导语:怎么才干写好一篇人工智能课程,这就需求搜集收拾更多的材料和文献,欢迎阅览由好用日子网收拾的十篇范文,供你学习。
篇1
要害词:人工智能;授课内容;教育办法
人工智能概论课程是我校智能科学与技能专业开设的一门重要的专业根底课,它在整个专业教育体系中起到奠基的效果,怎么针对其特色拟定合理的教育方针与授课内容,并有用地组织讲堂教育,取得杰出的教育效果是十分重要的,本文将从多个视点对其进行全方位的考虑与探究,为相关课程教育的变革供给新的思路。
1教育方针的准确定位
首要,人工智能概论课程在智能科学与技能专业整个教育体系中起到引导和奠基的效果,但不同于其他相关的专业根底课,其总的特色可概括为“少而精”,即在较少的教育授课学时中起到画蛇添足的效果,为学生进一步的深化学习打好根底,并激起他们对智能专业的学习喜好和喜好。依据以上特色,一般挑选一学期共32学时课程的组织方案,而且在大三上学期开端进行授课。
其次,要研讨处理同学们所反映的“虚与实”问题。人工智能是一门触及到多个学科的课程,具有恰当杂乱的布景,其与哲学、数学、经济学、神经科学、心思学、核算机工程、控制论和言语学都有着亲近的联络,而且跟着这些学科的展开而深化,不断发生新的思路和新的问题。以上特色决议了该课程内容较为笼统,且难以把握大局,学习起来不易消化了解,然后构成了学生学习的困难,简略发生畏惧感,而且学生常常对其在实践环境中的详细运用发生疑问。
怎么在这么短的授课学时里使学生发生学习喜好而且能取得杰出的教育效果是一个具有挑战性的课题,这需求对该课程的授课内容、教材挑选、教育办法和查核办法进行全方位的考虑与探究,并在教育进程中落在实处。一方面让学生了解和把握人工智能的展开前史和思想根由,并指出各个分支的实质特色和整个范畴的展开趋势;另一方面有认识地穿插介绍人工智能在实践中详细运用的比方,开阔学生的视界,消除他们的疑虑。这些将在本文的后边部分进行深化的介绍。
终究人工智能概论这门课程还要统筹研讨型和运用型这两种特色的一起展开。在曾经,因为人工智能授课内容的特色,常常教育时倾向研讨型,往往触及到杂乱的数学推导和逻辑运算,添加了教师教育的难度和学生学习的困难。因而,针对上述问题,在教育进程中可以引进多种办法的案例阐明和多媒体演示环节,以教育思想为主,详细技能为辅,这将直接反映到授课内容的挑选上。
2授课内容的挑选
人工智能概论授课内容的挑选至关重要,本着该课程“少而精”的特色,既需求让学生在较短时刻内把握根本的思想与概念要害,又要对该课程进行全方位的介绍,并点出其展开趋势,因而对授课教师有着十分高的要求。因为授课课时的约束,咱们无法做到既八面玲珑,又对每个详细方向进行详细的解说;而且这样也简略堕入杂乱的数学推导和逻辑运算的误区。因而,整个课程的教育内容应该以教授思想和概念要害为主,并在教育的进程中参加风趣的案例,经过这些形象的案例阐明和多媒体演示环节折射出人工智能思想的精华和运用的宽广远景。
人工智能概论首要触及到常识表明、查找推理、核算智能、专家体系、机器学习、主动规划、Agent和天然言语了解等内容,其间以常识表明、查找推理和核算智能为授课内容的要点,在教育的进程中需求对这些内容加以收拾精简,辨明主次,合理地组织授课内容在总学时内。除了这些根本的授课常识外,还应该在教育环节引进多媒体演示,经过形象生动的视频演示让学生们了解人工智能的科学价值和实践运用地点。视频可以选用世界一流大学试验室的敞开多媒体内容,例如:MIT核算机科学与人工智能试验室的相关科研项目中心进程及效果的视频演示,以此来开阔学生的视界,添加他们的才智,使之了解其运用远景和未来的展开空间。
人工智能范畴的展开遭到多个学科的影响,这些学科在不同前史时期都对人工智能范畴起到了各种推动效果,也发生了许多不同层面的争辩,至今也是如此。怎么在授课进程中形象地对人工智能前史进行回忆,论说这些学科对人工智能范畴的影响,特别是思想方面的影响特别重要。“回忆前史,安身当今,展望未来”――给学生形象地描绘出人工智能展开的思想史,并以画蛇添足之笔指出人工智能范畴展开的宽广未来,是授课教师艰巨而荣耀的使命,只要这样才干使学生把握住人工智能范畴的整个展开头绪,激起出他们的学习喜好和喜好。
以哲学家对强人工智能方向的争辩为例,向学生们介绍这些收集收拾的材料关于他们思想的启迪是十分有利的。这儿值得阐明的是这种思想的论说现实上是十分不简略的,其难度乃至高于杂乱的数学推导,因为它常常要求授课教师把握思想的精华地点,并用十分形象生动的言语对其进行阐明,而这些常常是现在书本中所没有的。例如:常识的表明、获取、存储和推理是人工智能范畴中重要的组成部分,尽管现在现已有许多书本详细地介绍了这些方面,但学生依然反映听起来比较笼统。为什么会这样?其原因是一些根本的问题并没有得到满意的阐明和论说,如“什么是常识”,“常识可以表明吗”,“有一起表明各式各样笼统、杂乱常识的东西吗”,“笼统的美学与杂乱的人类情感,常识可以表明吗”……其间有些问题看似简略答复,却往往触及到一些杂乱的哲学问题,现在在各种人工智能的教科书和专著里常常对这些问题避而不谈,只在数学的层面上针对详细的问题来进行阐明和教育。假如想在这方面有所打破的话,就需求阅览许多的哲学书本,如认知学、常识论和心智哲学等范畴的作品,还需求许多时刻的了解和参悟,这些有价值的材料也是对授课内容的极大丰厚和弥补。近年来,认知神经科学、心思学、生物学、言语学乃至社会学对人工智能范畴有着较大的推动效果,也是将来交融展开的全体趋势,怎么在讲堂上结合详细的案例对其加以阐明也是授课内容的一个重要环节。
