人工智能專業選修課教學的幾點體會
摘要:？人工智能？是高校自動化專業的專業選修課。為了調動學生學習這門課程的積極性，提高人工智能選修課的教學效果，我們從選擇教材、調整考核方式、改進教學方法、實踐教學等方面對人工智能選修課的教學方法進行了探索和總結。根據我們近幾年的實際教學經驗。
關鍵詞:人工智能優化教材評估方法內容手段實踐
人工智能(簡稱AI)是壹門集應用數學、自動控制、模式識別、系統工程、計算機科學和心理學於壹體的新興學科，是21世紀三大前沿技術(基因工程、納米科學、人工智能)之壹。它是研究智能機器的功能行為，這些行為通常與人類的智能有關，如推理、證明、感知、規劃和問題解決，以解決人類處理的復雜問題。人工智能緊跟世界社會進步和科技發展的步伐，與時俱進。許多關於人工智能的研究成果已經廣泛應用於國防建設、工業生產和國民生活的各個領域。在信息網絡和知識經濟時代，人工智能已經成為壹門具有廣闊應用潛力的前沿學科，必將對科技進步和產業發展起到更大的推動作用。因此，在我國高校開展人工智能的教學和科研是非常迫切的。截至目前，我國大多數工科院校都開設了人工智能的課程，如自動控制、計算機/軟件工程、電氣工程、機械工程、應用數學等相關專業。南京郵電大學自動化學院自2005年成立以來，壹直是？人工智能？八年來壹直被列為自動化專業本科生的選修課。由於南京郵電大學是壹所以郵電、通信、電子、計算機、自動化為特色的工科院校，學校開設的許多專業急需運用人工智能理論和方法解決科研中的實際問題。在問題需求的驅動下，南郵人經過多年的努力，在人工智能研究方面取得了豐碩的成果，如物聯網研究所開發的現代智能物流系統、自動化研究所開發的城市交通流控制與決策系統等，為該課程的開設提供了典型的教學案例。基於近幾年的實際教學經驗，從優化教材、考核方式、調整教學內容、改進教學方法和實踐教學等方面總結了人工智能課程的教學方法。
第壹，優化教材
目前國內關於人工智能課程的中英文教材種類繁多，遵循實用、簡潔、充分的原則，經過對師生的調查，我們選擇中南大學蔡自興教授主編的《人工智能及其應用》第三版作為南郵的教學教材。本書涉及的人工智能知識體系比較全面，包括知識表示、搜索推理、模糊計算、專家系統等。本書主要針對計算機、自動化、電氣工程專業的本科生編寫，內容基本，難度適中。這本由蔡教授主編的教材，全面介紹了人工智能的研究內容和應用領域，內容新穎，通俗易懂，基礎與應用兼顧，受到了全國師生的壹致好評。多年的教學實踐證明，我們選擇的教材是恰當的、正確的。
二、評估方法
在全國大部分高校，人工智能？這門課大部分通過開卷考試來評定。為加強學生對人工智能基礎知識的掌握，南京郵電大學自動化學院選擇閉卷考試方式進行考核。為了打消部分學生想通過期末閉卷考試作弊來完成人工智能考試的僥幸心理，我們加強了對學生平時出勤、作業、實驗成績的考核，從而杜絕？壹張紙定成績？現象。人工智能這門課的期末成績是按照以下權重劃分的:平時出勤成績占10%，作業成績占10%，實驗成績占20%，期末考試試卷成績只占60%。為了克服現行國家教育制度的弊端，避免生源？機械？針對教學和考試，我們對考試題型進行了調整，不再是填空、選擇、簡單回答，而是改為以解決實際問題為導向的應用題，讓學生在理解教學內容的基礎上，只需要運用自己的思維去解決問題，這也體現了國家目前正在提倡的應用型教學。
第三，教學內容的調整
對於本科生來說，人工智能這門課要教的內容太多了。由於課時的限制，我們必須簡化教學內容，讓學生在掌握基礎知識的同時，了解其具體應用。因此，我們將人工智能的教學內容分為兩部分:第壹部分是基礎理論和方法，包括人工智能概述、知識表示方法、確定性推理方法等。第二部分是人工智能研究成果的具體應用，包括神經網絡計算、模糊智能計算、專家知識庫系統、機器語言學習等。通過對教材的合理調整和安排，教學計劃可以全面覆蓋人工智能課程的基礎知識點，從而滿足學生對知識的需求。
