基于案例教學(xué)的“人工智能” 教學(xué)策略探微

近年來，社會建設(shè)與發(fā)展對人工智能人才需求量越來越大，更需要創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才。而高校作為人才培養(yǎng)的重要陣地，深入探討人工智能方向的課程體系建設(shè)與實施，可以進一步提高課程教學(xué)效果，提高復(fù)合型人才培養(yǎng)質(zhì)量，同時也開拓了學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)方向。為此，本文為克服人工智能課程內(nèi)容龐雜、抽象、難以理解，學(xué)生難以掌握的問題，引入案例教學(xué)法輔助開展“人工智能”教學(xué)，通過分析當(dāng)前人工智能教學(xué)問題，明確闡述了案例教學(xué)法及其在人工智能課程中的應(yīng)用作用，結(jié)合具體課程教學(xué)實踐過程展開討論，僅供參考。

傳統(tǒng)教學(xué)方法在教授人工智能課程時面臨諸多挑戰(zhàn)，難以滿足培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新思維的要求。在此背景下，基于案例教學(xué)的“人工智能”教學(xué)策略應(yīng)運而生。案例教學(xué)法能夠?qū)⒊橄蟮睦碚撝R與實際應(yīng)用場景相結(jié)合，使學(xué)生更好地理解人工智能技術(shù)的原理和應(yīng)用。此外，人工智能領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新也要求教學(xué)方法與時俱進。案例教學(xué)可以及時引入最新的技術(shù)和應(yīng)用案例，保持教學(xué)內(nèi)容的前沿性和時效性。由此可見，本文圍繞基于案例教學(xué)的“人工智能”教學(xué)策略分析，具有重要意義。

1當(dāng)前高校人工智能教學(xué)暴露出的問題

第一，從人工智能教學(xué)內(nèi)容看，其中存在大量理論知識，而且內(nèi)容抽象，涉及多種學(xué)科，學(xué)生學(xué)習(xí)感到非?？菰锓ξ?。而且對于初次接觸人工智能知識的學(xué)生而言，很難快速接受并理解知識，很難將所學(xué)方法與人工智能建立緊密聯(lián)系。而且從相關(guān)課程涉及的知識表示、推理過程等內(nèi)容看，學(xué)生存在較大的學(xué)習(xí)難度。此外，人工智能技術(shù)還處于不斷完善和發(fā)展的階段，現(xiàn)有教材中并未呈現(xiàn)出豐富且生動的事例，導(dǎo)致學(xué)生對人工智能產(chǎn)生距離感，很難提高學(xué)習(xí)興趣，甚至逐步失去學(xué)習(xí)欲望，最終導(dǎo)致整體教學(xué)效果不佳。

第二，學(xué)生缺乏實踐機會。就目前高校人工智能相關(guān)課程的開展與實施，主要還停留在理論層面，少部分學(xué)生具備運用信息管理系統(tǒng)相關(guān)程序的開發(fā)經(jīng)驗，但極少有學(xué)生會運用人工智能相關(guān)技術(shù)解決實際問題，缺乏此方面的實踐經(jīng)驗。這導(dǎo)致學(xué)生對人工智能的理解僅僅停留在理論層面，無法真正體會人工智能中各種方法的重要性，也不了解人工智能解決實際問題的過程、獲得的效益、政策與倫理等，因此，學(xué)生對此門課程缺乏足夠的重視，所以形成了僵化的學(xué)習(xí)模式，缺乏正確的學(xué)習(xí)方法。

第三，由于人工智能教學(xué)模式固化單一，導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主動性，針對有關(guān)知識點的溝通交流不足。僅僅采用“教師講，學(xué)生聽”的方式，缺乏多樣性和創(chuàng)新性。這種單一模式未能充分調(diào)動學(xué)生的主動性，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中處于被動接受的狀態(tài)，導(dǎo)致很多學(xué)生對知識點理解不深。即便是教學(xué)內(nèi)容具有一定的先進性，但由于教學(xué)方式不當(dāng)，學(xué)生仍無法真正消化和掌握知識。再加上考核方式不合理，無法真正檢驗學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用能力。

