人工智能教學(xué)課程精選(九篇)
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第1篇：人工智能教學(xué)課程范文
人工智能作為一門課程［1］，開設(shè)時間距今只有40多年，但發(fā)展極為迅猛。人工智能課程的內(nèi)容涉及計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、控制科學(xué)、信息科學(xué)、心理學(xué)、電子學(xué)、生物學(xué)、語言學(xué)等等，幾乎所有科學(xué)工作者都可以在人工智能中找到自己感興趣的問題。目前，國內(nèi)外已有眾多高校指定人工智能為計算機科學(xué)與技術(shù)及其相關(guān)專業(yè)的主修專業(yè)基礎(chǔ)課程，它在拓展計算機和自動控制的研究和應(yīng)用領(lǐng)域方面有著極其誘人的學(xué)科發(fā)展前景。自2003年起，國內(nèi)諸多高等院校陸續(xù)開設(shè)“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)，同時也有更多高校在傳統(tǒng)信息類專業(yè)中加大了人工智能課程的課時比重，因此如何提高人工智能課程的教學(xué)質(zhì)量顯得尤為重要。?
本文結(jié)合人工智能課程的特點以及自己教學(xué)與研究的實踐，對本課程的教學(xué)進行一些探討，以期改進人工智能課程教學(xué)方法，達(dá)到提高本課程教學(xué)質(zhì)量的目的。??
一、兼顧課程內(nèi)容的統(tǒng)一性和差異性??
人工智能課程的核心內(nèi)容主要集中在對基本概念、基本原理、基本方法和重要算法及其應(yīng)用的認(rèn)識和理解上，盡管各種基本概念、原理、方法和算法在一定程度上自成體系，但是它們之間又存在著許多內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律。從這一點來看，人工智能課程與其他很多計算機課程是不同的，這就要求人工智能課程的授課要具有自己的特色。?
知識表示、知識推理、知識應(yīng)用是人工智能課程的三大內(nèi)容，解決任何一個人工智能問題都離不開兩個步驟，即知識表示和問題求解。由此，人工智能課程從總體結(jié)構(gòu)上就有了一個比較清晰的脈絡(luò)，即首先必然要學(xué)習(xí)各種知識表示方法，然后是利用這些知識進行推理，進而實現(xiàn)知識應(yīng)用，最終達(dá)到問題求解的目的。問題求解又分為基本的問題求解方法和高級問題求解方法。圖搜索策略、啟發(fā)式搜索、消解原理以及規(guī)則演繹系統(tǒng)等都屬于基本的問題求解方法。計算智能、專家系統(tǒng)、機器學(xué)習(xí)、自動規(guī)劃等屬于高級問題求解方法。?
同時，人工智能課程某些章節(jié)或者某些方法算法在一定程度上又自成體系。例如，各種不同的知識表示方法不管是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還是表示形式都完全不相同。又例如，人工智能有許多不同的學(xué)派［2］，本課程往往同時會介紹不同學(xué)派的算法，這些學(xué)派在人工智能的基礎(chǔ)理論和方法、技術(shù)路線等方面是完全不同的，甚至是對立的。?
這些都要求我們在教學(xué)過程中不僅要強調(diào)人工智能課程理論的統(tǒng)一性和完整性，又要兼顧各學(xué)派的特點，尊重甚至調(diào)動學(xué)生們對不同人工智能學(xué)派及其方法的興趣。在編寫和選用教材時也要注重這一點，我們選用的是蔡自興教授編寫的《人工智能及其應(yīng)用》系列教材［1,2］，該教材以邏輯主義學(xué)派為主線，兼顧引進其他學(xué)派的精華內(nèi)容，具有較強的科學(xué)性。
??二、實施分層次教學(xué)??
各高校一般同時為計算機相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生開設(shè)了人工智能課程，甚至有的非計算機類專業(yè)也開設(shè)有人工智能課程。不同層次的學(xué)生對人工智能課程要求掌握的程度不同，我們首先明確本科生和研究生以及非計算機類專業(yè)學(xué)生的教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容，做到分層次設(shè)計人工智能課程教學(xué)?過程。?
本科階段的人工智能課程課時量較少，本科層次只需要做到對大部分人工智能概念和算法了解、認(rèn)識，少部分達(dá)到理解層次。本科生一般都是在高年級（三年級下期或者四年級上期）開設(shè)人工智能課程，這時已有不少學(xué)生準(zhǔn)備繼續(xù)讀研或者已經(jīng)被保研，因此在兼顧全體學(xué)生教學(xué)層次的同時，要注意給這部分學(xué)生足夠的相關(guān)參考書目，讓他們能夠利用課余時間廣泛深入了解人工智能相關(guān)算法，老師在課后還應(yīng)和他們進行充分討論，培養(yǎng)他們對人工智能的特別興趣。?
非計算機類專業(yè)的學(xué)生往往需要學(xué)習(xí)如何利用人工智能知識解決該專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的問題，因此在教學(xué)中要盡量有專業(yè)針對性地進行教學(xué)。例如針對農(nóng)科類專業(yè)，在教學(xué)專家系統(tǒng)過程中，我們要求學(xué)生參考北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心開發(fā)的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)開發(fā)平臺（paid5?0）理解并開發(fā)與本專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的簡易農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。?
給研究生開設(shè)人工智能課程要求做到概念理解，基本算法精通，即要求全面、系統(tǒng)地掌握人工智能的基本概念、基本原理、典型方法和若干應(yīng)用實例，并且能靈活運用所學(xué)知識闡述解決實際問題的方法和途徑。課程教學(xué)中要致力于培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力，要求研究生將人工智能方法與自己的研究方向相結(jié)合，用人工智能方法解決所研究課題中的實際問題，并撰寫相關(guān)的課程論文，以小型研討會的形式進行報告交流。實踐證明，我們的研究生的人工智能教學(xué)效果明顯提升，成效突出。
??三、案例驅(qū)動，寓教于樂??
采用案例教學(xué)是為了充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性［3］。通過案例教學(xué)能把枯燥的人工智能理論知識具體化、形象化，可以使學(xué)生更加感性地理解課堂教學(xué)內(nèi)容。這些案例都是以教師所從事的科研項目中的實際應(yīng)用環(huán)境為背景進行闡述的，讓學(xué)生能在實際環(huán)境中理解概念和知識，學(xué)會利用人工智能知識去分析和解決實際問題。在教學(xué)過程中要選擇學(xué)生容易接受的案例，體現(xiàn)理論聯(lián)系實際的特色，激發(fā)學(xué)生的興趣。?
例如，在講授“計算智能”內(nèi)容時，我們結(jié)合黃河三門峽和小浪底水庫水沙聯(lián)合智能調(diào)度系統(tǒng)［4］進行講解。綜合三門峽水庫和小浪底水庫防洪運用的基本原則、歷年調(diào)度方案、專家的經(jīng)驗、歷年數(shù)據(jù)和現(xiàn)有的調(diào)水調(diào)沙數(shù)學(xué)模型，分別利用模糊決策、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法及綜合集成方法來實現(xiàn)三門峽、小浪底水庫水沙聯(lián)合調(diào)度。?
又例如為了讓學(xué)生走近機器人，我們進行了一場機器人展示課，將研究所現(xiàn)有的MOROCS?1（中南一號智能移動機器人）、ASR（廣茂達(dá)）、AmigoBot（自主移動機器人）、CanDroid（罐頭機器人）、MD?375 Rover（人控漫游車）、Fokker D7（人控飛機，1:72）、Rockit OWI?769K（聲按、壓控火牛機器人）、Hexapod Monster（六足爬行機器人）、Hubo（多機能歌舞機器人）等各類機器人全部拿出來給學(xué)生做了功能演示［5］。親眼看到這么多機器人，同學(xué)們都非常興奮，對人工智能課程的興趣高漲。?
在進行案例教學(xué)時，引導(dǎo)學(xué)生帶著問題和求知欲望深入理論的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在案例中尋找問題的答案并獲取知識。在講授利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行水庫調(diào)度時，引導(dǎo)學(xué)生分析如何確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入端數(shù)據(jù)，什么是泛化能力以及如何提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的泛化能力。?
為了鞏固所學(xué)內(nèi)容，可以讓學(xué)生組成討論小組對教師提出的論題進行討論，分小組闡述自己的觀點，這樣有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，還有助于培養(yǎng)學(xué)生思考問題的能力和提高理論教學(xué)的效果。案例教學(xué)的關(guān)鍵在于引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)到的理論知識去解釋、分析和解決現(xiàn)實案例中的問題，以達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生理論運用和深入理解理論知識的目的。?
此外，我們挑選了機器人足球、拖拉機撲克牌、中國象棋、五子棋等普遍受人喜愛的智能游戲，讓學(xué)生親手設(shè)計小型智能游戲軟件，在設(shè)計的過程中掌握高深的人工智能理論知識，讓學(xué)生學(xué)得會、用得上、記得牢。
??四、結(jié)語??
以上談到的一些教學(xué)方法是我們在教學(xué)過程中總結(jié)體會比較深刻的方面，以供探討。事實上，要進一步提高人工智能課程的教學(xué)質(zhì)量，還有很多方面需要改革和加強。如不斷強調(diào)人工智能教師的專業(yè)素質(zhì)，要求他們在講授好人工智能課程的同時，努力提升出自身的專業(yè)素質(zhì)，給學(xué)生一個良好的專業(yè)素質(zhì)導(dǎo)向。其次，在人工智能課程教學(xué)過程中還需要有培養(yǎng)實用型人才的教學(xué)理念，特別是注重培養(yǎng)有創(chuàng)新意識的實用型人才。注重培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力，只有通過質(zhì)疑和提出問題，學(xué)生的創(chuàng)新意識才能夠得到不斷強化，創(chuàng)新思維能力才能夠得以不斷提高。?
人工智能學(xué)科是一門非常年輕、又非常前沿的學(xué)科，有其自身的突出特點，人工智能課程教學(xué)必然與其他計算機專業(yè)課程教學(xué)不同，需要更多的從事人工智能教學(xué)的教師在自身的教學(xué)實踐中不斷積累經(jīng)驗，進行廣泛的教學(xué)交流。
參考文獻(xiàn)?
