丁芝俠 李賽 楊樂

摘? 要：課程思政是在專業(yè)知識教學(xué)的過程中對學(xué)生進行思政教育。在人工智能導(dǎo)論的課程教學(xué)中，以“立德樹人”為根本任務(wù)和理念，從教學(xué)改革、課程建設(shè)、教學(xué)方法、考核方式等方面進行探討，通過深入挖掘課程思政元素，有機融入課程教學(xué)，在提高課程教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生專業(yè)知識水平的同時，傳遞思政教育的“正能量”，激發(fā)學(xué)生的愛國強國熱情，達到潤物無聲的育人效果。

關(guān)鍵詞：人工智能；課程思政；教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號：G641? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2024）17-0115-04

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，人工智能作為新一輪科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引領(lǐng)性力量，已經(jīng)上升為我國的國家戰(zhàn)略，成為推動科技跨越發(fā)展、產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級、生產(chǎn)力整體躍升的核心驅(qū)動力。為適應(yīng)人工智能技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外高校普遍開設(shè)人工智能課程，武漢工程大學(xué)也不例外，一方面在課堂上講授人工智能知識，另一方面，培養(yǎng)學(xué)生極高的科學(xué)素養(yǎng)和極強的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。［1］

一、人工智能導(dǎo)論實施課程思政的必要性

2019年，習(xí)近平總書記在學(xué)校思想政治理論課教師座談會上指出，“要完善課程體系，解決好各類課程和思政課相互配合的問題”“要堅持顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一，挖掘其他課程和教學(xué)方式中蘊含的思想政治教育資源，實現(xiàn)全員全程全方位育人”。［2］育人先育德，將思政教育元素融入專業(yè)課程的教學(xué)中，不僅能提高學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)，堅定學(xué)生愛國敬業(yè)的政治立場，還能提高學(xué)生強烈的社會責(zé)任感和主人翁意識，銳意進取，力爭成為堪當(dāng)民族復(fù)興大任的時代新人。

武漢工程大學(xué)電氣信息學(xué)院開設(shè)人工智能導(dǎo)論課程，該課程是計算機科學(xué)中涉及研究、設(shè)計和應(yīng)用智能機器的一個分支，是一門研究機器智能的學(xué)科，即用人工的方法和技術(shù)，研制智能機器或智能系統(tǒng)來模仿、延伸和擴展人的智能，實現(xiàn)智能行為。［3］在人工智能導(dǎo)論課程教學(xué)中融入思政教育元素，在傳播專業(yè)知識的同時，傳承和創(chuàng)新中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生形成正確的國家觀、民族觀、歷史觀、世界觀、人生觀、價值觀，培養(yǎng)學(xué)生愛國主義精神和大國工匠精神，使學(xué)生樹立辯證唯物主義觀點，提高分析問題、解決問題的能力。［4］

二、人工智能導(dǎo)論實施課程思政的途徑

隨著5G、人工智能、云計算等技術(shù)的逐漸成熟，中國正從“制造大國”邁向“智造強國”。創(chuàng)新是“中國智造”強起來的“關(guān)鍵變量”，人工智能是創(chuàng)新的關(guān)鍵，人工智能不僅可以提高生產(chǎn)效率，還可以創(chuàng)造新產(chǎn)品、新模式和新公司，加速整個產(chǎn)業(yè)價值鏈的重建。人工智能導(dǎo)論作為人工智能領(lǐng)域的通識類課程，以前主要集中在知識的傳輸，加之高校存在一個普遍現(xiàn)象即學(xué)生對手機的依賴性，學(xué)習(xí)興趣不強。課堂上，學(xué)生習(xí)慣于以教師主導(dǎo)，被動接受知識的教學(xué)模式，這種教師“填鴨式”輸出，學(xué)生被動吸收，缺乏思考和探究，導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。在“大思政”背景下，如何融入思政元素，推進課程建設(shè)，提高教學(xué)效果，迫在眉睫。

