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>> 引入深度學習的人工智能類課程 中西合璧的人工智能課程雙語教學模式 可調戲的人工智能 生活中的人工智能 不斷超越的人工智能 逐漸靠近的人工智能 正在落地的人工智能 2035年的人工智能 航天類專業“人工智能”課程的教學探索 林業院校人工智能課程教學的思考 人工智能導論課程的興趣教學法 人工智能概論課程的教學思考 “人工智能”課程教學的實踐與探索 游戲開發應用中的“人工智能”課程教學方法探討 人工智能的應用研究 人工智能的日常應用 人工智能的應用和發展 淺析電氣自動化控制中的人工智能應用 分析繼電保護中的人工智能技術及其應用 電氣自動化控制中的人工智能應用分析 常見問題解答 當前所在位置：l)。在情境創設時,教師根據學生特點提出了多種應用需求,例如化妝品銷售咨詢等。學生利用該工具,興趣盎然地開發了自己的小型專家系統,不僅理解了專家系統的特點、作用、運行方式等,還具有強烈的成就感。
2.2面向研究的情境創設
蘇霍姆林斯基認為,研究型教學法應該充分體現學生的主體地位,激勵、引導和幫助學生去主動發現問題、分析問題和解決問題,激發學生學習的內在興趣和成就動機[4]。人工智能課程中包含了大量的前沿問題,研究型課題比比皆是,如何平衡這些研究課題與興趣、實用的關系,是教學設計中重點考慮的內容。
下面以“規劃”中的路徑規劃內容為例,詳細分析以研究為導向的情境創設過程。表2給出了整個教學設計。
綜合幾次研究課題完成情況,班級中有1/3的學生通過廣泛查閱資料和多次與教師討論,提交了質量尚可的標準格式論文,并因此獲得了學院的科研學分。除此之外,教師還組織這部分具備一定科研潛力的學生參加科研項目,進一步磨練科研技能,極大提高了學生的學習興趣和能力。
3DBR驅動的教學過程
人工智能課程各單元內容相對獨立,難以形成統一的聯系,怎樣驗證各單元的學習效果?從提出問題到任務解決,每個單元的學習通常要跨越幾節課甚至幾周,怎樣在此期間保持學生的興趣和關注?
DBR是情境設計、實施、評價、再設計、理論形成等環節多次迭代循環的過程,柯林斯稱之為“不斷進步的修正”(Progressive Refinement),以檢測設計的價值。因此,評價是教學過程中非常重要的一環。本課程教學主要做好兩個環節,以驅動整個教學過程的推進。
1) 實踐環節。
通常的實踐環節是課程結束后固定時間的實際任務,而本課程的實踐卻貫穿整個教學過程,是單元教學、教師、學生之間的粘合劑。實踐包括應用型實踐和研究型實踐,一般在每個單元教學開始,提出問題后,實踐任務就被布置下去,例如前面所述的“黑白棋”、“路徑規劃算法研究”等。學生接受任務后,帶著問題搜索解決途徑,在此期間需要教師提供方法指導及答疑(既可固定時間,也可通過E-mail等形式)。及時地交流,特別是針對實際問題的交流,不僅有效率,而且便于教師及時調整教學設計。
2) 教學評價。
除了課程考核以外,每個教學單元結束時都有反饋和評價環節。評價方式包括單元測試、編寫軟件測試、研討會等。具體采用何種形式,要根據前一階段的反饋信息決定。這些來自學生反饋信息包括前一階段學習的接受情況、興趣點、其他課業繁忙情況等。在學期的不同時間點采用合適的評價方式,有助于加強學習刺激,總結和發現教學設計中的問題,及時調整。
通過上述兩個環節的推動,精心設計的教學內容得以順利實施并被學生欣然接受。2/3的學生在整個學期教學中都保持了積極的態度和充分的關注度,確實感受到人工智能的魅力,并能夠從技術角度看待人工智能,消除了未學或初學時的神秘感。
4教學實施效果分析
1) 正效果分析。
中原工學院計算機學院作為普通工科院校,以培養實用型人才為主,人工智能并非主干課程,學生重視程度不足。兩年來,經過教師與學生的共同努力,教學改革成果逐步體現。人工智能類學生人數從過去的5%上升到15%,科研論文數量從1%上升到20%。有20%的學生接觸過或正在從事人工智能類項目的研究與開發,考研選擇人工智能科目的學生比例從0上升到15%,考研成功人數占畢業生總人數的20%。
人工智能教學中采用的應用型與研究型情境創設,不僅促進了學生理解接受知識,而且鍛煉提高了學生獨立分析、解決問題及開發能力。學習也不再局限于課堂,而是拓展到圖書館、互聯網等更廣闊的空間。學生在學習期間保持了高度的關注,充分發揮了主動性和主體意識,為持續發展奠定了良好的基礎。
2) 不足分析。
DBR的方法論能夠促使教師在教學過程中不斷完善教學設計,融合先進的教學理論及工具,逐步加深學習的理解和設計的提升,切實提高教學效果。然而,仍然存在一些DBR無法解決或完善的問題。具體表現在:
(1) 缺乏合適的教材。目前大多數教材的示例以解答式或推證式為主,設計型或實際項目案例較少。
(2) 投入時間限制。盡管上述教學設計和教學過程都經過精心準備與實施,但是要取得好的成效,還需要教師和學生都投入大量時間交流、研究或開發。而學生課業繁忙造成了實施的瓶頸。
這些不足制約了上述教學方法的實際實施效果,需要今后不斷改進。
5小結
本文針對普通工科院校學生特點,將DBR研究成果應用于人工智能課程。教學效果表明,精心設計的應用型與研究型情境有助于維持學生長時間的關注度、主動性和興趣;強調基于評價的修正使教學過程可調節,學生的學習效果更可靠。希望本文研究能夠對人工智能教學及學生培養起到一定的參考作用,下一階段的主要工作是進行適合的教材建設。