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第2篇：人工智能教學(xué)課程范文
關(guān)鍵詞:中西合璧;人工智能;雙語教學(xué)
雙語教學(xué)是我國高等教育適應(yīng)國際化趨勢、培養(yǎng)富有創(chuàng)新精神和國際視野的復(fù)合型高素質(zhì)人才的需要。作為一種全新的教學(xué)方式,它承接了中外文化的碰撞和融合[1]。各校在教學(xué)過程中都遇到了各種困難,也探索了不少經(jīng)驗。自2005年秋季,我校在人工智能課程中采用雙語授課,在教學(xué)實踐中摸索出一套中西合璧的雙語教學(xué)模式,將中西方的優(yōu)勢有效結(jié)合起來,比較適用于工科專業(yè)課程的雙語教學(xué)。
1中西合璧的雙語教材
教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的知識載體,是教師和學(xué)生進行教學(xué)活動的基本工具。我們重點調(diào)查了MIT、Stanford和CMU等國外高校,他們均選用了Stuart J. Russell和Peter Norvig合著的《Artificial Intelligence: A Modern Approach》,該教材幾乎涵蓋了CC2001關(guān)于人工智能課程的全部內(nèi)容。該書網(wǎng)站(aima.cs. berkeley.edu/)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,目前已有100多個國家的1 100多所大學(xué)選用該書作為教材。我們對選用該教材的部分高校授課情況作了追蹤調(diào)查,結(jié)果表明絕大部分人工智能課程的實際授課內(nèi)容都與該教材內(nèi)容基本一致。在國內(nèi),中南大學(xué)的人工智能課程是國家級精品課程,教材是課程負(fù)責(zé)人蔡自興教授與徐光佑教授主編、清華大學(xué)出版社出版的《人工智能及其應(yīng)用》(第三版)(該教材分本科生用書和研究生用書兩種版本),與其課程內(nèi)容設(shè)置完全配套。
我校選用了《Artificial Intelligence: A Modern Approach(2nd)》一書,清華大學(xué)出版社出版了影印版(人民郵電出版社出版了中譯文版本),同時將Nils J. Nilsson著的《Artificial Intelligence: A New Synthesis》作為輔助教材,機械工業(yè)出版社出版了英文影印版及中譯文版本。
人工智能這一學(xué)科誕生于西方,目前該領(lǐng)域的諸多成果和文獻(xiàn)均以英文為語言載體。選用英文原版教材、推行雙語教學(xué),為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)和研究深造奠定了良好基礎(chǔ)。另外,與國內(nèi)教材相比,國外教材更注重知識產(chǎn)生的過程、解決問題的思維方法,對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力極其有益。另一方面,選用原版教材的問題也顯而易見。一是原版教材內(nèi)容過多,需要精心篩選、分清主次后才能使用;二是原版教材昂貴,增加了學(xué)生的經(jīng)濟負(fù)擔(dān),再購買配套中譯文版,負(fù)擔(dān)更重;三是學(xué)生英語水平參差不齊,雙語授課的課程還不成體系,前后課程缺乏銜接性和延續(xù)性,學(xué)生直接使用原版教材有一定的語言障礙,即使有配套的中譯文版,同時翻看兩本書也不方便。
我們正在逐步消化吸收英文原版教材,在無損原版教材思想精髓的前提下,自主編寫適用于雙語教學(xué)的中西合璧講義。雙語教材以英文語言為主,以中文注釋為輔,有效降低學(xué)生閱讀的難度,更趨實用。
2中西合璧的授課語言
語言是信息傳遞的載體,是教學(xué)過程中必不可少的工具。雙語教學(xué)涉及到這種信息傳遞載體的改變。
在雙語教學(xué)中,外語的使用比例要求不低于50%,這是不夠科學(xué)的。雙語教學(xué)不是語言課,教學(xué)質(zhì)量依然是核心,語言僅僅是載體,引入外語教學(xué)的目的無非是為了保證知識的“原汁原味”,同時訓(xùn)練學(xué)生的專業(yè)外語聽說能力,但這一切都應(yīng)以學(xué)生聽懂課為前提。雙語授課進度慢已是不爭的事實,更有些雙語教師,為了兼顧上述目的,先用外語講一遍,再用漢語解釋一遍,這種做法極不可取,也是緊張的課時限制所不允許的。雙語課味同嚼蠟,引不起學(xué)生興趣,也是普遍存在的現(xiàn)象。
我校人工智能課程的授課對象是計算機專業(yè)的四年級本科生,學(xué)生的英語水平很不均衡,如果不考慮實際情況,大比例地采用英語講授,是難以保證教學(xué)效果的。我們把握的原則是:1)英語主要用于講解專業(yè)性內(nèi)容,如專業(yè)術(shù)語、技術(shù)原理、算法等,這樣學(xué)生在學(xué)術(shù)交流中就不會對專業(yè)技術(shù)內(nèi)容存在語言障礙;2)只用學(xué)生能聽懂的語言講授專業(yè)性內(nèi)容,對過于生澀的專業(yè)技術(shù)內(nèi)容,還要使用漢語講解,這樣學(xué)生就不會把專業(yè)技術(shù)內(nèi)容學(xué)“夾生”了,在作研究時才不會有技術(shù)上的障礙;3)用母語調(diào)節(jié)課堂氣氛,適當(dāng)穿插的人工智能領(lǐng)域人物、故事及笑話以漢語為主,把學(xué)生發(fā)散的注意力快速集中起來,把學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣激發(fā)出來;4)中英文銜接,不重復(fù)表述,這樣就不會額外占用課時。
例如,在講解Agent技術(shù)時,對于Agent的定義、結(jié)構(gòu)等核心內(nèi)容,我們采用英語講解;而對于Agent涉及到的心理學(xué)、邏輯學(xué)等方面的生澀理論,則用漢語給出扼要的說明;對于為闡釋Agent的rationality概念而舉的吸塵機器人、黑足泥蜂搬運食物的例子,則主要用漢語講解,激發(fā)學(xué)生的興趣,抓住學(xué)生的注意力。
3中西合璧的教學(xué)課件
作為一種新型的教學(xué)手段,多媒體以其鮮明的圖像、生動的畫面、靈活多變的動畫及聲音效果克服了傳統(tǒng)教學(xué)模式的諸多不足,受到師生的認(rèn)可與好評[2]。本文探討的重點不是如何設(shè)計媒體的表現(xiàn)形式,而是如何利用課件更好地發(fā)揮雙語教學(xué)的效果。很多雙語教學(xué)任課教師只注重追求授課過程中外語的使用比例,課件全文用外語制作,在講解過程中還要費盡周折地解釋,收效甚微。我們在制作課件時,不單純追求英語比例,而是想方設(shè)法讓課件能更好地輔助學(xué)生理解,在關(guān)鍵處均用雙語同步給出內(nèi)容,或者以英文為主,給出扼要的中文注釋。這樣,學(xué)生能夠通過視覺信息更好地理解授課內(nèi)容,而教師也不必再用中英文重復(fù)敘述。
此外,在課件素材的選取上,也應(yīng)注意國內(nèi)外結(jié)合。比如,在講解啟發(fā)式搜索技術(shù)時,國外課件(包括教材)常用的素材是八皇后、八數(shù)碼等問題,其中八皇后問題相對大多數(shù)同學(xué)來講比較陌生,而國內(nèi)的重排九宮(與八數(shù)碼問題是一個問題)、華容道等問題對學(xué)生來講則更熟悉。用國內(nèi)的素材入門、用國外的素材拓寬視野,也是多媒體課件的中西合璧之道。
4中西合璧的文化熏陶
文化是生活在一定地域內(nèi)的人們的思想、信念及生活與行為方式的總稱。從人才培養(yǎng)的角度,我們一般將培養(yǎng)目標(biāo)分為知識、能力和素質(zhì)三個層面,文化屬素質(zhì)培養(yǎng)范疇。文化的熏陶和感染在育人中具有重要作用,這一點往往容易被工科專業(yè)課教師忽略。
從歷史文化的角度看,中西方文化從萌芽、發(fā)展到現(xiàn)在的格局,無疑是各具特色的。雙語教學(xué)提供了開放的空間,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的同時廣泛吸納西方文化,但這也給中國傳統(tǒng)文化造成了一定的沖擊,如不注意調(diào)和,勢必造成文化失衡,對培養(yǎng)學(xué)生的世界觀、人生觀、價值觀都不利。尤其計算機類課程中的技術(shù)內(nèi)容大部分誕生于西方,如果不在教學(xué)過程中進行一種文化平衡,往往會使學(xué)生產(chǎn)生一種我不如人的自卑心理或崇洋心理。
中西方文化對人與自然的基本觀點是不同的。中國文化關(guān)注的對象是人,人與人的關(guān)系自先秦時期便成為中國文化的核心與基礎(chǔ)問題。而西方文化較多關(guān)注的是自然,人與自然的關(guān)系是古希臘注重的中心問題,由此衍生出理智和科技。中國的哲學(xué)是一種人生哲學(xué),在處理人與自然的關(guān)系上,中國文化講究天人合一、順天應(yīng)物、道法自然。把自然人格化,追求人與自然和諧發(fā)展。從古希臘泰勒斯的自然哲學(xué)開始,探索自然奧秘,開發(fā)和利用自然資源為人類服務(wù)就成為了歐洲思想的主流。西方科學(xué)起源于對自然的探索和研究,很早就出現(xiàn)了畢達(dá)哥拉斯、阿基米得這樣名垂千古的科學(xué)家。在人與自然的關(guān)系上,西方文化認(rèn)為人與自然處于對立的斗爭狀態(tài)。西方人也講人與人之間的關(guān)系,但首先關(guān)注的不是倫理而是競爭,因而出現(xiàn)了“優(yōu)勝劣汰”的規(guī)律[3]。
在工科專業(yè)課堂上,涉及到文化要素的主要是兩方面內(nèi)容,一是與課程技術(shù)內(nèi)容有關(guān)的哲學(xué)觀點,二是本學(xué)科發(fā)展歷程中的人物、事件和形成的學(xué)派等等。在教學(xué)過程中,教師要注意穿插上述內(nèi)容,對學(xué)生進行文化熏陶,要注意中西合璧。比如,介紹人工智能發(fā)展過程中的重要人物時,必然提及Turing、McCarthy、Minsky、Shannoon、Simon、Newell、Feigenbaum、Hopfield、Brooks等西方學(xué)者,但同樣也不能忽略國內(nèi)的吳文俊、王守覺、蔡文等學(xué)者,他們近年分別在機器定理證明、仿生模式識別、可拓學(xué)等領(lǐng)域取得了開創(chuàng)性成果,而這些還沒有來得及寫進人工智能教科書。
5中西合璧的思維方式
對學(xué)生思維方式的培養(yǎng)也是教學(xué)任務(wù)之一。中西方文化的差異也將導(dǎo)致思維方式的不同。在技術(shù)思維方面,中國強調(diào)系統(tǒng)和整體,更具辯證性;而西方強調(diào)細(xì)節(jié)和局部,更注重邏輯性。西方人的思維方法更偏于二元對立,而中國文化環(huán)境則造就了中國人思維方式的連續(xù)統(tǒng)合特征[4]。外文教材的編寫體例與中文教材有著明顯的不同,這就是中西方思維方式不同的原因。教師首先要注意到這種思維方式的差異,并在教學(xué)活動中讓學(xué)生也逐步意識到這種差異,并進一步接納和學(xué)會西方的思維方式,將中西方的思維方式融于一身。舉例來說,在講解邏輯推理技術(shù)時,可以通過介紹邏輯學(xué)的三大起源(古希臘的形式邏輯、古印度的因明學(xué)、我國先秦時期的名辯學(xué))向?qū)W生呈現(xiàn)這種思維方式的差異,在講解演繹推理、模糊推理、云推理時,也要注意體現(xiàn)中西方思維方式中各自的特長,以利于學(xué)生吸納。
6結(jié)語
自2005年開展雙語教學(xué)以來,我們每年授課后都進行一次教學(xué)效果的問卷調(diào)查,“接受雙語教學(xué)”的學(xué)生比例從2005年的37%逐年上升到2009年的89%,說明這套雙語教學(xué)模式已經(jīng)得到了絕大多數(shù)學(xué)生的認(rèn)可。
