【摘要】" " 人工智能（AI，Artificial Intelligence）是飛速發(fā)展的學科，職業(yè)教育是我國教育體系的重要組成部分，怎樣編寫一本適合職教學生水平、能夠引起其學習興趣的教材是職教教材改革的核心問題，本文對此進行了分析、提出了對策、并通過教學實踐驗證了對策的可行性。

【關鍵詞】" " 職業(yè)教育" " 人工智能" " 教材改革

一、現(xiàn)有人工智能課程教學材料的特點和不足

人工智能是以數(shù)學為基礎，以算法和數(shù)據(jù)為支撐的學科，通過對Github，豆瓣書評，知乎，CSDN，阿里云棲社區(qū)，騰訊課堂、超星等相關國內(nèi)外較著名學術社區(qū)的學習資料的梳理和研讀可以發(fā)現(xiàn)，這些學習材料雖然都是很好的人工智能教學素材但是卻并不適合職業(yè)教育學生直接學習。具體原因如下：1.國內(nèi)專著和學術視頻的水平較高，不適合職業(yè)教育學生直接學習。2.國內(nèi)已出版的、非職業(yè)教育專用的人工智能課程教材，存在重灌輸、輕引導的問題，職業(yè)教育學生學習起來有難度。3.國際上的人工智能學習材料不適合職業(yè)教育的學生直接學習。綜上可知，縱觀線上線下、國內(nèi)國際，雖然人工智能的學習材料很多，但真正適合職業(yè)教育學生學情特點的人工智能教材類書籍卻是寥寥無幾、乏善可陳的。

二、人工智能類課程教材改革的對策和建議

既然沒有合適的職業(yè)教育人工智能類教材可選，教材改革就勢在必行，新編教材或修訂教材應在三方面采取對策：

2.1職業(yè)教育人工智能類課程教材編寫應重視基礎理論

人工智能是以算法為核心的行業(yè)，算法的優(yōu)劣已成為人工智能企業(yè)競爭中的最主要評價標準。著名的“沒有免費午餐”定理（No Free Lunch，簡稱NFL）[1]指出：現(xiàn)階段并沒有一種萬能算法能夠適用所有的場景。在這種情況下，職業(yè)教育的學生就不能只滿足于會操作別人設計的人工智能框架軟件，更需要理解其背后的算法原理，明確每種算法的優(yōu)缺點以及適用環(huán)境，這樣才能具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、改進算法、甚至自主開發(fā)的能力。

其次，職業(yè)教育學生只有扎實的理論功底才能適應未來的變化。人工智能行業(yè)是一個飛速發(fā)展的行業(yè)，從業(yè)人員必須跟隨著技術的發(fā)展與時俱進。如果學生把學習重點只放在對某些當下工具、語言、框架的操作和運用上，一旦這些技術不再流行，那么學生將面臨無刀可用的尷尬局面，難以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此，職業(yè)教育人工智能教材編寫應當意識到萬變不離其宗的道理，打好學生的理論基礎，使其立于行業(yè)的制高點，能夠快速適應任何新生的工具軟件。

2.2人工智能類課程教材編寫必須把人工智能的核心思想與職業(yè)教育的學生特點結合起來

首先，職業(yè)教育人工智能類課程教材編寫應該把重引導、輕灌輸、簡明、通透的思想放在首位。職業(yè)教育學生的數(shù)學基礎較本科、研究生階段學生薄弱，其教材不應是本科、研究生階段教材的簡化版，大量全面而繁雜的數(shù)學推導，不但不會令職業(yè)教育的學生產(chǎn)生研究興趣，反而會令學生覺得生澀難懂、無所適從，從而大大的挫傷其自主學習的積極性。因此，職業(yè)教育學生的人工智能教材應當直透主旨，開篇即以通俗的語言加上易懂的案例揭示課程的背景、發(fā)展的脈絡、內(nèi)容的核心、典范的應用等內(nèi)容，使學生能夠很快明白，該課程為什么要這樣學，該章節(jié)為什么要這樣做，該算法有怎樣的設計背景和用途，該課程學完能干什么。全書應注意減少繁雜而嚴密的證明和推導過程，重點在于激發(fā)學生的感性認知、調(diào)動學生的學習興趣、幫助其建立自主學習機制，為其今后深入學習打下基礎。

其次，職業(yè)教育人工智能教材對編寫者提出了更高的學術素養(yǎng)要求。教材的內(nèi)容需針對職業(yè)教育學生的學情特點進行精心設計；需用簡明的語言去說明“高大上”的道理；還需尋找身邊的通俗易懂案例，去替換原有人工智能體系中那些要具備很強數(shù)學能力才能理解的案例，只有這樣才能有效幫助職業(yè)教育學生建立起良好的數(shù)學思維體系，并達到知識的彼岸。

