導(dǎo)語：如何才能寫好一篇人工智能課程教學(xué)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：林業(yè)院校；人工智能；課程教學(xué)

1背景

近年來，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的快速普及，互聯(lián)網(wǎng)跨界融合創(chuàng)新模式進(jìn)入林業(yè)領(lǐng)域，利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)推動(dòng)信息化與林業(yè)深度融合，開啟了智慧林業(yè)的大門。我國林業(yè)信息化、智能化建設(shè)逐步走上了有序、快步發(fā)展的軌道，取得了重要的進(jìn)展。

2011―2013年，國家林業(yè)局先后開展了中國林業(yè)信息化體制機(jī)制研究和中國智慧林業(yè)發(fā)展規(guī)劃研究，在此基礎(chǔ)上出臺(tái)了《國家林業(yè)局關(guān)于進(jìn)一步加快林業(yè)信息化發(fā)展的指導(dǎo)意見》和《中國智慧林業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見》。2012―2013年，在深入研究的基礎(chǔ)上，林業(yè)局編制了《中國林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展框架設(shè)計(jì)》，2016年3月正式了《“互聯(lián)網(wǎng)+”林業(yè)行動(dòng)計(jì)劃》。

國家林業(yè)局制定的《中國智慧林業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見》指出，信息化、智能化在林業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)從零散的點(diǎn)的應(yīng)用發(fā)展到融合的、全面的創(chuàng)新應(yīng)用。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的逐步應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)林業(yè)資源的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和管理，更透徹地感知生態(tài)環(huán)境狀況、遏制生態(tài)危機(jī)，更深入地監(jiān)測(cè)預(yù)警事件、支撐生態(tài)行動(dòng)、預(yù)防生態(tài)災(zāi)害。

人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)中涉及研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用智能機(jī)器的一個(gè)重要分支。國際上，人工智能的研究已取得長足的進(jìn)展；在國內(nèi)，也呈現(xiàn)出極好的發(fā)展勢(shì)頭，人工智能已得到迅速的傳播與發(fā)展，并促進(jìn)了其他學(xué)科的發(fā)展。我國已有數(shù)以萬計(jì)的科技人員和大學(xué)師生從事不同層次的人工智能的研究與學(xué)習(xí)，人工智能已成為一個(gè)受到廣泛重視并有著廣闊應(yīng)用潛能的龐大的、交叉的前沿學(xué)科。特別是經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，智能技術(shù)及其應(yīng)用已經(jīng)成為各行業(yè)創(chuàng)新的重要生長點(diǎn)，其廣泛的應(yīng)用前景日趨明顯，如智能機(jī)器人、智能化機(jī)器、智能化電器、智能化樓宇、智能化社區(qū)、智能化物流等，對(duì)人類生活的方方面面產(chǎn)生了重要的影響。

近年來，人工智能已經(jīng)在智慧林業(yè)相關(guān)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，例如，在智能機(jī)器人的應(yīng)用方面，已經(jīng)有大量的嫁接機(jī)器人、水果采摘機(jī)器人、農(nóng)藥噴灑機(jī)器人、果實(shí)分檢機(jī)器人等投入使用；在專家系統(tǒng)的應(yīng)用方面，森林病蟲害診斷專家系統(tǒng)、病蟲預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)專家系統(tǒng)、林產(chǎn)品生產(chǎn)管理專家系統(tǒng)、專家咨詢和人員培訓(xùn)專家系統(tǒng)等也得到了廣泛應(yīng)用。

隨著人工智能在智慧林業(yè)中的廣泛應(yīng)用，涉林企業(yè)和事業(yè)單位對(duì)智能型林業(yè)高技術(shù)人才的需求也在不斷加大。為了適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)智能型人才的需求，自2003年起，國內(nèi)諸多林業(yè)高等院校在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科階段、林業(yè)相關(guān)專業(yè)的研究生階段陸續(xù)開設(shè)人工智能課程，同時(shí)不斷加大人工智能課程的比重，因此，人工智能課程教學(xué)對(duì)于林業(yè)院校顯得越來越重要。

2林業(yè)院校人工智能課程教學(xué)現(xiàn)狀

林業(yè)院校開設(shè)人工智能課程的專業(yè)不多，但有不斷增加的趨勢(shì)。以中南林業(yè)科技大學(xué)為例，該校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)自2003年起就開設(shè)了人工智能課程，所用教材一直是蔡自興教授主編的《人工智能及其應(yīng)用》；另外，面向部分專業(yè)的碩士和博士研究生開設(shè)了人工智能相關(guān)課程，如農(nóng)業(yè)碩士的農(nóng)業(yè)信息化領(lǐng)域研究生開設(shè)了人工智能技術(shù)，森林經(jīng)理和森林培育兩個(gè)專業(yè)的博士研究生開設(shè)了人工智能與專家系統(tǒng)。

針對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)，人工智能課程主要使用蔡自興教授主編的《人工智能及其應(yīng)用》教材施教，但由于課時(shí)數(shù)僅有32學(xué)時(shí)，關(guān)于人工智能的一些高級(jí)應(yīng)用，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)等，采用專題的形式組織教學(xué)。該專業(yè)沒有設(shè)置實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，僅在理論課堂上演示了一些仿真軟件，如BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境。

針對(duì)農(nóng)業(yè)碩士的農(nóng)業(yè)信息化領(lǐng)域研究生和森林經(jīng)理及森林培育兩個(gè)專業(yè)的博士研究生，教學(xué)計(jì)劃安排的學(xué)時(shí)數(shù)為40學(xué)時(shí)，沒有指定教材，僅給學(xué)生列了蔡自興教授的《人工智能及其應(yīng)用――研究生用書》等幾本參考教材。課堂主要以專題的形式組織教學(xué)，每一講除了相關(guān)的理論以外，還介紹一些工程實(shí)踐應(yīng)用的例子，讓研究生能夠了解這些人工智能算法如何在實(shí)際中得到具體應(yīng)用。

3林業(yè)院校人工智能課程教學(xué)存在的問題

全國各高等院校的人工智能課程教學(xué)都或多或少地存在一些問題，林業(yè)院校更有區(qū)別于其他類型院校的顯著特征，而且林業(yè)院校開設(shè)該課程教學(xué)相對(duì)較晚，因此林業(yè)院校的人工智能課程教學(xué)存在更多的問題。

（1）師資短缺。在林業(yè)院校，林學(xué)相關(guān)專業(yè)開設(shè)該課程往往由林學(xué)相關(guān)專業(yè)的教師主講。這些非計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的教師雖然曾從事過人工智能個(gè)別算法或領(lǐng)域研究，但不具備全面的人工智能相關(guān)專業(yè)知識(shí)，在講授不熟悉的人工智能知識(shí)點(diǎn)時(shí)顯得力不從心。

（2）教學(xué)內(nèi)容專業(yè)性不強(qiáng)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，一般的人工智能教材都比較適合計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生使用，但是農(nóng)業(yè)信息化、森林經(jīng)理、森林培育等專業(yè)的學(xué)生不管是專業(yè)基礎(chǔ)還是行業(yè)應(yīng)用背景均與計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生不同，如果我們?nèi)匀话雌胀ǖ慕滩氖┙?，教學(xué)內(nèi)容就缺乏林科特色，顯得專業(yè)性不強(qiáng)，無法吸引學(xué)生的聽課興趣。

（3）教學(xué)難度過大。林業(yè)院校涉林專業(yè)的學(xué)生一般只有計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、C語言等簡單的計(jì)算機(jī)課程基礎(chǔ)，缺乏算法思想。而人工智能課程涉及很多高級(jí)、復(fù)雜的算法，不論從算法思想，還是從算法實(shí)現(xiàn)和算法應(yīng)用，對(duì)非計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生來說難度過大。因此，在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求上要做一些取舍。

除此之外，還存在諸如缺少實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、教學(xué)手段單一、教學(xué)案例缺乏等其他普遍性問題。

4林業(yè)院校人工智能課程教學(xué)改革建議

通過分析林業(yè)院校人工智能課程教學(xué)存在的問題，結(jié)合自己近十余年來從事人工智能教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，我們提出了一些改革建議。

（1）推行專題式教學(xué)，解決師資缺乏的問題。在師資缺乏的情況下，由一名教師完成整個(gè)人工智能課程教學(xué)比較困難，同時(shí)，可能有多名教師分別在人工智能的不同方面進(jìn)行過深入研究。因此，可以將該課程按章節(jié)分成各個(gè)不同的模塊，每一個(gè)模塊設(shè)一個(gè)專題，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專題、專家系統(tǒng)專題、機(jī)器學(xué)習(xí)專題等，再由多名教師分別承擔(dān)自己熟悉的專題進(jìn)行講授。這樣既可以解決一位教師的知識(shí)不足，又可以讓各位教師結(jié)合自己的科研將每一個(gè)熟悉的專題講授得更加詳細(xì)、更加有趣。

（2）教學(xué)內(nèi)容與涉林專業(yè)緊密結(jié)合，解決專業(yè)性不強(qiáng)的問題。事實(shí)上，人工智能的各領(lǐng)域應(yīng)用在林業(yè)行業(yè)都能找到對(duì)應(yīng)的應(yīng)用實(shí)例。例如，林果采摘機(jī)器人就是機(jī)器人在林業(yè)中的應(yīng)用；林火識(shí)別和林木病蟲害監(jiān)測(cè)就是模式識(shí)別在林業(yè)中的應(yīng)用；林火蔓延預(yù)測(cè)可以用到隱馬爾科夫模型；PAID50專家系統(tǒng)平臺(tái)就是專家系統(tǒng)在農(nóng)林業(yè)中的應(yīng)用典范等。因此，在教學(xué)過程中，我們可以考慮將人工智能知識(shí)與林業(yè)應(yīng)用結(jié)合進(jìn)行講解，這樣學(xué)生更容易接受也更樂意接受。更進(jìn)一步，如果能夠結(jié)合這些林業(yè)應(yīng)用編寫一本《人工智能及其林業(yè)應(yīng)用》教材，將會(huì)更加適合涉林專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程。

（3）應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真軟件解決教學(xué)內(nèi)容難度大的問題。非計(jì)算機(jī)類專業(yè)的學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)較差，編程能力不強(qiáng)，算法訓(xùn)練不足，對(duì)各種人工智能高級(jí)算法難以理解，更難以編程實(shí)現(xiàn)。針對(duì)這個(gè)實(shí)際問題，我們可以主動(dòng)提供一些相關(guān)算法的計(jì)算機(jī)仿真軟件，在課堂上通過演示這些仿真軟件，讓學(xué)生直觀地理解算法，甚至能夠通過仿真軟件應(yīng)用這些算法解決本專業(yè)相關(guān)的問題。例如可以開發(fā)如圖1和圖2所示的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法仿真軟件，通過該仿真可以把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、訓(xùn)練時(shí)的權(quán)值偏差變化、訓(xùn)練過程中總誤差的變化等信息完全呈現(xiàn)在學(xué)生面前，學(xué)生通過這個(gè)仿真過程就不難理解BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，甚至可以使用這個(gè)仿真軟件來解決本專業(yè)相關(guān)的一些問題。

篇2

關(guān)鍵詞： 游戲開發(fā) 人工智能 教學(xué)方法

1．背景

隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，人們的生活方式發(fā)生了許多重大的變革，其中之一便是網(wǎng)絡(luò)游戲的盛行。如同雨后春筍般冒出來的網(wǎng)吧，以及快速增長的PC，使得人們接觸到互聯(lián)網(wǎng)的機(jī)會(huì)越來越多，這就為網(wǎng)絡(luò)游戲的傳播與發(fā)展創(chuàng)造了可能。一方面，數(shù)量龐大的網(wǎng)民群體中，年輕人占了絕大部分，網(wǎng)絡(luò)游戲豐富了社會(huì)公眾的文化娛樂生活，深受廣大年輕人喜愛，這更促進(jìn)了游戲產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。另一方面，現(xiàn)代社會(huì)生活節(jié)奏加快，人們壓力日益增大，許多人傾向于在網(wǎng)游中尋求安慰，釋放壓力，因而全球市場(chǎng)對(duì)于網(wǎng)游的需求有增無減。同時(shí)，隨著科技的發(fā)展和人們對(duì)游戲越來越高的要求，游戲逐漸向真實(shí)體驗(yàn)、感覺、觸覺等人性化發(fā)展，讓玩家有身臨其境的感覺，在整個(gè)游戲過程中得到享受游戲的一種特別的快樂和放松。［1］

近年來3D影像和仿真科技的不斷發(fā)展，讓游戲開發(fā)人員得以創(chuàng)建出更吸引人、更令人沉迷其中的游戲環(huán)境。然而要做出更能令人流連忘返的游戲就得應(yīng)用人工智能（AI）。AI的應(yīng)用使游戲角色能夠任意走動(dòng)、角色可以走進(jìn)障礙物、能夠控制非玩家角色是否按照?qǐng)F(tuán)隊(duì)運(yùn)動(dòng)等，同時(shí)，AI還能延長游戲的生命周期，讓游戲更加有趣和更具有挑戰(zhàn)性。

AI能夠處理游戲角色的追趕、躲避、聚集、避障和尋徑問題；AI給游戲角色賦予模糊邏輯和有限狀態(tài)機(jī)等基于基本規(guī)則的推理能力；AI腳本可以擴(kuò)充AI引擎，讓設(shè)計(jì)者和玩家更好地設(shè)計(jì)和玩游戲，等等。因此，將AI應(yīng)用在游戲開發(fā)中以設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)游戲角色的各種行為勢(shì)在必行，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2．教學(xué)內(nèi)容及其特點(diǎn)

