機(jī)器學(xué)習(xí)通識(shí)課程建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐探索

王變琴，孫雪冬，陳薇薇，劉 陂

（1.中山大學(xué) 公共實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，廣東 廣州 510006；2.中山大學(xué) 圖書館，廣東 廣州 510275）

0 引言

人工智能技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)家重要發(fā)展戰(zhàn)略[1]。機(jī)器學(xué)習(xí)作為人工智能領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，成為當(dāng)前數(shù)據(jù)智能時(shí)代的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。機(jī)器學(xué)習(xí)是通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬或?qū)崿F(xiàn)人類的學(xué)習(xí)行為，以獲取新的知識(shí)或技能，并不斷改善自身的性能，它是計(jì)算機(jī)具有智能的根本途徑。通俗來(lái)講，機(jī)器學(xué)習(xí)通過(guò)建立計(jì)算模型，從已有的數(shù)據(jù)實(shí)例中發(fā)現(xiàn)內(nèi)在規(guī)律，并對(duì)未知的數(shù)據(jù)實(shí)例進(jìn)行判斷。當(dāng)今大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用場(chǎng)景不斷擴(kuò)寬，日漸滲透到生產(chǎn)和生活服務(wù)的各個(gè)方面。高校需要與時(shí)俱進(jìn)、順應(yīng)時(shí)代，加強(qiáng)培養(yǎng)更多具有機(jī)器學(xué)習(xí)理論與應(yīng)用實(shí)踐能力的人才。目前高校的機(jī)器學(xué)習(xí)課程多數(shù)是面向高年級(jí)本科生或研究生的必修課或?qū)I(yè)選修課[2-8]。機(jī)器學(xué)習(xí)通識(shí)教育亟待探索機(jī)器學(xué)習(xí)通識(shí)課程建設(shè)和教學(xué)模式。

1 機(jī)器學(xué)習(xí)通識(shí)課程設(shè)計(jì)

1.1 Python作為實(shí)踐教學(xué)工具

從實(shí)踐入手是最有效的教學(xué)手段，如何選擇機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用實(shí)踐工具進(jìn)行操作，直接影響課程的教學(xué)效果。教育部已經(jīng)明確將Python 語(yǔ)言列入我國(guó)高中教學(xué)內(nèi)容[9]。Python 語(yǔ)法簡(jiǎn)單靈活、易學(xué)易用，對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)的人員極為友好，目前國(guó)內(nèi)外眾多高校將其作為非計(jì)算機(jī)類編程基礎(chǔ)課的首選語(yǔ)言，也是當(dāng)前人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)的通用語(yǔ)言實(shí)踐工具。Python 像其他腳本語(yǔ)言一樣，代碼精簡(jiǎn)、易讀，具備面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的各種功能，開源和跨平臺(tái)的特性為它帶來(lái)眾多的貢獻(xiàn)者和使用者，使其有強(qiáng)大的內(nèi)置庫(kù)和第三方庫(kù)，并維持良好的生態(tài)環(huán)境。

Python 的綜合實(shí)踐平臺(tái)Anaconda 集成了數(shù)據(jù)科學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)中常用的軟件庫(kù)，包含Jupyter Notebook、Numpy、Scipy、Matplotlib、Scikit-Learn 等，其中Jupyter Notebooks 是基于Web的交互式開發(fā)環(huán)境，便于數(shù)據(jù)分析過(guò)程的展示，NumPy 與SciPy 主要用于向量、矩陣和復(fù)雜科學(xué)計(jì)算，Matplotlib 是用于數(shù)據(jù)可視化的繪圖庫(kù)，Scikit-Learn 內(nèi)置許多經(jīng)典機(jī)器學(xué)習(xí)模型，Pandas擅長(zhǎng)數(shù)據(jù)分析處理。此外，在實(shí)踐教學(xué)中還用到Google 的開源深度學(xué)習(xí)庫(kù)——TensorFlow。

基于Python 的機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用實(shí)踐，可以有效降低專業(yè)背景、編程基礎(chǔ)差異對(duì)教學(xué)效果的影響。

