導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇人工智能課程，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。

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關(guān)鍵詞：人工智能；授課內(nèi)容；講授方法

人工智能概論課程是我校智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，它在整個(gè)專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系中起到奠基的作用，如何針對(duì)其特點(diǎn)制定合理的教學(xué)目標(biāo)與授課內(nèi)容，并有效地組織課堂教學(xué)，取得良好的教學(xué)效果是非常重要的，本文將從多個(gè)角度對(duì)其進(jìn)行全方位的思考與探索，為相關(guān)課程教學(xué)的改革提供新的思路。

1教學(xué)目標(biāo)的精確定位

首先，人工智能概論課程在智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)整個(gè)教學(xué)體系中起到引導(dǎo)和奠基的作用，但不同于其他相關(guān)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，其總的特點(diǎn)可歸納為“少而精”，即在較少的教學(xué)授課學(xué)時(shí)中起到畫(huà)龍點(diǎn)睛的作用，為學(xué)生進(jìn)一步的深入學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)，并激發(fā)他們對(duì)智能專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)興趣和愛(ài)好?；谝陨咸攸c(diǎn)，通常選擇一學(xué)期共32學(xué)時(shí)課程的安排計(jì)劃，并且在大三上學(xué)期開(kāi)始進(jìn)行授課。

其次，要研究解決同學(xué)們所反映的“虛與實(shí)”問(wèn)題。人工智能是一門(mén)涉及到多個(gè)學(xué)科的課程，具有相當(dāng)復(fù)雜的背景，其與哲學(xué)、數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)工程、控制論和語(yǔ)言學(xué)都有著密切的聯(lián)系，并且隨著這些學(xué)科的發(fā)展而深化，不斷產(chǎn)生新的思路和新的問(wèn)題。以上特點(diǎn)決定了該課程內(nèi)容較為抽象，且難以把握全局，學(xué)習(xí)起來(lái)不易消化理解，從而造成了學(xué)生學(xué)習(xí)的困難，容易產(chǎn)生畏懼感，并且學(xué)生常常對(duì)其在實(shí)際環(huán)境中的具體應(yīng)用產(chǎn)生疑問(wèn)。

如何在這么短的授課學(xué)時(shí)里使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣并且能取得良好的教學(xué)效果是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的課題，這需要對(duì)該課程的授課內(nèi)容、教材選擇、講授方法和考核形式進(jìn)行全方位的思考與探索，并在教學(xué)過(guò)程中落在實(shí)處。一方面讓學(xué)生了解和掌握人工智能的發(fā)展歷史和思想淵源，并指出各個(gè)分支的本質(zhì)特點(diǎn)和整個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)；另一方面有意識(shí)地穿插介紹人工智能在實(shí)際中具體應(yīng)用的例子，開(kāi)闊學(xué)生的眼界，打消他們的疑慮。這些將在本文的后面部分進(jìn)行深入的介紹。

最后人工智能概論這門(mén)課程還要兼顧研究型和應(yīng)用型這兩種特點(diǎn)的共同發(fā)展。在以前，由于人工智能授課內(nèi)容的特點(diǎn)，常常講授時(shí)偏向研究型，往往涉及到復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和邏輯運(yùn)算，增加了老師講授的難度和學(xué)生學(xué)習(xí)的困難。因此，針對(duì)上述問(wèn)題，在教學(xué)過(guò)程中可以引入多種形式的事例說(shuō)明和多媒體演示環(huán)節(jié)，以講授思想為主，具體技術(shù)為輔，這將直接反映到授課內(nèi)容的選擇上。

2授課內(nèi)容的選擇

人工智能概論授課內(nèi)容的選擇至關(guān)重要，本著該課程“少而精”的特點(diǎn)，既需要讓學(xué)生在較短時(shí)間內(nèi)掌握基本的思想與概念要點(diǎn)，又要對(duì)該課程進(jìn)行全方位的介紹，并點(diǎn)出其發(fā)展趨勢(shì)，因而對(duì)授課教師有著非常高的要求。由于授課課時(shí)的限制，我們無(wú)法做到既面面俱到，又對(duì)每個(gè)具體方向進(jìn)行詳細(xì)的講解；而且這樣也容易陷入復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和邏輯運(yùn)算的誤區(qū)。因而，整個(gè)課程的講授內(nèi)容應(yīng)該以傳授思想和概念要點(diǎn)為主，并在講授的過(guò)程中加入有趣的事例，通過(guò)這些形象的事例說(shuō)明和多媒體演示環(huán)節(jié)折射出人工智能思想的精髓和應(yīng)用的廣闊前景。

人工智能概論主要涉及到知識(shí)表示、搜索推理、計(jì)算智能、專(zhuān)家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、自動(dòng)規(guī)劃、Agent和自然語(yǔ)言理解等內(nèi)容，其中以知識(shí)表示、搜索推理和計(jì)算智能為授課內(nèi)容的重點(diǎn)，在講授的過(guò)程中需要對(duì)這些內(nèi)容加以整理精簡(jiǎn)，分清主次，合理地安排授課內(nèi)容在總學(xué)時(shí)內(nèi)。除了這些基本的授課知識(shí)外，還應(yīng)該在教學(xué)環(huán)節(jié)引入多媒體演示，通過(guò)形象生動(dòng)的視頻演示讓學(xué)生們了解人工智能的科學(xué)價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用所在。視頻可以選用世界一流大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放多媒體內(nèi)容，例如：MIT計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)科研項(xiàng)目中間過(guò)程及結(jié)果的視頻演示，以此來(lái)開(kāi)闊學(xué)生的眼界，增長(zhǎng)他們的見(jiàn)識(shí)，使之了解其應(yīng)用前景和未來(lái)的發(fā)展空間。

人工智能領(lǐng)域的發(fā)展受到多個(gè)學(xué)科的影響，這些學(xué)科在不同歷史時(shí)期都對(duì)人工智能領(lǐng)域起到了各種推進(jìn)作用，也產(chǎn)生了許多不同層面的爭(zhēng)論，至今也是如此。如何在授課過(guò)程中形象地對(duì)人工智能歷史進(jìn)行回顧，闡述這些學(xué)科對(duì)人工智能領(lǐng)域的影響，尤其是思想方面的影響特別重要?！盎仡櫄v史，立足當(dāng)今，展望未來(lái)”――給學(xué)生形象地描繪出人工智能發(fā)展的思想史，并以畫(huà)龍點(diǎn)睛之筆指出人工智能領(lǐng)域發(fā)展的廣闊未來(lái)，是授課教師艱巨而光榮的任務(wù)，只有這樣才能使學(xué)生把握住人工智能領(lǐng)域的整個(gè)發(fā)展脈絡(luò)，激發(fā)出他們的學(xué)習(xí)興趣和愛(ài)好。

以哲學(xué)家對(duì)強(qiáng)人工智能方向的爭(zhēng)論為例，向?qū)W生們介紹這些收集整理的資料對(duì)于他們思想的啟迪是非常有益的。這里值得說(shuō)明的是這種思想的闡述事實(shí)上是非常不容易的，其難度甚至高于復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，因?yàn)樗３Ｒ笫谡n教師掌握思想的精髓所在，并用非常形象生動(dòng)的語(yǔ)言對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明，而這些常常是現(xiàn)在書(shū)本中所沒(méi)有的。例如：知識(shí)的表示、獲取、存儲(chǔ)和推理是人工智能領(lǐng)域中重要的組成部分，雖然目前已經(jīng)有很多書(shū)籍詳細(xì)地介紹了這些方面，但學(xué)生仍然反映聽(tīng)起來(lái)比較抽象。為什么會(huì)這樣？其原因是一些基本的問(wèn)題并沒(méi)有得到圓滿(mǎn)的說(shuō)明和闡述，如“什么是知識(shí)”，“知識(shí)能夠表示嗎”，“有統(tǒng)一表示各種各樣抽象、復(fù)雜知識(shí)的工具嗎”，“抽象的美學(xué)與復(fù)雜的人類(lèi)情感，知識(shí)能夠表示嗎”……其中有些問(wèn)題看似容易回答，卻往往涉及到一些復(fù)雜的哲學(xué)問(wèn)題，目前在各種人工智能的教科書(shū)和專(zhuān)著里常常對(duì)這些問(wèn)題避而不談，只在數(shù)學(xué)的層面上針對(duì)具體的問(wèn)題來(lái)進(jìn)行說(shuō)明和講授。如果想在這方面有所突破的話(huà)，就需要閱讀大量的哲學(xué)書(shū)籍，如認(rèn)知學(xué)、知識(shí)論和心智哲學(xué)等領(lǐng)域的著作，還需要大量時(shí)間的理解和參悟，這些有價(jià)值的資料也是對(duì)授課內(nèi)容的極大豐富和補(bǔ)充。近年來(lái)，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)、生物學(xué)、語(yǔ)言學(xué)甚至社會(huì)學(xué)對(duì)人工智能領(lǐng)域有著較大的推進(jìn)作用，也是將來(lái)融合發(fā)展的總體趨勢(shì)，如何在課堂上結(jié)合具體的事例對(duì)其加以說(shuō)明也是授課內(nèi)容的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

3相關(guān)教材的選擇

眾所周知，關(guān)于人工智能的國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀教材有很多，例如：S.J. Russell和P. Norvig所著的《Artificial Intelligence――A Modern Approach》被全世界89個(gè)國(guó)家的900多所大學(xué)用作教材[1]，國(guó)內(nèi)可以考慮使用其影印版或中文翻譯版本，大大的降低了購(gòu)買(mǎi)國(guó)外原版教材所需的費(fèi)用，并可以在此基礎(chǔ)上考慮實(shí)現(xiàn)雙語(yǔ)教學(xué)。此外還有蔡自興教授等編著的人工智能及其應(yīng)用，詳細(xì)而恰當(dāng)?shù)亟榻B了人工智能領(lǐng)域中的各個(gè)研究方向(分別適合于本科生[2]和研究生[3])等。我們從整個(gè)教學(xué)時(shí)間安排上看，因其所占學(xué)時(shí)較少，所以人工智能概論課程的教材選擇不適用于大部頭的書(shū)籍，宜選用篇幅較小但內(nèi)容較全的適合于本科生的教材。除了選擇合適的教材外，對(duì)于任課教師還要擁有大量的參考書(shū)，包括上述提到的其他領(lǐng)域的書(shū)籍和資料，只有這樣才能拓展所掌握的知識(shí)，為實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)效果而服務(wù)。

4講授方法和考試形式的選擇

課程講授時(shí)注意主線(xiàn)的選擇，著重以思想介紹為主，詳細(xì)地介紹人工智能發(fā)展的歷史以及各種學(xué)派和學(xué)說(shuō)，如符號(hào)主義、連接主義和行為主義等，要重點(diǎn)介紹他們的特點(diǎn)和本質(zhì)，指出它們形成的原因以及其中的不足之處，并向?qū)W生介紹新的學(xué)說(shuō)，例如機(jī)制主義[4]等。整個(gè)教學(xué)過(guò)程并不涉及較為復(fù)雜的數(shù)學(xué)，要注重各個(gè)分支的思想源流，主要從其機(jī)制上做定性介紹。同時(shí)可在講授過(guò)程中穿插相關(guān)歷史問(wèn)題的爭(zhēng)論，例如：中國(guó)屋問(wèn)題[5]等，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和愛(ài)好，開(kāi)展交互式教學(xué)，使學(xué)生和老師產(chǎn)生互動(dòng)。授課方式采用板書(shū)和多媒體交互使用方式，力爭(zhēng)在每節(jié)課的空閑時(shí)間里穿插加入人工智能領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用介紹，放映相關(guān)的視頻錄像，開(kāi)闊學(xué)生們的眼界。在最終考試形式的選擇方面不是要學(xué)生死記硬背知識(shí)點(diǎn)，而是要注重學(xué)生思想的發(fā)揮，鼓勵(lì)學(xué)生提出新想法和新思路，并豐富其掌握的相關(guān)知識(shí)，為將來(lái)的進(jìn)一步學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)和做準(zhǔn)備。

5結(jié)語(yǔ)

我們認(rèn)為在教學(xué)方式上力爭(zhēng)采用“啟發(fā)式”教學(xué)，能真正做到啟迪學(xué)生思想的作用，尤其要鼓勵(lì)思想創(chuàng)新，在高等教育階段培養(yǎng)學(xué)生具有獨(dú)立思考、勇于探索的能力，使之成為社會(huì)的有用之才。希望這些在人工智能概論課程教學(xué)中的思考和探索能在日常教學(xué)活動(dòng)起到有益的作用，并與同行們共同交流和探索。

參考文獻(xiàn)：

[1] S.J. Russell, P. Norvig. Artificial Intelligence:A Modern Approach[M]. 2nd Ed. 北京:清華大學(xué)出版社,2006.

[2] 蔡自興,徐光佑. 人工智能及其應(yīng)用本科生用書(shū)[M]. 3版. 北京:清華大學(xué)出版社,2003.

[3] 蔡自興,徐光佑. 人工智能及其應(yīng)用研究生用書(shū)[M]. 3版. 北京:清華大學(xué)出版社,2004.

[4] 鐘義信. 機(jī)制主義方法與人工智能統(tǒng)一理論:人工智能的新方法與新進(jìn)展[J]. 計(jì)算機(jī)教育,2010(19):7-10.

[5]J. Preston, M. Bishop. Views into the Chinese Room: New Essays on Searle and Artificial Intelligence[M]. Oxford: Oxford University Press,2002.

