网站首页
教育杂志
CSSCI期刊 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊 知网收录期刊 维普收录期刊 万方收录期刊 SCI期刊(美)
医学杂志
CSSCI期刊 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊 知网收录期刊 维普收录期刊 万方收录期刊 SCI期刊(美)
经济杂志
CSSCI期刊 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊 知网收录期刊 维普收录期刊 万方收录期刊 SCI期刊(美)
金融杂志
CSSCI期刊 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊 知网收录期刊 维普收录期刊 万方收录期刊 SCI期刊(美)
管理杂志
CSSCI期刊 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊 知网收录期刊 维普收录期刊 万方收录期刊 SCI期刊(美)
科技杂志
CSSCI期刊 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊 知网收录期刊 维普收录期刊 万方收录期刊 SCI期刊(美)
工业杂志
CSSCI期刊 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊 知网收录期刊 维普收录期刊 万方收录期刊 SCI期刊(美)
SCI杂志
中科院1区 中科院2区 中科院3区 中科院4区
全部期刊
公務(wù)員期刊網(wǎng) 精選范文 人工智能教學(xué)課程范文

人工智能教學(xué)課程精選(九篇)

前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的人工智能教學(xué)課程主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。

人工智能教學(xué)課程

第1篇:人工智能教學(xué)課程范文

人工智能作為一門課程[1],開設(shè)時(shí)間距今只有40多年,但發(fā)展極為迅猛。人工智能課程的內(nèi)容涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、控制科學(xué)、信息科學(xué)、心理學(xué)、電子學(xué)、生物學(xué)、語言學(xué)等等,幾乎所有科學(xué)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(nèi)外已有眾多高校指定人工智能為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)及其相關(guān)專業(yè)的主修專業(yè)基礎(chǔ)課程,它在拓展計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制的研究和應(yīng)用領(lǐng)域方面有著極其誘人的學(xué)科發(fā)展前景。自2003年起,國內(nèi)諸多高等院校陸續(xù)開設(shè)“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè),同時(shí)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(shí)比重,因此如何提高人工智能課程的教學(xué)質(zhì)量顯得尤為重要。? 

本文結(jié)合人工智能課程的特點(diǎn)以及自己教學(xué)與研究的實(shí)踐,對本課程的教學(xué)進(jìn)行一些探討,以期改進(jìn)人工智能課程教學(xué)方法,達(dá)到提高本課程教學(xué)質(zhì)量的目的。?? 

一、兼顧課程內(nèi)容的統(tǒng)一性和差異性?? 

人工智能課程的核心內(nèi)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(yīng)用的認(rèn)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(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律。從這一點(diǎn)來看,人工智能課程與其他很多計(jì)算機(jī)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(yīng)用是人工智能課程的三大內(nèi)容,解決任何一個(gè)人工智能問題都離不開兩個(gè)步驟,即知識表示和問題求解。由此,人工智能課程從總體結(jié)構(gòu)上就有了一個(gè)比較清晰的脈絡(luò),即首先必然要學(xué)習(xí)各種知識表示方法,然后是利用這些知識進(jìn)行推理,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)知識應(yīng)用,最終達(dá)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(jì)算智能、專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、自動(dòng)規(guī)劃等屬于高級問題求解方法。? 

同時(shí),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(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(xué)派[2],本課程往往同時(shí)會(huì)介紹不同學(xué)派的算法,這些學(xué)派在人工智能的基礎(chǔ)理論和方法、技術(shù)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(xué)過程中不僅要強(qiáng)調(diào)人工智能課程理論的統(tǒng)一性和完整性,又要兼顧各學(xué)派的特點(diǎn),尊重甚至調(diào)動(dòng)學(xué)生們對不同人工智能學(xué)派及其方法的興趣。在編寫和選用教材時(shí)也要注重這一點(diǎn),我們選用的是蔡自興教授編寫的《人工智能及其應(yīng)用》系列教材[1,2],該教材以邏輯主義學(xué)派為主線,兼顧引進(jìn)其他學(xué)派的精華內(nèi)容,具有較強(qiáng)的科學(xué)性。 

??二、實(shí)施分層次教學(xué)?? 

各高校一般同時(shí)為計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生開設(shè)了人工智能課程,甚至有的非計(jì)算機(jī)類專業(yè)也開設(shè)有人工智能課程。不同層次的學(xué)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(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生的教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容,做到分層次設(shè)計(jì)人工智能課程教學(xué)?過程。? 

本科階段的人工智能課程課時(shí)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(rèn)識,少部分達(dá)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(shè)人工智能課程,這時(shí)已有不少學(xué)生準(zhǔn)備繼續(xù)讀研或者已經(jīng)被保研,因此在兼顧全體學(xué)生教學(xué)層次的同時(shí),要注意給這部分學(xué)生足夠的相關(guān)參考書目,讓他們能夠利用課余時(shí)間廣泛深入了解人工智能相關(guān)算法,老師在課后還應(yīng)和他們進(jìn)行充分討論,培養(yǎng)他們對人工智能的特別興趣。? 

非計(jì)算機(jī)類專業(yè)的學(xué)生往往需要學(xué)習(xí)如何利用人工智能知識解決該專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的問題,因此在教學(xué)中要盡量有專業(yè)針對性地進(jìn)行教學(xué)。例如針對農(nóng)科類專業(yè),在教學(xué)專家系統(tǒng)過程中,我們要求學(xué)生參考北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心開發(fā)的農(nóng)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(lǐng)域相關(guān)的簡易農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。? 

給研究生開設(shè)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(yīng)用實(shí)例,并且能靈活運(yùn)用所學(xué)知識闡述解決實(shí)際問題的方法和途徑。課程教學(xué)中要致力于培養(yǎng)學(xué)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(jié)合,用人工智能方法解決所研究課題中的實(shí)際問題,并撰寫相關(guān)的課程論文,以小型研討會(huì)的形式進(jìn)行報(bào)告交流。實(shí)踐證明,我們的研究生的人工智能教學(xué)效果明顯提升,成效突出。 

??三、案例驅(qū)動(dòng),寓教于樂?? 

采用案例教學(xué)是為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性[3]。通過案例教學(xué)能把枯燥的人工智能理論知識具體化、形象化,可以使學(xué)生更加感性地理解課堂教學(xué)內(nèi)容。這些案例都是以教師所從事的科研項(xiàng)目中的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境為背景進(jìn)行闡述的,讓學(xué)生能在實(shí)際環(huán)境中理解概念和知識,學(xué)會(huì)利用人工智能知識去分析和解決實(shí)際問題。在教學(xué)過程中要選擇學(xué)生容易接受的案例,體現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際的特色,激發(fā)學(xué)生的興趣。? 

例如,在講授“計(jì)算智能”內(nèi)容時(shí),我們結(jié)合黃河三門峽和小浪底水庫水沙聯(lián)合智能調(diào)度系統(tǒng)[4]進(jìn)行講解。綜合三門峽水庫和小浪底水庫防洪運(yùn)用的基本原則、歷年調(diào)度方案、專家的經(jīng)驗(yàn)、歷年數(shù)據(jù)和現(xiàn)有的調(diào)水調(diào)沙數(shù)學(xué)模型,分別利用模糊決策、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法及綜合集成方法來實(shí)現(xiàn)三門峽、小浪底水庫水沙聯(lián)合調(diào)度。? 

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

在進(jìn)行案例教學(xué)時(shí),引導(dǎo)學(xué)生帶著問題和求知欲望深入理論的學(xué)習(xí),讓學(xué)生在案例中尋找問題的答案并獲取知識。在講授利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行水庫調(diào)度時(shí),引導(dǎo)學(xué)生分析如何確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入端數(shù)據(jù),什么是泛化能力以及如何提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的泛化能力。? 

為了鞏固所學(xué)內(nèi)容,可以讓學(xué)生組成討論小組對教師提出的論題進(jìn)行討論,分小組闡述自己的觀點(diǎn),這樣有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,還有助于培養(yǎng)學(xué)生思考問題的能力和提高理論教學(xué)的效果。案例教學(xué)的關(guān)鍵在于引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)到的理論知識去解釋、分析和解決現(xiàn)實(shí)案例中的問題,以達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生理論運(yùn)用和深入理解理論知識的目的。? 

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

??四、結(jié)語?? 

