人工智能专业课程思政教学设计与探讨

牛森，薛建新，杨雯静

（上海第二工业大学 计算机与信息工程学院，上海 201209）

2016年12月，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上提出了“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，努力开创我国高等教育事业发展新局面”“用好课堂教学这个主渠道，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”［1］。从此，“三全育人”“立德树人”和“课程思政”成为教学研究热点，引领着教学改革的新方向。其中如何在专业课程中有效融入思政元素，做到润物无声，正成为高校教学工作的重点。

一、人工智能专业课程思政的必要性

2017年，国务院发布的《新一代人工智能发展规划》明确指出：“人工智能是引领未来的战略性技术，必须放眼全球，把人工智能发展放在国家战略层面系统布局、主动谋划，打造竞争新优势，开拓发展新空间，有效保障国家安全。”可见，人工智能已经上升到我国战略层次的高度。近年来，人工智能技术的快速落地，一方面给社会生活带来了很多便利，比如人脸识别、语音识别、智能家居设备等；另一方面，又带来了诸多的挑战，包括伦理道德、社会法制、政府监管等。例如机器人索菲亚曾说要毁灭人类；算法将黑人识别为大猩猩带来的社会歧视问题；还有大数据杀熟、用户信息大规模泄露等事件。这些问题表明，人工智能时代不仅要关注基础知识和技术的传授，更要加强人工智能方面法律和伦理道德的培养。如何正确地利用人工智能技术去服务社会、服务人类，给人工智能从业者树立正确的社会价值观是新时代的需求。

课程思政是指在各类非思想政治理论课的教学过程中，有计划、有意识地设计思想政治理论元素，使其有机融入课程教学中，以达到协同育人的目的。而“人工智能+课程思政”正是解决人工智能社会问题的重要方法，是人工智能人才价值观培养的必然选择。

二、国内外研究现状

课程思政已成为全国各大高校教学改革的重点，也是国内高校工作者教学研究的重要课题。顾然等根据人工智能导论和课程思政的现状，创新了人工智能课程思政的教育路径，提出了众多的解决方法［2］。臧睦君等人提出了人工智能专业课程和思想政治理论同向同行的思政协同理念和问题驱动的协同教学方法［3］。刘丽珏等人提出加入思政教育的切入点，构建问题链教学，并利用有效的云课堂，建立多维度的评价机制［4］。袁艺等人将培养目标进行分层次教学，建立课程思政建设方式［5］。王静提出了一系列将思政元素融入人工智能课程的教学设计理念和方法［6］。在国外高校中，除了开设人工智能的基础课程外，大多数高校开设有人工智能伦理课程。课程重在培养负责任的技术人员，使得人工智能从业者具有较强社会伦理和法律意识。

当前我国人工智能课程思政还处在发展的初期。针对人工智能类专业的课程思政研究、探讨和设计，都亟须形成统一的课程思政体系，进而提高人工智能人才的专业和社会素质。

三、课程思政设计框架

习近平总书记提出：“思想政治工作从根本上说是做人的工作，必须围绕学生、关照学生、服务学生，不断提高学生思想水平、政治觉悟、道德品质、文化素养，让学生成为德才兼备、全面发展的人才。”课程思政就应以此为总目标，在教育教学工作中，培养德智体美劳全面发展的学生。基于此，本文提出了一个课程思政教学设计的框架图，如图1所示。

图1 课程思政教学设计框架图

在图1中，课程思政教学设计主要分为七个环节，分别是问题导向、思政教学目标、思政教学内容、思政教学素材、思政教学方法、成绩评定方法和教学反思与反馈等。整个课程思政设计以问题为导向，确定课程思政教学的目标和内容；然后，挖掘和寻找课程思政教学的素材，结合具体的教学方法开展教学任务，并制定课程思政成绩评定方法；最后，根据学期教学过程和学生成绩，形成教学反思与反馈，进一步发现问题、分析问题和解决问题，从而构成一个闭环设计，对课程思政教学进行持续改进。

四、人工智能课程思政设计实例

结合人工智能基础课程第一章“人工智能概述”，本节将依据课程思政教学设计框架，重点分析如何在课程中融入思政内容。

（一）问题导向

根据本章的教学内容，依据当前大学生的主要特点，思考本节课程思政的教学目标什么？需要培养学生具有什么样的素质修养？重点要考虑如何在相应的教学内容中融合课程思政的内容？需要运用哪些素材来体现课程思政的具体体现，吸引学生的眼球，引起学生的兴趣和共鸣？在教学环节采用什么方法来做到将课程思政无声地融入教学内容中？最后，如何综合课堂表现和课后作业，设计本节课的学生成绩评价等指标点？

（二）思政教学目标

根据导向问题，本节设置以下的课程思政教学目标：

1.厚植学生的爱国热情，鼓励学生深耕专业知识，坚定信念，勇于创新，做中国特色社会主义的建设者和接班人；

2.培养学生人文情怀和坚持不懈、团结协作的精神；

3.培养学生人工智能道德意识、法律意识、责任意识和伦理意识；

4.树立民族自信和民族自豪感，培养学生拥护中国共产党领导和社会主义制度，立志成为中国特色社会主义奋斗终身的合格人才。

（三）思政教学内容

本章教学内容重点讲解人工智能的概念和起源、人工智能发展的关键阶段和主流学派、当前人工智能的研究内容、研究现状和应用领域等。结合教学内容，本章节设计的思政教学内容如表1所示：