中西合璧的雙語教學(xué)模式是我們在人工智能教學(xué)過程中探索出來的,但是也可以推廣到其他工科專業(yè)課中。雙語教學(xué)中各種要素的中西合璧不是簡單相加,而是要結(jié)合專業(yè)內(nèi)容進行深度融合,這需要任課教師廣泛涉獵、精心加工、用心引導(dǎo)。雙語教學(xué)不能停留在語言形式和技術(shù)內(nèi)容層面上,還要上升到文化和思維層面。
注:本論文受到哈爾濱工程大學(xué)教學(xué)改革工程項目支持。
參考文獻(xiàn):
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Sino-west Style Bilingual Teaching Mode for Artificial Intelligence
LIU Hai-bo, SHEN Jing, ZHANG Guo-yin, LIU Jie
(College of Computer Science and Technology, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China)
第3篇：人工智能教學(xué)課程范文
關(guān)鍵詞：新工科；人工智能導(dǎo)論；實踐教學(xué)；校企合作；案例庫
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G及人工智能等信息技術(shù)的發(fā)展，為了應(yīng)對中國產(chǎn)業(yè)變革及新一輪的科技革命，適應(yīng)“中國制造2025”國家戰(zhàn)略需要及產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟創(chuàng)新發(fā)展，同時將國際工程教育思想本土化，“新工科”應(yīng)運而生[1]。信息技術(shù)發(fā)展催生出了人工智能相關(guān)的專業(yè)，國內(nèi)高校紛紛設(shè)立了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。近年來，人工智能技術(shù)的發(fā)展引領(lǐng)著人類社會正逐漸走進智能社會，人工智能將深刻影響人類社會。隨著人工智能的進一步發(fā)展，高等教育的價值也將進一步提高[2]。因此，各高校應(yīng)盡快建立與新工科相一致的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，并深入研究我國人工智能的人才培養(yǎng)體系、課程設(shè)置、實驗平臺及成果轉(zhuǎn)化等方法，改革傳統(tǒng)人工智能的教育教學(xué)方法，形成有新工科特色的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)工程教育方法。由于傳統(tǒng)的專業(yè)是按學(xué)科劃分的，因此，目前的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系以理論為主，強調(diào)學(xué)科知識的系統(tǒng)性和完備性[3]。人工智能導(dǎo)論作為智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的核心課程，同時也是人工智能“入門性”和“引導(dǎo)性”的課程。但是，目前人工智能導(dǎo)論的課程設(shè)置上主要存在課程內(nèi)容陳舊、實踐課程不足、教材理論過強、教學(xué)模式老舊及實踐教學(xué)與企業(yè)需求不適應(yīng)等問題。尤其是人工智能導(dǎo)論課程，缺乏實踐教學(xué)將會降低學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能的興趣和積極性。因此，為了解決這些問題，并使高校跟上人工智能時代的腳步，抓住高等教育發(fā)展的新機遇，進行面向新工科的人工智能導(dǎo)論實踐教學(xué)模式探索具有重要的現(xiàn)實意義。
1人工智能對新工科人才的新要求
1.1具備多學(xué)科交叉知識。人工智能導(dǎo)論是一個多個學(xué)科交叉而成的一門課程。人工智能導(dǎo)論主要包括知識系統(tǒng)、智能搜索技術(shù)、腦科學(xué)、機器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機、專家系統(tǒng)、智能計算及分布式智能等內(nèi)容[4]。因此，一個合格人工智能專業(yè)人才需要具備多學(xué)科知識。1.2具備多領(lǐng)域應(yīng)用能力。人工智能導(dǎo)論的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，基本包含工業(yè)、農(nóng)業(yè)及社會生活的各個行業(yè)（如工業(yè)生產(chǎn)、通信、醫(yī)療、金融、社會治安、交通領(lǐng)域及服務(wù)業(yè)等）[5]。人工智能導(dǎo)論課程要求學(xué)生在學(xué)好理論前提下也應(yīng)該掌握各行業(yè)的相關(guān)知識，只有這樣才能提高人工智能技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用。1.3具備人工智能創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神。目前，創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展成為了我國現(xiàn)階段發(fā)展的重要力量，人工智能成為經(jīng)濟發(fā)展的新引擎[5]。在大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的號角下，人工智能技術(shù)作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過程中的一個大趨勢。因此，當(dāng)今新形勢下培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神的人工智能專業(yè)人才對我國經(jīng)濟發(fā)展及大學(xué)畢業(yè)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)具有重要意義。1.4具備人工智能人文素養(yǎng)。人的內(nèi)在品質(zhì)就是人文素養(yǎng)，人文科學(xué)的知識水平和研究能力是人文素養(yǎng)的重要組成部分，人文素養(yǎng)是人文科學(xué)體現(xiàn)出來的以人為研究對象和中心的精神[6]。人工智能對人類社會帶來的是便利還是帶來災(zāi)難，關(guān)鍵是使用者的思想道德和人文素養(yǎng)。因此，培養(yǎng)具有人文精神的人工智能專業(yè)人才具有重要的意義。
2人工智能導(dǎo)論課程教學(xué)現(xiàn)狀
目前，許多高校已經(jīng)認(rèn)識到傳統(tǒng)的人工智能導(dǎo)論課程已經(jīng)不能適應(yīng)社會和學(xué)生發(fā)展的需要。尤其是地方普通高校在師資、科研及學(xué)科力量薄弱情況下進行人工智能導(dǎo)論的實踐教學(xué)。目前人工智能導(dǎo)論的課程設(shè)置上主要存在的問題如下：⑴本科生課程內(nèi)容陳舊。近年來，隨著云計算、大數(shù)據(jù)、5G等信息技術(shù)的快速發(fā)展，也帶動人工智能技術(shù)發(fā)展日新月異。對于高校來說，要緊跟人工智能技術(shù)前沿，傳授學(xué)生的知識也要緊跟人工智能的發(fā)展。目前，雖然也出現(xiàn)了不少新的人工智能導(dǎo)論教材，但在課堂上能夠教學(xué)的新內(nèi)容仍然不多，教材內(nèi)容仍然集中在傳統(tǒng)的人工智能技術(shù)（如問題求解、知識表示、歸結(jié)原理及經(jīng)典推理等技術(shù)）上。⑵研究生課程內(nèi)容重疊。研究生的人工智能導(dǎo)論課程應(yīng)作為本科生課程的一個延續(xù)，但部分高校對研究生人工智能導(dǎo)論課程的教學(xué)重視不夠。很多本科生已經(jīng)學(xué)過的內(nèi)容在研究生階段又進行了重復(fù)。因此，在新工科背景下培養(yǎng)高層次的人工智能人才，就必須要在研究生階段加強新工科人才實踐能力的培養(yǎng)，選擇合理的人工智能導(dǎo)論課程，改革研究生階段人工智能導(dǎo)論的教學(xué)理念和教學(xué)模式。⑶實踐課程不足。實踐教學(xué)是提高人工智能新工科人才能力的重要路徑。目前，大多數(shù)院校的人工智能導(dǎo)論課程理論與實踐聯(lián)系不夠緊密，對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)不夠，只知道理論，而不進行實際的實踐應(yīng)用就不能成為合格的人工智能新工科人才。另外，大多數(shù)地方高校的人工智能實驗室建設(shè)投入不足，實驗條件差，驗證性的實驗較多，實驗課時不足，學(xué)生對人工智能新技術(shù)的接觸不夠。⑷人工智能導(dǎo)論教材理論性過強。目前，現(xiàn)有的人工智能導(dǎo)論教材以理論為主，缺乏人工智能實踐內(nèi)容。在課程教學(xué)過程中學(xué)生經(jīng)常會感覺索然無味，當(dāng)實踐課程開設(shè)不足時，這種情況會非常明顯。學(xué)生會漸漸的對人工智能導(dǎo)論課程失去興趣和熱情，最終會導(dǎo)致課程的教學(xué)質(zhì)量和效果下降，不能達(dá)到新工科人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)的預(yù)期。⑸教學(xué)模式老舊。人工智能導(dǎo)論是多學(xué)科交叉的課程，課程內(nèi)容理論性強、抽象、多知識點是新工科的特點。然而，大多數(shù)地方高校仍然采用過去的課堂教學(xué)模式（即“教師講、學(xué)生聽”的教學(xué)模式），這種單向灌輸?shù)慕虒W(xué)方式以教師為主，學(xué)生的主動性不夠，只是在被動接收知識。學(xué)校這種重視理論不重視實踐的教學(xué)模式，在一定程度上影響了新工科人才的實踐能力，從而導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)社會需求脫節(jié)。
3人工智能導(dǎo)論實踐教學(xué)初探