第四，很多高校人工智能教學(xué)中實踐環(huán)節(jié)比例較小，深入人工智能課程內(nèi)容可知，其中不僅包含多方面的內(nèi)容，而且多數(shù)知識較為抽象化、概念化，如果只通過單一理論知識學(xué)習(xí)，學(xué)生很難全面理解人工智能的思想及方法，也不利于學(xué)生綜合能力的提高。

2案例教學(xué)法及其在人工智能課程中的應(yīng)用

案例教學(xué)法相對于傳統(tǒng)的講授式教學(xué)法，其主要目的在于改變教學(xué)重點，在教授學(xué)生基本知識的過程中，側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)探究能力。在案例教學(xué)過程中，需要以學(xué)生為主體，引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識，借助符合教學(xué)內(nèi)容和需求的案例，對更深層次的內(nèi)容進行分析和探究，從而拓展學(xué)生的思維方向。在案例教學(xué)過程中，通過獨立思考、合作學(xué)習(xí)等方式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力，促使學(xué)生得出結(jié)論，使學(xué)生分析問題、解決問題的能力得到有效增強。

在人工智能教學(xué)中，一切問題的模型、方法、推理技術(shù)、搜索策略等更加注重啟發(fā)性，而且算法具有不確定性特點，教師可以借此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、探究能力。教師可以先講授一些核心概念和方法，而后引入適宜的案例，引導(dǎo)學(xué)生思考討論。例如，在講解有關(guān)智能搜索算法時，鼓勵學(xué)生利用所學(xué)人工智能理論知識，找出解決實際問題的方法和策略，為學(xué)生提供迷宮問題、數(shù)碼問題、旅行商問題等案例，鼓勵學(xué)生靈活運用所學(xué)人工智能理論知識，找出解決實際問題的方式和策略。通過案例引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用。在案例引導(dǎo)啟發(fā)下，學(xué)生可以自己思考獲得結(jié)論，這與直接講授結(jié)果相比，學(xué)生可以更好地理解知識。除此之外，在人工智能教學(xué)中應(yīng)用案例教學(xué)法，也可進一步提高教師對相關(guān)知識的深刻理解。教師精心設(shè)計教學(xué)案例，更好地引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，提高整體教學(xué)質(zhì)量和效果，提升綜合教學(xué)能力。

3人工智能課程中的案例教學(xué)方法實踐

在案例教學(xué)實施中，要求教師結(jié)合知識點精心挑選具有真實性、開放性等特點的案例，確保案例的引入可以有效達到教學(xué)目的。同時也可以啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生帶著疑問學(xué)習(xí)，通過查閱相關(guān)資料，思考、分析解決案例中的問題。有效發(fā)揮案例教學(xué)作用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，使學(xué)生的表達能力和分析問題的能力得到鍛煉。下文主要以“人工智能政策與倫理”課程為例展開討論和分析。

3.1明確教學(xué)目標并做好課程規(guī)劃

本課程主要教學(xué)目標為，學(xué)生通過學(xué)習(xí)掌握人工智能政策和倫理相關(guān)知識（包括概念、原理、方法等），著重培養(yǎng)學(xué)生正確理解人工智能思想，促使學(xué)生逐步成為“人工智能+”的復(fù)合型人才，強調(diào)對行政管理專業(yè)學(xué)生的人工智能技術(shù)能力的培養(yǎng)，確保學(xué)生可以熟練掌握必要的公共政策人工智能適用工具。與此同時，進一步提高學(xué)生在人工智能活動中的倫理原則與意識，進而準確把握好人工智能技術(shù)的適用政策范圍以及倫理界限。在課程實施過程中，教師可以在課堂展示、互動交流、思考討論、沙盤模擬實訓(xùn)中，增強學(xué)生對人工智能活動的倫理原則意識，幫助他們切實掌握具體應(yīng)用要求。如表1所示，為“人工智能政策與倫理”課程規(guī)劃設(shè)計思路。

3.2案例教學(xué)法的具體應(yīng)用

（1）選取合適案例內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在人工智能教學(xué)中引入案例教學(xué)法，要求教師結(jié)合實際情況精心選擇案例，分析、講解、討論典型案例，而后結(jié)合案例開發(fā)設(shè)計以實現(xiàn)整個過程，使人工智能理論知識、設(shè)計方法實現(xiàn)有效融合，幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)中感受到人工智能的實際應(yīng)用性、趣味性，進而提高學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)實踐的首要任務(wù)就是準備案例，教師需要整理相關(guān)資料，為案例教學(xué)提供支持。