以上談到的一些教學(xué)方法是我們在教學(xué)過程中總結(jié)體會(huì)比較深刻的方面,以供探討。事實(shí)上,要進(jìn)一步提高人工智能課程的教學(xué)質(zhì)量,還有很多方面需要改革和加強(qiáng)。如不斷強(qiáng)調(diào)人工智能教師的專業(yè)素質(zhì),要求他們在講授好人工智能課程的同時(shí),努力提升出自身的專業(yè)素質(zhì),給學(xué)生一個(gè)良好的專業(yè)素質(zhì)導(dǎo)向。其次,在人工智能課程教學(xué)過程中還需要有培養(yǎng)實(shí)用型人才的教學(xué)理念,特別是注重培養(yǎng)有創(chuàng)新意識的實(shí)用型人才。注重培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力,只有通過質(zhì)疑和提出問題,學(xué)生的創(chuàng)新意識才能夠得到不斷強(qiáng)化,創(chuàng)新思維能力才能夠得以不斷提高。? 

人工智能學(xué)科是一門非常年輕、又非常前沿的學(xué)科,有其自身的突出特點(diǎn),人工智能課程教學(xué)必然與其他計(jì)算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)不同,需要更多的從事人工智能教學(xué)的教師在自身的教學(xué)實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行廣泛的教學(xué)交流。 

 

參考文獻(xiàn)? 

[1] 

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

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

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

第2篇:人工智能教學(xué)課程范文

關(guān)鍵詞:中西合璧;人工智能;雙語教學(xué)

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

1中西合璧的雙語教材

教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的知識載體,是教師和學(xué)生進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的基本工具。我們重點(diǎn)調(diào)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(guān)于人工智能課程的全部內(nèi)容。該書網(wǎng)站(aima.cs. berkeley.edu/)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,目前已有100多個(gè)國家的1 100多所大學(xué)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(diào)查,結(jié)果表明絕大部分人工智能課程的實(shí)際授課內(nèi)容都與該教材內(nèi)容基本一致。在國內(nèi),中南大學(xué)的人工智能課程是國家級精品課程,教材是課程負(fù)責(zé)人蔡自興教授與徐光佑教授主編、清華大學(xué)出版社出版的《人工智能及其應(yīng)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(nèi)容設(shè)置完全配套。

我校選用了《Artificial Intelligence: A Modern Approach(2nd)》一書,清華大學(xué)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(shí)將Nils J. Nilsson著的《Artificial Intelligence: A New Synthesis》作為輔助教材,機(jī)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(xué)科誕生于西方,目前該領(lǐng)域的諸多成果和文獻(xiàn)均以英文為語言載體。選用英文原版教材、推行雙語教學(xué),為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)和研究深造奠定了良好基礎(chǔ)。另外,與國內(nèi)教材相比,國外教材更注重知識產(chǎn)生的過程、解決問題的思維方法,對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)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(nèi)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(xué)生的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),再購買配套中譯文版,負(fù)擔(dān)更重;三是學(xué)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(xué)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(shí)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(xué)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(xué)生閱讀的難度,更趨實(shí)用。

2中西合璧的授課語言

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

在雙語教學(xué)中,外語的使用比例要求不低于50%,這是不夠科學(xué)的。雙語教學(xué)不是語言課,教學(xué)質(zhì)量依然是核心,語言僅僅是載體,引入外語教學(xué)的目的無非是為了保證知識的“原汁原味”,同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生的專業(yè)外語聽說能力,但這一切都應(yīng)以學(xué)生聽懂課為前提。雙語授課進(jìn)度慢已是不爭的事實(shí),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(shí)限制所不允許的。雙語課味同嚼蠟,引不起學(xué)生興趣,也是普遍存在的現(xiàn)象。

我校人工智能課程的授課對象是計(jì)算機(jī)專業(yè)的四年級本科生,學(xué)生的英語水平很不均衡,如果不考慮實(shí)際情況,大比例地采用英語講授,是難以保證教學(xué)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(nèi)容,如專業(yè)術(shù)語、技術(shù)原理、算法等,這樣學(xué)生在學(xué)術(shù)交流中就不會(huì)對專業(yè)技術(shù)內(nèi)容存在語言障礙;2)只用學(xué)生能聽懂的語言講授專業(yè)性內(nèi)容,對過于生澀的專業(yè)技術(shù)內(nèi)容,還要使用漢語講解,這樣學(xué)生就不會(huì)把專業(yè)技術(shù)內(nèi)容學(xué)“夾生”了,在作研究時(shí)才不會(huì)有技術(shù)上的障礙;3)用母語調(diào)節(jié)課堂氣氛,適當(dāng)穿插的人工智能領(lǐng)域人物、故事及笑話以漢語為主,把學(xué)生發(fā)散的注意力快速集中起來,把學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣激發(fā)出來;4)中英文銜接,不重復(fù)表述,這樣就不會(huì)額外占用課時(shí)。

例如,在講解Agent技術(shù)時(shí),對于Agent的定義、結(jié)構(gòu)等核心內(nèi)容,我們采用英語講解;而對于Agent涉及到的心理學(xué)、邏輯學(xué)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(jī)器人、黑足泥蜂搬運(yùn)食物的例子,則主要用漢語講解,激發(fā)學(xué)生的興趣,抓住學(xué)生的注意力。

3中西合璧的教學(xué)課件

作為一種新型的教學(xué)手段,多媒體以其鮮明的圖像、生動(dòng)的畫面、靈活多變的動(dòng)畫及聲音效果克服了傳統(tǒng)教學(xué)模式的諸多不足,受到師生的認(rèn)可與好評[2]。本文探討的重點(diǎn)不是如何設(shè)計(jì)媒體的表現(xiàn)形式,而是如何利用課件更好地發(fā)揮雙語教學(xué)的效果。很多雙語教學(xué)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(fèi)盡周折地解釋,收效甚微。我們在制作課件時(shí),不單純追求英語比例,而是想方設(shè)法讓課件能更好地輔助學(xué)生理解,在關(guān)鍵處均用雙語同步給出內(nèi)容,或者以英文為主,給出扼要的中文注釋。這樣,學(xué)生能夠通過視覺信息更好地理解授課內(nèi)容,而教師也不必再用中英文重復(fù)敘述。

此外,在課件素材的選取上,也應(yīng)注意國內(nèi)外結(jié)合。比如,在講解啟發(fā)式搜索技術(shù)時(shí),國外課件(包括教材)常用的素材是八皇后、八數(shù)碼等問題,其中八皇后問題相對大多數(shù)同學(xué)來講比較陌生,而國內(nèi)的重排九宮(與八數(shù)碼問題是一個(gè)問題)、華容道等問題對學(xué)生來講則更熟悉。用國內(nèi)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(nèi)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(biāo)分為知識、能力和素質(zhì)三個(gè)層面,文化屬素質(zhì)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(diǎn)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(xiàn)在的格局,無疑是各具特色的。雙語教學(xué)提供了開放的空間,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的同時(shí)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(diào)和,勢必造成文化失衡,對培養(yǎng)學(xué)生的世界觀、人生觀、價(jià)值觀都不利。尤其計(jì)算機(jī)類課程中的技術(shù)內(nèi)容大部分誕生于西方,如果不在教學(xué)過程中進(jìn)行一種文化平衡,往往會(huì)使學(xué)生產(chǎn)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(diǎn)是不同的。中國文化關(guān)注的對象是人,人與人的關(guān)系自先秦時(shí)期便成為中國文化的核心與基礎(chǔ)問題。而西方文化較多關(guān)注的是自然,人與自然的關(guān)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(xué)是一種人生哲學(xué),在處理人與自然的關(guān)系上,中國文化講究天人合一、順天應(yīng)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(xué)開始,探索自然奧秘,開發(fā)和利用自然資源為人類服務(wù)就成為了歐洲思想的主流。西方科學(xué)起源于對自然的探索和研究,很早就出現(xiàn)了畢達(dá)哥拉斯、阿基米得這樣名垂千古的科學(xué)家。在人與自然的關(guān)系上,西方文化認(rèn)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(guān)系,但首先關(guān)注的不是倫理而是競爭,因而出現(xiàn)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(nèi)容,一是與課程技術(shù)內(nèi)容有關(guān)的哲學(xué)觀點(diǎn),二是本學(xué)科發(fā)展歷程中的人物、事件和形成的學(xué)派等等。在教學(xué)過程中,教師要注意穿插上述內(nèi)容,對學(xué)生進(jìn)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(shí),必然提及Turing、McCarthy、Minsky、Shannoon、Simon、Newell、Feigenbaum、Hopfield、Brooks等西方學(xué)者,但同樣也不能忽略國內(nèi)的吳文俊、王守覺、蔡文等學(xué)者,他們近年分別在機(jī)器定理證明、仿生模式識別、可拓學(xué)等領(lǐng)域取得了開創(chuàng)性成果,而這些還沒有來得及寫進(jìn)人工智能教科書。