本系人工智能課程的教學(xué)內(nèi)容主要是處理追趕、躲避、聚集、攔截和避障等問題，使用經(jīng)典A*算法及其改進(jìn)算法解決尋路問題，以及有限狀態(tài)機(jī)，等等。本文主要針對(duì)游戲中游戲角色的尋路問題進(jìn)行探討。游戲設(shè)計(jì)中游戲角色的尋路問題是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，傳統(tǒng)的方法是應(yīng)用A*算法及其改進(jìn)算法等來實(shí)現(xiàn)游戲角色的尋路問題，目前逐漸有學(xué)者應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、粒子群算法等智能算法來實(shí)現(xiàn)游戲角色的尋路問題。如：迷宮尋路游戲中《幫助Bob找到回家的路》應(yīng)用遺傳算法，《智能采礦》游戲中應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用粒子群實(shí)現(xiàn)坦克大戰(zhàn)游戲，等等。嘗試應(yīng)用魚群算法、螢火蟲算法等智能算法求解游戲角色的尋路問題中，以實(shí)現(xiàn)游戲的更加智能化、人性化，同時(shí)，新的仿生算法的學(xué)習(xí)和應(yīng)用能吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力、增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

智能算法是解決智能計(jì)算問題的方法，已成為人工智能界一個(gè)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域，研究的最終目標(biāo)就是為了讓計(jì)算機(jī)和集成有計(jì)算功能的各種工具及設(shè)備更加獨(dú)立、更加聰明，能夠自主思考和行動(dòng)，最終成為我們工作和生活中必不可少的一部分。智能算法主要包括：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、進(jìn)化算法、人工免疫算法、模擬退火算法、蟻群算法、粒子群算法、蜂群算法、人工魚群算法、人口遷移算法、人工螢火蟲算法等。［2］智能算法是一類仿生算法，就是向自然界學(xué)習(xí)，采用類比的方法，通過模仿自然界中動(dòng)物飛行、覓食、求偶等行為以得到解決問題的一般方法，如蟻群、粒子群、蜂群、魚群、螢火蟲算法等。此外，還有很多智能算法通過模仿一些自然或物理現(xiàn)象和規(guī)律，如模擬退火算法通過模擬液體的結(jié)晶過程設(shè)計(jì)，免疫算法是模擬生物、植物或動(dòng)物免疫系統(tǒng)自適應(yīng)調(diào)節(jié)功能設(shè)計(jì)的，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模擬人的大腦結(jié)構(gòu)及信號(hào)處理過程而設(shè)計(jì)的，進(jìn)化算法是基于達(dá)爾文的“優(yōu)勝劣汰、適者生存”原理設(shè)計(jì)的。［3］

針對(duì)本系人工智能課程的教學(xué)內(nèi)容，建議補(bǔ)充人工智能中幾種簡單的智能算法的知識(shí)點(diǎn)，選取相關(guān)人工智能教材的一些內(nèi)容結(jié)合智能算法進(jìn)行教學(xué)。

3．教學(xué)方法

針對(duì)人工智能課程內(nèi)容，根據(jù)高校教育規(guī)律、高校學(xué)生學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，采用教學(xué)、實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法，大小課結(jié)合，大課講授理論知識(shí)，小課進(jìn)行課堂實(shí)驗(yàn)，小課的課堂實(shí)驗(yàn)中嚴(yán)格要求學(xué)生親手編寫代碼，應(yīng)用大課所學(xué)理論知識(shí)完成簡單小游戲以實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐知識(shí)的掌握。同時(shí)，借助游戲系的優(yōu)勢(shì)，制作動(dòng)漫，采用動(dòng)漫技術(shù)來實(shí)現(xiàn)人工智能中各種算法的仿生機(jī)制，讓學(xué)生深刻體會(huì)每一種算法的原理和仿生機(jī)制，這樣能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能課程的興趣，可以取得更好的教學(xué)效果。

4．教學(xué)效果評(píng)價(jià)方法

人工智能這門課，最重要的是注重學(xué)生對(duì)人工智能理論及在游戲中應(yīng)用的知識(shí)和能力的培養(yǎng)。因此，本課程學(xué)習(xí)結(jié)束后主要采用以下方式進(jìn)行考查：（1）閉卷考試。主要考查對(duì)人工智能理論的理解、掌握和綜合運(yùn)用能力。（2）課堂練習(xí)。要求對(duì)課堂上介紹過的算法理解、分析、應(yīng)用，編程實(shí)現(xiàn)游戲中的某個(gè)功能，最終課程結(jié)束時(shí)能完成一個(gè)功能完整的小游戲。（3）大作業(yè)。檢查學(xué)生的動(dòng)手編程能力，要求從介紹過的算法中找一種算法實(shí)現(xiàn)一個(gè)小游戲中游戲角色的移動(dòng)、尋路等行為，形成一個(gè)演示游戲。該門課成績分配如下：成績=閉卷考試（70%）+課堂練習(xí)（10%）+大作業(yè)（20%）。

5．結(jié)語

人工智能是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和人們對(duì)自然界的深入理解而發(fā)展起來的，人工智能的應(yīng)用逐漸廣泛。游戲開發(fā)中人工智能的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了游戲逐漸向真實(shí)體驗(yàn)、感覺、觸覺等人性化發(fā)展，讓玩家有身臨其境的感覺。因此，在網(wǎng)絡(luò)游戲相關(guān)專業(yè)開設(shè)人工智能課程勢(shì)在必行，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

［1］周樂.韓國游戲產(chǎn)業(yè)概況..

篇3

關(guān)鍵詞:中西合璧;人工智能;雙語教學(xué)

雙語教學(xué)是我國高等教育適應(yīng)國際化趨勢(shì)、培養(yǎng)富有創(chuàng)新精神和國際視野的復(fù)合型高素質(zhì)人才的需要。作為一種全新的教學(xué)方式,它承接了中外文化的碰撞和融合[1]。各校在教學(xué)過程中都遇到了各種困難,也探索了不少經(jīng)驗(yàn)。自2005年秋季,我校在人工智能課程中采用雙語授課,在教學(xué)實(shí)踐中摸索出一套中西合璧的雙語教學(xué)模式,將中西方的優(yōu)勢(shì)有效結(jié)合起來,比較適用于工科專業(yè)課程的雙語教學(xué)。

1中西合璧的雙語教材

教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)載體,是教師和學(xué)生進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的基本工具。我們重點(diǎn)調(diào)查了MIT、Stanford和CMU等國外高校,他們均選用了Stuart J. Russell和Peter Norvig合著的《Artificial Intelligence: A Modern Approach》,該教材幾乎涵蓋了CC2001關(guān)于人工智能課程的全部內(nèi)容。該書網(wǎng)站(aima.cs. berkeley.edu/)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,目前已有100多個(gè)國家的1 100多所大學(xué)選用該書作為教材。我們對(duì)選用該教材的部分高校授課情況作了追蹤調(diào)查,結(jié)果表明絕大部分人工智能課程的實(shí)際授課內(nèi)容都與該教材內(nèi)容基本一致。在國內(nèi),中南大學(xué)的人工智能課程是國家級(jí)精品課程,教材是課程負(fù)責(zé)人蔡自興教授與徐光佑教授主編、清華大學(xué)出版社出版的《人工智能及其應(yīng)用》(第三版)(該教材分本科生用書和研究生用書兩種版本),與其課程內(nèi)容設(shè)置完全配套。

我校選用了《Artificial Intelligence: A Modern Approach(2nd)》一書,清華大學(xué)出版社出版了影印版(人民郵電出版社出版了中譯文版本),同時(shí)將Nils J. Nilsson著的《Artificial Intelligence: A New Synthesis》作為輔助教材,機(jī)械工業(yè)出版社出版了英文影印版及中譯文版本。

人工智能這一學(xué)科誕生于西方,目前該領(lǐng)域的諸多成果和文獻(xiàn)均以英文為語言載體。選用英文原版教材、推行雙語教學(xué),為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)和研究深造奠定了良好基礎(chǔ)。另外,與國內(nèi)教材相比,國外教材更注重知識(shí)產(chǎn)生的過程、解決問題的思維方法,對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力極其有益。另一方面,選用原版教材的問題也顯而易見。一是原版教材內(nèi)容過多,需要精心篩選、分清主次后才能使用;二是原版教材昂貴,增加了學(xué)生的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),再購買配套中譯文版,負(fù)擔(dān)更重;三是學(xué)生英語水平參差不齊,雙語授課的課程還不成體系,前后課程缺乏銜接性和延續(xù)性,學(xué)生直接使用原版教材有一定的語言障礙,即使有配套的中譯文版,同時(shí)翻看兩本書也不方便。

我們正在逐步消化吸收英文原版教材,在無損原版教材思想精髓的前提下,自主編寫適用于雙語教學(xué)的中西合璧講義。雙語教材以英文語言為主,以中文注釋為輔,有效降低學(xué)生閱讀的難度,更趨實(shí)用。

2中西合璧的授課語言

語言是信息傳遞的載體,是教學(xué)過程中必不可少的工具。雙語教學(xué)涉及到這種信息傳遞載體的改變。

在雙語教學(xué)中,外語的使用比例要求不低于50%,這是不夠科學(xué)的。雙語教學(xué)不是語言課,教學(xué)質(zhì)量依然是核心,語言僅僅是載體,引入外語教學(xué)的目的無非是為了保證知識(shí)的“原汁原味”,同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生的專業(yè)外語聽說能力,但這一切都應(yīng)以學(xué)生聽懂課為前提。雙語授課進(jìn)度慢已是不爭的事實(shí),更有些雙語教師,為了兼顧上述目的,先用外語講一遍,再用漢語解釋一遍,這種做法極不可取,也是緊張的課時(shí)限制所不允許的。雙語課味同嚼蠟,引不起學(xué)生興趣,也是普遍存在的現(xiàn)象。

我校人工智能課程的授課對(duì)象是計(jì)算機(jī)專業(yè)的四年級(jí)本科生,學(xué)生的英語水平很不均衡,如果不考慮實(shí)際情況,大比例地采用英語講授,是難以保證教學(xué)效果的。我們把握的原則是:1)英語主要用于講解專業(yè)性內(nèi)容,如專業(yè)術(shù)語、技術(shù)原理、算法等,這樣學(xué)生在學(xué)術(shù)交流中就不會(huì)對(duì)專業(yè)技術(shù)內(nèi)容存在語言障礙;2)只用學(xué)生能聽懂的語言講授專業(yè)性內(nèi)容,對(duì)過于生澀的專業(yè)技術(shù)內(nèi)容,還要使用漢語講解,這樣學(xué)生就不會(huì)把專業(yè)技術(shù)內(nèi)容學(xué)“夾生”了,在作研究時(shí)才不會(huì)有技術(shù)上的障礙;3)用母語調(diào)節(jié)課堂氣氛,適當(dāng)穿插的人工智能領(lǐng)域人物、故事及笑話以漢語為主,把學(xué)生發(fā)散的注意力快速集中起來,把學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣激發(fā)出來;4)中英文銜接,不重復(fù)表述,這樣就不會(huì)額外占用課時(shí)。

例如,在講解Agent技術(shù)時(shí),對(duì)于Agent的定義、結(jié)構(gòu)等核心內(nèi)容,我們采用英語講解;而對(duì)于Agent涉及到的心理學(xué)、邏輯學(xué)等方面的生澀理論,則用漢語給出扼要的說明;對(duì)于為闡釋Agent的rationality概念而舉的吸塵機(jī)器人、黑足泥蜂搬運(yùn)食物的例子,則主要用漢語講解,激發(fā)學(xué)生的興趣,抓住學(xué)生的注意力。

3中西合璧的教學(xué)課件

作為一種新型的教學(xué)手段,多媒體以其鮮明的圖像、生動(dòng)的畫面、靈活多變的動(dòng)畫及聲音效果克服了傳統(tǒng)教學(xué)模式的諸多不足,受到師生的認(rèn)可與好評(píng)[2]。本文探討的重點(diǎn)不是如何設(shè)計(jì)媒體的表現(xiàn)形式,而是如何利用課件更好地發(fā)揮雙語教學(xué)的效果。很多雙語教學(xué)任課教師只注重追求授課過程中外語的使用比例,課件全文用外語制作,在講解過程中還要費(fèi)盡周折地解釋,收效甚微。我們?cè)谥谱髡n件時(shí),不單純追求英語比例,而是想方設(shè)法讓課件能更好地輔助學(xué)生理解,在關(guān)鍵處均用雙語同步給出內(nèi)容,或者以英文為主,給出扼要的中文注釋。這樣,學(xué)生能夠通過視覺信息更好地理解授課內(nèi)容,而教師也不必再用中英文重復(fù)敘述。

此外,在課件素材的選取上,也應(yīng)注意國內(nèi)外結(jié)合。比如,在講解啟發(fā)式搜索技術(shù)時(shí),國外課件(包括教材)常用的素材是八皇后、八數(shù)碼等問題,其中八皇后問題相對(duì)大多數(shù)同學(xué)來講比較陌生,而國內(nèi)的重排九宮(與八數(shù)碼問題是一個(gè)問題)、華容道等問題對(duì)學(xué)生來講則更熟悉。用國內(nèi)的素材入門、用國外的素材拓寬視野,也是多媒體課件的中西合璧之道。

