人工智能實(shí)踐教學(xué)范文

時(shí)間:2024-03-29 18:04:44

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人工智能實(shí)踐教學(xué)

篇1

關(guān)鍵詞:人工智能技術(shù);教學(xué)方法;編程能力

中圖分類號(hào):TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2014)16-3865-02

1 概述

2008年11月16日,中國(guó)科協(xié)成立50周年新聞會(huì)在北京召開(kāi)。在新聞會(huì)上,“五個(gè)10”系列評(píng)選活動(dòng),即10位傳播科技的優(yōu)秀人物、10部公眾喜愛(ài)的科普作品、10個(gè)公眾關(guān)注的科技問(wèn)題、10個(gè)影響中國(guó)的科技事件、10項(xiàng)引領(lǐng)未來(lái)的科學(xué)技術(shù)評(píng)選結(jié)果揭曉。10項(xiàng)引領(lǐng)未來(lái)的科學(xué)技術(shù)是:基因修飾技術(shù);未來(lái)家庭機(jī)器人;新型電池;人工智能技術(shù);超高速交通工具;干細(xì)胞技術(shù);光電信息技術(shù);可服用診療芯片;感冒疫苗;無(wú)線能量傳輸技術(shù)。

人工智能技術(shù)學(xué)科是計(jì)算機(jī)科學(xué)中涉及研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用智能機(jī)器的一個(gè)分支。指人類的各種腦力勞動(dòng)或智能行為,諸如判斷、推理、證明、判別、感知、理解、通信、設(shè)計(jì)、思考、規(guī)劃、學(xué)習(xí)和問(wèn)題求解等思維活動(dòng),可以用某種智能化的機(jī)器來(lái)予以人工實(shí)現(xiàn)[1]。

通過(guò)《人工智能技術(shù)》課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)的發(fā)展概況、基本原理和應(yīng)用領(lǐng)域有深入了解、對(duì)主要技術(shù)及應(yīng)用有一定掌握,并對(duì)現(xiàn)代人工智能技術(shù)發(fā)展的方向有所研究。通過(guò)人工智能技術(shù)課程的學(xué)習(xí)與研究,啟發(fā)學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)的興趣,培養(yǎng)知識(shí)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新能力,并能將人工智能技術(shù)融入到今后所開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)軟件之中。

《人工智能技術(shù)》是一門眾多學(xué)科交叉的新興課程,其涵蓋范圍廣,涉及知識(shí)點(diǎn)多,知識(shí)更新快,內(nèi)容抽象,不容易理解,理論性強(qiáng),而且需要較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的邏輯思維能力,這給該課程的講授帶來(lái)了一定困難。《人工智能技術(shù)》也是一門應(yīng)用型學(xué)科,怎樣將理論運(yùn)用到實(shí)踐中,使學(xué)生將學(xué)到的人工智能技術(shù)知識(shí)和思想運(yùn)用到自己的實(shí)際課題,這也是該課程需要解決的問(wèn)題之一。

因此,對(duì)《人工智能技術(shù)》課程教學(xué)來(lái)說(shuō),我們要了解課程的最新信息,把握課程的特點(diǎn),幫助學(xué)生找到好的學(xué)習(xí)方法,使他們能充分發(fā)揮自己的創(chuàng)新思維能力,提高學(xué)習(xí)興趣,該文給出了《人工智能技術(shù)》課程的教學(xué)與實(shí)踐的探索。

2 教學(xué)與實(shí)踐的探索

2.1 教材和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的選取

1) 人工智能技術(shù)是整個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最快,知識(shí)更新最快,最前沿的學(xué)科之一。在教材選用方面,我們采用了蔡自興教授等主編,由高等教育出版社出版的《人工智能基礎(chǔ)》這本教材。蔡自興教授的主要研究領(lǐng)域?yàn)槿斯ぶ悄堋C(jī)器人學(xué)和智能控制等。這本教材是作者在美國(guó)國(guó)家工程院院士、普度大學(xué)教授傅京孫先生的指導(dǎo)和鼓勵(lì)下編寫,借鑒了國(guó)內(nèi)外人工智能技術(shù)研究領(lǐng)域?qū)<业淖钚卵芯砍晒蛯W(xué)術(shù)書(shū)籍的長(zhǎng)處,該書(shū)比較全面地介紹了人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)與技術(shù),材料新,易于理解,兼顧基礎(chǔ)及應(yīng)用[2]。

此外,我們還給學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供多種類型的學(xué)習(xí)資料,其中包括參考書(shū)目,如:Russel S, Norvig P.等編著的《Artificial Intelligence: A Modern Approach》一書(shū),人工智能技術(shù)國(guó)內(nèi)外期刊,如電子學(xué)報(bào),計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào),人工智能與模式識(shí)別,Artificial Intelligence,Journal of Artificial Intelligence Research,Engineering Applications of Artificial Intelligence和International Joint Conference on Artificial Intelligence,AAAI: American Association for AI National Conference等人工智能技術(shù)會(huì)議,使學(xué)生能夠掌握人工智能技術(shù)的更多前沿動(dòng)態(tài),提高學(xué)習(xí)興趣。

2) 配套的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。《人工智能技術(shù)》是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程,實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)該課程尤為重要。除了完成課本上的作業(yè)之外,還注重實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、算法設(shè)計(jì)能力和編程能力。首先,每個(gè)章節(jié)設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),而實(shí)驗(yàn)內(nèi)容經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的考慮,如:五子棋游戲,產(chǎn)生式系統(tǒng),旅行商問(wèn)題,傳教士和野人問(wèn)題,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的分類,遺傳算法、人工生命程序等,要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)章節(jié)的知識(shí),獨(dú)立地設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理及方法,給出程序設(shè)計(jì)流程圖,源程序清單,實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析等內(nèi)容,通過(guò)這種方式,進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的信息獲取能力和研究能力。

2.2 教學(xué)方法和手段的改革

人工智能技術(shù)課程交叉性強(qiáng),涉及面廣,傳統(tǒng)的教學(xué)方法手段單一,缺少交流,課堂氣氛沉悶,激發(fā)不起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果不理想。人工智能技術(shù)這門課程內(nèi)容抽象,如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是本課程需要解決的主要問(wèn)題,也是關(guān)系教學(xué)改革成敗的關(guān)鍵。本課程需采用多種方法進(jìn)行教學(xué),以此來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1) 問(wèn)題啟發(fā)式教學(xué)?!度斯ぶ悄芗夹g(shù)》這門課程中有很多似是而非、引人入勝的問(wèn)題,主要是用計(jì)算機(jī)模擬人類的智能來(lái)解決這種問(wèn)題。在教學(xué)中,有目的的提出這些問(wèn)題,鼓勵(lì)學(xué)生思考,提出自己的想法和解決方案,并進(jìn)行分析和比較,這樣強(qiáng)化學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí),提高學(xué)習(xí)積極性[3]。

2) 個(gè)性化學(xué)習(xí)和因材施教。學(xué)生中存在計(jì)算機(jī)專業(yè)和非計(jì)算機(jī)專業(yè)本科畢業(yè)的差別,由于他們每個(gè)人的基礎(chǔ)不同,有的計(jì)算機(jī)知識(shí)比較匱乏,因此有必要針對(duì)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度,課堂作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況進(jìn)行及時(shí)評(píng)估,對(duì)學(xué)生提出個(gè)性化的教學(xué)。例如:在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要求有能力和興趣的學(xué)生可以做探究性和創(chuàng)新性的附加實(shí)驗(yàn),從而引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮個(gè)性的空間,而對(duì)稍微吃力的學(xué)生則要求完成基本的實(shí)驗(yàn),更注重基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和夯實(shí),這樣就能達(dá)到因材施教的目的。同時(shí)對(duì)不同層次的學(xué)生進(jìn)行分析,進(jìn)一步提出學(xué)習(xí)建議,并進(jìn)行有針對(duì)性的指導(dǎo)。

3) 多媒體使用和多學(xué)科知識(shí)的融合。本課程PPT課件圖文并茂,提綱挈領(lǐng),便于學(xué)生理解。課堂講授、板書(shū)與PPT手段相結(jié)合,注重課程中的關(guān)鍵詞用英文表示,并適當(dāng)指定英文參考書(shū),使學(xué)生能夠接觸國(guó)外文獻(xiàn)資料,加深對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解,獲得更寬廣的知識(shí)。PPT課件運(yùn)用了大量多媒體技術(shù),如動(dòng)畫、聲音、圖像,通過(guò)動(dòng)畫和視頻演示抽象的概念、算法和過(guò)程,使人工智能技術(shù)中抽象的知識(shí)形象化,在課件中融入了文學(xué),歷史等其他學(xué)科的相關(guān)知識(shí),便于學(xué)生較好地理解知識(shí)難點(diǎn)和重點(diǎn)[4]。

4) 師生互動(dòng)和課內(nèi)外答疑。在教學(xué)中,改變了傳統(tǒng)的老師講,學(xué)生聽(tīng)的教學(xué)模式。針對(duì)人工智能技術(shù)的實(shí)用性,適當(dāng)提問(wèn),收集學(xué)生學(xué)習(xí)情況,盡量使用實(shí)例進(jìn)行講解。設(shè)置了實(shí)驗(yàn)講解互動(dòng)課程,對(duì)于實(shí)驗(yàn)的講解,學(xué)生可以提出疑問(wèn),然后在課堂上展開(kāi)討論,學(xué)生可以看到問(wèn)題從提出、分析到解決的整個(gè)過(guò)程,讓學(xué)生自己在討論中總結(jié)結(jié)論。為了解決教學(xué)中存在的疑難問(wèn)題,還設(shè)有課后答疑,使學(xué)生能將所有的問(wèn)題都理解透徹。

5) 理論研究與實(shí)踐結(jié)合。在教學(xué)內(nèi)容的安排上,注重學(xué)生的理論研究和動(dòng)手能力,適當(dāng)布置一些課程相關(guān)的論文和實(shí)驗(yàn)編程。通過(guò)課程論文,可以培養(yǎng)學(xué)生鉆研問(wèn)題的興趣; 通過(guò)查閱科技文獻(xiàn)使學(xué)生掌握如何查找相關(guān)文獻(xiàn)的技能,可以培養(yǎng)學(xué)生撰寫科技論文的能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐,使學(xué)生可以更加清楚地了解人工智能技術(shù)基本概念和難點(diǎn),也能了解算法的設(shè)計(jì)具體運(yùn)行過(guò)程,并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證,提高了學(xué)生的編程能力和和學(xué)習(xí)興趣。

6) 考試考核方式改革。本課程的考核考試也是一個(gè)值得探討的問(wèn)題,本課程應(yīng)采用多種綜合考試方法,注重學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)概念、知識(shí)和基本的技能的掌握以及理論聯(lián)系實(shí)際的能力。平時(shí)作業(yè)考核成績(jī),實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)成績(jī)、提交課程論文成績(jī),以及最后的期末考試成績(jī)形成一種有效的考試考核方法,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),提高教學(xué)質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)在于算法設(shè)計(jì)、編程的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析。課程論文評(píng)價(jià)指是選題是否嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)和具可研究性,論文結(jié)構(gòu)、思路是否嚴(yán)謹(jǐn),論文內(nèi)容科學(xué)性、正確性,能否提出自己的見(jiàn)解??疾椴殚喛萍嘉墨I(xiàn)的能力主要通過(guò)是否查找到權(quán)威的、最新文獻(xiàn)以及撰寫是否規(guī)范。

2.3 學(xué)生學(xué)好《人工智能技術(shù)》課程的建議

《人工智能技術(shù)》是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的應(yīng)用課程,學(xué)生如何學(xué)習(xí)這么課程,也是我們應(yīng)該探討的問(wèn)題。

學(xué)生應(yīng)該正確看待《人工智能技術(shù)》這門科學(xué)的發(fā)展。人工智能技術(shù)孕育于20世紀(jì)30、40年代,形成于60、70年代,發(fā)展至今,人工智能技術(shù)只有短短60多年的歷史,它是一門不斷發(fā)展和完善的嶄新學(xué)科,還有許多課題處于探索中,理論和技術(shù)還遠(yuǎn)未成熟,我們應(yīng)該對(duì)它有科學(xué)的認(rèn)識(shí)。

針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)本科畢業(yè)的學(xué)生,除了課堂聽(tīng)講之外,還應(yīng)該課下自學(xué)該課程的先修課程,如:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、離散數(shù)學(xué)等課程。人工智能技術(shù)中涉及到大量的數(shù)學(xué)知識(shí),如:模式識(shí)別需要具有較好的概率論,數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí),另外還會(huì)用到少量隨機(jī)過(guò)程、模糊數(shù)學(xué)的一些知識(shí)。人工智能技術(shù)是一門應(yīng)用課程,編程語(yǔ)言的掌握必不可少,涉及到SVM算法,粒子群算法,免疫算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),遺傳算法等算法,實(shí)現(xiàn)這些算法要求學(xué)生具有較強(qiáng)的編程能力。

學(xué)生應(yīng)該多讀,多查閱資料,特別是國(guó)外的期刊文獻(xiàn)和重要國(guó)際會(huì)議論文,多了解人工智能技術(shù)最前沿的信息,理論聯(lián)系實(shí)際,加深對(duì)基本算法的理解,并將人工智能技術(shù)的知識(shí)運(yùn)用到自己所研究的領(lǐng)域,以做到學(xué)以致用。

3 結(jié)論

人工智能技術(shù)在一定程度上代表著信息技術(shù)的前沿,該文對(duì)《人工智能技術(shù)》的課程教學(xué)進(jìn)行了一些探討,教學(xué)與實(shí)踐效果有了顯著提高,但仍然有許多方面還需要我們繼續(xù)探討和改進(jìn)。

參考文獻(xiàn):

[1] 蔡自興,徐光佑.人工智能技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京: 清華大學(xué)出版社,2003.

[2] 蔡自興,肖曉明,蒙祖強(qiáng),等.樹(shù)立精品意識(shí)搞好人工智能技術(shù)課程建設(shè)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2004(1):28-29.

篇2

【關(guān)鍵詞】基層文化工作 實(shí)踐能力 精講多練 “第二課堂”

【中圖分類號(hào)】G424 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2013)22-0051-02

軍隊(duì)院校的任職教育,是為滿足軍官更高一級(jí)的崗位需要而進(jìn)行的培訓(xùn)。當(dāng)前,在全軍大力發(fā)展先進(jìn)軍事文化的新形勢(shì)下,擔(dān)負(fù)任職教育任務(wù)的軍隊(duì)院校,應(yīng)充分認(rèn)識(shí)基層文化工作在發(fā)展先進(jìn)軍事文化中的重要作用。基層文化工作課是一門實(shí)踐性強(qiáng)、內(nèi)容廣泛的學(xué)科。它的主要內(nèi)容包括基層文化工作理論、音樂(lè)知識(shí)、體育知識(shí)、美術(shù)知識(shí)和基層文化活動(dòng)的組織方法,這些內(nèi)容的可操作性決定了該課鮮明的實(shí)踐性特點(diǎn)。因此,任職教育院校必須立足學(xué)員的任職需要,不斷強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),切實(shí)提高學(xué)員基層文化工作的實(shí)踐能力。

一 提高學(xué)員基層文化工作實(shí)踐能力應(yīng)遵循的原則

實(shí)踐教學(xué)是以素質(zhì)教育思想為指導(dǎo),以鍛煉和提高學(xué)員的組織領(lǐng)導(dǎo)能力、動(dòng)口動(dòng)手能力、思維創(chuàng)新能力以及實(shí)踐工作能力為目的的實(shí)踐教學(xué)模式。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,教員是“導(dǎo)演”,學(xué)員是“編劇”和“演員”。實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施應(yīng)有利于提高課堂教學(xué)效益、有利于促進(jìn)學(xué)員素質(zhì)能力的提高、有利于學(xué)員自學(xué)能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)、有利于活躍課堂教學(xué)氛圍。要始終以問(wèn)題為核心,以學(xué)員參與為基礎(chǔ),以實(shí)踐為基本形式,以提高能力為目的,并在具體的課堂教學(xué)中把握以下原則。

1.堅(jiān)持民主教學(xué)原則,強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體的參與性

實(shí)施實(shí)踐教學(xué)必須貫徹以學(xué)員為主體的民主教學(xué)原則。實(shí)踐證明,并不是教員教了學(xué)員就能進(jìn)步,而是學(xué)員真正學(xué)了,自身才能提高發(fā)展。教員不僅要考慮怎樣教,更要考慮學(xué)員怎樣學(xué)。不應(yīng)以教員為中心設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程,而應(yīng)以學(xué)員為主體去設(shè)計(jì)、組織教學(xué)。教員要勇于讓出講臺(tái),把學(xué)員推上講臺(tái),使學(xué)員由“臺(tái)下聽(tīng)”到“臺(tái)上講”。如在學(xué)習(xí)“基層俱樂(lè)部工作”時(shí),課尾的10分鐘可以開(kāi)展“我談新時(shí)期俱樂(lè)部建設(shè)的創(chuàng)新方法”活動(dòng);學(xué)習(xí)“音樂(lè)知識(shí)”時(shí),開(kāi)展“我來(lái)教歌,大家點(diǎn)評(píng)”和“我指揮唱歌,大家點(diǎn)評(píng)”活動(dòng);學(xué)習(xí)“體育活動(dòng)組織方法”時(shí),開(kāi)展“當(dāng)一次籃球裁判”的活動(dòng)。

