創新型人工智能教學改革與實踐探討

沈健 朱斌峰 李雪嬌 鄭偉國

摘 要：人工智能是計算機專業教學中的核心課程，主要運用計算機對人腦的功能進行模擬和延伸的綜合性學科。在教學的過程中因為涉及到的學科內容相對比較復雜，知識具有專業性和獨特性的特點，因此傳統的教學模式已經無法滿足當前人工智能的教學課程需求，需要針對當前的教學現狀實現教學模式的改革和創新。在文章的研究中主要基于創新性人工智能教學的改革實踐進行分析和探究，旨在有效的促進人工智能教學質量，為我國現代AI技術的發展奠定堅實的基礎。

關鍵詞：創新;人工智能;教學改革

人工智能在計算機科學與技術專業中是一門非常重要的課程，他主要研究如何利用計算機對人腦進行的推理、證明、識別、學習、思考等等思維活動進行模擬，以此來解決當前需要專家才能處理的相對復雜的問題，比如說進行咨詢和預測、規劃等等。在人工智能學習的過程中涉及多個學科的內容，比如說信息學、心理學、計算機等等，因此形成了綜合交叉的學科。基于人工智能課程內容相對比較復雜，因此需要對現有的教育教學進行創新，通過實踐案例證明創新型的人工智能教學成效相對顯著，在文章的介紹中主要是針對創新型人工教學進行分析和思考。

一、創設教學情境，激發學生興趣

人工智能課程和傳統的課程存在一定的差別，人工智能在教學的過程中基本都是和先進的技術理念、專業理論相關論，趣味性和實踐性相對較強，課程的內容也會在一定程度上調動學生的興趣，讓學生主動的參與到教學中來。但是在實踐教學的過程中人工智能所涉及到的內容相對比較廣泛，具有一定的抽象性，專業的理論知識也晦澀難懂，因此在學習的時候增加了學生的學習難度，為了讓學生對人工智能教學保持一定的興趣，教師在教學的過程中可以將去趣味性在知識內容中，將前沿性的知識滲透在課程實踐教學中，通過教學方法的創新充分的激發學生的學習興趣和熱情，為人工智能良好的教學質量奠定堅實的基礎。

首先在對專業理論知識進行講解的時候為了有效的提高課堂教學的趣味性，營造一個良好的學習氛圍，教師可以通過游戲的方式進行教學。比如說利用八數碼問題將狀態空間法進行詳細的講解，在對神經網絡理論進行教學的時候可以將支付寶的人臉識別、指紋識別等等最前沿的技術進行舉例說明，引導學生對神經學習的手段進行系統性的掌握和理解，或者是班級課堂教學中可以通過電腦游戲的組織讓學生對游戲人物的路徑規劃實現問題的掌握等等。在上述教學方式運用的過程中是基于學生的興趣愛好出發，在自己感興趣的問題上集中注意力對其應用的原理深度的進行剖析，從而能夠在原有基礎上主動的思考不同的解決方案，對理論知識方法進行掌握，助推學生創造性思維能力的培養[1]。

其次是使用啟發式的創新教學方法。在人工智能教學的過程中涉及多個學科的內容，因此在進行教學的時候教師可以基于教學內容將關聯性的知識進行連接，這樣學生就可以針對關聯性的知識進行自主的思考和研究。在學生思考中教師可以根據學生的實際情況進行相應的指導，啟發學生進行更深層次的思考，最后根據學生的回答將相關的知識進行串聯，進行詳細的講解，這樣的方式能夠便于學生對重難點進行系統性的掌握和理解。

此外還可以在教學的過程中利用現有的人工智能資源，比如說學校、院系購買的機器狗、漫游車等等眾多的人工智能產品，能夠在教學的過程中增強學生的實踐操作能力，不同于傳統教學模式的枯燥和乏味，實物式的教學方法能夠讓學生將實際過程和理論知識相結合，調動學生的積極性和好奇心，全神貫注的參與到課堂教學中[2]。