Teaching Reflection on Introduction to Artificial Intelligence

YANG Dedong, SUN Hexu, YANG Peng, ZHANG Lei

(School of Control Science and Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China)

篇2

關(guān)鍵詞：人工智能；深度學(xué)習(xí)；教學(xué)建議

0 引言

傳統(tǒng)的人工智能課程主要包括人工智能導(dǎo)論、模式分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等。這些課程由各個(gè)院校根據(jù)專(zhuān)業(yè)情況不同而選擇，課程的內(nèi)容也有較大差別，但是，基本上都涉及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容。然而在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)內(nèi)容上，一般只講解經(jīng)典的多層感知器和反向傳播算法，或再加入一些反饋網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容，這種教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的一個(gè)不足是忽視了人工智能領(lǐng)域的最新發(fā)展——深度學(xué)習(xí)，它是近幾年人工智能領(lǐng)域最具影響力的研究主題，并在大規(guī)模語(yǔ)音識(shí)別、大規(guī)模圖像檢索等領(lǐng)域取得突破。

北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院開(kāi)設(shè)人工智能科學(xué)與技術(shù)的本科專(zhuān)業(yè)，筆者從事深度學(xué)習(xí)的研究工作，同時(shí)承擔(dān)了本科生和研究生人工智能類(lèi)課程的教學(xué)工作，因此產(chǎn)生了將深度學(xué)習(xí)內(nèi)容引人人工智能類(lèi)課程的想法。本文先介紹深度學(xué)習(xí)的背景，說(shuō)明深度學(xué)習(xí)在人工智能發(fā)展中的地位，之后分析了將深度學(xué)習(xí)基本內(nèi)容引入人工智能類(lèi)課程的必要性和可行性，最后給出了一些實(shí)施建議供探討。

1 深度學(xué)習(xí)背景

2006年，加拿大多倫多大學(xué)的GeoffreyHinton教授與Salakhutdinov博士在美國(guó)《科學(xué)》雜志發(fā)表了題為“Reducing the Dimensionality ofDatawith Neural Networks”的論文，該文提出一種學(xué)習(xí)多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，并將這種具有多層結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)方法命名為深度學(xué)習(xí)（Deep Learning），而這成為深度學(xué)習(xí)研究的一個(gè)導(dǎo)火索，從此深度學(xué)習(xí)的研究與應(yīng)用蓬勃發(fā)展起來(lái)。

深度學(xué)習(xí)在語(yǔ)音識(shí)別與生成、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等應(yīng)用領(lǐng)域取得了突出進(jìn)展。近幾年的國(guó)際機(jī)器學(xué)會(huì)（International Conference on MachineLearning，ICML）、神經(jīng)信息處理大會(huì)（AnnualConference On Neural Information Processing Systems，NIPS）、計(jì)算機(jī)視覺(jué)大會(huì)（InternationalConference on Computer Vision，ICCV）、

聲學(xué)語(yǔ)音與信號(hào)處理大會(huì)（International ConferenceOn Acoustics，Speech，and Signal Processing，ICASSP）、計(jì)算語(yǔ)言學(xué)大會(huì)（Annual Meeting of the Association for Computational Linguistics.ACL）、計(jì)算機(jī)視覺(jué)與模式識(shí)別（InternationalConference on Computer Vision and P atternRecognition，CVPR）等都有不少相關(guān)的研究論文、會(huì)議教程和小組研討會(huì)（Workshop）。美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃（DARPA）也提出了關(guān)于深層學(xué)習(xí)的研究項(xiàng)目。此外，2013年6月《程序員雜志》的封面故事，采訪(fǎng)了周志華、李航、朱軍3位國(guó)內(nèi)的機(jī)器學(xué)習(xí)專(zhuān)家對(duì)于深度學(xué)習(xí)的看法，他們一致肯定了深度學(xué)習(xí)在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。

工業(yè)界對(duì)深度學(xué)習(xí)也寄予了很高期望。2012年6月，《紐約時(shí)報(bào)》報(bào)道了斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家AndrewNg和谷歌公司的系統(tǒng)專(zhuān)家JeffDean共同研究深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器學(xué)習(xí)模型在語(yǔ)音識(shí)別和圖像識(shí)別等領(lǐng)域獲得的巨大成功。2012年11月，微軟公司在天津公開(kāi)演示了一個(gè)全自動(dòng)的同聲傳譯系統(tǒng)，其關(guān)鍵技術(shù)也是深度學(xué)習(xí)。2013年1月，百度公司首席執(zhí)行官李彥宏先生宣布建立深度學(xué)習(xí)研究院（Institute of Deep Learning）。2013年3月，谷歌公司收購(gòu)了由深度學(xué)習(xí)創(chuàng)始人Geoffrey Hinton創(chuàng)立的公司。

從學(xué)術(shù)界與工業(yè)界的研究態(tài)勢(shì)看，深度學(xué)習(xí)已經(jīng)成為機(jī)器學(xué)習(xí)與模式識(shí)別，乃至人工智能領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。正是在這樣一個(gè)背景下，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)重新回到人們的視野。此前人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展大致可以分為兩個(gè)時(shí)期，1943年，McCulloch和Pitts提出了最早的人工神經(jīng)元，這種神經(jīng)元具有學(xué)習(xí)能力，這是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)端，也可以被認(rèn)為是人工智能的發(fā)端（當(dāng)時(shí)還沒(méi)有人工智能這個(gè)術(shù)語(yǔ)）。1949年，Hebb提出了Hebbian學(xué)習(xí)算法。1957年，Rosenblatt提出了感知器的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。1969年，Minsky和Papert分析了這種感知器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的局限性。然而，很多研究者認(rèn)為，感知器的這種局限性對(duì)于所有的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型都適用，這使人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究很快暗淡下來(lái)。1980年代中期，諾貝爾獎(jiǎng)得主John Hopfield提出了Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，這種Recurrent神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有的動(dòng)態(tài)性有可能用于解決復(fù)雜的問(wèn)題。同時(shí)，多層前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的后傳算法也被重新發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)工作使人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到重生。這時(shí)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人工智能的一個(gè)重要組成部分。但是，在隨后的研究中，人們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)學(xué)習(xí)多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包含更多的隱藏層時(shí)，后傳算法并不能學(xué)到有效的網(wǎng)絡(luò)權(quán)值，這使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究再次陷入低潮。此次以深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的深度學(xué)習(xí)重新回到研究的舞臺(tái)，其中一個(gè)重要因素是Hinton提出的逐層預(yù)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法治愈了多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)致命傷。

2 必要性與可行性

深度學(xué)習(xí)的發(fā)展使得從事教學(xué)一線(xiàn)的教師也無(wú)法忽視這個(gè)頗具影響力的研究主題。為此，我們提出將深度學(xué)習(xí)這個(gè)主題引入到人工智能類(lèi)課程中，將它作為課題教學(xué)的一部分。

2.1 必要性

將深度學(xué)習(xí)這個(gè)主題引入到人工智能類(lèi)課程中的必要性主要包括如下4點(diǎn)。

1）深度學(xué)習(xí)是人工智能的前沿。

2006年以來(lái)，深度學(xué)習(xí)的研究席卷了整個(gè)人工智能，從機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器視覺(jué)、語(yǔ)音識(shí)別到語(yǔ)言處理，都不斷涌現(xiàn)出新的研究工作和突破性進(jìn)展。深度學(xué)習(xí)不僅在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域成為研究熱點(diǎn)，同時(shí)在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域也成為有力工具，而且，在工業(yè)界的系統(tǒng)應(yīng)用中，深度學(xué)習(xí)成為其中的關(guān)鍵解決技術(shù)。

2）深度學(xué)習(xí)是人工智能的突破。

深度學(xué)習(xí)的發(fā)端是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。關(guān)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的論述，在人工智能類(lèi)常見(jiàn)教科書(shū)中還停留在多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，即神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的第二階段，它們大部分描述多層結(jié)構(gòu)無(wú)法訓(xùn)練的現(xiàn)象。但是，從深度學(xué)習(xí)的角度看，深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不僅可學(xué)習(xí)，而且有必要，這與第二代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的觀(guān)點(diǎn)是完全不同的。深度學(xué)習(xí)突破了原有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)，超越了人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)教科書(shū)中的原有內(nèi)容，因此，有必要將多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可學(xué)習(xí)性告知學(xué)生，從新的視角糾正原有的觀(guān)點(diǎn)。

3）深度學(xué)習(xí)是人工智能的延伸。

深度學(xué)習(xí)不僅提供了一種可以在深層神經(jīng)結(jié)構(gòu)下訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的方法，也包含了不少新的內(nèi)容，是人工智能的新發(fā)展，為人工智能補(bǔ)充了新的內(nèi)容。到目前為止，深度學(xué)習(xí)至少包括：從生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與人類(lèi)認(rèn)知的角度認(rèn)識(shí)深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的必要性；如何構(gòu)建和學(xué)習(xí)深層學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)；如何將深層結(jié)構(gòu)用于解決視覺(jué)、語(yǔ)音、語(yǔ)言的應(yīng)用問(wèn)題；如何看待深度學(xué)習(xí)與原有的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，如流形學(xué)習(xí)、概率圖模型、能量模型的直接關(guān)系；深度學(xué)習(xí)與其他學(xué)科的關(guān)系等。

4）深度學(xué)習(xí)是學(xué)生的潛在興趣點(diǎn)。

大學(xué)生對(duì)知識(shí)有著強(qiáng)烈的好奇心，加之當(dāng)前信息技術(shù)的發(fā)達(dá)，部分對(duì)智能感興趣的學(xué)生可以從其他途徑了解到這個(gè)學(xué)科發(fā)展的前沿。因此，順勢(shì)而為，將深度學(xué)習(xí)這個(gè)主題做具體講解，滿(mǎn)足學(xué)生的好奇心，培養(yǎng)他們對(duì)學(xué)科前沿與發(fā)展的認(rèn)識(shí)，是十分必要的。對(duì)高年級(jí)的學(xué)生而言，了解深度學(xué)習(xí)的基本知識(shí)，是他們?nèi)嬲J(rèn)識(shí)人工智能與發(fā)展前沿的一個(gè)途徑，而對(duì)于研究生，較多地了解和掌握深度學(xué)習(xí)的基本知識(shí)有助于他們研究工作的開(kāi)展。

基于以上幾點(diǎn)，筆者認(rèn)為，將深度學(xué)習(xí)這個(gè)主題引入到人工智能類(lèi)課程中非常有必要。深度學(xué)習(xí)作為人工智能的前沿，既是對(duì)人工智能原有理論和技術(shù)的一個(gè)突破和補(bǔ)充。

2.2 可行性

將深度學(xué)習(xí)引入到人工智能類(lèi)課程中的可行性主要包括如下3點(diǎn)。

1）深度學(xué)習(xí)與現(xiàn)有人工智能聯(lián)系密切。

深度學(xué)習(xí)并不像突兀的山峰拔地而起。而是深深植根于原有的人工智能理論與技術(shù)。深度學(xué)習(xí)是以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為出發(fā)點(diǎn)，這正是深度學(xué)習(xí)教與學(xué)的切入點(diǎn)。比如，可以通過(guò)對(duì)多層感知器隱藏層的增加和后傳算法的失效來(lái)講解深度學(xué)習(xí)是如何解決這個(gè)問(wèn)題的。再者，深度學(xué)習(xí)的一個(gè)核心構(gòu)建“受限波爾茲曼機(jī)（Restricted Boltzmann Machine）”，可以被認(rèn)為是一種能量模型，而這種模型與Hopfield網(wǎng)絡(luò)都可以從物理學(xué)的能量模型角度分析，RBM可以認(rèn)為是Hopfield網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)擴(kuò)展?？傊疃葘W(xué)習(xí)與現(xiàn)有人工智能的聯(lián)系，使學(xué)習(xí)深度學(xué)習(xí)變得容易。

2）深度學(xué)習(xí)的基本內(nèi)容并不深。

深度學(xué)習(xí)有個(gè)很好的名字，這個(gè)名字恰當(dāng)?shù)孛枋隽颂囟ǖ膶W(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)。比如，深度學(xué)習(xí)的核心部件受限于波爾茲曼機(jī)RBM，其結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的角度，受限波爾茲曼機(jī)是一種隨機(jī)的雙向連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，信號(hào)可以從可見(jiàn)層傳遞到隱藏層，也可以從隱藏層傳遞到可見(jiàn)層。網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)是具有特定結(jié)構(gòu)的神經(jīng)元，其中的神經(jīng)元具有典型的包含自身偏置的Logistic函數(shù)的隨機(jī)單元，能夠依Logistic函數(shù)計(jì)算得到的概率輸出0狀態(tài)或1狀態(tài)。概括地說(shuō)，深度學(xué)習(xí)的基本內(nèi)容在高年級(jí)階段較易掌握。

3）深度學(xué)習(xí)的資料容易獲得。

當(dāng)前的信息資訊非常發(fā)達(dá)，有相當(dāng)多的資料可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)等多種途徑獲得，這使學(xué)習(xí)深度學(xué)習(xí)成為可能。近期，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)主辦了多個(gè)技術(shù)講座均涉及深度學(xué)習(xí)的部分；深度學(xué)習(xí)的創(chuàng)始人Hinton教授的主頁(yè)也有很多資料；Coursera網(wǎng)站有免費(fèi)的Hinton教授的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課程；斯坦福大學(xué)的Ng教授提供了很多的在線(xiàn)教程；蒙特利爾大學(xué)Bengio教授發(fā)表的題為“Learning Deep Architectures for AI”的論文也是這領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)資料。

3 實(shí)施建議

在具體的教學(xué)過(guò)程中，筆者建議適當(dāng)安排深度學(xué)習(xí)的最基本內(nèi)容，內(nèi)容不宜過(guò)多，也不宜占用過(guò)多的學(xué)時(shí)，可以根據(jù)教學(xué)對(duì)象的不同進(jìn)行調(diào)整。比如，本科生的高年級(jí)專(zhuān)業(yè)課可以安排1學(xué)時(shí)的教學(xué)量，介紹層次訓(xùn)練的基本算法；也可以在高年級(jí)前沿講座中安排2學(xué)時(shí)，內(nèi)容覆蓋面盡可能廣泛。在研究生的教學(xué)中，可以根據(jù)教學(xué)的課程主題安排內(nèi)容與學(xué)時(shí)。比如，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主題的課程可以安排4-6學(xué)時(shí)的教學(xué)內(nèi)容，包括波爾茲曼機(jī)及學(xué)習(xí)算法、深層信念網(wǎng)絡(luò)與學(xué)習(xí)算法、深層波爾茲曼機(jī)與學(xué)習(xí)算法卷、積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)編碼器等。結(jié)合應(yīng)用，課程還可以包含MNIST數(shù)字識(shí)別的應(yīng)用、人臉識(shí)別的應(yīng)用、圖像檢索的應(yīng)用、語(yǔ)音識(shí)別中的應(yīng)用等。另外，深度學(xué)習(xí)是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的研究，隨機(jī)性：大規(guī)模（意味著數(shù)據(jù)不宜可視化，程序運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)）等多種因素混合，使深度學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)中不容易理解。為此，可以在條件允許的前提下，增加小規(guī)模的實(shí)驗(yàn)，輔助理解。最后，課件可以通過(guò)對(duì)優(yōu)質(zhì)資料做修改得到。

