人工智能课程学习报告范文

导语：如何才能写好一篇人工智能课程学习报告，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：人工智能技术；教学方法；编程能力

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）16-3865-02

1 概述

2008年11月16日，中国科协成立50周年新闻会在北京召开。在新闻会上，“五个10”系列评选活动，即10位传播科技的优秀人物、10部公众喜爱的科普作品、10个公众关注的科技问题、10个影响中国的科技事件、10项引领未来的科学技术评选结果揭晓。10项引领未来的科学技术是：基因修饰技术；未来家庭机器人；新型电池；人工智能技术；超高速交通工具；干细胞技术；光电信息技术；可服用诊疗芯片；感冒疫苗；无线能量传输技术。

人工智能技术学科是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。指人类的各种脑力劳动或智能行为，诸如判断、推理、证明、判别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动，可以用某种智能化的机器来予以人工实现[1]。

通过《人工智能技术》课程的学习，使学生对人工智能技术的发展概况、基本原理和应用领域有深入了解、对主要技术及应用有一定掌握，并对现代人工智能技术发展的方向有所研究。通过人工智能技术课程的学习与研究，启发学生对人工智能技术的兴趣，培养知识创新和技术创新能力，并能将人工智能技术融入到今后所开发的计算机软件之中。

《人工智能技术》是一门众多学科交叉的新兴课程，其涵盖范围广，涉及知识点多，知识更新快，内容抽象，不容易理解，理论性强，而且需要较好的数学基础和较强的逻辑思维能力，这给该课程的讲授带来了一定困难。《人工智能技术》也是一门应用型学科，怎样将理论运用到实践中，使学生将学到的人工智能技术知识和思想运用到自己的实际课题，这也是该课程需要解决的问题之一。

因此，对《人工智能技术》课程教学来说，我们要了解课程的最新信息，把握课程的特点，帮助学生找到好的学习方法，使他们能充分发挥自己的创新思维能力，提高学习兴趣，该文给出了《人工智能技术》课程的教学与实践的探索。

2 教学与实践的探索

2.1 教材和实验教学内容的选取

1） 人工智能技术是整个计算机科学领域发展最快，知识更新最快，最前沿的学科之一。在教材选用方面，我们采用了蔡自兴教授等主编，由高等教育出版社出版的《人工智能基础》这本教材。蔡自兴教授的主要研究领域为人工智能、机器人学和智能控制等。这本教材是作者在美国国家工程院院士、普度大学教授傅京孙先生的指导和鼓励下编写，借鉴了国内外人工智能技术研究领域专家的最新研究成果和学术书籍的长处，该书比较全面地介绍了人工智能技术的基础知识与技术，材料新，易于理解，兼顾基础及应用[2]。

此外，我们还给学生自主学习提供多种类型的学习资料，其中包括参考书目，如：Russel S， Norvig P.等编著的《Artificial Intelligence： A Modern Approach》一书，人工智能技术国内外期刊，如电子学报，计算机学报，人工智能与模式识别，Artificial Intelligence，Journal of Artificial Intelligence Research，Engineering Applications of Artificial Intelligence和International Joint Conference on Artificial Intelligence，AAAI： American Association for AI National Conference等人工智能技术会议，使学生能够掌握人工智能技术的更多前沿动态，提高学习兴趣。

2） 配套的实验教学内容。《人工智能技术》是一门理论性和实践性都很强的课程，实践性教学环节对该课程尤为重要。除了完成课本上的作业之外，还注重实验教学，培养学生的创新能力、算法设计能力和编程能力。首先，每个章节设置相应的实验，而实验内容经过严格的考虑，如：五子棋游戏，产生式系统，旅行商问题，传教士和野人问题，BP神经网络实现简单的分类，遗传算法、人工生命程序等，要求学生运用所学章节的知识，独立地设计和实现实验内容。实验报告包括简述实验原理及方法，给出程序设计流程图，源程序清单，实验结果及分析等内容，通过这种方式，进一步加强学生的信息获取能力和研究能力。

2.2 教学方法和手段的改革

人工智能技术课程交叉性强，涉及面广，传统的教学方法手段单一，缺少交流，课堂气氛沉闷，激发不起学生的学习兴趣，教学效果不理想。人工智能技术这门课程内容抽象，如何激发学生的学习兴趣是本课程需要解决的主要问题，也是关系教学改革成败的关键。本课程需采用多种方法进行教学，以此来激发学生的学习兴趣。

1） 问题启发式教学。《人工智能技术》这门课程中有很多似是而非、引人入胜的问题，主要是用计算机模拟人类的智能来解决这种问题。在教学中，有目的的提出这些问题，鼓励学生思考，提出自己的想法和解决方案，并进行分析和比较，这样强化学生的主动学习意识，提高学习积极性[3]。

2） 个性化学习和因材施教。学生中存在计算机专业和非计算机专业本科毕业的差别，由于他们每个人的基础不同，有的计算机知识比较匮乏，因此有必要针对每个学生的学习进度，课堂作业和实验报告情况进行及时评估，对学生提出个性化的教学。例如：在实验教学中，要求有能力和兴趣的学生可以做探究性和创新性的附加实验，从而引导学生发挥个性的空间，而对稍微吃力的学生则要求完成基本的实验，更注重基础知识的学习和夯实，这样就能达到因材施教的目的。同时对不同层次的学生进行分析，进一步提出学习建议，并进行有针对性的指导。

3） 多媒体使用和多学科知识的融合。本课程PPT课件图文并茂，提纲挈领，便于学生理解。课堂讲授、板书与PPT手段相结合，注重课程中的关键词用英文表示，并适当指定英文参考书，使学生能够接触国外文献资料，加深对学习内容的理解，获得更宽广的知识。PPT课件运用了大量多媒体技术，如动画、声音、图像，通过动画和视频演示抽象的概念、算法和过程，使人工智能技术中抽象的知识形象化，在课件中融入了文学，历史等其他学科的相关知识，便于学生较好地理解知识难点和重点[4]。

4） 师生互动和课内外答疑。在教学中，改变了传统的老师讲，学生听的教学模式。针对人工智能技术的实用性，适当提问，收集学生学习情况，尽量使用实例进行讲解。设置了实验讲解互动课程，对于实验的讲解，学生可以提出疑问，然后在课堂上展开讨论，学生可以看到问题从提出、分析到解决的整个过程，让学生自己在讨论中总结结论。为了解决教学中存在的疑难问题，还设有课后答疑，使学生能将所有的问题都理解透彻。

5） 理论研究与实践结合。在教学内容的安排上，注重学生的理论研究和动手能力，适当布置一些课程相关的论文和实验编程。通过课程论文，可以培养学生钻研问题的兴趣； 通过查阅科技文献使学生掌握如何查找相关文献的技能，可以培养学生撰写科技论文的能力。通过实验实践，使学生可以更加清楚地了解人工智能技术基本概念和难点，也能了解算法的设计具体运行过程，并对其进行验证，提高了学生的编程能力和和学习兴趣。

6） 考试考核方式改革。本课程的考核考试也是一个值得探讨的问题，本课程应采用多种综合考试方法，注重学生对基础概念、知识和基本的技能的掌握以及理论联系实际的能力。平时作业考核成绩，实验实践教学成绩、提交课程论文成绩，以及最后的期末考试成绩形成一种有效的考试考核方法，促进学生主动学习，提高教学质量。实验的评价指标在于算法设计、编程的准确性和实验结果及分析。课程论文评价指是选题是否严谨科学和具可研究性，论文结构、思路是否严谨，论文内容科学性、正确性，能否提出自己的见解。考查查阅科技文献的能力主要通过是否查找到权威的、最新文献以及撰写是否规范。

2.3 学生学好《人工智能技术》课程的建议

《人工智能技术》是一门理论与实践相结合的应用课程，学生如何学习这么课程，也是我们应该探讨的问题。

学生应该正确看待《人工智能技术》这门科学的发展。人工智能技术孕育于20世纪30、40年代，形成于60、70年代，发展至今，人工智能技术只有短短60多年的历史，它是一门不断发展和完善的崭新学科，还有许多课题处于探索中，理论和技术还远未成熟，我们应该对它有科学的认识。

针对非计算机专业本科毕业的学生，除了课堂听讲之外，还应该课下自学该课程的先修课程，如：数据结构、离散数学等课程。人工智能技术中涉及到大量的数学知识，如：模式识别需要具有较好的概率论，数理统计知识，另外还会用到少量随机过程、模糊数学的一些知识。人工智能技术是一门应用课程，编程语言的掌握必不可少，涉及到SVM算法，粒子群算法，免疫算法神经网络，遗传算法等算法，实现这些算法要求学生具有较强的编程能力。

学生应该多读，多查阅资料，特别是国外的期刊文献和重要国际会议论文，多了解人工智能技术最前沿的信息，理论联系实际，加深对基本算法的理解，并将人工智能技术的知识运用到自己所研究的领域，以做到学以致用。

3 结论

人工智能技术在一定程度上代表着信息技术的前沿，该文对《人工智能技术》的课程教学进行了一些探讨，教学与实践效果有了显著提高，但仍然有许多方面还需要我们继续探讨和改进。

参考文献：

[1] 蔡自兴，徐光佑.人工智能技术及其应用[M].北京： 清华大学出版社，2003.

[2] 蔡自兴，肖晓明，蒙祖强，等.树立精品意识搞好人工智能技术课程建设[J].中国大学教学，2004（1）：28-29.

