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人工智能概论课堂总结

人工智能概论课堂总结

人工智能概论课堂总结范文第1篇

【关键词】多元智能 教学策略

多元智能理论指出,每个人至少具有八种智能,即:语言智能、数学-逻辑智能、空间智能、身体-运动智能、音乐智能、人际关系智能、内省智能、自然观察者智能。这八种智能对学生的发展都是重要的。教师在教学中要给予同等的注意,以促进学生的全面发展,而不能延续传统的只注重培育语言智能、空间智能和数学-逻辑智能的教学方法。物理学是一门以实验为基础的学科,是可以广泛联系生产、生活实际的学科,在课堂教学中,如何发展学生的多元智能,同时又能体现物理教学的特色,按照多元智能理论,对教师的教学工作应提出那些要求,下面着重谈一下这些问题。

一、教学中语言智能的培养策略

多年的教学实践表明,学生在准确表达物理概念、叙述物理规律、说明实验现象和准确书写物理名词方面存在困难。口头回答问题时不能兼顾准确性、系统性和科学性,往往顾此失彼、漏洞百出。

物理课堂教学是培养学生语言智能的有效途径,物理教师在培养学生的语言智能方面要注意以下问题:

1.教师在进行课堂教学时语言必须规范、准确、流畅 教师在进行课堂提问、阐明概念、叙述规律、对学生进行点拨、指导时必须给学生起示范作用。教师应该使用标准的普通话授课,使用规范的专业术语。例如,将“匀速直线运动”简写为“匀直运动”就不够规范。教师流畅的表达,抑扬顿挫而又富有魅力的语调,不仅能顺利表达出教学内容,同时还给学生一种愉悦的美感,进而提高学生学习的兴趣。

2.坚持让学生多发言,多参与课堂教学 教师应时刻牢记学生是学习的主体,课堂教学的目的是学生学会知识,而不能还定位于教师传授。因而应让学生多渠道全方位的参与课堂教学。教师要尽量把讲课的内容让学生自己表述出来,这样学生易于接受和掌握,而且对发展学生的语言智能十分有利。比如一些概念(以匀速直线运动概念为基础的匀变速直线运动的概念;以超重概念为基础的失重的概念)可以让学生自己得出。教师的工作仅是引导、补充和评价。还比如说总结一些简单规律,像“磁场”一章中有实验基础的“同向电流相互吸引,异向电流相互排斥”,都可以大胆的交给学生去做,虽然这要多用一点时间,但换来的是学生语言智能的逐步提高,并使学生加深了对物理基本概念的理解,是值得的。

3.适当留一些非书面形式的课外作业 例如,让学生放学后回家乘坐电梯,体会电梯运动方向不同时的感受,并记录下来。这种“做中学”是一个很重要的教学策略,它使学生真正做到“视、听、动”总出击,手脑并用。

二、教学中视觉-空间智能的培养策略

视觉-空间智能在物理课堂上主要表现为观察能力。观察对物理学研究发展有着重要的作用:伽利略通过观察教堂摆动的吊灯发现了摆的等时性;牛顿通过对月球、行星等运动的观察,在前人研究的基础上,经过长时间研究提出了万有引力定律。物理课上,无论是教师的演示实验还是学生的分组实验,都要注意培养学生的观察能力,使学生掌握科学的观察方法,通过开发学生的空间智能,来提高物理教学质量。

现在的学生是看电视长大的一代,这使得他们的学习具有高度视觉化的倾向。幻灯片、投影片和录象都可以成为学生学习的辅助素材,如果学生在使用这些素材的过程中能由被动的观察者转变成为主动的思考者,这样的教学起点就比较高了。

“观察”不能简单地理解为“看”。脑科学揭示,人在感知事物的同时也在理解事物,并不是感知在前理解在后,思维与观察是密不可分的,这是多元智能理论提出视觉-空间智能的重要依据。从多元智能的视角分析,如何引导学生学会在观察中思考,开发学生的视觉智能,便成为提高物理教学的重要环节之一。比如右面一幅大象的图片,冷眼一看,就是一只普通的大象;仔细观察,才发现大象的腿画得不对。事实上,能发现图画的错误,就是经过了提取、重现、比较、鉴别等复杂的大脑活动,正是伴随这些大脑活动,学生的学习才得以进行。可见教师在指导学生观察时引发学生思考是很重要的教学环节。

古希腊学者亚里士多德和17世纪的科学家伽利略观察同样物体的运动却得出完全不同的结论,原因是二者观察的深度不同。那么教师对学生提高观察能力有哪些具体要做的事情呢?

