艾山·吾買爾，買合木提·買買提，汪烈軍

（新疆大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830046）

1 開(kāi)設(shè)“自然語(yǔ)言處理”課程滿足人才需求

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能技術(shù)的普及，尤其是近年來(lái)人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展，使自然語(yǔ)言處理技術(shù)也成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的熱點(diǎn)研究方向之一，國(guó)內(nèi)外許多計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)位點(diǎn)全部開(kāi)設(shè)了“自然語(yǔ)言處理”課程。自然語(yǔ)言處理（Natural Language Processing，NLP）是未來(lái)所有人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)和根本。微軟創(chuàng)始人比爾·蓋茨曾經(jīng)表示：“語(yǔ)言理解是人工智能領(lǐng)域皇冠上的明珠”。隨著人工智能技術(shù)的普及，尤其是深度學(xué)習(xí)技術(shù)滲透到人工智能領(lǐng)域的各個(gè)研究方向，自然語(yǔ)言處理成為全社會(huì)熱點(diǎn)之后，學(xué)習(xí)該課程的學(xué)生人數(shù)猛增。隨著社會(huì)需求的不斷提高，研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)對(duì)自然語(yǔ)言處理人才的需求也不斷提高，國(guó)內(nèi)面向研究生開(kāi)設(shè)“自然語(yǔ)言處理”課程的高校也越來(lái)越多?！白匀徽Z(yǔ)言處理”是一門交叉學(xué)科，需要掌握數(shù)學(xué)、語(yǔ)言、計(jì)算機(jī)編程、心理學(xué)等多個(gè)學(xué)科的相關(guān)知識(shí)[1-3]。在大數(shù)據(jù)和人工智能快速發(fā)展的背景下，如何利用“自然語(yǔ)言處理”課程提高學(xué)生對(duì)該領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生掌握理論原理、具備實(shí)踐能力，是一項(xiàng)非常具有挑戰(zhàn)性的課題。

新疆大學(xué)作為“雙一流”建設(shè)大學(xué)，具有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)，長(zhǎng)期以來(lái)開(kāi)展“自然語(yǔ)言處理”課程，培養(yǎng)了不少該方向的高學(xué)歷人才。為了適應(yīng)新的發(fā)展趨勢(shì)，在已有的基礎(chǔ)有機(jī)融合數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、機(jī)器學(xué)習(xí)方法、深度學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、自然語(yǔ)言處理基礎(chǔ)，對(duì)已有教學(xué)方案進(jìn)行改革勢(shì)在必行，制定以團(tuán)隊(duì)授課、導(dǎo)師參與、多階段多元化考核方式的案例式教學(xué)模式，使得學(xué)生掌握理論知識(shí)，同時(shí)，提高實(shí)踐能力。

2 教學(xué)現(xiàn)狀分析

根據(jù)前期教學(xué)情況的分析，對(duì)學(xué)生后續(xù)研究能力和科研成果的觀察發(fā)現(xiàn)，以前的授課模式存在以下問(wèn)題：

（1）單人授課難以覆蓋全部知識(shí)點(diǎn)。因?yàn)樽匀徽Z(yǔ)言處理是交叉學(xué)科，研究?jī)?nèi)容多，算法模型多，任務(wù)本質(zhì)有差異，所以，任課老師難以深入、全面地講授所有內(nèi)容。雖然大多數(shù)研究人員熟悉基本原理，但是在對(duì)每一種任務(wù)、方法的細(xì)節(jié)之處進(jìn)行掌握和理解方面可能存在薄弱點(diǎn)，授課過(guò)程中可能會(huì)弱化對(duì)某個(gè)部分的深入講解。

（2）學(xué)生基礎(chǔ)差異較大。雖然錄取的研究生都超過(guò)了招生的分?jǐn)?shù)線，但是畢業(yè)于不同學(xué)校的學(xué)生、跨學(xué)科的學(xué)生在本科階段所學(xué)習(xí)的相關(guān)課程、編程基礎(chǔ)、外語(yǔ)能力等方面都具有差異，會(huì)影響本課程的學(xué)習(xí)效率。尤其是隨著近年來(lái)人工智能技術(shù)越來(lái)越受到社會(huì)的關(guān)注后，不少學(xué)生選擇跨專業(yè)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，雖然也會(huì)補(bǔ)學(xué)部分課程，但是難以在短時(shí)間內(nèi)掌握相關(guān)知識(shí)。

（3）課程教學(xué)與導(dǎo)師的研究脫節(jié)。選修“自然語(yǔ)言處理”課程的研究生導(dǎo)師一般也會(huì)從事相關(guān)研究，導(dǎo)師希望自己的學(xué)生能夠很好地學(xué)習(xí)基礎(chǔ)內(nèi)容，為進(jìn)一步在具體研究領(lǐng)域的深入打好基礎(chǔ)。自然語(yǔ)言處理的研究進(jìn)一步細(xì)化為詞法句法分析、語(yǔ)義分析、知識(shí)表示學(xué)習(xí)、問(wèn)答系統(tǒng)、對(duì)話系統(tǒng)、閱讀理解等多個(gè)細(xì)分返崗，每個(gè)方向都有不少知識(shí)需要學(xué)習(xí)。在目前的教學(xué)模式中，導(dǎo)師不參與課程教學(xué)環(huán)節(jié)，也不參與考核階段，導(dǎo)致授課教師顧及不到每一名學(xué)生的具體方向，只能安排比較籠統(tǒng)的或者同質(zhì)化的大作業(yè)來(lái)鍛煉學(xué)生能力，課程作業(yè)與導(dǎo)師沒(méi)有建立聯(lián)系，學(xué)生可能僅是為了任務(wù)而獨(dú)立完成作業(yè)，得不到導(dǎo)師更加細(xì)致的指導(dǎo)，可能會(huì)出現(xiàn)大作業(yè)流于形式的情況。

