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人工智能课程范文第1篇
关键词:人工智能;创新性教学;精品课程;课程建设;教学改革
人工智能课程是计算机类专业的核心课程之一,也是智能科学与技术、自动化和电子信息等专业的重要课程,其知识点具有不可替代的重要作用。该课程内容广泛,具有很强的综合性、应用性、创新性和挑战性[1],其开设能够更好地培养学生的创新思维和技术创新能力,为学生提供了一种新的思维方法和问题求解手段。同时,本课程能够培养学生对计算机前沿技术的前瞻性,提高他们的科技素质和学术水平。通过课程的学习,学生对人工智能的定义和发展、基本原理和应用有一定的了解和掌握,启发了对人工智能的学习兴趣,培养创新能力。
中南大学人工智能课程开设于20世纪80年代中期。1983年,蔡自兴作为访问学者赴美国普度大学研修人工智能,并与美国国家工程科学院院士傅京孙(K. S. Fu)教授及清华大学徐光v教授合作研究人工智能。在傅京孙院士教授的指导下,蔡自兴和徐光v教授执笔编著《人工智能及其应用》一书,并于1987年5月在清华大学出版社问世,成为国内率先出版的具有自主知识产权的人工智能教材。本教材不仅为我校人工智能课程提供了一部好教材,而且促进了国内高校普遍开设人工智能课程。此后,又陆续编著出版了《人工智能及其应用》第二版、第三版“本科生用书”和“研究生用书”、第四版等,修读该课程的学生也与日俱增。该书第二版还获得国家教育部科技进步一等奖。经过近20年建设,该我校人工智能课程于2003年评为国家精品课程,并在2008年评为国家双语教学示范课程。这是至今国内唯一同时获得部级精品课程和双语教学示范课程的人工智能课程。同时,我们还开发了人工智能网络课程,具有网络化、智能化和个性化等特色,被国家教育部评为优秀网络课程,供兄弟院校人工智能教学参考使用,受到普遍欢迎[2]。
作为国内第一门人工智能精品课程,我们按照教育部精品课程标准建设《人工智能》课程,尤其是在教学内容、创新性教学方法和教学模式上进行不断进行改革与探索,取得了很好的效果。本文即为我校人工智能精品课程建设与改革经验的初步总结。
1教学内容优化
1.1课堂教学内容优化
教学内容的确定是课程的首要任务。如何选好教学内容,使学生既能了解本领域的概貌,又能适合学生的基础,便于他们在有限的时间完成学习任务,是一件难事。教学内容除了包含基础理论外,还应该反映人工智能领域的新发展和新动态,跟上学科发展的步伐。本课程最初设定的教学内容分基础部分和扩展应用部分。基础部分主要包括人工智能的定义和发展、知识的表示以及推理,而扩展应用部分主要包括专家系统、机器学习、机器规划、机器视觉等。
近年来人工智能科学的快速发展,涌现出了大批新的方法和算法,研究热点问题也从符号计算发展到智能计算和Agent等。
学内容,既能使学生了解本领域的概貌,又能适合学生的基础,便于他们在有限的时间完成学习任务,是一件难事。教学内容除了包含基础理论外,还应该反映人工智能领域的新发展和新动态,跟上学科发展的步伐。本人工智能课程最初设定的教学内容分基础部分和扩展应用部分。基础部分主要包括人工智能的定义和发展、知识的表示以及推理,而扩展应用部分主要包括专家系统、机器学习、机器规划、机器视觉等。
近年来人工智能科学的快速发展,涌现出了大批新的方法和算法,研究热点问题也从符号计算发展到智能计算和Agent等。
随着科学技术的不断进步,在科学研究和工程实践中遇到的问题变得越来越复杂,传统的计算方法无法在一定时间内获得精确的解。为了在求解时间和求解精度上取得平衡,很多具有启发式特征的智能计算算法应运而生。这些算法通过模拟大自然和人类的智慧来实现对问题的优化求解。计算智能作为人工智能的一个新的分支是目前的研究热点,它主要涉及神经计算、模糊计算、进化计算和人工生命等领域,在如模式识别、图像处理、自动控制、通信网络等很多领域都得到了成功应用。另一个近10年来人工智能的研究热点是Agent和多Agent系统,其理论最早来自分布式人工智能,并随着并行计算和分布式处理等技术的发展而逐渐成为热点。
以上两个内容都是人工智能的重要分支。因此,我们在《人工智能及其应用》第三第3版[3]和第四第4版教材[4]中已经顺应形势加入了这方面的内容,并将教学内容也进行了相应的扩展,加入了计算智能、分布式人工智能与Agent。由于不确定性推理和基于概率的推理方法应用也越来越广泛,我们也将此类非经典推理方法单独作为一章来进行教学。另外,还增加了一些新的内容,如本体论和非经典推理、粒群优化和蚁群计算、决策树学习和增强学习、词法分析和语料库语言学,以及路径规划和基于Web的专家系统等。图1给出本课程的教学内容大纲。