1.教师要多给学生提供实验的机会,增加演示实验或变演示实验为学生分组实验,布置可行的家庭小实验 学校可以开放实验室让学生在教师指导下完成自己感兴趣的课外实验,实验中要求学生手做、眼看、耳听、脑想,指导学生观察什么,怎样观察(是听?是看?是感受?在看、听和操作时想到了什么?),培养正确有序的科学观察方法,总结观察事物的规律,增强学生学习兴趣,丰富想象力。

人工智能概论课堂总结范文第2篇

【关键词】 生活化 多元智能理论 实例 实践 概率 操作题计算机 多种智能

【中图分类号】 G424 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)04(b)-0022-01

随着教育改革的不断深入,国家对职业教育的重视程度越来越高。社会对职业教育有了较深的认识;家长对职业教育有了较多的理解和支持;学生对职业教育有了更多的认可和需求。从目前选择职业教育的生源来看,大部分学生的学习基础不够好,特别是数学和英语。所以在数学教学过程中,教师不仅要讲授高中数学知识,还要不断的巩固、复习初中数学知识。职业教育中的数学教学,最主要的是激发学生的学习积极性,提高学生学习数学的兴趣。作为数学教师就要将知识简单化、生活化。让学生觉得数学在我们身边,数学学习能帮助我们了解生活,帮助我们更好的服务于专业的学习,解决一些实际问题。

数学是学习其它学科的一个很重要的基础工具,它来源于生活,应用于生活。在数学教学中,怎样结合生活中的实例进行数学教学是一个比较难以驾驭的问题。在学习了多元智能理论后,我对此有所启发。“在一般条件下,只要有适当的外界刺激和个体本身的努力,每一个个体都能发展和加强自己的任何一种智能。”在课堂教学中我努力尝试发掘学生的多元智能,充分发挥各个层面的学生的个性。学生智力表现形式是多样的和复杂的,所以就需要教师尽量找到一种适合于大部分学生的教学方法。在教学中我进行了多种尝试,下面就我的一堂《生活中的概率》课为例,谈谈我在教学中对多元智能理论的应用:

在教学过程中,设计了三个实践:1、掷骰子;2、买;3、计算机操作题。在实践“掷骰子”中,教师将全班分成了8组,每组5人,同学们分工合作。一名同学掷骰子,两名同学记录数据,两名同学计算。这样做应用了学生的人际关系智能,团结协作,共同完成小组任务;同时学生在实践中进行交流,应用了语言智能;学生掷骰子的过程,应用了身体运动智能。学生整理数据的过程,应用了逻辑—数学智能。因为所教的班是计算机应用专业的学生,结合学生的专业课程,我在课件中列出了一个表格,要求学生把所得实践的结果填表格入表格中。这样更好体现了数学作为职业学校的一门基础课的作用。每组将数据填好后,我请学生结合表格中的数据对概率的统计上的概率的定义进行复习,结合概率的古典定义进行分析和总结。从而进一步巩固概率的定义,体现了数理逻辑智能和自然观察智能。在这个实践中,让学生认识到原来我们可以通过自己的努力获取知识,生活中处处有数学,体现了学生的自我认知智能。