（一）教學(xué)改革方面

結(jié)合學(xué)生發(fā)展和社會需求，制訂課程目標(biāo)。結(jié)合當(dāng)前人工智能的發(fā)展背景，邀請教學(xué)指導(dǎo)委員會專家與課題組教師，根據(jù)學(xué)生自身的發(fā)展規(guī)律，以及學(xué)生就業(yè)和企業(yè)的需求，共同制訂并修正課程的教學(xué)內(nèi)容和課程培養(yǎng)目標(biāo)。

依據(jù)課程目標(biāo)，優(yōu)化課程開發(fā)與設(shè)計。人工智能導(dǎo)論課程屬于人工智能領(lǐng)域的通識類課程，主要介紹人工智能的歷史、研究現(xiàn)狀以及基本理論和方法。在實際教學(xué)中，理論知識講解力求科學(xué)、精要、易理解，結(jié)合典型案例進行課程教學(xué)，理論與實踐結(jié)合，貼近社會、貼近學(xué)生。

貫徹“體驗式教學(xué)”模式，注重教學(xué)的實效性。遵循“教師引導(dǎo)，學(xué)生思考，促進師生共同發(fā)展”的教學(xué)原則，注重教學(xué)的實效性。靈活采用比較分析法、小組討論法、情景模擬教學(xué)法等多種教學(xué)方法，有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的分析表達能力，還能擴大學(xué)生的學(xué)習(xí)收獲空間。

深挖思政元素，融入課程內(nèi)容。人工智能導(dǎo)論授課過程中，教師需深入挖掘與課程內(nèi)容相關(guān)的思政元素，如國情元素、責(zé)任元素、科學(xué)元素、人文元素、獨立元素等，潛移默化地影響學(xué)生的思想意識，以提高育人格局。2023年，謝旗研究員科研團隊與國內(nèi)多家科研機構(gòu)和院校合作，研發(fā)主效耐堿基因AT1，實現(xiàn)鹽堿地上水稻、小麥等農(nóng)作物產(chǎn)量的顯著提高，有望為我國糧食安全作出重要貢獻，一系列偉大的科技成就無不彰顯著中國的跨越式發(fā)展和進步。課程中通過引入這些科技成就，增強學(xué)生的民族自信和文化自信。

結(jié)合案例進行思政教學(xué)。通過引入人工智能在醫(yī)療、教育等領(lǐng)域的具體案例，引導(dǎo)學(xué)生思考技術(shù)背后的倫理、道德和社會問題。如：隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，包括網(wǎng)絡(luò)課程、全媒體數(shù)字教材等學(xué)習(xí)資源越來越豐富，學(xué)生可以根據(jù)個人學(xué)習(xí)進度和學(xué)習(xí)風(fēng)格制定個性化學(xué)習(xí)計劃，此外，近期爆火的ChatGPT作為基于人工智能技術(shù)驅(qū)動的自然語言處理工具，不僅可以流暢聊天，還可以撰寫論文、郵件、文案、代碼等。多樣化的學(xué)習(xí)資源和豐富的學(xué)習(xí)渠道，可提高學(xué)生的社會責(zé)任意識和國際視野。

教學(xué)效果評價，促進教學(xué)反思與改革。教學(xué)效果評價重點在于評價學(xué)生對人工智能基本原理和方法的掌握，以及學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識的提高。根據(jù)試卷分析、作業(yè)、就業(yè)情況等結(jié)果進行分析，完成學(xué)生對人工智能導(dǎo)論課程學(xué)習(xí)的評價，找出不足，推動課程改進。

（二）課程建設(shè)方面

人工智能導(dǎo)論課程的育人目標(biāo)包括課程專業(yè)目標(biāo)和思政育人目標(biāo)。

課程專業(yè)目標(biāo)包括：1. 知識目標(biāo)。了解人工智能的發(fā)展和現(xiàn)狀，學(xué)習(xí)和掌握人工智能的基本原理和方法，形成對人工智能相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的全面性認(rèn)識，為后繼課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。2. 能力目標(biāo)。培養(yǎng)學(xué)生的問題分析能力、邏輯推理能力，使學(xué)生能針對不同類型的問題選擇合適的表示方法和搜索策略分析以及解決簡單的實際問題。3. 價值目標(biāo)。培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的思維習(xí)慣，嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和積極健康的價值理念。幫助學(xué)生了解當(dāng)前人工智能發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)，激發(fā)從事相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識和學(xué)生對人工智能的興趣；幫助學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，充分發(fā)揮自身才能，實現(xiàn)自己的人生價值和社會價值，促使學(xué)生完成人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)的就業(yè)與創(chuàng)業(yè)。