人工智能的教学内容涉及面广且内容较多,要在有限课时内完成教学计划并让学生掌握,具有一定难度。因此需要根据教学对象的需求有所取舍。中南大度。因此需要根据教学对象的需求有所取舍。中南大学在智能科学与技术、计算机、自动化三3个专业中均开设了人工智能课程,根据相关专业课程教学对象,对学时和教学内容进行适当调整。对于智能科学与技术专业,人工智能课程为必修课,共48个学时含实验8个学时。表1表示为相关专业的人工智能课程教学内容分配情况。对于计算机和自动化专业,人工智能课程为选修课,共32个学时含实验8个学时。许多兄弟院校的计算机专业都把人工智能定为必修课,课程学时也在50学时左右。因此,我们一再强烈建议我校的计算机专业把人工智能列为必修课,并适当增加学时。由于智能科学与技术专业开设有专家系统和智能计算选修课程,因此在人工智能教学内容中只将这两部分做简要阐述,而将重点放在知识表示和推理以及扩展应用上。对于计算机专业学生来说,除基本的知识表示和推理外,计算智能和Agent技术也是他们在软件开发和通讯技术理论学习中需掌握的重要概念。同时,计算智能、专家系统对自动控制和电气工程也十分重要,对自动化专业则应掌握该方面的内容。
1.2实验实践教学创新
国内人工智能课程在开设之初大多没有安排实验内容,仅为理论基础和概念讲授。由于理论比较抽象,很难理解,学习效果不理想,学生们对于其应用实现也十分困惑。此后,各高校也逐步在该课程中分配了实验学时,大多数采用prolog语言和专家系统作为实验语言和对象[5]。为了改进该课程的教学,我们也从没有实验到将实验学时从零调整为设置4个学时的实验课时,然后到现在的8个学时的实验课时。随着课堂教学内容的改革,实验内容也进行了优化和更新。
人工智能课程实验的目的是帮助学生掌握基本理论,发挥主动性,研究探讨人工智能算法和系统的运行和实现过程,提出思路并验证自己探索的思路,从而更好的地掌握知识,培养研究能力和创新能力。因此,在实验教学内容的设计上,实验项目应具备研究性和综合性。实验项目目标明确,要求学生带着问题和任务进行实验,但实验过程又要有一定的灵活性,学生可以根据自己的思考进行适当的调整。再者,充分采用虚拟实验方式进行实验,大大提高了学生的兴趣,提供了分析和探讨智能算法的很好平台。同时,学生的实验数据和实验结果分析既有格式要求,又给学生报告自己的研究的过程和结果留有空间,并在评分时加以充分考虑。这些做法能够鼓励学生,特别是鼓励优秀学生进行独立性研究,满足他们学习的需求。
1) 人工智能课程的实验环节不足和课时分配问题。
中南大学的人工智能课程的实验环节经历了从精品课程建设前没有到开设,一直到其内容和形式上的不断改进过程。但目前实验还主要处于演示性和编程的实验阶段,而非设计和训练阶段。此外,由于人工智能课程涵盖范围广、内容多,而课程所设置的学时有限。,如何分配好课堂教学与实验课时也是一个需要在今后课程建设中不断探索的问题。
对于某些专业的人工智能课程,可以考虑单独开设人工智能实验课程或人工智能程序设计与实验课程。
2) 人工智能技术发展迅速情况下如何保持该精品课程持续发展的问题。
人工智能作为一门高度融合的交叉科学,其发展速度迅速,不断有新理论、新问题涌现出来。我们的
人工智能教学既要注重基础理论知识,又要紧跟学科发展的步伐,势必要求对课程内容进行不断更新,这对我们的教学资源和教师素质都提出了更高的要求。
4结语
本文介绍了中南大学的精品课程――人工智能课程教学内容和创新性教学方法的一些探索,已在课堂教学内容的优化、实验环节的改进、教学方法的创新的实施上取得了很好的效果,充分激励了学生的学习积极性和主动性,多方位培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。我们的想法和做法可供兄弟院校同行参考。不过,仍然存在一些不足之处。随着智能科学与技术的发展和更为广泛的应用,人工智能课程的重要地位必将更加突显,我们也需要继续努力,与时俱进,不断完善人工智能精品课程的建设。
注:本文受教育部质量工程部级精品课程人工智能(2003)、全国双语教学示范课程人工智能(2007)项目支持。
参考文献:
[1] 薛莹. 创新教育新途径人工智能与机器人教育:哈尔滨市教育研究院张丽华院长访谈录[J]. 中国信息技术教育,2010(1): 20-22.
[2] 蔡自兴,肖晓明,蒙祖强,等. 树立精品意识搞好人工智能课程建设[J]. 中国大学教学,2004(1):28-29.
[3] 蔡自兴,徐光佑. 人工智能及其应用[M]. 3版. 北京:清华大学出版社,2003.
[4] 蔡自兴,徐光佑. 人工智能及其应用[M]. 4版. 北京:清华大学出版社,2010.
[5] 韩洁琼,闫大顺. 人工智能实验教学探讨[J]. 计算机教育,2009,(11):135-138.
[6] 刘丽珏,陈白帆,王勇,等. 精益求精建设人工智能精品课程[J]. 计算机教育,2009,(17):69-71.