3相关教材的挑选
众所周知,关于人工智能的国内外优异教材有许多,例如:S.J. Russell和P. Norvig所著的《Artificial Intelligence――A Modern Approach》被全世界89个国家的900多所大学用作教材[1],国内可以考虑运用其影印版或中文翻译版别,大大的下降了购买国外原版教材所需的费用,并可以在此根底上考虑完结双语教育。此外还有蔡自兴教授等编著的人工智能及其运用,详细而恰当地介绍了人工智能范畴中的各个研讨方向(别离适合于本科生[2]和研讨生[3])等。咱们从整个教育时刻组织上看,因其所占学时较少,所以人工智能概论课程的教材挑选不适用于大部头的书本,宜选用篇幅较小但内容较全的适合于本科生的教材。除了挑选适宜的教材外,关于任课教师还要具有许多的参阅书,包含上述说到的其他范畴的书本和材料,只要这样才干拓展所把握的常识,为完结杰出的教育效果而服务。
4教育办法和考试办法的挑选
课程教育时留意主线的挑选,侧重以思想介绍为主,详细地介绍人工智能展开的前史以及各种学派和学说,如符号主义、联接主义和行为主义等,要要点介绍他们的特色和实质,指出它们构成的原因以及其间的缺少之处,并向学生介绍新的学说,例如机制主义[4]等。整个教育进程并不触及较为杂乱的数学,要重视各个分支的思想源流,首要从其机制上做定性介绍。一起可在教育进程中穿插相关前史问题的争辩,例如:我国屋问题[5]等,引发学生学习的喜好和喜好,展开交互式教育,使学生和教师发生互动。授课办法选用板书和多媒体交互运用办法,力求在每节课的闲暇时刻里穿插参加人工智能范畴的实践运用介绍,放映相关的视频录像,开阔学生们的视界。在终究考试办法的挑选方面不是要学生死记硬背常识点,而是要重视学生思想的发挥,鼓舞学生提出新主意和新思路,并丰厚其把握的相关常识,为将来的进一步学习打好根底和做准备。
5结语
咱们以为在教育办法上力求选用“启示式”教育,能真实做到启迪学生思想的效果,特别要鼓舞思想立异,在高档教育阶段培育学生具有独立考虑、勇于探究的才干,使之成为社会的有用之才。期望这些在人工智能概论课程教育中的考虑和探究能在日常教育活动起到有利的效果,并与同行们一起沟通和探究。
参阅文献:
[1] S.J. Russell, P. Norvig. Artificial Intelligence:A Modern Approach[M]. 2nd Ed. 北京:清华大学出书社,2006.
[2] 蔡自兴,徐光佑. 人工智能及其运用本科生用书[M]. 3版. 北京:清华大学出书社,2003.
[3] 蔡自兴,徐光佑. 人工智能及其运用研讨生用书[M]. 3版. 北京:清华大学出书社,2004.
[4] 钟义信. 机制主义办法与人工智能一起理论:人工智能的新办法与新展开[J]. 核算机教育,2010(19):7-10.
[5]J. Preston, M. Bishop. Views into the Chinese Room: New Essays on Searle and Artificial Intelligence[M]. Oxford: Oxford University Press,2002.
Teaching Reflection on Introduction to Artificial Intelligence
YANG Dedong, SUN Hexu, YANG Peng, ZHANG Lei
(School of Control Science and Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China)
篇2
要害词:人工智能;深度学习;教育主张
0 导言
传统的人工智能课程首要包含人工智能导论、办法剖析、机器学习、数据发掘等。这些课程由各个院校依据专业状况不同而挑选,课程的内容也有较大不同,但是,根本上都触及人工神经网络的内容。但是在人工神经网络的教育内容上,一般只解说经典的多层感知器和反向传达算法,或再参加一些反应网络的内容,这种教育内容规划的一个缺少是忽视了人工智能范畴的最新展开——深度学习,它是近几年人工智能范畴最具影响力的研讨主题,并在大规模语音辨认、大规模图画检索等范畴取得打破。
北京邮电大学核算机学院开设人工智能科学与技能的本科专业,笔者从事深度学习的研讨作业,一起承当了本科生和研讨生人工智能类课程的教育作业,因而发生了将深度学习内容引人人工智能类课程的主意。本文先介绍深度学习的布景,阐明深度学习在人工智能展开中的位置,之后剖析了将深度学习根本内容引进人工智能类课程的必要性和可行性,终究给出了一些施行主张供评论。
1 深度学习布景
2006年,加拿大多伦多大学的GeoffreyHinton教授与Salakhutdinov博士在美国《科学》杂志宣告了题为“Reducing the Dimensionality ofDatawith Neural Networks”的论文,该文提出一种学习多层神经网络的办法,并将这种具有多层结构的学习办法命名为深度学习,Deep Learning,而这成为深度学习研讨的一个导火线,从此深度学习的研讨与运用繁荣展开起来。
