摘 要：目前的工科數(shù)學(xué)教育與人工智能新時(shí)代對(duì)學(xué)生的要求，還有一些距離。作為一所工科院校的教師，在工科數(shù)學(xué)教育中如何適應(yīng)人工智能的發(fā)展就成為一個(gè)非常重要的課題。在本文中，我們提出了最大限度地追求提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣以及讓學(xué)生盡早接觸統(tǒng)計(jì)類(lèi)數(shù)學(xué)軟件這些措施。

關(guān)鍵詞：人工智能；工科數(shù)學(xué)；概率論教學(xué)

一、 引言

近幾年來(lái)，人工智能（Artificial Intelligence）取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，可以毫不夸張地說(shuō)，人工智能已經(jīng)并且必將改變?nèi)祟?lèi)各個(gè)方面的生活。從谷歌利用深度學(xué)習(xí)所產(chǎn)生的智能機(jī)器人Alpha Go戰(zhàn)勝人類(lèi)頂尖圍棋高手，自動(dòng)駕駛汽車(chē)逐漸開(kāi)始上路，到我們生活中隨處可見(jiàn)的車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，再到越來(lái)越自動(dòng)化的工廠流水線，可以說(shuō)很多人的工作和生活將因人工智能的發(fā)展而改變。

在人工智能時(shí)代，一個(gè)很讓人無(wú)奈的話題是，什么樣的工作會(huì)被人工智能所代替？一個(gè)比較標(biāo)準(zhǔn)的答案是，越是那些重復(fù)性地、機(jī)械性的工作越容易被人工智能所代替。目前，為了應(yīng)對(duì)越來(lái)越昂貴的人工成本，許多工廠紛紛在努力打造“無(wú)人工廠”。這也給未來(lái)的工科教育帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。

作為一所工科院校，湖北工業(yè)大學(xué)是以培養(yǎng)未來(lái)的工程師為目標(biāo)，因而在工科數(shù)學(xué)教育中如何適應(yīng)人工智能的發(fā)展就稱(chēng)為一個(gè)非常重要的課題。

二、 目前工科數(shù)學(xué)教育的局限性

很令人驚訝的是，盡管計(jì)算機(jī)方面大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新技術(shù)發(fā)展如此迅猛，對(duì)工科數(shù)學(xué)教育的影響卻并不明顯。以目前大家廣泛使用的同濟(jì)大學(xué)出版社的《高等數(shù)學(xué)》教材為例，目前最新的版本是第七版，但其與前面的幾個(gè)版本相比，改動(dòng)并不明顯。這一方面是因?yàn)楦叩葦?shù)學(xué)的內(nèi)容本身就是比較經(jīng)典的內(nèi)容，本身可以改動(dòng)的余地并不大；另一方面也反映了目前工科數(shù)學(xué)教育對(duì)計(jì)算機(jī)等吸納的力度還有不足，有很多可以改進(jìn)的空間。

同時(shí)，另一個(gè)值得探討的問(wèn)題是，目前學(xué)生對(duì)工科數(shù)學(xué)的興趣也呈日趨下降的趨勢(shì)。比較明顯的一點(diǎn)是，高等數(shù)學(xué)的上冊(cè)學(xué)生還能保持比較高的注意力和興趣。但到了高等數(shù)學(xué)下冊(cè)以后，由于概念從一維到二維甚至多維空間，難度隨之加大，學(xué)生的興趣也隨之降低了很多。可以說(shuō)，目前的工科數(shù)學(xué)教育與人工智能新時(shí)代對(duì)學(xué)生的要求，還有一些距離。

三、 工科數(shù)學(xué)教育該如何適應(yīng)人工智能新時(shí)代

接下來(lái)，我們結(jié)合自身的思考，提出一些如何適應(yīng)人工智能新時(shí)代的粗略認(rèn)識(shí)。

首先，工科數(shù)學(xué)教育必須最大限度地追求提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?！芭d趣是最好的老師”，在興趣的培養(yǎng)方面，必須花費(fèi)極大的氣力。以概率論的教學(xué)為例，可以引用最近比較熱門(mén)的由中央電視臺(tái)播出的“國(guó)家寶藏”，其中北京故宮博物院展出了一件名為“各種釉彩大瓶”的瓷器。這件瓷器的不同尋常之處在于集成了17種歷代瓷器工藝于一身，其難度可想而知。這里涉及一個(gè)有趣的概率問(wèn)題，假設(shè)每種工藝成功的概率是0.3，那整件作品成功的概率就是0.317，約等于1.29140163×10-9，由此可見(jiàn)其概率之小，這也充分體現(xiàn)了我國(guó)古代工匠的高超技藝。

其次，必須讓學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，以適應(yīng)未來(lái)的需求。在人工智能新時(shí)代，我們每個(gè)人都需要終身學(xué)習(xí)，以不斷適應(yīng)新技術(shù)新發(fā)明對(duì)我們生活和工作的改變。這就必須讓學(xué)生有非常好的自學(xué)能力，能夠自我學(xué)習(xí)，不斷提高自己的能力。也就是說(shuō)要更多的學(xué)會(huì)自己思考，課前預(yù)習(xí)，課后復(fù)習(xí)這些習(xí)慣一旦養(yǎng)成，將在學(xué)生未來(lái)學(xué)習(xí)新的知識(shí)時(shí)發(fā)揮巨大的作用，使得他們終身獲益。因此，在平常的教學(xué)中，應(yīng)該讓學(xué)生充分發(fā)揮主動(dòng)性，主動(dòng)學(xué)習(xí)。

最后，應(yīng)該讓學(xué)生學(xué)會(huì)適應(yīng)數(shù)學(xué)軟件的發(fā)展，以更好地適應(yīng)于人工智能新時(shí)代。同樣以概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的教學(xué)為例，目前常用的統(tǒng)計(jì)分析軟件例如SAS，功能強(qiáng)大，操作簡(jiǎn)單。讓學(xué)生盡早地接觸這些軟件，并學(xué)會(huì)操作，將給他們未來(lái)的發(fā)展帶來(lái)很大幫助。

四、 結(jié)論

在本文中，我們回顧了人工智能發(fā)展對(duì)工科數(shù)學(xué)教育與教學(xué)的影響，剖析了目前工科數(shù)學(xué)教育的一些不足之處。對(duì)工科數(shù)學(xué)教育如何適應(yīng)人工智能的發(fā)展給出了一些思考：包括利用一些比較有趣的例子，讓學(xué)生盡早接觸統(tǒng)計(jì)軟件SAS，以及養(yǎng)成良好的習(xí)慣。

參考文獻(xiàn)：

[1]同濟(jì)大學(xué)數(shù)學(xué)系編.高等數(shù)學(xué)[M].高等教育出版社.第七版，2014.

[2]李子強(qiáng)主編.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)[M].科學(xué)出版社.第三版，2011.

作者簡(jiǎn)介：左玲，湖北省武漢市，湖北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院。