導(dǎo)語(yǔ)：高職院校嵌入式人工智能教學(xué)方法探究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：當(dāng)今高職院校職業(yè)教育正處于重心轉(zhuǎn)移的時(shí)機(jī)，怎樣將“人工智能”新理念融合到工科新專業(yè)的進(jìn)展中，成了全體高職院校尚待處理的問(wèn)題。本文從人工智能在高職院校的總體進(jìn)展，串聯(lián)電子信息專業(yè)傳統(tǒng)課程與人工智能有關(guān)課程的聯(lián)系，從“嵌入式人工智能”方向出發(fā)，以課程部署、課程內(nèi)容等總結(jié)嵌入式人工智能方向的特征，討論嵌入式人工智能相關(guān)課程教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：嵌入式；人工智能；電子信息；課程教學(xué)方法

人工智能一般定義為通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)人的意識(shí)、思想和行為進(jìn)行智能模擬。目前，“人工智能”已成為各大媒體的流行詞匯。人工智能正以疾雷不及掩耳的速度，成為社會(huì)的焦點(diǎn)。中國(guó)政府一直在大力推進(jìn)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。大批企業(yè)、行業(yè)、研究機(jī)構(gòu)進(jìn)入人工智能領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)各大高等學(xué)府相繼成立人工智能學(xué)院，爭(zhēng)相開設(shè)人工智能專業(yè)、構(gòu)建人工智能相關(guān)課程。

一、高職人工智能課程進(jìn)展及特點(diǎn)

人工智能牽扯到眾多學(xué)科，是多樣先進(jìn)技術(shù)的綜合體，在人工智能學(xué)習(xí)的大環(huán)境下，軟硬件相關(guān)知識(shí)儲(chǔ)備深厚的電子信息類專業(yè)人才已成為社會(huì)上最為搶手的人才。當(dāng)前在我國(guó)，開設(shè)人工智能專業(yè)的院校有20余所，像西安交通大學(xué)的“人工智能與機(jī)器人研究所”、深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院的“基于GitHub開源項(xiàng)目的自主學(xué)習(xí)輔導(dǎo)課程”在線教學(xué)資源等。人工智能屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是多學(xué)科穿插的一門學(xué)科體系，內(nèi)容涵蓋計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的多個(gè)方面，有較強(qiáng)的挑戰(zhàn)性與綜合性。本科與研究生過(guò)程中開設(shè)人工智能相關(guān)課程重心是探究人工智能發(fā)展的原理與相關(guān)技術(shù)，重點(diǎn)是研討性教學(xué)。而高職教育更注重培育學(xué)生的職業(yè)技能與相關(guān)設(shè)施的應(yīng)用，重點(diǎn)培養(yǎng)具備實(shí)踐操作能力的技能型、應(yīng)用型人才。高職教育要根據(jù)實(shí)踐性、應(yīng)用性來(lái)設(shè)置人工智能相關(guān)課程，不僅可以順應(yīng)社會(huì)與市場(chǎng)需求，還能為社會(huì)培育更多掌握人工智能發(fā)展動(dòng)靜，掌握人工智能有關(guān)操作、熟練技能的應(yīng)用型人才。此外，人工智能課程的設(shè)置還可以培育學(xué)生的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新才能，可以有效提升學(xué)生刨析、處理問(wèn)題的本領(lǐng)。

二、高職人工智能課程開發(fā)面臨的問(wèn)題

（1）在傳統(tǒng)的電子信息專業(yè)建設(shè)中加入“人工智能”相關(guān)理論和實(shí)踐，不僅需要教師掌握單片機(jī)技術(shù)，C語(yǔ)言設(shè)計(jì)等傳統(tǒng)課程的教學(xué)，還需要加強(qiáng)在圖像處理方面的學(xué)習(xí)，對(duì)教師的教學(xué)任務(wù)提出更高的要求，故師資隊(duì)伍的質(zhì)量提升亟待解決[1]。（2）如何對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行改造或新建實(shí)驗(yàn)室，把電子信息工程專業(yè)技術(shù)應(yīng)用于智慧城市、互聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人等熱門領(lǐng)域，滿足“人工智能”相關(guān)課程教學(xué)，提高學(xué)生動(dòng)手能力，是需要解決的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題[2]。（3）在傳統(tǒng)的電子信息課程方案中規(guī)劃跟人工智能一脈相連的課程（Python編程基礎(chǔ)、傳感器應(yīng)用技術(shù)、TensorFlow實(shí)踐與應(yīng)用等課程），實(shí)現(xiàn)多學(xué)科融合，卻也面臨較大挑戰(zhàn)。

