人工智能概論課程的教學(xué)思考

1、人工智能概論課程的教學(xué)考慮人工智能概論課程的教學(xué)考慮摘要：從智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)所設(shè)置的人工智能概論課程的自身特點(diǎn)和開展需要出發(fā)，在教學(xué)目的、授課內(nèi)容、教材選擇、講授方法和考核形式等方面進(jìn)展全方位的考慮與討論，力爭(zhēng)開拓出新的教學(xué)思路，形成獨(dú)特的教學(xué)風(fēng)格，獲得良好的教學(xué)效果。關(guān)鍵詞：人工智能；授課內(nèi)容；講授方法人工智能概論課程是我校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開設(shè)的一門重要的專業(yè)根底課，它在整個(gè)專業(yè)教學(xué)體系中起到奠基的作用，如何針對(duì)其特點(diǎn)制定合理的教學(xué)目的與授課內(nèi)容，并有效地組織課堂教學(xué)，獲得良好的教學(xué)效果是非常重要的，本文將從多個(gè)角度對(duì)其進(jìn)展全方位的考慮與探究，為相關(guān)課程教學(xué)的改革提供新的思路。1教學(xué)目的

2、的準(zhǔn)確定位首先，人工智能概論課程在智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)整個(gè)教學(xué)體系中起到引導(dǎo)和奠基的作用，但不同于其他相關(guān)的專業(yè)根底課，其總的特點(diǎn)可歸納為少而精，即在較少的教學(xué)授課學(xué)時(shí)中起到畫龍點(diǎn)睛的作用，為學(xué)生進(jìn)一步的深化學(xué)習(xí)打好根底，并激發(fā)他們對(duì)智能專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣和愛好?；谝陨咸攸c(diǎn)，通常選擇一學(xué)期共32學(xué)時(shí)課程的安排方案，并且在大三上學(xué)期開場(chǎng)進(jìn)展授課。其次，要研究解決同學(xué)們所反映的虛與實(shí)問題。人工智能是一門涉及到多個(gè)學(xué)科的課程，具有相當(dāng)復(fù)雜的背景，其與哲學(xué)、數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)工程、控制論和語言學(xué)都有著親密的聯(lián)絡(luò)，并且隨著這些學(xué)科的開展而深化，不斷產(chǎn)生新的思路和新的問題。以上特點(diǎn)決定了該

3、課程內(nèi)容較為抽象，且難以把握全局，學(xué)習(xí)起來不易消化理解，從而造成了學(xué)生學(xué)習(xí)的困難，容易產(chǎn)生畏懼感，并且學(xué)生常常對(duì)其在實(shí)際環(huán)境中的詳細(xì)應(yīng)用產(chǎn)生疑問。如何在這么短的授課學(xué)時(shí)里使學(xué)消費(fèi)生學(xué)習(xí)興趣并且能獲得良好的教學(xué)效果是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的課題，這需要對(duì)該課程的授課內(nèi)容、教材選擇、講授方法和考核形式進(jìn)展全方位的考慮與探究，并在教學(xué)過程中落在實(shí)處。一方面讓學(xué)生理解和掌握人工智能的開展歷史和思想淵源，并指出各個(gè)分支的本質(zhì)特點(diǎn)和整個(gè)領(lǐng)域的開展趨勢(shì)；另一方面有意識(shí)地穿插介紹人工智能在實(shí)際中詳細(xì)應(yīng)用的例子，開闊學(xué)生的眼界，消除他們的疑慮。這些將在本文的后面局部進(jìn)展深化的介紹。最后人工智能概論這門課程還要兼顧研究型

4、和應(yīng)用型這兩種特點(diǎn)的共同開展。在以前，由于人工智能授課內(nèi)容的特點(diǎn)，常常講授時(shí)偏向研究型，往往涉及到復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和邏輯運(yùn)算，增加了老師講授的難度和學(xué)生學(xué)習(xí)的困難。因此，針對(duì)上述問題，在教學(xué)過程中可以引入多種形式的事例說明和多媒體演示環(huán)節(jié)，以講授思想為主，詳細(xì)技術(shù)為輔，這將直接反映到授課內(nèi)容的選擇上。2授課內(nèi)容的選擇人工智能概論授課內(nèi)容的選擇至關(guān)重要，本著該課程少而精的特點(diǎn)，既需要讓學(xué)生在較短時(shí)間內(nèi)掌握根本的思想與概念要點(diǎn)，又要對(duì)該課程進(jìn)展全方位的介紹，并點(diǎn)出其開展趨勢(shì)，因此對(duì)授課老師有著非常高的要求。由于授課課時(shí)的限制，我們無法做到既面面俱到，又對(duì)每個(gè)詳細(xì)方向進(jìn)展詳細(xì)的講解；而且這樣也容易陷入