深度学习在语音辨认与生成、核算机视觉等运用范畴取得了杰出展开。近几年的世界机器学会,International Conference on MachineLearning,ICML、神经信息处理大会,AnnualConference On Neural Information Processing Systems,NIPS、核算机视觉大会,InternationalConference on Computer Vision,ICCV、
声学语音与信号处理大会,International ConferenceOn Acoustics,Speech,and Signal Processing,ICASSP、核算言语学大会,Annual Meeting of the Association for Computational Linguistics.ACL、核算机视觉与办法辨认,InternationalConference on Computer Vision and P atternRecognition,CVPR等都有不少相关的研评论文、会议教程和小组研讨会,Workshop。美国国防高档研讨方案,DARPA也提出了关于深层学习的研讨项目。此外,2013年6月《程序员杂志》的封面故事,采访了周志华、李航、朱军3位国内的机器学习专家关于深度学习的观念,他们一起必定了深度学习在机器学习范畴的奉献。
工业界对深度学习也寄予了很高期望。2012年6月,《纽约时报》报导了斯坦福大学核算机科学家AndrewNg和谷歌公司的体系专家JeffDean一起研讨深度神经网络的机器学习模型在语音辨认和图画辨认等范畴取得的巨大成功。2012年11月,微软公司在天津揭露演示了一个全主动的同声传译体系,其要害技能也是深度学习。2013年1月,百度公司首席执行官李彦宏先生宣告建立深度学习研讨院,Institute of Deep Learning。2013年3月,谷歌公司收买了由深度学习创始人Geoffrey Hinton创建的公司。
从学术界与工业界的研讨态势看,深度学习现已成为机器学习与办法辨认,乃至人工智能范畴的研讨热门。正是在这样一个布景下,人工神经网络从头回到人们的视界。此前人工神经网络的展开大致可以分为两个时期,1943年,McCulloch和Pitts提出了最早的人工神经元,这种神经元具有学习才干,这是人工神经网络的发端,也可以被以为是人工智能的发端,其时还没有人工智能这个术语。1949年,Hebb提出了Hebbian学习算法。1957年,Rosenblatt提出了感知器的神经网络模型。1969年,Minsky和Papert剖析了这种感知器神经网络模型的局限性。但是,许多研讨者以为,感知器的这种局限性关于一切的神经网络模型都适用,这使人工神经网络的研讨很快昏暗下来。1980年代中期,诺贝尔奖得主John Hopfield提出了Hopfield神经网络模型,这种Recurrent神经网络具有的动态性有或许用于处理杂乱的问题。一起,多层前向神经网络的后传算法也被从头发现,这两个作业使人工神经网络得到重生。这时,人工神经网络现已成为人工智能的一个重要组成部分。但是,在随后的研讨中,人们发现,当学习多层神经网络包含更多的躲藏层时,后传算法并不能学到有用的网络权值,这使得神经网络的研讨再次堕入低落。此次以深层神经网络为代表的深度学习从头回到研讨的舞台,其间一个重要要素是Hinton提出的逐层预练习神经网络办法治好了多层神经网络的一个致命伤。
2 必要性与可行性
深度学习的展开使得从事教育一线的教师也无法忽视这个颇具影响力的研讨主题。为此,咱们提出将深度学习这个主题引进到人工智能类课程中,将它作为课题教育的一部分。
2.1 必要性
将深度学习这个主题引进到人工智能类课程中的必要性首要包含如下4点。
1深度学习是人工智能的前沿。
2006年以来,深度学习的研讨席卷了整个人工智能,从机器学习、机器视觉、语音辨认到言语处理,都不断涌现出新的研讨作业和打破性展开。深度学习不只在机器学习范畴成为研讨热门,一起在多个运用范畴也成为有力东西,而且,在工业界的体系运用中,深度学习成为其间的要害处理技能。
2深度学习是人工智能的打破。
深度学习的发端是神经网络。关于神经网络的论说,在人工智能类常见教科书中还停留在多层神经网络,即神经网络的第二阶段,它们大部分描绘多层结构无法练习的现象。但是,从深度学习的视点看,深层神经网络不只可学习,而且有必要,这与第二代神经网络的观念是彻底不同的。深度学习打破了原有人工神经网络的知道,逾越了人工智能神经网络教科书中的原有内容,因而,有必要将多层神经网络结构的可学习性奉告学生,重新的视角纠正原有的观念。
3深度学习是人工智能的延伸。
深度学习不只供给了一种可以在深层神经结构下练习网络的办法,也包含了不少新的内容,是人工智能的新展开,为人工智能弥补了新的内容。到现在为止,深度学习至少包含:从生物神经网络与人类认知的视点知道深层神经网络的必要性;怎么构建和学习深层学习网络;怎么将深层结构用于处理视觉、语音、言语的运用问题;怎么看待深度学习与原有的机器学习办法,如流形学习、概率图模型、能量模型的直接联络;深度学习与其他学科的联络等。
4深度学习是学生的潜在喜好点。
大学生对常识有着激烈的好奇心,加之当时信息技能的兴旺,部分对智能感喜好的学生可以从其他途径了解到这个学科展开的前沿。因而,顺势而为,将深度学习这个主题做详细解说,满意学生的好奇心,培育他们对学科前沿与展开的知道,是十分必要的。对高年级的学生而言,了解深度学习的根本常识,是他们全面知道人工智能与展开前沿的一个途径,而关于研讨生,较多地了解和把握深度学习的根本常识有助于他们研讨作业的展开。
