人工智能课程论文范文

人工智能课程论文范文第1篇

1.1集先进性、实用性和前沿性为一体的教学内容改革对国内外优秀的人工智能教材[2-6]的内容进行整合，建立人工智能的知识体系，并提取人工智能课程的知识要点，确定集先进性、实用性和前沿性为一体的教学内容。人工智能的核心思想是研究人类智能活动规律和模拟人类智能行为的理论、方法和技术，因此人工智能应围绕“智能”这个中心。由于智能本身的复杂性，难以用单一的理论与方法来描述，因此可以通过建立人工智能的不同层次来刻画智能这个主题。人工智能的主要内容可按图1所示划分为最底层、抽象层、逻辑层和应用层这4个不同层次。在最底层，神经网络与演化计算辅助感知以及与物理世界的交互。抽象层反映知识在智能中的角色和创建，围绕问题求解对知识进行抽象、表示与理解。逻辑层提出学习、规划、推理、挖掘的模型与方式。应用层构造智能化智能体以及具有一定智能的人工系统。将人工智能划分为这4个层次可确定人工智能课程的教学内容，并保证教学内容的循序渐进。

1.2基于人工智能知识体系的教学案例库建设根据所确定的教学内容、知识重点和知识难点，从国内外经典教材、科研项目、研发设计、生产建设以及国内外人工智能网站等多种途径，收集案例素材，加以整理，撰写各知识要点的教学案例及其内容。表1给出基于人工智能知识体系的教学案例示例。

2人工智能课程教学案例的详细设计

在教学案例具体设计时应包括章节、知识重点、知识难点、案例名称、案例内容、案例分析过程、案例教学手段、思考/讨论内容等案例规范，分别从以下单一案例、一题多解案例和综合应用案例3种情况进行讨论。

2.1单一案例设计以人工智能课程中神经网络课堂教学内容为例，介绍基于知识点的单一案例的设计。神经网络在模式识别、图像处理、组合优化、自动控制、信息处理和机器人学等领域具有广泛的应用，是人工智能课程的主要内容之一。教学内容主要包括介绍人工神经网络的由来、特性、结构、模型和算法，以及神经网络的表示和推理。这些内容是神经网络的基础知识。其重点在于人工神经网络的结构、模型和算法。难点是人工神经网络的结构和算法。从教学要求上，通过对该章节内容的学习，使学生掌握人工神经网络的结构、模型和算法，了解人工神经网络的由来和特性，一般性地了解神经网络的表示和推理方法。采用课件PPT和演示手段，由简单到复杂，在学生掌握人工神经网络的基本原理和方法之后，再讲解反向传播BP算法，然后运用“手写体如何识别”案例，引导学生学习理解人工神经网络的核心思想及其应用方法。从国外教材中整理和设计该案例，同时应包括以下规范内容。章节：神经网络。知识重点：神经网络。知识难点：人工神经网络的结构、表示、学习算法和推理。案例名称：手写体如何识别。案例内容：用训练样本集训练一个神经网络使其推广到先前训练所得结果，正确分类先前未见过的数据。案例分析过程：①训练数字识别神经网络的样本位图；②反向传播BP算法；③神经网络的表示；④使用误差反向传播算法训练的神经网络的泛化能力；⑤一个神经网络训练完毕后，将网络中的权值保存起来供实际应用。案例教学手段：手写体识别的神经网络演示。思考/讨论内容：①训练改进与权值调整改进；②过学习/过拟合现象，即在一个数据集上训练时间过长，导致网络过拟合于训练数据，对未出现过的新数据没有推广性。

2.2一题多解案例设计一题多解案例有助于学生把相关知识点联系起来，形成相互关联的知识网络。以人工智能课程中知识及其表示教学内容为例，介绍一题多解案例的设计。知识及其表示是人工智能课程三大内容（知识表示、知识推理、知识应用）之一。教学内容主要包括知识表示的各种方法。其重点在于状态空间、问题归约、谓词逻辑、语义网络等知识表示方法。难点是知识表示方法的区别及其应用。从教学要求上，通过对该章节内容的学习，使学生掌握利用状态空间法、问题归约法、谓词演算法、语义网络法来描述和解决应用问题，重点掌握几种主要知识表示方法之间的差别，并对如何选择知识表示方法有一般性的了解。通过讲解和讨论“猴子和香蕉问题”案例，来表示抽象概念。该案例从国内外教材中进行整理和设计，同时包括以下规范内容。章节：知识及其表示。知识重点：状态空间法、问题归约法、谓词逻辑法、语义网络法等。知识难点：知识表示方法的区别及其应用。案例名称：分别用状态空间表示法与谓词逻辑法表示猴子和香蕉问题。案例内容：房间内有一只机器猴、一个箱子和一束香蕉。香蕉挂在天花板下方，但猴子的高度不足以碰到它。猴子如何摘到香蕉？如何采用多种知识表示方法表示和求解该问题？案例分析过程：①状态空间法的解题过程。用n元表列表示该问题的状态；定义问题的操作算符；定义初始状态变换为目标状态的操作序列；画出该问题的状态空间图。②谓词逻辑法的解题过程。定义问题的常量；定义问题的谓词；根据问题描述用谓词公式表示问题的初始状态、中间状态和目标状态。案例教学手段：猴子和香蕉问题的演示。思考/讨论内容：①选择知识表示方法时，应考虑哪些主要因素？②如何综合运用多种知识表示方法获得最有效的问题解决方案?

2.3综合应用案例设计与单一案例、一题多解案例相比，综合应用案例能更加有效地启发学生全方位地思考和探索问题的解决方法。以机器人行动规划模拟为例，介绍人工智能综合应用案例的设计，该案例包括以下规范内容。章节：人工智能综合应用。知识重点：人工智能的研究方向和应用领域。知识难点：人工智能的技术集成。案例名称：机器人行动规划模拟。案例内容：综合应用行为规划、知识表示方法、机器人学、神经网络、人工智能语言等多种人工智能技术与方法，对机器人行动规划问题进行描述和可视化。案例分析过程：①机器人行为规划问题求解。采用状态归约法与分层规划技术，将机器人须完成的总任务分解为若干依序排列的子任务；依据任务进程，确定若干关键性的中间状态，将状态对应为进程子规划的目标；确定规划的执行与操作控制，以及机器人过程控制与环境约束。②基于谓词逻辑表示的机器人行为规划设计。定义表达状态的谓词逻辑；用谓词逻辑描述问题的初始状态、问题的目标状态以及机器人行动规划过程的中间状态；定义操作的约束条件和行为动作。③机器人控制系统。定义机器人平台的控制体系结构，包括反应式控制、包容结构以及其他控制系统等。④基于神经网络的模式识别。采用神经网络方法以及BP算法对桌面茶壶、杯子等物体进行识别，提取物体图形特征。⑤机器人程序设计语言。运用人工智能语言实现机器人行动规划行为的可视化。案例教学手段：机器人行动规划的模拟演示。思考/讨论内容：人工智能将会怎样发展？应该在哪些方面进一步开展研究？

3案例教学环节和过程的具体实施细节

人工智能案例教学的实施面向笔者所在学院软件工程专业三年级本科生展开。具体实施细节如下。（1）教学内容的先进性、实用性和前沿性。引进和整合国外著名人工智能教材内容，保证课程内容具有先进性。同时将前沿人工智能的研究成果与技术有机地融入课程案例教学之中。（2）案例教学的创新教学模式。在教师的引导下，将案例中涉及的人工智能内容推广到对人工智能的一般性认识。案例的教学过程，成为认识人工智能、初步运用人工智能的理论与方法分析和解决实际应用问题的过程，使学生具备运用人工智能知识解决实际问题的意识和初步能力。在课程教学中，打破国内常规教学方式，建立和实施开放式案例教学模式。采用动画课件、录像教学、实物演示、网络教学等多种多媒体教学手段，以及集中讲授与专题讨论相结合的教学方式将理论、方法、技术、算法以及实现有机结合，感性认识与理性认识相结合，理论与实际相结合，极大地激发学生自主和创新性学习的热情。（3）“课堂教学—实践活动—现实应用”的有机融合。在案例教学过程中，从传统教学观以学会为中心转化为创新应用型教学观以创新为中心，以及从传统教学的以课堂教学为中心转化为以课堂教学与实践活动并重为中心，构造具体问题场景以及设计教学案例在情境中的现实应用，加深学生对教学内容的理解，同时提高学生的思考能力和实际综合应用能力。

4结语

针对目前国内人工智能课程教学中存在的亟待解决的主要问题，笔者提出集先进性、实用性和前沿性为一体的人工智能教学案例库的建设方法以及案例教学—实践活动—现实应用有机融合的案例教学实践新思想。以现代教育思想为指导，根据人工智能学科发展的特点，结合国内外科研和教学成果，不断更新和完善教学内容，加强人工智能课程教学案例建设，并开展案例教学方法的研究与实践，使学生不仅能够掌握人工智能的基本理论与方法，而且具有应用人工智能技术独立分析、解决实际问题的创新能力。从实践效果来看，这些教学内容与教学模式的改革对促进教学工作、提高教学质量、培养国际创新型人才具有重要意义。

人工智能课程论文范文第2篇

关键词：人工智能技术；教学方法；编程能力

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）16-3865-02

1 概述

2008年11月16日，中国科协成立50周年新闻会在北京召开。在新闻会上，“五个10”系列评选活动，即10位传播科技的优秀人物、10部公众喜爱的科普作品、10个公众关注的科技问题、10个影响中国的科技事件、10项引领未来的科学技术评选结果揭晓。10项引领未来的科学技术是：基因修饰技术；未来家庭机器人；新型电池；人工智能技术；超高速交通工具；干细胞技术；光电信息技术；可服用诊疗芯片；感冒疫苗；无线能量传输技术。

人工智能技术学科是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。指人类的各种脑力劳动或智能行为，诸如判断、推理、证明、判别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动，可以用某种智能化的机器来予以人工实现[1]。

通过《人工智能技术》课程的学习，使学生对人工智能技术的发展概况、基本原理和应用领域有深入了解、对主要技术及应用有一定掌握，并对现代人工智能技术发展的方向有所研究。通过人工智能技术课程的学习与研究，启发学生对人工智能技术的兴趣，培养知识创新和技术创新能力，并能将人工智能技术融入到今后所开发的计算机软件之中。

《人工智能技术》是一门众多学科交叉的新兴课程，其涵盖范围广，涉及知识点多，知识更新快，内容抽象，不容易理解，理论性强，而且需要较好的数学基础和较强的逻辑思维能力，这给该课程的讲授带来了一定困难。《人工智能技术》也是一门应用型学科，怎样将理论运用到实践中，使学生将学到的人工智能技术知识和思想运用到自己的实际课题，这也是该课程需要解决的问题之一。

因此，对《人工智能技术》课程教学来说，我们要了解课程的最新信息，把握课程的特点，帮助学生找到好的学习方法，使他们能充分发挥自己的创新思维能力，提高学习兴趣，该文给出了《人工智能技术》课程的教学与实践的探索。

2 教学与实践的探索

2.1 教材和实验教学内容的选取

1） 人工智能技术是整个计算机科学领域发展最快，知识更新最快，最前沿的学科之一。在教材选用方面，我们采用了蔡自兴教授等主编，由高等教育出版社出版的《人工智能基础》这本教材。蔡自兴教授的主要研究领域为人工智能、机器人学和智能控制等。这本教材是作者在美国国家工程院院士、普度大学教授傅京孙先生的指导和鼓励下编写，借鉴了国内外人工智能技术研究领域专家的最新研究成果和学术书籍的长处，该书比较全面地介绍了人工智能技术的基础知识与技术，材料新，易于理解，兼顾基础及应用[2]。

