時間：2024-03-15 10:41:14
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關鍵詞：樂高教育機器人 創造性思維培養 課堂教學認識
最近幾年，許多中小學把樂高教育機器人活動引入到課堂教學中，使機器人創意走進學生的學習生活。作為一種全新的教學內容，很多教師都在探索樂高教育機器人教學，這種跨學科、高操作性、極具挑戰性的內容，非常適合課程整合、研究性學習和綜合創新活動的需要，培養了學生的創新能力所需要的創造性思維，使學生在積極的學習興趣中不斷探索和研究，實現自己的新創意、新設想和新設計。
一、機器人和創造性思維
機器人是一種通過電腦編程，可以依靠程序自動完成一定操作或移動作業的機械裝置，它可以有視覺、聽覺、觸覺等類似人的感覺功能，有識別功能和自主行動的功能。它是信息技術和工程機械發展的前沿領域，是一門具有高度綜合滲透性、前瞻未來性、創新實踐性的學科，蘊涵著極其豐富的教育資源。我校從2006年開始開設樂高教育機器人課程，在實際教學活動中，由于學生能充分體會到研究主題的趣味性和挑戰性，以及提供給學生的解決開放性問題的機會多，因此對于學生的創新能力所需的創造性思維提供了發展平臺。
創造性思維是一種具有開創意義的思維活動，是人類思維的精華，是引發創造活動的前提。一個發揮創造性思維的人，就能發揮自己的創造才能得心應手地解決矛盾、攻克難關。近年來隨著科學技術的迅猛發展，創造性思維越來越受到重視，是學校教育和教學中必不可少的內容。
二、樂高教育機器人課堂教學與創造性思維
1、創造性思維的基礎是興趣
心理學研究表明，當人對某一事物感興趣時，認識就快；如果毫無興趣，認識就慢，或者不予接受。若想激發創造性思維，就必須首先激發學生的學習興趣。那么學生的學習興趣從何而來呢？蘇霍姆林斯基曾說：“興趣的源泉在于體會到智慧能統帥事實和現實，人的內心里有一種根深蒂固的需要――總要感到自己是發現者、研究者、探索者。在兒童的精神世界中，這種需要特別強烈”。所以“興趣”是一種推動學生學習的內在動力，它激發了學生強烈的求知欲望，從而為創造性思維的產生奠定基礎。因此興趣不是教學目的，而是教學的一個組成部分。實踐證明學生對機器人不僅能夠產生濃厚的興趣，而且能夠持久和鞏固。
為了引發學生的學習興趣，我校的樂高教育機器人技術課程將學習重點放在學習樂高硬件（例如RCX和各種傳感器等）及其樂高應用軟件（例如三維設計軟件和編程軟件）上。學生在學習過程中，積極主動地參與到教學過程中來，充分地展現了自己的想象空間，精心雕琢自己的作品。有的學生曾這樣說：“我最喜歡用樂高積木塊設計搭建樂高機器人了，特別是每當我編寫程序成功時，我就覺得自己已經是一個機器人工程師，心里別提多高興了！”。而樂高硬件及其樂高應用軟件為學生提供了機會，使他們在教室、活動室和電腦上得以展現自己?？梢哉f這些物質基礎對學生產生了“誘惑力”。有了“誘惑力”，學生就有興趣，有了興趣，就自然而然地產生創造力了。
在樂高教育機器人教學中，精心設計任務是一個很重要的環節。因為“任務”設計的好與壞，直接影響到學生的學習興趣的培養。一個好的任務，可以使學生在潛移默化中掌握知識，起到事半功倍的作用。教師講的時候要少而精，要根據學生的認知水平和教學內容，在量上要少講，把大量時間留給學生去自學、去思考；在質上要精講排除學生已經掌握的和自己可以理解掌握的知識。在教學中給學生點明問題的關鍵，指導學生運用各種思維活動解決問題的方法，鍛煉獨立探討問題的思維能力。比如，在講“按鈕”時，我只仔細地講解了其中的一個按鈕，其他的讓學生自己去體會它的使用方法。在講傳感器時，在學生認識理解后自己到生活中去找、去發現傳感器，品味生活中隱藏的科技，知道科技對我們生活的影響，在我們的身邊科技無處不在也時刻陪伴著我們。教師的教學目的，絕不只是教會學生具體的科學知識，而是應該著眼于為學生創造一個合適的環境，通過知識的傳授開發他們的智力，培養他們的學習能力，這樣才能使他們收益終生。
人的創造能力的發揮離不開自信，而自信是實現自我和取得成功的必要前提。學生們正處于成長發展期，渴望別人對自己的尊重和信任，所以對學生恰如其分的鼓勵，就會使學生滿懷希望和自信心，增強興趣，使興趣從外在因素向內在因素的轉化能夠執行，從而鞏固興趣。在每堂課即將結束時，我都要進行作品展示。同學們總是要爭先恐后地展示自己的作品，當自己的作品得到展示時，一種得意的表情便會在他的臉上呈現。當許多新的技巧和操作方法在作品中不斷得到體現時，當學生們利用各種傳感器設計出了許多具有可操作性的創意方案時，就會看到他們創造發明的信心和能力。興趣引發了學生的創造性思維的產生，一幅幅作品、一個個設計圖案，一個個創意程序都來自他們內心的“靈感”。
2、升華創造性思維離不開運用
學習興趣的源泉在于學以致用，這時候人們才能真正感受到掌握知識的歡樂。知識運用可以促進學習和智力活動的興趣。樂高教育機器人模仿于人，又幫助于人們的生活和服務于我們的人類，因此具有廣泛的應用范圍。
3、良好的多媒體手段是培養創造性思維的保證
關鍵詞：大學計算機基礎；教學改革；人工智能；智慧課堂
云計算、大數據、人工智能新興領域的崛起，推動信息技術全面滲透于人們的生產生活中。信息技術的核心在于計算機技術和通信技術。然而，雖然目前各個高校都開設了計算機基礎課程，但是其教學卻存在著諸多問題，導致該課程無法達到預期的教學效果。教育部在2012年《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》，其中指明“以教育信息化帶動教育現代化，促進教育的創新與變革”[2]。因此，本文以華中師范大學計算機基礎課程教學為例，深入闡述了傳統計算機基礎課程教學的弊端，提出了在當前人工智能如火如荼的時代背景下，如何應用人工智能相關技術對傳統的計算機基礎教學進行改革的具體方案。該方案以創建網絡智慧課堂教學模式改革為主體，輔以教學觀念、知識體系和課程考核方式改革，以期對高校的計算機基礎課程教學有所裨益。
1傳統教學的缺陷
⑴課程的教學地位沒有引起足夠的重視一些高校為計算機基礎課程分配較少的學時（少于48學時），甚至有的專業將此課程設置為選修課。這種設置降低了該課程在教師和學生心目中的位置，導致了對該課程的忽視。同時，不少老師因為學時不夠，時間緊迫，僅僅講述與考試相關的內容，不考的一概不講。這導致學生的眼界受限，知識和能力受限，無法培養其全面綜合的計算機素質。還有的專業沒有將這門課給專業的計算機學院的老師講授，而是隨意安排授課人員。沒有經過系統專業訓練的教師缺乏足夠的知識儲備，很難講好這一門看似簡單的課程。⑵課程教學內容的制定與當今時代對于信息化人才的需求脫節一些高校的現狀是計算機基礎的課程教材知識陳舊[3]、質量堪憂，教材總是無法跟上知識更新的步伐，例如都2019年了還在講Office2010。有的高校由于缺乏對課程的重視，沒有對教材優中選優，而是基于利益的考慮，優先選擇自己院系編寫的教材。其教材內容是七拼八湊，沒有整體性、邏輯性和連貫性，更不用說前瞻性。這樣的教材，無疑對學生的學習設置了巨大的屏障。除此以外，一些院校的課程教學知識體系不夠明確和完善，教學大綱的制定不夠科學。從教學大綱中制定的學時分配來說，常常偏重實用性[4]，常用計算機軟件操作占據了大部分的課時。這會讓教師在授課時輕理論而重操作，如此培養學生，非常不利于其計算思維的形成，對后續其他計算機相關課程的學習也是很大的傷害。⑶教學模式過于傳統，信息化水平較低從教學方式上來說，傳統的教學模式以教師課堂授課為中心，是以教師為主體的教學模式[5]。在這種模式下，教師仍然主要以填鴨式教學為主[6]，無法通過課堂教學發現學生的個性化特點，并進行有針對性的教學。另外，雖然計算機基礎課程一般都配備了實驗課時，但是實驗課常常是采用教師布置上機任務、學生做完抽樣檢查的模式。這對于大課堂來說，教師的任務繁重，無法搜集到每一個學生的任務完成情況，無法清晰地掌握學生學習的實際情況和薄弱環節。而且，該課程缺乏相應的研討課時，很難讓學生對其所學知識進行深入思考和探究，以增強思辨能力和對課程的學習興趣。⑷課程考核方式不夠公平合理從考核方式上來說，該課程普遍采用“平時成績”+“期末考試”的加權方式對學生成績進行評定。平時成績多由考勤分所得，期末考試多采用機考模式。這種考核方式過于單一化、機械化，無法對學生進行全方位的評價。很多學生來到教室打考勤，但可能根本沒聽講，而是在睡覺或者玩手機。期末機考的公平合理性也是存在著很多的漏洞。例如機考的試題庫可以十年不變，分值的分配和難度的掌握都沒有經過系統的考量。甚至有的考試系統不夠穩定和安全，頻頻爆出Bug，嚴重影響了考試結果的真實性。
2新人工智能環境下對計算機基礎課程改革的具體方案