Exploration of Innovative Teaching Mode of Artificial Intelligence Elabrate Course
――Construction and Reformation in Elaborate Course of Artificial Intelligence
CHEN Bai-fan, CAI Zi-xing, LIU Li-jue
(Institute of Information Science and Engineering, Centnal South University, Changsha 410083, China)
人工智能课程范文第2篇
关键词：人工智能；授课内容；讲授方法
人工智能概论课程是我校智能科学与技术专业开设的一门重要的专业基础课，它在整个专业教学体系中起到奠基的作用，如何针对其特点制定合理的教学目标与授课内容，并有效地组织课堂教学，取得良好的教学效果是非常重要的，本文将从多个角度对其进行全方位的思考与探索，为相关课程教学的改革提供新的思路。
1教学目标的精确定位
首先，人工智能概论课程在智能科学与技术专业整个教学体系中起到引导和奠基的作用，但不同于其他相关的专业基础课，其总的特点可归纳为“少而精”，即在较少的教学授课学时中起到画龙点睛的作用，为学生进一步的深入学习打好基础，并激发他们对智能专业的学习兴趣和爱好。基于以上特点，通常选择一学期共32学时课程的安排计划，并且在大三上学期开始进行授课。
其次，要研究解决同学们所反映的“虚与实”问题。人工智能是一门涉及到多个学科的课程，具有相当复杂的背景，其与哲学、数学、经济学、神经科学、心理学、计算机工程、控制论和语言学都有着密切的联系，并且随着这些学科的发展而深化，不断产生新的思路和新的问题。以上特点决定了该课程内容较为抽象，且难以把握全局，学习起来不易消化理解，从而造成了学生学习的困难，容易产生畏惧感，并且学生常常对其在实际环境中的具体应用产生疑问。
如何在这么短的授课学时里使学生产生学习兴趣并且能取得良好的教学效果是一个具有挑战性的课题，这需要对该课程的授课内容、教材选择、讲授方法和考核形式进行全方位的思考与探索，并在教学过程中落在实处。一方面让学生了解和掌握人工智能的发展历史和思想渊源，并指出各个分支的本质特点和整个领域的发展趋势；另一方面有意识地穿插介绍人工智能在实际中具体应用的例子，开阔学生的眼界，打消他们的疑虑。这些将在本文的后面部分进行深入的介绍。
最后人工智能概论这门课程还要兼顾研究型和应用型这两种特点的共同发展。在以前，由于人工智能授课内容的特点，常常讲授时偏向研究型，往往涉及到复杂的数学推导和逻辑运算，增加了老师讲授的难度和学生学习的困难。因此，针对上述问题，在教学过程中可以引入多种形式的事例说明和多媒体演示环节，以讲授思想为主，具体技术为辅，这将直接反映到授课内容的选择上。
2授课内容的选择
人工智能概论授课内容的选择至关重要，本着该课程“少而精”的特点，既需要让学生在较短时间内掌握基本的思想与概念要点，又要对该课程进行全方位的介绍，并点出其发展趋势，因而对授课教师有着非常高的要求。由于授课课时的限制，我们无法做到既面面俱到，又对每个具体方向进行详细的讲解；而且这样也容易陷入复杂的数学推导和逻辑运算的误区。因而，整个课程的讲授内容应该以传授思想和概念要点为主，并在讲授的过程中加入有趣的事例，通过这些形象的事例说明和多媒体演示环节折射出人工智能思想的精髓和应用的广阔前景。
人工智能概论主要涉及到知识表示、搜索推理、计算智能、专家系统、机器学习、自动规划、Agent和自然语言理解等内容，其中以知识表示、搜索推理和计算智能为授课内容的重点，在讲授的过程中需要对这些内容加以整理精简，分清主次，合理地安排授课内容在总学时内。除了这些基本的授课知识外，还应该在教学环节引入多媒体演示，通过形象生动的视频演示让学生们了解人工智能的科学价值和实际应用所在。视频可以选用世界一流大学实验室的开放多媒体内容，例如：MIT计算机科学与人工智能实验室的相关科研项目中间过程及结果的视频演示，以此来开阔学生的眼界，增长他们的见识，使之了解其应用前景和未来的发展空间。
人工智能领域的发展受到多个学科的影响，这些学科在不同历史时期都对人工智能领域起到了各种推进作用，也产生了许多不同层面的争论，至今也是如此。如何在授课过程中形象地对人工智能历史进行回顾，阐述这些学科对人工智能领域的影响，尤其是思想方面的影响特别重要。“回顾历史，立足当今，展望未来”――给学生形象地描绘出人工智能发展的思想史，并以画龙点睛之笔指出人工智能领域发展的广阔未来，是授课教师艰巨而光荣的任务，只有这样才能使学生把握住人工智能领域的整个发展脉络，激发出他们的学习兴趣和爱好。
