人工智能論文研究生
人工智能是計算機科學中涉及研究、設(shè)計和應(yīng)用智能機器的一個重要分支,從學科的角度看,人工智能是一門研究構(gòu)造智能機器或?qū)崿F(xiàn)機器智能的學科,是研究模擬、延伸和擴展人類智能的科學。以下是學習啦小編整理分享的關(guān)于人工智能論文研究生的相關(guān)文章,歡迎閱讀!
人工智能論文研究生篇一
研究生人工智能課程教學方法的改革與研究
摘 要:結(jié)合研究生教學實踐,從人工智能課程教學內(nèi)容、教學方法等方面進行了有針對性的改革和探討,提出了精選教學內(nèi)容的思路和改革教學方法的途徑,并從實踐角度進行了有益的探索,為相關(guān)課程教學的改革提供參考。?
關(guān)鍵詞:人工智能;課程教學;教學方法?
一、引言??
人工智能是計算機科學中涉及研究、設(shè)計和應(yīng)用智能機器的一個重要分支,從學科的角度看,人工智能是一門研究構(gòu)造智能機器或?qū)崿F(xiàn)機器智能的學科,是研究模擬、延伸和擴展人類智能的科學[1]。人工智能從其誕生起,就一直是當代科學技術(shù)的前沿學科,也是一門新思想、新理論、新技術(shù)、新成就不斷涌現(xiàn)的新興學科。在國內(nèi)外,人工智能的研究已取得長足的進展,得到迅速的傳播與發(fā)展,并促進了相關(guān)學科的發(fā)展。目前,我國有數(shù)以萬計的科技工作者和高校師生從事不同層次的人工智能的學習、研究與應(yīng)用,人工智能已成為一個受到廣泛重視并有著廣闊應(yīng)用潛能的前沿學科。因此,在研究生學習階段開設(shè)人工智能課程是非常必要的,也是必須的。開設(shè)人工智能課程的主要目的是讓學生對人工智能的基本原理、應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢有較深理解,掌握主要技術(shù)及應(yīng)用方法,啟發(fā)學生對智能學科的興趣,培養(yǎng)知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新能力。?
但對于人工智能課程教學來說,存在一些挑戰(zhàn)性問題:第一,人工智能發(fā)展迅速,不斷出現(xiàn)新的研究成果和應(yīng)用領(lǐng)域,如人工生命與計算智能的迅速發(fā)展,知識發(fā)現(xiàn)、數(shù)據(jù)挖掘等領(lǐng)域的興起等,而且,人工智能學科涉及的范圍非常廣,在有限的課時內(nèi),不可能面面俱到,必須要有所選擇,這給課程教學帶來一定的難度。第二,研究生來自不同的高校,所學過的課程不完全相同,研究生的基礎(chǔ)也不同。講授內(nèi)容太難,有些學生難以接受,太簡單,有些學生覺得已經(jīng)學過了,所以研究生的課程教學比本科生更難。如何選擇合適的教學內(nèi)容讓不同層次的學生滿意,這是需要針對具體情況進行深入探討的。第三,人工智能是交叉學科,涉及知識面廣、概念多、內(nèi)容抽象、不易理解,學生往往有望而生畏的感覺,在教學過程中,如何講授人工智能課程,讓學生容易理解和接受,對任課教師來說具有很大的挑戰(zhàn)性[2]。第四,現(xiàn)實中學生的各種觀念,如“重理論輕實踐”的思想,使得學生不重視對人工智能技術(shù)的實踐,出現(xiàn)只懂理論和概念,說起來條條是道,但不知道如何實現(xiàn)和應(yīng)用。因此,如何鼓勵學生重視實踐,積極參與實踐,這也是我們需要做的事。對于上述挑戰(zhàn)性問題,在教學過程中都需要認真考慮和研究。為了提高研究生課程教學質(zhì)量,協(xié)調(diào)教與學的關(guān)系,使學生學到真正所需要的東西,我們根據(jù)已有人工智能課程在理論與實踐方面的經(jīng)驗,結(jié)合我們近幾年教學實踐和專業(yè)實際情況,對課程教學內(nèi)容、教學方法等方面進行總結(jié),以促進人工智能課程教學質(zhì)量的快速提升。
??二、確定教學目標??