依据以上几点,笔者以为,将深度学习这个主题引进到人工智能类课程中十分有必要。深度学习作为人工智能的前沿,既是对人工智能原有理论和技能的一个打破和弥补。
2.2 可行性
将深度学习引进到人工智能类课程中的可行性首要包含如下3点。
1深度学习与现有人工智能联络亲近。
深度学习并不像突兀的山峰拔地而起。而是深深植根于原有的人工智能理论与技能。深度学习是以神经网络为起点,这正是深度学习教与学的切入点。比方,可以经过对多层感知器躲藏层的添加和后传算法的失效来解说深度学习是怎么处理这个问题的。再者,深度学习的一个中心构建“受限波尔兹曼机,Restricted Boltzmann Machine”,可以被以为是一种能量模型,而这种模型与Hopfield网络都可以从物理学的能量模型视点剖析,RBM可以以为是Hopfield网络的随机扩展。总归,深度学习与现有人工智能的联络,使学习深度学习变得简略。
2深度学习的根本内容并不深。
深度学习有个很好的姓名,这个姓名恰当地描绘了特定的学习结构。比方,深度学习的中心部件受限于波尔兹曼机RBM,其结构十分简略。从神经网络的视点,受限波尔兹曼机是一种随机的双向联接神经网络,信号可以从可见层传递到躲藏层,也可以从躲藏层传递到可见层。网络中每个节点是具有特定结构的神经元,其间的神经元具有典型的包含本身偏置的Logistic函数的随机单元,可以依Logistic函数核算得到的概率输出0状况或1状况。概括地说,深度学习的根本内容在高年级阶段较易把握。
3深度学习的材料简略取得。
当时的信息资讯十分兴旺,有恰当多的材料可以经过互联网等多种途径取得,这使学习深度学习成为或许。近期,我国核算机学会主办了多个技能讲座均触及深度学习的部分;深度学习的创始人Hinton教授的主页也有许多材料;Coursera网站有免费的Hinton教授的神经网络课程;斯坦福大学的Ng教授供给了许多的在线教程;蒙特利尔大学Bengio教授宣告的题为“Learning Deep Architectures for AI”的论文也是这范畴的优质材料。
3 施行主张
在详细的教育进程中,笔者主张恰当组织深度学习的最根本内容,内容不宜过多,也不宜占用过多的学时,可以依据教育方针的不同进行调整。比方,本科生的高年级专业课可以组织1学时的教育量,介绍层次练习的根本算法;也可以在高年级前沿讲座中组织2学时,内容覆盖面尽或许广泛。在研讨生的教育中,可以依据教育的课程主题组织内容与学时。比方,神经网络主题的课程可以组织4-6学时的教育内容,包含波尔兹曼机及学习算法、深层信仰网络与学习算法、深层波尔兹曼机与学习算法卷、积神经网络、主动编码器等。结合运用,课程还可以包含MNIST数字辨认的运用、人脸辨认的运用、图画检索的运用、语音辨认中的运用等。别的,深度学习是一个实践性很强的研讨,随机性:大规模,意味着数据不宜可视化,程序运转时刻长等多种要素混合,使深度学习在学习中不简略了解。为此,可以在条件答应的条件下,添加小规模的试验,辅佐了解。终究,课件可以经过对优质材料做修正得到。
篇3
要害词:中西合璧;人工智能;双语教育
双语教育是我国高档教育习惯世界化趋势、培育赋有立异精力和世界视界的复合型高本质人才的需求。作为一种全新的教育办法,它承接了中外文明的磕碰和交融[1]。各校在教育进程中都遇到了各种困难,也探究了不少经历。自2005年秋季,我校在人工智能课程中选用双语授课,在教育实践中探究出一套中西合璧的双语教育办法,将中西方的优势有用结合起来,比较适用于工科专业课程的双语教育。
1中西合璧的双语教材
教材是表现教育内容的常识载体,是教师和学生进行教育活动的根本东西。咱们要点查询了MIT、Stanford和CMU等国外高校,他们均选用了Stuart J. Russell和Peter Norvig合著的《Artificial Intelligence: A Modern Approach》,该教材简直涵盖了CC2001关于人工智能课程的全部内容。该书网站(aima.cs. berkeley.edu/)的统计数据显现,现在已有100多个国家的1 100多所大学选用该书作为教材。咱们对选用该教材的部分高校授课状况作了追踪查询,效果表明绝大部分人工智能课程的实践授课内容都与该教材内容根本一起。在国内,中南大学的人工智能课程是国家级精品课程,教材是课程负责人蔡自兴教授与徐光佑教授主编、清华大学出书社出书的《人工智能及其运用》(第三版)(该教材分本科生用书和研讨生用书两种版别),与其课程内容设置彻底配套。
我校选用了《Artificial Intelligence: A Modern Approach(2nd)》一书,清华大学出书社出书了影印版(人民邮电出书社出书了中译文版别),一起将Nils J. Nilsson著的《Artificial Intelligence: A New Synthesis》作为辅佐教材,机械工业出书社出书了英文影印版及中译文版别。
人工智能这一学科诞生于西方,现在该范畴的许多效果和文献均以英文为言语载体。选用英文原版教材、推行双语教育,为学生的后续学习和研讨进修奠定了杰出根底。别的,与国内教材比较,国外教材更重视常识发生的进程、处理问题的思想办法,对进步学生的学习喜好、培育学生的立异才干极端有利。另一方面,选用原版教材的问题也清楚明了。一是原版教材内容过多,需求精心挑选、辨明主次后才干运用;二是原版教材贵重,添加了学生的经济担负,再购买配套中译文版,担负更重;三是学生英语水平良莠不齐,双语授课的课程还不成体系,前后课程缺少联接性和延续性,学生直接运用原版教材有必定的言语妨碍,即便有配套的中译文版,一起翻看两本书也不方便。
