淺談人工智能基礎(chǔ)教學(xué)改革

高　浩，吳冬梅，劉　燁

（南京郵電大學(xué)自動化學(xué)院，江蘇南京210023）

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淺談人工智能基礎(chǔ)教學(xué)改革

高浩，吳冬梅，劉燁

（南京郵電大學(xué)自動化學(xué)院，江蘇南京210023）

摘要：在結(jié)合課堂和實驗教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上，從培養(yǎng)優(yōu)秀畢業(yè)生的角度，結(jié)合信息專業(yè)的學(xué)科特點，對高校人工智能基礎(chǔ)的教學(xué)體系中重要的幾個方面進行了探索，主要包括教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：人工智能；實際應(yīng)用學(xué)習(xí)；互動式教學(xué)；多媒體課件

一、引言

人工智能自1956年面世以來已經(jīng)吸引了大量的研究工作者的關(guān)注，同時被成功地應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)以及軍事等各個領(lǐng)域。

對于定義人工智能，雖然學(xué)術(shù)界有各種各樣的說法和定義，但就其本質(zhì)而言，人工智能是研究如何制造出人造的智能機器或智能系統(tǒng)，來模擬人類智能活動的能力，以延伸人類智能的科學(xué)。而對于人類智能活動的定義主要是人類在認識世界和改造世界的活動中，由腦力勞動表現(xiàn)出來的能力。人工智能基礎(chǔ)這門課就是通過對人工智能發(fā)展、主要研究內(nèi)容以及研究動態(tài)的介紹，使得學(xué)生掌握最基本的人工智能技術(shù)和相關(guān)問題的入門知識。

由于本門課程設(shè)計知識面廣，理論性較強，如果按照常規(guī)工科類課程的教學(xué)方法，學(xué)生易于迷失在抽象的理論和復(fù)雜的數(shù)學(xué)推動中，不能形成正確的方法論和解決實際問題的能力。因此要在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上進行相應(yīng)的改革。通過在教學(xué)過程中將傳統(tǒng)的知識傳授型教學(xué)轉(zhuǎn)為啟發(fā)式教學(xué)，通過將理論應(yīng)用實例與課堂教學(xué)實踐相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生在教學(xué)過程中的主動性和創(chuàng)造性，從而從理論和實際應(yīng)用兩個方面對學(xué)生進行培養(yǎng)，為其后期的實際動手能力和理論學(xué)習(xí)能力兩個方面的提高打下基礎(chǔ)。

二、課堂教學(xué)改革中的重點和難點問題

人工智能基礎(chǔ)這門課包括知識表示、搜索原理、推理技術(shù)、機器學(xué)習(xí)以及人工智能程序設(shè)計等基礎(chǔ)理論。人工智能作為一種高新的信息技術(shù)科學(xué)，有著極其繁雜的理論和大量的編程技巧，學(xué)生容易因為較為復(fù)雜和繁瑣的學(xué)習(xí)內(nèi)容導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣低迷甚至學(xué)習(xí)效果差。因此，如何通過改進教學(xué)方法和設(shè)計新的內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生在熟練掌握基礎(chǔ)理論的同時熟練掌握人工智能的應(yīng)用，進而改善學(xué)習(xí)效果和增強學(xué)習(xí)自覺性是本門課程教學(xué)改革的最重要問題。

目前選用的教材大部分屬于原理部分的介紹和簡單示例，從而導(dǎo)致教師在課堂授課時無法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性。因此如何幫助學(xué)生在掌握理論的同時提高實際動手能力，從而在培養(yǎng)學(xué)生的理論學(xué)習(xí)能力的同時提高學(xué)生的實際動手能力是人工智能基礎(chǔ)課程改革需要解決的另一個問題。

三、課程授課方式改革

建立科學(xué)、合理、適應(yīng)當(dāng)前人工智能學(xué)科發(fā)展的課堂教學(xué)體系，對豐富課堂內(nèi)容、提高實際教學(xué)效果起著根本的作用。