表1 教学内容、思政内容与教学素材对应表

本节从四个教学点上融入课程思政的内容。

在人工智能的概念和起源中，主要介绍1956年的达特茅斯会议。以麦卡锡和明斯基等为首的一批30岁左右的青年科学家们相聚一堂，共同探讨机器模拟智能的有关问题，第一次提出了“人工智能”的专业术语，标志着人工智能的真正诞生。在课程思政上，本节可融入伟大中国共产党的诞生。李大钊、陈独秀、毛泽东等一批先进青年知识分子为了救国救民，适应时代发展，毅然选择了马克思列宁主义，于1921年在上海举办了中国共产党的第一次全国代表大会，标志着中国共产党的诞生。

在人工智能的发展上，在教学上主讲人工智能的发展并不是一帆风顺的，中间经历了多次的高潮和低谷，到现在的遍地开花。同样在课程思政上，本节引入中国共产党的发展和成长历史，中国人民经历过诸多的困难和挑战，最后当家作主，发展壮大。

在人工智能的主流学派上，在教学中重点介绍符号主义、联结主义和行为主义三大学派及其主要特点和发展过程。在课程思政中可融入百家争鸣，鼓励年轻人勇于创新，锤炼坚持不懈的学习品质。

在人工智能的应用领域上，在教学中介绍人工智能在计算机视觉、机器人、语音识别和自然语言处理方面的应用。在课程思政中一方面强调人工智能的相关法律和伦理意识，另一方面介绍我国当前在人工智能应用领域取得的成就，增强学生的民族认同感和自豪感。

（四）思政教学素材

针对思政教学内容，表1也列出了相应的教学素材。通过讨论热播电视剧《觉醒年代》来学习中国共产党诞生的初心和使命。一批青年知识分子如何在水深火热的环境中，坚持理想、坚守信念，并义无反顾地投身于救国救民的革命中，最终拯救整个国家。强调青年的力量和地位，为中国共产党培养更多的优秀才俊。

在百年大党的成长历程中，主要开展党史的教育和学习。通过学习习近平总书记在建党100 周年大会上的重要讲话，使学生树立以史为鉴，不忘初心，百折不挠的坚韧品质。

在百家争鸣，坚持不懈，勇于创新中，主要介绍习近平总书记在全国思想政治会议中提出的“四个正确认识”。通过宣传国家在人工智能方面的重大战略，从而正确认识世界和中国的发展大势；通过树立民族自尊和自信，从而正确认识中国特色和国际比较；通过弘扬我国传统优秀的文化，从而正确认识时代责任和历史使命；通过树立坚持不懈的精神，从而正确认识远大抱负和脚踏实地。

在弘扬民族自豪感上，通过讨论电视剧《功勋》，树立了学生在艰苦条件下坚守初心、坚持不懈的强大信念，建立为中华民族伟大复兴的信心。在人工智能法律和伦理上，主要素材为人工智能类的科幻电影。通过讨论人类未来和人工智能的关系、机器人三大定律等话题，树立学生人工智能的法律伦理观，在未来的学习和工作中关注用户隐私大数据和敏感数据的保护，尊重法律，不要触犯法律。

（五）思政教学方法

根据思政内容和素材的积累，本课程采用线上线下混合教学的方式，线上观看教学知识点和思政教学素材，线下重点回顾和讨论重要知识点。

1.构建问题引导教学

随着人工智能高速发展，机器人在很多领域都超越了人类。从提出“你会被AI 取代吗？”的问题开始，去设计“什么是人工智能？”——“你心目中的人工智能是什么？”——“在未来，人类做什么？”——“再看AI能做什么？”——“AI 能做什么？AI 不能做什么？”——“如何才能不被AI 取代？”通过一系列问题的设计，让学生充分理解人工智能的概念、发展现状和主要应用领域等。

2.通过案例教学

结合人工智能类的科幻电影，从应用领域出发，在机器人、计算机视觉、人脸识别、智能安防、语音识别和自然语言处理等多个案例角度出发，提高学生学习人工智能的兴趣。主要教学案例如表2。

表2 教学案例表

3.线上线下混合式教学方法

利用线上、线下相结合的方式，让思政学习内容更好地延伸到课下。通过线上学习教学课件、视频、思政素材，线下课堂针对问题开展学生分组讨论。例如课堂上展示《纽约时报》刊登的人类向机器人乞讨的漫画，让学生讨论未来人类和AI 的关系，发表自己的见解。通过辩论的方式，增强内容学习的有趣性，提高学生学习兴趣和辩证思维。

（六）成绩评定方法

本课程利用线上线下混合教学方式，采用多元评价体系，包括作业成绩、线上视频学习成绩、课堂讨论成绩以及动手实验成绩等。其中，作业环节设计，学生根据科幻电影或者人工智能的应用领域，提交一份调研报告，在课堂上进行报告和讲解。特别强调，在报告中要体现课程思政元素，比如人工智能的伦理和我国在人工智能领域取得的突破性进展等。

（七）教学反馈与反思

教学反馈与反思是教学过程和教学效果的直接表现。通过线上的提问和测验，教学反馈直接反映了学生掌握基本知识的程度。通过学生作业和讨论参与情况，直接了解学生的学习状态。在教学反思中，根据教学反馈，找出本节课的优点和不足之处。针对不足之处，结合资料给出有效解决方案，达到持续改进教学效果的目的。

五、结语

课程思政已经成为全国高校课程教学改革的高地。人工智能作为国家重点战略发展和研究的领域，其课程思政研究势在必行。高校教师要做到立德树人，润物无声，就要能够无缝地将思政教育融入课堂教学中。本文提出了一个有效的闭环课程思政教学设计框架，并成功应用到了人工智能基础教学中。总之，课程思政教学的重点是如何将教学内容和思政内容相互融合，做到不呆板、不生硬。只有平时多注意积累有效的思政素材，才能在课程思政的教学设计中有材可用。