5中西合璧的思維方式

對學(xué)生思維方式的培養(yǎng)也是教學(xué)任務(wù)之一。中西方文化的差異也將導(dǎo)致思維方式的不同。在技術(shù)思維方面,中國強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)和整體,更具辯證性;而西方強(qiáng)調(diào)細(xì)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(xué)活動(dòng)中讓學(xué)生也逐步意識到這種差異,并進(jìn)一步接納和學(xué)會(huì)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(shù)時(shí),可以通過介紹邏輯學(xué)的三大起源(古希臘的形式邏輯、古印度的因明學(xué)、我國先秦時(shí)期的名辯學(xué))向?qū)W生呈現(xiàn)這種思維方式的差異,在講解演繹推理、模糊推理、云推理時(shí),也要注意體現(xiàn)中西方思維方式中各自的特長,以利于學(xué)生吸納。

6結(jié)語

自2005年開展雙語教學(xué)以來,我們每年授課后都進(jìn)行一次教學(xué)效果的問卷調(diào)查,“接受雙語教學(xué)”的學(xué)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(xué)模式已經(jīng)得到了絕大多數(shù)學(xué)生的認(rèn)可。

中西合璧的雙語教學(xué)模式是我們在人工智能教學(xué)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(xué)中各種要素的中西合璧不是簡單相加,而是要結(jié)合專業(yè)內(nèi)容進(jìn)行深度融合,這需要任課教師廣泛涉獵、精心加工、用心引導(dǎo)。雙語教學(xué)不能停留在語言形式和技術(shù)內(nèi)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(xué)教學(xué)改革工程項(xiàng)目支持。

參考文獻(xiàn):

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

[2] 周荃,胡奕. 多媒體教學(xué):傳統(tǒng)教學(xué)手段的歷史性轉(zhuǎn)型[J]. 廣州市經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院學(xué)報(bào),2006,8(2):69-71.

[3] 鄧紹建. 中西方文化差異研究[J]. 價(jià)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(huì)心理科學(xué),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(xué)課程范文

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

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)對中國產(chǎn)業(yè)變革及新一輪的科技革命,適應(yīng)“中國制造2025”國家戰(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)的專業(yè),國內(nèi)高校紛紛設(shè)立了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。近年來,人工智能技術(shù)的發(fā)展引領(lǐng)著人類社會(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)專業(yè),并深入研究我國人工智能的人才培養(yǎng)體系、課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)平臺及成果轉(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)專業(yè)工程教育方法。由于傳統(tǒng)的專業(yè)是按學(xué)科劃分的,因此,目前的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系以理論為主,強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識的系統(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)專業(yè)的核心課程,同時(shí)也是人工智能“入門性”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人工智能對新工科人才的新要求

1.1具備多學(xué)科交叉知識。人工智能導(dǎo)論是一個(gè)多個(gè)學(xué)科交叉而成的一門課程。人工智能導(dǎo)論主要包括知識系統(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)合格人工智能專業(yè)人才需要具備多學(xué)科知識。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,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)、萬眾創(chuàng)新的號角下,人工智能技術(shù)作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過程中的一個(gè)大趨勢。因此,當(dāng)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(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)出來的以人為研究對象和中心的精神[6]。人工智能對人類社會(huì)帶來的是便利還是帶來災(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)置上主要存在的問題如下:⑴本科生課程內(nèi)容陳舊。近年來,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。對于高校來說,要緊跟人工智能技術(shù)前沿,傳授學(xué)生的知識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)(如問題求解、知識表示、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)過程中學(xué)生經(jīng)常會(huì)感覺索然無味,當(dāng)實(shí)踐課程開設(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去的課堂教學(xué)模式(即“教師講、學(xué)生聽”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。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)踐平臺建設(shè)。為了提高學(xué)生對實(shí)踐教學(xué)的興趣,南陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院在人工智能導(dǎo)論授課過程中廣泛應(yīng)用多種計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺,如采用開源的PaddlePaddle百度飛槳深度學(xué)習(xí)平臺,希冀一體化人工智能實(shí)踐教學(xué)平臺及大數(shù)據(jù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺。教師可以在實(shí)踐教學(xué)過程中方便的使用這些平臺進(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)過程中,以學(xué)生興趣為導(dǎo)向,開展相關(guān)應(yīng)用課程實(shí)驗(yàn),南陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院對人工智能導(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,通過期末課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步提高學(xué)生解決實(shí)際問題及創(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,南陽師范學(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(jì)算機(jī)大賽人工智能創(chuàng)意賽”等)中選取貼近實(shí)際問題的案例作為人工智能導(dǎo)論實(shí)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(jìn)行算法代碼的編寫,引導(dǎo)學(xué)生采用Python語言調(diào)用第三方接口庫進(jìn)行算法的實(shí)現(xiàn)。最后,讓學(xué)生使用主流的編程語言(如C++、Java等)開發(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

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)生解決問題的能力。在這種背景下,筆者結(jié)合近年來了解到的企業(yè)需求和上課的實(shí)際,對人工智能導(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;②建立案例庫,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。

參考文獻(xiàn):

[1]楊晴,王曉墨,成曉北等.新工科背景下的新能源科學(xué)與工程專業(yè)——哈佛大學(xué)工科教育在學(xué)科交叉方面的啟示[J].高等工程教育研究,2019.S1:23-24,33

[2]李明媚,成希,羅娟.人工智能時(shí)代的高等教育之變與不變[J].黑龍江高教研究,2020.2:41-44

[3]陳義明,劉桂波,張林峰等.智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)的理論思考[J].計(jì)算機(jī)教育,2020.309(9):103-107

[4]劉永,胡欽曉.論人工智能教育的未來發(fā)展:基于學(xué)科建設(shè)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(xué)方法研究[J].中國大學(xué)教學(xué),2019.10:19-22

第4篇:人工智能教學(xué)課程范文

一、頂層設(shè)計(jì),構(gòu)建全方位、多層次、可操作的指導(dǎo)體系。

為了保障人工智能教育在我校真正落實(shí)和長期發(fā)展,學(xué)校將人工智能教育工作納入到學(xué)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(jìn)學(xué)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(jìn)行了重新定位和設(shè)計(jì)。

為了建設(shè)符合我校校情、學(xué)情的人工智能課程體系,學(xué)校成立了人工智能課程建設(shè)與實(shí)施的探索與研究項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì),制定了項(xiàng)目計(jì)劃書,從項(xiàng)目名稱、項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)、項(xiàng)目背景、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)及解決問題、項(xiàng)目推進(jìn)措施、項(xiàng)目完成期限等方面進(jìn)行了具體規(guī)劃。

二、支撐保障

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

學(xué)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(xué)生購買了小學(xué)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(xué)情的人工智能課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)置:開學(xué)之前,課程部整體規(guī)劃,實(shí)行信息技術(shù)課兩節(jié)聯(lián)排。

人工智能課程開設(shè)內(nèi)容安排:基于校情學(xué)情,本學(xué)期3-6年級全面鋪開人工智能課程,3年級以信息技術(shù)基礎(chǔ)知識、編程貓、樂高搭建基礎(chǔ)入門為主;4年級AI神奇動(dòng)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(xué)期信息技術(shù)類人工智能特色社團(tuán)的開設(shè):人工智能機(jī)器人社團(tuán)、信息學(xué)奧C++社團(tuán)、創(chuàng)意編程社團(tuán)。

2.三位一體,三組聯(lián)動(dòng)推進(jìn)人工智能課程的開發(fā)與實(shí)踐。三組是:項(xiàng)目組、教研組和集備組。具體做法是:

項(xiàng)目組的做法:根據(jù)人工智能項(xiàng)目管理計(jì)劃書的內(nèi)容和要求,3月初進(jìn)行項(xiàng)目工作總結(jié)和4月份計(jì)劃匯報(bào),5月份進(jìn)行了中期匯報(bào)。進(jìn)一步梳理人工智能校本課程的內(nèi)容,促進(jìn)人工智能課程實(shí)施與落地,進(jìn)行了生本AI人工智能校本課程的開發(fā)與研究,重點(diǎn)對課程目標(biāo)和課程內(nèi)容進(jìn)行了設(shè)計(jì)和探索。

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

集備組活動(dòng):各年級備課組利用雙周周二上午時(shí)間進(jìn)行集備,研究本周的上課內(nèi)容、梳理課堂具體流程及教學(xué)設(shè)計(jì)。

3.加強(qiáng)教師培養(yǎng)力度,積極組織教師參加人工智能培訓(xùn)和學(xué)習(xí)。學(xué)校鼓勵(lì)教師進(jìn)行小課題的研究,提升教學(xué)專業(yè)素養(yǎng)。2019年區(qū)級小課題《小學(xué)人工智能課程體系、教學(xué)策略和教學(xué)評價(jià)的研究》順利結(jié)題。2020年區(qū)級小課題《奎文區(qū)人工智能教育專項(xiàng)課題--小學(xué)人工智能教育教學(xué)策略及評價(jià)方法的研究》立項(xiàng)。

