解方法。? 

同時，人工智能課程某些章節(jié)或者某些方法算法在一定程度上又自成體系。例如，各種不同的知識表示方法不管是數據結構還是表示形式都完全不相同。又例如，人工智能有許多不同的學派［2］，本課程往往同時會介紹不同學派的算法，這些學派在人工智能的基礎理論和方法、技術路線等方面是完全不同的，甚至是對立的。? 

這些都要求我們在教學過程中不僅要強調人工智能課程理論的統(tǒng)一性和完整性，又要兼顧各學派的特點，尊重甚至調動學生們對不同人工智能學派及其方法的興趣。在編寫和選用教材時也要注重這一點，我們選用的是蔡自興教授編寫的《人工智能及其應用》系列教材［1,2］，該教材以邏輯主義學派為主線，兼顧引進其他學派的精華內容，具有較強的科學性。 

??二、實施分層次教學?? 

各高校一般同時為計算機相關專業(yè)的本科生和研究生開設了人工智能課程，甚至有的非計算機類專業(yè)也開設有人工智能課程。不同層次的學生對人工智能課程要求掌握的程度不同，我們首先明確本科生和研究生以及非計算機類專業(yè)學生的教學目的和教學內容，做到分層次設計人工智能課程教學?過程。? 

本科階段的人工智能課程課時量較少，本科層次只需要做到對大部分人工智能概念和算法了解、認識，少部分達到理解層次。本科生一般都是在高年級（三年級下期或者四年級上期）開設人工智能課程，這時已有不少學生準備繼續(xù)讀研或者已經被保研，因此在兼顧全體學生教學層次的同時，要注意給這部分學生足夠的相關參考書目，讓他們能夠利用課余時間廣泛深入了解人工智能相關算法，老師在課后還應和他們進行充分討論，培養(yǎng)他們對人工智能的特別興趣。? 

非計算機類專業(yè)的學生往往需要學習如何利用人工智能知識解決該專業(yè)領域內的問題，因此在教學中要盡量有專業(yè)針對性地進行教學。例如針對農科類專業(yè)，在教學專家系統(tǒng)過程中，我們要求學生參考北京農業(yè)信息技術研究中心開發(fā)的農業(yè)專家系統(tǒng)開發(fā)平臺（paid5?0）理解并開發(fā)與本專業(yè)領域相關的簡易農業(yè)專家系統(tǒng)。? 

給研究生開設人工智能課程要求做到概念理解，基本算法精通，即要求全面、系統(tǒng)地掌握人工智能的基本概念、基本原理、典型方法和若干應用實例，并且能靈活運用所學知識闡述解決實際問題的方法和途徑。課程教學中要致力于培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力，要求研究生將人工智能方法與自己的研究方向相結合，用人工智能方法解決所研究課題中的實際問題，并撰寫相關的課程論文，以小型研討會的形式進行報告交流。實踐證明，我們的研究生的人工智能教學效果明顯提升，成效突出。 

??三、案例驅動，寓教于樂?? 

采用案例教學是為了充分調動學生的學習興趣，增強學生學習的自覺性［3］。通過案例教學能把枯燥的人工智能理論知識具體化、形象化，可以使學生更加感性地理解課堂教學內容。這些案例都是以教師所從事的科研項目中的實際應用環(huán)境為背景進行闡述的，讓學生能在實際環(huán)境中理解概念和知識，學會利用人工智能知識去分析和解決實際問題。在教學過程中要選擇學生容易接受的案例，體現理論聯系實際的特色，激發(fā)學生的興趣。? 

例如，在講授“計算智能”內容時，我們結合黃河三門峽和小浪底水庫水沙聯合智能調度系統(tǒng)［4］進行講解。綜合三門峽水庫和小浪底水庫防洪運用的基本原則、歷年調度方案、專家的經驗、歷年數據和現有的調水調沙數學模型，分別利用模糊決策、神經網絡、遺傳算法及綜合集成方法來實現三門峽、小浪底水庫水沙聯合調度。? 

又例如為了讓學生走近機器人，我們進行了一場機器人展示課，將研究所現有的MOROCS?1（中南一號智能移動機器人）、ASR（廣茂達）、AmigoBot（自主移動機器人）、CanDroid（罐頭機器人）、MD?375 Rover（人控漫游車）、Fokker D7（人控飛機，1:72）、Rockit OWI?769K（聲按、壓控火牛機器人）、Hexapod Monster（六足爬行機器人）、Hubo（多機能歌舞機器人）等各類機器人全部拿出來給學生做了功能演示［5］。親眼看到這么多機器人，同學們都非常興奮，對人工智能課程的興趣高漲。? 

在進行案例教學時，引導學生帶著問題和求知欲望深入理論的學習，讓學生在案例中尋找問題的答案并獲取知識。在講授利用神經網絡進行水庫調度時，引導學生分析如何確定神經網絡的輸入端數據，什么是泛化能力以及如何提高神經網絡的泛化能力。? 

為了鞏固所學內容，可以讓學生組成討論小組對教師提出的論題進行討論，分小組闡述自己的觀點，這樣有助于提高學生學習的主動性，還有助于培養(yǎng)學生思考問題的能力和提高理論教學的效果。案例教學的關鍵在于引導學生利用所學到的理論知識去解釋、分析和解決現實案例中的問題，以達到訓練學生理論運用和深入理解理論知識的目的。? 

此外，我們挑選了機器人足球、拖拉機撲克牌、中國象棋、五子棋等普遍受人喜愛的智能游戲，讓學生親手設計小型智能游戲軟件，在設計的過程中掌握高深的人工智能理論知識，讓學生學得會、用得上、記得牢。 

??四、結語?? 

以上談到的一些教學方法是我們在教學過程中總結體會比較深刻的方面，以供探討。事實上，要進一步提高人工智能課程的教學質量，還有很多方面需要改革和加強。如不斷強調人工智能教師的專業(yè)素質，要求他們在講授好人工智能課程的同時，努力提升出自身的專業(yè)素質，給學生一個良好的專業(yè)素質導向。其次，在人工智能課程教學過程中還需要有培養(yǎng)實用型人才的教學理念，特別是注重培養(yǎng)有創(chuàng)新意識的實用型人才。注重培養(yǎng)學生的質疑能力，只有通過質疑和提出問題，學生的創(chuàng)新意識才能夠得到不斷強化，創(chuàng)新思維能力才能夠得以不斷提高。? 

人工智能學科是一門非常年輕、又非常前沿的學科，有其自身的突出特點，人工智能課程教學必然與其他計算機專業(yè)課程教學不同，需要更多的從事人工智能教學的教師在自身的教學實踐中不斷積累經驗，進行廣泛的教學交流。 

 

參考文獻? 

［1］ 

蔡自興, 徐光祐. 人工智能及其應用(第三版)(研究生用書)［M］. 北京: 清華大學出版社， 2004（8）: 1-4.? 

［2］蔡自興, 徐光祐. 人工智能及其應用(第三版)(本科生用書)［M］. 北京: 清華大學出版社， 2003（8）:288-290.? 

［3］雷煥貴, 段云青. 中美案例教學的比較［J］. 教育探索， 2010（6）: 150-151.? 

第2篇：人工智能教學課程范文

關鍵詞:中西合璧;人工智能;雙語教學

雙語教學是我國高等教育適應國際化趨勢、培養(yǎng)富有創(chuàng)新精神和國際視野的復合型高素質人才的需要。作為一種全新的教學方式,它承接了中外文化的碰撞和融合[1]。各校在教學過程中都遇到了各種困難,也探索了不少經驗。自2005年秋季,我校在人工智能課程中采用雙語授課,在教學實踐中摸索出一套中西合璧的雙語教學模式,將中西方的優(yōu)勢有效結合起來,比較適用于工科專業(yè)課程的雙語教學。

1中西合璧的雙語教材

教材是體現教學內容的知識載體,是教師和學生進行教學活動的基本工具。我們重點調查了MIT、Stanford和CMU等國外高校,他們均選用了Stuart J. Russell和Peter Norvig合著的《Artificial Intelligence: A Modern Approach》,該教材幾乎涵蓋了CC2001關于人工智能課程的全部內容。該書網站(aima.cs. berkeley.edu/)的統(tǒng)計數據顯示,目前已有100多個國家的1 100多所大學選用該書作為教材。我們對選用該教材的部分高校授課情況作了追蹤調查,結果表明絕大部分人工智能課程的實際授課內容都與該教材內容基本一致。在國內,中南大學的人工智能課程是國家級精品課程,教材是課程負責人蔡自興教授與徐光佑教授主編、清華大學出版社出版的《人工智能及其應用》(第三版)(該教材分本科生用書和研究生用書兩種版本),與其課程內容設置完全配套。

