论文部分内容阅读
摘要：人工智能是计算机科学与技术专业的一门重要专业课程，是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科。探讨就 3 个方面内容进行：启发式传授人工智能解决问题的非结构化的思想;成体系的实验训练;与毕业论文、学校大学生科研项目资助计划、国家大学生创新性实验计划相对接的科研训练。上述3 个方面层层递进、环环相扣，是体系完整的创新型人工智能教学实践。
关键词：人工智能;理论传授;实验训练;科研训练
人工智能（Artificial Intelligence，AI）是计算机科学与技术专业的一门重要专业课程，是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科。它研究如何用计算机模仿人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、思考、规划以及问题求解等思维活动，并以此解决需要人类专家才能处理的复杂问题，例如咨询、診断、预测、规划等决策性问题。人工智能是一门涉及数学、计算机、控制论、信息学、心理学、哲学等学科的交叉和综合学科。
1 启发式传授人工智能解决问题的非结构化思想
现实世界的问题可以按照结构化程度划分成三个层次：1）结构化问题，能用形式化（或称公式化）方法描述和求解的一类问题;2）非结构化问题，难以用确定的形式来描述，主要根据经验来求解;3）半结构化问题，介于上述两者之间。一般说来，计算机专业的其他课程如网络技术、数据库技术、算法分析与设计等，都是求解结构化问题的基本技术。而人工智能技术则是解决非结构化、半结构化问题的有效技术。人工智能的教学可以让学生在体验、认识人工智能知识与技术的过程中获得对非结构化、半结构化问题的解决过程的了解，从而达到培养学生多角度思维的目的
2 成体系的实验训练
独立开展人工智能实验课程，开发一批新型、富有创意的实验案例库，搭建一个创新实验和虚拟学习社区平台。人工智能实验课程的特点是应用各种人工智能方法，根据问题的约束、结构、信息进行表示建模和计算机上实现，是与人工智能原理同步的实验课程。学生必须掌握的人工智能的基本原理和计算机操作技能，它对于学生的知识、能力和综合素质的培养与提高起着至关重要的作用，在整个教学过程中占有非常重要的地位，是计算机软件、计算机应用、计算机网络、软件工程等专业的一门重要的必修专业课程。通过实验，学生得到严格的训练，能规范地掌握人工智能的基本理论和主要方法、基本问题求解技术，熟悉各种计算环境的基本使用。
在培养学生掌握实验的基本操作、基本技能和基本知识的同时，努力培养学生的创新意识与创新能力。为实现这一目标，在课程内容安排上采用适量基本原理与方法的实验内容为基本内容，增加一系列综合性实验和开放性创新实验问题，在实验内容方面更注重研究性实验中的创新问题。实验内容方面分为三个层次：基本原理的基础性实验、综合实验和研究性实验。在后两个层次的实验中，部分引入人工智能课程小组团队的最新科研成果，目的在于通过完成这些研究性实验，培养学生独立解决实际问题的能力，以提升学生的科研素质与创新意识。我们将这些设计实验称为新型实验案例库，它被放在人工智能课程小组网站上，以此搭建一个创新实验和虚拟学习社区平台。在培养学生掌握实验的基本操作、基本技能和基本知识的同时，进一步培养学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的创新意识、创新精神和创新能力，为学生今后从事科研、教学或企事业单位的分析检验以及新技术的研发工作打下扎实的基础。
3 课程学习与毕业论文，科研训练相结合