例如，在第一章學(xué)習(xí)中，為了更好地幫助學(xué)生認識了解人工智能，樹立正確的人工智能倫理，教師可以運用案例引導(dǎo)學(xué)生對比分析智能和人工智能之間的異同點。比如讓學(xué)生思考歷史上一些偉大的發(fā)明創(chuàng)造，如愛迪生發(fā)明電燈，展示人類的創(chuàng)造力和解決問題的能力?？梢宰寣W(xué)生討論愛迪生在發(fā)明電燈過程中所體現(xiàn)出的智慧特點，如觀察能力、實驗?zāi)芰Α?chuàng)新思維等。也可利用福爾摩斯的偵探案例，讓學(xué)生分析偵探在破案過程中如何運用推理、觀察、記憶等能力，借此讓學(xué)生感受智能。而對于人工智能，教師可以結(jié)合學(xué)生生活實際，讓其思考現(xiàn)代各領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展成果，如人臉識別技術(shù)在安防領(lǐng)域的應(yīng)用，讓學(xué)生了解人工智能在圖像識別方面的強大能力；利用蘋果的Siri、亞馬遜的Alexa等智能語音助手，讓學(xué)生親身體驗并了解自然語言處理技術(shù)在人工智能中的應(yīng)用；向?qū)W生介紹自動駕駛汽車的技術(shù)原理和發(fā)展現(xiàn)狀，讓學(xué)生了解人工智能在交通領(lǐng)域的應(yīng)用。通過不同案例的引入，學(xué)生經(jīng)過對比和分析，認識人工智能，理解人工智能思想和方法。雖然這些案例淺顯易懂，但與學(xué)生生活實踐緊密聯(lián)系，可以很好地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)深層次知識學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

（2）結(jié)合知識與應(yīng)用背景，引入經(jīng)典案例教學(xué)

人工智能課程內(nèi)容理論性內(nèi)容較多，而且概念較為抽象，學(xué)生理解存在一定困難，容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒。針對此，教師在人工智能理論教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)在講解基本概念理論的同時，引入知識的具體應(yīng)用背景。借助案例的方式將知識抽象地傳授給學(xué)生，同時也保證人工智能知識全面呈現(xiàn)，更好地培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)，提高其創(chuàng)新能力。教師可以整合有關(guān)人工智能理論教學(xué)的案例，將理論知識、專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用、熱點問題等以案例的方式呈現(xiàn)，提高教學(xué)形象生動性，幫助學(xué)生更好地理解人工智能理論知識，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

比如在講解有關(guān)人工智能風(fēng)險問題時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)身邊的人工智能實際應(yīng)用場景，并引入“阿爾法狗（AlphaGo）”案例，同時借助相應(yīng)的視頻、圖片，形象化呈現(xiàn)出人工智能這一抽象的概念，啟發(fā)學(xué)生學(xué)會在社會生活中應(yīng)用人工智能技術(shù)，逐步提高學(xué)習(xí)熱情。教師可以播放有關(guān)“阿爾法狗與人類棋手對弈”的精彩視頻片段，激發(fā)學(xué)生好奇心，調(diào)動其學(xué)習(xí)興趣。而后選擇關(guān)鍵對局中的精彩瞬間，如關(guān)鍵落子、局勢轉(zhuǎn)折等，提出問題讓學(xué)生思考，并直觀感受到人工智能在圍棋領(lǐng)域的強大實力?！鞍柗ü窞槭裁纯梢源驍∪祟愴敿馄迨郑俊薄鞍柗ü愤\用了哪些人工智能技術(shù)？”“思考人工智能對人類社會的可能風(fēng)險?！蓖ㄟ^一系列問題激發(fā)學(xué)生的求知欲。在此基礎(chǔ)上，采取小組討論的方式，讓學(xué)生探討阿爾法狗的出現(xiàn)對人工智能發(fā)展的影響，并從技術(shù)進步、社會認知、倫理道德等多個方面思考分析，鼓勵學(xué)生發(fā)表不同的觀點和看法。引導(dǎo)學(xué)生思考阿爾法狗對人類社會其他領(lǐng)域可能帶來的啟示和影響，如醫(yī)療、交通、金融等，并讓學(xué)生結(jié)合自己的專業(yè)背景或興趣愛好，提出一些人工智能在其他領(lǐng)域的應(yīng)用設(shè)想。