我校選用了《Artificial Intelligence: A Modern Approach(2nd)》一書,清華大學出版社出版了影印版(人民郵電出版社出版了中譯文版本),同時將Nils J. Nilsson著的《Artificial Intelligence: A New Synthesis》作為輔助教材,機械工業(yè)出版社出版了英文影印版及中譯文版本。

人工智能這一學科誕生于西方,目前該領域的諸多成果和文獻均以英文為語言載體。選用英文原版教材、推行雙語教學,為學生的后續(xù)學習和研究深造奠定了良好基礎。另外,與國內教材相比,國外教材更注重知識產生的過程、解決問題的思維方法,對提高學生的學習興趣、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力極其有益。另一方面,選用原版教材的問題也顯而易見。一是原版教材內容過多,需要精心篩選、分清主次后才能使用;二是原版教材昂貴,增加了學生的經濟負擔,再購買配套中譯文版,負擔更重;三是學生英語水平參差不齊,雙語授課的課程還不成體系,前后課程缺乏銜接性和延續(xù)性,學生直接使用原版教材有一定的語言障礙,即使有配套的中譯文版,同時翻看兩本書也不方便。

我們正在逐步消化吸收英文原版教材,在無損原版教材思想精髓的前提下,自主編寫適用于雙語教學的中西合璧講義。雙語教材以英文語言為主,以中文注釋為輔,有效降低學生閱讀的難度,更趨實用。

2中西合璧的授課語言

語言是信息傳遞的載體,是教學過程中必不可少的工具。雙語教學涉及到這種信息傳遞載體的改變。

在雙語教學中,外語的使用比例要求不低于50%,這是不夠科學的。雙語教學不是語言課,教學質量依然是核心,語言僅僅是載體,引入外語教學的目的無非是為了保證知識的“原汁原味”,同時訓練學生的專業(yè)外語聽說能力,但這一切都應以學生聽懂課為前提。雙語授課進度慢已是不爭的事實,更有些雙語教師,為了兼顧上述目的,先用外語講一遍,再用漢語解釋一遍,這種做法極不可取,也是緊張的課時限制所不允許的。雙語課味同嚼蠟,引不起學生興趣,也是普遍存在的現象。

我校人工智能課程的授課對象是計算機專業(yè)的四年級本科生,學生的英語水平很不均衡,如果不考慮實際情況,大比例地采用英語講授,是難以保證教學效果的。我們把握的原則是:1)英語主要用于講解專業(yè)性內容,如專業(yè)術語、技術原理、算法等,這樣學生在學術交流中就不會對專業(yè)技術內容存在語言障礙;2)只用學生能聽懂的語言講授專業(yè)性內容,對過于生澀的專業(yè)技術內容,還要使用漢語講解,這樣學生就不會把專業(yè)技術內容學“夾生”了,在作研究時才不會有技術上的障礙;3)用母語調節(jié)課堂氣氛,適當穿插的人工智能領域人物、故事及笑話以漢語為主,把學生發(fā)散的注意力快速集中起來,把學生的學習興趣激發(fā)出來;4)中英文銜接,不重復表述,這樣就不會額外占用課時。

例如,在講解Agent技術時,對于Agent的定義、結構等核心內容,我們采用英語講解;而對于Agent涉及到的心理學、邏輯學等方面的生澀理論,則用漢語給出扼要的說明;對于為闡釋Agent的rationality概念而舉的吸塵機器人、黑足泥蜂搬運食物的例子,則主要用漢語講解,激發(fā)學生的興趣,抓住學生的注意力。

3中西合璧的教學課件

作為一種新型的教學手段,多媒體以其鮮明的圖像、生動的畫面、靈活多變的動畫及聲音效果克服了傳統(tǒng)教學模式的諸多不足,受到師生的認可與好評[2]。本文探討的重點不是如何設計媒體的表現形式,而是如何利用課件更好地發(fā)揮雙語教學的效果。很多雙語教學任課教師只注重追求授課過程中外語的使用比例,課件全文用外語制作,在講解過程中還要費盡周折地解釋,收效甚微。我們在制作課件時,不單純追求英語比例,而是想方設法讓課件能更好地輔助學生理解,在關鍵處均用雙語同步給出內容,或者以英文為主,給出扼要的中文注釋。這樣,學生能夠通過視覺信息更好地理解授課內容,而教師也不必再用中英文重復敘述。

此外,在課件素材的選取上,也應注意國內外結合。比如,在講解啟發(fā)式搜索技術時,國外課件(包括教材)常用的素材是八皇后、八數碼等問題,其中八皇后問題相對大多數同學來講比較陌生,而國內的重排九宮(與八數碼問題是一個問題)、華容道等問題對學生來講則更熟悉。用國內的素材入門、用國外的素材拓寬視野,也是多媒體課件的中西合璧之道。

4中西合璧的文化熏陶

文化是生活在一定地域內的人們的思想、信念及生活與行為方式的總稱。從人才培養(yǎng)的角度,我們一般將培養(yǎng)目標分為知識、能力和素質三個層面,文化屬素質培養(yǎng)范疇。文化的熏陶和感染在育人中具有重要作用,這一點往往容易被工科專業(yè)課教師忽略。

從歷史文化的角度看,中西方文化從萌芽、發(fā)展到現在的格局,無疑是各具特色的。雙語教學提供了開放的空間,讓學生在學習的同時廣泛吸納西方文化,但這也給中國傳統(tǒng)文化造成了一定的沖擊,如不注意調和,勢必造成文化失衡,對培養(yǎng)學生的世界觀、人生觀、價值觀都不利。尤其計算機類課程中的技術內容大部分誕生于西方,如果不在教學過程中進行一種文化平衡,往往會使學生產生一種我不如人的自卑心理或崇洋心理。

中西方文化對人與自然的基本觀點是不同的。中國文化關注的對象是人,人與人的關系自先秦時期便成為中國文化的核心與基礎問題。而西方文化較多關注的是自然,人與自然的關系是古希臘注重的中心問題,由此衍生出理智和科技。中國的哲學是一種人生哲學,在處理人與自然的關系上,中國文化講究天人合一、順天應物、道法自然。把自然人格化,追求人與自然和諧發(fā)展。從古希臘泰勒斯的自然哲學開始,探索自然奧秘,開發(fā)和利用自然資源為人類服務就成為了歐洲思想的主流。西方科學起源于對自然的探索和研究,很早就出現了畢達哥拉斯、阿基米得這樣名垂千古的科學家。在人與自然的關系上,西方文化認為人與自然處于對立的斗爭狀態(tài)。西方人也講人與人之間的關系,但首先關注的不是倫理而是競爭,因而出現了“優(yōu)勝劣汰”的規(guī)律[3]。

在工科專業(yè)課堂上,涉及到文化要素的主要是兩方面內容,一是與課程技術內容有關的哲學觀點,二是本學科發(fā)展歷程中的人物、事件和形成的學派等等。在教學過程中,教師要注意穿插上述內容,對學生進行文化熏陶,要注意中西合璧。比如,介紹人工智能發(fā)展過程中的重要人物時,必然提及Turing、McCarthy、Minsky、Shannoon、Simon、Newell、Feigenbaum、Hopfield、Brooks等西方學者,但同樣也不能忽略國內的吳文俊、王守覺、蔡文等學者,他們近年分別在機器定理證明、仿生模式識別、可拓學等領域取得了開創(chuàng)性成果,而這些還沒有來得及寫進人工智能教科書。

5中西合璧的思維方式

對學生思維方式的培養(yǎng)也是教學任務之一。中西方文化的差異也將導致思維方式的不同。在技術思維方面,中國強調系統(tǒng)和整體,更具辯證性;而西方強調細節(jié)和局部,更注重邏輯性。西方人的思維方法更偏于二元對立,而中國文化環(huán)境則造就了中國人思維方式的連續(xù)統(tǒng)合特征[4]。外文教材的編寫體例與中文教材有著明顯的不同,這就是中西方思維方式不同的原因。教師首先要注意到這種思維方式的差異,并在教學活動中讓學生也逐步意識到這種差異,并進一步接納和學會西方的思維方式,將中西方的思維方式融于一身。舉例來說,在講解邏輯推理技術時,可以通過介紹邏輯學的三大起源(古希臘的形式邏輯、古印度的因明學、我國先秦時期的名辯學)向學生呈現這種思維方式的差異,在講解演繹推理、模糊推理、云推理時,也要注意體現中西方思維方式中各自的特長,以利于學生吸納。

6結語

自2005年開展雙語教學以來,我們每年授課后都進行一次教學效果的問卷調查,“接受雙語教學”的學生比例從2005年的37%逐年上升到2009年的89%,說明這套雙語教學模式已經得到了絕大多數學生的認可。

中西合璧的雙語教學模式是我們在人工智能教學過程中探索出來的,但是也可以推廣到其他工科專業(yè)課中。雙語教學中各種要素的中西合璧不是簡單相加,而是要結合專業(yè)內容進行深度融合,這需要任課教師廣泛涉獵、精心加工、用心引導。雙語教學不能停留在語言形式和技術內容層面上,還要上升到文化和思維層面。

注:本論文受到哈爾濱工程大學教學改革工程項目支持。

參考文獻:

[1] 施錦芳. 高校雙語教學模式及方法的研究與實踐[J]. 沈陽教育學院學報,2010,12(2):33-35.

