高職院校人工智能通識課程實(shí)踐探索

鄒翠蘭 孫鋒申 劉曉寧

[摘? ? ? ? ? ?要]? 在人工智能日益普及的今天，原有的信息技術(shù)課程已不能滿足時代的要求，主要探索在高職院校設(shè)立人工智能通識課的必要性和方法，人工智能通識課不僅僅要注重智能技術(shù)傳授，還要注意人工智能與其他學(xué)科的交叉融合，通過人工智能通識課程啟迪思維，激發(fā)專業(yè)創(chuàng)新力，通過人工智能進(jìn)行專業(yè)賦能，可以有效促進(jìn)各專業(yè)的融合發(fā)展，有效培養(yǎng)更多的“人工智能+X”應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 高職院校;人工智能;通識課

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）17-0034-02

近年來，人工智能相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，正在加速推動產(chǎn)業(yè)升級、新舊動能轉(zhuǎn)換。2017年7月國務(wù)院發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》明確提出完善人工智能教育體系，形成人工智能人才高地，要求設(shè)立人工智能專業(yè)，形成“人工智能+X”復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)新模式[1]。為新一代人工智能技術(shù)發(fā)展提供支撐，教育部2018年出臺了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計(jì)劃》，要求不斷推動人工智能與教育深度融合，構(gòu)建人工智能多層次教育體系[2]。

一、人工智能方面的知識和技能難點(diǎn)

人工智能通識課程應(yīng)該成為所有高職院校各個專業(yè)學(xué)生的必修基礎(chǔ)課程，但是由于人工智能與數(shù)學(xué)、編程語言高度相關(guān)，對于非計(jì)算機(jī)類專業(yè)高職學(xué)生來說，掌握人工智能方面的知識和技能有以下幾個難點(diǎn)需要突破。

（一）人工智能先導(dǎo)知識薄弱

人工智能相關(guān)知識與高等數(shù)學(xué)、概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識聯(lián)系密切，但是目前的高職學(xué)生普遍存在數(shù)學(xué)素養(yǎng)偏低和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差等問題，很難理解復(fù)雜的人工智能相關(guān)原理。而且非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)的信息技術(shù)課程主要是計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)，相關(guān)的信息素養(yǎng)不足以支撐學(xué)習(xí)復(fù)雜的人工智能理論。

（二）人工智能學(xué)習(xí)興趣偏低

非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生往往存在一個誤區(qū)：人工智能應(yīng)該是計(jì)算機(jī)類專業(yè)要學(xué)的知識，人工智能技術(shù)與所學(xué)專業(yè)不相關(guān)，對于找工作、升學(xué)幫助不大。所以非計(jì)算機(jī)類學(xué)生面對復(fù)雜的人工智能知識，望而卻步，不想花很多時間和精力去學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)，學(xué)習(xí)興趣偏低。

（三）考核方式欠缺靈活度

通識課程經(jīng)常采用的考核方式為期末筆試，學(xué)生即使沒有理解知識，但是往往通過死記硬背也可能取得一個好成績，在考核中往往不注重創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，也忽視了“課程思政”的融合，這樣往往培養(yǎng)不出新時代創(chuàng)新型技術(shù)技能人才。

因此，針對以上問題，本文從課程資源建設(shè)、教學(xué)方法、考核方式等方面對人工智能通識課程教學(xué)模式進(jìn)行探索，以求取得更加適合非計(jì)算機(jī)類專業(yè)高職學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能具有重大研究價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

二、人工智能通識課程建設(shè)內(nèi)涵與研究目標(biāo)

（一）人工智能通識課程建設(shè)內(nèi)涵

1.要求學(xué)生掌握人工智能體系架構(gòu)

人工智能應(yīng)用已經(jīng)遍地開花，如自動駕駛、無人超市、手機(jī)美顏、人臉識別等，在這些應(yīng)用案例中要求學(xué)生掌握人工智能的定義、特征、歷史發(fā)展過程、核心技術(shù)等，對于圖像識別、語音識別、知識圖譜等相關(guān)原理知識有明確了解，并可以思考人工智能在本專業(yè)的典型融合應(yīng)用。

2.要求學(xué)生合理使用人工智能

人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，由此帶來了一系列問題，如數(shù)據(jù)隱私泄露等問題。通過課程學(xué)習(xí)，要求學(xué)生正確認(rèn)識、合理使用人工智能技術(shù)，堅(jiān)決不使用人工智能技術(shù)做違法的事情。