課后，教師也可以要求學(xué)生自行查閱相關(guān)資料，了解阿爾法狗的后續(xù)發(fā)展（如阿爾法狗零、阿爾法元等），找尋其他人工智能在棋類游戲中的應(yīng)用案例，以此加深對人工智能技術(shù)的理解和認識。

（3）開展探究式案例教學(xué)，提高學(xué)生探究能力

在人工智能教學(xué)中構(gòu)建案例教學(xué)模式，需要緊密聯(lián)系知識點和案例，一般可以采取兩種方式呈現(xiàn)，即案例一知識點，知識點一案例。前者是教師先引入教學(xué)案例，帶領(lǐng)學(xué)生進行案例分析、討論、啟發(fā)等，以此獲得理論知識。后者是先講解理論知識，然后出示相應(yīng)的案例內(nèi)容，鼓勵學(xué)生學(xué)以致用，將所學(xué)的理論知識應(yīng)用到實際案例問題的解決中去，以此增強學(xué)生分析與解決問題的能力。

針對此，為構(gòu)建高效課堂，教師可以先將設(shè)計好的案例內(nèi)容發(fā)給學(xué)生，并鼓勵引導(dǎo)學(xué)生自行學(xué)習(xí)、討論，而后在課堂上組織學(xué)生互動，通過此種模式達到增強學(xué)生感悟和理解的效果。例如，在學(xué)習(xí)“偏見歧視問題”時，要求學(xué)生理解偏見、歧視的概念，掌握主要的算法歧視與偏見類型，并結(jié)合案例學(xué)習(xí)，掌握偏見歧視治理的模式，包括機器學(xué)習(xí)的偏見歧視、圖像識別的偏見歧視、語音識別的偏見歧視、搜索引擎的偏見歧視、推薦系統(tǒng)的偏見歧視、人臉識別的偏見歧視。學(xué)生在學(xué)習(xí)偏見與歧視內(nèi)容和體制內(nèi)容時，可以立足國家、社會以及個人視角，明確社會主義核心價值觀念。借此，教師可以更好地引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人工智能“三觀”，進而有效落實思政教育目標，培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)專業(yè)人才。比如，引入某些人臉識別系統(tǒng)對不同膚色人群的錯誤識別率差異較大的案例，使學(xué)生直觀地了解問題的存在。并思考“為什么會出現(xiàn)人臉識別的偏見歧視？”“這會帶來哪些不良影響和后果？”激發(fā)學(xué)生探究欲望。而后帶領(lǐng)學(xué)生從技術(shù)層面分析人臉識別的工作原理，包括圖像采集、特征提取、匹配識別等環(huán)節(jié)，找出可能導(dǎo)致偏見歧視的技術(shù)因素，并就算法局限性展開討論和分析。通過案例教學(xué)讓學(xué)生明白人臉識別偏見歧視問題的重要性和復(fù)雜性，進而對人工智能有更深入的認識與感悟。

（4）合理設(shè)計實踐活動，提高學(xué)生知識應(yīng)用能力

在《人工智能政策與倫理》課程教學(xué)中，除了做好理論知識案例教學(xué)之外，還要求教師帶領(lǐng)學(xué)生進行實踐探究，適當(dāng)引入一些實驗設(shè)計，鍛煉學(xué)生動手能力，并驗證學(xué)生所學(xué)知識應(yīng)用情況。比如，教師可以結(jié)合課程內(nèi)容以及目前人工智能領(lǐng)域熱點問題，設(shè)計多個實踐主題，讓學(xué)生自由選擇，如“人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的倫理問題探討”“人臉識別技術(shù)的政策影響分析”等。而后讓學(xué)生從興趣出發(fā)自由分組，由教師分配各組的實踐任務(wù)，明確實踐目標、要求和時間節(jié)點。各小組根據(jù)所選實踐主題，查閱文獻、新聞報道、政策文件等渠道收集相關(guān)資料，也可實地調(diào)研，如走訪人工智能企業(yè)、醫(yī)療機構(gòu)、政府部門等，了解實際應(yīng)用中的政策與倫理情況。在此基礎(chǔ)上，小組成員深入探討選擇的案例內(nèi)容，如人工智能醫(yī)療事故、自動駕駛汽車事故等，并從倫理、技術(shù)、政策等多個角度出發(fā)，深入探討問題的根源和解決方案。最后要求學(xué)生運用PPT匯報、視頻展示、海報展示等形式進行小組成果展示。通過以上實驗實踐活動教學(xué)過程，可以提高學(xué)生對人工智能政策與倫理問題的認識和理解，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、團隊合作能力和批判性思維能力。