实践“买”中,教师首先将一些新闻中的买故事进行讲述,激发学生的学习兴趣,然后仿照开奖过程,请学生进行一次现场开奖。整个过程由学生全程组织和参与,教师指导,体现学生主体地位。开奖过程中,教师请学生将事前准备好的,标记了1—30号的乒乓球放入纸盒中。请两个同学上台来开奖,其余同学每人从1—30中任选7个号码组成一组号码,每人选取5组。所有的学生选好后请台上的两位同学随机的开奖。在开奖前谁也没不知道中奖号码,给学生留下了悬念,大大的提高了学生的学习兴趣。开奖的过程气氛非常热烈,学生的兴趣高涨。随着一个个号码的开出然后教师对产生的结果进行提问,引导学生计算出中一、二等奖的概率。从而进入本节课的主要内容。在这个实践中,全部同学参与,应用了人际关系智能,身体运动智能;请学生上台主持开奖,锻炼了学生语言智能,自我认知智能;开奖后教师提出来的问题,为什么会出现这样的结果,应用了自然观察智能;请学生结合开奖结果计算中奖的概率,应用了数理逻辑智能等。另外对的购买情况进行了简单的分析,让学生了解生活中的小概率事件,教育学生不要异想天开,要脚踏实地。好好学习知识,为自己今后的人生打下坚实牢固的基础。使今后幸福人生成为大概率事件而不是小概率事件。从而进行情感教育,使数学课堂得以升华到更高的层次。

实践“计算机操作题”中,因为学生是学计算机应用专业的,所以课件中,设计了一个与计算机应用相关的实践操作题,即打开一个有密码的文件夹。这个文件夹操作题密码是由4个数字组成的,请同学们一一上来尝试打开它,并请同学们计算一次就可以打开该文件夹的概率。同学们参与的热情很高,几乎所有的同学都上来进行了尝试,但最终没有打开。针对这个结果,教师及时的提问,造成这种结果的原因是什么呢?引发学生进行思考。这个实践中,学生上来进行尝试,应用了身体运动智能,自然观察智能,空间智能,自我认知智能等。计算一次打开文件夹的概率锻炼了数理逻辑智能。

三个实践活动后,教师对刚才学生的表现进行肯定,针对实践中的知识进行小结。进一步巩固概率知识,让学生去积极观察发现身边的概率问题,并用我们所学概率知识去解释这些现象,用概率知识去解决一些生活实际问题。最后请同学们讨论一下生活中还有哪些概率问题。思考我们能否用我们所学的概率知识去解决它们。这样应用了空间智能,数理逻辑等多种智能。

多元智能理论使我们进一步充分认识和发挥每个学生的潜在能力,提供了一个新颖的有力的理论依据。使教育改革又有了新的突破,为我国更好的实施素质教育指明了方向。在今后的教学中,我将不断的摸索,不断的实践,更好的将多元智能理论应用于数学教学中。相信,只要我们教师善于挖掘生活中的素材,结合我们的学生实际情况,合理的设计,精心的组织,一定会使我们的数学课堂更丰富、更精彩!

参考文献

[1] 《教师》重视实践活动激活数学课堂作者:史永平,2011,3.

人工智能概论课堂总结范文第3篇

1.电机电器及其控制技术

(1)主要内容:电机的作用及其发展简史;电机的分类与结构、应用领域、选用与运行控制;电机学的研究内容概要;电器的发展历史和分类。应达要求:了解电机的基本作用、发展简史、电器的发展历史;理解电机在国民经济中的应用领域;掌握电机的可逆原理;理解电机学的主要研究内容、高压电器与低压电器的基本结构与作用;掌握电机分类方法和不同类别的电机特点。(2)教学设计:介绍电机与电器学科的概况、发展简史,使学生对电机学等后续专业基础课程以及电机的微机控制技术等专业课程的学习建立初步的感性认识。通过FLASH制作的同步电机励磁过程和旋转磁场模拟动画来加强学生对电机学理论知识的理解。对于电器部分,通过图片的形式向学生展示各种电器,增强学生的感性认识;对于高压电器部分,由于装置体积庞大,采用视频录相讲解的方法,拉近学生对高压电器的感性距离。