以哲学家对强人工智能方向的争论为例，向学生们介绍这些收集整理的资料对于他们思想的启迪是非常有益的。这里值得说明的是这种思想的阐述事实上是非常不容易的，其难度甚至高于复杂的数学推导，因为它常常要求授课教师掌握思想的精髓所在，并用非常形象生动的语言对其进行说明，而这些常常是现在书本中所没有的。例如：知识的表示、获取、存储和推理是人工智能领域中重要的组成部分，虽然目前已经有很多书籍详细地介绍了这些方面，但学生仍然反映听起来比较抽象。为什么会这样？其原因是一些基本的问题并没有得到圆满的说明和阐述，如“什么是知识”，“知识能够表示吗”，“有统一表示各种各样抽象、复杂知识的工具吗”，“抽象的美学与复杂的人类情感，知识能够表示吗”……其中有些问题看似容易回答，却往往涉及到一些复杂的哲学问题，目前在各种人工智能的教科书和专著里常常对这些问题避而不谈，只在数学的层面上针对具体的问题来进行说明和讲授。如果想在这方面有所突破的话，就需要阅读大量的哲学书籍，如认知学、知识论和心智哲学等领域的著作，还需要大量时间的理解和参悟，这些有价值的资料也是对授课内容的极大丰富和补充。近年来，认知神经科学、心理学、生物学、语言学甚至社会学对人工智能领域有着较大的推进作用，也是将来融合发展的总体趋势，如何在课堂上结合具体的事例对其加以说明也是授课内容的一个重要环节。
3相关教材的选择
众所周知，关于人工智能的国内外优秀教材有很多，例如：S.J. Russell和P. Norvig所著的《Artificial Intelligence――A Modern Approach》被全世界89个国家的900多所大学用作教材[1]，国内可以考虑使用其影印版或中文翻译版本，大大的降低了购买国外原版教材所需的费用，并可以在此基础上考虑实现双语教学。此外还有蔡自兴教授等编著的人工智能及其应用，详细而恰当地介绍了人工智能领域中的各个研究方向(分别适合于本科生[2]和研究生[3])等。我们从整个教学时间安排上看，因其所占学时较少，所以人工智能概论课程的教材选择不适用于大部头的书籍，宜选用篇幅较小但内容较全的适合于本科生的教材。除了选择合适的教材外，对于任课教师还要拥有大量的参考书，包括上述提到的其他领域的书籍和资料，只有这样才能拓展所掌握的知识，为实现良好的教学效果而服务。
4讲授方法和考试形式的选择
课程讲授时注意主线的选择，着重以思想介绍为主，详细地介绍人工智能发展的历史以及各种学派和学说，如符号主义、连接主义和行为主义等，要重点介绍他们的特点和本质，指出它们形成的原因以及其中的不足之处，并向学生介绍新的学说，例如机制主义[4]等。整个教学过程并不涉及较为复杂的数学，要注重各个分支的思想源流，主要从其机制上做定性介绍。同时可在讲授过程中穿插相关历史问题的争论，例如：中国屋问题[5]等，引发学生学习的兴趣和爱好，开展交互式教学，使学生和老师产生互动。授课方式采用板书和多媒体交互使用方式，力争在每节课的空闲时间里穿插加入人工智能领域的实际应用介绍，放映相关的视频录像，开阔学生们的眼界。在最终考试形式的选择方面不是要学生死记硬背知识点，而是要注重学生思想的发挥，鼓励学生提出新想法和新思路，并丰富其掌握的相关知识，为将来的进一步学习打好基础和做准备。
5结语
我们认为在教学方式上力争采用“启发式”教学，能真正做到启迪学生思想的作用，尤其要鼓励思想创新，在高等教育阶段培养学生具有独立思考、勇于探索的能力，使之成为社会的有用之才。希望这些在人工智能概论课程教学中的思考和探索能在日常教学活动起到有益的作用，并与同行们共同交流和探索。
参考文献：
[1] S.J. Russell, P. Norvig. Artificial Intelligence:A Modern Approach[M]. 2nd Ed. 北京:清华大学出版社,2006.
[2] 蔡自兴,徐光佑. 人工智能及其应用本科生用书[M]. 3版. 北京:清华大学出版社,2003.
[3] 蔡自兴,徐光佑. 人工智能及其应用研究生用书[M]. 3版. 北京:清华大学出版社,2004.
[4] 钟义信. 机制主义方法与人工智能统一理论:人工智能的新方法与新进展[J]. 计算机教育,2010(19):7-10.
[5]J. Preston, M. Bishop. Views into the Chinese Room: New Essays on Searle and Artificial Intelligence[M]. Oxford: Oxford University Press,2002.
