基于学科前沿与实践应用的人工智能课程教学改革研究
胡秀华，王长元，王亚文，陈 芳
【摘 要】分析现阶段人工智能课程教学过程中存在的典型问题，提出基于学科前沿与实践应用的教学改革思路，介绍具体的教学改革内容，最后通过调查分析说明改革效果。
【期刊名称】《计算机教育》 【年(卷),期】2019(000)009 【总页数】5
【关键词】人工智能；教学改革；实践应用；教学效果
基金项目：教育部产学研合作协同育人项目(201801140007）；新型网络与检测控制国家地方联合工程实验室基金项目（GSYSJ2017012）。
0 引言
作为面向高等学校计算机科学与技术学科软件工程等相关专业的本科生开设的专业基础课，人工智能课程内容涉及诸多概念、原理、方法与技术，目的在于让学生通过学习来进一步了解并掌握人工智能领域的相关基础理论及典型应用方向[1-2]。然而，人工智能作为一门前沿性交叉学科，课程内容概念抽象、知识面广，传统的一成不变的课程教学内容与教学方式不能适应新时期学生对知识的渴望与需求，妨碍教学目标的实现，更不利于专业能力培养的达成。 为了取得更好的教学效果，课程负责人与授课教学团队一直在探索有益的教学内容、教学方法和教学手段[3-5]。文献[6]中先提出了树立精品意识的重要性，然后从教学内容、教材编写、教学方法以及教学队伍等方面分析了已有问题并探讨了改革方向。文献[7]从学习和落实科学发展观的思路出发，阐述了现阶段
课程教学改革的意义、内容和具体举措。文献[8]给出了以问题智能化求解观为核心的教学方法，通过理论联系实际提高学生学习兴趣，并逐步建立课程资源库，能够有效提高学生的课程掌握水平。文献[9]分析了已取得良好教学效果的改革举措，指出教学内容的优化、实验环节的改进、教学方法的创新能提高学生学习效果。文献[10]分析了课程的教学特点，并提出教师要了解学生需求进而优化教学内容、教学手段与方法，调动学生积极性。文献[11]基于典型自动推理系统设置教学问题，在实例中激发了学生探索与应用符号主义人工智能学派成果的兴趣。文献[12]对课程的教学与实践进行了探索，给出了教材的选择，实验教学的内容、方法和手段，以及学生学好该课程的建议。文献[13]通过问题驱动式教学法引导学生通过课前问题设置开展学习，鼓励学生深入思考并动手解决问题。文献[14]结合教学中存在的问题给出了4个方面的改革内容，并探讨了怎样构建多元化的人才培养模式。文献[15]提出从案例设计、问题引导和实践安排等几个方面进行探索，强调了实践教学改革的重要性。文献[16]给出了结合师资教学情况及学生综合能力情况修订教学大纲的举措，并强调理论与实践相互转化的重要性。
相关研究丰富了人工智能课程的讲授技巧，一定程度上提高了课程教学效果,但是在智能信息化社会，如何提高课程教学质量，建设满足知识、能力和素质协调发展的人才培养模式要求的人工智能课程教学体系，还需要深入挖掘存在的弊端，在教学内容、教学方法、教学手段等方面继续探索，不断创新与完善。
1 问题的提出
人工智能课程先修课多，知识抽象，理论方法更新快且应用领域宽，是公认的理论强而实践难的一门专业课，在教学过程中普遍存在着教学内容老化、实践
教学环节薄弱、教学模式欠妥等典型问题，具体现状分析如下。 1）教学内容陈旧。
在前期的课程教学中，教学内容均依据教学大纲采用传统的“精讲+略讲”形式授课，由教师单方面讲解，学生被动听课，这种教学模式使得学生只能被动接受教师对课程内容的安排与讲授，削弱了学生学习的主体性与主动性。即使在知识点讲授过程中教师设置一些问题，学生也缺乏互动的积极性，完成课后作业的过程也是敷衍了事，不对知识点做深刻剖析。
此外，人工智能学科所涉及的原理技术和应用领域发展迅速，新的模型框架及应用推广层出不穷，诸如深度学习等前沿技术词语也已经成为大家耳熟能详的名词。然而，对于本科生来说，他们对这些前沿的技术也大多止于名词的认识，而少有时间精力与自主性去深入了解算法的核心或新技术的应用进展，缺乏前沿性思考。考虑到教材版本中知识更新的速度及该课程动态应用性强的矛盾性，仅仅依靠单一的教材知识讲授不能有效涉及相关的新技术与新方法，容易使学生局限于传统技术，不能及时了解和掌握最新研究方向与成果应用，不利于学生创新性思维的培养。 2）实践能力培养缺失。
人工智能作为一门具有独特创新性与应用性的课程，内容涉及大量的经典理论与典型应用，存在诸多值得思考的典型问题。而在前期的教学大纲与教学内容设置方面，均忽视了应用实现这个环节，以至于学生在课程结束后，也仅仅是知道了几组概念与原理，忽视了学生动手实践能力和科研创新能力的培养，没有实现运用理论知识解决实际问题的学习目的。虽然固有的教师传授模式会通过教学用例或简单实例进行理论说明，但学生对理论的掌握还是容易受限于表
基于学科前沿与实践应用的人工智能课程教学改革研究
