黃國(guó)華

摘 要： 《計(jì)算智能》是信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的一門重要選修課。針對(duì)課時(shí)少、內(nèi)容多、學(xué)生基礎(chǔ)差、內(nèi)容難度大等諸多教學(xué)難處，本文對(duì)研討法在《計(jì)算智能》課程教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，得到了“四步法”的初步教學(xué)模式，即知識(shí)點(diǎn)講述、文獻(xiàn)閱讀、課堂研討和小論文寫作。

關(guān)鍵詞： 計(jì)算智能 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 研討法

《計(jì)算智能》是為了適應(yīng)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)建設(shè)及社會(huì)發(fā)展需要而新開設(shè)的一門專業(yè)選修課程。雖然該課程是一門選修課，但對(duì)于學(xué)生以后從事科學(xué)研究或工程應(yīng)用有重要作用。對(duì)于這門課程教學(xué)，教師面臨以下困難。第一，課時(shí)少，內(nèi)容多。《計(jì)算智能》大綱中只有20個(gè)理論課時(shí)，10個(gè)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，但要完成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、遺傳算法、蟻群算法、粒子群算法、免疫算法、模擬退火及模糊邏輯等教學(xué)內(nèi)容。在這些少的課時(shí)內(nèi)，教師無法像講授其他課程一樣，全面而詳細(xì)地講解。第二，計(jì)算智能本身在不斷發(fā)展和完善。新的方法和新的應(yīng)用領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)。教師不能一成不變地傳授知識(shí)，而是要讓學(xué)生在接受中創(chuàng)新。第三，《計(jì)算智能》的授課對(duì)象層次范圍廣。在許多高校的信息類專業(yè)本科生、碩士甚至博士研究生的培養(yǎng)方案中都有《計(jì)算智能》這門課程，而《計(jì)算智能》的教材沒有區(qū)分不同層次。這要求教師在授課時(shí)有選擇性。對(duì)于地方本科院校，學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力相對(duì)比較差，教師授課難度更大。因此，《計(jì)算智能》的教學(xué)方法對(duì)于提高課程教學(xué)質(zhì)量有重要意義。作者在所在學(xué)校信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)從事《計(jì)算智能》課程教學(xué)，經(jīng)過理論研究得到了“四步法”的研討式教學(xué)模式。

一、研討式教學(xué)

研討法教學(xué)起源于德國(guó)，現(xiàn)已成為西方發(fā)達(dá)國(guó)家一種流行的教學(xué)方式[1]。國(guó)內(nèi)高等教育界在20世紀(jì)末開始探索和實(shí)踐研討發(fā)教學(xué)，如郭漢民教授在湖南師范大學(xué)96級(jí)歷史基地和歷史教育班采用研討法教學(xué)，顯著提高了大學(xué)生的科研能力[2]。陳景文等探索了研究生課程的研討式教學(xué)法，在實(shí)施的三年里學(xué)生曠課率比較低、學(xué)生的評(píng)價(jià)比較高[3]。曲亮生等詳細(xì)評(píng)論了研討式教學(xué)方法在軍事院校中改革情況[4]。辛仁臣等列舉了研討式教學(xué)法在本科教學(xué)中具有眾多優(yōu)勢(shì)[5]。什么是研討法教學(xué)？目前比較一致的定義是“在教師指導(dǎo)下，學(xué)生對(duì)某一個(gè)理論或問題進(jìn)行集中討論和研究的教學(xué)方法”[6]。研討式教學(xué)對(duì)于增強(qiáng)學(xué)生探索主動(dòng)性、科研能力有重要意義。

二、基于研討法的《計(jì)算智能》課程教學(xué)模式

研討法教學(xué)可分成四個(gè)階段：知識(shí)點(diǎn)講述、文獻(xiàn)閱讀、課堂研討和小論文寫作。第一階段由教師完成。教師應(yīng)精心準(zhǔn)備第一階段的教學(xué)，選擇方法的由來、思想、原理和應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn)作為講述內(nèi)容，簡(jiǎn)練枯燥、難懂的推導(dǎo)過程，讓學(xué)生大致明白其過程但不追求甚解。例如在講授人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容時(shí)，教師可以簡(jiǎn)單地向?qū)W生講授人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的由來，研究現(xiàn)狀，重點(diǎn)講授BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理及其具體應(yīng)用實(shí)例。通過這個(gè)階段后，學(xué)生大致明白了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理和應(yīng)用，具備了感性認(rèn)識(shí)。在第二階段，教師布置文獻(xiàn)閱讀任務(wù)，由學(xué)生在課堂外完成。教師選擇的文獻(xiàn)應(yīng)確保學(xué)生能讀懂，這樣才能提高興趣，否則適得其反。教師務(wù)必要求學(xué)生獨(dú)立閱讀文獻(xiàn)，讀懂文獻(xiàn)，并重復(fù)實(shí)現(xiàn)文獻(xiàn)中的方法。通過這個(gè)階段后，學(xué)生加深了對(duì)方法的理解。第三階段，教師組織學(xué)生課堂討論文獻(xiàn)，要求學(xué)生對(duì)方法的缺點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)、改進(jìn)及新的應(yīng)用進(jìn)行探究。由于每個(gè)學(xué)生都閱讀了文獻(xiàn)且對(duì)文獻(xiàn)的內(nèi)容有了了解，因此在教師指導(dǎo)下，大家可以暢所欲言。這樣既可以拓展教師的思路，又可高效提高教學(xué)質(zhì)量。第四階段，撰寫學(xué)術(shù)小論文。教師根據(jù)課堂研討情況，將學(xué)生分成若干個(gè)小組，每個(gè)組指定一個(gè)組長(zhǎng)，由其負(fù)責(zé)完成一個(gè)特定目標(biāo)的學(xué)術(shù)小論文。通過小論文的寫作，學(xué)生可以掌握一些科研的基本能力，如查閱文獻(xiàn)、編寫代碼和論文撰寫等。這四個(gè)階段相互聯(lián)系，層層推進(jìn)，體現(xiàn)了教師引導(dǎo)、學(xué)生主體的教學(xué)理念。

以上是我關(guān)于研討法在《計(jì)算智能》課程教學(xué)中的“四步法”的研究。接下來，我將它應(yīng)用于《計(jì)算智能》課程教學(xué)實(shí)踐。通過比較和評(píng)價(jià)，將不斷完善和具體研討“四步法”教學(xué)模式。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮梅.“研討式”教學(xué)法在高?！段鞣浇?jīng)濟(jì)學(xué)》教學(xué)中的實(shí)踐與探索[D].貴州師范大學(xué)，2014.

[2]郭漢民.研討式教學(xué)與大學(xué)生科研能力培養(yǎng)[J].吉首大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），1999，04：73-77.

[3]陳景文，劉潔.研究生課程的“研討式”教學(xué)方式[J].高等教育研究學(xué)報(bào)，2008，01：55-57.

[4]曲亮生，吳世永，譚學(xué)者.軍校研討式教學(xué)方法改革評(píng)述[J].高等教育研究學(xué)報(bào)，2014，04：71-75.

[5]辛仁臣，李桂范.試論本科教學(xué)中的研討式教學(xué)法[J].中國(guó)地質(zhì)教育，2006，02：53-56.

[6]楊建華，井天軍，溫渤嬰.德國(guó)高等院校研討式教學(xué)模式及其啟示[J].中國(guó)電力教育，2013，25：14-15.