[2] 周荃,胡奕. 多媒體教學:傳統(tǒng)教學手段的歷史性轉型[J]. 廣州市經濟管理干部學院學報,2006,8(2):69-71.

[3] 鄧紹建. 中西方文化差異研究[J]. 價值工程,2010(5):220-221.

[4] 馬麗,滕修攀. 中西方思維方式的文化差異研究:二元對立與連續(xù)統(tǒng)合的視角[J]. 社會心理科學,2010,25(2):13-17.

Sino-west Style Bilingual Teaching Mode for Artificial Intelligence

LIU Hai-bo, SHEN Jing, ZHANG Guo-yin, LIU Jie

(College of Computer Science and Technology, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China)

第3篇：人工智能教學課程范文

關鍵詞：新工科；人工智能導論；實踐教學；校企合作；案例庫

隨著物聯網、大數據、5G及人工智能等信息技術的發(fā)展，為了應對中國產業(yè)變革及新一輪的科技革命，適應“中國制造2025”國家戰(zhàn)略需要及產業(yè)經濟創(chuàng)新發(fā)展，同時將國際工程教育思想本土化，“新工科”應運而生[1]。信息技術發(fā)展催生出了人工智能相關的專業(yè)，國內高校紛紛設立了智能科學與技術專業(yè)。近年來，人工智能技術的發(fā)展引領著人類社會正逐漸走進智能社會，人工智能將深刻影響人類社會。隨著人工智能的進一步發(fā)展，高等教育的價值也將進一步提高[2]。因此，各高校應盡快建立與新工科相一致的智能科學與技術專業(yè)，并深入研究我國人工智能的人才培養(yǎng)體系、課程設置、實驗平臺及成果轉化等方法，改革傳統(tǒng)人工智能的教育教學方法，形成有新工科特色的智能科學與技術專業(yè)工程教育方法。由于傳統(tǒng)的專業(yè)是按學科劃分的，因此，目前的智能科學與技術專業(yè)課程體系以理論為主，強調學科知識的系統(tǒng)性和完備性[3]。人工智能導論作為智能科學與技術專業(yè)的核心課程，同時也是人工智能“入門性”和“引導性”的課程。但是，目前人工智能導論的課程設置上主要存在課程內容陳舊、實踐課程不足、教材理論過強、教學模式老舊及實踐教學與企業(yè)需求不適應等問題。尤其是人工智能導論課程，缺乏實踐教學將會降低學生學習人工智能的興趣和積極性。因此，為了解決這些問題，并使高校跟上人工智能時代的腳步，抓住高等教育發(fā)展的新機遇，進行面向新工科的人工智能導論實踐教學模式探索具有重要的現實意義。

1人工智能對新工科人才的新要求

1.1具備多學科交叉知識。人工智能導論是一個多個學科交叉而成的一門課程。人工智能導論主要包括知識系統(tǒng)、智能搜索技術、腦科學、機器學習、神經網絡、支持向量機、專家系統(tǒng)、智能計算及分布式智能等內容[4]。因此，一個合格人工智能專業(yè)人才需要具備多學科知識。1.2具備多領域應用能力。人工智能導論的應用領域廣泛，基本包含工業(yè)、農業(yè)及社會生活的各個行業(yè)（如工業(yè)生產、通信、醫(yī)療、金融、社會治安、交通領域及服務業(yè)等）[5]。人工智能導論課程要求學生在學好理論前提下也應該掌握各行業(yè)的相關知識，只有這樣才能提高人工智能技術在各領域的應用。1.3具備人工智能創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神。目前，創(chuàng)新驅動發(fā)展成為了我國現階段發(fā)展的重要力量，人工智能成為經濟發(fā)展的新引擎[5]。在大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的號角下，人工智能技術作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過程中的一個大趨勢。因此，當今新形勢下培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神的人工智能專業(yè)人才對我國經濟發(fā)展及大學畢業(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)。人的內在品質就是人文素養(yǎng)，人文科學的知識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)是人文科學體現出來的以人為研究對象和中心的精神[6]。人工智能對人類社會帶來的是便利還是帶來災難，關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業(yè)人才具有重要的意義。

2人工智能導論課程教學現狀

目前，許多高校已經認識到傳統(tǒng)的人工智能導論課程已經不能適應社會和學生發(fā)展的需要。尤其是地方普通高校在師資、科研及學科力量薄弱情況下進行人工智能導論的實踐教學。目前人工智能導論的課程設置上主要存在的問題如下：⑴本科生課程內容陳舊。近年來，隨著云計算、大數據、5G等信息技術的快速發(fā)展，也帶動人工智能技術發(fā)展日新月異。對于高校來說，要緊跟人工智能技術前沿，傳授學生的知識也要緊跟人工智能的發(fā)展。目前，雖然也出現了不少新的人工智能導論教材，但在課堂上能夠教學的新內容仍然不多，教材內容仍然集中在傳統(tǒng)的人工智能技術（如問題求解、知識表示、歸結原理及經典推理等技術）上。⑵研究生課程內容重疊。研究生的人工智能導論課程應作為本科生課程的一個延續(xù)，但部分高校對研究生人工智能導論課程的教學重視不夠。很多本科生已經學過的內容在研究生階段又進行了重復。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新工科人才實踐能力的培養(yǎng)，選擇合理的人工智能導論課程，改革研究生階段人工智能導論的教學理念和教學模式。⑶實踐課程不足。實踐教學是提高人工智能新工科人才能力的重要路徑。目前，大多數院校的人工智能導論課程理論與實踐聯系不夠緊密，對學生實踐能力的培養(yǎng)不夠，只知道理論，而不進行實際的實踐應用就不能成為合格的人工智能新工科人才。另外，大多數地方高校的人工智能實驗室建設投入不足，實驗條件差，驗證性的實驗較多，實驗課時不足，學生對人工智能新技術的接觸不夠。⑷人工智能導論教材理論性過強。目前，現有的人工智能導論教材以理論為主，缺乏人工智能實踐內容。在課程教學過程中學生經常會感覺索然無味，當實踐課程開設不足時，這種情況會非常明顯。學生會漸漸的對人工智能導論課程失去興趣和熱情，最終會導致課程的教學質量和效果下降，不能達到新工科人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)的預期。⑸教學模式老舊。人工智能導論是多學科交叉的課程，課程內容理論性強、抽象、多知識點是新工科的特點。然而，大多數地方高校仍然采用過去的課堂教學模式（即“教師講、學生聽”的教學模式），這種單向灌輸的教學方式以教師為主，學生的主動性不夠，只是在被動接收知識。學校這種重視理論不重視實踐的教學模式，在一定程度上影響了新工科人才的實踐能力，從而導致教學內容與企業(yè)社會需求脫節(jié)。

