智能計算全英文課程教學探索

程適+胡文娣

摘要：人工智能和數(shù)據(jù)分析技術是目前計算機研究和工業(yè)界的熱點領域，通過智能計算課程來教授學生智能科學知識，鍛煉學生的解決問題能力就尤為重要。如何在傳授智能計算理論知識的同時，培養(yǎng)學生解決問題的能力，培養(yǎng)學生對智能科學研究的興趣，是擺在計算機科學學院智能學科教育面前的一道難題。本文以陜西師范大學智能計算全英文教程教學為例，針對教學過程中的現(xiàn)實問題，通過分析學生的學習情況，有針對性地設置了課程的實踐方案，并說明教學實踐情況和取得的效果。

關鍵詞：智能計算；全英文課程；課程實踐；教學探索

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）49-0267-02

一、引言

人工智能和數(shù)據(jù)分析技術是當前計算機研究的熱點，在工業(yè)界也取得了廣泛的應用。在李克強總理所作的2017年《政府工作報告》中明確提出：“要應用大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術加快改造提升傳統(tǒng)產業(yè)，把發(fā)展智能制造作為主攻方向。”為了適應企業(yè)和學術界的需求，陜西師范大學計算機科學學院為計算機科學和軟件工程專業(yè)本科四年級學生開設了全英文授課的群體智能專業(yè)選修課。

二、需要注意的問題

（一）全英文課程特點

設立智能計算課程的目的，不僅僅是讓學生掌握到智能學科的基礎算法，熟悉算法的代碼實現(xiàn)，還要讓學生了解當前最前沿的智能科學知識。而這些知識的呈現(xiàn)形式，往往是最新的學術期刊、會議論文，且大部分為英文文獻。通過全英文課程的學習，可以使學生與前沿研究“無縫對接”[1，2，3]，為學生下一步的研究生學習或者工作奠定基礎。

（二）學生的興趣

學生的興趣是學生學習的最大動力，在全英文教學過程中，需要積極地調動學生的主動性，讓學生多動手，更多地參與到課程中去[4，5]。通過參與具體的項目，學生可以克服對復雜算法的畏難心理。當算法一步一步應用于實際問題，既加深了學生對算法的理解，又增強了學生的興趣，形成良好的正反饋，從而達到改善教學效果的目的。

（三）學生的外語能力

學生的外語能力是全英文課程的設計者必須考慮的一個重要問題。這種專業(yè)英語的學習，可以通過課前預習的方式展開，例如，將復雜詞匯做成單詞卡片[4]，可以有效地降低在授課過程中出現(xiàn)生僻詞匯的頻率。還可以在授課的過程中，通過視頻或者雜志論文的形式，以生動活潑的案例為導引，圖文互動，加深學生對詞匯的理解，達到讓學生主動地使用英語進行學習的目的。

（四）理論與實踐結合

智能科學理論是一門實踐性很強的學科，在學習的過程中，學生不但要掌握基本算法、算法的適用范圍，更重要的是還要將算法應用到實際的問題中。在教學的過程中，需要根據(jù)學生的興趣和認知模式，來引導學生的學習[6]，圖1給出了智能計算法在求解問題時的基本步驟，即首先對實際問題進行抽象建模，然后根據(jù)問題的特征，選擇適合的算法，對問題進行求解。

為了將理論與實踐結合，提高學生應用算法的能力。本課程采用了Kilobot群體機器人編隊問題，作為智能計算算法學習的切入點。圖2給出了Kilobot群體機器人如何進行編隊的簡單圖示。Kilobot機器人是一種簡單的可編程控制進行群組協(xié)作的群組機器人，具有單個機器人控制簡單、群組協(xié)作功能強大的特點。課程可以通過將學生劃分為不同的小組，在教師的指導下協(xié)同將算法應用于機器人的控制工作，完成特定的任務。在這個過程中，既鍛煉了學生的動手能力，又加深了學生對于算法的理解，有利于將興趣轉化為學習的動力。

三、教學資源建設

（一）教學內容選擇

智能計算的學習涉及的知識點很多，如何合理地選擇內容，既要使學生了解智能計算的全貌，又要避免“蜻蜓點水”式的淺嘗輒止，是一個難點。對應到課程的設計上，課程以演化計算的各種算法為重點，兼顧人工神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊計算系統(tǒng)，同時對深度學習和機器學習知識進行簡要介紹。

（二）教材選擇

智能科學的發(fā)展迅速，僅僅依靠一兩本教材很難覆蓋當前此學科的發(fā)展前沿，而過度依靠新出版的前沿文獻又難以為學生打下堅實基礎。同時，全英文課程的教材還需考慮中英文術語的不同，以及中英文表達方式的某些差異。為此，課程采用了英文原版教材為主，中文教材為輔，加入前沿期刊、雜志、會議材料的方式進行補充地綜合性教學。

（三）網(wǎng)絡資源的使用

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)絡上存在大量本課程可利用的資源，這些資源包括教學視頻、算法源代碼、個人博客等。對不同類型的網(wǎng)絡資源，也需要結合使用。本課程采用了智能科學相關公開課視頻與中英文網(wǎng)絡資料結合的方式，其中，中文資料部分主要來自北京大學譚營教授實驗室主頁，英文資料部分來自英國伯明翰Xin Yao教授主頁。學生的課余時間，可以通過手機、個人電腦等設備方便快捷地獲取這些信息。通過網(wǎng)絡資料自主學習的形式，學生可以對某一算法進行深入了解，適合學生的個性化發(fā)展。

四、結論

智能科學是目前學術界和工業(yè)界的熱點領域，陜西師范大學計算機科學學院全英文智能計算課程的教學，為學生奠定了智能科學的知識基礎，提高了學生的研究興趣。通過學習本課程，學生不僅可以掌握智能科學的基本算法，還能了解當前學科的前沿動態(tài)，對于學生下一階段的研究或工作大有裨益。文章討論了全英文課程的教學資源建設問題，并提出了某些注意事項，這對于其他院校的計算機類全英文課程建設也有一定的借鑒意義。

參考文獻：

[1]李穎.全英文授課模式的動因論——超學科分析的視角[J].中國外語版，2013，（1）：47-53.

[2]王華書.西部高校本科雙語教學實踐的調查與分析——以農業(yè)經(jīng)濟管理專業(yè)為例[J].高等農業(yè)教育，2008，（8）：67-70.

[3]馬吉平.專業(yè)課全英文教學探討[J].湖北第二師范學院學報，2014，31（3）：120-122.

[4]黃昭，徐涵.高校計算機專業(yè)全英文授課之問題與教學方法探析[J].計算機教育，2016，（3）：124-126.

[5]何宏.關于大學工科非留學生全英文教學中現(xiàn)存問題的幾點思考[J].教育教學論壇，2016，（35）：162-163.

[6]于汪洋，黃昭，胡曦明.基于認知互換的計算機公共課教學模式探索[J].教育教學論壇2006，（3）：144-145.endprint