3.1人工智能導(dǎo)論課程實踐平臺建設(shè)。為了提高學(xué)生對實踐教學(xué)的興趣，南陽師范學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院在人工智能導(dǎo)論授課過程中廣泛應(yīng)用多種計算機實驗教學(xué)平臺，如采用開源的PaddlePaddle百度飛槳深度學(xué)習(xí)平臺，希冀一體化人工智能實踐教學(xué)平臺及大數(shù)據(jù)綜合實驗平臺。教師可以在實踐教學(xué)過程中方便的使用這些平臺進行授課，學(xué)生也可以在課堂中跟隨老師完成相關(guān)實驗，并能夠在課下進行相關(guān)實驗練習(xí)及提交作業(yè)。3.2人工智能導(dǎo)論課程實驗內(nèi)容優(yōu)化。在人工智能導(dǎo)論實踐教學(xué)過程中，以學(xué)生興趣為導(dǎo)向，開展相關(guān)應(yīng)用課程實驗，南陽師范學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院對人工智能導(dǎo)論實驗課程內(nèi)容進行優(yōu)化。優(yōu)化后的主要實驗課程包括搜索優(yōu)化算法實現(xiàn)、智能計算實現(xiàn)、貝葉斯分類實驗、最近鄰算法實驗、機器學(xué)習(xí)實驗及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實驗。最后，通過期末課程設(shè)計進一步提高學(xué)生解決實際問題及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力。3.3人工智能導(dǎo)論實踐教學(xué)模式改革。⑴校企合作為使人工智能導(dǎo)論實踐教學(xué)不與企業(yè)脫節(jié)，校企合作是關(guān)鍵。應(yīng)積極派遣教師進企業(yè)進修，了解企業(yè)需求，并提高教師的工程能力。從2018年以來，南陽師范學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院每年暑假期間累積派遣教師58人/次前往百度、中興、科大訊飛、神舟數(shù)碼及江蘇傳智播客公司等進修培訓(xùn)。同時已經(jīng)在固定時間邀請相關(guān)企業(yè)講師到學(xué)校進行人工智能方面的項目教學(xué)。建立起了具有地方區(qū)域特色的師資隊伍及校企協(xié)調(diào)的實踐教學(xué)模式，從而避免人工智能導(dǎo)論課程實踐與企業(yè)實際脫節(jié)。⑵“雙導(dǎo)師”負(fù)責(zé)制人工智能導(dǎo)論實踐課程實行“雙導(dǎo)師”制，邀請企業(yè)中實踐經(jīng)驗豐富的人才任教或任職，校企合作建立實踐教師指導(dǎo)團隊，改革教學(xué)策略及教學(xué)方法，以項目為牽引，將人工智能導(dǎo)論實踐課程作為第二課堂學(xué)分。還要積極制定人工智能相關(guān)的科技作品競賽的獎勵機制，積極引導(dǎo)學(xué)生參加各種人工智能相關(guān)的比賽，從而進一步提高學(xué)生在創(chuàng)新實踐方面的能力。⑶采用案例教學(xué)法以案例導(dǎo)入進行教學(xué)，提高學(xué)生興趣。首先，從人工智能競賽的部分賽事中、（如百度的人工智能大賽，“2020年全國人工智能大賽”，“2020中國高校計算機大賽人工智能創(chuàng)意賽”等）中選取貼近實際問題的案例作為人工智能導(dǎo)論實踐課程的案例來源。然后，采用目前主流的人工智能開發(fā)軟件進行算法代碼的編寫，引導(dǎo)學(xué)生采用Python語言調(diào)用第三方接口庫進行算法的實現(xiàn)。最后，讓學(xué)生使用主流的編程語言（如C++、Java等）開發(fā)完善算法或進行系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)。
4結(jié)束語
在新工科背景下，人工智能導(dǎo)論作為智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)核心課程，人工智能人才培養(yǎng)應(yīng)注重提高學(xué)生解決問題的能力。在這種背景下，筆者結(jié)合近年來了解到的企業(yè)需求和上課的實際，對人工智能導(dǎo)論實踐教學(xué)模式進行初探，具體如下：①校企合作，構(gòu)建人工智能實踐平臺；②建立案例庫，優(yōu)化實踐的內(nèi)容；③校企“雙導(dǎo)師”制，采用案例教學(xué)，從而進一步提高學(xué)生在創(chuàng)新實踐方面的能力。
參考文獻(xiàn):
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第4篇：人工智能教學(xué)課程范文
一、頂層設(shè)計,構(gòu)建全方位、多層次、可操作的指導(dǎo)體系。
為了保障人工智能教育在我校真正落實和長期發(fā)展，學(xué)校將人工智能教育工作納入到學(xué)校整體三年發(fā)展規(guī)劃中，并作出明確要求。
為了讓師生更加重視人工智能教育，促進學(xué)生全面發(fā)展，特修訂了我校“五美”能行課程體系，將人工智能課程進行了重新定位和設(shè)計。
為了建設(shè)符合我校校情、學(xué)情的人工智能課程體系，學(xué)校成立了人工智能課程建設(shè)與實施的探索與研究項目管理團隊，制定了項目計劃書，從項目名稱、項目團隊、項目背景、項目創(chuàng)新點及解決問題、項目推進措施、項目完成期限等方面進行了具體規(guī)劃。
二、支撐保障
完善軟硬件設(shè)施和文化建設(shè)，為人工智能教育開展做好支撐和保障。除了四樓獨立的人工智能實驗室，我校還自主改造了五樓的創(chuàng)客教室和閱覽室，擴寬了人工智能教育場所，盡全力滿足學(xué)生人工智能上課需求。
學(xué)校高度重視人工智能教育，不斷加大投入。在資金緊張的情況下依然給學(xué)生購買了小學(xué)生C++趣味編程書和人工智能超變戰(zhàn)場的場地。
三、具體做法
1.基于校情和學(xué)情的人工智能課程設(shè)計
課程設(shè)置：開學(xué)之前，課程部整體規(guī)劃，實行信息技術(shù)課兩節(jié)聯(lián)排。
人工智能課程開設(shè)內(nèi)容安排：基于校情學(xué)情，本學(xué)期3-6年級全面鋪開人工智能課程，3年級以信息技術(shù)基礎(chǔ)知識、編程貓、樂高搭建基礎(chǔ)入門為主；4年級AI神奇動物，5-6年AI變形工坊，是集搭建和編程于一體的人工智能課程體系。本學(xué)期信息技術(shù)類人工智能特色社團的開設(shè)：人工智能機器人社團、信息學(xué)奧C++社團、創(chuàng)意編程社團。
2.三位一體，三組聯(lián)動推進人工智能課程的開發(fā)與實踐。三組是：項目組、教研組和集備組。具體做法是：
項目組的做法：根據(jù)人工智能項目管理計劃書的內(nèi)容和要求，3月初進行項目工作總結(jié)和4月份計劃匯報，5月份進行了中期匯報。進一步梳理人工智能校本課程的內(nèi)容，促進人工智能課程實施與落地，進行了生本AI人工智能校本課程的開發(fā)與研究，重點對課程目標(biāo)和課程內(nèi)容進行了設(shè)計和探索。
教研組的做法：1.參加區(qū)首次信息技術(shù)教研活動，明確方向和工作重點。組織信息技術(shù)教師按時參加區(qū)里首次信息技術(shù)教研活動，并將區(qū)里的要求傳達(dá)給每一位信息技術(shù)老師，為接下來的工作做好鋪墊指明方向。2. 教研組內(nèi)進行磨課，四年級潘倩老師執(zhí)教了四年級AI神奇動物—敏捷的蛇；徐娜老執(zhí)教了五年級AI神奇變形工坊—設(shè)計“地雷”，課后及時聽評課，提出優(yōu)點與不足，并進一步改進完善。
集備組活動：各年級備課組利用雙周周二上午時間進行集備，研究本周的上課內(nèi)容、梳理課堂具體流程及教學(xué)設(shè)計。
3.加強教師培養(yǎng)力度，積極組織教師參加人工智能培訓(xùn)和學(xué)習(xí)。學(xué)校鼓勵教師進行小課題的研究，提升教學(xué)專業(yè)素養(yǎng)。2019年區(qū)級小課題《小學(xué)人工智能課程體系、教學(xué)策略和教學(xué)評價的研究》順利結(jié)題。2020年區(qū)級小課題《奎文區(qū)人工智能教育專項課題--小學(xué)人工智能教育教學(xué)策略及評價方法的研究》立項。
4.為了拓寬視野，為人工智能教育的發(fā)展進一步指明方向。落實請進來：邀請區(qū)教研室專家進校為學(xué)校人工智能開展情況進行診斷；邀請優(yōu)必選指導(dǎo)老師入校指導(dǎo)人工智能課程，并進行賽事輔導(dǎo)和培訓(xùn)。
5.為了給學(xué)生的學(xué)習(xí)搭建更廣闊的平臺，豐富學(xué)生的課余文化生活，促進學(xué)生信息素養(yǎng)的提升。以賽促學(xué)，積極組織學(xué)生參加各級各類比賽。
四、取得成效
1.學(xué)校層面：以人工智能教育為契機近年來，我校的信息化、數(shù)字化、智能化水平不斷提升，互聯(lián)網(wǎng)+教育、智慧校園工作取得了巨大的進步，學(xué)校獲得省市區(qū)多項榮譽。
第5篇：人工智能教學(xué)課程范文
【關(guān)鍵詞】人工智能；診斷學(xué)教學(xué)；智能教學(xué)系統(tǒng)；智能組卷系統(tǒng)；智能閱卷系統(tǒng)；智能仿真教學(xué)系統(tǒng)
人工智能（artificialintelligence，AI）的概念最早是在1956年的Dartmouth學(xué)會上提出的，隨著計算機核心算法的突破、計算能力的迅速提高以及海量互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的支撐，目前已被廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域[1-2]。近年來，人工智能也給教育教學(xué)領(lǐng)域帶來了機遇，人工智能+教育正如火如荼地開展和推進，改變著傳統(tǒng)的教育形式及生態(tài)[3-4]。2018年教育部《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》，各大高校在人工智能及其教育發(fā)展上有了綱領(lǐng)性的指導(dǎo)[5]。醫(yī)學(xué)教育作為教育教學(xué)諸多領(lǐng)域的一隅，乘著人工智能發(fā)展的東風(fēng)，各大高校在推進醫(yī)學(xué)教學(xué)改革方面進行了大量積極的探索與嘗試[6-8]。診斷學(xué)是由基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)過度到臨床醫(yī)學(xué)的橋梁課，其教學(xué)質(zhì)量的良莠直接影響到醫(yī)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，傳統(tǒng)的教學(xué)方法難以滿足現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教學(xué)的要求，如何發(fā)揮人工智能的應(yīng)用優(yōu)勢，讓其更好地應(yīng)用于診斷學(xué)的教學(xué)工作，也是診斷學(xué)課程教改的重要研究方向。
1傳統(tǒng)的診斷學(xué)教學(xué)方法存在的問題
診斷學(xué)是學(xué)習(xí)臨床基本技能最重要的一門課程，其內(nèi)容包括癥狀學(xué)、體檢檢查、實驗室檢查及輔助檢查等四大塊，分為理論課和見習(xí)課，目前大多數(shù)醫(yī)學(xué)院理論課采用的是以大班的形式在多媒體教室講授，而見習(xí)課則采取分小組的模式進行，多年的教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)該教學(xué)模式取得的教學(xué)效果不盡人意，尤其是近年來隨著全國各大醫(yī)學(xué)院校的擴招，出現(xiàn)了師資及教學(xué)資源配套的相對不足，上述教學(xué)模式的問題逐漸凸顯。理論知識以老師講授為主，采取的是“滿堂灌”的教學(xué)模式，然而該部分教學(xué)內(nèi)容知識點繁多，知識串聯(lián)度不高，課堂靈活度、生動度較為薄弱，學(xué)生聽完課以后對課程內(nèi)容印象不深，知識掌握度差，同時由于學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性差異大，不能進行課前充分預(yù)習(xí)的學(xué)生在課堂上更加難以跟上老師講授的節(jié)奏。見習(xí)課是對理論知識進行實踐，培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力，前期理論知識掌握度差又會影響見習(xí)的教學(xué)質(zhì)量，導(dǎo)致教學(xué)過程形成惡性循環(huán)[9]。見習(xí)課主要采取老師講授要領(lǐng)及演示操作流程，之后學(xué)生們互相練習(xí)的教學(xué)方法，該部分內(nèi)容需反復(fù)加強練習(xí)，同樣的動作要領(lǐng)反復(fù)錘煉才能熟練掌握，因課堂見習(xí)時間有限，而老師講授及演示需占用大部分時間，學(xué)生動手實踐機會不多，老師對學(xué)生的操作手法、操作內(nèi)容、操作順序等重要內(nèi)容進行指導(dǎo)和勘誤的時間少，學(xué)生操作的規(guī)范性難以保證，在以后的臨床實踐中，往往存在實踐操作能力的缺陷。上述教學(xué)模式教師與學(xué)生們之間除了課堂時間，其余時間是脫節(jié)的，不能很好地溝通，學(xué)生們有疑問的知識點難以得到老師的及時解答，教學(xué)活動中沒有充分反饋，各個教學(xué)環(huán)節(jié)難以進行教學(xué)反思，形成教學(xué)相長的良性循環(huán)。課后復(fù)習(xí)及階段性總結(jié)復(fù)習(xí)是課堂知識內(nèi)化及升華的重要方面，傳統(tǒng)的教學(xué)模式通常是給學(xué)生布置課后作業(yè)，學(xué)生完成后上交由老師批改留檔，這個環(huán)節(jié)學(xué)生與老師缺乏有效的溝通，且由于學(xué)生們學(xué)習(xí)主觀能動性差異，課后沒有老師的監(jiān)督及針對性地輔導(dǎo)，課后作業(yè)的質(zhì)量良莠不齊，教學(xué)質(zhì)量欠佳是顯而易見的。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展及研究的開展，涌現(xiàn)了一大批新的診斷方法與手段，譬如關(guān)于腫瘤診斷的分子marker，評估預(yù)測疾病活動度及預(yù)后相關(guān)的指標(biāo)，在臨床上已經(jīng)常規(guī)應(yīng)用，但由于教材更新需要周期，很難跟新進展同步介紹，另外由于課時有限，難以全面地就學(xué)科前沿及新進展進行講授[10]。