2.堅(jiān)持教員引導(dǎo)與學(xué)員自主學(xué)習(xí)相結(jié)合

首先要精講多練,即理論部分精講,增加學(xué)員實(shí)踐機(jī)會(huì)。有些教學(xué)內(nèi)容放手讓學(xué)員自己組織備課、試講、討論交流;其次要實(shí)施換位教學(xué)。如由學(xué)員自己動(dòng)手編寫劇本,自導(dǎo)自演文藝晚會(huì),并拍攝下來(lái)讓學(xué)員觀看,然后集體總結(jié)晚會(huì)組織工作的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),提高學(xué)員對(duì)基層文化活動(dòng)的組織領(lǐng)導(dǎo)能力。在組織實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,教員要注意引導(dǎo)和啟發(fā),從側(cè)重“教”到指導(dǎo)“學(xué)”,從“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”。要充分發(fā)揮學(xué)員的主觀能動(dòng)性,讓其參與教學(xué)全過(guò)程,鍛煉其思考、解決問(wèn)題的能力。

3.堅(jiān)持課堂實(shí)踐教學(xué)與培養(yǎng)興趣相結(jié)合

興趣是最好的老師,學(xué)員對(duì)基層文化工作的知識(shí)、技能產(chǎn)生了興趣,就會(huì)增強(qiáng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與創(chuàng)新精神。堅(jiān)持課堂實(shí)踐教學(xué)與培養(yǎng)興趣相結(jié)合,就是要通過(guò)豐富多樣的課堂實(shí)踐,讓學(xué)員體驗(yàn)基層文化工作實(shí)踐獨(dú)特的魅力,使學(xué)員主動(dòng)、自發(fā)地產(chǎn)生濃厚的興趣,真正變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。所以,課堂教學(xué)中要為學(xué)員提供廣泛的實(shí)踐活動(dòng)和大量的參與機(jī)會(huì),設(shè)定教員指導(dǎo)下學(xué)員多層次、全方位的參與模式,由主持人組的學(xué)員籌劃主持程序,多媒體組的學(xué)員制作實(shí)踐教學(xué)課件,攝影組的學(xué)員拍攝教學(xué)活動(dòng),留下珍貴鏡頭。

二 提高學(xué)員基層文化工作實(shí)踐能力的方法

1.優(yōu)化課堂實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系

課堂實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容要注重科學(xué)性、可行性、實(shí)效性,并不斷加以完善以自成體系。在具體實(shí)施過(guò)程中可組織“四個(gè)一活動(dòng)”來(lái)實(shí)現(xiàn)知行合一?!八膫€(gè)一活動(dòng)”,即“組織一臺(tái)文藝晚會(huì),組織一次籃球比賽,組織一次板報(bào)展評(píng),組織一次演講比賽”。在文藝晚會(huì)的組織過(guò)程中,由學(xué)員自編、自導(dǎo)、自演,既學(xué)習(xí)訓(xùn)練了文藝技能,又培養(yǎng)鍛煉了文化活動(dòng)的組織領(lǐng)導(dǎo)能力;在組織籃球比賽中,由學(xué)員自己編排比賽的程序、要求,學(xué)員既當(dāng)裁判又當(dāng)參賽隊(duì)員,籃球的競(jìng)賽規(guī)則、裁判方法、基本技術(shù)、組織程序都在活動(dòng)中進(jìn)行實(shí)踐;在以“履行職能使命,爭(zhēng)做忠誠(chéng)衛(wèi)士”為主題的演講比賽中,學(xué)員積極開(kāi)動(dòng)腦筋,查閱資料、撰寫演講稿、選定主持人、評(píng)選學(xué)員評(píng)委、評(píng)選優(yōu)勝選手,鍛煉學(xué)員的動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口能力、邏輯思維能力、語(yǔ)言表達(dá)能力和臨場(chǎng)應(yīng)變能力。

2.課堂教學(xué)堅(jiān)持講練結(jié)合,精講多練

針對(duì)基層文化工作課應(yīng)用性、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn),在課堂教學(xué)中,除了理論要講解透徹外,還要結(jié)合理論多做示范,把教員自己在文化活動(dòng)中的切身體會(huì)、注意的問(wèn)題和細(xì)微的感覺(jué)傳授給學(xué)員,讓學(xué)員仔細(xì)揣摩。同時(shí),還要針對(duì)理論多做練習(xí),在練習(xí)的過(guò)程中消化理論,真正做到講練結(jié)合。另外,課堂實(shí)踐教學(xué)要充分運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段。教師要有現(xiàn)代意識(shí),努力掌握現(xiàn)代教學(xué)知識(shí)和手段。

如多媒體的運(yùn)用,聲像結(jié)合,圖文并茂,以生動(dòng)、形象、直觀的特點(diǎn),吸引和感染學(xué)生,創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境和氛圍,以增強(qiáng)教學(xué)效果,增強(qiáng)課堂藝術(shù)性和感染力。還要運(yùn)用錄音機(jī)、電子琴、VCD光盤等教學(xué)工具,使教學(xué)內(nèi)容形象化,通過(guò)美妙的視聽(tīng)效果加深學(xué)員對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解和消化。

3.堅(jiān)持課堂教學(xué)與“第二課堂”活動(dòng)相結(jié)合

要真正提高學(xué)員做好基層文化工作的實(shí)踐能力,只靠課時(shí)很少的課堂教學(xué)是不行的,它需要日復(fù)一日地練習(xí)。我們可以利用自習(xí)時(shí)間和雙休日為學(xué)員開(kāi)設(shè)“第二課堂”,使“第二課堂”成為課堂教學(xué)的補(bǔ)充和延伸。我們可以讓學(xué)員在課堂教學(xué)中沒(méi)有掌握的基層文化工作技能,在“第二課堂”熟練掌握;把在課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)無(wú)法完成的教學(xué)內(nèi)容,在“第二課堂”完成,通過(guò)“第二課堂”使學(xué)員實(shí)現(xiàn)知識(shí)向能力的轉(zhuǎn)化。

篇3

關(guān)鍵詞:人工智能;教學(xué)改革;教學(xué)方法

引言

人工智能(ArtificialIntelligence)是一門研究和模擬人類智能的跨領(lǐng)域?qū)W科,是模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的一門新技術(shù)。由于信息環(huán)境巨變與社會(huì)新需求的爆發(fā),人工智能技術(shù)的日趨成熟。隨著AI3.0時(shí)代的到來(lái),大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛,對(duì)于管理類人才來(lái)說(shuō),加強(qiáng)對(duì)人工智能知識(shí)的深入學(xué)習(xí),不斷將人工智能技術(shù)與管理知識(shí)結(jié)合起來(lái),對(duì)其未來(lái)職業(yè)生涯的發(fā)展有著重要作用。人工智能是一門前沿學(xué)科,管理學(xué)院開(kāi)設(shè)人工智能課程的目的是為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)創(chuàng)新思維與能力,基于其覆蓋面廣、包容性強(qiáng)、應(yīng)用需求空間巨大的學(xué)科特點(diǎn),通過(guò)概率統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)原理等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),加強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力,為就業(yè)打下基礎(chǔ)。本文基于社會(huì)對(duì)于人工智能領(lǐng)域的人才需求,結(jié)合諸多長(zhǎng)期從事經(jīng)管類專業(yè)課程教學(xué)的老師意見(jiàn),針對(duì)管理類人才的人工智能課程教學(xué)內(nèi)容與方法進(jìn)行探討,以期對(duì)中國(guó)高校人工智能課程教學(xué)改革研究提供幫助與借鑒。

1、教學(xué)現(xiàn)狀與問(wèn)題

作為一門綜合性、實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的理論技術(shù)學(xué)科,人工智能課程內(nèi)容及內(nèi)涵及其豐富,外延極其廣泛。學(xué)習(xí)這門課程,需要較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的邏輯思維能力。針對(duì)管理類人才,該課程在課程教學(xué)過(guò)程中存在幾個(gè)較為突出的問(wèn)題。(1)課堂教學(xué)氛圍枯燥目前,中國(guó)大多數(shù)大學(xué)仍采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式,在教學(xué)過(guò)程中照本宣科,忽略與學(xué)生的互動(dòng),并且缺乏能夠有效引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與加深知識(shí)理解的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置,如此一來(lái)大大降低了學(xué)生自主思考的能力。在進(jìn)行人工智能相關(guān)課程知識(shí)講解時(shí),隨著章節(jié)的知識(shí)難度不斷增加,單向介紹式的枯燥教學(xué)方式無(wú)法反映人工智能學(xué)科的全貌,課堂講解難以同時(shí)給以學(xué)生感性和理性的認(rèn)知,部分學(xué)生因乏味的課堂氛圍漸漸無(wú)法跟上教學(xué)進(jìn)度,導(dǎo)致學(xué)習(xí)動(dòng)力不足。(2)基礎(chǔ)課程掌握不牢管理類專業(yè)的學(xué)生大部分都會(huì)走向更加具體化的管理崗位,具有多學(xué)科的素養(yǎng),但這也導(dǎo)致很多學(xué)生所學(xué)知識(shí)雜而不精。學(xué)生在基礎(chǔ)不夯實(shí)的情況下去學(xué)習(xí)更高層面的知識(shí),給學(xué)生學(xué)習(xí)與老師教學(xué)都造成了很大困擾。人工智能課程知識(shí)點(diǎn)較多,涵蓋模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等眾多內(nèi)容,概念抽象,不易學(xué)習(xí)。一些管理類專業(yè)的學(xué)生未能熟練掌握高等數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等先修課程,缺乏一定的關(guān)聯(lián)思考和研究意識(shí),導(dǎo)致課程學(xué)習(xí)難度增加,產(chǎn)生學(xué)時(shí)不足和教學(xué)內(nèi)容難點(diǎn)過(guò)多的問(wèn)題。(3)教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)當(dāng)下,人工智能廣泛應(yīng)用于機(jī)器視覺(jué)、智能制造等各個(gè)領(lǐng)域,給學(xué)生提供了大量的現(xiàn)實(shí)案例,使得人工智能不再是高深莫測(cè)的理論,而是現(xiàn)實(shí)中可以觸及的內(nèi)容。例如,在機(jī)械學(xué)科領(lǐng)域,人工智能技術(shù)是電氣工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造、車輛工程等方向的重要技術(shù)來(lái)源;在醫(yī)療領(lǐng)域,是醫(yī)療器械的創(chuàng)新生產(chǎn)源動(dòng)力;在能動(dòng)領(lǐng)域,是高端能源裝備與新能源發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng);在光電信息與計(jì)算機(jī)工程領(lǐng)域,技術(shù)的發(fā)展時(shí)刻推動(dòng)著智能科學(xué)與技術(shù)核心價(jià)值的提升。然而,對(duì)于管理類專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),現(xiàn)階段的人工智能教材涵蓋許多智能算法及相關(guān)理論,在教學(xué)過(guò)程中常常涉及到很多從未接觸過(guò)的抽象理論和復(fù)雜算法,書(shū)本中的應(yīng)用實(shí)例大多紙上談兵,缺乏專門適用于管理類專業(yè)知識(shí)與人工智能技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)實(shí)踐,加上一些教師授課方法單一,不利于引導(dǎo)學(xué)生將人工智能算法應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活。另外,大學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力差異很大,教師采用統(tǒng)一的方式教給他們,這使一些學(xué)生無(wú)法跟上和理解,教師也無(wú)法控制學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,導(dǎo)致學(xué)生缺乏動(dòng)力。因此,如何結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)實(shí)情況,提高他們的動(dòng)手能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也是人工智能課程教學(xué)要考慮的問(wèn)題。

2、管理類人才的人工智能課程教學(xué)改進(jìn)策略

課程教學(xué)改革是一項(xiàng)提高大學(xué)教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段。如何在時(shí)代背景下應(yīng)用新技術(shù)和新思想進(jìn)行實(shí)施課程教學(xué)改革是高校亟待解決的問(wèn)題。對(duì)于高校的教學(xué)工作而言,教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的變化不再是課程資源的簡(jiǎn)單數(shù)字化和信息化,而是充分利用時(shí)代信息資源優(yōu)勢(shì)的新型教學(xué)模式。針對(duì)管理類專業(yè)人工智能課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題,可以從教學(xué)方法改進(jìn)和教學(xué)內(nèi)容設(shè)置兩個(gè)方面進(jìn)行課程教學(xué)改進(jìn)。

2.1教學(xué)方法改進(jìn)

教師對(duì)學(xué)生具有引領(lǐng)作用,其教學(xué)方法的改進(jìn)能夠帶動(dòng)學(xué)生改進(jìn)自身學(xué)習(xí)方法。(1)啟發(fā)式案例教學(xué)案例教學(xué)法就是教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)要求,通過(guò)安排一些具體的教學(xué)案例,引導(dǎo)學(xué)生積極參與案例思考、分析、討論和表達(dá)等多項(xiàng)活動(dòng),是一種培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題等綜合能力的行之有效的教學(xué)方法。啟發(fā)式案例教學(xué)以自主、合作、探究為主要特征,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,并緊密結(jié)合人工智能領(lǐng)域的相關(guān)理論與方法,有效理解知識(shí)要點(diǎn)及其關(guān)聯(lián)性,適用于管理類專業(yè)學(xué)生的教學(xué)。具體而言,高?;谄鋯?wèn)題啟發(fā)性、教學(xué)互動(dòng)性以及實(shí)踐有用性等特點(diǎn),可以建立基于人工智能知識(shí)體系的教學(xué)案例庫(kù),雖然這項(xiàng)建設(shè)將極具挑戰(zhàn)性與耗時(shí)性,但具有很強(qiáng)的積極效果:培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的批判性思維能力,更多地保留課程材料,更積極地參與課堂活動(dòng),對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)具有人工智能背景的管理類人才具有重要意義。例如,通過(guò)單一案例教學(xué),讓學(xué)生掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)原理及應(yīng)用;通過(guò)一題多解的案例使學(xué)生思考如何獲取最有效的解題方法;通過(guò)綜合案例的設(shè)計(jì),啟發(fā)學(xué)生全方位地探索問(wèn)題的解決方案。(2)研討互動(dòng)式教學(xué)研討互動(dòng)式的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)是逐漸遞進(jìn)、有機(jī)結(jié)合的。研討是基于學(xué)生個(gè)體的差異性,在課堂討論的過(guò)程中對(duì)學(xué)生做出評(píng)判,從而對(duì)不同類型的學(xué)生開(kāi)展針對(duì)性的教學(xué)?;?dòng)則是在研討的基礎(chǔ)上,通過(guò)老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的互動(dòng),讓學(xué)生主動(dòng)參與到課堂教學(xué)的過(guò)程中來(lái)。在人工智能課程教學(xué)過(guò)程中,教師通過(guò)課堂討論了解學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握情況,可以有針對(duì)性地設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,例如,對(duì)于學(xué)校積極性不強(qiáng)的學(xué)生,將人工智能理論內(nèi)容與學(xué)生個(gè)人興趣范疇、社會(huì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展及研究現(xiàn)狀聯(lián)系起來(lái),能夠極大程度地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主能力;對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)較為薄弱的學(xué)生,可以在教師的指導(dǎo)下查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,根據(jù)自己的理解撰寫心得報(bào)告,并在課堂或課外進(jìn)行師生互動(dòng)。像這樣研討與互動(dòng)相結(jié)合的模式。有助于增強(qiáng)學(xué)生的探索和求知欲望,建立起濃厚的學(xué)習(xí)氛圍。(3)有效激勵(lì)式教學(xué)人工智能是引領(lǐng)未來(lái)的戰(zhàn)略性技術(shù),人才需求量極大,對(duì)教師的教學(xué)水平也提出了更高要求,因此,進(jìn)行有效激勵(lì)極為重要。在學(xué)生激勵(lì)方面,可以舉辦各類人工智能競(jìng)賽項(xiàng)目,設(shè)置相應(yīng)項(xiàng)目獎(jiǎng)學(xué)金,吸引學(xué)生參與實(shí)踐,調(diào)動(dòng)學(xué)生做研究、發(fā)論文的積極性。例如,教育部主辦的中國(guó)研究生人工智能創(chuàng)新大賽,圍繞新一代人工智能創(chuàng)新主題,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力,為人工智能領(lǐng)域健康發(fā)展提供人才支撐。高校也可以借鑒這種模式,在各學(xué)院乃至全校開(kāi)展此類競(jìng)賽項(xiàng)目,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力與團(tuán)隊(duì)合作能力,鼓舞更多學(xué)生加入到人工智能課程的學(xué)習(xí)中來(lái),激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。在教師激勵(lì)方面,在教師聘任和提升過(guò)程中把參加學(xué)生課程制定、課堂與課外作業(yè)、課程項(xiàng)目和論文指導(dǎo)等看作教學(xué)任務(wù)的一部分,鼓勵(lì)教師積極參與這些活動(dòng)。(4)學(xué)科滲透式教學(xué)人工智能學(xué)科知識(shí)融合程度較高,學(xué)科交叉性強(qiáng)。基于人工智能的學(xué)科交叉性特點(diǎn),增強(qiáng)管理類人才對(duì)學(xué)科應(yīng)用的領(lǐng)悟,可以采取開(kāi)展學(xué)科滲透式教學(xué)的方法。從2015年起,國(guó)務(wù)院和教育部先后印發(fā)了《國(guó)務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見(jiàn)教育》、《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》等文件,“互聯(lián)網(wǎng)+”、“智能+”已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域,人類進(jìn)入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,社會(huì)需求“技術(shù)+管理”的高端復(fù)合人才。例如,基于工業(yè)4.0和強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略,人工智能技術(shù)在智能制造的應(yīng)用極為廣泛。上海理工大學(xué)非常重視少數(shù)民族預(yù)科班的教育質(zhì)量。為增強(qiáng)少數(shù)民族管理類人才對(duì)該領(lǐng)域應(yīng)用的認(rèn)識(shí),我們請(qǐng)機(jī)械工程、能源動(dòng)力領(lǐng)域的相關(guān)專家以授課或講座的形式,進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)和發(fā)展趨勢(shì)的講解,使學(xué)生理解更為透徹。此外,在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,還可以用舉辦人工智能知識(shí)交流會(huì)、線上人工智能論壇等形式,促進(jìn)不同專業(yè)間老師、學(xué)生對(duì)于人工智能知識(shí)模塊的見(jiàn)解,相互交流、滲透和學(xué)習(xí),從而推動(dòng)人工智能課程教學(xué)的改進(jìn)。