3人工智能導論實踐教學初探

3.1人工智能導論課程實踐平臺建設。為了提高學生對實踐教學的興趣，南陽師范學院計算機科學與技術學院在人工智能導論授課過程中廣泛應用多種計算機實驗教學平臺，如采用開源的PaddlePaddle百度飛槳深度學習平臺，希冀一體化人工智能實踐教學平臺及大數據綜合實驗平臺。教師可以在實踐教學過程中方便的使用這些平臺進行授課，學生也可以在課堂中跟隨老師完成相關實驗，并能夠在課下進行相關實驗練習及提交作業(yè)。3.2人工智能導論課程實驗內容優(yōu)化。在人工智能導論實踐教學過程中，以學生興趣為導向，開展相關應用課程實驗，南陽師范學院計算機科學與技術學院對人工智能導論實驗課程內容進行優(yōu)化。優(yōu)化后的主要實驗課程包括搜索優(yōu)化算法實現、智能計算實現、貝葉斯分類實驗、最近鄰算法實驗、機器學習實驗及神經網絡實驗。最后，通過期末課程設計進一步提高學生解決實際問題及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力。3.3人工智能導論實踐教學模式改革。⑴校企合作為使人工智能導論實踐教學不與企業(yè)脫節(jié)，校企合作是關鍵。應積極派遣教師進企業(yè)進修，了解企業(yè)需求，并提高教師的工程能力。從2018年以來，南陽師范學院計算機科學與技術學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、神舟數碼及江蘇傳智播客公司等進修培訓。同時已經在固定時間邀請相關企業(yè)講師到學校進行人工智能方面的項目教學。建立起了具有地方區(qū)域特色的師資隊伍及校企協調的實踐教學模式，從而避免人工智能導論課程實踐與企業(yè)實際脫節(jié)。⑵“雙導師”負責制人工智能導論實踐課程實行“雙導師”制，邀請企業(yè)中實踐經驗豐富的人才任教或任職，校企合作建立實踐教師指導團隊，改革教學策略及教學方法，以項目為牽引，將人工智能導論實踐課程作為第二課堂學分。還要積極制定人工智能相關的科技作品競賽的獎勵機制，積極引導學生參加各種人工智能相關的比賽，從而進一步提高學生在創(chuàng)新實踐方面的能力。⑶采用案例教學法以案例導入進行教學，提高學生興趣。首先，從人工智能競賽的部分賽事中、（如百度的人工智能大賽，“2020年全國人工智能大賽”，“2020中國高校計算機大賽人工智能創(chuàng)意賽”等）中選取貼近實際問題的案例作為人工智能導論實踐課程的案例來源。然后，采用目前主流的人工智能開發(fā)軟件進行算法代碼的編寫，引導學生采用Python語言調用第三方接口庫進行算法的實現。最后，讓學生使用主流的編程語言（如C++、Java等）開發(fā)完善算法或進行系統(tǒng)設計與實現。

4結束語

在新工科背景下，人工智能導論作為智能科學與技術專業(yè)的基礎核心課程，人工智能人才培養(yǎng)應注重提高學生解決問題的能力。在這種背景下，筆者結合近年來了解到的企業(yè)需求和上課的實際，對人工智能導論實踐教學模式進行初探，具體如下：①校企合作，構建人工智能實踐平臺；②建立案例庫，優(yōu)化實踐的內容；③校企“雙導師”制，采用案例教學，從而進一步提高學生在創(chuàng)新實踐方面的能力。

參考文獻:

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[4]劉永,胡欽曉.論人工智能教育的未來發(fā)展:基于學科建設的視角[J].中國電化教育,2020.2:37-42

[5]姚琳,石志國.人工智能課程體系與教學方法研究[J].中國大學教學,2019.10:19-22

第4篇：人工智能教學課程范文

一、頂層設計,構建全方位、多層次、可操作的指導體系。

為了保障人工智能教育在我校真正落實和長期發(fā)展，學校將人工智能教育工作納入到學校整體三年發(fā)展規(guī)劃中，并作出明確要求。

為了讓師生更加重視人工智能教育，促進學生全面發(fā)展，特修訂了我?！拔迕馈蹦苄姓n程體系，將人工智能課程進行了重新定位和設計。

為了建設符合我校校情、學情的人工智能課程體系，學校成立了人工智能課程建設與實施的探索與研究項目管理團隊，制定了項目計劃書，從項目名稱、項目團隊、項目背景、項目創(chuàng)新點及解決問題、項目推進措施、項目完成期限等方面進行了具體規(guī)劃。

二、支撐保障

完善軟硬件設施和文化建設，為人工智能教育開展做好支撐和保障。除了四樓獨立的人工智能實驗室，我校還自主改造了五樓的創(chuàng)客教室和閱覽室，擴寬了人工智能教育場所，盡全力滿足學生人工智能上課需求。

學校高度重視人工智能教育，不斷加大投入。在資金緊張的情況下依然給學生購買了小學生C++趣味編程書和人工智能超變戰(zhàn)場的場地。

三、具體做法

1.基于校情和學情的人工智能課程設計

課程設置：開學之前，課程部整體規(guī)劃，實行信息技術課兩節(jié)聯排。

人工智能課程開設內容安排：基于校情學情，本學期3-6年級全面鋪開人工智能課程，3年級以信息技術基礎知識、編程貓、樂高搭建基礎入門為主；4年級AI神奇動物，5-6年AI變形工坊，是集搭建和編程于一體的人工智能課程體系。本學期信息技術類人工智能特色社團的開設：人工智能機器人社團、信息學奧C++社團、創(chuàng)意編程社團。

2.三位一體，三組聯動推進人工智能課程的開發(fā)與實踐。三組是：項目組、教研組和集備組。具體做法是：

項目組的做法：根據人工智能項目管理計劃書的內容和要求，3月初進行項目工作總結和4月份計劃匯報，5月份進行了中期匯報。進一步梳理人工智能校本課程的內容，促進人工智能課程實施與落地，進行了生本AI人工智能校本課程的開發(fā)與研究，重點對課程目標和課程內容進行了設計和探索。

教研組的做法：1.參加區(qū)首次信息技術教研活動，明確方向和工作重點。組織信息技術教師按時參加區(qū)里首次信息技術教研活動，并將區(qū)里的要求傳達給每一位信息技術老師，為接下來的工作做好鋪墊指明方向。2. 教研組內進行磨課，四年級潘倩老師執(zhí)教了四年級AI神奇動物—敏捷的蛇；徐娜老執(zhí)教了五年級AI神奇變形工坊—設計“地雷”，課后及時聽評課，提出優(yōu)點與不足，并進一步改進完善。

集備組活動：各年級備課組利用雙周周二上午時間進行集備，研究本周的上課內容、梳理課堂具體流程及教學設計。

3.加強教師培養(yǎng)力度，積極組織教師參加人工智能培訓和學習。學校鼓勵教師進行小課題的研究，提升教學專業(yè)素養(yǎng)。2019年區(qū)級小課題《小學人工智能課程體系、教學策略和教學評價的研究》順利結題。2020年區(qū)級小課題《奎文區(qū)人工智能教育專項課題--小學人工智能教育教學策略及評價方法的研究》立項。

4.為了拓寬視野，為人工智能教育的發(fā)展進一步指明方向。落實請進來：邀請區(qū)教研室專家進校為學校人工智能開展情況進行診斷；邀請優(yōu)必選指導老師入校指導人工智能課程，并進行賽事輔導和培訓。

5.為了給學生的學習搭建更廣闊的平臺，豐富學生的課余文化生活，促進學生信息素養(yǎng)的提升。以賽促學，積極組織學生參加各級各類比賽。

四、取得成效

1.學校層面：以人工智能教育為契機近年來，我校的信息化、數字化、智能化水平不斷提升，互聯網+教育、智慧校園工作取得了巨大的進步，學校獲得省市區(qū)多項榮譽。

第5篇：人工智能教學課程范文

【關鍵詞】人工智能；診斷學教學；智能教學系統(tǒng)；智能組卷系統(tǒng)；智能閱卷系統(tǒng)；智能仿真教學系統(tǒng)

人工智能（artificialintelligence，AI）的概念最早是在1956年的Dartmouth學會上提出的，隨著計算機核心算法的突破、計算能力的迅速提高以及海量互聯網數據的支撐，目前已被廣泛地應用于各個領域[1-2]。近年來，人工智能也給教育教學領域帶來了機遇，人工智能+教育正如火如荼地開展和推進，改變著傳統(tǒng)的教育形式及生態(tài)[3-4]。2018年教育部《高等學校人工智能創(chuàng)新行動計劃》，各大高校在人工智能及其教育發(fā)展上有了綱領性的指導[5]。醫(yī)學教育作為教育教學諸多領域的一隅，乘著人工智能發(fā)展的東風，各大高校在推進醫(yī)學教學改革方面進行了大量積極的探索與嘗試[6-8]。診斷學是由基礎醫(yī)學過度到臨床醫(yī)學的橋梁課，其教學質量的良莠直接影響到醫(yī)學生的培養(yǎng)質量，傳統(tǒng)的教學方法難以滿足現代醫(yī)學教學的要求，如何發(fā)揮人工智能的應用優(yōu)勢，讓其更好地應用于診斷學的教學工作，也是診斷學課程教改的重要研究方向。