2人工智能應(yīng)用于診斷學(xué)教學(xué)的重要意義
2.1教師方面
將人工智能應(yīng)用于診斷學(xué)教學(xué)實踐，削弱了教師的知識權(quán)威而強化了教師的價值引導(dǎo)，對教師的個人能力提出了更高的要求，促使教師踏實踐行終身學(xué)習(xí)并持續(xù)更新自身知識結(jié)構(gòu)?；ヂ?lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時代，知識呈幾何指數(shù)更新并出現(xiàn)大爆炸，基于各種互聯(lián)網(wǎng)即時通訊平臺及手機APP，診斷學(xué)體格檢查、理論知識講授相關(guān)的小視頻及研究進展不勝枚舉，這就要求教師及時獲取、更新知識并進行相應(yīng)的知識儲備。人工智能的應(yīng)用促使教師從單人施教發(fā)展為團隊施教，為開發(fā)更具個性化的課程教學(xué)注入團隊的力量?；诖髷?shù)據(jù)的人工智能可以減少診斷學(xué)教學(xué)過程中的機械性、重復(fù)性工作，如平時作業(yè)的批改、考勤統(tǒng)計等，減輕了教師的工作負(fù)擔(dān)，教師可以將更多的精力投入到醫(yī)德醫(yī)風(fēng)、醫(yī)患溝通能力以及體格檢查手法的規(guī)范化培養(yǎng)上，更多的心思放在豐富課程內(nèi)容及教學(xué)形式上。同時大數(shù)據(jù)可以及時反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，教師可以根據(jù)學(xué)生的反饋及課程評價有針對性地對學(xué)生進行相應(yīng)的輔導(dǎo)。
2.2學(xué)生方面
將人工智能應(yīng)用于診斷學(xué)教學(xué)實踐，可以實時動態(tài)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及暴露的問題，如是否按時完成課程任務(wù)、測試中哪些知識點容易出錯等，人工智能系統(tǒng)能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)分析和深度挖掘，并且可視化呈現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)據(jù)，有利于教師及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進度、參與度以及學(xué)習(xí)效果，并根據(jù)具體的學(xué)情分析數(shù)據(jù)來調(diào)整輔導(dǎo)和教學(xué)方案?；谌斯ぶ悄軓姶蟮乃惴ê头治?，可以為學(xué)生定制個性化的教學(xué)內(nèi)容及進度，提供更有針對性的課堂內(nèi)容和隨堂測試，并對測試及平時作業(yè)進行智能批改，真正做到查漏補缺。診斷學(xué)課程內(nèi)容相對枯燥，學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣有限，基于人工智能的教學(xué)方式可以寓教于樂，在課程中將一些比較零散的知識點可以設(shè)置成互動小游戲，營造出良好的課堂氛圍，提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)效率。
2.3教學(xué)過程
針對教學(xué)過程，人工智能亦發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。第一，診斷學(xué)作為橋梁課程，是一門必修課，包括臨床醫(yī)學(xué)五年制、八年制、法醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)等相應(yīng)專業(yè)的學(xué)生均需要學(xué)習(xí)，人工智能擁有超強的計算能力和強大的“記憶力”，面對眾多不同專業(yè)的學(xué)生，可以根據(jù)大數(shù)據(jù)進行分析，制定出適合不同專業(yè)學(xué)生的完備教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)活動開展過程中，人工智能還可以根據(jù)學(xué)生的課堂及課后測試表現(xiàn)，依據(jù)分層教學(xué)的要求自動設(shè)置梯次教學(xué)目標(biāo)，幫助學(xué)生們逐步提升學(xué)習(xí)能力和知識掌握度。第二，人工智能可以憑借自身信息化的特點，對各種教學(xué)資源進行分析，為教師和學(xué)生選擇更優(yōu)質(zhì)更合適的資源提供依據(jù)，促進個性化的教與學(xué)。第三，傳統(tǒng)的教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容相對有限，人工智能基于大數(shù)據(jù)能夠啟發(fā)新的教學(xué)思路，創(chuàng)新教學(xué)方法，為診斷學(xué)教學(xué)提供更多的可能性。
3人工智能在診斷學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
3.1智能教學(xué)系統(tǒng)
智能教學(xué)系統(tǒng)是教育技術(shù)學(xué)中重要的研究領(lǐng)域，其根本宗旨是使得學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境更加優(yōu)良和諧，智能教學(xué)系統(tǒng)能夠及時有效地調(diào)用最新最全的網(wǎng)絡(luò)資源并充分優(yōu)化后供學(xué)生學(xué)習(xí)，使得學(xué)生能夠更加全方位、多角度地學(xué)習(xí)專業(yè)知識，提高學(xué)習(xí)效果[11]。智能教學(xué)系統(tǒng)大致由領(lǐng)域知識部分、教師部分及學(xué)生部分3個部分構(gòu)成[12]，其中領(lǐng)域知識部分又稱為專家部分，這一部分既包含了需要講授的內(nèi)容及掌握的技能，又可以添加專家的學(xué)術(shù)成果，既能夠保證學(xué)生對于基本概念、基本理論及基本技能的掌握，又能夠拓寬知識面，增加知識的廣度。智能教學(xué)系統(tǒng)的教師及學(xué)生部分主要是為設(shè)計和制定教學(xué)方案及策略服務(wù)，基于大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，根據(jù)課程的特點、歷年教學(xué)情況、學(xué)生身心發(fā)展特點及學(xué)習(xí)實際情況，制定更加個性化、高效的教學(xué)方案，促成教師因材施教，取得更加理想的教學(xué)效果。
3.2智能網(wǎng)絡(luò)組卷閱卷系統(tǒng)
診斷學(xué)教學(xué)內(nèi)容包括理論和見習(xí)兩大塊，教學(xué)過程中教師的大量時間用于出題、閱卷、批改平時作業(yè)等與考核相關(guān)的工作，并且在出題過程中需要圍繞相對固定的重難點內(nèi)容不斷創(chuàng)新題型，消耗教師大量的精力。智能網(wǎng)絡(luò)組卷閱卷系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮其優(yōu)勢，將教師從繁冗的考核相關(guān)工作中解脫出來，使得教師的教學(xué)更高效，教師能夠把更多的時間。智能網(wǎng)絡(luò)組卷系統(tǒng)能夠有效收集和分析知名高校教學(xué)團隊編寫的在線題庫，實現(xiàn)教學(xué)資源的共享，通過隨機抽題組卷、答案隨機排序、題型隨機排序以及設(shè)置避免與歷年考卷重復(fù)等，顯著提升試卷的質(zhì)量，亦能改善考試作弊的頑疾，客觀地考核學(xué)生對知識的掌握度。智能網(wǎng)絡(luò)閱卷系統(tǒng)有簡明的閱卷流程，能夠更有效地識別試卷及答案，能夠明顯降低傳統(tǒng)人工閱卷方式因疲勞帶來的出錯率，使得工作效率更高、考核結(jié)果更公正。
3.3智能仿真教學(xué)系統(tǒng)
診斷學(xué)教學(xué)的見習(xí)部分是學(xué)生提高技能的重要環(huán)節(jié)，常常采用分小組在病房完成的方式進行，在課程的開展過程也凸顯出了各種各樣的問題，譬如因?qū)W生分組進行詢問病史、體格檢查，重復(fù)次數(shù)多，患者難以多次配合；在教學(xué)時間段內(nèi)病房缺相應(yīng)的病種，無法對所學(xué)的癥狀進行直觀的學(xué)習(xí)；傳染病流行期間出于對學(xué)生健康安全的保護，無法進入病房見習(xí)等等，此時智能仿真教學(xué)系統(tǒng)能夠發(fā)揮重要的補充作用[13]。人工智能可以根據(jù)提供的海量真實臨床病例，由醫(yī)學(xué)專家整合其臨床特征，聯(lián)合計算機專家，根據(jù)相應(yīng)的教學(xué)要求，形成虛擬病人學(xué)習(xí)系統(tǒng)，學(xué)生在仿真診療環(huán)境中，進行問診、體格檢查、診斷以及給出治療方案，同時系統(tǒng)能夠自動發(fā)現(xiàn)學(xué)生在問診及診斷過程中的錯誤，通過實踐、糾錯再實踐，提高學(xué)生采集病史、體格檢查的能力，同時能夠加強學(xué)生的臨床思維的訓(xùn)練，夯實臨床基本功[14-16]。
4總結(jié)及展望
第6篇：人工智能教學(xué)課程范文
當(dāng)前高職教育中為計算機專業(yè)學(xué)生所開設(shè)的人工智能課程很大程度上沿用了普通高等教育環(huán)境下的教學(xué)方式和內(nèi)容，這顯然與高職教育本身培養(yǎng)人才的目標(biāo)和方式不一致。高職教育的最終目標(biāo)是要培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)需要的技能型、應(yīng)用型人才，而高職教育在教學(xué)方式上應(yīng)更為注重實踐教學(xué)，包括各種實驗、實訓(xùn)、實習(xí)和設(shè)計。因此，人工智能課程中單純的理論講授并不能有效地適應(yīng)高職教育的實際教學(xué)環(huán)境要求，有必要對人工智能課程在教學(xué)內(nèi)容和方式上加以改革。三個改革途徑（一）引導(dǎo)學(xué)生閱讀應(yīng)用研究文獻(xiàn)