2.2教學(xué)內(nèi)容設(shè)置

世界一流大學(xué)在人工智能課程內(nèi)容設(shè)置根據(jù)不同國(guó)家的教育體系設(shè)置,肯定會(huì)有不同,但頗有共通之處。本文借鑒世界頂尖大學(xué)經(jīng)驗(yàn),針對(duì)管理類專業(yè)人工智能課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行研究,結(jié)合中國(guó)教育體系設(shè)置,認(rèn)為應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行改進(jìn)。(1)核心內(nèi)容設(shè)置為避免學(xué)生因?yàn)橹R(shí)點(diǎn)過(guò)多而出現(xiàn)雜而不精的問(wèn)題,勢(shì)必要精化教學(xué)內(nèi)容。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,我們可以使用云計(jì)算和其他方式來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸、存儲(chǔ)和處理,通過(guò)在線收集和整合網(wǎng)絡(luò)課程相關(guān)數(shù)據(jù),挖掘和豐富教學(xué)資源,并在整合課程資源的基礎(chǔ)上,進(jìn)行研究方法和前沿知識(shí)的擴(kuò)展。在核心內(nèi)容設(shè)置方面,可以通過(guò)收集到的數(shù)據(jù)資料,選擇人工智能領(lǐng)域具有代表性且難易程度適中的知識(shí)作為重點(diǎn),使學(xué)生能夠在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)掌握人工智能的知識(shí)脈絡(luò)。例如,編寫針對(duì)管理類人才的人工智能教材,內(nèi)容涉及緒論、知識(shí)表示與推理、常用算法、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方面的同時(shí),重點(diǎn)增加相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)在管理上的應(yīng)用案例,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。同時(shí),根據(jù)管理類專業(yè)偏向領(lǐng)域,開(kāi)設(shè)關(guān)聯(lián)程度較大、應(yīng)用較廣泛的人工智能選修課程,以便學(xué)生根據(jù)自己的興趣與需求選修具體方向的課程。(2)注重學(xué)生的數(shù)理及編程基礎(chǔ)良好的數(shù)理及編程基礎(chǔ)是學(xué)習(xí)人工智能的前提。只有具備了這些基礎(chǔ),才能搞清楚人工智能模型的數(shù)量關(guān)系、空間形式和優(yōu)化過(guò)程等,才能將數(shù)學(xué)語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為程序語(yǔ)言,并應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)。管理學(xué)院人才的數(shù)理及編程基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,因此,在安排學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能課程之前,建議開(kāi)設(shè)面向全體管理類專業(yè)學(xué)生的微積分、線性代數(shù)、概率論等專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程以及C語(yǔ)言、python等編程基礎(chǔ)課程,使學(xué)生具備數(shù)學(xué)分析的基礎(chǔ)與一定編程基礎(chǔ),為學(xué)習(xí)人工智能課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外,可以推進(jìn)MOOC平臺(tái)建設(shè),在平臺(tái)上開(kāi)設(shè)人工智能網(wǎng)絡(luò)課程,幫助學(xué)生掌握人工智能知識(shí)基礎(chǔ)及專業(yè)技能。(3)實(shí)驗(yàn)建設(shè)為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于人工智能知識(shí)點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)性理解,可以基于不同的應(yīng)用模塊,設(shè)計(jì)具有前后鋪墊、上下關(guān)聯(lián)的綜合性實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)不同層次的項(xiàng)目要求,同時(shí)基于相同的實(shí)驗(yàn)課題,讓學(xué)生分組對(duì)實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行攻克,并設(shè)置多元化的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系,通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中反映出的不同進(jìn)度,讓教師能對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平做出準(zhǔn)確評(píng)判,及時(shí)進(jìn)行教學(xué)反思,以便更好地開(kāi)展下一步工作。例如,針對(duì)人工智能課程應(yīng)用中很廣的遺傳算法,在某一管理規(guī)劃的具體應(yīng)用上設(shè)置理解-實(shí)現(xiàn)-參數(shù)分析-具體應(yīng)用-嘗試改進(jìn)-深度拓展的不同層次的項(xiàng)目要求,在這些項(xiàng)目層次中規(guī)定必做項(xiàng)與可選項(xiàng),讓學(xué)生基于同一實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行合作學(xué)習(xí),然后通過(guò)個(gè)人自我評(píng)價(jià)、小組成員互相評(píng)價(jià)以及教師評(píng)價(jià)的方式進(jìn)行打分,對(duì)小組整體能力以及個(gè)人能力進(jìn)行綜合評(píng)估,以期培養(yǎng)學(xué)生的自主思考能力。

篇4

關(guān)鍵詞:人工智能;電氣信息類;教學(xué)應(yīng)用

教師在電氣信息類專業(yè)教育教學(xué)中在運(yùn)用人工智能技術(shù)進(jìn)行教學(xué)時(shí),要對(duì)人工智能技術(shù)的含義和特點(diǎn)進(jìn)行深入的分析和研究,并且還要了解電氣信息類專業(yè)的育人目標(biāo)和教學(xué)要求,將人工智能和電氣信息類專業(yè)教學(xué)進(jìn)行有機(jī)的融合,為學(xué)生打造全新的教學(xué)課堂,從而使學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和學(xué)習(xí)能力能夠在人工智能的運(yùn)用下得到有效的提高,為學(xué)生后續(xù)的發(fā)展提供更多的可能性。

一、人工智能時(shí)代的概述

人工智能(ArtificialIntelligence,縮寫為AI)亦稱智械、機(jī)器智能,指由人制造出來(lái)的機(jī)器所表現(xiàn)出來(lái)的智能。通常人工智能是指通過(guò)普通計(jì)算機(jī)程序來(lái)呈現(xiàn)人類智能的技術(shù)。該詞也指出研究這樣的智能系統(tǒng)是否能夠?qū)崿F(xiàn),以及如何實(shí)現(xiàn)。人工智能于一般教材中的定義領(lǐng)域是“智能主體(intelligentagent)的研究與設(shè)計(jì)”,智能主體指一個(gè)可以觀察周遭環(huán)境并作出行動(dòng)以達(dá)致目標(biāo)的系統(tǒng)。約翰麥卡錫于1955年的定義是“制造智能機(jī)器的科學(xué)與工程”。安德里亞斯卡普蘭(AndreasKaplan)和邁克爾海恩萊因(MichaelHaenlein)將人工智能定義為“系統(tǒng)正確解釋外部數(shù)據(jù),從這些數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí),并利用這些知識(shí)通過(guò)靈活適應(yīng)實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)和任務(wù)的能力”。人工智能的研究是高度技術(shù)性和專業(yè)的,各分支領(lǐng)域都是深入且各不相通的,因而涉及范圍極廣。人工智能是研究使用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的某些思維過(guò)程和智能行為(如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等)的學(xué)科,主要包括計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計(jì)算機(jī),使計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。人工智能是十分廣泛的科學(xué),它由不同的領(lǐng)域組成,它是哲學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、數(shù)學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息論、控制論、不定性論、仿生學(xué)等多種學(xué)科互相滲透而發(fā)展起來(lái)的一門綜合性學(xué)科。在人工智能時(shí)代下進(jìn)行電氣信息類專業(yè)教育改革的過(guò)程中,需要對(duì)人工智能時(shí)代的含義和發(fā)展背景進(jìn)行深入的分析和研究,這樣才可以給電氣信息類專業(yè)教育改革指明一個(gè)正確的方向,保證后續(xù)工作的科學(xué)性和有效性。在2016年的世界經(jīng)濟(jì)報(bào)告中,人工智能被預(yù)測(cè)為第4次工業(yè)革命的主要技術(shù)代表,人工智能的發(fā)展將從宏觀到微觀的各個(gè)角度進(jìn)行相互的滲透以及融合,從而符合各個(gè)領(lǐng)域?qū)τ谥悄芑夹g(shù)的新要求和新需求。在人工智能技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中,產(chǎn)生了大量的新技術(shù)和新產(chǎn)品,也形成了新的產(chǎn)業(yè)核心的發(fā)展模式[1]。我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)在人工智能時(shí)代下發(fā)生了重大的變革,由于人工智能技術(shù)獨(dú)特的技術(shù)形式和技術(shù)模式,深刻地改變著人們的生活方式和生活模式。在一定程度上不僅可以推動(dòng)我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)力的提高,還有助于推動(dòng)科學(xué)技術(shù)水平逐漸朝著智能化和數(shù)字化的方向而發(fā)展,從中可以看出人工智能技術(shù)的發(fā)展是時(shí)展的必然趨勢(shì),并且發(fā)展前景是比較廣闊的。人工智能技術(shù)主要是指將多個(gè)學(xué)科技術(shù)進(jìn)行有效的整合,其中涵蓋了計(jì)算機(jī)學(xué)科、語(yǔ)言學(xué)科和心理學(xué)科,智能化特征是比較明顯的。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中,由于融合了各種尖端的技術(shù),能夠?qū)⒓夹g(shù)能力和技術(shù)思維進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,模仿人的工作行為和思維,在當(dāng)前時(shí)代下人工智能技術(shù)得到了蓬勃的發(fā)展,但是人工智能技術(shù)的發(fā)展也需要一定的時(shí)間和精力。首先,在實(shí)際用的過(guò)程中相關(guān)工作人員進(jìn)行了機(jī)器人的研發(fā),機(jī)器人可以在復(fù)雜的環(huán)境中對(duì)信息進(jìn)行有效的替代和處理,模仿人類的思維進(jìn)行日常的工作。在后續(xù)工作的過(guò)程中,相關(guān)工作人員進(jìn)行了數(shù)據(jù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),可以自動(dòng)化和智能化的對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理以及分析,在較短時(shí)間內(nèi)提取出有效的信息,完成整個(gè)工作流程[1]。隨著我國(guó)當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,一些工作人員紛紛加強(qiáng)了對(duì)人工智能技術(shù)的研發(fā)力度和開(kāi)發(fā)力度,不僅可以提高計(jì)算機(jī)的使用效果,還可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)日常運(yùn)行過(guò)程中所存在的故障。在當(dāng)前時(shí)代下人工智能技術(shù)的使用范圍在不斷的擴(kuò)展,并且人工智能技術(shù)的發(fā)展前景是非常廣闊的,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中發(fā)揮著獨(dú)特性的作用和決定性的重要影響的作用。

其次,隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,人工智能技術(shù)和各行各業(yè)進(jìn)行了相互的滲透以及融合。在當(dāng)前電氣信息專業(yè)領(lǐng)域中人工智能技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,并在實(shí)際工作的過(guò)程中對(duì)原有的工作模式進(jìn)行了有效的改進(jìn)和創(chuàng)新。一些工作人員在實(shí)際工作的過(guò)程中構(gòu)建了自動(dòng)化的工作模式和工作平臺(tái),將人工智能技術(shù)完美的融入電氣信息領(lǐng)域中,不僅為我國(guó)電氣信息領(lǐng)域指明了一個(gè)正確的方向,也在一定程度上提高了人工智能技術(shù)的水平。最后,人工智能技術(shù)的發(fā)展,在電氣信息領(lǐng)域中的影響是迅速擴(kuò)大的,人工智能的使用會(huì)對(duì)電氣信息行業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生深刻的影響,甚至是革命性的變化。人工智能的應(yīng)用不僅僅停留于行業(yè)的技術(shù)層面,更加重要的是在人工智能時(shí)代下一些新的工作思維和發(fā)展理念。作為電氣信息類專業(yè)的工作人員在人工智能的時(shí)代下要提高自身的專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)水平,根據(jù)人工智能時(shí)代的特點(diǎn)以及發(fā)展方向,對(duì)原有的工作模式和工作理念進(jìn)行深入的改革以及創(chuàng)新,并且還要掌握有關(guān)人工智能方面的新技能,從而使得電氣信息類專業(yè)影響力能夠得到有效的提高。但是從側(cè)面來(lái)看人工智能技術(shù)的發(fā)展對(duì)于電氣信息類專業(yè)2本刊特稿科學(xué)咨詢/教育科研2021年第24期(總第745期)來(lái)說(shuō)是把雙刃劍,給實(shí)際工作帶來(lái)了新的挑戰(zhàn),一些工作人員不得不提高自身的專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)素質(zhì),掌握更多的人工智能技術(shù)。在當(dāng)前時(shí)代下這種影響和變革已經(jīng)被普遍認(rèn)可,因此使我國(guó)電氣信息類專業(yè)行業(yè)能夠得到良好的發(fā)展。高校要對(duì)電氣信息類專業(yè)教育進(jìn)行適當(dāng)?shù)母母镆约皠?chuàng)新,根據(jù)當(dāng)前人工智能時(shí)代的發(fā)展方向和對(duì)人才的要求,對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力進(jìn)行良好的培育,從而使學(xué)生能夠充分的發(fā)揮人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì),提高電氣信息類專業(yè)的水平和質(zhì)量,再一次加深人工智能和電氣信息行業(yè)的融合力度。相關(guān)負(fù)責(zé)教師要加強(qiáng)對(duì)這一問(wèn)題的理解,對(duì)原有人才培養(yǎng)模式和課程教育重點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母母锖蛣?chuàng)新,根據(jù)人工智能時(shí)代和電氣信息領(lǐng)域融合的背景,提高課堂教學(xué)的科學(xué)性和針對(duì)性,從而使學(xué)生在畢業(yè)之后能夠獲得良好的發(fā)展。

二、人工智能對(duì)電氣信息類專業(yè)人才需求的影響分析

人工智能主要是利用計(jì)算機(jī)對(duì)人腦功能進(jìn)行模擬,具備一定程度的人類認(rèn)知和分析問(wèn)題的能力,人工智能是人類所制造的智能化技術(shù),也是機(jī)器智能化發(fā)展的主要載體。在人工智能發(fā)展的過(guò)程中,由于是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)分支,所以在人工智能研究的過(guò)程中,涉及有關(guān)語(yǔ)言識(shí)別和圖像識(shí)別方面的功能。在當(dāng)前時(shí)代下,人工智能所形成的熱點(diǎn)效應(yīng)是比較廣闊的,人工智能技術(shù)的應(yīng)用,使得各行各業(yè)朝著智能化的方向而發(fā)展,對(duì)于電氣信息類專業(yè)人才需求來(lái)說(shuō),也逐漸朝著智能化的方向而發(fā)展。電氣信息類的教學(xué),主要是為了讓學(xué)生能夠在班級(jí)學(xué)習(xí)的過(guò)程中,將理論和實(shí)踐進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,提高學(xué)生的實(shí)踐能力和操作能力,實(shí)踐性是比較強(qiáng)的。在電氣信息類專業(yè)發(fā)展的過(guò)程中各種新興的技術(shù)被應(yīng)用其中,擴(kuò)展了電氣信息類專業(yè)的發(fā)展實(shí)力,并且人工智能和電氣信息類專業(yè)進(jìn)行了有機(jī)的融合和滲透。人們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)思維的影響下已經(jīng)形成了互聯(lián)網(wǎng)思維的發(fā)展理念,隨著人工智能技術(shù)的廣泛運(yùn)用再加上云技術(shù)和算法技術(shù)的普遍化,這又給電氣信息類專業(yè)的發(fā)展提供了重要的支撐。在相互融合的技術(shù)背景下,電氣信息類專業(yè)也即將進(jìn)入到人工智能發(fā)展的領(lǐng)域中[2]。因此對(duì)于電氣信息類專業(yè)行業(yè)的工作人員來(lái)說(shuō),要了解人工智能時(shí)代下先進(jìn)的信息技術(shù),并且還要結(jié)合電氣信息類專業(yè)在人工智能背景下的新特點(diǎn),樹(shù)立新的工作模式和工作理念,從而使得電氣信息類專業(yè)能夠在人工智能技術(shù)背景下得到廣泛的發(fā)展。對(duì)于人才需求方面,要求高校要對(duì)原有課堂教學(xué)模式和課程教學(xué)重點(diǎn)進(jìn)行深入的改革和創(chuàng)新,融入人工智能方面的內(nèi)容,對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)和專業(yè)能力進(jìn)行良好的培育,高校要正確地理解人工智能對(duì)電氣信息類專業(yè)教學(xué)的影響,從而使得電氣信息類專業(yè)能夠朝著生態(tài)化和持續(xù)性的方向而發(fā)展。

三、人工智能給電氣信息類專業(yè)提供的機(jī)遇

在人工智能技術(shù)中,所涵蓋的技術(shù)內(nèi)容相對(duì)來(lái)說(shuō)是較為豐富的,這在一定程度上有助于提高電氣信息類專業(yè)的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。從中可以看出在當(dāng)前時(shí)代下的電氣信息類專業(yè)教育教學(xué)中,教師要充分地把握人工智能技術(shù)所帶來(lái)的機(jī)遇,從而提高課堂教學(xué)的效果和質(zhì)量。在人工智能技術(shù)中包含著語(yǔ)言識(shí)別技術(shù)和圖像辨認(rèn)技術(shù),也可以對(duì)一些語(yǔ)言進(jìn)行有效的處理和研究。在課堂教學(xué)的過(guò)程中,教師要充分的發(fā)揮人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì),讓學(xué)生了解當(dāng)前電氣信息領(lǐng)域的發(fā)展方向和主要的發(fā)展特點(diǎn)[3]。由于電氣信息類專業(yè)所涵蓋的內(nèi)容是相對(duì)來(lái)說(shuō)較為復(fù)雜的,學(xué)生在日常學(xué)習(xí)的過(guò)程中,需要進(jìn)行多個(gè)學(xué)科知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí),這給學(xué)生日常學(xué)習(xí)和教師的課堂教學(xué)帶來(lái)了諸多的挑戰(zhàn),教師要結(jié)合課程教學(xué)的內(nèi)容,對(duì)課堂教學(xué)模式和流程進(jìn)行精心的安排。在實(shí)際工作過(guò)程中,要以計(jì)算機(jī)作為主要的輔助手段兼容,并且充分利用其他專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)來(lái)開(kāi)展日常的教學(xué)。在課堂教學(xué)過(guò)程中,教師要充分的利用人工智能技術(shù),對(duì)原有課堂教學(xué)模式進(jìn)行深入的改革以及研究,并且結(jié)合新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的這一大背景,對(duì)原有課程教育模式進(jìn)行創(chuàng)新和調(diào)整,從而給學(xué)生提供更加廣闊的發(fā)展空間。首先,在實(shí)際工作的過(guò)程中,人工智能技術(shù)重新構(gòu)造了電氣信息專業(yè)的課程,由于電氣信息類的實(shí)用性是比較強(qiáng)的,在人工智能的技術(shù)下能夠取得不一樣的教學(xué)效果。將語(yǔ)言識(shí)別技術(shù)和圖像辨認(rèn)技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)的結(jié)合,教師可以充分發(fā)揮這些專業(yè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),提高課堂教學(xué)的效果。另外在課堂教學(xué)情景中,教師可以利用人工智能技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué),并且為學(xué)生打造智能化的工廠開(kāi)展虛擬實(shí)驗(yàn)室,從而對(duì)學(xué)生的專業(yè)能力和操作水平進(jìn)行良好的培育。其次,在電氣信息類專業(yè)教學(xué)中人工智能技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)鹘y(tǒng)課程教育模式進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)型和升級(jí)。在以往課程教學(xué)中,由于電氣信息類專業(yè)所涉及的知識(shí)學(xué)科是相對(duì)來(lái)說(shuō)較為豐富的,這給教師的日常教學(xué)帶來(lái)了諸多的問(wèn)題。比如在實(shí)際教學(xué)的過(guò)程中很難實(shí)現(xiàn)課程的有效統(tǒng)一,也無(wú)法為學(xué)生打造標(biāo)準(zhǔn)化的課程教育體系,在進(jìn)行個(gè)性化和獨(dú)特性課程教學(xué)方面的力度還是不足的,甚至也沒(méi)有完善的教育體系進(jìn)行主要的支撐,這給實(shí)際的教學(xué)工作帶來(lái)了諸多的問(wèn)題。隨著人工智能技術(shù)的應(yīng)用,在課程教育的過(guò)程中,教師可以充分的發(fā)揮人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì),對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行有效的總結(jié)和收集。從而為學(xué)生打造個(gè)性化的教學(xué)課堂,并且運(yùn)用人工智能技術(shù),還可以對(duì)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求進(jìn)行分析和研究,提高課堂教學(xué)的針對(duì)性,從而使學(xué)生可以更加積極地進(jìn)行知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)快樂(lè)學(xué)習(xí)的效果[4]。在專業(yè)教育中教師要充分的發(fā)揮人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì),提高人工智能技術(shù)的應(yīng)用性效果,對(duì)學(xué)生的知識(shí)需求進(jìn)行深入的挖掘以及研究,從而使學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量能夠得到有效的提高。與此同時(shí),在課程教育的過(guò)程中,教師還可以進(jìn)行課堂情景的構(gòu)建,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)為學(xué)生再現(xiàn)一些生活中的真實(shí)案例,為學(xué)生全面素質(zhì)的提高奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四、人工智能技術(shù)在電氣信息類專業(yè)教育教學(xué)中的應(yīng)用路徑

(一)轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)目標(biāo)在人工智能時(shí)代下的電氣信息類專業(yè)教育中,由于原有的教育重點(diǎn)和人才培養(yǎng)模式已經(jīng)無(wú)法順應(yīng)人工智能時(shí)代的發(fā)展特點(diǎn)和對(duì)人才的需求了,所以在實(shí)際工作的過(guò)程中,要對(duì)電氣信息類專業(yè)教育進(jìn)行有效的改革,幫助學(xué)生在畢業(yè)之后能夠獲得穩(wěn)定的發(fā)展。首先,在對(duì)電氣信息類專業(yè)教育進(jìn)行改革時(shí),要轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)的目標(biāo),這主要是由于人工智能技術(shù)在電氣信息類專業(yè)行業(yè)中的運(yùn)用對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)都產(chǎn)生了非常深刻的影響,并且電氣信息類專業(yè)對(duì)于人才的需求發(fā)生了很大的變化。比如,對(duì)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)和專業(yè)技能方面都和傳統(tǒng)發(fā)現(xiàn)模式有所不同,在電氣信息處理的過(guò)程中提出了諸多的要求。相關(guān)電氣信息類專業(yè)從業(yè)者不僅要具備完善的理論知識(shí),還要具備創(chuàng)新性的思維能力,能夠面對(duì)當(dāng)前變化多端的人工智能時(shí)代,具備新的技術(shù)和新的思維,靈活地運(yùn)用在實(shí)際工作中所存在的問(wèn)題。因此對(duì)于電氣信息類專業(yè)教育來(lái)說(shuō),要對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)精準(zhǔn)定位,實(shí)現(xiàn)良好的變革。其次,電氣信息類專業(yè)要著眼于當(dāng)前國(guó)際發(fā)展方向和新業(yè)務(wù)的特征,了解有關(guān)業(yè)態(tài)產(chǎn)品和專業(yè)能力方面的內(nèi)容。從這些問(wèn)題入手提出正確的人才培養(yǎng)目標(biāo),并且對(duì)原有課程教學(xué)進(jìn)行改革和創(chuàng)新,從而促進(jìn)學(xué)生能夠在課堂學(xué)習(xí)的過(guò)程中加深對(duì)人工智能技術(shù)的了解,提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

(二)升級(jí)人才培養(yǎng)模式在人工智能背景下對(duì)電氣信息類專業(yè)教育進(jìn)行改革時(shí),要在原有育人模式的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)有效的升級(jí),改變傳統(tǒng)的課程教學(xué)設(shè)置。當(dāng)前大部分電氣信息類專業(yè)院校還是采用之前偏理論的課程來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)內(nèi)容的講授,雖然這些理論知識(shí)是學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)期間必須要掌握的內(nèi)容,但是假如仍然向?qū)W生講述這些課程的話,也沒(méi)有將理論和實(shí)踐進(jìn)行相互的結(jié)合,使得學(xué)生無(wú)法在人工智能時(shí)代下得到良好的發(fā)展,因此相關(guān)負(fù)責(zé)教師在實(shí)際教育工作中要對(duì)原有人才培養(yǎng)模式進(jìn)行轉(zhuǎn)型和升級(jí)。電氣信息類專業(yè)教師要根據(jù)當(dāng)前電氣信息行業(yè)的發(fā)展和對(duì)人才的要求,對(duì)課程教育內(nèi)容進(jìn)行重新的調(diào)整。首先,在實(shí)際教育的過(guò)程中要向?qū)W生全面地展示先進(jìn)的人工智能技術(shù),技術(shù)是推進(jìn)電氣信息專業(yè)前進(jìn)的動(dòng)力之一。但是在原有的電氣信息類專業(yè)教育中,教育技術(shù)的實(shí)施和教學(xué)并沒(méi)有受到相關(guān)負(fù)責(zé)教師的重視,教師在班級(jí)教學(xué)的過(guò)程中,也沒(méi)有為學(xué)生融入當(dāng)前先進(jìn)的人工智能技術(shù)和運(yùn)用案例,提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。在人工智能時(shí)代下,人機(jī)協(xié)作是當(dāng)前主要的工作模式和發(fā)展模式,因此對(duì)于電氣信息類專業(yè)教育來(lái)說(shuō),要對(duì)人才培養(yǎng)課程結(jié)構(gòu)和課程重點(diǎn)進(jìn)行有效的調(diào)整和創(chuàng)新。教師在教學(xué)中不僅要加入有關(guān)以往課程的教育內(nèi)容,還要對(duì)課程進(jìn)行有效的擴(kuò)展,融入新媒體和人工智能技術(shù)應(yīng)用相關(guān)的課程。比如教師可以立足于教材中的內(nèi)容,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)多樣化的實(shí)訓(xùn)活動(dòng)和實(shí)踐操作平臺(tái),在學(xué)生實(shí)踐的過(guò)程中要融入先進(jìn)的人工智能技術(shù),這些教學(xué)模式的運(yùn)用不僅可以讓學(xué)生了解人工智能技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況,還可以多方位的鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐應(yīng)用能力。所以相關(guān)高校要適當(dāng)?shù)慕梃b這一教學(xué)經(jīng)驗(yàn),提高課程教學(xué)的針對(duì)性。其次,在育人模式中還要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維和操作能力的培養(yǎng),在人工智能背景下,電氣信息的發(fā)展模式和主要的發(fā)展方向都發(fā)生了一定的改變。在當(dāng)前電氣信息領(lǐng)域發(fā)展的過(guò)程中,為了使自身能夠在人工智能背景下得到有效的發(fā)展需要?jiǎng)?chuàng)新和創(chuàng)意的人才,并且要求這部分人才能夠掌握先進(jìn)的人工智能技術(shù),根據(jù)電氣信息發(fā)展的實(shí)際需求和人們對(duì)電氣信息的要求,從而生產(chǎn)出個(gè)性化和特色化的產(chǎn)品。在育人模式升級(jí)中,教師要將專業(yè)和特色進(jìn)行有機(jī)的融合,構(gòu)建新的教育思路,過(guò)硬的專業(yè)素質(zhì)才是人才升級(jí)的重要基礎(chǔ)。在人工智能時(shí)代下,信息的來(lái)源和途徑逐漸朝著多樣化的方向發(fā)展,在這些繁雜的信息中既有重要的信息也有多余的信息,所以要使學(xué)生能夠?qū)@些信息進(jìn)行有效的辨別。高校在制定人才培養(yǎng)模式中,要專業(yè)性的鍛煉學(xué)生的工作能力和專業(yè)素質(zhì),從而使學(xué)生能夠在這些大量的信息中提取有用的信息,提高電氣信息類專業(yè)的有效性。

(三)引入任務(wù)驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)J皆谌斯ぶ悄鼙尘跋聦?duì)院校電氣信息類專業(yè)進(jìn)行教學(xué)時(shí),教師要在保留原有學(xué)習(xí)項(xiàng)目的同時(shí),立足于學(xué)生當(dāng)前的理解能力,開(kāi)發(fā)新的教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)中教師要求學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立性的思考,并且教師還要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)思路進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)以及啟發(fā),使學(xué)生可以運(yùn)用課堂中所學(xué)到的知識(shí)內(nèi)容靈活的解決實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所存在的問(wèn)題。教師要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用不同的方法進(jìn)行學(xué)習(xí),鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行大膽的設(shè)計(jì)以及驗(yàn)證。教師在班級(jí)教學(xué)的過(guò)程中,可以為學(xué)生引入任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)模式任務(wù),驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)模式主要是以學(xué)生為中心,教師要立足于教材中的內(nèi)容和課堂教學(xué)的目標(biāo)為學(xué)生布置相關(guān)的學(xué)習(xí)任務(wù),實(shí)現(xiàn)綜合性的學(xué)習(xí)效果。在為學(xué)生布置學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí),要融入當(dāng)前先進(jìn)的人工智能技術(shù),讓學(xué)生充分的發(fā)揮人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)來(lái)完成教師所布置的任務(wù)。教師要在任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)模式中增加一些設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新型的學(xué)習(xí)活動(dòng),讓學(xué)生直接深入到實(shí)踐學(xué)習(xí)中進(jìn)行方案的設(shè)定以及驗(yàn)證,并且對(duì)最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多方位的分析以及討論。在班級(jí)教學(xué)的過(guò)程中,教師要讓學(xué)生圍繞著一個(gè)教學(xué)目標(biāo)來(lái)開(kāi)展日常的學(xué)習(xí),并且學(xué)生在學(xué)習(xí)和驗(yàn)證的過(guò)程中,教師還要加強(qiáng)和學(xué)生之間的互動(dòng)和交流,從而對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方向和實(shí)驗(yàn)思路進(jìn)行有效的引導(dǎo),使學(xué)生可以在強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行自主性的探索以及學(xué)習(xí),并且也可以在班級(jí)中形成良好的互動(dòng)。

(四)利用人工智能技術(shù)進(jìn)行輔的教學(xué)在電氣信息類專業(yè)教學(xué)課堂中,教師在利用人工智能技術(shù)進(jìn)行教學(xué)時(shí),要在原有課程的基礎(chǔ)上充分地發(fā)揮人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì),從而對(duì)實(shí)際教學(xué)起到一個(gè)良好的輔助作用。比如,在實(shí)際教學(xué)的過(guò)程中,教師需要將理論知識(shí)和學(xué)生的實(shí)踐學(xué)習(xí)進(jìn)行相互的結(jié)合,提高課堂教學(xué)的真實(shí)性和有效性,在課程內(nèi)容中要圍繞著各種企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目來(lái)讓學(xué)生進(jìn)行知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí),教師要利用人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)為學(xué)生展現(xiàn)真實(shí)的一線工作現(xiàn)場(chǎng),讓學(xué)生全面的感受工作的環(huán)境,不僅有助于提高課堂教學(xué)的效果,還可以讓一些抽象的理論知識(shí)變得生動(dòng)和直觀,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提高。

(五)在電氣設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用在電氣設(shè)備故障診斷中,人工智能技術(shù)中的模糊理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)的應(yīng)用比較廣泛。以前我們常常面臨的問(wèn)題是,當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題或故障時(shí),總是表現(xiàn)出比較復(fù)雜的癥狀,采用傳統(tǒng)處理手法難以對(duì)問(wèn)題做出準(zhǔn)確判斷和查找,人工智能技術(shù)則很好地解決了上述問(wèn)題。比如發(fā)電機(jī)的設(shè)備故障具有非線性、不確定和復(fù)雜性的特征,傳統(tǒng)論斷方法準(zhǔn)確率非常低,而通過(guò)人工智能技術(shù)中模糊理論和專家系統(tǒng)的綜合應(yīng)用,能大大提高故障論斷的準(zhǔn)確率。

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>> 多媒體網(wǎng)絡(luò)英語(yǔ)教學(xué)多元化創(chuàng)新教學(xué)模式的探究與實(shí)踐 中職數(shù)學(xué)多元化創(chuàng)新教學(xué)舉隅 淺談人工智能自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展 小學(xué)體育多元化模式教學(xué) 人工智能加速商業(yè)化 國(guó)際化視野下的企業(yè)多元化 高校多元化考核模式的創(chuàng)新與實(shí)踐 關(guān)于實(shí)踐教學(xué)中多元化創(chuàng)新模式的若干探討 面向?qū)嵺`與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的程序語(yǔ)言多元化教學(xué)模式探索 基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的多元化課堂教學(xué)模式研究 創(chuàng)設(shè)多元化教學(xué)模式激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí) 創(chuàng)新多元化高職入學(xué)教育模式 建設(shè)模式多元化 人工智能時(shí)代下?tīng)I(yíng)銷活動(dòng)的智能化 高校油畫教學(xué)的多元化教學(xué)模式探討 鋼琴教學(xué)中多元化教學(xué)模式的應(yīng)用 天津大學(xué):協(xié)同多元化教育資源培養(yǎng)能源動(dòng)力類國(guó)際化高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的熔煉模式 《商務(wù)談判》多元化教學(xué)模式的構(gòu)建 淺析中學(xué)體育教學(xué)模式的多元化發(fā)展 高中政治的多元化教學(xué)模式探討 常見(jiàn)問(wèn)題解答 當(dāng)前所在位置:.