篇3

關(guān)鍵詞:中西合璧;人工智能;雙語(yǔ)教學(xué)

雙語(yǔ)教學(xué)是我國(guó)高等教育適應(yīng)國(guó)際化趨勢(shì)、培養(yǎng)富有創(chuàng)新精神和國(guó)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(guò)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(yǔ)授課,在教學(xué)實(shí)踐中摸索出一套中西合璧的雙語(yǔ)教學(xué)模式,將中西方的優(yōu)勢(shì)有效結(jié)合起來(lái),比較適用于工科專(zhuān)業(yè)課程的雙語(yǔ)教學(xué)。

1中西合璧的雙語(yǔ)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(guó)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?jī)?nèi)容。該書(shū)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(guó)家的1 100多所大學(xué)選用該書(shū)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(guó)內(nèi),中南大學(xué)的人工智能課程是國(guó)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(shū)和研究生用書(shū)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(shū),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(yǔ)言載體。選用英文原版教材、推行雙語(yǔ)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(guó)內(nèi)教材相比,國(guó)外教材更注重知識(shí)產(chǎn)生的過(guò)程、解決問(wèn)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(wèn)題也顯而易見(jiàn)。一是原版教材內(nèi)容過(guò)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(gòu)買(mǎi)配套中譯文版,負(fù)擔(dān)更重;三是學(xué)生英語(yǔ)水平參差不齊,雙語(yǔ)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(yǔ)言障礙,即使有配套的中譯文版,同時(shí)翻看兩本書(shū)也不方便。

我們正在逐步消化吸收英文原版教材,在無(wú)損原版教材思想精髓的前提下,自主編寫(xiě)適用于雙語(yǔ)教學(xué)的中西合璧講義。雙語(yǔ)教材以英文語(yǔ)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(yǔ)言

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

在雙語(yǔ)教學(xué)中,外語(yǔ)的使用比例要求不低于50%,這是不夠科學(xué)的。雙語(yǔ)教學(xué)不是語(yǔ)言課,教學(xué)質(zhì)量依然是核心,語(yǔ)言?xún)H僅是載體,引入外語(yǔ)教學(xué)的目的無(wú)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(zhuān)業(yè)外語(yǔ)聽(tīng)說(shuō)能力,但這一切都應(yīng)以學(xué)生聽(tīng)懂課為前提。雙語(yǔ)授課進(jìn)度慢已是不爭(zhēng)的事實(shí),更有些雙語(yǔ)教師,為了兼顧上述目的,先用外語(yǔ)講一遍,再用漢語(yǔ)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(yǔ)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(zhuān)業(yè)的四年級(jí)本科生,學(xué)生的英語(yǔ)水平很不均衡,如果不考慮實(shí)際情況,大比例地采用英語(yǔ)講授,是難以保證教學(xué)效果的。我們把握的原則是:1)英語(yǔ)主要用于講解專(zhuān)業(yè)性?xún)?nèi)容,如專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)、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(zhuān)業(yè)技術(shù)內(nèi)容存在語(yǔ)言障礙;2)只用學(xué)生能聽(tīng)懂的語(yǔ)言講授專(zhuān)業(yè)性?xún)?nèi)容,對(duì)過(guò)于生澀的專(zhuān)業(yè)技術(shù)內(nèi)容,還要使用漢語(yǔ)講解,這樣學(xué)生就不會(huì)把專(zhuān)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(yǔ)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(huà)以漢語(yǔ)為主,把學(xué)生發(fā)散的注意力快速集中起來(lái),把學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣激發(fā)出來(lái);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A(yíng)gent的定義、結(jié)構(gòu)等核心內(nèi)容,我們采用英語(yǔ)講解;而對(duì)于A(yíng)gent涉及到的心理學(xué)、邏輯學(xué)等方面的生澀理論,則用漢語(yǔ)給出扼要的說(shuō)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(yǔ)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(huà)面、靈活多變的動(dòng)畫(huà)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(yǔ)教學(xué)的效果。很多雙語(yǔ)教學(xué)任課教師只注重追求授課過(guò)程中外語(yǔ)的使用比例,課件全文用外語(yǔ)制作,在講解過(guò)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(yǔ)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(yǔ)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(guò)視覺(jué)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(guó)內(nèi)外結(jié)合。比如,在講解啟發(fā)式搜索技術(shù)時(shí),國(guó)外課件(包括教材)常用的素材是八皇后、八數(shù)碼等問(wèn)題,其中八皇后問(wèn)題相對(duì)大多數(shù)同學(xué)來(lái)講比較陌生,而國(guó)內(nèi)的重排九宮(與八數(shù)碼問(wèn)題是一個(gè)問(wèn)題)、華容道等問(wèn)題對(duì)學(xué)生來(lái)講則更熟悉。用國(guó)內(nèi)的素材入門(mén)、用國(guó)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(chēng)。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(zhuān)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(wú)疑是各具特色的。雙語(yǔ)教學(xué)提供了開(kāi)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(guó)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(guān)、人生觀(guān)、價(jià)值觀(guān)都不利。尤其計(jì)算機(jī)類(lèi)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(guò)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(guān)點(diǎn)是不同的。中國(guó)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(guó)文化的核心與基礎(chǔ)問(wèn)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(wèn)題,由此衍生出理智和科技。中國(guó)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(guó)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(kāi)始,探索自然奧秘,開(kāi)發(fā)和利用自然資源為人類(lèi)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(zhēng)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(jìng)爭(zhēng),因而出現(xiàn)了“優(yōu)勝劣汰”的規(guī)律[3]。

在工科專(zhuān)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(guān)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(guò)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(guò)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(guó)內(nèi)的吳文俊、王守覺(jué)、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(kāi)創(chuàng)性成果,而這些還沒(méi)有來(lái)得及寫(xiě)進(jìn)人工智能教科書(shū)。

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(guó)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(guó)文化環(huán)境則造就了中國(guó)人思維方式的連續(xù)統(tǒng)合特征[4]。外文教材的編寫(xiě)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(lái)說(shuō),在講解邏輯推理技術(shù)時(shí),可以通過(guò)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(guó)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(zhǎng),以利于學(xué)生吸納。

6結(jié)語(yǔ)

自2005年開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)以來(lái),我們每年授課后都進(jìn)行一次教學(xué)效果的問(wèn)卷調(diào)查,“接受雙語(yǔ)教學(xué)”的學(xué)生比例從2005年的37%逐年上升到2009年的89%,說(shuō)明這套雙語(yǔ)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(yǔ)教學(xué)模式是我們?cè)谌斯ぶ悄芙虒W(xué)過(guò)程中探索出來(lái)的,但是也可以推廣到其他工科專(zhuān)業(yè)課中。雙語(yǔ)教學(xué)中各種要素的中西合璧不是簡(jiǎn)單相加,而是要結(jié)合專(zhuān)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(yǔ)教學(xué)不能停留在語(yǔ)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):

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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

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(mén)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(yǔ)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(zhuān)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(mén)學(xué)科,但其作為應(yīng)用并沒(méi)有形成一門(mén)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(guó)外已有多所大學(xué)開(kāi)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(lè)科技碩士學(xué)位,并開(kāi)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(guó)軍隊(duì)創(chuàng)作訓(xùn)練士兵的電子游戲,透過(guò)戰(zhàn)斗情境模擬來(lái)進(jìn)行沙盤(pán)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(jìng)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(jué)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(huà)相關(guān)技術(shù)。國(guó)內(nèi)也有多所高校開(kāi)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(kāi)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(guò)少的關(guān)注理論。中南大學(xué)開(kāi)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(kāi)設(shè)。學(xué)習(xí)該門(mén)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(mén)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(yǔ)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(lái)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(huà)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(huà)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(huà)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(lái),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(lái)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(kāi)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(jiǎn)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(guó)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(méi)有學(xué)過(guò)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(zhuān)業(yè)也開(kāi)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(mén)課程的開(kāi)篇之講,一方面,教師要開(kāi)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(lèi)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(mén)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(huà)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(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)。

DirectX編程[8]基礎(chǔ)的主要內(nèi)容是DirectX開(kāi)發(fā)包的歷史及其框架、介紹每一個(gè)組件的功能、DirectX開(kāi)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(kāi)發(fā)的基本理念及方法、游戲引擎簡(jiǎn)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(jiàn)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(huà)的基本編程技術(shù)的主要內(nèi)容是3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)概述、Direct3D開(kāi)發(fā)包的使用、關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)技術(shù)、基于動(dòng)作捕捉的動(dòng)畫(huà)技術(shù)、腳本驅(qū)動(dòng)的動(dòng)畫(huà)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(hù)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(lè)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(kāi)發(fā)包是微軟公司面向Windows平臺(tái)開(kāi)發(fā)的一套專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于游戲開(kāi)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(kāi)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(mén)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(yǔ)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(mén)課程一個(gè)核心內(nèi)容,通過(guò)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(mén)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(kāi)發(fā)環(huán)境、安裝與配置DirectX 軟件開(kāi)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(kāi)發(fā)工具與開(kāi)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(mén)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(kāi)發(fā)環(huán)境和開(kāi)發(fā)包,利用一個(gè)人工智能技術(shù)編寫(xiě)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(kāi)發(fā)與報(bào)告以小組的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)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(kāi)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(lèi)型由學(xué)生自選,圖形界面可以是3D也可以是2D,開(kāi)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(guò)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(kāi)卷),占總成績(jī)的50%。

2) 項(xiàng)目設(shè)計(jì),占總成績(jī)的35%。

3) 實(shí)驗(yàn),占總成績(jī)的15%。

期末考試采用開(kāi)卷形式,主要目的在于檢測(cè)學(xué)生通過(guò)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(wèn)題的能力。其占總成績(jī)比例的一半。雖然期末考試為開(kāi)卷,但考核的知識(shí)點(diǎn)無(wú)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(kāi)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(méi)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(kāi)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(wèn)題就是團(tuán)隊(duì)合作會(huì)導(dǎo)致某些同學(xué)出現(xiàn)依賴(lài)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(wú)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(lái),發(fā)揮自己的主觀(guān)能動(dòng)性,協(xié)作完成項(xiàng)目。

5結(jié)語(yǔ)

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(mén)課程是中南大學(xué)新開(kāi)的一門(mén)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(mén)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(mén)課程融會(huì)貫通,使學(xué)生理解人工智能與游戲開(kāi)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):

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Design in Artificial Intelligent and Game Programming Courses

LI Yi

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

篇5

關(guān)鍵詞：高職護(hù)理； 生理學(xué)； 生物化學(xué)； 課程改革

中圖分類(lèi)號(hào)：R31-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-3315（2013）07-140-002

為了適應(yīng)我國(guó)高職護(hù)理教育發(fā)展與改革的需要，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求、服務(wù)在臨床一線(xiàn)，既有理論知識(shí)又有基本技能的實(shí)用型醫(yī)務(wù)工作者，我院護(hù)理系于2010年對(duì)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課進(jìn)行了改革，將傳統(tǒng)的生理學(xué)和生物化學(xué)這兩門(mén)課程進(jìn)行重組，打破常規(guī)框架，精簡(jiǎn)和優(yōu)化整合為《正常人體功能》，整合后的課程弱化了學(xué)科之間的界限，增強(qiáng)了實(shí)用性，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，真正體現(xiàn)了職教理念中理論知識(shí)“必需、夠用”的原則。該門(mén)課程實(shí)施三年以來(lái)，教學(xué)效果明顯、學(xué)生反饋良好，現(xiàn)將該課程實(shí)施過(guò)程中的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單小結(jié)。

一、課程整合的理念

長(zhǎng)期以來(lái)，高職護(hù)理專(zhuān)業(yè)一直從屬于醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)。其基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程從學(xué)時(shí)安排、教材編排到授課內(nèi)容等都是套用醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)。在護(hù)理科學(xué)已發(fā)展成為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科的今天，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程設(shè)置不合理的一面就逐漸顯現(xiàn)出來(lái)[1]。高職護(hù)理學(xué)生屬于技術(shù)應(yīng)用型人才，需要有一定的理論基礎(chǔ)，但更強(qiáng)調(diào)理論在實(shí)踐中的應(yīng)用，應(yīng)根據(jù)護(hù)理專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和崗位實(shí)際需要來(lái)設(shè)置課程。適度精簡(jiǎn)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)理論知識(shí)，不必追求學(xué)科的系統(tǒng)性和完整性，更不必把所有深?yuàn)W的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)原理講深、講透。關(guān)鍵是使學(xué)生體會(huì)到基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)理論與臨床護(hù)理實(shí)際的內(nèi)在聯(lián)系，學(xué)會(huì)將基礎(chǔ)理論用于解決臨床實(shí)際問(wèn)題。整合后的課程將人體的正常生命活動(dòng)與物質(zhì)代謝緊密聯(lián)系在一起，突出了人體功能的一致性，減少了教學(xué)目標(biāo)的交叉與重復(fù)，加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生邏輯思維、實(shí)踐能力的培養(yǎng)，使培養(yǎng)目標(biāo)更加符合行業(yè)與社會(huì)的需求，對(duì)幫助學(xué)生順利通過(guò)職業(yè)資格考試及后期在行業(yè)內(nèi)轉(zhuǎn)崗、再就業(yè)有一定的意義。