2.电力系统及其自动化技术

(1)主要内容:电力系统发展简史;电力系统简介;发电厂、电网概述;电力市场简介;电力新技术与发展趋势。应达要求:了解电力系统的发展简史和我国电力工业的发展概况、交直流输电技术的发展过程、各种类型的能源发电原理及其特点;了解电力市场的概念、电力新技术的发展趋势;理解电力系统的功能与作用、现代电力系统的主要特点和运行过程。(2)教学设计:主要讲授电力系统的概况、基本概念,内容涉及发、输、供、配、用几大部分,按发电部分、电网运行与调度、电力应用三个环节顺序介绍。教学过程中首先从系统的角度对电力系统进行介绍,使学生建立对电力系统整体功能及结构的认识,在此基础上,进一步对各个组成部分分别阐述。在讲述电力系统发展前沿技术的时候,本着自动化、数字化、智能化的发展主线,将智能电网的概念引入课堂。

二、改革教学方法,创新互动式教学模式

1.注重课堂引导,激发学生学习兴趣

在教学过程中,借助网络资源,向学生介绍电气行业的应用情况和相关企业的产品和市场情况,譬如给学生介绍联合证卷行业深度分析“电力电子,我们可以看得更远”,重点介绍电力电子变频器、整流设备、无功补偿设备SVG、开关电源、直流输电装备等技术的实际工程应用,介绍相关企业和上市公司产品和市场概况,激发了学生的学习兴趣。

2.加强课堂互动,调动学生积极性

为了加强课堂互动,采用了PPT讲解和视频教学相结合的方法,进行多个专题介绍。譬如:核裂变之历史回顾、中广核集团介绍、日本核事故回顾、欧洲核聚变装置、中国托克马克聚变装置、日本新干线与中国高速铁路、国家电网、南方电网公司宣传片;汽轮发电机、水轮发电机安装视频和三峡发电厂简介。学生观看完视频后,进行提问:裂变和聚变的区别是什么?日本核泄漏事故的原因是什么?避免核事故的方法有哪些?日本新干线和中国高铁的技术要点有哪些?汽轮机和水轮机的原理是什么等等。鼓励学生回答问题,凡是举手回答问题的学生,在平时成绩上加2分,调动了学生的积极性。随后,教师进行总结评论。

3.推行专题报告,活跃课堂气氛

采用学生专题演讲方法,激发自主学习兴趣和收集整理资料的能力。学生3人一组,分工协作完成资料收集、PPT制作和课后研究报告撰写。学生报告题目有:智能电网概述、电气化铁路接触网介绍、电能存储技术的发展概况、地热发电的现状与技术要点、PLC的原理与应用、国内外智能电网发展趋势、柔性太阳能电池、国内外高压直流输电工程简介、电力系统柔性输配电技术、城市轨道交通供电系统和电动汽车电源系统等等。学生报告后,其他学生提3~5个问题,报告者首先作答,教师随后总结,并对相关技术问题进行详细讲解。对提问的同学,在平时成绩上加2分。这样课堂气氛非常活跃,学生争先恐后举手发言。

三、结束语

人工智能概论课堂总结范文第4篇

【关键词】生化教学;智能问题

【中图分类号】R462【文献标识码】B【文章编号】1005-0515(2010)012-0050-02

生化课,是基础课中最难学的一门课程,教师如何教好生化课,学生又如何学好生化,我认为最关键的问题是要学生做主人,努力培养其自学能力,进一步提高自学水平。

1 培养自学能力

培养自学能力是学生智能结构中多种能力组合的综合表现。在教学实践中要采取综合措施,需教师的主导作用与学生主体作用相结合,首先要培养学生良好的思想品质和学习习惯及正确认识问题的唯物主义世界观,使其学会思想方法,善于思考,有自学意志,学的生动活泼,发挥主体作用,教师要积极改革教学方法发挥主导作用。

几年来,我在生化教学中从培养学生自学能力入手,总结以学生活动为中心的五段教学方式,提高了教学质量。

五段教学方法为:

1.1 课前有预习提纲指导自学。最初由教师拟定预习提纲设疑,后来逐步过渡到学生自拟提纲设疑。过去只是口头上强

调预习,无的放矢,真正预习的很少。而现在,学生可按预习提纲指导预习,克服了学生因不会自学带来的盲目性,提高了时间的有效利用率,同时令其自己动脑设疑,不仅能深入学好教材,还大大提高了学生的分析综合能力。课上还能带着问题主动听课,记得扎实,又提高了理解能力。因此,从指导自学入手强化预习,有利于开发学生智力。

1.2 课上以教师为主导师生同上讲台。为了检查课前自学效果,课上必须给学生一定的活动时间,否则,预习会自消自灭。为

此,我按大纲要求对教材进行了处理。合理安排师生活动时间。

1.2.3 教材中易理解的非重点内容(即“了解”部分),如:酶及维生素的命名与分类等,

课上不讲,定期以多选题的方式进行考察。

1.2.2教材中易理解的重点内容(即“掌握部分”),如:糖的生理功用等,课上用提问方

式由学生讲解,教师予以鼓励与纠正。

1.2.3 教材中难理解的重点内容。如:“三羧酸循环”等,由教师利用教具进行启发讲解,

之后给学生几分钟时间,再次阅读这段教材。这种自学反馈调动了学生的积极性,很轻巧的突破了难点,真正发挥了教师的主导作用,体现了学生的主题作用。

1.2.4 教材中难理解的非重点内容,如:核苷酸及胆固醇的合成等,一般不占用课上时间,

采用课下辅导,开设第二课堂,定期开专题讨论会或学术报告会。

1.3 课上联系临床实际进行讨论。当重点内容讲完后,教师提出一个或两个与本科相关而又有趣的讨论题。如:讲解脂代谢后提出,糖尿病患者是体内的糖代谢紊乱,但为什么会导致酮症酸中毒呢?由于联系了学生认为有用的临床实际,就逐渐对生化产生了兴趣,提高了学生的自觉性。

1.4 师生共做小结。每堂课的小结十分重要,先由教师小结,后来过渡到由学生自结,最后教师做出确切总结,则培养其思想能力。

1.5 布置课后复习题。包括两方面内容,一是教材中的重点问题,采用此教法后不需更多复习时间即可完成。而是布置一道思考题,需要学生动手翻阅课外资料,动脑分析方能解答,由教师指出参考书的主要部分,使学生进一步提高了自学能力,培养创造才能。

总之,整个教学过程贯穿着培养学生的自学能力,由强迫、诱导、巩固自觉性,最后达到自学能力的升华,树立以学生为中心的新的教学观念,提高生化教学质量。学生反应五段教学好处大,带着问题学,自觉去专研,奴隶变主人,能力得施展。

2 提高思维能力

思维能力是智力的核心,它包括:概括能力和抽象能力,分析和综合能力,判断能力和各种推理能力等。教育影响智力的发展是以掌握知识、技能为中介的,所以帮助学生掌握牢固的基础知识,努力提高智力水平,自然就成为教学中的主要任务了。

在课堂教学中,除指导自学外我们还采取了以下措施提高学生的能力。

2.1 运用启发式教学方法。启发式教学的道理在于,教学中要尽量引导学生独立的寻找所学对象的主要特征和属性,而不是以现成的“抽象”传给他们,这样就更能发挥学生的主观能动作用,提高他们的概括水平,发展他们的概括能力,创造思维能力以及能超越所传授的知识范围去灵活的运用知识,解决实际问题的能力。故应做到以下几点:

2.1.1 启发要适时。如讲述竞争性抑制时,提出:什么是竞争性抑制?首先交代概念,然后提出问题:①谁与谁的结构相似?②二者竞争什么?最后举磺胺药的例子。实验证明从结果去找原因,比从原因去找结果容易。

2.1.2 启发问题要有价值。如讲核酸结构时,对比提问:核算结构中的螺旋与蛋白质中的α-螺旋有什么区别?在糖代谢中糖原的分解与糖的氧化分解一样吗?这样抓住问题的本质提出问题有助理解记忆。

2.1.3 讲述中也可留有悬念,令人寻味。如讲酶的特性时,提出为什么酶具有高度催化效率?又为什么具有高度特异性呢?请预习酶作用机理这一课,这样激发学生最佳求知欲。