此外，我们还给学生自主学习提供多种类型的学习资料，其中包括参考书目，如：Russel S， Norvig P.等编著的《Artificial Intelligence： A Modern Approach》一书，人工智能技术国内外期刊，如电子学报，计算机学报，人工智能与模式识别，Artificial Intelligence，Journal of Artificial Intelligence Research，Engineering Applications of Artificial Intelligence和International Joint Conference on Artificial Intelligence，AAAI： American Association for AI National Conference等人工智能技术会议，使学生能够掌握人工智能技术的更多前沿动态，提高学习兴趣。

2） 配套的实验教学内容。《人工智能技术》是一门理论性和实践性都很强的课程，实践性教学环节对该课程尤为重要。除了完成课本上的作业之外，还注重实验教学，培养学生的创新能力、算法设计能力和编程能力。首先，每个章节设置相应的实验，而实验内容经过严格的考虑，如：五子棋游戏，产生式系统，旅行商问题，传教士和野人问题，BP神经网络实现简单的分类，遗传算法、人工生命程序等，要求学生运用所学章节的知识，独立地设计和实现实验内容。实验报告包括简述实验原理及方法，给出程序设计流程图，源程序清单，实验结果及分析等内容，通过这种方式，进一步加强学生的信息获取能力和研究能力。

2.2 教学方法和手段的改革

人工智能技术课程交叉性强，涉及面广，传统的教学方法手段单一，缺少交流，课堂气氛沉闷，激发不起学生的学习兴趣，教学效果不理想。人工智能技术这门课程内容抽象，如何激发学生的学习兴趣是本课程需要解决的主要问题，也是关系教学改革成败的关键。本课程需采用多种方法进行教学，以此来激发学生的学习兴趣。

1） 问题启发式教学。《人工智能技术》这门课程中有很多似是而非、引人入胜的问题，主要是用计算机模拟人类的智能来解决这种问题。在教学中，有目的的提出这些问题，鼓励学生思考，提出自己的想法和解决方案，并进行分析和比较，这样强化学生的主动学习意识，提高学习积极性[3]。

2） 个性化学习和因材施教。学生中存在计算机专业和非计算机专业本科毕业的差别，由于他们每个人的基础不同，有的计算机知识比较匮乏，因此有必要针对每个学生的学习进度，课堂作业和实验报告情况进行及时评估，对学生提出个性化的教学。例如：在实验教学中，要求有能力和兴趣的学生可以做探究性和创新性的附加实验，从而引导学生发挥个性的空间，而对稍微吃力的学生则要求完成基本的实验，更注重基础知识的学习和夯实，这样就能达到因材施教的目的。同时对不同层次的学生进行分析，进一步提出学习建议，并进行有针对性的指导。

3） 多媒体使用和多学科知识的融合。本课程PPT课件图文并茂，提纲挈领，便于学生理解。课堂讲授、板书与PPT手段相结合，注重课程中的关键词用英文表示，并适当指定英文参考书，使学生能够接触国外文献资料，加深对学习内容的理解，获得更宽广的知识。PPT课件运用了大量多媒体技术，如动画、声音、图像，通过动画和视频演示抽象的概念、算法和过程，使人工智能技术中抽象的知识形象化，在课件中融入了文学，历史等其他学科的相关知识，便于学生较好地理解知识难点和重点[4]。

4） 师生互动和课内外答疑。在教学中，改变了传统的老师讲，学生听的教学模式。针对人工智能技术的实用性，适当提问，收集学生学习情况，尽量使用实例进行讲解。设置了实验讲解互动课程，对于实验的讲解，学生可以提出疑问，然后在课堂上展开讨论，学生可以看到问题从提出、分析到解决的整个过程，让学生自己在讨论中总结结论。为了解决教学中存在的疑难问题，还设有课后答疑，使学生能将所有的问题都理解透彻。

5） 理论研究与实践结合。在教学内容的安排上，注重学生的理论研究和动手能力，适当布置一些课程相关的论文和实验编程。通过课程论文，可以培养学生钻研问题的兴趣； 通过查阅科技文献使学生掌握如何查找相关文献的技能，可以培养学生撰写科技论文的能力。通过实验实践，使学生可以更加清楚地了解人工智能技术基本概念和难点，也能了解算法的设计具体运行过程，并对其进行验证，提高了学生的编程能力和和学习兴趣。

6） 考试考核方式改革。本课程的考核考试也是一个值得探讨的问题，本课程应采用多种综合考试方法，注重学生对基础概念、知识和基本的技能的掌握以及理论联系实际的能力。平时作业考核成绩，实验实践教学成绩、提交课程论文成绩，以及最后的期末考试成绩形成一种有效的考试考核方法，促进学生主动学习，提高教学质量。实验的评价指标在于算法设计、编程的准确性和实验结果及分析。课程论文评价指是选题是否严谨科学和具可研究性，论文结构、思路是否严谨，论文内容科学性、正确性，能否提出自己的见解。考查查阅科技文献的能力主要通过是否查找到权威的、最新文献以及撰写是否规范。

2.3 学生学好《人工智能技术》课程的建议

《人工智能技术》是一门理论与实践相结合的应用课程，学生如何学习这么课程，也是我们应该探讨的问题。

学生应该正确看待《人工智能技术》这门科学的发展。人工智能技术孕育于20世纪30、40年代，形成于60、70年代，发展至今，人工智能技术只有短短60多年的历史，它是一门不断发展和完善的崭新学科，还有许多课题处于探索中，理论和技术还远未成熟，我们应该对它有科学的认识。

针对非计算机专业本科毕业的学生，除了课堂听讲之外，还应该课下自学该课程的先修课程，如：数据结构、离散数学等课程。人工智能技术中涉及到大量的数学知识，如：模式识别需要具有较好的概率论，数理统计知识，另外还会用到少量随机过程、模糊数学的一些知识。人工智能技术是一门应用课程，编程语言的掌握必不可少，涉及到SVM算法，粒子群算法，免疫算法神经网络，遗传算法等算法，实现这些算法要求学生具有较强的编程能力。

学生应该多读，多查阅资料，特别是国外的期刊文献和重要国际会议论文，多了解人工智能技术最前沿的信息，理论联系实际，加深对基本算法的理解，并将人工智能技术的知识运用到自己所研究的领域，以做到学以致用。

3 结论

人工智能技术在一定程度上代表着信息技术的前沿，该文对《人工智能技术》的课程教学进行了一些探讨，教学与实践效果有了显著提高，但仍然有许多方面还需要我们继续探讨和改进。

参考文献：

[1] 蔡自兴，徐光佑.人工智能技术及其应用[M].北京： 清华大学出版社，2003.

[2] 蔡自兴，肖晓明，蒙祖强，等.树立精品意识搞好人工智能技术课程建设[J].中国大学教学，2004（1）：28-29.

[3] 陈爱斌.《人工智能技术》课程教学的实践与探讨[J].株洲工学院学报，2006，20（6）：137-139.

人工智能课程论文范文第3篇

IBM研发的认知计算平台Waston具有强大的理解、推理、学习能力。 Waston与诺贝尔文学奖获得者鲍勃・迪伦对话时，仅耗时几分钟就分析了鲍勃・迪伦全部的歌曲，直接说出他的创作主要围绕“时间的流逝”“爱与信念”等主题，让鲍勃・迪伦惊叹不已。近日，东京大学医学研究院利用 Waston，只用10分钟就判断出一位女性患有罕见的白血病。Waston在这10分钟内学习、对比了2000万份癌症研究论文。当其他治疗方法宣布无效时，这位女性患者采用了Waston提供的治疗建议，目前已在康复阶段。越来越多类似于Waston这样的人工智能技术，将渗透到人类生活的方方面面，形成“人工智能+”的新型发展模式。

即使作为天天读论科研的博士生，我们的生活也将充斥着人工智能技术带来的改变。人工智能应用到语音识别与语音合成中，使会议记录、课程记录的效率和准确性显著提升，一些课程的笔记轻松转化为逐字稿。尤其是导师的主旨演讲，经过语音识别软件转化成文字稿，再简单地整理和理论拓展，就是一篇不错的学术论文了。既然“阿尔法狗”可以轻松记忆围棋棋谱，并实现自我学习迭代，那么人工智能也能对各科研领域的科研范式和研究论文进行自我学习，将大大提升科研效率和科研绩效，甚至能指导博士生的研究工作。

谈到人工智能，不得不提大数据，它是人工智能发展的基础。

大数据的发展和应用除了对传统行业的应用拓展和升级渗透，其与分享经济的结合，以及由此带来的商业模式的变革，会给经济发展带来了更多可能。

大数据对商业模式的变革是颠覆式的。大数据技术可以利用数据对用户年龄层次、产品需要和购买行为进行预测与分析，实现精准营销。滴滴、Uber、回家吃饭、 Airbnb，以及最近朋友圈越来越精准的广告投放，无不验证着这种趋势的快速发展。其中，大数据与共享经济的结合，衍生出很多新的模式，以交通行业为例，滴滴模式解决了小汽车的分享共用，而摩拜单车、OFO等解决了自行车在“最后一公里”的分享应用，将共享经济又推进了一步。另外，大数据技术会极大提升企业的管理能力，比如阿里巴巴2016年“双十一”报告零错误。

当然，任何技术都有两面性，斯诺登棱镜门事件以及2016年美国大选期间希拉里邮件门等事件，引发了全世界对大数据安全的担忧。以阿里巴巴、百度为代表的互联网企业，通过数据资源的大量积累，可能形成商业数据资源的垄断，也值得关注。

China Campus19

CO

马丽娅

俄罗斯籍莫斯科国立交通大学推荐来华学生北京交通大学博士生

人工智能课程论文范文第4篇

Abstract： In view of the characteristics of artificial intelligence curriculum， including abstract content and complex algorithm， and the actual needs of undergraduate teaching， combined with teaching practice， this paper discusses and sums up the teaching reform and innovation of undergraduate artificial intelligence curriculum from the teaching system， teaching content， teaching methods and assessment methods.

P键词： 人工智能；创新；本科

Key words： artificial intelligence；innovation；undergraduate

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）22-0230-02

0 引言

人工智能是计算机科学的一个分支，是当前科学技术中正在迅速发展、新思想、新观点、新理论、新技术不断涌现的一个学科，其属于一门边缘学科，同时也是多个学科交叉而成的一门学科，包括语言学、哲学、心理学、神经生理学、系统论、信息论、控制论、计算机科学、数学等[1]。当前人工智能已经是很多高校计算机相关专业的必修课程，它是计算机科学与技术学科类各专业重要的基础课程，其教学内容主要包括自然语言理解、计算智能技术、问题求解和搜索算法、知识表示和推理机制、专家系统和机器学习等，国内外很多大学都意识到了其重要性，纷纷对其展开了教学和研究。人工智能课程包含多个学科，具有内容抽象、理论性强、知识点多等特点，且算法复杂，但是多数高校采用的教学方式仍是传统的课堂教学方式，即“教师讲、学生听”的教学模式，这种信息单向传输教学模式以教师为主体，学生只是在被动的接收知识；存在过分重视理论教学，忽视实践活动教学的问题，导致教育内容无法和社会接轨；人工智能教材理论性过强，学生在学习过程中常常感到枯燥乏味，进而对学习该课程失去热情[2]，久而久之，不仅人工智能课程的教学质量和效果无法达到预期，甚至学生还会产生厌学心理。针对人工智能课程中现有的各项问题，本文作者结合自身丰富人工智能教学实践经验，参考人工智能课程特点和教学目标，从多个方面探讨和总结了人工智能，包括教学内容、教材选择、教学方法和考核形式等。