教學目標是指教學活動實施的方向和預(yù)期達成的結(jié)果,是一切教學活動的出發(fā)點和最終歸宿,它既與教育目的、培養(yǎng)目標相聯(lián)系,又不同于教育目的和培養(yǎng)目標。因此,首先最重要的是明確人工智能的課程教學目標。我們通過對研究生培養(yǎng)目標的分析,確定了明確的教學目標。首先,要培養(yǎng)學生對人工智能和智能科學的興趣。通過對學生興趣的培養(yǎng),才能激發(fā)學生自身學習動機,充分發(fā)揮學生潛在的科研能力。其次,要培養(yǎng)智能科學知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新能力。與本科生相比,研究生更注重培養(yǎng)學生研究問題和分析問題的能力,特別是從事科學研究的能力。最后,要提高學生智能軟件的開發(fā)能力,為今后在相關(guān)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。我們培養(yǎng)的是應(yīng)用型研究生,在課程教學中更注重學生實踐能力的提高以及加強課程教學與其研究方向之間的聯(lián)系,為后續(xù)的論文選題、科學實驗及碩士學位論文的書寫奠定基礎(chǔ)。??
三、精選教學內(nèi)容,體現(xiàn)培養(yǎng)目標??
研究生培養(yǎng)目標是整個研究生培養(yǎng)環(huán)節(jié)的導航燈,在教學內(nèi)容選擇上必須要與培養(yǎng)目標相適應(yīng)。進入21世紀以來,人工智能學科有了新的發(fā)展,所以,教學內(nèi)容的選擇還要與人工智能的發(fā)展趨勢相適應(yīng)。經(jīng)過多年的
實踐,為了反映上述兩個要求,制訂了“人工智能”研究生課程教學大綱,對教學內(nèi)容進行優(yōu)化和更新,充實了各部分的內(nèi)容。我們確定的教學內(nèi)容主要分為四部分:第1部分為人工智能概論,包括人工智能概念、人工智能在現(xiàn)代科學中的地位、主要研究內(nèi)容、 發(fā)展過程及 應(yīng)用領(lǐng)域,特別強調(diào)人工智能應(yīng)用概況;第2部分為知識表示、知識推理和搜索技術(shù);第3部分是計算智能方法,包括人工神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、人工生命等基本理論 及當前應(yīng)用情況和發(fā)展趨勢;第4部分為專家系統(tǒng)、自然 語言理解、機器學習、機器人系統(tǒng)及模式識別基礎(chǔ)等。其中第2部分是基礎(chǔ)理論,是人工智能的重要基礎(chǔ);第3和4部分是人工智能的應(yīng)用。在具體授課時,第3和4部分內(nèi)容會根據(jù)不同情況進行選擇,盡量避免基本概念和方法的重復講授,采用 專題 報告的形式,利用實際應(yīng)用案例進行講解,并補充一些當前研究概況和發(fā)展趨勢的介紹。?
另外,在課程教學時,我們注重與相關(guān)課程,如離散數(shù)學、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、概率論、數(shù)據(jù)挖掘、圖像處理、模式識別等課程的銜接與應(yīng)用,并補充有關(guān)知識。在教材選用方面,主要采用了中南大學蔡自興教授等主編的教材《人工智能及其應(yīng)用》研究生用書。除此以外,有些講授的實際應(yīng)用案例都取材于當前 發(fā)表的學術(shù)論文或?qū)W位論文中,這樣既考慮了基礎(chǔ)知識的講授,同時也注重當前研究的?前沿。
??四、改革教學方法?
?(一)激發(fā)學生的學習興趣?
由于這是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,難度大,抽象概念多,學生往往感到不易接受和感興趣,因此,我們通過如下途徑和方法,激發(fā)和培養(yǎng)學生的學習興趣。?
第一,對核心人工智能技術(shù)采用課內(nèi)演示方法,提高學生對人工智能的感性認識。我們精心 組織和準備了產(chǎn)生式系統(tǒng)、搜索策略、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機器人導航等課內(nèi)演示實驗,使學生擴大了眼界,增加了感性知識,達到提高學生學習興趣的目的與效果。
?第二,在課件上采用了大量的多媒體形式,如視頻、動畫、聲音和圖像等,使人工智能抽象的知識形象化,便于學生理解。例如,課內(nèi)讓學生觀看涂曉媛博士的“人工魚”的錄像視頻、人機交互機器人視頻等[3]。介紹當前關(guān)于人工智能和機器人研究新聞報道,特別介紹近幾年來日本機器人發(fā)展,如播放“阿西莫”機器人,美女機器人等視頻,激發(fā)了學生對機器人學習的興趣,以加深學生對所學知識的理解,使學生創(chuàng)新意識得到增強。?