1.2 通識(shí)技能培養(yǎng)目標(biāo)

根據(jù)通識(shí)課程，學(xué)生來(lái)源廣泛、基礎(chǔ)差異，以及機(jī)器學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，并結(jié)合技術(shù)類通識(shí)課程的培養(yǎng)目標(biāo)[10-11]，細(xì)化課程在知識(shí)、能力、情感方面的具體教學(xué)要求：①了解機(jī)器學(xué)習(xí)的魅力、現(xiàn)狀與發(fā)展動(dòng)態(tài)；②掌握機(jī)器學(xué)習(xí)概念、術(shù)語(yǔ)、學(xué)習(xí)方法；③掌握機(jī)器學(xué)習(xí)建模、模型選擇與評(píng)估的方法論；④掌握經(jīng)典有監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)算法的原理與應(yīng)用實(shí)踐；⑤掌握經(jīng)典無(wú)監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)算法的原理與應(yīng)用實(shí)踐；⑥掌握深度學(xué)習(xí)經(jīng)典模型——卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）和循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN）的原理與應(yīng)用實(shí)踐；⑦掌握Python 編程基礎(chǔ)及其機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用實(shí)踐技能，學(xué)習(xí)Scikit-Learn 和TensorFlow 解決實(shí)際問(wèn)題的方法論，激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行深層探究，并結(jié)合自己專業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)造、拓展新的應(yīng)用方法；⑧培養(yǎng)興趣，開闊視野，擴(kuò)展知識(shí)領(lǐng)域，激發(fā)跨領(lǐng)域思考，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維與數(shù)據(jù)分析思維，提高綜合能力素養(yǎng)。

1.3 普適化的教學(xué)內(nèi)容

如何建立一個(gè)科學(xué)、合理的教學(xué)內(nèi)容體系，對(duì)于教學(xué)效果至關(guān)重要。機(jī)器學(xué)習(xí)通識(shí)課同樣要求具有一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)，尤其是編程基礎(chǔ)。對(duì)于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的缺失，通過(guò)發(fā)布課前閱讀資料預(yù)習(xí)和課堂臨時(shí)補(bǔ)充可以基本掃除學(xué)習(xí)障礙，而對(duì)于學(xué)生普遍薄弱的編程基礎(chǔ)，則需要增設(shè)專門課時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)、訓(xùn)練。內(nèi)容設(shè)計(jì)與通識(shí)課程的培養(yǎng)目標(biāo)相結(jié)合，使機(jī)器學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)普適化，專業(yè)技能通用化，按照照顧基礎(chǔ)、保留經(jīng)典、關(guān)注前沿、重在應(yīng)用實(shí)踐的原則進(jìn)行設(shè)置。

開展實(shí)踐教學(xué)，首先需要熟練掌握課程實(shí)踐教學(xué)工具。針對(duì)編程能力較弱，實(shí)踐教學(xué)困難的現(xiàn)狀，在課程內(nèi)容中增加了約占總課時(shí)三分之一的Python 基礎(chǔ)編程知識(shí)串講及其科學(xué)計(jì)算庫(kù)基礎(chǔ)操作訓(xùn)練，為后續(xù)的實(shí)踐教學(xué)夯實(shí)基礎(chǔ)。我們對(duì)廣泛的機(jī)器學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)化與整合，舍棄一些偏深、偏難、專業(yè)性強(qiáng)和存在爭(zhēng)議的內(nèi)容，選取簡(jiǎn)單易學(xué)而又通用、普適化的內(nèi)容，側(cè)重機(jī)器學(xué)習(xí)基本概念，學(xué)習(xí)范式、方法論經(jīng)典算法的原理與應(yīng)用，并適當(dāng)涵蓋最新技術(shù)——深度學(xué)習(xí)，構(gòu)成覆蓋基礎(chǔ)、經(jīng)典算法、前沿技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容體系，見(jiàn)圖1。