2012年開始，在隨著卷積神經網絡技術在視覺處理方面的應用取得巨大的成功之后，人工智能到達了有史以來的第三個爆發期。目前，深度學習技術在AlphaGo、無人駕駛汽車、機器翻譯、智能助理、機器人、推薦系統等領域的發展如火如荼。與此同時，人工智能技術在教育領域方面的應用已經興起。人工智能的教學產品也已有先例，例如基于MOOC平臺研發的教學機器人MOOCBuddy等等?；谌斯ぶ悄艿慕逃侨诤显朴嬎恪⑽锫摼W、大數據、VR、區塊鏈等新興技術的增強型數字教育[2].在當前人工智能的大時代背景下，針對傳統計算機基礎的種種弊端，我們提出了如下教學改革方案。⑴改變教學理念，確立計算機基礎課程的重要地位計算機基礎作為高校的一門公共課，實則應當作為各個專業的學生后續的學習、科研的必修之課程。因此，高等學校應從源頭上確立該課程的重要地位，將該課程納入必修課范疇，并給與更充分合理的課時分配。除教學課時、實驗課時之外，需要為該課程增加一定的研討課時。任課老師必須是來自于計算機專業的人才。同時，定時舉辦關于該課程的教學培訓、教學研討會和教學比賽，改變教師的教學理念，從源頭上給予該課程足夠的重視。⑵優化教學內容，重新制定課程的教學知識體系教材是教師教學的主要依據，也是學生獲得系統性知識的主要來源。因此，教材對于教學的重要性不言而喻。教材的選取需要優中擇優，必要的時候可以根據自身院校的情況自己編寫，力求使用好的教材使教學事半功倍。在選定優質教材的基礎上，制定更加合理的教學大綱，優化計算機基礎課程的教學知識體系，突出計算機學科入門相關基礎理論知識的重要地位。對現有的過時內容進行更新，例如操作系統以Windows10的操作取代Windows7，Office這部分使用Office2019版本取代2010的版本，同時增加關于算法入門知識、程序設計入門知識以及人工智能、區塊鏈等前沿知識單元的介紹。以華中師范大學為例，我們在圖1中給出了該校計算機基礎課程的教學知識體系結構圖。⑶充分利用現代化的教學工具和人工智能技術，構建智慧課堂，改變傳統教學模式現代化的教學應當轉變以教師為核心的教學模式，更加突出學生的主體性地位。因此，在人工智能、物聯網、大數據等技術和蓬勃發展的情形下，應當改變傳統的課堂教學形式，充分利用現代化信息技術，將傳統課堂教學和網絡課堂教學模式相結合，構建智慧課堂。融合課堂教學身臨其境的效果與網絡課堂自主性強且方便師生交流的特點，通過師生之間多層次、立體化的互動，達到提升教學效果的目的。同時，建立功能強大、完善的學生實驗平臺，基于不同專業學生的不同特點和不同需求，進行個性化的作業設置。針對教師布置的實驗任務和學生的完成情況，結合在線網絡教學系統，通過傳感器及網絡數據，搜集學生的學習行為數據，并且使用人工智能算法進行智能分析，使教師對當前的學生的學習情況一目了然，并能引導學生對重點、難點的鞏固和掌握。研討課以學生為主體，按照所選課題進行分組調研、分組討論，刺激學生的學習興趣，培養其思辨能力。研討內容最終可以課程論文的形式上交至課程共享平臺，由教師和同學共同給出評分。這里，仍以華中師范大學為例，我們將在線教學系統、實驗課平臺、研討課共享平臺等集成為一個基于人工智能技術的網絡智慧教學綜合平臺系統。該系統主要包括用戶管理、在線教學、課堂互動、作業管理、考試管理、BBS系統、智能分析和平臺管理8個模塊，其主要功能如圖2所示。該系統采用C/S模式，系統的服務器選用Linux服務器，同時開發基于PC機的和手機端的客戶端系統，方便學生和教師隨時選用、更加靈活。在線教學模塊中的智能學習助理功能，能夠根據歷史用戶的學習行為和當前用戶的學習行為，自動地識別學習內容中的難點以及當前學生的難點內容，有針對性地對學生進行知識點強化。課堂互動模塊中，通過可穿戴式傳感器搜集學生的學習行為，用于后續智能分析模塊中對學生的學習態度和學習行為進行智能分析。在線作業評價模塊包括機器評價和教師評價兩個功能。機器評價是系統為學生作業（客觀題、主觀題）自動評分，其中主觀題的評分也是使用人工智能技術來實現。教師評分時可以參考機器評分，減少教師工作量。同時，教師評分為機器評分提供機器學習的經驗數據，促進機器評分更加智能。智能分析模塊能夠依據學生的在線課程學習模塊、課堂學習模塊、作業管理模塊等搜集到的學習行為數據進行綜合分析，促使教師深入了解學生的學習情況和個性化特點，提升教學的針對性，并且有助于后續對學生進行全面、綜合的分析和成績評定。所有系統模塊中使用到的智能分析技術包括基本的統計分析、以及各類機器學習算法（k-means,NaveBayes,SupportVectorMachine,DeepLearning等等）。⑷改變傳統成績考核的方式在“教學”+“實驗”+“研討課”課程結構以及網絡智慧教學綜合平臺的輔助之下，學生的成績評定更加全面化、多元化、公平化、自動化[7]。平時成績中，除了教學綜合平臺的“課堂簽到”次數之外，還增加更多豐富多元化的考察信息，如：學生的課堂討論、在線課程學習和考核結果、平時作業完成情況，以及智能分析模塊中輔助分析的學習態度、學習能力、平時成績預測。期末上機考試系統也是智慧課堂綜合平臺的一個子模塊，是精心設計的穩定、安全、功能強大的子系統，方便教師每一年更新試題庫，修改bug。試題庫中的每一套試卷都應當經過科學的考卷質量分析，使其難度、覆蓋范圍在一個均衡、合理的范圍。最后，教師通過對各類平時成績指標以及期末考試成績加權，給出最終的學習成績。通過規范、合理、公平、全面的考核體系，獲得對學生公平、完善的評價機制，激勵學生并刺激教學良性運轉。
3結束語
關鍵詞：人工智能；全英文教學；教學內容改革；教學模式改革
1 實施全英文教學的必要性
隨著國際學術交流的日益活躍以及國際化辦學的趨勢發展，借鑒國外著名大學的辦學理念和管理模式，利用世界優質教育資源，提升教育教學水平，造就具有國際競爭能力的復合型創新人才，正成為我國教育改革與發展的新方向。
智能化是人類社會技術發展的必然趨勢。作為計算機科學與技術專業課程體系中的核心課程之一，人工智能的地位正隨著該學科的不斷發展和其技術的廣泛應用迅速提高，而且在非計算機領域，具有不同專業背景的學者也通過這個年輕的領域發現新思想和新方法。由于人工智能課程內容涉及計算機科學以及邊緣學科的新理論、新方法與新技術，因此在該課程中開展全英文教學不僅可以讓學生充分了解人工智能日新月異的發展，還可以促進本科教學與國際接軌，在培養國際化創新人才方面具有十分積極的現實意義。
2 當前國內全英文教學存在的主要問題
筆者對當前國內高校人工智能課程全英文教學的現狀進行調查分析，調查對象為軟件工程專業本科三年級學生，調研問卷共58份。調查項目、內容及結果見表1。
從項目1和2的調查結果看，大部分學生認為開展全英文教學有必要，其在提高英語應用能力、增強自己的就業競爭力以及了解國際前沿等方面有很大幫助。然而，由于全英語教學在我國尚處于起步階段，進行全英語教學的效果并不十分理想，其教學試點與實踐尚存在一些亟待解決的問題，主要表現在如下幾個方面。
（1）對全英文教學的理解存在偏差。從項目3～5的調查結果看，教師不能正確處理好全英文教學與專業英語課教學的關系，使全英文教學變為純英語課教學或專業英語課的翻版。大部分學生還是希望教學授課語言以雙語為主或以中文為主、英文為輔，多媒體課件形式為中英文相結合。
（2）全英文教學達不到預期的教學效果。從項目6和7的調查結果看，雖然一些大學花了很大代價邀請國外一流教授專家講授課程，但由于人工智能課程理論性強、難度大，學生很難適應全英文課程教學。
（3）缺乏內容全面和難度適中的教材。從項目8和9的調查結果看，一些大學在實施人工智能課程全英語教學時直接引進原版英文教材，但這對本科生來說，原版英文教材內容偏多、難度較大，學生學習時不免有諸多畏難情緒。
（4）師資匱乏。從項目10的調查結果看，學生對承擔全英文教學教師的滿意程度普遍不高。實際上，全英文教學對承擔課程教學的教師要求很高，他們不僅需要具備專業知識，而且還要掌握英語應用技能，而現階段國內高校中能承擔全英語教學的師資仍然十分匱乏。
綜上所述，如何改革全英文教學模式，講授哪些教學內容，采用何種科學的教學方法與手段，是值得我們思考和關注的教學改革重點和難點。
針對以上這些問題，我們深入研究人工智能課程的特點，對現有教學模式、內容及方法進行全方位探索和改革，制訂全英文教學計劃，對促進教學工作、提高教學質量、培養國際創新型人才起重要作用，其重要意義具體體現在以下3個方面。
（1）探索如何將理論知識傳授、綜合能力培養與英語交流運用三者有機結合，建立全英文教學的新型模式，這將對更新教學理念和探索適合于計算機軟件人才培養的教學方法產生深遠影響。
（2）全英文課程教學能夠讓學生掌握最先進的人工智能國際前沿技術，開闊國際視野，有利于培養復合型、實用型、具有國際競爭力的高層次創新人才。
（3）全英文教學改革的探索與實踐能夠促進國內教育向國際教育邁進。
3 全英文教學內容改革
建立完善的全英語教學體系，需要有系統而完整的教學內容。我國計算機科學與技術本科專業人工智能課程課時一般只有36學時，因此我們需要考慮從什么角度組織教學內容，才能讓學生比較容易地理解、熟悉和掌握人工智能的原理、方法與技術，從而顯著提高教學效果。
