時間：2023-08-23 16:59:55
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇人工智能教育專業(yè)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
自1956年人工智能概念在達特茅斯會議提出以來, 人工智能的發(fā)展超出了人們的想象:1997年, IBM超級電腦深藍擊敗國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫;2016年, 由Google旗下的深度學(xué)習(xí)公司Deep Mind開發(fā)的人工智能圍棋程序Alpha Go戰(zhàn)勝了世界圍棋冠軍李世石, 這件事轟動了全世界[1]。隨后有關(guān)人工智能的熱點應(yīng)用不斷推出, 比如無人駕駛、智能醫(yī)生、語音與人臉識別等, 讓我們認識到人工智能的應(yīng)用已與生活息息相關(guān)。在教育領(lǐng)域, 人工智能應(yīng)用也取得了重大突破, 比如2017年高考期間, 機器人艾達挑戰(zhàn)高考數(shù)學(xué), 10分鐘就答完, 獲得134分, 激發(fā)了教育領(lǐng)域?qū)θ斯ぶ悄艿木薮鬅崆? 同時也引發(fā)了人們對教育的憂慮與反思[2]。2017年7月國務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》, 提出人工智能產(chǎn)業(yè)競爭力在2030年要達到國際領(lǐng)先水平。目前世界主要發(fā)達國家先后從國家層面人工智能政策規(guī)劃, 將人工智能作為國家經(jīng)濟發(fā)展、社會變革和國際競爭的新動力[1]。
1 人工智能定義和發(fā)展階段
人工智能的英文是Artificial Intelligence, 簡稱AI, 人工智能的內(nèi)容不斷豐富和發(fā)展, 至今還沒有統(tǒng)一的定義。比較權(quán)威的說法認為[3]:人工智能是關(guān)于人造物的智能行為, 主要包括知覺、推理、學(xué)習(xí)、交流和在復(fù)雜環(huán)境中的行為。人工智能的長期目標是發(fā)明出可以像人類一樣或能更好地完成以上行為的機器, 短期目標是理解這種智能行為是否存在于機器、人類或其他動物中, 所以它包含了科學(xué)和工程雙重目標。根據(jù)其功能強弱, 人工智能分為三類, 即弱人工智能、強人工智能還有超級人工智能。人工智能的發(fā)展大體上經(jīng)歷了三個階段, 第一階段是20世紀50~60年代, 提出人工智能的概念。主要以命題邏輯、謂詞邏輯等知識表達和啟發(fā)式搜索算法為代表;第二階段是20世紀70~80年代, 提出了專家系統(tǒng), 同時基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法研究發(fā)展迅猛, 伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)計算硬件能力的逐步提高, 人工智能逐漸開始突破;第三階段是自20世紀末以來, 尤其是2006年開始進入了大數(shù)據(jù)和自主學(xué)習(xí)的認知智能時代。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展, 人工智能的應(yīng)用場景也開始增多, 特別是深度學(xué)習(xí)算法在語音和視覺識別上實現(xiàn)了巨大的突破[4,5]。人工智能的技術(shù)體系主要分為四個方面, 即機器學(xué)習(xí)、自然語言處理、圖像識別以及人機交互等。當(dāng)今擊敗世界圍棋冠軍李世石的Alpha GO主要應(yīng)用了機器學(xué)習(xí)中的深度學(xué)習(xí)算法。
2 人工智能應(yīng)用狀況與反思
2017年, 阿里的無人超市落地杭州, 進店、挑選商品、付款支付一氣呵成, 消費者幾乎在完全自主的狀態(tài)下完成購物。與此類似, 昆山富士康公司裁員6萬名工人, 全用機器人代替。京東、淘寶引入的智能機器人替代了原來的倉庫管理、人工客服等崗位。因此有學(xué)者悲觀地斷言:在人工智能時代, 因為很多職業(yè)崗位或技能將被智能機器人所代替, 職業(yè)院校畢業(yè)生很有可能面臨畢業(yè)就失業(yè)的窘境。筆者認為, 我們不應(yīng)該重蹈歷史上英國制定的限制汽車推廣使用的《紅旗法案》的悲劇。正是這個在今天看來毫無道理的, 但卻持續(xù)了三十年的法案讓德國和美國的汽車工業(yè)完全趕上來, 最終遠超英國。人工智能應(yīng)用必將淘汰或替代很多現(xiàn)有就業(yè)崗位, 但同時又會創(chuàng)造新的就業(yè)崗位, 這是一個伴隨著產(chǎn)業(yè)智能升級的、長期的艱難過程, 對于職業(yè)教育來說, 這既是一個嚴峻的挑戰(zhàn), 也是一個難得的機遇。
3 人工智能時代職業(yè)教育的發(fā)展策略
為了更積極地適應(yīng)人工智能時代, 除了國家層面的統(tǒng)籌規(guī)劃、科學(xué)指導(dǎo)和政策、經(jīng)費支持之外, 建議還要做好以下幾個方面的發(fā)展規(guī)劃。
3.1 解放思想, 更新理念與制度
中國工程院院士潘云鶴提出, 人工智能走向2.0階段的真正原因是世界正從原來由人類社會與物理空間構(gòu)成的二元空間, 向著由物理空間、人類社會與信息空間構(gòu)成的新三元空間演變[6]。因此, 職業(yè)教育在教學(xué)和管理過程中應(yīng)該加入人工智能等相關(guān)理念和技術(shù), 同時其辦學(xué)定位、人才培養(yǎng)方案、專業(yè)建設(shè)、課程內(nèi)容、考核評價標準等方面都需要做出相應(yīng)的改進。比如當(dāng)前大多數(shù)職業(yè)院校非計算機類專業(yè)的課程安排中, 信息技術(shù)類課程課時偏少, 數(shù)據(jù)處理、編程類或人工智能課程幾乎沒有, 這樣的安排不利于提升學(xué)生的信息素養(yǎng), 必須做出相應(yīng)的調(diào)整, 同時適當(dāng)減少將來可被人工智能應(yīng)用替代的技能課程的課時, 比如電算會計、環(huán)境監(jiān)測等。
3.2 善用人工智能, 提升教學(xué)與管理
在人工智能背景下, 教師們現(xiàn)有的重復(fù)性工作和大量數(shù)據(jù)積淀的教學(xué)任務(wù), 比如批改作業(yè)或閱卷或課堂考勤都可能被人工智能取代, 因此, 教師能騰出更多的時間, 更充分地關(guān)注學(xué)生的個性差異, 從而為學(xué)習(xí)者提供更精確的個性化學(xué)習(xí)服務(wù), 教師也能夠及時調(diào)整教學(xué)方法和手段, 優(yōu)化教學(xué)評價方式, 補充教學(xué)資源, 減少備課重復(fù)性工作, 提升教學(xué)效率, 真正地做得因材施教, 同時學(xué)生們的學(xué)習(xí)方法和方式將不同程度地得到重構(gòu), 基于大數(shù)據(jù)的智能在線學(xué)習(xí)平臺大量出現(xiàn), 不同的學(xué)校、學(xué)科及專業(yè)課程不再封閉, 學(xué)習(xí)時時處處都可以進行, 碎片化與個性化學(xué)習(xí)將日益普遍。教師能完整地跟蹤學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程, 比如學(xué)生上課是否睡覺、是否玩手機、是否在教室里與其他同學(xué)合作學(xué)習(xí)等, 都能夠根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行智能解析, 有利于更有效、更全面地對學(xué)生進行過程性評價。大部分課程考試將全部自動化, 考生資格審查利用人臉識別、監(jiān)考與閱卷都由智能機器來完成。上述人工智能給教學(xué)帶來的這些變化既需要網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)施和相關(guān)軟件系統(tǒng)來支撐, 更需要職業(yè)教育的教師們繼續(xù)提升信息技能、深化和加強信息素養(yǎng)。
3.3 深化產(chǎn)教融合、優(yōu)化實訓(xùn)筑牢就業(yè)
在人工智能時代, 職業(yè)院校應(yīng)與相關(guān)行業(yè)統(tǒng)籌發(fā)展, 深化產(chǎn)教融合, 拓寬企業(yè)參與的途徑, 深化引企入教改革, 支持引導(dǎo)企業(yè)深度參與職業(yè)院校的教育教學(xué)改革, 多種方式參與學(xué)校專業(yè)規(guī)劃、教材開發(fā)、教學(xué)設(shè)計、課程設(shè)置、實習(xí)實訓(xùn), 促進企業(yè)需求融入人才培養(yǎng)環(huán)節(jié);鼓勵以引企駐校、引校進企、校企一體等方式吸引優(yōu)勢企業(yè)與學(xué)校共建共享生產(chǎn)性實訓(xùn)基地;全面推行現(xiàn)代學(xué)徒制和企業(yè)新型學(xué)徒制, 推動學(xué)校就業(yè)與企業(yè)招工無縫銜接。比如職業(yè)教育將出現(xiàn)新師徒制, 行業(yè)領(lǐng)域的行家里手將通過互聯(lián)網(wǎng)以VR或者AR技術(shù)言傳身教的方式, 帶領(lǐng)規(guī)模龐大的徒弟用碎片時間進行學(xué)習(xí)與實踐。
3.4 完善終身學(xué)習(xí)的職業(yè)教育體系
隨著人工智能應(yīng)用的深入推廣, 職業(yè)院校培養(yǎng)的技能型人才所掌握的技能如果不及時進行充電升級, 中低端的重復(fù)性強的工作將面臨被智能機器人不同程度進行替代的危險。所以對于不少技能崗位, 守著一門技術(shù)吃一輩子老本的時代將一去不復(fù)返。因此, 職業(yè)教育要繼續(xù)完善終身教育體系, 為職業(yè)教育學(xué)生的充電升級鋪就一條縱深的通道。
3.5 人文教育為道, 智能教育為用
在人工智能的幫助下, 簡單重復(fù)性的工作將被機器替代, 人們將從重復(fù)繁瑣的事務(wù)中解脫出來, 轉(zhuǎn)去從事更具有創(chuàng)造性、創(chuàng)新性或者更具有情感類的工作, 這些工作需要人與人之間的合作與溝通, 因此, 職業(yè)教育更需要注重學(xué)生思想道德水平、人文綜合素質(zhì)的培養(yǎng), 這是做人之道, 在此基礎(chǔ)之上激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造力, 促進跨界思維的形成, 更好地掌握人工智能時代的相關(guān)職業(yè)崗位知識和相應(yīng)的智能技能。著名理論物理學(xué)家霍金曾說:完全人工智能的研發(fā)可能意味著人類的末日。Tesla汽車和Space X公司創(chuàng)始人馬斯克說:我們必須非常小心人工智能。如果必須預(yù)測我們面臨的最大現(xiàn)實威脅, 恐怕就是人工智能了[7]。一群沒有良好道德水平的, 但掌握了智能技術(shù)或設(shè)備的人們是危險的, 所以職業(yè)教育應(yīng)該從學(xué)生入學(xué)起就開始, 不斷提升學(xué)生的思想道德水平, 熱愛社會、熱愛生活、樂于助人、與人為善。只有這樣, 人工智能應(yīng)用才能更好地服務(wù)人們、造福社會。
4 結(jié)論
人工智能正在快速又深刻地改變我們的教學(xué)、生活和工作方式, 也對職業(yè)教育提出了嚴峻的挑戰(zhàn), 同時也是一個巨大的機遇。職業(yè)教育在面對人工智能時代的變革時, 須要從國家政策、理念與制度、教學(xué)管理、產(chǎn)教融合、終身學(xué)習(xí)等方面做好應(yīng)對, 切實地把握人文教育之道對智能教育之用的統(tǒng)領(lǐng)原則, 培養(yǎng)能很好地掌控人工智能技術(shù)和應(yīng)用的人才。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：人工智能；教學(xué)改革；教學(xué)方法
引言
人工智能(ArtificialIntelligence)是一門研究和模擬人類智能的跨領(lǐng)域?qū)W科，是模擬、延伸和擴展人的智能的一門新技術(shù)。由于信息環(huán)境巨變與社會新需求的爆發(fā)，人工智能技術(shù)的日趨成熟。隨著AI3.0時代的到來，大數(shù)據(jù)、云計算等新技術(shù)的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛，對于管理類人才來說，加強對人工智能知識的深入學(xué)習(xí)，不斷將人工智能技術(shù)與管理知識結(jié)合起來，對其未來職業(yè)生涯的發(fā)展有著重要作用。人工智能是一門前沿學(xué)科，管理學(xué)院開設(shè)人工智能課程的目的是為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)創(chuàng)新思維與能力，基于其覆蓋面廣、包容性強、應(yīng)用需求空間巨大的學(xué)科特點，通過概率統(tǒng)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機編程語言、數(shù)據(jù)庫原理等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，加強學(xué)生解決實際問題的能力，為就業(yè)打下基礎(chǔ)。本文基于社會對于人工智能領(lǐng)域的人才需求，結(jié)合諸多長期從事經(jīng)管類專業(yè)課程教學(xué)的老師意見，針對管理類人才的人工智能課程教學(xué)內(nèi)容與方法進行探討，以期對中國高校人工智能課程教學(xué)改革研究提供幫助與借鑒。
1、教學(xué)現(xiàn)狀與問題
作為一門綜合性、實踐性和應(yīng)用性很強的理論技術(shù)學(xué)科，人工智能課程內(nèi)容及內(nèi)涵及其豐富，外延極其廣泛。學(xué)習(xí)這門課程，需要較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強的邏輯思維能力。針對管理類人才，該課程在課程教學(xué)過程中存在幾個較為突出的問題。(1)課堂教學(xué)氛圍枯燥目前，中國大多數(shù)大學(xué)仍采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，在教學(xué)過程中照本宣科，忽略與學(xué)生的互動，并且缺乏能夠有效引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與加深知識理解的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置，如此一來大大降低了學(xué)生自主思考的能力。在進行人工智能相關(guān)課程知識講解時，隨著章節(jié)的知識難度不斷增加，單向介紹式的枯燥教學(xué)方式無法反映人工智能學(xué)科的全貌，課堂講解難以同時給以學(xué)生感性和理性的認知，部分學(xué)生因乏味的課堂氛圍漸漸無法跟上教學(xué)進度，導(dǎo)致學(xué)習(xí)動力不足。(2)基礎(chǔ)課程掌握不牢管理類專業(yè)的學(xué)生大部分都會走向更加具體化的管理崗位，具有多學(xué)科的素養(yǎng)，但這也導(dǎo)致很多學(xué)生所學(xué)知識雜而不精。學(xué)生在基礎(chǔ)不夯實的情況下去學(xué)習(xí)更高層面的知識，給學(xué)生學(xué)習(xí)與老師教學(xué)都造成了很大困擾。人工智能課程知識點較多，涵蓋模式識別、機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等眾多內(nèi)容，概念抽象，不易學(xué)習(xí)。一些管理類專業(yè)的學(xué)生未能熟練掌握高等數(shù)學(xué)、運籌學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等先修課程，缺乏一定的關(guān)聯(lián)思考和研究意識，導(dǎo)致課程學(xué)習(xí)難度增加，產(chǎn)生學(xué)時不足和教學(xué)內(nèi)容難點過多的問題。(3)教學(xué)與實際應(yīng)用脫節(jié)當(dāng)下，人工智能廣泛應(yīng)用于機器視覺、智能制造等各個領(lǐng)域，給學(xué)生提供了大量的現(xiàn)實案例，使得人工智能不再是高深莫測的理論，而是現(xiàn)實中可以觸及的內(nèi)容。例如，在機械學(xué)科領(lǐng)域，人工智能技術(shù)是電氣工程、機械設(shè)計制造、車輛工程等方向的重要技術(shù)來源；在醫(yī)療領(lǐng)域，是醫(yī)療器械的創(chuàng)新生產(chǎn)源動力；在能動領(lǐng)域，是高端能源裝備與新能源發(fā)展的重要驅(qū)動；在光電信息與計算機工程領(lǐng)域，技術(shù)的發(fā)展時刻推動著智能科學(xué)與技術(shù)核心價值的提升。然而，對于管理類專業(yè)的學(xué)生來說，現(xiàn)階段的人工智能教材涵蓋許多智能算法及相關(guān)理論，在教學(xué)過程中常常涉及到很多從未接觸過的抽象理論和復(fù)雜算法，書本中的應(yīng)用實例大多紙上談兵，缺乏專門適用于管理類專業(yè)知識與人工智能技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)實踐，加上一些教師授課方法單一，不利于引導(dǎo)學(xué)生將人工智能算法應(yīng)用于現(xiàn)實生活。另外，大學(xué)生對知識的理解能力差異很大，教師采用統(tǒng)一的方式教給他們，這使一些學(xué)生無法跟上和理解，教師也無法控制學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，導(dǎo)致學(xué)生缺乏動力。因此，如何結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)實情況，提高他們的動手能力和實踐經(jīng)驗也是人工智能課程教學(xué)要考慮的問題。
2、管理類人才的人工智能課程教學(xué)改進策略
課程教學(xué)改革是一項提高大學(xué)教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段。如何在時代背景下應(yīng)用新技術(shù)和新思想進行實施課程教學(xué)改革是高校亟待解決的問題。對于高校的教學(xué)工作而言，教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的變化不再是課程資源的簡單數(shù)字化和信息化，而是充分利用時代信息資源優(yōu)勢的新型教學(xué)模式。針對管理類專業(yè)人工智能課程教學(xué)過程中存在的問題，可以從教學(xué)方法改進和教學(xué)內(nèi)容設(shè)置兩個方面進行課程教學(xué)改進。
2.1教學(xué)方法改進
