黃嵐

摘要：結(jié)合應(yīng)用型本科的培養(yǎng)特點(diǎn)，介紹了該院開設(shè)人工智能雙語教學(xué)課程建設(shè)的情況。針對(duì)人工智能課程的特點(diǎn)，通過明確雙語教學(xué)的意義和挑戰(zhàn)、加強(qiáng)英語教學(xué)、豐富雙語教學(xué)資源和采用以小組項(xiàng)目為主的多樣化考核方式，提升雙語課程教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：人工智能；雙語教學(xué)；應(yīng)用型本科

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2017）22-0168-02

近年來，以AlphaGo為代表的智能技術(shù)的成功應(yīng)用使得人工智能成為了媒體、研究界和工業(yè)界的關(guān)注焦點(diǎn)。人工智能涵蓋知識(shí)表示、推理證明、機(jī)器學(xué)習(xí)、規(guī)劃控制等內(nèi)容，集成交叉了多個(gè)學(xué)科。隨著人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，掌握人工智能基礎(chǔ)原理和方法已逐漸成為現(xiàn)階段信息技術(shù)領(lǐng)域人才的基本要求。為了提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，深化教學(xué)改革，長江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院在原有課程的基礎(chǔ)上，于2014年開設(shè)了面向計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)兩個(gè)專業(yè)的《人工智能基礎(chǔ)》雙語課程。我們針對(duì)院校應(yīng)用型本科的人才培養(yǎng)定位，通過幾輪教學(xué)，從幾個(gè)方面對(duì)提高該課程的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了探索和實(shí)踐。

1明確雙語教學(xué)的意義和挑戰(zhàn)

雙語教學(xué)一般是指在非語言類課程教學(xué)中，用第二語言進(jìn)行各門學(xué)科的教學(xué)。在我國，雙語教學(xué)一般是指用英語講授為主、中文解釋為輔的教學(xué)方式，是大學(xué)教育國際化的重要舉措。2006年教育部啟動(dòng)了雙語教學(xué)示范課程建設(shè)項(xiàng)目，在2007-2010年期間，從全國范圍高等學(xué)校本科課程中評(píng)選出500門雙語教學(xué)示范課程，迅速推進(jìn)了高校雙語教學(xué)的發(fā)展。

雙語教學(xué)的主要目的在于培養(yǎng)學(xué)生使用英語從事專業(yè)工作和專業(yè)研究的能力。英語對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)非常重要，大量學(xué)科研究和技術(shù)應(yīng)用發(fā)展前沿的資源都是先以英語形式出現(xiàn)。然而，與傳統(tǒng)的純中文教學(xué)相比，雙語教學(xué)的挑戰(zhàn)性主要體現(xiàn)在：缺乏合適的雙語教學(xué)材料；對(duì)教師和學(xué)生的英語水平要求較高；對(duì)教師的教學(xué)能力和專業(yè)知識(shí)掌握水平要求較高；對(duì)學(xué)生學(xué)風(fēng)的要求較高。

針對(duì)雙語教學(xué)的目的和挑戰(zhàn)，在大力提升教師英語水平和教學(xué)能力的同時(shí)，也從教學(xué)模式創(chuàng)新、教學(xué)資源建設(shè)等方面進(jìn)行了探索。

2加強(qiáng)英語教學(xué)

我們加強(qiáng)英語教學(xué)的探索分為以下三個(gè)方面。首先，采用優(yōu)秀英文教材。我們采用Stuart Russell和Peter Norvig編寫的《Artificial Intelligence：A Modem Approach》（2009年第3版）一書作為主要教材。該書內(nèi)容全面，有較多的教學(xué)案例，已被國內(nèi)外1300多所高校廣泛采用。然而，目前大多數(shù)本科人工智能課程都安排在40個(gè)學(xué)時(shí)左右，因此教學(xué)過程中應(yīng)根據(jù)教學(xué)大綱對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行篩選，精講其中基本原理和基礎(chǔ)方法部分。同時(shí)，將蔡自興教授編寫的《人工智能及其應(yīng)用》（第4版）作為主要的中文教材。同時(shí)，針對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)在現(xiàn)代人工智能中日益突出的重要地位，將IanWitten和Eibe Frank等著的《DataMining：Practical Machine Learning rr00ls and Techniques》（第4版）和周志華教授編寫的《機(jī)器學(xué)習(xí)》作為機(jī)器學(xué)習(xí)部分的參考教材。