2.3職業(yè)教育人工智能教材的編寫，應注意把理論結合到學習情境中去

前谷歌高級研究員、騰訊副總裁吳軍曾在其著作《數(shù)學之美》[2]中提及他在清華大學學習《隨機過程》時的感受：學習時他怎么也想不明白，該課程能夠用在什么方向上，直到多年以后，其擔任了谷歌公司的高級開發(fā)職位，才在工作中用到了這些內(nèi)容，從而加深了對于該課程重要性的認識和對課程內(nèi)容的理解。這個例子充分說明，理論還需融合到學習情境中，學生才能深入理解理論的精華，才能有意愿去進一步研究和應用理論，因此，職業(yè)教育人工智能教材編寫時一定要注意創(chuàng)造一種理論與應用相結合的沉浸式學習情境，使學生能夠充分了解當前的學術研究水平和主流應用場景，了解人工智能擅長哪些領域、不擅長哪些領域，從而能夠自主的判斷未來技術的發(fā)展趨勢，激活其后續(xù)學習動力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)潛質(zhì)。

三、教學實驗

為驗證文中所提對策的科學性和可行性，教研組對長春金融高等專科學校內(nèi)人工智能類課程的教材內(nèi)容按照對策進行了相應修訂，并使用未修訂教材和修訂后教材在不同教學班進行了教學對比實驗。實驗設定如下：1.實驗把同一專業(yè)同一年級的不同教學班均分為兩組，以獲得相同起點的實驗對象；2.實驗分別在第一學年、第二學年、第三學年3個年級開展，以驗證修訂教材對于不同階段學生產(chǎn)生的影響效果。3.實驗跨度為2個學期，即一個學年，每學期選取1門主干課程進行教學實踐，以獲得較全面的教學評價。4.實驗的衡量標準主要包括采用未修訂與修訂教材學生的學情信息統(tǒng)計及考試成績分析等方面。經(jīng)教學實踐，獲得如下數(shù)據(jù)。

通過對表1和表2的數(shù)據(jù)進行分析，可得到如下結論：

1.表1中數(shù)據(jù)顯示，與未采用修訂教材教學班相比，采用修訂教材教學班的學生在課上出勤率，課后作業(yè)及實習項目完成度方面獲得了10%-5%左右的提升，對課程友好度評分方面獲得了1.5-0.5分左右的提升，這說明修訂后教材更符合職業(yè)教育學生的學情特點，學生對教材的接受程度更高，也更愿意投入時間和精力進行鉆研。

2.表2的數(shù)據(jù)顯示，從偏度、峰度、h值、p值、平均分、標準差等參數(shù)上看，采用未修訂教材教學班的主干課程成績呈現(xiàn)略微左偏態(tài)分布，分數(shù)集中在50-80分段，標準差在10-13左右，說明學生成績普遍不高，低分學生較多，兩極分化較嚴重。采用修訂教材各年級教學班的主干課程成績則呈現(xiàn)近正態(tài)分布，分數(shù)集中在70-90分段，標準差在7-9左右，學生成績均值高出采用未修訂教材的教學班6-10分左右，低分段學生大為減少，兩極分化現(xiàn)象得到了很好抑制。

3.無論在學情信息統(tǒng)計還是考試成績方面，對于采用未修訂教材教學班而言，其理論課表現(xiàn)低于實踐課表現(xiàn)，這說明學生在基礎理論學習上存在短板，也與前文的分析結果一致。而對于采用修訂教材的教學班而言，其理論課程的提升程度要高于實踐課程的提升程度，說明修訂后教材在理論基礎教學方面取得了良好的效果，前文對策中有關重視基礎理論的建議起到了實際作用。

4.教研組僅針對各年級學生進行了單一學年的教學實驗，可以預見，若學生從第一學年開始即全程采用修訂后教材，總體教學效果還會獲得來自課程體系的累加收益。

綜合以上實驗數(shù)據(jù)分析，可以得出結論，修訂后的教材比未修訂的教材更加適合職業(yè)教育學生學習，本文提出的教材改革對策和建議取得了較好的教學效果。

四、結束語

職教學生的數(shù)學基礎較薄弱，營造一個經(jīng)典的學習情境對其學習會起到很大的促進作用。通過教材改革可以有效提高人工智能課程的教學效率，也對教材的編寫者提出了更高的要求，編者必須以學術上的博學和精深去彌補學生數(shù)學基礎上的不足。因此，高職高專人工智能類課程教材建設任重而道遠。

參" 考" 文" 獻

[1] Loris， Serafino， 謝金星，等.無導數(shù)優(yōu)化：沒有免費午餐定理的真實含義[J]. 數(shù)學譯林， 2015（3）：233-239.

[2]吳軍. 數(shù)學之美[M] .北京.人民郵電出版社. 2014：56