課程內(nèi)容共計(jì)18 講，第1 講為機(jī)器學(xué)習(xí)概述（機(jī)器學(xué)習(xí)概念、學(xué)習(xí)方法、建模流程）；第2 講至第5 講為機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)踐基礎(chǔ)（實(shí)踐環(huán)境配置、Python 語(yǔ)法基礎(chǔ)與其機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)踐基礎(chǔ)、TensorFlow 編程基礎(chǔ)）；第6 講至第14 講為機(jī)器學(xué)習(xí)經(jīng)典算法（k 近鄰、樸素貝葉斯、線性回歸、邏輯回歸、支持向量機(jī)、決策樹、集成方法、kMeans 算法、DBSCAN 算法、Apriori 算法）；第15 講為模型評(píng)估與選擇的方法論；第16 講至第17 講為前沿技術(shù)（卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）；第18 講為大作業(yè)展示和課程總結(jié)。整個(gè)課程內(nèi)容由易入難，循序漸進(jìn)，自然銜接，盡量做到內(nèi)容系統(tǒng)化，并且有一定的彈性空間，在教學(xué)實(shí)踐中，可以因材施教、按需調(diào)整選取。

理論內(nèi)容與應(yīng)用實(shí)踐密切結(jié)合。實(shí)驗(yàn)根據(jù)理論知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)，作為理論教學(xué)的深化和補(bǔ)充，輔助于加深、拓展對(duì)知識(shí)點(diǎn)、算法原理的理解和掌握，并提升學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和應(yīng)用創(chuàng)新能力。實(shí)踐環(huán)節(jié)有每講一練的單元實(shí)驗(yàn)和開放式綜合大作業(yè)等，具體見(jiàn)2.2、2.3 節(jié)。

圖1 機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)通識(shí)課程內(nèi)容體系

2 教學(xué)模式探索

案例演示教學(xué)是直觀解釋算法原理的一種方式，實(shí)踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)能力的重要手段，即時(shí)在線課程管理、綜合考核方式能夠有效輔助教學(xué)。

2.1 案例演示教學(xué)

課堂理論教學(xué)是學(xué)生獲取知識(shí)的直接渠道。機(jī)器學(xué)習(xí)內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)分散，算法原理理論性強(qiáng)、抽象、不易理解，學(xué)生普遍對(duì)此缺乏學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，如何把枯燥無(wú)味的算法理論原理講解得深入淺出、生動(dòng)有趣、易于理解，排除畏難情緒是機(jī)器學(xué)習(xí)理論教學(xué)中最具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。

案例演示教學(xué)通過(guò)實(shí)例演示使抽象理論變得直觀易懂，使教學(xué)過(guò)程更加生動(dòng)活潑，能夠啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生積極思考。從緒論課——有趣的機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用實(shí)例開始，例如，手寫體數(shù)字識(shí)別，利用訓(xùn)練好的模型對(duì)即時(shí)手寫數(shù)字進(jìn)行識(shí)別分類，給出識(shí)別結(jié)果，讓學(xué)生初識(shí)機(jī)器學(xué)習(xí)的基本概念、術(shù)語(yǔ)、學(xué)習(xí)方法、建模流程、算法的應(yīng)用實(shí)踐等，并通過(guò)大量機(jī)器學(xué)習(xí)在圖像處理、自然語(yǔ)言處理、語(yǔ)音處理等領(lǐng)域的應(yīng)用，使學(xué)生能夠直觀感受到機(jī)器學(xué)習(xí)的應(yīng)用價(jià)值和無(wú)限的市場(chǎng)前景，從而對(duì)課程產(chǎn)生濃厚的興趣和期待。案例演示教學(xué)貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，在機(jī)器學(xué)習(xí)算法部分，例如SVM 算法，直接講解原理太過(guò)抽象，存在大量數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，從有趣的應(yīng)用案例引入，提出要解決的問(wèn)題。利用SVM 算法對(duì)手寫體數(shù)字識(shí)別，然后通過(guò)Jupyter Notebook 演示解決問(wèn)題的過(guò)程，并盡可能對(duì)結(jié)果可視化，在學(xué)生對(duì)算法應(yīng)用獲得直觀感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，再?gòu)陌咐谐橄?、歸納算法的思想原理，涉及的公式等，并進(jìn)一步分析算法性能、拓展空間及應(yīng)用場(chǎng)景，形成“實(shí)例引入—算法應(yīng)用實(shí)現(xiàn)演示—理論原理分析”的教學(xué)模式。通過(guò)案例從感性認(rèn)識(shí)入手，講授、演示、觀察、同步操作、解釋，達(dá)到化難為簡(jiǎn)、寓教于樂(lè)的效果，并直接打通從理論到實(shí)踐應(yīng)用的鴻溝，增加內(nèi)容生動(dòng)性和趣味性，激發(fā)學(xué)生的探究興趣和學(xué)習(xí)積極性。

