《人工智能》课程教学改革探讨与实践

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ห้องสมุดไป่ตู้
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《 工智能》 程教学 改革探讨 与实践 人 课
陈 艳 丽 ． 曾 咪
（河 南理 工 大 学 计 算机 学院 河 南 焦作 ４ ４ ０ ５ ０ ０）
【 摘
要 】 在分 析人 工智 能教 学和 实验 中存 在 问题 的基 础 上 ， 讨 了该 课 程 的教 学改 革方 案 ， 提 高 ： 探 从
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创建新 的实 验环境 和 实验数据 。 建立 自己 得不 再神 秘 。 燥也 变得 生动 。在讲解 ” 枯 启发 式搜 索 Ａ： 够 自己动手 ， ｔ ｃ 算法 ” ． 时 向学生 提 供 Ａ 算 法 求解 ” 八数码 问题 ” 的算 的实验 ． 使学 生亲身感 受算 法的 功能和作用 。 虚拟 实验 法程序 ．并 把分 为 四组 的学 生 。每组 给定一 个初 始状 的设置 增加 了学生对 实验 的兴趣 ．充 分调 动 了学生 的
进行 了一 些 探讨 ［ １ 文 结合 笔 者在 教 学 中发 现 的 问 想 的教 学效 果 。 如 。 ３． －本 ５ 例 笔者 在第 一节 课介 绍什 么是人 工 题 以及 采取 的一 些改 革实 践 进行 总结 ．以期 共 同提 高 智 能前 。 先让 学 生 观看 著 名导 演斯 蒂 文 ・ 皮 尔伯格 的 斯 《 工智 能 》 门课 程 的教学 质量 。 人 这 （ ｒ ｆ ｉｌ ｎｅｌ ｅ ｃ）的相 关 片段 。在 同学们 被具 有 Ａ ｔ ｃ ｔｌｇｎ ｅ ｉ ａＩ ｉ ｉ １教 学 现 状 分 析 ． 人 工 智能 的机 器 人 Ｄ ｖ ａ ｉ 长 中一 段非 比寻常 的 心路 ｄ成 １ 课 程 教学 分 析 ． １ 历 程深 深感 动 的 同时 ． 学生 思考 并 展开讨 论 ： 么是 让 什 人 工 智能 ， 的研究 意 义 又是 什 么 。实践 表 明 ， 它 因为课 本 课程 内容 抽 象 。 涉及 数 学 、 算 机 、 制 论 、 息 计 控 信
有一 定 的专 业基 础知 识 。 于它 涉及 的 知识 面 广 。 鉴 研究 ２教 学改 革 的措施 ． 内容深 ， 初 学 者觉 得 抽 象 、 味 。 使 乏 在教 学 中存 在 很 大 ２１ 动学 生 的积极 性 ． 高学 习兴趣 ．调 提 兴趣 是 最 好 的老 师 ， 只有 调 动学 生 的学 习兴 趣 ， 激 困难 。那 么如何 帮 助学 生提 高 学 习兴 趣 ，抓 住 学 习重 点 ， 解 人工 智 能 的基本 方 法和 思想 。 理 许多 学 者 对此 都 发 他们 的探 究 热情 。 能 达 到 良好 的师 生互 动 ， 才 获得 理
人 工智 能课 程 内容 抽 象且 概 念 性 强 ．单 纯 的理 论 式 、 问题 式 、 例式 等多 种 教 学方 法融 合 在课 程教 学 活 案 讲 解使 学 生难 以从 中得 到 启 发 ．也 难 以提 高对 学生 综 动 中 。例 如 。 在讲 解 ” 知识 的状 态 表 示” ， 时 让学 生 自己 合 能 力 的培 养 。 为此需 要 安排 学 生动 手 实 验 。 实 践 中 动 手 翻硬币 ．看 看 到底 有 几种 状 态 。通 过硬 币 翻转游 从 理解 人 工智 能 的思想 和方 法 。目前 ， 工 智 能课 程 大多 戏 ．