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關(guān)鍵詞:人工智能;全英文教學(xué);教學(xué)內(nèi)容改革;教學(xué)模式改革

1 實(shí)施全英文教學(xué)的必要性

隨著國(guó)際學(xué)術(shù)交流的日益活躍以及國(guó)際化辦學(xué)的趨勢(shì)發(fā)展,借鑒國(guó)外著名大學(xué)的辦學(xué)理念和管理模式,利用世界優(yōu)質(zhì)教育資源,提升教育教學(xué)水平,造就具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的復(fù)合型創(chuàng)新人才,正成為我國(guó)教育改革與發(fā)展的新方向。

智能化是人類社會(huì)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系中的核心課程之一,人工智能的地位正隨著該學(xué)科的不斷發(fā)展和其技術(shù)的廣泛應(yīng)用迅速提高,而且在非計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,具有不同專業(yè)背景的學(xué)者也通過(guò)這個(gè)年輕的領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)新思想和新方法。由于人工智能課程內(nèi)容涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)以及邊緣學(xué)科的新理論、新方法與新技術(shù),因此在該課程中開(kāi)展全英文教學(xué)不僅可以讓學(xué)生充分了解人工智能日新月異的發(fā)展,還可以促進(jìn)本科教學(xué)與國(guó)際接軌,在培養(yǎng)國(guó)際化創(chuàng)新人才方面具有十分積極的現(xiàn)實(shí)意義。

2 當(dāng)前國(guó)內(nèi)全英文教學(xué)存在的主要問(wèn)題

筆者對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)高校人工智能課程全英文教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查分析,調(diào)查對(duì)象為軟件工程專業(yè)本科三年級(jí)學(xué)生,調(diào)研問(wèn)卷共58份。調(diào)查項(xiàng)目、內(nèi)容及結(jié)果見(jiàn)表1。

從項(xiàng)目1和2的調(diào)查結(jié)果看,大部分學(xué)生認(rèn)為開(kāi)展全英文教學(xué)有必要,其在提高英語(yǔ)應(yīng)用能力、增強(qiáng)自己的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力以及了解國(guó)際前沿等方面有很大幫助。然而,由于全英語(yǔ)教學(xué)在我國(guó)尚處于起步階段,進(jìn)行全英語(yǔ)教學(xué)的效果并不十分理想,其教學(xué)試點(diǎn)與實(shí)踐尚存在一些亟待解決的問(wèn)題,主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。

(1)對(duì)全英文教學(xué)的理解存在偏差。從項(xiàng)目3~5的調(diào)查結(jié)果看,教師不能正確處理好全英文教學(xué)與專業(yè)英語(yǔ)課教學(xué)的關(guān)系,使全英文教學(xué)變?yōu)榧冇⒄Z(yǔ)課教學(xué)或?qū)I(yè)英語(yǔ)課的翻版。大部分學(xué)生還是希望教學(xué)授課語(yǔ)言以雙語(yǔ)為主或以中文為主、英文為輔,多媒體課件形式為中英文相結(jié)合。

(2)全英文教學(xué)達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。從項(xiàng)目6和7的調(diào)查結(jié)果看,雖然一些大學(xué)花了很大代價(jià)邀請(qǐng)國(guó)外一流教授專家講授課程,但由于人工智能課程理論性強(qiáng)、難度大,學(xué)生很難適應(yīng)全英文課程教學(xué)。

(3)缺乏內(nèi)容全面和難度適中的教材。從項(xiàng)目8和9的調(diào)查結(jié)果看,一些大學(xué)在實(shí)施人工智能課程全英語(yǔ)教學(xué)時(shí)直接引進(jìn)原版英文教材,但這對(duì)本科生來(lái)說(shuō),原版英文教材內(nèi)容偏多、難度較大,學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)不免有諸多畏難情緒。

(4)師資匱乏。從項(xiàng)目10的調(diào)查結(jié)果看,學(xué)生對(duì)承擔(dān)全英文教學(xué)教師的滿意程度普遍不高。實(shí)際上,全英文教學(xué)對(duì)承擔(dān)課程教學(xué)的教師要求很高,他們不僅需要具備專業(yè)知識(shí),而且還要掌握英語(yǔ)應(yīng)用技能,而現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)高校中能承擔(dān)全英語(yǔ)教學(xué)的師資仍然十分匱乏。

綜上所述,如何改革全英文教學(xué)模式,講授哪些教學(xué)內(nèi)容,采用何種科學(xué)的教學(xué)方法與手段,是值得我們思考和關(guān)注的教學(xué)改革重點(diǎn)和難點(diǎn)。

針對(duì)以上這些問(wèn)題,我們深入研究人工智能課程的特點(diǎn),對(duì)現(xiàn)有教學(xué)模式、內(nèi)容及方法進(jìn)行全方位探索和改革,制訂全英文教學(xué)計(jì)劃,對(duì)促進(jìn)教學(xué)工作、提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)國(guó)際創(chuàng)新型人才起重要作用,其重要意義具體體現(xiàn)在以下3個(gè)方面。

(1)探索如何將理論知識(shí)傳授、綜合能力培養(yǎng)與英語(yǔ)交流運(yùn)用三者有機(jī)結(jié)合,建立全英文教學(xué)的新型模式,這將對(duì)更新教學(xué)理念和探索適合于計(jì)算機(jī)軟件人才培養(yǎng)的教學(xué)方法產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

(2)全英文課程教學(xué)能夠讓學(xué)生掌握最先進(jìn)的人工智能國(guó)際前沿技術(shù),開(kāi)闊國(guó)際視野,有利于培養(yǎng)復(fù)合型、實(shí)用型、具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高層次創(chuàng)新人才。

(3)全英文教學(xué)改革的探索與實(shí)踐能夠促進(jìn)國(guó)內(nèi)教育向國(guó)際教育邁進(jìn)。

3 全英文教學(xué)內(nèi)容改革

建立完善的全英語(yǔ)教學(xué)體系,需要有系統(tǒng)而完整的教學(xué)內(nèi)容。我國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)人工智能課程課時(shí)一般只有36學(xué)時(shí),因此我們需要考慮從什么角度組織教學(xué)內(nèi)容,才能讓學(xué)生比較容易地理解、熟悉和掌握人工智能的原理、方法與技術(shù),從而顯著提高教學(xué)效果。

與國(guó)內(nèi)教學(xué)內(nèi)容相比,國(guó)外教學(xué)更注重分析問(wèn)題的思維方法和解決問(wèn)題的應(yīng)用能力,對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力十分有益,但是原版內(nèi)容過(guò)多,且大多以國(guó)外政治、經(jīng)濟(jì)、文化、社會(huì)和生活為背景,對(duì)于我國(guó)學(xué)生來(lái)說(shuō),理解某些內(nèi)容和背景比較困難。因此直接套用原版教學(xué)內(nèi)容往往存在一定問(wèn)題,我們需要在引進(jìn)、消化和吸收國(guó)外經(jīng)典教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上,有選擇性地挑選合適內(nèi)容。國(guó)外經(jīng)典教材編寫思路不盡相同,一些經(jīng)典人工智能教材及主要內(nèi)容見(jiàn)表2。

人工智能的基本思想和主要內(nèi)容是研究人類智能活動(dòng)規(guī)律和用于模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術(shù)。從表2中可以看出它們的共同點(diǎn),即人工智能應(yīng)圍繞“智能”這個(gè)核心,但由于智能本身非常復(fù)雜,難以用單一的理論與方法描述,需要從不同的抽象層次刻畫智能這個(gè)主題。我們認(rèn)為,人工智能的主要內(nèi)容可按圖1所示劃分為不同層次并確定講授順序。

在最底層,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與演化計(jì)算(適應(yīng)性原理與仿生機(jī)制等)輔助感知以及與物理世界的交互;抽象層反映知識(shí)在智能中的角色和創(chuàng)建以及圍繞問(wèn)題求解的知識(shí)的抽象、表示和理解;更高層則提出學(xué)習(xí)、規(guī)劃、推理的模型和方式;應(yīng)用層構(gòu)造智能化智能體以及具有一定智能的人工系統(tǒng),讓計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)以往需要人的智力才能完成的工作。除了將人工智能課程的教學(xué)內(nèi)容劃分為這4個(gè)層次,為保證教學(xué)內(nèi)容的循序漸進(jìn)性,還可按照抽象層更高層最底層應(yīng)用層順序安排教學(xué)內(nèi)容。

4 全英文教學(xué)模式改革的實(shí)施關(guān)鍵

針對(duì)以上國(guó)內(nèi)全英文教學(xué)中存在的主要問(wèn)題,我們提出人工智能課程全英文教學(xué)模式改革的實(shí)施關(guān)鍵,包括全英文課堂教學(xué)模式的重定位,“二三二”模式教學(xué)方法的改革,集先進(jìn)性、前沿性和實(shí)用性為一體的教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新以及全專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的打造。

4.1 全英文課堂教學(xué)模式的重定位

人工智能課程教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、培養(yǎng)實(shí)踐動(dòng)手與應(yīng)用能力以及提高英語(yǔ)交流水平三者相結(jié)合為主要目標(biāo),分兩個(gè)階段進(jìn)行,國(guó)內(nèi)教師與國(guó)外教師共同授課。首先,國(guó)內(nèi)主講教師講授人工智能課程的基礎(chǔ)原理、模型和方法,可采用集中授課、案例教學(xué)和課堂實(shí)踐等教學(xué)方式,使學(xué)生掌握人工智能的一般基礎(chǔ)知識(shí);在此基礎(chǔ)上,再邀請(qǐng)國(guó)際知名外籍教師為學(xué)生講授人工智能國(guó)際前沿技術(shù),包括集中授課和專題研討。經(jīng)過(guò)基礎(chǔ)學(xué)習(xí),學(xué)生一般已掌握人工智能基礎(chǔ)知識(shí),因此對(duì)于外籍教師所講授的學(xué)科前沿等內(nèi)容能夠準(zhǔn)確理解和把握。與單純采用全英文教學(xué)或單純邀請(qǐng)外籍教師授課相比,該模式能收到較好的預(yù)期效果?!?+1”全英文雙課堂教學(xué)模式如圖2所示。

4.2 “二三二”模式教學(xué)方法的改革

實(shí)行全英語(yǔ)教學(xué)后,由于使用英文教材及中外教育背景存在差異等因素,我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行一定程度的調(diào)整和改進(jìn),包括全英文授課形式、案例教學(xué)、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)手段等方面;配合“1+1”全英文雙課堂教學(xué)模式,提出圖3所示的“二三二”模式教學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生成為具有綜合能力、創(chuàng)新能力、國(guó)際視野和英語(yǔ)技能的復(fù)合型人才。

該教學(xué)方法模式包括:(1)過(guò)渡式全英文與沉浸式全英語(yǔ)兩大英語(yǔ)教學(xué)方式;(2)激勵(lì)自主式、啟發(fā)互動(dòng)式、體驗(yàn)學(xué)習(xí)式三大學(xué)習(xí)法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生牢固掌握人工智能基礎(chǔ)理論與方法;(3)參與學(xué)習(xí)式和自我展示式兩大學(xué)習(xí)法,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力和創(chuàng)新能力。

在全英文課堂授課過(guò)程中,我們需要注重把握英語(yǔ)與專業(yè)的比例。首先,不能一味地追求全英文授課的形式而忽視教學(xué)效果;其次,還需要為學(xué)生提供一個(gè)良好的語(yǔ)言學(xué)習(xí)環(huán)境,在實(shí)際教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生良好的英語(yǔ)思維習(xí)慣,從根本上提高學(xué)生的英語(yǔ)水平。

人工智能課程包含大量概念,內(nèi)容抽象,算法復(fù)雜,學(xué)生往往難以理解與掌握。將案例教學(xué)方法引入課程教學(xué)能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,獲得較好的預(yù)期教學(xué)效果,但要達(dá)到理想的教學(xué)目標(biāo),僅僅靠課堂教學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,還需要拓展第二課堂。有計(jì)劃地邀請(qǐng)國(guó)外人工智能專家和教授到大學(xué)進(jìn)行專題講座,鼓勵(lì)學(xué)生參加相關(guān)的課外科研/科技活動(dòng),使得學(xué)生能夠體驗(yàn)式地、自主地學(xué)習(xí),更好地了解人工智能新技術(shù),從而進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。構(gòu)建案例教學(xué)和課堂實(shí)踐的雙課堂教學(xué)模式,不僅能夠豐富教學(xué)內(nèi)涵,而且可以充實(shí)學(xué)科前沿知識(shí)并拓寬學(xué)生的國(guó)際視野。

4.3 集先進(jìn)性、前沿性和實(shí)用性為一體的教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新

除了引進(jìn)、消化和吸收國(guó)外經(jīng)典教材內(nèi)容以外,我們還需要逐步建立起具有自身特色的教學(xué)內(nèi)容,以保證教學(xué)內(nèi)容集先進(jìn)性、前沿性和實(shí)用性為一體。

(1)先進(jìn)性。我們提出教學(xué)與科研相結(jié)合,以科研帶動(dòng)教學(xué)發(fā)展的新思路。教師可結(jié)合自己的人工智能及其相關(guān)領(lǐng)域的科研項(xiàng)目,將科研最新研究成果以及學(xué)科前沿知識(shí)進(jìn)行梳理與優(yōu)化并有機(jī)融入課程教學(xué)中,確保教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性,有效提高教學(xué)改革的質(zhì)量。

(2)前沿性。對(duì)人工智能發(fā)展較快的領(lǐng)域,如智能計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘等,還需更新和補(bǔ)充全英文教學(xué)內(nèi)容,同時(shí)可以邀請(qǐng)國(guó)際知名大學(xué)教授共同研究與探討教學(xué)內(nèi)容,保證課程內(nèi)容具有一定的前沿性,通過(guò)實(shí)現(xiàn)全英語(yǔ)教學(xué)保證課程與國(guó)際接軌。

(3)實(shí)用性。在講授基礎(chǔ)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,還應(yīng)注重實(shí)踐的應(yīng)用,增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力,以符合素質(zhì)教育必須注重實(shí)踐的要求。教師可結(jié)合教學(xué)中的基本理論知識(shí),適當(dāng)補(bǔ)充案例與實(shí)例,使得教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際相聯(lián)系,豐富課程內(nèi)涵并提高教學(xué)效果。

4.4 全專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的打造

師資力量直接影響教學(xué)效果。師資的匱乏是現(xiàn)階段全英語(yǔ)教學(xué)面臨的主要問(wèn)題之一。雖然一些教師具有較扎實(shí)的人工智能學(xué)科功底,但不能熟練地運(yùn)用英語(yǔ)進(jìn)行授課,而有些教師則知識(shí)結(jié)構(gòu)單一,缺少人工智能及其相關(guān)學(xué)科間的交叉與融合,因此我們需要多渠道、多層次地打造既具備專業(yè)知識(shí),又具有學(xué)科交叉與融合能力,同時(shí)掌握英語(yǔ)技能的全英語(yǔ)教師隊(duì)伍。將科研與教學(xué)相結(jié)合,利用與國(guó)外人工智能及相關(guān)領(lǐng)域?qū)W術(shù)帶頭人建立的合作關(guān)系優(yōu)勢(shì)加強(qiáng)交流與合作,爭(zhēng)取申請(qǐng)國(guó)際合作科研項(xiàng)目,利用科研提高教師的教學(xué)質(zhì)量、專業(yè)水平和英語(yǔ)技能。