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

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

四、取得成效

1.學(xué)校層面:以人工智能教育為契機(jī)近年來,我校的信息化、數(shù)字化、智能化水平不斷提升,互聯(lián)網(wǎng)+教育、智慧校園工作取得了巨大的進(jìn)步,學(xué)校獲得省市區(qū)多項(xiàng)榮譽(yù)。

第5篇:人工智能教學(xué)課程范文

【關(guān)鍵詞】人工智能;診斷學(xué)教學(xué);智能教學(xué)系統(tǒng);智能組卷系統(tǒng);智能閱卷系統(tǒng);智能仿真教學(xué)系統(tǒng)

人工智能(artificialintelligence,AI)的概念最早是在1956年的Dartmouth學(xué)會(huì)上提出的,隨著計(jì)算機(jī)核心算法的突破、計(jì)算能力的迅速提高以及海量互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的支撐,目前已被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域[1-2]。近年來,人工智能也給教育教學(xué)領(lǐng)域帶來了機(jī)遇,人工智能+教育正如火如荼地開展和推進(jìn),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(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》,各大高校在人工智能及其教育發(fā)展上有了綱領(lǐng)性的指導(dǎo)[5]。醫(yī)學(xué)教育作為教育教學(xué)諸多領(lǐng)域的一隅,乘著人工智能發(fā)展的東風(fēng),各大高校在推進(jìn)醫(yī)學(xué)教學(xué)改革方面進(jìn)行了大量積極的探索與嘗試[6-8]。診斷學(xué)是由基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)過度到臨床醫(yī)學(xué)的橋梁課,其教學(xué)質(zhì)量的良莠直接影響到醫(yī)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量,傳統(tǒng)的教學(xué)方法難以滿足現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教學(xué)的要求,如何發(fā)揮人工智能的應(yīng)用優(yōu)勢,讓其更好地應(yīng)用于診斷學(xué)的教學(xué)工作,也是診斷學(xué)課程教改的重要研究方向。

1傳統(tǒng)的診斷學(xué)教學(xué)方法存在的問題

診斷學(xué)是學(xué)習(xí)臨床基本技能最重要的一門課程,其內(nèi)容包括癥狀學(xué)、體檢檢查、實(shí)驗(yàn)室檢查及輔助檢查等四大塊,分為理論課和見習(xí)課,目前大多數(shù)醫(yī)學(xué)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(xí)課則采取分小組的模式進(jìn)行,多年的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)該教學(xué)模式取得的教學(xué)效果不盡人意,尤其是近年來隨著全國各大醫(yī)學(xué)院校的擴(kuò)招,出現(xiàn)了師資及教學(xué)資源配套的相對不足,上述教學(xué)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(xué)模式,然而該部分教學(xué)內(nèi)容知識點(diǎn)繁多,知識串聯(lián)度不高,課堂靈活度、生動(dòng)度較為薄弱,學(xué)生聽完課以后對課程內(nèi)容印象不深,知識掌握度差,同時(shí)由于學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性差異大,不能進(jìn)行課前充分預(yù)習(xí)的學(xué)生在課堂上更加難以跟上老師講授的節(jié)奏。見習(xí)課是對理論知識進(jìn)行實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力,前期理論知識掌握度差又會(huì)影響見習(xí)的教學(xué)質(zhì)量,導(dǎo)致教學(xué)過程形成惡性循環(huán)[9]。見習(xí)課主要采取老師講授要領(lǐng)及演示操作流程,之后學(xué)生們互相練習(xí)的教學(xué)方法,該部分內(nèi)容需反復(fù)加強(qiáng)練習(xí),同樣的動(dòng)作要領(lǐng)反復(fù)錘煉才能熟練掌握,因課堂見習(xí)時(shí)間有限,而老師講授及演示需占用大部分時(shí)間,學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)不多,老師對學(xué)生的操作手法、操作內(nèi)容、操作順序等重要內(nèi)容進(jìn)行指導(dǎo)和勘誤的時(shí)間少,學(xué)生操作的規(guī)范性難以保證,在以后的臨床實(shí)踐中,往往存在實(shí)踐操作能力的缺陷。上述教學(xué)模式教師與學(xué)生們之間除了課堂時(shí)間,其余時(shí)間是脫節(jié)的,不能很好地溝通,學(xué)生們有疑問的知識點(diǎn)難以得到老師的及時(shí)解答,教學(xué)活動(dòng)中沒有充分反饋,各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)難以進(jìn)行教學(xué)反思,形成教學(xué)相長的良性循環(huán)。課后復(fù)習(xí)及階段性總結(jié)復(fù)習(xí)是課堂知識內(nèi)化及升華的重要方面,傳統(tǒng)的教學(xué)模式通常是給學(xué)生布置課后作業(yè),學(xué)生完成后上交由老師批改留檔,這個(gè)環(huán)節(jié)學(xué)生與老師缺乏有效的溝通,且由于學(xué)生們學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性差異,課后沒有老師的監(jiān)督及針對性地輔導(dǎo),課后作業(yè)的質(zhì)量良莠不齊,教學(xué)質(zhì)量欠佳是顯而易見的。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展及研究的開展,涌現(xiàn)了一大批新的診斷方法與手段,譬如關(guān)于腫瘤診斷的分子marker,評估預(yù)測疾病活動(dòng)度及預(yù)后相關(guān)的指標(biāo),在臨床上已經(jīng)常規(guī)應(yīng)用,但由于教材更新需要周期,很難跟新進(jìn)展同步介紹,另外由于課時(shí)有限,難以全面地就學(xué)科前沿及新進(jìn)展進(jìn)行講授[10]。

2人工智能應(yīng)用于診斷學(xué)教學(xué)的重要意義

2.1教師方面

將人工智能應(yīng)用于診斷學(xué)教學(xué)實(shí)踐,削弱了教師的知識權(quán)威而強(qiáng)化了教師的價(jià)值引導(dǎo),對教師的個(gè)人能力提出了更高的要求,促使教師踏實(shí)踐行終身學(xué)習(xí)并持續(xù)更新自身知識結(jié)構(gòu)?;ヂ?lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時(shí)代,知識呈幾何指數(shù)更新并出現(xiàn)大爆炸,基于各種互聯(lián)網(wǎng)即時(shí)通訊平臺及手機(jī)APP,診斷學(xué)體格檢查、理論知識講授相關(guān)的小視頻及研究進(jìn)展不勝枚舉,這就要求教師及時(shí)獲取、更新知識并進(jìn)行相應(yīng)的知識儲(chǔ)備。人工智能的應(yīng)用促使教師從單人施教發(fā)展為團(tuán)隊(duì)施教,為開發(fā)更具個(gè)性化的課程教學(xué)注入團(tuán)隊(duì)的力量?;诖髷?shù)據(jù)的人工智能可以減少診斷學(xué)教學(xué)過程中的機(jī)械性、重復(fù)性工作,如平時(shí)作業(yè)的批改、考勤統(tǒng)計(jì)等,減輕了教師的工作負(fù)擔(dān),教師可以將更多的精力投入到醫(yī)德醫(yī)風(fēng)、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(nèi)容及教學(xué)形式上。同時(shí)大數(shù)據(jù)可以及時(shí)反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài),教師可以根據(jù)學(xué)生的反饋及課程評價(jià)有針對性地對學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的輔導(dǎo)。

2.2學(xué)生方面

將人工智能應(yīng)用于診斷學(xué)教學(xué)實(shí)踐,可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及暴露的問題,如是否按時(shí)完成課程任務(wù)、測試中哪些知識點(diǎn)容易出錯(cuò)等,人工智能系統(tǒng)能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析和深度挖掘,并且可視化呈現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)據(jù),有利于教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、參與度以及學(xué)習(xí)效果,并根據(jù)具體的學(xué)情分析數(shù)據(jù)來調(diào)整輔導(dǎo)和教學(xué)方案。基于人工智能強(qiáng)大的算法和分析,可以為學(xué)生定制個(gè)性化的教學(xué)內(nèi)容及進(jìn)度,提供更有針對性的課堂內(nèi)容和隨堂測試,并對測試及平時(shí)作業(yè)進(jìn)行智能批改,真正做到查漏補(bǔ)缺。診斷學(xué)課程內(nèi)容相對枯燥,學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣有限,基于人工智能的教學(xué)方式可以寓教于樂,在課程中將一些比較零散的知識點(diǎn)可以設(shè)置成互動(dòng)小游戲,營造出良好的課堂氛圍,提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)效率。