教師對學(xué)生具有引領(lǐng)作用，其教學(xué)方法的改進能夠帶動學(xué)生改進自身學(xué)習(xí)方法。(1)啟發(fā)式案例教學(xué)案例教學(xué)法就是教師根據(jù)教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)要求，通過安排一些具體的教學(xué)案例，引導(dǎo)學(xué)生積極參與案例思考、分析、討論和表達等多項活動，是一種培養(yǎng)學(xué)生認知問題、分析和解決問題等綜合能力的行之有效的教學(xué)方法。啟發(fā)式案例教學(xué)以自主、合作、探究為主要特征，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并緊密結(jié)合人工智能領(lǐng)域的相關(guān)理論與方法，有效理解知識要點及其關(guān)聯(lián)性，適用于管理類專業(yè)學(xué)生的教學(xué)。具體而言，高校基于其問題啟發(fā)性、教學(xué)互動性以及實踐有用性等特點，可以建立基于人工智能知識體系的教學(xué)案例庫，雖然這項建設(shè)將極具挑戰(zhàn)性與耗時性，但具有很強的積極效果：培養(yǎng)學(xué)生較強的批判性思維能力，更多地保留課程材料，更積極地參與課堂活動，對提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)具有人工智能背景的管理類人才具有重要意義。例如，通過單一案例教學(xué)，讓學(xué)生掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識原理及應(yīng)用；通過一題多解的案例使學(xué)生思考如何獲取最有效的解題方法；通過綜合案例的設(shè)計，啟發(fā)學(xué)生全方位地探索問題的解決方案。(2)研討互動式教學(xué)研討互動式的各個教學(xué)環(huán)節(jié)是逐漸遞進、有機結(jié)合的。研討是基于學(xué)生個體的差異性，在課堂討論的過程中對學(xué)生做出評判，從而對不同類型的學(xué)生開展針對性的教學(xué)。互動則是在研討的基礎(chǔ)上，通過老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的互動，讓學(xué)生主動參與到課堂教學(xué)的過程中來。在人工智能課程教學(xué)過程中，教師通過課堂討論了解學(xué)生對于知識點的掌握情況，可以有針對性地設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，例如，對于學(xué)校積極性不強的學(xué)生，將人工智能理論內(nèi)容與學(xué)生個人興趣范疇、社會產(chǎn)業(yè)發(fā)展及研究現(xiàn)狀聯(lián)系起來，能夠極大程度地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主能力；對于基礎(chǔ)知識較為薄弱的學(xué)生，可以在教師的指導(dǎo)下查閱相關(guān)文獻資料，根據(jù)自己的理解撰寫心得報告，并在課堂或課外進行師生互動。像這樣研討與互動相結(jié)合的模式。有助于增強學(xué)生的探索和求知欲望，建立起濃厚的學(xué)習(xí)氛圍。(3)有效激勵式教學(xué)人工智能是引領(lǐng)未來的戰(zhàn)略性技術(shù)，人才需求量極大，對教師的教學(xué)水平也提出了更高要求，因此，進行有效激勵極為重要。在學(xué)生激勵方面，可以舉辦各類人工智能競賽項目，設(shè)置相應(yīng)項目獎學(xué)金，吸引學(xué)生參與實踐，調(diào)動學(xué)生做研究、發(fā)論文的積極性。例如，教育部主辦的中國研究生人工智能創(chuàng)新大賽，圍繞新一代人工智能創(chuàng)新主題，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，為人工智能領(lǐng)域健康發(fā)展提供人才支撐。高校也可以借鑒這種模式，在各學(xué)院乃至全校開展此類競賽項目，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力與團隊合作能力，鼓舞更多學(xué)生加入到人工智能課程的學(xué)習(xí)中來，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。在教師激勵方面，在教師聘任和提升過程中把參加學(xué)生課程制定、課堂與課外作業(yè)、課程項目和論文指導(dǎo)等看作教學(xué)任務(wù)的一部分，鼓勵教師積極參與這些活動。(4)學(xué)科滲透式教學(xué)人工智能學(xué)科知識融合程度較高，學(xué)科交叉性強。基于人工智能的學(xué)科交叉性特點，增強管理類人才對學(xué)科應(yīng)用的領(lǐng)悟，可以采取開展學(xué)科滲透式教學(xué)的方法。從2015年起，國務(wù)院和教育部先后印發(fā)了《國務(wù)院關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見教育》、《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》等文件，“互聯(lián)網(wǎng)+”、“智能+”已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域，人類進入數(shù)字經(jīng)濟時代，社會需求“技術(shù)+管理”的高端復(fù)合人才。例如，基于工業(yè)4.0和強國戰(zhàn)略，人工智能技術(shù)在智能制造的應(yīng)用極為廣泛。上海理工大學(xué)非常重視少數(shù)民族預(yù)科班的教育質(zhì)量。為增強少數(shù)民族管理類人才對該領(lǐng)域應(yīng)用的認識，我們請機械工程、能源動力領(lǐng)域的相關(guān)專家以授課或講座的形式，進行相關(guān)領(lǐng)域知識和發(fā)展趨勢的講解，使學(xué)生理解更為透徹。此外，在教學(xué)實踐過程中，還可以用舉辦人工智能知識交流會、線上人工智能論壇等形式，促進不同專業(yè)間老師、學(xué)生對于人工智能知識模塊的見解，相互交流、滲透和學(xué)習(xí)，從而推動人工智能課程教學(xué)的改進。
2.2教學(xué)內(nèi)容設(shè)置
世界一流大學(xué)在人工智能課程內(nèi)容設(shè)置根據(jù)不同國家的教育體系設(shè)置，肯定會有不同，但頗有共通之處。本文借鑒世界頂尖大學(xué)經(jīng)驗，針對管理類專業(yè)人工智能課程教學(xué)內(nèi)容進行研究，結(jié)合中國教育體系設(shè)置，認為應(yīng)從以下幾方面進行改進。(1)核心內(nèi)容設(shè)置為避免學(xué)生因為知識點過多而出現(xiàn)雜而不精的問題，勢必要精化教學(xué)內(nèi)容。在互聯(lián)網(wǎng)時代，我們可以使用云計算和其他方式來實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸、存儲和處理，通過在線收集和整合網(wǎng)絡(luò)課程相關(guān)數(shù)據(jù)，挖掘和豐富教學(xué)資源，并在整合課程資源的基礎(chǔ)上，進行研究方法和前沿知識的擴展。在核心內(nèi)容設(shè)置方面，可以通過收集到的數(shù)據(jù)資料，選擇人工智能領(lǐng)域具有代表性且難易程度適中的知識作為重點，使學(xué)生能夠在有限的學(xué)時內(nèi)掌握人工智能的知識脈絡(luò)。例如，編寫針對管理類人才的人工智能教材，內(nèi)容涉及緒論、知識表示與推理、常用算法、機器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方面的同時，重點增加相應(yīng)知識點在管理上的應(yīng)用案例，加強學(xué)生對知識點的理解。同時，根據(jù)管理類專業(yè)偏向領(lǐng)域，開設(shè)關(guān)聯(lián)程度較大、應(yīng)用較廣泛的人工智能選修課程，以便學(xué)生根據(jù)自己的興趣與需求選修具體方向的課程。(2)注重學(xué)生的數(shù)理及編程基礎(chǔ)良好的數(shù)理及編程基礎(chǔ)是學(xué)習(xí)人工智能的前提。只有具備了這些基礎(chǔ)，才能搞清楚人工智能模型的數(shù)量關(guān)系、空間形式和優(yōu)化過程等，才能將數(shù)學(xué)語言轉(zhuǎn)化為程序語言，并應(yīng)用于實驗。管理學(xué)院人才的數(shù)理及編程基礎(chǔ)相對薄弱，因此，在安排學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能課程之前，建議開設(shè)面向全體管理類專業(yè)學(xué)生的微積分、線性代數(shù)、概率論等專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程以及C語言、python等編程基礎(chǔ)課程，使學(xué)生具備數(shù)學(xué)分析的基礎(chǔ)與一定編程基礎(chǔ)，為學(xué)習(xí)人工智能課程打下堅實的基礎(chǔ)。另外，可以推進MOOC平臺建設(shè)，在平臺上開設(shè)人工智能網(wǎng)絡(luò)課程，幫助學(xué)生掌握人工智能知識基礎(chǔ)及專業(yè)技能。(3)實驗建設(shè)為了加強學(xué)生對于人工智能知識點間的關(guān)聯(lián)性理解，可以基于不同的應(yīng)用模塊，設(shè)計具有前后鋪墊、上下關(guān)聯(lián)的綜合性實驗，設(shè)計不同層次的項目要求，同時基于相同的實驗課題，讓學(xué)生分組對實驗課題進行攻克，并設(shè)置多元化的實驗評價體系，通過實驗教學(xué)過程中反映出的不同進度，讓教師能對學(xué)生的學(xué)習(xí)水平做出準確評判，及時進行教學(xué)反思，以便更好地開展下一步工作。例如，針對人工智能課程應(yīng)用中很廣的遺傳算法，在某一管理規(guī)劃的具體應(yīng)用上設(shè)置理解－實現(xiàn)－參數(shù)分析－具體應(yīng)用－嘗試改進－深度拓展的不同層次的項目要求，在這些項目層次中規(guī)定必做項與可選項，讓學(xué)生基于同一實驗課題進行合作學(xué)習(xí)，然后通過個人自我評價、小組成員互相評價以及教師評價的方式進行打分，對小組整體能力以及個人能力進行綜合評估，以期培養(yǎng)學(xué)生的自主思考能力。
關(guān)鍵詞：精品課程；視頻公開課；課程建設(shè)；人工智能
一、引言
中南大學(xué)的人工智能課程是國內(nèi)高校最早開設(shè)的該課程之一。1987年清華大學(xué)出版社出版了我校蔡自興和清華大學(xué)徐光編著的《人工智能及其應(yīng)用》，成為國內(nèi)率先出版的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的人工智能教材，為人工智能課程提供了一部好教材，對人工智能在中國的傳播和發(fā)展起到重大推動作用。
我校人工智能課程自開設(shè)以來已培養(yǎng)約30屆學(xué)生，培養(yǎng)人數(shù)超過3000人。授課對象包括計算機、自動化專業(yè)的本科生和電子信息類等專業(yè)的研究生。2001年，我們研發(fā)的“人工智能網(wǎng)絡(luò)課程”被評為優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)課程。2003年和2007年“人工智能”分別被評為首批國家精品課程和全國雙語教學(xué)示范課程。同時，課程的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源和知識表示方法的課堂錄像陸續(xù)上網(wǎng)，向全社會開放，成為學(xué)生復(fù)習(xí)和自學(xué)的有力手段和特色環(huán)境。
近年來隨著國外名校的視頻公開課風(fēng)靡網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)我國自己的視頻公開課已勢在必行。在這種背景下，人工智能課程的等一批國家精品視頻公開課應(yīng)運而生。我們的“人工智能PK人類智能”的視頻公開課入選國家精品視頻公開課建設(shè)計劃，已成為首批播出的課程之一，受到公眾歡迎與好評。
二、講授內(nèi)容選定
人工智能是一門前沿交叉學(xué)科，也是一門與人類生活息息相關(guān)和公眾頗感興趣的科學(xué)。網(wǎng)絡(luò)視頻公開課是以大學(xué)生為服務(wù)主體，同時面向社會大眾，是免費開放的科學(xué)與文化素質(zhì)教育的網(wǎng)絡(luò)視頻課程與學(xué)術(shù)講座。由于人工智能屬于專業(yè)基課程，如何在有限的時間內(nèi)講述一個完整的專題，避免艱深的專業(yè)知識，讓大多數(shù)人都能聽懂并感興趣，是安排視頻課程內(nèi)容時需要首先考慮的問題。為此，在內(nèi)容安排上將重點放在專業(yè)史和熱點研究介紹上，其目的是通過介紹學(xué)科的發(fā)展史和一些經(jīng)典或熱點問題的研究情況，激發(fā)大家對人工智能研究的興趣，增進對人工智能知識的了解，認識到前沿科學(xué)其實離現(xiàn)實并不遙遠。
在上述理念指導(dǎo)下，本視頻課程并沒有照搬平時上課的內(nèi)容，而是精選了人工智能領(lǐng)域中一些具有代表性的內(nèi)容進行介紹。首先概述人工智能的起源與發(fā)展歷史，以及人工智能領(lǐng)域影響最大的三大流派及其認知觀等。然后介紹人工智能中幾種經(jīng)典技術(shù)，包括推理證明技術(shù)、問題求解技術(shù)等。此外，對人工智能中公眾最感興趣的一個應(yīng)用領(lǐng)域――機器人學(xué)進行闡述。最后，對人工智能的一些最新研究發(fā)展領(lǐng)域，如計算智能和群智能技術(shù)等進行討論。具體內(nèi)容安排如下：
第一講：人工智能的誕生
長期以來人工智能充滿了激烈爭論，其發(fā)展過程不是一帆風(fēng)順的，在中國也歷經(jīng)了質(zhì)疑、批評甚至打壓，直至出現(xiàn)希望的曙光，形成今天的可喜局面，其過程可謂艱辛。該講從不同角度對人工智能的定義進行介紹，分析其異同，介紹人工智能的起源與發(fā)展過程，特別是在中國的發(fā)展情況，讓聽眾對什么是人工智能有個大致的了解。
第二講：人工智能的學(xué)派
從符號主義為代表的經(jīng)典人工智能到連接主義、行為主義，人工智能的研究可以說是從一家獨秀走向百家爭鳴。該講介紹人工智能的主要學(xué)派，各自的理論基和認知觀，并論述人工智能對社會、文化、經(jīng)濟等層面的影響。
第三講：經(jīng)典人工智能的推理技術(shù)
經(jīng)典人工智能的有關(guān)推理技術(shù)和方法是早期人工智能研究的主要手段，用于研究基于經(jīng)典邏輯的自動定理證明等問題，對人工智能學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。本講主要介紹基于數(shù)理邏輯方法的推理證明技術(shù)，尤其是定理證明方法的代表之一――消解原理。
第四講：問題求解與搜索
問題求解技術(shù)是人工智能研究領(lǐng)域的一個核心問題，涉及問題表示和求解搜索兩部分內(nèi)容。這一講主要介紹問題求解中的一種常用方法――狀態(tài)空間法，闡述圖搜索方法和求解策略，特別是引入啟發(fā)式信息的啟發(fā)式搜索方法。
第五講：機器人學(xué)
機器人是人們聽到人工智能時幾乎第一時間聯(lián)想到的事物。機器人學(xué)作為一門學(xué)科，該講介紹機器人學(xué)的發(fā)展過程和機器人的分類，探討機器人學(xué)與人工智能的關(guān)系，說明研究開發(fā)機器人技術(shù)的動機。
第六講：人工智能的新領(lǐng)域――計算智能
經(jīng)典人工智能雖在早期占有統(tǒng)治地位，但目前已經(jīng)不再是研究熱點。而計算智能則異軍突起，成為智能學(xué)科中新的增長點。本講主要介紹計算智能的幾個主要分支神經(jīng)計算、進化計算、模糊計算和人工生命的一些基知識。
第七講：人工智能中的仿生學(xué)――群智能
人工智能是一門信息科學(xué)與生命科學(xué)等高度交叉的科學(xué)，不僅涉及到計算機、自動化、數(shù)學(xué)、信息學(xué)等學(xué)科，還涉及到心理學(xué)、腦科學(xué)、仿生學(xué)等各種學(xué)科。群智能就是仿生學(xué)在人工智能中應(yīng)用的典型。該講主要介紹受到蟻群和鳥群社會行為啟發(fā)而構(gòu)建的蟻群算法和粒群算法，將其轉(zhuǎn)換為可計算模型，引入到問題優(yōu)化求解中。
三、課程建設(shè)經(jīng)驗
由于授課對象的不同和授課時間的限制，在只有30分鐘的一講一主題情況下，要像平時上課那樣詳細講解是不可能的，為此需要對視頻公開課的材料進行重新組織。我們的人工智能課程作為首批國家精品課程，其教學(xué)資源還是比較豐富的，具有一定優(yōu)勢。
首先，使用主講人編著的《人工智能及其應(yīng)用》作為課程教材。根據(jù)教學(xué)對象不同，編撰了不同類型的教材，以適應(yīng)不同層次學(xué)生的要求。2003年和2004年在清華大學(xué)出版社先后出版了《人工智能及其應(yīng)用》第三版“本科生用書”和“研究生用書”。2005年在高等教育出版社出版了面向大專院校和網(wǎng)絡(luò)課程的《人工智能基》，以及在國防科技大學(xué)出版社出版了面向管理類學(xué)生的《人工智能及其在決策系統(tǒng)中的應(yīng)用》。2010年又出版了“十一五”規(guī)劃教材《人工智能及其應(yīng)用》第四版及《人工智能基》第二版，使教材與時俱進，不斷創(chuàng)新，更好地為人工智能教學(xué)改革和人才培養(yǎng)服務(wù)。這些教材已為高水平課程建設(shè)和學(xué)科建設(shè)做出了重要貢獻，也為視頻網(wǎng)絡(luò)課程提供了豐富的素材。
其次，教學(xué)資源豐富，知識融會溝通。課程主講人也是國家級教學(xué)團隊“智能科學(xué)基系列課程教學(xué)團隊”的負責(zé)人，團隊成員除承擔(dān)人工智能課程教學(xué)外，還負責(zé)智能控制、機器人學(xué)等相關(guān)課程的教學(xué)。這些課程也都有對應(yīng)的自編優(yōu)秀教材，都可直接作為課程的參考資料。
“人工智能網(wǎng)絡(luò)課程”具有明顯特色(網(wǎng)絡(luò)化、智能化和個性化)，得到專家和同行的認可和肯定，被教育部評為國家級優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)課程。特別是更新后的向?qū)W(xué)習(xí)、個性化以及算法實驗，采用了人工智能技術(shù)本身來實現(xiàn)人工智能網(wǎng)絡(luò)課程，具有顯著的特色和先進性。網(wǎng)站上課程的教學(xué)大綱、教案、課件、實驗指導(dǎo)書、課堂錄像和參考文獻一應(yīng)俱全。人工智能相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源，如網(wǎng)站、新聞組、BBS等，包括了大量的文獻資料、討論、本領(lǐng)域研究的前沿動態(tài)、人工智能課程相關(guān)的演示動畫
和實驗等。
雖然有相當(dāng)豐富的教學(xué)資源，但為了適應(yīng)視頻公開課的需要，在視頻公開課材料的組織上仍然花費了大量的時間和精力。本視頻公開課課程具有下列主要特色：
(1)材料翔實、圖文并茂
人工智能的發(fā)展經(jīng)過幾代人的努力奮斗，其在中國的發(fā)展尤其曲折。在課程資料組織過程中，對許多重要理論與方法的提出者以及一些會議與紀念活動等介紹，基本上都配以圖片。這些圖片有的是自己的第一手資料，有些則是從網(wǎng)絡(luò)搜索得到。這些圖片的引入，給本來相當(dāng)枯燥無味的文字和概念增加了趣味性和對觀眾的吸引力，也是視頻教學(xué)優(yōu)勢的一個體現(xiàn)。
(2)深入淺出、直觀生動
人工智能作為一門講述前沿理論的專業(yè)基課，其復(fù)雜的技術(shù)、算法、理論是一般觀眾很難理解的。視頻課程不可能在較短時間內(nèi)將這些問題講透，而是通過形象的動畫說明基本原理和概念，激發(fā)學(xué)生進一步學(xué)習(xí)的興趣，真正起到帶“入門”的作用。這也是視頻課程的優(yōu)勢所在。
(3)精選題材、注重趣味
人工智能是一門高度交叉的科學(xué)，涉及面極廣。為了讓觀眾盡可能全面地了解這門學(xué)科，公開課著力于講授內(nèi)容的精選。從人工智能的起源開始，分別介紹了經(jīng)典人工智能的搜索推理技術(shù)、當(dāng)前的研究熱點計算智能和群智能技術(shù)，以及人們對人工智能最直觀的印象――機器人學(xué)，形成一定的體系。在這些題材中包括了邏輯學(xué)、生物學(xué)、腦科學(xué)、神經(jīng)學(xué)乃至仿生學(xué)等不同的學(xué)科交叉，力求使枯燥的科學(xué)理論變成美味的知識盛宴。
四、問題與體會
經(jīng)過緊張的準備和拍攝過程，“人工智能PK人類智能”精品視頻公開課終于上網(wǎng)與廣大觀眾見面了。由于時間倉促和經(jīng)驗不足等原因，本視頻課程仍存在一些不足之處，值得今后彌補。
(1)考慮到比較通俗易懂的要求，使沒有相關(guān)專業(yè)基的公眾也能夠基本上聽懂，因而將很大一部分內(nèi)容的重點放在了專業(yè)史上，其專業(yè)深度不夠。
(2)由于每講必須在30分鐘內(nèi)講完一個專題，因此難以對相關(guān)技術(shù)進行深入探討，只能簡要介紹其原理和概念，使觀眾能知其然，卻沒法知其所以然。
(3)國外的公開課基本上都是隨堂錄像，視頻課講的內(nèi)容就是平時課堂講授的內(nèi)容。而我國的視頻公開課課程卻強調(diào)普及性，相應(yīng)的犧牲了部分專業(yè)性，在定位上仍有猶豫。這可能是我們的公開課與國外公開課的一個重要差別。
要把我國的視頻公開課建設(shè)好，不能盲目追求觀看率和點擊率。從課程性質(zhì)上看，文史類課程由于受眾面廣，容易被更多的人群接受和理解，觀看的人就自然會多。理工類課程由于受限于領(lǐng)域基知識，受眾面相對較窄，其接受程度肯定較低。要真正建設(shè)一門好的視頻公開課，還是應(yīng)該明確定位，內(nèi)容貴精不貴多，完整清晰的講述好若干知識點，讓觀眾真正有所收獲就是成功的。
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一、網(wǎng)站的構(gòu)建
1.網(wǎng)站框架設(shè)計
我國高中階段人工智能教育還處于起步階段，據(jù)調(diào)查，全國已開設(shè)人工智能課程的中學(xué)不超過十所。事實上，對于人工智能這一前沿學(xué)科，大部分信息技術(shù)教師還缺乏足夠的了解，因此對于該課程的開設(shè)也一直處于觀望狀態(tài)。考慮到人工智能教育的實際情況以及網(wǎng)站的主要對象，我們以高中信息技術(shù)選修課教材《人工智能初步》為基礎(chǔ)，按教學(xué)內(nèi)容設(shè)置和劃分欄目，同時又圍繞“學(xué)人工智能、教人工智能、用人工智能、機器人專題”四大專題進行內(nèi)容重組。當(dāng)然，網(wǎng)站的基本架構(gòu)并非一成不變，它需要在實際應(yīng)用中進行檢驗與修正，最終實現(xiàn)網(wǎng)站的完美架構(gòu)。依據(jù)上述思路建構(gòu)的網(wǎng)站基本框架如圖1所示。
