牛云云 夏军宝 王玉柱
(中国地质大学(北京)信息工程学院 北京 100083)
2015年国务院下发了《关于印发统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案的通知》,这标志着“双一流”建设的正式启动,也标志着自“211工程”“985工程”高等教育领域两大历史性的、跨世纪的重点建设工程之后,第三个重点建设工程的全面启动。随着现代信息技术的不断发展,人工智能逐步进入了其发展的黄金时期,各个发达国家都将其上升为国家战略。智能计算作为人工智能的基础,为实现智慧交通、自然语言处理和数字图像处理等人工智能中的核心问题提供算法基础,所以智能计算成为“双一流”高校开设的重点课程,以培养高水平的人工智能人才,同时习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调,要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人。所以如何将思想政治与智能计算相结合,培养一批有志于创新的思想和富有创造力的思维以及掌握智能计算相关专业和技术的思想政治人才是一个十分重要的问题。
课程思政是指对大学生进行系统化、集中化、规范化的马克思主义理论教育,捍卫和巩固马克思主义在意识形态领域的指导地位,贯彻落实立德树人根本任务的主干、核心、灵魂课程。2016年底,经媒体报道后被众多高校模仿与借鉴,内涵日益明晰,学者们达成共识:“其是一种课程观,而不是增开一门课,增加一种活动。”是指立足于课堂教学,深入挖掘思政课程之外的各级各类专业课程、通识课程内蕴的思政因子与思政元素,在专业知识传授的同时,发挥课堂主渠道承载的培根铸魂职责,潜移默化地促使受教育者接受价值引导教育,达到立德树人的宗旨。
智能计算课程所教授的科学思辨、客观理性、求真求实等精神,本身蕴含的世界观、价值观就是课程思政的价值内涵。充分利用智能计算课程思政具有普遍性、专业性和便利性的特点,在知识传授的同时引导学生感受智能计算课程自身的知识体系、典型章节、特定案例中蕴含的理性精神、逻辑思辨和科学世界观,正是深入贯彻并落实“使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应”的要求。站在“立德树人”根本任务的战略高度,将思政教育贯穿到智能计算课程建设的全过程,推进课程建设与思政教育同向进行,将课程思政融入智能计算教学中,对于实现立德树人、育人育心具有重要的作用和深刻的意义。
“智能计算”课程作为人工智能算法类入门基础课程,致力于培养学生具备基本智能算法思想并初步掌握人工智能基本技术,使学生具备应用智能算法思想解决科学和工程实际问题进而提供各类技术服务的能力。近年社会对人工智能人才及技术需求不断提升,高校的智能计算课程教学就必须适时调整、与时俱进,才能提高人才培养质量,满足不断提升的社会需求。而一本教材的出版往往需要较长的时间,教材里面的内容往往需要经过时间的验证才可以编写成书,所以教材中的内容一般都是比较经典的算法和案例,但智能计算的专业要求需要同学们了解最前沿的技术信息和案例,所以老师需要在课堂上进行大量的拓展,这些拓展的新知识和技术也需要老师根据知识的特点跟思政元素融合在一起,如何将思政元素和新技术巧妙的融合在一起是一个重要的问题。
研究生智能计算课程需要在有限的课程里完成繁重的课业教学,不仅要完成理论方面的教学,还要注重科研能力和实践动手能力,智能计算课程内容大致可以分为神经网络、机器学习、深度学习、框架原理等,每一个部分都有大量的算法和实验,内容庞杂。在思政建设的教学模式下还需要老师注重对学生的思想教育,这需要老师根据每一部分的知识特点联系不同的民族精神和思想,因此课程需要合理规划理论、研究和实践的时间,并合理设计各部分的教学内容及课外拓展,繁重的任务需要更多的老师来完成。
专业课教学在保证知识的传授和塑造学生人格以及提升学生精神境界中扮演着重要的角色。不同的专业课程有着自己的课程培养目标和专业教学内容,在不同专业课的教学活动中如何挖掘和融入“思政”的内容是思政建设的重要内容。
