人工智能課程論文
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)基礎(chǔ)課,它在整個(gè)專業(yè)教學(xué)體系中起到奠基的作用,以下是學(xué)習(xí)啦小編整理分享的關(guān)于人工智能課程論文的相關(guān)文章,歡迎閱讀!
人工智能課程論文篇一
人工智能概論課程的教學(xué)思考
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)和發(fā)展需要出發(fā),在教學(xué)目標(biāo)、授課內(nèi)容、教材選擇、講授方法和考核形式等方面進(jìn)行全方位的思考與探討,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,取得良好的教學(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)基礎(chǔ)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)目標(biāo)與授課內(nèi)容,并有效地組織課堂教學(xué),取得良好的教學(xué)效果是非常重要的,本文將從多個(gè)角度對(duì)其進(jìn)行全方位的思考與探索,為相關(guān)課程教學(xué)的改革提供新的思路。
1教學(xué)目標(biāo)的精確定位
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)基礎(chǔ)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)一步的深入學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ),并激發(fā)他們對(duì)智能專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣和愛好。基于以上特點(diǎn),通常選擇一學(xué)期共32學(xué)時(shí)課程的安排計(jì)劃,并且在大三上學(xué)期開始進(jìn)行授課。
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(yǔ)言學(xué)都有著密切的聯(lián)系,并且隨著這些學(xué)科的發(fā)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)境中的具體應(yīng)用產(chǎn)生疑問。
如何在這么短的授課學(xué)時(shí)里使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣并且能取得良好的教學(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)行全方位的思考與探索,并在教學(xué)過程中落在實(shí)處。一方面讓學(xué)生了解和掌握人工智能的發(fā)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)域的發(fā)展趨勢(shì);另一方面有意識(shí)地穿插介紹人工智能在實(shí)際中具體應(yīng)用的例子,開闊學(xué)生的眼界,打消他們的疑慮。這些將在本文的后面部分進(jìn)行深入的介紹。
最后人工智能概論這門課程還要兼顧研究型和應(yīng)用型這兩種特點(diǎn)的共同發(fā)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,具體技術(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)掌握基本的思想與概念要點(diǎn),又要對(duì)該課程進(jìn)行全方位的介紹,并點(diǎn)出其發(fā)展趨勢(shì),因而對(duì)授課教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)具體方向進(jìn)行詳細(xì)的講解;而且這樣也容易陷入復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和邏輯運(yùn)算的誤區(qū)。因而,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,并在講授的過程中加入有趣的事例,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髓和應(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(yǔ)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)。除了這些基本的授課知識(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)生們了解人工智能的科學(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)室的開放多媒體內(nèi)容,例如:MIT計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)科研項(xiàng)目中間過程及結(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),使之了解其應(yīng)用前景和未來的發(fā)展空間。
人工智能領(lǐng)域的發(fā)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)行回顧,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。“回顧歷史,立足當(dāng)今,展望未來”——給學(xué)生形象地描繪出人工智能發(fā)展的思
想史,并以畫龍點(diǎn)睛之筆指出人工智能領(lǐng)域發(fā)展的廣闊未來,是授課教師艱巨而光榮的任務(wù),只有這樣才能使學(xué)生把握住人工智能領(lǐng)域的整個(gè)發(fā)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教師掌握思想的精髓所在,并用非常形象生動(dòng)的語(yǔ)言對(duì)其進(jìn)行說明,而這些常常是現(xiàn)在書本中所沒有的。例如:知識(shí)的表示、獲取、存儲(chǔ)和推理是人工智能領(lǐng)域中重要的組成部分,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較抽象。為什么會(huì)這樣?其原因是一些基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)能夠表示嗎”,“有統(tǒng)一表示各種各樣抽象、復(fù)雜知識(shí)的工具嗎”,“抽象的美學(xué)與復(fù)雜的人類情感,知識(shí)能夠表示嗎”……其中有些問題看似容易回答,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)具體的問題來進(jìn)行說明和講授。如果想在這方面有所突破的話,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(yǔ)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,也是將來融合發(fā)展的總體趨勢(shì),如何在課堂上結(jié)合具體的事例對(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)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. Norvig所著的《Artificial Intelligence——A Modern Approach》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)買國(guó)外原版教材所需的費(fèi)用,并可以在此基礎(chǔ)上考慮實(shí)現(xiàn)雙語(yǔ)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(分別適合于本科生[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)容較全的適合于本科生的教材。除了選擇合適的教材外,對(duì)于任課教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)效果而服務(wù)。
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)地介紹人工智能發(fā)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不足之處,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)間里穿插加入人工智能領(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)打好基礎(chǔ)和做準(zhǔn)備。
5結(jié)語(yǔ)
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)立思考、勇于探索的能力,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)中的思考和探索能在日常教學(xué)活動(dòng)起到有益的作用,并與同行們共同交流和探索。
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