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人工智能课程教学的实践探索100字
人工智能课程教学的实践探索100字 本文结合人工智能课程的特点以及自己教学与研究的实践，对本课程的教学 进行一些探讨，以期改进人工智能课程教学方法，达到提高本课程教学质量的目 的。�オ� 一、兼顾课程内容的统一性和差异性�オ� 人工智能课程的核心内容主要集中在对基本概念、基本原理、基本方法和重 要算法及其应用的认识和理解上，尽管各种基本概念、原理、方法和算法在一定 程度上自成体系，但是它们之间又存在着许多内在联系和规律。从这一点来看， 人工智能课程与其他很多计算机课程是不同的，这就要求人工智能课程的授课要 具有自己的特色。�� 知识表示、知识推理、知识应用是人工智能课程的三大内容，解决任何一个 人工智能问题都离不开两个步骤，即知识表示和问题求解。由此，人工智能课程 从总体结构上就有了一个比较清晰的脉络，即首先必然要学习各种知识表示方法， 然后是利用这些知识进行推理，进而实现知识应用，最终达到问题求解的目的。问题求解又分为基本的问题求解方法和高级问题求解方法。图搜索策略、启发式 搜索、消解原理以及规则演绎系统等都属于基本的问题求解方法。计算智能、专 家系统、机器学习、自动规划等属于高级问题求解方法。�� 同时，人工智能课程某些章节或者某些方法算法在一定程度上又自成体系。
例如，各种不同的知识表示方法不管是数据结构还是表示形式都完全不相同。又 例如，人工智能有许多不同的学派［2］，本课程往往同时会介绍不同学派的算 法，这些学派在人工智能的基础理论和方法、技术路线等方面是完全不同的，甚 至是对立的。�� 这些都要求我们在教学过程中不仅要强调人工智能课程理论的统一性和完 整性，又要兼顾各学派的特点，尊重甚至调动学生们对不同人工智能学派及其方 法的兴趣。在编写和选用教材时也要注重这一点，我们选用的是蔡自兴教授编写 的《人工智能及其应用》系列教材［1,2］，该教材以逻辑主义学派为主线，兼顾引进其他学派的精华内容，具有较强的科学性。
�オザ�、实施分层次教学�オ� 各高校一般同时为计算机相关专业的本科生和研究生开设了人工智能课程， 甚至有的非计算机类专业也开设有人工智能课程。不同层次的学生对人工智能课 程要求掌握的程度不同，我们首先明确本科生和研究生以及非计算机类专业学生 的教学目的和教学内容，做到分层次设计人工智能课程教学�┕�程。�� 本科阶段的人工智能课程课时量较少，本科层次只需要做到对大部分人工智 能概念和算法了解、认识，少部分达到理解层次。本科生一般都是在高年级（三 年级下期或者四年级上期）开设人工智能课程，这时已有不少学生准备继续读研 或者已经被保研，因此在兼顾全体学生教学层次的同时，要注意给这部分学生足 够的相关参考书目，让他们能够利用课余时间广泛深入了解人工智能相关算法， 老师在课后还应和他们进行充分讨论，培养他们对人工智能的特别兴趣。�� 非计算机类专业的学生往往需要学习如何利用人工智能知识解决该专业领 域内的问题，因此在教学中要尽量有专业针对性地进行教学。例如针对农科类专 业，在教学专家系统过程中，我们要求学生参考北京农业信息技术研究中心开发 的农业专家系统开发平台（paid5��0）理解并开发与本专业领域相关的简易农 业专家系统。�� 给研究生开设人工智能课程要求做到概念理解，基本算法精通，即要求全面、 系统地掌握人工智能的基本概念、基本原理、典型方法和若干应用实例，并且能 灵活运用所学知识阐述解决实际问题的方法和途径。课程教学中要致力于培养学 生分析问题与解决问题的能力，要求研究生将人工智能方法与自己的研究方向相 结合，用人工智能方法解决所研究课题中的实际问题，并撰写相关的课程论文， 以小型研讨会的形式进行报告交流。实践证明，我们的研究生的人工智能教学效 果明显提升，成效突出。
