易 爽
(西南政法大學刑事偵查學院 重慶 401120)
近期,教育部力推“新文科”計劃,希望實現傳統人文社會科學之間的交叉融合,以及人文社會科學和自然科學之間交叉融合的新興領域。人工智能作為近年來最火熱的技術之一,已經深入到了人們生活和工作的方方面面,為人們的生活帶來了前所未有的巨大變革。目前,人工智能和程序設計等相關課程已經走進了中小學的課堂,由此可見其影響力與重要程度。因此,學習人工智能相關知識對一名大學生來說更加重要。
人工智能課程建設對于我校刑事偵查學院和人工智能法學院的人才培養都具有重要意義。對于刑事偵查學院的學生來說,掌握人工智能原理對于理解人工智能在刑事技術中的應用、人工智能技術應用帶來的刑事風險以及基于人工智能的取證技術等都有重要意義。對于人工智能法學院的學生來說,掌握人工智能原理才能更好地為研究和制定人工智能的相關法律法規服務。然而,人工智能課程是一門知識面涉及較廣的學科,它的內容抽象,理解起來難度大,給學生的學習帶來了不小的挑戰,尤其是對于理工科背景較弱的文科學生。因此,本文從人工智能課程體系、教學方法、課程考核形式等方面進行闡述,提出新文科背景下一條適合政法院校人工智能課程的改革之路。
課程的首要任務則是優化課程體系,確定教學內容。與傳統的理工科院校的課程體系不同的是,我們不僅從原理和實踐方面進行講解,還從倫理和發展方面引導學生對人工智有更多的思考。
作為本課程的核心內容之一,人工智能的原理講解是必不可少的。我們以李德毅主編的《人工智能導論》一書作為參考教材進行人工智能原理的講解,并以譚鐵牛院士提出的人工智能的研究目的是促使智能機器會聽、會看、會說、會思考、會學習、會行動這六個方面的內容來貫穿整個原理部分的學習。同時,根據人工智能的發展歷程以及期間產生的相關技術來引導學生對技術革新的思考。為了配合學習,我們制定了相關的實踐內容,增強學生對知識的理解。根據課程設計,我們講授的模塊如下:
(1)人工智能概述:包括人工智能的發展歷程、三起兩落、流派,對人工智能的進展和趨勢有初步感知。(2)知識的表示、專家系統與知識圖譜:包括知識的表示方式以及如何進行簡單的推理。對知識圖譜的講解可以結合相關的例子進行演示,比如CiteSpace軟件。文獻查詢和分析是大學生論文寫作的必修課,因此,結合CiteSpace軟件讓學生從文獻分析方面入手進行實踐,幫助其深入理解知識圖譜的原理。(3)搜索技術與群智能算法:這部分是以算法講解為主,搜索技術包括圖搜索策略,盲目搜索、啟發式搜索、博弈搜索等,群智能算法包括經典的遺傳算法、粒子群優化算法和蟻群算法。以具體例子或者小游戲引發學生對搜索策略的思考,了解機器是如何模擬人的思維來完成復雜的功能。(4)機器學習與深度學習:這部分以算法為主,機器學習講解監督學習、無監督學習、弱監督學習,以及每個類別的原理和經典算法;深度學習包括感知器、前饋神經網絡、卷積神經網絡、深度學習的應用等。(5)機器學習的應用:包括計算機視覺、自然語言與語音處理、多智能體系統與智能機器人等。這部分更多的是以短視頻配合講解的方式介紹機器學習領域目前最前沿的應用。
針對開設了程序設計課程的人工智能法學院的學生來說,實踐部分可以引導他們一小組形式編寫相關算法的代碼,加深對知識的理解和掌握。而對其他學生來說,算法部分我們盡量跳過復雜的公式,只對原理和算法思想進行講解,減輕學生的學習負擔。同時給學生樹立信心,讓他們相信文科學生也能學好偏理工科的課程。
沒有哪一項技術的發明是完全對人類有益的,比如汽車的發明帶來了交通便捷的同時也帶來了車禍的發生,新技術的興起也面臨著很多新問題和挑戰,人工智能也不例外。因此,本課程的后面部分從人工智能的發展以及可能面臨的問題等方面進行探討,促使學生能從哲學層面對人工智能有更多的思考。除此之外,由于法律具有滯后性,如果我們能夠更早地思考人工智能可能帶來的問題,那么對于研究與制定人工智能相關領域的法律法規也具有重要意義。基于此,此部分的課程內容設計如下:
(1)人工智能的發展與挑戰:從技術層面和人文視角闡述人工智能未來的發展方向和可能面臨的挑戰,包括技術上的安全如何保障;如何解決人工智能設計者和使用者的需求關系;如何判定人工智能出錯時的責任歸屬;通用智能或者超級智能是否會出現;在人工智能和大數據面前如何保護用戶隱私數據;知識經濟時代如何防止大數據企業的經濟壟斷等。(2)倫理與道德:未來的人工智能是否有意識;有意識的機器人是否有人權;非法者濫用技術的后果與管控措施等。(3)智慧法院:機器人法官是否會替代現有法官;機器人法官是否更加公平公正;機器人法官是否帶有程序開發者的偏見;機器人法官出現漏洞或者被黑客攻擊了怎么辦;如何更好的將新技術融入到智慧司法中來等。(4)擁抱未來:引導學生思考,當很多工作被機器取代的時候,我們的未來又在哪里,就業如何保障;技術革新勢必會給部分人帶來焦慮,面對人工智能的崛起,我們應當學習哪些知識掌握哪些技能才能不被淘汰,才能在未來立于不敗之地,更好地擁抱未來。
興趣是最好的老師,在教學模式方面,我們打破傳統以講解為主的教學模式,采用課堂演示、課堂互動、翻轉課堂、課堂辯論、小組協作等方式,調動學生的學習積極性,提高學生的自我學習能力和增強團隊協作能力。同時,以問題為導向,促進學生主動思考;以最前沿的技術作為知識導入,激發學生學習興趣。
在理論與實踐部分,我們主要采用課堂講解與演示,以及小組協作方式進行。例如,以小游戲或者演示程序進行算法的講解,以短視頻進行應用的講解,以學生小組協作的方式進行算法的程序實現和演示等。
在發展與倫理部分,我們主要采用翻轉課堂和課堂辯論的方式進行。例如,以小組為單位,布置課后思考題,課上學生用PPT展示并講解;或者給出辯題,學生課前查閱資料,課上分組進行辯論。
發揮每一個學生的優勢以及調動每一個學生的積極性,使得所有人都自主參與到學習中來。
課程考核形式與方案包括(1)平時成績20%:包括考勤、課堂表現;(2)過程性考核30%:包括作業、辯論、實踐、翻轉課堂等;(3)總結報告10%:學習完這門課程的總結報告;(4)期末成績40%:卷面考試。通過不同形式的考核,可以促使學生從頭到尾都參與到學習中來,同時全方位地挖掘學生的優勢與潛力,綜合評估學生的學習情況,避免單一考核可能出現的偶然性現象。
本文對新文科背景下政法院校人工智能課程的課程體系、教學方法、課程考核形式等方面進行了深入討論,提出了相應的培養建議。由于本課程的內容涉及面比較廣,在具體實施時,應該根據學生的知識結構、專業背景、自身能力以及對課程內容的接收度等方面綜合考慮,有側重、有傾向性地進行教學。同時,可以考慮與研究人工智能法的老師一起進行雙師同堂教學,打破傳統教學模式,理論與專業知識結合,培養出高素質、復合型人才。