5 全英文教學(xué)的具體實(shí)施

我們?cè)谲浖こ虒I(yè)本科三年級(jí)學(xué)生的人工智能課堂上實(shí)施全英文教學(xué),具體實(shí)施過(guò)程如下。

(1)國(guó)際軟件學(xué)院成立教學(xué)主管部門領(lǐng)導(dǎo)小組、從事教學(xué)研究的骨干教師組成的全英文教學(xué)工作小組以及由教學(xué)督導(dǎo)組成的監(jiān)管小組,三者之間相互配合并共同促進(jìn),保障全英文教學(xué)工作的順利推進(jìn)與落實(shí)。領(lǐng)導(dǎo)小組對(duì)全英文教學(xué)的師資培訓(xùn)、人才引進(jìn)、多媒體網(wǎng)絡(luò)資源開(kāi)發(fā)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、教材編寫等予以政策支持;教學(xué)工作小組制訂全英文教學(xué)工作規(guī)劃和年度計(jì)劃;監(jiān)管小組定期對(duì)工作小組的教學(xué)完成情況進(jìn)行評(píng)估。

(2)在課程教學(xué)中,打破國(guó)內(nèi)常規(guī)教學(xué)方式,建立開(kāi)放式全英文教學(xué)模式,教學(xué)形式多種多樣。教學(xué)方式以“1+1”雙課堂教學(xué)模式為核心,以講授與專題討論相結(jié)合的方式,圍繞基本原理、方法與技術(shù)展開(kāi)教學(xué),激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新學(xué)習(xí)的熱情。

(3)國(guó)際軟件學(xué)院在人工智能相關(guān)領(lǐng)域承擔(dān)并完成了一批國(guó)家與省部級(jí)科研課題,而且取得了一些有影響的研究成果,形成了自己的學(xué)科特色和優(yōu)勢(shì)。2006年,國(guó)際軟件學(xué)院聘請(qǐng)被譽(yù)為世界“人工大腦”領(lǐng)域先驅(qū)的美國(guó)猶他州州立大學(xué)計(jì)算機(jī)系Hugo de Gaffs教授擔(dān)任武漢大學(xué)全職教授和學(xué)院國(guó)際人工智能研究室主任。

(4)聘請(qǐng)與國(guó)際軟件學(xué)院有合作協(xié)議的國(guó)立首爾大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院Bob McKay教授專職來(lái)校為本科生講授人工智能技術(shù)前沿。同時(shí),利用國(guó)外學(xué)者來(lái)武漢大學(xué)順訪的機(jī)會(huì),請(qǐng)其為學(xué)生作學(xué)術(shù)報(bào)告,使學(xué)生了解國(guó)際最新人工智能技術(shù),如邀請(qǐng)?jiān)?jīng)在麻省理工學(xué)院從事過(guò)7年博士后研究的宋森研究員進(jìn)行“理解大腦與仿制大腦”的講座等。

(5)國(guó)際軟件學(xué)院在遴選教師到與學(xué)院有教學(xué)和科研合作的國(guó)外大學(xué)進(jìn)修時(shí),優(yōu)先考慮給本科生授課的全英文教師,并將全英文教學(xué)能力作為選拔條件,以教師的學(xué)術(shù)進(jìn)修帶動(dòng)全英文教學(xué)建設(shè),使學(xué)科和專業(yè)建設(shè)與全英語(yǔ)教學(xué)隊(duì)伍打造相結(jié)合,全面推進(jìn)全英語(yǔ)教學(xué)工作的開(kāi)展。

6 結(jié)語(yǔ)

人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的重要課程,目前正面臨著知識(shí)更新和教學(xué)改革的緊迫任務(wù)。筆者以實(shí)施全英文教學(xué)為契機(jī),針對(duì)目前國(guó)內(nèi)全英文教學(xué)中存在的亟待解決的主要問(wèn)題,提出人工智能全英文教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式改革的新思路。

(1)以智能為核心,從不同抽象層次刻畫智能主題,構(gòu)造人工智能最底層、抽象層、更高層以及應(yīng)用層4大模塊內(nèi)容。

(2)突破傳統(tǒng)教學(xué)模式,對(duì)全英文教學(xué)模式進(jìn)行重定位,提出“1+1”全英文雙課堂教學(xué)模式。

(3)提出“二三二”模式教學(xué)方法的改革方案,培養(yǎng)具有綜合能力、創(chuàng)新能力、國(guó)際視野、英語(yǔ)技能的復(fù)合型人才。

(4)提出教學(xué)與科研相結(jié)合,以科研帶動(dòng)教學(xué)發(fā)展的新思路,進(jìn)行集先進(jìn)性、前沿性和實(shí)用性為一體的教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新。

篇7

關(guān)鍵詞:人工智能;研究生教學(xué);教學(xué)內(nèi)容;啟發(fā)式教學(xué)

作者簡(jiǎn)介:于化龍(1982-),男,黑龍江哈爾濱人,江蘇科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院,講師。(江蘇?鎮(zhèn)江?212003)

基金項(xiàng)目:本文系江蘇科技大學(xué)引進(jìn)人才科研啟動(dòng)項(xiàng)目(35301002)的研究成果。

中圖分類號(hào):G643.2?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?????文章編號(hào):1007-0079(2012)28-0074-02

人工智能是研究理解和模擬人類智能及其規(guī)律的一門學(xué)科,中心任務(wù)是通過(guò)編程賦予計(jì)算機(jī)部分的“人類智能”,從而使其可替代人類完成某些煩瑣而危險(xiǎn)的工作。自1956年人工智能學(xué)科誕生以來(lái),其研究成果已廣泛應(yīng)用于政治、經(jīng)濟(jì)、文化、教育等諸多領(lǐng)域,并對(duì)社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響,[1]因而人工智能逐漸發(fā)展成了高等院校信息類專業(yè)廣泛開(kāi)設(shè)的一門核心課程。作為一門課程,其具有如下一些特點(diǎn):涉及知識(shí)面廣、研究領(lǐng)域廣泛、內(nèi)容抽象、實(shí)踐性強(qiáng)。[2]

目前,高校“人工智能”課程普遍分本科和研究生兩個(gè)教學(xué)階段講授,前者注重學(xué)生對(duì)基本概念、基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,并使其能應(yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的開(kāi)發(fā)實(shí)踐,而后者更加注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力以及科研能力的培養(yǎng),因而二者的教學(xué)與培養(yǎng)目標(biāo)是不同的。[3]本文針對(duì)“人工智能”課程自身特點(diǎn)和研究生培養(yǎng)目標(biāo),并結(jié)合筆者多年來(lái)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),分別從課程內(nèi)容設(shè)定、教材選擇、教學(xué)方法、考核方式等多個(gè)方面對(duì)該課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探索與研究。

一、“人工智能”課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

“人工智能”課程的突出特點(diǎn)是研究領(lǐng)域過(guò)于廣泛,而學(xué)時(shí)數(shù)卻較短(據(jù)筆者了解,各高校相關(guān)研究生專業(yè)開(kāi)設(shè)該課程的時(shí)數(shù)為32~48學(xué)時(shí)不等),因而在講授該課程時(shí),追求授課內(nèi)容“大而全”是不切實(shí)際的,有必要精選教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)學(xué)到最有用的知識(shí)。

鑒于大部分學(xué)生在本科階段已簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)過(guò)該課程,因此可適當(dāng)減少基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)的授課時(shí)數(shù),如知識(shí)表示、知識(shí)推理及搜索技術(shù)等,這部分知識(shí)點(diǎn)只需安排共6~8學(xué)時(shí)即可。而對(duì)于一些相對(duì)陳舊的知識(shí),如專家系統(tǒng)(該技術(shù)興起于20世紀(jì)八九十年代,目前相關(guān)研究已很少見(jiàn)),可在對(duì)其他知識(shí)進(jìn)行講授時(shí),做簡(jiǎn)單介紹,沒(méi)有必要占用獨(dú)立的授課時(shí)數(shù)。課程的重點(diǎn)應(yīng)放在新興且實(shí)用的人工智能技術(shù)上,如計(jì)算智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘、多Agent系統(tǒng)以及自然語(yǔ)言處理等方面。上述知識(shí)的特點(diǎn)在于內(nèi)容更新快且抽象,與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系緊密,極有可能成為學(xué)生在未來(lái)整個(gè)研究生階段的研究方向,因此有必要在這些知識(shí)點(diǎn)上投入更多的精力,有助于學(xué)生了解并掌握學(xué)術(shù)的主流發(fā)展趨勢(shì),從而能夠更好地培養(yǎng)自身的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。

當(dāng)然,授課教師在實(shí)際授課過(guò)程中也應(yīng)根據(jù)學(xué)科的研究進(jìn)展,學(xué)生的基礎(chǔ)﹑研究方向與興趣等特點(diǎn)隨時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容作出調(diào)整,真正做到理論聯(lián)系實(shí)際、與時(shí)俱進(jìn)。

二、精選“人工智能”課程教材

在教材選擇上,筆者分析比較了目前已公開(kāi)出版的數(shù)十本人工智能教材,并結(jié)合我校研究生的特點(diǎn),選定了由清華大學(xué)出版社出版﹑蔡自興和徐光祐編著的《人工智能及其應(yīng)用》(第4版)作為教材,該教材在前一版的基礎(chǔ)上做出了較大的改進(jìn)與擴(kuò)展,增加了本體論、蟻群算法、粒子群算法、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、詞法分析以及路徑規(guī)劃等很多新內(nèi)容,具有知識(shí)覆蓋面廣、講解深入淺出,實(shí)用性、可讀性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),該教材也是普通高?!笆晃濉眹?guó)家級(jí)規(guī)劃教材,輔有國(guó)家級(jí)精品課程建設(shè)網(wǎng)站,是一部經(jīng)典的人工智能教材。

與此同時(shí),筆者還為學(xué)生推薦了多本經(jīng)典的參考書(shū),如清華大學(xué)出版社由拉塞爾等編著的《人工智能——?一種現(xiàn)代方法》(第3版)、科學(xué)出版社由史忠植編著的《高級(jí)人工智能》等,并圍繞各研究專題精心挑選了數(shù)篇經(jīng)典和最新的文獻(xiàn),力求反映各相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀﹑發(fā)展趨勢(shì)以及存在的問(wèn)題等,以供學(xué)生參考。

三﹑教學(xué)方法的改革

相比于本科生,研究生通常具有更強(qiáng)的理論基礎(chǔ)、接受能力和求知欲,因而在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)避免傳統(tǒng)“填鴨式”的教學(xué)方法,要充分突出學(xué)生的主體地位,注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及自主學(xué)習(xí)的能力。為此,筆者結(jié)合該課程的特點(diǎn),對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行了如下探索。

1.多樣化的教學(xué)手段

“人工智能”課程的突出特點(diǎn)是涉及知識(shí)面廣、理論性與應(yīng)用性強(qiáng)、內(nèi)容抽象且學(xué)時(shí)數(shù)短,因此有必要充分發(fā)揮現(xiàn)代教學(xué)手段的作用,提高教學(xué)效率。為此,筆者精心設(shè)計(jì)了整套多媒體教學(xué)課件,將較難的知識(shí)點(diǎn)以動(dòng)畫的形式呈現(xiàn)給學(xué)生,如基于問(wèn)題歸約法的漢諾塔問(wèn)題求解過(guò)程、基于蟻群算法的旅行商問(wèn)題求解過(guò)程等,均可以這種形式呈現(xiàn)。課堂教學(xué)中以課件為主,輔以少量的板書(shū),充分利用了多媒體信息量大、直觀性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),改善了教學(xué)效果。除此以外,筆者也搜集了大量的視頻資料,如行人檢測(cè)與計(jì)數(shù)視頻、機(jī)器人地震現(xiàn)場(chǎng)搜救視頻等,當(dāng)講解相關(guān)專題時(shí),作為應(yīng)用實(shí)例為學(xué)生播放,充分吸引了學(xué)生的注意力,提升了他們的學(xué)習(xí)興趣。

2.啟發(fā)式的課堂教學(xué)

篇8

摘要:本文從計(jì)算機(jī)學(xué)科本科的教學(xué)理念出發(fā),提出了從計(jì)算機(jī)學(xué)科分支的角度認(rèn)知人工智能,組織并實(shí)施教學(xué)的方法。

關(guān)鍵詞:人工智能;綜合學(xué)科;計(jì)算機(jī)學(xué)科分支

中圖分類號(hào):G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

1引言

目前國(guó)內(nèi)流行的人工智能教材都是把人工智能學(xué)科作為由計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、控制論、信息論、語(yǔ)言學(xué)等多種學(xué)科相互滲透的綜合學(xué)科加以介紹。這些教材核心內(nèi)容雖然相同,但作者編寫教材的思路卻有不同,有些教材以智能體(agent)的觀點(diǎn)論述,還有一些教材以應(yīng)用為目的來(lái)論述。這些教材對(duì)于各相關(guān)領(lǐng)域從事人工智能科研與工程的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),是比較適宜的。但對(duì)于我國(guó)高等院校計(jì)算機(jī)專業(yè)的本科學(xué)生來(lái)講,卻存在一些問(wèn)題。不僅是由于在一門課程中涉及眾多學(xué)科的知識(shí),使學(xué)生難以接受,而且講授的角度不能與前期所學(xué)知識(shí)緊密配合,也增加了學(xué)習(xí)的困難。

人工智能是由多種學(xué)科相互滲透的綜合學(xué)科,但它是明確屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)分支的學(xué)科。這是因?yàn)閺墓δ苌虾头椒ㄉ先斯ぶ悄芘c計(jì)算機(jī)學(xué)科是一致的。實(shí)際上,人工智能不僅使用了許多其他計(jì)算機(jī)學(xué)科分支的技術(shù),而且在發(fā)展過(guò)程中,也開(kāi)拓了許多新的方法和技術(shù),充實(shí)了計(jì)算機(jī)學(xué)科。若按計(jì)算機(jī)處理的對(duì)象來(lái)區(qū)分計(jì)算機(jī)應(yīng)用的話,則可分為三個(gè)部分:數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)處理與知識(shí)處理,人工智能就對(duì)應(yīng)知識(shí)處理工作。

對(duì)于我國(guó)高等院校計(jì)算機(jī)學(xué)科的本科教學(xué)來(lái)講,人工智能課程的課時(shí)一般只有40課時(shí)左右。以什么角度組織教材內(nèi)容,提高教學(xué)效果,使學(xué)生較容易地理解和掌握人工智能的原理與技術(shù)呢?通過(guò)多年的人工智能教學(xué)實(shí)踐,我們逐漸總結(jié)出了進(jìn)行人工智能教學(xué)的方法:既從計(jì)算機(jī)學(xué)科本科的教學(xué)理念出發(fā),考慮人工智能這門學(xué)科的特點(diǎn),以作為計(jì)算機(jī)學(xué)科的一門分支的角度認(rèn)知人工智能,組織教材的知識(shí)架構(gòu)并進(jìn)行教學(xué)。用計(jì)算機(jī)學(xué)科的觀點(diǎn)分析人工智能的基本原理與方法時(shí),重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是這些基本原理與方法與其他的計(jì)算機(jī)分支的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)。共同點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)學(xué)科的本質(zhì),不同點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)人工智能的本質(zhì)。

2計(jì)算機(jī)學(xué)科本科的教學(xué)理念

計(jì)算機(jī)學(xué)科本科的教學(xué)理念可以歸結(jié)為:傳授知識(shí)、提高能力、培養(yǎng)素質(zhì)(包括專業(yè)素質(zhì)與品格素質(zhì),專業(yè)課以專業(yè)素質(zhì)為主)。其中,原來(lái)作為教育核心的知識(shí)現(xiàn)被看成是教育的基礎(chǔ),即把知識(shí)作為載體,用來(lái)實(shí)現(xiàn)能力的提高,在潛移默化中實(shí)施素質(zhì)教育。高等院校對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)主要包括:學(xué)習(xí)能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力。對(duì)于本科學(xué)生,重在學(xué)習(xí)能力與分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力,對(duì)創(chuàng)新只是培養(yǎng)興趣。素質(zhì)是知識(shí)和能力的升華,計(jì)算機(jī)專業(yè)素質(zhì)顯示的是這一領(lǐng)域的水平,素質(zhì)水平的提升也將通過(guò)知識(shí)的增多和能力的增加體現(xiàn)出來(lái)。

3以計(jì)算機(jī)分支的角度認(rèn)知人工智能

什么是人工智能?目前人們普遍接受的定義是:用機(jī)器來(lái)模擬人的智能,也就是用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的智能。若以計(jì)算機(jī)分支的角度也就是用計(jì)算機(jī)學(xué)科的觀點(diǎn)看待人工智能,我們需從兩個(gè)方面加以說(shuō)明。

首先,從計(jì)算機(jī)的能力,也就是它能做什么講起。用計(jì)算機(jī)解決某種問(wèn)題,需要有三個(gè)基本的條件:第一,必須把問(wèn)題形式化。第二,問(wèn)題是可計(jì)算的,就要有算法。第三,問(wèn)題要有合理的復(fù)雜度。人的智能所能解決的問(wèn)題往往不能滿足這三個(gè)條件。因此,人工智能就是對(duì)于不能滿足這些條件的問(wèn)題,通過(guò)使用它的技術(shù)和方法,使問(wèn)題滿足這三個(gè)條件,由計(jì)算機(jī)去解決問(wèn)題。比如,一般來(lái)講不可能將自然語(yǔ)言全部形式化,但人工智能使用一階謂詞邏輯表示自然語(yǔ)言的部分句子,并用算法進(jìn)行推理,解決一定范圍的問(wèn)題。另外,使用啟發(fā)式搜索可降低問(wèn)題的復(fù)雜度,使問(wèn)題在可能的范圍內(nèi)得到解決。

