高職教育中人工智能課程改革方案

課程設置應與高職教育培養(yǎng)目標和方式相一致人工智能課程主要講授當今智能領域的理論方法及其應用，是一門涉及哲學、邏輯學、語言學、控制論、生物神經學等多個學科的課程。以普通高校高年級計算機專業(yè)學生為講授對象，人工智能課程在教學上一般以理論講授為主，并輔以一些應用實例加以分析。課程本身理論性強，內容較為抽象，因此對學生專業(yè)知識基礎的要求高，在教學上往往強調對各種智能理論的深入講解和分析，以此達到提高學生專業(yè)理論水平的目的。

當前高職教育中為計算機專業(yè)學生所開設的人工智能課程很大程度上沿用了普通高等教育環(huán)境下的教學方式和內容，這顯然與高職教育本身培養(yǎng)人才的目標和方式不一致。高職教育的最終目標是要培養(yǎng)適應生產需要的技能型、應用型人才，而高職教育在教學方式上應更為注重實踐教學，包括各種實驗、實訓、實習和設計。因此，人工智能課程中單純的理論講授并不能有效地適應高職教育的實際教學環(huán)境要求，有必要對人工智能課程在教學內容和方式上加以改革。三個改革途徑（一）引導學生閱讀應用研究文獻高職教育強調培養(yǎng)學生的知識應用技能，其中重要的一點是要培養(yǎng)學生把理論知識應用到實際生產中的能力。然而在教學實踐過程中，學生普遍反映由于人工智能課程理論性強，難于從課本理論聯系到實際的專業(yè)應用上，這樣對激發(fā)學生的學習興趣，提高技能應用水平是不利的。實際上，人工智能涉及的應用領域極為廣泛，其中在專家系統(tǒng)、模式識別、智能控制、數據挖掘、自然語言理解等方面尤為突出，每一種應用都能夠很好地體現出人工智能學科的基本理論方法特點。因此，在課程學習的開始階段，應讓學生按照個人興趣自行選定某個應用領域，在一定的提示和引導下通過檢索有關文獻，訪問相關的科研院校網站等方式獲取資料，了解當前該領域的發(fā)展現狀和具體產品的開發(fā)和使用情況，最后在課程的結束階段以學習報告的形式在課堂上加以演示和共同討論，這樣可以大大激發(fā)學生學習人工智能課程的主觀能動性，開闊學生的知識視野。資料的收集閱讀與思考是知識應用的首要環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)應用型人才的知識應用技能很有幫助。（二）安排學生對經典算法程序進行實驗與普通高等教育相比，高職教育更加強調實踐教學的重要性。從實踐中學習和理解理論知識，并且把所學知識運用到實踐中，這是高職教育的重要特點。人工智能課程內容抽象而概念性強，單純的理論講解學生難以從中得到啟發(fā)，也難以體現出高職教育突出實踐教學的特點，為此需要安排學生動手實驗，從實踐中理解人工智能科學的理論原理和應用途徑。在人工智能科學的發(fā)展過程中，先后提出了一些經典的優(yōu)秀算法程序，如A*算法、遺傳算法、神經網絡的BP學習算法等，在科研和工程實際中得到了廣泛的應用，在實踐教學中同樣有著重要價值。根據教學要求和實際情況，學生并不需要自行設計關于這些算法的具體程序，在提倡開放和共享源代碼的今天，通過網絡能夠獲得大量相關的程序代碼資源。同時，一些軟件平臺也集成了一些工具箱，如遺傳算法工具箱、神經網絡工具箱等，只需設定相關輸入參數和數據，便可通過調用工具箱函數實現算法，極為簡便而易于理解。學生應通過對這些程序作驗證性實驗來理解所學內容。為安排學生有效地進行實驗，教師應結合當前階段所講授的內容準備相應的算法程序，當該部分內容結束后在課堂上講解和演示算法程序的運行方法。學生獲得該算法程序以及具體的實驗任務后在課后完成實驗并提交實驗報告。例如，在講授啟發(fā)式搜索時，可向學生提供A*算法求解八數碼難題的算法程序，并對某個學生給定某個初始棋盤狀態(tài)，要求學生動手運行程序并記錄由算法擴展所得的每個棋盤狀態(tài)的估價函數計算結果，以及相應的OPEN表和CLOSED表的變化情況，從中理解A*算法的原理特點。又如，在講授BP學習算法時，可根據學生的實際情況對內容進行調整，強調BP神經網絡的實際工程應用價值，而對BP算法的基本原理只作簡單介紹。向學生提供利用BP神經網絡學習特定目標函數的MATLAB程序代碼后，要求學生動手運行該程序，并且記錄和對比神經網絡在訓練前后對目標函數的逼近效果。

（三）啟發(fā)學生引入人工智能理論方法對畢業(yè)設計加以創(chuàng)新

畢業(yè)設計是高職教育的重要環(huán)節(jié)，學生通過畢業(yè)設計對以往所學知識作系統(tǒng)性總結，通過畢業(yè)設計能進一步加強學生的技能訓練，提高學生的技能應用水平。從實踐教學的角度來講，畢業(yè)設計不僅僅要求學生對已學知識和技能的簡單重復運用，更重要的是強調學生能夠主動獨立地分析實際問題，對問題的解決方法提出新的觀點并付諸實踐。然而從教學的實際來看，在畢業(yè)設計中學生創(chuàng)新的主動性不足，往往停留在繼承和模仿階段，畢業(yè)設計作品少有突破和創(chuàng)新。究其原因，并非學生所學知識和技能不足，而是學生未懂得如何分析已有問題，在其基礎上引入新的解決方法或提出新的應用內容。在計算機領域中，人工智能屬于研究和創(chuàng)新的前沿和熱點，許多舊有問題利用人工智能方法都得到了新的解決途徑。教師在指導學生畢業(yè)設計時，可針對某一問題恰當地啟發(fā)學生引入人工智能的理論和方法，并嘗試性地運用在解決當前問題之中，這樣能較容易地獲得新的改進和突破，對培養(yǎng)學生創(chuàng)新觀念和能力很有意義。近年來，高職教育得到了迅速發(fā)展，其社會認可度也不斷提升。但是，在發(fā)展的過程中也出現了一些新的問題，其中突出的是如何對以往普通高等教育的教學方式和內容加以改革，以適應高職教育的新要求。人工智能課程作為一門重要的計算機專業(yè)課程，仍需要結合高職教育的實際要求以及學生的具體情況，在加強培養(yǎng)應用型、技能型人才，加強實踐教學上不斷進行探索和改革。參考文獻：[2]韋芳.高等職業(yè)技術教育應注重實踐教學[J].中國科技信息，2006，（5）：264.，高職教育中人工智能課程改革方案飛雪

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