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关键词：人工智能；教学改革；教学方法

引言

人工智能(ArtificialIntelligence)是一门研究和模拟人类智能的跨领域学科，是模拟、延伸和扩展人的智能的一门新技术。由于信息环境巨变与社会新需求的爆发，人工智能技术的日趋成熟。随着AI3.0时代的到来，大数据、云计算等新技术的应用也愈发广泛，对于管理类人才来说，加强对人工智能知识的深入学习，不断将人工智能技术与管理知识结合起来，对其未来职业生涯的发展有着重要作用。人工智能是一门前沿学科，管理学院开设人工智能课程的目的是为了更好地培养学生的技术创新思维与能力，基于其覆盖面广、包容性强、应用需求空间巨大的学科特点，通过概率统计、数据结构、计算机编程语言、数据库原理等基础课程的学习，加强学生解决实际问题的能力，为就业打下基础。本文基于社会对于人工智能领域的人才需求，结合诸多长期从事经管类专业课程教学的老师意见，针对管理类人才的人工智能课程教学内容与方法进行探讨，以期对中国高校人工智能课程教学改革研究提供帮助与借鉴。

1、教学现状与问题

作为一门综合性、实践性和应用性很强的理论技术学科，人工智能课程内容及内涵及其丰富，外延极其广泛。学习这门课程，需要较好的数学基础和较强的逻辑思维能力。针对管理类人才，该课程在课程教学过程中存在几个较为突出的问题。(1)课堂教学氛围枯燥目前，中国大多数大学仍采用传统的课堂教学模式，在教学过程中照本宣科，忽略与学生的互动，并且缺乏能够有效引起学生学习兴趣与加深知识理解的教学环节设置，如此一来大大降低了学生自主思考的能力。在进行人工智能相关课程知识讲解时，随着章节的知识难度不断增加，单向介绍式的枯燥教学方式无法反映人工智能学科的全貌，课堂讲解难以同时给以学生感性和理性的认知，部分学生因乏味的课堂氛围渐渐无法跟上教学进度，导致学习动力不足。(2)基础课程掌握不牢管理类专业的学生大部分都会走向更加具体化的管理岗位，具有多学科的素养，但这也导致很多学生所学知识杂而不精。学生在基础不夯实的情况下去学习更高层面的知识，给学生学习与老师教学都造成了很大困扰。人工智能课程知识点较多，涵盖模式识别、机器学习、数据挖掘等众多内容，概念抽象，不易学习。一些管理类专业的学生未能熟练掌握高等数学、运筹学、数据结构、数据库技术等先修课程，缺乏一定的关联思考和研究意识，导致课程学习难度增加，产生学时不足和教学内容难点过多的问题。(3)教学与实际应用脱节当下，人工智能广泛应用于机器视觉、智能制造等各个领域，给学生提供了大量的现实案例，使得人工智能不再是高深莫测的理论，而是现实中可以触及的内容。例如，在机械学科领域，人工智能技术是电气工程、机械设计制造、车辆工程等方向的重要技术来源；在医疗领域，是医疗器械的创新生产源动力；在能动领域，是高端能源装备与新能源发展的重要驱动；在光电信息与计算机工程领域，技术的发展时刻推动着智能科学与技术核心价值的提升。然而，对于管理类专业的学生来说，现阶段的人工智能教材涵盖许多智能算法及相关理论，在教学过程中常常涉及到很多从未接触过的抽象理论和复杂算法，书本中的应用实例大多纸上谈兵，缺乏专门适用于管理类专业知识与人工智能技术相结合的教学实践，加上一些教师授课方法单一，不利于引导学生将人工智能算法应用于现实生活。另外，大学生对知识的理解能力差异很大，教师采用统一的方式教给他们，这使一些学生无法跟上和理解，教师也无法控制学生的学习状况，导致学生缺乏动力。因此，如何结合学生的现实情况，提高他们的动手能力和实践经验也是人工智能课程教学要考虑的问题。

2、管理类人才的人工智能课程教学改进策略

课程教学改革是一项提高大学教学效果和人才培养质量的重要手段。如何在时代背景下应用新技术和新思想进行实施课程教学改革是高校亟待解决的问题。对于高校的教学工作而言，教学目标、教学内容和教学方式的变化不再是课程资源的简单数字化和信息化，而是充分利用时代信息资源优势的新型教学模式。针对管理类专业人工智能课程教学过程中存在的问题，可以从教学方法改进和教学内容设置两个方面进行课程教学改进。

2.1教学方法改进

教师对学生具有引领作用，其教学方法的改进能够带动学生改进自身学习方法。(1)启发式案例教学案例教学法就是教师根据教学目标、教学内容以及教学要求，通过安排一些具体的教学案例，引导学生积极参与案例思考、分析、讨论和表达等多项活动，是一种培养学生认知问题、分析和解决问题等综合能力的行之有效的教学方法。启发式案例教学以自主、合作、探究为主要特征，调动学生的学习积极性，并紧密结合人工智能领域的相关理论与方法，有效理解知识要点及其关联性，适用于管理类专业学生的教学。具体而言，高校基于其问题启发性、教学互动性以及实践有用性等特点，可以建立基于人工智能知识体系的教学案例库，虽然这项建设将极具挑战性与耗时性，但具有很强的积极效果：培养学生较强的批判性思维能力，更多地保留课程材料，更积极地参与课堂活动，对提高教学质量、培养具有人工智能背景的管理类人才具有重要意义。例如，通过单一案例教学，让学生掌握相关基础知识原理及应用；通过一题多解的案例使学生思考如何获取最有效的解题方法；通过综合案例的设计，启发学生全方位地探索问题的解决方案。(2)研讨互动式教学研讨互动式的各个教学环节是逐渐递进、有机结合的。研讨是基于学生个体的差异性，在课堂讨论的过程中对学生做出评判，从而对不同类型的学生开展针对性的教学。互动则是在研讨的基础上，通过老师与学生、学生与学生的互动，让学生主动参与到课堂教学的过程中来。在人工智能课程教学过程中，教师通过课堂讨论了解学生对于知识点的掌握情况，可以有针对性地设计教学内容，例如，对于学校积极性不强的学生，将人工智能理论内容与学生个人兴趣范畴、社会产业发展及研究现状联系起来，能够极大程度地提高学生学习的自主能力；对于基础知识较为薄弱的学生，可以在教师的指导下查阅相关文献资料，根据自己的理解撰写心得报告，并在课堂或课外进行师生互动。像这样研讨与互动相结合的模式。有助于增强学生的探索和求知欲望，建立起浓厚的学习氛围。(3)有效激励式教学人工智能是引领未来的战略性技术，人才需求量极大，对教师的教学水平也提出了更高要求，因此，进行有效激励极为重要。在学生激励方面，可以举办各类人工智能竞赛项目，设置相应项目奖学金，吸引学生参与实践，调动学生做研究、发论文的积极性。例如，教育部主办的中国研究生人工智能创新大赛，围绕新一代人工智能创新主题，激发学生的创新意识，提高学生的创新实践能力，为人工智能领域健康发展提供人才支撑。高校也可以借鉴这种模式，在各学院乃至全校开展此类竞赛项目，激发学生的创新能力与团队合作能力，鼓舞更多学生加入到人工智能课程的学习中来，激发其学习兴趣。在教师激励方面，在教师聘任和提升过程中把参加学生课程制定、课堂与课外作业、课程项目和论文指导等看作教学任务的一部分，鼓励教师积极参与这些活动。(4)学科渗透式教学人工智能学科知识融合程度较高，学科交叉性强。基于人工智能的学科交叉性特点，增强管理类人才对学科应用的领悟，可以采取开展学科渗透式教学的方法。从2015年起，国务院和教育部先后印发了《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见教育》、《高等学校人工智能创新行动计划》等文件，“互联网+”、“智能+”已经渗透到各个领域，人类进入数字经济时代，社会需求“技术+管理”的高端复合人才。例如，基于工业4.0和强国战略，人工智能技术在智能制造的应用极为广泛。上海理工大学非常重视少数民族预科班的教育质量。为增强少数民族管理类人才对该领域应用的认识，我们请机械工程、能源动力领域的相关专家以授课或讲座的形式，进行相关领域知识和发展趋势的讲解，使学生理解更为透彻。此外，在教学实践过程中，还可以用举办人工智能知识交流会、线上人工智能论坛等形式，促进不同专业间老师、学生对于人工智能知识模块的见解，相互交流、渗透和学习，从而推动人工智能课程教学的改进。

2.2教学内容设置

世界一流大学在人工智能课程内容设置根据不同国家的教育体系设置，肯定会有不同，但颇有共通之处。本文借鉴世界顶尖大学经验，针对管理类专业人工智能课程教学内容进行研究，结合中国教育体系设置，认为应从以下几方面进行改进。(1)核心内容设置为避免学生因为知识点过多而出现杂而不精的问题，势必要精化教学内容。在互联网时代，我们可以使用云计算和其他方式来实现数据信息的传输、存储和处理，通过在线收集和整合网络课程相关数据，挖掘和丰富教学资源，并在整合课程资源的基础上，进行研究方法和前沿知识的扩展。在核心内容设置方面，可以通过收集到的数据资料，选择人工智能领域具有代表性且难易程度适中的知识作为重点，使学生能够在有限的学时内掌握人工智能的知识脉络。例如，编写针对管理类人才的人工智能教材，内容涉及绪论、知识表示与推理、常用算法、机器学习、神经网络等方面的同时，重点增加相应知识点在管理上的应用案例，加强学生对知识点的理解。同时，根据管理类专业偏向领域，开设关联程度较大、应用较广泛的人工智能选修课程，以便学生根据自己的兴趣与需求选修具体方向的课程。(2)注重学生的数理及编程基础良好的数理及编程基础是学习人工智能的前提。只有具备了这些基础，才能搞清楚人工智能模型的数量关系、空间形式和优化过程等，才能将数学语言转化为程序语言，并应用于实验。管理学院人才的数理及编程基础相对薄弱，因此，在安排学生学习人工智能课程之前，建议开设面向全体管理类专业学生的微积分、线性代数、概率论等专业基础数学课程以及C语言、python等编程基础课程，使学生具备数学分析的基础与一定编程基础，为学习人工智能课程打下坚实的基础。另外，可以推进MOOC平台建设，在平台上开设人工智能网络课程，帮助学生掌握人工智能知识基础及专业技能。(3)实验建设为了加强学生对于人工智能知识点间的关联性理解，可以基于不同的应用模块，设计具有前后铺垫、上下关联的综合性实验，设计不同层次的项目要求，同时基于相同的实验课题，让学生分组对实验课题进行攻克，并设置多元化的实验评价体系，通过实验教学过程中反映出的不同进度，让教师能对学生的学习水平做出准确评判，及时进行教学反思，以便更好地开展下一步工作。例如，针对人工智能课程应用中很广的遗传算法，在某一管理规划的具体应用上设置理解－实现－参数分析－具体应用－尝试改进－深度拓展的不同层次的项目要求，在这些项目层次中规定必做项与可选项，让学生基于同一实验课题进行合作学习，然后通过个人自我评价、小组成员互相评价以及教师评价的方式进行打分，对小组整体能力以及个人能力进行综合评估，以期培养学生的自主思考能力。

