積極教育導向的《人工智能導論》課程創新實踐

余 磊 汪弋鳶

（南昌航空大學信息工程學院 江西南昌 330063）

引言

《人工智能導論》是人工智能方向重要的專業基礎課程。本課程涉及知識表示、機器學習、邏輯規劃等人工智能領域的各個方面，內容豐富，案例詳實，為積極教育理念的融入提供了廣闊的空間[1]。因此，對其進行改革，實施基于積極教育理念的新型教育模式是非常重要且必要的。

積極教育學者認為學校教育應是一種幸福教育，學生自身固有的積極品質能推動學生的學習行為與創造力的發展[2-3]。Stephen Meek 率先將積極教育理念引進澳大利亞吉龍文法學校，這是世界上第一次在學校范圍內進行的積極心理學實踐[4-5]。積極教育就是要從學生的實際出發，根據學生的實際情況，因材施教，結合教學大綱，合理安排教學計劃，培養有思想、有技術的新時代人才[6-7]。

一、積極教育模式構建方式

1.在教學內容方面予以創新

首先，我們注重將科研成果與教學內容相結合。由于計算機技術日新月異，導致《人工智能導論》課程的教材很難跟上科學技術發展的步伐；而學生要具有主動意識，則必須具備大量的知識積累。在課程教學中，我們將與人工智能有關的科研成果滲透到教學內容中去。例如：在講解博弈搜索問題時，我們基于主持的國家自然科學基金課題“基于約束蒙特卡洛樹搜索的大視場攝像機標定算法研究”，介紹如何使用信心上限搜索樹（UCT）來引導蒙特卡洛規劃（MCT）的搜索方向，從而提高搜索效率；在講解神經網絡時，我們基于主持的橫向課題“基于多故障信息源的自動傾斜器軸承神經網絡故障診斷及預測算法研究”，介紹如何通過設置合理的步長，提高神經網絡的迭代效率。

其次，我們注重培養學生的信息素養。《人工智能導論》課程的教學對象均為計算機或電子方向的研究生；他們在將來的職業崗位上需要接收和處理大量的技術信息，需要適應未來數字信息化社會的急劇變化。我們積極培養學生收集信息、處理信息、獨立思考和解決問題的能力。例如：在講解人工智能基本概念時，我們要求學生在課前了解人工智能技術的最新科研動態，并在課堂上請他們提出自己的認識和講解。

2.在教學方法方面予以創新

在課堂教學中，我們在命題后，會通過小組討論的方式，引導、啟發學生提出問題、分析問題，進而解決問題。對于一個命題，從解決問題的角度出發，我們引導學生思考如何分解才能把復雜問題簡單化。從科學研究的角度出發，我們引導學生考慮怎樣合成、總結、提煉才能升華問題，使之提高到一定層次。

3.在考核方法方面予以創新

首先，《人工智能導論》課程采用靈活多樣的作業形式。作業內容包括計算題、問答題、編程題等；作業遞交分為習題解答、小論文、程序代碼等方式。

其次，我們在過去平時分、閉卷筆試分的基礎上，新增了對學生綜合學習、創新能力的考核。首先，采用課堂討論的考核形式：成績的評定根據學生在討論中擔任的角色及完成任務的情況得出。其次，加強對學生在實踐活動中創新能力的考核：對實踐活動中有創新意識并積極開展實驗驗證的學生給出創新分。最后，對學生自主命題進行考核：項目組成員對學生自主命題質量、答案優劣等因素進行打分；這種考試方法尊重學生的主體地位，有利于激發學生的創新精神。通過在《人工智能導論》課程中采用多種考核形式，既達到了考核目的，又將考試變成了培養能力和提高素質的重要手段。

二、教學效果

從2016年至今，我們選擇本校計算機和電子信息類專業的碩士研究生作為授課和調查對象，并將其分為對照組（采用傳統教學方式）和觀察組（采用積極教學模式）。兩組同學均由同一位老師任課，統一進行考試，考試中使用同樣的試卷，以此比較兩種教學方法的差異。

從表1可以看出：通過積極教育模式改革，學生們的學習成績有了顯著提升；學生對教師教學的質量評價也有了明顯提高。

表1 積極教育模式效果

結語

通過研究、實踐，我們以積極教育理念為導向，對《人工智能導論》課程進行了創新實踐。通過改善教學內容，改變教學方法，改革考核方式，我們提高了學生的學習興趣，全面提升了學生的專業素養和研究能力。