1 教学内容优化与更新

人工智能是一门崭新的学科。开设本课程首先是确定教学内容。通常来讲，人工智能学科的内容包括两个部分，具体：一是知识表示和推理；二是人工智能的应用。前者是人工智能的重要基础，后者主要介绍了几种人工智能应用系统，包括自动规划和机器视觉、机器学习、专家系统等。另外，课程内容中还包括了一些人工智能应用的实例，将实践和理论紧密结合起来[3]。

随着时代的发展和科技的进步，人工智能学科也取得了较大发展。基于此，人工智能学科也应该与时俱进，更新人工智能教学大纲，进一步完善其教学内容。修订后的人工智能教学大纲将人工智能分成两个部分，即基础部分和扩展应用部分。前者包括计算智能、搜索原理、知识表示等，后者包括智能机器人、智能控制、多智能体、自然语言理解、自动规划、机器学习、知识工程等。

教学内容的选择和确定应综合考虑多项因素，不仅要重视基础知识，也应注意推陈出新，随着科技的进步做到与时俱进，同时教学内容应符合现实的需求，能够与社会接轨，将理论和实践紧密结合起来，只有这样人工智能课程的教学质量和效果才能事半功倍。

2 教学策略及教学方法的改革创新

由于人工智能课程具有算法复杂、内容抽象、理论性强、 知识点多的特点，传统的教学模式已经无法满足人工智能课程的需求，教师应探索更加有效的教学模式和方法，确保人工智能课程能够取得良好的教学质量和教学效果。具体的改革和创新人工智能课程的手段和方法主要包括以下几个方面：

2.1 激发学生的学习兴趣 无论是经验还是常识都在告诉我们每个人最好的老师就是兴趣，学生只有对某门学科存在兴趣，才会更加主动积极的学习该门课程，从而获得良好的教学效果。比如，作者在课程的一开始先播放了一段著名导演斯蒂文・斯皮尔伯格的《Artificial Intelligence》的相关片段，由这个电影学生知道了世上存在人工智能的机器人，学生们随着电影情节的发展而深深感动，与此同时教师让学生思考和谈论人工智能是什么？研究人工智能的意义在哪里？实践发现，在课堂中加入电影因素，能够大大提升学生们的注意力，让学生更加专注在教学任务中，有效提高了学生探索人工智能的积极性和主动性。此外，在教学中还可以用动画、视频、图片等手段将反映人工智能最新研究和应用的成果展示出来，让学生更直观的感受人工智能的奥妙，从而投入更多热情学习人工智能课程。

2.2 面向问题的案例教学法 案例教学法是一种以案例为基础、以能力培养为核心的一种教学方法[11]。针对学校学生特点，我们采取了以下几种教学形式实施案例教学。①讲解式案例教学：这种案例通过教师的讲解，帮助学生理解抽象的理论知识点。案例的呈现有两种基本形式：一是“案例―理论”，即先给出教学案例，然后再讲解理论知识；二是“理论―案例”，即教师先讲解理论知识，再给出教学案例；通过情境体验与案例剖析激发学生认知的兴趣，引导学生对将要学习的内容产生注意，有利于教师导入新课。②讨论式案例教学：在课程初期将学生分成若干学习小组，每小组3～4人；教师将提前设计好的一题多解的教学案例以及收集的相关资料分配给每个小组，要求学生在课余时间通过自学和组内讨论的方式给出问题的不同解决方案。③辩论式案例教学：在课程后期，采取专题辩论的方式对综合应用案例进行讨论，能有效地启发学生全方位地思考和探索问题的解决方法，加深学生对人工智能的理解。

2.3 个性化学习与因材施教 在开展课程教育过程中应注意对学生进行个性化教学，结合学生特点因材施教。比如，在日常教学中多观察学生情况，鼓励那些应对教学任务后仍存在余力的W生深入探索较深层次的课程及相关知识，同时友善面对学习较差的学生，分析其学习过程中面对的困难，有的放矢地采取应对措施，帮助其不断进步；在教学过程中让学生以读书报告的形式多多思考，鼓励学生发散性思考问题，鼓励优秀学生进行深一步的探讨，并且教师应帮助具有新颖思想或论点的学生将其智慧以科技论文和发表文章的形式转化为成果。

2.4 注重综合能力培养 在研究型教学中任务驱动是一种常用的教学方法，其中心导向是任务，学生在完成任务的同时也在吸收和掌握知识。通常来讲，该教学方法的步骤是：教师提出任务师生共同分析以得出完成任务的方法和步骤适当讲解或自学、协作学习完成任务交流和总结。”[3]该教学模式不仅有利于培养学生的创新能力和创新意识，还能够培养学生解决实际问题的能力，提高其综合实力。不仅如此，由于该教学模式通常是以小组协作的方式进行，教师给出研究范围，学生自愿结组并选择具体的题目，经过分析和讨论后以程序设计或者论文的形式协作完成研究。由此可知，学生是在以团队的力量解决问题，这十分考验学生的团队协作能力，对于学生团队合作精神的培养至关重要，且在完成任务的过程中学生需要查阅大量的资料，久而久之学生收集资料和创新能力势必会得到提升。

2.5 采用启发式教学 人工智能的很多问题都较为抽象，对学生理解力的要求较高，因此，在实际的教学过程中教师应有意识的就课程内容提出相关问题，让学生自己独立思考，鼓励学生提出自己的想法和解决方案。然后回归到课程上，对比分析教材上的解决方案和学生自己的解决方案，如此不仅培养了学生独立思考的能力，也增加了学生参与教学活动的意识，提高了学生的学习热情。比如，在讲到较为抽象的“遗传算法”时，先提出一个问题，即“遗传算法如何用于优化计算？”，然后从“达尔文的生物进化论”入手，讨论“遗传”、“变异”和“选择”作用，之后举例分析，启发学生思考“遗传”、“变异”和“选择”的实现，最后师生一起导出遗传算法用于优化计算的基本步骤。如此既完成了教授遗传算法的目的，也锻炼了学生逻辑思维的能力，教学效果良好[4]。

3 作业和考核方式的改革创新

过去的课程作业都是单一书面习题作业，发展至今，课程作业形式已经发生了变化，更加丰富多样，包括必须交给教师评阅的书面家庭作业和不必交给教师的课外思考题目、口头布置的思考题或阅读材料以及大型作业等。其中通过网络就可以完成上交作业，并且教师批阅作业后也可以通过网络返回给学生，实现了网络化。课程的考核方式较之以前也发生了较大变化，加强了平时思维能力的考核，更加注重学生实验能力和动手能力的培养，不再是绝对的一次考试定成绩，而是在总评成绩中加入30%的平时成绩，如此不仅减轻了学生的期末负担，也迫使学生更加重视平时的学习思考，有利于课程教学质量的提升。

4 结束语

本文是以提高教学质量为目标，结合教学实践，从教学体系、教学内容、教学方法、考核方式等方面对本科人工智能课程的教学改革进行了探讨，总结了该课程在教学和实践方面的一些教改举措。这些举措符合二十一世纪高校教学的要求，可以支持教师提高教学手段现代化的水平，同时更贴合学生的学习需求。作为该课程的授课教师应始终保持对教学内容的不断更新、教学方法的多样化，才能激发学生的学习兴趣，培养他们的思维创新和技术创新的能力，最终提高本课程的教学质量。从学生的反馈来看，作者所总结的教学实践具有明显的教学效果。但仍有许多方面做得不够，今后将继续在教学过程中不断总结成功的经验，吸取失败的教训。

参考文献：

[1]蔡自兴.人工智能及其应用[M].三版.北京：清华大学出版社，2007.

[2]谢榕，李霞.人工智能课程教学案例库建设及案例教学实践[J].计算机教育，2014（19）：92-97.

[3]蔡自兴，肖晓明，蒙祖强.树立精品意识搞好人工智能课程建设[J].中国大学教学，2004（1）：28-29.

[4]徐新黎，王万良，杨旭华.“人工智能导论”课程的教学与实践改革探索[J].课程与教学，2009：129-131.

人工智能课程论文范文第5篇

关键词：航天类专业 人工智能 教学探索

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（b）-0155-02

面对航天科技迅猛发展，现代军备技术快速提升，培养具有专业性的高素质航天类人才，是我国航天科技发展的战略选择，也是航天重点高校面向并有效服务航天事业的历史责任。航天类本科生的教育形式也需要突破传统的方式，着重多样性、前沿性、工程性，因此，该专业的各门课程教育都应该结合专业特点，探索新的教学模式。

人工智能自1956年诞生50多年以来，引起众多科研机构、政府和企业的空前关注，已成为一门具有日臻完善的理论基础、日益广泛的应用领域和广泛交叉的前沿学科。由于航天领域的特殊要求，人工智能在其发展中发挥着不可替代的重要作用，各发达国家都相继开展了人工智能与航天技术相结合的研究，致力于实现可重构的、具有容错能力的、智能的飞行系统和管理系统。因此，“人工智能”作为航天类专业的一门特色选修课，应结合专业特点展开更具有实用性和创新性的教学。

1 人工智能课程特点

一方面，“人工智能”是一门多学科交叉的综合学科，它涉及计算机科学、数学、心理学、认知科学等众多领域，具有知识点多、涉及面广、内容抽象、不易理解、理论性强等特点，使得该课程的教学具有较大的灵活度和较高的难度。另一方面，“人工智能”是一门正在发展中的学科，具有较强的前沿性，计算机科学、信息科学、生物科学等相关学科的发展不断的提出了许多新的研究目标和研究课题，使得人工智能的技术和算法也需要不断更新，这在很大程度上增加了“人工智能”课程的教学难度。

2 航天类专业特点

首先，航天类专业具有较强的工程性。在专业的教学改革中有统一的特点，即强调要体现航天工程技术的综合性、系统性， 注重培养复合型人才。其次，航天类专业具有一定的前沿性。因为航天飞行器作为现代高科技和多种学科技术综合应用的结晶，应及时把现代先进科技融入到了专业基础和专业类的课程教学中， 专业知识更新快成为又一特点；另外，航天类专业应注重实践性教育。尊重个性和兴趣，强调动手能力，实验室对学生开放，要求学生自主地设计完成实验，强调对学生设计理念和创造能力的培养。最后，航天类专业应重视产学合作。产学合作的目的在于推动学校与航天产业的持续全面合作，造就一支科学技术研究和工程实践兼备的教师队伍。

3 教学模式的探索

3.1 教材的选择

人工智能作为一门新兴的学科，其理论与方法都还在不断的发展与完善中。就目前来看，关于人工智能的定义和范围都没有一个统一的标准，不同的教材所介绍的内容也不尽相同。在教材选用方面，需要综合考虑专业特点和学生的知识背景。本课程主要针对航天类专业高年级本科生，该类学生具有一定的数学、计算机、信息论、通信理论等基础知识，对航天应用的基本需求有初步的了解，因此，“人工智能”课程难度应该控制在中级，可以较深入的介绍人工智能的基础算法和应用案例。

中南大学蔡自兴教授积累了多年的教学与科研经验，借鉴了国内外其他专家和作者的最新研究成果，吸取了国内和国外人工智能领域学术书籍的长处，于1987年编写了“人工智能及其应用”一书，该书根据人工智能学科的新发展不断修订，推出四个版本。本课程采用“人工智能及其应用（第4版）”，其中大部分内容适合本科生学习。另外，本课程还给学生提供其他一些参考书目，如N.J.Nilsson 的“Artificial Intelligence：A New Synthesis.Morgan Kanfmann”等经典教材。

3.2 课堂教学形式的探索

“人工智能”课程内容较抽象，概念较为繁多，若采用单一的课堂讲授的方式，学生容易概念混淆、理解不透，逐渐产生厌倦情绪，导致教学效果差。本文探索不同的课堂教学手段，根据不同内容采用不同的教学手段，有利于学生对课程内容的理解与吸收。另外，考虑到航天类的专业特点，突出课程内容的工程应用，增加研究性质的教学内容与形式，有利于培养学生的创新能力和实践能力。