Teaching Reflection on Introduction to Artificial Intelligence
YANG Dedong, SUN Hexu, YANG Peng, ZHANG Lei
(School of Control Science and Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China)
人工智能课程范文第3篇
关键词：高校；人工智能；伦理道德教育
中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2019）41-0144-02
一、人工智能课程伦理考虑的基本内涵
人工智能课程中进行伦理考虑，是在人工智能课程中有针对性地加入道德教育的元素。在方式上，可以借用西方的“隐形教育”方式。在内容上，必须符合中国的人工智能发展态势，更要受中国社会主义核心价值体系的引导。目前中国的人工智能课程，过度偏向于技术性。尤其是许多社会机构提供的课程，更是偏向于功利性，目的在于让学习课程的学习者快速获得工作。因此，必须从源头入手，对这些社会机构进行一定的约束和规范，对人工智能课程内容进行整体的架构。
二、高校人工智能课程中伦理考虑的必要性
（一）我国对于科技工作者职业道德建设的要求
首先，科技工作者的职业道德建设是促进社会治理体系现代化的必然要求。加强社会治理制度建设，一靠法治，二靠德治。中国正聚焦力量加强自主创新，科技是第一生产力。基于当代中国语境下，科技工作者的职业道德建设就至关重要。科技工作者对自己的社会责任与伦理责任应该有着充分的理解，在科研活动中既要着眼于为社会提供科学技术上的新成果，同时也要强调在伦理道德建设中起到应有的作用。
其次，从长期看，科技工作者的职业道德建设利于国家科技的发展，利于促进科技难题的解决。发展是连续和间断的同一，科技发展不能一蹴而就。在面临科技瓶颈问题时，就更要求科技工作者具有坚韧不拔的品质和无私奉献的精神。这些精神都是进行职业道德教育中的重要内容，也是科技工作者承担的社会角色中必不可少的特质。
最后，高尚的职业道德是科技工作者奋进的不竭动力。一个科技工作者只有站在最广大人民的立场上，奉献自我才能成就事业。随着全球化的发展，受西方“享乐主义”的负面影响，科技工作者只有更加坚守自我、承担社会责任，才能具有不断前进的精神支柱。
（二）对解决人工智能伦理困境的源头性作用
随着人工智能应用领域的广泛化，以及应用群体的普及化，难以避免的带来一些伦理问题上的困境。例如伦理学中经典的“电车难题”，在当代科技发展中也出现了在人工智能领域的“无人车难题”。无人车产生事故的责任归属与分配就是目前很多学者在关注的伦理问题。人工智能的发展对当前的法律规制，还有现存的人伦规范都产生了挑战。人工智能的未来发展方向，在操作性上要避免技术鸿沟，在设计过程中要坚持算法公开化、透明化，并且在出现数据漏洞时应尽快地进行自我修复。这对于科技工作者自身的素质提出了很高的要求，不但要求科技工作者自身的知识素质与知识能力过硬，而且要求科技工作者要严于律己，具有较高的思想道德素质。要求科技工作者对于人工智能的发展保持理性的态度，坚持为国为民。许多科幻电影和小说中都体现了未来人工智能发展到一定阶段时，人与机器产生的情感迷思。作为科技工作者，在设计与调整过程中都应保持情感中立，勇于承担社会责任。目前我国正处于人工智能发展的初级阶段，人工智能尚不能拥有自主意识，人工智能的行为责任必须要找到其背后的拥有自主意识的人。无论是现阶段还是未来，作为人工智能产品开发者与设计者的科技工作者树立正确的价值观和承担相应的社会责任是十分必要的。科技工作者的知识层次与道德品质在某种程度上说，是研发人工智能产品的起点。因此，对科技工作者的成长过程中进行持续的道德教育，使其树立高尚的道德观念，对于解决许多人工智能带来的伦理困境都具有源头性、基础性的作用。
三、高校人工智能课程与伦理道德教育的结合方式探索
（一）高校人工智能课程资源的充分运用与更新
从资源形态上看，实物化资源与虚拟化资源，线上资源与线下资源都应充分运用。随着智能校园的普及，有基础条件的地区与校园可以充分运用好身边的人工智能。人工智能课程是一门理论与实践相结合的课程，因此课程的内容也不能仅停留在理论层面。除了对于学术资源的运用，也应当结合实体的人工智能产品进行学习。但因为人工智能的发展程度还没有普及化，人工智能机器人也远没有达到触手可及的程度。因此运用新媒体技术，通过虚拟现实的手段进行在教学过程中的知行结合是可以尝试的路径。VR技术在网络设备硬件教学中可以节约成本，便于人工智能课堂的普及化。在理论教学中，可以通过与虚拟机器人的交互增强趣味性。VR技术有3个最突出的特点：交互性、沉浸性和构想性。课程设置者可以充分借助VR的沉浸性设置相应的场景，让课程学习者通过对特定道德场景的判断引出思考。这种新媒体手段既可以更新原有课堂知识的教学教法，更适合作为伦理教育走入人工智能课堂的重要媒介。
从资源时态上看，人工智能课程资源必须随着人工智能的发展而不断更新。从现实角度来看，最初开设人工智能课程时，其教学目标还是相对简单的——即培养学生的创造性与知识能力。但随着人工智能的普及应用，产生了许多人工智能语境下的道德困境。从指导思想来看，我国逐步走向世界舞台，随着实力增强指导思想也是不断变化的，新时代会提出新目标，为了实现中华民族的伟大复兴，课程内容的丰富也是十分必要的。因此，人工智能课程若要符合时代需要，就需要不断地更新课程资源。人工智能这一学科是具有学科交叉性的，与之相关各个领域的最新前沿问题都需要结合相应的道德教育，只有这样才能适应时代的发展。
