國內外《人工智能》課程共建研究

林劍楚 Ashim Khadka 陳曉兵 Rajendra Bahadur Thapa

（1.淮陰工學院計算機與軟件工程學院 江蘇·淮安 223000；2.Pokhara University Gandaki College of Engineering and Science Nepal Lamachaur Pokhara 338000）

0 引言

人工智能技術正迅速發展，改變著人類社會生活，使人類社會正朝著智能化方向轉變。國家推出的《新一代人工智能發展規劃》，提出推動人工智能一級學科建設，堅持培養和引進相結合，完善人工智能教育體系，加強人才儲備和梯隊建設。引進國際化人工智能人才，是加強我國人工智能教育，推動教育體系完善的重要途徑。

針對提升人工智能教育這一問題，結合中國教育現代化的發展，利用國際化教育可為我國培養具有國際視野、創新能力強的一流拔尖人才，滿足現代化人才的需求[1][2]。據此，在普通高等院校中推廣，通過深入國際化教育，積聚國外優質教師資源，提升普通高校人工智能相關人才培養。利用應用互聯網+的形式，與尼泊爾專業的計算機學院——甘達基工程與科學學院，增加人工智能相關的人才，實現人工智能課程的共建，促進課程教學的提升和人才的培養。

1 基于互聯網+課程共建是提升人工智能人才培養的一種大眾國際化途徑

目前，在本科和研究生教育階段，很多高校實施聯合培養方式[3-9]。這種方式不但可以激發學生的學習興趣，還能利用國外交流、留學經驗來開拓視野，與國際接軌。然而，這種方式不僅存在較高的門檻，還會出現“小眾”化的問題。第一，該方式需要占據雙方學校大量的基礎設施，造成設施空置、緊張的問題；第二，學生往往需承擔較高的出國費用，這給普通家庭帶來經濟負擔、出行安全問題；第三，使未能接受該方式培養的學生差距越來越大，影響學生接受教育的積極性。利用互聯網促進教育的國際化，一方面將國際化教育更加大眾化，使每個學生在學習期間都能夠接受國際化的基礎教育，同時還能提高國際化的視野，有利于鼓勵學生后期繼續深造和提前適應不同的學習環境；另一方面能減少國際化教育對地理位置的限制，減輕對雙方學校的基礎設施的依賴，降低學生接受國際化教育的成本，減少安全隱患。

1.1 基于互聯網+課程共建是當下實現國際化教育的重要途徑

《教育部等八部門關于加快和擴大新時代教育對外開放的意見》[10]，支持打造教育對外開放新高地，不出國門也能“留學”引進境外優質教育資源，著力打造“一帶一路”教育行動升級版。通過互聯網集合國外高校的優質教師資源，加強教師專業化隊伍建設[11]，促進國內外教師的交流、共同建設課程，是普及國際化教育，提升學科專業質量的重要途徑。

課程共建應以國內學生為主要教學對象，提升我國教育質量，通過中外教師的溝通和協作，優化課程的知識，把握課程的難點，拓展課程的內容，共同探討教學內容的改進與改革，堅持課堂思政，融入多元化的學習背景、不同文化環境的碰撞，為學生提供優質的內容，激發學生的學習興趣，拓寬學生的思維，增強學生的思考能力。

1.2 融合課程相關各個方向的專業教師是提升課程建設的關鍵

一門課程往往涉及多個研究領域，且每個領域都發展迅速，知識更新較快。例如，2020年中國科技論文統計結果中計算機技術方向的卓越科技論文有18304篇[12]，難以有重點地將課程中各個領域的前沿知識都及時地融入到課程中，這會導致課程難以滿足現代社會對新知識的需求。因此，將對應課程中各個領域的專業教師吸納進課程教學中，加強優質教育資源合作，不僅能給學生們深入淺出地講解基礎知識，還能夠豐富學生的前沿知識，提高學生學習的興趣。如在共建課程調查時，學生對我們共建課程反饋的詞云圖如圖1所示。

圖1：學生評價共建課程《人工智能》的詞云圖

2 線上線下混合教學是課程共建的有效方法

近年來，互聯網出現了很多線上教育平臺，如MOOC、超星泛雅等，集合了很多優秀的大學基礎和專業課程，受到了廣大學生的喜歡。這些課程具有制作精良、可回放的優點，然而也存在互動性、監督性和更新性弱的問題。例如，學生留言提問往往得不到及時解決；不能監督學生是否在“開小差”；課程內容一經發布便會固定，更新也成為后續問題。學生評價視頻課程的結果如圖2所示。

圖2：非即時視頻課堂優點和不足的反饋（前6個意見）

即時視頻課程通過教師在線授課能夠有效增強與學生的互動性，使教師們及時回答學生所提出的問題，根據與學生的交流反饋掌握學生整體學習的情況，對內容進行有針對性的講解。在學習過程中，教師通過互動還能對學生起到一定的監督作用，還可將課程相關材料，提供給學生，不但能發揮網絡課程中可回顧性的優點，而且還能盡可能地保留課堂互動性，但也存在一些不可回放、時間不自由、互動性不足的缺點。學生評價即時視頻課程的結果如圖3所示。