與國內教學內容相比，國外教學更注重分析問題的思維方法和解決問題的應用能力，對提高學生的學習興趣以及培養學生的創新能力十分有益，但是原版內容過多，且大多以國外政治、經濟、文化、社會和生活為背景，對于我國學生來說，理解某些內容和背景比較困難。因此直接套用原版教學內容往往存在一定問題，我們需要在引進、消化和吸收國外經典教材內容的基礎上，有選擇性地挑選合適內容。國外經典教材編寫思路不盡相同，一些經典人工智能教材及主要內容見表2。
人工智能的基本思想和主要內容是研究人類智能活動規律和用于模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術。從表2中可以看出它們的共同點，即人工智能應圍繞“智能”這個核心，但由于智能本身非常復雜，難以用單一的理論與方法描述，需要從不同的抽象層次刻畫智能這個主題。我們認為，人工智能的主要內容可按圖1所示劃分為不同層次并確定講授順序。
在最底層，神經網絡與演化計算（適應性原理與仿生機制等）輔助感知以及與物理世界的交互；抽象層反映知識在智能中的角色和創建以及圍繞問題求解的知識的抽象、表示和理解；更高層則提出學習、規劃、推理的模型和方式；應用層構造智能化智能體以及具有一定智能的人工系統，讓計算機實現以往需要人的智力才能完成的工作。除了將人工智能課程的教學內容劃分為這4個層次，為保證教學內容的循序漸進性，還可按照抽象層更高層最底層應用層順序安排教學內容。
4 全英文教學模式改革的實施關鍵
針對以上國內全英文教學中存在的主要問題，我們提出人工智能課程全英文教學模式改革的實施關鍵，包括全英文課堂教學模式的重定位，“二三二”模式教學方法的改革，集先進性、前沿性和實用性為一體的教學內容創新以及全專業英語教學團隊的打造。
4.1 全英文課堂教學模式的重定位
人工智能課程教學以培養學生掌握專業基礎知識、培養實踐動手與應用能力以及提高英語交流水平三者相結合為主要目標，分兩個階段進行，國內教師與國外教師共同授課。首先，國內主講教師講授人工智能課程的基礎原理、模型和方法，可采用集中授課、案例教學和課堂實踐等教學方式，使學生掌握人工智能的一般基礎知識；在此基礎上，再邀請國際知名外籍教師為學生講授人工智能國際前沿技術，包括集中授課和專題研討。經過基礎學習，學生一般已掌握人工智能基礎知識，因此對于外籍教師所講授的學科前沿等內容能夠準確理解和把握。與單純采用全英文教學或單純邀請外籍教師授課相比，該模式能收到較好的預期效果。“1+1”全英文雙課堂教學模式如圖2所示。
4.2 “二三二”模式教學方法的改革
實行全英語教學后，由于使用英文教材及中外教育背景存在差異等因素，我們在教學過程中對教學方法進行一定程度的調整和改進，包括全英文授課形式、案例教學、教學內容以及教學手段等方面；配合“1+1”全英文雙課堂教學模式，提出圖3所示的“二三二”模式教學方法，培養學生成為具有綜合能力、創新能力、國際視野和英語技能的復合型人才。
該教學方法模式包括：（1）過渡式全英文與沉浸式全英語兩大英語教學方式；（2）激勵自主式、啟發互動式、體驗學習式三大學習法，激發學生學習興趣，使學生牢固掌握人工智能基礎理論與方法；（3）參與學習式和自我展示式兩大學習法，培養學生綜合運用知識的能力和創新能力。
在全英文課堂授課過程中，我們需要注重把握英語與專業的比例。首先，不能一味地追求全英文授課的形式而忽視教學效果；其次，還需要為學生提供一個良好的語言學習環境，在實際教學中注重培養學生良好的英語思維習慣，從根本上提高學生的英語水平。
人工智能課程包含大量概念，內容抽象，算法復雜，學生往往難以理解與掌握。將案例教學方法引入課程教學能有效提高學生的學習興趣，獲得較好的預期教學效果，但要達到理想的教學目標，僅僅靠課堂教學遠遠不夠，還需要拓展第二課堂。有計劃地邀請國外人工智能專家和教授到大學進行專題講座，鼓勵學生參加相關的課外科研/科技活動，使得學生能夠體驗式地、自主地學習，更好地了解人工智能新技術，從而進一步激發學生的學習熱情。構建案例教學和課堂實踐的雙課堂教學模式，不僅能夠豐富教學內涵，而且可以充實學科前沿知識并拓寬學生的國際視野。
4.3 集先進性、前沿性和實用性為一體的教學內容創新
除了引進、消化和吸收國外經典教材內容以外，我們還需要逐步建立起具有自身特色的教學內容，以保證教學內容集先進性、前沿性和實用性為一體。
（1）先進性。我們提出教學與科研相結合，以科研帶動教學發展的新思路。教師可結合自己的人工智能及其相關領域的科研項目，將科研最新研究成果以及學科前沿知識進行梳理與優化并有機融入課程教學中，確保教學內容的先進性，有效提高教學改革的質量。
（2）前沿性。對人工智能發展較快的領域，如智能計算、數據挖掘等，還需更新和補充全英文教學內容，同時可以邀請國際知名大學教授共同研究與探討教學內容，保證課程內容具有一定的前沿性，通過實現全英語教學保證課程與國際接軌。
（3）實用性。在講授基礎理論知識的基礎上，還應注重實踐的應用，增強學生的動手操作能力，以符合素質教育必須注重實踐的要求。教師可結合教學中的基本理論知識，適當補充案例與實例，使得教學內容與實際相聯系，豐富課程內涵并提高教學效果。
4.4 全專業英語教學團隊的打造
師資力量直接影響教學效果。師資的匱乏是現階段全英語教學面臨的主要問題之一。雖然一些教師具有較扎實的人工智能學科功底，但不能熟練地運用英語進行授課，而有些教師則知識結構單一，缺少人工智能及其相關學科間的交叉與融合，因此我們需要多渠道、多層次地打造既具備專業知識，又具有學科交叉與融合能力，同時掌握英語技能的全英語教師隊伍。將科研與教學相結合，利用與國外人工智能及相關領域學術帶頭人建立的合作關系優勢加強交流與合作，爭取申請國際合作科研項目，利用科研提高教師的教學質量、專業水平和英語技能。
5 全英文教學的具體實施
我們在軟件工程專業本科三年級學生的人工智能課堂上實施全英文教學，具體實施過程如下。
（1）國際軟件學院成立教學主管部門領導小組、從事教學研究的骨干教師組成的全英文教學工作小組以及由教學督導組成的監管小組，三者之間相互配合并共同促進，保障全英文教學工作的順利推進與落實。領導小組對全英文教學的師資培訓、人才引進、多媒體網絡資源開發、實驗室建設、教材編寫等予以政策支持；教學工作小組制訂全英文教學工作規劃和年度計劃；監管小組定期對工作小組的教學完成情況進行評估。
（2）在課程教學中，打破國內常規教學方式，建立開放式全英文教學模式，教學形式多種多樣。教學方式以“1+1”雙課堂教學模式為核心，以講授與專題討論相結合的方式，圍繞基本原理、方法與技術展開教學，激發學生自主學習與創新學習的熱情。
（3）國際軟件學院在人工智能相關領域承擔并完成了一批國家與省部級科研課題，而且取得了一些有影響的研究成果，形成了自己的學科特色和優勢。2006年，國際軟件學院聘請被譽為世界“人工大腦”領域先驅的美國猶他州州立大學計算機系Hugo de Gaffs教授擔任武漢大學全職教授和學院國際人工智能研究室主任。
（4）聘請與國際軟件學院有合作協議的國立首爾大學計算機科學與工程學院Bob McKay教授專職來校為本科生講授人工智能技術前沿。同時，利用國外學者來武漢大學順訪的機會，請其為學生作學術報告，使學生了解國際最新人工智能技術，如邀請曾經在麻省理工學院從事過7年博士后研究的宋森研究員進行“理解大腦與仿制大腦”的講座等。
（5）國際軟件學院在遴選教師到與學院有教學和科研合作的國外大學進修時，優先考慮給本科生授課的全英文教師，并將全英文教學能力作為選拔條件，以教師的學術進修帶動全英文教學建設，使學科和專業建設與全英語教學隊伍打造相結合，全面推進全英語教學工作的開展。
6 結語
人工智能是計算機科學與技術專業的重要課程，目前正面臨著知識更新和教學改革的緊迫任務。筆者以實施全英文教學為契機，針對目前國內全英文教學中存在的亟待解決的主要問題，提出人工智能全英文教學內容與教學模式改革的新思路。
（1）以智能為核心，從不同抽象層次刻畫智能主題，構造人工智能最底層、抽象層、更高層以及應用層4大模塊內容。
（2）突破傳統教學模式，對全英文教學模式進行重定位，提出“1+1”全英文雙課堂教學模式。
（3）提出“二三二”模式教學方法的改革方案，培養具有綜合能力、創新能力、國際視野、英語技能的復合型人才。
（4）提出教學與科研相結合，以科研帶動教學發展的新思路，進行集先進性、前沿性和實用性為一體的教學內容創新。
關鍵詞:人工智能;創新性教學;精品課程;課程建設;教學改革