（1）课件采用图文并茂的PPT。综合利用文字、图像、声音、视频等多种媒体表示方法，在介绍原理和概念时采用精辟的文字，介绍算法流程时采用图像，介绍算法应用时采用视频。在PPT中适当利用不同的字体、颜色或动画来突出重点，细化流程，引导学生的思路，便于集中注意力接受重点内容。

（2）适当增加课堂讨论与练习。对于人工智能的一些基本问题，可以引导学生进行调研和讨论，来深化课程内容的了解，并提高学生的学习兴趣；对于重要的算法和理论，可以增加课堂练习，让学生实际动手进行公式的推导或演算，并在练习中分析学生对问题的理解程度，有针对性的增加讲解或指导。

（3）适当采用类比的讲解方式。对人工智能的不同学派，不同方方法，以及方法的不同应用，广泛的采用类比的形式进行讲解，不仅可以复习已学习的内容，也利于对新内容的理解。并且，通过对不同内容的比较总结相似点、区分不同点，可以避免概念的混淆，清晰的掌握课程内容。

（4）增加研究性教学。研究性教学强调通过问题来进行学习，有必要将实际应用案例或者授课教师的科研项目融入日常的教学工作中去，用“启发式”、“案例式”教学激发学生“自主学习”能力。

3.3 课程内容的探索

一方面，鉴于本科生知识结构还不够完善，“人工智能”课程的内容要控制在适应本科生学科基础的中等难度；另一方面，鉴于航天类专业的特点，课程内容应更注重与航天应用相结合的内容，并且在课程中增加具体应用的介绍。具体的课程内容如表1所示。

3.4 考核形式的改革

“人工智能”课程注重学生创新能力和实践能力的培养，传统的试卷形式不能全面的反应学生的学习效果，因此，应采用课堂表现和课程报告相结合的方式进行综合考核。

一方面，重视学生提出问题、分析问题和解决问题的能力，对学生课堂讨论与练习的表现进行考核评分，作为总成绩的参考；另一方面，注重学生课题调研和实践的能力，采取提交课程论文的形式进行考核。正确引导学生根据个人兴趣、课程内容、可行性、实践难度进行合理选题，并根据所选题目进行文献查阅和总结，完成调研报告或算法实现报告。结合者两个方面进行最终成绩的评定，综合衡量学生问题分析能力、论文写作能力和创新实践能力。

4 结语

航天类专业的本科生教学需针对专业特点有的放矢，该专业的课程教育都应该趋向于前沿性、专业性和实用性。本文的“人工智能”课程教学改革方案不仅考虑到该课程属于前沿叉学科的特点，也综合考虑了航天类专业的特点。为了使课程教学更好地服务于学生，本文提出的改革方案打破传统的教学模式，将课堂理论讲解、课堂讨论、课后调研、项目实践等相结合，充分调动学生的学习兴趣和积极性，提高学生的创新能力，有利于培养真正符合航天领域所需要的综合型高级人才。

参考文献

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[8] 冀俊忠.落实科学发展观，深化“人工智能”课程的教学改革[J].计算机教育，2009（24）：105-107.

人工智能课程论文范文第6篇

关键词：人工智能；教学内容；教学方法

中图分类号：G642　文献标识码：A

1　引言

人工智能(AI)是二十世纪五十年代后期兴起的利用计算机模拟人类智能活动去求解问题的学科，与空间技术、原子能技术一起被誉为二十世纪三大科学技术成就，目前广泛应用于专家系统、机器翻译、语音识别、文字识别、计算机视觉、机器人、电子游戏等方面，已经成为计算机技术发展以及许多高新技术产品中的核心技术。

为了适应人工智能技术日益广泛的需要，国内外高校普遍开设了“人工智能”方面的课程，特别是作为计算机方面专业的核心课程之一。我校自从1993年开始为自动化专业本科生开设“智能控制”选修课，1996年为自动化、计算机、机械等专业本科生开设“人工智能导论”、“人工智能及其应用”课程。目前，我校软件学院、信息学院、机电学院都开设了“人工智能导论”课程，已经成为计算机科学与技术、软件工程、数字媒体技术、自动化、机械制造与自动化等许多专业本科生的一门重要的技术基础课程，也是面向包括人文社科等全校所有专业的公选课之一，其目的是使学生了解人工智能的基本概念和基本原理，初步学习和掌握人工智能的基本技术和前沿内容，拓宽知识面，启发思路，为学生提供最基本的人工智能技术和有关问题的入门性知识，提高学生应用开发软件的能力和水平，为今后在相关领域的研究和应用奠定更为坚实的基础。因此，建设好“人工智能导论”课程具有重要意义和很广的受益面。

由于人工智能是交叉学科，涉及面广、内容抽象、不易理解，学生往往有望而生畏的感觉，在教学过程中，老师教、学生学都比较吃力。为了更好地实现上述教学目标，提高本课程的教学质量，协调好教与学的双边关系，使学生由望而生畏的感觉，变为有用有趣的感觉，根据已有人工智能课程在教学与实践方面的经验和方法，结合“人工智能导论”课程的近几年教学实践，对课程的教学体系、教学内容、教学方法、教学手段、考核方式等方面进行了探索总结。

2　调整与优化教学体系和教学内容

“人工智能导论”是计算机科学与技术、软件工程、数字媒体技术、自动化、机械制造与自动化等许多专业本科生的一门重要的技术基础课程，也是面向包括人文社科等全校所有专业的公选课之一，其研究领域及内容十分丰富，涉及的基础面广。因此如何选好教学内容，既能使学生了解本领域的概貌，又能适合学生的基础，便于他们在有限的时间完成学习任务，是一件重要而又困难的事情。

进入21世纪以来，人工智能学科又有了新的发展。为了及时反映人工智能研究和学科的最新进展，我们修订了“人工智能导论”的教学大纲，对教学内容进一步优化和更新，极大充实了各个系统的内容。我们确定的教学内容主要分为三部分：第1部分为概论，介绍人工智能的基本概念、基本内容、主要研究领域及发展过程；第2部分是知识表示，推理和搜索技术，讨论几种常用的知识表示方法、推理技术(包括确定性推理方法和不确定推理方法)和搜索求解策略；第3部分是人工智能应用研究领域，包括专家系统、自然语言理解、机器学习、人工神经网络、遗传算法等的基本概念和方法等。其中第2部分是基础理论，是人工智能的重要基础，应该循序学习。第3部分是人工智能的应用，由于每个研究内容都相对独立、自成体系且有其专门的学术著作研究、热点，因此针对高等院校的本专科生来说，不必循序学习，而且结合专业特点可以选择其中几个研究领域。例如对自动化专业的学生来说，可以选择专家系统、人工神经网络、遗传算法等，同时可增加在自动控制领域的应用，包括专家控制、神经网络控制和进化控制等热点：而对计算机科学与技术专业来说，可以选择专家系统、自然语言理解、机器学习等，并辅以动物识别系统、语音识别系统、智能机器人等实例。总之就是要把握课程性质和教学目的，调整本课程教学体系，优化教学内容，让学生以有限的时间学到人工智能的基础知识和基本方法。

另外，在选择和确定教学内容时必须兼顾基础知识和新兴技术，注意与相关课程(如离散数学、数据结构、概率论、自动控制原理、Matlab系统仿真、面向对象的编程技术等)的链接，密切理论与实际的关系，通过课堂讲授和课外训练，注意学生能力培养，提高他们的学习效果和整体素质。

3　加强课程立体化建设和系列教材研究

在课程的立体化建设中，教材充当了地基的角色，所有的课程内容安排，无不体现出以教材为基本，以教材为模板。所以本着基础、实用的原则，我们先后编著出版了《人工智能及其应用》课程教材导论部分概括性强，引人入胜；基础部分系统全面，叙述深入浅出，循序渐进；应用部分密切理论与实际关系，典型形象。其中第二版在第一版的基础上，增加了证据理论、模糊推理、神经网络等理论的一些典型应用，使学生能够更深入地理解和应用这些理论；另一方面，又新增了自然语言理解及其应用内容，以适应目前计算机翻译、人机自然语言交互等技术日益广泛应用的需要。系列教材适应了人工智能导论新课程开设的需要，反映了人工智能学科的发展，为人工智能课程确立了基本框架，发挥了重要作用。系列教材的问世不仅解决了本校“人工智能导论”课程教学用书的问题，而且也被各兄弟院校普遍采用，促进了该课程的普遍开设，推动人工智能学科的发展。

为了配合教材第二版的教学和自学，在已有教学经验和教学成果积累的基础上，制作了高质量的教学课件和完整的教学视频录像，并刻录成光盘随书供读者使用；同时又研究与开发了网络课程(http：//)，以更好地调动学生的学习兴趣和主动性，促进本课程的教学改革。

包括主教材、电子教案、教学视频录像、网络课程及教学资料库等在内的课程立体化建设符合二十一世纪高校教学的要求，支持教师提高教学手段现代化的水平，更贴合学生的学习需求。

4　改革与创新教学模式和教学方法

在“人工智能导论”课程教学的过程中，我们积极探索教学新路，经过数年辛勤试验，结合蔡自兴教授等对人工智能课程的建设经验，对课程的教学模式和教学方法进行了如下一些的改革与创新。

(1)通过多种途径激发学生的学习兴趣

“兴趣是最好的老师”，“人工智能导论”课程的学习效果，直接受到学生兴趣和参与意识的影响。由于这是一门导论性前沿课程，一般来说，学生开始学习兴趣很大。但是，当一些学生开始接触到抽象概念和算法时，往往感到不易接受。我们通过各种途径和方法，激发和培养学生的学习兴趣。例如，鼓励学生参与课堂讨 论、布置读书报告和课外实验、以问题为导向的启发式教学、专题讨论／辩论等形式。特别，我们精心组织和准备了模糊控制技术及其应用、智能机器人技术与应用、智能交通、BCI(脑机交互接口)等专题，以及智能调度软件、语音识别系统、动物识别系统、足球机器人比赛、机器人轨迹跟踪、倒立摆的智能控制等课内演示，使学生扩大了眼界，增加了感性知识，达到提高学生学习兴趣的目的与效果。

(2)面向问题的启发式教学

人工智能中的许多问题，有的似是而非，有的引人入胜。在教学中，有意识的提出相关问题，提请学生思考，鼓励学生提出自己的猜想和解决方案。然后逐步进入教材中的解决方案，启发学生求解这些问题，并进行分析和比较，从而强化了学生学习的主动意识和参与意识，提高了学生的学习积极性。例如，在讲到比较抽象的“遗传算法”时，提出“遗传算法如何用于优化计算?”这一问题。针对该问题，先从“达尔文的生物进化论”入手，讨论“遗传”、“变异”和“选择”作用；然后通过一个简单的例子，从特殊到一般地启发学生思考“遗传”、“变异”和“选择”的实现，最终让学生与教师一起导出遗传算法用于优化计算的基本步骤。这样，学生不但从中学习了遗传算法，而且得到一次逻辑思维的训练，取得很好的教学效果。

(3)课堂辩论与交互式教学

组织课堂辩论，讨论的议题包括人工智能的应用前景和其他比较等有争议的问题。学生对这些问题展开了激烈的争论，激发了学习潜能，明确了学习目标。例如，为了加深学生对智能机器人内涵的理解，我们组织了“机器智能能否超过人类智能”的辩论会。会前正反双方结合本课程内容及其相关知识，认真进行准备；辩论会上正反双方唇枪舌战，激烈争辩，气氛热烈。辩论后，学生余意未尽，讨论热情不减。无论是哪一方获胜，都达到了预期的效果。教学中我们还注意采用了多种交互式策略，如课堂上教师提问可鼓励或指定学生提问，也可由学生自由地就某个知识点进行主题发言后老师点评等。