4中西合璧的文化熏陶

文化是生活在一定地域內(nèi)的人們的思想、信念及生活與行為方式的總稱。從人才培養(yǎng)的角度,我們一般將培養(yǎng)目標(biāo)分為知識(shí)、能力和素質(zhì)三個(gè)層面,文化屬素質(zhì)培養(yǎng)范疇。文化的熏陶和感染在育人中具有重要作用,這一點(diǎn)往往容易被工科專業(yè)課教師忽略。

從歷史文化的角度看,中西方文化從萌芽、發(fā)展到現(xiàn)在的格局,無疑是各具特色的。雙語教學(xué)提供了開放的空間,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的同時(shí)廣泛吸納西方文化,但這也給中國傳統(tǒng)文化造成了一定的沖擊,如不注意調(diào)和,勢(shì)必造成文化失衡,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的世界觀、人生觀、價(jià)值觀都不利。尤其計(jì)算機(jī)類課程中的技術(shù)內(nèi)容大部分誕生于西方,如果不在教學(xué)過程中進(jìn)行一種文化平衡,往往會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生一種我不如人的自卑心理或崇洋心理。

中西方文化對(duì)人與自然的基本觀點(diǎn)是不同的。中國文化關(guān)注的對(duì)象是人,人與人的關(guān)系自先秦時(shí)期便成為中國文化的核心與基礎(chǔ)問題。而西方文化較多關(guān)注的是自然,人與自然的關(guān)系是古希臘注重的中心問題,由此衍生出理智和科技。中國的哲學(xué)是一種人生哲學(xué),在處理人與自然的關(guān)系上,中國文化講究天人合一、順天應(yīng)物、道法自然。把自然人格化,追求人與自然和諧發(fā)展。從古希臘泰勒斯的自然哲學(xué)開始,探索自然奧秘,開發(fā)和利用自然資源為人類服務(wù)就成為了歐洲思想的主流。西方科學(xué)起源于對(duì)自然的探索和研究,很早就出現(xiàn)了畢達(dá)哥拉斯、阿基米得這樣名垂千古的科學(xué)家。在人與自然的關(guān)系上,西方文化認(rèn)為人與自然處于對(duì)立的斗爭狀態(tài)。西方人也講人與人之間的關(guān)系,但首先關(guān)注的不是倫理而是競爭,因而出現(xiàn)了“優(yōu)勝劣汰”的規(guī)律[3]。

在工科專業(yè)課堂上,涉及到文化要素的主要是兩方面內(nèi)容,一是與課程技術(shù)內(nèi)容有關(guān)的哲學(xué)觀點(diǎn),二是本學(xué)科發(fā)展歷程中的人物、事件和形成的學(xué)派等等。在教學(xué)過程中,教師要注意穿插上述內(nèi)容,對(duì)學(xué)生進(jìn)行文化熏陶,要注意中西合璧。比如,介紹人工智能發(fā)展過程中的重要人物時(shí),必然提及Turing、McCarthy、Minsky、Shannoon、Simon、Newell、Feigenbaum、Hopfield、Brooks等西方學(xué)者,但同樣也不能忽略國內(nèi)的吳文俊、王守覺、蔡文等學(xué)者,他們近年分別在機(jī)器定理證明、仿生模式識(shí)別、可拓學(xué)等領(lǐng)域取得了開創(chuàng)性成果,而這些還沒有來得及寫進(jìn)人工智能教科書。

5中西合璧的思維方式

對(duì)學(xué)生思維方式的培養(yǎng)也是教學(xué)任務(wù)之一。中西方文化的差異也將導(dǎo)致思維方式的不同。在技術(shù)思維方面,中國強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)和整體,更具辯證性;而西方強(qiáng)調(diào)細(xì)節(jié)和局部,更注重邏輯性。西方人的思維方法更偏于二元對(duì)立,而中國文化環(huán)境則造就了中國人思維方式的連續(xù)統(tǒng)合特征[4]。外文教材的編寫體例與中文教材有著明顯的不同,這就是中西方思維方式不同的原因。教師首先要注意到這種思維方式的差異,并在教學(xué)活動(dòng)中讓學(xué)生也逐步意識(shí)到這種差異,并進(jìn)一步接納和學(xué)會(huì)西方的思維方式,將中西方的思維方式融于一身。舉例來說,在講解邏輯推理技術(shù)時(shí),可以通過介紹邏輯學(xué)的三大起源(古希臘的形式邏輯、古印度的因明學(xué)、我國先秦時(shí)期的名辯學(xué))向?qū)W生呈現(xiàn)這種思維方式的差異,在講解演繹推理、模糊推理、云推理時(shí),也要注意體現(xiàn)中西方思維方式中各自的特長,以利于學(xué)生吸納。

6結(jié)語

自2005年開展雙語教學(xué)以來,我們每年授課后都進(jìn)行一次教學(xué)效果的問卷調(diào)查,“接受雙語教學(xué)”的學(xué)生比例從2005年的37%逐年上升到2009年的89%,說明這套雙語教學(xué)模式已經(jīng)得到了絕大多數(shù)學(xué)生的認(rèn)可。

中西合璧的雙語教學(xué)模式是我們?cè)谌斯ぶ悄芙虒W(xué)過程中探索出來的,但是也可以推廣到其他工科專業(yè)課中。雙語教學(xué)中各種要素的中西合璧不是簡單相加,而是要結(jié)合專業(yè)內(nèi)容進(jìn)行深度融合,這需要任課教師廣泛涉獵、精心加工、用心引導(dǎo)。雙語教學(xué)不能停留在語言形式和技術(shù)內(nèi)容層面上,還要上升到文化和思維層面。

注:本論文受到哈爾濱工程大學(xué)教學(xué)改革工程項(xiàng)目支持。

參考文獻(xiàn):

[1] 施錦芳. 高校雙語教學(xué)模式及方法的研究與實(shí)踐[J]. 沈陽教育學(xué)院學(xué)報(bào),2010,12(2):33-35.

[2] 周荃,胡奕. 多媒體教學(xué):傳統(tǒng)教學(xué)手段的歷史性轉(zhuǎn)型[J]. 廣州市經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院學(xué)報(bào),2006,8(2):69-71.

[3] 鄧紹建. 中西方文化差異研究[J]. 價(jià)值工程,2010(5):220-221.

[4] 馬麗,滕修攀. 中西方思維方式的文化差異研究:二元對(duì)立與連續(xù)統(tǒng)合的視角[J]. 社會(huì)心理科學(xué),2010,25(2):13-17.

Sino-west Style Bilingual Teaching Mode for Artificial Intelligence

LIU Hai-bo, SHEN Jing, ZHANG Guo-yin, LIU Jie

(College of Computer Science and Technology, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China)

篇4

人工智能技術(shù)及其應(yīng)用的發(fā)展歷史雖然只有短短的50余年，但是它作為信息技術(shù)的前沿領(lǐng)域，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和發(fā)展的影響卻越來越大。在基礎(chǔ)教育課程改革的大潮中，許多國家意識(shí)到基礎(chǔ)教育領(lǐng)域開展人工智能教育的必要性，努力把人工智能列入技術(shù)類教育的教學(xué)內(nèi)容中。作為師范類院校，教授人工智能課是有必要的。? 

（1）為部分優(yōu)秀的學(xué)生將來做更深入的研究打堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在面向知識(shí)經(jīng)濟(jì)的今天，研究獲取、表示和使用知識(shí)的人工智能學(xué)科越來越受到人們的重視。目前人工智能研究被列為中國高技術(shù)領(lǐng)域的重點(diǎn)之一。以專家系統(tǒng)為代表的智能化系統(tǒng)在信息技術(shù)中也占有重要地位。因此在高等教育中開展人工智能教育和智能化系統(tǒng)的研發(fā)，不僅是計(jì)算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用，也是促進(jìn)各學(xué)科服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。為使人工智能的理論、方法和技術(shù)的研究與應(yīng)用普及和深入，教育重心必須要下移，即從研究生教育向本科教育普及。開展本科層次人工智能普及教育的有效途徑之一是在本科高年級(jí)開設(shè)相關(guān)選修課。開展人工智能教育，不僅能夠更好地發(fā)揮高等院校的育人和科學(xué)研究功能，而且能為學(xué)生拓寬專業(yè)路徑，擴(kuò)大自主學(xué)習(xí)空間和發(fā)展個(gè)性創(chuàng)造條件，同時(shí)也為營造一個(gè)使學(xué)生不僅有寬厚、扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，且具綜合分析和解決問題能力的環(huán)境。? 

（2）為將來從教的學(xué)生積聚大量的知識(shí)。英國早在1999年，人工智能課程已經(jīng)作為選修課出現(xiàn)在中學(xué)的信息與通訊技術(shù)（ICT）課程中。許多中小學(xué)還通過機(jī)器人競賽活動(dòng)來激發(fā)中小學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能的興趣，使學(xué)生不僅提高了用信息技術(shù)解決問題的能力，而且培養(yǎng)了多種思維方式，獲得了更多的創(chuàng)新空間。美國現(xiàn)行的中學(xué)信息技術(shù)課程設(shè)置中，將人工智能的內(nèi)容作為“媒體與技術(shù)”層面對(duì)12年級(jí)學(xué)生的要求。澳大利亞的部分中學(xué)開設(shè)的信息處理與技術(shù)課程，人工智能、信息系統(tǒng)、算法和程序設(shè)計(jì)、社會(huì)和倫理道德、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分別作為5個(gè)主題共同構(gòu)成了該課程的教學(xué)內(nèi)容。在該課程的大綱中規(guī)定，人工智能部分的教學(xué)內(nèi)容在高中第3學(xué)期為12年級(jí)的學(xué)生開設(shè)，教學(xué)時(shí)間為10周。? 

在我國，多年以來中學(xué)奧林匹克信息學(xué)競賽中一直包含有人工智能相關(guān)的題目，涉及啟發(fā)式搜索、博弈、智能程序設(shè)計(jì)等問題。2003年4月，我國教育部正式頒布《普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》，首次在信息技術(shù)科目中設(shè)立了“人工智能初步”選修模塊，標(biāo)志著我國高中人工智能課程的正式起步。? 

我國的新課程標(biāo)準(zhǔn)頒布后，教育部評(píng)審并通過了分別由教育科學(xué)出版社、廣東高教出版社、地圖出版社、上?？萍冀逃霭嫔绾驼憬逃霭嫔绯霭娴?套高中《人工智能初步》教材，并開發(fā)了相應(yīng)的教輔材料，包括教師用書和配套光盤等。為了配合中學(xué)人工智能課程的實(shí)施，國內(nèi)也推出了一些適合中學(xué)生學(xué)習(xí)與體驗(yàn)的人工智能軟件和網(wǎng)絡(luò)資源。另一方面，一些高校的本科生、研究生也逐步關(guān)注中學(xué)人工智能教育的開展并將其作為畢業(yè)論文的研究選題。一些師范院校適應(yīng)形勢(shì)要求，已為師范生開設(shè)了與此相關(guān)的選修課程。? 

2 人工智能的教育及教學(xué)條件現(xiàn)狀? 

通過對(duì)本人多年的教學(xué)過程進(jìn)行總結(jié)，我校的《人工智能》課程教育現(xiàn)狀可總結(jié)為如下幾點(diǎn)：? 

（1)理論知識(shí)充裕。但與實(shí)踐相脫節(jié)，特別是在智能科學(xué)技術(shù)的教育教學(xué)方面。盡管知識(shí)面相當(dāng)廣泛，而人工智能理論的普及教育以及智能技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用仍然十分滯后。? 

(2)同其它普通高等院校一樣，在本校，人工智能技術(shù)的研究與應(yīng)用尚未普及，甚至比不上其它院校。這不利于培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣及創(chuàng)造精神。? 

（3）缺乏配套實(shí)驗(yàn)教材，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容缺乏，無法培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和創(chuàng)新能力。只有開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，才能使人工智能的相關(guān)知識(shí)具有研究性和綜合性。? 

（4）對(duì)中小學(xué)智能教育的深度及教學(xué)方式、教學(xué)特點(diǎn)缺乏研究。做為師范類院校，我認(rèn)為在對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)教育的基礎(chǔ)上，要緊抓中小學(xué)智能教育的特點(diǎn)對(duì)師范類學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的教育與培訓(xùn)。? 

相對(duì)于教育現(xiàn)狀，我校的《人工智能》課程教學(xué)條件現(xiàn)狀要稍好一些，其狀態(tài)如下：? 

（1）教材使用國家級(jí)規(guī)劃教材，此教材非常系統(tǒng)地介紹了人工智能的基本原理、方法和應(yīng)用技術(shù)，適合本科及研究生使用。在我們的授課過程中，也會(huì)適當(dāng)為學(xué)生提供相關(guān)的國內(nèi)其他先進(jìn)教材，如中南大學(xué)蔡自興教授的《人工智能及其應(yīng)用》等。? 

（2）為了促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，我們準(zhǔn)備了多種類型的擴(kuò)充性學(xué)習(xí)資料，加強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)，包括：課程相關(guān)雜志和書籍目錄，以及部分重要的參考文獻(xiàn)，與人工智能相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源如優(yōu)秀BBS、新聞組、網(wǎng)址等。 它們包括了大量的文獻(xiàn)資料、本領(lǐng)域研究的前沿動(dòng)態(tài)等。 使用表明，學(xué)生非常樂于查閱這些資源。 使學(xué)生能通過使用這些資源進(jìn)行一些人工智能程序設(shè)計(jì)，探討一些問題，在課堂討論中展示他們的收獲。? 

