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信息时代的人工智能教学研究

信息时代的人工智能教学研究

 摘 要:在倡导智能化的信息时代,人工智能在新世纪科学体系中占有重要的地位,但人工智能课程因有不同于其他课程的鲜明特点,不能适应传统的教学模式。为推动我国人工智能教育的发展、培养和造就更多的&ldqu;智能&rdqu;人才,研究、改进人工智能的课程教学方法尤为必要。通过探讨人工智能学科的独特性质,指出了人工智能教学中存在的若干关键问题。结合《人工智能》课程的授课实践,从选择教材、课堂教学与课程实践等方面提出提高人工智能论文联盟.Ll.教学质量的途径。
  关键词:信息时代;人工智能;课程教学
  
  人工智能(Artifiial Intelligene,AI)是计算机科学的一个分支,是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科。换言之,人工智能研究如何用计算机模仿人脑的推理、证明、识别、理解、设计、学习、思考、规划以及问题求解等思维活动,解决领域专家才能处理的复杂问题[1]。人工智能研究处于信息技术的前沿,它的研究、应用和发展在一定程度上决定着计算机技术的发展方向[2]。人工智能的不少研究领域如自然语言理解、模式识别、机器学习、数据挖掘、智能检索、机器人技术、人工神经网络等都走在了信息技术的前沿,有许多研究成果已经进入人们的生活、学习和工作中,并对人类的发展产生了重要影响。同时,信息技术的广泛应用也对人工智能技术的发展提出了急切的需求。
  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,并作为计算机专业的核心课程之一。美国的麻省理工学院(IT)是众多美国大学中人工智能教育的代表,该学校开设的《Artifiial Intelligene》面向计算机本科专业二、三年级的学生,重点在于讲授人工智能的概念和思考方法。国内中南大学开设的《人工智能》是国家级精品课程,是信息类专业高年级本科生以及低年级研究生的必选课程,目的是培养学生的&ldqu;智能&rdqu;观念,掌握人工智能的基本理论、基本方法和基本技术。
  人工智能研究领域涉及到计算机科学、自动控制、高等数学、心理学、哲学等众多学科,所以内容抽象、不易理解。在授课过程中学生有畏难情绪,同时教师在教材选择、教学方法和教学实验等方面存在困难,对教学效果产生很大的影响。为了更好地实现人工智能的教学目标、提高教学质量、更好的普及智能知识,本文结合中南大学《人工智能》课程的特色教学,思考和探讨教材选择、课堂讲授与实践环节,并提出了改进方法,以期提高《人工智能》课程的教学质量,培养与造就更多的理论与应用型的复合人才,推动当今社会信息化、智能化的发展。
  一、教材选择‐博采众长且因地制宜
  由于对人类认知的不同理解,人工智能研究者采取的研究方法也不尽相同,偏重于数学逻辑方法的符号主义、着重结构模拟的联结主义与采用行为模拟方法的行为主义是人工智能研究的三大流派,不同流派的研究途径与指导思想存在很大的差异,这种差异也体现在不同高校编写或选用的教材上,如麻省理工学院和中南大学的教学侧重点就各不相同。除包含不同的学术流派外,人工智能研究领域中还存在众多相对独立的研究方向,不同研究方向的思考方法各有特色。此外,人工智能的研究要结合当地社会经济发展才会有更广阔的发展空间,而不同国家、地区经济发展对人工智能的要求不同,这对作为基础学科的人工智能课程的教材提出新的要求。
  不同的流派、众多的研究方向、复杂的应用背景虽然拓宽了人工智能的研究范围,但也给如何选择人工智能教材提出新的挑战。因此如何选择人工智能教材,使之既能让学生了解研究领域的概貌又易于接受,是一件重要而困难的事情。基于以上的思考,作为基础智能学科的人工智能在教材选择上要遵循以下两个原则:第一,切实从授课对象的角度出发,充分考虑他们的知识储备与接受能力。在选择教材时兼顾广度和深度、基础知识和新兴技术,并有一个明确的教学中心。还要注意前期相关课程如离散数学、数据结构、概率论、程序设计语言、系统仿真、自动控制等的衔接问题,让学生能够将人工智能纳入已有的知识体系,激发学习兴趣,从而达到普及智能教育的目的。第二,切实从本地区的长期发展出发,结合本地的经济特点选择合适的教材。机械制造、软件开发、电子商务、智能决策等领域均可直接应用人工智能的相关知识。因此作为涉及众多学科、应用广泛的基础学科,在设置人工智能教学内容时要充分考虑本地区的经济发展方向,为当地的经济发展服务。中南大学人工智能国家级教学团队考虑到湖南长沙是机械重工企业重镇,选择教材与制定教学计划以智能控制为中心,不仅为人工智能找到切实的应用背景,而且增加了学生的就业就会,这是非常值得推广的宝贵经验。

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信息时代的人工智能教学研究

信息时代的人工智能教学研究 摘 要:在倡导智能化的信息时代,人工智能在新世纪科学体系中占有重要的地位,但人工智能课程因有不同于其他课程的鲜明特点,不能适应传统的教学模式。为推动我国人工智能教育的发展、培养和造就更多的智能人才,研究、改进人工
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