參考文獻:
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DBR Utilized Teaching Method for Artificial Intelligence
WANG Lu, LU Xiao-xia
(School of Computer, Zhongyuan University of Technology, Zhengzhou 450007, China)
專業代碼及名稱
1 月 7 日
1 月 8 日
上午 9:00 - 11:30
下午 14:30 - 17:00
上午 9:00 - 11:30
下午 14:30 - 17:00
課程代碼
課程名稱
課程代碼
課程名稱
課程代碼
課程名稱
課程代碼
課程名稱
A020103 財稅（專科）#
00061
國家稅收
00062
稅收管理
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政府預算管理
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03872
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03873
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08884
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00164
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勞動就業概論
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A020276 環境保護與管理（專科）
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學前兒童科學教育
A040106 教育管理（專科）
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中國教育史
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教育學（二）
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A050129 商務秘書〔商務管理〕
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商務英語寫作
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廣告法規與管理
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廣告媒體分析
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廣告設計基礎
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廣告文案寫作
A050303 公共關系（專科）
00638
企業形象與策劃
A050316 廣播電視編導（專科）#
01170
電視畫面編輯基礎
A050407 音樂教育（專科）#
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民族民間音樂
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學校音樂教學法
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基本樂理
A050436 藝術設計（專科）
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藝術概論
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設計基礎
A050442 服裝設計與工程（專科）
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服裝市場與營銷
00677
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服裝發展簡史
03905
服裝企業督導管理
03906
服裝品質管理
A050454 動漫設計與制作（專科）
08878
動漫產業概論
08881
動畫編導基礎
A080301 機械制造及自動化（專科）
10725
生產作業管理
10718
機械制造工藝基礎
07743
機械設計基礎
02358
單片機原理及應用
04108
電工電子技術基礎
A080304 模具設計與制造（專科）
05511
現代模具制造技術
01636
塑料成型工藝
07743
機械設計基礎
01620
模具材料與熱處理
A080311 農村機電工程（專科）
11478
農村電力系統
02189
機械制造基礎
07743
機械設計基礎
04108
電工電子技術基礎