咱们正在逐步消化吸收英文原版教材,在无损原版教材思想精华的条件下,自主编写适用于双语教育的中西合璧讲义。双语教材以英文言语为主,以中文注释为辅,有用下降学生阅览的难度,更趋有用。
2中西合璧的授课言语
言语是信息传递的载体,是教育进程中必不可少的东西。双语教育触及到这种信息传递载体的改动。
在双语教育中,外语的运用份额要求不低于50%,这是不行科学的。双语教育不是言语课,教育质量依然是中心,言语仅仅是载体,引进外语教育的意图无非是为了确保常识的“原汁原味”,一起练习学生的专业外语传闻才干,但这一切都应以学生听懂课为条件。双语授课进展慢已是不争的现实,更有些双语教师,为了统筹上述意图,先用外语讲一遍,再用汉语解说一遍,这种做法极不可取,也是严重的课时约束所不答应的。双语课味同嚼蜡,引不起学生喜好,也是普遍存在的现象。
我校人工智能课程的授课方针是核算机专业的四年级本科生,学生的英语水平很不均衡,假如不考虑实践状况,大份额地选用英语教育,是难以确保教育效果的。咱们把握的准则是:1)英语首要用于解说专业性内容,如专业术语、技能原理、算法等,这样学生在学术沟通中就不会对专业技能内容存在言语妨碍;2)只用学生能听懂的言语教育专业性内容,对过于生涩的专业技能内容,还要运用汉语解说,这样学生就不会把专业技能内容学“夹生”了,在作研讨时才不会有技能上的妨碍;3)用母语调理讲堂气氛,恰当穿插的人工智能范畴人物、故事及笑话以汉语为主,把学生发散的留意力快速会集起来,把学生的学习喜好激起出来;4)中英文联接,不重复表述,这样就不会额定占用课时。
例如,在解说Agent技能时,关于Agent的界说、结构等中心内容,咱们选用英语解说;而关于Agent触及到的心思学、逻辑学等方面的生涩理论,则用汉语给出简明的阐明;关于为阐释Agent的rationality概念而举的吸尘机器人、黑足泥蜂转移食物的比方,则首要用汉语解说,激起学生的喜好,捉住学生的留意力。
3中西合璧的教育课件
作为一种新式的教育手法,多媒体以其显着的图画、生动的画面、灵敏多变的动画及声响效果克服了传统教育办法的许多缺少,遭到师生的认可与好评[2]。本文评论的要点不是怎么规划媒体的表现办法,而是怎么运用课件更好地发挥双语教育的效果。许多双语教育任课教师只重视寻求授课进程中外语的运用份额,课件全文用外语制造,在解说进程中还要费尽周折地解说,收效甚微。咱们在制造课件时,不单纯寻求英语份额,而是想方设法让课件能更好地辅佐学生了解,在要害处均用双语同步给出内容,或许以英文为主,给出简明的中文注释。这样,学生可以经过视觉信息更好地了解授课内容,而教师也不用再用中英文重复叙说。
此外,在课件资料的选取上,也应留意国内外结合。比方,在解说启示式查找技能时,国外课件(包含教材)常用的资料是八皇后、八数码等问题,其间八皇后问题相对大多数同学来讲比较生疏,而国内的重排九宫(与八数码问题是一个问题)、华容道等问题对学生来讲则更了解。用国内的资料入门、用国外的资料拓展视界,也是多媒体课件的中西合璧之道。
4中西合璧的文明熏陶
文明是日子在必定地域内的人们的思想、信仰及日子与行为办法的总称。从人才培育的视点,咱们一般将培育方针分为常识、才干和本质三个层面,文明属本质培育范畴。文明的熏陶和感染在育人中具有重要效果,这一点往往简略被工科专业课教师疏忽。
从前史文明的视点看,中西方文明从萌发、展开到现在的格式,无疑是各具特色的。双语教育供给了敞开的空间,让学生在学习的一起广泛吸纳西方文明,但这也给我国传统文明构成了必定的冲击,如不留意谐和,必定构成文明失衡,对培育学生的世界观、人生观、价值观都晦气。特别核算机类课程中的技能内容大部分诞生于西方,假如不在教育进程中进行一种文明平衡,往往会使学生发生一种我不如人的自卑心思或崇洋心思。
中西方文明对人与天然的根本观念是不同的。我国文明重视的方针是人,人与人的联络自先秦时期便成为我国文明的中心与根底问题。而西方文明较多重视的是天然,人与天然的联络是古希腊重视的中心问题,由此衍生出沉着和科技。我国的哲学是一种人生哲学,在处理人与天然的联络上,我国文明考究天人合一、顺天应物、道法天然。把天然人格化,寻求人与天然调和展开。从古希腊泰勒斯的天然哲学开端,探究天然奥妙,开发和运用天然资源为人类服务就成为了欧洲思想的干流。西方科学来源于对天然的探究和研讨,很早就呈现了毕达哥拉斯、阿基米得这样名垂千古的科学家。在人与天然的联络上,西方文明以为人与天然处于敌对的奋斗状况。西方人也讲人与人之间的联络,但首要重视的不是道德而是比赛,因而呈现了“优胜劣汰”的规则[3]。
在工科专业讲堂上,触及到文明要素的首要是两方面内容,一是与课程技能内容有关的哲学观念,二是本学科展开进程中的人物、事情和构成的学派等等。在教育进程中,教师要留意穿插上述内容,对学生进行文明熏陶,要留意中西合璧。比方,介绍人工智能展开进程中的重要人物时,必定提及Turing、McCarthy、Minsky、Shannoon、Simon、Newell、Feigenbaum、Hopfield、Brooks等西方学者,但相同也不能疏忽国内的吴文俊、王守觉、蔡文等学者,他们近年别离在机器定理证明、仿生办法辨认、可拓学等范畴取得了开创性效果,而这些还没有来得及写进人工智能教科书。
5中西合璧的思想办法