1傳統(tǒng)的診斷學教學方法存在的問題

診斷學是學習臨床基本技能最重要的一門課程，其內容包括癥狀學、體檢檢查、實驗室檢查及輔助檢查等四大塊，分為理論課和見習課，目前大多數醫(yī)學院理論課采用的是以大班的形式在多媒體教室講授，而見習課則采取分小組的模式進行，多年的教學實踐發(fā)現該教學模式取得的教學效果不盡人意，尤其是近年來隨著全國各大醫(yī)學院校的擴招，出現了師資及教學資源配套的相對不足，上述教學模式的問題逐漸凸顯。理論知識以老師講授為主，采取的是“滿堂灌”的教學模式，然而該部分教學內容知識點繁多，知識串聯度不高，課堂靈活度、生動度較為薄弱，學生聽完課以后對課程內容印象不深，知識掌握度差，同時由于學生的學習主觀能動性差異大，不能進行課前充分預習的學生在課堂上更加難以跟上老師講授的節(jié)奏。見習課是對理論知識進行實踐，培養(yǎng)學生的實踐操作能力，前期理論知識掌握度差又會影響見習的教學質量，導致教學過程形成惡性循環(huán)[9]。見習課主要采取老師講授要領及演示操作流程，之后學生們互相練習的教學方法，該部分內容需反復加強練習，同樣的動作要領反復錘煉才能熟練掌握，因課堂見習時間有限，而老師講授及演示需占用大部分時間，學生動手實踐機會不多，老師對學生的操作手法、操作內容、操作順序等重要內容進行指導和勘誤的時間少，學生操作的規(guī)范性難以保證，在以后的臨床實踐中，往往存在實踐操作能力的缺陷。上述教學模式教師與學生們之間除了課堂時間，其余時間是脫節(jié)的，不能很好地溝通，學生們有疑問的知識點難以得到老師的及時解答，教學活動中沒有充分反饋，各個教學環(huán)節(jié)難以進行教學反思，形成教學相長的良性循環(huán)。課后復習及階段性總結復習是課堂知識內化及升華的重要方面，傳統(tǒng)的教學模式通常是給學生布置課后作業(yè)，學生完成后上交由老師批改留檔，這個環(huán)節(jié)學生與老師缺乏有效的溝通，且由于學生們學習主觀能動性差異，課后沒有老師的監(jiān)督及針對性地輔導，課后作業(yè)的質量良莠不齊，教學質量欠佳是顯而易見的。隨著現代醫(yī)學的發(fā)展及研究的開展，涌現了一大批新的診斷方法與手段，譬如關于腫瘤診斷的分子marker，評估預測疾病活動度及預后相關的指標，在臨床上已經常規(guī)應用，但由于教材更新需要周期，很難跟新進展同步介紹，另外由于課時有限，難以全面地就學科前沿及新進展進行講授[10]。

2人工智能應用于診斷學教學的重要意義

2.1教師方面

將人工智能應用于診斷學教學實踐，削弱了教師的知識權威而強化了教師的價值引導，對教師的個人能力提出了更高的要求，促使教師踏實踐行終身學習并持續(xù)更新自身知識結構?；ヂ摼W高速發(fā)展的時代，知識呈幾何指數更新并出現大爆炸，基于各種互聯網即時通訊平臺及手機APP，診斷學體格檢查、理論知識講授相關的小視頻及研究進展不勝枚舉，這就要求教師及時獲取、更新知識并進行相應的知識儲備。人工智能的應用促使教師從單人施教發(fā)展為團隊施教，為開發(fā)更具個性化的課程教學注入團隊的力量?；诖髷祿娜斯ぶ悄芸梢詼p少診斷學教學過程中的機械性、重復性工作，如平時作業(yè)的批改、考勤統(tǒng)計等，減輕了教師的工作負擔，教師可以將更多的精力投入到醫(yī)德醫(yī)風、醫(yī)患溝通能力以及體格檢查手法的規(guī)范化培養(yǎng)上，更多的心思放在豐富課程內容及教學形式上。同時大數據可以及時反應學生的學習動態(tài)，教師可以根據學生的反饋及課程評價有針對性地對學生進行相應的輔導。

2.2學生方面

將人工智能應用于診斷學教學實踐，可以實時動態(tài)記錄學生的學習情況及暴露的問題，如是否按時完成課程任務、測試中哪些知識點容易出錯等，人工智能系統(tǒng)能夠對這些數據進行關聯分析和深度挖掘，并且可視化呈現相應的數據，有利于教師及時掌握學生的學習進度、參與度以及學習效果，并根據具體的學情分析數據來調整輔導和教學方案?；谌斯ぶ悄軓姶蟮乃惴ê头治觯梢詾閷W生定制個性化的教學內容及進度，提供更有針對性的課堂內容和隨堂測試，并對測試及平時作業(yè)進行智能批改，真正做到查漏補缺。診斷學課程內容相對枯燥，學生們的學習興趣有限，基于人工智能的教學方式可以寓教于樂，在課程中將一些比較零散的知識點可以設置成互動小游戲，營造出良好的課堂氛圍，提高學生們的學習興趣及學習效率。

2.3教學過程

針對教學過程，人工智能亦發(fā)揮著至關重要的作用。第一，診斷學作為橋梁課程，是一門必修課，包括臨床醫(yī)學五年制、八年制、法醫(yī)學、基礎醫(yī)學等相應專業(yè)的學生均需要學習，人工智能擁有超強的計算能力和強大的“記憶力”，面對眾多不同專業(yè)的學生，可以根據大數據進行分析，制定出適合不同專業(yè)學生的完備教學目標。教學活動開展過程中，人工智能還可以根據學生的課堂及課后測試表現，依據分層教學的要求自動設置梯次教學目標，幫助學生們逐步提升學習能力和知識掌握度。第二，人工智能可以憑借自身信息化的特點，對各種教學資源進行分析，為教師和學生選擇更優(yōu)質更合適的資源提供依據，促進個性化的教與學。第三，傳統(tǒng)的教學方式、教學內容相對有限，人工智能基于大數據能夠啟發(fā)新的教學思路，創(chuàng)新教學方法，為診斷學教學提供更多的可能性。

3人工智能在診斷學教學中的應用

3.1智能教學系統(tǒng)

智能教學系統(tǒng)是教育技術學中重要的研究領域，其根本宗旨是使得學生的學習環(huán)境更加優(yōu)良和諧，智能教學系統(tǒng)能夠及時有效地調用最新最全的網絡資源并充分優(yōu)化后供學生學習，使得學生能夠更加全方位、多角度地學習專業(yè)知識，提高學習效果[11]。智能教學系統(tǒng)大致由領域知識部分、教師部分及學生部分3個部分構成[12]，其中領域知識部分又稱為專家部分，這一部分既包含了需要講授的內容及掌握的技能，又可以添加專家的學術成果，既能夠保證學生對于基本概念、基本理論及基本技能的掌握，又能夠拓寬知識面，增加知識的廣度。智能教學系統(tǒng)的教師及學生部分主要是為設計和制定教學方案及策略服務，基于大數據基礎上，根據課程的特點、歷年教學情況、學生身心發(fā)展特點及學習實際情況，制定更加個性化、高效的教學方案，促成教師因材施教，取得更加理想的教學效果。

3.2智能網絡組卷閱卷系統(tǒng)

診斷學教學內容包括理論和見習兩大塊，教學過程中教師的大量時間用于出題、閱卷、批改平時作業(yè)等與考核相關的工作，并且在出題過程中需要圍繞相對固定的重難點內容不斷創(chuàng)新題型，消耗教師大量的精力。智能網絡組卷閱卷系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮其優(yōu)勢，將教師從繁冗的考核相關工作中解脫出來，使得教師的教學更高效，教師能夠把更多的時間。智能網絡組卷系統(tǒng)能夠有效收集和分析知名高校教學團隊編寫的在線題庫，實現教學資源的共享，通過隨機抽題組卷、答案隨機排序、題型隨機排序以及設置避免與歷年考卷重復等，顯著提升試卷的質量，亦能改善考試作弊的頑疾，客觀地考核學生對知識的掌握度。智能網絡閱卷系統(tǒng)有簡明的閱卷流程，能夠更有效地識別試卷及答案，能夠明顯降低傳統(tǒng)人工閱卷方式因疲勞帶來的出錯率，使得工作效率更高、考核結果更公正。

3.3智能仿真教學系統(tǒng)

診斷學教學的見習部分是學生提高技能的重要環(huán)節(jié)，常常采用分小組在病房完成的方式進行，在課程的開展過程也凸顯出了各種各樣的問題，譬如因學生分組進行詢問病史、體格檢查，重復次數多，患者難以多次配合；在教學時間段內病房缺相應的病種，無法對所學的癥狀進行直觀的學習；傳染病流行期間出于對學生健康安全的保護，無法進入病房見習等等，此時智能仿真教學系統(tǒng)能夠發(fā)揮重要的補充作用[13]。人工智能可以根據提供的海量真實臨床病例，由醫(yī)學專家整合其臨床特征，聯合計算機專家，根據相應的教學要求，形成虛擬病人學習系統(tǒng)，學生在仿真診療環(huán)境中，進行問診、體格檢查、診斷以及給出治療方案，同時系統(tǒng)能夠自動發(fā)現學生在問診及診斷過程中的錯誤，通過實踐、糾錯再實踐，提高學生采集病史、體格檢查的能力，同時能夠加強學生的臨床思維的訓練，夯實臨床基本功[14-16]。