(3）校園網(wǎng)的普及與不斷優(yōu)化使本課程有優(yōu)良的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)境，能充分滿足教學(xué)需要。我們擁有較充足的多媒體教室和網(wǎng)絡(luò)教室，為實(shí)現(xiàn)本課程教學(xué)提供了物質(zhì)保障。在網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)方面，全校辦公室、教室、學(xué)生宿舍和教師宿舍都以寬帶網(wǎng)相連，這些硬件設(shè)備對(duì)本課程教學(xué)發(fā)揮了重要作用，使本課程教學(xué)質(zhì)量得以明顯提高。? 

3 人工智能教學(xué)方法及手段的改革? 

針對(duì)我們現(xiàn)在所采取的教學(xué)方法，我認(rèn)為存在許多不足，如教學(xué)方式比較單一，教學(xué)內(nèi)容偏重理論講解等，為此，提出以下教學(xué)方法的改革：? 

（1）通過多種途徑激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課程的學(xué)習(xí)效果，直接受到學(xué)生興趣和參與意識(shí)的影響。一般來講，《人工智能》作為一門前沿課程，開始學(xué)生學(xué)習(xí)興趣很大，當(dāng)開始接觸到抽象理論知識(shí)及部分算法時(shí)，學(xué)生往往感到不易接受。 我們通過各種途徑和方法， 激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，包括鼓勵(lì)學(xué)生參與某部分知識(shí)的擴(kuò)充性資料查找,預(yù)留一定時(shí)間請(qǐng)學(xué)生負(fù)責(zé)對(duì)此內(nèi)容進(jìn)行講解，布置學(xué)生對(duì)某個(gè)基本成型的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行糾錯(cuò)及驗(yàn)證，降低問題解決的難度。學(xué)生因此產(chǎn)生興趣從而做更深度研究。? 

(2）進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)。 我們可以嘗試在教學(xué)過程中不斷提出問題請(qǐng)學(xué)生思考，啟發(fā)學(xué)生求解這些問題，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的猜想和解決方案，然后擺出教材中的解決方案，并與同學(xué)所提出的觀點(diǎn)進(jìn)行分析和比較，這足以加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)意識(shí)和參與意識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。? 

(3）課堂辯論與交互式教學(xué)。 組織課堂辯論，討論的議題可定位為譬如人工智能是否能超過人類智能等有爭議的問題。學(xué)生通過對(duì)這些問題展開激烈爭論，激發(fā)了學(xué)習(xí)潛能，明確了學(xué)習(xí)目標(biāo)。當(dāng)然師生間的交流方式還有很多，如郵件互發(fā)、QQ留言等，也可在課程網(wǎng)站中的互動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行交流。? 

(4）分層次因材施教。 在授課過程中，通過對(duì)每個(gè)具體學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、課堂作業(yè)情況進(jìn)行及時(shí)評(píng)估，對(duì)學(xué)生提出進(jìn)一步的學(xué)習(xí)建議和指導(dǎo)， 實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的教學(xué)。 對(duì)優(yōu)秀學(xué)生探討，可以在教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中要求其選作部分探索性、創(chuàng)新性的功課和實(shí)驗(yàn)，以發(fā)揮學(xué)生個(gè)性優(yōu)勢(shì)。對(duì)于有意于將來從事中小學(xué)教育的學(xué)生可以在機(jī)器人及人工智能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀等知識(shí)層面對(duì)其做問題講解。而那些看似缺乏興趣的學(xué)生，我們可以用多媒體手段如播放人工智能相關(guān)電影及科學(xué)小片引起其興趣，實(shí)行逐步引導(dǎo)的教學(xué)過程。? 

另外，我們可以嘗試雙語教學(xué)。 采用中文教材和講授的同時(shí)，注重在課程中的關(guān)鍵詞同時(shí)用英文表示，并適當(dāng)指定英文參考短文和英文參考書。使學(xué)生能夠接觸國外文獻(xiàn)資料，加深對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，獲得更寬廣的知識(shí)。我們也可以在教學(xué)內(nèi)容安排上，注重理論聯(lián)系實(shí)際，將一些人工智能網(wǎng)絡(luò)上的虛擬實(shí)驗(yàn)給學(xué)生進(jìn)行課外上網(wǎng)練習(xí)，從而使學(xué)生了解算法的具體運(yùn)行過程， 通過參與達(dá)到知識(shí)的理解，掌握基本方法和技術(shù)。? 

 

根據(jù)現(xiàn)有的條件，我們?cè)诮虒W(xué)中可以采用多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)相結(jié)合的方法，充分利用多媒體的豐富表現(xiàn)形式，利用網(wǎng)絡(luò)課程的交互性、情景化等特點(diǎn)，構(gòu)筑以學(xué)生為主體的《人工智能》課程現(xiàn)代教學(xué)模式。 對(duì)于抽象知識(shí)，可通過動(dòng)畫和視頻演示，通過聲音和圖像展示人工智能的歷史、人物和前景，做到學(xué)生直接而深刻地看到知識(shí)的內(nèi)涵外延。網(wǎng)絡(luò)課程能較好地實(shí)現(xiàn)交互并使學(xué)習(xí)過程情景化，通過網(wǎng)絡(luò)課程的課堂練習(xí)和章節(jié)練習(xí)，教師可以評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并給學(xué)生提出學(xué)習(xí)建議，從而提高學(xué)生的研究力和創(chuàng)新力。我們也可以給學(xué)生播放中學(xué)《人工智能》課程課堂教學(xué)錄像，以使學(xué)生看到初高中學(xué)生的知識(shí)范圍及深度；同時(shí)給學(xué)生播放現(xiàn)有的《人工智能》科學(xué)成果，讓學(xué)生看到理論背后的實(shí)踐；也可以播放科幻片，激發(fā)學(xué)生想象的翅膀從而有興趣把人工智能作為將來深造的方向?！度斯ぶ悄堋肥且婚T較新的課程，改進(jìn)教學(xué)方法和手段不僅要靠教師，也應(yīng)增加硬件設(shè)備的投入。如果人工智能能采用智能輔助教學(xué)系統(tǒng)或機(jī)器人輔助教學(xué)過程逼真、形象，一目了然，這樣可大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，尤其是提高學(xué)生的觀察判斷能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。? 

4 人工智能實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)的探討? 

我們可以在教學(xué)過程中，適量開設(shè)一些實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，并加深他們對(duì)理論知識(shí)的理解，降低理論的抽象度，提升理論的實(shí)用性。在近兩年的教學(xué)過程中，我們會(huì)適量加入一些人工智能語言的教學(xué)過程。例如，在講解了“野人與傳教士過河”等問題后，我們可以讓學(xué)生使用Visual Prolog或者C ?++?對(duì)算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)；在講解 TSP 問題的遺傳算法解決案例后，指出編碼方案、初始種群大小、進(jìn)化代數(shù)、交叉率變異率等因素對(duì)求解結(jié)果的影響，并要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)的方式來分析、理解這些問題，并提出“尋找更有利的解決方案”等問題。把學(xué)生的興趣激發(fā)后，為解決這些問題，學(xué)生會(huì)在課外主動(dòng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)、相互討論以實(shí)現(xiàn)他們所設(shè)計(jì)的方案，這樣既培養(yǎng)了學(xué)生善于鉆研和勇于創(chuàng)新的精神又提高了學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力。? 

參考文獻(xiàn)：? 

［1］ 熊德蘭,李梅蓮,鄢靖豐.人工智能中實(shí)踐教學(xué)的探討［J］.宿州學(xué)院學(xué)報(bào),2008(1).? 

［2］ 何元烈,汪玲.“Visual C ?++?”在“人工智能”教學(xué)中的應(yīng)用與探討［J］.廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版,2008(8).? 

篇5

關(guān)鍵詞：人工智能；Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)混合教學(xué)模式

人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常深入，它可呈現(xiàn)深度學(xué)習(xí)、跨學(xué)科融合、人機(jī)協(xié)同、群智開放、自主操控等諸多內(nèi)容，并在教學(xué)中引發(fā)鏈?zhǔn)酵黄?、推?dòng)教學(xué)內(nèi)容的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化躍升式快速發(fā)展。所以說在教育領(lǐng)域中，人工智能如魚得水，它獲得了更大的自我技術(shù)展現(xiàn)空間，也為學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)內(nèi)容帶來諸多福音。

一、高職院校Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)引入人工智能技術(shù)的必要性

人工智能本身離不開算法，而算法的實(shí)現(xiàn)則需要語言做支撐，像目前高職院校的Python程序編程設(shè)計(jì)教學(xué)就可引入人工智能技術(shù)，Python作為AI時(shí)代的頭牌語言其融合性教學(xué)也成為了培養(yǎng)AI人才的重要關(guān)鍵。目前國內(nèi)許多高職院校都在全面推行人工智能技術(shù)背景下的Python教學(xué)，將其作為是數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)攻防的第一語言以及編程入門教學(xué)的第一語言。

換個(gè)角度講，高職院校在Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)中引入人工智能是非常必要的，因?yàn)樗P(guān)系到高職生未來的就業(yè)生存、崗位專業(yè)能力創(chuàng)新與事業(yè)發(fā)展，考慮到人工智能領(lǐng)域的知識(shí)理論性偏強(qiáng)，且對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)能力要求較高，整體學(xué)科學(xué)習(xí)難度較大，所以許多高職院校也在思考如何將人工智能技術(shù)內(nèi)容合理融入到Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)體系當(dāng)中，為學(xué)校相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域拓展教育新路，培養(yǎng)對(duì)路人才[1]。

二、高職院校人工智能背景下的Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)方法應(yīng)用研究

（一）教學(xué)應(yīng)用概述與教學(xué)目標(biāo)明確

Python語言作為高職院校守門程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)語言，相比于其它傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)語言具有簡單易學(xué)、程序可讀性、可遷入性、可擴(kuò)展性、邏輯結(jié)構(gòu)縝密等特點(diǎn)。同時(shí)該編程語言采用了開放開源設(shè)計(jì)，擁有12萬以上的第三方庫，可有效避免編程重復(fù)問題，提高教學(xué)中的語言編程教學(xué)效率。另外Python是一種解釋型語言，它的跨平臺(tái)與可移植性相當(dāng)之強(qiáng)，可在任何系統(tǒng)中拷貝運(yùn)行，對(duì)環(huán)境配置要求不高。

為了確保某些沒有編程基礎(chǔ)知識(shí)能力的高職生也能學(xué)好Python語言程序設(shè)計(jì)課程，教師專門在教學(xué)中加入了人工智能技術(shù)內(nèi)容，圍繞該技術(shù)融合可開展的Python編程語言課程就包括了Python安裝、Python輸入輸出、Python特性、人工智能編程等等知識(shí)內(nèi)容。在教學(xué)中希望明確3點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)：

第一，要求學(xué)生初步具有利用Python初步編寫基本程序的能力。

第二，要求學(xué)生掌握Python編程語言的基本特性。

第三，要求學(xué)生深入了解某些常用Python庫，特別是了解人工智能的基本思想與編程方式，能夠利用人工智能和Python編寫出某些復(fù)雜的處理程序。

（二）創(chuàng)新教法設(shè)計(jì)應(yīng)用

為切實(shí)達(dá)到Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)，凸顯學(xué)生在課堂教學(xué)中的主體地位，教師可采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)配合項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的混合教學(xué)模式展開一系列的教學(xué)設(shè)計(jì)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)的完成各項(xiàng)教學(xué)任務(wù)內(nèi)容，不斷提升自身的Python語言程序設(shè)計(jì)水平。

具體到教學(xué)方案設(shè)計(jì)中，教師專門圍繞學(xué)生中心、任務(wù)載體將教學(xué)內(nèi)容相對(duì)巧妙的隱藏于具體的教學(xué)任務(wù)中，再通過Python編程語言新知識(shí)內(nèi)容與新教學(xué)技能驅(qū)動(dòng)學(xué)生深入學(xué)習(xí)展開基礎(chǔ)章節(jié)任務(wù)，結(jié)合任務(wù)結(jié)果評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。這一教法的提出與運(yùn)用希望解決傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)教學(xué)中理論與實(shí)踐相互分離的不利教學(xué)局面，希望將課堂中的所有理論內(nèi)容全部轉(zhuǎn)移到實(shí)踐任務(wù)中，凸顯教學(xué)中理論與實(shí)踐過程的相互和諧統(tǒng)一。如下：

教師為學(xué)生設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)，設(shè)計(jì)Python程序示例任務(wù)，將fileA和fileB兩個(gè)文件各存放于不同的兩行字母中，然后將兩個(gè)文件中的信息數(shù)據(jù)內(nèi)容完全合并，按照字母順序排列并再次輸出一個(gè)新文件fileC，以下給出該任務(wù)教學(xué)中的程序設(shè)計(jì)編寫代碼：

fp1=open(‘fileA.txt’)

data1=fp1.read()

fp1.close()

fp2=open(‘fileB.txt’)

data2=fp2.read()

fp2.close()

fp3=open(‘fileC.txt’，w)

data_all=list（data1+data2）

fp3.write（data_unite）

fp3.close()

