摘要：如何促進智能科學與技術教學方式的改革是培養厚基礎、高層次的智能科學與技術人才的基本途徑。文章從教學理念、教學素材、教學方法3方面對當前智能科學與技術學科課堂教學效果、人才培養方法等進行剖析，并有針對性地提出相應的建議。

　　關鍵詞：智能科學與技術；興趣導向；逆向教學

　　0引言

　　智能科學與技術是信息科學與技術的核心、前沿與制高點，也是整個現代科學技術體系的頭腦中樞，是現代科學技術創新的引領和示范，是現代社會（包括經濟、社會、文化、民生、國防等）走向智能化的主導技術支柱。在越來越激烈尖銳的國際競爭環境中，智能科學與技術水平已經成為一個國家綜合國力與科技實力的標志。智能科學與技術的發展和智能科學與技術學科的人才培養，不僅僅是智能科學與技術研究與教育本身的事情，更是關系到整個社會智能化發展優劣的大事情，也是關系到整個國家強弱興衰的大事情。

　　科技發展，關鍵在于人才。在新的發展機遇下，國家對智能科學與技術專門人才的需求更加旺盛。因此，如何促進智能科學與技術教學方式的改革是培養厚基礎、高層次的智能科學與技術人才的基本途徑。智能科學與技術教學方式的改革，不僅發展智能科學與技術本身，而且對受教育者創新能力的提高也至關重要。

　　目前，網絡的普及與全社會信息化程度的提高，對我國人才培養提出了更高的要求，特別是高校在課堂教學方面，部分原有教材及培養模式亟待調整。以智能科學與技術為代表的前沿新興學科，在學科發展途徑、應用技術轉化及從業人員年齡、成長環境等方面，均與很多傳統學科存在較大的差異，而使用傳統教學方式進行人才培養，也出現了一些水土不服的現象。

　　1教學理念的改變

　　相對于傳統學科，智能科學與技術從業人員平均年齡顯現出年輕化的特點，且由于從業人員及學生普遍年齡較輕，在他們的成長過程中，外在環境相對寬松，自由、平等的理念在他們的成長過程中不斷被提及和強化。傳統“教師講、學生聽”的演講式講授方式雖然能夠在一定時間內讓學生了解大量信息，但學生接收到的大部分信息只停留在記憶層面，很難上升到理解層面，導致學生只是被動的“填鴨式”接受。

　　在科技發達、網絡互聯的今天，人們不是自投羅網就是被網羅其中，知識獲取的渠道不再局限于紙質媒介和言傳身教，更多來自于電子資源及網絡媒介，教師和學生獲取知識的途徑及資源差異越來越小，在知識量、閱歷等方面縮小了師生間的差距，師生之間傳統的信息不對稱差距逐步縮小，導致教師在知識積淀上沒有了絕對優勢。

　　與此同時，逐步深入青年學生內心的自由、平等觀念對中國傳統的尊師重道思想帶來了不小的沖擊。在當今開放的網絡環境下，針對新興時代的學生，傳統習俗中的師長觀念由于知識獲取渠道的平等化而缺乏強有力的現實支撐，教師的身份權威性和知識權威性都受到了不同程度的質疑，繼續使用“填鴨式”“訓導式”教學方式，將會事倍功半。

　　因此，針對新興學科，一線教師需要進行教學理念上的修正，特別是教師應順應培養對象的整體特點，基于自由和平等的觀念進行自我定位，以交流討論式代替居高臨下布施式的教學觀念，充分與學生打成一片，以便更好地調動學生的思維，引導學生進行主動思考和主動學習。

　　2教學素材的改進與提高

　　當今時代是知識爆炸的時代，科學技術日新月異，新知識、新成果層出不窮，特別是智能科學與技術這一前沿學科，正在向理論創新和大規模實際應用發展，新理論、新方法不斷被提出并驗證，新模型、新實例、新應用不斷產出。

　　“教學素材對教育理念的滲透發揮著重要作用，它已經成為促進或阻礙教學模式轉變的活躍而關鍵的要素。隨著新時代知識的快速更新換代和知識面的不斷拓寬，教學素材是否優秀的標準不僅僅是包含多少知識，更重要的是包含多少最新的知識；不僅僅是傳遞解決問題的方法，更重要的是傳遞超前、新穎的解決問題的方法。

　　當今學生知識涉獵面廣，現有的網絡環境也為他們提供了很好的平臺，如果他們已經獲取的知識及應用的先進程度遠遠超過課本素材羅列的知識，將會極大地削弱他們對本學科的興趣，進而影響課堂教學效果。

