“人工智能”课程教学的实践与探索.doc

“人工智能”课程教学实践与剖析 1 引言人工智能是计算机科学一个重要分支,是当前科学技术发展中一门前沿科学,它出现及所取得成就引起了人们高度重视,被认为是计算机发展一个根本目标。人工智能课程作为计算机科学与技术专业课程体系中核心课程之一,其地位正在随着该技术不断发展与广泛应用而得到迅速提高。目前,国内外重点大学都非常重视该门课程教学与研究,许多重点大学都有自己独立人工智能研究所。本文通过多年人工智能教学实践,对人工智能教学方法进行了初步实践与剖析。中央民族大学在人工智能课程建设与教学过程中,针对计算机学科发展趋势,提出摈弃传统讲、学、考模式,注重学生能力培养措施。在教学与实践过程中,不断进行剖析,既从计算机学科本科教学理念出发,从人工智能这门学科特点出发,以计算机学科分支角度认知人工智能,组织教材知识架构并进行教学。用计算机学科观点剖析人工智能基本原理与方法时,重点强调是这些基本原理与方法与其他计算机分支共同点与不同点。共同点是强调计算机学科本质,不同点是强调人工智能本质。本文就针对我校人工智能课程教学一些基本问题加以初步总结。 2 从计算机学科分支角度认知人工智能人工智能属于计算机科学分支学科,同时又是一门涉及控制论、信息论、语言学、神经生理学、数学、哲学等多学科交叉课程。我国高等院校计算机学科本科教学所设置人工智能课程一般只有40课时左右,以什么角度组织教材内容,提高教学效果,才能使学生较容易地理解与掌握人工智能原理与技术,是我们值得剖析问题。人工智能处理对象是知识,知识处理则需采用知识表示。因此,若以计算机分支角度也就是用计算机学科观点看待人工智能,人工智能课程教学内容应以知识为主线,以知识表示与搜索为基石进行组织。反映到实际教学中,就是人工智能各个分支介绍,这包括知识库系统、自然语言理解、规划、机器人等。总之,教学内容可分成两个部分,第一部分是基础理论与基本方法,包括:逻辑表示与归结推理方法、搜索原理,知识表示(包括产生式系统、语义网络、框架)、推理(包括不确定性推理、非单调推理)、机器学****第二部分是实用技术,包括知识库系统、高级搜索、自然语言理解。 3 优化与更新教学内容、加强双语教学人工智能作为一门新学科,在1988年前,国内外均未见有教学大纲与教材,开设本课程面临首要问题就是确定教学内容,包括人工智能知识表示与推理以及人工智能应用两个部分。前者是人工智能重要基础,后者讨论几种人工智能应用系统,包括专家系统、机器学****自动规划与机器视觉等系统。这些内容只是给出了人工智能课程初步框架。随着人工智能研究进一步深入,到20世纪90年代中期,人工智能也从符号(逻辑)主义一枝独秀发展到符号主义、连接主义与行为主义多家争鸣新局面,模糊计算与神经计算作为新内容列入到人工智能课程,充实了人工智能课程内容。进入21世纪以来,人工智能学科又有了新发展。为了及时反映人工智能研究与学科最新进展,我们及时对教学内容进一步优化与更新:把人工智能分为基础部分与扩展应用部分。在教学与实践过程中,考虑到本课程多学科交叉性以及相关信息学科快速发展,在目前高校提倡双语教学环境下,将《人工智能》教材逐步改为全英语教材,这样可以更快地掌握学科发展动态,掌握最先进技术,与国际发展趋势接轨。《人工智能》教材是美国Stanford大学计算机系本科教材