三、實(shí)踐教學(xué)視野下的高職人工智能課程教學(xué)方法

（一）課程內(nèi)容設(shè)計(jì)。本文以嵌入式人工智能培養(yǎng)方向的電子信息專業(yè)人才培養(yǎng)探索為研究?jī)?nèi)容，把人工智能相關(guān)課程與電子信息工程專業(yè)交叉融合，在培養(yǎng)方案中合理安排及修改新課程，在培養(yǎng)模式上提高創(chuàng)新，更好地適應(yīng)新興產(chǎn)業(yè)對(duì)復(fù)合型人才的要求[3]。主要分為以下兩個(gè)部分：（1）注重課程體系及人才培養(yǎng)方案的修改。高職院校電子信息工程專業(yè)人才未來(lái)的就業(yè)方向，應(yīng)該重點(diǎn)研究目前新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)對(duì)人才的技術(shù)需求。根據(jù)新的技術(shù)需求合理修訂及完善人才培養(yǎng)方案，加快實(shí)驗(yàn)室軟硬件平臺(tái)搭建，改善校企合作培養(yǎng)方式。（2）教學(xué)實(shí)踐多樣化。采取以學(xué)生興趣為主的項(xiàng)目式教學(xué)實(shí)踐模式，在電子信息工程專業(yè)課程體系上，增加人工智能新觀念，通過(guò)配置課程案例多樣化、智能化及簡(jiǎn)易實(shí)現(xiàn)化，使學(xué)生產(chǎn)生對(duì)專業(yè)技術(shù)的認(rèn)同，在課程中認(rèn)識(shí)到專業(yè)技術(shù)的先進(jìn)性，在實(shí)踐中提升學(xué)生的動(dòng)手能力。鼓舞學(xué)生參加職業(yè)技能競(jìng)賽，培養(yǎng)一批高素質(zhì)的應(yīng)用型人才。（二）課程方法設(shè)計(jì)。本文以嵌入式人工智能培養(yǎng)方向的電子信息專業(yè)人才培養(yǎng)探索為研究?jī)?nèi)容，把人工智能相關(guān)課程與電子信息工程專業(yè)交叉融合，在培養(yǎng)方案中合理安排及修改新課程，在培養(yǎng)模式上提高創(chuàng)新，更好地適應(yīng)新興產(chǎn)業(yè)對(duì)復(fù)合型人才的要求[3]。主要體現(xiàn)以下兩個(gè)部分：（1）基于案例驅(qū)動(dòng)的人工智能教授。案例教授法以生活中的實(shí)例講授，可以充調(diào)節(jié)學(xué)生的研習(xí)的主動(dòng)性和踴躍性。在講授實(shí)行中，老師能夠經(jīng)由詳細(xì)案例剖析和利用情境激起學(xué)生求知欲，吸引學(xué)生關(guān)注。能夠選用分組研究方法對(duì)實(shí)例進(jìn)行商酌，將班級(jí)所在成員劃分成幾個(gè)個(gè)研習(xí)小組。課后學(xué)生可以利用互聯(lián)網(wǎng)查找資料，組內(nèi)研討和組間研討等形式給出若干種解決方法。分組報(bào)告處理意見，組間評(píng)選出解決方法最優(yōu)的一項(xiàng)。案例教授法須要老師對(duì)人工智能領(lǐng)域有較深遠(yuǎn)的認(rèn)知和豐厚的閱歷。案例教授法的實(shí)例選擇是重點(diǎn)。一開始，選擇的實(shí)例必須要和教授目標(biāo)相穩(wěn)合，與課程單元教授目標(biāo)相穩(wěn)合，適宜學(xué)生的認(rèn)知法則。然后，真實(shí)的企業(yè)應(yīng)用案例能夠使學(xué)生直觀的獲取到企業(yè)的主流技術(shù)與發(fā)展走向、需求，提升對(duì)人工智能理解程度，并以此制定相對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)規(guī)劃和奮斗目標(biāo)。（2）基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的人工智能教授。使用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教授法，老師根據(jù)教授對(duì)象將所學(xué)內(nèi)容事前安排成多個(gè)任務(wù)，每個(gè)任務(wù)的實(shí)質(zhì)會(huì)根據(jù)教授對(duì)象而統(tǒng)籌規(guī)劃。學(xué)生在老師的教導(dǎo)下剖析任務(wù)，找到處置問(wèn)題的要領(lǐng)和舉措。老師在教導(dǎo)學(xué)生剖析問(wèn)題時(shí)將所學(xué)內(nèi)容導(dǎo)入任務(wù)，圍繞任務(wù)開展教授，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到要想處置發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題首先要習(xí)得哪些有關(guān)知識(shí)要點(diǎn)。老師通過(guò)分階段講授重點(diǎn)，指出每一階段要實(shí)現(xiàn)目的需要運(yùn)用哪些知識(shí)。最終，以任務(wù)的完成效果來(lái)驗(yàn)證和歸納學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)?；谌蝿?wù)驅(qū)動(dòng)的教授方法不單能培養(yǎng)學(xué)生剖析問(wèn)題處置問(wèn)題的才能，還可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立研究與創(chuàng)新的能力。提高學(xué)生學(xué)習(xí)的踴躍性與主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力，進(jìn)而提升綜合職業(yè)實(shí)力。