高職教育強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用技能，其中重要的一點是要培養(yǎng)學(xué)生把理論知識應(yīng)用到實際生產(chǎn)中的能力。然而在教學(xué)實踐過程中，學(xué)生普遍反映由于人工智能課程理論性強，難于從課本理論聯(lián)系到實際的專業(yè)應(yīng)用上，這樣對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高技能應(yīng)用水平是不利的。
實際上，人工智能涉及的應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，其中在專家系統(tǒng)、模式識別、智能控制、數(shù)據(jù)挖掘、自然語言理解等方面尤為突出，每一種應(yīng)用都能夠很好地體現(xiàn)出人工智能學(xué)科的基本理論方法特點。因此，在課程學(xué)習(xí)的開始階段，應(yīng)讓學(xué)生按照個人興趣自行選定某個應(yīng)用領(lǐng)域，在一定的提示和引導(dǎo)下通過檢索有關(guān)文獻(xiàn)，訪問相關(guān)的科研院校網(wǎng)站等方式獲取資料，了解當(dāng)前該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和具體產(chǎn)品的開發(fā)和使用情況，最后在課程的結(jié)束階段以學(xué)習(xí)報告的形式在課堂上加以演示和共同討論，這樣可以大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能課程的主觀能動性，開闊學(xué)生的知識視野。資料的收集閱讀與思考是知識應(yīng)用的首要環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)應(yīng)用型人才的知識應(yīng)用技能很有幫助。（二）安排學(xué)生對經(jīng)典算法程序進行實驗
與普通高等教育相比，高職教育更加強調(diào)實踐教學(xué)的重要性。從實踐中學(xué)習(xí)和理解理論知識，并且把所學(xué)知識運用到實踐中，這是高職教育的重要特點。人工智能課程內(nèi)容抽象而概念性強，單純的理論講解學(xué)生難以從中得到啟發(fā)，也難以體現(xiàn)出高職教育突出實踐教學(xué)的特點，為此需要安排學(xué)生動手實驗，從實踐中理解人工智能科學(xué)的理論原理和應(yīng)用途徑。
在人工智能科學(xué)的發(fā)展過程中，先后提出了一些經(jīng)典的優(yōu)秀算法程序，如A*算法、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的BP學(xué)習(xí)算法等，在科研和工程實際中得到了廣泛的應(yīng)用，在實踐教學(xué)中同樣有著重要價值。根據(jù)教學(xué)要求和實際情況，學(xué)生并不需要自行設(shè)計關(guān)于這些算法的具體程序，在提倡開放和共享源代碼的今天，通過網(wǎng)絡(luò)能夠獲得大量相關(guān)的程序代碼資源。同時，一些軟件平臺也集成了一些工具箱，如遺傳算法工具箱、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱等，只需設(shè)定相關(guān)輸入?yún)?shù)和數(shù)據(jù)，便可通過調(diào)用工具箱函數(shù)實現(xiàn)算法，極為簡便而易于理解。
學(xué)生應(yīng)通過對這些程序作驗證性實驗來理解所學(xué)內(nèi)容。為安排學(xué)生有效地進行實驗，教師應(yīng)結(jié)合當(dāng)前階段所講授的內(nèi)容準(zhǔn)備相應(yīng)的算法程序，當(dāng)該部分內(nèi)容結(jié)束后在課堂上講解和演示算法程序的運行方法。學(xué)生獲得該算法程序以及具體的實驗任務(wù)后在課后完成實驗并提交實驗報告。
例如，在講授啟發(fā)式搜索時，可向?qū)W生提供A*算法求解八數(shù)碼難題的算法程序，并對某個學(xué)生給定某個初始棋盤狀態(tài)，要求學(xué)生動手運行程序并記錄由算法擴展所得的每個棋盤狀態(tài)的估價函數(shù)計算結(jié)果，以及相應(yīng)的OPEN表和CLOSED表的變化情況，從中理解A*算法的原理特點。又如，在講授BP學(xué)習(xí)算法時，可根據(jù)學(xué)生的實際情況對內(nèi)容進行調(diào)整，強調(diào)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實際工程應(yīng)用價值，而對BP算法的基本原理只作簡單介紹。向?qū)W生提供利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)特定目標(biāo)函數(shù)的MATLAB程序代碼后，要求學(xué)生動手運行該程序，并且記錄和對比神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在訓(xùn)練前后對目標(biāo)函數(shù)的逼近效果。
（三）啟發(fā)學(xué)生引入人工智能理論方法對畢業(yè)設(shè)計加以創(chuàng)新
畢業(yè)設(shè)計是高職教育的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計對以往所學(xué)知識作系統(tǒng)性總結(jié)，通過畢業(yè)設(shè)計能進一步加強學(xué)生的技能訓(xùn)練，提高學(xué)生的技能應(yīng)用水平。從實踐教學(xué)的角度來講，畢業(yè)設(shè)計不僅僅要求學(xué)生對已學(xué)知識和技能的簡單重復(fù)運用，更重要的是強調(diào)學(xué)生能夠主動獨立地分析實際問題，對問題的解決方法提出新的觀點并付諸實踐。然而從教學(xué)的實際來看，在畢業(yè)設(shè)計中學(xué)生創(chuàng)新的主動性不足，往往停留在繼承和模仿階段，畢業(yè)設(shè)計作品少有突破和創(chuàng)新。究其原因，并非學(xué)生所學(xué)知識和技能不足，而是學(xué)生未懂得如何分析已有問題，在其基礎(chǔ)上引入新的解決方法或提出新的應(yīng)用內(nèi)容。
第7篇：人工智能教學(xué)課程范文
關(guān)鍵詞:人工智能；大數(shù)據(jù)；軟件
1人工智能及大數(shù)據(jù)的概念
1.1人工智能
人工智能是一門利用計算機程序模擬人類智能的科學(xué),其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,例如機器人、模式識別及專家系統(tǒng)等。人工智能的高科技產(chǎn)品,不僅實現(xiàn)了對人類思維的模擬,在某些方面還超過了人類。
1.2大數(shù)據(jù)
大數(shù)據(jù)是指海量信息的集合,一般用常規(guī)軟件工具無法對其進行有效的采集、存儲和處理,需要借助具有超強洞察力的大數(shù)據(jù)技術(shù)對其進行有效的采集、存儲、處理、分析和共享。大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠有效地進行超大規(guī)模的并行處理,能夠有效地處理結(jié)構(gòu)化及半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),具有較強的數(shù)據(jù)挖掘能力及分析決策能力。
2人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求特點
2.1知識更新能力
人工智能及大數(shù)據(jù)技術(shù)日新月異,需要軟件專業(yè)技術(shù)專業(yè)人才具有較強的知識更新能力,較強的自主學(xué)習(xí)能力,以及較高的技術(shù)應(yīng)用能力。但目前相當(dāng)一部分軟件技術(shù)專業(yè)的大學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力不高,知識更新能力不強,亟需針對人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求特點改進培養(yǎng)方案,增加相關(guān)課程,培養(yǎng)學(xué)生對新知識的理解和掌握尤為重要。
2.2創(chuàng)新思維能力
人工智能及大數(shù)據(jù)時代下,需要軟件技術(shù)專業(yè)人才具備較強的適應(yīng)創(chuàng)新能力,較強的開拓思維能力,以及較強的團隊協(xié)作能力。但目前相當(dāng)一部分軟件技術(shù)專業(yè)的大學(xué)生的創(chuàng)新思維能力較差,新知識更新缺乏主動性,迫切行,學(xué)習(xí)意識不強。亟需針對人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求特點創(chuàng)新改革培養(yǎng)方案,確定切實可行培養(yǎng)策略是學(xué)科發(fā)展的需要和任務(wù)。
2.3大數(shù)據(jù)分析能力
人工智能及大數(shù)據(jù)對人才的大數(shù)據(jù)分析能力要求較高,主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)描述、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和深度學(xué)習(xí)等諸多方面的能力。但目前相當(dāng)一部分軟件技術(shù)專業(yè)的大學(xué)生的大數(shù)據(jù)分析能力不夠,不能很好地進行數(shù)據(jù)采集、存儲、整理、描述、統(tǒng)計分析和歸納總結(jié),亟需針對人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求特點創(chuàng)新培養(yǎng)體系。
2.4軟件開發(fā)及測試能力
人工智能及大數(shù)據(jù)對人才的軟件開發(fā)及測試能力要求較高,主要包括軟件分析、軟件設(shè)計、軟件實現(xiàn)和軟件測試等方面的能力。但目前相當(dāng)一部分軟件技術(shù)專業(yè)的大學(xué)生的軟件開發(fā)及測試能力較差,不能夠有效地開展軟件的規(guī)劃、分析、設(shè)計、實現(xiàn)與測試等環(huán)節(jié),亟需針對人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求特點提升學(xué)生的軟件開發(fā)與測試的實踐能力。
3建設(shè)策略
3.1轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,順應(yīng)人工智能及大數(shù)據(jù)時展要求
傳統(tǒng)的教學(xué)理念已經(jīng)不能適應(yīng)人工智能及大數(shù)據(jù)時代的要求,亟需轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,從而適應(yīng)人工智能及大數(shù)據(jù)時代的要求,進而提升軟件技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。在人工智能及大數(shù)據(jù)背景下,學(xué)校應(yīng)深入分析人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求特點,從而有針對性的制定培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)任務(wù)和培養(yǎng)方案。在制定培養(yǎng)目標(biāo)時,應(yīng)著重考慮軟件技術(shù)專業(yè)人才在人工智能及大數(shù)據(jù)時代應(yīng)具備的能力素質(zhì)。在制定培養(yǎng)任務(wù)時,應(yīng)著重參考人工智能及大數(shù)據(jù)相關(guān)崗位的崗位要求。在制定培養(yǎng)方案時,應(yīng)堅持以學(xué)生為主體,以學(xué)生為本,突出知識更新能力、自主學(xué)習(xí)能力、開拓創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力、大數(shù)據(jù)分析能力和軟件開發(fā)及測試能力的培養(yǎng)。