采用上述項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目混合教學(xué)法可為學(xué)生構(gòu)建一個(gè)相對(duì)完整的人工智能Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)獨(dú)立項(xiàng)目，將項(xiàng)目完全交由學(xué)生獨(dú)立處理完成，教師負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)教學(xué)方案，而由學(xué)生收集信息，實(shí)施項(xiàng)目并最后再由教師給出學(xué)生項(xiàng)目完成評(píng)價(jià)。它全面考驗(yàn)了學(xué)生對(duì)于Python基本庫與第三方庫的學(xué)習(xí)了解與運(yùn)用程度，同時(shí)在融入大量人工智能編程思路后顛覆學(xué)生的語言編程學(xué)習(xí)認(rèn)知思維，讓學(xué)生了不但能夠練習(xí)獨(dú)立編程，也能共同學(xué)習(xí)協(xié)作編程，全面提高自己的的Python語言編程能力[2]。

總結(jié)：

綜上所述，在高職院校中采用人工智能技術(shù)配合Python語言編程設(shè)計(jì)可有效拓展教學(xué)思路，而本文中所采用的的任務(wù)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目混合教學(xué)模式則能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)他們合理運(yùn)用所學(xué)習(xí)知識(shí)解決實(shí)際問題，徹底擺脫復(fù)雜語法及算法所帶來的學(xué)習(xí)困擾，更好學(xué)習(xí)Python編程語言知識(shí)。

參考文獻(xiàn)

篇6

關(guān)鍵詞:教學(xué)改革;人工智能;游戲設(shè)計(jì);游戲編程

人工智能(Artificial Intelligence,AI)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,是研究、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)[1]。人工智能技術(shù)研究領(lǐng)域包括機(jī)器人、模式識(shí)別、自然語言處理、機(jī)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[2],其最為廣泛的應(yīng)用之一就是游戲設(shè)計(jì)[3]。游戲設(shè)計(jì)雖然涉及多門學(xué)科,但其作為應(yīng)用并沒有形成一門單獨(dú)的理論[4-5]。由于游戲存在較大的市場(chǎng)以及其作為人工智能的一個(gè)重要應(yīng)用,國外已有多所大學(xué)開設(shè)了游戲設(shè)計(jì)課程。如卡內(nèi)基梅隆大學(xué)(Carnegie Mellon University)于1999年設(shè)立了娛樂科技碩士學(xué)位,并開設(shè)了相關(guān)課程;南加州大學(xué)(The University of Southern California)設(shè)立了為期3年的互動(dòng)媒體藝術(shù)(fine arts in interactive media)碩士學(xué)位課程,并于大學(xué)部設(shè)立電子游戲設(shè)計(jì)(video-game design)副修課程。該校也為美國軍隊(duì)創(chuàng)作訓(xùn)練士兵的電子游戲,透過戰(zhàn)斗情境模擬來進(jìn)行沙盤演練。麻省理工學(xué)院(Massachusetts Institute of Technology)提供多種電子游戲設(shè)計(jì)相關(guān)課程,并研發(fā)將電玩游戲納入教室教學(xué)的方法。斯坦福大學(xué)(Stanford University)提供電子游戲設(shè)計(jì)史及包含最佳電子游戲競賽獎(jiǎng)的計(jì)算機(jī)繪圖課程。華盛頓藝術(shù)學(xué)院(The Art Institute of Washington)為亞特蘭大藝術(shù)學(xué)院的分校,提供授予學(xué)士學(xué)位的視覺及游戲程序設(shè)計(jì)課程。在初期的藝術(shù)與設(shè)計(jì)重點(diǎn)培訓(xùn)后,學(xué)生將學(xué)習(xí)立體動(dòng)畫相關(guān)技術(shù)。國內(nèi)也有多所高校開設(shè)了游戲設(shè)計(jì)的相關(guān)課程,如北京郵電大學(xué),首都師范大學(xué)等,為了適應(yīng)市場(chǎng)許多培訓(xùn)機(jī)構(gòu)也開設(shè)了游戲設(shè)計(jì)課程,但培訓(xùn)機(jī)構(gòu)將課程的重點(diǎn)放在了實(shí)際的編輯代碼中而過少的關(guān)注理論。中南大學(xué)開設(shè)人工智能課程已有20多年的歷史,在教學(xué)實(shí)踐中,中南大學(xué)智能系統(tǒng)與智能軟件研究所的教師們?cè)诮虒W(xué)科研方面取得了許多令人振奮的成果。在良好的環(huán)境中,人工智能與游戲編程課程應(yīng)運(yùn)而生[6-7]。

1教學(xué)目標(biāo)與要求

中南大學(xué)人工智能與游戲設(shè)計(jì)課程主要面向智能方向4年級(jí)學(xué)生,在4年級(jí)第一學(xué)期開設(shè)。學(xué)習(xí)該門課程之前需要具備人工智能以及計(jì)算機(jī)編程方面的課程知識(shí),并且需要一定的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)。

此門課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生了解游戲設(shè)計(jì)與虛擬現(xiàn)實(shí)的基本概念和術(shù)語及其基本設(shè)計(jì)方法,理解人工智能在游戲中的相關(guān)應(yīng)用,熟悉游戲設(shè)計(jì)中編程以及建模技術(shù),為學(xué)生將來利用人工智能技術(shù)以及游戲設(shè)計(jì)技術(shù)奠定必要的知識(shí)基礎(chǔ)。除此之外向?qū)W生介紹計(jì)算機(jī)游戲的基本原理和最新進(jìn)展,包括計(jì)算機(jī)游戲動(dòng)畫的最新概況、游戲程序設(shè)計(jì)概覽、2D游戲的基本編程技術(shù)、3D游戲動(dòng)畫的基本編程技術(shù)、3D游戲場(chǎng)景的組織與繪制、游戲中的高級(jí)圖形技術(shù)、游戲中的音頻編程、游戲中的人機(jī)界面技術(shù)、人工智能在游戲動(dòng)畫中的應(yīng)用,紋理貼圖、基于圖像的繪制和加速算法等。

基于該教學(xué)目標(biāo),本課程有兩個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容,其分別是人工智能技術(shù)如何在游戲設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,以及游戲編程的相關(guān)技術(shù)。對(duì)于人工智能技術(shù)在游戲設(shè)計(jì)中的應(yīng)用這一內(nèi)容,主要采用理論結(jié)合實(shí)際的理念,將學(xué)生已具備的人工智能理論知識(shí)與游戲設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用聯(lián)系起來,使學(xué)生一方面能體會(huì)人工智能的基礎(chǔ)理論,另一方面使學(xué)生能夠?qū)⑵渌鶎W(xué)用于實(shí)踐,避免理論與實(shí)踐脫節(jié)。游戲編程內(nèi)容主要從設(shè)計(jì)模式入手,然后依托多媒體平臺(tái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行講授設(shè)計(jì)以及編程方面的相關(guān)知識(shí)。

圍繞這個(gè)教學(xué)目標(biāo),我們安排了28個(gè)學(xué)時(shí)的課堂教學(xué),4個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn),總共32個(gè)學(xué)時(shí)的課程。接下來針對(duì)課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、考核方式這幾個(gè)方面分別展開討論。

2課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

本課程采用培訓(xùn)學(xué)校模式與大學(xué)理論教育折中的方式進(jìn)行講授,本節(jié)將著重對(duì)28個(gè)學(xué)時(shí)的課堂教學(xué)內(nèi)容分別介紹。

1) 游戲程序設(shè)計(jì)概論與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)。

該部分內(nèi)容可以分為以下兩部分。

(1) 計(jì)算機(jī)游戲簡介與游戲設(shè)計(jì)概論(2課時(shí))。

(2) 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)(2課時(shí))。

概論部分主要介紹計(jì)算機(jī)游戲的基本概念、特點(diǎn)以及目前國際上該領(lǐng)域的研究和應(yīng)用情況。圖形學(xué)部分主要是介紹計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的相關(guān)理論基礎(chǔ),目的是讓沒有學(xué)過計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)生有一定了解,由于考慮到智能專業(yè)也開設(shè)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的相關(guān)選修課,因此,本部分內(nèi)容只是對(duì)之前學(xué)習(xí)的相關(guān)知識(shí)的復(fù)習(xí),目的是為后續(xù)的程序設(shè)計(jì)課程打好相應(yīng)的理論基礎(chǔ)。

本次課程是正門課程的開篇之講,一方面,教師要開宗明義,讓學(xué)生明確何為計(jì)算機(jī)游戲,并對(duì)計(jì)算機(jī)游戲有大致的了解,為后續(xù)課程學(xué)習(xí)起鋪墊作用;另一方面,為增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,必須介紹計(jì)算機(jī)游戲的類型以及各種知識(shí)與其的關(guān)聯(lián)。

2) 游戲編程技術(shù)。

如上所述,游戲編程是本門課程的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容,游戲編程可以分為如下幾個(gè)部分。

(1)Windows編程基礎(chǔ)(2課時(shí))。

(2)DirectX編程基礎(chǔ)(2課時(shí))。

(3)2D游戲的基本編程(2課時(shí))。

(4)3D游戲場(chǎng)景的組織和繪制(2課時(shí))。

(5)3D動(dòng)畫的基本編程技術(shù)(2課時(shí))。

(6)游戲中的人機(jī)界面技術(shù)(2課時(shí))。

對(duì)于Windows編程基礎(chǔ),其主要內(nèi)容是Windows操作系統(tǒng)的發(fā)展史、Win32程序的基本結(jié)構(gòu)、消息循環(huán)與處理、Windows窗口、GDI接口、集成開發(fā)環(huán)境(IDE)。

DirectX編程[8]基礎(chǔ)的主要內(nèi)容是DirectX開發(fā)包的歷史及其框架、介紹每一個(gè)組件的功能、DirectX開發(fā)包的安裝以及與IDE連接的配置。

2D游戲基本編程的主要內(nèi)容是游戲的基本流程和體系結(jié)構(gòu)、游戲開發(fā)的基本理念及方法、游戲引擎簡介、游戲的調(diào)試與測(cè)試。

3D游戲場(chǎng)景的組織與繪制的主要內(nèi)容是3D場(chǎng)景的組織與管理、游戲場(chǎng)景的幾何優(yōu)化、3D場(chǎng)景的快速可見性判斷與消隱、地形場(chǎng)景的繪制與漫游、3D游戲場(chǎng)景中的碰撞檢測(cè)。

3D動(dòng)畫的基本編程技術(shù)的主要內(nèi)容是3D動(dòng)畫技術(shù)概述、Direct3D開發(fā)包的使用、關(guān)鍵幀動(dòng)畫技術(shù)、基于動(dòng)作捕捉的動(dòng)畫技術(shù)、腳本驅(qū)動(dòng)的動(dòng)畫技術(shù)。

游戲中的人機(jī)界面技術(shù)主要內(nèi)容是游戲的可玩性與人機(jī)界面、用戶界面設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

游戲程序設(shè)計(jì)部分內(nèi)容主要是讓學(xué)生了解和掌握面向Windows平臺(tái)的游戲編程的技能。現(xiàn)在絕大部分游戲和娛樂都是基于Windows平臺(tái),因此掌握Windows平臺(tái)的設(shè)計(jì)模式與編程方法是必須的。又因?yàn)镈irectX軟件開發(fā)包是微軟公司面向Windows平臺(tái)開發(fā)的一套專門應(yīng)用于游戲開發(fā)的API,因此了解其原理以及掌握其技術(shù)能夠提高學(xué)生的游戲開發(fā)能力。

3) 人工智能在游戲中的應(yīng)用。

如今的游戲應(yīng)用了大量的人工智能技術(shù),本門課程將從以下幾個(gè)方面介紹人工智能技術(shù)在游戲中的應(yīng)用。

(1)遺傳算法(6學(xué)時(shí))。

(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(6學(xué)時(shí))。

遺傳算法主要內(nèi)容是遺傳算法的概念及其相關(guān)研究、雜交操作、變異操作、適應(yīng)性函數(shù)選擇、遺傳算法優(yōu)化的算子、創(chuàng)建和處理矢量圖形。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要內(nèi)容是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述、適應(yīng)性函數(shù)、環(huán)境探測(cè)、有監(jiān)督的學(xué)習(xí)、演化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洹?/p>

該部分內(nèi)容主要是介紹如何將人工智能中的理論用計(jì)算機(jī)語言實(shí)現(xiàn),并介紹如何在游戲設(shè)計(jì)中應(yīng)用這些理論。這部分內(nèi)容是本門課程一個(gè)核心內(nèi)容,通過學(xué)習(xí)學(xué)生們能夠認(rèn)識(shí)到人工智能在游戲設(shè)計(jì)中的重要性,并提高應(yīng)用能力。

3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與課程設(shè)計(jì)

由于該門課程為選修課,因此課時(shí)較少,除課堂課時(shí)之外只剩下4個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課時(shí)。我們針對(duì)這4個(gè)課時(shí)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計(jì),其主要內(nèi)容是引導(dǎo)學(xué)生熟悉Visual Studio .Net 2008集成開發(fā)環(huán)境、安裝與配置DirectX 軟件開發(fā)包、使用有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)狀態(tài)驅(qū)動(dòng)智能體,設(shè)計(jì)2D圖形驅(qū)動(dòng)引擎。

