全程融入思政元素的人工智能課程教學實踐

朱映輝，江玉珍

（韓山師范學院 計算機與信息工程學院，廣東 潮州 521041）

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調：高校思想政治工作關系高校培養什么樣的人、如何培養人以及為誰培養人這個根本問題。要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面[1]。隨后，教育部印發《高等學校課程思政建設指導綱要》，全面推進課程思政建設是落實立德樹人根本任務的戰略舉措，結合專業特點分類推進課程思政建設[2]。由此可見，在高等教育工作中，要全力開展課程思政工作，努力踐行“三全育人”理念，是當前刻不容緩的重中之重，這關乎到能否更進一步提升新時代社會主義建設者和接班人的質量與素質以契合未來建設的問題。

人工智能及其應用作為工科類計算機相關專業的一門非常重要的必修課程，在當前人工智能技術大力研究和應用大行其道的形勢下，要特別注重強化專業學生的工程倫理教育，培養學生精益求精的大國工匠精神，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當[2]。社會各行各業均需要德才兼備的人工智能技術研究及應用人才，其思想道德水平的高低將在一定程度上決定整個未來社會的智能化安全程度，事關國家信息化建設和人民大眾的生活品質保障。

一、課程教學中融入思政元素的重要意義

人工智能及其應用課程是韓山師范學院軟件工程、計算機科學與技術、物聯網工程、信息管理與信息系統等專業的一門專業課程，研究如何利用計算機來模擬人腦所從事的感知、推理、學習、思考和規劃等人類智能活動，解決需要用人類智能才能解決的問題，以延伸人類智能的科學。通過本課程的學習，使學生掌握人工智能的基本概念、基本原理、基本技術和應用方法。掌握人工智能的一個問題和三大技術，即通用問題求解和知識表示技術、搜索技術、推理技術。并要求學生掌握機器人實踐模擬的基本能力和技術。在其教學中融入課程思政具有重要意義。

（一）人工智能長遠發展之需

人工智能從誕生至今，不過短短的幾十年時間，從當初的符號演算到如今大火的深度學習，看似發展一路坦途，其實演進歷程相當曲折，高潮和低谷不斷更替，進化到今日的輝煌實屬不易，是一代一代的研究者孜孜不倦的合力所促成，每一次技術的飛躍，都給世人帶來強烈的好奇和感嘆，但隨后就又變得“不值一提”，這就是人工智能與人類智力“博弈競賽”的過程。不管將來如何發展，人工智能都必將是一個常青產業，其技術的發展將與人類的文明一樣不斷延續。因此，在人工智能課程教學中全程融入課程思政的新模式，不僅能使專業學生學牢人工智能的基礎理論和具體應用，做到學以致用，還能筑牢道德信念、堅持職業操守，做到德以恒固。

（二）人工智能技術應用之需

發展人工智能是一個國家的核心技術競爭力，其重要性毋庸置疑[3]。近年來，隨著硬件性能的提升、數據的海量累積和算法的快速更迭，使人工智能技術得到了前所未有的極速飆進，在自動駕駛、智能安防、智能家居、智慧醫療、智慧城市、智慧金融和智慧教育等領域都嶄露頭角，也必將在更多領域占據其核心地位，發展成廣泛使用的有效技術手段，成為創造巨大社會經濟財富的新型生產力代表。人工智能技術不管在政府、行業還是家庭、個人等場合都將不可或缺，這些技術在正常使用下帶來的是便易、驚喜與希望，而一旦被非法使用或以惡意目的開發且發布，如圖像視頻造假、惡意駕駛操控等，都將帶來不可預估的社會損失和技術恐慌，技術研發人員及應用者的思想道德與品行修養水平將直接影響到技術的正確使用與否。為此，對應課程的授課教師要充分發揮“為人師表”的表率作用，堅持“立德樹人”根本要求，全程不間斷地融入課程思政，為未來的技術開發應用者以顯式或隱式教育的形式潤入法律紅線、道德底線等誠信準繩，躬身踐行社會主義核心價值觀，為人工智能技術的安全穩定應用保駕護航。

二、課程思政素材挖掘

人工智能及其應用的課程教學，不僅需要專任教師拿捏好專業知識的講授，還需要融“德”浸入學生心中，做到“德知同行”。從相關文獻[4-6]中得到啟發，根據學科特點、專業屬性，采用分析、參考、融合和改造等手段，深入挖掘了與課程內容相適應的課程思政點，包括機器人三法則、法律紅線、道德底線、節約資源、公平公正、倫理行為、陰陽二元理論、創新探索和持之以恒的科學精神、數據使用之道及誠信考核等，將逐項融入到每一次課程內容中，做到“一節一主題，一課一思政；全程大覆蓋，全方位浸潤”。

