創(chuàng)新型人工智能教學(xué)改革與實(shí)踐

程琳

摘 要：對(duì)著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，要求相應(yīng)的學(xué)校理論教學(xué)也應(yīng)積極改革，以適應(yīng)當(dāng)前技術(shù)發(fā)展需要，人工智能教學(xué)改革迫在眉睫。本文主要對(duì)人工智能進(jìn)行了簡要概述，分析了人工智能教學(xué)改革過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，并提出了創(chuàng)新性人工智能教學(xué)方式時(shí)間的策略，以供參考。

關(guān)鍵詞：人工智能 教學(xué)方式 教學(xué)改革

引言

人工智能教學(xué)改革，一方面是科技發(fā)展的必然要求，另一方面，也是教學(xué)改革的重要內(nèi)容，尤其在當(dāng)前智能技術(shù)高速發(fā)展的今天，實(shí)施教學(xué)改革有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，幫助學(xué)生及時(shí)適應(yīng)智能科技的發(fā)展速度，對(duì)未來找到好的工作，規(guī)劃職業(yè)生涯具有重要意義。探討創(chuàng)新性人工智能教學(xué)改革和實(shí)踐問題，有助于完善人工智能技術(shù)的理論內(nèi)容，為人工智能技術(shù)取得進(jìn)步奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

一、人工智能概述

人工智能這一技術(shù)最早面世是在二十世紀(jì)五十年代后期，自此后，大量的科技研究者將注意力投在了人工智能技術(shù)上。隨著經(jīng)濟(jì)等社會(huì)各方面條件的不斷成熟，人工智能取得了長遠(yuǎn)發(fā)展，被靈活運(yùn)用在了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)等不同行業(yè)中，為人類活動(dòng)提供了極大的便捷。如何定義人工智能，學(xué)術(shù)界一直未曾給出一個(gè)特定的含義，根據(jù)人工智能技術(shù)的本質(zhì)，我們可以知道所謂的人工智能就是研究制造智能系統(tǒng)或智能機(jī)器并以此模擬人類活動(dòng)的有一種技術(shù)能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)人類智能的延伸。而提起人工智能，就不得不說人工智能活動(dòng)，人工智能活動(dòng)就是指人類運(yùn)用腦力勞動(dòng)所表現(xiàn)出的能力來認(rèn)識(shí)和改造的世界的過程^[1]。大學(xué)中所開設(shè)的人工智能課程，主要介紹人工智能的發(fā)展、研究內(nèi)容以及動(dòng)態(tài)等知識(shí)，通過這些知識(shí)的講解，讓學(xué)生在充分了解人工智能理論的前提下，掌握最基礎(chǔ)的人工智能技術(shù)，為未來人工智能技術(shù)的發(fā)展奠定良好的人才和理論基礎(chǔ)。

二、人工智能教學(xué)改革過程中的重點(diǎn)以及難點(diǎn)

作為一門高新的信息技術(shù)方面的學(xué)科，人工智能所涵蓋的理論知識(shí)和編程技巧是十分繁雜的。大學(xué)人工智能教學(xué)主要包括搜索原理、知識(shí)表示、機(jī)器學(xué)習(xí)、推理技術(shù)以及人工智能程序設(shè)計(jì)等幾門基礎(chǔ)性理論課程。這些課程內(nèi)容的理論性、技術(shù)性與專業(yè)性都是非常高的，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，往往會(huì)因?yàn)閮?nèi)容的繁雜與枯燥導(dǎo)致喪失學(xué)習(xí)興趣。因此，在教學(xué)過程中創(chuàng)新教學(xué)方式以吸引學(xué)生注意力，讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)掌握人工智能技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，以此提升提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)自主性，是人工智能教學(xué)改革過程中的重點(diǎn)問題^[2]。另外，通過創(chuàng)新教學(xué)方式，實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革，強(qiáng)化學(xué)生理論知識(shí)的熟練程度后，提升學(xué)生的實(shí)踐能力是教學(xué)改革過程中的難點(diǎn)問題，只有人工智能教學(xué)實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的結(jié)合與同步完善，才是成功的。

三、創(chuàng)新性人工智能教學(xué)方式實(shí)踐策略

1.實(shí)施啟發(fā)性教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生非結(jié)構(gòu)化思想