　　此外，作為智能科學與技術這一前沿學科的教學素材，必須體現出時代性、開放性、多元性與全面性。因此，教學過程中所采用素材的改進和提高，應該向著不斷更新、與時俱進的'方向靠攏，教師應該不斷將最新理論、最新方法、最新應用融合于一線基礎教學過程中，使學生在學習過程中始終緊跟前沿技術的發展，在未來工作中能更快、更好地融入行業中。

　　3教學方式的轉變

　　目前，學生群體主要為90后，高校即將迎來00后，他們成長過程中的家庭環境和社會環境與早期學生相比更為平等和寬松，他們的學習需求也由目標導向型逐步演化為興趣導向型。因此，如何激發學生的興趣，進而以興趣為基礎激發學生自主學習的動力，將是教學效果事半功倍的途徑。

　　青年學生正處于思維高度活躍的階段，他們往往對新興成果和前沿熱點有著超過常人的關注，如何巧妙而有效地將這種關注轉化為針對本學科的興趣，進而反向推導出基礎理論并讓學生消化、吸收，就成為一線教師面臨的重要問題。

　　從1997年國際象棋大師卡斯帕羅夫和電腦“深藍”第一次人機大戰開始，智能科學與技術迅速躋身科技前沿熱點，且經久不衰。2016年3月，Alpha Go再次燃起人工智能之火，經過媒體的推波助瀾，成為社會關注的焦點，大大增強了智能科學與技術的關注度。而青年學生作為最容易追趕潮流的群體，自然對此類熱點趨之若鶩。

　　作為智能科學與技術學科的一線教師，應把握和利用社會輿論的潮流以及學生心理的律動，及時以此熱點為突破口，吸引學生的興趣，引起共鳴，進而進行反向推導相關基礎理論并加以詳解。

　　例如，教師以Alpha Go為課堂開篇討論，引導學生思考，并說明Alpha Go的核心原理是深度學習。在這個實例中，Alpha Go模擬人類下棋的推理與思考過程，其中推理過程通過搜索樹來搜索可能的棋局，思考過程通過兩個深度神經網絡確定可能的搜索方向和評估棋局，這兩個神經網絡包括：

　?。?）落子選擇器（policy network），這是一種深度卷積神經網絡，主要通過當前棋盤布局預測下一步走棋位置的概率。

　?。?）棋局評估器（value network），與落子選擇器具有相似的結構，主要在給定棋子位置的情況下，輸出雙方棋手獲勝的可能性，從而對棋局進行評估。

　　如此，教師可以帶領學生了解搜索樹及搜索算法，也可以從深度卷積神經網絡到普通神經網絡，講解神經網絡的基礎知識，分析神經網絡到深度學習的發展過程。這樣就可以將學生對Alpha Go本身的興趣，巧妙地引導到對神經網絡等基礎概念和原理方面，以此強化學生對基礎知識的掌握。

　　同時，開放式的考核方式也是促進學生創新、使教學方法適應新時代的一種有效途徑。對于本學科感興趣的話題，教師應鼓勵學生多談自己的思路和想法；對于開放式課題，應給學生提供展示的舞臺，鼓勵學生分享自己在查找資料、解決難點、編程過程中的心得體會，充分調動學生的積極性和主動性；將這些考核成績按比例計入學生課業總成績中，充分肯定學生的創新能力。

　　4結語

　　教學成效是設計和構建教學方式的基本出發點，教師應該結合學生需求從學習成效、教學技巧、教學內容上總體把握教學方式閣，采用不同于傳統講授方式的逆向教學（如圖1所示），使其滿足和順應新一代青年學生的心理認同需求和學習需求，將新理論、新應用不斷融入基礎教學中，達到更好的教學效果。

　　教師首先要以教學理念的改變為基礎，能夠在教學之外深入學生群體，真正了解學生對本學科的興趣所在，以便有的放矢；其次，改變先講授基礎、再推導應用的講授方式，在教學素材中加入新興成果和科技前沿熱點，以此吸引學生關注，反推出新成果或熱點需具備的基礎知識，并展開討論和講解。這兩點相結合，可以真正做到吸引學生興趣、關注熱點技術、投入基礎學習的教學過程，可以實現符合學生期望的興趣導向型教學模式。

　　作為一門前沿學科，智能科學與技術的教學方式要與時俱進、不斷完善，教師要注重培養自己在教學過程中的引導能力，充分挖掘吸引學生的教學素材，鼓勵學生開拓創新，不斷加強動手能力，為不斷提高智能科學與技術學科的人才培養質量打下堅實的基礎。