其次,從計(jì)算機(jī)的核心技術(shù)加以闡述。用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題是靠程序?qū)崿F(xiàn)的,程序是什么?一本經(jīng)典的計(jì)算機(jī)教科書(shū)的名字“算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)=程序”給出了解釋,這說(shuō)明在計(jì)算機(jī)學(xué)科中算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的核心地位,一般的計(jì)算機(jī)程序也確實(shí)可分成這兩個(gè)部分。而作為典型的人工智能程序可分成三個(gè)部分,控制部分(推理機(jī))、規(guī)則庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)。其中,控制部分和規(guī)則庫(kù)對(duì)應(yīng)于算法,數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。實(shí)際上,控制部分由搜索策略和推理機(jī)制組成,規(guī)則庫(kù)是將一般計(jì)算機(jī)程序的算法中的與實(shí)際問(wèn)題有關(guān)的知識(shí)抽出來(lái)單獨(dú)組成。而數(shù)據(jù)庫(kù)往往用來(lái)存放一些基本的事實(shí)和一些中間的結(jié)果,也常常采用知識(shí)表示的方法,因此,人們也經(jīng)常把規(guī)則庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)合稱為知識(shí)庫(kù)。在人工智能程序中與算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的正是人工智能的兩大核心:搜索和知識(shí)表示(包括推理)。

4以計(jì)算機(jī)分支的角度組織并實(shí)施教學(xué)

人工智能為了模擬人的智能,處理的對(duì)象是知識(shí),知識(shí)處理則需采用知識(shí)表示。又由于往往沒(méi)有確定的算法,只能使用搜索。本文的觀點(diǎn)是人工智能課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以知識(shí)為主線,以知識(shí)表示和搜索為基石進(jìn)行組織。

首先,教學(xué)的第一個(gè)核心是知識(shí)表示。知識(shí)表示就是研究用計(jì)算機(jī)來(lái)表示知識(shí)的方法,這些方法需滿足兩個(gè)條件:除了計(jì)算機(jī)可接受這個(gè)條件以外還要能刻畫智能行為。這是與一般的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同的地方。什么方法適合呢?由此引出了邏輯表示方法。

形式邏輯是關(guān)于思維的形式和規(guī)律的科學(xué),數(shù)理邏輯從邏輯上講是現(xiàn)代的形式邏輯,是用符號(hào)和數(shù)學(xué)的方法來(lái)研究推理規(guī)律的學(xué)科。數(shù)理邏輯一般是指命題邏輯和一階謂詞邏輯。一階謂詞邏輯比命題邏輯表達(dá)能力強(qiáng),邏輯的表達(dá)方式與人類的自然語(yǔ)言接近,因此,用一階謂詞邏輯作為知識(shí)表示工具容易被人接受。不僅如此,由一階謂詞邏輯表示已知條件和所要證明的定理,使用歸結(jié)原理則可建立計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)定理證明(半可判定算法)。這一過(guò)程是在Herbrand定理的基礎(chǔ)上得以成立的。由于人工智能中的許多問(wèn)題都可以化成類似于定理證明的問(wèn)題,因此可以把與Herbrand定理有關(guān)的一系列工作看成是表示和推理的理論基礎(chǔ)。評(píng)價(jià)知識(shí)表示方法的性能,即要考察表示能力,又要考慮是否有效地支持知識(shí)的推理。顯然,具有充分的表示能力又有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)的表示方法是最使人放心的,一階謂詞邏輯恰好滿足這一條件。

在這一部分的講授中,將通過(guò)一系列的演變過(guò)程,展現(xiàn)出如何將一組謂詞公式轉(zhuǎn)換成子句的集合,又如何通過(guò)使用置換與合一的手段,達(dá)到可以應(yīng)用歸結(jié)推理規(guī)則,而最終得到證明的目的,而這一切又都是在有嚴(yán)格的定理保證之下完成的。這些內(nèi)容的講授,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)緊的邏輯思維能力是一個(gè)極好的實(shí)例。

邏輯表示與歸結(jié)推理方法是知識(shí)表示的基礎(chǔ)部分,用來(lái)說(shuō)明人工智能系統(tǒng)進(jìn)行推理的原理。而作為真正最實(shí)用的產(chǎn)生式表示法將通過(guò)Horn子句的正向推理和反向推理過(guò)程引入,產(chǎn)生式表示法中的帶與不帶變量的正、反向推理相當(dāng)于命題邏輯和一階謂詞邏輯層面的Horn子句的正、反向推理。作為結(jié)構(gòu)化表示的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)和框架表示法也以一階謂詞邏輯為基礎(chǔ),它們均可轉(zhuǎn)變成為等價(jià)的一階謂詞邏輯的表示形式。

在教學(xué)中,關(guān)于其他知識(shí)表示方面的內(nèi)容,比如:產(chǎn)生式規(guī)則、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、框架,都以一階謂詞邏輯為基礎(chǔ)給以說(shuō)明。關(guān)于產(chǎn)生式表示法在人工智能的心理學(xué)認(rèn)知體系結(jié)構(gòu)中,被看成是人的思維中因果關(guān)系的一種反映,而在本文中則看成是一種類似于Horn子句形式的一種表示。在講授時(shí)將這些內(nèi)容作為一個(gè)整體,說(shuō)明原理與實(shí)用方法之間的關(guān)系,根據(jù)實(shí)際問(wèn)題的需要,可以降低表示的能力。而另一方面,為了解決實(shí)際問(wèn)題,可以擴(kuò)充表示的能力。

一階謂詞邏輯表示的能力雖然在通用的表示法中是最強(qiáng)的,但是知識(shí)與客觀真理不同,它總是局部的、片面的或表面的,這在常識(shí)中尤為明顯。在解題過(guò)程中還會(huì)不斷地更新,知識(shí)表示要適應(yīng)這個(gè)特點(diǎn),采用經(jīng)典的一階謂詞邏輯表達(dá)有困難,這就需要用非單調(diào)邏輯來(lái)表達(dá)。另一方面,在人工智能處理的信息和知識(shí)中,存在大量的不準(zhǔn)確、不完全、不一致的地方,這又需要研究關(guān)于不確定性知識(shí)的表示和推理的研究。實(shí)際上,非單調(diào)邏輯和不確定性推理部分在教學(xué)中將作為知識(shí)表示的擴(kuò)展加以介紹。機(jī)器學(xué)習(xí)作為人工智能的重要組成部分,它的主要方法都是基于歸納推理,也可以看成是非經(jīng)典邏輯的應(yīng)用。

人工智能教學(xué)的另一個(gè)核心是搜索問(wèn)題。一般來(lái)講,用計(jì)算機(jī)求解問(wèn)題,就是用已知的知識(shí),對(duì)于給定的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工,期望得到解答,其解法則由某種程序來(lái)表述。其他的計(jì)算機(jī)分支處理的問(wèn)題,往往知識(shí)比較充分,例如多數(shù)的科學(xué)計(jì)算問(wèn)題,就可以在看到數(shù)據(jù)以前根據(jù)知識(shí)寫出程序,這個(gè)程序?qū)τ谝磺袛?shù)據(jù)都是適用的。而人工智能處理的問(wèn)題知識(shí)不夠充分,或程序太復(fù)雜,此時(shí)可以寫出一個(gè)元程序,對(duì)于給定的數(shù)據(jù),它根據(jù)知識(shí),做出一個(gè)程序?qū)iT加工這些給定的數(shù)據(jù)。這時(shí),這個(gè)元程序可以通用于一大類知識(shí),通常并不包含領(lǐng)域知識(shí)的具體細(xì)節(jié),因此,對(duì)于這個(gè)元程序的研究就脫離了問(wèn)題的具體領(lǐng)域,成為人工智能內(nèi)部的課題,這正是搜索。

在教學(xué)中,通過(guò)掌握知識(shí)的多少來(lái)講授各種不同的搜索。搜索是由于知識(shí)不足而產(chǎn)生的,同時(shí)搜索與知識(shí)是相輔相成的。當(dāng)知識(shí)較多時(shí),搜索的工作量不多,可使用一些盲目的搜索策略。當(dāng)知識(shí)較少時(shí),搜索的工作量較大,則需使用一些啟發(fā)式的搜索策略。啟發(fā)式搜索是搜索方法中需重點(diǎn)說(shuō)明的,它起到了降低被求解問(wèn)題復(fù)雜度,提高搜索效率的作用,但太強(qiáng)的啟發(fā)信息,往往找不到最佳解。如何能減少搜索范圍,提高搜索效率,而且還保證找到最佳解,這成為搜索方法應(yīng)明確的問(wèn)題。A*算法是N.J.Nilsson在20世紀(jì)70年代初的研究成果,他解決了這個(gè)問(wèn)題,證明了A*算法的可采納性。類似于定理證明,在教學(xué)時(shí)也將A*算法及其有關(guān)證明看成是搜索方法的理論基礎(chǔ)加以介紹。

在搜索部分的教學(xué)中,除了把A*算法及其有關(guān)證明作為重點(diǎn),當(dāng)作是搜索方法的理論基礎(chǔ)來(lái)講解以外,還要給出若干搜索算法。一方面,這些算法說(shuō)明了各種搜索的方法,另一方面,在這些算法中經(jīng)常有一些算法細(xì)節(jié)抽象的技巧,對(duì)這些內(nèi)容的細(xì)致分析,將會(huì)逐漸提高學(xué)生抽象思維的能力。

在實(shí)際的知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)中,回溯和與或樹(shù)的搜索算法應(yīng)用較多。而當(dāng)問(wèn)題的有關(guān)知識(shí)較少,規(guī)模大到一定程度之后,往往采用引進(jìn)了隨機(jī)因素的搜索算法,比如:模擬退火算法、遺傳算法等?,F(xiàn)在,這些算法一般稱為高級(jí)搜索,教學(xué)時(shí)作為搜索的擴(kuò)展來(lái)講授。

人工智能技術(shù)方面的研究往往涉及各應(yīng)用領(lǐng)域的課題。反映到教學(xué)中,就是人工智能的各個(gè)分支的介紹,這包括知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)、自然語(yǔ)言理解、規(guī)劃、機(jī)器人等。

總之,教學(xué)內(nèi)容可分成兩個(gè)部分,第一部分是基礎(chǔ)理論和基本方法,包括:邏輯表示與歸結(jié)推理方法、搜索原理,知識(shí)表示(包括產(chǎn)生式系統(tǒng)、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、框架)、推理(包括不確定性推理、非單調(diào)推理)、機(jī)器學(xué)習(xí)。第二部分是實(shí)用技術(shù),包括知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)、高級(jí)搜索、自然語(yǔ)言理解。

5結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的人工智能教學(xué)實(shí)踐,筆者逐漸形成了以計(jì)算機(jī)學(xué)科分支的角度來(lái)講授人工智能課程的思路。從學(xué)生的接受、理解和掌握人工智能的基本原理與技術(shù)方面來(lái)看,有較好的效果。但如何把計(jì)算機(jī)學(xué)科和其他人工智能所涉及的領(lǐng)域更完美地結(jié)合起來(lái),較好地在教學(xué)效果與寬廣的知識(shí)面之間找到平衡點(diǎn),還需今后進(jìn)一步的研究與探索。

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篇9

關(guān)鍵詞:人工智能;音樂(lè)教育;智能樂(lè)器;大數(shù)據(jù)

1引言

隨著人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步,重新塑造音樂(lè)使得音樂(lè)教育的學(xué)科素養(yǎng)培育、審美感知、藝術(shù)表現(xiàn)和文化理解變得更有支持和創(chuàng)意。探索應(yīng)用人工智能技術(shù)推進(jìn)音樂(lè)教學(xué)的改革與發(fā)展有具有十分重要的意義。本文通過(guò)研究與實(shí)踐,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用科學(xué)的方法培育計(jì)算思維創(chuàng)作音樂(lè),用科學(xué)的意境欣賞音樂(lè)陶冶學(xué)生的音樂(lè)審美感,用科學(xué)的評(píng)價(jià)提升音樂(lè)課堂教學(xué)效率。通過(guò)這些措施,可以使學(xué)校音樂(lè)教育精準(zhǔn)地開(kāi)展因材施教差異化教學(xué),彰顯音樂(lè)教育的特色。

2人工智能與音樂(lè)

人工智能技術(shù)與音樂(lè)教育有機(jī)融合,豐富了課堂教學(xué)資源,拓展了智能樂(lè)器的功能,提升了音樂(lè)教育技術(shù)手段。它支持個(gè)性化學(xué)習(xí),可以觀察音樂(lè)課堂學(xué)習(xí),分析音樂(lè)的旋律與節(jié)拍,有效評(píng)價(jià)教學(xué)效果,激發(fā)音樂(lè)教師運(yùn)用人工智能技術(shù)創(chuàng)新音樂(lè)教學(xué)的熱情,發(fā)揮教師在課堂教學(xué)中的主導(dǎo)作用。

2.1樂(lè)器的智能化

樂(lè)器是學(xué)習(xí)音樂(lè)的重要工具。樂(lè)器植入人工智能技術(shù),形成了智能化樂(lè)器。它能夠大量?jī)?chǔ)存多種樂(lè)器的音樂(lè)數(shù)據(jù)。尤其是在音樂(lè)鍵盤中運(yùn)用,功能的提升特別突出,應(yīng)用于音樂(lè)教學(xué)中引發(fā)了多種形式的教學(xué)模式。例如,圖1顯示了融合多媒體計(jì)算機(jī)、主控系統(tǒng)、音樂(lè)課堂教學(xué)智能評(píng)價(jià)系統(tǒng)將多部電子鋼琴連接起來(lái)的智能樂(lè)器實(shí)驗(yàn)室。通過(guò)語(yǔ)音室方式授課,可以實(shí)現(xiàn)多種樂(lè)器的分組教學(xué)。這在傳統(tǒng)的音樂(lè)課堂上是無(wú)法完成的。

2.2智能化樂(lè)曲創(chuàng)作

智能樂(lè)器不僅能夠儲(chǔ)存樂(lè)器音色,而且還能用指令對(duì)各種音色播放進(jìn)行控制,各種音色按照指令進(jìn)行演奏。這種創(chuàng)作功能是以往其他樂(lè)器都無(wú)法比擬的[1]。例如,能唱出《月亮代表我的心》十七聲部的合唱團(tuán),很好聽(tīng),但很難。運(yùn)用智能樂(lè)器按指令合成該十七聲部音樂(lè)則輕而易舉。2.2.1機(jī)器學(xué)習(xí)生成樂(lè)曲人工智能技術(shù)賦能智能樂(lè)器,使得機(jī)器學(xué)習(xí)的功能日趨進(jìn)步。機(jī)器學(xué)習(xí)在音樂(lè)領(lǐng)域所做的事情,就是提取音樂(lè)作品的“數(shù)據(jù)”,輸入給定模型學(xué)習(xí)音樂(lè)的“特征”,再對(duì)音樂(lè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和編排。例如,如果輸入的是《梨園金曲》民族音樂(lè),則機(jī)器就能學(xué)會(huì)民族音樂(lè)的曲調(diào)特征,生成掌握特征模型的民族音樂(lè)作品。2.2.2用軟件生成樂(lè)譜使用MuseScore3forMac軟件可以制作樂(lè)譜,在工具欄選擇對(duì)應(yīng)時(shí)值的音符輸入音符。例如,在MuseScore3窗口輸入如圖2所示的“我和我的祖國(guó)”樂(lè)譜,再導(dǎo)出MP3文件進(jìn)行播放。2.2.3代碼生成樂(lè)曲用Python代碼生成曲子,要借助音樂(lè)標(biāo)準(zhǔn)格式MIDI—樂(lè)器數(shù)字接口,運(yùn)用Python-midi庫(kù)編寫程序,編譯MIDI文件生成音樂(lè)。例如,生成一個(gè)簡(jiǎn)單樂(lè)譜的MIDI文件需要使用Python-midi,其中:Pattern對(duì)象表示樂(lè)譜;Track對(duì)象表示音軌,通常樂(lè)譜都有多條軌道組成,每種樂(lè)器是一個(gè)軌道;midi.NoteOnEvent表示每個(gè)音符的開(kāi)端,在參數(shù)表中可以定義每個(gè)音符的音長(zhǎng)和音高;midi.NoteOffEvent表示每個(gè)音符的結(jié)束。參考代碼如下:importmidi#定義patternpattern=midi.Pattern()#定義軌道track=midi.Track()#添加軌道到patternpattern.append(track)#音符開(kāi)始,并定義位置、音量、音高on=midi.NoteOnEvent(tick=0,velocity=50,pitch=midiG_3)track.append(on)#音符結(jié)束off=midi.NoteOffEvent(tick-100,pitch=midi.G_3)track.append(off)#軌道結(jié)束eot=midi.EndOfTrackEvent(tick=1)track.append(eot)#存儲(chǔ)midi.write_midifile("example.mid",pattern)程序運(yùn)行結(jié)果生成了如圖3所示的簡(jiǎn)單音符:這樣如圖2的“我和我的祖國(guó)”樂(lè)譜,也可以通過(guò)Python代碼生成MIDI文件。