对学生思想办法的培育也是教育使命之一。中西方文明的差异也将导致思想办法的不同。在技能思想方面,我国侧重体系和全体,更具辩证性;而西方侧重细节和部分,更重视逻辑性。西方人的思想办法更偏于二元敌对,而我国文明环境则造就了我国人思想办法的接连统合特征[4]。外文教材的编写编制与中文教材有着显着的不同,这便是中西方思想办法不同的原因。教师首要要留意到这种思想办法的差异,并在教育活动中让学生也逐步认识到这种差异,并进一步接收和学会西方的思想办法,将中西方的思想办法融于一身。举例来说,在解说逻辑推理技能时,可以经过介绍逻辑学的三大来源(古希腊的办法逻辑、古印度的因明学、我国先秦时期的名辩学)向学生呈现这种思想办法的差异,在解说演绎推理、含糊推理、云推理时,也要留意表现中西方思想办法中各自的专长,以利于学生吸纳。
6结语
自2005年展开双语教育以来,咱们每年授课后都进行一次教育效果的问卷查询,“承受双语教育”的学生份额从2005年的37%逐年上升到2009年的89%,阐明这套双语教育办法现已得到了绝大多数学生的认可。
中西合璧的双语教育办法是咱们在人工智能教育进程中探究出来的,但是也可以推行到其他工科专业课中。双语教育中各种要素的中西合璧不是简略相加,而是要结合专业界容进行深度交融,这需求任课教师广泛涉猎、精心加工、用心引导。双语教育不能停留在言语办法和技能内容层面上,还要上升到文明和思想层面。
注:本论文遭到哈尔滨工程大学教育变革工程项目支撑。
参阅文献:
[1] 施锦芳. 高校双语教育办法及办法的研讨与实践[J]. 沈阳教育学院学报,2010,12(2):33-35.
[2] 周荃,胡奕. 多媒体教育:传统教育手法的前史性转型[J]. 广州市经济办理干部学院学报,2006,8(2):69-71.
[3] 邓绍建. 中西方文明差异研讨[J]. 价值工程,2010(5):220-221.
[4] 马丽,滕修攀. 中西方思想办法的文明差异研讨:二元敌对与接连统合的视角[J]. 社会心思科学,2010,25(2):13-17.
Sino-west Style Bilingual Teaching Mode for Artificial Intelligence
LIU Hai-bo, SHEN Jing, ZHANG Guo-yin, LIU Jie
(College of Computer Science and Technology, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China)
篇4
要害词:教育变革;人工智能;游戏规划;游戏编程
人工智能(Artificial Intelligence,AI)是核算机科学的一个分支,是研讨、延伸和扩展人的智能的理论、办法、技能及运用体系的一门新的技能科学[1]。人工智能技能研讨范畴包含机器人、办法辨认、天然言语处理、机器学习、数据发掘、人工神经网络和专家体系等[2],其最为广泛的运用之一便是游戏规划[3]。游戏规划尽管触及多门学科,但其作为运用并没有构成一门独自的理论[4-5]。因为游戏存在较大的商场以及其作为人工智能的一个重要运用,国外已有多所大学开设了游戏规划课程。如卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)于1999年建立了文娱科技硕士学位,并开设了相关课程;南加州大学(The University of Southern California)建立了为期3年的互动媒体艺术(fine arts in interactive media)硕士学位课程,并于大学部建立电子游戏规划(video-game design)副修课程。该校也为美国军队创造练习战士的电子游戏,透过战役情境模仿来进行沙盘演练。麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)供给多种电子游戏规划相关课程,并研制将电玩游戏归入教室教育的办法。斯坦福大学(Stanford University)供给电子游戏规划史及包含最佳电子游戏比赛奖的核算机绘图课程。华盛顿艺术学院(The Art Institute of Washington)为亚特兰大艺术学院的分校,供给颁发学士学位的视觉及游戏程序规划课程。在初期的艺术与规划要点训练后,学生将学习立体动画相关技能。国内也有多所高校开设了游戏规划的相关课程,如北京邮电大学,首都师范大学等,为了习惯商场许多训练组织也开设了游戏规划课程,但训练组织将课程的要点放在了实践的修改代码中而过少的重视理论。中南大学开设人工智能课程已有20多年的前史,在教育实践中,中南大学智能体系与智能软件研讨所的教师们在教育科研方面取得了许多令人振奋的效果。在杰出的环境中,人工智能与游戏编程课程应运而生[6-7]。
1教育方针与要求
中南大学人工智能与游戏规划课程首要面向智能方向4年级学生,在4年级榜首学期开设。学习该门课程之前需求具有人工智能以及核算机编程方面的课程常识,而且需求必定的核算机图形学的相关常识根底。
此门课程的学习使学生了解游戏规划与虚拟现实的根本概念和术语及其根本规划办法,了解人工智能在游戏中的相关运用,了解游戏规划中编程以及建模技能,为学生将来运用人工智能技能以及游戏规划技能奠定必要的常识根底。除此之外向学生介绍核算机游戏的根本原理和最新展开,包含核算机游戏动画的最新概略、游戏程序规划概览、2D游戏的根本编程技能、3D游戏动画的根本编程技能、3D游戏场景的组织与制作、游戏中的高档图形技能、游戏中的音频编程、游戏中的人机界面技能、人工智能在游戏动画中的运用,纹路贴图、依据图画的制作和加速算法等。