思政育人目標(biāo)包括：1. 引導(dǎo)學(xué)生樹立堅定的理想與信念、保持正確的政治立場與信仰，幫助他們不斷提升自身修養(yǎng)水平，為其全面發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。2. 融入中國人工智能發(fā)展的成就和舉措，增強學(xué)生的民族自信心，踐行社會主義核心價值觀和家國情懷。3. 通過揭示課程相關(guān)內(nèi)容的辯證法原理，培養(yǎng)學(xué)生建立辯證唯物主義和歷史唯物主義的世界觀和方法論。

人工智能導(dǎo)論屬于多學(xué)科融合的課程，概念豐富，內(nèi)容廣泛。該課程立足上述育人目標(biāo)，結(jié)合人工智能導(dǎo)論課程的優(yōu)勢，深挖思政教學(xué)案例，具體見表1。

（三）教學(xué)方法方面

結(jié)合蔡自興教授等對人工智能課程的建設(shè)經(jīng)驗，通過課堂討論、小組發(fā)言、大作業(yè)以及小作業(yè)等多種形式，對課程的教學(xué)方法進行了改革與創(chuàng)新。［5］

首先，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。人工智能導(dǎo)論作為一門導(dǎo)論性前沿課程，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣比較濃厚。但由于課程專業(yè)性很強，比如學(xué)生在接觸知識表示方法、搜索技術(shù)、推理技術(shù)等抽象概念和算法機理時，往往接受度不高。教師若一味采用傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方式，教學(xué)效果難以保證，而啟發(fā)式、互動式教學(xué)方法是提高教學(xué)效果的有效方式。例如，鼓勵學(xué)生參與課堂討論，布置課程報告，采用“項目式”教學(xué)方法，讓學(xué)生組隊，自主選擇感興趣的知識表示方法（狀態(tài)空間法、問題規(guī)約法等）表示“梵塔難題”，還可以引導(dǎo)學(xué)生自主創(chuàng)新，設(shè)計或優(yōu)化更為復(fù)雜的問題表示等。這不僅能擴寬學(xué)生的眼界，還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

其次，課堂講授和信息化教學(xué)的相互融合。課程在多媒體教學(xué)過程中，引入視頻、動畫、圖像等多種表現(xiàn)形式，將抽象的人工智能知識形象化，便于學(xué)生理解與掌握。例如學(xué)生觀看谷歌無人車公司W(wǎng)aymo展示全球先進的自動駕駛技術(shù)的視頻，引導(dǎo)學(xué)生思考自動駕駛的技術(shù)難點，知曉中國與西方發(fā)達國家人工智能發(fā)展的差距，激發(fā)學(xué)生的愛國情懷，堅定為國效力的決心；學(xué)生觀看鳥群遷徙過程中隊形變換的視頻，讓學(xué)生思考粒子群算法的由來和研究意義，從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，保證教師在授課全過程中有目的地“傳道”與“解惑”。

再次，互動式討論。課堂教學(xué)中，通過設(shè)計開放式問題，鼓勵學(xué)生自由發(fā)表觀點和看法，營造積極的課堂氛圍，不僅提高學(xué)生的課堂參與度，還通過小組討論或辯論的形式，讓學(xué)生在互動中加深思政內(nèi)容的理解。如：學(xué)生暢所欲言描述過去看病和現(xiàn)在看病的差別，過去看病就醫(yī)流程比較繁瑣，檢查設(shè)備有限，醫(yī)生全憑個人經(jīng)驗來診斷病情，誤診率較高，現(xiàn)在看病可以通過軟件掛號，就診等待時間相對較短，檢查儀器豐富，診斷精確，提高救治率，引導(dǎo)學(xué)生體會就醫(yī)流程的便捷，醫(yī)療條件的改善和醫(yī)學(xué)發(fā)展的進步等；針對2022年長征五號B遙三運載火箭成功發(fā)射問天實驗艙，引導(dǎo)學(xué)生思考成功背后的問題，中國航天人不忘初心，艱苦奮斗，啟發(fā)學(xué)生明白中國在國際航天事業(yè)的國際地位來之不易，學(xué)習(xí)航天精神，面對困難毫不畏懼，勇于挑戰(zhàn)；學(xué)生分組討論智能機器人快速發(fā)展對人工智能和智能制造產(chǎn)生的影響，以加深學(xué)生對人工智能技術(shù)的思考，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和解決問題的能力。