3 教學(xué)模式改革

3.1 教學(xué)目標(biāo)

自然語(yǔ)言處理是以利用計(jì)算機(jī)程序模擬人類理解自然語(yǔ)言的過(guò)程，根據(jù)專家學(xué)者對(duì)人類學(xué)習(xí)和理解語(yǔ)言的認(rèn)知行為的理解，與計(jì)算機(jī)程序的運(yùn)行原理和處理能力結(jié)合提出的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)方法、統(tǒng)計(jì)方法的總和[4-6]。目前，自然語(yǔ)言處理的主要研究?jī)?nèi)容為詞法分詞、句法分析、語(yǔ)義分析、文本分類、摘要抽取、機(jī)器翻譯、知識(shí)挖掘、問(wèn)答系統(tǒng)、對(duì)話技術(shù)等，其中，詞法分詞、句法分析、語(yǔ)義分析等屬于基礎(chǔ)性技術(shù)，文本分類、信息抽取、摘要抽取、機(jī)器翻譯、知識(shí)挖掘、問(wèn)答系統(tǒng)、對(duì)話技術(shù)、閱讀理解等屬于直接應(yīng)用技術(shù)。對(duì)自然語(yǔ)言的處理方法包括基于規(guī)則的方法、基于統(tǒng)計(jì)的方法、基于深度學(xué)習(xí)的方法等；從分析任務(wù)方法本質(zhì)來(lái)說(shuō)，可分為序列標(biāo)注任務(wù)、分類任務(wù)、端到端的生成任務(wù)。

新疆大學(xué)“自然語(yǔ)言處理”課程的教學(xué)目的是讓學(xué)生熟練掌握自然語(yǔ)言處理基礎(chǔ)技術(shù)的原理和實(shí)踐能力，熟悉語(yǔ)料庫(kù)標(biāo)注過(guò)程，熟練掌握不同的方法和不同性質(zhì)任務(wù)的算法，了解不同研究任務(wù)的基本原理，熟練掌握該項(xiàng)技術(shù)，并以此為目標(biāo)制定教學(xué)內(nèi)容和考試內(nèi)容。

3.2 教學(xué)內(nèi)容及考核方式設(shè)置

根據(jù)目前存在的問(wèn)題和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，筆者制定了團(tuán)隊(duì)授課和導(dǎo)師參與的多階段多元化考核的教學(xué)模式，達(dá)到利用該門課程讓學(xué)生學(xué)會(huì)基本原理和實(shí)踐能力的目的，同時(shí)，引導(dǎo)導(dǎo)師參與具有針對(duì)性知識(shí)單元的教學(xué)、指導(dǎo)、評(píng)價(jià)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的過(guò)程考核，比較全面和客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的真實(shí)能力。在新疆大學(xué)碩士研究生的培養(yǎng)方案中，本課程具有2學(xué)分，每周學(xué)習(xí)2學(xué)時(shí)，教學(xué)周期為16周，每個(gè)階段的學(xué)習(xí)結(jié)束后，按照教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行筆試測(cè)試或者大作業(yè)評(píng)分比例核算最終成績(jī)，其中，任意筆試測(cè)試中成績(jī)低于50分，直接定為不及格。具體如表1所示。

表1 主要教學(xué)內(nèi)容設(shè)置及考核方式、考核比例

可以看出，本課程通過(guò)多階段、多樣化考核和多人參與的方式，彌補(bǔ)了期末考試+大作業(yè)考核方式中存在的難以讓學(xué)生深入學(xué)習(xí)每一個(gè)知識(shí)單元的問(wèn)題。通過(guò)單元化多人教學(xué)+導(dǎo)師引導(dǎo)的方式，引導(dǎo)學(xué)生從基礎(chǔ)知識(shí)入門到自己將來(lái)研究領(lǐng)域的入門。利用筆試測(cè)試+實(shí)踐性作業(yè)考核，引導(dǎo)學(xué)生同時(shí)具有掌握理論原理和算法實(shí)現(xiàn)能力。通過(guò)要求自學(xué)的方式鞏固Python編程學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)，利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)課程資源，對(duì)學(xué)生的編程能力進(jìn)行有效提升，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的自學(xué)能力。

4 結(jié)語(yǔ)

讓學(xué)生在一學(xué)期內(nèi)鞏固數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、強(qiáng)化編程能力、學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，全面、深入地了解“自然語(yǔ)言處理”課程中基礎(chǔ)技術(shù)的理論原理、掌握實(shí)踐能力，在自然語(yǔ)言處理細(xì)分研究方向上更加深入地學(xué)習(xí)，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容與目前的技術(shù)基本保持一致，是具有較大挑戰(zhàn)性的教學(xué)活動(dòng)。針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)，新疆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科碩士研究生“自然語(yǔ)言處理”課程教學(xué)和實(shí)踐應(yīng)緊密結(jié)合技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，制定、改革新的教學(xué)模式，以達(dá)到課程學(xué)習(xí)與研究方向有機(jī)融合的目標(biāo)，能夠有效提升教學(xué)效果。