依据该教育方针,本课程有两个要点内容,其别离是人工智能技能怎么在游戏规划中的运用,以及游戏编程的相关技能。关于人工智能技能在游戏规划中的运用这一内容,首要选用理论结合实践的理念,将学生已具有的人工智能理论常识与游戏规划的详细运用联络起来,使学生一方面能领会人工智能的根底理论,另一方面使学生可以将其所学用于实践,防止理论与实践脱节。游戏编程内容首要从规划办法下手,然后依托多媒体渠道对学生进行教育规划以及编程方面的相关常识。
环绕这个教育方针,咱们组织了28个学时的讲堂教育,4个学时的试验,一共32个学时的课程。接下来针对讲堂教育、试验规划、查核办法这几个方面别离展开评论。
2讲堂教育规划
本课程选用训练校园办法与大学理论教育折中的办法进行教育,本节将侧重对28个学时的讲堂教育内容别离介绍。
1) 游戏程序规划概论与核算机图形学根底。
该部分内容可以分为以下两部分。
(1) 核算机游戏简介与游戏规划概论(2课时)。
(2) 核算机图形学根底(2课时)。
概论部分首要介绍核算机游戏的根本概念、特色以及现在世界上该范畴的研讨和运用状况。图形学部分首要是介绍核算机图形学的相关理论根底,意图是让没有学过核算机图形学的学生有必定了解,因为考虑到智能专业也开设核算机图形学的相关选修课,因而,本部分内容仅仅对之前学习的相关常识的温习,意图是为后续的程序规划课程打好相应的理论根底。
本次课程是正门课程的开篇之讲,一方面,教师要开宗明义,让学生清晰何为核算机游戏,并对核算机游戏有大致的了解,为后续课程学习起衬托效果;另一方面,为增强学生学习喜好,有必要介绍核算机游戏的类型以及各种常识与其的相关。
2) 游戏编程技能。
如上所述,游戏编程是本门课程的一个要点内容,游戏编程可以分为如下几个部分。
(1)Windows编程根底(2课时)。
(2)DirectX编程根底(2课时)。
(3)2D游戏的根本编程(2课时)。
(4)3D游戏场景的组织和制作(2课时)。
(5)3D动画的根本编程技能(2课时)。
(6)游戏中的人机界面技能(2课时)。
关于Windows编程根底,其首要内容是Windows操作体系的展开史、Win32程序的根本结构、音讯循环与处理、Windows窗口、GDI接口、集成开发环境(IDE)。
DirectX编程[8]根底的首要内容是DirectX开发包的前史及其结构、介绍每一个组件的功用、DirectX开发包的装置以及与IDE联接的装备。
2D游戏根本编程的首要内容是游戏的根本流程和体系结构、游戏开发的根本理念及办法、游戏引擎简介、游戏的调试与测验。
3D游戏场景的组织与制作的首要内容是3D场景的组织与办理、游戏场景的几许优化、3D场景的快速可见性判别与消隐、地势场景的制作与周游、3D游戏场景中的磕碰检测。
3D动画的根本编程技能的首要内容是3D动画技能概述、Direct3D开发包的运用、要害帧动画技能、依据动作捕捉的动画技能、脚本驱动的动画技能。
游戏中的人机界面技能首要内容是游戏的可玩性与人机界面、用户界面规划根底。
游戏程序规划部分内容首要是让学生了解和把握面向Windows渠道的游戏编程的技能。现在绝大部分游戏和文娱都是依据Windows渠道,因而把握Windows渠道的规划办法与编程办法是有必要的。又因为DirectX软件开发包是微软公司面向Windows渠道开发的一套专门运用于游戏开发的API,因而了解其原理以及把握其技能可以进步学生的游戏开发才干。
3) 人工智能在游戏中的运用。
现在的游戏运用了许多的人工智能技能,本门课程将从以下几个方面介绍人工智能技能在游戏中的运用。
(1)遗传算法(6学时)。
(2)神经网络(6学时)。
遗传算法首要内容是遗传算法的概念及其相关研讨、杂交操作、变异操作、习惯性函数挑选、遗传算法优化的算子、创建和处理矢量图形。
神经网络首要内容是神经网络概述、习惯性函数、环境勘探、有监督的学习、演化神经网络的拓扑。
该部分内容首要是介绍怎么将人工智能中的理论用核算机言语完结,并介绍怎么在游戏规划中运用这些理论。这部分内容是本门课程一个中心内容,经过学习学生们可以知道到人工智能在游戏规划中的重要性,并进步运用才干。
3试验规划与课程规划
因为该门课程为选修课,因而课时较少,除讲堂课时之外只剩下4个学时的试验课时。咱们针对这4个课时的试验进行了要点规划,其首要内容是引导学生了解Visual Studio .Net 2008集成开发环境、装置与装备DirectX 软件开发包、运用有限状况机规划状况驱动智能体,规划2D图形驱动引擎。
尽管课时很短,但学生可以实践着手操作,了解游戏编程的相关开发东西与开发包,别的,学生学习喜好进步了,学习内容从单调的笼统概念、理论变成实践的案例。此外,学生还可以在课下完结使命,持续研讨新的理论运用。
咱们针对本门课程试验课时少的缺陷,特别设定了一个课程规划环节。课程规划并不占用试验课时,而是要求学生运用课外的时刻,自由组合,以团队的办法完结相应的规划要求。
课程规划首要内容是要求学生完结一个项目规划,该项目规划首要是要求学生运用相关的集成开发环境和开发包,运用一个人工智能技能编写出一个小的游戏软件,并给出规划陈述。考虑到学生的实践才干,开发与陈述以小组的办法进行规划开发,规划团队由3~5人自由组合,详细分工有必要在陈述中表现,陈述要求不少于4000字,以软件开发文档的办法提交,陈述中不只要游戏软件的需求剖析文档、规划文档和测验文档,还有必要包含游戏的内容规划,即游戏的情节构思或功用规划。规划标题以及游戏类型由学生自选,图形界面可以是3D也可以是2D,开发包可以运用Direct3D也但是Windows自带的GDI。