2.1.4 提出问题后要有学生思考的时间。

2.2 习题、考题的设计要助于提高智力。通过解答问题的过程,不仅可以使学生分析问题精确细微,概括程度高、掌握概念的全部本质属性,而且也可发挥其主动性和创造性,培养独立工作能力。实践得知只有出示多题型才能使学生的智能受到全面培养。

2.2.1 出示诱导型习题,发人深思。如提出:①尿闭病人是否给水?为什么?若给,最多每次给多少水?②二氧化碳结合力下降都是酸中毒吗?为什么?这样诱导步步逼近求其本质。

2.2.2 出示推理型习题,训练深思。如提出:①肝细胞性黄疸的主要生化指标有什么变化?为什么?②代谢性酸中毒的代偿机理是什么?这里可运用已学知识进行推理性解答。

2.2.3 出示横向对比型习题,培养发散性思维能力。如提出:①6-磷酸葡萄糖在肝脏中可转变成什么物质?②无氧酵解与有氧氧化第一阶段的反应过程有何不同?这种题可一举几得。

2.2.4 出示纵向对比型习题,培养收敛型思维能力。如提出氨基酸、糖、脂肪的代谢有何关系?能互相代替吗?为什么?

2.2.5 出示选择题,培养知识的准确性。如提出无论DNA来源如何,下列关系总是对的()。A、A/T=G/C=1,B、A+T=G+C, C、A+G=C+T,D、A=G,C=T。

2.3 课堂讨论。此法可使学生始终处于问题-思考-解答的积极思维状态中,这就必然使学生学习知识与发展思维能力紧密结合在一起。

2.3.1 讨论课的选择。能联系临床实际的理论,组织学生讨论。通过争辩全面理解问题,牢固记忆。

2.3.2 讨论中教师要起主导作用:①要事先搞好课堂设计,要求知识结构的设计符合学生的接受能力和知识的系统性。②讨论题要有探究性并深浅得当。③教师要不断启发、诱导并做有分量的小结。④树立学生智力水平较高的典型,推动智能培养。

2.4 上好实验课:实验能更多地发挥学生的主动积极性以及他们的独立分析问题和处理问题的能力,也更能激发学生的学习兴趣。①首先做好预习,根据实验指导,课前出示预习题。②课上先提问目的要求及实验条件的原理。③课上细心指导,培养其准确操作仪器的技能。④抓住两头典型随时纠正,表扬善于提问、认真操作、深入分析的好学生,树立榜样,做好总结。⑤课余开放实验室,为勇于探索或上课操作失误的学生开设第二课堂。

人工智能概论课堂总结范文第5篇

关键词:人工智能;创新性教学;精品课程;课程建设;教学改革

人工智能课程是计算机类专业的核心课程之一,也是智能科学与技术、自动化和电子信息等专业的重要课程,其知识点具有不可替代的重要作用。该课程内容广泛,具有很强的综合性、应用性、创新性和挑战性[1],其开设能够更好地培养学生的创新思维和技术创新能力,为学生提供了一种新的思维方法和问题求解手段。同时,本课程能够培养学生对计算机前沿技术的前瞻性,提高他们的科技素质和学术水平。通过课程的学习,学生对人工智能的定义和发展、基本原理和应用有一定的了解和掌握,启发了对人工智能的学习兴趣,培养创新能力。

中南大学人工智能课程开设于20世纪80年代中期。1983年,蔡自兴作为访问学者赴美国普度大学研修人工智能,并与美国国家工程科学院院士傅京孙(K. S. Fu)教授及清华大学徐光v教授合作研究人工智能。在傅京孙院士教授的指导下,蔡自兴和徐光v教授执笔编著《人工智能及其应用》一书,并于1987年5月在清华大学出版社问世,成为国内率先出版的具有自主知识产权的人工智能教材。本教材不仅为我校人工智能课程提供了一部好教材,而且促进了国内高校普遍开设人工智能课程。此后,又陆续编著出版了《人工智能及其应用》第二版、第三版“本科生用书”和“研究生用书”、第四版等,修读该课程的学生也与日俱增。该书第二版还获得国家教育部科技进步一等奖。经过近20年建设,该我校人工智能课程于2003年评为国家精品课程,并在2008年评为国家双语教学示范课程。这是至今国内唯一同时获得部级精品课程和双语教学示范课程的人工智能课程。同时,我们还开发了人工智能网络课程,具有网络化、智能化和个性化等特色,被国家教育部评为优秀网络课程,供兄弟院校人工智能教学参考使用,受到普遍欢迎[2]。