最后，理論與實踐結(jié)合。課堂教學(xué)中，采用人工智能實例驅(qū)動、互動教學(xué)方式實現(xiàn)課堂理論教學(xué)與實踐教學(xué)的對接；通過布置分組作業(yè)，如走迷宮、猴子摘香蕉等實際問題分析任務(wù)，采用不同知識表示方法進行實際問題的分析與表示，實現(xiàn)理論教學(xué)的延伸，激發(fā)學(xué)生的積極性與創(chuàng)造性。

（四）考核方式方面

注重學(xué)生創(chuàng)新能力的考核。人工智能導(dǎo)論課程的考核包括期末考核和平時成績兩部分，其中平時成績包括大作業(yè)、小作業(yè)和平時表現(xiàn)。大作業(yè)是完成文獻綜述，根據(jù)內(nèi)容給出相應(yīng)的評分標(biāo)準(zhǔn)，小作業(yè)是習(xí)題訓(xùn)練，根據(jù)學(xué)生掌握情況給出相應(yīng)的評分作業(yè)，平時表現(xiàn)包括出勤率、課堂討論參與度等給出相應(yīng)的評分標(biāo)準(zhǔn)。在比重最大的期末考試中，重點考查學(xué)生對理論知識的掌握和解決問題的運用情況，理論知識與案例分析的結(jié)合情況，運用所學(xué)的理論知識進行問題表示和搜索的創(chuàng)新設(shè)計的能力。歸根結(jié)底，考核學(xué)生利用人工智能中知識表示、搜索技術(shù)、推理技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等基本概念和基本原理，針對不同類型的問題進行研究、分析并設(shè)計相應(yīng)的解決方案，培養(yǎng)學(xué)生積極思考、嚴(yán)謹(jǐn)創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度和解決實際問題的能力。

三、結(jié)語

人工智能導(dǎo)論作為融合計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)等多個學(xué)科的課程，融入國情元素、責(zé)任元素、科學(xué)元素等思政元素可進一步促進跨學(xué)科學(xué)習(xí)，啟發(fā)學(xué)生理解不同學(xué)科之間的聯(lián)系和交叉點。

在人工智能導(dǎo)論課程教學(xué)中融入思政元素，一方面，可以提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度和解決實際問題的能力，為進一步學(xué)習(xí)其他人工智能技術(shù)打下良好的理論基礎(chǔ)。另一方面，可以引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀和人生觀，厚植愛國主義情懷，為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢而奮斗，實現(xiàn)課程思政立德樹人的發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻：

［1］ 顧然，馮國昌. “新工科”背景下人工智能專業(yè)“課程思政”教育研究——以“人工智能導(dǎo)論”課程為例［J］. 黑龍江教育：理論與實踐，2020（10）：6-7.

［2］ 習(xí)近平主持召開學(xué)校思想政治理論課教師座談會強調(diào) 用新時代中國特色社會主義思想鑄魂育人 貫徹黨的教育方針落實立德樹人根本任務(wù)［N］. 人民日報，2019-03-19（01）.

［3］ 蔡自興. 智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略思考［J］. 計算機教育，2011（15）：8-11.

［4］ 宋革聯(lián)，李天龍，王芳. 人工智能導(dǎo)論課程思政元素設(shè)計探索與實踐［J］. 貴州師范學(xué)院學(xué)報，2022，38（06）：73-77.

［5］ 蔡自興，肖曉明，蒙祖強，等. 樹立精品意識搞好人工智能課程建設(shè)［J］. 中國大學(xué)教學(xué)，2004（01）：28-29.

（責(zé)任編輯：邵秋露）