雖然課時(shí)很短,但學(xué)生能夠?qū)嶋H動(dòng)手操作,熟悉游戲編程的相關(guān)開發(fā)工具與開發(fā)包,另外,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣提高了,學(xué)習(xí)內(nèi)容從枯燥的抽象概念、理論變成實(shí)際的事例。此外,學(xué)生還可以在課下完成任務(wù),繼續(xù)鉆研新的理論應(yīng)用。

我們針對(duì)本門課程實(shí)驗(yàn)課時(shí)少的缺點(diǎn),特別設(shè)定了一個(gè)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)并不占用實(shí)驗(yàn)課時(shí),而是要求學(xué)生利用課外的時(shí)間,自由組合,以團(tuán)隊(duì)的模式完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求。

課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是要求學(xué)生完成一個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì),該項(xiàng)目設(shè)計(jì)主要是要求學(xué)生使用相關(guān)的集成開發(fā)環(huán)境和開發(fā)包,利用一個(gè)人工智能技術(shù)編寫出一個(gè)小的游戲軟件,并給出設(shè)計(jì)報(bào)告?？紤]到學(xué)生的實(shí)際能力,開發(fā)與報(bào)告以小組的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā),設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)由3～5人自由組合,具體分工必須在報(bào)告中體現(xiàn),報(bào)告要求不少于4000字,以軟件開發(fā)文檔的形式提交,報(bào)告中不僅有游戲軟件的需求分析文檔、設(shè)計(jì)文檔和測(cè)試文檔,還必須包括游戲的內(nèi)容設(shè)計(jì),即游戲的情節(jié)創(chuàng)意或功能設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)題目以及游戲類型由學(xué)生自選,圖形界面可以是3D也可以是2D,開發(fā)包可以使用Direct3D也可是Windows自帶的GDI。

4考核方式及其安排

考核一個(gè)方面是檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)的狀況,另一個(gè)方面是為了通過考核方式,提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力?；谶@個(gè)原因,我們將整個(gè)考核分為3個(gè)模塊。

1) 期末考試(開卷),占總成績的50%。

2) 項(xiàng)目設(shè)計(jì),占總成績的35%。

3) 實(shí)驗(yàn),占總成績的15%。

期末考試采用開卷形式,主要目的在于檢測(cè)學(xué)生通過課程學(xué)習(xí),對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度,以及運(yùn)用知識(shí)點(diǎn)解決問題的能力。其占總成績比例的一半。雖然期末考試為開卷,但考核的知識(shí)點(diǎn)無法直接從教材中直接找到,需要學(xué)生實(shí)際運(yùn)用能力和解題手段才能完成答題。精心設(shè)計(jì)的開卷試題,可以使學(xué)生對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)知識(shí)體系進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)的回顧,同時(shí),它也是對(duì)教學(xué)的補(bǔ)充。

課程設(shè)計(jì)需要學(xué)生有很強(qiáng)的自主性,認(rèn)真完成將使學(xué)生受益匪淺,敷衍了事不僅學(xué)生沒有得到鍛煉,教學(xué)目的也難以達(dá)成。課程設(shè)計(jì)以小組的形式有優(yōu)勢(shì)也有劣勢(shì),好處在于學(xué)生可以根據(jù)自身能力對(duì)應(yīng)團(tuán)隊(duì)中的角色,例如,某同學(xué)編程能力強(qiáng),他可以作為程序設(shè)計(jì)與開發(fā)人員;另一同學(xué)數(shù)學(xué)好,或理論方面出色,他就可以擔(dān)任算法設(shè)計(jì)的工作;某些同學(xué)有創(chuàng)意,他則可以擔(dān)任游戲情節(jié)設(shè)計(jì)的工作,等等。這樣做分工明確,每個(gè)人都能夠根據(jù)自己的實(shí)際需求和情況得到鍛煉。劣勢(shì)在于,如果團(tuán)隊(duì)同學(xué)能力重點(diǎn)都一樣,就會(huì)出現(xiàn)分工不清,而最大的問題就是團(tuán)隊(duì)合作會(huì)導(dǎo)致某些同學(xué)出現(xiàn)依賴思想,最終導(dǎo)致整個(gè)團(tuán)隊(duì)只有一個(gè)人完成整個(gè)項(xiàng)目,甚至導(dǎo)致項(xiàng)目無法完成的情況。對(duì)此,我們應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)每一個(gè)學(xué)生都要積極主動(dòng)參與到課程設(shè)計(jì)中來,發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性,協(xié)作完成項(xiàng)目。

5結(jié)語

本文探討了人工智能與游戲設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)與任務(wù)、課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、考核方式,希望能夠給其他相關(guān)教學(xué)工作者以參考和啟發(fā),共同促進(jìn)其完善與提高。

由于人工智能與游戲設(shè)計(jì)這門課程是中南大學(xué)新開的一門課程,在許多方面存在考慮不周或欠缺的情況,需要向兄弟單位多學(xué)習(xí)并且多在教學(xué)實(shí)踐中摸索與提高。本門課程是以中南大學(xué)智能系統(tǒng)與智能軟件研究所為依托,它具有很好的研究基礎(chǔ)與良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并能夠?qū)⑦@門課程融會(huì)貫通,使學(xué)生理解人工智能與游戲開發(fā)設(shè)計(jì)的基本理念,并培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用技能。

參考文獻(xiàn):

[1] 楊剛,黃心淵. 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)與討論[J]. 計(jì)算機(jī)教育,2008(2):1-3.

[2] 蔡自興,徐光v. 人工智能及其應(yīng)用[M]. 3版. 北京:清華大學(xué)出版社,2003.

[3] 劉鍇. 應(yīng)用型院校的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)課程教學(xué)探討[J]. 電腦知識(shí)與技術(shù),2009,23(5):6486-6487.

[4] 劉明昆. 三維游戲設(shè)計(jì)師寶典:Virtools開發(fā)工具篇[M]. 成都:四川出版集團(tuán),2005.

[5] 王一劍. 人工智能在游戲開發(fā)中的應(yīng)用[M]. 上海:同濟(jì)大學(xué)軟件學(xué)院,2008.

[6] 于金霞,湯永利. 人工智能課程教學(xué)改革及實(shí)踐探討[J]. 教學(xué)園地,2009(5):91-118.

[7] 蔡自興,肖曉明,蒙祖強(qiáng),等. 樹立精品意識(shí)搞好人工智能課程建設(shè)[J]. 中國大學(xué)教學(xué),2004(1):28-29.

[8] Microsoft. DirectX Software Development Kit[EB/OL]. [2010-7-20]. /downloads/details.aspx.

Design in Artificial Intelligent and Game Programming Courses

LI Yi

(Institute of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)

篇7

關(guān)鍵詞:教學(xué)模式;創(chuàng)新;在線課程

在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，主要以幻燈片展示與板書相結(jié)合的形式進(jìn)行教學(xué)。然而，面對(duì)人工智能、教育信息化等技術(shù)浪潮，教學(xué)模式也急需創(chuàng)新。教學(xué)模式的創(chuàng)新，就是為了給學(xué)生們構(gòu)建智能化、網(wǎng)絡(luò)化、個(gè)性化、終身化的教育體系。教學(xué)模式的創(chuàng)新，使得學(xué)習(xí)者能夠自主選擇學(xué)習(xí)時(shí)間、地點(diǎn)、內(nèi)容和方式。教學(xué)模式的創(chuàng)新，拓展了學(xué)習(xí)者受教育的時(shí)間與空間。教學(xué)模式的創(chuàng)新，改變了傳統(tǒng)的教師講授式的“重教”的教育理念，使學(xué)生的學(xué)習(xí)個(gè)性化，最終達(dá)到教師與學(xué)生共融的目標(biāo)。那么，教學(xué)模式如何創(chuàng)新呢，我們介紹以下創(chuàng)新路徑。

1加強(qiáng)在線課程平臺(tái)建設(shè)，實(shí)踐教學(xué)模式的創(chuàng)新

“開放、共享”理念逐漸被教師和學(xué)者們認(rèn)可，使得開放的教育資源逐漸走向更加科學(xué)、系統(tǒng)。在線課程平臺(tái)可以滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求，使學(xué)生在碎片化時(shí)間中促進(jìn)生成性學(xué)習(xí)和智慧性學(xué)習(xí)的發(fā)生。在線課程平臺(tái)采取“化整為零”、“自上而下”的民主化和平民化建設(shè)理念，匯集了大量的優(yōu)秀教育資源，拓展了知識(shí)傳播路徑，為學(xué)生提供了自由共享的學(xué)習(xí)空間。同時(shí)，在線課程也以它的非結(jié)構(gòu)化和易于重用的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)了教師應(yīng)用在線課程。高校的翻轉(zhuǎn)課堂和微課建設(shè)實(shí)現(xiàn)了理念轉(zhuǎn)向，以適用性和實(shí)用性為著力點(diǎn)和突破口為在線課程平臺(tái)建設(shè)出力，建設(shè)了一批國家精品課程，使得教育資源更加開放和共享。在線課程平臺(tái)的建設(shè)，使得學(xué)生可以在課余的時(shí)間自主學(xué)習(xí)。課前預(yù)習(xí)，預(yù)習(xí)結(jié)束后有客觀題供學(xué)生檢測(cè)預(yù)習(xí)效果，客觀題在題庫中隨機(jī)選取，每個(gè)學(xué)生的客觀題不盡相同，但是整套題的難易程度是相同的，便于教師在查看學(xué)生的預(yù)習(xí)效果時(shí)，可以更好地區(qū)分學(xué)生預(yù)習(xí)效果的差異性。課后復(fù)習(xí)，與課前預(yù)習(xí)的題庫的設(shè)置理念相同。然而，遠(yuǎn)程教育師生時(shí)空分離的環(huán)境中，學(xué)習(xí)效率與教學(xué)質(zhì)量難以保證。那么，我們必須要有相適應(yīng)的學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)，而取得學(xué)業(yè)的良好保證是學(xué)習(xí)分析技術(shù)，運(yùn)用多類分析方法和數(shù)據(jù)模型解釋與預(yù)測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，從而準(zhǔn)確把握學(xué)科教學(xué)目標(biāo)，調(diào)整教學(xué)策略，優(yōu)化教學(xué)過程。

2人工智能助力教學(xué)模式的創(chuàng)新

人工智能技術(shù)中的智能輔助系統(tǒng)和教育機(jī)器人可以監(jiān)控學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)。通過學(xué)習(xí)分析技術(shù)和用戶畫像技術(shù)，搜集學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，平臺(tái)為學(xué)生提供適切的學(xué)習(xí)資源和路徑。結(jié)合知識(shí)圖譜，建立領(lǐng)域知識(shí)庫，輔助教師針對(duì)學(xué)生的不同能力生成不同試題并進(jìn)行作業(yè)批改。通過提供沉浸式的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生可在任意時(shí)間、任意地點(diǎn)參與到學(xué)習(xí)中。除此之外，任何事物均有兩面性。反思性實(shí)踐者的教師和學(xué)生，需要教師批判地分析和判斷人工智能技術(shù)應(yīng)用的教學(xué)體驗(yàn)。

3教學(xué)相長、創(chuàng)新管理模式推動(dòng)教學(xué)模式的創(chuàng)新

傳統(tǒng)的教學(xué)模式以教師為主導(dǎo)，在線課程倡導(dǎo)“以學(xué)習(xí)者為中心”。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式影響下，在線課程體現(xiàn)的教學(xué)模式受到制約。傳統(tǒng)的教學(xué)模式“重教”，在線課程“重學(xué)”?！爸亟獭迸c“重學(xué)“不能截然對(duì)立，應(yīng)在“重教”基礎(chǔ)上“重學(xué)”，達(dá)到教學(xué)相長的目的。在線課程，讓教師樹立以學(xué)生為中心的理念，主動(dòng)適應(yīng)新技術(shù)引發(fā)的教育教學(xué)改革。教師在平時(shí)應(yīng)注重加強(qiáng)線上課程和線下教學(xué)環(huán)節(jié)的整體設(shè)計(jì)，線上注重課前預(yù)習(xí)與課后復(fù)習(xí)結(jié)果的反饋，節(jié)省了批改作業(yè)的時(shí)間。線下注重教學(xué)的教，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平。要營造良好的在線教育建設(shè)環(huán)境，切實(shí)有效地調(diào)動(dòng)教師建設(shè)在線課程的積極性和主動(dòng)性。需要有配套的制度加以支持在線課程的建設(shè)。建立高效的課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)，幫助老師擺脫瑣碎的事務(wù)性工作。在信息推送、學(xué)習(xí)互動(dòng)環(huán)節(jié)減輕教師的工作量，使教師有更多的精力和時(shí)間投入到關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程中，開展深層次的交互和共享。在制度設(shè)計(jì)上，給予教師更多支持，比如在工作量計(jì)算、職稱評(píng)定等方面進(jìn)行一定比例的傾斜，給予獎(jiǎng)勵(lì)在在線課程研究方面有建樹的教師。

篇8

關(guān)鍵詞 機(jī)器人 人工智能 實(shí)時(shí)系統(tǒng) 挑戰(zhàn) 展望

中圖分類號(hào)：TP242 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

人工智能（Artificial Intelligence），英文簡寫是AI。它主要研究、發(fā)掘應(yīng)用在延伸、模擬和擴(kuò)展人的智能理論、技術(shù)、方法，以及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新科技。“人工智能”一詞剛開始，由1956年美國計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)組織的達(dá)特莫學(xué)會(huì)上提出的。自那以后，研究者們發(fā)展了眾多理論和原理，人工智能的概念也隨之?dāng)U展。由于智能概念的不確定，人工智能的概念一直沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