作为国内第一门人工智能精品课程,我们按照教育部精品课程标准建设《人工智能》课程,尤其是在教学内容、创新性教学方法和教学模式上进行不断进行改革与探索,取得了很好的效果。本文即为我校人工智能精品课程建设与改革经验的初步总结。

1教学内容优化

1.1课堂教学内容优化

教学内容的确定是课程的首要任务。如何选好教学内容,使学生既能了解本领域的概貌,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,是一件难事。教学内容除了包含基础理论外,还应该反映人工智能领域的新发展和新动态,跟上学科发展的步伐。本课程最初设定的教学内容分基础部分和扩展应用部分。基础部分主要包括人工智能的定义和发展、知识的表示以及推理,而扩展应用部分主要包括专家系统、机器学习、机器规划、机器视觉等。

近年来人工智能科学的快速发展,涌现出了大批新的方法和算法,研究热点问题也从符号计算发展到智能计算和Agent等。

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,是一件难事。教学内容除了包含基础理论外,还应该反映人工智能领域的新发展和新动态,跟上学科发展的步伐。本人工智能课程最初设定的教学内容分基础部分和扩展应用部分。基础部分主要包括人工智能的定义和发展、知识的表示以及推理,而扩展应用部分主要包括专家系统、机器学习、机器规划、机器视觉等。

近年来人工智能科学的快速发展,涌现出了大批新的方法和算法,研究热点问题也从符号计算发展到智能计算和Agent等。

随着科学技术的不断进步,在科学研究和工程实践中遇到的问题变得越来越复杂,传统的计算方法无法在一定时间内获得精确的解。为了在求解时间和求解精度上取得平衡,很多具有启发式特征的智能计算算法应运而生。这些算法通过模拟大自然和人类的智慧来实现对问题的优化求解。计算智能作为人工智能的一个新的分支是目前的研究热点,它主要涉及神经计算、模糊计算、进化计算和人工生命等领域,在如模式识别、图像处理、自动控制、通信网络等很多领域都得到了成功应用。另一个近10年来人工智能的研究热点是Agent和多Agent系统,其理论最早来自分布式人工智能,并随着并行计算和分布式处理等技术的发展而逐渐成为热点。

以上两个内容都是人工智能的重要分支。因此,我们在《人工智能及其应用》第三第3版[3]和第四第4版教材[4]中已经顺应形势加入了这方面的内容,并将教学内容也进行了相应的扩展,加入了计算智能、分布式人工智能与Agent。由于不确定性推理和基于概率的推理方法应用也越来越广泛,我们也将此类非经典推理方法单独作为一章来进行教学。另外,还增加了一些新的内容,如本体论和非经典推理、粒群优化和蚁群计算、决策树学习和增强学习、词法分析和语料库语言学,以及路径规划和基于Web的专家系统等。图1给出本课程的教学内容大纲。