第四，教學方法的改進
(壹)激發學生的學習興趣
教了很長壹段時間，發現我們在選修課。人工智能？在這門課程中，每個學生都有不同的想法。這些學生壹開始對學習很感興趣，但隨著教學內容越來越抽象，學生逐漸對學習這門課程失去信心，甚至在上課時間不上課，使得老師逐漸對教學失去信心，導致惡性循環，嚴重影響教學質量。針對這種現象，我們認為在上課前充分激發學生的學習興趣是很有必要的。要結合學校的實驗條件，在開課前給學生演示？機器人醫療服務？實驗，通過本實驗的演示，讓學生看到機器人可以為患者提供多項人性化服務，了解人工智能技術在開發醫療服務機器人多項關鍵技術中的應用，讓學生在開課前對本課程的學習產生極大的興趣。實踐證明，這種方法是有效的。
(二)借助多媒體教學
多媒體教學是現代教學過程中壹種非常重要的形式。它往往是根據教學目的和學生特點，通過合理設計和選擇教材，應用公式、圖形、文字、視頻等媒體信息通過計算機和投影儀進行有機結合和展示，並與傳統教學方法相結合，形成合理的教學過程結構，達到最優的教學效果。人工智能課程具有針對性強、內容抽象、公式復雜等特點，學生學習難度大。為了讓學生生動地學習這門課程，我們在教學過程中充分利用多媒體技術組織教學。比如在課堂教學過程中，南油自動化學院梁誌偉博士帶領的學生開發的是什麽？智能足球機器人？遊戲片段；讓學生看北大理工謝光明博士帶領的線上開發？自主視覺機器魚？視頻剪輯等。在講解壹些重要的求解算法時，借助Matlab軟件和投影儀，直接展示算法的求解過程，從而提高教學形式和教學質量。(三)促進課堂辯論
我們在教學過程中打破了傳統？老師講課，學生聽課？教學模式，多次組織課堂辯論賽，辯題包括人工智能研究過程中的技術困惑和人工智能研究成果轉化中的市場前景。如果有組織？電腦PK人腦？電腦讓電視消失了嗎？計算機未來的發展方向在哪裏？等壹系列的辯論。經過激烈的辯論，正反雙方都覺得收獲很大，增長了見識，開闊了眼界。在教學過程中，學生是從？被動聽課？把角色換成？積極參與？作用，極大地調動了學生的積極性，從而提高了課堂教學質量。
動詞 （verb的縮寫）實踐教學
實踐教學是課堂教學不可缺少的壹部分。讓學生自己做實驗是國內外大學提高學生綜合素質，增強市場競爭力的重要手段。人工智能實驗教學的目的是讓學生親身體驗教學中的各種智能控制算法，讓學生更形象地掌握課本知識。人工智能教學計劃安排了4個小時的實驗課，設置好了嗎？傳教士和野人過河？機器人路徑規劃？這兩個人工智能問題要求學生獨立完成這兩個實驗題目的編程，並撰寫實驗報告。通過實驗，學生實踐課堂上掌握的理論知識，加深對智能算法的理解。
人工智能是壹門實踐性很強的課程。我們總結了近幾年的教學經驗，從優化教材、考核方式、調整教學內容、改進教學方法和實踐教學五個方面對人工智能課程的教學進行了總結。從學生的反饋來看，我們總結的教學經驗對指導新老師教學有用嗎？人工智能？這門課有積極的作用。需要指出的是，我們還有很多不足之處，需要在以後的教學過程中不斷改進，以提高我們的教學能力，爭取更好的教學效果。
參考
[1]蔡自興，徐光友。人工智能及其應用[M]。北京:清華大學出版社，2003。
[2]盧小英，周桂紅，趙燕等。農業院校“人工智能”課程的教學研究與實踐[J].河北農業大學學報:農林教育版，2007，9 (4): 66-68。
馬建斌、李經歷、伊娃。人工智能教學的探索與實踐[J].河北農業大學學報:農林教育版，2011，13 (3): 330-332。
[4]趙海波。人工智能課程教學方法探討[J].科技資訊，2011，(7): 541。
[5]張庭，楊國生。人工智能？課程教學的實踐與探索[J].課程與教學，2009年(11):133-134。
本研究已獲得江蘇省研究生雙語教學試點項目2011。模式識別與智能系統？項目資金。
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