沈健 朱斌峰 李雪嬌 鄭偉國(guó)

摘 要：人工智能是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的核心課程，主要運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)人腦的功能進(jìn)行模擬和延伸的綜合性學(xué)科。在教學(xué)的過(guò)程中因?yàn)樯婕暗降膶W(xué)科內(nèi)容相對(duì)比較復(fù)雜，知識(shí)具有專(zhuān)業(yè)性和獨(dú)特性的特點(diǎn)，因此傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前人工智能的教學(xué)課程需求，需要針對(duì)當(dāng)前的教學(xué)現(xiàn)狀實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式的改革和創(chuàng)新。在文章的研究中主要基于創(chuàng)新性人工智能教學(xué)的改革實(shí)踐進(jìn)行分析和探究，旨在有效的促進(jìn)人工智能教學(xué)質(zhì)量，為我國(guó)現(xiàn)代AI技術(shù)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新;人工智能;教學(xué)改革

人工智能在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)中是一門(mén)非常重要的課程，他主要研究如何利用計(jì)算機(jī)對(duì)人腦進(jìn)行的推理、證明、識(shí)別、學(xué)習(xí)、思考等等思維活動(dòng)進(jìn)行模擬，以此來(lái)解決當(dāng)前需要專(zhuān)家才能處理的相對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題，比如說(shuō)進(jìn)行咨詢(xún)和預(yù)測(cè)、規(guī)劃等等。在人工智能學(xué)習(xí)的過(guò)程中涉及多個(gè)學(xué)科的內(nèi)容，比如說(shuō)信息學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)等等，因此形成了綜合交叉的學(xué)科。基于人工智能課程內(nèi)容相對(duì)比較復(fù)雜，因此需要對(duì)現(xiàn)有的教育教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新，通過(guò)實(shí)踐案例證明創(chuàng)新型的人工智能教學(xué)成效相對(duì)顯著，在文章的介紹中主要是針對(duì)創(chuàng)新型人工教學(xué)進(jìn)行分析和思考。

一、創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生興趣

人工智能課程和傳統(tǒng)的課程存在一定的差別，人工智能在教學(xué)的過(guò)程中基本都是和先進(jìn)的技術(shù)理念、專(zhuān)業(yè)理論相關(guān)論，趣味性和實(shí)踐性相對(duì)較強(qiáng)，課程的內(nèi)容也會(huì)在一定程度上調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生主動(dòng)的參與到教學(xué)中來(lái)。但是在實(shí)踐教學(xué)的過(guò)程中人工智能所涉及到的內(nèi)容相對(duì)比較廣泛，具有一定的抽象性，專(zhuān)業(yè)的理論知識(shí)也晦澀難懂，因此在學(xué)習(xí)的時(shí)候增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，為了讓學(xué)生對(duì)人工智能教學(xué)保持一定的興趣，教師在教學(xué)的過(guò)程中可以將去趣味性在知識(shí)內(nèi)容中，將前沿性的知識(shí)滲透在課程實(shí)踐教學(xué)中，通過(guò)教學(xué)方法的創(chuàng)新充分的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，為人工智能良好的教學(xué)質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

首先在對(duì)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)進(jìn)行講解的時(shí)候?yàn)榱擞行У奶岣哒n堂教學(xué)的趣味性，營(yíng)造一個(gè)良好的學(xué)習(xí)氛圍，教師可以通過(guò)游戲的方式進(jìn)行教學(xué)。比如說(shuō)利用八數(shù)碼問(wèn)題將狀態(tài)空間法進(jìn)行詳細(xì)的講解，在對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候可以將支付寶的人臉識(shí)別、指紋識(shí)別等等最前沿的技術(shù)進(jìn)行舉例說(shuō)明，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)神經(jīng)學(xué)習(xí)的手段進(jìn)行系統(tǒng)性的掌握和理解，或者是班級(jí)課堂教學(xué)中可以通過(guò)電腦游戲的組織讓學(xué)生對(duì)游戲人物的路徑規(guī)劃實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的掌握等等。在上述教學(xué)方式運(yùn)用的過(guò)程中是基于學(xué)生的興趣愛(ài)好出發(fā)，在自己感興趣的問(wèn)題上集中注意力對(duì)其應(yīng)用的原理深度的進(jìn)行剖析，從而能夠在原有基礎(chǔ)上主動(dòng)的思考不同的解決方案，對(duì)理論知識(shí)方法進(jìn)行掌握，助推學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)[1]。