配合教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，基于Jupyter Notebook開發(fā)了豐富的課堂教學(xué)演示案例，用于交互式執(zhí)行、演示。傳統(tǒng)經(jīng)典算法通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)框架Scikit-Learn 的實(shí)現(xiàn)，常用深度學(xué)習(xí)模型通過(guò)深度學(xué)習(xí)框架TensorFlow 的實(shí)現(xiàn)。課堂演示案例利用現(xiàn)成框架建模，簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，代碼簡(jiǎn)潔，效果明顯，具即現(xiàn)功能，特別適合初學(xué)者的認(rèn)知學(xué)習(xí)過(guò)程。

2.2 擴(kuò)展性實(shí)驗(yàn)設(shè)置

實(shí)踐教學(xué)要著眼于提高學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐能力，實(shí)踐教學(xué)的重要性已成為許多課程的共識(shí)[10]。按照教學(xué)目標(biāo)對(duì)實(shí)踐能力的要求，并配合理論知識(shí)點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)每個(gè)單元實(shí)驗(yàn)，以實(shí)踐性作業(yè)形式發(fā)布，要求學(xué)生在課外完成（每周課外至少2～3小時(shí)）。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括以下幾方面。

（1）實(shí)驗(yàn)環(huán)境配置，包括安裝Anaconda 和TensorFlow 以及開發(fā)環(huán)境Jupyter Notebook 的基本操作。

（2）Python 機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，包括基本編程訓(xùn)練和科學(xué)計(jì)算庫(kù)Numpy、matplotlib、Pandas 的應(yīng)用，機(jī)器學(xué)習(xí)庫(kù)Scikit-Learn 的應(yīng)用。

（3）綜合運(yùn)用TensorFlow 各種組件，包括Tensor 對(duì)象、Graph 對(duì)象、Op、Variable 對(duì)象、占位符、Session 對(duì)象以及作用域，基于虛擬草圖創(chuàng)建TensorFlow 數(shù)據(jù)流圖，如何利用TensorBoard做可視化的數(shù)據(jù)匯總。

（4）經(jīng)典模型應(yīng)用實(shí)踐，包括kNN、Na?ve Bayes、Logistic Regression、SVM、Decision Tree、AdaBoot、GBDT、Random Forest、kMeans、Apriori、CNN、LSTM 算法模型。每個(gè)算法都設(shè)計(jì)有獨(dú)立的單元實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)設(shè)置具有如下特色。

（1）大量實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。每個(gè)單元都設(shè)置有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)，分為必做和選做，通過(guò)完成必做實(shí)驗(yàn)的基本任務(wù)，使學(xué)生獲得機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用實(shí)踐的基本技能。在必做完成的基礎(chǔ)上，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣完成選做實(shí)驗(yàn)。

（2）拓展實(shí)驗(yàn)操作。每個(gè)實(shí)驗(yàn)的難度由易到難，層層深入拓展。每個(gè)實(shí)驗(yàn)的基本任務(wù)之后都有設(shè)有一定難度和靈活性的實(shí)驗(yàn)作業(yè)習(xí)題，用于拓寬、拓深實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生可根據(jù)自身專業(yè)背景、知識(shí)層次以及興趣選做，目的在于個(gè)性化培養(yǎng)，挖掘?qū)W生個(gè)體的潛能。