二、課程整合后的實(shí)施過(guò)程

1.認(rèn)真分析教材

人衛(wèi)版的高職護(hù)理專(zhuān)業(yè)《正常人體功能》，屬“十一五”規(guī)劃教材，全書(shū)共有二十章，由生理學(xué)和生物化學(xué)兩部分組成。其中第1、4、9、10、11、12、14、16、17、18、20章是生理學(xué)的內(nèi)容，其余章節(jié)為生物化學(xué)的內(nèi)容。其中第8章生物氧化與能量代謝將生物化學(xué)與生理學(xué)知識(shí)進(jìn)行了融合?？紤]到學(xué)生的知識(shí)背景和實(shí)際教學(xué)需要，在施教過(guò)程中將教材內(nèi)容進(jìn)行了模塊劃分，第一模塊為生物分子、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能（包括緒論、細(xì)胞的基本功能、蛋白質(zhì)與核酸的結(jié)構(gòu)和功能、酶）；第二模塊為生物分子的合成與分解代謝（包括糖代謝、脂類(lèi)代謝、氨基酸與核苷酸代謝、生物氧化和能量代謝）；第三模塊正常人體生命活動(dòng)（包括血液與血液循環(huán)、呼吸、消化和吸收、水鹽代謝及酸堿平衡、腎的排泄功能、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌、生殖、衰老）；第四模塊為遺傳信息傳遞與表達(dá)。

2.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)和崗位實(shí)際需要優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，本著知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的原則，充分考慮本課程與前、后續(xù)課程的聯(lián)系，對(duì)部分內(nèi)容做了適當(dāng)調(diào)整。如第四章細(xì)胞的內(nèi)容是整本書(shū)的基礎(chǔ)，也是幫助學(xué)生承前啟后的內(nèi)容，所以提前到緒論后講；將內(nèi)分泌和生殖兩章部分內(nèi)容合并教學(xué)；相對(duì)簡(jiǎn)單的衰老與抗衰老做了一定的壓縮。刪除了部分陳舊、抽象的及其與其它課程重復(fù)的內(nèi)容，加強(qiáng)了生物大分子結(jié)構(gòu)與功能、代謝與疾病及實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容力度，尤其是在生理學(xué)與生物化學(xué)知識(shí)的銜接上，提倡人體的整體化，適應(yīng)整體化護(hù)理的理念，教學(xué)內(nèi)容貼近學(xué)生、貼近職業(yè)崗位。

3.探索教學(xué)方法

設(shè)計(jì)靈活多樣的教學(xué)模式，圍繞高職高專(zhuān)護(hù)理人才培養(yǎng)目標(biāo)和職業(yè)崗位需求，設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程，以傳統(tǒng)結(jié)合多媒體教學(xué)為主，同時(shí)運(yùn)用案例教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法等，并在教學(xué)過(guò)程中貫穿PBL、CBS教學(xué)理念。

篇6

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型本科人才培養(yǎng) 綜合素質(zhì) 課程建設(shè) 實(shí)踐教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2014）04（a）-0144-02

當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展對(duì)高校培養(yǎng)人才的綜合素質(zhì)提出了要求。以建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)為例，該專(zhuān)業(yè)是2012年在建筑環(huán)境與設(shè)備工程、建筑設(shè)施智能技術(shù)及建筑節(jié)能技術(shù)與工程的基礎(chǔ)上調(diào)整而形成的本科專(zhuān)業(yè)，其專(zhuān)業(yè)范圍包括建筑環(huán)境控制、建筑節(jié)能、建筑設(shè)施智能技術(shù)及城市燃?xì)獾阮I(lǐng)域[1]。建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)所培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)可以從事工程設(shè)計(jì)、施工、建筑設(shè)備系統(tǒng)維護(hù)管理等工作，側(cè)重于培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才。該專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)應(yīng)從單一的工程專(zhuān)業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)向綜合素質(zhì)培養(yǎng)轉(zhuǎn)變，從專(zhuān)業(yè)型培養(yǎng)向厚基礎(chǔ)寬口徑型培養(yǎng)轉(zhuǎn)變。

1 應(yīng)用型本科人才的特點(diǎn)和培養(yǎng)模式

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)行業(yè)科技含量、技術(shù)密集程度的日益提高，生產(chǎn)建設(shè)第一線(xiàn)對(duì)高層次技術(shù)應(yīng)用型人才的需求日趨迫切。應(yīng)用型本科重視學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。應(yīng)用型本科培養(yǎng)的不是學(xué)術(shù)型或研究型人才，而是培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)建設(shè)第一線(xiàn)需要的高等技術(shù)應(yīng)用型人才。應(yīng)用型本科人才具有以下特點(diǎn)[2]：

（1）應(yīng)用型本科人才具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力和分析、解決生產(chǎn)建設(shè)實(shí)際問(wèn)題的能力，能夠?qū)⒀芯咳藛T的設(shè)計(jì)意圖或工藝思想應(yīng)用到具體技術(shù)或技能的實(shí)際操作中去，并能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和組織管理，解決生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題。

（2）應(yīng)用型本科人才并不等同于掌握一技之長(zhǎng)的技工。應(yīng)用型本科的專(zhuān)業(yè)口徑比高職專(zhuān)科更寬，專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論更厚實(shí)，學(xué)生具有較好的職業(yè)發(fā)展?jié)撃芎凸ぷ鬟m應(yīng)能力。

（3）應(yīng)用型本科人才應(yīng)能夠在生產(chǎn)實(shí)踐中創(chuàng)造性地應(yīng)用新技術(shù)，提高生產(chǎn)效率和工程建設(shè)質(zhì)量，解決工程實(shí)踐中出現(xiàn)的新問(wèn)題。

隨著各種高新技術(shù)相互滲透和廣泛應(yīng)用，建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程及其相近行業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)含量不斷提高，往往要求相關(guān)的人才具有較寬廣的知識(shí)面和適應(yīng)不同工作崗位的能力。建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型本科人才既要有對(duì)社會(huì)的良好的適應(yīng)能力和就業(yè)彈性，又要有一定的技術(shù)創(chuàng)新能力。其培養(yǎng)模式由綜合素質(zhì)、工程能力和適應(yīng)創(chuàng)新三部分構(gòu)成，與強(qiáng)調(diào)職業(yè)崗位能力的專(zhuān)科培養(yǎng)模式明顯不同。

在以上的應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式中，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)放在首要位置?！八刭|(zhì)”是一個(gè)廣義的概念，而對(duì)于一個(gè)特定的專(zhuān)業(yè)而言，素質(zhì)教育應(yīng)以其培養(yǎng)目標(biāo)為中心來(lái)展開(kāi)，其內(nèi)容應(yīng)包括與培養(yǎng)目標(biāo)相關(guān)聯(lián)的所有方面，即“職業(yè)素質(zhì)”。建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型本科人才的工作環(huán)境大都是生產(chǎn)建設(shè)第一線(xiàn)，并且他們往往是現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員群體的組織者和領(lǐng)導(dǎo)者。因此，他們既要有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，又要具有一定的技術(shù)創(chuàng)新能力、組織協(xié)調(diào)能力、合作能力和心理承受能力。這就要求既要加強(qiáng)學(xué)生的基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)，又應(yīng)注意技術(shù)創(chuàng)新能力、組織協(xié)調(diào)能力和合作能力的培養(yǎng)。

2 課程建設(shè)與改革

應(yīng)用型本科教育應(yīng)以“應(yīng)用”為主線(xiàn)構(gòu)建課程和教學(xué)內(nèi)容體系，而不是在三年制高職專(zhuān)科的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)單地增加幾門(mén)課程。我院建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)在課程建設(shè)與改革方面采取了以下的措施：

2.1 整合基礎(chǔ)課程體系，加強(qiáng)基礎(chǔ)課程的教學(xué)

高職專(zhuān)科的基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)是“夠用為度”，應(yīng)用型本科的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論應(yīng)該比較厚實(shí)。為了使學(xué)生能綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)課程知識(shí)分析專(zhuān)業(yè)問(wèn)題，我院整合了專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程體系，將專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程劃分為熱工學(xué)模塊、熱工測(cè)控模塊及流體力學(xué)模塊。熱工學(xué)模塊包括傳熱學(xué)、工程熱力學(xué)及熱質(zhì)交換原理與設(shè)備；熱工測(cè)控模塊包括自動(dòng)控制原理、建筑環(huán)境測(cè)試技術(shù)及建筑設(shè)備自動(dòng)化；流體力學(xué)模塊包括流體力學(xué)與流體輸配管網(wǎng)[3]。將同一模塊的課程放在相鄰的學(xué)期開(kāi)設(shè)，在教學(xué)過(guò)程中充分闡明同一模塊的課程之間的內(nèi)在聯(lián)系，使學(xué)生從整體的角度掌握該模塊的知識(shí)，學(xué)到的不再是缺乏聯(lián)系的零碎知識(shí)[3]。

2.2 拓寬專(zhuān)業(yè)口徑

建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)的口徑在原建筑環(huán)境與設(shè)備工程專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓寬。為了與注冊(cè)公用設(shè)備工程師（暖通空調(diào)）執(zhí)業(yè)資格專(zhuān)業(yè)考試所要求的知識(shí)結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，除供熱、通風(fēng)、空調(diào)及制冷的專(zhuān)業(yè)課程外，還可以開(kāi)設(shè)建筑節(jié)能、消防工程、給水排水工程、燃?xì)夤?yīng)、冷庫(kù)及綠色建筑等方面的課程或?qū)W習(xí)內(nèi)容?？紤]到會(huì)有一些畢業(yè)生從事建筑設(shè)備及其工程的市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)工作，我院還開(kāi)設(shè)了《建筑設(shè)備營(yíng)銷(xiāo)》和《招投標(biāo)文書(shū)寫(xiě)作》的選修課。這樣可以拓展學(xué)生的專(zhuān)業(yè)視野，增強(qiáng)學(xué)生在就業(yè)市場(chǎng)上的適應(yīng)能力。

2.3 適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)本專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型人才的需求

應(yīng)用型本科教育應(yīng)立足地方，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)。為了使我院建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生更好地適應(yīng)南方地區(qū)對(duì)該專(zhuān)業(yè)的人才需求，在制訂人才培養(yǎng)計(jì)劃時(shí)有意識(shí)地強(qiáng)化“空調(diào)制冷”和“樓宇自動(dòng)化”的內(nèi)容。適當(dāng)增加了相關(guān)課程的授課時(shí)數(shù)，在教學(xué)中還增加了“空調(diào)制冷新技術(shù)”、“制冷機(jī)故障分析和維修”、“冷藏冷凍技術(shù)”、“建筑設(shè)備自動(dòng)化”及“智能建筑”等方面的內(nèi)容。從實(shí)踐效果來(lái)看，學(xué)生對(duì)這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣較高，畢業(yè)設(shè)計(jì)中有大部分學(xué)生的選題是空調(diào)制冷方面的內(nèi)容。

3 建設(shè)“雙師型”教師隊(duì)伍，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的重要環(huán)節(jié)，教師隊(duì)伍是培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的關(guān)鍵。為了提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，工程類(lèi)應(yīng)用型本科教育要求教師不但要具有豐富的理論知識(shí)，而且還應(yīng)具備豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，教師應(yīng)將生產(chǎn)建設(shè)的知識(shí)和能力吸收內(nèi)化，并能有效的再現(xiàn)，傳授給學(xué)生。因此，應(yīng)結(jié)合應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的特點(diǎn)建設(shè)一支具有較高教學(xué)水平和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的“雙師型”教師隊(duì)伍。

要建設(shè)“雙師型”教師隊(duì)伍，可以有計(jì)劃地安排教師到企事業(yè)單位進(jìn)行專(zhuān)業(yè)實(shí)踐和現(xiàn)場(chǎng)考察，支持教師參加產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，參加專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力培訓(xùn)，豐富教師的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。我院建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)有近一半的教師曾經(jīng)在企業(yè)從事相關(guān)技術(shù)工作，有3人具有注冊(cè)公用設(shè)備工程師執(zhí)業(yè)資格或高級(jí)工程師職稱(chēng)，具有較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)還從相關(guān)企業(yè)、設(shè)計(jì)院聘請(qǐng)了兩位高級(jí)工程師擔(dān)任兼職教師，指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)。為了滿(mǎn)足實(shí)踐教學(xué)的需要，已經(jīng)建立了工程設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理、工程施工方面的8個(gè)校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，邀請(qǐng)這些實(shí)習(xí)基地的行業(yè)內(nèi)專(zhuān)家參與指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)。與一些企業(yè)簽訂產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議，教師為企業(yè)提供技術(shù)研發(fā)服務(wù)，企業(yè)為我院提供實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)地，形成教學(xué)、生產(chǎn)和科研三個(gè)層次為一體的綜合性實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。

4 改革教學(xué)方法

許多工程問(wèn)題都是綜合性的，綜合分析并解決實(shí)際問(wèn)題的能力是一名工程師必備的能力。為了提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，有必要改革教學(xué)方法。啟發(fā)式、互動(dòng)式教學(xué)要求教師積極引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)過(guò)程，并能相對(duì)獨(dú)立地進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)教師的教學(xué)能力、綜合素質(zhì)和知識(shí)面提出了更高的要求。啟發(fā)式教學(xué)沒(méi)有固定的教學(xué)格式和環(huán)節(jié)，結(jié)合我院學(xué)生的實(shí)際情況，在教學(xué)實(shí)踐中采用了多媒體教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、研討教學(xué)、案例教學(xué)和情景教學(xué)等方式。改變傳統(tǒng)的單一由教師課堂講授的形式，由教師講授基本知識(shí)與原理，對(duì)于更深層次的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)成功或疑難的工程案例進(jìn)行分析與討論，引導(dǎo)學(xué)生去思考和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并探討解決問(wèn)題的對(duì)策。這樣可以加強(qiáng)教與學(xué)的互動(dòng)性，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