在讲授人工智能发展史的时候,可以结合时事政策开展人工智能的关键作用和巨大影响,主要体现在各种各样的国家时事、政策中,通过将我国人工智能产业与技术的发展及其成就等内容融入案例中激发和提高学生的爱国热情和民族自豪感,教育学生热爱专业,激发学习积极性。在讲机器学习的时候可以结合科研成果开展,将学校科研成果广泛应用于教学实践,用图片、视频、论文等给学生直观展示机器学习在科研项目中广泛应用的技术和实例加深学生对算法的理解和认识,让学生了解最新的技术和科学知识,感受科研的过程,通过科研成果与具体的科创技术创新知识点和案例讲授紧密结合,可以让学生了解具体的应用科技和创新的过程,培养学生的自主创新意识和较强的团队精神等。
随着科技手段的不断发展,现在的上课方式也逐渐的多元化,授课老师可以充分利用混合式教学方法,例如在上课的时候通过PPT、视频、音乐、板书等多种方式将思政内容与专业知识进行融合教学,也可以通过在课堂上组织小组讨论和交流汇报等,让学生更加的有参与感,教师还可以通过提交课后感悟或者填写调查问卷以反省的方式加深学生的知识记忆和思政建设。课后实践环节同样不能忽视,要把实践与学生的先验实践知识、经历与理论实践串联结合起来,使学生充分获得了实践所需的科学理论技能、知识、职业技术素养和所需要的科学精神品质,达到“知行合一”的思想教学实践目的。
根据课程特点和教学内容,考虑如何采用恰当的方法适时适当地嵌入思政建设教育内容,切入角度要潜移默化、自然融入,而不是照猫画虎、生搬硬套。首先修订计算机专业人才培养方案,将思政内容写入其中。把育人放在人才培养首位,需在人才培养目标、培养过程、培养结果中充分体现思政元素,在教学目标中围绕课程思政目的和要求来考虑和确定,在教学的整体设计中安排思政时间和内容,把专业课与思政课教学有机结合,深挖课程相关的历史文化、热点问题,把思政教育融入专业教学中,达到春风化雨的效果。例如在讲解蚁群算法的时候可以通过蚁群正反馈的过程强调同伴之间的团结协作和集体精神,也可以通过蚁群算法中使用信息素传递信息的角度讲解团队中沟通的重要性,任何一个蚂蚁的微小反馈信息都可能对整体结果造成影响;在讲解多目标优化算法的时候可以从优化的角度突出在完成任务的时候应该以高标准要求自己,在有能力完成的前提下不断突破自己以达到最优,也可以从多目标的角度来强调来评判一个人的能力时不应该以一个方面来评判,可以从个人魅力、考试成绩、动手能力、亲和力等多方面来评价。
通过多种教学方式和不同的教学环节来对智能计算进行讲课,最后成绩的评定组成结构也要做出一些改变,根据智能计算课程的特点最终成绩将从课堂表现、实践结果展示和科研论文撰写三个方面进行评价。
(1)课堂表现(20%),主要考察学生的出勤情况和上课表现情况,通过上课提问和小组讨论的表现来评价学生是否能够理解和思考课堂内容。
(2)实践成果展示(30%),主要针对课堂内容是否能够真正理解和动手复现经典案例的能力,还可以考查学生自主学习有关算法的最新发展和变化的程度,可以通过制作PPT等方式在课堂上进行展示和讲解。
(3)科研论文撰写(50%),主要考查学生对知识的融会贯通能力和科研创新能力,还可以培养学生的科研论文撰写的能力,好的科研成果应该被转化成标准和严谨的科研论文,这种能力对学生来说至关重要。
智能计算课程在传授计算机知识的同时,需要以“立德树人”为根本任务和教学基础,达到培养学生核心素养、计算思维和计算机能力的综合目标。核心思政素养是个人终身发展和可持续发展的基础,因此要培养学生在面对复杂的、不确定的现实情境时,能够运用思维模式和探究技能、结构化的学科知识,以及世界观、人生观和价值观在内的动力系统,进行分析情境、解决问题的综合性品质。思政建设使学生通过融入课程思政的本课程知识体系的学习过程,形成科学思辨、客观理性、求真求实等精神品质,形成逻辑思辨能力、科学的世界观和建设家国的使命感。在智能计算课程和思政建设结合的教学方式下,通过多元化的教学手段,以多角度切入智能计算的经典算法和案例中,通过多方面评价教学成果,可以很好的将学生培养成为具有思想和能力的高水平人才。