3.2引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)代化、智能化的網(wǎng)絡(luò)平臺進行自主學(xué)習(xí)
為了更好地適應(yīng)人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的需求,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)代化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的Web平臺進行自主學(xué)習(xí),從而提升學(xué)生的知識更新能力、開拓創(chuàng)新能力、解決問題的能力和團隊協(xié)作能力。首先,在人工智能及大數(shù)據(jù)背景下,網(wǎng)絡(luò)上涌現(xiàn)了大量的人工智能及大數(shù)據(jù)相關(guān)的學(xué)習(xí)資源,但這些網(wǎng)絡(luò)資源存在良莠不齊的現(xiàn)象,因此教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生如何搜索、鑒別和使用這些網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源。然后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生自由分組開展人工智能及大數(shù)據(jù)相關(guān)的學(xué)習(xí),通過興趣小組的方式激發(fā)學(xué)生對人工智能及大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)熱情,提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,提升在線學(xué)習(xí)的效率。最后,教師可以自建教學(xué)網(wǎng)站,對網(wǎng)絡(luò)資源進行篩選和優(yōu)化,使學(xué)生能夠更好地進行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。
3.3構(gòu)建大數(shù)據(jù)分析課程體系,提升學(xué)生的大數(shù)據(jù)分析能力
人工智能及大數(shù)據(jù)對軟件技術(shù)專業(yè)人才的數(shù)據(jù)分析能力要求較高,眾多人工智能及大數(shù)據(jù)相關(guān)企業(yè)亟需大量的具有較高大數(shù)據(jù)分析能力的軟件技術(shù)專業(yè)人才。因此,大數(shù)據(jù)分析能力是目前軟件技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的重要內(nèi)容,應(yīng)適時構(gòu)建大數(shù)據(jù)分析課程體系,進一步提升軟件技術(shù)專業(yè)學(xué)生的大數(shù)據(jù)分析能力。首先,教師是教學(xué)的組織者,因此應(yīng)注重教師的培養(yǎng),只有提升了教師的大數(shù)據(jù)分析能力,才能更好地提升學(xué)生的大數(shù)據(jù)分析能力。然后,重點突出數(shù)據(jù)挖掘能力的培養(yǎng),包括數(shù)據(jù)預(yù)處理能力和聚類分析能力等。
第8篇：人工智能教學(xué)課程范文
關(guān)鍵詞：人工智能；教育變革；智慧教育
近年來大數(shù)據(jù)、云計算等信息技術(shù)飛速發(fā)展，人工智能在一些特殊領(lǐng)域（如圖像識別、語音識別、自然語言等）不斷取得突破性進展。人工智能作為新的技術(shù)驅(qū)動力正引發(fā)第四次工業(yè)革命，為醫(yī)療、教育、能源、環(huán)境等關(guān)鍵領(lǐng)域帶來新的發(fā)展機遇。人工智能專家預(yù)測，人工智能在通用技術(shù)領(lǐng)域可能尚不能替代人類，但在一些特殊領(lǐng)域，人工智能將會淘汰現(xiàn)有的勞動力。在國外，許多國家紛紛把人工智能作為國家發(fā)展的重要競爭戰(zhàn)略，我國學(xué)者也密切關(guān)注著人工智能的最新理論進展和實踐應(yīng)用，國務(wù)院于2017年7月頒布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確人工智能發(fā)展的重點策略?！叭斯ぶ悄茏兏锝逃钡某绷?，引發(fā)了教育研究領(lǐng)域的“人工智能熱”。當(dāng)前全球范圍內(nèi)，人工智能在教育領(lǐng)域的大量研究和應(yīng)用催發(fā)形成了教育人工智能概念。目前梳理學(xué)術(shù)上關(guān)于研究人工智能與教育的文獻(xiàn)主要集中于：
（一）教育理念的革新?！叭藱C一體”將成為未來新的教育方式[1]，由新技術(shù)和新手段的出現(xiàn)所應(yīng)運而生的智慧教育[2]，將對原有教育進行改進和完善。智能技術(shù)在改變教育的手段和環(huán)境的同時，還有利于構(gòu)建出系統(tǒng)解決教育問題的教育新體系，從而真正觸及教育的根本[3]。
（二）關(guān)注技術(shù)的革新。機器深度學(xué)習(xí)、智能學(xué)習(xí)的算法、視覺識別以及智能語言識別這些基礎(chǔ)技術(shù)的突破，為人工智能的教育應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)[4]。
（三）探究教育的應(yīng)用。人工智能在學(xué)校教育中的學(xué)業(yè)測評、交叉學(xué)科、角色變化等應(yīng)用領(lǐng)域具有巨大潛力，教師角色內(nèi)涵也將在與人工智能的協(xié)同共存中發(fā)生改變。AI監(jiān)課系統(tǒng)能夠數(shù)據(jù)化、可視化評估教師的授課情況，將人工智能技術(shù)的運用滲透到整個教學(xué)過程中，教師可以根據(jù)評分實時調(diào)整授課內(nèi)容，以促進個性化學(xué)習(xí)，從而提升教學(xué)效果。教育深受技術(shù)發(fā)展的影響，新技術(shù)融入教育并促進教育方式的轉(zhuǎn)變已成為必然趨勢。一方面技術(shù)為教育提供了新的、更加廣闊的可能性；另一方面技術(shù)具有變革人類的教育方式與學(xué)習(xí)方式的能力。然而，技術(shù)是一把“雙刃劍”，如何獲取或?qū)崿F(xiàn)以人工智能為代表的新興信息技術(shù)所擁有的特征、優(yōu)勢與功能，使其在教育中最大限度地發(fā)揮其應(yīng)有的價值呢？人工智能技術(shù)如何繼續(xù)被安全使用到教育領(lǐng)域？如何通過教育變革來促進新興信息技術(shù)在教育教學(xué)中的廣泛與深入應(yīng)用，實現(xiàn)教育深層次革命等問題，是目前需要關(guān)注和探討的主要問題。
1人工智能時代下教育變革的背景
1.1人工智能的內(nèi)涵及具備的強大能力
人工智能最早由美國達(dá)特茅斯學(xué)院于1956年提出，其研究主要包括機器人、圖像識別、自然語言處理、語音識別等，實質(zhì)是一種自動感知、學(xué)習(xí)思考并做出判斷的程序。人工智能具有自主學(xué)習(xí)、推斷與革新的能力，推動了圖像識別、自然語言處理等方面的技術(shù)突破。人工智能同時具有理性判斷力、超強的工作力，只要電力供應(yīng)不斷，幾乎可以無限制地工作下去，而且適應(yīng)不需要情感投入的工作。它的超強能力，源于三個重要的技術(shù)：深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)和強算力。
1.2人工智能時代的機遇和挑戰(zhàn)
人工智能在精力、記憶力、計算力、感知力以及進化力等方面與人類相比，具有突出優(yōu)勢。在醫(yī)藥領(lǐng)域，人工智能的出現(xiàn)使普通民眾可以享受更為高效、稀缺的醫(yī)療資源，解決醫(yī)療診斷領(lǐng)域診斷質(zhì)量不均衡、醫(yī)生資源不足等問題。在教育領(lǐng)域，人工智能促進教學(xué)質(zhì)量進一步提升、教師角色多樣化、學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升；為教育研究提供新技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐；極大拓展了教育研究新視域；使教育在立德樹人方面、教育方法創(chuàng)新方面、教育手段和環(huán)境方面以及教育服務(wù)供給方式方面均發(fā)生改變。然而，看到人工智能以其強大的處理能力帶來機遇的同時，也需要正視人工智能帶來的新挑戰(zhàn)。在人工智能浪潮沖擊下，如何借助人工智能發(fā)展的機遇推進教育的變革與創(chuàng)新？人工智能技術(shù)如何繼續(xù)被安全使用？首先，人工智能專家大都認(rèn)為，人工智能將會淘汰大量現(xiàn)有的依靠非腦力勞動為生的勞動力，需要培養(yǎng)人工智能時代的新型勞動力。而且，人工智能技術(shù)本身的不太成熟使很多人工智能技術(shù)只是應(yīng)用在兒童教育領(lǐng)域，再者，人工智能潛在的道德倫理問題缺乏法律制度規(guī)范。除此之外，人工智能時代將對社會結(jié)構(gòu)以及人的地位構(gòu)成挑戰(zhàn)。綜上所述，人工智能時代所帶來的機遇是大于挑戰(zhàn)的。教育需適應(yīng)人工智能技術(shù)所帶來的突破和飛躍，不斷調(diào)整和更新教育的方向和目標(biāo)，實現(xiàn)育人成人的發(fā)展目標(biāo)。
2人工智能與教育變革
2.1人工智能與教育目的的變革
人工智能帶來的巨變不僅影響人類未來如何發(fā)展，而且極大釋放了人類的生產(chǎn)力，這些在一定程度上使得人類需要重新思考教育是何目的。人工智能影響教育目的的變革主要表現(xiàn)在：第一，人工智能可能會使人類陷入精神危機。這源于兩方面的結(jié)果：一方面，人工智能將取代大部分人的工作崗位，工作的喪失將會導(dǎo)致人的價值和尊嚴(yán)喪失。另一方面，人工智能技術(shù)的發(fā)展將可能導(dǎo)致所有基于自由主義的想法破產(chǎn)，轉(zhuǎn)而人類所擁有的價值和尊嚴(yán)可能轉(zhuǎn)化為一種“算法”，人工智能帶來的職業(yè)替代風(fēng)險在教育領(lǐng)域同樣存在，主要是對教師角色的挑戰(zhàn)。第二，人工智能有利于培養(yǎng)人的學(xué)習(xí)能力。從某種角度上講，人工智能剝奪人的就業(yè)機會，但同時，人工智能助教機器人將協(xié)助教師實現(xiàn)個性化指導(dǎo)，從而有利于將學(xué)習(xí)的過程視為尋求自我價值和意義的過程。除此之外，人工智能有利于使教育注重培養(yǎng)人的精神能力，這種精神能力大致包括實踐動手能力、價值追求能力以及創(chuàng)造能力，從而有利于學(xué)生知識以便于更好地完善自我、豐富自我，使教育跳脫“知識為本”的陷阱，發(fā)揮“立德樹人”的正向作用。
2.2人工智能與學(xué)習(xí)方式的變革