人工智能的教学内容涉及面广且内容较多,要在有限课时内完成教学计划并让学生掌握,具有一定难度。因此需要根据教学对象的需求有所取舍。中南大度。因此需要根据教学对象的需求有所取舍。中南大学在智能科学与技术、计算机、自动化三3个专业中均开设了人工智能课程,根据相关专业课程教学对象,对学时和教学内容进行适当调整。对于智能科学与技术专业,人工智能课程为必修课,共48个学时含实验8个学时。表1表示为相关专业的人工智能课程教学内容分配情况。对于计算机和自动化专业,人工智能课程为选修课,共32个学时含实验8个学时。许多兄弟院校的计算机专业都把人工智能定为必修课,课程学时也在50学时左右。因此,我们一再强烈建议我校的计算机专业把人工智能列为必修课,并适当增加学时。由于智能科学与技术专业开设有专家系统和智能计算选修课程,因此在人工智能教学内容中只将这两部分做简要阐述,而将重点放在知识表示和推理以及扩展应用上。对于计算机专业学生来说,除基本的知识表示和推理外,计算智能和Agent技术也是他们在软件开发和通讯技术理论学习中需掌握的重要概念。同时,计算智能、专家系统对自动控制和电气工程也十分重要,对自动化专业则应掌握该方面的内容。

1.2实验实践教学创新

国内人工智能课程在开设之初大多没有安排实验内容,仅为理论基础和概念讲授。由于理论比较抽象,很难理解,学习效果不理想,学生们对于其应用实现也十分困惑。此后,各高校也逐步在该课程中分配了实验学时,大多数采用prolog语言和专家系统作为实验语言和对象[5]。为了改进该课程的教学,我们也从没有实验到将实验学时从零调整为设置4个学时的实验课时,然后到现在的8个学时的实验课时。随着课堂教学内容的改革,实验内容也进行了优化和更新。

人工智能课程实验的目的是帮助学生掌握基本理论,发挥主动性,研究探讨人工智能算法和系统的运行和实现过程,提出思路并验证自己探索的思路,从而更好的地掌握知识,培养研究能力和创新能力。因此,在实验教学内容的设计上,实验项目应具备研究性和综合性。实验项目目标明确,要求学生带着问题和任务进行实验,但实验过程又要有一定的灵活性,学生可以根据自己的思考进行适当的调整。再者,充分采用虚拟实验方式进行实验,大大提高了学生的兴趣,提供了分析和探讨智能算法的很好平台。同时,学生的实验数据和实验结果分析既有格式要求,又给学生报告自己的研究的过程和结果留有空间,并在评分时加以充分考虑。这些做法能够鼓励学生,特别是鼓励优秀学生进行独立性研究,满足他们学习的需求。

1) 人工智能课程的实验环节不足和课时分配问题。

中南大学的人工智能课程的实验环节经历了从精品课程建设前没有到开设,一直到其内容和形式上的不断改进过程。但目前实验还主要处于演示性和编程的实验阶段,而非设计和训练阶段。此外,由于人工智能课程涵盖范围广、内容多,而课程所设置的学时有限。,如何分配好课堂教学与实验课时也是一个需要在今后课程建设中不断探索的问题。

对于某些专业的人工智能课程,可以考虑单独开设人工智能实验课程或人工智能程序设计与实验课程。

2) 人工智能技术发展迅速情况下如何保持该精品课程持续发展的问题。

人工智能作为一门高度融合的交叉科学,其发展速度迅速,不断有新理论、新问题涌现出来。我们的

人工智能教学既要注重基础理论知识,又要紧跟学科发展的步伐,势必要求对课程内容进行不断更新,这对我们的教学资源和教师素质都提出了更高的要求。

4结语

本文介绍了中南大学的精品课程――人工智能课程教学内容和创新性教学方法的一些探索,已在课堂教学内容的优化、实验环节的改进、教学方法的创新的实施上取得了很好的效果,充分激励了学生的学习积极性和主动性,多方位培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。我们的想法和做法可供兄弟院校同行参考。不过,仍然存在一些不足之处。随着智能科学与技术的发展和更为广泛的应用,人工智能课程的重要地位必将更加突显,我们也需要继续努力,与时俱进,不断完善人工智能精品课程的建设。

注:本文受教育部质量工程部级精品课程人工智能(2003)、全国双语教学示范课程人工智能(2007)项目支持。

参考文献:

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Exploration of Innovative Teaching Mode of Artificial Intelligence Elabrate Course

――Construction and Reformation in Elaborate Course of Artificial Intelligence

CHEN Bai-fan, CAI Zi-xing, LIU Li-jue

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