（3）配套實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)的基本任務(wù)部分都編寫有詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程指導(dǎo)和提供部分代碼，便于學(xué)生操作驗(yàn)證、模仿、快速得到結(jié)果，從而獲得成就感，而產(chǎn)生繼續(xù)探究的興趣和欲望。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介、實(shí)驗(yàn)步驟（數(shù)據(jù)描述、準(zhǔn)備數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、建模、測(cè)試模型、模型應(yīng)用實(shí)踐）和實(shí)驗(yàn)操作習(xí)題等內(nèi)容。

2.3 開放式綜合大作業(yè)

綜合性應(yīng)用實(shí)踐能力是課程的高層培養(yǎng)目標(biāo)。大作業(yè)屬于機(jī)器學(xué)習(xí)綜合應(yīng)用實(shí)踐環(huán)節(jié)。課程中期，在完成基礎(chǔ)實(shí)踐訓(xùn)練、經(jīng)典算法應(yīng)用實(shí)踐之后，會(huì)發(fā)布大作業(yè)具體要求：學(xué)生自由組隊(duì)（2～3 人），根據(jù)自己的專業(yè)和興趣自選題目（圖像數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)，序列數(shù)據(jù)等），通過(guò)查閱相關(guān)資料，確定任務(wù)、設(shè)定目標(biāo)，利用課程涉及的實(shí)踐工具完成一個(gè)包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、建模、模型評(píng)估、模型應(yīng)用的機(jī)器學(xué)習(xí)項(xiàng)目，期末前提交項(xiàng)目報(bào)告（包含代碼），并擇優(yōu)進(jìn)行課堂展示。報(bào)告內(nèi)容包括選題背景、開發(fā)環(huán)境、數(shù)據(jù)源及數(shù)據(jù)處理、模型設(shè)計(jì)、模型訓(xùn)練、模型評(píng)測(cè)、結(jié)果分析、結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)、參考文獻(xiàn)等。在展示環(huán)節(jié)，學(xué)生不僅從形式各樣的選題中獲得機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用的樂(lè)趣，還能了解其他同學(xué)奇思妙想的解決問(wèn)題思路方法。

大作業(yè)的目的在于培養(yǎng)、考查學(xué)生的協(xié)作交流、知識(shí)互補(bǔ)、激發(fā)思辨、知識(shí)的學(xué)以致用、查閱資料和閱讀文獻(xiàn)、尋找問(wèn)題、解決問(wèn)題、機(jī)器學(xué)習(xí)與實(shí)踐問(wèn)題對(duì)接的綜合創(chuàng)新應(yīng)用能力，也為有潛質(zhì)的學(xué)生盡情展示自己所能提供機(jī)會(huì)。

2.4 即時(shí)在線管理課程

利用即時(shí)通訊工具管理課程是一種與時(shí)俱進(jìn)的有效途徑，創(chuàng)建課程QQ 群輔助教學(xué)。教師通過(guò)QQ 群分發(fā)教案、實(shí)驗(yàn)、參考資料等資源，發(fā)布重要通知、作業(yè)（通過(guò)FTP 服務(wù)器接受作業(yè)），向?qū)W生推薦網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)、技術(shù)專題、補(bǔ)充閱讀、電子書、論文、數(shù)據(jù)集、開源工具箱、學(xué)術(shù)論壇等共享資源，引導(dǎo)學(xué)生有效地使用這些資源，豐富和充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，并能及時(shí)查收學(xué)生的提問(wèn)、反饋信息等。學(xué)生通過(guò)QQ 群可以進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、在線提問(wèn)，并及時(shí)獲得老師和同學(xué)的答疑解惑。學(xué)生不會(huì)因?yàn)橛龅絾?wèn)題不能及時(shí)解決而產(chǎn)生挫敗感，失去繼續(xù)學(xué)習(xí)的信心而導(dǎo)致學(xué)習(xí)中斷。學(xué)生可以自主參與討論，分享經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，在其完成課外實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中起到重要的作用。學(xué)生在QQ 群中的表現(xiàn)也融入考核，目的在于激發(fā)學(xué)生主動(dòng)提問(wèn)、參加討論、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，形成了良好的師生互動(dòng)、學(xué)生互學(xué)氛圍。