人工智能課程是計算機類專業的核心課程之一,也是智能科學與技術、自動化和電子信息等專業的重要課程,其知識點具有不可替代的重要作用。該課程內容廣泛,具有很強的綜合性、應用性、創新性和挑戰性[1],其開設能夠更好地培養學生的創新思維和技術創新能力,為學生提供了一種新的思維方法和問題求解手段。同時,本課程能夠培養學生對計算機前沿技術的前瞻性,提高他們的科技素質和學術水平。通過課程的學習,學生對人工智能的定義和發展、基本原理和應用有一定的了解和掌握,啟發了對人工智能的學習興趣,培養創新能力。
中南大學人工智能課程開設于20世紀80年代中期。1983年,蔡自興作為訪問學者赴美國普度大學研修人工智能,并與美國國家工程科學院院士傅京孫(K. S. Fu)教授及清華大學徐光v教授合作研究人工智能。在傅京孫院士教授的指導下,蔡自興和徐光v教授執筆編著《人工智能及其應用》一書,并于1987年5月在清華大學出版社問世,成為國內率先出版的具有自主知識產權的人工智能教材。本教材不僅為我校人工智能課程提供了一部好教材,而且促進了國內高校普遍開設人工智能課程。此后,又陸續編著出版了《人工智能及其應用》第二版、第三版“本科生用書”和“研究生用書”、第四版等,修讀該課程的學生也與日俱增。該書第二版還獲得國家教育部科技進步一等獎。經過近20年建設,該我校人工智能課程于2003年評為國家精品課程,并在2008年評為國家雙語教學示范課程。這是至今國內唯一同時獲得國家級精品課程和雙語教學示范課程的人工智能課程。同時,我們還開發了人工智能網絡課程,具有網絡化、智能化和個性化等特色,被國家教育部評為優秀網絡課程,供兄弟院校人工智能教學參考使用,受到普遍歡迎[2]。
作為國內第一門人工智能精品課程,我們按照教育部精品課程標準建設《人工智能》課程,尤其是在教學內容、創新性教學方法和教學模式上進行不斷進行改革與探索,取得了很好的效果。本文即為我校人工智能精品課程建設與改革經驗的初步總結。
1教學內容優化
1.1課堂教學內容優化
教學內容的確定是課程的首要任務。如何選好教學內容,使學生既能了解本領域的概貌,又能適合學生的基礎,便于他們在有限的時間完成學習任務,是一件難事。教學內容除了包含基礎理論外,還應該反映人工智能領域的新發展和新動態,跟上學科發展的步伐。本課程最初設定的教學內容分基礎部分和擴展應用部分。基礎部分主要包括人工智能的定義和發展、知識的表示以及推理,而擴展應用部分主要包括專家系統、機器學習、機器規劃、機器視覺等。
近年來人工智能科學的快速發展,涌現出了大批新的方法和算法,研究熱點問題也從符號計算發展到智能計算和Agent等。
學內容,既能使學生了解本領域的概貌,又能適合學生的基礎,便于他們在有限的時間完成學習任務,是一件難事。教學內容除了包含基礎理論外,還應該反映人工智能領域的新發展和新動態,跟上學科發展的步伐。本人工智能課程最初設定的教學內容分基礎部分和擴展應用部分。基礎部分主要包括人工智能的定義和發展、知識的表示以及推理,而擴展應用部分主要包括專家系統、機器學習、機器規劃、機器視覺等。
近年來人工智能科學的快速發展,涌現出了大批新的方法和算法,研究熱點問題也從符號計算發展到智能計算和Agent等。
隨著科學技術的不斷進步,在科學研究和工程實踐中遇到的問題變得越來越復雜,傳統的計算方法無法在一定時間內獲得精確的解。為了在求解時間和求解精度上取得平衡,很多具有啟發式特征的智能計算算法應運而生。這些算法通過模擬大自然和人類的智慧來實現對問題的優化求解。計算智能作為人工智能的一個新的分支是目前的研究熱點,它主要涉及神經計算、模糊計算、進化計算和人工生命等領域,在如模式識別、圖像處理、自動控制、通信網絡等很多領域都得到了成功應用。另一個近10年來人工智能的研究熱點是Agent和多Agent系統,其理論最早來自分布式人工智能,并隨著并行計算和分布式處理等技術的發展而逐漸成為熱點。
以上兩個內容都是人工智能的重要分支。因此,我們在《人工智能及其應用》第三第3版[3]和第四第4版教材[4]中已經順應形勢加入了這方面的內容,并將教學內容也進行了相應的擴展,加入了計算智能、分布式人工智能與Agent。由于不確定性推理和基于概率的推理方法應用也越來越廣泛,我們也將此類非經典推理方法單獨作為一章來進行教學。另外,還增加了一些新的內容,如本體論和非經典推理、粒群優化和蟻群計算、決策樹學習和增強學習、詞法分析和語料庫語言學,以及路徑規劃和基于Web的專家系統等。圖1給出本課程的教學內容大綱。
人工智能的教學內容涉及面廣且內容較多,要在有限課時內完成教學計劃并讓學生掌握,具有一定難度。因此需要根據教學對象的需求有所取舍。中南大度。因此需要根據教學對象的需求有所取舍。中南大學在智能科學與技術、計算機、自動化三3個專業中均開設了人工智能課程,根據相關專業課程教學對象,對學時和教學內容進行適當調整。對于智能科學與技術專業,人工智能課程為必修課,共48個學時含實驗8個學時。表1表示為相關專業的人工智能課程教學內容分配情況。對于計算機和自動化專業,人工智能課程為選修課,共32個學時含實驗8個學時。許多兄弟院校的計算機專業都把人工智能定為必修課,課程學時也在50學時左右。因此,我們一再強烈建議我校的計算機專業把人工智能列為必修課,并適當增加學時。由于智能科學與技術專業開設有專家系統和智能計算選修課程,因此在人工智能教學內容中只將這兩部分做簡要闡述,而將重點放在知識表示和推理以及擴展應用上。對于計算機專業學生來說,除基本的知識表示和推理外,計算智能和Agent技術也是他們在軟件開發和通訊技術理論學習中需掌握的重要概念。同時,計算智能、專家系統對自動控制和電氣工程也十分重要,對自動化專業則應掌握該方面的內容。
1.2實驗實踐教學創新
國內人工智能課程在開設之初大多沒有安排實驗內容,僅為理論基礎和概念講授。由于理論比較抽象,很難理解,學習效果不理想,學生們對于其應用實現也十分困惑。此后,各高校也逐步在該課程中分配了實驗學時,大多數采用prolog語言和專家系統作為實驗語言和對象[5]。為了改進該課程的教學,我們也從沒有實驗到將實驗學時從零調整為設置4個學時的實驗課時,然后到現在的8個學時的實驗課時。隨著課堂教學內容的改革,實驗內容也進行了優化和更新。
人工智能課程實驗的目的是幫助學生掌握基本理論,發揮主動性,研究探討人工智能算法和系統的運行和實現過程,提出思路并驗證自己探索的思路,從而更好的地掌握知識,培養研究能力和創新能力。因此,在實驗教學內容的設計上,實驗項目應具備研究性和綜合性。實驗項目目標明確,要求學生帶著問題和任務進行實驗,但實驗過程又要有一定的靈活性,學生可以根據自己的思考進行適當的調整。再者,充分采用虛擬實驗方式進行實驗,大大提高了學生的興趣,提供了分析和探討智能算法的很好平臺。同時,學生的實驗數據和實驗結果分析既有格式要求,又給學生報告自己的研究的過程和結果留有空間,并在評分時加以充分考慮。這些做法能夠鼓勵學生,特別是鼓勵優秀學生進行獨立性研究,滿足他們學習的需求。
1) 人工智能課程的實驗環節不足和課時分配問題。
中南大學的人工智能課程的實驗環節經歷了從精品課程建設前沒有到開設,一直到其內容和形式上的不斷改進過程。但目前實驗還主要處于演示性和編程的實驗階段,而非設計和訓練階段。此外,由于人工智能課程涵蓋范圍廣、內容多,而課程所設置的學時有限。,如何分配好課堂教學與實驗課時也是一個需要在今后課程建設中不斷探索的問題。
對于某些專業的人工智能課程,可以考慮單獨開設人工智能實驗課程或人工智能程序設計與實驗課程。
2) 人工智能技術發展迅速情況下如何保持該精品課程持續發展的問題。
人工智能作為一門高度融合的交叉科學,其發展速度迅速,不斷有新理論、新問題涌現出來。我們的
人工智能教學既要注重基礎理論知識,又要緊跟學科發展的步伐,勢必要求對課程內容進行不斷更新,這對我們的教學資源和教師素質都提出了更高的要求。
4結語
本文介紹了中南大學的精品課程――人工智能課程教學內容和創新性教學方法的一些探索,已在課堂教學內容的優化、實驗環節的改進、教學方法的創新的實施上取得了很好的效果,充分激勵了學生的學習積極性和主動性,多方位培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。我們的想法和做法可供兄弟院校同行參考。不過,仍然存在一些不足之處。隨著智能科學與技術的發展和更為廣泛的應用,人工智能課程的重要地位必將更加突顯,我們也需要繼續努力,與時俱進,不斷完善人工智能精品課程的建設。
注:本文受教育部質量工程國家級精品課程人工智能(2003)、全國雙語教學示范課程人工智能(2007)項目支持。
參考文獻:
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[3] 蔡自興,徐光佑. 人工智能及其應用[M]. 3版. 北京:清華大學出版社,2003.
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[6] 劉麗玨,陳白帆,王勇,等. 精益求精建設人工智能精品課程[J]. 計算機教育,2009,(17):69-71.