其次是使用啟發(fā)式的創(chuàng)新教學(xué)方法。在人工智能教學(xué)的過(guò)程中涉及多個(gè)學(xué)科的內(nèi)容，因此在進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候教師可以基于教學(xué)內(nèi)容將關(guān)聯(lián)性的知識(shí)進(jìn)行連接，這樣學(xué)生就可以針對(duì)關(guān)聯(lián)性的知識(shí)進(jìn)行自主的思考和研究。在學(xué)生思考中教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行更深層次的思考，最后根據(jù)學(xué)生的回答將相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行串聯(lián)，進(jìn)行詳細(xì)的講解，這樣的方式能夠便于學(xué)生對(duì)重難點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)性的掌握和理解。

此外還可以在教學(xué)的過(guò)程中利用現(xiàn)有的人工智能資源，比如說(shuō)學(xué)校、院系購(gòu)買(mǎi)的機(jī)器狗、漫游車(chē)等等眾多的人工智能產(chǎn)品，能夠在教學(xué)的過(guò)程中增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，不同于傳統(tǒng)教學(xué)模式的枯燥和乏味，實(shí)物式的教學(xué)方法能夠讓學(xué)生將實(shí)際過(guò)程和理論知識(shí)相結(jié)合，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和好奇心，全神貫注的參與到課堂教學(xué)中[2]。

二、基于實(shí)際問(wèn)題，創(chuàng)新案例教學(xué)

案例教學(xué)方法的目的是為了有效的提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。在人工智能教學(xué)的過(guò)程中教師要基于學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的實(shí)際情況采取針對(duì)性的案例進(jìn)行教學(xué)。首先在進(jìn)行專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)教學(xué)的過(guò)程中，可以對(duì)經(jīng)典的案例進(jìn)行詳細(xì)的講解，通過(guò)案例和理論的結(jié)合為學(xué)生系統(tǒng)的講解理論知識(shí)，將人工智能教學(xué)中相對(duì)抽象的知識(shí)生動(dòng)形象化?；蛘呤窃诮虒W(xué)的過(guò)程中現(xiàn)提出理論知識(shí)，之后運(yùn)用案例進(jìn)行一一的驗(yàn)證，這樣的方式能夠有效的激發(fā)學(xué)生的興趣和熱情，在一定程度上降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。其次是采用討論式的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，在課程教學(xué)的時(shí)候教師可以將班級(jí)內(nèi)的學(xué)生劃分小組，之后將準(zhǔn)備好的案例進(jìn)行分解，讓學(xué)生在基本材料的基礎(chǔ)上通過(guò)小組合作探究的方式進(jìn)行解答，研究出不同的解決答案。除此之外還可以采用辯論式的案例教學(xué)法，比如說(shuō)在課程將要結(jié)束的時(shí)候，讓學(xué)生針對(duì)案例進(jìn)行分析和討論，通過(guò)辯論的方式能夠引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題全方位的進(jìn)行思考，不斷的鞏固學(xué)生對(duì)人工智能專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解和深度挖掘，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升[3]。

