人工智能實驗課教學改革分析

郭杰

摘? ?要：人工智能在計算機科學中具有十分重要的地位，是當前計算機技術(shù)智能化的重要基礎(chǔ)。隨著人工智能理論與技術(shù)的發(fā)展與成熟，其應用領(lǐng)域不斷擴大，為社會發(fā)展做出了巨大貢獻。作為計算機科學的重要分支之一，人工智能逐漸被納入高校教學中，成為計算機學科核心課程之一，然而在實際的實驗課教學中仍然存在著諸多問題，阻礙了人工智能實驗課教學的發(fā)展。因此，對人工智能實驗課的教學改革勢在必行。文章對人工智能實驗課教學改革進行了探析，提出解決當前存在問題的教學方法。

關(guān)鍵詞：人工智能;實驗課;教學改革

人工智能是研究計算機模擬人的智能的學科，是計算機學科的核心課程之一，在當前人工智能課程教學中，實驗課是十分重要的環(huán)節(jié)，是對課程知識內(nèi)容的實踐延伸，通過實踐課程能夠深化學生對于人工智能的認識，提高學生實踐操作能力，因此，人工智能實驗課是人工智能必不可少的環(huán)節(jié)。當前高校人工智能實驗課主要存在問題包括集中式的教學模式與單一化的教學評價，這嚴重影響了人工智能實驗課的教學質(zhì)量，阻礙了實驗課教學的發(fā)展。針對當前教學存在問題進行探析，并且尋找合適的方法解決問題是促進我國人工智能技術(shù)發(fā)展的必然要求，因此高校應當積極尋求教學改革的方法，從而有效促進教學改革。

1? ? 人工智能實驗課教學中存在的問題

人工智能實驗課教學在人工智能學科中占據(jù)著重要的地位，具有培養(yǎng)學生動手能力、提升學生學習熱情、深化學生理論知識的重要作用，在當前人工智能實驗課教學中存在的問題主要表現(xiàn)在兩方面。

1.1? 集中式的教學方法

隨著新課改的深入，集中式的教學方式的弊端逐漸暴露出來，新時期教學注重學生的主體地位，教學活動要在學生基礎(chǔ)上開展，而集中式的實驗課教學不能夠兼顧學生實際的知識水平與實踐操作能力，也忽視了學生的個性發(fā)展，在教學時，統(tǒng)一管理很容易使學生失去積極性。學生之間存在差異，在理論知識的學習與實踐操作能力上都具有不同的水平，教師在教學時沒有對學生實際情況進行分析，導致學生在實驗時遇到各種各樣的困難，不但使實驗課逐漸流于形式，而且降低了學生的學習熱情，久而久之產(chǎn)生厭棄心理，對實驗課的發(fā)展十分不利。

1.2? 單一化的評價方法

長期以來，人工智能實驗課的教學評價都是以教師為主，依據(jù)學生的實驗操作結(jié)果與實驗報告進行評價，這種評價方法具有單一性。實驗課教學的評價應當將實驗過程作為更重要的參考依據(jù)，而只注重實驗結(jié)果與實驗報告的評價方式不能有效檢測出學生人工智能相關(guān)的實踐操作能力，這主要體現(xiàn)在一部分學生自身缺乏自律性，在實驗課上對實驗過程敷衍了事，在實驗結(jié)束后抄襲他人的實驗結(jié)果數(shù)據(jù)與實驗報告，更有些學生在實驗課上不進行實驗，這導致人工智能實驗課的教學流于形式，不能達到預期的教學目標。除此之外，由教師作為評價主體的評價模式忽視了學生的自主學習，沒有學生互評環(huán)節(jié)導致教學環(huán)節(jié)缺乏自主性與民主性，不能夠激發(fā)學生學習的積極性[1]。

2? ? 人工智能實驗課教學改革方法

在詳細分析了當前人工智能實驗課教學存在的問題之后，從分析結(jié)果入手，對實驗課教學進行改革，能夠有效提升實驗課教學效率，促進人工智能課程在高校的發(fā)展。新時期對人工智能實驗課改革要從教學方法、實驗內(nèi)容與評價機制等方面綜合探究，尋找科學的實驗方式，提升實驗課教學質(zhì)量。

2.1? 改變教學方法，提升學生積極性

人工智能實驗課教學改革最主要的是要改革當前教學方法，傳統(tǒng)的教學方法以教師為主體，學生被動接受知識，在人工智能實驗課教學中則體現(xiàn)為教師演示實驗過程，學生跟隨教師實驗。在這種教學方式下，學生只是重復教師的實驗，沒有自主創(chuàng)新的過程，實驗課流于形式。因此，需要對教學方法進行改革，教師應當以學生為中心，重視學生的自主實驗。在實驗課上，學生應當是實驗的執(zhí)行者，教師作為引導者的主要任務是確定實驗目標、制定實驗計劃與進行實驗考核。

除此之外，人工智能實驗課教學可以帶入沉默教學法，沉默教學法強調(diào)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)造知識，應用在人工智能實驗課教學中則體現(xiàn)為教師減少實驗指導，由學生自己在試驗中通過動手操作提升實踐操作與自主思考能力，使其更快掌握運用知識的能力[2]。沉默教學法的優(yōu)點在于強調(diào)學生的主體地位，能夠促進學生對知識的理解與掌握，提升學生自主學習的能力，培養(yǎng)了學生的自主性與創(chuàng)新思維。而其缺點則在于忽視了教師的引導作用，影響了學生學習的準確性。