3.3人工智能案例教學(xué)法的評價方法

在整個課程考核過程中，教師需要改變以往“重結(jié)果、輕過程”的方式，多關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程，確保教學(xué)過程可以與教學(xué)目標有機結(jié)合。而對于評價體系的構(gòu)建，不僅要聯(lián)系課內(nèi)教學(xué)內(nèi)容，同時也要考慮到課外實踐，保證全面、客觀地評估學(xué)生學(xué)習(xí)情況。綜合上述分析，結(jié)合該課程特點，將課程考核分為2個部分，平時成績占比 40% ，期末成績占比 60% ，平時成績主要考核學(xué)生的出勤、課堂表現(xiàn)等，而期末成績主要參考卷面成績的 60% 計入課程總成績。具體分析該課程評價方法，可以通過學(xué)生學(xué)習(xí)成果評價、教學(xué)過程評價、綜合評價三個方面進行細化：

第一，學(xué)生學(xué)習(xí)成果評價。主要涵蓋知識掌握程度，可以采取書面考試或在線測驗，考查學(xué)生對人工智能相關(guān)概念、技術(shù)和倫理問題的理解；技能提升水平，在案例教學(xué)中，很多情況下學(xué)生需要以小組形式進行合作學(xué)習(xí)。評價學(xué)生的團隊合作能力，可以包括小組分工的合理性、成員之間的溝通與協(xié)作、團隊目標的達成情況等方面。第二，教學(xué)過程評價。通過問卷調(diào)查、課堂反饋等方式，了解學(xué)生對案例教學(xué)法的滿意度。學(xué)生的滿意度可以反映教學(xué)方法的有效性和教學(xué)質(zhì)量的高低。評價教學(xué)目標的達成情況，包括知識、技能和思維能力等方面的目標。可以通過學(xué)生的學(xué)習(xí)成果評價和教學(xué)過程評價進行綜合判斷。而對于教師教學(xué)改進與反思能力可以通過教師的教學(xué)反思報告、教學(xué)調(diào)整措施的有效性等進行判斷。第三，綜合評價。在保證評價主體多元化基礎(chǔ)上，采取多樣化評價方式，如形成性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合、定量評價與定性評價相結(jié)合。并將評價結(jié)果及時反饋給學(xué)生，幫助學(xué)生了解自身學(xué)習(xí)情況，并針對存在的不足加以調(diào)整改進，逐步提高學(xué)習(xí)能力。

4結(jié)語

綜上所述，本文通過對案例“人工智能”教學(xué)策略的討論和分析，不難發(fā)現(xiàn)，為了解決高校人工智能教學(xué)暴露出的問題，應(yīng)當(dāng)積極引入案例教學(xué)法，正確認識到該方法在人工智能課程中的應(yīng)用作用，而后結(jié)合具體課程內(nèi)容，明確教學(xué)目標并做好課程規(guī)劃，采取多種方式應(yīng)用案例教學(xué)法，并制定完善的教學(xué)評價體系，確保充分發(fā)揮案例教學(xué)法作用，以提高人工智能教學(xué)整體質(zhì)量，強化學(xué)生學(xué)習(xí)效果，逐步成為復(fù)合型人工智能人才，更好助力社會建設(shè)發(fā)展。

本文系南京工業(yè)大學(xué)2025年黨建與思想政治教育研究課題“新時代大學(xué)生網(wǎng)絡(luò)素養(yǎng)特征及價值引導(dǎo)研究”（課題編號：SZ20250405）研究成果。

（作者單位：南京工業(yè)大學(xué)法政學(xué)院）