Exploration of Innovative Teaching Mode of Artificial Intelligence Elabrate Course
――Construction and Reformation in Elaborate Course of Artificial Intelligence
CHEN Bai-fan, CAI Zi-xing, LIU Li-jue
(Institute of Information Science and Engineering, Centnal South University, Changsha 410083, China)
關鍵詞：訊飛超腦計劃；人工智能；未來生活
中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）01-00218-01
人工智能包含三個層次：計算智能、感知智能和認知智能，訊飛超腦計劃是包含模擬人腦的知識表示與推理、類人學習機制與新知識的獲取、機器加載專業知識成為專門的教育領域。訊飛超腦計劃是基于全球關于人工神經網絡的深度學習研究，簡單來說就是希望未來訊飛超腦計劃能夠將人工智能從只是簡單地能聽會說到能夠深度思考相關問題的科技轉變。人工智能的不斷開拓創新是為了幫助人類能夠更好地生活，我們應該注重人工智能的發展推進，將其廣泛合理地應用到生活的實際中去。
1 訊飛超腦計劃目前取得的階段學習研究成果
1.1 訊飛超腦計劃關于我國現階段關于高中生學習教育的人工智能成果
隨著近年來教育電子多媒體設備的投入普及使用，使目前的高中老師在課堂上更習慣用電子化的教學方式來替代傳統的板書課本單一枯燥的教學，與此同時，現階段高中生也同樣具備使用移動互聯網的條件，這樣就使得科大訊飛超腦計劃的教育產品可以形成以下的模式如圖1所示。
采用此智能的學習模式可以使我國的高中生接受公平的最好的教育，這就需要借助人工智能的幫助來使老師提高自身的教育水平，使高中生豐富并開闊自身的視野。課堂教學包括了在線課堂、暢言交互式多媒體教學系統以及暢言智能語音等，這種新穎的課堂教學模式使原本單一的教學方式變成了思想上任意遨游的知識海洋；智能考試包含了標準考場、英語四六級網上閱卷、普通話與英語口語測試等方面，智能考試系統從字跡工整的程度、詞匯量的豐富度、語法的正確性與通順性等多個方面來評判考試試卷，加上多年來的不斷改進，人工智能的評判方法跟相關專家的人工試卷評判的相似度相差無幾，很大程度地增加了試卷評判的效率性與公平性；學習產品與教育評價更是覆蓋到了從低到高的各個層面的產品組織結構，更有利于高中生的學習與應試教育的公平性。
1.2 訊飛超腦計劃對于提高人類生活水平的成果
隨著人工智能技術在經濟、教育、文化、娛樂等領域的不斷應用，使人們的生活質量水平得到了很大程度的提高，人工智能帶來的方便快捷對于人類的發展進化與物質文化的進步產生了不可忽視的作用。隨著訊飛超腦計劃的推出，一方面，可以把人類從繁重的勞動中解放出來，很大程度地提高人類生產生活的效率與質量；另一方面，人工智能的進步會極大地革新人類的思維方式，使人們能夠多角度地認知世界，加深對人類對自身所處的宇宙地位的思考，利于人不斷地探索奧秘，進一步推進人類社會的進步。
2 訊飛超腦計劃下人工智能對于未來生活的影響及其發展趨勢
2.1 訊飛超腦計劃下人工智能對未來生活的影響
由于訊飛超腦計劃是感知智能結合認知智能的再創新，使得未來機器將會實現高水平的感知智能，具有更多的包括語音識別、手寫識別以及圖像識別的更多智能感知能力與實現包括智能客服、人機交互等的取代人類腦力勞動的認知智能突破。所以說訊飛超腦計劃下的人工智能在未來的教育、經濟、文化、社會結構等未來生活的各個方面都會產生重大影響。在教育上，人工智能的應用優化了課堂結構，使學生能夠實時接受外界的新知識以及與時俱進的教育模式改革；在經濟上，人工智能的高效能與高效率會明顯提高經濟效益，用人工智能來進行財務管理有助于縮減不必要的人工勞務開支與相關的培訓費用，利于經濟的變革與提高；在文化上，人工智能對于人類語言文化與圖像處理上的優勢日益凸顯出來，可以確定的是人工智能的發展將會深入到人類生活的各個層面中去。
2.2 訊飛超腦計劃下人工智能的未來發展趨勢
隨著人工智能的不斷演進，人工智能從最初能存會算的計算智能階段，到后來的能聽會說、能看會認的感知智能階段，最后再到訊飛超腦計劃下提出的讓機器能理解、會思考的認知智能階段，未來的人工智能在語言理解、知識表達、聯想推理以及自主學習等方面都將會取得很大的進展。
3 結語
人工智能對于未來生活的影響是多方面的，在未來生活的各個方面都十分顯著。與此同時，訊飛超腦計劃下的人工智能不斷的改革創新與發展，也將更快地推動人類的發展，人工智能與人類的生活是互相影響又相互制約的。人工智能的不斷發展給人類的未來生活帶來了很大程度的改變，人類在不斷開拓人工智能的領域時也應不斷提高自身能力與素養，以適應人工智能帶來的不斷創新和改變。
參考文獻：
[1]張妮，徐文尚，王文文.人工智能技術發展及應用研究綜述[J].煤礦機械.2009，30卷（2）.
關鍵詞：人工智能；研究生教學；教學內容；啟發式教學
作者簡介：于化龍（1982-），男，黑龍江哈爾濱人，江蘇科技大學計算機科學與工程學院，講師。（江蘇?鎮江?212003）
基金項目：本文系江蘇科技大學引進人才科研啟動項目（35301002）的研究成果。
中圖分類號：G643.2?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）28-0074-02
人工智能是研究理解和模擬人類智能及其規律的一門學科，中心任務是通過編程賦予計算機部分的“人類智能”，從而使其可替代人類完成某些煩瑣而危險的工作。自1956年人工智能學科誕生以來，其研究成果已廣泛應用于政治、經濟、文化、教育等諸多領域，并對社會發展產生了巨大的影響，[1]因而人工智能逐漸發展成了高等院校信息類專業廣泛開設的一門核心課程。作為一門課程，其具有如下一些特點：涉及知識面廣、研究領域廣泛、內容抽象、實踐性強。[2]
目前，高?！叭斯ぶ悄堋闭n程普遍分本科和研究生兩個教學階段講授，前者注重學生對基本概念、基礎知識的掌握，并使其能應用所學知識進行簡單的開發實踐，而后者更加注重學生自主學習能力、創新能力以及科研能力的培養，因而二者的教學與培養目標是不同的。[3]本文針對“人工智能”課程自身特點和研究生培養目標，并結合筆者多年來的教學經驗，分別從課程內容設定、教材選擇、教學方法、考核方式等多個方面對該課程的教學改革進行了探索與研究。
一、“人工智能”課程教學內容的設計
“人工智能”課程的突出特點是研究領域過于廣泛，而學時數卻較短（據筆者了解，各高校相關研究生專業開設該課程的時數為32～48學時不等），因而在講授該課程時，追求授課內容“大而全”是不切實際的，有必要精選教學內容，使學生在有限的時間內學到最有用的知識。
鑒于大部分學生在本科階段已簡單學習過該課程，因此可適當減少基本概念和基礎知識的授課時數，如知識表示、知識推理及搜索技術等，這部分知識點只需安排共6～8學時即可。而對于一些相對陳舊的知識，如專家系統（該技術興起于20世紀八九十年代，目前相關研究已很少見），可在對其他知識進行講授時，做簡單介紹，沒有必要占用獨立的授課時數。課程的重點應放在新興且實用的人工智能技術上，如計算智能、機器學習、模式識別、數據挖掘、多Agent系統以及自然語言處理等方面。上述知識的特點在于內容更新快且抽象，與實際應用聯系緊密，極有可能成為學生在未來整個研究生階段的研究方向，因此有必要在這些知識點上投入更多的精力，有助于學生了解并掌握學術的主流發展趨勢，從而能夠更好地培養自身的科學素養和創新能力。
當然，授課教師在實際授課過程中也應根據學科的研究進展，學生的基礎﹑研究方向與興趣等特點隨時對教學內容作出調整，真正做到理論聯系實際、與時俱進。
二、精選“人工智能”課程教材
在教材選擇上，筆者分析比較了目前已公開出版的數十本人工智能教材，并結合我校研究生的特點，選定了由清華大學出版社出版﹑蔡自興和徐光祐編著的《人工智能及其應用》（第4版）作為教材，該教材在前一版的基礎上做出了較大的改進與擴展，增加了本體論、蟻群算法、粒子群算法、強化學習、詞法分析以及路徑規劃等很多新內容，具有知識覆蓋面廣、講解深入淺出，實用性、可讀性強等諸多優點。同時，該教材也是普通高?！笆晃濉眹壹壱巹澖滩模o有國家級精品課程建設網站，是一部經典的人工智能教材。
與此同時，筆者還為學生推薦了多本經典的參考書，如清華大學出版社由拉塞爾等編著的《人工智能——?一種現代方法》（第3版）、科學出版社由史忠植編著的《高級人工智能》等，并圍繞各研究專題精心挑選了數篇經典和最新的文獻，力求反映各相關領域的國內外研究現狀﹑發展趨勢以及存在的問題等，以供學生參考。
三﹑教學方法的改革
相比于本科生，研究生通常具有更強的理論基礎、接受能力和求知欲，因而在教學過程中應避免傳統“填鴨式”的教學方法，要充分突出學生的主體地位，注重培養學生的學習興趣以及自主學習的能力。為此，筆者結合該課程的特點，對教學方法進行了如下探索。
1.多樣化的教學手段
“人工智能”課程的突出特點是涉及知識面廣、理論性與應用性強、內容抽象且學時數短，因此有必要充分發揮現代教學手段的作用，提高教學效率。為此，筆者精心設計了整套多媒體教學課件，將較難的知識點以動畫的形式呈現給學生，如基于問題歸約法的漢諾塔問題求解過程、基于蟻群算法的旅行商問題求解過程等，均可以這種形式呈現。課堂教學中以課件為主，輔以少量的板書，充分利用了多媒體信息量大、直觀性強的優點，改善了教學效果。除此以外，筆者也搜集了大量的視頻資料，如行人檢測與計數視頻、機器人地震現場搜救視頻等，當講解相關專題時，作為應用實例為學生播放，充分吸引了學生的注意力，提升了他們的學習興趣。
