浅谈人工智能基础教学改革

高　浩，吴冬梅，刘　烨

（南京邮电大学自动化学院，江苏南京210023）



浅谈人工智能基础教学改革

高浩，吴冬梅，刘烨

（南京邮电大学自动化学院，江苏南京210023）

摘要：在结合课堂和实验教学实践的基础上，从培养优秀毕业生的角度，结合信息专业的学科特点，对高校人工智能基础的教学体系中重要的几个方面进行了探索，主要包括教学内容和教学方法。

关键词：人工智能；实际应用学习；互动式教学；多媒体课件

一、引言

人工智能自1956年面世以来已经吸引了大量的研究工作者的关注，同时被成功地应用在工业、农业、医学以及军事等各个领域。

对于定义人工智能，虽然学术界有各种各样的说法和定义，但就其本质而言，人工智能是研究如何制造出人造的智能机器或智能系统，来模拟人类智能活动的能力，以延伸人类智能的科学。而对于人类智能活动的定义主要是人类在认识世界和改造世界的活动中，由脑力劳动表现出来的能力。人工智能基础这门课就是通过对人工智能发展、主要研究内容以及研究动态的介绍，使得学生掌握最基本的人工智能技术和相关问题的入门知识。

由于本门课程设计知识面广，理论性较强，如果按照常规工科类课程的教学方法，学生易于迷失在抽象的理论和复杂的数学推动中，不能形成正确的方法论和解决实际问题的能力。因此要在教学内容和教学方法上进行相应的改革。通过在教学过程中将传统的知识传授型教学转为启发式教学，通过将理论应用实例与课堂教学实践相结合，激发学生在教学过程中的主动性和创造性，从而从理论和实际应用两个方面对学生进行培养，为其后期的实际动手能力和理论学习能力两个方面的提高打下基础。

二、课堂教学改革中的重点和难点问题

人工智能基础这门课包括知识表示、搜索原理、推理技术、机器学习以及人工智能程序设计等基础理论。人工智能作为一种高新的信息技术科学，有着极其繁杂的理论和大量的编程技巧，学生容易因为较为复杂和繁琐的学习内容导致学习兴趣低迷甚至学习效果差。因此，如何通过改进教学方法和设计新的内容引导学生在熟练掌握基础理论的同时熟练掌握人工智能的应用，进而改善学习效果和增强学习自觉性是本门课程教学改革的最重要问题。

目前选用的教材大部分属于原理部分的介绍和简单示例，从而导致教师在课堂授课时无法提高学生的学习能动性。因此如何帮助学生在掌握理论的同时提高实际动手能力，从而在培养学生的理论学习能力的同时提高学生的实际动手能力是人工智能基础课程改革需要解决的另一个问题。

三、课程授课方式改革

建立科学、合理、适应当前人工智能学科发展的课堂教学体系，对丰富课堂内容、提高实际教学效果起着根本的作用。

（一）实际应用学习

对人工智能的研究未仅仅停留在理论层面，在实际应用领域也得到了广泛应用，但由于其理论较为深奥，会给初次接触实际应用的学生造成较大的困难。如何围绕着实际问题，层递推进，在掌握基础理论的同时，解决实际问题，提高学生的学习兴趣。从而为进一步学习更深层次的理论和实际应用打下坚实的基础，最终将教学大纲要求的知识点落实到可实际操作的实例上，让学生更易于吸收和掌握理论知识，同时学生也更易于发挥自己的主动性，加深对课程重点与难点的理解。

在科技高速发展的前提下，人工智能这个学科知识更新的速度也明显加快。由于出版的时间性，课本的某些知识、概念和技术已经落后于学科的发展，这在信息学科尤为突出，而人工智能作为当前信息学科的前瞻性组成部分更为突出。因此，在保证教学内容和教学质量的前提下，要多给学生结合当前学科发展前沿做些针对性的介绍。另外，要启发学生对创新的渴望和追求，促使他们能够适应科学技术发展的特点，从而跟上学科不断变化的形势，为进一步承担科学研究工作打下一定的基础。

（二）互动式教学

在课堂上针对所学内容对学生进行有针对性的提问与解答，以关键知识点和难度恰当的扩展内容为出发点，适当的时候把学生划分为若干个小组，从而营造学术讨论的环境，激发学生主动性思维和发散性思维。为学生理解和吸收难点重点知识点提供较好的方法，同时要及时引导和注意学生的反应，并有针对性地进行调整。此外，应该将该部分作为平时计分纳入最终的课程考核系统中，从而提高学生的参与性与积极性。

（三）充分利用多媒体课件和网络资源

一般来讲，网络提供的相关资源较为新颖，但可能会出现重复或多余的内容，因此需要将这些素材进行收集整理，制作出内容丰富、结构合理、易于教学的多媒体课件，进而使学生更为有效地体验人工智能技术的特有魅力，激发学生对于该门课程的好奇心和学习兴趣。

处理素材的主要方法是按照知识点以及所获取的文件类别进行归类排序，在此基础上充分利用一些课件制作软件进行加工处理对提高课件的受欢迎度有着重要的作用。

四、结束语

从教学过程和实际的教学考核结果来看，这次教学改革获得了一定的效果，但同时仍然存在着一些不足，如学生在课堂讨论过程中由于准备不足，参与度不高；对于较为新颖的理论及其应用吸收程度不高，需要在今后的教学改革中不断地改进，力求获得更好的教学效果。

参考文献：

［1］蔡自兴，徐光祐.人工智能机器应用（第五版）［M］.北京：清华大学出版社，2010.

［2］白洁，毕季明，李伟.人工智能课程教学改革初探［J］.中国教育技术装备，2010（36）：43-44.

［3］王万森.人工智能原理及其应用［M］.北京：电子工业出版社，2007.

［责任编辑张亚欣］

中图分类号：G64

文献标识码：A

文章编号：1673-9132（2016）25-0005-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.25.001