(4)个性化学习与因材施教

在本课程教学过程中注意对学生因材施教和个性化教学。例如，通过组织学生进行读书报告的形式，鼓励学生从多方面、多角度考虑问题，多提新颖思想，有意识地鼓励优秀学生探讨比较深层的内容，并辅导优秀学生将其成果以科技论文和发表文章的形式转化为成果。又如，在教学设计和实验设计中，注意要求学习有余力和兴趣的学生选作部分探索性、创新性的功课和实验(选学内容，如模糊控制器的设计、进化控制等)，从而引导学生发挥个性优势，达到因材施教的目的。同时注意分析学习较差的学生的具体困难，进行有针对性的指导。

(5)多媒体与网络教学的使用

本课程在PPT演示文稿和网络课程上，采用了大量的多媒体表现形式，如视频、动画、声音和图像等。目的在于使得人工智能抽象的知识形象化，便于学生理解。例如，课内让学生在线观看涂晓媛博士的计算机动画“人工鱼”的录像片段、人工生命Floy中生命智能体在环境中不断的适应进化构成演示等，有助于加深学生对所学知识的理解，促进教学水平的提高，激发了学生对课程的兴趣，使学生创新意识得到增强。此外，随教材附赠的教学光盘和开发的网络课程(http：//)提供了学生课外自学用的高质量的电子课件、完整的教学视频录像、丰富的实验和案例资料等，以更好地调动学生的学习兴趣和主动性。

(7)理论与实践结合

在教学内容安排上，注意理论联系实际，适时布置一些人工智能实验给学生进行课外练习。设计的课外实验包括产生式系统实验，归结反演实验，主观Bayes推理网络实验，A搜索实验，以及基于Maltab工具箱的模糊控制位置跟踪系统、两车追赶模糊控制系统、神经网络模式识别仿真、遗传算法优化计算等实验。通过实践和参与，保持学习兴趣，有助于学生对人工智能基本概念和难点的理解，掌握基本方法和技术，为从事智能系统应用开发打下基础，从而达到教学目的。例如，我们组织学生参观我们的研究生综合自动化实验室，观看机器人臂取物、倒立摆控制、语音识别软件、指纹识别软件、智能调度软件等演示，密切理论与实际的关系。

我们在教学改革实践中探索的这些教学方法，有利于充分激励学生的学习积极性和主动性，有利于鼓励学生发挥独立思考和创新思维，有利于多方位培养学生学习发现问题、分析问题和解决问题的能力。

5　运用多样化的教学手段和考核方式

5.1　多样化的教学手段

采用现代信息技术进行教学，构筑“人工智能导论”课程的现代教学模式，是本课程的主要特点之一。教学过程中采用了多媒体教学课件和网络课程相结合的方法，充分利用多媒体的丰富表现形式，利用网络课程的交互性、情景化等，进行教学。采用的方法包括：

(1)抽象知识内容的多媒体表示

通过动画和视频来演示抽象的概念、算法和过程，包括机器人轨迹跟踪、机器人臂取物、足球机器人比赛、倒立摆控制、“人工鱼”等录像片段，以及智能调度软件、语音识别系统、指纹识别系统、动物识别系统等软件演示。

(2)通过PPT撰写教案

精心编制PPT，组织好课件内容，做到图文并茂，提纲挈领，便于学生理解，便于教师讲授。

(3)开发与应用网络课程

“人工智能导论”网络课程较好的实现了交互性、在一定程度上实现了学习过程的情景化。在交互性方面，通过网络课程的课堂练习和章节练习，评价学生的学习情况，并给学生提出学习建议。在情景化方面，采用了在线答疑形式，使得学习过程丰富有趣。

(4)先进实验系统的观摩与演示

利用我们的研究成果等有利条件，有针对性地对学生进行成果演示(包括智能调度软件、语音识别系统、指纹识别系统、动物识别系统等软件)，使学生知道学了有用，而且很有用，很有趣，很有意义，从而进一步诱导学生的学习兴趣，巩固了课堂所学知识，提高了教学质量。

教学效果通过上述先进的现代信息技术的应用，不仅极大地提高了学生的学习兴趣和主动性，而且也取得很好的实际教学效果，提高教学质量。

5.2　作业、考试等教改举措

(1)改革作业方式与方法

改变过去那种单纯的书面习题作业，发展成为必须交给教师评阅的书面家庭作业、不必交给教师的课外思考题目、口头布置的思考题或阅读材料以及大型作业等。其中上交作业通过网络进行，教师批阅后的作业也通过网络返回给学生，实现了作业呈交和返回的网络化。

(2)改革考试方式与方法

如何对本课程的考试方式进行改革一直是我们探索的问题。我们综合考虑课堂出勤情况(10％)、平时正式作业成绩(20％)和期末课程考试(70％)，进行综合评分。期末考试有时采用综合试题考试，出几个大题目让学生选择其中几个进行开卷笔试，当面交卷后评分；有时采用课外开卷论文结合或口试面试。最近，我们还对部分学生结合实验或实际问题提问等进行考核。我们正进一步改革、试验和探索，使考试成为衡量与培养创新能力，促进学生学习主动性和提高课程教学质量的重要环节。

6　结束语

人工智能课程论文范文第7篇

人工智能是新科技革命的重要推动力量，正在改变着人们的工作、学习以及生活。随着教育信息化2.0时代的到来，人工智能正加速融入到高等教育活动中；高等教育也将迎来人机协同的智能时代，必将会对传统的高等教育理念、教育方式等产生冲击。《高等学校人工智能创新行动计划》、《2019年教育信息化和网络安全工作要点》等一系列国家政策和文件的出台，为人工智能的发展提供了指引和坚实的保障。高校是人工智能发展的重要领域，但是目前对于该领域的研究热点以及未来的发展趋势的相关研究较少，基于此本文通过可视化分析探究人工智能在高等教育领域应用中的热点以及发展趋势，对人工智能应用于高等教育领域提供参考与借鉴。

二、研究设计

（一）数据来源

通过在中国知网（CNKI）中，以“人工智能&高等教育”以及“人工智能&高校”为主题词进行高级检索，检索条件为中文期刊，文献时间跨度为2016-2020年，共检索到期刊325篇。其中，CSSCI共43篇，这说明我国学者在人工智能应用于高等教育领域的深入研究较少，研究深度有待加深。将检索的文献选中，以SATI软件所支持的Endnote格式导出。

（二）研究过程和方法

本研究所采用的是共词分析法，它通过文献中共同出现的关键词之间的关联强度，反应该领域的研究热点以及对未来的发展趋势进行预测。研究过程为：首先，将导出的Endnote格式文献导入到SATI中，并将其转换成XML文件格式，进行关键词的词频统计，得出高频关键词的排序。然后，将利用SATI生成的共词矩阵导入到Ucinet中，并利用Netdraw对高频关键词生成的图谱进行中心度的分析。接着，再利用SATI生成关键词的相异矩阵（由于相似矩阵中为0的关系较多，会对聚类效果会产生影响），将相异矩阵导入到SPSS中进行关键词的聚类分析，进而分析出人工智能在高等教育领域的研究热点。最后，根据阅读的文献以及研究的热点提出人工智能在高等教育领域的发展趋势。

三、人工智能在高等教育领域的年度发文量介绍

绘制人工智能在高等教育领域应用的文献发文量的折线图，可以直观的看出人工智能应用于高等教育领域的年度发文趋势。如图所示，2016-2020年人工智能在高等教育领域的发文量呈现逐渐上升的趋势。在2016、2017年，发文量均在十篇以下，说明高等教育领域中人工智能的应用处于萌芽阶段。2018年发文量开始逐渐上升，虽然低于50篇，但是相比较于前两年有了较大的提升，说明高等教育领域中人工智能的应用已经开始初步发展。2019、2020年发文量明显得到提升，说明这两年我国学者开始逐渐关注人工智能在高等教育领域的应用，高等教育领域中人工智能的应用处于快速发展阶段。通过对2016-2020年文献发文量的解读，预测2021年总发文量仍然呈现上升趋势。

四、人工智能在高等教育领域的研究热点分析

利用SATI3.2、Uciet6.0以及SPSS26.0作为主要的研究工具，对导出的文献进行分析。论文中的关键词在很大程度上可以反映出该论文的研究方向以及所研究的主题，因此统计文献中关键词的频次，可以间接观察该领域的研究热点。本研究利用SATI3.2对检索到的文献进行关键词的词频统计，将表达意思相同的关键词进行合并（比如将人才培养与高校人才培养合并）剔除挑战、影响等词，选取频次不低于4次的为高频词。利用Ucinet对关键词的相似矩阵进行格式转换，转换成为##h格式，然后将其导入到Netdraw软件中，对关键词的相似矩阵进行中心度分析。结果如图所示，高频关键词用节点表示，点越大代表该关键词出现的次数越多，说明该关键词在整个网络中的作用越大；节点之间由实线连接线越粗，代表相连的关键词之间的关系越强。从以下两个方面分析下图：首先，节点大小，除“人工智能”“高等教育”“高校”外，人才培养、高校图书馆、大数据比其他节点要大，说明较多的文献涉及到该领域。因此，为人工智能在高等教育领域研究的热点。其次，连线距离，人工智能学院、思想政治教育、教育人工智能处于边缘处，并与其他关键词之间的连线较少，说明在该领域的研究较少，关注度不高，有可能成为未来人工智能在高等教育领域的研究方向。如图所示，高校教师、学科建设将各个节点连接了起来，丰富了人工智能在高等教育领域的研究体系。通过分析后，将高频关键词进行分组，处在同一分组内的关键词具有较高的相似度。因此共词聚类树状图可以展现人工智能在高等教育领域的研究方向。利用SATI导出关键词的相异矩阵，并将其导入到SPSS26.0中，利用系统聚类法对关键词的相异矩阵进行聚类分析，以Euclidean距离作为变量距离,使用瓦尔德法（Ward法）绘制聚类树状图。如图所示，图中纵向是24个高频关键词,横向的长度代表关键词之间的距离。根据聚类树的结果，笔者将人工智能在高等教育领域的研究热点大致分为以下三类：第一：人工智能促进教学模式的改革。包含教学模式、成人高等教育等关键词。由此我们可以看出高等教育领域的教学模式的改革大多为成人高等教育。成人高等教育作为我国高等教育的不可或缺的部分，为了促使其迅速发展，在教育教学过程中，应该充分结合成人学习的特点，制定相应的教学计划。第二：人工智能提高高校人才培养。包含虚拟现实、智慧教育、人才培养、学科建设、新工科、高校教学、人工智能技术、信息化服务等关键词。智能时代，对于人才的培养不再只局限于知识的传授，通过利用人工智能技术以及大数据技术对学习者的学习进行全方位评估与分析，了解学习者在学习过程中所遇到的问题，提高教学效率。该主题主要研究智能时代对高校人才培养的启示，从而制定出更加合适的人才培养模式。第三：人工智能完善高校智慧教育的发展。包含高校教师、高等教育、教育人工智能、大数据、高校图书馆、智慧图书馆、就业、教学改革、高校财务、思想政治教育等关键词。该研究主题包含两方面，一是对高等教育领域人工智能硬件应用的研究，如智慧图书馆的建设。高校图书馆以云计算、人工智能、大数据等新兴技术为支撑，为师生提供更加方便快捷的阅读方式。二是对高等教育领域教学改革的研究，智能时代的高等教育发生了整体性的变革，促进高校教学方式、教育理念等发生变化。