（一）智能學習系統的思政教學實例

智能學習系統一章，介紹人工智能中的機器學習、深度學習的主要理論和主要應用，其中在深度學習的應用中，將對圖像生成的原理和技術框架進行介紹，使用風格遷移的思想，借助于生成對抗網絡（GAN）中訓練的生成器，能生成與真實人類極其相似的人臉圖像，簡直可以以假亂真，肉眼無法分辨。因此在技術運用的同時，也帶來了使用AI 技術造假的弊端。此時，課程“思政點”呈現：“AI 作假與非法應用”適時融入，通過放映案例視頻，口述補充法律知識、闡明道德倫理，分析非法使用AI 技術可能帶來的危機隱患，甚至是可能帶來的不可挽回的道德損失，最后以社會主義核心價值觀作小結，進而引導同學們正確使用AI 技術“正”能量的一面，而不是錯誤的“反”面，進而達到育人目的。

（二）課程全程思政素材

根據人工智能及其應用課程的教學大綱，包括理論和實踐兩部分，挖掘的思政教育素材分別歸納，見表1、表2。

表1 理論知識單元與思政教育素材對應表

表2 機器人編程與設計實踐知識單元與思政教育素材對應表

三、教學實踐實施效果

以韓山師范學院2018 級4 個專業4 個班級作為教學改革實施對象，根據表1 和表2 的理論、實踐知識單元與思政元素的對應內容，在一學期的教學中全程融入課程思政教育，分別在課程知識單元中以口頭講述、視頻播放、案例嵌入、慕課引導、課間討論和課后反思等多種方式展開顯式或隱式思政點教育。從課堂及課后反思的學生反饋來看，引入思政的教育取得了比較令人滿意的課堂傳教效果。期末課程結束時，為了檢驗全程融入課程思政實施的中長期成效，以利于進一步分析總結與改進，專門設計了調查問卷，將表1 和表2 中的16 個課程思政點隨機打亂，作為16 道選擇打分題，分別設置1～5 分的分值，其中1 為最低分，5 為最高分，要求學生對思政點的印象深刻程度給以五級評分。4 個班級共計176 個學生全員參與了問卷調查，經統計，學生的問卷平均得分情況如圖1 所示，其中橫坐標為思政元素點的簡稱，從左到右為課程授課的思政融入順序，縱坐標為平均分值。

圖1 中16 個思政點的總平均分為3.66，相當于百分制的73.2 分，屬于中等偏上的水平。從圖1 中可以發現，左半邊的得分比較懸殊，特別如“濫用傳感”“非法控制”“節約資源”“公平公正”的得分偏低。從課程結束后的反饋座談中了解到，所得分值低的原因，除了存在學期頭的授課時間間隔比較久遠導致印象不深的原因外，該部分思政點選擇的融入方式也不夠鮮明。因此，接下來的改進工作要從提煉這幾個思政點的合適施教方式入手，同時亦應在后期不斷加以“重復”，以至于能引起學生足夠的注意力和提升記憶持久性，方能達到實實在在的育人效果。而對于“散漫”，由于采用的方式為課堂“話題討論”，給學生留下了深刻的印象；再如“AI 作假”和“陰陽二元”，由于選擇了生動活潑的短視頻介紹，取得了較高的認知度。而對于“誠信考核”，與經常的警告不無關系，課堂再稍加強化，得了滿分。

圖1 課程16 個思政點平均得分圖

通過課程實驗、問卷調查和座談反饋等幾個環節，對全程融入思政元素的育人成效有了較全面地了解，為存在的不足找到了改進的方向：（1）要注重思政元素的融入方式，如顯式、隱式；（2）不可忽略思政元素的展現方式，如說教、視頻、討論和反思等；（3）充分了解講授時間先后的差異，適時強化；（4）認清課中與課后跟學生交流的必要性。

四、結束語

在人工智能及其應用課程中以“一節一主題，一課一思政；全程大覆蓋，全方位浸潤”為理念，實施全程融入課程思政教學是一次全新嘗試，在工科等專業中開展，對學生的成長成才具有十分重要的意義。要全面推進課程思政建設，努力踐行“三全育人”理念，是需要學校、學院和教師從上到下多階戰線齊心協力、共同肩負使命去落實的。在學校層面，從政策引導、平臺建設、資源調配和經費配套等方面著手，做好頂層設計與統籌規劃；在二級學院層面，從專業特點出發，組建教師全員參與的專班隊伍，成立虛擬教研室，廣泛挖掘與專業課程相適應的思政元素，分門別類，構建思政素材、視頻資源庫，有目的有計劃地在人才培養方案各年級分課程地融入思政要點，形成系統化、分段性和有針對性地思政嵌入式教育；當學校、學院上層規劃和部署趨于完善時，在教學一線的教師開展課程思政育人就水到渠成，“整臺機器”就將自動運轉起來。