2.啟發式的課堂教學
關鍵詞：人工智能影視教育課堂在場價值觀
人工智能技術作為社會媒介化發展的特殊產物，不僅能夠建構起智能媒介化的信息社會，更能深入到傳媒研究領域，引導影視傳媒研究朝著“互聯網+教育”的方向發展。當前影視傳媒教育正面臨重要的轉型階段，如何通過媒介信息技術調整現有的理論學習模式和教學培養目標，已經成為影視教育進行改革創新的突破口?；谌斯ぶ悄転榻逃畔⒒瘞淼臋C遇和挑戰，影視教育正致力于從“刀切教育”邁向“精準教育”，從“課堂缺席”轉為“課堂在場”，從人才培養模式到教育信息平臺搭建，都在不斷強化智能教育培養，力求為影視傳媒教育的智能化改革和實踐提供決策依據。
一、影視教育智能化發展的應用價值
智能化影視傳媒研究是教育信息化極為重要的應用場景，人工智能技術不僅拓寬了影視傳媒教育的研究方向，同時也在技術手段、渠道搭建、傳媒倫理等層面發揮著重要作用。
1.消除數據鴻溝，發揮智能傳媒教育技術賦能和知識平權的雙重功能。影視傳媒研究是以實踐為基礎的理論性教學，以培養創新型和復合型人才為教育目標。教育學者是影視文化傳播的驅動者，因個體間存在傳播技能、信息儲備和交往行為方面的差異，造成影視傳媒教育具有嚴重的知識鴻溝。在影視研究學者步入算法教育的重要階段，智能教育平臺可通過讀取人的反饋改變原有的教學模式，調整每一位受教育者的天賦類型。與此同時，教育學者能夠充分利用算法技術和人工智能手段，獲取定制化的影視資源和學習條件，以技術邏輯引導學習流程，用分析框架提高教學模式的理論性和可操作性，通過強化教與學的變革場景，激活文化創作的想象力和邏輯性思維，使科技創新在理性與感性、理論與實踐的引導作用下，從一般的理論教學形成智能媒介化的信息教學模式，從單向傳授轉變為雙向互動的學習教育模式。
2.拓寬學習渠道，推動教育形態從理論課堂到智能媒體教育課堂的變革。人工智能技術與影視教育教學的深度融合，正引發起一場新的教學革命。從教育手段和學習途徑上來看，原有的課堂教學已無法滿足理論和實踐的雙重需求，大數據催生出的智能化影視教育，在虛擬世界和現實世界間搭建起新的算法課堂，利用人工神經網絡簡化理論教學的概念，又通過具有超強運算能力和通訊能力的技術手段協助實踐操作。例如，人工智能照相機作為輔助型的教學工具，被運用于智慧課堂的攝影實踐教學中，借助云端技術和物聯網連接遠程數據中心，可以幫助不懂攝影技術的學習新手盡快了解電影拍攝的理論框架和基本技能，推動教學場景從應用性教學到智慧型課堂的氛圍建構。人工智能與影視教學的跨界融合，成為智能傳媒教育進行顛覆式創新的重要表現形式，教育形態正逐漸從智慧課堂過渡到智慧校園，從傳統的理論范式過渡到智慧媒體的應用型范式，幫助構建起新的學科話語體系。
3.重視傳媒倫理，推動智能化影視傳媒教育價值觀和技術性的生成。人工智能是以追求效益為初心的理性工具，在技能研發階段尚未對倫理規范提出強制要求，技術倫理向來是人工智能難以逾越的一道鴻溝；影視傳媒教育則是以培養學生的倫理觀和價值觀為出發點，重視以道德審美為核心的理性意識。智能化傳媒教育將信息技術和影視教學進行結合，使得理性工具得以同理性意識深度融合，人文關懷建立在技術作用之上，這既是培養受教育者核心價值觀的時代需要，亦是強化人工智能技術倫理的有效途徑。人工智能時代，強調智能化影視傳媒教育技術性和價值觀的生成，與其說是建立在影視教育應用場景上的技術倫理規范，不如說是借信息技術完成對傳媒倫理和受教育者價值觀的理性建構，讓人工智能發展緊密聯系意識形態和倫理道德問題，加深技術手段和教育學習的彼此作用，從而獲得傳媒教學在倫理層面的共識。隨著傳媒影響力的逐步擴大，以內容為載體的影視教學活動意味著要擔負起更重要的教學責任，學科研究核心價值觀的建設必須以注重傳媒倫理和技術倫理為教學基礎，重新建構現有的倫理道德觀念，為人工智能技術注入價值觀的活的靈魂。
二、影視教育智能化發展的風險問題
人工智能技術的迅速發展，賦予影視傳媒教育極大的應用價值，與此同時也面臨著潛在的風險問題。
1.灌輸式教育仍占據主流，智能化影視教學陷入價值認知困境。在人工智能技術出現以前，理論+實踐的教學策略已經成為一種固定的形態存在于傳統影視教學工作中，受教育者根據統一的培養目標規劃自己的學習方式，包括影視創作及影視理論等相關課程都按照相同的培養模式進行。由于教育主體對人工智能的認知存在兩極分化的現象，過往只能夠通灌輸式對學生進行強制教育，智能化影視教學則是處于小范圍內的實踐和創新。對影視教育而言，理論與實踐是學習的內容，繼承與創新才是研究的實質。明確人工智能教育的價值認知，從灌輸教育逐步邁向定制化教育，為高校的人才培養提供重要的智力支持，應當是影視教育智能化轉型發展的著力點。
2.智能教育應用場景缺乏思考，其深度和廣度有待進一步挖掘。當前，智慧課堂、智慧校園的出現奠定了智能傳媒教育的基本雛形，依靠大數據、物聯網等信息技術支撐的智能傳媒教育，在平臺搭建層面已出現顯著性成果，但對應用場景的深度和廣度挖掘還存在明顯問題。影視教育智能化應當以追求個性化和定制化教育為目標，崇尚的是終身學習的教學理念，不應當將人工智能技術僅局限于傳統的教學課堂，除了要從“線下”走向“線上”，還需要考慮到以人機交互為主要形態的教學應用場景，挖掘人工智能教育更多的應用情境和展現方式，從而對影視課堂的理論與實踐教學價值提供合理的在場性證明。
3.專業壁壘依然存在，智能化教學成果馬太效應極為明顯。智能教育世界要求培養更加多元化的應用型人才，但人工智能的馬太效應逐漸滲透到影視傳媒教育工作中，也會導致教學成果受到出現嚴重的失衡現象，難以滿足高校對人才培養的多元化需求。作為藝術研究的影視教學活動，其科學精神和創新實踐同樣重要。尤其在媒介融合背景下，要想推進受教育者從“影視學者”逐漸過渡到“影視作者”，人工智能不僅需要滿足師生的定制化教學任務，還應當破除專業和行業的壁壘，對其相關聯的學科和傳媒領域進行合作，才能夠改變當前智能化影視教育在教學模式上面臨的不足，不斷為社會輸送更多的應用型人才。
三、影視教育智能化發展的轉型實踐
面對智能傳媒教育的風險與挑戰，影視專業更應當立足于自身的教育發展特色，從人才培養模式、應用場景建設、教育資源整合等方面，推進影視教育智能化發展的轉型實踐。
1.從“灌輸教育”走向“精準教育”，創建新的人才培養模式。智能傳媒教育范式的自主性建構，應當立足于對傳統教學效率和人才培養模式的顛覆?；诋斍坝耙晜髅街悄芑l展在人才培養模式層面的不足，其轉型實踐需要從受教育者的個性化需求出發，在師生、家長和社會的通力合作下，創建新的人才培養模式，利用碎片化學習完成系統化的學習過程，逐漸從“灌輸式教育”走向“精準化教育”。例如，人工智能時代對影視學生的培養更趨向于“以個人為導向的系統化學習”，通過前期對受教育者的大數據整理，對每一位同學的邏輯性、想象力、創造性和溝通能力等進行分析，從影視理論和影視創作兩大方向出發對受教育者形成定制化的學生畫像，并提供針對性的智慧作業，幫助教師采集學生的學習情況，從而實現規范化的信息管理?？梢灶A見的是，智能傳媒時代，“互聯網+教育”學習模式的生成，在推動知識平權化等方面發揮重要價值，成為影視教育智能化追求的重要轉型路徑。
2.從“課堂缺席”走向“課堂在場”，打造新的傳媒教育平臺。人工智能不僅要改變傳統的人才培養模式，同樣也應當提供更加多元化的學習應用場景。過去的影視研究多局限于單一的課堂場景，采用課上理論和課下實踐的方式進行授課，完成影視教學的閉環。人工智能時代，影視傳媒教育應當調整原有的受教育模式，通過搭建合理的人工智能應用平臺，可以巧妙地將課堂場景與智能技術結合起來，為受教育者提供更加多樣性的教學應用場景，從而實現成長課堂的“在場共生”。例如，人工智能可以帶動影視制作的推陳出新，通過搭建智慧超媒體系統，將電影屏幕從影院搬到校園，自動生成無窮界面。與此同時，影視傳媒的智能化還可以幫助教師自動生成電影梗概，將理論性教學轉變為可視化形象，使電影理論同定制化的影像人物之間建立匹配關聯，讓教育場景從線下逐步延伸到線上，為影視研究提供重要的云服務。
3.從“媒教分離”走向“共建合作”，實現產研學的自主對接。影視教育智能化發展的最終目的是為了尋求理論與實踐的融和，幫助構建起傳媒教育和傳媒業界的良性生態關系。傳媒教育智能化也可以全面提高受教育者的學習效率和工作效率，通過優化教育資源，帶動影視內容的高質量生產、影視人才的高質量創作。因此，從“媒教分離”走向“共建合作”，引導產研學的自主對接也成為了影視教育智能化轉型實踐的有效探索。未來的影視傳媒發展，能夠抓取海量資源建構獨立的影像景觀模型，為機器人參加藝考創造可能性，并且也可以緊抓電影內容的智能化生產，從前期的電影腳本自動化寫作到后期的虛擬演員個性化定制，系統均可以對劇本創作、電影拍攝等課程進行精準化評估，從中篩選出符合影視公司要求的作品，進入后續的市場化操作。
關鍵詞：人工智能；研究生教學；教學方法
人工智能是一門研究機器智能的學科，是在研究人類智能行為規律的基礎上，利用人工的方法和技術，研制智能機器或智能系統來模仿、延伸和擴展人的智能，實現智能行為。在知識經濟向智能經濟高度發展的今天，人工智能具有重要的理論意義和社會價值。人工智能理論已經滲透到各個領域，人工智能技術也得到廣泛應用，許多研究成果已經進入人們的生活。
人工智能課程是一門多學科交叉的課程，具有很強前沿性，涉及哲學、認知科學、行為科學、腦科學、生理學、心理學、語言學、邏輯學、物理學、數學等眾多領域；涉及面寬，內容廣泛，更新快。人工智能課程的開設能夠更好地培養學生的創新思維和技術創新能力，培養學生對計算機前沿技術的前瞻性，提高他們的科技素質和學術水平[1]。
人工智能課程內容的廣泛性、前沿性和應用性特點決定了授課方法的多樣性。與本科生相比，研究生在教育目標和身心特征方面都有較大的區別。筆者多年從事研究生人工智能課程教學工作，現總結多年教學經驗如下。