四、高職人工智能課程在教學(xué)內(nèi)容和方式改革

（一）教導(dǎo)同學(xué)們閱讀應(yīng)用型研究文獻(xiàn)。高職教育重視同學(xué)們的知識(shí)操作技能的早就,這其中重心是要養(yǎng)成同學(xué)們把理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐操作過(guò)程中的技能。但是在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,同學(xué)們多數(shù)反饋鑒于人工智能課程理論性強(qiáng)，不易從課本理論要點(diǎn)聯(lián)系到實(shí)際的專業(yè)操作上，這樣對(duì)激勵(lì)同學(xué)們的學(xué)習(xí)樂(lè)趣,提升技能應(yīng)用程度是較難的。事實(shí)上，人工智能涵蓋的應(yīng)用范圍較為寬泛，其中在專家系統(tǒng)、自然語(yǔ)言領(lǐng)悟、模式識(shí)別、智能控制、數(shù)據(jù)采集等方面特別突出，每一種應(yīng)用都可以很好地表現(xiàn)出人工智能的基本理論體系特征。所以在課程學(xué)習(xí)的初級(jí)階段，先讓同學(xué)們按照本人愛好自行選取某個(gè)應(yīng)用范圍，在適當(dāng)?shù)奶嵝雅c教導(dǎo)下經(jīng)過(guò)檢索相關(guān)文獻(xiàn)，訪問(wèn)有關(guān)的科研院所網(wǎng)站等形式取得資料信息，掌握當(dāng)前該階段的發(fā)展?fàn)顩r和具體產(chǎn)物的開發(fā)與應(yīng)用情況，最終在課程的收尾階段以研習(xí)報(bào)告的方式在課堂上進(jìn)行演示與探討，這樣能夠強(qiáng)烈激勵(lì)同學(xué)們研習(xí)人工智能課程的主觀能動(dòng)性，拓展同學(xué)們的知識(shí)范疇。（二）安排同學(xué)們對(duì)經(jīng)典算法程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。相比與普通高等教育，高職教育著重強(qiáng)調(diào)實(shí)踐傳授的重要性。從實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)和掌握理論知識(shí)，并能把所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐環(huán)節(jié)，這才是高職教育的重要特點(diǎn)。人工智能課程內(nèi)容抽象并且概念性強(qiáng)，純粹的理論講授同學(xué)們很難從中得到啟迪，也很難表現(xiàn)出高職教育突出實(shí)踐教授的特點(diǎn)，為此需要布置同學(xué)們動(dòng)手操作，從實(shí)踐中掌握人工智能課程的知識(shí)原理與應(yīng)用路線。在人工智能的發(fā)展進(jìn)程中，先后提出了一些典型的優(yōu)秀算法程序，像A*算法、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的BP學(xué)習(xí)算法等，在科研和工程實(shí)踐中的運(yùn)用得到了普及，同時(shí)在實(shí)踐傳授過(guò)程中有著同樣重要價(jià)值。根據(jù)傳授要求與現(xiàn)實(shí)情況，同學(xué)們并不需要自行編寫關(guān)于這些算法的具體程序，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)可以獲得許多有關(guān)程序的代碼數(shù)據(jù)。同時(shí)，一些軟件平臺(tái)也集成了一些工具箱，像遺傳算法工具箱、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱等，只要設(shè)定好相關(guān)輸入?yún)?shù)與數(shù)據(jù)，便能進(jìn)過(guò)調(diào)用工具箱函數(shù)完成算法。老師可結(jié)合當(dāng)前階段所講授的知識(shí)要點(diǎn)準(zhǔn)備對(duì)應(yīng)的算法程序，在該部分內(nèi)容結(jié)束后在課堂上解析和演示算法程序的運(yùn)行法則。同學(xué)們?cè)谌〉迷撍惴ǔ绦虿⑼瓿扇康膶?shí)驗(yàn)任務(wù)后，上交任務(wù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

五、結(jié)論

人工智能是高職院校為適應(yīng)高校轉(zhuǎn)型發(fā)展，對(duì)傳統(tǒng)工科專業(yè)更新?lián)Q代，在電子信息類專業(yè)下開設(shè)人工智能方向，使電子信息類專業(yè)與人工智能的融合，根據(jù)原專業(yè)人培方案，從應(yīng)用課程開發(fā)、應(yīng)用性、創(chuàng)新型項(xiàng)目研究?jī)蓚€(gè)方面教導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生，加強(qiáng)人工智能與電子信息專業(yè)建設(shè)相互融合，培養(yǎng)出應(yīng)用型、復(fù)合型的社會(huì)緊缺人才。

參考文獻(xiàn)

[1]范立南,李佳洋.面向新工科的綜合性本科電子信息類專業(yè)群建設(shè)探索與實(shí)踐[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備,2018(6):76-77+82.

[2]高英杰,陳正宇等.“人工智能”新概念下應(yīng)用型電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)模式研究[J].教育現(xiàn)代化,2017,4(39):101-102+105.

[3]陸國(guó)棟,李拓宇.新工科建設(shè)與發(fā)展的路徑思考[J].高等工程教育研究,2017(3):26-32.

作者:郭鉞 單位:咸陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院