在實際的教學中，可以將雙主體的教學理念與沉默教學法結(jié)合起來，以雙主體教學理念為基礎(chǔ)，在某些實驗環(huán)節(jié)采用沉默教學法。在實際教學時，教師規(guī)定實驗內(nèi)容與實驗要求，而具體的實驗方法與流程等由學生自主探究，激發(fā)學生自主思考，學生依照自己的思路進行實驗，不但能提升自主學習的能力，還能夠激發(fā)試驗積極性，使其在試驗中有更多收獲。教師在指導實驗時不必強調(diào)太多實驗要點，要讓學生依據(jù)所學知識進行實驗，這不但是學生對于自身知識的印證，也是一個查漏補缺的過程，除此以外，學生通過自主編程與資源搜索能夠?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。在實驗評定時，教師先讓學生對自己的實驗過程與實驗結(jié)果展開自評，再提出自己的觀點，這樣使學生在梳理自身知識的基礎(chǔ)上通過教師評定完成實驗鑒定。

2.2? 改革實驗模式

在人工智能實驗課教學中，教師要認識到學生主體的差異性，在傳統(tǒng)集中式教學的基礎(chǔ)上進行改進，教師在制定實驗題目時要考慮到學生之間的差異，在統(tǒng)一的實驗大綱指引下，設(shè)定開放式的實驗題目，使學生能夠由簡到難、一步步推進實驗，通過不斷探索，一層層提高自己的實驗目標，這樣不僅便于教師統(tǒng)一管理，還有助于學生全員參與。如在產(chǎn)生式推理系統(tǒng)的實驗教學中，教師將動物識別系統(tǒng)作為例證，讓學生用編程語言建造規(guī)則與數(shù)據(jù)庫，開發(fā)推理機。在實驗中，教師要提供多種動物識別系統(tǒng)例證，讓學生依據(jù)復雜程度自行選擇，使每個學生都能夠完成產(chǎn)生式系統(tǒng)推理實驗。

2.3? 科研與實驗相結(jié)合

隨著計算機的普及，高校學生對新事物的興趣更加強烈，人工智能教學領(lǐng)域的學生不僅對書本知識有所要求，還渴望科研創(chuàng)新。當前人工智能實驗課只是對學生進行了解性的教學，對于具體應用教學也只是讓學生從課本上了解，而將實驗課與科研結(jié)合讓學生在實驗時明白實驗意義，能夠有效調(diào)動學生學習的積極性，因此，教師要將科研課題與實驗教學結(jié)合起來，促進實驗課的改革發(fā)展。教師在實驗課上結(jié)合科研課題總結(jié)實驗課題與內(nèi)容，由學生自主選擇課題，在教師的引導下完成實驗。學生在實驗時思考的是解決實際應用問題的方法，這種實驗課教學模式將理論與實際結(jié)合起來，全面培養(yǎng)學生的知識與能力。

2.4? 改善評價方法

教學評價是人工智能實驗課的重要環(huán)節(jié)，科學的評價方式能夠檢測出學生在實驗課上的收獲，保證評價結(jié)果真實、有效，能夠保證依據(jù)評價結(jié)果做出的各項調(diào)整有科學依據(jù)，也是檢測教師實際課堂引導水平的重要依據(jù)?？茖W的評價應當包括學生自評、互評與教師評定，評級內(nèi)容應當包括實驗過程評價、實驗方法評價、實驗能力評價與實驗結(jié)果評價。學生自評能夠使學生發(fā)現(xiàn)自身不足，互評能夠使學生之間互動交流，從而發(fā)現(xiàn)問題或者學習經(jīng)驗，教師評定能夠幫助學生發(fā)現(xiàn)問題，從而改進自己的實驗策略[3]。

3? ? 結(jié)語

人工智能實驗課教學是高校人工智能課程教學的重要環(huán)節(jié)，面對當前的實驗課問題，教師要緊跟實驗課改革步伐，及時改進實驗課教學方法，促進人工智能實驗課的發(fā)展，為我國培養(yǎng)更多的應用型人才。

[參考文獻]

[1]劉凱，胡祥恩，王培.機器也需教育？論通用人工智能與教育學的革新[J].開放教育研究，2018（1）：10-15.

[2]王飛躍.如何培養(yǎng)人工智能人才：從平行教學到智慧教育[J].科技導報，2018（11）：9-12.

[3]俞佳君.以學習為中心：高校教學評價的新范式[J].高教探索，2016（11）：11-15.

Abstract：Artificial intelligence plays a very important role in computer science， and it is an important basis for the intellectualization of computer technology. With the development and maturity of the theory and technology of artificial intelligence， its application field has been expanding and made great contributions to social development. As one of the important branches of computer science， artificial intelligence has gradually been incorporated into college teaching and become one of the core courses of computer science. However， there are still many problems in the actual experimental teaching， which hinder the development of artificial intelligence experimental teaching. Therefore， the teaching reform of artificial intelligence experiment course is imperative. This paper probes into the teaching reform of artificial intelligence experiment course， and puts forward the teaching methods to solve the existing problems.

Key words：artificial intelligence; experimental course; teaching reform