1研究生培養目標及其教學特點
研究生教育階段的教育目標是使研究生形成具有個性化的研究品格、研究定向和研究視野，以具有獨立思考并獲得獨創研究成果的能力[2]。從這一意義上講，個性化是研究生教育培養目標的構成主體。尤其隨著我國經濟持續高速增長，社會對知識創新、新經濟生長點的期望值增大，這就要求我國研究生教育在其培養目標的定位上不僅要重視人才培養的高層次性，更要重視創新能力、實踐能力和創業精神的培養。并且，研究生身心發展已較成熟，具有較穩定的個性特征，思維力強，具有較高的專業性思維意識和創造力，為獨立地進行專業研究活動提供了心理上和智力上的保證。而且，研究生已具備了基礎理論和專業知識，特別是有一定工作經歷的研究生，他們不僅有本科教育階段的知識積累，也有應用這些知識的經驗，對于擴大其專業知識領域并進行研究有著積極主動的態度?？傊瑥哪挲g構成及身心特征上講，研究生適應高層次、跨學科知識領域的學習和研究。
研究生的特征及其教育目標決定了研究生教學不應該是由教師講授已定論的知識，而應是以教學為基本依托，通過教學提出具有研究性、探索性、未確定性甚至是尚存爭議性的課題，激勵研究生獨立思考和質疑，讓他們在思考和質疑的過程中提出問題，培育他們發現問題、提出質疑的科學批判精神，訓練并提高其創新能力、實踐能力和創新精神。創新精神和創新能力主要表現在具有健全的人格、強烈的責任感、開放的心態、團結合作的精神、嚴謹科學的思維能力和創新思維方式。
個性是創新的源泉，研究生課程體系的設置應該具有一定的靈活性，依據研究生不同的知識基礎和研究定向，設置具有彈性化的課程，使研究生的個性化得以凸顯。另外，為提高研究生專業研究和創新能力，在課程教學中，也應凸顯教學的研究性和專業性，重視專業領域背景知識和研究方法的講授，開展跨學科、非專業知識的教學，教學內容應涵蓋專業領域的研究熱點、難點、爭議問題和最新研究動態，還應包括交叉學科、邊緣學科的研究趨勢，以擴展學生的視野[3]。也就是說，研究生教學既要凸顯研究生的個性化特點，又要凸顯內容的學術性和研究的指向性。
2人工智能課程的特點
2.1多學科交叉，具有很強的前沿性
人工智能是一門多學科交叉的課程。課程內容的理解需要運用多學科知識和較強的邏輯思維能力，多學科的知識相互聯系、相互交叉，融合形成新的知識，成為新的思維方法和綜合能力的萌發點。通過課程學習，學生可以通過不同學科知識的融合來達到對原有知識的超越，用一種全新的思維方法來思考所遇到的問題，提出新的解決辦法。這也是創造力的迸發和智能的飛躍。具有了知識的廣度和深度才具有融會貫通、創新的可能，人工智能課程的開設能夠更好地培養學生的創新思維和技術創新能力，為學生提供一種新的思維方法和問題求解手段。
2.2涉及面寬，內容廣泛，更新快
人工智能課程是一門知識點較多的課程，它以概率統計、離散數學、數據結構、計算機編程語言、數據庫原理等課程為基礎，涵蓋了模式識別、機器學習、數據挖掘、計算智能、自然語言理解、專家系統等眾多研究方向，內容涉及面廣，概念抽象，不易理解。并且，人工智能課程內容更新快，近年來人工智能科學的快速發展，涌現出了大批新方法，研究熱點問題也從符號計算發展到智能計算和Agent等。其中，計算智能主要涉及神經計算、模糊計算、進化計算和人工生命等領域，在模式識別、圖像處理、自動控制、通信網絡等很多領域都得到了成功應用；Agent最早來自分布式人工智能，隨著并行計算和分布式處理等技術的發展而逐漸成為熱點。
在互聯網上有大量最新的與課程內容相關的研究論文，為學生提供了很好的查閱文獻的環境，使學生能夠根據所學習的內容和所在課題組的研究方向閱讀相應文獻，提高學生的學習興趣和獨立提出問題、解決問題的能力。
2.3應用性強
人工智能理論已經滲透到科學的各個領域，當前，幾乎所有的科學與技術分支都在共享著人工智能領域所提供的理論和技術。例如，自第一個專家系統DENDRAL研制成功以來，專家系統已成功地應用于數學、物理、化學、醫學、地質、氣象、農業、法律、教育、交通運輸、軍事、經濟等幾乎所有領域；數據挖掘技術是以一種更自動化的方式對具有大量數據的商業活動進行分析和預測，在市場營銷、銀行、制造業、保險業、計算機安全、醫藥、交通、電信等領域已有許多案例；語義Web讓Web上的信息能夠被機器所理解，實現Web信息的自動處理，成功地將人工智能的研究成果應用到互聯網。另外，在機器視覺、自然語言理解、智能控制與智能制造等方面，人工智能技術也得到廣泛的應用，有許多研究成果已經進入人們的生活。目前，從理論到技術，從產品到工程，從家庭到社會，智能無處不在，人工智能廣泛的應用性給學生提供了大量的現實案例，使得人工智能不再是高深莫測的理論，而是現實中可以觸及的內容。
人工智能課程的多學科交叉性、內容廣泛性、概念抽象、不易理解以及前沿性和應用性特點決定了在該課程的講授過程中應該采用多種授課方法。多種授課方法的采用一方面便于授課內容的理解，另一方面也能夠更好地培養學生的創新思維和技術創新能力，提高他們的科技素質和學術水平。
3人工智能課程教學方法
3.1基于問題的啟發式教學法
蘇霍姆林斯基說：“喚起人實行自我教育，乃是一種真正的教育?！被趩栴}的啟發式教學法是教師在深入了解學生心理特點和學習規律的基礎上，設計適合教學的啟發式問題，并采取靈活多樣、生動活潑的啟發方式，充分調動學生的學習興趣，激發、引導學生進行科學思維，培養學生獨立思考問題、提出問題和解決問題的能力。該教學方法強調的是過程，教師的主要任務是提出問題，依據舉一反三的思路引導學生展開邏輯推理，通過逐層分析深入思考問題，最后綜合學生觀點闡述相關理論。
在課程教學中，有許多內容適合于采用啟發式教學方法。例如，在知識表示方法的學習過程中，教師首先提出問題：“你是怎樣進行數學定理證明的？”并在學生的回答過程中，引導學生認識到知識及其表示的重要性；隨后，提出問題：“在計算機中如何表示知識？”引導學生逐步總結出不同知識表示方法在知識表達能力、推理效率、可實現性、可組織性、可維護性方面的區別。另外，在確定性推理的教學過程中，教師可以利用“某處發生盜竊案，公安局派出5個偵查員去調查，研究案情時，5個偵查員各給出了一句可信的結論，據此判斷誰是盜竊犯”的問題[4]，讓學生進行判斷和討論，引導學生認識到推理過程中可以使用多條規則進行推理，并且推理路線也可能存在多條，從而引出推理的兩大基本問題：解決沖突消解等問題的推理策略，以及解決推理線路等問題的搜索策略。
啟發式教學法的要點是設計適當的啟發式問題和啟發方式、安排能調動學生積極性的討論環境、鼓勵學生發表個性化觀點。教師不僅用問題引發學生思考，更要鼓勵學生讓思維自由馳騁，主動提出問題，討論問題，尋求問題解決方案。在探討、研究問題中，不要以現有的結論和固定的程式束縛思想，鼓勵學生的個性化觀點。啟發式教學是一種民主、科學的教學方法，其中包含諸多具體的教學方法，如激疑啟發法、比喻啟發法、類比啟發法、聯系啟發法，等等。啟發式教學在傳授知識的同時，更注重的是對創新的孕育、萌芽、生成和壯大，它能促使學生自己獲取知識、思考問題、提出問題、分析問題、解決問題，培養學生的自學能力。以問題為基礎的啟發式教學，利用問題引導學生學習，全方位深層次發展學生的創新思維和探究性學習能力。問題可以誘發出學生的求知欲，激發、喚醒了學生的主體意識；問題往往是面向生活世界的實踐活動的，它使教學活動從以傳授知識為中心轉化為傳授知識與培養能力并重，理論與實踐相結合，提高了學生分析、綜合、觀察、想象等思維能力。
3.2基于案例的探究式教學法
基于案例的探究式教學法要求教師能夠根據學生的認知水平和能力，創設引導學生進行探究活動的案例，以激發學生探究問題的興趣，促進學生質疑、探求的創造性學習動機，通過選擇與確定問題、討論與提出設想、實踐與尋求結果、驗證與得出結論，發展學生的創造性思維，培養學生獨立探究、研究能力和創新能力。探究式教學強調學生的積極參與，強調師生互動。對教師來說，必須轉變傳統的“傳道”觀念，以平等的心態與學生交流探討。在課堂上，要努力營造民主、寬松、和諧的教學氛圍，積極引導學生大膽設想，大膽探索。使學生樹立研究型學習的觀念，消除依附心理，養成勤于思考、善于思考的良好學習習慣，通過積極參與研討培養學生自己獲取新知、探求未知的能力，以及團隊意識和合作精神。
我們在本課程神經網絡部分的教學中，將基于BP神經網絡的維吾爾文手寫字母識別作為案例開展了探究式教學活動。在介紹了前饋多層感知器及標準BP算法之后，教師將科研項目中基于標準BP算法的維吾爾文手寫字母識別實驗及其結果詳細地在課堂上進行演示，引導學生對實驗提出質疑。在教學實踐中，學生提出了大量問題，例如，輸出層神經元個數如何確定，為什么輸出層神經元個數對識別率會有影響？網絡訓練過程中出現震蕩的原因是什么？如何解決？為什么有時誤差較大，權值的調整量反而很小？等等。在教師事先準備好的實驗演示的基礎上，開展學生進行課堂討論，讓學生提出解決問題的各種方法，并現場通過實驗進行驗證，逐步讓學生理解BP網絡結構設計、輸入輸出數據的預處理、初始權值設計的必要性及其實現方法。課堂授課實踐表明，這種方法極大地激發了學生的學習興趣，使學生能夠大膽設想，大膽探索，增加了學生的自信心和創新精神。本次課堂討論結束后，教師根據學生的討論以及實驗結果演示，總結標準BP算法的局限性，例如，“易形成局部極小”，“訓練次數多，學習效率低”，“訓練時有學習新樣本遺忘舊樣本的趨勢”等，并要求學生通過查資料、搜集必要的信息、積極地思索和實驗驗證提出解決上述問題的方法，將學生分組，讓學生展開討論，為下次討論課作好準備。
傳統教學方法是告訴學生怎么去做，在一定程度上損害了學生的積極性。而案例教學要求學生自己去思考、去創造，使得枯燥乏味的內容變得生動活潑，并且案例教學中，通過學生之間的交流既可以使學生取長補短、促進人際交流能力，也可以引導學生變注重知識為注重能力。