人工智能技术在一定程度上代表着信息技术的前沿和未来，通过学习和体验人工智能的知识和技术，学生能够在一定程度上了解信息技术发展的前沿知识，这有助学生开阔视野、培养兴趣，为今后继续深造或走向社会奠定坚实的基础。人工智能的理论和方法广泛应用于数据挖掘、机器学习、模式识别、图像处理中，这些内容既是高年级的后续课程，又是现在热门的研究方向。学习和深刻理解人工智能的理论、方法和应用，对后续课程学习以及今后的研究具有重要的意义。我院规定大学三年级的学生开始联系毕业论文指导导师，同时确定毕业论文的研究方向，提前进行科研实践，以培养实践能力和研究素质。人工智能课程正好是大三高年级开设的专业课，因此，我们把课程实验及设计与同学的兴趣相结合，引导学生，并提炼和形成学生的毕业选题和课外的科研方向，它是提高本科生研究创新能力的有效手段。基于新的教学实践，很多学生的选题都与上述归纳的人工智能若干算法相关，如算法本身的研究和改进，或是算法在各领域，如数据挖掘、图像处理等的应用。在我们的科研能力训练计划中，一批项目和课题，如混合神经网络的研究与应用、差分演化算法研究与应用、基于协同训练的推荐系统等，分别受到国家和学校本科生科研项目立项资助。一批三四年级的本科生以第一作者身份在国内核心期刊、国际会议和期刊上发表学术论文，这激发了学生的科研兴趣，使学生体会到了创新的乐趣。总之，课程学习与毕业论文、学校大学生科研项目资助计划、国家大学生创新性实验计划相对接的科研训练，极大地提升了学生的创新能力和科研基本素质。
4 结语
针对人工智能的课程特点，我们积极开展研究型教学、研究型学习，提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力的研究与实践。我们的教学研究与实践主要内容包括三个方面：启发式传授人工智能解决问题的非结构化的思想;成体系的实验训练;以及与毕业论文、学校大学生科研项目资助计划、国家大学生创新性实验计划相对接的科研训练。这三个主要方面，层层递进、环环相扣，是体系完整的创新型人工智能教学实践，新的改革和实践在教学中取得了令人满意效果。
参考文献：
[1] 李波. 人工智能背景下中职会计专业的实践教学改革探索[J]. 中国商贸， 2019， 000（012）：244-245.
[2] 宋来. 人工智能推动教育改革的实践探讨[J]. 产业与科技论坛， 2018， 017（010）：199-200.
[3] 苏娟. 人工智能背景下高职物流专业实践教学改革探索[J]. 现代营销：经营版， 2018， 312（12）：248.
[4] 郑群， 李耀峰. 关于人工智能在教学管理中的改革与实践探索[J]. 计算机产品与流通， 2018（06）：231-232.
[5] 王湘蓉， 李成玉. 人工智能教育托起教育未来——西安市人工智能教育实践探索[J]. 教育家， 2019.
（作者单位：辽源职业技术学院）
关键词：人工智能;理论传授;实验训练;科研训练
人工智能（Artificial Intelligence，AI）是计算机科学与技术专业的一门重要专业课程，是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科。它研究如何用计算机模仿人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、思考、规划以及问题求解等思维活动，并以此解决需要人类专家才能处理的复杂问题，例如咨询、診断、预测、规划等决策性问题。人工智能是一门涉及数学、计算机、控制论、信息学、心理学、哲学等学科的交叉和综合学科。
1 启发式传授人工智能解决问题的非结构化思想
现实世界的问题可以按照结构化程度划分成三个层次：1）结构化问题，能用形式化（或称公式化）方法描述和求解的一类问题;2）非结构化问题，难以用确定的形式来描述，主要根据经验来求解;3）半结构化问题，介于上述两者之间。一般说来，计算机专业的其他课程如网络技术、数据库技术、算法分析与设计等，都是求解结构化问题的基本技术。而人工智能技术则是解决非结构化、半结构化问题的有效技术。人工智能的教学可以让学生在体验、认识人工智能知识与技术的过程中获得对非结构化、半结构化问题的解决过程的了解，从而达到培养学生多角度思维的目的
2 成体系的实验训练
独立开展人工智能实验课程，开发一批新型、富有创意的实验案例库，搭建一个创新实验和虚拟学习社区平台。人工智能实验课程的特点是应用各种人工智能方法，根据问题的约束、结构、信息进行表示建模和计算机上实现，是与人工智能原理同步的实验课程。学生必须掌握的人工智能的基本原理和计算机操作技能，它对于学生的知识、能力和综合素质的培养与提高起着至关重要的作用，在整个教学过程中占有非常重要的地位，是计算机软件、计算机应用、计算机网络、软件工程等专业的一门重要的必修专业课程。通过实验，学生得到严格的训练，能规范地掌握人工智能的基本理论和主要方法、基本问题求解技术，熟悉各种计算环境的基本使用。