（一）實際應(yīng)用學(xué)習(xí)

對人工智能的研究未僅僅停留在理論層面，在實際應(yīng)用領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用，但由于其理論較為深奧，會給初次接觸實際應(yīng)用的學(xué)生造成較大的困難。如何圍繞著實際問題，層遞推進，在掌握基礎(chǔ)理論的同時，解決實際問題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。從而為進一步學(xué)習(xí)更深層次的理論和實際應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)，最終將教學(xué)大綱要求的知識點落實到可實際操作的實例上，讓學(xué)生更易于吸收和掌握理論知識，同時學(xué)生也更易于發(fā)揮自己的主動性，加深對課程重點與難點的理解。

在科技高速發(fā)展的前提下，人工智能這個學(xué)科知識更新的速度也明顯加快。由于出版的時間性，課本的某些知識、概念和技術(shù)已經(jīng)落后于學(xué)科的發(fā)展，這在信息學(xué)科尤為突出，而人工智能作為當(dāng)前信息學(xué)科的前瞻性組成部分更為突出。因此，在保證教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)質(zhì)量的前提下，要多給學(xué)生結(jié)合當(dāng)前學(xué)科發(fā)展前沿做些針對性的介紹。另外，要啟發(fā)學(xué)生對創(chuàng)新的渴望和追求，促使他們能夠適應(yīng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的特點，從而跟上學(xué)科不斷變化的形勢，為進一步承擔(dān)科學(xué)研究工作打下一定的基礎(chǔ)。

（二）互動式教學(xué)

在課堂上針對所學(xué)內(nèi)容對學(xué)生進行有針對性的提問與解答，以關(guān)鍵知識點和難度恰當(dāng)?shù)臄U展內(nèi)容為出發(fā)點，適當(dāng)?shù)臅r候把學(xué)生劃分為若干個小組，從而營造學(xué)術(shù)討論的環(huán)境，激發(fā)學(xué)生主動性思維和發(fā)散性思維。為學(xué)生理解和吸收難點重點知識點提供較好的方法，同時要及時引導(dǎo)和注意學(xué)生的反應(yīng)，并有針對性地進行調(diào)整。此外，應(yīng)該將該部分作為平時計分納入最終的課程考核系統(tǒng)中，從而提高學(xué)生的參與性與積極性。

（三）充分利用多媒體課件和網(wǎng)絡(luò)資源

一般來講，網(wǎng)絡(luò)提供的相關(guān)資源較為新穎，但可能會出現(xiàn)重復(fù)或多余的內(nèi)容，因此需要將這些素材進行收集整理，制作出內(nèi)容豐富、結(jié)構(gòu)合理、易于教學(xué)的多媒體課件，進而使學(xué)生更為有效地體驗人工智能技術(shù)的特有魅力，激發(fā)學(xué)生對于該門課程的好奇心和學(xué)習(xí)興趣。

處理素材的主要方法是按照知識點以及所獲取的文件類別進行歸類排序，在此基礎(chǔ)上充分利用一些課件制作軟件進行加工處理對提高課件的受歡迎度有著重要的作用。

四、結(jié)束語

從教學(xué)過程和實際的教學(xué)考核結(jié)果來看，這次教學(xué)改革獲得了一定的效果，但同時仍然存在著一些不足，如學(xué)生在課堂討論過程中由于準備不足，參與度不高；對于較為新穎的理論及其應(yīng)用吸收程度不高，需要在今后的教學(xué)改革中不斷地改進，力求獲得更好的教學(xué)效果。

參考文獻：

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［2］白潔，畢季明，李偉.人工智能課程教學(xué)改革初探［J］.中國教育技術(shù)裝備，2010（36）：43-44.

［3］王萬森.人工智能原理及其應(yīng)用［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2007.

［責(zé)任編輯張亞欣］

中圖分類號：G64

文獻標識碼：A

文章編號：1673-9132（2016）25-0005-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.25.001