圖3：即時視頻課程優點和不足的反饋（前6個意見）

線下課程作為傳統教學方式具有不可替代性。第一，課堂中教師對學生學習情況進行有效監督，防止一些弄虛作假的情況。第二，教師的言行對學生起到了示范作用，使學生所學知識不只在書本上，親身體驗還能加深學生的認知。第三，學生與同學、教師的情感能夠不斷加深，培養處理好人際關系的能力，有利培養健全的人格。主要缺點是課堂比較固定、易給學生帶來單調枯燥感等。學生評價線下傳統課程的結果如圖4所示。

圖4：傳統課程優點和缺點的反饋（前6個意見）

綜上分析，課程共建采用線上線下混合教學，國外教師采用線上即時視頻授課，國內教師主要采用線下授課，并在超星泛雅平臺搭建課程網站。如此，不僅能夠保留傳統課堂的紀律性、示范性、人際性的特點，還能結合線上課程的回放性特點，便于課程的拓展更新。

圖5中顯示課程結束后學生對不同授課方式的比較，可見采用傳統+即時視頻的混合方式更容易激發學生的學習興趣，而非即時視頻方式因為可回看、自由等因素較為受學生喜歡，卻在激發學生興趣中表現不如傳統課堂方式。傳統課堂方式由于互動性較高，氛圍等因素影響，能夠激發學生學習興趣，卻因地點時間固定、易枯燥等因素，導致學生喜歡程度不高。

圖5：學生對不同課堂方式自由投票（可多選）

3 課程共建的內容與問題

3.1 課程內容優化

人工智能技術近幾年發展快速，已經推動了自然語言處理、模式識別、圖像處理等技術的發展，并對知識推理、數據挖掘、智能計算技術也產生了促進作用。國內外教師深入討論《人工智能》課程內容：（1）保留原有的知識框架，注重及簡化和優化相關領域的基礎知識，做到通俗易懂，例如簡化知識推理。（2）普及深度學習中相關的基本知識，如GAN網絡、金字塔網絡等前沿基本技術。（3）培養學生自學能力，鼓勵其閱讀前沿的文獻，培養學生的科研基礎能力。（4）制定配套實驗，增強學生對課程知識的理解和應用，提升學生的實踐能力。

3.2 制定線上、線下的授課計劃

國內外教師共同制定授課內容和計劃，根據擅長領域，各自有選擇地講授課程內容，盡可能保證課程內容的專業性。國外教師授課時采用即時視頻方式，國內教師協助課堂的管理和學生溝通。國內教師授課階段可采用線下方式授課，有時也可引入國外教師共同授課，增強課堂教學的互動性和多樣性。

3.3 課程網站的建設

課程網站作為學生回顧和自學的主要工具，通過超星泛雅平臺建立線上課程。在課程網站建設中，考慮到既要保留課程材料的全面性和可回顧性，還要保留課程的可拓展性。我們不僅將授課材料、視頻動畫、實驗、作業、參考文獻放在課程的專欄中，還針對各個領域，提供拓展內容，如編程基礎、專項課程、往屆學生優秀作品提供給學生們自學（https://mooc1.chaoxing.com/course/214285496.html）。

3.4 問題與討論

在課程共建的過程中，主要遇到了以下幾類問題：

3.4.1 語言問題

共建課程通常是雙語課程，國外教師未必都精通中文，這影響了教師學生之間的溝通。所建《人工智能》是中英雙語課程。應與國外教師明確，授課時使用簡單的英文詞匯，遇到困難時可以邀請中方教師介入，輔助學生理解其所述內容。國內教師授課時可提供先英文后中文的方式，既培養學生雙語環境，又能準確明白課程內容。隨著課程不斷進行，學生通常能夠逐漸適應雙語學習。

3.4.2 時差問題

國外時區與國內不同，甚至會出現晝夜顛倒的情況，這影響國外教師的作息。尼泊爾時間相對我國晚兩個小時，時差因素影響較低，與國內教師協調時間，可有效避免過早授課的情況。如果時區相差較大，則需要合理安排課程時間，保證上課時間能夠被接受。

3.4.3 專業問題

學生在課程學習過程中會遇到專業問題，雖然國內外教師授課章節內容不同，但國內教師在國外教師與學生之間起到橋梁的作用，幫助溝通和解決專業問題，因此需要教師之間相互學習，國內教師作為主導，把握好課程的內容。

3.4.4 異常問題

網絡延時或中斷往往會影響課程進展。在授課中，釘釘即時視頻中斷情況偶有發生，如一次尼泊爾遭遇大雨導致視頻信號突發中斷。此時，國外教師可通過其他社交軟件及時告知對面情況，將課堂轉交給國內教師繼續完成授課內容。

4 結論

我們與尼泊爾甘達基工程和科學學院進行了《人工智能》課程共建的研究，通過線上線下混合授課的模式克服教師流動不便的問題，國外教師主要通過即時視頻方式對學生進行授課，國內教師采用線下方式進行授課，同時肩負課程內容組織、課程紀律考核等相關工作。該形式相比單獨外教授課，能夠聚集該領域中更多具有研究背景經驗的教師，對課程各個領域方向進行深入研討和建設，提升授課內容的專業性和前沿性，發揮教師的專業背景。學生的反饋表明，共建的課程能夠積極提升學習興趣，提升英語水平，提升學生的國際視野，為將來留學或繼續深造打下良好基礎。通過課程共建的方式，能夠加強與“一帶一路”上高校之間的交流，推動本校課程的改革，是加強教學面向現代化，大批量提升學生國際視野的快速途徑。