3.要求學(xué)生從容應(yīng)對人工智能時代變革

人工智能時代肯定要砸掉一部分人的飯碗，但是應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到人工智能時代也催生一批新的工作，未來不少產(chǎn)業(yè)方向都將與人工智能技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)智能化，如智能汽車、智能醫(yī)療、智能家居等。因此，要求學(xué)生樹立終身學(xué)習(xí)的意識，從容應(yīng)對人工智能時代變革。

4.要求學(xué)生關(guān)注人工智能倫理道德問題

通過無人駕駛“電車難題”，沙特阿拉伯賦予“索菲亞”機(jī)器人公民身份等案例展開討論，要求學(xué)生了解人工智能設(shè)計(jì)的倫理規(guī)范，進(jìn)而能夠正視由人工智能技術(shù)帶來的倫理問題，預(yù)判可能出現(xiàn)的道德缺失并進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)制。

5.要求學(xué)生樹立民族自信

我們國家非常重視人工智能技術(shù)發(fā)展，相關(guān)的論文和專利目前均處于世界第一位置，在圖像處理、語言處理方面處于世界領(lǐng)先地位，涌現(xiàn)出了曠視、商湯、科大訊飛等優(yōu)秀的專業(yè)公司，百度也發(fā)布了飛槳深度學(xué)習(xí)框架。通過學(xué)習(xí)，要求學(xué)生樹立技能強(qiáng)國的目標(biāo)，樹立民族自信力。

（二）人工智能通識課的課程目標(biāo)與內(nèi)容

1.課程目標(biāo)

希望通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠了解人工智能的基本概念、人工智能的發(fā)展進(jìn)程、我國人工智能發(fā)展現(xiàn)狀、人工智能的核心技術(shù)，以及人工智能在各行各業(yè)的典型應(yīng)用，人工智能面臨的技術(shù)和道德倫理挑戰(zhàn)，樹立技能強(qiáng)國的決心。

2.教學(xué)手段

在教學(xué)過程中，利用信息化教學(xué)平臺、動畫、微課、視頻等資源開展線上線下混合式教學(xué)方式，體現(xiàn)教師主導(dǎo)，學(xué)生主體教學(xué)思想，實(shí)施項(xiàng)目驅(qū)動，探究式學(xué)習(xí)。

3.課程內(nèi)容

人工智能課程通識課的主要內(nèi)容包括以下幾個方面：人工智能的定義;人工智能的發(fā)展史;我國和世界人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀;人工智能如何進(jìn)行自主學(xué)習(xí);人工智能核心技術(shù);人工智能給我們的生活帶來哪些影響;人工智能面臨的倫理挑戰(zhàn)和道德問題;人工智能時代我們應(yīng)該如何去學(xué)習(xí);人工智能與自己所學(xué)專業(yè)的融合。

三、人工智能通識課程建設(shè)內(nèi)容

（一）人工智能通識課程教學(xué)設(shè)計(jì)

人工智能通識課程面向的群體是高職所有專業(yè)學(xué)生，因此應(yīng)該根據(jù)高職學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，拋開純理論的學(xué)習(xí)，主動與機(jī)電、機(jī)械、護(hù)理、會計(jì)、商貿(mào)等專業(yè)知識交叉融合，結(jié)合各個專業(yè)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)“人工智能+X”的人才培養(yǎng)。把高職人工智能通識課程內(nèi)容大體劃分為導(dǎo)論、基礎(chǔ)、應(yīng)用及倫理四個模塊。

1.導(dǎo)論模塊主要講述人工智能的基本概念、發(fā)展歷史、研究范式、人工智能應(yīng)用領(lǐng)域等，使學(xué)生對人工智能有初步的了解，明確在人工智能時代，任何人都置身其中，需要主動對接，擁抱人工智能。

2.基礎(chǔ)模塊主要講述機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)的知識，機(jī)器學(xué)習(xí)主要包括回歸（線性回歸、邏輯回歸）與聚類（K均值聚類、層次聚類），深度學(xué)習(xí)主要講述多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、激活函數(shù)等內(nèi)容。結(jié)合熱點(diǎn)事情，如阿爾法狗圍棋大戰(zhàn)李世石、柯潔等，將最新的研究成果融入典型案例中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.應(yīng)用模塊主要講述圖像處理、自然語音處理等應(yīng)用。圖像處理包括圖像的基本運(yùn)算、圖像增強(qiáng)、圖像分割、圖像壓縮、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、視頻運(yùn)動檢測、視頻目標(biāo)跟蹤等知識。自然語音處理包括語音基礎(chǔ)、識別原理、詞法分析、語義分析、自然語言特征提取等知識，教學(xué)案例中有機(jī)融入曠視科技、商湯科技、科大訊飛等公司“課程思政”資源，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力。