5、復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和邏輯運(yùn)算的誤區(qū)。因此，整個(gè)課程的講授內(nèi)容應(yīng)該以傳授思想和概念要點(diǎn)為主，并在講授的過程中參加有趣的事例，通過這些形象的事例說明和多媒體演示環(huán)節(jié)折射出人工智能思想的精華和應(yīng)用的廣闊前景。人工智能概論主要涉及到知識(shí)表示、搜索推理、計(jì)算智能、專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、自動(dòng)規(guī)劃、Agent和自然語言理解等內(nèi)容，其中以知識(shí)表示、搜索推理和計(jì)算智能為授課內(nèi)容的重點(diǎn)，在講授的過程中需要對(duì)這些內(nèi)容加以整理精簡(jiǎn)，分清主次，合理地安排授課內(nèi)容在總學(xué)時(shí)內(nèi)。除了這些根本的授課知識(shí)外，還應(yīng)該在教學(xué)環(huán)節(jié)引入多媒體演示，通過形象生動(dòng)的視頻演示讓學(xué)生們理解人工智能的科學(xué)價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用所在。視頻可以選用世界一流大學(xué)實(shí)驗(yàn)

6、室的開放多媒體內(nèi)容，例如：IT計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)科研工程中間過程及結(jié)果的視頻演示，以此來開闊學(xué)生的眼界，增長(zhǎng)他們的見識(shí)，使之理解其應(yīng)用前景和將來的開展空間。人工智能領(lǐng)域的開展受到多個(gè)學(xué)科的影響，這些學(xué)科在不同歷史時(shí)期都對(duì)人工智能領(lǐng)域起到了各種推進(jìn)作用，也產(chǎn)生了許多不同層面的爭(zhēng)論，至今也是如此。如何在授課過程中形象地對(duì)人工智能歷史進(jìn)展回憶，闡述這些學(xué)科對(duì)人工智能領(lǐng)域的影響，尤其是思想方面的影響特別重要?；貞洑v史，立足當(dāng)今，展望將來給學(xué)生形象地描繪出人工智能開展的思論文聯(lián)盟想史，并以畫龍點(diǎn)睛之筆指出人工智能領(lǐng)域開展的廣闊將來，是授課老師艱巨而榮耀的任務(wù)，只有這樣才能使學(xué)生把握住人工智

7、能領(lǐng)域的整個(gè)開展脈絡(luò)，激發(fā)出他們的學(xué)習(xí)興趣和愛好。以哲學(xué)家對(duì)強(qiáng)人工智能方向的爭(zhēng)論為例，向?qū)W生們介紹這些搜集整理的資料對(duì)于他們思想的啟迪是非常有益的。這里值得說明的是這種思想的闡述事實(shí)上是非常不容易的，其難度甚至高于復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，因?yàn)樗３Ｒ笫谡n老師掌握思想的精華所在，并用非常形象生動(dòng)的語言對(duì)其進(jìn)展說明，而這些常常是如今書本中所沒有的。例如：知識(shí)的表示、獲娶存儲(chǔ)和推理是人工智能領(lǐng)域中重要的組成局部，雖然目前已經(jīng)有很多書籍詳細(xì)地介紹了這些方面，但學(xué)生仍然反映聽起來比擬抽象。為什么會(huì)這樣？其原因是一些根本的問題并沒有得到圓滿的說明和闡述，如什么是知識(shí)，知識(shí)可以表示嗎，有統(tǒng)一表示各種各樣抽象、復(fù)雜

8、知識(shí)的工具嗎，抽象的美學(xué)與復(fù)雜的人類情感，知識(shí)可以表示嗎其中有些問題看似容易答復(fù)，卻往往涉及到一些復(fù)雜的哲學(xué)問題，目前在各種人工智能的教科書和專著里常常對(duì)這些問題避而不談，只在數(shù)學(xué)的層面上針對(duì)詳細(xì)的問題來進(jìn)展說明和講授。假如想在這方面有所打破的話，就需要閱讀大量的哲學(xué)書籍，如認(rèn)知學(xué)、知識(shí)論和心智哲學(xué)等領(lǐng)域的著作，還需要大量時(shí)間的理解和參悟，這些有價(jià)值的資料也是對(duì)授課內(nèi)容的極大豐富和補(bǔ)充。近年來，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)、生物學(xué)、語言學(xué)甚至社會(huì)學(xué)對(duì)人工智能領(lǐng)域有著較大的推進(jìn)作用，也是將來交融開展的總體趨勢(shì)，如何在課堂上結(jié)合詳細(xì)的事例對(duì)其加以說明也是授課內(nèi)容的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。3相關(guān)教材的選擇眾所周知，關(guān)