以空調(diào)和制冷技術(shù)的教學(xué)為例，空調(diào)制冷技術(shù)是應(yīng)用性很強(qiáng)的技術(shù)，其教學(xué)過(guò)程應(yīng)密切聯(lián)系實(shí)踐。有的學(xué)生理論考試可以得高分，在空調(diào)制冷機(jī)房實(shí)習(xí)時(shí)，卻連哪根管子是冷凍水管、哪根管子是冷卻水管都分不清，有的學(xué)生把離心風(fēng)機(jī)認(rèn)作是軸流風(fēng)機(jī)，諸如此類(lèi)的現(xiàn)象與培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的宗旨都是背道而馳的。我院在這兩門(mén)課的教學(xué)過(guò)程中采用課堂教學(xué)與現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)相結(jié)合的方式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)授課內(nèi)容的理解。同時(shí)，聯(lián)系一些工程實(shí)例，結(jié)合所講授的知識(shí)分析其特點(diǎn)和不足之處，并組織學(xué)生進(jìn)行課堂討論，鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)題。

在課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中，為了訓(xùn)練學(xué)生綜合解決工程問(wèn)題的能力，給出一個(gè)綜合性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)題目，要求學(xué)生去查資料和各種規(guī)范，分析設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題，綜合各種技術(shù)手段來(lái)提出設(shè)計(jì)方案，并完成計(jì)算、制圖、撰寫(xiě)報(bào)告等工作。這些訓(xùn)練可以使學(xué)生在工作中遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí)能夠綜合分析問(wèn)題，找到解決問(wèn)題的最優(yōu)方案。應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)敢于創(chuàng)新，大膽應(yīng)用新技術(shù)。對(duì)于一些優(yōu)秀的學(xué)生，可以引導(dǎo)他們參與指導(dǎo)教師承擔(dān)的科研項(xiàng)目，協(xié)助老師解決技術(shù)研發(fā)中的一些具體問(wèn)題，培養(yǎng)自己的技術(shù)創(chuàng)新能力。

5 結(jié)語(yǔ)

湖南工程學(xué)院建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)在應(yīng)用型本科人才綜合素質(zhì)培養(yǎng)方面進(jìn)行了一些探索，在課程建設(shè)、教學(xué)方法及實(shí)踐教學(xué)等方面提出了一些改革措施。應(yīng)用型本科人才綜合素質(zhì)培養(yǎng)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，我院建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)的教改措施仍存在不完備之處，有待隨著專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革的推進(jìn)而不斷完善。

參考文獻(xiàn)

[1] 高等學(xué)校建筑環(huán)境與設(shè)備工程學(xué)科專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)委員會(huì).高等學(xué)校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程本科指導(dǎo)性專(zhuān)業(yè)規(guī)范[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013.

篇7

 

關(guān)鍵詞新工科新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換制藥工程人才培養(yǎng)

 

0引言

 

新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換不暢是當(dāng)前我國(guó)宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行面臨的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。總書(shū)記強(qiáng)調(diào)，中國(guó)如果不走創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展道路，新舊動(dòng)能不能順利轉(zhuǎn)換，就不能真正強(qiáng)大起來(lái)。新工科是我國(guó)新經(jīng)濟(jì)時(shí)代實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略的迫切需求，也是新時(shí)期國(guó)家推進(jìn)高等教育改革的新戰(zhàn)略。醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)是支撐發(fā)展醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)和健康服務(wù)業(yè)的重要基礎(chǔ)，是具有較強(qiáng)成長(zhǎng)性、關(guān)聯(lián)性和帶動(dòng)性的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。大力發(fā)展醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)，對(duì)于深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革、推進(jìn)健康中國(guó)建設(shè)、培育經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)力具有重要意義。

 

制藥工程專(zhuān)業(yè)是由理、工、醫(yī)等學(xué)科交叉融合，孕育產(chǎn)生的新興工科專(zhuān)業(yè)，并將繼續(xù)朝著“綠色智能制造”的方向發(fā)展。因此，制藥工程專(zhuān)業(yè)如何從能源利用、原材料、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)模式、資源約束等方面為新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換提供強(qiáng)有力的人才和技術(shù)支持是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的重要問(wèn)題。自1998年以來(lái)，全國(guó)設(shè)置有制藥工程類(lèi)的本科院校已有300多所，包括綜合性大學(xué)、理工科大學(xué)、藥科類(lèi)院校、師范類(lèi)院校、農(nóng)學(xué)類(lèi)院校、醫(yī)學(xué)類(lèi)院校和獨(dú)立學(xué)院等。這些學(xué)校分布于全國(guó)各地，辦學(xué)背景和所處的環(huán)境存在很大差異。因此，新工科背景下，如何根據(jù)自身辦學(xué)背景和辦學(xué)條件培養(yǎng)能夠滿(mǎn)足社會(huì)和行業(yè)需要的特色人才，是地方工科院校亟待解決的重要課題。

 

順應(yīng)國(guó)家新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展布局，作為地方性院校，制藥工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)主動(dòng)適應(yīng)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換重大工程和“十強(qiáng)產(chǎn)業(yè)”發(fā)展對(duì)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的需求，其建設(shè)應(yīng)立足和依托地方、面向和服務(wù)基層，以能力和素質(zhì)培養(yǎng)為重點(diǎn)，不斷創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，為學(xué)生成長(zhǎng)成才提供堅(jiān)實(shí)保障。

 

1目前存在的問(wèn)題

 

（1）師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)和教學(xué)理念問(wèn)題。目前，高校師資普遍存在學(xué)歷高，科研能力強(qiáng)，但實(shí)踐能力較弱和具有工程背景的教師偏少。另外，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步催生了新領(lǐng)域、新行業(yè)的不斷出現(xiàn)，國(guó)家社會(huì)需要大量創(chuàng)新型、復(fù)合型人才；進(jìn)入大眾化發(fā)展階段的高等教育的培養(yǎng)任務(wù)、在校學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)都產(chǎn)生了變化。而教師在教學(xué)理念上，面對(duì)快速發(fā)展的新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)和新形勢(shì)，教師教學(xué)理念和教學(xué)模式相對(duì)滯后。

 

（2）培養(yǎng)方案和培養(yǎng)模式問(wèn)題。新經(jīng)濟(jì)和新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換對(duì)人才培養(yǎng)提出了新的要求。工程教育專(zhuān)業(yè)口徑過(guò)窄、培養(yǎng)方案和培養(yǎng)模式相對(duì)滯后，學(xué)生個(gè)性化發(fā)展受到制約。學(xué)生的培養(yǎng)很大程度上限制在本專(zhuān)業(yè)，學(xué)科交叉性不強(qiáng)，培養(yǎng)模式單一，學(xué)生自主選擇空間小，不適合學(xué)生個(gè)性化人才的培養(yǎng)。

 

（3）課程內(nèi)容和教學(xué)模式問(wèn)題。目前，工程教學(xué)的課程內(nèi)容存在理論知識(shí)偏多，應(yīng)用知識(shí)偏少。教學(xué)模式相對(duì)單一。存在重灌輸輕啟發(fā)、重講授輕研討、重課上輕課下、重群體輕個(gè)體、師生及生生間交流互動(dòng)機(jī)會(huì)較少、綜合素質(zhì)能力提升訓(xùn)練不足等問(wèn)題，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高、參與度低，缺乏積極思考。

 

（4）實(shí)踐教學(xué)問(wèn)題：實(shí)踐教學(xué)“以創(chuàng)新和能力提升為核心”的地位不夠突出。實(shí)踐教學(xué)體系缺乏系統(tǒng)性和層次化，產(chǎn)教融合、校企協(xié)同全過(guò)程育人有待進(jìn)一步加強(qiáng)。沒(méi)有完全理順校企關(guān)系，企業(yè)參與的積極性和動(dòng)力不足，缺乏校企合作全方位全過(guò)程參與育人的機(jī)制和保障。

 

2改革的思路、方案、措施和成效

 

針對(duì)以上問(wèn)題，我們緊扣國(guó)家及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向，面向制藥行業(yè)人才需求，加強(qiáng)校企合作，建設(shè)雙師型教師隊(duì)伍；更新教師教學(xué)理念，構(gòu)建創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)模式，改革教學(xué)模式，探索個(gè)性化培養(yǎng)路徑，推進(jìn)學(xué)科交叉融合，促進(jìn)專(zhuān)業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育有機(jī)結(jié)合。

 

（1）加強(qiáng)校企合作，轉(zhuǎn)變教育教學(xué)理念，建設(shè)一支高水平“雙師型”教師隊(duì)伍。針對(duì)教師實(shí)踐能力弱和具有工程背景的教師偏少問(wèn)題，我們通過(guò)加強(qiáng)校企合作，以淄博市醫(yī)藥博士聯(lián)盟為平臺(tái)，聘請(qǐng)具有博士學(xué)位或高級(jí)工程師職稱(chēng)的企業(yè)技術(shù)和管理人員擔(dān)任兼職教師，請(qǐng)企業(yè)專(zhuān)家參與人才培養(yǎng)模式改革、課程設(shè)計(jì)、專(zhuān)業(yè)建設(shè)、實(shí)習(xí)實(shí)踐、教師實(shí)踐能力提升等工作。通過(guò)鼓勵(lì)和支持教師參加各種相關(guān)會(huì)議和培訓(xùn)進(jìn)行研討學(xué)習(xí)、邀請(qǐng)校內(nèi)外相關(guān)專(zhuān)家來(lái)校輔導(dǎo)交流，組織教學(xué)沙龍和研討會(huì)等活動(dòng)轉(zhuǎn)變教師觀(guān)念。使教師深刻意識(shí)到在新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的新形勢(shì)下，在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新一代技術(shù)不斷涌現(xiàn)的今天，教師改變傳統(tǒng)教學(xué)觀(guān)念，適應(yīng)新時(shí)展的緊迫性和重要性。教師在教學(xué)過(guò)程中逐漸樹(shù)立了以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向、多學(xué)科交叉融合的新工科教育教學(xué)理念，多數(shù)教師由原來(lái)的知識(shí)傳授為主轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰退刭|(zhì)培養(yǎng)與提升為主了。

 

（2）以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，確定和完善制藥工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案，構(gòu)建了基于“知識(shí)、能力和素質(zhì)”三位一體的“四層次+四模塊”人才培養(yǎng)模式。首先根據(jù)國(guó)家和地方經(jīng)濟(jì)對(duì)制藥工程人才的需求，以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，結(jié)合國(guó)家本科教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求以及學(xué)校辦學(xué)定位和學(xué)生自身的發(fā)展確立了制藥工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)。其次，通過(guò)充分調(diào)研新經(jīng)濟(jì)環(huán)境下行業(yè)、企業(yè)對(duì)工程人才的培養(yǎng)需求，修訂人才培養(yǎng)方案，優(yōu)化課程體系和內(nèi)容，將學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)、信息技術(shù)應(yīng)用能力等納入專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外知名高校制藥工程專(zhuān)業(yè)、畢業(yè)生和人才出口單位的深入調(diào)研，剖析關(guān)系人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，進(jìn)一步優(yōu)化人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建了基于“知識(shí)、能力和素質(zhì)”三位一體的“四層次+四模塊”人才培養(yǎng)模式（圖1），實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的分類(lèi)和個(gè)性化培養(yǎng)。

（3）深化了課程內(nèi)容和教學(xué)模式改革，完善了教學(xué)資源體系，滿(mǎn)足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。

 

①面向產(chǎn)業(yè)需求，深化了課程內(nèi)容改革。根據(jù)新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)和新技術(shù)發(fā)展的需求，打破傳統(tǒng)課程的機(jī)械化劃分，重構(gòu)課程內(nèi)容和知識(shí)結(jié)構(gòu)，建設(shè)課程群，積極探索綜合性課程、多視角解決問(wèn)題的課程，構(gòu)建制藥、機(jī)械、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科交叉的新課程體系，以學(xué)科前沿、產(chǎn)業(yè)和技術(shù)最新發(fā)展推動(dòng)教學(xué)內(nèi)容更新，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入工程教育的全過(guò)程。密切關(guān)注國(guó)家及地區(qū)制藥產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，深入調(diào)研行業(yè)企業(yè)需求，將產(chǎn)業(yè)化思想貫穿于研究與教學(xué)的全過(guò)程，將產(chǎn)業(yè)資源、技術(shù)需求、工藝案例等引入工程教育，激發(fā)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的興趣和能力。增開(kāi)雙語(yǔ)課和英文課，選擇部分學(xué)生與海外高?；蛲赓Y企業(yè)開(kāi)展本科生的聯(lián)合培養(yǎng)工作，使學(xué)生能夠接觸國(guó)際先進(jìn)知識(shí)與領(lǐng)先技術(shù)，具有國(guó)際化視野和多元文化背景，了解不同思維及工作方式，具備適應(yīng)跨國(guó)企業(yè)工作的能力和素質(zhì)。

 

②實(shí)行混合式教學(xué)模式，改革課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)。鑒于工科專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容單調(diào)、枯燥、抽象等特點(diǎn)，教學(xué)過(guò)程中將信息技術(shù)有效融合到課程知識(shí)體系中，推動(dòng)“課內(nèi)課外、線(xiàn)上線(xiàn)下、校內(nèi)校外”互相補(bǔ)充的新型混合式教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)的根本性變革。充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，全方位、多元化開(kāi)展教與學(xué)的改革。采用啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式以及翻轉(zhuǎn)式、案例式、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式等多種教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)理念和方式的改變，通過(guò)多種途徑和方式獲取知識(shí)、鍛煉能力，培養(yǎng)素質(zhì)。充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，加快了從“以教為中心向以學(xué)為中心”“知識(shí)傳授為主向能力培養(yǎng)為主”“課堂學(xué)習(xí)為主向多種學(xué)習(xí)方式”的轉(zhuǎn)變，采用多元化、多樣化的學(xué)習(xí)性成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式，將知識(shí)、能力和素質(zhì)評(píng)價(jià)融為一體。著力培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)、科學(xué)精神、職業(yè)道德、責(zé)任意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通與表達(dá)、批判性思維及綜合分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。

 