第二，課件、作業(yè)和上機(jī)手冊(cè)全部采用英文書寫。為了降低雙語教學(xué)的難度，每章課件都由五部分組成：學(xué)習(xí)目標(biāo)、重點(diǎn)詞匯和表達(dá)、教學(xué)內(nèi)容、本章小結(jié)、作業(yè)和擴(kuò)展閱讀。在講解每章內(nèi)容之前，特別安排了本章重點(diǎn)詞匯和表達(dá)的講解，幫助學(xué)生克服畏難情緒。每章結(jié)束后布置英文作業(yè)，要求學(xué)生用英語完成。本科課程中一般包含6-8學(xué)時(shí)的上機(jī)實(shí)驗(yàn)，我們?cè)O(shè)計(jì)了四次共8學(xué)時(shí)的上機(jī)實(shí)驗(yàn)，分別為搜索方法比較和實(shí)現(xiàn)、PRO—LOG程序設(shè)計(jì)、決策樹構(gòu)建和測評(píng)、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。上機(jī)手冊(cè)用英語撰寫，主要包含三個(gè)部分：背景閱讀（即參考資料）、學(xué)習(xí)目標(biāo)和操作步驟。教學(xué)實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生剛拿到手冊(cè)時(shí)會(huì)有畏難情緒，大多因?yàn)橹皼]有接觸過全英文的上機(jī)手冊(cè)。為了提升教學(xué)效果，上機(jī)手冊(cè)以步驟操作為主，很少涉及原理性講解內(nèi)容，同時(shí)在用語上采用簡單的詞匯和句子結(jié)構(gòu)，降低理解難度。實(shí)踐中，大多數(shù)同學(xué)在完成一次上機(jī)后學(xué)習(xí)信心都會(huì)增強(qiáng)?？傊?，通過編寫全英文課件、作業(yè)和上機(jī)手冊(cè)，盡量創(chuàng)造完整的英語教學(xué)環(huán)境。

第三，在教學(xué)過程中盡量采用英文講授。在講述難度較大的內(nèi)容時(shí)，采用中文輔助講解。我們發(fā)現(xiàn)，除了專業(yè)知識(shí)之外，教師也要掌握課堂教學(xué)中的常用英語，學(xué)生對(duì)英語教學(xué)的體驗(yàn)會(huì)更加完整。每節(jié)課在講授新知識(shí)之前，用英語提問、英文板書和全英文講述的方式，回顧上一節(jié)課的知識(shí)。在講授過程中，再將新知識(shí)中的重點(diǎn)添加到板書中。講授過程中遇到重要詞匯時(shí)，也會(huì)以板書的形式寫出，確保學(xué)生掌握正確的單詞，既避免跳轉(zhuǎn)回詞匯界面，也加深了學(xué)生印象。通過結(jié)合英文講解和英文板書，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)專業(yè)英語和專業(yè)知識(shí)的理解，提升了教學(xué)效果。

3豐富雙語教學(xué)資源

豐富有趣的教學(xué)資源能有效改善教學(xué)效果。我們對(duì)教學(xué)資源的設(shè)計(jì)和選擇也分為三方面。首先，采用教材配套教學(xué)資源網(wǎng)站上的素材。這些資源不僅質(zhì)量較高，且與教學(xué)內(nèi)容的契合程度也高。英文教材的配套教學(xué)資源網(wǎng)站（http：//aima.cs.berkeley.edu/）上提供了算法偽代碼、演示程序、其他人工智能資源的鏈接，并新增了配套MOOC課程的鏈接，為雙語教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)提供了豐富素材。中南大學(xué)《人工智能》精品課程網(wǎng)站（http：//netclass.csu.edu.cn/jpkc2003/rengo ngzhineng/Index.htm）上也提供了與教材配套的課件、習(xí)題、上機(jī)實(shí)驗(yàn)等資源。