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关键词：高职教育；人工智能；课程改革

课程设置应与高职教育培养目标和方式相一致

人工智能课程主要讲授当今智能领域的理论方法及其应用，是一门涉及哲学、逻辑学、语言学、控制论、生物神经学等多个学科的课程。以普通高校高年级计算机专业学生为讲授对象，人工智能课程在教学上一般以理论讲授为主，并辅以一些应用实例加以分析。课程本身理论性强，内容较为抽象，因此对学生专业知识基础的要求高，在教学上往往强调对各种智能理论的深入讲解和分析，以此达到提高学生专业理论水平的目的。

当前高职教育中为计算机专业学生所开设的人工智能课程很大程度上沿用了普通高等教育环境下的教学方式和内容，这显然与高职教育本身培养人才的目标和方式不一致。高职教育的最终目标是要培养适应生产需要的技能型、应用型人才，而高职教育在教学方式上应更为注重实践教学，包括各种实验、实训、实习和设计。因此，人工智能课程中单纯的理论讲授并不能有效地适应高职教育的实际教学环境要求，有必要对人工智能课程在教学内容和方式上加以改革。

三个改革途径

（一）引导学生阅读应用研究文献

高职教育强调培养学生的知识应用技能，其中重要的一点是要培养学生把理论知识应用到实际生产中的能力。然而在教学实践过程中，学生普遍反映由于人工智能课程理论性强，难于从课本理论联系到实际的专业应用上，这样对激发学生的学习兴趣，提高技能应用水平是不利的。

实际上，人工智能涉及的应用领域极为广泛，其中在专家系统、模式识别、智能控制、数据挖掘、自然语言理解等方面尤为突出，每一种应用都能够很好地体现出人工智能学科的基本理论方法特点。因此，在课程学习的开始阶段，应让学生按照个人兴趣自行选定某个应用领域，在一定的提示和引导下通过检索有关文献，访问相关的科研院校网站等方式获取资料，了解当前该领域的发展现状和具体产品的开发和使用情况，最后在课程的结束阶段以学习报告的形式在课堂上加以演示和共同讨论，这样可以大大激发学生学习人工智能课程的主观能动性，开阔学生的知识视野。资料的收集阅读与思考是知识应用的首要环节，对于培养应用型人才的知识应用技能很有帮助。

（二）安排学生对经典算法程序进行实验

与普通高等教育相比，高职教育更加强调实践教学的重要性。从实践中学习和理解理论知识，并且把所学知识运用到实践中，这是高职教育的重要特点。人工智能课程内容抽象而概念性强，单纯的理论讲解学生难以从中得到启发，也难以体现出高职教育突出实践教学的特点，为此需要安排学生动手实验，从实践中理解人工智能科学的理论原理和应用途径。

在人工智能科学的发展过程中，先后提出了一些经典的优秀算法程序，如A*算法、遗传算法、神经网络的BP学习算法等，在科研和工程实际中得到了广泛的应用，在实践教学中同样有着重要价值。根据教学要求和实际情况，学生并不需要自行设计关于这些算法的具体程序，在提倡开放和共享源代码的今天，通过网络能够获得大量相关的程序代码资源。同时，一些软件平台也集成了一些工具箱，如遗传算法工具箱、神经网络工具箱等，只需设定相关输入参数和数据，便可通过调用工具箱函数实现算法，极为简便而易于理解。

学生应通过对这些程序作验证性实验来理解所学内容。为安排学生有效地进行实验，教师应结合当前阶段所讲授的内容准备相应的算法程序，当该部分内容结束后在课堂上讲解和演示算法程序的运行方法。学生获得该算法程序以及具体的实验任务后在课后完成实验并提交实验报告。

例如，在讲授启发式搜索时，可向学生提供A*算法求解八数码难题的算法程序，并对某个学生给定某个初始棋盘状态，要求学生动手运行程序并记录由算法扩展所得的每个棋盘状态的估价函数计算结果，以及相应的OPEN表和CLOSED表的变化情况，从中理解A*算法的原理特点。又如，在讲授BP学习算法时，可根据学生的实际情况对内容进行调整，强调BP神经网络的实际工程应用价值，而对BP算法的基本原理只作简单介绍。向学生提供利用BP神经网络学习特定目标函数的MATLAB程序代码后，要求学生动手运行该程序，并且记录和对比神经网络在训练前后对目标函数的逼近效果。

（三）启发学生引入人工智能理论方法对毕业设计加以创新

毕业设计是高职教育的重要环节，学生通过毕业设计对以往所学知识作系统性总结，通过毕业设计能进一步加强学生的技能训练，提高学生的技能应用水平。从实践教学的角度来讲，毕业设计不仅仅要求学生对已学知识和技能的简单重复运用，更重要的是强调学生能够主动独立地分析实际问题，对问题的解决方法提出新的观点并付诸实践。然而从教学的实际来看，在毕业设计中学生创新的主动性不足，往往停留在继承和模仿阶段，毕业设计作品少有突破和创新。究其原因，并非学生所学知识和技能不足，而是学生未懂得如何分析已有问题，在其基础上引入新的解决方法或提出新的应用内容。

在计算机领域中，人工智能属于研究和创新的前沿和热点，许多旧有问题利用人工智能方法都得到了新的解决途径。教师在指导学生毕业设计时，可针对某一问题恰当地启发学生引入人工智能的理论和方法，并尝试性地运用在解决当前问题之中，这样能较容易地获得新的改进和突破，对培养学生创新观念和能力很有意义。

近年来，高职教育得到了迅速发展，其社会认可度也不断提升。但是，在发展的过程中也出现了一些新的问题，其中突出的是如何对以往普通高等教育的教学方式和内容加以改革，以适应高职教育的新要求。人工智能课程作为一门重要的计算机专业课程，仍需要结合高职教育的实际要求以及学生的具体情况，在加强培养应用型、技能型人才，加强实践教学上不断进行探索和改革。

参考文献

[1]赵蔓，何千舟.面向21世纪的《人工智能》课程的教学思考[J].沈阳教育学院学报，2004，6（4）：131-132.

[2]韦芳.高等职业技术教育应注重实践教学[J].中国科技信息，2006，（5）：264.

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关键词：人工智能；全英文教学；教学内容改革；教学模式改革

1 实施全英文教学的必要性

随着国际学术交流的日益活跃以及国际化办学的趋势发展，借鉴国外著名大学的办学理念和管理模式，利用世界优质教育资源，提升教育教学水平，造就具有国际竞争能力的复合型创新人才，正成为我国教育改革与发展的新方向。

智能化是人类社会技术发展的必然趋势。作为计算机科学与技术专业课程体系中的核心课程之一，人工智能的地位正随着该学科的不断发展和其技术的广泛应用迅速提高，而且在非计算机领域，具有不同专业背景的学者也通过这个年轻的领域发现新思想和新方法。由于人工智能课程内容涉及计算机科学以及边缘学科的新理论、新方法与新技术，因此在该课程中开展全英文教学不仅可以让学生充分了解人工智能日新月异的发展，还可以促进本科教学与国际接轨，在培养国际化创新人才方面具有十分积极的现实意义。

2 当前国内全英文教学存在的主要问题

笔者对当前国内高校人工智能课程全英文教学的现状进行调查分析，调查对象为软件工程专业本科三年级学生，调研问卷共58份。调查项目、内容及结果见表1。

从项目1和2的调查结果看，大部分学生认为开展全英文教学有必要，其在提高英语应用能力、增强自己的就业竞争力以及了解国际前沿等方面有很大帮助。然而，由于全英语教学在我国尚处于起步阶段，进行全英语教学的效果并不十分理想，其教学试点与实践尚存在一些亟待解决的问题，主要表现在如下几个方面。

（1）对全英文教学的理解存在偏差。从项目3～5的调查结果看，教师不能正确处理好全英文教学与专业英语课教学的关系，使全英文教学变为纯英语课教学或专业英语课的翻版。大部分学生还是希望教学授课语言以双语为主或以中文为主、英文为辅，多媒体课件形式为中英文相结合。

（2）全英文教学达不到预期的教学效果。从项目6和7的调查结果看，虽然一些大学花了很大代价邀请国外一流教授专家讲授课程，但由于人工智能课程理论性强、难度大，学生很难适应全英文课程教学。

（3）缺乏内容全面和难度适中的教材。从项目8和9的调查结果看，一些大学在实施人工智能课程全英语教学时直接引进原版英文教材，但这对本科生来说，原版英文教材内容偏多、难度较大，学生学习时不免有诸多畏难情绪。

（4）师资匮乏。从项目10的调查结果看，学生对承担全英文教学教师的满意程度普遍不高。实际上，全英文教学对承担课程教学的教师要求很高，他们不仅需要具备专业知识，而且还要掌握英语应用技能，而现阶段国内高校中能承担全英语教学的师资仍然十分匮乏。

综上所述，如何改革全英文教学模式，讲授哪些教学内容，采用何种科学的教学方法与手段，是值得我们思考和关注的教学改革重点和难点。

针对以上这些问题，我们深入研究人工智能课程的特点，对现有教学模式、内容及方法进行全方位探索和改革，制订全英文教学计划，对促进教学工作、提高教学质量、培养国际创新型人才起重要作用，其重要意义具体体现在以下3个方面。

（1）探索如何将理论知识传授、综合能力培养与英语交流运用三者有机结合，建立全英文教学的新型模式，这将对更新教学理念和探索适合于计算机软件人才培养的教学方法产生深远影响。

（2）全英文课程教学能够让学生掌握最先进的人工智能国际前沿技术，开阔国际视野，有利于培养复合型、实用型、具有国际竞争力的高层次创新人才。

（3）全英文教学改革的探索与实践能够促进国内教育向国际教育迈进。

3 全英文教学内容改革

建立完善的全英语教学体系，需要有系统而完整的教学内容。我国计算机科学与技术本科专业人工智能课程课时一般只有36学时，因此我们需要考虑从什么角度组织教学内容，才能让学生比较容易地理解、熟悉和掌握人工智能的原理、方法与技术，从而显著提高教学效果。

与国内教学内容相比，国外教学更注重分析问题的思维方法和解决问题的应用能力，对提高学生的学习兴趣以及培养学生的创新能力十分有益，但是原版内容过多，且大多以国外政治、经济、文化、社会和生活为背景，对于我国学生来说，理解某些内容和背景比较困难。因此直接套用原版教学内容往往存在一定问题，我们需要在引进、消化和吸收国外经典教材内容的基础上，有选择性地挑选合适内容。国外经典教材编写思路不尽相同，一些经典人工智能教材及主要内容见表2。