五、发展趋势讨论

结合阅读文献以及对人工智能在高等教育领域研究热点的分析，笔者提出人工智能应用于高等教育领域的未来发展趋势，包含以下几个方面：

（一）融合人工智能技术，完善高校教育人工智能

教育人工智能通过人工智能技术，以大数据作为基石，通过算法模型进行分析、模拟和判断，构建自适应学习环境，形成人机融合的教学的方式，探索学习者学习发生的条件，并为其创建新的学习条件。教育人工智能是多学科融合的新兴研究领域。高等教育人工智能的发展应当响应国家政策，并与各级政府以及企业携手前进。在发展的过程中还应不断提高全体师生的信息素养，以期促进教育人工智能的快速发展。

（二）延续教育使命，发展终身教育

西交利物浦大学校长吴酉民指出,“未来的大学应该成为一个可供终身学习的地方,支持人们有创意地生活的场所。政府、企业要携手并进，高校要对终身教育有足够的了解，充分利用各种资源，为迎接AI时代和终身教育时代做好准备。为了应对智能时代给各行业带来的冲击，高校应该贴合各行业的发展的现状，开展符合行业发展情境的课程，以更为方便、快捷的方式满足人们继续学习的需求。

（三）注重培养解决复杂问题的人工智能专业人才

国家要提高人工智能的发展，则需要增加高等教育人工智能的人才培养的能力，加大人才培养力度，提升人才培养水平。AI时代高等教育更应注重创新型人才的培养,要逐渐增加高层次人才培养的研究型大学，进而培养更多能解决复杂问题的综合型创新人才。兴办人工智能学院是高校培养人工智能专业人才的主要途径，高校在创办人工智能学院时，应结合国家政策以及学校自身的专业优势，既要符合发展的共性又要具有其自身的个性。

六、研究结论

本文利用SATI、SPSS、Ucinet软件对中国知网中2016-2020年人工智能应用于高等教育领域的相关文献进行可视化分析。研究发现，人工智能在高等教育领域的应用正处在快速发展期，研究的主要热点为人才培养、教学模式改革、智慧教育的完善。未来希望在其发展过程中应及时发现存在的问题以及新的发展方向。并且相关学者应该深入研究人工智能在高等教育领域的应用，发现其新的研究方向，拓宽其研究范围，使得人工智能在高等教育领域实现更深层次的应用。

人工智能课程论文范文第8篇

关键词：人工智能；智能科学技术；学科；教育；发展方向

0引言

人工智能（Artificial Intelligence，AI），又称为机器智能或计算机智能，是计算机科学或智能科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。人工智能近期的主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智力功能，而远期目标是用自动机模仿人类的思维活动和智力功能。

1来之不易的大好机遇

比起国际上人工智能的发展情况，我国的人工智能研究起步较晚，发展道路曲折坎坷，经过质疑、批判甚至压制的艰难发展历程。直到20世纪80年代初期，中国的人工智能研究才开始活跃起来，但由于当时社会上把“人工智能”与“特异功能”混为一谈，对两者一起批判，并一并斥之为“伪科学”，使中国人工智能经历过一段弯路。

中国人工智能学会于1981年在长沙成立后，长期得不到中国科学技术协会和国内科技界的认同，只能挂靠到中国社会科学院哲学研究所，直到2004年，才得以挂靠到中国科学技术协会。这足以表明中国人工智能学会成立后经历的20多年岁月是多么艰辛。因此，在这个时期内，有比较多的中国人工智能学者研究人工智能哲学问题是有历史原因的。

直到改革开放之后，我国的人工智能才逐渐走上发展之路。近两年来，国家领导人对人工智能高度评价，并对我国人工智能的发展提出重要指示，有关部门了《中国制造2025》《机器人产业发展规划（2016―2020年）》《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》。这些文件体现了我国已把人工智能技术提升到国家发展战略的高度，为中国人工智能的发展创造了前所未有的优良环境，也赋予人工智能艰巨而光荣的历史使命。

2016年4月，中国人工智能学会联合20余家国家一级学会，在北京举行“2016全球人工智能技术大会暨人工智能60周年纪念活动启动仪式”。这次活动恰逢国际人工智能诞辰60周年，谷歌Alpha Go与世界围棋冠军李世石上演“世纪人机大战”，将人工智能的关注度推到了前所未有的高度。启动仪式共同庆祝国际人工智能诞辰60周年，传承和弘扬人工智能的科学精神，开启智能化时代的新征程。

2大力发展智能科学与技术教育

包括人工智能教育在内的智能科学技术教育是智能科技和智能产业赖以发展的强化剂和推动力，也是高素质智能科技人才培养及智能科技与产业可持续发展的根本保证。我国的智能科技教育已初步形成学科教育与课程教学体系，并在大学计算机、智能科学与技术、电子信息、自动化等专业开设不同层次的人工智能类课程。中国智能科技的进一步发展和人工智能的基础建设问题，都与智能科技人才培养密不可分。只有培养足够多的高素质智能科技人才，才能保证我国智能科技的顺利发展，进而攀登国际智能科技的高峰。

智能科技教育和人才培养是智能科技学科发展的重要基础。我国自20世纪80年代中期开始在少数高校开设各种人工智能类课程以来，经过推广与提高，30年前的人工智能星星之火如今已形成燎原之势，数以百计的高校开设了各种层次的人工智能类课程，有些课程已成为我国高校教育园地上的名花。例如，中南大学的人工智能课程已成为首批部级精品课程、教育部新世纪优秀网络课程、部级全国双语示范课程、首批部级精品视频公开课和部级资源共享课程。全国已有20门智能类课程入选部级质量工程。尽管为数不多，但这些智能类课程在改革中不断发展壮大，已为国家培养了成千上万的智能科技专门人才。虽然这些课程只占数以千计的部级质量工程课程的冰山一角，但也表明智能科技课程仍然占有一席之地，并具有不可替代的作用，产生了非常大的影响。

全国智能科学与技术教育暨教学学术研讨会是我国人工智能教育与教学领域具有特色的最权威的学术盛会，自2002年起已成功举办了13次，对于智能科技及其相关学科的教育教学、学科建设和人才培养发挥了十分重要的作用。

2004年在北京大学开设的智能科学与技术专业，已发展到全国近30所大学，仅这些大学的“智能”专业每年就培养大约2 000名人工智能专业人才。据估计，近30年来，全国高校已培养人工智能及其相关学科的硕士和博士数以千计，本科毕业生数以万计。这些高层次的人工智能专门人才是我国发展人工智能的最为宝贵的财富。这些年轻的智能人有幸遇上千载难逢的人工智能大好发展机遇，必将成为我国智能科技跨越式发展的中坚力量。

3客观评价我国人工智能科技水平

无论是智能科技学科建设或是智能科技类课程建设，都离不开对我国人工智能水平与国际先进水平差距的深刻认识。

有些学者或企业家认为，我国的人工智能科技水平已经与美国不相上下。我们需要科学客观地评估已有成绩，既不要妄自菲薄，又不能夜郎自大，既要充分肯定成绩，又要深刻认识差距。过高地估计我国现有人工智能成果既不实事求是，又不利于人工智能学科与产业的健康发展。

美国是世界上人工智能科技整体水平最高的国家。分析中美两国在人工智能方面的差距，有助于我们保持清醒的认识。许多人工智能界内专家指出：我们在人工智能方面一直跟踪美国的理论，然后应用并在一些地方有所创新，应用上的追赶很快，但是，在基础理论研究方面和美国还是差距很大的。国内做人工智能基础理论研究的人很少，这是学术环境问题造成的。例如，美国把脑科学和类脑科学排在研究的最前面，而我国在这方面的自主研发能力却比较薄弱，在突破和创新上也有所差距。又如，国内在深度学习方面发表了不少论文，但真正有理论创新或具备重要应用价值的研究并不多。

美国人已经在构思下一个人工智能是什么，而我们这里还没有动静，这是我们面临的最大挑战。这个难题牵涉面很广，不是一两个团队投入进去就能解决的。这种差距在很大程度上源于我们学术评价体系以及以实际应用为导向有关。我们可能要通过10～20年的努力才能在人工智能方面全面赶上美国。

许多有识之士认为，我国当前的人工智能基础研究和应用开发与国际先进水平存在很大差距，国际影响力有待提高。然而，国内有一部分人工智能研究与开发人员却过高地估计成绩，认为我国的人工智能已经在很多方面甚至全面超过国际先进水平。评价一门学科是否达到或超过国际先进水平，不但要有客观标准和国际同行普遍认可，而且要有一批令人信服的标志性成果。这里笔者不准备具体讨论或争论这个问题，而是试图从以国际人工智能之父图灵命名的国际计算机学科科技最高奖图灵奖的获奖情况来说明我国人工智能的发展水平。

自1969年以来，美国计算机学会先后举行过48届图灵奖评审与颁奖，图灵奖得主共计64位。其中，美籍华裔计算机科学家姚期智2000年获得图灵奖，他是图灵奖设立48年以来获得该奖项的唯一华裔学者。在64位图灵奖得主中，有12位杰出人工智能专家获此殊荣，但当中没有一个是中国人。

4坚持人工智能研究及教育的正确方向

国际人工智能在过去60年历程里，取得举世瞩目的进展和公认成果，但其发展也是极其曲折与坎坷的。之所以艰难前行，除了由于科学发展的必然性外，社会上对人工智能的误解与偏见及人工智能内部的偏激争论，特别是在人工智能哲学与方法论方面的争论都是不争的事实。人工智能三大不同学派之间势不两立的争论持续了约30年，直到本世纪初才平静下来。人工智能学界已形成共识，即面对现代社会科技、经济和人民生活的重大问题，任何一种人工智能方法，无论是符号主义、连接主义或行为主义，均不可能单枪匹马打天下，而需要各个学派之间携手合作，走综合集成、优势互补、共同发展的康庄大道。尤其是今天的中国，人工智能面对大数据、机器人、“互联网+”等国家重大战略所带来的机遇与挑战，探索大规模深度学习、类脑神经计算、智能机器人、智能互联网、智能物联网、智能移动终端、产业智能化升级等重大理论和技术问题，推进社会智能化进程，提升社会文明程度，才是人工智能研究与发展的主流，至于学派和方法之争已不是人工智能研究的关键。

在人工智能与哲学的关系方面，应该说人工智能有哲学和方法论问题需要研究，但人工智能不属于哲学。有一些人从信息哲学或人工智能哲学角度进行人工智能研究，既是需要的，也是值得支持的，但不应该过分夸大哲学和方法论问题对人工智能的作用，必须强调智能实现理论、方法、技术在人工智能研究中的核心地位，必须注重人工智能是一门具有较强理论基础的新兴技术学科的这一基本属性。

人工智能作为一门新兴技术学科，特别需要就其发展和应用中的一系列重大理论和技术问题进行踏踏实实的研究。吴文俊先生曾经语重心长地告诫我们：“我们真正的意图绝不在于口舌之争，在字面上夸夸其谈。真正应该做的事是实干巧干，借计算机时代来临的大好契机，率先在全世界推行脑力劳动机械化，以具体成就和我们的成功来向世人表明我们的主张。”

前面提到，人工智能诞生60年走过了极其曲折与坎坷的历程，但我们不愿意更多地回忆与评论国内外人工智能发展过程中的种种艰难往事，只是希望大家能记住历史教训。过激的、势不两立的学派争论和过于浓厚的哲学色彩都不利于人工智能学科全面与健康的发展。今天，在进行人工智能/智能科技研究与教育时，一定要把握人工智能作为一门自然科学新兴学科的方向，从获得国际人工智能学界认同和经受应用检验两个角度，创造中国人工智能的新成果和新品牌。