4查核办法及其组织
查核一个方面是检测学生学习的状况,另一个方面是为了经过查核办法,进步学生的实践着手才干。依据这个原因,咱们将整个查核分为3个模块。
1) 期末考试(开卷),占总成绩的50%。
2) 项目规划,占总成绩的35%。
3) 试验,占总成绩的15%。
期末考试选用开卷办法,首要意图在于检测学生经过课程学习,对常识点的把握程度,以及运用常识点处理问题的才干。其占总成绩份额的一半。尽管期末考试为开卷,但查核的常识点无法直接从教材中直接找到,需求学生实践运用才干和解题手法才干完结答题。精心规划的开卷试题,可以使学生对虚拟现实常识体系进行一个体系的回忆,一起,它也是对教育的弥补。
课程规划需求学生有很强的自主性,认真完结将使学生收获颇丰,敷衍塞责不只学生没有得到训练,教育意图也难以达到。课程规划以小组的办法有优势也有下风,优点在于学生可以依据本身才干对应团队中的人物,例如,某同学编程才干强,他可以作为程序规划与开发人员;另一同学数学好,或理论方面超卓,他就可以担任算法规划的作业;某些同学有构思,他则可以担任游戏情节规划的作业,等等。这样做分工清晰,每个人都可以依据自己的实践需求和状况得到训练。下风在于,假如团队同学才干要点都相同,就会呈现分工不清,而最大的问题便是团队协作会导致某些同学呈现依赖思想,终究导致整个团队只要一个人完结整个项目,乃至导致项目无法完结的状况。对此,咱们应当侧重每一个学生都要积极主动参加到课程规划中来,发挥自己的主观能动性,协作完结项目。
5结语
本文评论了人工智能与游戏规划教育方针与使命、讲堂教育、试验规划、查核办法,期望可以给其他相关教育作业者以参阅和启示,一起促进其完善与进步。
因为人工智能与游戏规划这门课程是中南大学新开的一门课程,在许多方面存在考虑不周或短缺的状况,需求向兄弟单位多学习而且多在教育实践中探究与进步。本门课程是以中南大学智能体系与智能软件研讨所为依托,它具有很好的研讨根底与杰出的试验渠道,并可以将这门课程融会贯通,使学生了解人工智能与游戏开发规划的根本理念,并培育学生实践运用技能。
参阅文献:
[1] 杨刚,黄心渊. 虚拟现实技能课程的教育规划与评论[J]. 核算机教育,2008(2):1-3.
[2] 蔡自兴,徐光v. 人工智能及其运用[M]. 3版. 北京:清华大学出书社,2003.
[3] 刘锴. 运用型院校的虚拟现实技能课程教育评论[J]. 电脑常识与技能,2009,23(5):6486-6487.
[4] 刘明昆. 三维游戏规划师宝典:Virtools开发东西篇[M]. 成都:四川出书集团,2005.
[5] 王一剑. 人工智能在游戏开发中的运用[M]. 上海:同济大学软件学院,2008.
[6] 于金霞,汤永利. 人工智能课程教育变革及实践评论[J]. 教育园地,2009(5):91-118.
[7] 蔡自兴,肖晓明,蒙祖强,等. 建立精品认识搞好人工智能课程建造[J]. 我国大学教育,2004(1):28-29.
[8] Microsoft. DirectX Software Development Kit[EB/OL]. [2010-7-20]. /downloads/details.aspx.
Design in Artificial Intelligent and Game Programming Courses
LI Yi
(Institute of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)
篇5
要害词:高职护理; 生理学; 生物化学; 课程变革
中图分类号:R31-4 文献标识码:A 文章编号:1006-3315,201307-140-002
为了习惯我国高职护理教育展开与变革的需求,培育习惯社会展开需求、服务在临床一线,既有理论常识又有根本技能的有用型医务作业者,我院护理系于2010年对医学根底课进行了变革,将传统的生理学和生物化学这两门课程进行重组,打破常规结构,精简和优化整合为《正常人体功用》,整合后的课程弱化了学科之间的边界,增强了有用性,优势互补,真实表现了职教理念中理论常识“必需、够用”的准则。该门课程施行三年以来,教育效果显着、学生反应杰出,现将该课程施行进程中的相关问题进行简略小结。
一、课程整合的理念
长期以来,高职护理专业一向从归于医学专业。其根底医学课程从学时组织、教材编排到授课内容等都是套用医学专业。在护理科学已展开成为一门独立学科的今日,根底医学课程设置不合理的一面就逐步显现出来[1]。高职护理学生归于技能运用型人才,需求有必定的理论根底,但更侧重理论在实践中的运用,应依据护理专业人才培育方针和岗位实践需求来设置课程。适度精简根底医学理论常识,不用寻求学科的体系性和完整性,更不用把一切艰深的根底医学原理讲深、讲透。要害是使学生领会到根底医学理论与临床护理实践的内在联络,学会将根底理论用于处理临床实践问题。整合后的课程将人体的正常生命活动与物质代谢紧密联络在一起,杰出了人体功用的一起性,减少了教育方针的穿插与重复,加强了对学生逻辑思想、实践才干的培育,使培育方针愈加契合工作与社会的需求,对协助学生顺畅经过工作资格考试及后期在工作内转岗、再就业有必定的含义。
二、课程整合后的施行进程





