淺談人工智能基礎教學改革

高　浩，吳冬梅，劉　燁

（南京郵電大學自動化學院，江蘇南京210023）

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淺談人工智能基礎教學改革

高浩，吳冬梅，劉燁

（南京郵電大學自動化學院，江蘇南京210023）

摘要：在結合課堂和實驗教學實踐的基礎上，從培養優秀畢業生的角度，結合信息專業的學科特點，對高校人工智能基礎的教學體系中重要的幾個方面進行了探索，主要包括教學內容和教學方法。

關鍵詞：人工智能；實際應用學習；互動式教學；多媒體課件

一、引言

人工智能自1956年面世以來已經吸引了大量的研究工作者的關注，同時被成功地應用在工業、農業、醫學以及軍事等各個領域。

對于定義人工智能，雖然學術界有各種各樣的說法和定義，但就其本質而言，人工智能是研究如何制造出人造的智能機器或智能系統，來模擬人類智能活動的能力，以延伸人類智能的科學。而對于人類智能活動的定義主要是人類在認識世界和改造世界的活動中，由腦力勞動表現出來的能力。人工智能基礎這門課就是通過對人工智能發展、主要研究內容以及研究動態的介紹，使得學生掌握最基本的人工智能技術和相關問題的入門知識。

由于本門課程設計知識面廣，理論性較強，如果按照常規工科類課程的教學方法，學生易于迷失在抽象的理論和復雜的數學推動中，不能形成正確的方法論和解決實際問題的能力。因此要在教學內容和教學方法上進行相應的改革。通過在教學過程中將傳統的知識傳授型教學轉為啟發式教學，通過將理論應用實例與課堂教學實踐相結合，激發學生在教學過程中的主動性和創造性，從而從理論和實際應用兩個方面對學生進行培養，為其后期的實際動手能力和理論學習能力兩個方面的提高打下基礎。

二、課堂教學改革中的重點和難點問題

人工智能基礎這門課包括知識表示、搜索原理、推理技術、機器學習以及人工智能程序設計等基礎理論。人工智能作為一種高新的信息技術科學，有著極其繁雜的理論和大量的編程技巧，學生容易因為較為復雜和繁瑣的學習內容導致學習興趣低迷甚至學習效果差。因此，如何通過改進教學方法和設計新的內容引導學生在熟練掌握基礎理論的同時熟練掌握人工智能的應用，進而改善學習效果和增強學習自覺性是本門課程教學改革的最重要問題。

目前選用的教材大部分屬于原理部分的介紹和簡單示例，從而導致教師在課堂授課時無法提高學生的學習能動性。因此如何幫助學生在掌握理論的同時提高實際動手能力，從而在培養學生的理論學習能力的同時提高學生的實際動手能力是人工智能基礎課程改革需要解決的另一個問題。

三、課程授課方式改革

建立科學、合理、適應當前人工智能學科發展的課堂教學體系，對豐富課堂內容、提高實際教學效果起著根本的作用。

（一）實際應用學習

對人工智能的研究未僅僅停留在理論層面，在實際應用領域也得到了廣泛應用，但由于其理論較為深奧，會給初次接觸實際應用的學生造成較大的困難。如何圍繞著實際問題，層遞推進，在掌握基礎理論的同時，解決實際問題，提高學生的學習興趣。從而為進一步學習更深層次的理論和實際應用打下堅實的基礎，最終將教學大綱要求的知識點落實到可實際操作的實例上，讓學生更易于吸收和掌握理論知識，同時學生也更易于發揮自己的主動性，加深對課程重點與難點的理解。

在科技高速發展的前提下，人工智能這個學科知識更新的速度也明顯加快。由于出版的時間性，課本的某些知識、概念和技術已經落后于學科的發展，這在信息學科尤為突出，而人工智能作為當前信息學科的前瞻性組成部分更為突出。因此，在保證教學內容和教學質量的前提下，要多給學生結合當前學科發展前沿做些針對性的介紹。另外，要啟發學生對創新的渴望和追求，促使他們能夠適應科學技術發展的特點，從而跟上學科不斷變化的形勢，為進一步承擔科學研究工作打下一定的基礎。

（二）互動式教學

在課堂上針對所學內容對學生進行有針對性的提問與解答，以關鍵知識點和難度恰當的擴展內容為出發點，適當的時候把學生劃分為若干個小組，從而營造學術討論的環境，激發學生主動性思維和發散性思維。為學生理解和吸收難點重點知識點提供較好的方法，同時要及時引導和注意學生的反應，并有針對性地進行調整。此外，應該將該部分作為平時計分納入最終的課程考核系統中，從而提高學生的參與性與積極性。

（三）充分利用多媒體課件和網絡資源

一般來講，網絡提供的相關資源較為新穎，但可能會出現重復或多余的內容，因此需要將這些素材進行收集整理，制作出內容豐富、結構合理、易于教學的多媒體課件，進而使學生更為有效地體驗人工智能技術的特有魅力，激發學生對于該門課程的好奇心和學習興趣。

處理素材的主要方法是按照知識點以及所獲取的文件類別進行歸類排序，在此基礎上充分利用一些課件制作軟件進行加工處理對提高課件的受歡迎度有著重要的作用。

四、結束語

從教學過程和實際的教學考核結果來看，這次教學改革獲得了一定的效果，但同時仍然存在著一些不足，如學生在課堂討論過程中由于準備不足，參與度不高；對于較為新穎的理論及其應用吸收程度不高，需要在今后的教學改革中不斷地改進，力求獲得更好的教學效果。

參考文獻：

［1］蔡自興，徐光祐.人工智能機器應用（第五版）［M］.北京：清華大學出版社，2010.

［2］白潔，畢季明，李偉.人工智能課程教學改革初探［J］.中國教育技術裝備，2010（36）：43-44.

［3］王萬森.人工智能原理及其應用［M］.北京：電子工業出版社，2007.

［責任編輯張亞欣］

中圖分類號：G64

文獻標識碼：A

文章編號：1673-9132（2016）25-0005-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.25.001