人工智能的基本思想和主要内容是研究人类智能活动规律和用于模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。从表2中可以看出它们的共同点，即人工智能应围绕“智能”这个核心，但由于智能本身非常复杂，难以用单一的理论与方法描述，需要从不同的抽象层次刻画智能这个主题。我们认为，人工智能的主要内容可按图1所示划分为不同层次并确定讲授顺序。

在最底层，神经网络与演化计算（适应性原理与仿生机制等）辅助感知以及与物理世界的交互；抽象层反映知识在智能中的角色和创建以及围绕问题求解的知识的抽象、表示和理解；更高层则提出学习、规划、推理的模型和方式；应用层构造智能化智能体以及具有一定智能的人工系统，让计算机实现以往需要人的智力才能完成的工作。除了将人工智能课程的教学内容划分为这4个层次，为保证教学内容的循序渐进性，还可按照抽象层更高层最底层应用层顺序安排教学内容。

4 全英文教学模式改革的实施关键

针对以上国内全英文教学中存在的主要问题，我们提出人工智能课程全英文教学模式改革的实施关键，包括全英文课堂教学模式的重定位，“二三二”模式教学方法的改革，集先进性、前沿性和实用性为一体的教学内容创新以及全专业英语教学团队的打造。

4.1 全英文课堂教学模式的重定位

人工智能课程教学以培养学生掌握专业基础知识、培养实践动手与应用能力以及提高英语交流水平三者相结合为主要目标，分两个阶段进行，国内教师与国外教师共同授课。首先，国内主讲教师讲授人工智能课程的基础原理、模型和方法，可采用集中授课、案例教学和课堂实践等教学方式，使学生掌握人工智能的一般基础知识；在此基础上，再邀请国际知名外籍教师为学生讲授人工智能国际前沿技术，包括集中授课和专题研讨。经过基础学习，学生一般已掌握人工智能基础知识，因此对于外籍教师所讲授的学科前沿等内容能够准确理解和把握。与单纯采用全英文教学或单纯邀请外籍教师授课相比，该模式能收到较好的预期效果。“1+1”全英文双课堂教学模式如图2所示。

4.2 “二三二”模式教学方法的改革

实行全英语教学后，由于使用英文教材及中外教育背景存在差异等因素，我们在教学过程中对教学方法进行一定程度的调整和改进，包括全英文授课形式、案例教学、教学内容以及教学手段等方面；配合“1+1”全英文双课堂教学模式，提出图3所示的“二三二”模式教学方法，培养学生成为具有综合能力、创新能力、国际视野和英语技能的复合型人才。

该教学方法模式包括：（1）过渡式全英文与沉浸式全英语两大英语教学方式；（2）激励自主式、启发互动式、体验学习式三大学习法，激发学生学习兴趣，使学生牢固掌握人工智能基础理论与方法；（3）参与学习式和自我展示式两大学习法，培养学生综合运用知识的能力和创新能力。

在全英文课堂授课过程中，我们需要注重把握英语与专业的比例。首先，不能一味地追求全英文授课的形式而忽视教学效果；其次，还需要为学生提供一个良好的语言学习环境，在实际教学中注重培养学生良好的英语思维习惯，从根本上提高学生的英语水平。

人工智能课程包含大量概念，内容抽象，算法复杂，学生往往难以理解与掌握。将案例教学方法引入课程教学能有效提高学生的学习兴趣，获得较好的预期教学效果，但要达到理想的教学目标，仅仅靠课堂教学远远不够，还需要拓展第二课堂。有计划地邀请国外人工智能专家和教授到大学进行专题讲座，鼓励学生参加相关的课外科研/科技活动，使得学生能够体验式地、自主地学习，更好地了解人工智能新技术，从而进一步激发学生的学习热情。构建案例教学和课堂实践的双课堂教学模式，不仅能够丰富教学内涵，而且可以充实学科前沿知识并拓宽学生的国际视野。

4.3 集先进性、前沿性和实用性为一体的教学内容创新

除了引进、消化和吸收国外经典教材内容以外，我们还需要逐步建立起具有自身特色的教学内容，以保证教学内容集先进性、前沿性和实用性为一体。

（1）先进性。我们提出教学与科研相结合，以科研带动教学发展的新思路。教师可结合自己的人工智能及其相关领域的科研项目，将科研最新研究成果以及学科前沿知识进行梳理与优化并有机融入课程教学中，确保教学内容的先进性，有效提高教学改革的质量。

（2）前沿性。对人工智能发展较快的领域，如智能计算、数据挖掘等，还需更新和补充全英文教学内容，同时可以邀请国际知名大学教授共同研究与探讨教学内容，保证课程内容具有一定的前沿性，通过实现全英语教学保证课程与国际接轨。

（3）实用性。在讲授基础理论知识的基础上，还应注重实践的应用，增强学生的动手操作能力，以符合素质教育必须注重实践的要求。教师可结合教学中的基本理论知识，适当补充案例与实例，使得教学内容与实际相联系，丰富课程内涵并提高教学效果。

4.4 全专业英语教学团队的打造

师资力量直接影响教学效果。师资的匮乏是现阶段全英语教学面临的主要问题之一。虽然一些教师具有较扎实的人工智能学科功底，但不能熟练地运用英语进行授课，而有些教师则知识结构单一，缺少人工智能及其相关学科间的交叉与融合，因此我们需要多渠道、多层次地打造既具备专业知识，又具有学科交叉与融合能力，同时掌握英语技能的全英语教师队伍。将科研与教学相结合，利用与国外人工智能及相关领域学术带头人建立的合作关系优势加强交流与合作，争取申请国际合作科研项目，利用科研提高教师的教学质量、专业水平和英语技能。

5 全英文教学的具体实施

我们在软件工程专业本科三年级学生的人工智能课堂上实施全英文教学，具体实施过程如下。

（1）国际软件学院成立教学主管部门领导小组、从事教学研究的骨干教师组成的全英文教学工作小组以及由教学督导组成的监管小组，三者之间相互配合并共同促进，保障全英文教学工作的顺利推进与落实。领导小组对全英文教学的师资培训、人才引进、多媒体网络资源开发、实验室建设、教材编写等予以政策支持；教学工作小组制订全英文教学工作规划和年度计划；监管小组定期对工作小组的教学完成情况进行评估。

（2）在课程教学中，打破国内常规教学方式，建立开放式全英文教学模式，教学形式多种多样。教学方式以“1+1”双课堂教学模式为核心，以讲授与专题讨论相结合的方式，围绕基本原理、方法与技术展开教学，激发学生自主学习与创新学习的热情。

（3）国际软件学院在人工智能相关领域承担并完成了一批国家与省部级科研课题，而且取得了一些有影响的研究成果，形成了自己的学科特色和优势。2006年，国际软件学院聘请被誉为世界“人工大脑”领域先驱的美国犹他州州立大学计算机系Hugo de Gaffs教授担任武汉大学全职教授和学院国际人工智能研究室主任。

（4）聘请与国际软件学院有合作协议的国立首尔大学计算机科学与工程学院Bob McKay教授专职来校为本科生讲授人工智能技术前沿。同时，利用国外学者来武汉大学顺访的机会，请其为学生作学术报告，使学生了解国际最新人工智能技术，如邀请曾经在麻省理工学院从事过7年博士后研究的宋森研究员进行“理解大脑与仿制大脑”的讲座等。

（5）国际软件学院在遴选教师到与学院有教学和科研合作的国外大学进修时，优先考虑给本科生授课的全英文教师，并将全英文教学能力作为选拔条件，以教师的学术进修带动全英文教学建设，使学科和专业建设与全英语教学队伍打造相结合，全面推进全英语教学工作的开展。

6 结语

人工智能是计算机科学与技术专业的重要课程，目前正面临着知识更新和教学改革的紧迫任务。笔者以实施全英文教学为契机，针对目前国内全英文教学中存在的亟待解决的主要问题，提出人工智能全英文教学内容与教学模式改革的新思路。

（1）以智能为核心，从不同抽象层次刻画智能主题，构造人工智能最底层、抽象层、更高层以及应用层4大模块内容。

（2）突破传统教学模式，对全英文教学模式进行重定位，提出“1+1”全英文双课堂教学模式。

（3）提出“二三二”模式教学方法的改革方案，培养具有综合能力、创新能力、国际视野、英语技能的复合型人才。

（4）提出教学与科研相结合，以科研带动教学发展的新思路，进行集先进性、前沿性和实用性为一体的教学内容创新。

篇5

关键词：智能管理；多媒体教学软件；网络教学

智能管理与决策是一门关于智能管理、智能决策支持和智能管理系统设计与实现技术的多学科交叉与应用性课程，以普通高校信息类专业研究生为讲授对象，介绍智能管理与智能决策的基本理论、智能优化技术、机器学习、多Agent技术、知识管理和智能决策系统、智能管理系统的设计与开发。智能管理以信息技术为手段，应用人工智能、管理科学、计算机科学及有关学科的理论和方法建立管理系统，为管理者科学、准确地决策提供帮助。

本课程的学习可以使学生了解智能管理与智能决策的基本理论和常用方法，使学生了解和掌握智能管理系统设计的基本概念、方法和技术。智能管理与决策是一门理论、技术和应用密切结合的课程，通过学习，学生可以为将来在智能管理信息系统领域的进一步研究和系统开发工作奠定良好的基础。

信息类专业研究生在本科或研究生低年级阶段已经学习过人工智能原理、数据库技术、软件工程和高级程序设计语言等基础课程。因此，本课程在教学上以应用实例解析为主, 并辅一般性理论讲授。对于涉及到的人工智能技术中较为抽象的理论内容，我们在教学过程只是复习巩固，本课程主要解决如何充分利用已经学习过的课程，按照软件工程的系统设计开发思想，应用智能决策理论解决实际问题，将理论学习应用到智能管理信息系统及专家系统的设计和开发中。

1参考教材与教学软件并用

本着打基础、重实用的原则，我们选取由科学出版社出版倪志伟的《智能管理技术与方法》、杨善林的《机器学习与智能决策支持系统》、《智能决策方法与智能决策支持系统》等多种参考书[1-2]。参考书主要作为理论学习教材，我们根据课程计划有针对性地选择部分内容，特别注重基础知识与应用实例相结合。并增加介绍性内容，让学生了解人工智能技术在管理信息系统有专家系统中的发展前沿和发展趋势，保持课程体系完整性，体现研究生教学特点与主题。启发学生进行研究性的思考和分析。主要内容包括决策支持系统、智能技术与智能决策支持系统、专家系统与智能管理系统、机器学习与智能管理系统等。重点讲授基于范例学习、智能故障诊断系统及基于神经网络的决策模型模型。每项理论内容均配合详细的实际案例说明，让学生掌握从确定开发目标、设计思想、开发原则、设计方案以及建立功能体系的智能管理系统设计与实现全过程。

为了活跃教学气氛，同时也作为课堂讲授形式的补充，我们开发了智能管理与决策教学软件，如图1所示。课件在内容的选取、课程的编排上都作了精心的准备与测试，努力将媒体的表现力与所学内容相结合，基本保证了内容的充分性与全面性；从交互的角度来说，导航的使用非常充分，动画演示和练习测试互补。本课件总体设计制作达到了多媒体教学课件的制作要求，能够完成最初设定的教学任务和目标。软件结构如图2所示。

2课堂教学与网络教学同步

我们在学校统一的网络教学平台上同时运行网络教学软件。学生除了可以下载教案、提交作业、收看教学视频及进行自我测评外，还可以通过网络平台与教师进行实时交流与互动。网络课程对教学内容和课件进行全面升级，采用现代化教学手段，以动画等生动的形式，采用课堂教学课件上网，实践案例及学生实践作业网络辅导、讨论等辅助手段，提高教学效果和工作效率。教学实践表明，网络教学取得了令人满意的成绩。另外，学生也可以查看相关资源，及时了解教学进度。教师在教学环节中注重引导，教会学生行之有效的学习方法，帮助学生提高课后学习效果；在课堂学习交流之余，师生还可以随时随地通过网络学习、交流和讨论，促进教学效果的提高。鉴于课程的性质，我们的作业以学生实践开发小型智能管理系统为主，具有一定的难度，通过对于学生作业情况的跟踪，可以有针对性的进行辅导，促进和培养学生的研发能力，进而调动学生的学习积极性。图3为笔者上课时的网络教学视频。

由于本课程涉及计算智能、机器学习等抽象内容，网络及多媒体材料的引入，活跃与补充了课堂教学。这不仅加深了学生对知识的理解，更激发了学生对课程的兴趣，知道了人工智能在各类管理与决策实践中的成功应用。网络课程建设将学生不容易理解的抽象的系统模型与设计生动地演示出来，帮助学生学习体会智能管理与决策系统的开发方法，受到了学生欢迎。经过两年的探索和积累，本课程网站已包括教学文件资源、网络课件教学资源、学习资源、课程录像资源、学生作品资源，其中网络课件教学资源融合了课程教学情境设计和动画课件。现代教学手段促使学生全程参与教学活动，创新能力得到提高。

3实践项目

智能管理与决策是一门理论、技术和应用密切结合的课程，我们的教学目标是让学生能够将以前所学习过的人工智能原理、软件工程、数据库技术以及高级程序设计语言进行综合应用，建立系统的概念，掌握智能管理系统从确定开发目标、设计思想、开发原则、设计方案以及建立功能体系的智能管理系统设计与实现全过程。以实际项目为载体，每个项目分解为若干个任务，设计基于工作过程的实训项目任务。将实际的“工作”与“学习”有机地结合在一起，通过基于工作过程的实际开发项目任务的驱动，指导学生按照完成工作任务的六个步骤：问题分析、目标确定、系统分析、计划、实施来完成各个项目。教师在网上提供分析材料，并通过网上讨论和在线检查学生的开发效果。通过完成渐次复杂不断拓展的实际课题，学生掌握了智能系统的基本知识，具备了分析、设计、实现智能管理系统的能力，同时使学生学会了工作的思路。学生获取信息，制定策略的方法能力得到提高，学生的团队合作意识得到增强。图4为学生在学习了决策支持系统的标准两库结构后，按照教师所给定的需求报告，依照模型库、数据库及用户接口三部件模型所设计实现的“企业成本预测系统”[3]。同时要求学生按照软件工程的思想完成从需求分析到用户手册的全部文档。

考核方式以平时讨论、课堂发言及最后的大作业和论文方式进行，引导学生进行研究式学习。

4结语

在智能管理与决策课程的教学实践中，我们不断探讨课程的内容和形式，改革教学模式，探索结合实际应用案例的教学方法和手段，采用综合评价学生的方式，努力培养学生研究式学习和自主学习的兴趣，不断创新，使学生实际应用能力得以增强。经过三年的课程建设和和实践，通过多种形式并存的案例教学和应用项目开发，加深了学生们对人工智能理论理解的同时，也了解并掌握了相关理论与算法的应用方式和应用价值，课程的教学质量得到不断提高。

参考文献：

[1] 倪志伟,李锋刚,毛雪岷. 智能管理技术与方法[M]. 北京:科学出版社,2007:12-18.

[2] 杨善林,倪志伟. 机器学习与智能决策支持系统[M]. 北京:科学出版社,2006:254-307.

[3] 杜晖. 决策支持与专家系统[M]. 北京:电子工业出版社,2007:63-94.

Teaching Research of Intelligent Management and Decision Making

PENG Yan1, WANG Wansen2

(1. College of Management, Capital Normal University, Beijing 100089, China; 2. College of Information Engineering,

Capital Normal University, Beijing 100048, China )

篇6

粉笔账号仅可以一个人用。手机和电脑可以同时登录，不过只支持一台手机和电脑同时登录。若要看直播视频的话，手机客户端和电脑客户端只能选其一。

粉笔公考是一款公务员考试学习APP，上课做题全搞定的一站式服务软件，包含十年真题，五大专项，提供十余年国考和省考真题。粉笔公考根据目标考试的考点，考频，难度，用人工智能算法实现一对一智能出题；通过记录用户练习情况，生成能力评估报告，精准预测考分。十年真题，五大专项：提供十余年国考和省考真题，答案解析均由两位授权名师共同编辑审核。覆盖五大专项，分类160个考点，每个考点专项练习，各个击破。个性出题，精准预测：根据目标考试的考点，考频，难度，用人工智能算法实现一对一智能出题；通过记录用户练习情况，生成能力评估报告，精准预测考分。新增直播课：粉笔公考在原有公务员行测的基础上新增直播课，名师指导。直播课离线下载：我的直播课在线观看耗流量少，高品质音质给您舒适的上课体验。错过直播也不怕，直播课所有课程任意缓存，随时随地想看就看。

（来源：文章屋网 ）

篇7

个人简历：

1981年，毕业于浙江美术学院工艺系（现中国美术学院），学士；

1982年-1983年，任教于中国美术学院，教师；

1984年-1986年，德国慕尼黑造型艺术学院与柏林艺术大学访问学者；

1986年-1988年，获美国耶鲁大学艺术学院硕士学位，被授以作为表彰最优秀毕业生的诺尔曼・艾弗斯纪念奖；

1988年，成立个人设计工作室，为Adobe公司提供设计；

1989年-1997年，美国耶鲁大学艺术学院，讲师；

1991年-1998年，就职于全球最大的出版O计软件公司Adobe，先后担任设计师，高级艺术指导，设计总管，负责全公司设计工作；

1998年，加入两方设计公司，任设计总监；

1999年，任上海大学美术学院，客座教授；

2001年，参加北京申奥工作，艺术指导；

2006年-2008年，任北京奥组委形象与景观艺术总监；

2003年-至今，任中央美术学院设计学院院长、长江学者特聘教授、博士生导师

主要设计、研究项目：2001 年参与北京市申奥工作，设计北京申奥多媒体陈述报告；2004建立中央美院奥运艺术研究中心并任主任，中心设计了奥运奖牌、奥运体育标识、奥运色彩系统、奥运景观系统指南、奥运门票等奥运设计项目；2006年10月至2008年10月任北京奥组委形象与景观艺术总监，负责北京奥运形象与景观设计工作；2009年作为学术总监与主要发起人负责申请、筹备、举办了ICOGRADA 北京世界设计大会。大会有40多个国家2000人参会，超过100场演讲，24个专业展览，成为推动中国设计发展的一项重要活动。曾任教于美国耶鲁大学艺术学院并担任世界最大出版设计软件公司Adobe 高级艺术指导与设计总管，负责全公司设计工作。作品多次参加国际重大展览并获奖，作品被多家博物馆收藏；多次被邀请作为设计比赛评委；在世界多地举办过学术讲座，主持过很多与设计相关的学术活动。

技术的进步、互联网的发展和数字化时代的到来使得设计行业面临着巨大的机遇和挑战。在2016年11月召开的国际艺术设计教育年会上，中央美术学院设计学院院长王敏教授就现阶段技术和数字化发展所引发的设计领域的一系列变革问题进行了名为“Envision， Empower， En-hance―Design in the Era of 4th Industry Revolution”的主题演讲，在设计领域引起了巨大的反响，更是吸引学者们广泛的关注。发言中，其不仅对目前数字和人工智能背景下的设计问题进行了广泛的论述，更对未来设计行业和设计教育的发展指引了方向。本期，我刊特别邀请到了王敏教授做客权威人物栏目，就第四次工业革命所引发的设计价值与设计蜕变相关问题接受我刊专访，深入探讨设计未来的研究方向和设计师的培养问题。

本刊主编：王院长您好！感谢您接受我刊的专访！我们知道，在去年年底结束的国际艺术设计教育年会上，您的发言引起了巨大的反响，特别是其中有关人工智能所引发的设计变革方面的问题，更是得到了很多学者和教育工作者们的关注。您能进一步深入解读一下您是如何看待设计师与人工智能的关系的呢？

王院长：好的。首先，我想说的是目前人工智能的发展已经对设计师带来了巨大的冲击，而且在未来，设计师的很多工作还将会被人工智能系统所取代。但其次，我想进一步说明的是某些工作的消失并不意味着设计行业的消失，因为设计师的很多工作是不能被人工智能所取代的。因此我想，设计师和人工智能的关系应该是相互促进、相互激励发展的关系。历次的工业革命，都带来了设计理念、设计价值的转变，也为设计领域的发展带来了巨大的机会。第四次工业革命也以一样。在人工智能、物联网Internet of Things ，工业4.0、新能源、新思维兴起的时候，也为设计领域和设计师带来了前所未有的机遇与挑战。