启发学 生 思考 硬 币 翻转 中如 何 由初 始状 态 达到 目 人 注重 理论 知识 的 讲授 ， 验环 节滞 后 ， 不 利 于 培养 学 标 状态 。学 生在 娱 乐 的过 程 中 ，列 出 了全部 的状 态 空 实 这 并 这 生 的 实践 能 力 ， 谈不 上 实践创 新 。 更 而且 实验 多 是 一些 间 ． 找 出了到 达 目标 状态 的所 有 路径 。 样学 生在 轻 验 证性 实 验 ． 些实 验都 是教 师 安排 好 的 ， 生 只 是读 松 活跃 的气 氛 中就 学到 了知识 ．使 抽象 的知 识 表示 变 这 学
学［ １ 】 。我们 可 以简单 理解 为 是利 用计 算 机 技术 、 感器 生 的 积极性 和 创造 性 。 传 技术 、 自动 控 制 技术 、 生技 术 、 子技 术 及 其 他 技 术 仿 电 针对 上 述 问题 ．下 面 结合 自己在 教学 过 程 中进 行 来 仿制 人类 智能 机 制 的技 术 。 的一 些 初 步探 索 ， 取 得 的一 些 有 益经 验 。 同探讨 ． 并 共 由于 《 工 智 能 》 一 门综 合 性 的 学 科 ， 求 学 生 以求 取得更 好 的教 学效 果 。 人 是 要
讲解 ， 教学效 果更 为 明显 。在整个 教学 过程 中 。 教师 扮 人 工智 能 内容抽 象 ， 理论 性强 。 过不 断的教 学实 通 演好组 织者 和 引导者 的角 色 ．充 分调 动学 生学 习 的积 践 和探索 改革 ， 激发 学生对 人工智 能 的学 习兴趣 。 在教 极 性 ， 分发 挥” 充 以学 生为主体 ， 师为 主导” 教 的作用 。 学 中采用启 发式 、 与式 、 论式 、 参 讨 问题 式 、 例式等 多 案 采用 多种 多样 的 教学 方 法 。引导 学生 积极主 动参 种教 学方法 积极引导 学生课 堂认 真听 讲 ， 动思考 ． 主 加 与 到课堂 中来 。 让学 生在 探索 中学 习 ， 学生 由被 动接 深学 生对课程 的理解 。 使 同时 。 通过设计 型实验 和虚拟实 受 知识转 变为 主动获 取 知识 ．进 而培养 了学 生善 于钻 验 ， 养 了学生 的创新 能力 和探索能 力。 培 在不 断的改革 解决 传统 教学方 法 中存 在 的问题 。 研和 勇于创 新 的精神 ， 更有 效地 培养 学生 分析 问题 、 解 创 新和摸 索总结 中 。 决 问题 的 能力 使 教师教 学质量 和学生综 合素 质均得 到更 好 的提升 。 ２３采用 设计 型实 验和 虚拟实 验 。 析和探讨 智 能算法 ． 分
通 过 实验 使 学生 对所 学 理论 知识 强 化 印象 、深 化 理 解 ， 进学 生 思 考 能力 、 究 能力 、 新 能力 和 团 队 促 探 创 参 考文献 ： 【 蔡 自兴 ， 光 佑 主 编． 工智 能及 其应 用 【 ． 京： 华 大 １ 】 徐 人 Ｍ】 北 清 合 作能力 的发展 ． 到高校 素质 教育 的 目的。 达 ２０ 在 实验 课 上 ．对 于一 些 经典 的算 法采用 验 证性 实 学 出版 社 ．０ ３ 【 ２ 长 青 主 编 ． 工智 能 【 ． 京 ：中 国矿 业 大 学 出版 社 ， １李 人 Ｍ】 北 验 。除此之 外 。 推 出 了设 计型实 验和虚 拟实 验 。设计 还 型实 验 ． 由教师提 出实 验任务 和 目的 ， 要求 学生 自行 设
态 ． 学生 动手 操作 。 录每个 状态 估价 函数 的计算 结 积极性 和创造 性 。 过实验 教学 。 让 记 通 学生能够 理论联 系实 果 ．以及 相 应 的 Ｏ Ｅ Ｐ Ｎ表和 Ｃ Ｏ Ｅ Ｌ Ｓ Ｄ表 的 变化 情 况 。 际 。 深对所学 理论知 识 的理 解 。 加 有利 于提高 学生 的主 从 中加 深学 生理 解 Ａ 算法 的原理 。 动性 。 在教 学过 程 中 ， 师启 发和 引导 学生 动 脑思 考 。 教 使 ２４课外 拓宽学生 的知识 面 ． 学生在 自己原有 的知识 结构 中寻找 与新 问题有 关 的结 通 过 阅读相关 的人工 智能 杂 志 ．了解人 工智 能最 开 拓 合点 ， 以便 找到 问题 的答 案 。 比如 在讲解什 么是 专家 系 前 沿的研究 和成果 。 阔学生 的视 野 ， 宽学生 的知识
义㈣ ． 本 质是 研 究 如 何 制 造 出 人 造 的 智 能 机 器 或 系 的具体 过程 和 基本 思想 ．缺 乏对 教学 内容 的 回忆 和思 其 达 也 统， 来模 拟 人类 智能 活动 的 能力 。 以延 伸人 们 智 能 的科 考 。 不到 巩 固和加 深 教 学 内容 的 目的 ， 很难 调动 学
学 、 理 学 等多 种学科 。 往 是学 生 不 知这 些 理 论 知识 堂 上 电影 的介 入 。 心 往 吸引 了学生 的 注意力 ， 跃 了课 堂气 活 的讲 解 到底 与人 工智 能有 何 种关 系 ．而 陷入 一 种 只知 氛 。 激发 了学生 探 索人 工 智 能的兴 趣 。 同时 ， 在教 学 中
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计 并完 成实验 ．也就 是 由学 生 自己选 择实验 及 实验 器 建 设 Ｕ ． 国 大 学教 学 ，０ ４１２ － ９ 】中 ２ ０ ，： ２ ５ 材、 确定 实验 步骤 、 分析 和判 断实 验结果 。由于 学生 的 【】 甲海 ， ， 应 标． 新型 人 工 智 能教 学改革 与 实践 Ⅱ． ４王 印鉴 凌 创 １ 计 实 验方案 千差 万别 。这 些设 计型 实验调 动 了学生 参 与 算 机教 育 ，００ １ ： ６ １８ １８ ２ １ ，５１ － ３ ，４ ３－ 实 验 的积 极性 。 培养 了学 生 的探 索性 和创新性 。 【 杨宏ｏ ５ 】 ｌ ！ 人工智能” 课程在 电力教 学中的几点思考 Ⅱ． 】 中国电力
道学 习某 部 分 内容 的局部 认 识 中 。而且 人 工 智 能 这 门 还 可 以把 反 映 人 工 智 能 最 新 研 究 和 应 用 的成 果 用 图 课 涉 及 太多 的数 理逻 辑 的知 识 。 有些 显 得 难 以理 解 。 往 片 、 频 、 画 等手 段来 展 示 ， 视 动 使学 生更 直 接 、 深 刻地 更 往让 学 生感 到 比较枯 燥 ．这 样 学生 的 学 习兴 趣 渐 渐就 接 触新 知识 。激发 学 习人 工智 能 的热情 。 淡薄 了。 由于人 工 智能是 一 门发 展 中的 学科 ， 术 不够 ２２采 用多 种 教学 方法 ． 重实 例讲 解 技 ． 侧 人工 智 能 是一 门交 叉 和综 合 的学科 ．就 注定 了 它 成熟 。 有教 材 中缺 少鲜 活 生动 的例 子 。 现 这样 很 难 给学 生 留下深 刻 的印 象 。 发 学生 的兴 趣 。 激 学生 总 感 觉人 工 教 学方 法 的多样 性 ． 实 际教 学过 程 中 ， 对 不 同的教 在 针 智 能 太深 奥 。 学效果 也 不太 理想 。 教 学 内 容和教 学 目标 。 用不 同的教 学 方法 。 学生 对教 采 使 １ ． 验 教学 分析 ２实 学 内容 理解 得更 通 更透 。笔者 将 启 发式 、 与式 、 参 讨论