1機(jī)器人、人工智能概述

人工智能學(xué)科的出現(xiàn)與發(fā)展不是偶然的、孤立的，它是與整個(gè)科學(xué)體系的演化和發(fā)展進(jìn)程密切相關(guān)的。人工智能是自然智能（特別是人的智能）的模擬、延伸和擴(kuò)展，即研究“機(jī)器智能”，也開發(fā)“智能機(jī)器”。如果把計(jì)算機(jī)看作是寶劍，那么人工智能就是高明靈巧的劍法。

1956年夏季，在美國達(dá)特摩斯大學(xué)，由麥卡賽、明斯基、香農(nóng)等發(fā)起，由西蒙、塞繆爾、紐厄爾等參加，舉行了關(guān)于“如何用機(jī)器模擬人的智能”的學(xué)術(shù)研討會(huì)，第一次正式采用“人工智能”的術(shù)語。這次具有歷史意義的、為期兩個(gè)月之久的學(xué)術(shù)會(huì)議，標(biāo)志著“人工智能”新學(xué)科的誕生。

人工智能在電子技術(shù)方面的應(yīng)用可以把人工智能和仿真技術(shù)相結(jié)合，以單片機(jī)硬件電路為專家系統(tǒng)的知識(shí)來源，建立單片機(jī)硬件配置專家系統(tǒng)，進(jìn)行故障診斷，以提高糾錯(cuò)能力。人工智能技術(shù)也被引入到了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全管理的常用技術(shù)是防火墻技術(shù)，而防火墻的核心部分就是入侵檢測(cè)技術(shù)。隨著網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，各種入侵手段也在層出不窮，單憑傳統(tǒng)的防范手段已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)實(shí)的需要，把人工智能技術(shù)應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)安全管理領(lǐng)域，大大提高了它的安全性。

2學(xué)科交叉帶來的挑戰(zhàn)

實(shí)時(shí)人工智能是實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能技術(shù)相互結(jié)合的一個(gè)新的研究領(lǐng)域。實(shí)時(shí)人工智能系統(tǒng)是一種在動(dòng)態(tài)的環(huán)境中，能夠利用有限的資源來可靠地完成關(guān)鍵性任務(wù)的系統(tǒng)。目前大多數(shù)人工智能規(guī)劃和問題求解系統(tǒng)都試圖產(chǎn)生一個(gè)完全的精確解，但是在資源限制的狀態(tài)下， 快速地產(chǎn)生一個(gè)近似解將更有效。Anytime算法能夠折衷解的質(zhì)量和計(jì)算時(shí)間，是人工智能技術(shù)應(yīng)用在實(shí)時(shí)環(huán)境中的有效技術(shù)。由基本的Anytime算法構(gòu)成實(shí)時(shí)人工智能系統(tǒng)的關(guān)鍵之一是如何給基本算法分配時(shí)間， 從而可以獲得系統(tǒng)的性能描述，實(shí)施有效的實(shí)時(shí)監(jiān)控。時(shí)間分配算法，爬山算法僅能找到局部最優(yōu)解，如果組織問題滿足局部組織問題的條件，它能夠找到最優(yōu)解。對(duì)于不滿足局部組織問題的條件的大型組織結(jié)構(gòu)，爬山算法不能保證找到全局最優(yōu)解。遺傳算法適合于尋找全局解，但搜索效率取決于一些關(guān)鍵參數(shù)的確定和算子的操作機(jī)制選取。

智能主體是智能互聯(lián)網(wǎng)中的生靈，它是一種智能的軟件實(shí)體，能夠在智能互聯(lián)網(wǎng)中自由遨游，為用戶提供各種智能服務(wù)。所謂網(wǎng)絡(luò)智能軟件是面向智能主體的研究方法所設(shè)計(jì)、開發(fā)的軟件。網(wǎng)絡(luò)智能軟件技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)、軟件工程技術(shù)的結(jié)合。

3機(jī)器人、人工智能及實(shí)時(shí)系統(tǒng)的前景展望

人工智能的研究目標(biāo)是認(rèn)識(shí)與模擬人類智能行為。傳統(tǒng)人工智能研究往往將研究重點(diǎn)集中于對(duì)人類單個(gè)智能品質(zhì)如計(jì)算能力、推理能力、記憶能力、搜索能力、直覺能力等的研究與模擬。然而，由于人類智能行為是各種單個(gè)智能品質(zhì)的綜合體現(xiàn)，因此傳統(tǒng)研究方法往往無法充分刻畫或恰當(dāng)模擬人類的智能行為。把人看成多種智能品質(zhì)構(gòu)成的有機(jī)整體――智能體（agent），綜合考察智能體的各種智能行為與特征，是當(dāng)前人工智能研究者共同的愿望。

人工智能作為一個(gè)整體的研究才剛剛開始，離我們的目標(biāo)還很遙遠(yuǎn)。但人工智能在某些方面將會(huì)有較大的突破。

半個(gè)世紀(jì)以來，人工智能發(fā)展極其迅速，專家系統(tǒng)、智能控制在短短的10余年里就發(fā)展成熟。目前的焦點(diǎn)，如分布式和協(xié)同式多專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)（知識(shí)挖掘和知識(shí)發(fā)現(xiàn)）方法、硬軟件一體化技術(shù)以及并行分布處理技術(shù)還有MAS的研究，也有望在下一個(gè)5年內(nèi)也會(huì)成熟。根據(jù)AI目前的發(fā)展態(tài)勢(shì)，以及現(xiàn)有的規(guī)劃，將AI未來的發(fā)展必將越來越廣泛，越來越深入，越來越快地，向著人類智能的方向逼近。

4總結(jié)

人工智能這門科目的出現(xiàn)、發(fā)展并非偶然，它和整個(gè)科學(xué)體系進(jìn)化和發(fā)展進(jìn)程有著緊密關(guān)聯(lián)。21世紀(jì)會(huì)變成智能革命的時(shí)期，信息時(shí)代的特征分為三個(gè)方面：聯(lián)結(jié)、符號(hào)和行為主義，在信息論啟發(fā)下，達(dá)到統(tǒng)一和諧，在每個(gè)領(lǐng)域交互研究與發(fā)展中，一定會(huì)發(fā)生一場(chǎng)智能革命，真正意義達(dá)到人和機(jī)器一起協(xié)調(diào)思考的新時(shí)期。

篇9

關(guān)鍵詞：機(jī)器人大腦；雙培計(jì)劃；聯(lián)合培養(yǎng)

1高水平人才交叉培養(yǎng)計(jì)劃實(shí)施背景

《北京市教育委員會(huì)關(guān)于印發(fā)北京高等學(xué)校高水平人才交叉培養(yǎng)計(jì)劃的通知》（京教高[2015]1號(hào)）提出共建高校雙方要根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展急需人才所應(yīng)具有的知識(shí)、能力與素質(zhì)，聯(lián)合相關(guān)行業(yè)企業(yè)，共同制訂專業(yè)和方向的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建與之相匹配的專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，包括專業(yè)核心課程體系、實(shí)踐能力培養(yǎng)體系和素質(zhì)提升體系，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、專業(yè)過硬、能力突出的高素質(zhì)人才。

北京科技大學(xué)、北京信息科技大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)“機(jī)器人大腦方向”雙培項(xiàng)目于2015年開始正式實(shí)施。目前主要采用“3+1”培養(yǎng)模式，即前3年在北京科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)習(xí)，第4年在北京信息科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)習(xí)并完成畢業(yè)論文。

2“機(jī)器人大腦方向”雙培方案的構(gòu)建

北京科技大學(xué)是教育部直屬的985、211大學(xué)，其智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在京為一本招生，而北京信息科技大學(xué)為北京市屬學(xué)校，其智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在京為二本招生。兩校要交叉聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)生，需要充分考慮兩校的生源情況，在充分論證的基礎(chǔ)上制訂出相應(yīng)的培養(yǎng)方案。

2015年4―5月，北京信息科技大學(xué)與北京科技大學(xué)相關(guān)負(fù)責(zé)人先后進(jìn)行兩次會(huì)談，就兩校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的建設(shè)情況、雙培計(jì)劃的基本情況，“機(jī)器人大腦方向”教學(xué)計(jì)劃和培養(yǎng)方案交換了意見，形成了雙培計(jì)劃培養(yǎng)方案制訂的初步設(shè)想。兩校的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)具有相似的歷史淵源和專業(yè)方向，因此，在充分討論的基礎(chǔ)上，決定以兩校現(xiàn)有的教學(xué)計(jì)劃為基礎(chǔ)，按市教委雙培的要求修訂“機(jī)器人大腦方向”教學(xué)計(jì)劃和培養(yǎng)方案。兩校分工實(shí)施課程教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、學(xué)生指導(dǎo)、質(zhì)量評(píng)價(jià)、組織學(xué)生科技創(chuàng)新、學(xué)科競賽等工作。

2.1專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

具有堅(jiān)實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)、信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)以及腦科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，系統(tǒng)地掌握智能科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能與方法，受到初步科學(xué)研究和工程實(shí)現(xiàn)的訓(xùn)練，具備智能系統(tǒng)集成、智能技術(shù)應(yīng)用方面研究和開發(fā)的基本能力。同時(shí)具有全面的文化素質(zhì)、良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)和較強(qiáng)的新環(huán)境適應(yīng)能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí)，并具有良好的語言和計(jì)算機(jī)運(yùn)用能力。本科畢業(yè)后能夠在研發(fā)部門、學(xué)科交叉研究機(jī)構(gòu)以及高校從事與智能科技相關(guān)領(lǐng)域的科研、開發(fā)、管理或教學(xué)工作，并可繼續(xù)攻讀智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)以及相關(guān)學(xué)科和交叉學(xué)科的碩士和博士學(xué)位。

2.2專業(yè)課程體系

智能科學(xué)技術(shù)是一門研究智能現(xiàn)象的本質(zhì)與機(jī)理、智能模擬的方法與技術(shù)以及智能機(jī)器與智能系統(tǒng)應(yīng)用的新興學(xué)科，由腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、人工智能、信息科學(xué)技術(shù)等學(xué)科綜合交叉而成。圖1給出的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的知識(shí)體系，確定了課程設(shè)計(jì)的基本原則：智能應(yīng)用的過程中需要有信息學(xué)科中的計(jì)算機(jī)、通信、控制和檢測(cè)等方面技術(shù)的支撐；建立以計(jì)算機(jī)、通信、控制和檢測(cè)技術(shù)為工具，以智能機(jī)器人為載體，結(jié)合信息科學(xué)和智能科學(xué)理論基礎(chǔ)的課程體系。

為體現(xiàn)“機(jī)器人大腦”的專業(yè)方向與特色，課程體系中加強(qiáng)了腦科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)、腦機(jī)接口、軟件開發(fā)與應(yīng)用、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等內(nèi)容。表1給出了智能科學(xué)與技術(shù)“機(jī)器人大腦方向”的專業(yè)課程體系，其課程體系模塊設(shè)計(jì)為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、電路基礎(chǔ)、信息與控制基礎(chǔ)、機(jī)器智能、智能系統(tǒng)五大模塊。

“機(jī)器人大腦方向”專業(yè)核心課程確定為：電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、信息論與編碼、信號(hào)處理、控制工程基礎(chǔ)、嵌入式系統(tǒng)、微機(jī)原理與應(yīng)用、腦科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)、人工智能基礎(chǔ)、機(jī)器人組成原理、計(jì)算智能基礎(chǔ)、智能機(jī)器人、機(jī)器學(xué)習(xí)等。

2.3專業(yè)實(shí)踐體系

按照工程認(rèn)證相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，建立了包括金工實(shí)習(xí)、電子工藝實(shí)習(xí)、各類課程設(shè)計(jì)與綜合實(shí)驗(yàn)、工程認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)（實(shí)踐）在內(nèi)的、完備的、面向工程需要的實(shí)踐教學(xué)體系，如圖2所示。

3“機(jī)器人大腦方向”雙培方案的實(shí)施

“機(jī)器人大腦方向”雙培計(jì)劃是北京地區(qū)高等教育綜合改革的試點(diǎn)，其目的在于推進(jìn)北京地區(qū)高校之間的合作和優(yōu)質(zhì)教育資源的共享，提升北京高校辦學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量。為此，兩校通力合作進(jìn)行了有益的探索與實(shí)踐。

3.1學(xué)風(fēng)建設(shè)

北京信息科技大學(xué)為雙培學(xué)生配備了輔導(dǎo)員和班導(dǎo)師，班導(dǎo)師由學(xué)院主管教學(xué)的副院長承擔(dān)。在新生入學(xué)的第一個(gè)學(xué)期，班導(dǎo)師就從中學(xué)生到大學(xué)生的過渡、適應(yīng)大學(xué)高強(qiáng)度的學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)方式方法、班委改選、期中考試后的總結(jié)等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。學(xué)院組織學(xué)生集中晚自習(xí)，由班導(dǎo)師、輔導(dǎo)員檢查。同時(shí)班導(dǎo)師、輔導(dǎo)員經(jīng)常走訪宿舍，與同學(xué)談心，使他們明確目標(biāo)并養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