（二）高校人工智能课程内容的合理架构
对于不同年龄层次的人工智能课程，必须考虑到不同群体的教育规律。提出合理的教育目标，用不同群体可以接受的方式方法才能达到最优的教学效果。我国人工智能课程目前的课程架构中，已经有学者进行了分年龄层次的研究。人工智能课程可以规划为专业性逐渐增强的、从边缘到中心的课程层级系统。对于高校本科生和研究生来说，人工智能课程设置内容必须具有专业性。在上文的课程体系建构中添加了艺术、文学、哲学等内容，其中包含对于人工智能伦理学的思考与认识。但在某种意义上这些青年的社会价值观就代表了未来科技工作者的社会价值观。因此在这一阶段，人工智能课程的架构与实施，国家应加以引导和监督。一方面需要建立统一标准的高校人工智能课程体系，另一方面在應对课程具体内容的落实方面给予一定程度的监督。
（三）在高校人工智能课程教学过程中充分运用案例
首先应充分运用学术案例，例如度量学习，在其基础上的迁移学习，以及发表在《机器学习》、《数据挖掘》等顶级期刊上的论文。使课堂具有含金量，可以说这也是国家发展与关注的重点。通过学术性经典案例的学习可以拥有不一样的视角，通过历史发展的角度去看人工智能技术的演变与发展。其次应充分运用具体案例。在人工智能课程中对于许多道德问题，不应抽象地去讨论，而应该具体地去讨论。也可以让学生与AI系统进行直接的问答，如：我们能保证它们稳定可靠吗？我们应该如何去测试人工智能？人工智能课堂中既要包容学生多元化的答案，不压抑创造性又要对于错误的思想进行思想转化，这就需要教育者具体问题进行具体分析了。
人工智能课程范文第4篇
关键词 智能建筑;工程实践;赛课结合
中图分类号：G652 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2014）24-0103-02
Practice of Intelligent Building Engineering Talent Cultivation by Race Course Combining//WU Yinbo， SHI Jinhong
Abstract The way of race course combined education， has a significant effect in the aspects of cultivating students’ practical ability， especially electronic design courses. Several years education practice show that， it also has a good effect in the intelligent building engineering capability. Through the concept of education， making the students intelligent building engineering capability is greatly improved， the students get social recognition and praise.
Key words intelligent building; engineering practice; race course combining
明确提出赛课结合理念进行实践教学改革的是清华大学，针对电子设计竞赛的特点，在学生中开设电子系统设计综合实践选修课。该课程在教学组织、教学形式、考核方式等方面与传统课程有很大不同，能够有效激发学生的创新意识、团队协作意识和动手能力[1]。通过赛课结合的具体实践，清华大学在全国大学生电子等相关赛事中成绩非常突出。
广东技术师范学院也是较早实行赛课结合教学的院校之一，但早期的做法不够成熟。近年来随着行业赛事的增多，加之学校对实践能力培养的重视，在赛课结合方面也取得了喜人的成绩。本文主要介绍在智能建筑工程竞赛中，赛课结合的具体做法以及取得的成绩。
1 智能建筑工程实践培养背景
智能建筑是现代建筑与信息技术完美结合的产物。智能化技术为智能大厦提供全方位的计算机、电信、照明、保安、消防、电梯控制和进出大楼的监控等服务。随着我国智能建筑行业的快速发展，造成高级工程人才稀缺的局面。为解决该制约行业发展的问题，教育部在2005年设立了建筑电气与智能化本科专业。该专业为智能建筑产业培养高级专门人才，对学生的工程实践能力有很高要求，广东技术师范学院是广东省第一个开设该专业的高校。
住建部也非常重视工程实践能力的培养，和有关企业联合，举办全国性的赛事。“亚龙杯”全国大学生智能建筑工程实践技能竞赛（后文简称亚龙杯竞赛）是住建部高等学校土建学科建筑电气与智能化学科专业指导委员会主办的唯一赛事，是以提高智能建筑相关专业的教育教学质量、加强实践性教学环节建设、增强大学生的创新精神和实践能力，推动产学研合作的一项重要的全国性大学生课外科技竞赛，迄今已连续举办五届，愈来愈受到各高等学校与行业的重视。
亚龙杯竞赛具有突出的工程性，整个竞赛过程和内容能够全年考核参赛学生的设计能力、安装调试能力以及软件操作能力。从器件安装、接线到程序设计调试，从功能组态到信息集成及监控，涉及知识面广，是智能建筑工程设计的一个典型缩影。学生通过参赛，可体验一个较完整的建筑弱电工程的建设步骤。竞赛还锻炼学生的应变能力、故障排查与解决的能力，能检验出参赛者的综合设计能力及团队协作精神，而这些正是从事工程设计人员必须具备的素养。