2.網(wǎng)站的欄目設(shè)計
新聞欄目以圖文的形式人工智能發(fā)展的最新情況，這是激發(fā)并維持廣大師生關(guān)注人工智能的基礎(chǔ)，也是師生獲取最新信息的窗口。子欄目“中國動態(tài)”“歐美動態(tài)”等分別介紹了各地區(qū)最新的人工智能信息，尤其是機器人產(chǎn)品的新聞。子欄目“會議論壇”，“比賽通知”為師生、參與比賽提供服務(wù)。
論文欄目是作為資源型網(wǎng)站的基礎(chǔ)。子欄目“教學(xué)研究”主要面向從事人工智能教育的研究者和教師，探討教學(xué)方法、分析教學(xué)案例、推薦教材和參考書，為更好的開展人工智能教學(xué)提供理論依據(jù)。子欄目“學(xué)習(xí)樂園”主要面向?qū)W生，展示活動實錄、闡述學(xué)習(xí)感受，聆聽專家意見，為更好的學(xué)習(xí)人工智能提供事實參考，教師也通過“學(xué)習(xí)樂園”來了解學(xué)生的所思所感所想。子欄目“賽事規(guī)則”介紹了各個地區(qū)和各級機器人比賽的一些規(guī)則，有利于師生更好的進行人工智能的教與學(xué)。
資源、視頻、圖庫、酷站：這四個欄目是資源型網(wǎng)站的核心。尤其是資源模塊中的子欄目“電子書刊”“教學(xué)課件”“人工智能軟件”分別以不同的文件格式向師生提供教與學(xué)的資源，使其能快速準確地獲取符合需求的資源，免去了在因特網(wǎng)上盲目搜索出現(xiàn)大量冗余信息的麻煩。網(wǎng)站整合了文本、視頻、圖片等多媒體信息，以豐富多彩的形式呈現(xiàn)資源，增強了網(wǎng)站的吸引力和信息的可閱讀性。
愛問欄目是作為學(xué)習(xí)型網(wǎng)站的基礎(chǔ)，也是本網(wǎng)站的一大特色。“愛問”是采用了模仿“百度知道系統(tǒng)”的程序設(shè)計，更注重知識的答疑解惑。我們將此欄目劃分為“學(xué)人工智能”“教人工智能”“用人工智能”“機器人問題”四個子欄目，師生可根據(jù)各自的需要進行提問、回答問題、搜索問題等操作。同時，設(shè)立了積分制，激發(fā)師生提問和回答問題的熱情。
用戶中心欄目是學(xué)習(xí)型網(wǎng)站的核心。作為一個專題網(wǎng)站，必然要十分強調(diào)學(xué)習(xí)的功能。子欄目“網(wǎng)絡(luò)書簽”的功能可以使學(xué)習(xí)者記錄自己所瀏覽過的或所感興趣的網(wǎng)頁，便于在下次登陸后繼續(xù)學(xué)習(xí)。在子欄目“信息”功能中，學(xué)習(xí)者可以新聞、論文、資源、愛問等信息，待管理員審核通過后即可在網(wǎng)站中顯示出來。另外，教師也可在教學(xué)過程中通過此模塊要求學(xué)生提交作業(yè)，便于教師隨時隨地的批改作業(yè)。
二、網(wǎng)站的訪問數(shù)據(jù)分析
人工智能教育專題網(wǎng)站從開設(shè)至今將近8個月的時間，已經(jīng)有超過1萬的獨立訪客訪問了本站，我們選取了最近訪問的2000位獨立訪客進行研究。通過對地域、被檢索方式、受訪頁面及回頭率的分析，可為網(wǎng)站下一步的改進與完善提供依據(jù)，為其他人工智能教育類網(wǎng)站的建設(shè)，在網(wǎng)站的用戶類型，網(wǎng)站的內(nèi)容選擇與更新，網(wǎng)站的推介宣傳等方面提供參考與借鑒。
1.地域分析
在統(tǒng)計到的訪問該網(wǎng)站的地域中，國外共有12個國家訪問了本網(wǎng)站。國內(nèi)除西藏、澳門之外，其他省份、直轄市、特別行政區(qū)都有訪問過本網(wǎng)站，這為我們今后在高中普及人工智能教育提供了有力的依據(jù)。但是，通過圖2的數(shù)據(jù)我們也可看到，各個地區(qū)間的訪問量差距較大，并且訪問量靠前的幾個省份基本上是沿海地區(qū)，而中部和西部地區(qū)的訪問量比較少，所以在今后的工作中不僅要加強網(wǎng)站本身的建設(shè)和宣傳，更要把人工智能教育的理念推廣到中部和西部地區(qū)，使那里的中小學(xué)師生也接觸人工智能的知識，激發(fā)他們對信息技術(shù)美好前景的向往。
2.被檢索方式分析
搜索引擎是網(wǎng)絡(luò)上最常用的獲取資源的方式。掌握用戶使用搜索引擎的情況，有助于了解網(wǎng)站的被檢索方式。統(tǒng)計搜索關(guān)鍵字的次數(shù)，有助于了解網(wǎng)站被檢索訪問的原因。在專題網(wǎng)站建設(shè)完成后，向“百度”、“Google”等大型搜索引擎系統(tǒng)提交收錄網(wǎng)頁申請是極其必要的，它有利于提高網(wǎng)站的知名度和訪問量。而在網(wǎng)站中增加“人工智能”，“prolog 源程序”等文字內(nèi)容，將會有利于用戶在盲目搜索時能訪問到該專題網(wǎng)站。
3.受訪頁面分析
受訪頁面是指用戶訪問該專題網(wǎng)站時所停留的頁面。通過對受訪頁面的統(tǒng)計，使我們能夠掌握用戶相對較為關(guān)注網(wǎng)站的哪些內(nèi)容。表1數(shù)據(jù)中“學(xué)人工智能”占23.82%，“資源下載”占了16.32%，表明用戶對人工智能的知識還不是很了解，對人工智能的認識還停留在“學(xué)”的層面，遠未達到“教”的程度。人工智能教育類網(wǎng)站在建設(shè)中，如果能提供大量的人工智能的基礎(chǔ)知識以及豐富的可下載資源，將會顯著提高網(wǎng)站的受歡迎度以及用戶的認可度。
4.回頭率分析
在網(wǎng)站訪問統(tǒng)計中，通常將距離上次訪問超過12小時的再次訪問記錄為一次回頭。通過對回頭率的統(tǒng)計（表略）看出該專題網(wǎng)站的粘性不是很高，尤其是3次回訪以上的用戶還不多。通過對部分用戶訪談后了解到，網(wǎng)站的更新速度慢，資源較少，內(nèi)容偏難是其不愿進行多次回訪的主要原因。所以，人工智能教育類網(wǎng)站在維護期間要注意內(nèi)容的時效性、豐富性、通俗性才能保證網(wǎng)站訪問的可持續(xù)性。
三、網(wǎng)站建設(shè)的若干思考
目前國內(nèi)外有關(guān)人工智能的專題網(wǎng)站不多，針對人工智能教育的網(wǎng)站更少。在可供借鑒的成熟案例較少、研究又處于剛起步階段的情況下，有必要對我們的工作進行反思總結(jié)。通過上述訪問數(shù)據(jù)的分析，以及在人工智能教育專題網(wǎng)站建設(shè)的準備階段，實施階段及運行階段的實踐，我們認為在建設(shè)人工智能教育類網(wǎng)站時應(yīng)當(dāng)注意以下幾個問題。
1. 充分關(guān)注用戶信息
訪問量是綜合類或門戶類網(wǎng)站的生命線，應(yīng)當(dāng)盡可能地拓寬訪問者的類型與層次。但人工智能作為一門新興學(xué)科，其專題網(wǎng)站的學(xué)科性特點甚至比普通的專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站還要突出，因此單從訪問量上來說，它是無法和門戶類網(wǎng)站相比的。所以在建設(shè)的初期首先就要考慮的網(wǎng)站的對象問題，也就是要關(guān)注哪類人訪問了網(wǎng)站。只有準確的掌握了用戶的信息才能更好提供用戶需要的資源。
在這里，人工智能教育專題網(wǎng)站是通過以下三種手段來獲取用戶信息的。
第一，用戶必須注冊才能訪問網(wǎng)站，注冊的內(nèi)容包括年齡、身份、學(xué)歷，電子郵件等內(nèi)容。
第二，在網(wǎng)站中設(shè)立“網(wǎng)站調(diào)查”欄目，可以對“你是如何知道本站的”，“你覺得本站建設(shè)的如何”等內(nèi)容教學(xué)在線調(diào)查。
第三，通過“中國站長站”等專業(yè)的數(shù)據(jù)收集程序來獲取用戶基本信息，可收集到用戶地域、受訪問頁面、用戶回頭率等信息。只有掌握了準確的用戶信息，才能更好的為用戶提供服務(wù)。
2.與用戶攜手共建網(wǎng)上資源
人工智能的子學(xué)科門類眾多，僅高中教材《人工智能初步》中就有知識及其表達、推理與專家系統(tǒng)、人工智能語言與問題求解等多個主題。而且我國的人工智能研究相對薄弱，很多資料都是外文的。任何一個人要很熟練的掌握人工智能的各個內(nèi)容是很困難也是不現(xiàn)實的。我們通過一年多的實踐也體會到，僅僅依靠課題組成員很難保證網(wǎng)站資源庫內(nèi)容的全面性和針對性。所以在網(wǎng)站最新一次改版中，我們增加了用戶的信息功能，使得用戶自己可以新聞、添加文章，上傳資源，只要經(jīng)過管理員審核即可在網(wǎng)站中顯示。
另外，在人工智能教學(xué)過程中，我們也充分利用學(xué)生的優(yōu)勢，要求學(xué)生以作業(yè)的形式提交文本和視頻資源，并將作業(yè)的數(shù)量和質(zhì)量作為考察學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一個指標。這些舉措保證了網(wǎng)站內(nèi)容更新的時效性和內(nèi)容的針對性。用戶所的就是用戶所關(guān)注的，用戶所關(guān)注的就是網(wǎng)站所要收集的。
3.通過多種形式充分發(fā)揮網(wǎng)站作用
目前，全國高中開設(shè)了“人工智能初步”選修課的學(xué)校極少，教師手頭上可供選擇的教材也只有5套。從專題網(wǎng)站上統(tǒng)計的數(shù)據(jù)來看，雖然網(wǎng)站目前的用戶主要是教師，但“學(xué)人工智能”頁面訪問量卻遠多于“教人工智能”。從這些情況看，單靠幾個人工智能教育類的專題網(wǎng)站無法從根本上解決高中人工智能教育現(xiàn)階段所面臨的窘境。所以，在條件允許的情況下，可以通過研修班、會議論壇等形式組織教師進行面對面的交流。
例如，我們就在2007年5月25日至27日在浙江師范大學(xué)舉辦了全國首屆“高中人工智能課程研修班”，來自全國十個省市的70余位信息技術(shù)教師及教研員參加了研修班的學(xué)習(xí)。在研修活動中，教師不僅學(xué)習(xí)了人工智能的知識，也對人工智能教育的現(xiàn)狀及發(fā)展過程中遇到的問題做了充分了探討和交流。本次研修活動結(jié)束后，人工智能教育專題網(wǎng)站則成了學(xué)員們交換信息、交流體會、共享資源的有效平臺。
四、結(jié)束語
總之，借助專題網(wǎng)站的平臺作用開展各種活動，不僅彌補了人工智能教育網(wǎng)站缺乏面對面交流和互動的缺點，也為把網(wǎng)站資源建設(shè)的更具針對性提供了有效幫助。
參考文獻：
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[2]曹瑞敏. “中國海”學(xué)生專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站應(yīng)用[J] .中國電化教育.2005，（5）.
計劃強調(diào)，要加強人工智能領(lǐng)域?qū)I(yè)建設(shè)，形成“人工智能＋X”復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)新模式。計劃的重點任務(wù)之一，是要完善人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)體系，并且推動高校人工智能領(lǐng)域科技成果轉(zhuǎn)化與示范應(yīng)用。高校在人才培養(yǎng)中起到了至關(guān)重要的作用，雖然人工智能尚未成為一級學(xué)科，但國內(nèi)不少一流的高校已經(jīng)開始通過建立合作實驗室、增強人工智能分支教學(xué)等方式發(fā)展人工智能。
為了解各高校開展人工智能研究的情況，億歐盤點了10家在設(shè)有人工智能實驗室或有人工智能分支專業(yè)的高校。
清華大學(xué)：計算機科學(xué)與技術(shù)系
清華大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系（簡稱計算機系）成立于1958年，在2006年、2012年全國學(xué)位與研究生教育發(fā)展中心開展的一級學(xué)科整體水平評估中，以總分滿分100分的成績排名第一。2017年，在 USnews 推出的世界大學(xué)學(xué)科排名 Best Global Universities for Computer Science 中，計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科緊隨 MIT之后位列世界第2名。在 QS 世界大學(xué)排名 （QS World University Rankings） 給出的全球計算機學(xué)科排名中為例第15名，其排名與得分逐年穩(wěn)步提升。
計算機系包含了國內(nèi)計算機專業(yè)最全的學(xué)科方向，設(shè)有高性能計算機與處理器、并行與分布式處理、存儲系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)與云計算、計算機網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)安全、系統(tǒng)性能評價、理論計算機科學(xué)、數(shù)據(jù)工程及知識工程、軟件工程、計算機與VLSI設(shè)計自動化、軟件理論與系統(tǒng)、生物計算及量子計算、人工智能、智能控制及機器人、人機交互與普適計算、計算機圖形學(xué)與可視化技術(shù)、CAD技術(shù)、計算機視覺、媒體信息處理等研究方向。
計算機系現(xiàn)設(shè)有高性能計算、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機軟件、人機交互與媒體集成4個研究所；智能技術(shù)與系統(tǒng)國家重點實驗室；計算機基礎(chǔ)與實驗教學(xué)部等科研教學(xué)機構(gòu)。
計算機系還設(shè)有國家級計算機實驗教學(xué)示范中心，包括：計算機原理實驗室、微型計算機實驗室、計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室、操作系統(tǒng)實驗室、計算機軟件實驗室、計算機控制系統(tǒng)實驗室、智能機器人實驗室、計算機接口實驗室、學(xué)生科技創(chuàng)新實驗室等。此外，計算機系還與騰訊、搜狗、微軟、思科等國內(nèi)外著名公司建立了面向教學(xué)或研究的聯(lián)合實驗室。
北京大學(xué)：智能科學(xué)系
智能科學(xué)系成立于2002年7月，主要從事智能感知、機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)智能分析與智能計算、智能機器人等方向的基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，側(cè)重于理論、方法以及重大領(lǐng)域應(yīng)用上。
北大智能科學(xué)系依托于視覺聽覺信息處理國家重點實驗室，實驗室以實現(xiàn)高度智能化的機器感知系統(tǒng)為目標，在生物特征識別研究方面處于國際領(lǐng)先地位。智能科學(xué)系在著名的軟件與人工智能專家、我國載人飛船工程軟件專家組組長何新貴院士和長江特聘教授查紅彬教授的帶領(lǐng)下，重點開展機器視覺、機器聽覺、智能系統(tǒng)與智能的生理心理基礎(chǔ)等研究。以北大智能科學(xué)研究人員為技術(shù)核心的北大指紋自動識別系統(tǒng)，是國內(nèi)唯一能與國外系統(tǒng)抗衡的自主知識產(chǎn)權(quán)，是中國第一家也是唯一的一家提供公安應(yīng)用全面解決方案的系統(tǒng)，擁有中國指紋自動識別技術(shù)產(chǎn)品第一市場占有率。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)說話人識別新方法的研究獲得教育部科技進步一等獎；國家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)研究獲得2000年中國高校科學(xué)技術(shù)二等獎，入選2000年中國高校十大科技進展。
復(fù)旦大學(xué)：類腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院
復(fù)旦大學(xué)類腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院于2015年3月籌建成立，是復(fù)旦大學(xué)校內(nèi)的獨立二級研究機構(gòu)。其前身為復(fù)旦大學(xué)第一批跨學(xué)科交叉國際化研究中心——計算系統(tǒng)生物學(xué)研究中心，成立于2008年。研究院基于復(fù)旦大學(xué)既有的數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、計算機科學(xué)、生物學(xué)、信息學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、語言學(xué)、心理學(xué)等多學(xué)科綜合交叉研究優(yōu)勢，以計算神經(jīng)科學(xué)為橋梁，著力開展大腦機制解析、腦疾病智能診療、類腦智能算法、類腦智能軟硬件、新藥智能研發(fā)、通用智能等相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究、技術(shù)研發(fā)和人才培養(yǎng)。
研究院率先探索打通國際與國內(nèi)、科技與產(chǎn)業(yè)的全鏈條、全球化產(chǎn)學(xué)研合作機制，充分發(fā)揮高校培養(yǎng)和儲備高端智能人才、發(fā)現(xiàn)和培育前沿技術(shù)的綜合優(yōu)勢，推動產(chǎn)學(xué)研源頭創(chuàng)新與合作，致力于成為推動腦科學(xué)、人工類腦智能與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用融合發(fā)展的重要科技創(chuàng)新平臺。
研究院目前在建五個核心功能平臺和一個國際合作研發(fā)中心，主要包括：一是以腦高級認知功能的多信息反饋處理機制研究為核心的神經(jīng)形態(tài)計算仿真平臺；二是以多尺度多中心重大腦疾病數(shù)據(jù)庫和算法開發(fā)為基礎(chǔ)的智能診治數(shù)據(jù)示范平臺；三是依托高端醫(yī)療影像設(shè)備集群，為生物醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化研究和信息產(chǎn)業(yè)智能化提供試驗技術(shù)支撐的綜合生物醫(yī)學(xué)影像平臺；四是以開發(fā)深度學(xué)習(xí)、強化學(xué)習(xí)和自組織學(xué)習(xí)等機器學(xué)習(xí)算法以及可穿戴設(shè)備、類腦芯片、健康服務(wù)機器人等為目標的類腦智能軟、硬件開發(fā)平臺；五是集孵化加速、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、投資基金為一體，為類腦智能創(chuàng)新項目及企業(yè)提供應(yīng)用技術(shù)資源和孵化服務(wù)的類腦智能產(chǎn)業(yè)化平臺；六是依托已有的歐洲人類腦計劃、美國腦計劃等國際合作的數(shù)據(jù)、學(xué)術(shù)資源，建設(shè)類腦智能國際合作節(jié)點和人才培養(yǎng)中心。
中國科學(xué)院：自動化研究所
中國科學(xué)院自動化研究所成立于1956年10月，是我國最早成立的國立自動化研究機構(gòu)。目前設(shè)有類腦智能研究中心、智能感知與計算研究中心、腦網(wǎng)絡(luò)組研究中心等12個科研開發(fā)部門，還有若干與國際和社會其他創(chuàng)新單元共建的各類聯(lián)合實驗室和工程中心。另有漢王科技、三博中等四十余家持股高科技公司。
近年來，自動化所共獲得省部級以上獎勵30余項。數(shù)量逐年增加，質(zhì)量不斷提高；專利申請和授權(quán)量連年攀升，多年位居北京市科研系統(tǒng)前十名繪制的“腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜”第一次建立了宏觀尺度上的活體全腦連接圖譜；虹膜識別核心技術(shù)突破國外封鎖，通過產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合走出“中國制造”之路；基于自動化所語音識別技術(shù)的“紫冬語音云”在淘寶、來往等阿里巴巴旗下移動客戶端產(chǎn)品中得到推廣；“分子影像手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)”通過國家藥監(jiān)局醫(yī)療器械安全性及有效性檢測認證并進入臨床應(yīng)用；“智能視頻監(jiān)控技術(shù)”和“人臉識別技術(shù)”分別成功應(yīng)用于2008年北京奧運會、2010年上海世博會的安保工作中，為社會安全貢獻自己的力量；研制的AI程序“CASIA－先知1．0”采用知識和數(shù)據(jù)混合驅(qū)動的體系架構(gòu)，在2017首屆全國兵棋推演大賽總決賽中7：1的懸殊比分戰(zhàn)勝人類頂級選手，展示了人工智能技術(shù)在博弈對抗領(lǐng)域的強大實力……
在共建機構(gòu)方面，自動化所與新加坡媒體發(fā)展管理局聯(lián)合成立中新數(shù)字媒體研究院，聚焦交互式語言學(xué)習(xí)、視頻和分析等領(lǐng)域；與瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)（EPFL）在京成立中瑞數(shù)據(jù)密集型神經(jīng)科學(xué)聯(lián)合實驗室，在類腦智能研究方面展開合作；與澳大利亞昆士蘭大學(xué)（UQ）共建中澳腦網(wǎng)絡(luò)組聯(lián)合實驗室，在“計算大腦”研究方向上進行遠景規(guī)劃；還與香港科技大學(xué)共建智能識別聯(lián)合實驗室，在模式識別、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域展開合作。
廈門大學(xué)：智能科學(xué)與技術(shù)系
早在上世紀八十年代初，廈門大學(xué)就已開始從事人工智能領(lǐng)域的研究，相繼在專家系統(tǒng)、自然語言處理與機器翻譯等領(lǐng)域取得過一系列成果。為此，1988年經(jīng)學(xué)校批準成立“廈門大學(xué)人工智能與計算機應(yīng)用研究所”，后于2004年更名為“廈門大學(xué)人工智能研究所”。2006年12月，經(jīng)國家教育部批準，廈門大學(xué)正式設(shè)立“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)，并于2007年6月經(jīng)學(xué)校批準成立“廈門大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系”。
廈門大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系現(xiàn)有一個本科專業(yè)（智能科學(xué)與技術(shù)），三個碩士學(xué)位授予專業(yè)（模式識別與智能系統(tǒng)、計算機科學(xué)與技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù)），兩個博士學(xué)位授予專業(yè)（計算機科學(xué)與技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù)）。
目前該系承擔(dān)多項國家863、國家自然科學(xué)基金、福建省科技基金等項目，擁有“福建省仿腦智能系統(tǒng)重點實驗室”、“智能信息技術(shù)福建省高校重點實驗室”和“廈門大學(xué)語言技術(shù)中心”三個平臺，此外還有“藝術(shù)認知與計算”、“自然語言處理”、“智能多媒體技術(shù)”、“人工大腦實驗室”、“智能中醫(yī)信息處理”等多個研究型實驗室，為培養(yǎng)高質(zhì)量的學(xué)生提供了必要的保障。
上海交通大學(xué)：計算機科學(xué)與工程系
上海交通大學(xué)計算機科學(xué)與工程系成立于1984年。近年來，隨著計算機科學(xué)與技術(shù)在人們生活中的應(yīng)用不斷深入，特別是隨著云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的興起，交通大學(xué)計算機系不斷調(diào)整學(xué)科方向，形成了高可靠軟件與理論、并行與分布式系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)、智能人機交互、密碼學(xué)與信息安全等研究方向。
該院系下設(shè)三個重點實驗室：智能計算與智能系統(tǒng)重點實驗室、上海市教委智能交互與認知工程重點實驗室、省部共建國家重點實驗室培育基地及上海市可擴展計算與系統(tǒng)重點實驗室。其中，上海交通大學(xué)－微軟智能計算與智能系統(tǒng)聯(lián)合實驗室目前是教育部－微軟重點實驗室，成立于2005年9月，是交通大學(xué)和微軟亞洲研究院在多年良好合作的基礎(chǔ)上，為了更好發(fā)揮各自在并發(fā)計算、算法與復(fù)雜性理論、仿腦計算、計算機視覺、機器學(xué)習(xí)、計算智能、自然語言處理、多媒體通訊以及機器人等領(lǐng)域的優(yōu)勢，實現(xiàn)“使未來的計算機和機器人能夠看、聽、學(xué)，能以自然語言的方式與人類交流”這一共同使命而成立的。實驗室在科學(xué)研究、人才培養(yǎng)、學(xué)術(shù)交流等方面也取得了很好的成績。實驗室累積200余篇，成果發(fā)表于CVPR，ICCV，WWW等國際頂級會議上。
南京大學(xué)：計算機科學(xué)與技術(shù)系
南京大學(xué)的計算機科學(xué)研究起步于1958年，建立了計算技術(shù)、計算數(shù)學(xué)、數(shù)理邏輯等專業(yè)開始培養(yǎng)計算機相關(guān)領(lǐng)域?qū)ｉT人才，1978年在上述三個專業(yè)基礎(chǔ)上成立了計算機科學(xué)系，1993年更名為計算機科學(xué)與技術(shù)系。
依托該系師資，先后成立了南京大學(xué)計算機軟件研究所、計算機軟件新技術(shù)國家重點實驗室（南京大學(xué)）、南京大學(xué)計算機應(yīng)用研究所、南京大學(xué)多媒體計算技術(shù)研究所、南京大學(xué)軟件工程中心（江蘇省軟件工程研究中心）、南京大學(xué)信息安全研究所等科研機構(gòu)。主要科研方向有：軟件自動化與形式化、分布與并行計算及新型網(wǎng)絡(luò)、新型程序設(shè)計與軟件方法學(xué)、多媒體與信息處理、人工智能與機器學(xué)習(xí)、系統(tǒng)軟件及信息安全等。
建系30年來，共承擔(dān)國家973計劃、國家863計劃、國家攀登計劃、國家自然科學(xué)基金、國家科技攻關(guān)等重大科技計劃項目以及省、部、委科研項目和企事業(yè)委托或國際合作的研發(fā)項目300余項，科研成果獲得各種獎勵80余項，其中國家科技進步獎一等獎1項、二等獎4項、三等獎2項，省部委自然科學(xué)獎和科技進步獎特等獎2項，一等獎8項，二等獎37項。3000多篇，出版專著、教材50多部，申請國家發(fā)明專利33項。部分成果被轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，產(chǎn)生了較大社會效益和經(jīng)濟效益。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)：計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
哈爾濱工業(yè)大學(xué)計算機專業(yè)創(chuàng)建于1956年，是中國最早的計算機專業(yè)之一。在1985年，發(fā)展成為計算機科學(xué)與工程系，并建立了計算機科學(xué)技術(shù)研究所。2000年，計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院成立；同年，建立了軟件學(xué)院，后經(jīng)國家教育部、國家計委批準為國家示范性軟件學(xué)院。目前。哈工大計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院擁有計算機科學(xué)與技術(shù)國家一級重點學(xué)科、7個博士點和7個碩士點、1個博士后科研流動站、一個國家級教學(xué)團隊、一個國家級科技創(chuàng)新團隊、一個國防科工委創(chuàng)新研究團隊。
目前主要研究方向包括：智能人機交互、音視頻編解碼技術(shù)、語言處理、自然語言理解與中文信息處理、機器翻譯、信息檢索、海量數(shù)據(jù)計算、計算機網(wǎng)絡(luò)與信息安全、傳感器網(wǎng)與移動計算、高可靠與容錯計算技術(shù)、穿戴計算機、企業(yè)計算與服務(wù)計算、智能機器人、生物計算與生物特征識別。
學(xué)院有一批研究成果達到國際先進水平，包括：國家信息安全管理系統(tǒng)、數(shù)字視頻廣播編碼傳輸與接收系統(tǒng)、大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)特定信息獲取系統(tǒng)、計算機機群并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、神州號飛船數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)、穿戴計算機系統(tǒng)、信息安全與實時監(jiān)測系統(tǒng)、人臉識別系統(tǒng)、視頻編解碼技術(shù)、黑龍江省CIMS應(yīng)用示范工程、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)等等。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)：計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
中國科技大學(xué)于1958年建校時就設(shè)置了計算機專業(yè)。根據(jù)學(xué)科發(fā)展趨勢和國家中長期發(fā)展規(guī)劃，面向國家和社會的重大需求，計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院將科研力量凝聚在高性能計算、智能計算與應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)計算與可信計算、先進計算機系統(tǒng)四個主要的研究領(lǐng)域。
學(xué)院的支撐實驗室有：國家高性能計算中心（合肥）、安徽省高性能計算重點實驗室、安徽省計算與通訊軟件重點實驗室、 多媒體計算與通信教育部－微軟重點實驗室、中國科大超級運算中心和信息科學(xué)實驗中心。
其中，多媒體計算與通信教育部—微軟重點實驗室主要從事人機自然語音通信、語義計算與數(shù)據(jù)挖掘等方面的研究。人機自然語音通信方面，主要研究中文信息處理、人類視聽覺機理、語音語言學(xué)等。語義計算與數(shù)據(jù)挖掘方面，主要研究自然語言驅(qū)動的計算、多媒體內(nèi)容的語義標注、自動問答、語義社會網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)與知識工程、隱私保護與管理中的語義計算等。
依托多媒體計算與通信教育部—微軟重點實驗室，雙方聯(lián)合實施了聯(lián)合培養(yǎng)博士生計劃、實習(xí)生計劃、精品課程建設(shè)計劃、青年教師培養(yǎng)計劃等，取得了突出成果，探索出了一條企業(yè)和高校共同培養(yǎng)優(yōu)秀人才的道路，為微軟亞洲研究院與其他高校的合作提供了一個經(jīng)典范例。
華中科技大學(xué)：自動化學(xué)院
華中科技大學(xué)自動化學(xué)院是由原控制科學(xué)與工程系和原圖像識別與人工智能研究所于2013年合并組建的學(xué)院。原控制科學(xué)與工程系前身是成立于1973年的華中工學(xué)院自動控制系，1998年更名為華中理工大學(xué)控制科學(xué)與工程系；原圖像識別與人工智能研究所是1978年由教育部和航天部共同批準成立從事圖像識別和人工智能研究的研究機構(gòu)。
科學(xué)研究工作主要涉及復(fù)雜系統(tǒng)控制理論、決策分析與決策支持、電力電子與運動控制、智能控制與機器人、計算機集成控制與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息檢測與識別、飛行器控制與狀態(tài)監(jiān)測、生物信息處理、神經(jīng)接口與康復(fù)技術(shù)、物流系統(tǒng)、國民經(jīng)濟動員與公共安全、多譜圖像制導(dǎo)、目標探測的多譜信息技術(shù)、多譜信息的實時處理與系統(tǒng)集成技術(shù)、人工智能與思維科學(xué)、信息安全等方向。
模式識別與智能系統(tǒng)是自動化一級學(xué)科的重要二級學(xué)科。迄今為止，本系在原 “圖像識別與人工智能研究所”和“控制科學(xué)與工程系”的這兩個學(xué)科點承擔(dān)了百余項國家、國防與行業(yè)項目。近5年科研經(jīng)費總額在8000萬元以上，包括973計劃，國家自然科學(xué)基金重點、面上和青年基金項目，863計劃，國家重大專項、國防重點預(yù)研與基金，國家科技支撐計劃，省部級科研項目，以及大型工程和企業(yè)科研合作項目等。
總結(jié)
一、頂層設(shè)計,構(gòu)建全方位、多層次、可操作的指導(dǎo)體系。
為了保障人工智能教育在我校真正落實和長期發(fā)展，學(xué)校將人工智能教育工作納入到學(xué)校整體三年發(fā)展規(guī)劃中，并作出明確要求。
為了讓師生更加重視人工智能教育，促進學(xué)生全面發(fā)展，特修訂了我校“五美”能行課程體系，將人工智能課程進行了重新定位和設(shè)計。
為了建設(shè)符合我校校情、學(xué)情的人工智能課程體系，學(xué)校成立了人工智能課程建設(shè)與實施的探索與研究項目管理團隊，制定了項目計劃書，從項目名稱、項目團隊、項目背景、項目創(chuàng)新點及解決問題、項目推進措施、項目完成期限等方面進行了具體規(guī)劃。
二、支撐保障
完善軟硬件設(shè)施和文化建設(shè)，為人工智能教育開展做好支撐和保障。除了四樓獨立的人工智能實驗室，我校還自主改造了五樓的創(chuàng)客教室和閱覽室，擴寬了人工智能教育場所，盡全力滿足學(xué)生人工智能上課需求。
學(xué)校高度重視人工智能教育，不斷加大投入。在資金緊張的情況下依然給學(xué)生購買了小學(xué)生C++趣味編程書和人工智能超變戰(zhàn)場的場地。
三、具體做法
1.基于校情和學(xué)情的人工智能課程設(shè)計
課程設(shè)置：開學(xué)之前，課程部整體規(guī)劃，實行信息技術(shù)課兩節(jié)聯(lián)排。
人工智能課程開設(shè)內(nèi)容安排：基于校情學(xué)情，本學(xué)期3-6年級全面鋪開人工智能課程，3年級以信息技術(shù)基礎(chǔ)知識、編程貓、樂高搭建基礎(chǔ)入門為主；4年級AI神奇動物，5-6年AI變形工坊，是集搭建和編程于一體的人工智能課程體系。本學(xué)期信息技術(shù)類人工智能特色社團的開設(shè)：人工智能機器人社團、信息學(xué)奧C++社團、創(chuàng)意編程社團。
2.三位一體，三組聯(lián)動推進人工智能課程的開發(fā)與實踐。三組是：項目組、教研組和集備組。具體做法是：
項目組的做法：根據(jù)人工智能項目管理計劃書的內(nèi)容和要求，3月初進行項目工作總結(jié)和4月份計劃匯報，5月份進行了中期匯報。進一步梳理人工智能校本課程的內(nèi)容，促進人工智能課程實施與落地，進行了生本AI人工智能校本課程的開發(fā)與研究，重點對課程目標和課程內(nèi)容進行了設(shè)計和探索。
教研組的做法：1.參加區(qū)首次信息技術(shù)教研活動，明確方向和工作重點。組織信息技術(shù)教師按時參加區(qū)里首次信息技術(shù)教研活動，并將區(qū)里的要求傳達給每一位信息技術(shù)老師，為接下來的工作做好鋪墊指明方向。2. 教研組內(nèi)進行磨課，四年級潘倩老師執(zhí)教了四年級AI神奇動物—敏捷的蛇；徐娜老執(zhí)教了五年級AI神奇變形工坊—設(shè)計“地雷”，課后及時聽評課，提出優(yōu)點與不足，并進一步改進完善。
集備組活動：各年級備課組利用雙周周二上午時間進行集備，研究本周的上課內(nèi)容、梳理課堂具體流程及教學(xué)設(shè)計。
3.加強教師培養(yǎng)力度，積極組織教師參加人工智能培訓(xùn)和學(xué)習(xí)。學(xué)校鼓勵教師進行小課題的研究，提升教學(xué)專業(yè)素養(yǎng)。2019年區(qū)級小課題《小學(xué)人工智能課程體系、教學(xué)策略和教學(xué)評價的研究》順利結(jié)題。2020年區(qū)級小課題《奎文區(qū)人工智能教育專項課題--小學(xué)人工智能教育教學(xué)策略及評價方法的研究》立項。
4.為了拓寬視野，為人工智能教育的發(fā)展進一步指明方向。落實請進來：邀請區(qū)教研室專家進校為學(xué)校人工智能開展情況進行診斷；邀請優(yōu)必選指導(dǎo)老師入校指導(dǎo)人工智能課程，并進行賽事輔導(dǎo)和培訓(xùn)。
5.為了給學(xué)生的學(xué)習(xí)搭建更廣闊的平臺，豐富學(xué)生的課余文化生活，促進學(xué)生信息素養(yǎng)的提升。以賽促學(xué)，積極組織學(xué)生參加各級各類比賽。
四、取得成效
1.學(xué)校層面：以人工智能教育為契機近年來，我校的信息化、數(shù)字化、智能化水平不斷提升，互聯(lián)網(wǎng)+教育、智慧校園工作取得了巨大的進步，學(xué)校獲得省市區(qū)多項榮譽。
關(guān)鍵詞：人工智能；研究生教學(xué)；教學(xué)方法
人工智能是一門研究機器智能的學(xué)科，是在研究人類智能行為規(guī)律的基礎(chǔ)上，利用人工的方法和技術(shù)，研制智能機器或智能系統(tǒng)來模仿、延伸和擴展人的智能，實現(xiàn)智能行為。在知識經(jīng)濟向智能經(jīng)濟高度發(fā)展的今天，人工智能具有重要的理論意義和社會價值。人工智能理論已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域，人工智能技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用，許多研究成果已經(jīng)進入人們的生活。
人工智能課程是一門多學(xué)科交叉的課程，具有很強前沿性，涉及哲學(xué)、認知科學(xué)、行為科學(xué)、腦科學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)、邏輯學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)等眾多領(lǐng)域；涉及面寬，內(nèi)容廣泛，更新快。人工智能課程的開設(shè)能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和技術(shù)創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生對計算機前沿技術(shù)的前瞻性，提高他們的科技素質(zhì)和學(xué)術(shù)水平[1]。
人工智能課程內(nèi)容的廣泛性、前沿性和應(yīng)用性特點決定了授課方法的多樣性。與本科生相比，研究生在教育目標和身心特征方面都有較大的區(qū)別。筆者多年從事研究生人工智能課程教學(xué)工作，現(xiàn)總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗如下。
1研究生培養(yǎng)目標及其教學(xué)特點
研究生教育階段的教育目標是使研究生形成具有個性化的研究品格、研究定向和研究視野，以具有獨立思考并獲得獨創(chuàng)研究成果的能力[2]。從這一意義上講，個性化是研究生教育培養(yǎng)目標的構(gòu)成主體。尤其隨著我國經(jīng)濟持續(xù)高速增長，社會對知識創(chuàng)新、新經(jīng)濟生長點的期望值增大，這就要求我國研究生教育在其培養(yǎng)目標的定位上不僅要重視人才培養(yǎng)的高層次性，更要重視創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的培養(yǎng)。并且，研究生身心發(fā)展已較成熟，具有較穩(wěn)定的個性特征，思維力強，具有較高的專業(yè)性思維意識和創(chuàng)造力，為獨立地進行專業(yè)研究活動提供了心理上和智力上的保證。而且，研究生已具備了基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，特別是有一定工作經(jīng)歷的研究生，他們不僅有本科教育階段的知識積累，也有應(yīng)用這些知識的經(jīng)驗，對于擴大其專業(yè)知識領(lǐng)域并進行研究有著積極主動的態(tài)度。總之，從年齡構(gòu)成及身心特征上講，研究生適應(yīng)高層次、跨學(xué)科知識領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和研究。
研究生的特征及其教育目標決定了研究生教學(xué)不應(yīng)該是由教師講授已定論的知識，而應(yīng)是以教學(xué)為基本依托，通過教學(xué)提出具有研究性、探索性、未確定性甚至是尚存爭議性的課題，激勵研究生獨立思考和質(zhì)疑，讓他們在思考和質(zhì)疑的過程中提出問題，培育他們發(fā)現(xiàn)問題、提出質(zhì)疑的科學(xué)批判精神，訓(xùn)練并提高其創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)新精神。創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力主要表現(xiàn)在具有健全的人格、強烈的責(zé)任感、開放的心態(tài)、團結(jié)合作的精神、嚴謹科學(xué)的思維能力和創(chuàng)新思維方式。
個性是創(chuàng)新的源泉，研究生課程體系的設(shè)置應(yīng)該具有一定的靈活性，依據(jù)研究生不同的知識基礎(chǔ)和研究定向，設(shè)置具有彈性化的課程，使研究生的個性化得以凸顯。另外，為提高研究生專業(yè)研究和創(chuàng)新能力，在課程教學(xué)中，也應(yīng)凸顯教學(xué)的研究性和專業(yè)性，重視專業(yè)領(lǐng)域背景知識和研究方法的講授，開展跨學(xué)科、非專業(yè)知識的教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)涵蓋專業(yè)領(lǐng)域的研究熱點、難點、爭議問題和最新研究動態(tài)，還應(yīng)包括交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科的研究趨勢，以擴展學(xué)生的視野[3]。也就是說，研究生教學(xué)既要凸顯研究生的個性化特點，又要凸顯內(nèi)容的學(xué)術(shù)性和研究的指向性。
2人工智能課程的特點
2.1多學(xué)科交叉，具有很強的前沿性
人工智能是一門多學(xué)科交叉的課程。課程內(nèi)容的理解需要運用多學(xué)科知識和較強的邏輯思維能力，多學(xué)科的知識相互聯(lián)系、相互交叉，融合形成新的知識，成為新的思維方法和綜合能力的萌發(fā)點。通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生可以通過不同學(xué)科知識的融合來達到對原有知識的超越，用一種全新的思維方法來思考所遇到的問題，提出新的解決辦法。這也是創(chuàng)造力的迸發(fā)和智能的飛躍。具有了知識的廣度和深度才具有融會貫通、創(chuàng)新的可能，人工智能課程的開設(shè)能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和技術(shù)創(chuàng)新能力，為學(xué)生提供一種新的思維方法和問題求解手段。
2.2涉及面寬，內(nèi)容廣泛，更新快
人工智能課程是一門知識點較多的課程，它以概率統(tǒng)計、離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機編程語言、數(shù)據(jù)庫原理等課程為基礎(chǔ)，涵蓋了模式識別、機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、計算智能、自然語言理解、專家系統(tǒng)等眾多研究方向，內(nèi)容涉及面廣，概念抽象，不易理解。并且，人工智能課程內(nèi)容更新快，近年來人工智能科學(xué)的快速發(fā)展，涌現(xiàn)出了大批新方法，研究熱點問題也從符號計算發(fā)展到智能計算和Agent等。其中，計算智能主要涉及神經(jīng)計算、模糊計算、進化計算和人工生命等領(lǐng)域，在模式識別、圖像處理、自動控制、通信網(wǎng)絡(luò)等很多領(lǐng)域都得到了成功應(yīng)用；Agent最早來自分布式人工智能，隨著并行計算和分布式處理等技術(shù)的發(fā)展而逐漸成為熱點。
在互聯(lián)網(wǎng)上有大量最新的與課程內(nèi)容相關(guān)的研究論文，為學(xué)生提供了很好的查閱文獻的環(huán)境，使學(xué)生能夠根據(jù)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容和所在課題組的研究方向閱讀相應(yīng)文獻，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和獨立提出問題、解決問題的能力。
2.3應(yīng)用性強
人工智能理論已經(jīng)滲透到科學(xué)的各個領(lǐng)域，當(dāng)前，幾乎所有的科學(xué)與技術(shù)分支都在共享著人工智能領(lǐng)域所提供的理論和技術(shù)。例如，自第一個專家系統(tǒng)DENDRAL研制成功以來，專家系統(tǒng)已成功地應(yīng)用于數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)、氣象、農(nóng)業(yè)、法律、教育、交通運輸、軍事、經(jīng)濟等幾乎所有領(lǐng)域；數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是以一種更自動化的方式對具有大量數(shù)據(jù)的商業(yè)活動進行分析和預(yù)測，在市場營銷、銀行、制造業(yè)、保險業(yè)、計算機安全、醫(yī)藥、交通、電信等領(lǐng)域已有許多案例；語義Web讓W(xué)eb上的信息能夠被機器所理解，實現(xiàn)Web信息的自動處理，成功地將人工智能的研究成果應(yīng)用到互聯(lián)網(wǎng)。另外，在機器視覺、自然語言理解、智能控制與智能制造等方面，人工智能技術(shù)也得到廣泛的應(yīng)用，有許多研究成果已經(jīng)進入人們的生活。目前，從理論到技術(shù)，從產(chǎn)品到工程，從家庭到社會，智能無處不在，人工智能廣泛的應(yīng)用性給學(xué)生提供了大量的現(xiàn)實案例，使得人工智能不再是高深莫測的理論，而是現(xiàn)實中可以觸及的內(nèi)容。
人工智能課程的多學(xué)科交叉性、內(nèi)容廣泛性、概念抽象、不易理解以及前沿性和應(yīng)用性特點決定了在該課程的講授過程中應(yīng)該采用多種授課方法。多種授課方法的采用一方面便于授課內(nèi)容的理解，另一方面也能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和技術(shù)創(chuàng)新能力，提高他們的科技素質(zhì)和學(xué)術(shù)水平。
3人工智能課程教學(xué)方法
3.1基于問題的啟發(fā)式教學(xué)法
蘇霍姆林斯基說：“喚起人實行自我教育，乃是一種真正的教育。”基于問題的啟發(fā)式教學(xué)法是教師在深入了解學(xué)生心理特點和學(xué)習(xí)規(guī)律的基礎(chǔ)上，設(shè)計適合教學(xué)的啟發(fā)式問題，并采取靈活多樣、生動活潑的啟發(fā)方式，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題、提出問題和解決問題的能力。該教學(xué)方法強調(diào)的是過程，教師的主要任務(wù)是提出問題，依據(jù)舉一反三的思路引導(dǎo)學(xué)生展開邏輯推理，通過逐層分析深入思考問題，最后綜合學(xué)生觀點闡述相關(guān)理論。
在課程教學(xué)中，有許多內(nèi)容適合于采用啟發(fā)式教學(xué)方法。例如，在知識表示方法的學(xué)習(xí)過程中，教師首先提出問題：“你是怎樣進行數(shù)學(xué)定理證明的？”并在學(xué)生的回答過程中，引導(dǎo)學(xué)生認識到知識及其表示的重要性；隨后，提出問題：“在計算機中如何表示知識？”引導(dǎo)學(xué)生逐步總結(jié)出不同知識表示方法在知識表達能力、推理效率、可實現(xiàn)性、可組織性、可維護性方面的區(qū)別。另外，在確定性推理的教學(xué)過程中，教師可以利用“某處發(fā)生盜竊案，公安局派出5個偵查員去調(diào)查，研究案情時，5個偵查員各給出了一句可信的結(jié)論，據(jù)此判斷誰是盜竊犯”的問題[4]，讓學(xué)生進行判斷和討論，引導(dǎo)學(xué)生認識到推理過程中可以使用多條規(guī)則進行推理，并且推理路線也可能存在多條，從而引出推理的兩大基本問題：解決沖突消解等問題的推理策略，以及解決推理線路等問題的搜索策略。
啟發(fā)式教學(xué)法的要點是設(shè)計適當(dāng)?shù)膯l(fā)式問題和啟發(fā)方式、安排能調(diào)動學(xué)生積極性的討論環(huán)境、鼓勵學(xué)生發(fā)表個性化觀點。教師不僅用問題引發(fā)學(xué)生思考，更要鼓勵學(xué)生讓思維自由馳騁，主動提出問題，討論問題，尋求問題解決方案。在探討、研究問題中，不要以現(xiàn)有的結(jié)論和固定的程式束縛思想，鼓勵學(xué)生的個性化觀點。啟發(fā)式教學(xué)是一種民主、科學(xué)的教學(xué)方法，其中包含諸多具體的教學(xué)方法，如激疑啟發(fā)法、比喻啟發(fā)法、類比啟發(fā)法、聯(lián)系啟發(fā)法，等等。啟發(fā)式教學(xué)在傳授知識的同時，更注重的是對創(chuàng)新的孕育、萌芽、生成和壯大，它能促使學(xué)生自己獲取知識、思考問題、提出問題、分析問題、解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。以問題為基礎(chǔ)的啟發(fā)式教學(xué)，利用問題引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，全方位深層次發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維和探究性學(xué)習(xí)能力。問題可以誘發(fā)出學(xué)生的求知欲，激發(fā)、喚醒了學(xué)生的主體意識；問題往往是面向生活世界的實踐活動的，它使教學(xué)活動從以傳授知識為中心轉(zhuǎn)化為傳授知識與培養(yǎng)能力并重，理論與實踐相結(jié)合，提高了學(xué)生分析、綜合、觀察、想象等思維能力。
3.2基于案例的探究式教學(xué)法
基于案例的探究式教學(xué)法要求教師能夠根據(jù)學(xué)生的認知水平和能力，創(chuàng)設(shè)引導(dǎo)學(xué)生進行探究活動的案例，以激發(fā)學(xué)生探究問題的興趣，促進學(xué)生質(zhì)疑、探求的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)動機，通過選擇與確定問題、討論與提出設(shè)想、實踐與尋求結(jié)果、驗證與得出結(jié)論，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生獨立探究、研究能力和創(chuàng)新能力。探究式教學(xué)強調(diào)學(xué)生的積極參與，強調(diào)師生互動。對教師來說，必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的“傳道”觀念，以平等的心態(tài)與學(xué)生交流探討。在課堂上，要努力營造民主、寬松、和諧的教學(xué)氛圍，積極引導(dǎo)學(xué)生大膽設(shè)想，大膽探索。使學(xué)生樹立研究型學(xué)習(xí)的觀念，消除依附心理，養(yǎng)成勤于思考、善于思考的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，通過積極參與研討培養(yǎng)學(xué)生自己獲取新知、探求未知的能力，以及團隊意識和合作精神。
我們在本課程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分的教學(xué)中，將基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的維吾爾文手寫字母識別作為案例開展了探究式教學(xué)活動。在介紹了前饋多層感知器及標準BP算法之后，教師將科研項目中基于標準BP算法的維吾爾文手寫字母識別實驗及其結(jié)果詳細地在課堂上進行演示，引導(dǎo)學(xué)生對實驗提出質(zhì)疑。在教學(xué)實踐中，學(xué)生提出了大量問題，例如，輸出層神經(jīng)元個數(shù)如何確定，為什么輸出層神經(jīng)元個數(shù)對識別率會有影響？網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過程中出現(xiàn)震蕩的原因是什么？如何解決？為什么有時誤差較大，權(quán)值的調(diào)整量反而很小？等等。在教師事先準備好的實驗演示的基礎(chǔ)上，開展學(xué)生進行課堂討論，讓學(xué)生提出解決問題的各種方法，并現(xiàn)場通過實驗進行驗證，逐步讓學(xué)生理解BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計、輸入輸出數(shù)據(jù)的預(yù)處理、初始權(quán)值設(shè)計的必要性及其實現(xiàn)方法。課堂授課實踐表明，這種方法極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生能夠大膽設(shè)想，大膽探索，增加了學(xué)生的自信心和創(chuàng)新精神。本次課堂討論結(jié)束后，教師根據(jù)學(xué)生的討論以及實驗結(jié)果演示，總結(jié)標準BP算法的局限性，例如，“易形成局部極小”，“訓(xùn)練次數(shù)多，學(xué)習(xí)效率低”，“訓(xùn)練時有學(xué)習(xí)新樣本遺忘舊樣本的趨勢”等，并要求學(xué)生通過查資料、搜集必要的信息、積極地思索和實驗驗證提出解決上述問題的方法，將學(xué)生分組，讓學(xué)生展開討論，為下次討論課作好準備。
傳統(tǒng)教學(xué)方法是告訴學(xué)生怎么去做，在一定程度上損害了學(xué)生的積極性。而案例教學(xué)要求學(xué)生自己去思考、去創(chuàng)造，使得枯燥乏味的內(nèi)容變得生動活潑，并且案例教學(xué)中，通過學(xué)生之間的交流既可以使學(xué)生取長補短、促進人際交流能力，也可以引導(dǎo)學(xué)生變注重知識為注重能力。
案例教學(xué)法的關(guān)鍵是案例的選擇。案例是為教學(xué)目標服務(wù)的，因此它應(yīng)該具有典型性，且應(yīng)該與所對應(yīng)的理論知識有直接的聯(lián)系。案例最好是經(jīng)過深入調(diào)查研究。來源于實踐，不能只是一堆數(shù)據(jù)的羅列。教科書的編寫應(yīng)采用圖片、表格、曲線等方式讓學(xué)生看到算法的實驗結(jié)果，啟發(fā)學(xué)生思考。另外，案例應(yīng)該只有情況沒有結(jié)果，有激烈的矛盾沖突，沒有處理辦法和結(jié)論，由學(xué)生對案例提出質(zhì)疑，從這個意義上講，案例的情況越復(fù)雜，越多樣性，越有價值。
案例教學(xué)法能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)相長。教學(xué)中，教師不僅是教師而且也是學(xué)員。一方面，教師是整個教學(xué)的主導(dǎo)者，掌握著教學(xué)進程，引導(dǎo)學(xué)生思考、組織討論研究，進行總結(jié)、歸納。另一方面，在教學(xué)中通過共同研討，教師不但可以發(fā)現(xiàn)自己的弱點，而且從學(xué)生那里可以了解到大量感性材料。另外，案例教學(xué)法能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。教學(xué)中，由于不斷變換教學(xué)形式，學(xué)生大腦興奮不斷轉(zhuǎn)移，注意力能夠得到及時調(diào)節(jié)，有利于學(xué)生精神始終維持最佳狀態(tài)。案例教學(xué)的最大特點是它的真實性。由于教學(xué)內(nèi)容是具體的實例，加之采用是形象、直觀、生動的形式，給人以身臨其境之感，易于學(xué)習(xí)和理解。最后，案例教學(xué)法能夠集思廣益。教師在課堂上不是“獨唱”，而是和大家一起討論思考，學(xué)生在課堂上也不是忙于記筆記，而是共同探討問題。由于調(diào)動集體的智慧和力量，容易開闊思路，收到良好的效果。
3.3加強研討
鑒于研究生的培養(yǎng)目標和人工智能課程研究范疇的寬泛性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性和前沿性，根據(jù)我校計算機系碩士生指導(dǎo)教師的研究領(lǐng)域，我們在課堂教學(xué)中為計算智能、機器學(xué)習(xí)算法、機器視覺、自然語言理解部分增加了研討會，要求學(xué)生上網(wǎng)進行文獻檢索、閱讀和學(xué)術(shù)研討，根據(jù)個人的研究興趣和研究設(shè)想上臺作報告。另外，我們還邀請相應(yīng)專家和成果突出的各屆研究生為學(xué)生做報告，介紹他們的研究實踐、研究成果和心得體會。例如，在自然語言理解部分的課堂教學(xué)中，在介紹完自然語言理解的基本概念與原理之后，我們要求將來做這個領(lǐng)域的研究生在通過查資料了解所在研究小組工作的基礎(chǔ)上，上臺作報告。機器翻譯研究組的同學(xué)在學(xué)習(xí)自然語言理解部分的內(nèi)容之后，對其所在小組目前的工作及采用的技術(shù)、存在的問題做了分析，并通過閱讀文獻，提出了初步的解決問題的設(shè)想。與自己所在研究小組的科研相結(jié)合，開展文獻檢索和學(xué)術(shù)研討，一方面讓學(xué)生開闊了眼界，另一方面也提高了學(xué)生查閱文獻、主動獲取知識、獨立思考的科研能力。
4結(jié)語
人工智能理論已經(jīng)滲透到科學(xué)的各個領(lǐng)域，人工智能技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。人工智能課程具有多學(xué)科交叉、內(nèi)容廣泛、前沿性和應(yīng)用性強等特點，課程開設(shè)能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和技術(shù)創(chuàng)新能力。教與學(xué)是教師與學(xué)生雙方互動的過程，教學(xué)中要根據(jù)學(xué)生身心特征的實際情況采用相應(yīng)的教學(xué)方法，并結(jié)合本校科研隊伍的研究領(lǐng)域，不斷地探索和提高，才能使教學(xué)工作更上一層樓，切實為國家、為社會培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的高層次人才。
參考文獻：
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Exploration of Artificial Intelligence Course Teaching of Graduate Students
ZHAO Hui1, JIA Zhenhong1, WANG Weiqing2
(1.School of Information Engineering, Xinjiang University, Urumuchi 830046, China;
2.Graduate School, Xinjiang University, Urumuchi 830046, China)
關(guān)鍵詞：人工智能；大數(shù)據(jù)；交叉領(lǐng)域
自二戰(zhàn)時期阿蘭?圖靈破解恩尼格瑪密碼機帶來勝利的曙光之后，人工智能初見苗頭，1956年“人工智能”一詞首次由約翰?麥卡錫等科學(xué)家在達特茅斯研討會上提出，時至今日，人工智能經(jīng)歷了60多年的浪潮和洗禮，其中有曙光、有冰封，也有期望。縱觀當(dāng)下，人工智能不僅僅是機器智能，在深度學(xué)習(xí)和推陳出新的算法推動下，其攜手云計算、大數(shù)據(jù)、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，攻破了自然語言語音處理、圖像識別的瓶頸，像潘多拉的盒子一樣在認知科學(xué)、機器人學(xué)、機器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域全面開花，人工智能涵蓋了從基礎(chǔ)層、技術(shù)層到應(yīng)用層等多個方面，為人類文明帶來了翻天覆地的變化[1-2]。人工智能包羅萬象，在其基礎(chǔ)上衍生的大數(shù)據(jù)“洪流”對人類社會的方方面面進行沖擊，這些數(shù)字的價值已然超越了諸如金錢、財產(chǎn)、黃金、石油，甚至是土地。然而，大數(shù)據(jù)技術(shù)也如同普羅米修斯盜得的圣火，一方面給人間帶來溫暖和光明，另一方面也有可能使自身被奴役甚至使人葬身火海[3]。因此，當(dāng)我們沉迷于大數(shù)據(jù)的海洋中時，我們是否有能力像藍鯨遨游大海一樣自由掌舵，是當(dāng)今大數(shù)據(jù)和人工智能時代存在的一個重大問題。是“曲徑通幽”還是“會當(dāng)凌絕頂”，我們?nèi)绾卧诖髷?shù)據(jù)中“浮游”，而不是一味地擴充，需要理性看待與合理評價大數(shù)據(jù)對人類生存和發(fā)展的影響。
1.人工智能和大數(shù)據(jù)與“工業(yè)革命”
2020年剛剛結(jié)束的新一輪美國總統(tǒng)競選上演了各種“國家鬧劇”，為何特朗普在2016年贏得大選，而4年之后卻無法連任？時間推移，2016年他勝利的部分原因在于他利用了面臨技術(shù)威脅的工業(yè)行業(yè)中工人們的焦慮，同時指責(zé)非法移民對美國及美國人資源和就業(yè)機會的占用[4]。但在技術(shù)浪潮的挑戰(zhàn)中，自動化和人工智能才是占用的“根源”。早在18世紀60年代工業(yè)革命時期，機器取代人力，規(guī)模化工廠生產(chǎn)取代個體手工生產(chǎn)，即引發(fā)了人工智能數(shù)據(jù)的工業(yè)大變革。從機械結(jié)構(gòu)、電氣控制等模塊的設(shè)計和改良，車間機器人的智能化已可以代替人完成生產(chǎn)作業(yè)[5]。通過智能化機器人可以減輕勞動負擔(dān)，還可以用于環(huán)境檢測[6]和實施救援[7]等，保護我們的人身安全。這些“機器人”在為我們減負的同時確實也引發(fā)了“失業(yè)危機”，這種現(xiàn)象不僅于美國，日本、韓國和德國亦是如此。我們也許可以形象一下，未來20或30年后，工廠中工傷幾乎為“零”，完全實施機器人24小時作業(yè)，速度驚人，質(zhì)量統(tǒng)一，而僅有的幾個人使用簡單的觸摸界面對機器下達“命令”。機器的發(fā)展已超乎我們對普通機械的認知，21世紀開發(fā)的三大機器人中大狗（BigDog）解決了運動和重載運輸問題，特別用于軍事領(lǐng)域，被譽為“當(dāng)前世界上最先進適應(yīng)崎嶇地形的機器人”；亞美尼亞（Asimo）從人類如何移動上展現(xiàn)了機器人仿人運動；Cog具有了人類所特有的思考，由不同處理器組成的異種機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)形成了“大腦”。特斯拉——其除了是電動汽車和能源公司外，還是自動駕駛汽車行業(yè)的領(lǐng)跑者之一。其2016年已銷售具有自動駕駛、自動自制和自動停車功能的電動汽車，但出于法律和倫理層面，駕駛員還是要坐在駕駛位上，但他可以做他想做的其他事，發(fā)短信、打電話或是休息，而不再是駕駛汽車。我們可以不用擔(dān)心酒駕，不用因為時間緊張而疲勞駕駛，不必為新手司機而變得脾氣暴躁……汽車自動駕駛將讓我們行駛得更規(guī)則、更安全和更“無聊”。自動駕駛上的智能進化，使得自駕型派送車為商業(yè)化服務(wù)成為可能，還有自駕型飛行器也在被研發(fā)，通用、寶馬、谷歌等公司一直在努力開發(fā)，通過無人機在您家門口投送包裹將對電子商務(wù)世界帶來更多創(chuàng)造性方案。“如果你夠走運的話，機器可以把你當(dāng)成寵物。”雖為戲謔之言，卻又飽含心酸。工廠變得越來越自動化，但其仍需要人類專家，他們才知道如何監(jiān)控傳感器，知道在發(fā)生故障時如何進行修復(fù)，機器的運行離不開人的監(jiān)控，只有人的思考才能有新產(chǎn)品的誕生以及高效的生產(chǎn)流程，我們與機器共存，是從體力中解放，但要從事腦力工作。
2.人工智能和大數(shù)據(jù)與金融的未來
“數(shù)字蝶變”席卷金融行業(yè)各個領(lǐng)域[8]，金融行業(yè)應(yīng)用大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進信息技術(shù)，累積了非常多的客戶信息。通過大數(shù)據(jù)的幫助，金融公司在分析數(shù)據(jù)下尋找更多的金融創(chuàng)新機會。在商業(yè)智能（BI）的輔助下，電信業(yè)可以對客服描述和定位及需求進行預(yù)測；保險業(yè)可以在進行風(fēng)險分析的同時進行損益判斷；銀行業(yè)可以調(diào)整市場活動，建立信貸預(yù)警機制等等[9]。人工智能和大數(shù)據(jù)讓金融業(yè)形成了“以客戶為中心”的模式。與客戶最密切的金融即是金錢，但是它們已經(jīng)被“支付寶”和“微信”以及更多的電子支付方式取代，越來越少的人使用現(xiàn)金，數(shù)字金錢是否會完全取代物質(zhì)金錢，我們很可能會發(fā)展為無現(xiàn)金社會。那么首先“下崗”的是誰呢？答案毫無疑問：銀行。巴克萊銀行前首席執(zhí)行官安東尼?詹金斯曾預(yù)測，對于工業(yè)化國家，銀行員工和其分支機構(gòu)在未來10年內(nèi)會消失；花旗全球視角與解決方案的一項研究預(yù)測，美國和歐洲的銀行將在未來10年裁減約180萬員工；甚至2016年2月的一份丹麥銀行家協(xié)會新聞稿表示，銀行搶劫案數(shù)量連續(xù)第5年下降。就支付領(lǐng)域而言，在這樣的時代背景下，如何利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對跨越式發(fā)展的支付行業(yè)進行監(jiān)管，成為一個值得深入研究的課題[10]。在人工智能下，我們都有被銀行自動回復(fù)或自會讀取特定問題的“員工”惹惱過。溝通技巧和財務(wù)知識同樣重要，因此，銀行業(yè)員工的下崗只是在基礎(chǔ)性操作上，對于“專業(yè)咨詢”，需要更多受過高等教育、具有更好溝通能力的員工。目前，我國的多數(shù)銀行還沒建立“開放、共享、融合”的大數(shù)據(jù)體系，數(shù)據(jù)整合和部門協(xié)調(diào)等問題仍是阻礙我國金融機構(gòu)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為價值的主要瓶頸。大數(shù)據(jù)的整合、跨企業(yè)的外部大數(shù)據(jù)合作不可避免地加大客戶隱私信息泄露的風(fēng)險。有效防范信息安全風(fēng)險成為商業(yè)銀行大數(shù)據(jù)應(yīng)用中急需解決的問題。
3.人工智能和大數(shù)據(jù)與“專家系統(tǒng)”
電子病歷數(shù)據(jù)、醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)、用藥記錄等構(gòu)成了醫(yī)療大數(shù)據(jù)。醫(yī)療數(shù)據(jù)不僅包括大數(shù)據(jù)的“4V”特點，即規(guī)模大（volume）、類型多樣（variety）、增長快（velocity）、價值巨大（value），還包括：時序性、隱私性、不完整性和長期保存性。醫(yī)療大數(shù)據(jù)可以提供預(yù)警性，當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生異常時，通過一定的機制可以發(fā)出警告，從而迅速采取相應(yīng)措施，及時解決問題[11]。成立于1989年的美國胸外科協(xié)會（STS）數(shù)據(jù)庫，至今已經(jīng)涵蓋了美國95%的心臟手術(shù)，收集了500萬條手術(shù)記錄[12]。其中的先天性心臟手術(shù)（CHSD）數(shù)據(jù)庫是STS數(shù)據(jù)庫的重要組成部分，是北美最大的關(guān)注兒童先天性心臟畸形的數(shù)據(jù)庫，被認為是醫(yī)學(xué)專業(yè)臨床結(jié)果數(shù)據(jù)庫的金標準。近年來，基于CHSD數(shù)據(jù)庫所進行的數(shù)據(jù)挖掘不斷增加，大型數(shù)據(jù)庫對提高醫(yī)療質(zhì)量所起到的正向作用正在日益凸顯。如Welke等基于CHSD數(shù)據(jù)庫探討小兒心臟外科病例數(shù)量和死亡率之間的復(fù)雜關(guān)系[13]；Pasquali等基于CHSD數(shù)據(jù)庫探討新生兒Blalock—taussig分流術(shù)后的死亡率[14]；Jacobs等基于CHSD數(shù)據(jù)庫采用多變量分析方法來研究病人術(shù)前因素的重要性[15]；Dibardino等基于CHSD數(shù)據(jù)庫采用多變量分析的方法來探討性別和種族對進行先天性心臟手術(shù)結(jié)果的影響[16]。這些都是在醫(yī)療領(lǐng)域采用人工智能提供的醫(yī)療診斷，形成了“專家系統(tǒng)”，專家系統(tǒng)可以說是一種最成功的人工智能技術(shù)，它能生成全面而有效的結(jié)果。借助醫(yī)療大數(shù)據(jù)的平臺，“專家系統(tǒng)”可以智能輔助診療、影像數(shù)據(jù)分析與影像智能診斷、合理用藥、遠程監(jiān)控、精準醫(yī)療、成本與療效分析、績效管理、醫(yī)院控費、醫(yī)療質(zhì)量分析等。不僅是數(shù)據(jù)平臺，“達芬奇機器人”可以看成醫(yī)療的高精尖“人工智能”，它能縮短泌尿外科手術(shù)以及術(shù)后患者恢復(fù)時間，促進患者早期下床活動，減低并發(fā)癥發(fā)生率[17]。達芬奇手術(shù)機器人在消化系統(tǒng)腫瘤、泌尿系統(tǒng)腫瘤、婦科腫瘤和心胸部腫瘤等手術(shù)中均有運用[18]。正是機器人，還有其他人工智能設(shè)備，如插入手表或衣服里的傳感器、植入我們皮膚下的芯片，以及智能手機中裝有各種“專家系統(tǒng)”的遠程醫(yī)療、預(yù)防醫(yī)學(xué)，甚至是器官的3D打印和虛擬現(xiàn)實治療等的發(fā)展，讓醫(yī)學(xué)發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)變，并使其逐步突破人類的傳統(tǒng)健康概念，那么是否意味著醫(yī)學(xué)將成為只有科學(xué)性，毫無直覺性的學(xué)科呢？我們攜帶的內(nèi)部傳感器和外部應(yīng)用程序?qū)⒊蔀槲覀兊尼t(yī)生嗎？“你好，醫(yī)生”被“嘿，Siri”取代嗎？這不盡然。醫(yī)學(xué)必然將是向精準化發(fā)展，并更具個性化、參與性、預(yù)防性和可預(yù)測性。醫(yī)生不再是疾病的修理工，而是改善我們健康狀況的顧問。直觀當(dāng)下，我們還是被“看病難”所困擾，我們提出“分級診療”，是在擁有家庭醫(yī)生、全科醫(yī)生和專科醫(yī)生的基礎(chǔ)上再加上人工智能，以實現(xiàn)預(yù)期的健康監(jiān)測、輔助診療和疾病篩查。
4.人工智能和大數(shù)據(jù)與教育變革
面對各行業(yè)和各學(xué)科，教育作為傳承文明和創(chuàng)新知識的載體，似乎被排除在人工智能之外。就目前而言，人工智能與教育深度融合發(fā)展還存在技術(shù)基礎(chǔ)不穩(wěn)、教育數(shù)據(jù)缺陷、算法能力不足等現(xiàn)實問題[19]。我國目前更想要做到的是在教育上消除“信息鴻溝”，促進教育公平、均衡發(fā)展。因此，目前可以看到人工智能的教育多在于語言學(xué)習(xí)軟件，通過虛擬技術(shù)和人工智能構(gòu)建一個靈活的、可擴充的虛擬交互平臺，設(shè)計多維虛擬場景和智能人工角色，實現(xiàn)不同場景下人機角色的交流和學(xué)習(xí)，提升學(xué)習(xí)者的口語能力和語感知識[20]。這使得教師不再是唯一的知識傳播者，任何互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎都將提供比教師所有的更多信息，并且可以更快捷地獲取。肺炎疫情暴發(fā)以來，遠程網(wǎng)絡(luò)教育成了主要教學(xué)形式，互聯(lián)網(wǎng)教育形式其實早在小學(xué)、中學(xué)和大學(xué)中運用，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域的研究和探索也在全面展開。谷歌已經(jīng)開發(fā)一款VR紙板視圖，并將研發(fā)的虛擬課程一起推向市場，使現(xiàn)實生活中在生物課上解剖一只青蛙成為一件容易且有趣的事，通過虛擬青蛙，學(xué)生們可以去除心臟和其他器官，而不再是象征性的抽象體驗。虛擬現(xiàn)實可以像互動游戲一樣，比單一的在教室聽老師授課帶來更多樂趣和體驗，學(xué)習(xí)效果可能更好。我們的學(xué)習(xí)是知識的積累，那么教育就是我們的庫，荀靜等結(jié)合自身情況對西安工業(yè)大學(xué)知識庫構(gòu)建進行探究，認為機構(gòu)知識庫在保存知識資產(chǎn)的同時，更重要的是促進學(xué)校知識資產(chǎn)的傳播利用和管理，提升學(xué)校影響力和學(xué)術(shù)聲譽[21]。劉暢等通過對東北大學(xué)機構(gòu)知識庫服務(wù)的推廣研究，了解到開放獲取的概念和實踐已經(jīng)受到了廣泛的認可，機構(gòu)知識庫不僅可以成為一個知識的存儲庫，也可以成為各個學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)者進行在線交流的平臺，提供個性化的增值服務(wù)，既有利于機構(gòu)知識庫的內(nèi)容建設(shè)，也可以進一步促進學(xué)術(shù)交流和科研合作[22]。知識庫，即大數(shù)據(jù)的有機整合和有序利用，是學(xué)術(shù)成果、視頻文檔、實驗數(shù)據(jù)等進行收集、長期保存、傳播和提供開放利用的知識資產(chǎn)管理與教育服務(wù)[23]。
5.人工智能和大數(shù)據(jù)應(yīng)用的共性需求
人工智能和大數(shù)據(jù)時代，海量的信息來自“五湖四海”，但都通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)匯聚智能終端。這些數(shù)據(jù)只會進一步增多，不僅僅是云存儲，對于信息的進一步挖掘、處理、分析和利用，目標性結(jié)果才是我們最想要的信息。全球包括IBM、微軟、谷歌和亞馬遜等一大批知名企業(yè)紛紛掘金大數(shù)據(jù)挖掘這一市場，大家都在開拓自己大數(shù)據(jù)分析平臺。數(shù)據(jù)挖掘是大數(shù)據(jù)時代孕育的產(chǎn)物[24]，是我們的共性需求，與傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析技術(shù)相比，數(shù)據(jù)挖掘有著自身的本質(zhì)特征,數(shù)據(jù)挖掘是在沒有明確假設(shè)的前提下去挖掘信息并發(fā)現(xiàn)知識。數(shù)據(jù)挖掘所得到的信具有先前未知、有效以及可實用三個特征[25]。數(shù)據(jù)挖掘的出現(xiàn)不是為了替代傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析技術(shù),相反，它是統(tǒng)計分析方法學(xué)的延伸和擴展[26]。隨著信息時代的到來，數(shù)據(jù)挖掘被越來越多地應(yīng)用于各個領(lǐng)域。
6.人工智能和大數(shù)據(jù)的展望
大數(shù)據(jù)與人工智能相輔相成，在人工智能的加持下，海量的大數(shù)據(jù)輸出優(yōu)化的結(jié)果，使人工智能向更為智能的方向進步，大數(shù)據(jù)與人工智能的結(jié)合將在更多領(lǐng)域中擊敗人類所能夠做到的極限。漫長的人類歷史發(fā)展和進化，信息和人類一直“纏纏綿綿”“你追我藏”，因此，我們應(yīng)該明白信息就是信息，我們需要的是“維基百科”，而不是僅僅的“維基”。走出狹隘的信息資源，管理和洞察大數(shù)據(jù)，才是對數(shù)據(jù)的有用。因為，我們早已告別了數(shù)據(jù)庫放在一間房間的時代。此刻不得不提藍鯨法則——大數(shù)據(jù)之道：了解數(shù)據(jù)懂得利用數(shù)據(jù)的“浮力”才是關(guān)鍵；“以簡約為目標”將數(shù)據(jù)最終形成洞察及行為；可以通過“數(shù)據(jù)”“信息”“知識”流程式、組合式、直通車式各種需要的方式來獲取[27]，在簡約中“印象”處理繁雜的大數(shù)據(jù)，使之“為我所用”。=數(shù)據(jù)也是一門科學(xué)、一項技術(shù)，如果實驗不能證明其具有可重復(fù)性和一般性，那它是沒有科學(xué)依據(jù)，但是，任何一項科技，如果你堅信它必將改變社會和商業(yè)，選擇從長期展望其發(fā)展并持續(xù)付出努力，那么就是一種戰(zhàn)略選擇[29]。人類社會的政治、經(jīng)濟、文化、思維等固有“態(tài)勢”被重刷，數(shù)據(jù)思維將為我們帶來一個智能全新的世界觀。
關(guān)鍵詞：人工智能；案例式教學(xué)；興趣引導(dǎo)教學(xué)法；問題驅(qū)動教學(xué)法
中圖分類號： TP309 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）03-0599-02
人工智能是一門研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的綜合性技術(shù)學(xué)科[1]，是計算機科學(xué)、控制論、信息論、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)等多種學(xué)科互相滲透、迅速發(fā)展且與人類生活密切相關(guān)的綜合性新學(xué)科，其核心研究領(lǐng)域包括模式識別、自然語言處理、機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)等等[2]。
語言信息處理是語言學(xué)與計算機科學(xué)交叉形成的一門新型學(xué)科，其課程體系以語言學(xué)、計算機應(yīng)用、應(yīng)用數(shù)學(xué)和認知科學(xué)為主干，研究內(nèi)容是自然語言的自動化信息處理技術(shù)，是人類語言活動中信息成分的發(fā)現(xiàn)、提取、存儲、加工與傳輸[3]。目前該方向的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括機器翻譯、文獻檢索、信息提取、自然語言的人機接口等。由此可見，為語言信息處理專業(yè)開設(shè)人工智能課程是必須的。該文針對“人工智能”課程自身特點和語言信息處理專業(yè)研究生培養(yǎng)目標，并結(jié)合筆者多年來的教學(xué)經(jīng)驗，分別從課程內(nèi)容設(shè)定、教材選擇、教學(xué)方法、考核方式等多個方面對該課程的教學(xué)改革進行了探索與研究。
1 以“精”“典”為基本要求的教學(xué)內(nèi)容選擇
“人工智能”課程的突出特點研究內(nèi)容涉及面廣而學(xué)時數(shù)較短（大部分高校的研究生專業(yè)安排的課程的時數(shù)在36到48學(xué)時之間）。因而授課時不能追求內(nèi)容“大而全”，必須“精”，選擇重點、核心基礎(chǔ)知識進行學(xué)習(xí)，選擇與專業(yè)方向最相關(guān)的“典”型應(yīng)用領(lǐng)域進行重點詳細介紹，使學(xué)生在有限的時間內(nèi)學(xué)到最有用的知識。“人工智能”課程教學(xué)內(nèi)容總體可以分為三大部分。
第一部分是基礎(chǔ)理論知識，學(xué)習(xí)人工智能中知識的表示方式（謂詞邏輯表示法、產(chǎn)生式知識表示法、框架表示法、語義網(wǎng)絡(luò)表示法等）。語言信息處理專業(yè)學(xué)生本科專業(yè)背景不同（有文科，有理工科），所以該部分教學(xué)內(nèi)容難點在于教學(xué)進度和難易程度的均衡。本部分內(nèi)容可安排8～10學(xué)時。
第二部分是搜索與推理，對使用特定知識表示方式表達的知識和問題進行推導(dǎo)或搜索，得出相應(yīng)結(jié)論或搜索結(jié)果。本部分安排10～12學(xué)時，重點在于啟發(fā)式搜索。
第三部分是人工智能中的典型應(yīng)用領(lǐng)域。對于該部分內(nèi)容的選擇要以學(xué)生專業(yè)為中心進行，選擇與學(xué)生專業(yè)相關(guān)性較大的領(lǐng)域進行教學(xué)，以期能夠有助于學(xué)生了解并掌握學(xué)術(shù)的主流發(fā)展趨勢，從而能夠更好地培養(yǎng)自身的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。本部分主要學(xué)習(xí)機器翻譯、機器學(xué)習(xí)、自然語言處理、數(shù)據(jù)挖掘、多Agent系統(tǒng)等。本部分安排18～36學(xué)時。
2 選擇“最合適”的教材
教材是教師教和學(xué)生學(xué)的主要憑借，教材的好壞在很大程度上決定了教師能否成功“教”與學(xué)生能否順利“學(xué)”。教材的選擇要以教學(xué)對象的特點和教學(xué)目標為依據(jù)，選擇最合適的教材。在廣泛研讀目前比較熱門的人工智能教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合教學(xué)目標和教學(xué)對象的特點，選則清華大學(xué)出版社出版﹑蔡自興和徐光祐編著的《人工智能及其應(yīng)用》（第4版）[1]作為教材。該教材總體也可以分為三部分：第一部分論述了人工智能的三大技術(shù)， 即知識表示；第二部分論述推理及搜索； 第三部分論述人工智能的主要應(yīng)用領(lǐng)域，包括專家系統(tǒng)、機器學(xué)習(xí)、自動規(guī)劃、分布式人工智能和自然語言理解等。與第三版本科生用書相比，增加了如本體論和非經(jīng)典推理、決策樹學(xué)習(xí)和增強學(xué)習(xí)、詞法分析和語料庫語言學(xué)等（非常適合筆者的教學(xué)對象）。
3 創(chuàng)新型人工智能課程教學(xué)方法
“人工智能”課程涉及的知識面廣，既包括基礎(chǔ)理論，也包括具體應(yīng)用，即有抽象復(fù)雜的計算，也有繁雜的系統(tǒng)實現(xiàn)，為此，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是本課程教學(xué)的關(guān)鍵。此外，因為是研究生教學(xué)，所以更突出學(xué)生的主體地位，注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、自主學(xué)習(xí)的意識和能力。為此，筆者主要采用了以下幾種教學(xué)方法。
3.1 興趣引導(dǎo)教學(xué)法
常言“興趣是最好的老師”，如何培養(yǎng)學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生對本門課程的求知欲，是一門課程首要任務(wù)。
為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，筆者在第一節(jié)課讓學(xué)生觀看美國科幻電影“機器人”的相關(guān)片斷，通過機器人安德魯非凡的創(chuàng)造能力、情感表達能力和自學(xué)習(xí)能力讓學(xué)生更好地了解人工智能的目標、意義，激發(fā)學(xué)生探索人工智能的興趣；在學(xué)習(xí)“博弈策略”及“極大極小分析法”時，筆者通過讓學(xué)生來參與“一字棋”對決游戲說明博弈樹的層次結(jié)構(gòu)原理，通過“人機對弈”說明“α-β剪枝技術(shù)”引入的必要性；通過“啤酒與尿布”的故事說明數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，讓學(xué)生認識到人工智能并不是虛無抽象的學(xué)科，而與人們的生活息息相關(guān)，激發(fā)起學(xué)生用人工智能相關(guān)技術(shù)解決現(xiàn)實問題的興趣。
3.2 問題驅(qū)動教學(xué)法
在講授基礎(chǔ)理論時，如“不確定性推理”、“數(shù)據(jù)挖掘”等這一類型內(nèi)容抽象、算法復(fù)雜的知識時，采用了問題驅(qū)動式的教學(xué)方法。
教師首先提出與內(nèi)容相關(guān)的若干問題，并為學(xué)生相關(guān)的資料或向?qū)W生提供找到問題的一些線索，讓學(xué)生帶著問題去思考、分析和討論等方式來查找答案，主動獲取知識，應(yīng)用知識，教師在必須的時候還需給予一定的引導(dǎo)和幫助。如在講授產(chǎn)生式知識表示法時，以“動物識別系統(tǒng)”問題原型，給出學(xué)生系統(tǒng)模型，讓學(xué)生編寫一個能夠用來進行動物識別的應(yīng)用程序。
此教學(xué)法很好地培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，形成研究的態(tài)度，提高認知能力。
3.3 實踐教學(xué)法
“實踐是檢驗真理的唯一標準”。人工智能課程中，能夠動手實踐的知識一定要讓實踐。
在講“專家系統(tǒng)”的構(gòu)造步驟時，用“營養(yǎng)專家系統(tǒng)”為案例進行介紹，將該專家系統(tǒng)分解為一個個小的具體任務(wù)（如知識庫構(gòu)建、規(guī)則庫的構(gòu)建、界面設(shè)計等），并分配給不同的學(xué)生，學(xué)生按照專家系統(tǒng)的一般構(gòu)造步驟去完成相應(yīng)的任務(wù)，最終完成一個完善的系統(tǒng)，從而達到掌握專家系統(tǒng)構(gòu)建的教學(xué)目標。
實踐教學(xué)法可以提高學(xué)生分析、解決問題的能力和動手能力，并可以進一步加深對理論知識的理解。
3.4 案例教學(xué)法
案例教學(xué)法是將案例討論的方法運用到課堂教學(xué)活動中去，教師根據(jù)課堂教學(xué)目標和教學(xué)內(nèi)容的需要，通過設(shè)置一個具體的案例，引導(dǎo)學(xué)生參與分析、討論、表達等活動，讓學(xué)生在具體問題情境中積極思考、主動探索，以提高教與學(xué)的質(zhì)量和效果，培養(yǎng)學(xué)生認識問題、分析問題和解決問題等綜合能力的一種教學(xué)方法[4]。案例教學(xué)法中教師扮演設(shè)計者和激勵者的角色，鼓勵學(xué)生積極參與典型案例的討論，重點掌握教學(xué)進程，引導(dǎo)學(xué)生思考，組織討論研究，進行總結(jié)、歸納，同時教師也參與到學(xué)生共同研討。不但可以發(fā)現(xiàn)自己的不足，也可以從學(xué)生那里可以了解到大量感性資料。該教學(xué)法有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，通過生動具體的案例介紹可以促進學(xué)生對知識的理解和實際應(yīng)用。
人工智能授課中，對于產(chǎn)生式系統(tǒng)和自然語言理解系統(tǒng)的有關(guān)概念及系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)，采用了案例教學(xué)法。
在介紹產(chǎn)生式系統(tǒng)時，我們以動物識別系統(tǒng)為案例進行介紹。案例教學(xué)通常可以分為3個步驟，即案例引入、案例分析和案例總結(jié)。案例引入過程介紹產(chǎn)生式的語法和語義、產(chǎn)生式系統(tǒng)的組成及工作原理后，通過屏幕演示動物識別系統(tǒng)的運行過程使得學(xué)生能夠獲得老虎、金錢豹、斑馬、長頸鹿、鴕鳥、企鵝、信天翁七種動物的一些特征；案例分析階段通過向?qū)W生展示使用Prolog編寫的動物識別系統(tǒng)源程序，詳細介紹設(shè)計思想以及實現(xiàn)過程。該過程是案例教學(xué)的關(guān)鍵，教師引導(dǎo)學(xué)生進行案例分析，之后由學(xué)生進行補充，師生共同討論力求系統(tǒng)得以更完善；案例總結(jié)階段由老師對學(xué)生的討論情況進行總結(jié)，在總結(jié)討論情況的基礎(chǔ)上提出一些問題（例如如何進一步提高系統(tǒng)的效率？）。
在介紹自然語言理解系統(tǒng)時，以自然語言情報檢索系統(tǒng)LUNAR[5]為例進行介紹。從LUNAR系統(tǒng)的詞法分析、語義解釋和問題回答三個階段進行詳細分析。經(jīng)過案例引入、案例分析和案例總結(jié)三個階段，使得學(xué)生對LUNAR系統(tǒng)的設(shè)計步驟、關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)計思路有深入的了解。之后，要求學(xué)生寫出案例分析書面過程，并完成課后作業(yè)“指揮機器人的自然語言理解系統(tǒng)SHRDLU”。
4 課程考核方式的改革
研究生教育以培養(yǎng)學(xué)生的能力和素質(zhì)為主要目標。人工智能課程的考核方式也以此為目標，采用以考察理解應(yīng)用為目的的論述題，或結(jié)課論文形式進行，同時注重平時考核。平時考核以學(xué)生查資料的能力、閱讀相關(guān)文獻即完成課后作業(yè)的情況為考核對象。
5 結(jié)束語
為了提高人工智能課的教學(xué)質(zhì)量，根據(jù)課程及教學(xué)對象的特點，結(jié)合教學(xué)過程實際問題，采用了合適的教材，安排了合適的學(xué)時，在教學(xué)過程中綜合各種教學(xué)方法的優(yōu)點，并采用了適當(dāng)?shù)目己朔绞健＝虒W(xué)結(jié)果表明，通過這些嘗試，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，取得較好的教學(xué)效果，學(xué)生能夠有意識地使用人工智能中的相關(guān)知識、思想來進行學(xué)術(shù)研究。
參考文獻：
[1] 蔡自興，徐光祐.人工智能及其應(yīng)用——研究生用書[M]. 第3 版. 北京：清華大學(xué)出版社，2004.
[2] 廉師友.人工智能技術(shù)導(dǎo)論[M].西安：電子科技大學(xué)出版社， 2002.
關(guān)鍵詞：人工智能；智能化計算機輔助教學(xué)；專家系統(tǒng)；知識庫
中圖分類號：TP18文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2007)12-21667-02
The Application of Artificial Intelligence in Education
HU Ji-li,YIN Yun-xia
( Anhui University of Traditional Chinese Medicine, Hefei 230038,China)
Abstract:As a result of the interpenetration of older branches into each other, scientific theories and their application of Artificial Intelligence have expanded into nearly all the areas of human activity. This paper introduces the application of Artificial Intelligence in education, especially deals with Intelligence Computer Aided Instruction based on the artificial Intelligence.
Key words:Artificial Intelligence;CAI;expert system;knowledge base
1 引言
人工智能作為當(dāng)今世界三大尖端技術(shù)(空間技術(shù)、能源技術(shù)和人工智能技術(shù))之一，是計算機科學(xué)的一個分支，它的目標是構(gòu)造能表現(xiàn)出一定智能行為的。人工智能是一門極富挑戰(zhàn)性的科學(xué)，從事這項工作的人必須懂得計算機知識、心理學(xué)和哲學(xué)、機器學(xué)習(xí)、計算機視覺等。總的說來，人工智能的目的就是讓計算機這臺機器能夠像人一樣思考。人工智能的研究更多的是結(jié)合具體領(lǐng)域進行的，主要研究領(lǐng)域有專家系統(tǒng)、機器學(xué)習(xí)、模式識別、自然語言理解、自動定理證明、自動程序設(shè)計、機器人學(xué)、博弈、智能決定支持系統(tǒng)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。它總的來說是面向應(yīng)用的，隨著人工智能的誕生和發(fā)展， 人們開始把計算機用于教學(xué)領(lǐng)域。同時， 自七十年代以來， 有教學(xué)能力的專家系統(tǒng)得到研制。人工智能技術(shù)與專家系統(tǒng)的成就， 促使人們把問題求解、知識表示這些技術(shù)引入計算機輔助教學(xué)(CAI) ， 這便是智能型計算機輔助教學(xué)(CAI)。
近幾十年來， 隨著人工智能技術(shù)的日漸成熟， 它的一些研究成果被陸續(xù)應(yīng)用到教學(xué)領(lǐng)域， 推進了教育發(fā)展改革和教學(xué)現(xiàn)代化進程。人工智能在教學(xué)系統(tǒng)的重要性也已形成共識。
2 人工智能在教育中的作用
目前在教育技術(shù)中涉及到AI的主要有以下領(lǐng)域：
2.1 知識的表示與訪問
基于人工智能的知識表示是以知識為對象，以計算機的軟硬件和計算機科學(xué)及人工智能和專家系統(tǒng)技術(shù)為工具，以哲學(xué)、心理學(xué)和邏輯學(xué)等為方法和指導(dǎo)，將知識表達成計算機可以直接處理的“知識庫”，使用“計算機的智能”來模擬人類專家或“人類智能”，對知識進行快速、精確、自動、科學(xué)的處理。它不屬于通常的“數(shù)據(jù)管理或信息管理”的“數(shù)據(jù)”層次，而是屬于“知識處理”或“知識”的智能化層次。其主要內(nèi)容是對于知識進行形式化的表示、自動化的推理，智能化的教學(xué)或創(chuàng)造。計算機輔助教育是其中重要的組成部分。
2.2 符號計算
符號計算包括數(shù)值計算、符號計算和函數(shù)作圖。其代表軟件是Mathematica，當(dāng)該軟件在1988年第一次，對科技及很多其他領(lǐng)域的計算機使用方式產(chǎn)生了深刻的影響。Mathematica 1.0時，商業(yè)周報將其列入當(dāng)年最重要的十大新產(chǎn)品名單。這標志著現(xiàn)代科技計算的開始。Mathematica也被大量地用于教育:有成百上千的課程，從高中課程到研究生課程用它作基礎(chǔ)。隨著各種學(xué)生版的，Mathematica也已成為全世界各種不同專業(yè)學(xué)生的重要工具。
2.3 對學(xué)生錯誤的自動診斷
采用人工智能技術(shù)，使得教學(xué)過程中系統(tǒng)可以自動診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，不僅能發(fā)現(xiàn)學(xué)生的錯誤，而且能指出學(xué)生錯誤的根源，從而做出有針對性的輔導(dǎo)或?qū)W習(xí)建議。而且根據(jù)學(xué)生的特點自動選擇教學(xué)內(nèi)容，自動調(diào)整教學(xué)進度，自動選擇教學(xué)策略與方法。
2.4 實現(xiàn)智能性超媒體教學(xué)系統(tǒng)
超媒體系統(tǒng)有理想的教學(xué)環(huán)境，容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性，但不能保證達到預(yù)期的學(xué)習(xí)目的，而且由于不了解所要教的對象，所以不能做到有針對性的指導(dǎo)，不能因材施教。智能輔助教學(xué)系統(tǒng)正好與此相反。將二者結(jié)合起來，就可實現(xiàn)性能互補，從而研究制出新一代高性能的智能超媒體教學(xué)系統(tǒng)。
3 人工智能應(yīng)用于教育的新方向：ICAI
3.1 傳統(tǒng)CAI的不足
傳統(tǒng)的CAI由于其集成性、交互性、多媒體性等特點，在教學(xué)中可以極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，提高教師的教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。但在使用過程中，CAI的一些弱點也逐漸暴露出來。主要表現(xiàn)有:
(1)缺乏人機交互能力
現(xiàn)有CAI 大多以光盤作為信息的載體， 將教材中的內(nèi)容以多媒體的形式展現(xiàn)出來， 教學(xué)信息是按預(yù)置的教學(xué)流程機械式地提供給學(xué)生的， 學(xué)生接受起來很被動。而且在課堂教學(xué)中， 一般也只能通過教師按預(yù)定的課件流程進行操作， 無論學(xué)生還是教師都不能很好地參與教與學(xué)的過程， 因此人機交互沒有很好地實現(xiàn)。
(2)缺乏教師與學(xué)生的互動
現(xiàn)有的CAI 課件在學(xué)生自學(xué)、進行操作使用時，如何學(xué)習(xí)都是學(xué)生自己的事。教師不能完全了解學(xué)生的情況，學(xué)生在碰到問題時，也不能向教師求助，師生之間是互相封閉的，軟件所起的積極效果大打折扣。同時由于缺乏網(wǎng)絡(luò)支持，現(xiàn)有的絕大多數(shù)CAI 課件是在單機環(huán)境下運行的，它們無法利用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢使知識內(nèi)容快速更新，也更無法提供便捷的學(xué)習(xí)討論空間、隨時隨地的師生交流方式以及遠程教學(xué)實現(xiàn)的條件。
(3)缺乏智能性
要想面對不同情況的學(xué)生進行不同程度的教學(xué)過程， 使學(xué)生的學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃樱?并能由系統(tǒng)自動地提供助學(xué)信息而有選擇地學(xué)習(xí)，要想使教師的教學(xué)能積極地參與進去并根據(jù)系統(tǒng)提供的信息按照學(xué)生的認知模型為其準備最適合的學(xué)習(xí)內(nèi)容， 給予不同方式的教學(xué)模式與方法， 沒有智能性的CAI 課件系統(tǒng)， 是很難實現(xiàn)以上目的并達到良好教學(xué)效果的。由此可見，現(xiàn)有的CAI 隨著人們要求的提高， 已經(jīng)不能盡如人意。因此以智能CAI 為代表的新的計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)將是教師在教育技術(shù)上需要不斷探求、努力實現(xiàn)的發(fā)展方向索。
3.2 ICAI－人工智能與多媒體技術(shù)的結(jié)合
為了克服傳統(tǒng)CAI的缺點，需要在知識表示、推理方法和自然語言理解等方面應(yīng)用人工智能原理。因此很多專家提出了智能計算機輔助教學(xué)(ICAI)，智能計算機輔助教學(xué)(Intelligence Computer Assisted Instruction－ICAI)以認知學(xué)為理論基礎(chǔ)。將人工智能技術(shù)應(yīng)用于CAI，是智能化的CAI。在ICAI系統(tǒng)中，允許學(xué)生與計算機進行較自由的對話，學(xué)生的應(yīng)答不限于數(shù)字或簡單的短語。系統(tǒng)能夠判定學(xué)生應(yīng)答的正確程度，并給予適當(dāng)?shù)姆答仯皇呛唵蔚卣f“對”或“錯”。ICAI的宗旨在于利用現(xiàn)有計算機技術(shù)實現(xiàn)較好的人工智能，模仿人類的交互方式、思維習(xí)慣及情緒流動，修飾和掩蓋計算機的缺陷。
3.3 ICAI的優(yōu)點
(1)將教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)策略分開，根據(jù)學(xué)生的認知模型提供的信息，通過智能系統(tǒng)的搜索與推理，動態(tài)生成適合于個別化教學(xué)的內(nèi)容與策略。
(2)通過智能診斷機制判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，分析學(xué)生產(chǎn)生錯誤的原因，同時向?qū)W生提出更改建議、以及進一步學(xué)習(xí)內(nèi)容的建議。
(3)通過對全體學(xué)生出現(xiàn)的錯誤分布統(tǒng)計，智能診斷機制將向教師提供教學(xué)重點、方式、測試重點、題型的建議。
(4)為教師提供友好的教學(xué)內(nèi)容、測試內(nèi)容維護界面，無需改變軟件的結(jié)構(gòu)即可調(diào)整教學(xué)策略。
(5)通過對學(xué)生認知模型、教學(xué)內(nèi)容、測試結(jié)果的智能分析，向教學(xué)督導(dǎo)人員提供對任課教師教學(xué)業(yè)績評價的參考意見。可以說，一個理想、完美的ICAI系統(tǒng)就是一個自主、優(yōu)秀的“教師”。
3.4 ICAI的標準
以現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)水平而言，短時期內(nèi)顯然無法實現(xiàn)具備上述全部功能的ICAI系統(tǒng)。一般認為，只要具有下列一個或幾個特征的CAI系統(tǒng)就可以稱之為ICAI系統(tǒng)。
(1)能自動生成各種問題與練習(xí)。
(2)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平與學(xué)習(xí)情況選擇與調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容和進度。
(3)在了解教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上自動解決問題，生成解答。
(4)具有自然語言生成與理解能力，以便實現(xiàn)比較自由的教學(xué)問答系統(tǒng)，提高人機交互的主動性。
(5)對教學(xué)內(nèi)容有解釋咨詢能力。
(6)能診斷學(xué)生錯誤，分析原因并采取糾正措施。
(7)能評價學(xué)生的學(xué)習(xí)行為。
(8)能評價教師的教學(xué)行為。
不難看出，ICAI與傳統(tǒng)的CAI相比，更加符合教育教學(xué)的規(guī)律，切合學(xué)生的認知習(xí)慣，具有明顯的優(yōu)越性。
3.5 ICAI的結(jié)構(gòu)
ICAI主要由三個模塊組成:專家系統(tǒng)模塊、教師模塊和學(xué)生模塊。
(1)知識庫
知識庫是實現(xiàn)知識推理與專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)，而建造知識庫的前提則是要解決知識的形式化，人工智能技術(shù)在教育中的應(yīng)用表示以及知識的訪問與調(diào)用問題。因此，知識的表示與訪問是人工智能的核心技術(shù)之一，也是將AI引入教育領(lǐng)域必須首先解決的一個難題。
ICAI中的資源庫應(yīng)該包括以下一些內(nèi)容:
①多媒體素材庫:包括所要呈現(xiàn)的知識的一些素材，包括:文本、圖像、聲音、動畫及數(shù)字影象等多媒體教學(xué)資源。這些用于多媒體數(shù)據(jù)庫管理，便于分類、增刪、修改及查詢等操作。
②教學(xué)內(nèi)容庫:教學(xué)內(nèi)容庫用于存放教學(xué)內(nèi)容，包括領(lǐng)域知識庫(含輔助知識庫、提示幫助庫、練習(xí)題庫，和測試題庫)。這些教學(xué)內(nèi)容，包括習(xí)題和試題分章、節(jié)、課及知識點等有序存貯。供專家決策系統(tǒng)調(diào)用。
(2)學(xué)生模塊
學(xué)生模塊主要包括以下三個模塊:學(xué)生登陸模塊、學(xué)生水平評價模塊和學(xué)生監(jiān)督模塊。
①學(xué)生登陸模塊:利用該模塊主要用于學(xué)生使用ICAI時登錄，第一次登錄時學(xué)生輸人姓名、性別、年齡、學(xué)歷等相關(guān)信息，然后對學(xué)生進行詢問，選擇合適的測驗題對學(xué)生進行初測推薦學(xué)習(xí)計劃。當(dāng)再次登錄時，系統(tǒng)根據(jù)保存的信息安排合適的學(xué)習(xí)內(nèi)容。
②學(xué)生水平評價模塊:學(xué)生水平測試模塊用于評價某一教學(xué)單元學(xué)習(xí)完后測試成績。通過測試等因素分析，可以比較確切地了解學(xué)生的具體情況，從而制定出合理的教學(xué)策略和教學(xué)過程
③學(xué)習(xí)監(jiān)測模塊:學(xué)習(xí)檢側(cè)模塊用于監(jiān)測記錄學(xué)生的日常學(xué)習(xí)情況，記錄學(xué)生學(xué)習(xí)某教學(xué)單元時的參數(shù)值，并記錄在學(xué)生檔案中。包括:學(xué)生目前學(xué)習(xí)單元號；學(xué)習(xí)方式；正常學(xué)習(xí)、練習(xí)、提前瀏覽、學(xué)后復(fù)習(xí)；學(xué)習(xí)時間；學(xué)生提示問題的類型和次數(shù)；學(xué)生本次練習(xí)出錯次數(shù)。
(3)專家決策模塊
CAI中的專家決策系統(tǒng)可以看作專家系統(tǒng)中的推理機。專家系統(tǒng)是目前人工智能中最活躍、最有成效的一個研究領(lǐng)域，它是一種具有特定領(lǐng)域內(nèi)大量知識與經(jīng)驗的程序系統(tǒng)，它應(yīng)用人工智能技術(shù)，模擬人類專家求解問題的思維過程求解領(lǐng)域內(nèi)的各種問題，其水平可以達到甚至超過入類專家的水平。計算機中存有人類專家的知識并具有推理能力，從而可解決診斷、規(guī)劃、調(diào)度、預(yù)報、決策等要靠人類專家才能完成的任務(wù)。
成功的例子如:① DENDRL系統(tǒng)的性能已超過一般專家的水平，可供數(shù)百人在化學(xué)結(jié)構(gòu)分析方面的使用;②MYCIN系統(tǒng)可以對血液傳染病的診斷治療方案提供咨詢意見經(jīng)正式鑒定結(jié)果，對患有細菌血液病、腦膜炎方而的診斷和提供治療方案已超過了這方面的專家。
ICAI根據(jù)學(xué)生模塊提供的學(xué)生學(xué)習(xí)情況，通過智能系統(tǒng)的搜索與推理，得出智能化的教學(xué)方法與教學(xué)策略，能夠較科學(xué)地評估學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，還可以通過分析學(xué)生以往的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)習(xí)慣，預(yù)測學(xué)生的知識需求和常犯錯誤，動態(tài)地將不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法與不同的學(xué)生匹配，智能地分析學(xué)生錯誤的原因，進而有針對地提出合理的教學(xué)建議、學(xué)習(xí)建議以及改進方法，既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的滿意度，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，也對教師教學(xué)提供了客觀的依據(jù)和科學(xué)的方法。
4 結(jié)束語
由此可見人工智能技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用于計算機輔助教學(xué)中，與教學(xué)現(xiàn)代化有著密切的關(guān)系。人工智能技術(shù)的發(fā)展也必將會對ICAI 的發(fā)展起到巨大推動作用。近幾年來，人工智能的研究者們嘗試著使學(xué)生脫離“輔導(dǎo)學(xué)習(xí)”的過程來接受新知識，而采用“通過活動進行學(xué)習(xí)”的方式。在教學(xué)的其他方面，人工智能技術(shù)還可以建立人類推理模型學(xué)習(xí)工具等諸多的運用， 展示出越來越好的實用性。隨著Internet 的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的廣泛應(yīng)用， ICAI 也將得到進一步的完善。21 世紀的教育教學(xué)手段將是以智能化CAI 為主線，多學(xué)科、多方位發(fā)展的新技術(shù)的體現(xiàn)。這種手段產(chǎn)生了人機交互、人機共生等全新概念，使人類擴展了自己的能力，促進了教育領(lǐng)域方方面面的改革。
參考文獻：
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2020年3月3日，教育部公布2019年度普通高等學(xué)校本科專業(yè)備案和審批結(jié)果，人工智能專業(yè)成為熱門。 人工智能專業(yè)探索實踐適合中國高等人工智能人才培養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，培養(yǎng)中國人工智能產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用型人才。
2、機器人工程專業(yè)
機器人工程專業(yè)需要掌握工業(yè)機器人技術(shù)工作必備的知識、技術(shù)，有較強實踐能力、創(chuàng)新精神。 機器人工程專業(yè)畢業(yè)后主要從事機器人工作站設(shè)計、裝調(diào)與改造，機器人自動化生產(chǎn)線的設(shè)計、應(yīng)用及運行管理等相關(guān)崗位工作，是具有較強綜合職業(yè)能力的高素質(zhì)應(yīng)用型專門人才。
3、電子商務(wù)專業(yè)
電子商務(wù)專業(yè)可以分為兩個基本方向：電子商務(wù)經(jīng)濟管理類方向和電子商務(wù)工程技術(shù)類方向。經(jīng)管類方向要求側(cè)重掌握互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟和商務(wù)管理相關(guān)的知識與技能，工程類方向要求側(cè)重掌握互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和商務(wù)信息相關(guān)知識與技能。 電子商務(wù)專業(yè)畢業(yè)生可從事企事業(yè)單位的網(wǎng)站設(shè)計、建設(shè)與推廣和網(wǎng)絡(luò)維護工作；可從事網(wǎng)絡(luò)商務(wù)貿(mào)易活動、網(wǎng)絡(luò)營銷與策劃、物流管理等工作，以及在各級學(xué)校從事電子商務(wù)教學(xué)等工作。
4、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)能夠系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論、方法和技能，具備通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)等信息領(lǐng)域?qū)拸V的專業(yè)知識的高級工程技術(shù)人才。 畢業(yè)生適應(yīng)傳統(tǒng)媒體機構(gòu)、政府機關(guān)、事業(yè)單位、公司等團體組織急需的寬口徑、復(fù)合型信息傳播人才。本專業(yè)既能從事信息傳播時代內(nèi)容方面的深度、綜合、跨學(xué)科的信息傳播工作,同時也能在新聞傳播技術(shù)方面從事設(shè)計、制作等方面的傳播技術(shù)類工作。
5、大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)
大數(shù)據(jù)技術(shù)被滲透到社會的方方面面，醫(yī)療衛(wèi)生、商業(yè)分析、國家安全、食品安全、金融安全等方面。全社會已形成“用數(shù)據(jù)來說話、用數(shù)據(jù)來管理、用數(shù)據(jù)來決策、用數(shù)據(jù)來創(chuàng)新”的文化氛圍與時代特征。 大數(shù)據(jù)技術(shù)畢業(yè)生的主要工作崗位有大數(shù)據(jù)項目實施工程師、大數(shù)據(jù)平臺運維工程師、大數(shù)據(jù)平臺開發(fā)工程師等。
6、網(wǎng)絡(luò)與新媒體專業(yè)
網(wǎng)絡(luò)與新媒體專業(yè)旨在培養(yǎng)適應(yīng)傳統(tǒng)媒體機構(gòu)、政府機關(guān)、事業(yè)單位、公司等團體組織急需的寬口徑、復(fù)合型信息傳播人才。 學(xué)生畢業(yè)后可以在各級黨政機關(guān)、部隊、院校、企業(yè)等從事網(wǎng)絡(luò)新聞宣傳與媒介傳播優(yōu)化等工作，在國家重點新聞網(wǎng)站、各級報社、廣播電臺、電視臺、傳媒集團等單位的信息化管理宣傳部門、文化傳播公司等從事媒介內(nèi)容生產(chǎn)與媒介經(jīng)營管理等工作。
7、網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)
網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)以網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)理論和技術(shù)為主，還借助新聞學(xué)、法學(xué)、情報學(xué)等學(xué)科的優(yōu)勢，培養(yǎng)既具有扎實的網(wǎng)絡(luò)空間安全基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和技術(shù)技能，又具有一定網(wǎng)絡(luò)信息傳播知識，且懂法律及管理的復(fù)合型人才。 網(wǎng)絡(luò)空間安全畢業(yè)生能夠從事網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域的科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)與運維、安全管理等方面的工作。其就業(yè)方向有政府部分的安全規(guī)范和安全管理，包括法律的制定；安全企業(yè)的安全產(chǎn)品的研發(fā)；一般企業(yè)的安全管理和安全防護；國與國之間的空間安全的協(xié)調(diào)。
8.軟件工程專業(yè)
軟件工程專業(yè)需要掌握計算科學(xué)基礎(chǔ)理論、軟件工程專業(yè)的基礎(chǔ)知識及應(yīng)用知識，具有軟件開發(fā)能力以及軟件開發(fā)實踐 的初步經(jīng)驗和項目組織的基本能力。 軟件工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可以從事各級各類企事業(yè)單位的辦公自動化處理、計算機安裝與維護、網(wǎng)頁制作、計算機網(wǎng)絡(luò)和專業(yè)服務(wù)器的維護管理和開發(fā)工作、動態(tài)商務(wù)網(wǎng)站開發(fā)與管理、軟件測試與開發(fā)及計算機相關(guān)設(shè)備的商品貿(mào)易等方面的有關(guān)工作。
9、學(xué)前教育專業(yè)
學(xué)前教育專業(yè)培養(yǎng)具備學(xué)前教育專業(yè)知識，能在托幼機構(gòu)從事保教和研究工作的教師學(xué)前教育行政人員以及其他有關(guān)機構(gòu)的教學(xué)、研究人才。 學(xué)前教育專業(yè)一直是經(jīng)久不衰的報考熱門，就業(yè)率≥85%。各地按照國務(wù)院的總體要求和部署，把大力發(fā)展學(xué)前教育，作為貫徹落實《教育規(guī)劃綱要》，推進新時期教育事業(yè)科學(xué)發(fā)展的突破口和重要任務(wù)。
10、臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)
【關(guān)鍵詞】人工智能計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
一、關(guān)于人工智能
1．人工智能的發(fā)展
人工智能技術(shù)的發(fā)展起始于1956年，一直發(fā)展至今，經(jīng)歷了三個重要階段，在第一階段中，人類實現(xiàn)了讓機器人代替人完成計算工作，運用計算機編程，實現(xiàn)了智能的邏輯問題處理工作。第二階段是人工智能運用到交流系統(tǒng)中，通過計算機將外界的事物變化以及分析外界不可確定因素，傳輸?shù)竭壿嬎季S分析系統(tǒng)，從而與外界實現(xiàn)交流。第三階段就是利用人工智能系統(tǒng)強大的處理能力，在很多復(fù)雜項目當(dāng)中進行應(yīng)用。
2．人工智能的含義
人工智能也可以被稱之為機器智能，它是通過計算機網(wǎng)絡(luò)的模擬技術(shù)，賦予機器設(shè)備人類的思維方式和語言行為，目的是為了代替人類完成一些難度較大的工作，有助于節(jié)省時間和人力資源，提高工作質(zhì)量和效率。由于人工智能技術(shù)的應(yīng)用非常廣范，無論是計算機編程設(shè)計，還是智能化程序研究，都可以看到人工智能的參與痕跡，這樣的發(fā)展不僅能為相關(guān)行業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益，還會推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的進一步改變。
3．人工智能的優(yōu)勢
從目前人工智能的應(yīng)用來看，人工智能具有強大的學(xué)習(xí)能力不僅能順利模擬人類的語言行為，完成既定的工作任務(wù)，還能夠準確篩選和處理復(fù)雜的信息數(shù)據(jù)，盡可能的減少資源損耗，提高網(wǎng)絡(luò)的運行速度。除此之外，人工智能還具有較強的協(xié)作能力，在計算機網(wǎng)絡(luò)管理方面，人工智能技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的聯(lián)合運用，方便協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)的管理工作，提高管理效率，減少弊端。
二、人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用中存在的問題
1．網(wǎng)絡(luò)安全問題對人們的正常生活造成威脅
隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，越來越多的信息被投放在互聯(lián)網(wǎng)上，人們隨時可以拿出智能手機、平板電腦等終端設(shè)備搜索和下載自己所需要的網(wǎng)絡(luò)信息。但是，這是一個“信息爆炸”的時代，普通的防火墻工作效率較低，數(shù)據(jù)處理不及時，一些被植入了騷擾病毒和木馬程序的頁面經(jīng)過偽裝，在用戶搜索時自動彈出，不但會造成一定的使用困擾，而且容易引發(fā)計算機故障，泄露用戶信息，難以保障人們的正常生活和信息安全。
2．良莠不齊的海量信息難以保障信息有效
信息技術(shù)普及以后，互聯(lián)網(wǎng)就像一個蘊含著巨大能源的寶藏，在互聯(lián)網(wǎng)上，用戶都能夠輕松獲取到海量的信息資源。由于不加甄別和篩選，在這些信息當(dāng)中，還包含著大量的垃圾信息和廣告推送，真正有用的信息卻是少之又少。網(wǎng)絡(luò)信息質(zhì)量的參差不齊，對信息的有效搜索和利用帶來了諸多困難。
3．為不法分子提供了作案工具
近幾年來，人工智能的普及范圍越加廣泛，網(wǎng)絡(luò)購物、無紙化辦公的出現(xiàn)為人們的便利生活創(chuàng)造出了新的可能。與此同時，網(wǎng)絡(luò)也成為了一些不法分子實施詐騙、勒索的作案工具。在虛擬的網(wǎng)絡(luò)世界，各類網(wǎng)絡(luò)攻擊和網(wǎng)絡(luò)犯罪現(xiàn)象層出不窮，難以遏制。犯罪分子通過計算機網(wǎng)絡(luò)的強大功能，破壞了網(wǎng)絡(luò)安全，利用網(wǎng)絡(luò)的缺陷和漏洞，輕松盜取了用戶的詳細信息，然后對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資料等進行篡改，實施網(wǎng)絡(luò)犯罪。網(wǎng)上犯罪的作案時間短，手段隱蔽，不會在第一時間被受害者和網(wǎng)警發(fā)現(xiàn)，再加上互聯(lián)網(wǎng)具有無國界性，難以追蹤網(wǎng)絡(luò)犯罪組織的真實IP，給案件偵破和審理帶來了極大的困難。
三、人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用
由于人們對于計算機網(wǎng)絡(luò)的要求越來越高，為了更好地提升技術(shù)水平，安全、高校的人工智能技術(shù)必將被應(yīng)用于人類生活和生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。
1．人工智能在網(wǎng)絡(luò)安全方面的應(yīng)用
在過去的計算機網(wǎng)絡(luò)管理工作中，確實存在著很多不穩(wěn)定的因素，這些因素擾亂了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的運行秩序，造成了一些不良的用戶體驗。但是，人工智能技術(shù)的應(yīng)用，能夠凈化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，輕松解決網(wǎng)絡(luò)安全問題。在過去，由于數(shù)據(jù)計算量較大，網(wǎng)絡(luò)中的防火墻工作效率比較低下，很容易被一些“化過妝”的頁面蒙蔽，造成用戶信息泄露、盜用等問題。但是，由于人工智能技術(shù)的介入，現(xiàn)在的智能防火墻系統(tǒng)可以通過記憶、統(tǒng)計，或者概率的方法，對大量的運行數(shù)據(jù)加以處理和分析，能夠快速判斷出某一頁面是否存在病毒捆綁的問題。智能化識別惡意網(wǎng)站，將這些頁面進行過濾，防止造成用戶信息泄露，全面提升計算機安全運行的程度。
2．人工智能在信息管理方面的應(yīng)用
針對人類生活的不同需求，人工智能技術(shù)提供了越來越多的智能化、多元化的計算機網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如在互聯(lián)網(wǎng)信息搜索方面。過去的信息搜索就如大浪淘沙，雖然整體來看搜索到了很多的信息資源，但是真正能用的信息卻是鳳毛麟角。在人工智能技術(shù)應(yīng)用以后，不但改變了以往的信息搜索方式，還能通過關(guān)鍵詞的查詢，實現(xiàn)信息的精準定位。除此以外，還可以根據(jù)用戶的個人喜好、生活習(xí)慣等個性因素，優(yōu)先推送一些用戶可能感興趣的信息。在信息管理方面做出這樣的改變，不僅提高了信息搜索的準確率，節(jié)省了搜索時間，同時還有效提升計算機網(wǎng)絡(luò)的工作效率和質(zhì)量。
3．人工智能在打擊犯罪方面的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)犯罪的大量出現(xiàn)已經(jīng)成為了不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前，網(wǎng)絡(luò)犯罪已經(jīng)成為了我國最多的犯罪類型。保護用戶的網(wǎng)絡(luò)信息安全，提高計算機網(wǎng)絡(luò)的防護性能，有效打擊犯罪已經(jīng)是勢在必行。人工智能技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，有助于構(gòu)建智能化管理系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)信息自動化采集的過程中，及時發(fā)現(xiàn)和處理計算機網(wǎng)絡(luò)中的系統(tǒng)漏洞和不安全因素，預(yù)防數(shù)據(jù)資料被惡意篡改，有效提升安全運營中心的運營效率和網(wǎng)絡(luò)的管理水平，為打擊網(wǎng)絡(luò)犯罪做出了巨大貢獻。