第一，深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)也稱為深度結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)或者深度機器學(xué)習(xí)，是一類算法的集合。深度學(xué)習(xí)概念的提出，一方面尊重了教學(xué)規(guī)律，另一方面也是應(yīng)對人工智能時代下的挑戰(zhàn)。深度學(xué)習(xí)在機器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)、信息處理等領(lǐng)域取得了顯著成就，提倡學(xué)教并重、認(rèn)知重構(gòu)、反思教學(xué)過程，進而達(dá)到解決問題的目的。第二，個性化學(xué)習(xí)。個性化學(xué)習(xí)區(qū)別以往傳統(tǒng)班級課堂授課，尊重學(xué)生的個性發(fā)展，因材施教。人工智能技術(shù)與大數(shù)據(jù)的應(yīng)用有利于學(xué)生享受個性化的學(xué)習(xí)服務(wù)，可提供個性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容，可視化分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，快速提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。第三，自適應(yīng)學(xué)習(xí)。自適應(yīng)學(xué)習(xí)是指人工智能基于對個體學(xué)習(xí)進行快速反饋的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)習(xí)者特征，為其推薦個性化的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)路徑，從而最大程度上適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，是實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)的重要手段。人工智能技術(shù)有利于快捷、科學(xué)地判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，進行學(xué)習(xí)反饋；持續(xù)收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，其中包括學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容；高效地為學(xué)生提供海量的學(xué)習(xí)資源。
2.3人工智能與學(xué)習(xí)環(huán)境的變革
首先，有利于搭建靈活創(chuàng)新的學(xué)校環(huán)境。不僅可以使空間規(guī)劃更具彈性，而且可以調(diào)節(jié)性增強物理環(huán)境。其次，人工智能時代的教育區(qū)別于以往傳統(tǒng)教育強調(diào)的統(tǒng)一秩序，更注重個體的用戶體驗。創(chuàng)客空間、創(chuàng)新實驗室等學(xué)習(xí)環(huán)境的不斷增加以及人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，個性化的空間環(huán)境與學(xué)習(xí)支持將改變目前學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)空間環(huán)境。除此之外，隨著對話交互技術(shù)的逐漸成熟與不斷普及，有利于實現(xiàn)虛實結(jié)合的立體化實時交互。VR、AR等技術(shù)的同步協(xié)作也有利于搭建新的學(xué)習(xí)環(huán)境，滿足學(xué)習(xí)者的一系列要求。腦機互動技術(shù)的突破有利于實現(xiàn)將人工智能植入人腦，從而改變?nèi)祟愖匀徽Z言的交流方式。最后，人工智能通過即時、準(zhǔn)確、高效的大數(shù)據(jù)分析有利于進行精準(zhǔn)且個性的學(xué)習(xí)評價與反饋。人工智能將綜合收集所有同學(xué)的學(xué)習(xí)記錄，互相比對、優(yōu)化，從而進行綜合提升。更為重要的是，人工智能的人臉識別以及語音識別技術(shù)可以運用到教師的教學(xué)過程中，進行學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒感知，學(xué)習(xí)狀況的了解，從而促進學(xué)生學(xué)習(xí)的科學(xué)化；智慧校園、智慧圖書館等的出現(xiàn)，為教學(xué)環(huán)境的建設(shè)提供重要參考。
3人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用
人工智能被認(rèn)為是最有潛力和影響力的教育信息化技術(shù)，將通過人工智能數(shù)據(jù)挖掘分析、3D打印、模擬仿真等技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)人工智能與教育的深度融合，對計算機輔助教學(xué)、個性化教育服務(wù)、教育人工智能生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)生根本影響。2018年《地平線報告》（高等教育版本）指出了教育領(lǐng)域的信息化發(fā)展，未來一段時間內(nèi)將通過人工智能與信息技術(shù)的結(jié)合，進而影響教育階段的不同過程。具體見表1所示。
第9篇：人工智能教學(xué)課程范文
關(guān)鍵詞：人工智能；案例教學(xué)；應(yīng)用
1引言
作為計算機科學(xué)技術(shù)的全新領(lǐng)域即人工智能，其正在迅速成長與成熟、新方法、新理念、新技術(shù)并且不斷壯大，同樣也包含著計算機網(wǎng)絡(luò)、數(shù)學(xué)、信息論各類學(xué)科的交叉和邊緣學(xué)科。人工智能包含的主要內(nèi)容有知識表示和推理機制、問題求解和搜索算法，自然語言理解、專家系統(tǒng)和機器學(xué)習(xí)等；也作為計算機科學(xué)各專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程，國內(nèi)外各高校都非常重視，都將人工智能作為計算機專業(yè)的必修課程。人工智能包含的學(xué)科多，知識點雜、理論性強、內(nèi)容抽象，算法難度高復(fù)雜，在此情況下各高校采用傳統(tǒng)的“教師講、學(xué)生聽”單一教學(xué)模式，學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)地位；課堂教學(xué)與實際操作、理論與現(xiàn)實應(yīng)用相脫節(jié)；加上理論知識強，案例缺乏，容易使學(xué)生感覺空洞；學(xué)生易產(chǎn)生厭學(xué)情緒，也達(dá)不到鍛煉其分析問題、解決問題的思維能力和實踐動手能力。如何讓學(xué)生高效的學(xué)習(xí)一直是教師研究的課題，在大數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)信息時代的大背景下，“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)廣泛應(yīng)用和存在于生活、工作各個方面，其在教育教學(xué)中表現(xiàn)出的創(chuàng)新性、互動性尤為突出，并極具優(yōu)勢。
2基于案例的教學(xué)研究
此方法開始于上世紀(jì)20年代左右，最早是由美國哈佛商學(xué)院所提倡的，基于當(dāng)時特殊的商業(yè)管理真是背景和特殊事件，能夠有效的發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生主動性、積極性和應(yīng)用能力，開展案例教學(xué)后，學(xué)生實際解決問題能力有了很大的提高。但此教學(xué)研究方法知道到上世紀(jì)80年代后期，才引起教師的重視。1986年由美國研究小組提出《準(zhǔn)備就緒的國家：二十一世紀(jì)的教師》書中，強烈推薦此方法在實際教學(xué)的重要性，并說明今后在教學(xué)過程中將其作為一種重要的教學(xué)方法應(yīng)用于各類課程中去。
3基于人工智能的案例教學(xué)研究及應(yīng)用
3.1案例精選
此方法第一步是案例選取，案例的好壞是決定案例教學(xué)效果關(guān)鍵因素。案例的選取需要滿足以下要求：（1）符合現(xiàn)在的教學(xué)目標(biāo)，明確學(xué)生需要掌握的知識點、重難點等，能夠運用所學(xué)的理論知識應(yīng)用到實際中，以此提高學(xué)生分析、解決問題的能力；（2）案例要有代表性、趣味性，由于人工智能課程內(nèi)容多、抽象，需要將枯燥乏味的知識點轉(zhuǎn)化為趣味生動的案例，有利于吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和主動性；例如，講到“知識表示”這部分內(nèi)容中引入“機器人搬積木”、“野人修道士渡河”案例；（3）采用互動的形式，此為人工智能的案例教學(xué)研究重要特征，同時也是教學(xué)目標(biāo)得以充分展現(xiàn)的必要條件。能夠調(diào)動大家的積極性，學(xué)生和學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間的互動，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。
3.2案例的執(zhí)行
（1）講授法?；诮虒W(xué)內(nèi)容具體知識點設(shè)計案例；通過教師講解，幫助學(xué)生理解抽象的理論知識。案例的呈現(xiàn)有兩種基本形式：一是“案例—理論”,即先給出教學(xué)案例，后講解理論知識；二是“理論—案例”,即教師先講解知識，再給出教學(xué)案例；案例的呈現(xiàn)方式不同,會直接影響案例的功能，也會影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒、學(xué)習(xí)效果。為了使案例能更好地為教學(xué)服務(wù),教師講解案例之前應(yīng)從創(chuàng)設(shè)案例情境開始,通過情境體驗與案例剖析激發(fā)學(xué)生認(rèn)知的興趣,引導(dǎo)學(xué)生對將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容產(chǎn)生注意,有利于教師導(dǎo)入新課。（2）互相討論法。大學(xué)生課余時間充沛，鑒于此，將班級學(xué)生分為若干小組，教師將事先準(zhǔn)備好的案例分配給各組，學(xué)生采用組內(nèi)互動討論的形式，設(shè)計出此案例的各種解決方法。課堂上，將本小組的解決方法用課件展現(xiàn)給其他小組。講解完成后，學(xué)生開始互相討論，對比各自的方法，然后由老師進行分析、對比和總結(jié)。以此來增強學(xué)生對學(xué)科知識點、應(yīng)用能力的掌握。（3）相互辯證法。課后，采用相互辯證的方法，組織大家相互辯論。選擇一些綜合應(yīng)用比較強的案例。與簡單的案例相比，綜合應(yīng)用案例能更加高效地啟發(fā)學(xué)生全方位地思考和探索問題的解決方法。相互辯證法是一種探索新型的教學(xué)形式，學(xué)生的自主性強，能夠在辯論中充分表達(dá)自己的觀點，充分運用所學(xué)的理論知識來維護自己的觀點，還可以促使學(xué)生查閱大量資料，拓展知識面。
4結(jié)語
通過以上論述，人工智能技術(shù)開始應(yīng)用于教學(xué),與教學(xué)現(xiàn)代化有著密切的聯(lián)系。其發(fā)展必將對現(xiàn)代教育起巨大推動作用。在教學(xué),可以基于人工智能技術(shù)建立人類推理模型學(xué)習(xí)工具等諸多的運用,展示出越來越好的實用性。
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