2.3教學(xué)過程

針對教學(xué)過程,人工智能亦發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。第一,診斷學(xué)作為橋梁課程,是一門必修課,包括臨床醫(yī)學(xué)五年制、八年制、法醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)等相應(yīng)專業(yè)的學(xué)生均需要學(xué)習(xí),人工智能擁有超強(qiáng)的計(jì)算能力和強(qiáng)大的“記憶力”,面對眾多不同專業(yè)的學(xué)生,可以根據(jù)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,制定出適合不同專業(yè)學(xué)生的完備教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)活動(dòng)開展過程中,人工智能還可以根據(jù)學(xué)生的課堂及課后測試表現(xiàn),依據(jù)分層教學(xué)的要求自動(dòng)設(shè)置梯次教學(xué)目標(biāo),幫助學(xué)生們逐步提升學(xué)習(xí)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(diǎn),對各種教學(xué)資源進(jìn)行分析,為教師和學(xué)生選擇更優(yōu)質(zhì)更合適的資源提供依據(jù),促進(jìn)個(gè)性化的教與學(xué)。第三,傳統(tǒng)的教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容相對有限,人工智能基于大數(shù)據(jù)能夠啟發(fā)新的教學(xué)思路,創(chuàng)新教學(xué)方法,為診斷學(xué)教學(xué)提供更多的可能性。

3人工智能在診斷學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

3.1智能教學(xué)系統(tǒng)

智能教學(xué)系統(tǒng)是教育技術(shù)學(xué)中重要的研究領(lǐng)域,其根本宗旨是使得學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境更加優(yōu)良和諧,智能教學(xué)系統(tǒng)能夠及時(shí)有效地調(diào)用最新最全的網(wǎng)絡(luò)資源并充分優(yōu)化后供學(xué)生學(xué)習(xí),使得學(xué)生能夠更加全方位、多角度地學(xué)習(xí)專業(yè)知識,提高學(xué)習(xí)效果[11]。智能教學(xué)系統(tǒng)大致由領(lǐng)域知識部分、教師部分及學(xué)生部分3個(gè)部分構(gòu)成[12],其中領(lǐng)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(nèi)容及掌握的技能,又可以添加專家的學(xué)術(shù)成果,既能夠保證學(xué)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(xué)系統(tǒng)的教師及學(xué)生部分主要是為設(shè)計(jì)和制定教學(xué)方案及策略服務(wù),基于大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,根據(jù)課程的特點(diǎn)、歷年教學(xué)情況、學(xué)生身心發(fā)展特點(diǎn)及學(xué)習(xí)實(shí)際情況,制定更加個(gè)性化、高效的教學(xué)方案,促成教師因材施教,取得更加理想的教學(xué)效果。

3.2智能網(wǎng)絡(luò)組卷閱卷系統(tǒng)

診斷學(xué)教學(xué)內(nèi)容包括理論和見習(xí)兩大塊,教學(xué)過程中教師的大量時(shí)間用于出題、閱卷、批改平時(shí)作業(yè)等與考核相關(guān)的工作,并且在出題過程中需要圍繞相對固定的重難點(diǎn)內(nèi)容不斷創(chuàng)新題型,消耗教師大量的精力。智能網(wǎng)絡(luò)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(guān)工作中解脫出來,使得教師的教學(xué)更高效,教師能夠把更多的時(shí)間。智能網(wǎng)絡(luò)組卷系統(tǒng)能夠有效收集和分析知名高校教學(xué)團(tuán)隊(duì)編寫的在線題庫,實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享,通過隨機(jī)抽題組卷、答案隨機(jī)排序、題型隨機(jī)排序以及設(shè)置避免與歷年考卷重復(fù)等,顯著提升試卷的質(zhì)量,亦能改善考試作弊的頑疾,客觀地考核學(xué)生對知識的掌握度。智能網(wǎng)絡(luò)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(cuò)率,使得工作效率更高、考核結(jié)果更公正。

3.3智能仿真教學(xué)系統(tǒng)

診斷學(xué)教學(xué)的見習(xí)部分是學(xué)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(jìn)行,在課程的開展過程也凸顯出了各種各樣的問題,譬如因?qū)W生分組進(jìn)行詢問病史、體格檢查,重復(fù)次數(shù)多,患者難以多次配合;在教學(xué)時(shí)間段內(nèi)病房缺相應(yīng)的病種,無法對所學(xué)的癥狀進(jìn)行直觀的學(xué)習(xí);傳染病流行期間出于對學(xué)生健康安全的保護(hù),無法進(jìn)入病房見習(xí)等等,此時(shí)智能仿真教學(xué)系統(tǒng)能夠發(fā)揮重要的補(bǔ)充作用[13]。人工智能可以根據(jù)提供的海量真實(shí)臨床病例,由醫(yī)學(xué)專家整合其臨床特征,聯(lián)合計(jì)算機(jī)專家,根據(jù)相應(yīng)的教學(xué)要求,形成虛擬病人學(xué)習(xí)系統(tǒng),學(xué)生在仿真診療環(huán)境中,進(jìn)行問診、體格檢查、診斷以及給出治療方案,同時(shí)系統(tǒng)能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在問診及診斷過程中的錯(cuò)誤,通過實(shí)踐、糾錯(cuò)再實(shí)踐,提高學(xué)生采集病史、體格檢查的能力,同時(shí)能夠加強(qiáng)學(xué)生的臨床思維的訓(xùn)練,夯實(shí)臨床基本功[14-16]。

4總結(jié)及展望

第6篇:人工智能教學(xué)課程范文

當(dāng)前高職教育中為計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生所開設(shè)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(xué)方式和內(nèi)容,這顯然與高職教育本身培養(yǎng)人才的目標(biāo)和方式不一致。高職教育的最終目標(biāo)是要培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)需要的技能型、應(yīng)用型人才,而高職教育在教學(xué)方式上應(yīng)更為注重實(shí)踐教學(xué),包括各種實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)。因此,人工智能課程中單純的理論講授并不能有效地適應(yīng)高職教育的實(shí)際教學(xué)環(huán)境要求,有必要對人工智能課程在教學(xué)內(nèi)容和方式上加以改革。三個(gè)改革途徑(一)引導(dǎo)學(xué)生閱讀應(yīng)用研究文獻(xiàn)

高職教育強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用技能,其中重要的一點(diǎn)是要培養(yǎng)學(xué)生把理論知識應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中的能力。然而在教學(xué)實(shí)踐過程中,學(xué)生普遍反映由于人工智能課程理論性強(qiáng),難于從課本理論聯(lián)系到實(shí)際的專業(yè)應(yīng)用上,這樣對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高技能應(yīng)用水平是不利的。

實(shí)際上,人工智能涉及的應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛,其中在專家系統(tǒng)、模式識別、智能控制、數(shù)據(jù)挖掘、自然語言理解等方面尤為突出,每一種應(yīng)用都能夠很好地體現(xiàn)出人工智能學(xué)科的基本理論方法特點(diǎn)。因此,在課程學(xué)習(xí)的開始階段,應(yīng)讓學(xué)生按照個(gè)人興趣自行選定某個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,在一定的提示和引導(dǎo)下通過檢索有關(guān)文獻(xiàn),訪問相關(guān)的科研院校網(wǎng)站等方式獲取資料,了解當(dāng)前該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和具體產(chǎn)品的開發(fā)和使用情況,最后在課程的結(jié)束階段以學(xué)習(xí)報(bào)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(xué)生學(xué)習(xí)人工智能課程的主觀能動(dòng)性,開闊學(xué)生的知識視野。資料的收集閱讀與思考是知識應(yīng)用的首要環(huán)節(jié),對于培養(yǎng)應(yīng)用型人才的知識應(yīng)用技能很有幫助。(二)安排學(xué)生對經(jīng)典算法程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

與普通高等教育相比,高職教育更加強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)的重要性。從實(shí)踐中學(xué)習(xí)和理解理論知識,并且把所學(xué)知識運(yùn)用到實(shí)踐中,這是高職教育的重要特點(diǎn)。人工智能課程內(nèi)容抽象而概念性強(qiáng),單純的理論講解學(xué)生難以從中得到啟發(fā),也難以體現(xiàn)出高職教育突出實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn),為此需要安排學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),從實(shí)踐中理解人工智能科學(xué)的理論原理和應(yīng)用途徑。

在人工智能科學(xué)的發(fā)展過程中,先后提出了一些經(jīng)典的優(yōu)秀算法程序,如A*算法、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的BP學(xué)習(xí)算法等,在科研和工程實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用,在實(shí)踐教學(xué)中同樣有著重要價(jià)值。根據(jù)教學(xué)要求和實(shí)際情況,學(xué)生并不需要自行設(shè)計(jì)關(guān)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(wǎng)絡(luò)能夠獲得大量相關(guān)的程序代碼資源。同時(shí),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(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱等,只需設(shè)定相關(guān)輸入?yún)?shù)和數(shù)據(jù),便可通過調(diào)用工具箱函數(shù)實(shí)現(xiàn)算法,極為簡便而易于理解。