4總結及展望

第6篇：人工智能教學課程范文

當前高職教育中為計算機專業(yè)學生所開設的人工智能課程很大程度上沿用了普通高等教育環(huán)境下的教學方式和內容，這顯然與高職教育本身培養(yǎng)人才的目標和方式不一致。高職教育的最終目標是要培養(yǎng)適應生產需要的技能型、應用型人才，而高職教育在教學方式上應更為注重實踐教學，包括各種實驗、實訓、實習和設計。因此，人工智能課程中單純的理論講授并不能有效地適應高職教育的實際教學環(huán)境要求，有必要對人工智能課程在教學內容和方式上加以改革。三個改革途徑（一）引導學生閱讀應用研究文獻

高職教育強調培養(yǎng)學生的知識應用技能，其中重要的一點是要培養(yǎng)學生把理論知識應用到實際生產中的能力。然而在教學實踐過程中，學生普遍反映由于人工智能課程理論性強，難于從課本理論聯系到實際的專業(yè)應用上，這樣對激發(fā)學生的學習興趣，提高技能應用水平是不利的。

實際上，人工智能涉及的應用領域極為廣泛，其中在專家系統(tǒng)、模式識別、智能控制、數據挖掘、自然語言理解等方面尤為突出，每一種應用都能夠很好地體現出人工智能學科的基本理論方法特點。因此，在課程學習的開始階段，應讓學生按照個人興趣自行選定某個應用領域，在一定的提示和引導下通過檢索有關文獻，訪問相關的科研院校網站等方式獲取資料，了解當前該領域的發(fā)展現狀和具體產品的開發(fā)和使用情況，最后在課程的結束階段以學習報告的形式在課堂上加以演示和共同討論，這樣可以大大激發(fā)學生學習人工智能課程的主觀能動性，開闊學生的知識視野。資料的收集閱讀與思考是知識應用的首要環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)應用型人才的知識應用技能很有幫助。（二）安排學生對經典算法程序進行實驗

與普通高等教育相比，高職教育更加強調實踐教學的重要性。從實踐中學習和理解理論知識，并且把所學知識運用到實踐中，這是高職教育的重要特點。人工智能課程內容抽象而概念性強，單純的理論講解學生難以從中得到啟發(fā)，也難以體現出高職教育突出實踐教學的特點，為此需要安排學生動手實驗，從實踐中理解人工智能科學的理論原理和應用途徑。

在人工智能科學的發(fā)展過程中，先后提出了一些經典的優(yōu)秀算法程序，如A*算法、遺傳算法、神經網絡的BP學習算法等，在科研和工程實際中得到了廣泛的應用，在實踐教學中同樣有著重要價值。根據教學要求和實際情況，學生并不需要自行設計關于這些算法的具體程序，在提倡開放和共享源代碼的今天，通過網絡能夠獲得大量相關的程序代碼資源。同時，一些軟件平臺也集成了一些工具箱，如遺傳算法工具箱、神經網絡工具箱等，只需設定相關輸入參數和數據，便可通過調用工具箱函數實現算法，極為簡便而易于理解。

學生應通過對這些程序作驗證性實驗來理解所學內容。為安排學生有效地進行實驗，教師應結合當前階段所講授的內容準備相應的算法程序，當該部分內容結束后在課堂上講解和演示算法程序的運行方法。學生獲得該算法程序以及具體的實驗任務后在課后完成實驗并提交實驗報告。

例如，在講授啟發(fā)式搜索時，可向學生提供A*算法求解八數碼難題的算法程序，并對某個學生給定某個初始棋盤狀態(tài)，要求學生動手運行程序并記錄由算法擴展所得的每個棋盤狀態(tài)的估價函數計算結果，以及相應的OPEN表和CLOSED表的變化情況，從中理解A*算法的原理特點。又如，在講授BP學習算法時，可根據學生的實際情況對內容進行調整，強調BP神經網絡的實際工程應用價值，而對BP算法的基本原理只作簡單介紹。向學生提供利用BP神經網絡學習特定目標函數的MATLAB程序代碼后，要求學生動手運行該程序，并且記錄和對比神經網絡在訓練前后對目標函數的逼近效果。

（三）啟發(fā)學生引入人工智能理論方法對畢業(yè)設計加以創(chuàng)新

畢業(yè)設計是高職教育的重要環(huán)節(jié)，學生通過畢業(yè)設計對以往所學知識作系統(tǒng)性總結，通過畢業(yè)設計能進一步加強學生的技能訓練，提高學生的技能應用水平。從實踐教學的角度來講，畢業(yè)設計不僅僅要求學生對已學知識和技能的簡單重復運用，更重要的是強調學生能夠主動獨立地分析實際問題，對問題的解決方法提出新的觀點并付諸實踐。然而從教學的實際來看，在畢業(yè)設計中學生創(chuàng)新的主動性不足，往往停留在繼承和模仿階段，畢業(yè)設計作品少有突破和創(chuàng)新。究其原因，并非學生所學知識和技能不足，而是學生未懂得如何分析已有問題，在其基礎上引入新的解決方法或提出新的應用內容。

第7篇：人工智能教學課程范文

關鍵詞:人工智能；大數據；軟件

1人工智能及大數據的概念

1.1人工智能

人工智能是一門利用計算機程序模擬人類智能的科學,其應用領域十分廣泛,例如機器人、模式識別及專家系統(tǒng)等。人工智能的高科技產品,不僅實現了對人類思維的模擬,在某些方面還超過了人類。

1.2大數據

大數據是指海量信息的集合,一般用常規(guī)軟件工具無法對其進行有效的采集、存儲和處理,需要借助具有超強洞察力的大數據技術對其進行有效的采集、存儲、處理、分析和共享。大數據技術能夠有效地進行超大規(guī)模的并行處理,能夠有效地處理結構化及半結構化的數據,具有較強的數據挖掘能力及分析決策能力。

2人工智能及大數據對軟件技術專業(yè)人才的需求特點

2.1知識更新能力

人工智能及大數據技術日新月異,需要軟件專業(yè)技術專業(yè)人才具有較強的知識更新能力,較強的自主學習能力,以及較高的技術應用能力。但目前相當一部分軟件技術專業(yè)的大學生的自主學習能力不高,知識更新能力不強,亟需針對人工智能及大數據對軟件技術專業(yè)人才的需求特點改進培養(yǎng)方案,增加相關課程,培養(yǎng)學生對新知識的理解和掌握尤為重要。

2.2創(chuàng)新思維能力

人工智能及大數據時代下,需要軟件技術專業(yè)人才具備較強的適應創(chuàng)新能力,較強的開拓思維能力,以及較強的團隊協作能力。但目前相當一部分軟件技術專業(yè)的大學生的創(chuàng)新思維能力較差,新知識更新缺乏主動性,迫切行,學習意識不強。亟需針對人工智能及大數據對軟件技術專業(yè)人才的需求特點創(chuàng)新改革培養(yǎng)方案,確定切實可行培養(yǎng)策略是學科發(fā)展的需要和任務。

2.3大數據分析能力

人工智能及大數據對人才的大數據分析能力要求較高,主要包括數據采集、數據整理、數據描述、數據統(tǒng)計分析和深度學習等諸多方面的能力。但目前相當一部分軟件技術專業(yè)的大學生的大數據分析能力不夠,不能很好地進行數據采集、存儲、整理、描述、統(tǒng)計分析和歸納總結,亟需針對人工智能及大數據對軟件技術專業(yè)人才的需求特點創(chuàng)新培養(yǎng)體系。

2.4軟件開發(fā)及測試能力

人工智能及大數據對人才的軟件開發(fā)及測試能力要求較高,主要包括軟件分析、軟件設計、軟件實現和軟件測試等方面的能力。但目前相當一部分軟件技術專業(yè)的大學生的軟件開發(fā)及測試能力較差,不能夠有效地開展軟件的規(guī)劃、分析、設計、實現與測試等環(huán)節(jié),亟需針對人工智能及大數據對軟件技術專業(yè)人才的需求特點提升學生的軟件開發(fā)與測試的實踐能力。