本刊主编：王院长，刚刚您谈到了历次工业革命和第四次工业革命的问题，您能介绍一下四次工业革命都对设计带来了怎样的影响吗？中国在这四次革命过程中又处于一种什么样的状态呢？

王院长：当然可以，而且我个人认为将四次工业革命的影响梳理清楚对于我们现阶段把握好设计发展的脉络是非常有帮助的，因为伴随工业革命、技术革命发生时，设计师设计理念的转变、设计所带来的价值的转变、设计行业发生的变化，这都会给我们一些对未来的启示和思考。首次，第一次工业革命由蒸汽机引发，人类进入机械生产时代，机器产生的能量大于人与动物的力量，机器取代了人工，带来了生产的进步，但也带来了各种毫无美感的粗劣的机器，在人们为工业进步欢呼之时，莫里斯倡导的艺术与手工艺运动也开始掀起，随后新艺术运动，新装饰，青年风格等在欧洲形成，很多艺术家设计师投入其中，创造了大量的精美设计作品，今天仍为很多人喜爱，这让人们看到了艺术与工业结合去创造美的可能性；其次，电与工业流水线带来了第二次工业革命，电报电话的能力远优于人的传播能力，人类通讯方式从此发生了革命性的变革。福特的T型车流水生产线大大提高了工业生产效率，将汽车带进普通人的生活，也预示着工业产品对人类生活所将带来的巨大影响。此时出现的包豪斯带来了现代设计教育的理念，包豪斯倡导艺术与技术统一，功能性与极简的现代审美观，其后形成的现代主义设计潮流极大推动了工业化对人类生活形态与审美的渗透与改变，在这个现代主义设计发展的进程中吸引了众多人才，也产生了很多设计大师，设计的价值为社会所关注；其三，第三次工业革命始于60年代，从计算机再到互联网，第三次工业革命又一次引起了生产方式和生活方式的巨大变革，比如计算机的应用颠覆性改变了设计、印刷、传播的过程，改变了设计师的工作与设计的价值，3D打印势必引发产业组织形态和供应链模式包括设计价值的颠覆性变化；最后，第四次工业革命来到，随着互联网的发展和计算机技术的更新，人工智能和机器学习开始成为新的热点，也是必为设计行业带来巨大挑战与机会。

再来看看我国，由于历史原因我们错过了第一次与第二次工业革命，仅仅搭上了第三次工业革命的末班车，面对第四次工业革命，我们从来没有像今天这样与世界领先的技术浪潮如此接近过。尤其是在人工智能领域，中国最大的优势在于7亿多互联网用户，而大量的用户就意味着更多的数据。2016年白宫前沿峰会报告指出，在人工智能的新领域深度学习领域中，中国无论是数量或是被引用论文数量都赶超美国位居全球第一。深度学习的应用也体现在我们的日常生活之中，购物平台利用大量的数据分析用户需求，匹配并推荐其需要的商品，或是资讯类APP为用户匹配并推送相关的新闻讯息。除此以外，深度学习最终价值的体现其实还有更多，比如AlphaGO大战李世石，深度学习在背后也起着非常重要的作用，再比如自动驾驶、语音识别、图像识别等都是深度学习的研究范畴，也将是人工智能未来在我们生活中的应用场景。

本刊主编：王院长您的思路太清晰了！正如您所说，历次的工业革命都对设计和人类产生了几乎是具有颠覆意义的影响，那么我想进一步请教一下您，您认为设计在第四次工业革命中是一个什么样的身份？设计存在的价值在哪里？而我们如此众多的设计师将何去何从？将如何重新找到自己的社会价值呢？

王院长：这个问题非常好，它正是我们中国设计和设计师们面临的困惑，这里我就谈谈我个人的看法。前面几次工业革命过程让我们看到，技术的发展淘汰了一些行业、工种，但它也不断创造新的机会、新的工作。在社会、技术发展的进程中，设计与艺术起到技术无法替代的作用。我们应该将第四次工业革命当作机遇、机会，来实现设计的新的价值。现阶段，第四次工业革命带来了对设计新的要求、新的机会。设计的定义、价值正在改变，企业对设计的需求也在改变。这是一个拥抱创新、创意、设计的时代。近年来，很多大型公司开始并购设计公司；国内外很多商业学院陆续开设设计思维的相关课程，新加坡甚至将设计思维作为高中的必修课；越来越多的设计师开始创业。这里我们所说的设计师创业，并非开办一个设计师事务所，或者打造一个设计品牌，而是更多的涉猎到非设计行业。这些变化就要求我们不断重新定义设计、重新定义设计师、重塑设计师，作为最根本的，我们还需要重新定义设计教育。在人工智能时代，很多行业或是消失，或是大量削减人数，设计行业也一样，但这并不意味着设计行业的消亡，正相反的是，未来社会更需要设计师，只是是与以往不同的设计师。我们要不断重新定义设计、重新定义设计师、重新判断设计的价值。设计师因为他们的职业特点，他们对用户体验的关注、他们所普遍具有的同理心、他们的创造性思维的能力，加上对跨行业的经验，使他们可以为企业带来美化产品之外的价值。设计由最初对产品的关注被提升到组织与策略的层次，设计一词不再局限于有型的产品，而是一种策略思考。

本刊主编：王院长，您提到设计和设计师都需要重新定义和进行价值重塑，那么您认为当前的设计人才应该具备那些能力呢？一名好的设计师又应该如何定义呢？

篇8

Concur一直坚持针对中国用户的特需求提供定制化的服务，并结合中国的财务管理政策优化自身解决方案，帮助客户全面满足中国增值税改革、合规性等多方面的政策要求。同时，结合中国用户出行特点，Concur已经与携程、滴滴出行等众多创新性的企业进行合作，提供专为中国商旅市场定制的一体化差旅和费用管理解决方案。Concur在全球差旅和费用管理领域拥有超过20年的实践经验，能够为中国企业提供高价值的跨行业费用管理服务，使其在全球化过程中符合各国财务合规性的要求，帮助他们有效管理差旅费用，优化成本，从而实现投资回报最大化。 Concur费用管理平台基于电子化的数据，可生成完整、多维度的财务报告，方便企业财务团队随时随地查询；同时，这些报告将差旅报销数据、差旅预批准信息、预定信息、企业资源规划 （ERP） 和信用卡信息集成到一个统一的系统，生成独立、全面、清晰的视图。

Concur全球总裁Mike Eberhard表示：“中国代表着一个巨大的市场机遇，我们在这里已经为众多跨国企业的中国分支提供了差旅和费用管理服务。我们很期待未来能够在中国继续扩大业务，将Concur的优质服务传递给更多的中国企业。与中数通信息有限公司的合作，让我们能在云端为中国企业提供更加优质的服务，从而全面拓展中国市场。”

Mellanox创新网络支撑科大讯飞走向前台

Mellanox公司日前宣布科大讯飞已采用Mellanox端到端的25G和100G智能网络解决方案为其打造下一代机器学习研究中心。该解决方案基于Mellanox ConnectX系列网卡和Spectrum交换机，将助力科大讯飞的语音产品实现高达97%的语音识别率。

“Mellanox的互连解决方案帮助科大讯飞成功搭建了下一代的机器学习中心，这将进一步提升我们的应用性能，从容应对未来的各种需求和挑战”，科大讯飞公司研究院常务副院长王智国博士表示。“而且，基于Mellanox以太网解决方案的高可扩展性，我们能够以最高效的方式提升计算和存储能力，无中断地扩展服务器规模。”

采用Mellanox 25G和100G Spectrum开放式以太网交换机，科大讯飞成功构建了一套灵活、可扩展、易于管理的高性能体系结构。该机器学习系统可以轻松处理巨大的并发流量，并且能够支持不可预测的业务增长。Mellanox尖端智能网络解决方案不仅为其提升了数据通讯的带宽、极大的增加了数据的吞吐率，还能提供自动化的网络配置和管理；支持 QoS 、RoCE v2和 TCP/IP 的融合网络。此外，该超大规模网络架构具有极高的可扩展性，可通过BGP实现全互连，提供8路/16路等价多路负载均衡（8/16 ECMP）。

基于Mellanox Spectrum交换机leaf-spine架构的网络拓扑结构解决了横向网络连接的传输瓶颈，而且提供了高度的扩展性，它几乎能适应所有大中小型数据中心。可以预见，所有企业的IT建设都是走向收敛型和高层次的虚拟化型叶脊网络结构，Mellanox将是广大行业用户构建现代数据中网络基础架构的最佳选择。

AI ON IA，英特尔加速人工智能创新和发展

2016 年 11月 30日，主题为“释放IA原力 拥抱AI时代”的英特尔人工智能论坛在北京召开。英特尔公司副总裁、数据中心事业部数据中心解决方案部门总经理Jason Waxman表示，“人工智能将变革企业业务运营方式以及人类与世界的交互方式。作为一家助力云计算，以及数十亿智能互联计算设备的公司，英特尔正继续转型以聚焦已经崛起的良性循环――云和数据中心、物联网、内存和FPGA等加速器，它们紧密联系在一起并通过摩尔定律而进一步增强――从而加速人工智能创新及其在企业和社会中的应用和普及。”

英特尔为人工智能提供全面的、极为灵活的端到端解决方案产品组合：构建于业界领先的基于英特尔架构的涵盖至强处理器、至强融核处理器、Nervana平台和FPGA、Omni-Path网络、3D XPoint存储等技术的硬件平台，结合英特尔针对深度学习/机器学习而优化的英特尔数学函数库（Intel MKL）、英特尔数据分析加速库Intel DAAL）等，和致力于为多节点架构提供卓越性能的开源软件框架如Spark、Caffe、Theano以及Neon等，及可推动前后端协同人工智能发展布局的Saffron、TAP、Nervana 系统、Movidius等工具和平台。同时，为推动人工智能战略的实施，加速相关技术的大众化并最终实现应用的普及，英特尔还积极建立与包括谷歌等业界领先公司在内的广泛的联盟，成立英特尔Nervana人工智能委员会等推动技术探索和创新，与全球领先机构合作提供开发者培训课程，从而构建涉及人工智能技术提升、教育培训、应用优化等广泛的生态。