4.道德模塊從技術(shù)視角、人文視角、倫理規(guī)范視角三個方面介紹了人工智能面臨的技術(shù)難題、道德責(zé)任及設(shè)計(jì)倫理規(guī)范。通過本模塊的學(xué)習(xí)，了解人工智能中的“奇點(diǎn)”困惑，掌握人工智能設(shè)計(jì)的倫理規(guī)范。

（二）人工智能通識課程教學(xué)方法

人工智能通識課程，應(yīng)當(dāng)在尊重人工智能基礎(chǔ)理論、核心技術(shù)和典型應(yīng)用的同時，打通不同學(xué)科之間的學(xué)術(shù)壁壘。教學(xué)設(shè)計(jì)不應(yīng)該過分強(qiáng)調(diào)理論知識，而應(yīng)該融會貫通，結(jié)合專業(yè)需求留給學(xué)生思維馳騁的空間，如在護(hù)理專業(yè)中可以結(jié)合智慧養(yǎng)老的案例，在機(jī)電一體化專業(yè)中結(jié)合智能制造的典型案例。

（三）人工智能通識課程考核方式

人工智能通識課程側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用、創(chuàng)新等高階思維能力，因此在考核方式上需要注重過程性考核和終結(jié)性考核相結(jié)合的方式。終結(jié)性評價(jià)也杜絕一考定成績的方式，采用論文答辯、創(chuàng)新項(xiàng)目等多種考核方式，將學(xué)生從死記硬背中解脫出來，考核學(xué)生利用人工智能相關(guān)技術(shù)分析問題、解決問題的能力。

四、人工智能通識課程建設(shè)注意事項(xiàng)

（一）人工智能通識教育不能忽視人文教育

高職學(xué)生就業(yè)面向一線崗位，在智能化時代對高職學(xué)生的人文素養(yǎng)和審美情趣也有較高要求。因此，人工智能通識教育不能忽視人文教育，應(yīng)該將中國傳統(tǒng)文化中的“仁、義、禮、智、信”等帶入課堂中，培養(yǎng)學(xué)生的審美品位，樹立工匠精神、勞模精神，促進(jìn)學(xué)生的全面成長。

（二）人工智能通識教育應(yīng)理清教育與就業(yè)的關(guān)系

人工智能通識教育應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生理解人工智能的確會替代部分工作，有助于人類從繁重的體力勞動中解脫出來，并會創(chuàng)造很多新的就業(yè)機(jī)會，人工智能與人是伙伴，不是敵人。因此，學(xué)生“打鐵還需自身硬”，努力提升自己的通用職業(yè)能力，積極面對就業(yè)市場的變化。

（三）人工智能通識教育應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識

人工智能通識教育應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，結(jié)合身邊的“黑科技”、典型的案例事件、前沿的技術(shù)講座、完備的競賽體系等展開。另外，鼓勵學(xué)生不迷信教材，不迷信教師，注重專業(yè)知識的交叉和融合，結(jié)合本專業(yè)與人工智能找到合適的契合點(diǎn)，產(chǎn)生創(chuàng)新點(diǎn)。

（四）人工智能通識教育應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生具有“終生學(xué)習(xí)”的理念

每個人應(yīng)該樹立“終生學(xué)習(xí)”的理念，主動更新自己的知識體系，積極掌握新技術(shù)、新工藝、新技能。通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該明確學(xué)校的學(xué)習(xí)不是終點(diǎn)，要注重“終生學(xué)習(xí)”，活到老，學(xué)到老。

五、總結(jié)

高職院校人工智能通識課程的改革，注重培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力，讓人工智能思維過程融合到不同專業(yè)的問題處理中，讓不同專業(yè)的學(xué)生從自身視角了解人工智能理論研究、應(yīng)用開發(fā)等。另外引導(dǎo)學(xué)生積極面對人工智能帶來的技術(shù)挑戰(zhàn)和倫理困境，啟發(fā)學(xué)生積極擁抱人工智能，培養(yǎng)職業(yè)通用能力，提升面對未來職場挑戰(zhàn)的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]王萬森.“梅花”傲雪，笑迎人工智能教育滿園春色[J].計(jì)算機(jī)教育，2018（10）：3.

[2]方兵，胡仁東.我國高校人工智能學(xué)院：現(xiàn)狀、問題及發(fā)展方向[J].中國科技產(chǎn)業(yè)，2019（9）：70-75.

編輯 張 慧