�オト�、案例驱动，寓教于乐�オ� 采用案例教学是为了充分调动学生的学习兴趣，增强学生学习的自觉性［3］。
通过案例教学能把枯燥的人工智能理论知识具体化、形象化，可以使学生更加感性地理解课堂教学内容。这些案例都是以教师所从事的科研项目中的实际应用环 境为背景进行阐述的，让学生能在实际环境中理解概念和知识，学会利用人工智 能知识去分析和解决实际问题。在教学过程中要选择学生容易接受的案例，体现 理论联系实际的特色，激发学生的兴趣。�� 例如，在讲授“计算智能”内容时，我们结合黄河三门峡和小浪底水库水沙 联合智能调度系统［4］进行讲解。综合三门峡水库和小浪底水库防洪运用的基 本原则、历年调度方案、专家的经验、历年数据和现有的调水调沙数学模型，分 别利用模糊决策、神经网络、遗传算法及综合集成方法来实现三门峡、小浪底水 库水沙联合调度。�� 又例如为了让学生走近机器人，我们进行了一场机器人展示课，将研究所现 有的MOROCS��1（中南一号智能移动机器人）、ASR（广茂达）、AmigoBot（自 主移动机器人）、CanDroid（罐头机器人）、MD��375 Rover（人控漫游车）、 Fokker D7（人控飞机，1:72）、Rockit OWI��769K（声按、压控火牛机器人）、 Hexapod Monster（六足爬行机器人）、Hubo（多机能歌舞机器人）等各类机器 人全部拿出来给学生做了功能演示［5］。亲眼看到这么多机器人，同学们都非 常兴奋，对人工智能课程的兴趣高涨。�� 在进行案例教学时，引导学生带着问题和求知欲望深入理论的学习，让学生 在案例中寻找问题的答案并获取知识。在讲授利用神经网络进行水库调度时，引 导学生分析如何确定神经网络的输入端数据，什么是泛化能力以及如何提高神经 网络的泛化能力。�� 为了巩固所学内容，可以让学生组成讨论小组对教师提出的论题进行讨论， 分小组阐述自己的观点，这样有助于提高学生学习的主动性，还有助于培养学生 思考问题的能力和提高理论教学的效果。案例教学的关键在于引导学生利用所学 到的理论知识去解释、分析和解决现实案例中的问题，以达到训练学生理论运用 和深入理解理论知识的目的。�� 此外，我们挑选了机器人足球、拖拉机扑克牌、中国象棋、五子棋等普遍受 人喜爱的智能游戏，让学生亲人工智能课程教学的实践探索 摘 要：结合人工智能课程的特点，在总结自己从事人工智能课程教学经 验的基础上，从教学内容、教学安排、教学方法等多个方面探讨了人工智能课程 教学。提出兼顾课程内容的统一性和差异性，提出对本科生、研究生以及非类专 业实施分层次教学，提出案例驱动寓教于乐的教学方法，以达到提高人工智能课 程教学质量的目的。�� ［3］雷焕贵, 段云青. 中美案例教学的比较［J］. 探索， 2010（6）: 150-151.�� ［4］龙仙爱, 夏利民. 基于遗传算法的水沙联合调度模型［J］. 计算机工 程与应用, 2005（34）: 187-189.�� ［5］陈爱斌.《人工智能》课程教学的实践与探索［J］. 株洲院学报， 2006(6): 137-139.�� 手设计小型智能游戏软件，在设计的过程中掌握高深的人工智能理论知识， 让学生学得会、用得上、记得牢。
�オニ摹⒔嵊铼オ� 人工智能学科是一门非常年轻、又非常前沿的学科，有其自身的突出特点， 人工智能课程教学必然与其他计算机专业课程教学不同，需要更多的从事人工智 能教学的教师在自身的教学实践中不断积累经验，进行广泛的教学交流。
�� ［1］ 蔡自兴, 徐光�v. 人工智能及其应用(第三版)(研究生用书)［M］. 北京: 清 华大学出版社， 2004（8）: 1-4.�� ［2］蔡自兴, 徐光�v. 人工智能及其应用(第三版)(本科生用书)［M］. 北 京: 清华大学出版社， 2003（8）:288-290.��
