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(一)過(guò)于注重應(yīng)試教育
計(jì)算機(jī)作為重要的工具,應(yīng)用于各行各業(yè)。對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)能力的評(píng)定也成為各領(lǐng)域關(guān)注的方向,高校為了學(xué)生能夠適應(yīng)市場(chǎng)的需求,以各種計(jì)算機(jī)等級(jí)考試作為學(xué)生學(xué)習(xí)的考核標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)生過(guò)分注重考試內(nèi)容,對(duì)于實(shí)踐能力的培養(yǎng)和綜合設(shè)計(jì)水平以及創(chuàng)新性思維等多方面能力的培養(yǎng)卻相對(duì)忽視了。不少學(xué)生拿了證書(shū)也不會(huì)操作基本的文字排版工作,完全成為讀死書(shū)的典型,到了工作崗位上還得從頭學(xué)起。這種理論和實(shí)踐完全脫節(jié)的情況較為普遍。
(二)考試形式單一
現(xiàn)在各高校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課的考核方式仍不夠完善,仍采用筆試或上機(jī)考核學(xué)生成績(jī),這種方式只能短時(shí)間、片面地呈現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,不能完全體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)際能力。能力的體現(xiàn)不一定在分?jǐn)?shù)上,選擇適合的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系才是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課教學(xué)改革的任務(wù)之一。
二、高校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革的對(duì)策
(一)明確教學(xué)目標(biāo)
高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)操作能力,讓學(xué)生在實(shí)踐中加深對(duì)計(jì)算機(jī)的基本知識(shí)的理解,同時(shí)掌握計(jì)算機(jī)操作技能和一定編程手段,為學(xué)生能成為高素質(zhì)、實(shí)踐能力強(qiáng)的創(chuàng)新型人才做準(zhǔn)備。學(xué)生通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)為專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)進(jìn)一步服務(wù),真正掌握解決實(shí)際問(wèn)題的方法和面向就業(yè)的實(shí)用技能,以縮短與工作崗位的距離。從非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的歷史與現(xiàn)狀分析,結(jié)合各專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),研究各專(zhuān)業(yè)體系的發(fā)展與信息技術(shù)的內(nèi)部關(guān)聯(lián)關(guān)系及技術(shù)結(jié)合點(diǎn)。教師要不斷采用適應(yīng)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的教學(xué)新理念,合理設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在專(zhuān)業(yè)發(fā)展中的定位及作用。
(二)優(yōu)化課程體系,突出實(shí)踐能力培養(yǎng)
通過(guò)對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)的研究,設(shè)置合理的課程體系結(jié)構(gòu),從課程設(shè)置、實(shí)踐技能、實(shí)訓(xùn)與實(shí)習(xí)課改的角度,使學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)輔助各專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握及提高,為專(zhuān)業(yè)后續(xù)的發(fā)展打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在課程體系的設(shè)置中,不同專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容的廣度和深度有所不同,課程設(shè)置中應(yīng)增加實(shí)踐課的比重,以體現(xiàn)計(jì)算機(jī)教學(xué)的能力培養(yǎng)。同時(shí),為學(xué)生更多提供自己動(dòng)手的機(jī)會(huì)。為突出培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)的興趣,開(kāi)設(shè)選修課程也是一種不錯(cuò)的方式,學(xué)生可以根據(jù)喜好進(jìn)一步選擇有興趣的課程,如:網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)動(dòng)畫(huà)、圖像處理軟件、程序開(kāi)發(fā)等多方面課程,為學(xué)生了解計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)提供方便。學(xué)生可以根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)選擇適合自己專(zhuān)業(yè)的計(jì)算機(jī)技術(shù)拓展學(xué)習(xí),為自己后續(xù)課程的學(xué)習(xí)做好鋪墊。
(三)改進(jìn)教學(xué)方法
通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段的改革,使計(jì)算機(jī)面向應(yīng)用成為主流,以突出學(xué)生計(jì)算機(jī)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。教學(xué)中采用案例教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)等多種適合教學(xué)內(nèi)容的方法,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)真實(shí)工作環(huán)境和工作任務(wù)的了解,提高整體思考及綜合設(shè)計(jì)的能力。針對(duì)基礎(chǔ)不同的學(xué)生,區(qū)別對(duì)待,因材施教,以實(shí)現(xiàn)不同層次學(xué)生的培養(yǎng)。實(shí)行理論課和實(shí)驗(yàn)課成績(jī)相結(jié)合、過(guò)程性評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合、課堂教學(xué)與課外自主學(xué)習(xí)相結(jié)合的全面評(píng)價(jià)體系。[2]從實(shí)際項(xiàng)目需求出發(fā),改善教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法。以全新的教學(xué)理念,進(jìn)行多角度、全方位的教學(xué)方法轉(zhuǎn)換,把課堂轉(zhuǎn)換成學(xué)生是核心、教師是配角的教學(xué)舞臺(tái),通過(guò)學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)過(guò)程,更好地提高學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。還可以利用學(xué)校良好的教學(xué)設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué),將課程內(nèi)容和相關(guān)的教學(xué)資料上傳到網(wǎng)絡(luò)。學(xué)生可以自學(xué),通過(guò)論壇等方式和學(xué)生、教師交流與學(xué)習(xí)。在擴(kuò)充知識(shí)儲(chǔ)備的同時(shí),又激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣,讓學(xué)生感受學(xué)習(xí)知識(shí)的輕松自如。
(四)根據(jù)專(zhuān)業(yè)設(shè)置教學(xué)內(nèi)容
研究各專(zhuān)業(yè)、各層次學(xué)生的差異性,從差異中尋求專(zhuān)才、全才等特色人才的培養(yǎng)方法。組織計(jì)算機(jī)的各類(lèi)比賽,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。模擬應(yīng)聘公司,由學(xué)生自行設(shè)計(jì)或進(jìn)行團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì),增強(qiáng)創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)精神。按專(zhuān)業(yè)分類(lèi)指導(dǎo)教學(xué),實(shí)施/計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)+專(zhuān)業(yè)應(yīng)用0的教學(xué)結(jié)構(gòu)。根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)及專(zhuān)業(yè)需要,通過(guò)專(zhuān)業(yè)區(qū)分學(xué)習(xí)方向等方式,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)與各專(zhuān)業(yè)相結(jié)合、相促進(jìn),構(gòu)建一專(zhuān)多能的人才培養(yǎng)模式。
(五)完善考核方式
以能力為培養(yǎng)目標(biāo)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)考核方式,可以靈活多樣,并包含多項(xiàng)內(nèi)容??梢圆捎镁W(wǎng)絡(luò)考核方式將理論和實(shí)踐內(nèi)容相結(jié)合,基礎(chǔ)知識(shí)和操作能力有效統(tǒng)一。也可以進(jìn)行綜合性的設(shè)計(jì)作業(yè)供學(xué)生制作,為學(xué)生提供一定內(nèi)容讓他們獨(dú)立設(shè)計(jì),拓展學(xué)生的創(chuàng)造性思維??己嗽u(píng)價(jià)時(shí),可以將學(xué)生自評(píng)、教師評(píng)價(jià)、學(xué)生互評(píng)等結(jié)果作為考核成績(jī)一部分。在設(shè)計(jì)中提高能力,在交流互動(dòng)中提高潛能。讓學(xué)生在和諧的環(huán)境中和教師、同學(xué)交流合作共同進(jìn)步。
三、結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:人工智能;研究生教學(xué);教學(xué)方法
人工智能是一門(mén)研究機(jī)器智能的學(xué)科,是在研究人類(lèi)智能行為規(guī)律的基礎(chǔ)上,利用人工的方法和技術(shù),研制智能機(jī)器或智能系統(tǒng)來(lái)模仿、延伸和擴(kuò)展人的智能,實(shí)現(xiàn)智能行為。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)向智能經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展的今天,人工智能具有重要的理論意義和社會(huì)價(jià)值。人工智能理論已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域,人工智能技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用,許多研究成果已經(jīng)進(jìn)入人們的生活。
人工智能課程是一門(mén)多學(xué)科交叉的課程,具有很強(qiáng)前沿性,涉及哲學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、行為科學(xué)、腦科學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、邏輯學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)等眾多領(lǐng)域;涉及面寬,內(nèi)容廣泛,更新快。人工智能課程的開(kāi)設(shè)能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和技術(shù)創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)的前瞻性,提高他們的科技素質(zhì)和學(xué)術(shù)水平[1]。
人工智能課程內(nèi)容的廣泛性、前沿性和應(yīng)用性特點(diǎn)決定了授課方法的多樣性。與本科生相比,研究生在教育目標(biāo)和身心特征方面都有較大的區(qū)別。筆者多年從事研究生人工智能課程教學(xué)工作,現(xiàn)總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)如下。
1研究生培養(yǎng)目標(biāo)及其教學(xué)特點(diǎn)
研究生教育階段的教育目標(biāo)是使研究生形成具有個(gè)性化的研究品格、研究定向和研究視野,以具有獨(dú)立思考并獲得獨(dú)創(chuàng)研究成果的能力[2]。從這一意義上講,個(gè)性化是研究生教育培養(yǎng)目標(biāo)的構(gòu)成主體。尤其隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長(zhǎng),社會(huì)對(duì)知識(shí)創(chuàng)新、新經(jīng)濟(jì)生長(zhǎng)點(diǎn)的期望值增大,這就要求我國(guó)研究生教育在其培養(yǎng)目標(biāo)的定位上不僅要重視人才培養(yǎng)的高層次性,更要重視創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的培養(yǎng)。并且,研究生身心發(fā)展已較成熟,具有較穩(wěn)定的個(gè)性特征,思維力強(qiáng),具有較高的專(zhuān)業(yè)性思維意識(shí)和創(chuàng)造力,為獨(dú)立地進(jìn)行專(zhuān)業(yè)研究活動(dòng)提供了心理上和智力上的保證。而且,研究生已具備了基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí),特別是有一定工作經(jīng)歷的研究生,他們不僅有本科教育階段的知識(shí)積累,也有應(yīng)用這些知識(shí)的經(jīng)驗(yàn),對(duì)于擴(kuò)大其專(zhuān)業(yè)知識(shí)領(lǐng)域并進(jìn)行研究有著積極主動(dòng)的態(tài)度??傊瑥哪挲g構(gòu)成及身心特征上講,研究生適應(yīng)高層次、跨學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和研究。
研究生的特征及其教育目標(biāo)決定了研究生教學(xué)不應(yīng)該是由教師講授已定論的知識(shí),而應(yīng)是以教學(xué)為基本依托,通過(guò)教學(xué)提出具有研究性、探索性、未確定性甚至是尚存爭(zhēng)議性的課題,激勵(lì)研究生獨(dú)立思考和質(zhì)疑,讓他們?cè)谒伎己唾|(zhì)疑的過(guò)程中提出問(wèn)題,培育他們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出質(zhì)疑的科學(xué)批判精神,訓(xùn)練并提高其創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力主要表現(xiàn)在具有健全的人格、強(qiáng)烈的責(zé)任感、開(kāi)放的心態(tài)、團(tuán)結(jié)合作的精神、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的思維能力和創(chuàng)新思維方式。
個(gè)性是創(chuàng)新的源泉,研究生課程體系的設(shè)置應(yīng)該具有一定的靈活性,依據(jù)研究生不同的知識(shí)基礎(chǔ)和研究定向,設(shè)置具有彈性化的課程,使研究生的個(gè)性化得以凸顯。另外,為提高研究生專(zhuān)業(yè)研究和創(chuàng)新能力,在課程教學(xué)中,也應(yīng)凸顯教學(xué)的研究性和專(zhuān)業(yè)性,重視專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域背景知識(shí)和研究方法的講授,開(kāi)展跨學(xué)科、非專(zhuān)業(yè)知識(shí)的教學(xué),教學(xué)內(nèi)容應(yīng)涵蓋專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)、難點(diǎn)、爭(zhēng)議問(wèn)題和最新研究動(dòng)態(tài),還應(yīng)包括交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科的研究趨勢(shì),以擴(kuò)展學(xué)生的視野[3]。也就是說(shuō),研究生教學(xué)既要凸顯研究生的個(gè)性化特點(diǎn),又要凸顯內(nèi)容的學(xué)術(shù)性和研究的指向性。
2人工智能課程的特點(diǎn)
2.1多學(xué)科交叉,具有很強(qiáng)的前沿性
人工智能是一門(mén)多學(xué)科交叉的課程。課程內(nèi)容的理解需要運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)和較強(qiáng)的邏輯思維能力,多學(xué)科的知識(shí)相互聯(lián)系、相互交叉,融合形成新的知識(shí),成為新的思維方法和綜合能力的萌發(fā)點(diǎn)。通過(guò)課程學(xué)習(xí),學(xué)生可以通過(guò)不同學(xué)科知識(shí)的融合來(lái)達(dá)到對(duì)原有知識(shí)的超越,用一種全新的思維方法來(lái)思考所遇到的問(wèn)題,提出新的解決辦法。這也是創(chuàng)造力的迸發(fā)和智能的飛躍。具有了知識(shí)的廣度和深度才具有融會(huì)貫通、創(chuàng)新的可能,人工智能課程的開(kāi)設(shè)能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和技術(shù)創(chuàng)新能力,為學(xué)生提供一種新的思維方法和問(wèn)題求解手段。
2.2涉及面寬,內(nèi)容廣泛,更新快
人工智能課程是一門(mén)知識(shí)點(diǎn)較多的課程,它以概率統(tǒng)計(jì)、離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)原理等課程為基礎(chǔ),涵蓋了模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、計(jì)算智能、自然語(yǔ)言理解、專(zhuān)家系統(tǒng)等眾多研究方向,內(nèi)容涉及面廣,概念抽象,不易理解。并且,人工智能課程內(nèi)容更新快,近年來(lái)人工智能科學(xué)的快速發(fā)展,涌現(xiàn)出了大批新方法,研究熱點(diǎn)問(wèn)題也從符號(hào)計(jì)算發(fā)展到智能計(jì)算和Agent等。其中,計(jì)算智能主要涉及神經(jīng)計(jì)算、模糊計(jì)算、進(jìn)化計(jì)算和人工生命等領(lǐng)域,在模式識(shí)別、圖像處理、自動(dòng)控制、通信網(wǎng)絡(luò)等很多領(lǐng)域都得到了成功應(yīng)用;Agent最早來(lái)自分布式人工智能,隨著并行計(jì)算和分布式處理等技術(shù)的發(fā)展而逐漸成為熱點(diǎn)。
在互聯(lián)網(wǎng)上有大量最新的與課程內(nèi)容相關(guān)的研究論文,為學(xué)生提供了很好的查閱文獻(xiàn)的環(huán)境,使學(xué)生能夠根據(jù)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容和所在課題組的研究方向閱讀相應(yīng)文獻(xiàn),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和獨(dú)立提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
2.3應(yīng)用性強(qiáng)
人工智能理論已經(jīng)滲透到科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,當(dāng)前,幾乎所有的科學(xué)與技術(shù)分支都在共享著人工智能領(lǐng)域所提供的理論和技術(shù)。例如,自第一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)DENDRAL研制成功以來(lái),專(zhuān)家系統(tǒng)已成功地應(yīng)用于數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)、氣象、農(nóng)業(yè)、法律、教育、交通運(yùn)輸、軍事、經(jīng)濟(jì)等幾乎所有領(lǐng)域;數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是以一種更自動(dòng)化的方式對(duì)具有大量數(shù)據(jù)的商業(yè)活動(dòng)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè),在市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、銀行、制造業(yè)、保險(xiǎn)業(yè)、計(jì)算機(jī)安全、醫(yī)藥、交通、電信等領(lǐng)域已有許多案例;語(yǔ)義Web讓W(xué)eb上的信息能夠被機(jī)器所理解,實(shí)現(xiàn)Web信息的自動(dòng)處理,成功地將人工智能的研究成果應(yīng)用到互聯(lián)網(wǎng)。另外,在機(jī)器視覺(jué)、自然語(yǔ)言理解、智能控制與智能制造等方面,人工智能技術(shù)也得到廣泛的應(yīng)用,有許多研究成果已經(jīng)進(jìn)入人們的生活。目前,從理論到技術(shù),從產(chǎn)品到工程,從家庭到社會(huì),智能無(wú)處不在,人工智能廣泛的應(yīng)用性給學(xué)生提供了大量的現(xiàn)實(shí)案例,使得人工智能不再是高深莫測(cè)的理論,而是現(xiàn)實(shí)中可以觸及的內(nèi)容。
人工智能課程的多學(xué)科交叉性、內(nèi)容廣泛性、概念抽象、不易理解以及前沿性和應(yīng)用性特點(diǎn)決定了在該課程的講授過(guò)程中應(yīng)該采用多種授課方法。多種授課方法的采用一方面便于授課內(nèi)容的理解,另一方面也能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和技術(shù)創(chuàng)新能力,提高他們的科技素質(zhì)和學(xué)術(shù)水平。
3人工智能課程教學(xué)方法
3.1基于問(wèn)題的啟發(fā)式教學(xué)法
蘇霍姆林斯基說(shuō):“喚起人實(shí)行自我教育,乃是一種真正的教育。”基于問(wèn)題的啟發(fā)式教學(xué)法是教師在深入了解學(xué)生心理特點(diǎn)和學(xué)習(xí)規(guī)律的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)適合教學(xué)的啟發(fā)式問(wèn)題,并采取靈活多樣、生動(dòng)活潑的啟發(fā)方式,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題、提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。該教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)的是過(guò)程,教師的主要任務(wù)是提出問(wèn)題,依據(jù)舉一反三的思路引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)邏輯推理,通過(guò)逐層分析深入思考問(wèn)題,最后綜合學(xué)生觀點(diǎn)闡述相關(guān)理論。
在課程教學(xué)中,有許多內(nèi)容適合于采用啟發(fā)式教學(xué)方法。例如,在知識(shí)表示方法的學(xué)習(xí)過(guò)程中,教師首先提出問(wèn)題:“你是怎樣進(jìn)行數(shù)學(xué)定理證明的?”并在學(xué)生的回答過(guò)程中,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到知識(shí)及其表示的重要性;隨后,提出問(wèn)題:“在計(jì)算機(jī)中如何表示知識(shí)?”引導(dǎo)學(xué)生逐步總結(jié)出不同知識(shí)表示方法在知識(shí)表達(dá)能力、推理效率、可實(shí)現(xiàn)性、可組織性、可維護(hù)性方面的區(qū)別。另外,在確定性推理的教學(xué)過(guò)程中,教師可以利用“某處發(fā)生盜竊案,公安局派出5個(gè)偵查員去調(diào)查,研究案情時(shí),5個(gè)偵查員各給出了一句可信的結(jié)論,據(jù)此判斷誰(shuí)是盜竊犯”的問(wèn)題[4],讓學(xué)生進(jìn)行判斷和討論,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到推理過(guò)程中可以使用多條規(guī)則進(jìn)行推理,并且推理路線也可能存在多條,從而引出推理的兩大基本問(wèn)題:解決沖突消解等問(wèn)題的推理策略,以及解決推理線路等問(wèn)題的搜索策略。
啟發(fā)式教學(xué)法的要點(diǎn)是設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膯l(fā)式問(wèn)題和啟發(fā)方式、安排能調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性的討論環(huán)境、鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表個(gè)性化觀點(diǎn)。教師不僅用問(wèn)題引發(fā)學(xué)生思考,更要鼓勵(lì)學(xué)生讓思維自由馳騁,主動(dòng)提出問(wèn)題,討論問(wèn)題,尋求問(wèn)題解決方案。在探討、研究問(wèn)題中,不要以現(xiàn)有的結(jié)論和固定的程式束縛思想,鼓勵(lì)學(xué)生的個(gè)性化觀點(diǎn)。啟發(fā)式教學(xué)是一種民主、科學(xué)的教學(xué)方法,其中包含諸多具體的教學(xué)方法,如激疑啟發(fā)法、比喻啟發(fā)法、類(lèi)比啟發(fā)法、聯(lián)系啟發(fā)法,等等。啟發(fā)式教學(xué)在傳授知識(shí)的同時(shí),更注重的是對(duì)創(chuàng)新的孕育、萌芽、生成和壯大,它能促使學(xué)生自己獲取知識(shí)、思考問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。以問(wèn)題為基礎(chǔ)的啟發(fā)式教學(xué),利用問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),全方位深層次發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維和探究性學(xué)習(xí)能力。問(wèn)題可以誘發(fā)出學(xué)生的求知欲,激發(fā)、喚醒了學(xué)生的主體意識(shí);問(wèn)題往往是面向生活世界的實(shí)踐活動(dòng)的,它使教學(xué)活動(dòng)從以傳授知識(shí)為中心轉(zhuǎn)化為傳授知識(shí)與培養(yǎng)能力并重,理論與實(shí)踐相結(jié)合,提高了學(xué)生分析、綜合、觀察、想象等思維能力。
3.2基于案例的探究式教學(xué)法
基于案例的探究式教學(xué)法要求教師能夠根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和能力,創(chuàng)設(shè)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)的案例,以激發(fā)學(xué)生探究問(wèn)題的興趣,促進(jìn)學(xué)生質(zhì)疑、探求的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),通過(guò)選擇與確定問(wèn)題、討論與提出設(shè)想、實(shí)踐與尋求結(jié)果、驗(yàn)證與得出結(jié)論,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立探究、研究能力和創(chuàng)新能力。探究式教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的積極參與,強(qiáng)調(diào)師生互動(dòng)。對(duì)教師來(lái)說(shuō),必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的“傳道”觀念,以平等的心態(tài)與學(xué)生交流探討。在課堂上,要努力營(yíng)造民主、寬松、和諧的教學(xué)氛圍,積極引導(dǎo)學(xué)生大膽設(shè)想,大膽探索。使學(xué)生樹(shù)立研究型學(xué)習(xí)的觀念,消除依附心理,養(yǎng)成勤于思考、善于思考的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣,通過(guò)積極參與研討培養(yǎng)學(xué)生自己獲取新知、探求未知的能力,以及團(tuán)隊(duì)意識(shí)和合作精神。
我們?cè)诒菊n程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分的教學(xué)中,將基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的維吾爾文手寫(xiě)字母識(shí)別作為案例開(kāi)展了探究式教學(xué)活動(dòng)。在介紹了前饋多層感知器及標(biāo)準(zhǔn)BP算法之后,教師將科研項(xiàng)目中基于標(biāo)準(zhǔn)BP算法的維吾爾文手寫(xiě)字母識(shí)別實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果詳細(xì)地在課堂上進(jìn)行演示,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)提出質(zhì)疑。在教學(xué)實(shí)踐中,學(xué)生提出了大量問(wèn)題,例如,輸出層神經(jīng)元個(gè)數(shù)如何確定,為什么輸出層神經(jīng)元個(gè)數(shù)對(duì)識(shí)別率會(huì)有影響?網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過(guò)程中出現(xiàn)震蕩的原因是什么?如何解決?為什么有時(shí)誤差較大,權(quán)值的調(diào)整量反而很?。康鹊?。在教師事先準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)演示的基礎(chǔ)上,開(kāi)展學(xué)生進(jìn)行課堂討論,讓學(xué)生提出解決問(wèn)題的各種方法,并現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,逐步讓學(xué)生理解BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、輸入輸出數(shù)據(jù)的預(yù)處理、初始權(quán)值設(shè)計(jì)的必要性及其實(shí)現(xiàn)方法。課堂授課實(shí)踐表明,這種方法極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生能夠大膽設(shè)想,大膽探索,增加了學(xué)生的自信心和創(chuàng)新精神。本次課堂討論結(jié)束后,教師根據(jù)學(xué)生的討論以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果演示,總結(jié)標(biāo)準(zhǔn)BP算法的局限性,例如,“易形成局部極小”,“訓(xùn)練次數(shù)多,學(xué)習(xí)效率低”,“訓(xùn)練時(shí)有學(xué)習(xí)新樣本遺忘舊樣本的趨勢(shì)”等,并要求學(xué)生通過(guò)查資料、搜集必要的信息、積極地思索和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提出解決上述問(wèn)題的方法,將學(xué)生分組,讓學(xué)生展開(kāi)討論,為下次討論課作好準(zhǔn)備。
傳統(tǒng)教學(xué)方法是告訴學(xué)生怎么去做,在一定程度上損害了學(xué)生的積極性。而案例教學(xué)要求學(xué)生自己去思考、去創(chuàng)造,使得枯燥乏味的內(nèi)容變得生動(dòng)活潑,并且案例教學(xué)中,通過(guò)學(xué)生之間的交流既可以使學(xué)生取長(zhǎng)補(bǔ)短、促進(jìn)人際交流能力,也可以引導(dǎo)學(xué)生變注重知識(shí)為注重能力。
案例教學(xué)法的關(guān)鍵是案例的選擇。案例是為教學(xué)目標(biāo)服務(wù)的,因此它應(yīng)該具有典型性,且應(yīng)該與所對(duì)應(yīng)的理論知識(shí)有直接的聯(lián)系。案例最好是經(jīng)過(guò)深入調(diào)查研究。來(lái)源于實(shí)踐,不能只是一堆數(shù)據(jù)的羅列。教科書(shū)的編寫(xiě)應(yīng)采用圖片、表格、曲線等方式讓學(xué)生看到算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,啟發(fā)學(xué)生思考。另外,案例應(yīng)該只有情況沒(méi)有結(jié)果,有激烈的矛盾沖突,沒(méi)有處理辦法和結(jié)論,由學(xué)生對(duì)案例提出質(zhì)疑,從這個(gè)意義上講,案例的情況越復(fù)雜,越多樣性,越有價(jià)值。
案例教學(xué)法能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。教學(xué)中,教師不僅是教師而且也是學(xué)員。一方面,教師是整個(gè)教學(xué)的主導(dǎo)者,掌握著教學(xué)進(jìn)程,引導(dǎo)學(xué)生思考、組織討論研究,進(jìn)行總結(jié)、歸納。另一方面,在教學(xué)中通過(guò)共同研討,教師不但可以發(fā)現(xiàn)自己的弱點(diǎn),而且從學(xué)生那里可以了解到大量感性材料。另外,案例教學(xué)法能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。教學(xué)中,由于不斷變換教學(xué)形式,學(xué)生大腦興奮不斷轉(zhuǎn)移,注意力能夠得到及時(shí)調(diào)節(jié),有利于學(xué)生精神始終維持最佳狀態(tài)。案例教學(xué)的最大特點(diǎn)是它的真實(shí)性。由于教學(xué)內(nèi)容是具體的實(shí)例,加之采用是形象、直觀、生動(dòng)的形式,給人以身臨其境之感,易于學(xué)習(xí)和理解。最后,案例教學(xué)法能夠集思廣益。教師在課堂上不是“獨(dú)唱”,而是和大家一起討論思考,學(xué)生在課堂上也不是忙于記筆記,而是共同探討問(wèn)題。由于調(diào)動(dòng)集體的智慧和力量,容易開(kāi)闊思路,收到良好的效果。
3.3加強(qiáng)研討
鑒于研究生的培養(yǎng)目標(biāo)和人工智能課程研究范疇的寬泛性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性和前沿性,根據(jù)我校計(jì)算機(jī)系碩士生指導(dǎo)教師的研究領(lǐng)域,我們?cè)谡n堂教學(xué)中為計(jì)算智能、機(jī)器學(xué)習(xí)算法、機(jī)器視覺(jué)、自然語(yǔ)言理解部分增加了研討會(huì),要求學(xué)生上網(wǎng)進(jìn)行文獻(xiàn)檢索、閱讀和學(xué)術(shù)研討,根據(jù)個(gè)人的研究興趣和研究設(shè)想上臺(tái)作報(bào)告。另外,我們還邀請(qǐng)相應(yīng)專(zhuān)家和成果突出的各屆研究生為學(xué)生做報(bào)告,介紹他們的研究實(shí)踐、研究成果和心得體會(huì)。例如,在自然語(yǔ)言理解部分的課堂教學(xué)中,在介紹完自然語(yǔ)言理解的基本概念與原理之后,我們要求將來(lái)做這個(gè)領(lǐng)域的研究生在通過(guò)查資料了解所在研究小組工作的基礎(chǔ)上,上臺(tái)作報(bào)告。機(jī)器翻譯研究組的同學(xué)在學(xué)習(xí)自然語(yǔ)言理解部分的內(nèi)容之后,對(duì)其所在小組目前的工作及采用的技術(shù)、存在的問(wèn)題做了分析,并通過(guò)閱讀文獻(xiàn),提出了初步的解決問(wèn)題的設(shè)想。與自己所在研究小組的科研相結(jié)合,開(kāi)展文獻(xiàn)檢索和學(xué)術(shù)研討,一方面讓學(xué)生開(kāi)闊了眼界,另一方面也提高了學(xué)生查閱文獻(xiàn)、主動(dòng)獲取知識(shí)、獨(dú)立思考的科研能力。
4結(jié)語(yǔ)
人工智能理論已經(jīng)滲透到科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,人工智能技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。人工智能課程具有多學(xué)科交叉、內(nèi)容廣泛、前沿性和應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn),課程開(kāi)設(shè)能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和技術(shù)創(chuàng)新能力。教與學(xué)是教師與學(xué)生雙方互動(dòng)的過(guò)程,教學(xué)中要根據(jù)學(xué)生身心特征的實(shí)際情況采用相應(yīng)的教學(xué)方法,并結(jié)合本??蒲嘘?duì)伍的研究領(lǐng)域,不斷地探索和提高,才能使教學(xué)工作更上一層樓,切實(shí)為國(guó)家、為社會(huì)培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的高層次人才。
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Exploration of Artificial Intelligence Course Teaching of Graduate Students
ZHAO Hui1, JIA Zhenhong1, WANG Weiqing2
(1.School of Information Engineering, Xinjiang University, Urumuchi 830046, China;
2.Graduate School, Xinjiang University, Urumuchi 830046, China)
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