人工智能導論線上線下混合式教學改革探索

邢 勝，左樹萍，王曉蘭

(1.滄州師范學院 計算機科學與工程學院，河北 滄州 061001；2.滄州職業技術學院 信息工程系，河北 滄州 061001)

通過人工智能導論課程的學習，能夠使學生了解人工智能的發展概況，掌握人工智能的基本原理及主要技術應用，能夠針對小型問題進行分析和求解，培養學生的知識創新和技術創新能力。

1 人工智能導論課程教學面臨的問題

課程前期知識儲備較多，研究性強[1]，傳統線下教學模式主要以教師教授為主，學生的學習興趣和課堂參與度不高。前沿知識探索較少，傳統教學主要圍繞基本內容進行講授。學生的評價區分度不高，組內成員評價較為集中。實踐創新能力不足，學生理論聯系實際的能力較弱，主動創新驅動力不足。課程思政沒有圍繞教學內容、學生特點形成系統性的建設方案。

2 人工智能導論課程線上線下混合式教學改革目標

通過線上教學提高學生的參與性和互動性。增加線上過程性考核，采用新評價指標將不同能力的學生加以區分。讓學生通過團隊合作及線上線下自主學習模式掌握科技前沿知識，進行成果展示。讓學生能夠將人工智能理論應用于實際。完成課程思政的系統方案建設。

3 人工智能導論課程線上線下混合式教學劃分

線上學習：對緒論、知識表示等較容易的章節以線上學習為主，線下為輔，可通過翻轉課堂讓學生對掌握的知識進行分享。線下學習：搜索策略、關聯規則、決策樹、貝葉斯、神經網絡、聚類等有一定難度的知識點以線下學習為主，線上預習為輔。課上，需要學生進行小組討論，發言講解算法的步驟，由教師進行糾正和評價[2]。線上作業評測：對預習內容和課堂知識進行在線答題評測或在線討論。線下成果匯報：定期抽查小組學習情況，每個小組都選取了一個感興趣的課題，圍繞課題查找資料[3]。要鼓勵學生將算法實現，并參加創新比賽進行成果展示。

4 人工智能導論線上線下混合式教學方案

教材選用的是蔡自興、徐光祐編寫的《人工智能及其應用》[4]，內容較多，難度較高，有必要對課程內容進行重構。調整后的內容主要包括緒論、知識表示、搜索策略、關聯規則、決策樹、貝葉斯、神經網絡、聚類等。

4.1 重構教學活動

重構后分為課前、課堂和課后三部分。學生在課前通過MOOC、學習通等平臺完成課程知識的自主學習[5]，引入線上資源預習環節。要對學生的課前預習情況進行檢測，分析學生的薄弱環節，有針對性地進行講解。課堂變成了師生之間和學生之間的互動場所，包括討論、答疑解惑、知識運用等，通過探究性、啟發式、討論式等多種教學方法達到更好的教學效果[6]。還可以讓學生按照感興趣的人工智能研究方向自由結組選擇課題，定期進行小組匯報，提高學生的參與性，直觀掌握學生的學習情況。課后，學生可以通過在線測試鞏固所學知識。

4.2 采用多元評價體系

可通過課前預習情況、課堂互動情況、小組討論情況、成果匯報情況等方面綜合評價學生的學習情況。應增加過程性考核，即課堂表現(20%)+線上成績(20%)+小組學習(20%)+期末成績(課程設計、40%)。課堂表現包括上課回答問題的情況、參與討論的情況以及課堂展示環節的表現情況等。線上成績組成為MOOC、學習通等平臺的視頻學習(40%)+課后線上作業和實驗(30%)+課堂自主學習在線測試(30%)[7]。小組匯報為學生研究項目的學習成績。期末成績為課程設計的成績。在小組匯報環節，除了教師打分，各小組也要進行互評，選出小組的能力之星[8]。

4.3 增設實踐興趣小組

實踐興趣小組主要包括游戲 AI、圖像識別、語音識別、數據智能分析、智能機器人等方面[9]。各小組可選擇不同的研究項目，了解最新的科研動態。教師和學生要定期組織研討活動，跟蹤研究進展，主要分為間斷性研究報告、最終成果展示等環節[10]。

4.4 解決實際問題

可通過布置實驗作業的形式讓學生將人工智能的理論算法融入實際生活中[11]，解決生活中的問題，學以致用，培養學生的創新意識。實驗作業的內容要貼近生活，使學生有興趣，有代入感。

4.5 開展課程思政

結合最新科研成果及課程內容培養學生嚴謹的科學作風，養成吃苦耐勞、精益求精、勇攀科學高峰的精神品質。深入挖掘課程所蘊含的思政教育元素，增強學生的責任感和使命感，將專業精神、職業倫理融入教學中，構建思政元素資料庫。