2 赛课结合与工程能力培养
改革传统的教育教学理念与方法，将理论与实践有机结合，有效推进素质教育和高水平人才培养，一直是高等教育面临的重要课题。不同阶段，不同学科，其做法也有很大的区别。而与相关竞赛结合，对课程进行改革或者创新的做法都可以称作赛课结合。文献[2]介绍了清华大学计算机相关专业人才培养中赛课结合方式的具体做法，文献[3]介绍了赛课结合在嵌入式课程教学中的做法及经验。
赛课结合理念 赛课结合的本质是将课程教学与专业竞赛有机结合，通过一系列的教改措施，以快速提高学生的综合能力。课程在内容上针对性强，以实践能力培养为主。赛课结合的优势主要体现在：1）能有效促进成员的团队合作精神和自主创新精神;2）增强成员的沟通和交流技巧，包括队内、师生、院系甚至不同学校之间的交流;3）加强了设计与实践的结合、课程与竞赛的结合。
实践表明，赛课结合的做法行之有效，且培养效果明显。近年来各类各级学科竞赛受到企业和高校的广泛关注和支持，学生的综合能力有了明显的提升。
广东技术师范学院针对所开设的本科专业情况，有针对性地强化赛课结合的培养方式。历年来在飞思卡尔智能车竞赛、各类机器人竞赛、电子设计大赛、智能建筑工程实践竞赛等赛事中取得优异的成绩。实验中心为竞赛提供设备、场地、耗材等全方位的支持，为各项赛事顺利开展奠定坚实基础。以竞赛为契机，促进一些专业课程理论教学、实验及实训教学的改革。在实验室的建设和维护上，也大胆创新，吸纳优秀的学生志愿者参与到实验室的日常管理和维护中，部分特别突出的学生还可以参与到实验室项目的建设中来。
工程实践能力培养 在传统工科专业实验教学中，大部分实验为基础性、验证性及演示性实验，真正设计性的实验比例十分有限，因而学生的实际能力与工程需求存在脱节现象，必须实行传统实验的工程化。文献[4]对材料成型及控制工程专业的工程实践能力与创新能力的培养做了较全面的介绍，可供相近专业参考。
广东技术师范学院对智能建筑工程实践能力培养，主要通过综合实训、工程现场参观实习等途径。目前拥有智能建筑综合实训室一间，其他相关实训室10余间，可开展中央空调、供配电及照明、防盗报警、视频监控、门禁及可视对讲等相关系统的实验和实训。实训室的特色是所有设备均为由专业教师和学生志愿者共同组成的团队自制及组装而成，在安装上尽量与工程现场一致。其中视频监控系统更是根据监控需求，选择枪机类型及安装位置。
在综合实训中，要求学生先熟悉设备原理及接线要求，然后根据所设计系统功能，合理选择设备，自制连接线，最后进行安装及调试。从系统设计、设备选型到安装和调试，基本涵盖了工程设计的大部分环节。
3 建筑工程赛课结合实践
广东技术师范学院在智能建筑工程赛课结合方面一直非常重视，自从2009年住建部高等学校土建学科建筑电气与智能化学科专业指导委员会主办第一届“亚龙杯”全国大学生智能建筑工程实践技能竞赛以来，每年都组队参加比赛，累计取得全国一等奖一项，二等奖两项，三等奖两项，成绩一直稳定处在参赛队伍的中上游，这与较完善的竞赛选拔及赛前培训机制密不可分。该竞赛也得到了学校的大力支持，建筑电气与智能化专业的学生对该竞赛也非常积极。由于赛制设置的特点，每年报名参赛的学生人数都高于实际需求数。考虑到学生的受益面和竞赛特点，形成稳定的赛前培训及竞赛选拔机制。
竞赛选拔 竞赛在学生选拔上层层把关，综合考虑学生自身特点、优势以及成员之间协作意识等因素。该比赛要求每所学校只能选拔一支队伍参赛，每支队伍由两名学生组成。有意参赛的学生自由组队，然后一同和当年要参赛的队伍一起参加培训。
指导教师综合各备选队伍培训期间的表现、学习成绩、特长、动手能力等因素，从中挑选最优秀的一支作为下一届比赛的参赛队伍。为了防止一些突发因素，可选1～2名学生作为预备队员。
竞赛培训 赛前培训主要分三个阶段。
1）学习阶段。该阶段由指导教师介绍比赛的性质、赛规和赛制，就竞赛的的得分点、具体要求等内容做具体分析。当年参赛队员必须参加，下届比赛所有报名队伍均可参加，大约安排两次，四学时左右。
2）实践阶段。在实训室按照比赛要求，制作导线、安装器件并调试。通过实际训练，按照比赛得分点要求，训练速度及成功率。
3）企业培训阶段。由于实训室的设备为自制系统，与竞赛指定设备存在区别，在赛前一个月左右，竞赛承办方都会组织一些线上及线下的培训，教师和参赛队伍会克服各种困难，确保队员能够参加该阶段的所有培训。
工程现场参观 由于建筑电气与智能化具有鲜明的行业属性，学校与诸多企业建立了合作关系。学生除了在实验室进行学习和训练外，还可以去校外的实践教学基地、企业工程现场进行参观和学习。学生通过对实际工程的参观和学习，结合理论、实训知识，能够对工程竞赛的内容和形式有更深刻的理解和认识，可更好地进行参赛准备工作。
4 结束语
建筑电气与智能化专业属于新兴的应用型本科专业，就业单位对毕业生的实践能力有较高要求。通过赛课结合，可以显著提高学生的工程实践能力，学生受益面较广。而具有特色的自制实训系统、灵活的实验室开放机制，以及较完善的培训指导队伍，为赛课结合的有效开展提供了良好的基础及保障。但目前该培养方式推广起来仍有不少困难，主要体现在对实验教学人员、实验教学投入等方面，还需要一定的机制来提供可持续的支持与激励。
参考文献
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[4]常云龙，李荣德，袁晓光，等.强化工程实践能力与创新能力的培养[J].高等工程教育研究，2011（4）：101-104.