③分層次建設(shè)多元化教學(xué)資源，滿(mǎn)足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。通過(guò)校內(nèi)綜合改革課程、校企共建課程、在線(xiàn)開(kāi)放課程、精品課程（群）、重點(diǎn)基礎(chǔ)課程、專(zhuān)業(yè)核心課程等立項(xiàng)建設(shè)形式，大力推進(jìn)了自主開(kāi)發(fā)資源的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，充分利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間和校內(nèi)外資源。根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求和地域經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，建設(shè)包含行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、職業(yè)道德和行業(yè)發(fā)展的前沿技術(shù)、最新成果等內(nèi)容的拓展型教學(xué)資源。支持教師在基礎(chǔ)教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上，通過(guò)教學(xué)實(shí)踐積累，完善電子書(shū)籍、案例庫(kù)、常見(jiàn)問(wèn)題集、往屆學(xué)生作品集、考研輔導(dǎo)資料等應(yīng)用型學(xué)習(xí)資源建設(shè)。通過(guò)建設(shè)這些“學(xué)教并重”的教學(xué)資源，滿(mǎn)足學(xué)生個(gè)性化發(fā)展需求。

 

（4）完善實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，構(gòu)建了“分模塊多層次全過(guò)程遞進(jìn)式一體化”的實(shí)踐教學(xué)體系。以能力為本、以創(chuàng)新為魂，構(gòu)建“實(shí)驗(yàn)教學(xué)—實(shí)習(xí)教學(xué)—?jiǎng)?chuàng)新實(shí)踐—畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文）”多層次、模塊化、全過(guò)程、遞進(jìn)式一體化的特色實(shí)踐教學(xué)體系。以協(xié)同育人平臺(tái)為載體，實(shí)現(xiàn)師資、課程、實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所等資源共享，完善校企協(xié)作人才培養(yǎng)與定向就業(yè)機(jī)制，開(kāi)展科技研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、技術(shù)服務(wù)等校企合作項(xiàng)目，培育學(xué)生的智能制造理念和創(chuàng)新實(shí)踐能力。

 

以實(shí)驗(yàn)課教學(xué)為載體，以醫(yī)藥產(chǎn)品為最終目標(biāo)，通過(guò)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式，面向不同年級(jí)學(xué)生分批開(kāi)設(shè)了創(chuàng)新型綜合實(shí)驗(yàn)，打破課程的機(jī)械劃分，以生產(chǎn)工藝流程為指導(dǎo)，將制藥工程上下游技術(shù)有機(jī)結(jié)合，以深化學(xué)生的課堂理論知識(shí)、增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的綜合運(yùn)用能力、對(duì)課題設(shè)計(jì)和分析的能力，突出對(duì)其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

 

著力構(gòu)建了真實(shí)實(shí)驗(yàn)與虛擬實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。開(kāi)發(fā)或引進(jìn)優(yōu)質(zhì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源和實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)，以虛實(shí)結(jié)合多樣化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式方法改革為突破口，積極探索線(xiàn)上線(xiàn)下互補(bǔ)的自主式、合作式、探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式。

 

拓展和豐富第二課堂和課外實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)。構(gòu)建了開(kāi)放的第二課堂實(shí)踐平臺(tái)和體系，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合素質(zhì)。配備專(zhuān)業(yè)導(dǎo)師，直接進(jìn)入正規(guī)的科研實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣、創(chuàng)新精神和科學(xué)研究能力。開(kāi)展豐富多彩的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。充分利用各級(jí)大學(xué)生科技創(chuàng)新研究項(xiàng)目和各種學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。通過(guò)建設(shè)和完善實(shí)踐教學(xué)體系，引導(dǎo)大一到大四學(xué)生參與不同層次的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)，逐步拓展實(shí)踐創(chuàng)新能力。

 

完善了校內(nèi)外生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）環(huán)節(jié)。建設(shè)制藥工程實(shí)訓(xùn)室，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)行原料藥的制備、在線(xiàn)檢測(cè)、產(chǎn)品分離純化、質(zhì)量控制、劑型制備和包裝的全過(guò)程實(shí)訓(xùn)。進(jìn)一步建設(shè)高水平實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)基地，搭建優(yōu)質(zhì)校企合作平臺(tái)，通過(guò)校企共建課程、科研合作、人員交互培訓(xùn)、聯(lián)合指導(dǎo)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等培養(yǎng)學(xué)生形式，實(shí)現(xiàn)技術(shù)孵化、人才培養(yǎng)、成果轉(zhuǎn)化于一體的協(xié)同創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

 

（5）完善教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，建立專(zhuān)業(yè)建設(shè)和發(fā)展長(zhǎng)效機(jī)制。結(jié)合“工程專(zhuān)業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)”“卓越工程師培訓(xùn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”及學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)和專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，制定并完善課堂教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系。教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)注重教學(xué)的實(shí)效性和目標(biāo)的達(dá)成度，以學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)成效為導(dǎo)向，按照科學(xué)的教育類(lèi)評(píng)價(jià)量表制定方法，分別設(shè)計(jì)了獨(dú)立的專(zhuān)家評(píng)價(jià)量表和學(xué)生滿(mǎn)意度評(píng)價(jià)量表，構(gòu)建專(zhuān)家、教師和學(xué)生三維評(píng)估體系，形成課堂聽(tīng)課和網(wǎng)絡(luò)觀(guān)課相結(jié)合，專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)、教師互評(píng)和學(xué)生滿(mǎn)意度調(diào)查相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法。

 

逐步形成了“學(xué)校、行業(yè)、企業(yè)等多方面共同參與的教育教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制”，參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)崗位要求，建立以能力為核心的學(xué)生評(píng)價(jià)模式，搭建社會(huì)化、專(zhuān)業(yè)化、規(guī)范化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化相結(jié)合的評(píng)價(jià)平臺(tái)。結(jié)合學(xué)校職稱(chēng)評(píng)聘、聘期考核和教學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)等工作，建立了專(zhuān)業(yè)建設(shè)和發(fā)展長(zhǎng)效機(jī)制。

 

3結(jié)論與展望

 

本文以山東理工大學(xué)制藥工程專(zhuān)業(yè)為試點(diǎn)，充分調(diào)研和分析了制藥工程領(lǐng)域人才培養(yǎng)過(guò)程中存在的問(wèn)題，優(yōu)化了專(zhuān)業(yè)發(fā)展方向，加強(qiáng)校企合作，探索了適合新經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的制藥工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)體系，創(chuàng)新管理模式，提升能力和素質(zhì)，培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的復(fù)合型工程技術(shù)人才，為新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換提供人力、智力和技術(shù)支持，滿(mǎn)足山東省及全國(guó)制藥行業(yè)對(duì)工程人才的需求，推動(dòng)和促進(jìn)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前，我校制藥工程專(zhuān)業(yè)在新工科專(zhuān)業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)方面已形成了一定特色并取得了一些成效。但是，在新工科背景下，如何進(jìn)一步提高制藥工程專(zhuān)業(yè)的整體教學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量，使制藥工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生能夠更快更好地適應(yīng)制藥行業(yè)發(fā)展的需求，仍有很多工作需要改進(jìn)和完善。

 

參考文獻(xiàn)

 

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關(guān)鍵詞：人工智能 優(yōu)選教材 考核方式內(nèi)容 手段 實(shí)踐

人工智能（Aritificial Intelligence，英文縮寫(xiě)為AI）是一門(mén)綜合了應(yīng)用數(shù)學(xué)、自動(dòng)控制、模式識(shí)別、系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)和心理學(xué)等多種學(xué)科交叉融合而發(fā)展起來(lái)的的一門(mén)新型學(xué)科，是21世紀(jì)三大尖端技術(shù)（基因工程、納米科學(xué)、人工智能）之一。它是研究智能機(jī)器所執(zhí)行的通常與人類(lèi)智能有關(guān)的職能行為，如推理、證明、感知、規(guī)劃和問(wèn)題求解等思維活動(dòng)，來(lái)解決人類(lèi)處理的復(fù)雜問(wèn)題。人工智能緊跟世界社會(huì)進(jìn)步和科技發(fā)展的步伐，與時(shí)俱進(jìn)，有關(guān)人工智能的許多研究成果已經(jīng)廣泛應(yīng)用到國(guó)防建設(shè)、工業(yè)生產(chǎn)、國(guó)民生活中的各個(gè)領(lǐng)域。在信息網(wǎng)絡(luò)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，人工智能現(xiàn)已成為一個(gè)廣受重視且有著廣闊應(yīng)用潛能的前沿學(xué)科，必將為推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮更大的作用。因此在我國(guó)的大中專(zhuān)院校中開(kāi)展人工智能這門(mén)課的教學(xué)與科研工作顯得十分緊迫。迄今為止，全國(guó)絕大多數(shù)工科院校中的自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)/軟件工程、電氣工程、機(jī)械工程、應(yīng)用數(shù)學(xué)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)都開(kāi)設(shè)了人工智能這門(mén)課程。南京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院自2005年成立至今，一直將“人工智能”列為自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)本科生的選修課程，到目前為止已經(jīng)有八年的歷史了。由于南京郵電大學(xué)是一所以郵電、通信、電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化為特色的工科院校，因此，學(xué)校所開(kāi)設(shè)的許多專(zhuān)業(yè)都迫切需要用人工智能理論和方法解決科研中的實(shí)際問(wèn)題。在問(wèn)題需求的推動(dòng)下，南郵人經(jīng)過(guò)多年的努力工作，在人工智能科研方面取得了豐碩的成果，如物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院所開(kāi)發(fā)的現(xiàn)代智能物流系統(tǒng)、自動(dòng)化學(xué)院所開(kāi)發(fā)的城市交通流量控制與決策系統(tǒng)，為本課程的開(kāi)設(shè)提供了典型的教學(xué)案例。我們結(jié)合近幾年的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從優(yōu)選教材、考核方式、教學(xué)內(nèi)容調(diào)整、教學(xué)手段的改進(jìn)和實(shí)踐教學(xué)等方面對(duì)人工智能課程教學(xué)方法進(jìn)行了總結(jié)歸納。

一、優(yōu)選教材

目前，國(guó)內(nèi)有關(guān)人工智能課程的中英版教材種類(lèi)非常多，遵循實(shí)用、簡(jiǎn)單、夠用的原則，再經(jīng)過(guò)授課老師和學(xué)生們的共同調(diào)研，我們選用由中南大學(xué)蔡自興教授主編的《人工智能及其應(yīng)用》第三版作為南郵本課程的授課教材。本書(shū)覆蓋的人工智能知識(shí)體系比較全面，包含知識(shí)表示、搜索推理、模糊計(jì)算、專(zhuān)家系統(tǒng)等。本書(shū)主要針對(duì)計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、電氣工程等本科專(zhuān)業(yè)的學(xué)生所編寫(xiě)，內(nèi)容基礎(chǔ)，難度適中。蔡教授所編寫(xiě)的這本教材全面地介紹了人工智能的研究?jī)?nèi)容與應(yīng)用領(lǐng)域，做到了內(nèi)容新穎、簡(jiǎn)單易懂、兼顧基礎(chǔ)和應(yīng)用，受到了全國(guó)廣大師生們的一致好評(píng)，多年的教學(xué)實(shí)踐證明我們所選擇的教材是恰當(dāng)?shù)?、正確的。

二、考核方式

在全國(guó)大部分高等院校，“人工智能”這門(mén)課大都選擇開(kāi)卷考試的方式來(lái)進(jìn)行考核。為了強(qiáng)化學(xué)生對(duì)人工智能這門(mén)課基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，南京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院選用閉卷考試的方式來(lái)進(jìn)行考核。為了打消部分學(xué)生想在期末閉卷考試中通過(guò)作弊手段來(lái)完成人工智能這門(mén)課考核的僥幸心理，我們加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生平時(shí)考勤成績(jī)、課下作業(yè)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核，從而杜絕了“一紙定成績(jī)”的現(xiàn)象。我們對(duì)人工智能這門(mén)課的最后期末成績(jī)是按如下權(quán)重來(lái)劃分的：平時(shí)考勤成績(jī)占10%、課下作業(yè)成績(jī)占10%、實(shí)驗(yàn)成績(jī)占20%、最后的期末考試卷面成績(jī)只占60%。為了克服國(guó)家現(xiàn)行教育體制的弊端，避免學(xué)生“機(jī)械式”地的應(yīng)對(duì)教學(xué)和考試，我們對(duì)考試題型進(jìn)行了調(diào)整，不再是以往的填空、選擇、簡(jiǎn)答等題型，而是改為以解決實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向的應(yīng)用題型為主，這樣學(xué)生只需要在理解授課內(nèi)容的基礎(chǔ)上利用自己的思維來(lái)解題就可以了，這也體現(xiàn)了國(guó)家目前正在提倡的應(yīng)用型教學(xué)導(dǎo)向。

三、教學(xué)內(nèi)容調(diào)整

對(duì)于本科生而言，人工智能這門(mén)課程所需要講授的內(nèi)容實(shí)在太多，由于課時(shí)所限，我們必須精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，也能夠了解它的具體應(yīng)用。因此，我們將人工智能這門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容分為兩個(gè)部分：第一部分是基本理論和方法，包括人工智能的概述、知識(shí)表示方法、確定性推理方法等；第二部分為人工智能研究成果的具體應(yīng)用，包括神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、模糊智能計(jì)算、專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)、機(jī)器語(yǔ)言學(xué)習(xí)等。通過(guò)對(duì)教材內(nèi)容的合理調(diào)整和安排，使得授課計(jì)劃能夠比較全面地覆蓋了人工智能這門(mén)課程的基本知識(shí)點(diǎn)，從而滿(mǎn)足了學(xué)生們的求知需求。

四、教學(xué)手段的改進(jìn)

（一） 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的教學(xué)我們發(fā)現(xiàn)，在選修“人工智能”這門(mén)課程時(shí)，每個(gè)學(xué)生的心中所想各有不同，這些學(xué)生在剛開(kāi)始學(xué)習(xí)時(shí)興趣還比較強(qiáng)烈，但隨著教學(xué)內(nèi)容變得越來(lái)越抽象，學(xué)生逐漸對(duì)這本課的學(xué)習(xí)失去了信心，甚至上課時(shí)間不去聽(tīng)課，使授課教師對(duì)教學(xué)也漸漸失去了信心，導(dǎo)致惡性循環(huán)，嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量。針對(duì)這種現(xiàn)象，我們認(rèn)為，在開(kāi)課前充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是很有必要的。我們要結(jié)合學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件，開(kāi)課前給學(xué)生演示“機(jī)器人醫(yī)療服務(wù)”實(shí)驗(yàn)，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)的演示，讓學(xué)生們看到機(jī)器人能夠給病人提供多項(xiàng)人性化的服務(wù)，理解人工智能技術(shù)在開(kāi)發(fā)醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)中的應(yīng)用，讓學(xué)生在開(kāi)課前能夠?qū)Ρ菊n程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生極大的興趣，實(shí)踐證明這種方法是有效的。