3建設策略

3.1轉變教學理念,順應人工智能及大數據時展要求

傳統(tǒng)的教學理念已經不能適應人工智能及大數據時代的要求,亟需轉變教學理念,從而適應人工智能及大數據時代的要求,進而提升軟件技術專業(yè)人才的培養(yǎng)質量。在人工智能及大數據背景下,學校應深入分析人工智能及大數據對軟件技術專業(yè)人才的需求特點,從而有針對性的制定培養(yǎng)目標、培養(yǎng)任務和培養(yǎng)方案。在制定培養(yǎng)目標時,應著重考慮軟件技術專業(yè)人才在人工智能及大數據時代應具備的能力素質。在制定培養(yǎng)任務時,應著重參考人工智能及大數據相關崗位的崗位要求。在制定培養(yǎng)方案時,應堅持以學生為主體,以學生為本,突出知識更新能力、自主學習能力、開拓創(chuàng)新能力、團隊協作能力、大數據分析能力和軟件開發(fā)及測試能力的培養(yǎng)。

3.2引導學生利用現代化、智能化的網絡平臺進行自主學習

為了更好地適應人工智能及大數據對軟件技術專業(yè)人才的需求,應引導學生利用現代化、網絡化和智能化的Web平臺進行自主學習,從而提升學生的知識更新能力、開拓創(chuàng)新能力、解決問題的能力和團隊協作能力。首先,在人工智能及大數據背景下,網絡上涌現了大量的人工智能及大數據相關的學習資源,但這些網絡資源存在良莠不齊的現象,因此教師應該引導學生如何搜索、鑒別和使用這些網絡學習資源。然后,教師可以引導學生自由分組開展人工智能及大數據相關的學習,通過興趣小組的方式激發(fā)學生對人工智能及大數據的學習熱情,提升學生的自主學習能力,提升在線學習的效率。最后,教師可以自建教學網站,對網絡資源進行篩選和優(yōu)化,使學生能夠更好地進行網絡學習。

3.3構建大數據分析課程體系,提升學生的大數據分析能力

人工智能及大數據對軟件技術專業(yè)人才的數據分析能力要求較高,眾多人工智能及大數據相關企業(yè)亟需大量的具有較高大數據分析能力的軟件技術專業(yè)人才。因此,大數據分析能力是目前軟件技術專業(yè)人才培養(yǎng)的重要內容,應適時構建大數據分析課程體系,進一步提升軟件技術專業(yè)學生的大數據分析能力。首先,教師是教學的組織者,因此應注重教師的培養(yǎng),只有提升了教師的大數據分析能力,才能更好地提升學生的大數據分析能力。然后,重點突出數據挖掘能力的培養(yǎng),包括數據預處理能力和聚類分析能力等。

第8篇：人工智能教學課程范文

關鍵詞：人工智能；教育變革；智慧教育

近年來大數據、云計算等信息技術飛速發(fā)展，人工智能在一些特殊領域（如圖像識別、語音識別、自然語言等）不斷取得突破性進展。人工智能作為新的技術驅動力正引發(fā)第四次工業(yè)革命，為醫(yī)療、教育、能源、環(huán)境等關鍵領域帶來新的發(fā)展機遇。人工智能專家預測，人工智能在通用技術領域可能尚不能替代人類，但在一些特殊領域，人工智能將會淘汰現有的勞動力。在國外，許多國家紛紛把人工智能作為國家發(fā)展的重要競爭戰(zhàn)略，我國學者也密切關注著人工智能的最新理論進展和實踐應用，國務院于2017年7月頒布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確人工智能發(fā)展的重點策略。“人工智能變革教育”的潮流，引發(fā)了教育研究領域的“人工智能熱”。當前全球范圍內，人工智能在教育領域的大量研究和應用催發(fā)形成了教育人工智能概念。目前梳理學術上關于研究人工智能與教育的文獻主要集中于：

（一）教育理念的革新?！叭藱C一體”將成為未來新的教育方式[1]，由新技術和新手段的出現所應運而生的智慧教育[2]，將對原有教育進行改進和完善。智能技術在改變教育的手段和環(huán)境的同時，還有利于構建出系統(tǒng)解決教育問題的教育新體系，從而真正觸及教育的根本[3]。

（二）關注技術的革新。機器深度學習、智能學習的算法、視覺識別以及智能語言識別這些基礎技術的突破，為人工智能的教育應用奠定了堅實的基礎[4]。

（三）探究教育的應用。人工智能在學校教育中的學業(yè)測評、交叉學科、角色變化等應用領域具有巨大潛力，教師角色內涵也將在與人工智能的協同共存中發(fā)生改變。AI監(jiān)課系統(tǒng)能夠數據化、可視化評估教師的授課情況，將人工智能技術的運用滲透到整個教學過程中，教師可以根據評分實時調整授課內容，以促進個性化學習，從而提升教學效果。教育深受技術發(fā)展的影響，新技術融入教育并促進教育方式的轉變已成為必然趨勢。一方面技術為教育提供了新的、更加廣闊的可能性；另一方面技術具有變革人類的教育方式與學習方式的能力。然而，技術是一把“雙刃劍”，如何獲取或實現以人工智能為代表的新興信息技術所擁有的特征、優(yōu)勢與功能，使其在教育中最大限度地發(fā)揮其應有的價值呢？人工智能技術如何繼續(xù)被安全使用到教育領域？如何通過教育變革來促進新興信息技術在教育教學中的廣泛與深入應用，實現教育深層次革命等問題，是目前需要關注和探討的主要問題。

1人工智能時代下教育變革的背景

1.1人工智能的內涵及具備的強大能力

人工智能最早由美國達特茅斯學院于1956年提出，其研究主要包括機器人、圖像識別、自然語言處理、語音識別等，實質是一種自動感知、學習思考并做出判斷的程序。人工智能具有自主學習、推斷與革新的能力，推動了圖像識別、自然語言處理等方面的技術突破。人工智能同時具有理性判斷力、超強的工作力，只要電力供應不斷，幾乎可以無限制地工作下去，而且適應不需要情感投入的工作。它的超強能力，源于三個重要的技術：深度學習、大數據和強算力。

1.2人工智能時代的機遇和挑戰(zhàn)

人工智能在精力、記憶力、計算力、感知力以及進化力等方面與人類相比，具有突出優(yōu)勢。在醫(yī)藥領域，人工智能的出現使普通民眾可以享受更為高效、稀缺的醫(yī)療資源，解決醫(yī)療診斷領域診斷質量不均衡、醫(yī)生資源不足等問題。在教育領域，人工智能促進教學質量進一步提升、教師角色多樣化、學生學習能力的提升；為教育研究提供新技術和數據支撐；極大拓展了教育研究新視域；使教育在立德樹人方面、教育方法創(chuàng)新方面、教育手段和環(huán)境方面以及教育服務供給方式方面均發(fā)生改變。然而，看到人工智能以其強大的處理能力帶來機遇的同時，也需要正視人工智能帶來的新挑戰(zhàn)。在人工智能浪潮沖擊下，如何借助人工智能發(fā)展的機遇推進教育的變革與創(chuàng)新？人工智能技術如何繼續(xù)被安全使用？首先，人工智能專家大都認為，人工智能將會淘汰大量現有的依靠非腦力勞動為生的勞動力，需要培養(yǎng)人工智能時代的新型勞動力。而且，人工智能技術本身的不太成熟使很多人工智能技術只是應用在兒童教育領域，再者，人工智能潛在的道德倫理問題缺乏法律制度規(guī)范。除此之外，人工智能時代將對社會結構以及人的地位構成挑戰(zhàn)。綜上所述，人工智能時代所帶來的機遇是大于挑戰(zhàn)的。教育需適應人工智能技術所帶來的突破和飛躍，不斷調整和更新教育的方向和目標，實現育人成人的發(fā)展目標。

2人工智能與教育變革

2.1人工智能與教育目的的變革

人工智能帶來的巨變不僅影響人類未來如何發(fā)展，而且極大釋放了人類的生產力，這些在一定程度上使得人類需要重新思考教育是何目的。人工智能影響教育目的的變革主要表現在：第一，人工智能可能會使人類陷入精神危機。這源于兩方面的結果：一方面，人工智能將取代大部分人的工作崗位，工作的喪失將會導致人的價值和尊嚴喪失。另一方面，人工智能技術的發(fā)展將可能導致所有基于自由主義的想法破產，轉而人類所擁有的價值和尊嚴可能轉化為一種“算法”，人工智能帶來的職業(yè)替代風險在教育領域同樣存在，主要是對教師角色的挑戰(zhàn)。第二，人工智能有利于培養(yǎng)人的學習能力。從某種角度上講，人工智能剝奪人的就業(yè)機會，但同時，人工智能助教機器人將協助教師實現個性化指導，從而有利于將學習的過程視為尋求自我價值和意義的過程。除此之外，人工智能有利于使教育注重培養(yǎng)人的精神能力，這種精神能力大致包括實踐動手能力、價值追求能力以及創(chuàng)造能力，從而有利于學生知識以便于更好地完善自我、豐富自我，使教育跳脫“知識為本”的陷阱，發(fā)揮“立德樹人”的正向作用。

2.2人工智能與學習方式的變革

第一，深度學習。深度學習也稱為深度結構學習或者深度機器學習，是一類算法的集合。深度學習概念的提出，一方面尊重了教學規(guī)律，另一方面也是應對人工智能時代下的挑戰(zhàn)。深度學習在機器學習、專家系統(tǒng)、信息處理等領域取得了顯著成就，提倡學教并重、認知重構、反思教學過程，進而達到解決問題的目的。第二，個性化學習。個性化學習區(qū)別以往傳統(tǒng)班級課堂授課，尊重學生的個性發(fā)展，因材施教。人工智能技術與大數據的應用有利于學生享受個性化的學習服務，可提供個性化的學習內容，可視化分析學生的學習數據，快速提高學生的學習效率。第三，自適應學習。自適應學習是指人工智能基于對個體學習進行快速反饋的基礎上，根據學習者特征，為其推薦個性化的學習資源和學習路徑，從而最大程度上適應學生的學習狀態(tài)，是實現個性化學習的重要手段。人工智能技術有利于快捷、科學地判斷學生的學習狀態(tài)，進行學習反饋；持續(xù)收集學生的學習數據，其中包括學習目標、學習內容；高效地為學生提供海量的學習資源。

2.3人工智能與學習環(huán)境的變革

首先，有利于搭建靈活創(chuàng)新的學校環(huán)境。不僅可以使空間規(guī)劃更具彈性，而且可以調節(jié)性增強物理環(huán)境。其次，人工智能時代的教育區(qū)別于以往傳統(tǒng)教育強調的統(tǒng)一秩序，更注重個體的用戶體驗。創(chuàng)客空間、創(chuàng)新實驗室等學習環(huán)境的不斷增加以及人工智能技術的不斷發(fā)展，個性化的空間環(huán)境與學習支持將改變目前學習的學習空間環(huán)境。除此之外，隨著對話交互技術的逐漸成熟與不斷普及，有利于實現虛實結合的立體化實時交互。VR、AR等技術的同步協作也有利于搭建新的學習環(huán)境，滿足學習者的一系列要求。腦機互動技術的突破有利于實現將人工智能植入人腦，從而改變人類自然語言的交流方式。最后，人工智能通過即時、準確、高效的大數據分析有利于進行精準且個性的學習評價與反饋。人工智能將綜合收集所有同學的學習記錄，互相比對、優(yōu)化，從而進行綜合提升。更為重要的是，人工智能的人臉識別以及語音識別技術可以運用到教師的教學過程中，進行學生的學習情緒感知，學習狀況的了解，從而促進學生學習的科學化；智慧校園、智慧圖書館等的出現，為教學環(huán)境的建設提供重要參考。

3人工智能在教育領域的應用

人工智能被認為是最有潛力和影響力的教育信息化技術，將通過人工智能數據挖掘分析、3D打印、模擬仿真等技術的應用，實現人工智能與教育的深度融合，對計算機輔助教學、個性化教育服務、教育人工智能生態(tài)環(huán)境等產生根本影響。2018年《地平線報告》（高等教育版本）指出了教育領域的信息化發(fā)展，未來一段時間內將通過人工智能與信息技術的結合，進而影響教育階段的不同過程。具體見表1所示。

第9篇：人工智能教學課程范文

關鍵詞：人工智能；案例教學；應用

1引言

作為計算機科學技術的全新領域即人工智能，其正在迅速成長與成熟、新方法、新理念、新技術并且不斷壯大，同樣也包含著計算機網絡、數學、信息論各類學科的交叉和邊緣學科。人工智能包含的主要內容有知識表示和推理機制、問題求解和搜索算法，自然語言理解、專家系統(tǒng)和機器學習等；也作為計算機科學各專業(yè)重要的基礎課程，國內外各高校都非常重視，都將人工智能作為計算機專業(yè)的必修課程。人工智能包含的學科多，知識點雜、理論性強、內容抽象，算法難度高復雜，在此情況下各高校采用傳統(tǒng)的“教師講、學生聽”單一教學模式，學生處于被動學習地位；課堂教學與實際操作、理論與現實應用相脫節(jié)；加上理論知識強，案例缺乏，容易使學生感覺空洞；學生易產生厭學情緒，也達不到鍛煉其分析問題、解決問題的思維能力和實踐動手能力。如何讓學生高效的學習一直是教師研究的課題，在大數據和網絡信息時代的大背景下，“互聯網+”已經廣泛應用和存在于生活、工作各個方面，其在教育教學中表現出的創(chuàng)新性、互動性尤為突出，并極具優(yōu)勢。

2基于案例的教學研究

此方法開始于上世紀20年代左右，最早是由美國哈佛商學院所提倡的，基于當時特殊的商業(yè)管理真是背景和特殊事件，能夠有效的發(fā)展和培養(yǎng)學生主動性、積極性和應用能力，開展案例教學后，學生實際解決問題能力有了很大的提高。但此教學研究方法知道到上世紀80年代后期，才引起教師的重視。1986年由美國研究小組提出《準備就緒的國家：二十一世紀的教師》書中，強烈推薦此方法在實際教學的重要性，并說明今后在教學過程中將其作為一種重要的教學方法應用于各類課程中去。

3基于人工智能的案例教學研究及應用

3.1案例精選

此方法第一步是案例選取，案例的好壞是決定案例教學效果關鍵因素。案例的選取需要滿足以下要求：（1）符合現在的教學目標，明確學生需要掌握的知識點、重難點等，能夠運用所學的理論知識應用到實際中，以此提高學生分析、解決問題的能力；（2）案例要有代表性、趣味性，由于人工智能課程內容多、抽象，需要將枯燥乏味的知識點轉化為趣味生動的案例，有利于吸引學生注意力，激發(fā)學習興趣和主動性；例如，講到“知識表示”這部分內容中引入“機器人搬積木”、“野人修道士渡河”案例；（3）采用互動的形式，此為人工智能的案例教學研究重要特征，同時也是教學目標得以充分展現的必要條件。能夠調動大家的積極性，學生和學生之間、學生與教師之間的互動，調動學生的主觀能動性。

3.2案例的執(zhí)行

（1）講授法?；诮虒W內容具體知識點設計案例；通過教師講解，幫助學生理解抽象的理論知識。案例的呈現有兩種基本形式：一是“案例—理論”,即先給出教學案例，后講解理論知識；二是“理論—案例”,即教師先講解知識，再給出教學案例；案例的呈現方式不同,會直接影響案例的功能，也會影響到學生的學習情緒、學習效果。為了使案例能更好地為教學服務,教師講解案例之前應從創(chuàng)設案例情境開始,通過情境體驗與案例剖析激發(fā)學生認知的興趣,引導學生對將要學習的內容產生注意,有利于教師導入新課。（2）互相討論法。大學生課余時間充沛，鑒于此，將班級學生分為若干小組，教師將事先準備好的案例分配給各組，學生采用組內互動討論的形式，設計出此案例的各種解決方法。課堂上，將本小組的解決方法用課件展現給其他小組。講解完成后，學生開始互相討論，對比各自的方法，然后由老師進行分析、對比和總結。以此來增強學生對學科知識點、應用能力的掌握。（3）相互辯證法。課后，采用相互辯證的方法，組織大家相互辯論。選擇一些綜合應用比較強的案例。與簡單的案例相比，綜合應用案例能更加高效地啟發(fā)學生全方位地思考和探索問題的解決方法。相互辯證法是一種探索新型的教學形式，學生的自主性強，能夠在辯論中充分表達自己的觀點，充分運用所學的理論知識來維護自己的觀點，還可以促使學生查閱大量資料，拓展知識面。

4結語

通過以上論述，人工智能技術開始應用于教學,與教學現代化有著密切的聯系。其發(fā)展必將對現代教育起巨大推動作用。在教學,可以基于人工智能技術建立人類推理模型學習工具等諸多的運用,展示出越來越好的實用性。

參考文獻：

[1]鄒蕾,張先鋒.人工智能及其發(fā)展應用[J].信息網絡安全，2012(02).

[2]陳柯蒙，張寧.人工智能的發(fā)展探析[J].新西部(理論版)，2012(05).

[3]陳浩磊，鄒湘軍，陳燕,等.虛擬現實技術的最新發(fā)展與展望[J].中國科技論文在線，2011(01).