第三,針對專業(yè)研究方向做有關(guān)人工智能的專題講座,提高學生的學習積極性。如針對智能信息處理方向,介紹自然語言理解和機器視覺的研究新方向等。如在介紹神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時,采取專題的形式來介紹,我們主要介紹手寫體數(shù)字的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別方法,內(nèi)容包括:手寫字體圖像的獲取、預(yù)處理、特征的提取、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計、學習策略和識別等。但單純地介紹這些知識時,學生不一定能夠理解,因此,在做專題講座時,以該應(yīng)用為背景,介紹所需要的知識和相關(guān)的策略。有時采用提問和結(jié)合日常工具(手寫輸入的手機)的方式,讓學生考慮如何來獲取手寫數(shù)字信息、如何進行處理和識別等,進而理解所需要的識別步驟和方法。
?(二)課堂辯論與交互式討論?
課堂辯論是讓全體學生始終圍繞同一辯題,自主選擇觀點,形成正反兩方,通過一定的組織形式,在課堂上運用一定的史實來說明自己對某一歷史事物的見解,并力求駁倒對方的觀點。我們課堂辯論的議題設(shè)計包括人工智能的應(yīng)用前景和其他比較有爭議的問題。學生對這些問題展開了激烈的爭論,激發(fā)了學習潛能,明確了學習目標。例如,為了加深學生對人工智能內(nèi)涵的理解,我們組織了“人工智能能否超過人類智能”的辯論會。在辯論之前,先讓學生查找相關(guān)資料,對辯論內(nèi)容及相關(guān)背景有所了解,做好充足的準備。辯論時,完全按照辯論賽的規(guī)則來實施,最后老師做出 總結(jié),并評出勝方和最佳辯手,以作為平時成績。通過這些辯論,變被動學習為主動學習,大大提高了學生的學習積極性,提高了課堂教學的效果。?
另外,我們積極推廣交互式討論,這種討論主要針對學生的研究興趣或研究方向,老師和學生來共同探討人工智能的應(yīng)用問題。具體做法是讓學生先準備相關(guān)內(nèi)容,如找準在研究過程中碰到的問題和難點,做好PPT,上課時讓學生先介紹自己的想法(15~20分鐘),然后老師和學生一起來進行針對性探討,以提高學生的研究興趣和認識能力。這種與學生交流的方式具有針對性,可根據(jù)學生的知識基礎(chǔ)和素質(zhì),提供很多學習方法和做研究的方法,樹立學生學習和研究的信心,從而促進學生能力的提高。
?(三)加強課外實驗指導?
除了注重教學內(nèi)容的選擇和教學方法的改進以外,我們還特別加強課外實驗指導,適當布置一些人工智能課程中具有創(chuàng)新性的實驗給學生進行課外學習。設(shè)計的課外實驗包括產(chǎn)生式系統(tǒng)實驗,啟發(fā)式搜索實驗,遺傳算法實驗,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實驗等,如對于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實驗,老師給出一些數(shù)據(jù),讓學生使用Matlab工具來進行學習和識別,同時要求學生書寫實驗報告及結(jié)果分析,作為平時成績。另外,要求學習有余力和興趣的學生選做部分探索性、創(chuàng)新性的功課,從而引導學生發(fā)揮個性優(yōu)勢,同時對于學習能力較差的學生,進行有針對性的指導,鼓勵其積極參與探索性課題。
??五、結(jié)束語??
本文從研究生教學的背景出發(fā),并結(jié)合我專業(yè)的培養(yǎng)目標,對人工智能課程教學方法進行了一些改革和探索,供以后的專業(yè)建設(shè)參考。本文只是我們在人工智能的教學過程中的一點心得 體會,但由于條件受限仍然還有很多方面還做得不夠好,如網(wǎng)絡(luò)資源的利用,這是我們以后需要加強的地方。
參考文獻?
[1]
蔡自興, 徐光祐. 人工智能及其應(yīng)用(第三版)(研究生用書)[M].北京:清華大學出版社, 2006.?
[2]徐新黎, 王萬良, 楊旭華. “人工智能導論”課程的教學與實踐改革探索[J]. 計算機 教育, 2009(11): 129-132.?
[3]陳愛斌.《人工智能》課程教學的實踐與探索[J]. 株洲 工學院學報, 2006(6): 137-139.
下一頁分享更優(yōu)秀的<<<人工智能論文研究生