9、于人工智能的國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀教材有很多，例如：S.J.Russell和P.Nrvig所著的?ArtifiialIntelligeneAdernApprah?被全世界89個(gè)國(guó)家的900多所大學(xué)用作教材1，國(guó)內(nèi)可以考慮使用其影印版或中文翻譯版本，大大的降低了購(gòu)置國(guó)外原版教材所需的費(fèi)用，并可以在此根底上考慮實(shí)現(xiàn)雙語教學(xué)。此外還有蔡自興教授等編著的人工智能及其應(yīng)用，詳細(xì)而恰當(dāng)?shù)亟榻B了人工智能領(lǐng)域中的各個(gè)研究方向(分別合適于本科生2和研究生3)等。我們從整個(gè)教學(xué)時(shí)間安排上看，因其所占學(xué)時(shí)較少，所以人工智能概論課程的教材選擇不適用于大部頭的書籍，宜選用篇幅較小但內(nèi)容較全的合適于本科生的教材。除了選擇適宜的教材外

10、，對(duì)于任課老師還要擁有大量的參考書，包括上述提到的其他領(lǐng)域的書籍和資料，只有這樣才能拓展所掌握的知識(shí)，為實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)效果而效勞。4講授方法和考試形式的選擇課程講授時(shí)注意主線的選擇，著重以思想介紹為主，詳細(xì)地介紹人工智能開展的歷史以及各種學(xué)派和學(xué)說，如符號(hào)主義、連接主義和行為主義等，要重點(diǎn)介紹他們的特點(diǎn)和本質(zhì)，指出它們形成的原因以及其中的缺乏之處，并向?qū)W生介紹新的學(xué)說，例如機(jī)制主義4等。整個(gè)教學(xué)過程并不涉及較為復(fù)雜的數(shù)學(xué)，要注重各個(gè)分支的思想源流，主要從其機(jī)制上做定性介紹。同時(shí)可在講授過程中穿插相關(guān)歷史問題的爭(zhēng)論，例如：中國(guó)屋問題5等，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和愛好，開展交互式教學(xué)，使學(xué)生和老師產(chǎn)生

11、互動(dòng)。授課方式采用板書和多媒體交互使用方式，力爭(zhēng)在每節(jié)課的空閑時(shí)間里穿插參加人工智能領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用介紹，放映相關(guān)的視頻錄像，開闊學(xué)生們的眼界。在最終考試形式的選擇方面不是要學(xué)生死記硬背知識(shí)點(diǎn)，而是要注重學(xué)生思想的發(fā)揮，鼓勵(lì)學(xué)生提出新想法和新思路，并豐富其掌握的相關(guān)知識(shí)，為將來的進(jìn)一步學(xué)習(xí)打好根底和做準(zhǔn)備。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.5結(jié)語我們認(rèn)為在教學(xué)方式上力爭(zhēng)采用啟發(fā)式教學(xué)，能真正做到啟迪學(xué)生思想的作用，尤其要鼓勵(lì)思想創(chuàng)新，在高等教育階段培養(yǎng)學(xué)生具有獨(dú)立考慮、勇于探究的才能，使之成為社會(huì)的有用之才。希望這些在人工智能概論課程教學(xué)中的考慮和探究能在日常教學(xué)活動(dòng)起到有益的作用，并與同行們共同交流和探究

12、。參考文獻(xiàn)：1S.J.Russell,P.Nrvig.ArtifiialIntelligene:AdernApprah.2ndEd.北京:清華大學(xué)出版社,2022.2蔡自興,徐光佑.人工智能及其應(yīng)用本科生用書.3版.北京:清華大學(xué)出版社,2022.3蔡自興,徐光佑.人工智能及其應(yīng)用研究生用書.3版.北京:清華大學(xué)出版社,2022.4鐘義信.機(jī)制主義方法與人工智能統(tǒng)一理論:人工智能的新方法與新進(jìn)展J.計(jì)算機(jī)教育,2022(19):7-10.5J.Prestn,.Bishp.ViesintthehineseR:NeEssaysnSearleandArtifiialIntelligene.xfrd:

13、xfrdUniversityPress,2002.TeahingRefletinnIntrdutintArtifiialIntelligeneYANGDedng,SUNHexu,YANGPeng,ZHANGLEi(ShlfntrlSieneandEngineering,HebEIUniversityfTehnlgy,Tianjin300130,hina)Abstrat:Inthispaper,frthespeialtyanddevelpentfrtheursefIntrdutintArtifiialIntelligeneinthespefintelligentsieneandtehnlgy,all-arundrefletinandexplratinarensideredinteahingbjetive