同時(shí)，學(xué)校通過微信，不定期與共建高校的教師、學(xué)生溝通，隨時(shí)掌握雙培學(xué)生的學(xué)習(xí)生活狀況，如自動(dòng)化學(xué)院開通的心動(dòng)傳媒公眾號(hào)，成為雙培學(xué)生母校情節(jié)的有效紐帶。

3.2學(xué)生活動(dòng)情況

北京信息科技大學(xué)和北京科技大學(xué)充分利用本校的資源，要求雙培學(xué)生積極參加兩校的各類活動(dòng)，以達(dá)到市屬學(xué)校和央屬學(xué)校聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)生的目的。例如，北京信息科技大學(xué)2015年4月邀請(qǐng)雙培學(xué)生開展了師生黨建活動(dòng)“奔跑的人工智能”研討會(huì)，組織專業(yè)引領(lǐng)型學(xué)科競賽――新生R Auto杯智能小車競速比賽。

由于北京信息科技大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在北京市為二本招生，而北京科技大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)為一本招生，導(dǎo)致參加雙培計(jì)劃的同學(xué)與北京科技大學(xué)的同學(xué)在錄取分?jǐn)?shù)匕就存在差異，如北京生源的平均分?jǐn)?shù)相差88分，部分同學(xué)不適應(yīng)高強(qiáng)度的學(xué)習(xí)。經(jīng)過在北京科技大學(xué)半年的學(xué)習(xí)，雖然雙培計(jì)劃的學(xué)生入校時(shí)基礎(chǔ)較弱，但只要管理嚴(yán)格，也能跟上大部分一本學(xué)生的腳步。

篇10

關(guān)鍵詞：智能化；職業(yè)教育；人才培養(yǎng)；創(chuàng)新

當(dāng)前，新技術(shù)不斷發(fā)展和應(yīng)用，智能化技術(shù)作為人工智能技術(shù)的重要形式，對(duì)于推動(dòng)各方面工作模式轉(zhuǎn)變和思路創(chuàng)新都發(fā)揮著積極作用。目前職業(yè)教育改革正在不斷推進(jìn)中，智能化技術(shù)和思維理念的應(yīng)用對(duì)于進(jìn)一步提升職業(yè)教育成效，促進(jìn)職業(yè)教育發(fā)展具有重要作用，但是在實(shí)施職業(yè)教育的智能化轉(zhuǎn)變中，也存在一些問題和不足，需要進(jìn)一步強(qiáng)化職業(yè)教育的智能化模式，促進(jìn)人才培養(yǎng)創(chuàng)新模式發(fā)展。

一、智能化對(duì)于職業(yè)教育的影響

職業(yè)教育相對(duì)于全日制教育來說具有一定的差異，職業(yè)教育更加強(qiáng)調(diào)教育的職業(yè)性以及教育性，職業(yè)教育的顯著優(yōu)勢(shì)就是能夠通過教育來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)對(duì)接，提升人才培養(yǎng)的適應(yīng)性，優(yōu)化人才匹配性?，F(xiàn)階段的智能化技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)中有了一定的應(yīng)用，改變了職業(yè)模式和工作形式及內(nèi)容，相關(guān)企業(yè)正在積極探索智能化技術(shù)對(duì)于企業(yè)發(fā)展和管理創(chuàng)新的對(duì)策，探究智能化技術(shù)在企業(yè)中發(fā)揮有效價(jià)值的對(duì)策，致力于全面提升智能化水平。而在企業(yè)的智能化發(fā)展推進(jìn)中，強(qiáng)化職業(yè)教育人才培養(yǎng)的智能化教育也顯得很有必要，這對(duì)于為企業(yè)及時(shí)輸送高質(zhì)量的智能化人才具有重要意義。而在企業(yè)的生產(chǎn)制造的智能化技術(shù)推進(jìn)中，對(duì)于現(xiàn)代職工的要求也在不斷提升，職業(yè)教育要保持和現(xiàn)代化生產(chǎn)的人才對(duì)接，就需要加強(qiáng)智能化人才培養(yǎng)，在教育中融入智能化教育思維，才能保持職業(yè)教育的先進(jìn)性。就職業(yè)教育本身來看，在開展教育的過程中，進(jìn)行智能化思維和方法的應(yīng)用也很重要。相對(duì)于專業(yè)教育來說，職業(yè)教育的水平還是有一定差距的，在生源上也存在一定的不足，職業(yè)教育要提升自身的教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)教育信息化發(fā)展，就必須要借助智能化技術(shù)應(yīng)用，來構(gòu)建現(xiàn)代化的職業(yè)教育體系，促進(jìn)職業(yè)教育和外部環(huán)境的有效互動(dòng)，強(qiáng)化職業(yè)教育資源的整合和利用，促進(jìn)職業(yè)教育的方法和形式轉(zhuǎn)變及創(chuàng)新，不斷加強(qiáng)合作和利用，促進(jìn)整體職業(yè)教育結(jié)構(gòu)的完善，提升職業(yè)教育的人才培養(yǎng)競爭力。借助相關(guān)的智能化技術(shù)，職業(yè)教育能夠不斷開展專業(yè)課程設(shè)置、課程開發(fā)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等工作，還能加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)的職業(yè)教育師資隊(duì)伍建設(shè)，促進(jìn)校企合作的開展，構(gòu)建職業(yè)教育產(chǎn)品的智能化、在線化、數(shù)字化發(fā)展，還能借助智能技術(shù)構(gòu)建虛擬教學(xué)場(chǎng)景，進(jìn)行仿真模擬教學(xué)，不斷創(chuàng)新教學(xué)形式和內(nèi)容，為學(xué)生提供更加有質(zhì)量和水平的職業(yè)教育，推動(dòng)職業(yè)教育改革創(chuàng)新和發(fā)展。

二、智能化背景下職業(yè)教育人才培養(yǎng)模式中存在的問題

（一）培養(yǎng)過程體系化不足，缺乏合作教學(xué)

現(xiàn)階段，職業(yè)教育在主要包括中等職業(yè)教育以及高等職業(yè)教育，相對(duì)來說，這是一種職業(yè)教育的教學(xué)體系和階梯結(jié)構(gòu)，但是，就目前職業(yè)教育的整體銜接來說，職業(yè)教育的中等和高等之間是相互斷裂的，在相互的對(duì)接上，缺乏有效的關(guān)聯(lián)性，但是這種關(guān)聯(lián)只是學(xué)制上的，沒有相關(guān)的課程聯(lián)系，這種情況下，職業(yè)教育的有效性就會(huì)大打折扣，職業(yè)教育相互孤立，實(shí)際上，目前很多中職院校和高職院校的課程都有不同程度的重復(fù)，課程教學(xué)的階梯性不足，影響了整體職業(yè)教育課程教學(xué)成效的提升。職業(yè)教育在教育實(shí)踐中有效的資源較少，要推動(dòng)智能化的教育發(fā)展，還需要借力相關(guān)的外部資源，而職業(yè)院校在開展合作辦學(xué)中還存在一定的欠缺，影響了職業(yè)教育成效的有效提升。

（二）課程教學(xué)模式單一，信息化程度較低

在目前的職業(yè)教育中，更多的是采取傳統(tǒng)的課程教學(xué)模式開展的，職業(yè)教育的課程教學(xué)模式單一，學(xué)生在學(xué)習(xí)中比較被動(dòng)，整體教學(xué)成效不理想，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也不高，課程信息化建設(shè)中還存在很多的不足，嚴(yán)重影響了教學(xué)的信息化發(fā)展。在教學(xué)中單純的依賴書本教材和教師，導(dǎo)致課程教學(xué)無法實(shí)現(xiàn)有效目標(biāo)。整體教學(xué)成效提升緩慢，這對(duì)于課程教學(xué)創(chuàng)新發(fā)展是不利的。

（三）教師整體教學(xué)素養(yǎng)偏低，課程教學(xué)實(shí)效不強(qiáng)

在傳統(tǒng)職業(yè)教育模式中，職業(yè)教師自身的教學(xué)能力和水平對(duì)于整體教學(xué)質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生一定的影響，目前職業(yè)教育的整體師資隊(duì)伍水平還有待提升，在課程教學(xué)中，他們對(duì)于現(xiàn)今的課程教學(xué)理念應(yīng)用，現(xiàn)今的課程教學(xué)方法應(yīng)用以及課程開發(fā)和實(shí)踐應(yīng)用等都存在一定的欠缺，教師隊(duì)伍教學(xué)能力建設(shè)是目前職業(yè)教育走向智能化發(fā)展的關(guān)鍵要素之一，而職業(yè)教育對(duì)于師資隊(duì)伍的建設(shè)關(guān)注度并不夠，在開展教師培訓(xùn)和繼續(xù)教育等方面也存在一定的不足，這些都嚴(yán)重影響了職業(yè)教育的發(fā)展水平提升。

三、智能化時(shí)代職業(yè)教育人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變的有效對(duì)策

（一）強(qiáng)化課程銜接，開展合作辦學(xué)

當(dāng)前，職業(yè)教育要推動(dòng)教育的智能化發(fā)展，培養(yǎng)更多的智能化人才，首先需要對(duì)于自身的課程體系建設(shè)進(jìn)行完善，注重中職到高職教育之間的課程總體規(guī)劃和銜接，避免單一的課程教學(xué)模式應(yīng)用，防止出現(xiàn)課程重復(fù)現(xiàn)象，還要從整體上優(yōu)化課程設(shè)計(jì)，讓學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)階梯式發(fā)展，獲得技能和知識(shí)的不斷積累和提升。為有效整合課程教學(xué)資源，促進(jìn)職業(yè)教育轉(zhuǎn)型發(fā)展，職業(yè)院校還應(yīng)該積極開展課程教學(xué)的創(chuàng)新合作，積極探索有效的校企合作路徑，借助企業(yè)的資源優(yōu)勢(shì)幫助培養(yǎng)更具智能化應(yīng)用能力的人才。例如，職業(yè)院校的智能制造學(xué)院通過開展校企合作關(guān)系，優(yōu)化團(tuán)隊(duì)建設(shè)、專業(yè)建設(shè)、實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)，通過合作，加快打造具有國際水平的現(xiàn)代化職業(yè)教育體系，培養(yǎng)更多具有良好專業(yè)知識(shí)的高素質(zhì)、高技能的應(yīng)用型人才。職業(yè)院校要全面整合公司的行業(yè)資源創(chuàng)建廠中校，為智能化方向的人才提供良好的成長機(jī)會(huì)，合作雙方也可以以培養(yǎng)智能制造高技能人才為目標(biāo)，遵循“需求產(chǎn)生合作，合作帶來共贏”的合作機(jī)制，建立長期、緊密的合作關(guān)系，在應(yīng)用型人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、產(chǎn)學(xué)研師資團(tuán)隊(duì)建設(shè)、專業(yè)建設(shè)等領(lǐng)域，以及大數(shù)據(jù)研究中心、人工智能專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、人才鑒定中心等教學(xué)、科研、人才鑒定平臺(tái)建設(shè)方面形成合力，深化產(chǎn)教融合。

（二）注重課程教學(xué)創(chuàng)新，融入智能化教學(xué)模式

在開展職業(yè)教育的過程中，教師要注重對(duì)于智能化、信息化技術(shù)的應(yīng)用，借助先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用來推動(dòng)職業(yè)教育的課程改革，促進(jìn)職業(yè)教育的長效發(fā)展。在開展課程教學(xué)創(chuàng)新中，通過應(yīng)用先進(jìn)的智能化技術(shù)，創(chuàng)設(shè)各種課程教學(xué)場(chǎng)景，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入更多的教學(xué)情境中，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)創(chuàng)新，對(duì)于進(jìn)一步提升課程教學(xué)成效，促進(jìn)智能技術(shù)的理解和認(rèn)識(shí)具有重要意義。通過智能化教學(xué)模式的應(yīng)用，提升教學(xué)成效，促進(jìn)職業(yè)教育發(fā)展，培養(yǎng)智能化人才。

（三）強(qiáng)化師資培訓(xùn)，提升教學(xué)水平

當(dāng)前，職業(yè)教育智能化人才培養(yǎng)中還需要深化師資隊(duì)伍建設(shè)，積極組織教師開展培訓(xùn)，提升教師入職和崗位要求，要求教師深入理解信息化教學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵，掌握信息化教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)踐應(yīng)用過程。倡導(dǎo)老師們?cè)谛聲r(shí)代的辦學(xué)思維下，學(xué)習(xí)并合理使用微課、慕課、SPOC等新型教學(xué)技術(shù)手段，提升教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)，同時(shí)，尊重教學(xué)規(guī)律，堅(jiān)持教育本質(zhì)，擁抱互聯(lián)時(shí)代，專注服務(wù)學(xué)生，以最佳姿態(tài)和充分準(zhǔn)備迎接教育新時(shí)代的到來。要就職業(yè)教育數(shù)字化學(xué)習(xí)中心(教學(xué)資源庫共建共享平臺(tái))、職教云(職業(yè)院校在線教學(xué)云平臺(tái))、云課堂（智能化課堂教學(xué)互動(dòng)工具）、在線開放課程、AR醫(yī)學(xué)形態(tài)基礎(chǔ)系列教材等內(nèi)容進(jìn)行集中學(xué)習(xí)，幫助教師了解資源庫建設(shè)和職教云平臺(tái)在日常教學(xué)中的深度應(yīng)用，促進(jìn)整體師資隊(duì)伍的智能化教學(xué)水平提升。

四、總結(jié)