第二方面是在教學(xué)中穿插與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的TED主題演講。TED演講是目前展示前沿技術(shù)的主要平臺(tái)之一，演講質(zhì)量高，內(nèi)容新穎，涵蓋學(xué)科范圍非常廣泛，且有多語種字幕。許多演講都是人工智能的直接應(yīng)用，比如仿生肢體、協(xié)作飛行、算法的力量、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、信息檢索、醫(yī)學(xué)圖像處理等等。在教學(xué)過程中，通過播放相關(guān)的TED演講并講解其與課程內(nèi)容的聯(lián)系，既提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也讓學(xué)生對(duì)人工智能理論知識(shí)如何聯(lián)系生產(chǎn)社會(huì)實(shí)際有了直觀認(rèn)識(shí)。

第三方面是選用英文開源軟件作為教學(xué)演示軟件和上機(jī)實(shí)驗(yàn)軟件。比如在講授機(jī)器學(xué)習(xí)章節(jié)時(shí)，采用Weka數(shù)據(jù)挖掘平臺(tái)來演示各種機(jī)器學(xué)習(xí)算法，并結(jié)合前期實(shí)踐教學(xué)資源建設(shè)的工作，基于Weka設(shè)計(jì)了兩次上機(jī)實(shí)驗(yàn)：決策樹構(gòu)建和評(píng)測、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。在講授PROLOG程序設(shè)計(jì)時(shí)，采用SWI-PROLOG平臺(tái)來構(gòu)建知識(shí)庫，實(shí)現(xiàn)知識(shí)推理，并設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的上機(jī)實(shí)驗(yàn)。目前人工智能應(yīng)用領(lǐng)域中的軟件大多是英文軟件，有漢化文檔和界面的軟件很少。通過雙語教學(xué)，特別是英文上機(jī)指導(dǎo)手冊(cè)，也能從一定程度上幫助學(xué)生掌握軟件文檔的一般用語，提升學(xué)生使用英文軟件的能力。

4以小組項(xiàng)目為主導(dǎo)的多樣化考核方式

人工智能課程課堂教學(xué)內(nèi)容大多理論性較強(qiáng)，需要與實(shí)踐相結(jié)合。為了突出實(shí)踐的重要性，在課程考核方面采用了項(xiàng)目加考試的多樣化考核方式。課程鼓勵(lì)學(xué)生選擇項(xiàng)目作為考核方式，即學(xué)生自選主題自組團(tuán)隊(duì)合作開發(fā)一個(gè)小型演示項(xiàng)目并進(jìn)行展示。這種考核方式適用于實(shí)踐能較力、編程能力較強(qiáng)的學(xué)生。同時(shí)，“任務(wù)型教學(xué)”也是比較好的雙語教學(xué)方式，通過實(shí)際問題的解決，讓學(xué)生切實(shí)感受到通過英語能提升其應(yīng)用人工智能理論知識(shí)的能力。在幾輪教學(xué)中，學(xué)生開發(fā)出了搜索算法比較、八皇后問題求解、TSP問題求解等項(xiàng)目，利用各種開源架構(gòu)開發(fā)了演示項(xiàng)目，包括基于OpenCV的人臉識(shí)別演示、基于訊飛SDK的語音識(shí)別演示、基于TensorFlow的中文古詩詞生成演示、基于Unity3D的演示游戲等，以及九宮格、黑白棋、五子棋等小游戲程序?；谡n程項(xiàng)目，發(fā)展出湖北省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，并由學(xué)生作為第一作者發(fā)表了三篇科研論文。

除了項(xiàng)目型考核之外，也提供筆試的考核方式，并采用全英文試卷和開卷考試的形式。實(shí)踐能力弱一些的學(xué)生一般會(huì)選擇這種考核方式。通過提供多樣化的考核方式，學(xué)生可以根據(jù)自身水平選擇最合適的一種考核形式。

5總結(jié)

雙語教學(xué)一直是高校教學(xué)改革的重要方向之一。本文介紹了我們?cè)趹?yīng)用型本科人工智能課程的雙語教學(xué)中對(duì)提升教學(xué)效果的探索和實(shí)踐。在今后教學(xué)中，我們將繼續(xù)完善教學(xué)內(nèi)容，豐富各種教學(xué)資源、案例和演示程序，不斷更新人工智能研究和應(yīng)用前沿動(dòng)態(tài)，努力改善教學(xué)效果和提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。endprint