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電器設備使用與維護
04540
寫作基礎與應用
09439
計算機實用基礎
08214
農業機械
11480
汽車拖拉機構造原理與應用
A080602 工業電氣自動化技術（專科）
10725
生產作業管理
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工廠電氣設備控制
04107
機械制圖（三）
10764
電工原理（一）
A080604 電力系統及其自動化（專科）#
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電力系統基礎
02269
電工原理
02304
電力系統自動裝置
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微型計算機原理及應用
02301
發電廠電氣主系統
A080704 電子技術（專科）
02342
非線性電子電路
05575
電視原理
02344
數字電路
02277
微型計算機原理及應用
08679
電路分析基礎
02348
電子測量
02585
模擬電子技術基礎
A080744 數控技術應用（專科）
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數控加工工藝及設備
02189
機械制造基礎
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數控機床故障診斷與維護
04108
電工電子技術基礎
04107
機械制圖（三）
A080786 移動商務技術（專科）
03333
電子政務概論
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移動通信原理與應用
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電路基礎
12730
嵌入式LINUX應用編程
12732
ARM結構與程序開發入門
A080801 房屋建筑工程（專科）
02394
房屋建筑學
A081310
營養、食品與健康（專科）
00988
食品營養學
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03333
電子政務概論
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政府信息資源管理
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辦公自動化原理及應用
A082229 汽車服務工程（專科）
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汽車售后服務管理
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05871
汽車營銷技術
A090603 鄉鎮企業管理（專科）
00332
鄉鎮經濟管理
04540
寫作基礎與應用
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管理學基礎
00333
鄉鎮資源開發與環境保護
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經濟學基礎
11383
鄉鎮企業生產管理
07787
會計學原理
07492
農村政策法規
08114
財務管理學（一）
A090604 農村財會與審計（專科）
03172
農業經濟學(二)
02827
農村企事業會計
04534
財政與農村金融
00944
審計
08114
財務管理學（一）
04540
寫作基礎與應用
07481
管理學基礎
07492
農村政策法規
07787
會計學原理
B020104 財稅（獨立本科段）
11389
財稅史
00069
國際稅收
00062
稅收管理
00999
政府預算管理
00068
外國財政
B020110
國際貿易（獨立本科段）
11465
現代公司管理
B020157 財務會計與審計
（獨立本科段）
00974
統計學原理
00061
國家稅收
03703
國際會計與審計準則
00944
審計
04532
財務會計專題
03702
會計制度設計與比較
04534
財政與農村金融
04533
管理與成本會計
04531
微觀經濟學
06069
審計學原理
06270
技術經濟學
B020177
投資理財（獨立本科段）
12326
金融理財分析與技巧
04762
金融學概論
08591
金融營銷
B020180 會展管理（獨立本科段）
03877
會展項目管理
03872
會展營銷
08889
會議酒店管理
08884
會展經濟學
08725
會展客戶關系管理
08886
會展心理學
08890
會展管理信息系統
B020204 會計（獨立本科段）
00974
統計學原理
04531
微觀經濟學
03703
國際會計與審計準則
B020208 市場營銷（獨立本科段）
07072
企業形象設計(CIS)
B020216 電子商務（獨立本科段）
03339
信息化理論與實踐
B020218 人力資源管理
（獨立本科段）
00164