二、基于實際問題，創新案例教學

案例教學方法的目的是為了有效的提高學生的實踐操作能力。在人工智能教學的過程中教師要基于學生對知識掌握的實際情況采取針對性的案例進行教學。首先在進行專業理論知識教學的過程中，可以對經典的案例進行詳細的講解，通過案例和理論的結合為學生系統的講解理論知識，將人工智能教學中相對抽象的知識生動形象化。或者是在教學的過程中現提出理論知識，之后運用案例進行一一的驗證，這樣的方式能夠有效的激發學生的興趣和熱情，在一定程度上降低學生的學習難度。其次是采用討論式的教學方法進行教學，在課程教學的時候教師可以將班級內的學生劃分小組，之后將準備好的案例進行分解，讓學生在基本材料的基礎上通過小組合作探究的方式進行解答，研究出不同的解決答案。除此之外還可以采用辯論式的案例教學法，比如說在課程將要結束的時候，讓學生針對案例進行分析和討論，通過辯論的方式能夠引導學生對問題全方位的進行思考，不斷的鞏固學生對人工智能專業知識的理解和深度挖掘，促進教學質量的提升[3]。

三、采取任務驅動，培養綜合能力

任務驅動教學方法的主要意圖就是讓學生在任務驅動下對人工智能課程的知識進行分解和消化，這樣的方式可以有效的促進學生對人工智能知識的理解和掌握。具體的操作流程就是教師給學生布置一定的學習任務，教師和學生一共討論在對任務進行解決過程中所使用到的方法和流程，之后通過小組合作的方式或者是個人自學的方式對任務進行分解，最后是在課堂進行分享和總結。一般來說在任務驅動教學方法使用的過程中基本上都是小組合作探究的方式進行學習，在小組探究之后教師做最后的點評和指導，這樣的方式在實際教學過程中能夠有效的培養學生的創新能力和創新意識，促進學生和學生之間團隊合作能力的加強，為學生之后的全面發展奠定堅實的基礎。

四、創新考核方式，實現質量提升

在傳統的人工智能教學過程中，課后作業的形式多是書面習題的練習，在創新型人工智能教學模式下，要對現有的作業形式進行改革，通過多種方式的結合實現作業形式的豐富多樣。比如說在書面作業布置的過程中可以將材料閱讀和小組作業有效的結合起來，將家庭作業設置成為必交的作業，利用信息技術建立網絡化的交流平臺，讓學生在完成作業之后在線提交，教師在平臺上對學生的作業進行審閱，這樣能夠有效的對學生的作業進行批改，和學生及時的進行溝通交流。針對閱讀材料和思考題教師可以設置成為不必交的作業，在課堂上針對閱讀題和學生進行互動交流，有效的督促學生的主動性。另外還要針對考核方式進行創新，加強對學生思維能力培養的重視，在課堂教學的過程中加強學生實踐動手能力和實驗能力的培養，將平時的表現納入到期末作業中，不僅實現了考核方式的創新，還能減輕學生在期末考的壓力，注重平時的學習過程，養成獨立思考的習慣，有效的促進教學質量和教學水平的提升。

總結：

總而言之，在新形勢的背景下，要對傳統的人工智能教學進行改革，基于創新型教學實踐進行研究和思考，通過課程和教學方式的創新充分的調動學生的積極性，提高學生的實踐操作能力，深化學生對人工智能知識的理解和掌握，通過考核方式和作業形式的創新促進學生思考能力和創新意識的培養，實現人工智能教學質量和效率的提升，為學生之后的全面發展奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]李云亮.基于創新型教學觀的人工智能課程教學改革思考[J].數字通信世界，2019（11）：247.

[2]秦記峰，任東海.人工智能課程實踐教學改革探討和研究[J].計算機教育，2019（10）：12-15.

[3]王文晶.人工智能課程建設與實踐教學探索[J].辦公自動化，2019，24（19）：29-30+19.

作者簡介：

第一作者：沈健，1980.5，男，漢，上海，碩士，華東理工大學，華東理工大學，工程師，教育技術、計算機網絡，

第二作者 朱斌峰，1987.1，男，漢，上海，碩士，重慶大學，華東理工大學，工程師，教育技術、計算機網絡，

第三作者 李雪嬌，1994.5，女，漢，湖北宜昌，碩士，華東師范大學，華東理工大學，助理工程師，教育技術，

第四作者 鄭偉國，1984.7，男，漢，浙江蒼南，碩士，重慶大學，華東理工大學，工程師，計算機應用，