3AI賦能音樂(lè)課堂

在AI賦能的音樂(lè)教育環(huán)境,促使音樂(lè)教學(xué)實(shí)踐變革以及學(xué)生學(xué)習(xí)音樂(lè)方式。例如,圖4所示的集音樂(lè)創(chuàng)作教學(xué)及教學(xué)評(píng)價(jià)于一體的“智能化音樂(lè)課堂教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)”,在教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化、教學(xué)方法的高效、教學(xué)手段的更新、教學(xué)評(píng)價(jià)的智能、教學(xué)策略的調(diào)整方面都具有借鑒意義[2]。

3.1大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)

大數(shù)據(jù)云計(jì)算可以將所有音樂(lè)家們音樂(lè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云中,運(yùn)用人工智能技術(shù)為學(xué)生提供更多有價(jià)值的音樂(lè)數(shù)據(jù)。學(xué)生通過(guò)音樂(lè)云學(xué)習(xí)音樂(lè)知識(shí),欣賞音樂(lè)魅力、體驗(yàn)音樂(lè)節(jié)奏、理解音樂(lè)韻律。它使得優(yōu)質(zhì)音樂(lè)教學(xué)資源跨越校園,開(kāi)放延伸音樂(lè)教學(xué),遠(yuǎn)程輻射共享資源。這樣就擴(kuò)展了學(xué)生的視野,音樂(lè)知識(shí)的來(lái)源無(wú)限擴(kuò)大,整個(gè)音樂(lè)云皆有學(xué)生的學(xué)習(xí)教材。特別是大數(shù)據(jù)音樂(lè)云不僅可以推送給學(xué)生更多的即興音樂(lè)和更多的音樂(lè)信息,還能指導(dǎo)音樂(lè)愛(ài)好者創(chuàng)作出雅正、健康的音樂(lè)作品。

3.2個(gè)性化學(xué)習(xí)

人工智能技術(shù)從音樂(lè)學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)搜集、數(shù)據(jù)分析與運(yùn)用、個(gè)性化學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)多方位幫助學(xué)生定制個(gè)性化的學(xué)習(xí)成長(zhǎng)路徑。推送在線音樂(lè)教育資源,指導(dǎo)表演建議樂(lè)器學(xué)習(xí)技巧。搭建音樂(lè)教育虛擬課堂,匹配音樂(lè)教學(xué)資源,實(shí)現(xiàn)因材施教的個(gè)性化學(xué)習(xí),支持一對(duì)一的教學(xué)輔導(dǎo)和群組式討論。通過(guò)這些措施提高教學(xué)質(zhì)量和效率。

3.3教學(xué)評(píng)價(jià)智能化

運(yùn)用人工智能技術(shù)將多個(gè)音樂(lè)輔助教學(xué)設(shè)備連接的音樂(lè)創(chuàng)作教學(xué)系統(tǒng),基于音樂(lè)課堂教學(xué)的學(xué)生學(xué)習(xí)特質(zhì)分析與教學(xué)效果分析的音樂(lè)課堂教學(xué)管理系統(tǒng),來(lái)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)教學(xué)的全程智慧管理,使音樂(lè)學(xué)習(xí)更有效率。例如,在虛擬音樂(lè)課堂樂(lè)器教學(xué)可以變成一對(duì)多的自選教學(xué)模式,使課堂變得輕松、愉快。教師可以開(kāi)啟課堂教學(xué)觀察模塊,捕捉每位學(xué)生同步練習(xí)的音準(zhǔn)、節(jié)奏、力度數(shù)據(jù),分析判斷將評(píng)價(jià)信息同步反饋,給出學(xué)習(xí)指導(dǎo)建議。3.3.1創(chuàng)作教學(xué)模塊“智能化音樂(lè)課堂教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)”中的音樂(lè)創(chuàng)作教學(xué)模塊,集視、聽(tīng)、練和反饋評(píng)價(jià)為一體,適時(shí)演示教師教學(xué)作品和評(píng)價(jià)學(xué)生練習(xí)作品。例如,在進(jìn)行《我和我的祖國(guó)》授課時(shí)導(dǎo)入電影片段,欣賞“我和我的祖國(guó)”音樂(lè)的表現(xiàn)形式、演唱形式以及歌曲風(fēng)格,可以使學(xué)生更好地體驗(yàn)作品的創(chuàng)作意境,激發(fā)創(chuàng)作意識(shí)。使用MuseScore創(chuàng)作“我和我的祖國(guó)”三聲部習(xí)作音樂(lè),并能儲(chǔ)存、刻錄,編輯等二度創(chuàng)作。3.3.2課堂教學(xué)評(píng)價(jià)模塊音樂(lè)課堂教學(xué)評(píng)價(jià)有著傳統(tǒng)音樂(lè)教學(xué)評(píng)價(jià)無(wú)法比擬的靈活性、客觀性和實(shí)用性。從大數(shù)據(jù)分析角度獲取音樂(lè)課堂教與學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)學(xué)生的音樂(lè)基本素養(yǎng)與學(xué)習(xí)態(tài)度進(jìn)行科學(xué)分析判斷。例如,以創(chuàng)作《紅河谷》中的和聲與音樂(lè)作品風(fēng)格內(nèi)容的“編配伴奏音樂(lè)”教學(xué)過(guò)程為例。課前在“課堂教學(xué)評(píng)價(jià)模塊”上安排學(xué)生根據(jù)作品風(fēng)格完成伴奏的音樂(lè);播放制作好的《紅河谷》MIDI音樂(lè)(在第二和第六個(gè)小節(jié)缺失編配和弦);使學(xué)生感受、探討大小三和弦的表現(xiàn)力,形成對(duì)大小三和弦的感知。然后要求學(xué)生試著用MuseScore為《紅河谷》缺失的兩小節(jié)選配和弦,以適合歌曲的伴奏風(fēng)格。學(xué)生需要邊哼唱歌曲邊試著套用不同的伴奏風(fēng)格,找到他們認(rèn)為最恰當(dāng)?shù)暮拖野樽囡L(fēng)格,說(shuō)出理由并提交[3]。評(píng)價(jià)系統(tǒng)將學(xué)生提交的作業(yè)比照音樂(lè)要素進(jìn)行評(píng)價(jià)。及時(shí)反饋學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的信息,并對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程制定一個(gè)個(gè)性化的學(xué)習(xí)方案[4]。同時(shí)通過(guò)教學(xué)反饋深度優(yōu)化決策模型,促進(jìn)教師實(shí)時(shí)改進(jìn)教學(xué)策略,提高教學(xué)效率和效果,提升教學(xué)質(zhì)量。

4結(jié)語(yǔ)

人工智能技術(shù)在音樂(lè)教育領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,為傳統(tǒng)的音樂(lè)教育模式注入了活力,為音樂(lè)教師創(chuàng)新音樂(lè)教學(xué)理念開(kāi)辟了新思路[5],為因材施教提供了新的適合學(xué)生學(xué)習(xí)的音樂(lè)教學(xué)模式。人工智能在音樂(lè)教育模式方面的探索,不僅給音樂(lè)教育教學(xué)的發(fā)展帶來(lái)了物質(zhì)技術(shù)層面的進(jìn)步,還從音樂(lè)教學(xué)層面促進(jìn)計(jì)算思維培育開(kāi)辟新途徑。這對(duì)音樂(lè)教育理念、教學(xué)手段、教學(xué)方式和方法以及拓展學(xué)生音樂(lè)視野、學(xué)習(xí)音樂(lè)、享受音樂(lè)、創(chuàng)造音樂(lè)等都帶來(lái)深刻的變化和積極的影響。

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篇10

關(guān)鍵詞:人工智能;網(wǎng)絡(luò)教育;應(yīng)用;前景

中圖分類號(hào):TP18

“人工智能”一詞最早是在20世紀(jì)50年代末期在Dartmouth學(xué)會(huì)上提出的。它是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)分支學(xué)科,但又同時(shí)包含了很多領(lǐng)域的不同學(xué)科,例如生物信息學(xué)、機(jī)械理論學(xué)、數(shù)理推論、語(yǔ)言文化等,它的研究領(lǐng)域非常的廣泛,包括機(jī)器翻譯研究、智能控制研究、專家系統(tǒng)學(xué)、機(jī)器人研究、語(yǔ)言和圖像理解研究、遺傳編程研究、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)研究、航天科學(xué)與應(yīng)用、龐大的信息處理、儲(chǔ)存、管理研究。此后,越來(lái)越多的科研人員開(kāi)始了對(duì)人工智能技術(shù)的研究。國(guó)際上比較先進(jìn)的研究機(jī)構(gòu)有麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、賓夕法尼亞大學(xué)、耶魯大學(xué)、德國(guó)人工智能研究中心、索尼公司等,中國(guó)的先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)主要有清華大學(xué)、北京紫光優(yōu)藍(lán)機(jī)器人技術(shù)有限公司、中國(guó)科學(xué)院先進(jìn)技術(shù)研究院、北京大學(xué)、南京理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、北京郵電大學(xué)等幾十家機(jī)構(gòu)。

目前,將人工智能應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)教育中是很多研究者關(guān)注的熱點(diǎn),在近些年的研究中取得了很大的進(jìn)步,取得了一些先進(jìn)的成果,但是在研究中也遇到了一些問(wèn)題,需要研究人員進(jìn)行解決并創(chuàng)新。本文首先介紹了網(wǎng)絡(luò)教育的現(xiàn)狀,探討了人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用,通過(guò)研究提出了做好人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中應(yīng)用的有效措施,最后對(duì)人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的發(fā)展前景進(jìn)行展望。

1 網(wǎng)絡(luò)教育的現(xiàn)狀

隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對(duì)教育的觀念以及接受教育的方式發(fā)生了巨大的改變,“網(wǎng)絡(luò)教育文化”日趨成熟。網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展給傳統(tǒng)的教育模式帶來(lái)新的挑戰(zhàn),它除了將傳統(tǒng)教育模式的一些顯著不足進(jìn)行了改變以外,同時(shí)使教學(xué)更富有吸引力和生氣,吸引更多的人愿意到Internet教學(xué)中來(lái)學(xué)習(xí)自己想要的知識(shí),他們可以不受時(shí)間、空間、身份的限制,到這個(gè)虛擬的課堂來(lái)進(jìn)行“充電”。但在當(dāng)前,網(wǎng)絡(luò)教育還在初級(jí)的發(fā)展階段,在實(shí)際的推廣和應(yīng)用中還存在著一些問(wèn)題:

(1)在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育的過(guò)程中,支持學(xué)習(xí)的服務(wù)系統(tǒng)沒(méi)有很好的滿足學(xué)習(xí)者的要求,引導(dǎo)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的手段和給學(xué)習(xí)者答疑的方法都比較落后,服務(wù)的方式受到一些客觀因素的限制;

(2)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有很的問(wèn)題存在,例如空間的分散性差,時(shí)間的流動(dòng)性和自主性差,除此之外,便攜性也比較差等;

(3)目前,雖然網(wǎng)絡(luò)教育中進(jìn)行的考試具有開(kāi)放性,但是考試的公平公正性、考試類型的科學(xué)性、出題的權(quán)威性都很難保證;

(4)目前來(lái)看,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本身具有了信息查詢能力,但這種查詢的能力是很有限的。

2 人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用

2.1 智能決策支持系統(tǒng)

智能決策支持系統(tǒng)是在1980年左右由美國(guó)的研究大師波恩切克提出來(lái)的,是決策支持系統(tǒng)與人工智能技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。目前,由于智能決策支持系統(tǒng)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,在網(wǎng)絡(luò)教育的應(yīng)用和研究方面表現(xiàn)出很強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿?。例如,智能決策支持系統(tǒng)在數(shù)字和移動(dòng)圖書(shū)館中的得到了廣泛的應(yīng)用,該系統(tǒng)能夠?yàn)閿?shù)字圖書(shū)館的管理人員提供決策和管理所需的數(shù)據(jù)、信息,幫助他們明確決策和管理的目標(biāo),通過(guò)建立決策模型并加以修改或完善,為數(shù)字圖書(shū)館正確、有效的管理和決策提供必要的支持。

2.2 智能教學(xué)系統(tǒng)

智能教學(xué)系統(tǒng)是在1970年以后迅速發(fā)展起來(lái)的,可以為學(xué)習(xí)者提供一種智能的授課環(huán)境,它將計(jì)算機(jī)的模擬功能來(lái)體現(xiàn)在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,使用人工智能技術(shù)和多媒體技術(shù)等先進(jìn)的教學(xué)手段,共同形成一個(gè)交互式的開(kāi)放的教學(xué)系統(tǒng),在這個(gè)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中,學(xué)生可以主動(dòng)的獲取學(xué)習(xí)知識(shí),系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的個(gè)人情況來(lái)進(jìn)行合理和科學(xué)的教學(xué),以達(dá)到最佳的、理想的教學(xué)效果。

2.3 智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)

支持服務(wù)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)的重要構(gòu)成要素。建立和維持一個(gè)高效靈活、強(qiáng)有力的支持服務(wù)子系統(tǒng)是有效地開(kāi)發(fā)、管理和實(shí)施計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育項(xiàng)目的保證。智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)可以創(chuàng)造一個(gè)優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境,使學(xué)習(xí)者方便快捷地調(diào)用各種資源,以獲得學(xué)習(xí)的成功。

2.4 智能硬件網(wǎng)絡(luò)

智能網(wǎng)是20世紀(jì)80年代初期興起的研究課題。隨著網(wǎng)絡(luò)的日益普及,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí),不僅要求多媒體綜合化的信息處理能力,而且要求網(wǎng)絡(luò)能夠提供高級(jí)信息處理能力。就目前的狀況而言,對(duì)現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)教育網(wǎng)絡(luò)賦予其一定的“智能”,從硬件性能本身加以提升是一種不乏遠(yuǎn)見(jiàn)的選擇。

3 做好人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中應(yīng)用的有效措施

3.1 加大資金的支持

對(duì)于做好人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用工作,絕對(duì)離不開(kāi)資金的支持,因此各級(jí)政府部門應(yīng)該做好相關(guān)的預(yù)算,落實(shí)好國(guó)家對(duì)于支持人工智能技術(shù)的相關(guān)政策,對(duì)于在人工智能技術(shù)發(fā)展中做出突出貢獻(xiàn)的企業(yè)和科研單位要給予一定的資金支持,支持這些企業(yè)、科研單位的研究工作,促進(jìn)人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中更好的發(fā)展和應(yīng)用。

3.2 加快人員培訓(xùn)工作,建立技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)

人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用工作具有技術(shù)性、專業(yè)性強(qiáng)等很多特征,因此,必須培養(yǎng)一批高素質(zhì)的人工智能專業(yè)人才,同時(shí)還要對(duì)這些人員進(jìn)行全面的業(yè)務(wù)培訓(xùn),使得這些人員既要懂管理,又要精通人工智能的專業(yè)知識(shí),通過(guò)全面的業(yè)務(wù)培訓(xùn)和人才引進(jìn),建立人工智能的技術(shù)研究團(tuán)隊(duì),使得這些人的才能得到很好的發(fā)揮,在人工智能方面有所創(chuàng)新,保證人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中得到更好的應(yīng)用。

3.3 加強(qiáng)和先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)的合作

在人工智能技術(shù)研究方面,美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)等國(guó)家都走在世界的前列,而我國(guó)的人工智能技術(shù)研究的能力較低,與上述發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一定的差距。因此,如何縮小這種差距,實(shí)現(xiàn)人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中更好的應(yīng)用,就需要我們的研究人員加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí),和這些國(guó)家的先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行有效的溝通和聯(lián)系,借鑒其先進(jìn)的研究經(jīng)驗(yàn),根據(jù)自己的實(shí)際需要,進(jìn)行一些實(shí)際的合作。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于人工智能技術(shù)本身存在著巨大的優(yōu)勢(shì),人工智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也會(huì)不斷地進(jìn)行發(fā)展而趨于成熟,這將極大地改善并且優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)教育的學(xué)習(xí)環(huán)境,全面提升網(wǎng)絡(luò)教育的整體教學(xué)質(zhì)量,并有望增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教育的全面開(kāi)放性。為了做好人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用,需要加大資金的支持,加快人員培訓(xùn)工作,建立技術(shù)研究團(tuán)隊(duì),加強(qiáng)和先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)的合作,使網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的支持服務(wù)更加人性化和擬人化,更加體現(xiàn)以人為本的關(guān)懷精神。

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