全程融入思政元素的人工智能课程教学实践

朱映辉，江玉珍

（韩山师范学院 计算机与信息工程学院，广东 潮州 521041）

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调：高校思想政治工作关系高校培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人这个根本问题。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[1]。随后，教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》，全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措，结合专业特点分类推进课程思政建设[2]。由此可见，在高等教育工作中，要全力开展课程思政工作，努力践行“三全育人”理念，是当前刻不容缓的重中之重，这关乎到能否更进一步提升新时代社会主义建设者和接班人的质量与素质以契合未来建设的问题。

人工智能及其应用作为工科类计算机相关专业的一门非常重要的必修课程，在当前人工智能技术大力研究和应用大行其道的形势下，要特别注重强化专业学生的工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当[2]。社会各行各业均需要德才兼备的人工智能技术研究及应用人才，其思想道德水平的高低将在一定程度上决定整个未来社会的智能化安全程度，事关国家信息化建设和人民大众的生活品质保障。

一、课程教学中融入思政元素的重要意义

人工智能及其应用课程是韩山师范学院软件工程、计算机科学与技术、物联网工程、信息管理与信息系统等专业的一门专业课程，研究如何利用计算机来模拟人脑所从事的感知、推理、学习、思考和规划等人类智能活动，解决需要用人类智能才能解决的问题，以延伸人类智能的科学。通过本课程的学习，使学生掌握人工智能的基本概念、基本原理、基本技术和应用方法。掌握人工智能的一个问题和三大技术，即通用问题求解和知识表示技术、搜索技术、推理技术。并要求学生掌握机器人实践模拟的基本能力和技术。在其教学中融入课程思政具有重要意义。

（一）人工智能长远发展之需

人工智能从诞生至今，不过短短的几十年时间，从当初的符号演算到如今大火的深度学习，看似发展一路坦途，其实演进历程相当曲折，高潮和低谷不断更替，进化到今日的辉煌实属不易，是一代一代的研究者孜孜不倦的合力所促成，每一次技术的飞跃，都给世人带来强烈的好奇和感叹，但随后就又变得“不值一提”，这就是人工智能与人类智力“博弈竞赛”的过程。不管将来如何发展，人工智能都必将是一个常青产业，其技术的发展将与人类的文明一样不断延续。因此，在人工智能课程教学中全程融入课程思政的新模式，不仅能使专业学生学牢人工智能的基础理论和具体应用，做到学以致用，还能筑牢道德信念、坚持职业操守，做到德以恒固。

（二）人工智能技术应用之需

发展人工智能是一个国家的核心技术竞争力，其重要性毋庸置疑[3]。近年来，随着硬件性能的提升、数据的海量累积和算法的快速更迭，使人工智能技术得到了前所未有的极速飙进，在自动驾驶、智能安防、智能家居、智慧医疗、智慧城市、智慧金融和智慧教育等领域都崭露头角，也必将在更多领域占据其核心地位，发展成广泛使用的有效技术手段，成为创造巨大社会经济财富的新型生产力代表。人工智能技术不管在政府、行业还是家庭、个人等场合都将不可或缺，这些技术在正常使用下带来的是便易、惊喜与希望，而一旦被非法使用或以恶意目的开发且发布，如图像视频造假、恶意驾驶操控等，都将带来不可预估的社会损失和技术恐慌，技术研发人员及应用者的思想道德与品行修养水平将直接影响到技术的正确使用与否。为此，对应课程的授课教师要充分发挥“为人师表”的表率作用，坚持“立德树人”根本要求，全程不间断地融入课程思政，为未来的技术开发应用者以显式或隐式教育的形式润入法律红线、道德底线等诚信准绳，躬身践行社会主义核心价值观，为人工智能技术的安全稳定应用保驾护航。

二、课程思政素材挖掘

人工智能及其应用的课程教学，不仅需要专任教师拿捏好专业知识的讲授，还需要融“德”浸入学生心中，做到“德知同行”。从相关文献[4-6]中得到启发，根据学科特点、专业属性，采用分析、参考、融合和改造等手段，深入挖掘了与课程内容相适应的课程思政点，包括机器人三法则、法律红线、道德底线、节约资源、公平公正、伦理行为、阴阳二元理论、创新探索和持之以恒的科学精神、数据使用之道及诚信考核等，将逐项融入到每一次课程内容中，做到“一节一主题，一课一思政；全程大覆盖，全方位浸润”。