国内首个网络直播行业景气指数

12月6日，中国信通院政策与经济研究所联合网宿科技共同首个网络直播行业景气指数，从直播带宽、观众活跃度、主播活跃度等多个层面构建了我国网络直播行业景气度的监测系统。数据显示，前三季度，中国网络直播景气指数持续上行，三季度网络直播景气指数环比二季度增长59.06%，网络直播行业的景气度加速上扬。

指数报告显示，近一年多以来，直播行业经历了野蛮式的增长，直播平台早已突破200家。截止到今年6月底，网络直播用户的规模已经达到了3.25亿，占网民总数的45.8%，并且这个规模仍在持续上涨。直播已经成为2016年互联网领域最为热门的现象级应用。安信证券通信行业首席分析师李伟表示，直播+的未来前景十分广阔，现在无论是直播+各种业态，还是原有BAT阵营或者其他业态，加速嵌入直播功能，都是在抢夺流量的入口，预计明年关于直播入口的争夺将更趋激烈。

认知计算助力神思电子转型升级

近日，IBM与神思电子在济南隆重举行签约仪式，宣布双方达成合作协议。IBM将为神思提供一站式的业务解决方案和技术支持服务，运用认知计算和应用能力帮助其展开由从智能识别到认知行业解决方案，由行业深耕到行业贯通的转型升级。神思电子作为IBM重要的合作伙伴，将与IBM一道为其服务的行业客户打造基于认知计算、物联网和大数据等技术的解决方案。在合作的第一阶段，神思计划利用IBM Watson Explorer和IBM Watson IoT Platform上的SaaS产品打造国内领先的商业服务机器人和个性化的认知行业智能解决方案，并有望首先应用于医疗、金融等领域。济南市市委常委、副市长苏树伟，神思电子董事长王继春以及IBM副总裁兼大中华区认知解决方案总经理Robert Josef Simmeth等领导出席并见证了签约仪式。

神思电子希望依托多方位的智能识别和行业应用技术，以及在移动互联、免签免密小额支付、数据挖掘等领域积淀多年的行业经验，并结合IBM在认知计算、物联网和大数据等技术领域的领先优势，在移动商业、便捷支付、银医自助等应用领域继续深耕，为现有客户提供‘认知+’的行业解决方案。

数字化举措促进中国大陆企业业务表现提升

CA Technologies近日公布了一项名为《保持得分：数字化转型为何如此重要？》的调查显示了经营业绩与支撑数字化转型的技术实践之间具有紧密联系。

该项调查采用了“数字化转型业务影响计分卡”（BIS），涉及业务敏捷性、业务增长、以客户为中心和运营效率四个类别。总体来看，中国大陆企业数字化举措的影响力得分为50分，在世界范围内排名居中。在亚太及日本地区，敏捷管理、DevOps、API管理和以身份为中心的安全性等数字化实践被广泛采用，使业务影响力提升高达54%。有33%的中国大陆企业认为对数字化方面的投资有助于企业明显超越竞争对手。

在该项调查中，中国大陆企业受访者表示数字化转型为其带来以下效益：85%扩大了数字化覆盖范围、82%提升了用户体验、34%提高了客户满意度、33%加速了上市速度、29%增加了新业务收入、27%缩短了决策时间。

亚太及日本地区的一些发展中国家在BIS中表现强劲，领跑全球榜单，其中包括印度（79分）、泰国（71分）、印度尼西亚（66分）和马来西亚（64分）。中国大陆（50分）在此次评估中位居第六名的中间位置。调查指出，新兴经济体相较于成熟的传统经济体更具有发展潜力，也更易于进行数字化转型，这是因为新型经济如“白纸”一般的特质使其可以避免受到旧系统的束缚。

首届全国大学生集成电路创新创业大赛启动

篇9

关键词:智能科学与技术;机器人;课堂学习;项目实践

智能科学与技术是一门新兴的学科,目前在国内部分高校已开办了该专业,鉴于该专业的高度交叉性和强调工程实践的要求,如何加强工程实践训练,使之与课堂学习有机结合是一个值得探索的问题。而积极开展学生创新计划项目,鼓励同学们参与科研实践无疑是一个很好的途径。我校的“创新创业项目”正好给学生提供了这样一个良好的学习与实践平台。

“仓库巡逻预警机器人”项目的主要内容是在一个自行拼装的轮式机器人本体上完成集感知、规划、决策和移动为一体的行为控制,根据已知地图信息进行全局路径规划、实现避障,对环境中的烟度、温度、湿度、气味、声音及热释红外等因素的异常进行感知和及时预警,完成指定区域定时、定点的巡逻预警工作。

1项目实施过程

“仓库巡逻预警机器人”项目实施大体分以下3个阶段:1)理论研究和技术学习为主;2)机器人的组装,雏形测试,及整体功能的实现;3)功能测试、改进,论文、报告的撰写。

对于巡逻机器人来说,首要任务是完成机器人本体的装配,其他很多功能的实现都与机器人本体设计有关。此外,漫游功能是巡逻机器人的基本功能,下面将对这两个内容进行主要介绍。

1.1机器人本体的设计和装配

针对仓库巡逻任务的实际需求,并考虑到现有条

件的限制,在研究了多种机器人基本结构、运动学及动力学特性[1-2]后,最终采用了如图1所示的三轮机器人结构。其底盘结构为一个万向轮和两个独立驱动轮,车体前、左、右方各安装一个红外接近传感器。

基金项目:中南大学2009年“大学生创新创业启航行动”创新项目(CX13)。

作者简介:党志刚(1990-),男,本科生,研究方向为自动化专业(智能科学与技术方向);刘丽珏(1973-),女,副教授,博士,研究方向为智能计算与智能规划;肖剑明(1988-),男,本科生,研究方向为自动化专业(智能科学与技术);谌慧滨(1988-),男,本科生,研究方向为自动化专业(智能科学与技术);韩爽(1988-),男,本科生,研究方向为自动化专业(电气)。

1.2机器人漫游的实现

漫游功能是巡逻机器人的基本功能之一,要实现漫游,除要对机器人的“前进、后退、左、右转弯、原地转圈、加、减速”等简单运动行为进行控制外,还需根据传感器信息对周围环境进行感知,以避开障碍。神经网络控制是智能控制的主要方法之一,利用神经网络,再结合简单的逻辑判断,可实现简单环境中的漫游。

在2.1所述的机器人本体“左、前、右”各安装一个红外接近传感器,就可实现简单环境中的漫游。结合硬件结构,采用二值函数作为激励函数构造了有3个输入、2个输出,由两个感知器构成的神经网络,结构如图3所示。

图3神经网络结构图

其中x1,x2,x3表示安装在机器人左、中、右边的3个传感器的输入信号,输入为0表示有障碍;输入为1表示无障碍。wji表示权值,y1,y2为输出,0表示后退,1表示前进。采用的二值函数如下式:

(2.1)

其输入、输出关系为:

( ) (2.2)

为实现避障,给出如表1的训练例子,作为神经网络的学习实例。

神经网络的权值和阈值采用学习算法进行调整,权值修正公式为:

,( ) (2.3)

其中x为输入向量, 为期望的输出向量, 为感知器实际输出向量。

显然从公式2.3可以看出,如果第 个神经元的实际输出与期望一致,则不对该神经元的权值进行修改;如果某个神经元的输出为0,而期望响应为1,则将此时的权值矢量wji加上输入向量x作为新的权值矢量;如果某个神经元的输出为1,而期望响应为0,则将此时的权值矢量wji减去向量x作为新的权值矢量。

而阈值修正公式为:

, (2.4)

经MATLAB仿真训练[3],其一次训练误差收敛过程如图4(其中横坐标表示训练代数,纵坐标表示平均绝对误差)所示。

(a) 左轮感知器误差变化曲线

(b) 右轮感知器误差变化曲线

图4左右轮感知器误差变化曲线

经学习后得到权值和阈值:

; ;

; 。

将机器人置于图5所示的简单环境中,一次实验中,机器人行进轨迹为ABCDEFG,对应的输入、输出向量和机器人行为如表2所示。

如图5所示,另一次漫游所得轨迹为abcd,在这种情况下,机器人会在cd段上往复运动,漫游失败。2.3中介绍的迷宫机器人学习算法将初步解决此问题。

1.3迷宫机器人路径规划

除上述问题外,应“人工智能课程设计”的要求,还对“迷宫机器人路径规划”问题进行了研究,使机器人在未知迷宫中不断获取有关前方和两侧隔墙的信息,从而进行路线识别和行走姿态控制,搜索安全出口并顺利走出线性迷宫。运用左手优先法则,再结合2.2的避障方法,实现了迷宫机器人路径规划,如图6所示。反复试验发现,只需要2个红外接近传感器(分别安装在机器人的左、前方)就可以完成机器人行走迷宫的基本行为控制,第3个(安装在右侧)用于微调行进时的位姿,以保证机器人自身安全。

采用字符串匹配迷宫机器人自学习算法[4]可以大大缩短迷宫行走时间。此算法大致思路如下:机器人每穿越一个路口,就在存储器中记录一个字符:若直行保存一个“S”、左转保存“L”、右转保存“R”、掉头保存“U”,在程序调用时,分别令S=0,L=90,R=-90,U=180。根据左手法则,机器人走迷宫共经过17个路口,如图6所示。显然机器人第一次走完迷宫后存储器保存字符串str=“SULLULLURLLLUSRSS”。进行字符串匹配:在字符串中找到U,对U和其前后两个字符进行数值计算后对字符串进行简化(如对字符串str进行第一次匹配将会找到“SULLULLURLLLUSRSS”,第一个“SUL”计算“0-180+90=-90”,因此可表示为字符“R”,第二个“LUL”计算“90-180-90=0”,因此可表示为字符“S”,依次类推可由字符串str得新串str1=“RSULLRRSS”;继续对str1进行匹配得到新的字符串str2=“RRLRRSS”(匹配到字符串中没有“U”为止)。最后匹配得到的新字符串“RRLRRSS”。