（二） 借助多媒體教學(xué)

多媒體教學(xué)是現(xiàn)代教學(xué)過(guò)程中一種非常重要的形式，它往往根據(jù)教學(xué)目的和學(xué)生們的特點(diǎn)，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)、選擇教材內(nèi)容，應(yīng)用公式、圖形、文字、視頻等多種媒體信息進(jìn)行有機(jī)組合并通過(guò)電腦和投影機(jī)顯示出來(lái)，與傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合，形成合理的教學(xué)過(guò)程結(jié)構(gòu)，達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果。人工智能這門(mén)課具有針對(duì)性強(qiáng)、內(nèi)容抽象、公式繁瑣等特點(diǎn)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)比較困難，為了讓學(xué)生生動(dòng)、形象地學(xué)習(xí)該課程，我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中充分利用了多媒體技術(shù)來(lái)組織教學(xué)。例如在課堂教學(xué)過(guò)程中播放南郵自動(dòng)化學(xué)院梁志偉博士帶領(lǐng)學(xué)生所開(kāi)發(fā)的“智能足球機(jī)器人”比賽片段；讓學(xué)生在線(xiàn)觀(guān)看北京大學(xué)工學(xué)院謝廣明博士帶領(lǐng)學(xué)生所開(kāi)發(fā)的“自主視覺(jué)機(jī)器魚(yú)”錄像片段等。在講解某些重要的求解算法時(shí)，借助Matlab軟件和投影機(jī)，直接展現(xiàn)該算法的求解過(guò)程，從而改善了課程教學(xué)的形式，提高了教學(xué)質(zhì)量。

（三）提倡課堂辯論

我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中打破了傳統(tǒng)的“老師講課學(xué)生聽(tīng)課”的教學(xué)模式，多次組織課堂辯論，辯論的主題包括人工智能研究過(guò)程中出現(xiàn)的技術(shù)困惑、人工智能研究成果轉(zhuǎn)化中的市場(chǎng)前景等。如組織了“電腦PK人腦”“電腦是否讓電視消失”“電腦的未來(lái)發(fā)展方向在哪里”等一系列辯論會(huì)。經(jīng)過(guò)激烈的辯論，無(wú)論正方還是反方都感覺(jué)自己收獲很大，增長(zhǎng)了知識(shí)，開(kāi)闊了眼界。在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)將學(xué)生由“被動(dòng)聽(tīng)課”角色變換為“主動(dòng)參與”角色，大大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。

五、實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)是課堂教學(xué)不可缺少的重要組成部分，通過(guò)讓學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)和應(yīng)用是目前國(guó)內(nèi)外各個(gè)大學(xué)提高學(xué)生綜合素質(zhì)、增強(qiáng)學(xué)生市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。人工智能實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是讓學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手體會(huì)授課中的各種智能控制算法，從而使學(xué)生能夠更加形象地掌握課本知識(shí)。人工智能教學(xué)計(jì)劃安排了4學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)課，設(shè)置了“傳教士和野人過(guò)河”“機(jī)器人路徑規(guī)劃”這兩個(gè)人工智能問(wèn)題，要求學(xué)生獨(dú)立完成這2個(gè)實(shí)驗(yàn)題目的編程，并書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐了課堂上所掌握的理論知識(shí)，加深了對(duì)智能算法的理解。

人工智能是一門(mén)實(shí)用性較強(qiáng)的課程，我們總結(jié)了近幾年來(lái)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從優(yōu)選教材、考核方式、教學(xué)內(nèi)容調(diào)整、教學(xué)手段的改進(jìn)和實(shí)踐教學(xué)五個(gè)方面對(duì)人工智能課程教學(xué)進(jìn)行了總結(jié)。從學(xué)生的反饋來(lái)看，我們所總結(jié)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)于指導(dǎo)新教師講授“人工智能”這門(mén)課程具有積極的作用，需要指出的是，我們?nèi)杂泻芏嗖蛔阒?，需要在以后的教學(xué)過(guò)程中不斷努力完善，提高自己的教學(xué)能力，爭(zhēng)取更好的教學(xué)效果。

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關(guān)鍵詞：貿(mào)易經(jīng)濟(jì)人才培養(yǎng)大數(shù)據(jù)與人工智能挑戰(zhàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：G71文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2020）06（a）-0028-02

21世紀(jì)是一個(gè)智能化時(shí)代，人工智能與智能系統(tǒng)的不斷發(fā)展，成為當(dāng)今世界各國(guó)發(fā)展的重中之重。2015年來(lái)，人工智能快速覆蓋了我國(guó)的各行各業(yè)，這些新型行業(yè)的出現(xiàn)，一方面給傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和企業(yè)帶來(lái)挑戰(zhàn)，使得傳統(tǒng)行業(yè)開(kāi)始萎縮，對(duì)人才的需求開(kāi)始下降，而新產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和企業(yè)的出現(xiàn)并得到快速發(fā)展，因此對(duì)人才的需求量逐年增加。這一變革，給高校人才培養(yǎng)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

1人工智能背景下的貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.1貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)辦學(xué)與人工智能的聯(lián)系很弱

從貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)的辦學(xué)水平和內(nèi)容來(lái)看，均處于傳統(tǒng)階段，對(duì)行業(yè)在人工智能方向上的變遷沒(méi)有系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和認(rèn)知性教育，貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)的改革勢(shì)在必行。

以重慶工商大學(xué)為例，貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)的辦學(xué)與人工智能的結(jié)合非常微弱，甚至可以說(shuō)基本沒(méi)有考慮到人工智能與專(zhuān)業(yè)辦學(xué)的結(jié)合。最近三年，重慶工商大學(xué)的貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)開(kāi)始探索大數(shù)據(jù)與專(zhuān)業(yè)辦學(xué)的結(jié)合，苦于師資和其他辦學(xué)資源的限制，目前仍處于討論階段。

1.2貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)仍停留在傳統(tǒng)模式上

從開(kāi)設(shè)貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)的高校來(lái)看，人才培養(yǎng)模式均未與人工智能、大數(shù)據(jù)進(jìn)行緊密結(jié)合，這一現(xiàn)狀對(duì)專(zhuān)業(yè)建設(shè)與快速發(fā)展的行業(yè)之間對(duì)現(xiàn)代人才需求之間存在著較大的差距，貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)需要加快改革的力度。

1.3貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)的課程體系仍未與人工智能結(jié)合起來(lái)

從課程體系來(lái)看，貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)類(lèi)課程設(shè)置中不同學(xué)校有些差異，標(biāo)志著各校的專(zhuān)業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)有所不同，但是大部分課程設(shè)置都是傳統(tǒng)類(lèi)課程，如西方經(jīng)濟(jì)學(xué)、政治經(jīng)濟(jì)學(xué)、會(huì)計(jì)學(xué)、貿(mào)易經(jīng)濟(jì)學(xué)、零售學(xué)、消費(fèi)經(jīng)濟(jì)學(xué)、商品學(xué)、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、商務(wù)談判、國(guó)際貿(mào)易、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)。與人工智能、大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析的課程很少出現(xiàn)，傳統(tǒng)課程也未與人工智能進(jìn)行交叉，或者以多種方式將人工智能、大數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)分析嵌入各門(mén)課程中。

2人工智能背景下貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的機(jī)遇

人工智能與大數(shù)據(jù)的發(fā)展勢(shì)不可擋，產(chǎn)業(yè)體系初具規(guī)模，支撐能力日益增強(qiáng)。為貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)的未來(lái)發(fā)展帶來(lái)了不可多得的機(jī)遇。

2.1人工智能給貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展方向

無(wú)論從流通2025還是從流通4.0來(lái)看，人工智能與流通、貿(mào)易行業(yè)的深度結(jié)合形成的新行業(yè)，成為未來(lái)發(fā)展的新趨勢(shì)，這些行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)人才的需求，為貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)明確了未來(lái)的辦學(xué)方向。

2.2人工智能給貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)的課程體系改革帶來(lái)了新方向

開(kāi)設(shè)貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)的各高校均有自己的一些課程建設(shè)的特征和特色，在科學(xué)研究方面，多學(xué)科之間互相支持也具備了前提條件，這一先天優(yōu)勢(shì)，給貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行的課程體系的重構(gòu)，提供了優(yōu)越的前提條件。人工智能背景為貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)的課程體系重構(gòu)和改革提供了新的方向，貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)可以在專(zhuān)業(yè)課程體系設(shè)計(jì)上，加大大數(shù)據(jù)與人工智能與貿(mào)易經(jīng)濟(jì)課程的結(jié)合力度。

2.3人工智能給貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)學(xué)生就業(yè)帶了新機(jī)遇

傳統(tǒng)時(shí)代貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)主要為商貿(mào)流通類(lèi)企業(yè)培養(yǎng)高端商貿(mào)人才，或者為政府部門(mén)、科研單位培養(yǎng)管理和科研型人才。人工智能與各行業(yè)的結(jié)合，孕育出了一些新的崗位，這些崗位需要高端人才，這些人才不止懂貿(mào)易、物流、商務(wù)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，更要懂?dāng)?shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)，尤其是能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，并等運(yùn)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。同時(shí)智能貿(mào)易、智能零售、智慧商業(yè)、智慧物流等行業(yè)對(duì)新型人才的需求非常緊迫。

因此，貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)的辦學(xué)需要進(jìn)行深入的市場(chǎng)調(diào)研，全面深入掌握行業(yè)發(fā)展和人才需求的實(shí)際情況，重構(gòu)人才培養(yǎng)的體系和思路，重新設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)課程，這是提升人才質(zhì)量的關(guān)鍵。

3人工智能背景下貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的挑戰(zhàn)

人工智能+商貿(mào)流通的快速發(fā)展，以及人工智能在高等教育中的廣泛應(yīng)用，給高校貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)的辦學(xué)和未來(lái)發(fā)展帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)，一方面?zhèn)鹘y(tǒng)行業(yè)的升級(jí)換代需要新型人才；另一方面當(dāng)前高校貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)的現(xiàn)有資源的落后制約了教育改革。與此同時(shí)，智能化不斷進(jìn)入課程，對(duì)教師的替代力度在不斷提高，這些變化，給高校的專(zhuān)業(yè)建設(shè)和專(zhuān)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。

4人工智能背景下貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的路徑

4.1建立適應(yīng)人工智能+背景下的貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)理念

人才培養(yǎng)的創(chuàng)新首先是理念的創(chuàng)新與形成，貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)在人工智能時(shí)代的未來(lái)發(fā)展之路，是從人才培養(yǎng)創(chuàng)新出發(fā)，所以首當(dāng)其沖的是人工智能+的培養(yǎng)理念的形成，根據(jù)區(qū)域商貿(mào)流通業(yè)發(fā)展與社會(huì)對(duì)貿(mào)易經(jīng)濟(jì)人才培養(yǎng)提出的新需求和高等教育與人工智能的融合發(fā)展的新趨勢(shì)，在持續(xù)深入開(kāi)展貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式的社會(huì)調(diào)研的同時(shí)，深入進(jìn)行理論研究和實(shí)踐探索的基礎(chǔ)上，形成適合本校獨(dú)特的人工智能背景下的貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)獨(dú)特的培養(yǎng)模式。即“大德育理念”“大商科理念”“學(xué)科交叉融合發(fā)展理念”。

4.2構(gòu)建人工智能+的人才培養(yǎng)方式與手段

貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)的教師和學(xué)生面對(duì)的是一個(gè)瞬息萬(wàn)變的時(shí)代，因此，教師要不斷地跟進(jìn)行業(yè)發(fā)展，成為理論的“創(chuàng)新者”，同時(shí)還要增加著名企業(yè)的管理者和實(shí)踐者成為教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員，來(lái)促進(jìn)貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)教學(xué)與時(shí)俱進(jìn)，促進(jìn)科研、教學(xué)與社會(huì)服務(wù)一體化，形成風(fēng)格獨(dú)特的教學(xué)內(nèi)容體系和教學(xué)方法，啟發(fā)學(xué)生多思考，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和決策能力。

4.3加強(qiáng)適應(yīng)人工智能+貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)教學(xué)的新型教師團(tuán)隊(duì)

教師是教學(xué)的最根本資源，是確保教學(xué)質(zhì)量提升的根本性條件，也是推動(dòng)教學(xué)改革的主要力量，貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)的一切改革均是基于教師的改革。首先，要加強(qiáng)教師在人工智能方面的學(xué)習(xí)和提升。其次，我國(guó)高等院校的貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)教師還要探索信息技術(shù)、人工智能如何支持教師決策、教師教育教學(xué)、改進(jìn)教學(xué)手段等，推動(dòng)新技術(shù)與教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展有機(jī)融合，實(shí)行線(xiàn)上線(xiàn)下結(jié)合的混合教學(xué)。最后，貿(mào)易經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)教師要充分認(rèn)識(shí)到人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不斷可以促使和推進(jìn)教師的研究能力，形成新型的教師團(tuán)隊(duì)。

4.4提升學(xué)生的在智慧產(chǎn)業(yè)中的就業(yè)能力

篇10

關(guān)鍵詞：智能科學(xué)與技術(shù)；知識(shí)結(jié)構(gòu)；應(yīng)用型人才；人才培養(yǎng)；知識(shí)型能力本位教育

中圖分類(lèi)號(hào)：G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）25-0153-03