人工智能课程范文第5篇
关键词：建筑智能化工程技术；工程应用；高职；实训课程体系
楼宇智能化工程技术专业是2004年经教育部批准的高职专业，在2016年最新修订的《普通高等学校高等职业教育（专科）专业目录新旧专业对照表》中更名为建筑智能化工程技术。建筑智能化工程技术专业实训课程体系建设的目的就是要培养学生的动手实践能力，做到理论与实践相结合，满足建设行业和企业对建筑智能化工程技术人才的需求。因此，在实际的教学中，高职院校必须注重建筑智能化工程技术专业实训课程体系建设，为进一步提高建筑智能化工程技术专业教学水平提供保障，从而为建设行业、企业培养高素质、多技能的全面发展型人才。
一、高职建筑智能化工程技术专业人才培养目标
按照“守类型、稳规模、强内涵、调结构、促合作、探贯通、办特色”的办学思路，建筑智能化工程技术专业重在培养面向建筑和工程领域，从事智能建筑系统和工业控制相关工作的发展型、复合型和创新型的技术技能人才。本专业毕业生可以从事设备安装、系统施工、系统调试、系统管理、系统设计、系统运行维护与改造、系统报价和招投标、工程管理、绘图和资料管理、工程监理、产品销售等岗位。
二、高职建筑智能化工程技术专业实训课程体系存在的问题
（一）实训课程内容单一目前，高职院校建筑智能化工程技术专业的实践教学多以单项基本技能训练为主，且多分散在各门专业课中，容易使高职建筑智能化工程技术专业的学生缺乏完整的工作过程、知识和技能，从而无法完成系统化的工作。（二）实训教学方法陈旧对强调实践性和应用性、多学科交叉的建筑智能化工程技术专业，有些高职院校仍然采用传统的教学方法进行实训教学，部分教师专业不对口，导致学生感到课堂沉闷，从听不懂进而过渡到提不起兴趣，很难理解、掌握信息量大、覆盖面广的专业实训课程内容，难以形成工程应用能力。
三、高职建筑智能化工程技术专业实训课程体系建设
（一）多样化的实训教学方法
在高职建筑智能化工程技术专业实训课程体系建设过程中，多样化的实训教学方法是必不可少的，具体可包括以下几种：第一，项目教学法。本专业的核心专业课每学期都要进行实训，然后将实际工程做成项目单，并根据企业标准检查项目结果。第二，任务驱动法。将大型的工程项目分解成各个小项目，全班共同完成，这样，不但积累了学生的工作经验，也培养了学生的综合素质。第三，建立多样性的实训实践模式。为了提高学生的操作技能和动手能力，教师将部分小系统、小项目直接制作成任务，学生自主选择去完成相应的工作，这样，在提高学生兴趣的同时，在不占用总课时的条件下又增加了更多的系统和项目。第四，不断扩充校外实训基地，使学生得到全面发展。每个假期，高职院校都安排学生到相应企业进行假期实习，建立多个长效的假期实习基地。
（二）构建实训课程体系及培养模式
第一，构建基于工程应用实训基地的培养模式，研究企业的岗位技能要求，探索培养模式目标和培养环节，制定实训课程教学计划，研究培养模式的创新性，激发培养模式的内在动力，建立高效的培养机制。以实际的工程项目为载体，采取对图纸和系统进行深化设计的方法以及既接近实际工程又符合实训基地培养模式的系统工程。第二，构建基于工程应用实训基地的人才培养模式实训课程体系，针对培养模式的要求，开发相应的模块课程，确定本专业的实训模块，并通过比较国内外其他院校课程和实际工作技能要求以及最新的先进技术，探讨适合本产业结构的实训课程体系。另外，还要注重实训培训模块课程的课堂教学和实训教学的链接问题；保证实训培训模块课程的课时，合理解决核心专业模块课程过重的问题。第三，构建基于工程应用实训基地的实践实训教学模式，充分利用基于实际工程的基地，合理利用校外实习实践环节，建立高效合理的教学模式，提高学生的实践技能和工作经验。
四、结语
本文通过对高职建筑智能化工程技术专业实训课程体系建设的研究，提出了要从实训教学方法和构建实训课程体系及培养模式两方面加强高职建筑智能化工程技术专业实训课程体系建设，进而为建筑企业培养高素质、技能型、创新型的现代化人才，充分满足市场对建筑人才的需要，同时，也在一定程度上促进了建筑相关专业的进一步发展。
参考文献：
[1]贾正松.论高职楼宇智能化工程技术专业课程体系的建立[J].职业教育研究,2013(2):36-37.