案例教學法的關鍵是案例的選擇。案例是為教學目標服務的，因此它應該具有典型性，且應該與所對應的理論知識有直接的聯系。案例最好是經過深入調查研究。來源于實踐，不能只是一堆數據的羅列。教科書的編寫應采用圖片、表格、曲線等方式讓學生看到算法的實驗結果，啟發學生思考。另外，案例應該只有情況沒有結果，有激烈的矛盾沖突，沒有處理辦法和結論，由學生對案例提出質疑，從這個意義上講，案例的情況越復雜，越多樣性，越有價值。
案例教學法能夠實現教學相長。教學中，教師不僅是教師而且也是學員。一方面，教師是整個教學的主導者，掌握著教學進程，引導學生思考、組織討論研究，進行總結、歸納。另一方面，在教學中通過共同研討，教師不但可以發現自己的弱點，而且從學生那里可以了解到大量感性材料。另外，案例教學法能夠調動學生學習主動性。教學中，由于不斷變換教學形式，學生大腦興奮不斷轉移，注意力能夠得到及時調節，有利于學生精神始終維持最佳狀態。案例教學的最大特點是它的真實性。由于教學內容是具體的實例，加之采用是形象、直觀、生動的形式，給人以身臨其境之感，易于學習和理解。最后，案例教學法能夠集思廣益。教師在課堂上不是“獨唱”，而是和大家一起討論思考，學生在課堂上也不是忙于記筆記，而是共同探討問題。由于調動集體的智慧和力量，容易開闊思路，收到良好的效果。
3.3加強研討
鑒于研究生的培養目標和人工智能課程研究范疇的寬泛性、應用性、創新性和前沿性，根據我校計算機系碩士生指導教師的研究領域，我們在課堂教學中為計算智能、機器學習算法、機器視覺、自然語言理解部分增加了研討會，要求學生上網進行文獻檢索、閱讀和學術研討，根據個人的研究興趣和研究設想上臺作報告。另外，我們還邀請相應專家和成果突出的各屆研究生為學生做報告，介紹他們的研究實踐、研究成果和心得體會。例如，在自然語言理解部分的課堂教學中，在介紹完自然語言理解的基本概念與原理之后，我們要求將來做這個領域的研究生在通過查資料了解所在研究小組工作的基礎上，上臺作報告。機器翻譯研究組的同學在學習自然語言理解部分的內容之后，對其所在小組目前的工作及采用的技術、存在的問題做了分析，并通過閱讀文獻，提出了初步的解決問題的設想。與自己所在研究小組的科研相結合，開展文獻檢索和學術研討，一方面讓學生開闊了眼界，另一方面也提高了學生查閱文獻、主動獲取知識、獨立思考的科研能力。
4結語
人工智能理論已經滲透到科學的各個領域，人工智能技術也得到了廣泛的應用。人工智能課程具有多學科交叉、內容廣泛、前沿性和應用性強等特點，課程開設能夠很好地培養學生的創新思維和技術創新能力。教與學是教師與學生雙方互動的過程，教學中要根據學生身心特征的實際情況采用相應的教學方法，并結合本?？蒲嘘犖榈难芯款I域，不斷地探索和提高，才能使教學工作更上一層樓，切實為國家、為社會培養具有創新能力、實踐能力和創業精神的高層次人才。
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Exploration of Artificial Intelligence Course Teaching of Graduate Students
ZHAO Hui1, JIA Zhenhong1, WANG Weiqing2
(1.School of Information Engineering, Xinjiang University, Urumuchi 830046, China;
2.Graduate School, Xinjiang University, Urumuchi 830046, China)
關鍵詞：人工智能；雙語教學；實驗和設計
中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)11-20294-01
1 引言
人工智能是關于人造物的智能行為，而智能行為包括知覺、推理、學習、交流和在復雜環境中的行為。人工智能的一個長期目標是發明出可以像人類一樣或能更好地完成以上行為的機器；另一個目標是理解這種智能行為是否存在于機器、人類或其他動物中。因此，人工智能包含了科學和工程的雙重目標[2]。因此，可以認為人工智能是從思維、感知、行為三層次，從科學目標、工程目標兩方面，研究探索、模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及其應用的一門計算機學科專業基礎課。
目前，國內外重點大學都非常重視該門課程的教學和研究，許多重點大學都有自己獨立的人工智能研究所。《人工智能》是一門多學科交叉的課程，特別涉及控制論、信息論、語言學、神經生理學、數學、哲學等多種學科；所以該學科具有知識點多，牽涉面廣；內容抽象，不易理解；理論性強，需要較好的數學基礎和較強的邏輯思維能力等特點。導致教師、學生在教、學的過程中都顯得比較吃力。那么如何把握課程的特點，幫助學生找到好的學習方法，使他們能充分發揮自己的能力，提高學習興趣就成為我們教學研究過程中的主要目標[3]。
考慮到本課程的多學科交叉性以及相關信息學科的快速發展，在目前高校提倡雙語教學的環境下，擬將《人工智能》教材改為全英語教材，這樣可更快地掌握學科的發展動態，掌握最先進的技術，與國際發展趨勢接軌。
2 選擇合適實效的教材，精心安排教學內容
計算機雙語教學的正常開展，必須依托優秀的計算機專業外語教科書和教學參考用書。沒有原版計算機專業外語教科節和教學參考用書，教師和學生都無法接觸到“原汁原味”的專業外語。更重要的是，教師在使用原版教材時，可以從中借鑒國外現代的教學理念、先進的教學方法和手段，學到新的教育思想和與國際接軌的人才培養新體系，更容易了解到計算機科學發展的最新動態[4]。我們主要采用了Nils J.Nilsson教授所著的《人工智能》，該教材是美國Stanford大學計算機系本科教材，教材體系比較符合學生的認知規律，便于學生接受、理解、掌握和鞏固所學知識。同時這本書內容豐富、取材新穎。該書從什么是人工智能談起，分別對響應機器、狀態搜索、知識的表示和推理、基于邏輯的規劃方法、通信與集成等人工智能的主要理論和重要應用領域進行了詳細闡述，通過對本書的選擇可以是學生與國際著名大學獲得同樣的知識。與此同時，我們不拘泥于這一本書，結合學生的實際情況，還給學生提供了一些參考數目，以“必需、夠用”為度，以“夠用、適度”為綱，提高學生的學習興趣[3]。
3 改革教學方法
3.1 專業知識和英語知識雙重性的培養目標
雙語教學目標是雙重性的，其一是獲取學科知識，其二是培養和提高學生運用外語的能力。這兩個目標在教學過程中，體現的程度有所不同。獲取學科知識是直接的。學生每上完一節課，就必然會有這一節課的收獲。比方說，這節課學習了哪一章節，主要內容是什么，有哪些知識點，重難點在哪里等等[1]。
以“人工智能”這門課為例。專業知識的教學重點是人工智能發展史、各類搜索和謂詞演算、命題演算、模式識別、自然語言理解等。對這些重點內容，我們主要使用英文講解，必要時輔以漢語解釋。英語知識的教學重點是那些人工智能有的概念(詞匯)和表達方式等。這些知識在一般性的專業英語課程中接觸不到，但人工智能學習中又是基本的和必要的。例如：“Neural Networks”、“Uninformed Search”、“Heuristic Search”、“ Propositional Calculus”等詞匯是人工智能領域的重要詞匯，而這些詞匯在其他英語環境中非常少的出現。因此，這些內容也就很自然地成為英語知識的教學重點，通過對這些詞匯和概念的認識可以進一步提高計算機專業英語的水平。
3.2 教學模式
雙語教學與普通教學課程有相同之處，當然也有許多不同的地方。學生在課堂上要學習的知識和技巧的含量比以往增多。因為雙語教學具有雙重性目標，所以，在一節雙語課堂中，學生不僅要集中精力弄明白本節課所學的學科內容，還要在學習的過程中，接受潛移默化的第二語言的熏陶。學生和老師之間必須配合默契。這就要求老師要比普通課程花更多的注意力去注意學生的反應。當學生有問題時，必須提出，以求盡快解決疑難；當教師發現學生面露難色時，就要考慮，這一部分內容是否難以理解。如果感覺較難，就應當注意解釋。再者，雙語教學因其本身所用教學語言的特殊性，決定了課堂教學不可能像傳統教學過程一樣，實行“注入式”教學方法：而應當實行“以學生為中心”的新型教學模式，鍛煉學生的能力。因此，學生如何學習就成了教學過程的重點。此外，教學中還應注意正確處理好外語教學與專業課教學的關系。必須明確雙語教學不是單純地學外語，而是用外語教和學，學生應重點掌握專業知識，切忌將雙語課變為普通英語課的翻版[4]。
3.3 運用多媒體技術
在課堂教學中，要充分利用多媒體教學的優點，有效、生動地開展教學。采用了動畫課件、錄像教學、實物演示、網絡教學等豐富多彩的教學手段，激發學生對本課程學習的興趣和好奇心。通過這些動畫、錄像可以有效彌補由于雙語教學中詞匯或概念理解上的困難，進一步讓學生了解人工智能技術的發展和應用。同時，在講解一些難以理解的原理和較復雜的算法時，借助CAI課件加上flas，將專業英語詞匯融入進來，即可以生動形象地解釋原理，增強教學內容層次感，又可以大大簡化學生學習專業詞匯的難度。
4 結束語
本文是我們對《人工智能》課程雙語教學實踐經驗的總結。在雙語教學的目標是培養學生自主地使用英語來學習計算機專業知識的能力目標下，對《人工智能》課程雙語教學方法進行了改革，主要包括：(1)注重專業知識和英語知識雙重性的培養目標；(2)實行“以學生為中心”的新型教學模式；(3)運用多媒體技術三個方面。該教學方法的改革將進一步提高教學效果，更好地實現教學目標，提高教學水平，培養出更好的適合社會需求的工程技術人才。
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