智能科学与技术专业抓住教材建设和师资队伍建设作为专业建设的突破口，这是非常正确的，尤其是教材，作为课程教学环节的重要资源，不仅是专业建设和教学活动的重要载体，而且对学生的课程认知和能力培养都具有十分重要的导向和启迪作用，因此需要用十分严谨和科学的态度去对待。实际上，入选普通高等教育“十二五”部级规划教材的4本人工智能教材中，有3本书的作者为现有智能科学与技术专业的教授，这至少从一个侧面说明，智能科学与技术专业还是有着较好的人工智能教材基础的。

当然，由于智能科学与技术本科专业在开设人工智能课程之前，一般会有智能科学技术导论和脑与认知基础这两门前导课程，因此作为智能科学与技术专业的人工智能教材，应在结构和内容上有别于其他信息类专业的同类教材。但作为人工智能的主流理论、方法和技术，仍然应该是该教材应该坚持的基本架构和内容主线，而不应该偏离。

在当前国内外人工智能空前大好的发展形势下，作为人工智能教育工作者，我们应该创新进取、谦虚谨慎、求真务实，用科学态度对待人工智能科学和智能科学技术问题，为国内外人工智能的健康发展，为我国智能科技人才的培养做出新的贡献。

5结语

人工智能课程论文范文第9篇

关键词:人工智能;双语教学;教学改革;课程建设

人工智能的研究领域包括知识表示、搜索推理、自动规划、定理证明、知识工程、自然语言处理、机器学习、语音与图像识别、智能机器人、多智能体和计算智能等[1],属于多学科集成交叉的前沿科学,也是目前国际上的研究热点,大量新的研究成果均发表在国际刊物上,要了解该学科的最新动态,就必须具备一定的英语阅读和写作能力。人工智能作为计算机科学与技术专业的主要课程之一,其内容不仅包括基础理论知识,更需要紧跟时代步伐,追踪最新研究成果,并鼓励学生主动学习,为此,采用双语教学不仅可以提高学生的英文水平,也为他们将来能够自己查阅和发表英文文章、培养其国际竞争意识奠定了基础。

经过认真准备,中南大学人工智能课程自2007年开始进行全国双语教学示范课程建设,在国家教育部、湖南省教育厅,尤其是在中南大学及其信息学院相关部门的组织领导和支持下,采取了一系列政策、措施扶持和保证双语教学的开展。

1改革概况

为了适应经济全球化和科学技术迅猛发展的需要,我国加快了对外开放的步伐,同时为了能更紧密地配合国家的经济建设和社会发展,教育部于2001年秋季发出通知,要求各高校积极推动使用英语进行公共课和专业课的双语教学,引进先进的原版教材,加强学生英语的实际应用能力,培养学生的国际竞争意识,从而使我国高新技术领域能够跟上国际发展的步伐,培养出具有国际水平的技术人才,加快我国高等教育与国际接轨的进程[2]。

学校高度重视双语教学工作,采取一系列政策、措施扶持和保证双语教学的开展。近年来,我校出台了《中南大学双语教学管理办法》,每年都会开展双语教学的申报工作,并举行双语教学竞赛,同时在工作量计算方面对双语教学给予倾斜,鼓励广大教师实行双语教学。

2探索与实践

人工智能课程作为首批部级精品课程,更由于其学科本身的前沿性,实行双语教学是一个必然的选择。在教学中,运用双语的目的不再是简单地提高学生日常阅读外语的能力,而是要从听、说、读、写多层面上培养学生的外语综合能力,培养学生用外语思考、用外语获取知识、解决问题的能力,为此,在课程建设上我们采取了以下实施程序,并在实践中不断摸索、改进。

1) 重视本科教学,安排主讲教授和其他具有高级职称的教师上教学第一线。主讲教师授课时按照学生实际情况调整中英文授课比例,鼓励学生用英文回答问题完成作业和报告等。加强对非计算机专业学生的辅导,指导他们参阅一些预备性英文教材或资料,为课程学习打好基础。

2) 健全课程主讲教师负责制,经常开展课程小组教研活动,交流双语教学经验。除安排博士生参加双语教学课程建设外,还要安排硕士生和本科生参加与本学科有关的科研和开发工作。

3) 逐步实现教学资源的英文化,编制英文教学计划及英文的多媒体课件,提供英文参考资料和有关文献,引进英文原版教材。

4) 不断进行教学改革,及时更新教学内容和教案,反映人工智能学科的最新成果。采用走出去、请进来的办法,虚心学习和吸取校外及国外的先进教学经验,并结合自身体会,不断总结经验,整合教学改革成果。重新修订本课程授课教案,课程小组成员全部参加,吸收部分博士生参加。

5) 精心搞好教材建设。在已编写的人工智能教材基础上,精益求精,编著系列化、一体化教材,并选用经典英文配套教材。

6) 高度重视实践性教学环节,开拓新的实验方法,开设新的实验课,鼓励用英文撰写实验报告。通过实验,吸引和鼓励本科生参加我所科研活动。组织参观重点实验室、工程研究中心和重点项目基地,培养学生的科研兴趣。通过相关实践环节,培养学生的创新能力。检查与改进实验教学,并逐步增开新的实验。

7) 进行考试改革试验,采用双语,使用多种综合考试方法,着重检查学生对基础知识和基本技术的掌握情况以及理论联系实际的能力,促进学生的学生主动性,为提高教学质量服务。

学生方面,目前已成功进行了2007、2008、2009年秋季,以及2010年春季的双语授课。从2007年到2009年,开设双语课的对象为计算机科学与技术专业大学四年级的学生,而2010年开始,由于教学计划的调整,选课学生变为大三第二学期的计算机科学与技术专业,并新增智能科学与技术专业的学生。历年选课总人数均达到1000人以上,达到学生总人数的80%以上。综合四年学生成绩,考试通过率为98%。

3成绩与经验

在人工智能双语教学课程的建设中,我们按照教育部双语教学示范课程标准的要求,注重教学效果和人才培养质量,大力深化课程教学改革,注重教师队伍的培养,并不断完善课程网站和教材建设,取得了一定的成绩。

3.1课程教学改革

由于双语教学要求学生上课时必须比平常付出更多的注意力和集中力,因此要让学生在两节课90分钟的课堂上始终保持高度积极性,就必须激发他们对课程的兴趣。一般来说,学生们对新知识、新问题比较感兴趣,对实际生活中能碰到的问题比较感兴趣,针对这些特点,我们在授课过程中时刻注意改革教学方法,更新课程内容,紧跟科技发展的步伐,通过前沿问题作为要讲授知识的引子,启发学生的思路。

1) 增加趣味,利用游戏启发学生思路。

计算机游戏是现在学生们最常见的一种娱乐手段,同时也是人工智能运用得最活跃、最灵活的一个领域。角色扮演游戏中人物的路径规划,游戏中的人机对弈,还有各种以人工智能的相关研究领域为主题的游戏数不胜数。我们将这些,尤其是一些英文游戏都引入到课程当中,利用他们提出问题,再用课程中的知识来讲授解决问题的基本原理,大大激发了学生的兴趣,让同学们有了“自己来做”的想法。比如在讲解神经网络方面的问题时,我们直接使用了Bug Brain这样一款英文游戏,利用各种不同的任务,从易到难,让同学们逐步掌握神经网络的结构特点、几何意义、激励函数以及权值阈值的作用等,让学生从娱乐中学习。

2) 强调主动,开展讨论活跃课堂气氛。

双语教学的目的不是简单地提高学生日常阅读外语的能力,而是要从听、说、读、写多层面上培养学生的外语综合能力,单纯在课堂上灌输知识的教学方法最多只能训练学生“听”,因此要改变这种状况必须鼓励学生自己来讲。为此,我们在授课过程意安排了课堂讨论和课堂报告会的形式,通过提前通知、自由分组的形式,针对某些专题,特别是前沿专题,让学生自己去查资料、写报告、做PPT,并在课堂上宣读。通过对英文报告作出额外奖励的方法来鼓励学生用英文报告,提高他们在说、读、写等层面的外语能力。比如针对现在国际研究的热点和难点问题――人工生命,我们就曾经举行课堂报告会。人工生命作为一个前沿性问题,目前还未形成成熟的技术和方法,采取讲授的方式并不合适,但这类前沿问题的最新研究成果一般都是英文文献,非常适合同学们自己去查阅资料。事实证明,在报告会上,同学们各抒己见,从不同的角度阐述了自己对这个问题的看法,百家争鸣、百花齐放,英文报告的比例达到了50%。

3) 结合实际,通过问题讲述解决方法。

人工智能作为一门前沿性的科学,很容易让人觉得“曲高和寡”,学了不知道怎么用,到底有没有用。因此在授课时要时时注意联系实际,让学生了解如何学以致用是很重要的。比如,在讲神经网络时,首先提出文字识别的问题,再通过例子展示运用神经网络进行文字识别,再介绍一些其他方面的应用,这样学生们不再盲目地学习原理,而是能够将问题与方法结合起来,更好地了解所学的知识。

4) 注重交流,引进人才开拓学生视野。

为开拓学生视野,同时也为了提高教师的业务水平,反映人工智能学科的最新成果,虚心学习和吸取校外和国外的先进教学经验,我们采用“走出去、请进来”的方法,不仅鼓励教师参加各类教学交流活动和双语教学的研讨活动,还积极联系国内外大学的知名学者、教授,聘请他们作为客座教授,来校讲学和交流,为本科生召开专题讲座,让学生直接与国际知名学者面对面交流,培养他们对科研工作的兴趣,了解最新的国际研究动向,从而提高他们学习的兴趣。同时,这些国外学者的讲座都是全英文PPT,有的还是全英文讲授,这些都让同学们了解到双语学习的重要性,也提高了双语学习的水平。

3.2教学队伍建设

从2007年立项以来,曾参与人工智能双语课程建设的教师以达到15人,包括中南大学智能科学技术中心的全体教师和部分外聘教师,并在4年的建设过程中形成了以部级名师牵头,3位主讲教师和若干讲师、博士生组成的教学小组。这些教师,从教学内容的选定、教学大纲的制定到授课课件的制作、实验程序的开发以及网络课程的编制都付出了不同程度的努力,并且其中还有部分博士生和研究生也参与到工作中来,为今后教师队伍的壮大打下了基础。

在教学队伍中,主讲教师均为博导或博士,在年龄上形成老、中、青,职称也形成教授、副教授、讲师的梯队结构,有利于课程建设的发展。教学队伍中的所有成员其专业涵盖自动化、计算机、通信、数学等,很好地体现了人工智能这一高度交叉科学的特点,为课程教学奠定了良好的基础。

另外,对于青年教师还鼓励他们提高学历、学位层次,拓展知识结构,支持攻读博士学位,并有计划地选派中青年教师到国外学习进修。同时,强化青年教师的科研意识,营造浓厚的科研氛围,支持青年教师申请科研课题,鼓励多出论文、专利、奖励等成果,并与晋级、评奖挂钩。要求每个青年教师进入实验室,积极参与科研工作,潜心钻研,每学期至少写好1篇科研论文,对于高质量的科研论文进行资助和奖励,激发青年教师的教研积极性。

3.3课程网站建设

本课程的教学资源已全面上网,包括课程教学大纲、授课教案、习题、实验指导书、课件、现场教学录像等。课程配套的网络课程曾于2003年被教育部评为优秀网络课程。

为扩大课程的辐射面,增强其影响力,并促进课程与国外同类课程的交流,2009年我们对人工智能课程资源进行了英文翻译,将教学大纲、授课课件、习题等全部翻译成英文,并挂在“中国开放教育协会”的网站上,作为中国精品课程,与MIT的优秀开放课程放在同一平台上进行交流。