（一）智能学习系统的思政教学实例

智能学习系统一章，介绍人工智能中的机器学习、深度学习的主要理论和主要应用，其中在深度学习的应用中，将对图像生成的原理和技术框架进行介绍，使用风格迁移的思想，借助于生成对抗网络（GAN）中训练的生成器，能生成与真实人类极其相似的人脸图像，简直可以以假乱真，肉眼无法分辨。因此在技术运用的同时，也带来了使用AI 技术造假的弊端。此时，课程“思政点”呈现：“AI 作假与非法应用”适时融入，通过放映案例视频，口述补充法律知识、阐明道德伦理，分析非法使用AI 技术可能带来的危机隐患，甚至是可能带来的不可挽回的道德损失，最后以社会主义核心价值观作小结，进而引导同学们正确使用AI 技术“正”能量的一面，而不是错误的“反”面，进而达到育人目的。

（二）课程全程思政素材

根据人工智能及其应用课程的教学大纲，包括理论和实践两部分，挖掘的思政教育素材分别归纳，见表1、表2。

表1 理论知识单元与思政教育素材对应表

表2 机器人编程与设计实践知识单元与思政教育素材对应表

三、教学实践实施效果

以韩山师范学院2018 级4 个专业4 个班级作为教学改革实施对象，根据表1 和表2 的理论、实践知识单元与思政元素的对应内容，在一学期的教学中全程融入课程思政教育，分别在课程知识单元中以口头讲述、视频播放、案例嵌入、慕课引导、课间讨论和课后反思等多种方式展开显式或隐式思政点教育。从课堂及课后反思的学生反馈来看，引入思政的教育取得了比较令人满意的课堂传教效果。期末课程结束时，为了检验全程融入课程思政实施的中长期成效，以利于进一步分析总结与改进，专门设计了调查问卷，将表1 和表2 中的16 个课程思政点随机打乱，作为16 道选择打分题，分别设置1～5 分的分值，其中1 为最低分，5 为最高分，要求学生对思政点的印象深刻程度给以五级评分。4 个班级共计176 个学生全员参与了问卷调查，经统计，学生的问卷平均得分情况如图1 所示，其中横坐标为思政元素点的简称，从左到右为课程授课的思政融入顺序，纵坐标为平均分值。

图1 中16 个思政点的总平均分为3.66，相当于百分制的73.2 分，属于中等偏上的水平。从图1 中可以发现，左半边的得分比较悬殊，特别如“滥用传感”“非法控制”“节约资源”“公平公正”的得分偏低。从课程结束后的反馈座谈中了解到，所得分值低的原因，除了存在学期头的授课时间间隔比较久远导致印象不深的原因外，该部分思政点选择的融入方式也不够鲜明。因此，接下来的改进工作要从提炼这几个思政点的合适施教方式入手，同时亦应在后期不断加以“重复”，以至于能引起学生足够的注意力和提升记忆持久性，方能达到实实在在的育人效果。而对于“散漫”，由于采用的方式为课堂“话题讨论”，给学生留下了深刻的印象；再如“AI 作假”和“阴阳二元”，由于选择了生动活泼的短视频介绍，取得了较高的认知度。而对于“诚信考核”，与经常的警告不无关系，课堂再稍加强化，得了满分。

图1 课程16 个思政点平均得分图

通过课程实验、问卷调查和座谈反馈等几个环节，对全程融入思政元素的育人成效有了较全面地了解，为存在的不足找到了改进的方向：（1）要注重思政元素的融入方式，如显式、隐式；（2）不可忽略思政元素的展现方式，如说教、视频、讨论和反思等；（3）充分了解讲授时间先后的差异，适时强化；（4）认清课中与课后跟学生交流的必要性。

四、结束语

在人工智能及其应用课程中以“一节一主题，一课一思政；全程大覆盖，全方位浸润”为理念，实施全程融入课程思政教学是一次全新尝试，在工科等专业中开展，对学生的成长成才具有十分重要的意义。要全面推进课程思政建设，努力践行“三全育人”理念，是需要学校、学院和教师从上到下多阶战线齐心协力、共同肩负使命去落实的。在学校层面，从政策引导、平台建设、资源调配和经费配套等方面着手，做好顶层设计与统筹规划；在二级学院层面，从专业特点出发，组建教师全员参与的专班队伍，成立虚拟教研室，广泛挖掘与专业课程相适应的思政元素，分门别类，构建思政素材、视频资源库，有目的有计划地在人才培养方案各年级分课程地融入思政要点，形成系统化、分段性和有针对性地思政嵌入式教育；当学校、学院上层规划和部署趋于完善时，在教学一线的教师开展课程思政育人就水到渠成，“整台机器”就将自动运转起来。