图6机器人穿越迷宫路径示意图

根据以上算法,当机器人再次走入迷宫时,行进路线如图7所示。显然这种算法大大缩短了第二次搜索的路程和时间。

图7学习后的机器人走迷宫路径示意图

以上字符串匹配学习算法有一个明显的缺点:在重复搜索同一个迷宫时才能起作用。采用更具智能的算法优化机器人的迷宫搜索是下一步目标。

1.4下一步的工作

设计和实现仓库巡逻机器人的目标还包括:希望机器人能对异常的温度、气味、声音等进行预警,因此,在给开发板上加装了DS18B02温度传感器、ADC0809、数码管、蜂鸣器和发光二极管等器件,成功扩展了温度测量与报警模块的基础上,下一步的工作便是开始学习和研究烟雾、湿度、气味、声音等环境因素的实时测量和预警模块;目前已初步实现了用串行通信和无线通信方法,将巡逻机器人获得的数据发送到PC机上进行实时监控,其他功能的实现还有待进一步的努力。

上述功能基本完成后,最终将结合各个模块,对机器人进行系统综合调试以实现仓库巡逻预警功能。并结合以后开设的智能控制、神经网络控制、智能计算等专业课程以及增强学习[5]的有关方法,进一步改进整个系统,提高稳定性的基础上使其具有更高的智能。

2心得与体会

在历时2年的专业课学习和6个多月的机器人项目的申请、实施中项目组成员深刻体会到从事智能科学与技术领域学习和研究时,扎实理论、进行工程实践的重要性和理论与实践紧密结合的必要性。

扎实的理论是进行项目实践的前提。课堂学习有比较充足的学习时间、任课老师的指导、同学之间的讨论、相关实验和各种考核机制,是掌握理论的绝佳机会。在项目实践进程中,会不断遇到各类问题,而大部分问题可以用课堂学习过的相关知识解决。

项目实践是检验理论体系是否完整、基础知识是否扎实的一个很好的标准,是课堂学习的兴奋剂、自主学习的催化剂。分析、解决问题的过程,就是不断补充理论知识、训练思维、强化动手能力、提高工程素养、培养兴趣的过程,在这个过程中,学生可以学到很多书本以外的知识和宝贵的科研、工作经验这些对课堂学习是一个很好的补充。总之,在课堂学习和项目实践的结合中,学生会有更加迅速的成长。

3对教学的若干建议

在智能科学与技术专业进行学习和研究以来,收获很多,作为学生,在教学方面也有一些自己的看法:1) 2010年中南大学智能所开设的人工智能、机器人学和专家系统等课程采用课堂讨论、辩论和报告的形式授课,广大同学配合积极,有同学现场演示和讲解了亲手制作的“人形机器人”和组装的“机械臂”。这样的授课方式极大地调动了学生的学习积极性和主动性,有助于知识的理解并提高创新能力,应该推广。2)在高校,许多本科生有课外实践的想法和热情,但考虑到花费时间多、可能影响学习成绩,就望而却步。如果将项目实践作为相关课程成绩考核的一部分,不仅会使学生大胆投身项目实践,也会使课堂学习效率倍增。3)“榜样的力量是无穷的”,广大学生渴望与国内外大师见面,聆听教诲。

4结语

“仓库巡逻预警机器人”项目富有挑战性的申请、实施和进一步研究过程是以智能科学与技术领域的基础课程和专业课程的学习为基础的;项目的实施过程可以巩固、提高硬件电路设计、程序设计等基础知识,熟悉MATLAB等仿真软件,又可以及时运用人工智能、机器人学等课程中学到的神经网络控制、机器人路径规划技术;进一步的研究又提供了一个了解该领域前沿问题(如强化学习)的机会。综上所述,课堂教学与项目实践的结合不仅会使学生加强理论基础、提高实践能力,而且会在很大程度上促进该领域的发展。因此,这种教学模式的推广意义重大。

参考文献:

[1] 蔡自兴. 机器人学[M]. 2版. 北京:清华大学出版社,2009:46-83.

[2] 蔡自兴. 机器人学基础[M]. 北京:机械工业出版社,2009:29-65.

[3] 朱凯,王正林. 精通MATLAB神经网络[M]. 北京:电子工业出版社,2010:140-161.

[4] 徐守江. 迷宫算法综述[J]. 信息与电脑:理论版,2009(10):91-92.

[5]Richard S. Sutton,Andrew G. Barto Reinforcement Learning:An introduction[M]. Cambridge:The MIT Press Cambridge,1998.

Combination of Theoretical Study and Robot Project

DANG Zhi-gang, LIU Li-jue, XIAO Jian-ming, CHEN Hui-bin, HAN Shuang

(Institute of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)

篇10

2007年我有幸参加了河北省电教技术学会年会，在会上，河北师大的一位教师向与会者介绍了Moodle，当时让我眼前一亮，这个系统完全符合新课程理念，能够满足教学需要。回到学校后，我自己搭建了一个试验平台，开始尝试使用Moodle。

2009年河北省高中全面进入新课程，我用了两年时间把《信息技术基础》、《网络技术应用》、通用技术的《技术与设计1》和《技术与设计2》全部加入到Moodle中，实现了这四门课程的网络化教学。

Moodle平台的具体应用

Moodle平台是基于因特网的课程和网站软件包，应用该平台进行教学的课程具有网络课程的交互性、共享性、开放性、协作性和自主性等基本特征。下面以高一《信息技术基础（必修）》（地图版）中第四单元第四节“初识人工智能”为例，介绍如何应用Moodle平台进行网络课程设计。

Moodle平台具有强大的功能，如文本、文件、网页、标签等，可以丰富学习内容的呈现方式，教师利用这些功能既可为学生提供必要的学习资源，也可提供一些拓展性学习资源，既面向全体又兼顾个性。

例如，少量的文字和图片内容可以通过标签的形式添加到课程页面中，用于呈现课程的内容简介，美化课程界面等，单击“打开编辑功能”，从“添加资源……”下拉列表中选择“插入标签”，出现页面如下图。

在编辑页面中可以输入文字，插入图片、表格和超级链接，也可以切换到HTML代码模式，直接编写HTML代码，设置一些特殊效果。若内容较多，如一些补充材料，不适合在课程页面中直接显示，则通过“网页”的形式添加资源，学生需要通过链接进入一个新的页面进行访问。与课程相关的补充材料，我通过“网页”的形式添加到课程资源中，如“模式识别”，“自然语言处理”等内容。Moodle支持常见的音视频格式，可以在网页中直接播放，在本节课导入新课环节，我通过标签插入了一段有关机器人的电影片段，学生马上就被视频内容深深吸引住了。

Moodle平台用在课堂教学中不是一个漫无边际的资源环境，而是围绕教学目标，以问题或任务作为引导而展开的结构合理、针对性强的学习环境，学习目标更加明确，学习路径更加宽泛。学生可以选择教师辅助、学生协作、参考教材，也可以借助Moodle平台上的文本、PPT或视频等辅助学习，学生学习的路径多样，满足了个性化学习的需要。Moodle平台应用于信息技术课堂，实际上就是建立网络化的电子学案，提供多样化的学习资源，拓展学习路径，促进有效学习的实现。

学习活动设计是课堂教学设计的核心部分，其着眼于学生主体需求，贴近学生的实际，创设学生感兴趣的任务或项目，通过师生互动、生生互动等引导学生的自主、探究与合作学习的过程，促使学生掌握知识、构建能力，并养成积极的学习情感。我们可以运用Moodle平台“活动”创建的快捷性和丰富的交互性来创建满足实际需要的学习活动，促进互动生成。

在Moodle平台上，可创建的“活动”项目有讨论区、测验、投票、问卷调查、作业、聊天室、Wiki等。Moodle平台创建的“反馈单”可用来了解学生的学习情况或获取学习素材，为“学什么”作铺垫；资源用来解决“怎么学”；而“作业”、“讨论区”、“测验”等项目，则可用来评价“学得怎样”。Moodle的一个重要特色就是允许师生或学生彼此间共同思考、合作解决问题。

在“人工智能”的概念、“人机对弈”和“模式识别”环节，我添加了讨论区，并提出一些有针对性的问题，学生可以就这些问题展开讨论，也可以自己提出讨论话题，通过讨论，提高了学生参与课堂的积极性，加强了教师和学生之间的交流，学生对所学内容的理解也更深了。

在“自然语言处理”环节，我添加了“作业”中的“在线文本”，让学生体验“机器翻译”，并将翻译结果通过“在线文本”提交。学生通过自己的体验，对“机器翻译”的认识更加具体生动。

在学生体验了智能机器的一些应用领域后，我添加了一项测验活动，就智能机器的判断力、学习能力、应变能力、是否会疲倦、是否具有创新性、是否具有感情、计算精度和运算速度等八个方面同人类相比有什么特点，让学生进行判断，通过这个活动，学生对机器智能的认识更深刻。

借助Moodle平台，再现学习过程

学习是一个体验的过程，又是一个积累的过程。学习伴随着人的成长，其轨迹应真实可寻。有效地记录学生的学习轨迹，构建学生的成长档案既是信息技术课程的要求，也是信息技术课堂的重要常规。在教学实践中，以前对学生学习成果的收集、评价与保存是十分欠缺的，往往是课上完了，什么都没有留下来；采用“网络共享”、“FTP”和“网页表单”等方式来收集学生的学习成果，对过程性的学习活动很难记录，也不便及时地反馈，这些都不利于学生的学习和发展。而Moodle平台能很好地对学习过程与学习结果进行记录与管理，构建一个完整的学习档案。

重点体现在三个方面：一是形成完整的学习日志。Moodle平台的活动报表能记录学生在每一阶段研究性学习的情况，包括登录情况、探究体会、参与评价、作业提交等，一个课程结束后，学生通过平台可以获得个性化的学习报告，如登录了多少次、浏览了什么资源、参与哪些活动、有哪些评价意见等，为自我修正学习行为提供参考；教师通过平台可以及时掌握宏观层面的学习情况，为学习评价和后期的教学决策提供依据。二是体现参与式的过程性评价。过程性评价是学习活动的重要内容，也是促进深度学习的重要举措。利用Moodle平台的一系列评价功能，可以很好地实现师生共同参与的评价，并记录评价的轨迹。特别是，教师可以利用内置的互动评价模块，促进师生、生生间的评价活动。三是落实形成性测试与成果评定。利用“作业”、“测验”等模块，教师及时地组织形成性练习，并把学生存在的共性问题提取出来，进行讲评并再出去，形成一个新的学习资源；也可组织阶段性综合测试，检测学生的学习结果，最后综合学生的平时学习情况和检测结果形成一份信息素养报告单。在整个学习活动中，教师和学生既是Moodle平台的受益者，更是过程性学习资源的再生者，在此平台上，师生相互合作，共同发展。