勞動經濟學
00324
人事管理學
00463
現代人員測評
06183
工資管理
00294
勞動社會學
07484
社會保障學
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人力資源統計學
11366
人口與勞動資源
11365
勞動力市場學
11466
現代企業人力資源管理概論
11470
國際勞務合作和海外就業
11468
工作崗位研究原理與應用
11465
現代公司管理
11469
宏觀勞動力配置
11471
勞動爭議處理概論
B020222 物業管理（獨立本科段）
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房地產項目管理
05673
城市社區建設概論
00176
物業管理
05674
物業信息管理
05672
物業設備管理
05675
物業管理國際標準與質量認證
06569
物業管理實務
05676
城市環境保護
07519
公司管理學
B020229
物流管理（獨立本科段）
07006
供應鏈與企業物流管理
03361
企業物流
03365
物流運輸管理
03364
供應鏈物流學
07724
物流系統工程
07729
倉儲技術和庫存理論
07725
物流規劃
B020230 公共事業管理（獨立本科段）
03335
公共管理學
05725
文化管理
03331
公共事業管理
05726
國土資源管理
05724
公共衛生管理
03312
勞動和社會保障概論
B020235 國際旅游管理
（獨立本科段）
11403
中國旅游文學作品選
00187
旅游經濟學
00188
旅游心理學
04138
旅游文化
11406
旅游資源開發與環境保護
05034
旅游地理學
03529
國際旅游飯店管理
11404
旅游飯店設備管理
18960
禮儀學
11341
國際旅游學
11343
旅游會計學
11405
美食與菜系
B020236 會計電算化（獨立本科段）
08674
計算機網絡基礎
11399
面向對象數據庫技術
02376
信息系統開發
03703
國際會計與審計準則
B020256 項目管理（獨立本科段）
05060
項目范圍管理
05058
管理數量方法
04154
項目采購管理
05063
項目時間管理
05067
項目管理案例分析
05062
項目質量管理
05061
項目成本管理
05066
項目論證與評估
09413
項目管理概論
10427
項目人力資源與溝通管理
B020277 環境保護與管理
（獨立本科段）
04518
環境化學
04523
水污染控制工程（一）
02472
環境質量評價
02471
環境生態學
04525
環境微生物學
04526
環境工程導論
04521
大氣污染控制技術
04519
固體廢物管理
04528
城市生態與環境學
05041
環境學原理
04527
環境規劃與管理
04529
環境地學基礎
04530
環境儀器分析
05580
環境保護
06270
技術經濟學
B020279 工程管理（獨立本科段）
03303
建筑力學與結構
06962
工程造價確定與控制
04037
施工技術與組織
06087
工程項目管理
03823
建筑制圖
08262
房地產開發與經營
06936
建筑法規
06289
工程招標與合同管理
08263
工程經濟學與項目融資
06393
土木工程概論
B020282
采購與供應管理
（獨立本科段）
03613
采購與供應關系管理
03615
采購績效管理
03618
采購項目管理
03619
運作管理
B020309 現代企業管理
（獨立本科段）
08816
現代企業管理信息系統
05171
中小企業戰略管理
06092
工作分析
08819
企業管理咨詢與診斷
10425
企業內部控制
06093
人力資源開發與管理
07114
現代物流學
10422
電子商務運營管理
18960
禮儀學
10421
客戶服務管理
07481
管理學基礎
10424
資本運營與融資
10423
銷售業務管理
10426
團隊管理
B030203 社會工作與管理
（獨立本科段）
00278
社會統計學
05963
績效管理
00280
西方社會學理論
00281
社區社會工作
03335
公共管理學
00279
團體社會工作
00276
人類成長與環境
00282
個案社會工作
00285
中國福利思想
00283
社會行政
03346
項目管理
B040102 學前教育（獨立本科段）
00881
學前教育科學研究與論文寫作
00403
學前兒童家庭教育
00886
學前兒童心理衛生與輔導
00399
學前游戲論
00884
學前教育行政與管理
00887
兒童文學名著導讀
00885
學前教育診斷與咨詢
B040107 教育管理（獨立本科段）
10488
班級管理學
00442
教育學（二）
10489
現代學校人力資源管理
10490
教育財政學
00459
高等教育管理
B040108 教育學（獨立本科段）
01281
中國教育史
00442
教育學（二）
00471
認知心理
00448
學校管理學
02018
數學教育學
01282
外國教育史
07824
語文教育學導論
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