在培养学生掌握实验的基本操作、基本技能和基本知识的同时，努力培养学生的创新意识与创新能力。为实现这一目标，在课程内容安排上采用适量基本原理与方法的实验内容为基本内容，增加一系列综合性实验和开放性创新实验问题，在实验内容方面更注重研究性实验中的创新问题。实验内容方面分为三个层次：基本原理的基础性实验、综合实验和研究性实验。在后两个层次的实验中，部分引入人工智能课程小组团队的最新科研成果，目的在于通过完成这些研究性实验，培养学生独立解决实际问题的能力，以提升学生的科研素质与创新意识。我们将这些设计实验称为新型实验案例库，它被放在人工智能课程小组网站上，以此搭建一个创新实验和虚拟学习社区平台。在培养学生掌握实验的基本操作、基本技能和基本知识的同时，进一步培养学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的创新意识、创新精神和创新能力，为学生今后从事科研、教学或企事业单位的分析检验以及新技术的研发工作打下扎实的基础。
3 课程学习与毕业论文，科研训练相结合
人工智能技术在一定程度上代表着信息技术的前沿和未来，通过学习和体验人工智能的知识和技术，学生能够在一定程度上了解信息技术发展的前沿知识，这有助学生开阔视野、培养兴趣，为今后继续深造或走向社会奠定坚实的基础。人工智能的理论和方法广泛应用于数据挖掘、机器学习、模式识别、图像处理中，这些内容既是高年级的后续课程，又是现在热门的研究方向。学习和深刻理解人工智能的理论、方法和应用，对后续课程学习以及今后的研究具有重要的意义。我院规定大学三年级的学生开始联系毕业论文指导导师，同时确定毕业论文的研究方向，提前进行科研实践，以培养实践能力和研究素质。人工智能课程正好是大三高年级开设的专业课，因此，我们把课程实验及设计与同学的兴趣相结合，引导学生，并提炼和形成学生的毕业选题和课外的科研方向，它是提高本科生研究创新能力的有效手段。基于新的教学实践，很多学生的选题都与上述归纳的人工智能若干算法相关，如算法本身的研究和改进，或是算法在各领域，如数据挖掘、图像处理等的应用。在我们的科研能力训练计划中，一批项目和课题，如混合神经网络的研究与应用、差分演化算法研究与应用、基于协同训练的推荐系统等，分别受到国家和学校本科生科研项目立项资助。一批三四年级的本科生以第一作者身份在国内核心期刊、国际会议和期刊上发表学术论文，这激发了学生的科研兴趣，使学生体会到了创新的乐趣。总之，课程学习与毕业论文、学校大学生科研项目资助计划、国家大学生创新性实验计划相对接的科研训练，极大地提升了学生的创新能力和科研基本素质。
4 结语
针对人工智能的课程特点，我们积极开展研究型教学、研究型学习，提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力的研究与实践。我们的教学研究与实践主要内容包括三个方面：启发式传授人工智能解决问题的非结构化的思想;成体系的实验训练;以及与毕业论文、学校大学生科研项目资助计划、国家大学生创新性实验计划相对接的科研训练。这三个主要方面，层层递进、环环相扣，是体系完整的创新型人工智能教学实践，新的改革和实践在教学中取得了令人满意效果。
参考文献：
[1] 李波. 人工智能背景下中职会计专业的实践教学改革探索[J]. 中国商贸， 2019， 000（012）：244-245.
[2] 宋来. 人工智能推动教育改革的实践探讨[J]. 产业与科技论坛， 2018， 017（010）：199-200.
[3] 苏娟. 人工智能背景下高职物流专业实践教学改革探索[J]. 现代营销：经营版， 2018， 312（12）：248.
[4] 郑群， 李耀峰. 关于人工智能在教学管理中的改革与实践探索[J]. 计算机产品与流通， 2018（06）：231-232.
[5] 王湘蓉， 李成玉. 人工智能教育托起教育未来——西安市人工智能教育实践探索[J]. 教育家， 2019.
（作者单位：辽源职业技术学院）