三、采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)，培養(yǎng)綜合能力

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法的主要意圖就是讓學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下對(duì)人工智能課程的知識(shí)進(jìn)行分解和消化，這樣的方式可以有效的促進(jìn)學(xué)生對(duì)人工智能知識(shí)的理解和掌握。具體的操作流程就是教師給學(xué)生布置一定的學(xué)習(xí)任務(wù)，教師和學(xué)生一共討論在對(duì)任務(wù)進(jìn)行解決過(guò)程中所使用到的方法和流程，之后通過(guò)小組合作的方式或者是個(gè)人自學(xué)的方式對(duì)任務(wù)進(jìn)行分解，最后是在課堂進(jìn)行分享和總結(jié)。一般來(lái)說(shuō)在任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法使用的過(guò)程中基本上都是小組合作探究的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，在小組探究之后教師做最后的點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)，這樣的方式在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中能夠有效的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生和學(xué)生之間團(tuán)隊(duì)合作能力的加強(qiáng)，為學(xué)生之后的全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四、創(chuàng)新考核方式，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量提升

在傳統(tǒng)的人工智能教學(xué)過(guò)程中，課后作業(yè)的形式多是書(shū)面習(xí)題的練習(xí)，在創(chuàng)新型人工智能教學(xué)模式下，要對(duì)現(xiàn)有的作業(yè)形式進(jìn)行改革，通過(guò)多種方式的結(jié)合實(shí)現(xiàn)作業(yè)形式的豐富多樣。比如說(shuō)在書(shū)面作業(yè)布置的過(guò)程中可以將材料閱讀和小組作業(yè)有效的結(jié)合起來(lái)，將家庭作業(yè)設(shè)置成為必交的作業(yè)，利用信息技術(shù)建立網(wǎng)絡(luò)化的交流平臺(tái)，讓學(xué)生在完成作業(yè)之后在線(xiàn)提交，教師在平臺(tái)上對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行審閱，這樣能夠有效的對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行批改，和學(xué)生及時(shí)的進(jìn)行溝通交流。針對(duì)閱讀材料和思考題教師可以設(shè)置成為不必交的作業(yè)，在課堂上針對(duì)閱讀題和學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)交流，有效的督促學(xué)生的主動(dòng)性。另外還要針對(duì)考核方式進(jìn)行創(chuàng)新，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生思維能力培養(yǎng)的重視，在課堂教學(xué)的過(guò)程中加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，將平時(shí)的表現(xiàn)納入到期末作業(yè)中，不僅實(shí)現(xiàn)了考核方式的創(chuàng)新，還能減輕學(xué)生在期末考的壓力，注重平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程，養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣，有效的促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平的提升。

總結(jié)：

總而言之，在新形勢(shì)的背景下，要對(duì)傳統(tǒng)的人工智能教學(xué)進(jìn)行改革，基于創(chuàng)新型教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行研究和思考，通過(guò)課程和教學(xué)方式的創(chuàng)新充分的調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力，深化學(xué)生對(duì)人工智能知識(shí)的理解和掌握，通過(guò)考核方式和作業(yè)形式的創(chuàng)新促進(jìn)學(xué)生思考能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)人工智能教學(xué)質(zhì)量和效率的提升，為學(xué)生之后的全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李云亮.基于創(chuàng)新型教學(xué)觀(guān)的人工智能課程教學(xué)改革思考[J].數(shù)字通信世界，2019（11）：247.

[2]秦記峰，任東海.人工智能課程實(shí)踐教學(xué)改革探討和研究[J].計(jì)算機(jī)教育，2019（10）：12-15.

[3]王文晶.人工智能課程建設(shè)與實(shí)踐教學(xué)探索[J].辦公自動(dòng)化，2019，24（19）：29-30+19.

作者簡(jiǎn)介：

第一作者：沈健，1980.5，男，漢，上海，碩士，華東理工大學(xué)，華東理工大學(xué)，工程師，教育技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，

第二作者 朱斌峰，1987.1，男，漢，上海，碩士，重慶大學(xué)，華東理工大學(xué)，工程師，教育技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，

第三作者 李雪嬌，1994.5，女，漢，湖北宜昌，碩士，華東師范大學(xué)，華東理工大學(xué)，助理工程師，教育技術(shù)，

第四作者 鄭偉國(guó)，1984.7，男，漢，浙江蒼南，碩士，重慶大學(xué)，華東理工大學(xué)，工程師，計(jì)算機(jī)應(yīng)用，