2.5 重過(guò)程的考核方式

由于學(xué)生專業(yè)背景、課程基礎(chǔ)差異，對(duì)課程的預(yù)期和對(duì)知識(shí)理解、掌握不盡相同。單一的閉卷考試不能真實(shí)地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。課程考核方式注重實(shí)踐應(yīng)用能力的評(píng)價(jià)與對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)相結(jié)合，將考核滲透到整個(gè)教學(xué)過(guò)程。采用綜合考查，成績(jī)按百分制計(jì)算，綜合評(píng)定成績(jī)的方法，見(jiàn)表1。

表1 綜合評(píng)定考核項(xiàng)與權(quán)重 %

根據(jù)平常布置的必做單元實(shí)驗(yàn)作業(yè)的提交情況和完成質(zhì)量（代碼文件和完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告）給出單元實(shí)驗(yàn)成績(jī)，選做實(shí)驗(yàn)作為參考酌情加分，通過(guò)單元實(shí)驗(yàn)考核，使學(xué)生意識(shí)到實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的重要性，從而積極認(rèn)真地對(duì)待每次實(shí)驗(yàn)。開放式綜合大作業(yè)成績(jī)按照提交的項(xiàng)目報(bào)告（含代碼文件）是否完整（包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題及解決思路等內(nèi)容、參考文獻(xiàn)等），是否能夠融會(huì)貫通、學(xué)以致用，是否有創(chuàng)新、有亮點(diǎn)等給予評(píng)定。課程表現(xiàn)包括上課主動(dòng)提問(wèn)、參加課程討論以及在QQ群中的在線活躍度、分享知識(shí)情況等；課程報(bào)告要求對(duì)課程內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理歸納、體系化，對(duì)教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行反饋、建議等。這些在一定程度上能夠反映學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)積極性以及知識(shí)掌握情況。

3 結(jié)語(yǔ)

中山大學(xué)從2017 年春季開始，面向本科生開設(shè)機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)通識(shí)課程，總學(xué)時(shí)數(shù)為36，2學(xué)分，屬校級(jí)科技類核心通識(shí)課，從課程目標(biāo)定位、內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)方法、課程管理、考核方式等方面進(jìn)行系列探索和嘗試，摸索機(jī)器學(xué)習(xí)通識(shí)課程建設(shè)與教學(xué)模式。課程教學(xué)更加關(guān)注機(jī)器學(xué)習(xí)算法的應(yīng)用實(shí)踐，加強(qiáng)理論與應(yīng)用實(shí)踐的緊密結(jié)合。經(jīng)過(guò)多輪教學(xué)實(shí)踐，課程不斷完善，從課堂反饋、課程報(bào)告以及學(xué)校征集的評(píng)課結(jié)果表明，大部分學(xué)生受益匪淺，基本實(shí)現(xiàn)了預(yù)期培養(yǎng)目標(biāo)，教學(xué)效果良好，課程廣受學(xué)生歡迎。該課程有相對(duì)完整的配套教學(xué)資源，包括通俗易懂的課件、豐富的教學(xué)演示案例、翔實(shí)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程指導(dǎo)以及用于隨堂測(cè)試和課后復(fù)習(xí)、涵蓋知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)的習(xí)題。這些教學(xué)資源在深度、廣度上皆可伸縮，實(shí)際教學(xué)中可以針對(duì)性的對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化，并進(jìn)一步豐富教學(xué)方法和手段，提高教學(xué)效果。教學(xué)中仍存在許多問(wèn)題，如課堂氣氛不夠活躍，今后考慮加入翻轉(zhuǎn)課堂等元素，讓學(xué)生多一些參與，營(yíng)造更加活躍的課堂氣氛。