非結(jié)構(gòu)化思想，其實(shí)質(zhì)是理性思維的一種具化形式，在人工智能課程的學(xué)習(xí)過程中具有重要意義。一般而言，可以將現(xiàn)實(shí)世界的問題按照結(jié)構(gòu)化成都的額高帝分為三個(gè)不同的層次，分別是結(jié)構(gòu)化問題、半結(jié)構(gòu)化問題以及非結(jié)構(gòu)化問題。在我們科技日常學(xué)習(xí)中所常見的數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、算法分析等，是對(duì)結(jié)構(gòu)化問題進(jìn)行解析的最基本技術(shù)。與之相對(duì)應(yīng)的半結(jié)構(gòu)化問題與非結(jié)構(gòu)化問題的有效解決技術(shù)，就是人工智能。在教學(xué)過程中，對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中認(rèn)識(shí)人工智能技術(shù)，同時(shí)獲得對(duì)非結(jié)構(gòu)化問題的解決方式與解決思維，以此達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生多角度思考問題的教學(xué)目的。比如學(xué)生在開始接觸元啟發(fā)式算法時(shí)，對(duì)其機(jī)理是無法接受的，以至于不能更好地理解其過程，對(duì)算法的效果持懷疑態(tài)度。教師可以根據(jù)解決非結(jié)構(gòu)化問題的特點(diǎn)，為學(xué)生講解并演示元啟發(fā)式算法在具體遇到具體問題是解決步驟和過程，幫助學(xué)生更好地掌握人工智能算法的基本思想，進(jìn)而理解人工智能其他算法所具有的有效性。

2.開展獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課，形成一套系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練

人工智能的應(yīng)用性和實(shí)踐性決定了獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課開展的必要性，因此，在教學(xué)過程中，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容獨(dú)立開展人工智能實(shí)驗(yàn)課，是提升教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生能力的重要舉措之一。應(yīng)用所學(xué)人工智能方法，根據(jù)實(shí)際問題的約束、結(jié)構(gòu)特征以及信息層次進(jìn)行表示建模，這一過程需要造計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，這是人工智能實(shí)驗(yàn)課的特點(diǎn)^[3]。開展與人工智能理論課同步的試驗(yàn)課，可以將內(nèi)容劃分為三個(gè)部分，分別為基礎(chǔ)原理的實(shí)驗(yàn)課、綜合實(shí)驗(yàn)以及研究性實(shí)驗(yàn)課程，以此形成更加完整系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練過程，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力，提升其創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)研究素質(zhì)。

3.學(xué)習(xí)內(nèi)容與畢業(yè)論文將結(jié)合，提升科研成果

人工智能技術(shù)的先進(jìn)性，在一定程度上的代表著信息技術(shù)發(fā)展的較高極標(biāo)準(zhǔn)，是信息技術(shù)的未來，通過學(xué)習(xí)人工智能知識(shí)、體驗(yàn)人工智能技術(shù)，學(xué)生可以依據(jù)此掌握和了解到信息技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，有助于增強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)面，開拓視野，提升自身的綜合能力。在學(xué)習(xí)的過程中，需要學(xué)生深刻理解理論知識(shí)，掌握具體方法，并懂得應(yīng)用，為后續(xù)深造和學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。因此，學(xué)?？梢砸?guī)定學(xué)生在大三時(shí)就聯(lián)系論文導(dǎo)師，提前確定好研究方向，為科學(xué)研究鋪好道路，培養(yǎng)出理論知識(shí)與實(shí)踐能力雙強(qiáng)的人工智能技術(shù)研究人才。在教學(xué)過程中，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)一些靈活生動(dòng)的課題供學(xué)生研究，再結(jié)合學(xué)生興趣，鍛煉學(xué)生的科研能力和科研耐力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，為未來取得良好的科研成果奠定基礎(chǔ)。

結(jié)語

人工智能就是研究制造智能系統(tǒng)或智能機(jī)器并以此模擬人類活動(dòng)的有一種技術(shù)能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)人類智能的延伸。創(chuàng)新人工智能教學(xué)方式，可以讓學(xué)生在充分了解人工智能理論的前提下，掌握最基礎(chǔ)的人工智能技術(shù)，為未來人工智能技術(shù)的發(fā)展奠定良好的人才和理論基礎(chǔ)。創(chuàng)新人工智能教學(xué)，首先，實(shí)施啟發(fā)性教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生非結(jié)構(gòu)化思想;其次，開展獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課，形成一套系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的相統(tǒng)一;最后，學(xué)習(xí)內(nèi)容與畢業(yè)論文將結(jié)合，提升學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，為未來取得良好科研成果奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]秦記峰，任東海.人工智能課程實(shí)踐教學(xué)改革探討和研究[J].計(jì)算機(jī)教育，2019.

[2]馮驥.人工智能課程教學(xué)實(shí)踐與探索研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2019.

[3]王甲海，印鑒，凌應(yīng)標(biāo).創(chuàng)新型人工智能教學(xué)改革與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育，2010.