高　浩，吳冬梅，劉　燁

（南京郵電大學(xué)自動(dòng)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(dòng)化學(xué)院，江蘇南京210023）

摘要：在結(jié)合課堂和實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)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(diǎn)，對(duì)高校人工智能基礎(chǔ)的教學(xué)體系中重要的幾個(gè)方面進(jìn)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(shí)際應(yīng)用學(xué)習(xí)；互動(dòng)式教學(xué)；多媒體課件

一、引言

人工智能自1956年面世以來(lái)已經(jīng)吸引了大量的研究工作者的關(guān)注，同時(shí)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(gè)領(lǐng)域。

對(duì)于定義人工智能，雖然學(xué)術(shù)界有各種各樣的說(shuō)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(jī)器或智能系統(tǒng)，來(lái)模擬人類智能活動(dòng)的能力，以延伸人類智能的科學(xué)。而對(duì)于人類智能活動(dòng)的定義主要是人類在認(rèn)識(shí)世界和改造世界的活動(dòng)中，由腦力勞動(dòng)表現(xiàn)出來(lái)的能力。人工智能基礎(chǔ)這門(mén)課就是通過(guò)對(duì)人工智能發(fā)展、主要研究?jī)?nèi)容以及研究動(dòng)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(wèn)題的入門(mén)知識(shí)。

由于本門(mén)課程設(shè)計(jì)知識(shí)面廣，理論性較強(qiáng)，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(dòng)中，不能形成正確的方法論和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。因此要在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上進(jìn)行相應(yīng)的改革。通過(guò)在教學(xué)過(guò)程中將傳統(tǒng)的知識(shí)傳授型教學(xué)轉(zhuǎn)為啟發(fā)式教學(xué)，通過(guò)將理論應(yīng)用實(shí)例與課堂教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，從而從理論和實(shí)際應(yīng)用兩個(gè)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)，為其后期的實(shí)際動(dòng)手能力和理論學(xué)習(xí)能力兩個(gè)方面的提高打下基礎(chǔ)。

二、課堂教學(xué)改革中的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題

人工智能基礎(chǔ)這門(mén)課包括知識(shí)表示、搜索原理、推理技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)以及人工智能程序設(shè)計(jì)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?yàn)檩^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(guò)改進(jìn)教學(xué)方法和設(shè)計(jì)新的內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生在熟練掌握基礎(chǔ)理論的同時(shí)熟練掌握人工智能的應(yīng)用，進(jìn)而改善學(xué)習(xí)效果和增強(qiáng)學(xué)習(xí)自覺(jué)性是本門(mén)課程教學(xué)改革的最重要問(wèn)題。

目前選用的教材大部分屬于原理部分的介紹和簡(jiǎn)單示例，從而導(dǎo)致教師在課堂授課時(shí)無(wú)法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性。因此如何幫助學(xué)生在掌握理論的同時(shí)提高實(shí)際動(dòng)手能力，從而在培養(yǎng)學(xué)生的理論學(xué)習(xí)能力的同時(shí)提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力是人工智能基礎(chǔ)課程改革需要解決的另一個(gè)問(wèn)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(duì)豐富課堂內(nèi)容、提高實(shí)際教學(xué)效果起著根本的作用。

（一）實(shí)際應(yīng)用學(xué)習(xí)

對(duì)人工智能的研究未僅僅停留在理論層面，在實(shí)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?yuàn)W，會(huì)給初次接觸實(shí)際應(yīng)用的學(xué)生造成較大的困難。如何圍繞著實(shí)際問(wèn)題，層遞推進(jìn)，在掌握基礎(chǔ)理論的同時(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。從而為進(jìn)一步學(xué)習(xí)更深層次的理論和實(shí)際應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，最終將教學(xué)大綱要求的知識(shí)點(diǎn)落實(shí)到可實(shí)際操作的實(shí)例上，讓學(xué)生更易于吸收和掌握理論知識(shí)，同時(shí)學(xué)生也更易于發(fā)揮自己的主動(dòng)性，加深對(duì)課程重點(diǎn)與難點(diǎn)的理解。

在科技高速發(fā)展的前提下，人工智能這個(gè)學(xué)科知識(shí)更新的速度也明顯加快。由于出版的時(shí)間性，課本的某些知識(shí)、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(duì)性的介紹。另外，要啟發(fā)學(xué)生對(duì)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(diǎn)，從而跟上學(xué)科不斷變化的形勢(shì)，為進(jìn)一步承擔(dān)科學(xué)研究工作打下一定的基礎(chǔ)。

（二）互動(dòng)式教學(xué)

在課堂上針對(duì)所學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的提問(wèn)與解答，以關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)和難度恰當(dāng)?shù)臄U(kuò)展內(nèi)容為出發(fā)點(diǎn)，適當(dāng)?shù)臅r(shí)候把學(xué)生劃分為若干個(gè)小組，從而營(yíng)造學(xué)術(shù)討論的環(huán)境，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)性思維和發(fā)散性思維。為學(xué)生理解和吸收難點(diǎn)重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)提供較好的方法，同時(shí)要及時(shí)引導(dǎo)和注意學(xué)生的反應(yīng)，并有針對(duì)性地進(jìn)行調(diào)整。此外，應(yīng)該將該部分作為平時(shí)計(jì)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(lái)講，網(wǎng)絡(luò)提供的相關(guān)資源較為新穎，但可能會(huì)出現(xiàn)重復(fù)或多余的內(nèi)容，因此需要將這些素材進(jìn)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(jìn)而使學(xué)生更為有效地體驗(yàn)人工智能技術(shù)的特有魅力，激發(fā)學(xué)生對(duì)于該門(mén)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(shí)點(diǎn)以及所獲取的文件類別進(jìn)行歸類排序，在此基礎(chǔ)上充分利用一些課件制作軟件進(jìn)行加工處理對(duì)提高課件的受歡迎度有著重要的作用。

四、結(jié)束語(yǔ)

從教學(xué)過(guò)程和實(shí)際的教學(xué)考核結(jié)果來(lái)看，這次教學(xué)改革獲得了一定的效果，但同時(shí)仍然存在著一些不足，如學(xué)生在課堂討論過(guò)程中由于準(zhǔn)備不足，參與度不高；對(duì)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(jìn)，力求獲得更好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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［責(zé)任編輯張亞欣］

中圖分類號(hào)：G64

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-9132（2016）25-0005-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.25.001