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摘要:人工智能產業發展已經上升為國家戰略,人工智能人才缺口巨大,急需高等教育積極發力。目前高等職業院校人工智能專業及相關課程研究較少。文章通過分析高校人工智能相關課程研究的現狀,結合滁州職業技術學院信息工程學院開設專業特點,提出了人才培養方案的改革思路,教學實踐表明改革效果顯著,為其他專業開設“人工智能”通識課和建設人工智能專業提供參考。
關鍵詞:“人工智能”;通識課;教學改革
0引言
人工智能產業發展已經被黨中央、國務院上升到國家戰略,說明國家對人工智能發展尤其重視。2017年,國務院下發了《關于印發新一代人工智能發展規劃的通知》(國發〔2017〕35號)[1]。我國人工智能人才缺口500萬以上,供需比例嚴重失衡,我國的當務之急是加強人工智能人才培養,補齊人工智能人才的短板。方兵等[2]研究了我國高校人工智能學院的現狀、問題及發展方向,指出高校應立足自身辦學特色與學科優勢,做到科學規劃及建設人工智能學院,促進人工智能與經濟社會發展深度融合。胡秀華等[3]分析了教學中存在的相關問題,提出人工智能學科前沿與實踐應用的教學改革思路,改革效果可行。目前開設人工智能專業的高職院校極少,“人工智能”課程在高職院校中開設不足,而“人工智能”通識課能夠較好地了解人工智能領域相關知識,更應該早開設、早學習。
1信息工程學院開設專業存在的問題
目前信息工程學院開設專業存在以下問題:(1)專業忽視了讓學生了解學科前沿,了解最新學科動態。如人工智能+無人機在測繪、運輸、工業生產、國防等領域應用十分廣泛,無人機專業學生在熟練掌握本專業的基本技能外,更需要了解像機器視覺、神經網絡、模式識別相關概念。(2)相關專業因專業自身特點,上課過程中過多的程序代碼,會引起視覺疲勞,輸入代碼會使上課感覺比較枯燥、乏味,對學生學習興趣的激發、知識的掌握、技能的獲得不利。(3)人工智能時代的到來,迫切需要相關技術人才。社會和相關企業不僅需要畢業生掌握專業知識和技能,也要求畢業生了解和認識最新的技術、學習使用人工智能技術,這就要求目前的專業在培養方案上進行修改,加入“人工智能”課程,“人工智能”通識課作為入門課,更應盡早開設。
2“人工智能”通識課教學思路
“人工智能”通識課需要包含我們身邊的人工智能、人工智能概念及發展史、知識表示方法、人工神經網絡、遺傳算法、機器學習、圖像處理、模式識別、人工智能應用、人工智能與人類未來等。學生在學習過程中可以參考相應的教材進行學習,具體課程教學思路實施如下。
2.1精講首次課
首次課十分重要,新課要抓住學生感興趣的新聞熱點及生活中的人工智能案例,可以通過視頻、動畫等形式讓學生更直觀、更具體地了解人工智能。如可引入自動駕駛、快遞智能分揀、家庭智能機器人視頻等,通過這些高科技的產品,快速地吸引學生,提高學生學習的欲望。
2.2以案例加深對知識的理解
本課程通過理論聯系實際思路進行講授,融入具體的案例加以分析,案例便是實際,如把人工智能下圍棋與神經網絡的講解結合,把人臉識別與機器學習、圖像識別的講解結合,這種結合針對性強,思路清晰,把案例剖開并聯系知識點,理論和案例穿插講授更容易把問題講明白,授課過程不至于死板,體現出一定的活躍性,學生的學習過程不會乏味,反而更愿意跟著教師的思路走。
2.3引入開放式、討論式教學
本課程在講解人工智能應用和人工智能未來內容時,讓學生參與進來,通過開放式、討論式教學方式,發揮學生的主體作用,在對人工智能應用案例進行介紹時,讓學生參與,學生充當教師角色對內容進行講解,授課教師對相關內容進行補充,同時學生可以對目前人工智能產品做出評價,給出可以改進的想法和建議。教師根據教學方案講解的同時,吸收學生的觀點,對于較好的想法課上通過公開討論形式,讓更多的學生參與進來,有利于學生發散思維和創新思維的培養,促進老師和學生之間的互動和交流,提升教學質量。
2.4創新課程的考核形式
課程的結課不再以傳統的平時考勤和期末考試結合的形式,本課程采取平時考勤、學習態度、平時作業、人工智能方案設計4種相結合的形式,方案設計占比60%,其他占比40%。考核形式具有自主性,方案的設計要結合本門課所學知識點和自身專業知識,要有合理性、可行性。方案可以是對現有人工智能產品的改進方案,也可以是完全創新的人工智能產品方案,也可以對未來人工智能的設想,設想要結合實際。本課程的主要目的是讓同學們了解和認識人工智能相關知識,對自身專業學習起到促進作用,開闊學生的視野,擴大學生知識面。
3教學效果分析
為了對開設“人工智能”通識課效果進行分析研究,本課程選取2019級信息工程學院部分專業學生作為調研對象,涉及無人應用技術、移動互聯應用技術、虛擬現實應用技術、軟件技術等專業,以上專業均已開設了“人工智能導論”課,本次發放問卷143份,回收128份。問卷調查中開課前調查項如表1所示,開課后調查項如表2所示。對表1分析得出開課前只有66%同學對自己專業學習感興趣,通過表2的分析得出開課后有81%的同學認為自己專業的學習興趣有提高,說明開課有較好的效果,有利于學生對專業課程的學習。開課前有86%的學生認為自己需要了解人工智能知識,說明新時代下,當代大學生渴望對人工智能知識的學習。此外開課前只有40%的學生了解人工智能,開課后學生學習和了解了人工智能相關知識,且有60%及以上同學對機器學習、神經網絡、圖像處理等知識有了解,有89%學生覺得今后有必要開設人工智能相關課程,說明同學們不僅學習到了人工智能相關知識,而且對繼續學習人工智能相關知識仍有很大的興趣。開課前和開課后分別有83%和89%的學生認為人工智能對今后的工作有幫助,基本持平,說明大部分同學們已經認識到人工智能對社會帶來的積極影響,提前了解人工智能相關知識有助于工作的開展。所以“人工智能”通識課的開設促進了學生對自身專業的學習,提高了學生對人工智能知識學習的興趣,讓學生了解了更多的人工智能知識,拓寬了知識面,利于學生今后的工作和學習。
4結語
誰掌握人工智能,誰就掌握未來,高職教育需要在人工智能相關人才培養上繼續積極發力,文中給出了高職院校“人工智能”通識課的教學思路,結果顯示具有良好的教學效果,有利于高職教育在人工智能領域繼續探索。
[參考文獻]
[1]國務院.關于印發新一代人工智能發展規劃的通知[EB/OL].(2017-07-20)[2021-02-26].
[2]方兵,胡仁東.我國高校人工智能學院:現狀、問題及發展方向[J].現代遠距離教育,2019(3):90-96.
[3]胡秀華,王長元.基于學科前沿與實踐應用的人工智能課程教學改革研究[J].計算機教育,2019(9):159-163.
作者:丁海濤 單位:滁州職業技術學院