學(xué)生應(yīng)通過對這些程序作驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)來理解所學(xué)內(nèi)容。為安排學(xué)生有效地進(jìn)行實(shí)驗(yàn),教師應(yīng)結(jié)合當(dāng)前階段所講授的內(nèi)容準(zhǔn)備相應(yīng)的算法程序,當(dāng)該部分內(nèi)容結(jié)束后在課堂上講解和演示算法程序的運(yùn)行方法。學(xué)生獲得該算法程序以及具體的實(shí)驗(yàn)任務(wù)后在課后完成實(shí)驗(yàn)并提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

例如,在講授啟發(fā)式搜索時(shí),可向?qū)W生提供A*算法求解八數(shù)碼難題的算法程序,并對某個(gè)學(xué)生給定某個(gè)初始棋盤狀態(tài),要求學(xué)生動(dòng)手運(yùn)行程序并記錄由算法擴(kuò)展所得的每個(gè)棋盤狀態(tài)的估價(jià)函數(shù)計(jì)算結(jié)果,以及相應(yīng)的OPEN表和CLOSED表的變化情況,從中理解A*算法的原理特點(diǎn)。又如,在講授BP學(xué)習(xí)算法時(shí),可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況對內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,強(qiáng)調(diào)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值,而對BP算法的基本原理只作簡單介紹。向?qū)W生提供利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)特定目標(biāo)函數(shù)的MATLAB程序代碼后,要求學(xué)生動(dòng)手運(yùn)行該程序,并且記錄和對比神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在訓(xùn)練前后對目標(biāo)函數(shù)的逼近效果。

(三)啟發(fā)學(xué)生引入人工智能理論方法對畢業(yè)設(shè)計(jì)加以創(chuàng)新

畢業(yè)設(shè)計(jì)是高職教育的重要環(huán)節(jié),學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計(jì)對以往所學(xué)知識作系統(tǒng)性總結(jié),通過畢業(yè)設(shè)計(jì)能進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的技能訓(xùn)練,提高學(xué)生的技能應(yīng)用水平。從實(shí)踐教學(xué)的角度來講,畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅僅要求學(xué)生對已學(xué)知識和技能的簡單重復(fù)運(yùn)用,更重要的是強(qiáng)調(diào)學(xué)生能夠主動(dòng)獨(dú)立地分析實(shí)際問題,對問題的解決方法提出新的觀點(diǎn)并付諸實(shí)踐。然而從教學(xué)的實(shí)際來看,在畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)生創(chuàng)新的主動(dòng)性不足,往往停留在繼承和模仿階段,畢業(yè)設(shè)計(jì)作品少有突破和創(chuàng)新。究其原因,并非學(xué)生所學(xué)知識和技能不足,而是學(xué)生未懂得如何分析已有問題,在其基礎(chǔ)上引入新的解決方法或提出新的應(yīng)用內(nèi)容。

第7篇:人工智能教學(xué)課程范文

關(guān)鍵詞:人工智能;大數(shù)據(jù);軟件

1人工智能及大數(shù)據(jù)的概念

1.1人工智能

人工智能是一門利用計(jì)算機(jī)程序模擬人類智能的科學(xué),其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,例如機(jī)器人、模式識別及專家系統(tǒng)等。人工智能的高科技產(chǎn)品,不僅實(shí)現(xiàn)了對人類思維的模擬,在某些方面還超過了人類。

1.2大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)是指海量信息的集合,一般用常規(guī)軟件工具無法對其進(jìn)行有效的采集、存儲(chǔ)和處理,需要借助具有超強(qiáng)洞察力的大數(shù)據(jù)技術(shù)對其進(jìn)行有效的采集、存儲(chǔ)、處理、分析和共享。大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠有效地進(jìn)行超大規(guī)模的并行處理,能夠有效地處理結(jié)構(gòu)化及半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)挖掘能力及分析決策能力。

2人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求特點(diǎn)

2.1知識更新能力

人工智能及大數(shù)據(jù)技術(shù)日新月異,需要軟件專業(yè)技術(shù)專業(yè)人才具有較強(qiáng)的知識更新能力,較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力,以及較高的技術(shù)應(yīng)用能力。但目前相當(dāng)一部分軟件技術(shù)專業(yè)的大學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力不高,知識更新能力不強(qiáng),亟需針對人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求特點(diǎn)改進(jìn)培養(yǎng)方案,增加相關(guān)課程,培養(yǎng)學(xué)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(shù)據(jù)時(shí)代下,需要軟件技術(shù)專業(yè)人才具備較強(qiáng)的適應(yīng)創(chuàng)新能力,較強(qiáng)的開拓思維能力,以及較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。但目前相當(dāng)一部分軟件技術(shù)專業(yè)的大學(xué)生的創(chuàng)新思維能力較差,新知識更新缺乏主動(dòng)性,迫切行,學(xué)習(xí)意識不強(qiáng)。亟需針對人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求特點(diǎn)創(chuàng)新改革培養(yǎng)方案,確定切實(shí)可行培養(yǎng)策略是學(xué)科發(fā)展的需要和任務(wù)。

2.3大數(shù)據(jù)分析能力

人工智能及大數(shù)據(jù)對人才的大數(shù)據(jù)分析能力要求較高,主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)描述、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和深度學(xué)習(xí)等諸多方面的能力。但目前相當(dāng)一部分軟件技術(shù)專業(yè)的大學(xué)生的大數(shù)據(jù)分析能力不夠,不能很好地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、整理、描述、統(tǒng)計(jì)分析和歸納總結(jié),亟需針對人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求特點(diǎn)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(shù)據(jù)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(shè)計(jì)、軟件實(shí)現(xiàn)和軟件測試等方面的能力。但目前相當(dāng)一部分軟件技術(shù)專業(yè)的大學(xué)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(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與測試等環(huán)節(jié),亟需針對人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求特點(diǎn)提升學(xué)生的軟件開發(fā)與測試的實(shí)踐能力。

3建設(shè)策略

3.1轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,順應(yīng)人工智能及大數(shù)據(jù)時(shí)展要求

傳統(tǒng)的教學(xué)理念已經(jīng)不能適應(yīng)人工智能及大數(shù)據(jù)時(shí)代的要求,亟需轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,從而適應(yīng)人工智能及大數(shù)據(jù)時(shí)代的要求,進(jìn)而提升軟件技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。在人工智能及大數(shù)據(jù)背景下,學(xué)校應(yīng)深入分析人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求特點(diǎn),從而有針對性的制定培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)任務(wù)和培養(yǎng)方案。在制定培養(yǎng)目標(biāo)時(shí),應(yīng)著重考慮軟件技術(shù)專業(yè)人才在人工智能及大數(shù)據(jù)時(shí)代應(yīng)具備的能力素質(zhì)。在制定培養(yǎng)任務(wù)時(shí),應(yīng)著重參考人工智能及大數(shù)據(jù)相關(guān)崗位的崗位要求。在制定培養(yǎng)方案時(shí),應(yīng)堅(jiān)持以學(xué)生為主體,以學(xué)生為本,突出知識更新能力、自主學(xué)習(xí)能力、開拓創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、大數(shù)據(jù)分析能力和軟件開發(fā)及測試能力的培養(yǎng)。

3.2引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)代化、智能化的網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行自主學(xué)習(xí)

為了更好地適應(yīng)人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)代化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的Web平臺進(jìn)行自主學(xué)習(xí),從而提升學(xué)生的知識更新能力、開拓創(chuàng)新能力、解決問題的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。首先,在人工智能及大數(shù)據(jù)背景下,網(wǎng)絡(luò)上涌現(xiàn)了大量的人工智能及大數(shù)據(jù)相關(guān)的學(xué)習(xí)資源,但這些網(wǎng)絡(luò)資源存在良莠不齊的現(xiàn)象,因此教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生如何搜索、鑒別和使用這些網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源。然后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生自由分組開展人工智能及大數(shù)據(jù)相關(guān)的學(xué)習(xí),通過興趣小組的方式激發(fā)學(xué)生對人工智能及大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)熱情,提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,提升在線學(xué)習(xí)的效率。最后,教師可以自建教學(xué)網(wǎng)站,對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行篩選和優(yōu)化,使學(xué)生能夠更好地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。

3.3構(gòu)建大數(shù)據(jù)分析課程體系,提升學(xué)生的大數(shù)據(jù)分析能力

人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的數(shù)據(jù)分析能力要求較高,眾多人工智能及大數(shù)據(jù)相關(guān)企業(yè)亟需大量的具有較高大數(shù)據(jù)分析能力的軟件技術(shù)專業(yè)人才。因此,大數(shù)據(jù)分析能力是目前軟件技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的重要內(nèi)容,應(yīng)適時(shí)構(gòu)建大數(shù)據(jù)分析課程體系,進(jìn)一步提升軟件技術(shù)專業(yè)學(xué)生的大數(shù)據(jù)分析能力。首先,教師是教學(xué)的組織者,因此應(yīng)注重教師的培養(yǎng),只有提升了教師的大數(shù)據(jù)分析能力,才能更好地提升學(xué)生的大數(shù)據(jù)分析能力。然后,重點(diǎn)突出數(shù)據(jù)挖掘能力的培養(yǎng),包括數(shù)據(jù)預(yù)處理能力和聚類分析能力等。

第8篇:人工智能教學(xué)課程范文

關(guān)鍵詞:人工智能;教育變革;智慧教育

近年來大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)飛速發(fā)展,人工智能在一些特殊領(lǐng)域(如圖像識別、語音識別、自然語言等)不斷取得突破性進(jìn)展。人工智能作為新的技術(shù)驅(qū)動(dòng)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(guān)鍵領(lǐng)域帶來新的發(fā)展機(jī)遇。人工智能專家預(yù)測,人工智能在通用技術(shù)領(lǐng)域可能尚不能替代人類,但在一些特殊領(lǐng)域,人工智能將會(huì)淘汰現(xiàn)有的勞動(dòng)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(xué)者也密切關(guān)注著人工智能的最新理論進(jìn)展和實(shí)踐應(yīng)用,國務(wù)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(diǎn)策略?!叭斯ぶ悄茏兏锝逃钡某绷?,引發(fā)了教育研究領(lǐng)域的“人工智能熱”。當(dāng)前全球范圍內(nèi),人工智能在教育領(lǐng)域的大量研究和應(yīng)用催發(fā)形成了教育人工智能概念。目前梳理學(xué)術(shù)上關(guān)于研究人工智能與教育的文獻(xiàn)主要集中于:

(一)教育理念的革新?!叭藱C(jī)一體”將成為未來新的教育方式[1],由新技術(shù)和新手段的出現(xiàn)所應(yīng)運(yùn)而生的智慧教育[2],將對原有教育進(jìn)行改進(jìn)和完善。智能技術(shù)在改變教育的手段和環(huán)境的同時(shí),還有利于構(gòu)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(guān)注技術(shù)的革新。機(jī)器深度學(xué)習(xí)、智能學(xué)習(xí)的算法、視覺識別以及智能語言識別這些基礎(chǔ)技術(shù)的突破,為人工智能的教育應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4]。

(三)探究教育的應(yīng)用。人工智能在學(xué)校教育中的學(xué)業(yè)測評、交叉學(xué)科、角色變化等應(yīng)用領(lǐng)域具有巨大潛力,教師角色內(nèi)涵也將在與人工智能的協(xié)同共存中發(fā)生改變。AI監(jiān)課系統(tǒng)能夠數(shù)據(jù)化、可視化評估教師的授課情況,將人工智能技術(shù)的運(yùn)用滲透到整個(gè)教學(xué)過程中,教師可以根據(jù)評分實(shí)時(shí)調(diào)整授課內(nèi)容,以促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí),從而提升教學(xué)效果。教育深受技術(shù)發(fā)展的影響,新技術(shù)融入教育并促進(jìn)教育方式的轉(zhuǎn)變已成為必然趨勢。一方面技術(shù)為教育提供了新的、更加廣闊的可能性;另一方面技術(shù)具有變革人類的教育方式與學(xué)習(xí)方式的能力。然而,技術(shù)是一把“雙刃劍”,如何獲取或?qū)崿F(xiàn)以人工智能為代表的新興信息技術(shù)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(yīng)有的價(jià)值呢?人工智能技術(shù)如何繼續(xù)被安全使用到教育領(lǐng)域?如何通過教育變革來促進(jìn)新興信息技術(shù)在教育教學(xué)中的廣泛與深入應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)教育深層次革命等問題,是目前需要關(guān)注和探討的主要問題。

1人工智能時(shí)代下教育變革的背景

1.1人工智能的內(nèi)涵及具備的強(qiáng)大能力

人工智能最早由美國達(dá)特茅斯學(xué)院于1956年提出,其研究主要包括機(jī)器人、圖像識別、自然語言處理、語音識別等,實(shí)質(zhì)是一種自動(dòng)感知、學(xué)習(xí)思考并做出判斷的程序。人工智能具有自主學(xué)習(xí)、推斷與革新的能力,推動(dòng)了圖像識別、自然語言處理等方面的技術(shù)突破。人工智能同時(shí)具有理性判斷力、超強(qiáng)的工作力,只要電力供應(yīng)不斷,幾乎可以無限制地工作下去,而且適應(yīng)不需要情感投入的工作。它的超強(qiáng)能力,源于三個(gè)重要的技術(shù):深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)和強(qiáng)算力。

1.2人工智能時(shí)代的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

人工智能在精力、記憶力、計(jì)算力、感知力以及進(jìn)化力等方面與人類相比,具有突出優(yōu)勢。在醫(yī)藥領(lǐng)域,人工智能的出現(xiàn)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(lǐng)域診斷質(zhì)量不均衡、醫(yī)生資源不足等問題。在教育領(lǐng)域,人工智能促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)一步提升、教師角色多樣化、學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升;為教育研究提供新技術(shù)和數(shù)據(jù)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(wù)供給方式方面均發(fā)生改變。然而,看到人工智能以其強(qiáng)大的處理能力帶來機(jī)遇的同時(shí),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(jī)遇推進(jìn)教育的變革與創(chuàng)新?人工智能技術(shù)如何繼續(xù)被安全使用?首先,人工智能專家大都認(rèn)為,人工智能將會(huì)淘汰大量現(xiàn)有的依靠非腦力勞動(dòng)為生的勞動(dòng)力,需要培養(yǎng)人工智能時(shí)代的新型勞動(dòng)力。而且,人工智能技術(shù)本身的不太成熟使很多人工智能技術(shù)只是應(yīng)用在兒童教育領(lǐng)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(shí)代將對社會(huì)結(jié)構(gòu)以及人的地位構(gòu)成挑戰(zhàn)。綜上所述,人工智能時(shí)代所帶來的機(jī)遇是大于挑戰(zhàn)的。教育需適應(yīng)人工智能技術(shù)所帶來的突破和飛躍,不斷調(diào)整和更新教育的方向和目標(biāo),實(shí)現(xiàn)育人成人的發(fā)展目標(biāo)。

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(chǎn)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(xiàn)在:第一,人工智能可能會(huì)使人類陷入精神危機(jī)。這源于兩方面的結(jié)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(huì)導(dǎo)致人的價(jià)值和尊嚴(yán)喪失。另一方面,人工智能技術(shù)的發(fā)展將可能導(dǎo)致所有基于自由主義的想法破產(chǎn),轉(zhuǎn)而人類所擁有的價(jià)值和尊嚴(yán)可能轉(zhuǎn)化為一種“算法”,人工智能帶來的職業(yè)替代風(fēng)險(xiǎn)在教育領(lǐng)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(xué)習(xí)能力。從某種角度上講,人工智能剝奪人的就業(yè)機(jī)會(huì),但同時(shí),人工智能助教機(jī)器人將協(xié)助教師實(shí)現(xiàn)個(gè)性化指導(dǎo),從而有利于將學(xué)習(xí)的過程視為尋求自我價(jià)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(shí)踐動(dòng)手能力、價(jià)值追求能力以及創(chuàng)造能力,從而有利于學(xué)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(xué)習(xí)方式的變革

第一,深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)也稱為深度結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)或者深度機(jī)器學(xué)習(xí),是一類算法的集合。深度學(xué)習(xí)概念的提出,一方面尊重了教學(xué)規(guī)律,另一方面也是應(yīng)對人工智能時(shí)代下的挑戰(zhàn)。深度學(xué)習(xí)在機(jī)器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)、信息處理等領(lǐng)域取得了顯著成就,提倡學(xué)教并重、認(rèn)知重構(gòu)、反思教學(xué)過程,進(jìn)而達(dá)到解決問題的目的。第二,個(gè)性化學(xué)習(xí)。個(gè)性化學(xué)習(xí)區(qū)別以往傳統(tǒng)班級課堂授課,尊重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展,因材施教。人工智能技術(shù)與大數(shù)據(jù)的應(yīng)用有利于學(xué)生享受個(gè)性化的學(xué)習(xí)服務(wù),可提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容,可視化分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),快速提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。第三,自適應(yīng)學(xué)習(xí)。自適應(yīng)學(xué)習(xí)是指人工智能基于對個(gè)體學(xué)習(xí)進(jìn)行快速反饋的基礎(chǔ)上,根據(jù)學(xué)習(xí)者特征,為其推薦個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)路徑,從而最大程度上適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)的重要手段。人工智能技術(shù)有利于快捷、科學(xué)地判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),進(jìn)行學(xué)習(xí)反饋;持續(xù)收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),其中包括學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容;高效地為學(xué)生提供海量的學(xué)習(xí)資源。