1引言

智能科學(xué)與技術(shù)主要包含智能科學(xué)和智能技術(shù)兩部分內(nèi)容[1]：智能科學(xué)是以人如何認(rèn)知和學(xué)習(xí)為研究對(duì)象，探索智能機(jī)器的實(shí)現(xiàn)機(jī)理和方法；智能技術(shù)則是將這種方法應(yīng)用于人造系統(tǒng)，使之具有一定的智能或?qū)W習(xí)能力，讓機(jī)器系統(tǒng)為人類(lèi)工作。目前，在本科專(zhuān)業(yè)目錄中，智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)是計(jì)算機(jī)類(lèi)之下的特設(shè)專(zhuān)業(yè)，在現(xiàn)有的人工智能專(zhuān)業(yè)群中，除了新設(shè)的人工智能專(zhuān)業(yè)外（2019年全國(guó)共有35所高校獲首批人工智能新專(zhuān)業(yè)建設(shè)資格），智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)與全球范圍大力推進(jìn)與快速發(fā)展的人工智能關(guān)系最密切，契合度最高。一方面，智能科學(xué)與技術(shù)的專(zhuān)業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)將為人工智能技術(shù)提供理論支撐、技術(shù)推進(jìn)和人才支持，另一方面，人工智能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)直接影響著智能科學(xué)與技術(shù)的專(zhuān)業(yè)發(fā)展和人才需求。

2人工智能時(shí)代對(duì)人才的需求

站在國(guó)家戰(zhàn)略的高度來(lái)看，人工智能將成為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動(dòng)力，可以實(shí)現(xiàn)社會(huì)生產(chǎn)力的整體躍升，因此人工智能將成為引領(lǐng)未來(lái)的戰(zhàn)略性技術(shù)，世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家都把發(fā)展人工智能作為提升國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力、維護(hù)國(guó)家安全的重大戰(zhàn)略。

隨著人工智能時(shí)代的到來(lái)，許多企業(yè)對(duì)具有智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)背景的人才有著巨大的需求。首先，IT企業(yè)紛紛涉足智能科學(xué)領(lǐng)域，提高產(chǎn)品智能水平；其次，許多傳統(tǒng)制造業(yè)也在轉(zhuǎn)型，從勞動(dòng)密集型到知識(shí)密集型，進(jìn)一步提升到智能制造型，并逐漸具備高精尖裝備制造能力；此外，醫(yī)療、通訊、交通等行業(yè)也對(duì)智能科技人才有著迫切的需要。人工智能對(duì)各行各業(yè)的影響，充分體現(xiàn)了智能科技的高速發(fā)展，對(duì)人才數(shù)量和素質(zhì)要求也越來(lái)越高。

從人才的金字塔型分布來(lái)看，智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域不僅需要高端學(xué)術(shù)型人才，更需要接地氣、重實(shí)踐的應(yīng)用型人才。隨著“中國(guó)智造”的不斷推進(jìn)，智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域已由頂層設(shè)計(jì)和關(guān)鍵技術(shù)突破向生產(chǎn)、應(yīng)用、裝配、服務(wù)等環(huán)節(jié)延伸，迫切需求大批專(zhuān)業(yè)技術(shù)精、實(shí)踐能力強(qiáng)、操作流程熟的應(yīng)用型人才。2019年，人力資源和社會(huì)保障部、國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管總局、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局向社會(huì)了13個(gè)新職業(yè)信息，包括人工智能工程技術(shù)人員、物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)人員、大數(shù)據(jù)工程技術(shù)人員等，這也從另外一個(gè)側(cè)面說(shuō)明人工智能等技術(shù)推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)，催生了相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)類(lèi)新職業(yè)，可形成相對(duì)穩(wěn)定的從業(yè)人群。

3應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式分析

《中國(guó)制造2025》以推進(jìn)智能制造為主攻方向，強(qiáng)調(diào)健全多層次人才培養(yǎng)體系，提到強(qiáng)化職業(yè)教育和技能培訓(xùn)，引導(dǎo)一批普通本科高等學(xué)校向應(yīng)用技術(shù)類(lèi)高等學(xué)校轉(zhuǎn)型，建立一批實(shí)訓(xùn)基地，開(kāi)展現(xiàn)代學(xué)徒制試點(diǎn)示范，形成一支門(mén)類(lèi)齊全、技藝精湛的技術(shù)技能人才隊(duì)伍。

通常而言，人才類(lèi)型分為三類(lèi)[2]：學(xué)術(shù)型人才、應(yīng)用型人才、技能型人才。實(shí)際上從現(xiàn)代職業(yè)教育的發(fā)展和社會(huì)需求來(lái)看，應(yīng)用型人才和技能型人才的界限相對(duì)模糊，可統(tǒng)稱(chēng)為應(yīng)用型人才，即把成熟的技術(shù)和理論應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)、生活中的技術(shù)技能型人才。從國(guó)家的層面來(lái)看，為了適應(yīng)人工智能時(shí)展，人才需求數(shù)量基數(shù)最多、缺口最大的就是應(yīng)用型人才，這也對(duì)眾多高校培養(yǎng)人才的導(dǎo)向產(chǎn)生重大影響。這里我們重點(diǎn)討論智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)，可從職能、知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、行業(yè)（產(chǎn)業(yè)）導(dǎo)向四個(gè)方面來(lái)分析。

3.1職能

智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型人才是培養(yǎng)面向各類(lèi)智能科學(xué)與技術(shù)的工程設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)及應(yīng)用，掌握各類(lèi)現(xiàn)代智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研發(fā)、集成應(yīng)用、檢測(cè)與維修、運(yùn)行與管理等技術(shù)，具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才。

3.2知識(shí)結(jié)構(gòu)

智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)充分體現(xiàn)了跨學(xué)科的特點(diǎn)，其知識(shí)結(jié)構(gòu)包含了三個(gè)并行的基礎(chǔ)領(lǐng)域：電子信息、控制工程、計(jì)算機(jī)，也蘊(yùn)含了電子信息工程、控制科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等學(xué)科的交叉和融合，體現(xiàn)了智能感知與模式識(shí)別、智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造、智能信息處理三個(gè)方面的專(zhuān)業(yè)內(nèi)涵。

（1）智能感知與模式識(shí)別

屬于電子信息與計(jì)算機(jī)交叉領(lǐng)域，主要定位在機(jī)器視覺(jué)與模式識(shí)別。包括三維建模與仿真、圖像處理與分析、圖像理解與識(shí)別、機(jī)器視覺(jué)、模式識(shí)別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)等。主要課程包括：電子技術(shù)基礎(chǔ)、信號(hào)系統(tǒng)與數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)字圖像處理、模式識(shí)別等。

（2）智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造

屬于控制工程領(lǐng)域，包括自動(dòng)控制、無(wú)人系統(tǒng)與工程、精密傳感器設(shè)計(jì)與應(yīng)用等。主要課程包括：機(jī)械基礎(chǔ)、工程力學(xué)、自動(dòng)控制原理、傳感器與測(cè)試技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)等。

（3）智能信息處理

屬于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，包括交通大數(shù)據(jù)、汽車(chē)與道路安全大數(shù)據(jù)等的分析與處理、信息處理與知識(shí)挖掘、信息可視化等。主要課程包括：智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。

3.3能力結(jié)構(gòu)

智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)著眼于人工智能工程應(yīng)用，要求學(xué)生具有運(yùn)用計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟硬件工具進(jìn)行大數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、處理、分析、應(yīng)用的能力；具備智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、集成、運(yùn)行與管理的能力；注重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)理論和知識(shí)，分析并解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，其能力結(jié)構(gòu)可以借鑒能力本位教育（CompetencyBasedEducation，簡(jiǎn)稱(chēng)CBE）模式[3]。

CBE是國(guó)際上較流行的一種應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，主要代表國(guó)家為加拿大和美國(guó)。該模式以能力為人才培養(yǎng)的目標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，一切教學(xué)活動(dòng)均圍繞綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)展開(kāi)，CBE人才培養(yǎng)模式主要有以下三方面的特色：能力導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo)；模塊化的課程結(jié)構(gòu)；能力為基準(zhǔn)的目標(biāo)評(píng)價(jià)體系。該模式所培養(yǎng)的本科應(yīng)用型人才具有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)綜合能力和職業(yè)能力[4]，在一定時(shí)期得到社會(huì)的廣泛認(rèn)可，但是單純的CBE模式并不能完全適應(yīng)人工智能時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的需求，這是由于目前許多職業(yè)崗位在人工智能的沖擊下，其形式和內(nèi)容均會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)變化，要求現(xiàn)階段的人才培養(yǎng)具有延伸性和前瞻性，既要兼顧眼前，也要考慮應(yīng)對(duì)智能化浪潮，打好基礎(chǔ)，提高自學(xué)習(xí)能力。因此，智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)有一定崗位針對(duì)性，但并不是完全固化崗位內(nèi)容及層次、固化知識(shí)屬性，必須強(qiáng)化自我學(xué)習(xí)能力，才能實(shí)現(xiàn)能力可持續(xù)增長(zhǎng)，崗位的向上流動(dòng)性以及知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的進(jìn)化，才能真正適應(yīng)人工智能時(shí)展的需求。

自我學(xué)習(xí)能力的形成與提高往往源于知識(shí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建[5]。為了塑造更合適的能力結(jié)構(gòu)，需要CBE模式與知識(shí)結(jié)構(gòu)的相輔相成，有鑒于此，將這種新型人才培養(yǎng)模式稱(chēng)之為知識(shí)型能力本位教育（Knowledge&CompetencyBasedEducation，簡(jiǎn)稱(chēng)KCBE）模式，這也意味著在人才培養(yǎng)過(guò)程中，將知識(shí)結(jié)構(gòu)與能力結(jié)構(gòu)放在并重的地位，既著眼于預(yù)期能力的培養(yǎng)，也必須讓學(xué)生筑牢學(xué)科專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，在走向社會(huì)以后，在知識(shí)引擎的作用下，通過(guò)自我學(xué)習(xí)，具備并提升適應(yīng)未來(lái)的、新的智能化崗位需求的能力。

3.4行業(yè)（產(chǎn)業(yè)）導(dǎo)向

從智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的角度，培養(yǎng)的應(yīng)用型人才以“智能化應(yīng)用”為就業(yè)大方向，具體而言，包括：

（1）智能感知與模式識(shí)別領(lǐng)域

主要從事電子信息的獲取、傳輸、處理、分析、應(yīng)用等領(lǐng)域的研究、設(shè)計(jì)及應(yīng)用，包括圖像處理、機(jī)器視覺(jué)、工業(yè)視頻檢測(cè)與識(shí)別、視頻監(jiān)控、傳感器設(shè)計(jì)及應(yīng)用等。

（2）智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域

主要從事智能裝備、智能制造、智能管理、智能服務(wù)等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、制造及應(yīng)用，包括智能工廠(chǎng)、智能車(chē)間、智能生產(chǎn)線(xiàn)、智能物流、以及智能運(yùn)營(yíng)與服務(wù)等。

（3）智能信息處理領(lǐng)域

主要從事計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理、分析、理解、管理、以及服務(wù)等領(lǐng)域的研究、設(shè)計(jì)及應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理、數(shù)據(jù)分析與預(yù)測(cè)、交通大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用、道路與汽車(chē)安全大數(shù)據(jù)分析、智能交通、智能電力、智能家居、智慧城市等。

涉及的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域主要包括智能制造，如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成應(yīng)用，研發(fā)智能產(chǎn)品及智能互聯(lián)產(chǎn)品等。其他的領(lǐng)域還包括智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能金融、智能商務(wù)等。

產(chǎn)業(yè)需求帶動(dòng)人才培養(yǎng)，人才培養(yǎng)在滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)需求的同時(shí)推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，而技術(shù)進(jìn)步又引燃了新的產(chǎn)業(yè)需求。產(chǎn)業(yè)需求與人才培養(yǎng)的相互作用，呈現(xiàn)出螺旋式上升的發(fā)展態(tài)勢(shì)，這在人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)與智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)之間表現(xiàn)的得尤為突出。

4KCBE模式人才培養(yǎng)的主要措施和途徑

智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)模式一定是和人才需求、學(xué)校定位相適應(yīng)的。培養(yǎng)應(yīng)用型人才，應(yīng)注重學(xué)生實(shí)踐能力，從教學(xué)體系建設(shè)體現(xiàn)“應(yīng)用”二字，其核心環(huán)節(jié)是實(shí)踐教學(xué)。結(jié)合上述的KCBE培養(yǎng)模式，知識(shí)結(jié)構(gòu)在能力培養(yǎng)過(guò)程中也占有非常重要的地位，因此在能力培養(yǎng)方面，知識(shí)和實(shí)踐作為兩大要素，不能偏廢任何一方，必須齊頭并進(jìn)，既要固基礎(chǔ)，也要重實(shí)踐。

（1）筑牢智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，構(gòu)建與智能化應(yīng)用相關(guān)的知識(shí)體系

在本科的低年級(jí)階段，應(yīng)注重公共基礎(chǔ)課，特別是數(shù)學(xué)和力學(xué)課程，還應(yīng)充分了解智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的內(nèi)涵，讓學(xué)生對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)有一個(gè)比較全面的認(rèn)識(shí)。在本科中高年級(jí)階段，重點(diǎn)強(qiáng)化專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，包括電子技術(shù)基礎(chǔ)、自動(dòng)控制原理、傳感器與測(cè)試技術(shù)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等。歸納地說(shuō)，應(yīng)該筑牢數(shù)理基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、機(jī)電基礎(chǔ)和控制基礎(chǔ)，因此對(duì)原理課程需要強(qiáng)化，這樣對(duì)很多工作機(jī)理、來(lái)龍去脈的理解才能深刻。

（2）增強(qiáng)智能科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，構(gòu)建以能力培養(yǎng)為重心的教學(xué)體系

按照KCBE模式，校企合作是強(qiáng)化實(shí)踐的一種重要形式[6]。學(xué)校根據(jù)人工智能企業(yè)實(shí)際情況靈活設(shè)置實(shí)踐課程內(nèi)容，根據(jù)企業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及時(shí)調(diào)整課程體系以避免教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)需求相脫離。人工智能企業(yè)還可以參與學(xué)校教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)計(jì)劃的制定，并為學(xué)校實(shí)踐教學(xué)提供各方面支持，從而提高人才培養(yǎng)的針對(duì)性。