3.4教材建设

要采用双语教学,引进国外优秀的英文原版教材是必不可少的。为此,我们通过多种途径了解了部分大学的双语教学情况,购买了多本外文原版教材,进行了对比,最后决定选用机械工业出版社出版,Nils J. Nilsson所著的英文版教材《Artificial Intelligence: A new Synthesis》[3]。该书从最基本的反应式Agent入手,逐步向人们展示了现代人工智能不断增强的认知能力,同时也例证了该领域中重要且经久不衰的思维、思想。该书是国外多所大学采用的经典教材,其作者是人工智能领域的主要开创者和重要带头人,用它与我们已有的优秀中文教材一起作为课程教材,能够在教学中互为补充,相辅相成,起到良好的作用。

4进一步的工作

经过多方的共同努力,在4年的建设过程中我们取得了一定的成效,但仍存在一些问题,还需要进一步实践和讨论。

首先,学生拥有原版教材比例不高,大部分学生更愿意阅读中文教材,或者只打印部分英文资料。通过与学生沟通了解到,其原因主要是因为英文原版教材一般售价较高,且大多内容很多,与我国本科教学的实际情况有一定差距,这些都导致有部分学生不愿或不能购买原版教材,使双语教学难以达到理想的效果。为此,能够自己编著出版课程配套双语教材是解决这一问题的途径之一。我们有很多优秀的中文系列教材,将这些教材与国外经典教材相结合,编著出版适合我国国情的双语教材不仅能增加双语教学的教学资源,同时也能促进我国教材与国际接轨,将我们的经验辐射到国际上。

其次,到目前为止,我们的作业、习题等并没有硬性要求一定要用英文完成,试卷中英文题目的比例也不高。毕竟双语教学的首要目的毕竟不是学习英文,而是掌握专业知识,同时也要兼顾部分英文程度不高的学生。但如何保证“兼顾”而不是“姑息”,如何体现“促进”而不是“为难”,这些仍需探讨。因此,我们可以摸索新的课程评分制度。既然是双语,就应该允许学生使用中文,但可以对使用英文的学生采取额外的奖励,变固定的平时成绩为灵活的加分机制,这项措施需要学校有关政策的支持和配合。

再次,仍有部分学生不选,或退选双语课程。通过与学生交谈,大多数学生不选或退选课程的原因也是怕双语教学会难度较高,所以在可以保证学分的情况下,他们会转向选择其他非双语课程。针对这个问题,可以考虑对于双语课程可以增加奖励学分或采取其他奖励措施的办法。假设课程原本是3个学分,但由于采用双语教学就可以增加为4个学分,或者可在其他方面给予一定的奖励。通过这种办法鼓励学生选修双语课程,达到促进双语教学的目的。

参考文献:

[1] 蔡自兴,徐光v. 人工智能及其应用[M]. 北京:清华大学出版社,2003.

[2] 赵正堂. 大学本科专业课程双语教学的几点思考[J]. 经济研究导刊,2009(12):223-224.

[3] Nils J. Nilsson. Artificial Intelligence:A New Synthesis[M]. Boston:Morgan Kaufmann Publishers,Inc,1998.

Construction of Bilingual Teaching of Artificial Intelligence Course

LIU Li-jue, CAI Zi-xing, TANG Jin

(Institute of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410004, China)

Abstract: In the paper, the construction of bilingual teaching of Artificial Intelligence Course is introduced. There are some achievements and experiences obtained in the construction process, as well as some problems. Some reform proposals are also proposed.

人工智能课程论文范文第10篇

关键词：人工智能；作业；博弈

现在很多课程都设置了大作业，这对学生深入理解课程内容，提高求解问题的能力以及调动学生学习的积极性有很大的帮助。多年来，我们在人工智能导论课上一直设有大作业，受到了同学们较好的评价。下面就如何设置大作业问题，谈一点我们的体会，与各位同行进行交流[1-2]。

1大作业应具备的条件

在以往的教学实践中，我们曾经选择过不同类型的题目作为大作业，比如五子棋程序、基于拼音的整句输入法、基于归结的问题回答系统等。这些题目虽然也起到了很好的效果，但存在着一些不足。比如五子棋程序，如果采用一般的简单规则，则存在先手必胜的策略，而正式比赛规则又过于复杂；而且五子棋是一个比较大众的游戏，有的同学下棋水平比较高，而有的同学则不熟悉，这样大家不在同一个起点上，对于不熟悉的同学存在着不公平。基于拼音的整句输入法、基于归结的问题回答系统等，则缺乏趣味性，少了同学之间的“竞争”，不利于调动同学们学习的积极性。

经过思考，我们认为一个好的大作业，应该具备以下几个条件：

1) 与课程学习内容紧密结合。

2) 趣味性强，能调动同学们学习的积极性。

3) 背景知识简单易懂，以便让学生集中在与课程有关的内容中，而不是把大量的精力花费在背景知识上。

4) 规模适中，不需要花费大量精力处理诸如程序的存储空间问题等。

5) 尽可能对所有同学都是公平的，不存在部分同学熟悉，部分同学不熟悉的情况。

经过认真的总结和思考，最终我们选择了四子棋作为大作业的题目，并对传统的四子棋规则加以改良，使其尽可能地符合上述基本条件。大作业的最终要求是，用程序实现一个四子棋程序，并通过比赛的方式评判大作业的成绩。

2为什么选择四子棋

在说明我们为什么选择四子棋作为大作业之前，首先我们介绍一下什么是四子棋。图1是一个四子棋的棋盘，由M行N列组成。游戏双方分别持不同颜色的棋子，设A持白子，B持黑子，以某一方为先手依次落子。假设为A为先手，落子规则如下：在M行N列的棋盘中，棋手每次只能在每一列当前的最底部落子，如图中的红点处所示，如果某一列已经落满，则不能在该列中落子。棋手的目标是在横向、纵向、两个斜向共四个方向中的任意一个方向上，使自己的棋子连成四个(或四个以上)，并阻止对方达到同样的企图。先形成四连子的一方获胜，如果直到棋盘落满双方都没能达到目标，则为平局。

那么，我们为什么选择四子棋作为大作业题目呢？

首先，四子棋规则简单，几句话就能说明其比赛规则；其次，四子棋的规模适中，每一步的可落子点不多；第三，四子棋是一个博弈类的游戏，趣味性强；第四，可以用博弈树搜索等方法求解，与课程内容联系密切；第五，四子棋虽然简单，但是几乎所有同学以前都没有遇到过，所以对大家都是公平的。这些都能很好地满足我们前面提到的大作业应具备的几个条件。

3对四子棋的改进

为了更好地适应大作业的要求，我们对传统的四子棋游戏规则做了一些扩展，以更利于程序求解，避免存在必胜策略，使得同学们集中在求解策略的设计上。改进的目的一是为了更好地体现算法的作用，二是尽可能减少人为的必胜策略的影响。为此，我们对传统的四子棋规则做了如下的改进。

1) 棋盘大小不固定，双方博弈时，在一定的范围内，随机地产生棋盘的大小。

2) 随机地增加一些不可落子点。

比如在图2所示的棋盘中，“红叉”点就是一个不可落子点。当“红叉”点的下面落满了棋子时，只能在“红叉”点的上面落子，而不能在“红叉”点出落子。

对四子棋这样的两点改进，主要是为了避免静态的必胜策略的使用，引导大家更多的关注动态策略的使用，根据当前局势，实时地计算最佳的落子策略。

图2不可落子点的说明

4大作业评判规则

如何评判大作业的成绩对学生会起到一定的引导作用，为此我们提出了“赛会制”和“探索制”两种评判机制。

所谓的赛会制，就是建立一个比赛平台，所有同学的程序提交到平台上，按照以下规则参加比赛。

1) 正确性验证。要求同学们针对四子棋问题实现一个α-β剪枝程序[3]，给定一些特定的节点，判断剪枝是否正确。通过正确性验证者获得基本分。

2) 全体同学采用大循环的方式进行比赛，任何两个程序之间进行两局比赛，先手后手各赛一局。

3) 要求5秒内必须完成一次走步。

4) 胜者获得2分，负者获得0分。

5) 平局时，用时少者获得1+x分，用时多者获得1-x分。

6) 按照获得的总分数进行排名。

7) 要求就大作业内容写一篇小论文，根据排名和论文情况给出总成绩。

为了鼓励同学创新，探索新的方法，除了“赛会制”外，我们还设立了一个“探索制”供学生选择。选择探索制的同学，要求在方法上有所创新。比如采用机器学习的方法，寻找评判局面优劣的方法、权重系数等。要求写出一篇论文，对所用方法进行介绍，对不同方法进行比较，通过实验等验证方法的可行性和有效性。选择探索制的同学，虽然也参加比赛，但是最终成绩主要体现在论文的完整性和水平上，不看具体的成绩排名。这样就可以使得学生有更多的发挥空间，对于一些优秀的同学比较有吸引力。

5结果分析

在先期少数同学实验的基础上，我们从2010年开始全面在人工智能导论课上实施四子棋大作业，共有160名同学选择了“赛会制”的方式完成了四子棋大作业。为了验证该大作业的合理性，我们对大作业总体情况做了一个简单的分析，结果如下：

1) 全部同学都通过了正确性测试。这是因为我们事先给出了一些测试样例用于学生自测，通过了这些样例后再提交基本就没有问题了。通过对部分同学的调查，也确实发现一些同学在做正确性测试之前，对α-β剪枝算法理解有误，通过写程序并测试程序的正确性发现了理解上的问题。这也可以看出正确性验证在这里的重要性。

2) 全部160个学生的程序中，无一人全胜，也无一人全败，即便是总成绩第一名也失败了22局，而最后一名也取得了18局的胜利。

3) 平局数很少，在全部比赛中，只有176局平局，仅占全部比赛的0.69%，平均人均平局数为1.1局，平局数少也是我们希望看到的结果。

4) 先手后手胜负比较均衡，经统计，先手胜与后手胜的局数之比为10:9，虽然后手稍微劣势一点，但总的来说变化不大，再加上任何两组程序都是先手后手各赛一次，总体上可以消除先手后手所带来的影响。

通过以上分析，以四子棋作为人工智能导论课的大作业是可行的、合理的，尤其是经过了改良之后的四子棋，在各个方面都是很均衡的，适合作为大作业使用。

6结语

以四子棋作为大作业，是我们对人工智能导论课的一次尝试，通过各方面的分析可知，这次尝试是成功的，有利于提高学生学习人工智能课程的兴趣，并将所学内容应用于解决实际问题之中。在做大作业的过程中，同学们阅读了大量的论文，对有关博弈问题，甚至是人工智能问题有了更加深入的思考和理解，从中学到了很多课本上学不到的知识。在今后的教学实践中，我们将进一步总结经验，改进大作业的设置，进一步提高人工智能课程的教学水平。

参考文献：

[1] 吴文虎. 精心铸精品 理念须先行[J]. 计算机教育,2008(13):46-49.

[2] 张彦航,孙大烈,战德臣. 通过大作业促进大学计算机基础课程教学[J]. 计算机教育,2007(7):24-26.

[3] 马少平,朱小燕. 人工智能[M]. 北京:清华大学出版社,2004.

[4] 应宏,刘福明,熊江,等. 计算机课程作业改革的实践探索[J]. 计算机教育,2009(2):47-48.

Exploration on Project Design in Introduction to Artificial Intelligence

HUANG Yu1, MA Shaoping2

(1.School of Computer and Information Technology, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China; 2.Department of Computer Science and Technology, Tsinghua University, Beijing 100084, China)

Abstract: Course project helps a lot for the students to understand the knowledge thoroughly, and to improve their capability of problem solving, algorithm design and system implementation. Based on the teaching experience on related courses for many years, this paper explores the project design for the course of introduction to Artificial Intelligence (AI), and proposes several essential prerequisites to set up a course project. Siziqi, which is a similar but simpler chess game to Gobang, is designed as the course project with specified reasons and evaluation rules. Observations and analyses are further made on the students’ solutions, which show that it is feasible to take Siziqi as a project for AI.