2.3人工智能與學(xué)習(xí)環(huán)境的變革

首先,有利于搭建靈活創(chuàng)新的學(xué)校環(huán)境。不僅可以使空間規(guī)劃更具彈性,而且可以調(diào)節(jié)性增強(qiáng)物理環(huán)境。其次,人工智能時(shí)代的教育區(qū)別于以往傳統(tǒng)教育強(qiáng)調(diào)的統(tǒng)一秩序,更注重個(gè)體的用戶體驗(yàn)。創(chuàng)客空間、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等學(xué)習(xí)環(huán)境的不斷增加以及人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,個(gè)性化的空間環(huán)境與學(xué)習(xí)支持將改變目前學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)空間環(huán)境。除此之外,隨著對話交互技術(shù)的逐漸成熟與不斷普及,有利于實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合的立體化實(shí)時(shí)交互。VR、AR等技術(shù)的同步協(xié)作也有利于搭建新的學(xué)習(xí)環(huán)境,滿足學(xué)習(xí)者的一系列要求。腦機(jī)互動(dòng)技術(shù)的突破有利于實(shí)現(xiàn)將人工智能植入人腦,從而改變?nèi)祟愖匀徽Z言的交流方式。最后,人工智能通過即時(shí)、準(zhǔn)確、高效的大數(shù)據(jù)分析有利于進(jìn)行精準(zhǔn)且個(gè)性的學(xué)習(xí)評價(jià)與反饋。人工智能將綜合收集所有同學(xué)的學(xué)習(xí)記錄,互相比對、優(yōu)化,從而進(jìn)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(shù)可以運(yùn)用到教師的教學(xué)過程中,進(jìn)行學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒感知,學(xué)習(xí)狀況的了解,從而促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的科學(xué)化;智慧校園、智慧圖書館等的出現(xiàn),為教學(xué)環(huán)境的建設(shè)提供重要參考。

3人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用

人工智能被認(rèn)為是最有潛力和影響力的教育信息化技術(shù),將通過人工智能數(shù)據(jù)挖掘分析、3D打印、模擬仿真等技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)人工智能與教育的深度融合,對計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、個(gè)性化教育服務(wù)、教育人工智能生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)生根本影響。2018年《地平線報(bào)告》(高等教育版本)指出了教育領(lǐng)域的信息化發(fā)展,未來一段時(shí)間內(nèi)將通過人工智能與信息技術(shù)的結(jié)合,進(jìn)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(xué)課程范文

關(guān)鍵詞:人工智能;案例教學(xué);應(yīng)用

1引言

作為計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的全新領(lǐng)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(shù)并且不斷壯大,同樣也包含著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)學(xué)、信息論各類學(xué)科的交叉和邊緣學(xué)科。人工智能包含的主要內(nèi)容有知識表示和推理機(jī)制、問題求解和搜索算法,自然語言理解、專家系統(tǒng)和機(jī)器學(xué)習(xí)等;也作為計(jì)算機(jī)科學(xué)各專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程,國內(nèi)外各高校都非常重視,都將人工智能作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的必修課程。人工智能包含的學(xué)科多,知識點(diǎn)雜、理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象,算法難度高復(fù)雜,在此情況下各高校采用傳統(tǒng)的“教師講、學(xué)生聽”單一教學(xué)模式,學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)地位;課堂教學(xué)與實(shí)際操作、理論與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用相脫節(jié);加上理論知識強(qiáng),案例缺乏,容易使學(xué)生感覺空洞;學(xué)生易產(chǎn)生厭學(xué)情緒,也達(dá)不到鍛煉其分析問題、解決問題的思維能力和實(shí)踐動(dòng)手能力。如何讓學(xué)生高效的學(xué)習(xí)一直是教師研究的課題,在大數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代的大背景下,“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)廣泛應(yīng)用和存在于生活、工作各個(gè)方面,其在教育教學(xué)中表現(xiàn)出的創(chuàng)新性、互動(dòng)性尤為突出,并極具優(yōu)勢。

2基于案例的教學(xué)研究

此方法開始于上世紀(jì)20年代左右,最早是由美國哈佛商學(xué)院所提倡的,基于當(dāng)時(shí)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(xué)生主動(dòng)性、積極性和應(yīng)用能力,開展案例教學(xué)后,學(xué)生實(shí)際解決問題能力有了很大的提高。但此教學(xué)研究方法知道到上世紀(jì)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(zhǔn)備就緒的國家:二十一世紀(jì)的教師》書中,強(qiáng)烈推薦此方法在實(shí)際教學(xué)的重要性,并說明今后在教學(xué)過程中將其作為一種重要的教學(xué)方法應(yīng)用于各類課程中去。

3基于人工智能的案例教學(xué)研究及應(yīng)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(xué)效果關(guān)鍵因素。案例的選取需要滿足以下要求:(1)符合現(xiàn)在的教學(xué)目標(biāo),明確學(xué)生需要掌握的知識點(diǎn)、重難點(diǎn)等,能夠運(yùn)用所學(xué)的理論知識應(yīng)用到實(shí)際中,以此提高學(xué)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(nèi)容多、抽象,需要將枯燥乏味的知識點(diǎn)轉(zhuǎn)化為趣味生動(dòng)的案例,有利于吸引學(xué)生注意力,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性;例如,講到“知識表示”這部分內(nèi)容中引入“機(jī)器人搬積木”、“野人修道士渡河”案例;(3)采用互動(dòng)的形式,此為人工智能的案例教學(xué)研究重要特征,同時(shí)也是教學(xué)目標(biāo)得以充分展現(xiàn)的必要條件。能夠調(diào)動(dòng)大家的積極性,學(xué)生和學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間的互動(dòng),調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

3.2案例的執(zhí)行

(1)講授法?;诮虒W(xué)內(nèi)容具體知識點(diǎn)設(shè)計(jì)案例;通過教師講解,幫助學(xué)生理解抽象的理論知識。案例的呈現(xiàn)有兩種基本形式:一是“案例—理論”,即先給出教學(xué)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(xué)案例;案例的呈現(xiàn)方式不同,會(huì)直接影響案例的功能,也會(huì)影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒、學(xué)習(xí)效果。為了使案例能更好地為教學(xué)服務(wù),教師講解案例之前應(yīng)從創(chuàng)設(shè)案例情境開始,通過情境體驗(yàn)與案例剖析激發(fā)學(xué)生認(rèn)知的興趣,引導(dǎo)學(xué)生對將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容產(chǎn)生注意,有利于教師導(dǎo)入新課。(2)互相討論法。大學(xué)生課余時(shí)間充沛,鑒于此,將班級學(xué)生分為若干小組,教師將事先準(zhǔn)備好的案例分配給各組,學(xué)生采用組內(nèi)互動(dòng)討論的形式,設(shè)計(jì)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(xiàn)給其他小組。講解完成后,學(xué)生開始互相討論,對比各自的方法,然后由老師進(jìn)行分析、對比和總結(jié)。以此來增強(qiáng)學(xué)生對學(xué)科知識點(diǎn)、應(yīng)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(yīng)用比較強(qiáng)的案例。與簡單的案例相比,綜合應(yīng)用案例能更加高效地啟發(fā)學(xué)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(xué)形式,學(xué)生的自主性強(qiáng),能夠在辯論中充分表達(dá)自己的觀點(diǎn),充分運(yùn)用所學(xué)的理論知識來維護(hù)自己的觀點(diǎn),還可以促使學(xué)生查閱大量資料,拓展知識面。

4結(jié)語

通過以上論述,人工智能技術(shù)開始應(yīng)用于教學(xué),與教學(xué)現(xiàn)代化有著密切的聯(lián)系。其發(fā)展必將對現(xiàn)代教育起巨大推動(dòng)作用。在教學(xué),可以基于人工智能技術(shù)建立人類推理模型學(xué)習(xí)工具等諸多的運(yùn)用,展示出越來越好的實(shí)用性。

參考文獻(xiàn):

[1]鄒蕾,張先鋒.人工智能及其發(fā)展應(yīng)用[J].信息網(wǎng)絡(luò)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(xiàn)實(shí)技術(shù)的最新發(fā)展與展望[J].中國科技論文在線,2011(01).

免责声明

本站为第三方开放式学习交流平台,所有内容均为用户上传,仅供参考,不代表本站立场。若内容不实请联系在线客服删除,服务时间:8:00~21:00。

AI写作,高效原创

在线指导,快速准确,满意为止

立即体验
相關(guān)熱門標(biāo)簽
文秘服务 AI帮写作 润色服务 论文发表