“人工智能概論”課程思政元素的挖掘與探索

黃同愿　陳江霞

[摘 要]隨著近年來人工智能研究和技術(shù)的蓬勃發(fā)展，很多高校將“人工智能概論”課程設(shè)置為全校通識課程。該課程進(jìn)行課程思政設(shè)計(jì)，可結(jié)合時(shí)代熱點(diǎn)，更好地提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。文章深入挖掘“人工智能概論”中的思想政治元素，提出了思想政治元素與教學(xué)內(nèi)容相融合的“專題專人負(fù)責(zé)制”課程思政建設(shè)方案， 實(shí)現(xiàn)了專業(yè)教育與思政教育全方位結(jié)合，體現(xiàn)思想政治教育與時(shí)俱進(jìn)的改革性和創(chuàng)新性。

[關(guān)鍵詞]人工智能概論;課程思政;實(shí)踐教學(xué);教學(xué)素材

[中圖分類號] G641? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 1008-2549（2022） 08-0074-03

一、引言

高等教育的目標(biāo)是培養(yǎng)全面發(fā)展的高素質(zhì)人才，專業(yè)課課程思政是思政課程有力的補(bǔ)充和完善。在“人工智能概論”課程教學(xué)中，如何將思政元素、知識傳授、能力培養(yǎng)、價(jià)值塑造等有機(jī)結(jié)合起來，成為課程建設(shè)和教學(xué)方式的一種新挑戰(zhàn)。雖然已有對高校思想政治教育“人工智能+思政教育”模式的分析和探討，[1-4]但缺乏對“人工智能概論”課程思政的課程建設(shè)和實(shí)踐。因此，結(jié)合我國和全世界在人工智能領(lǐng)域的最新研究成果，深入挖掘思想政治教育資源，提出“專題專人”教學(xué)模式，探索創(chuàng)新課程思政建設(shè)模式和實(shí)踐路徑，為高校專業(yè)群課程思政具體教學(xué)實(shí)踐提供思路。

二、“人工智能概論”課程思政教學(xué)的內(nèi)涵及必要性

（一）立德樹人教育：人才培養(yǎng)的要求

習(xí)近平總書記在清華大學(xué)考察時(shí)曾強(qiáng)調(diào)：“廣大青年要肩負(fù)歷史使命，堅(jiān)定前進(jìn)信心，立大志、明大德、成大才、擔(dān)大任，努力成為堪當(dāng)民族復(fù)興重任的時(shí)代新人，讓青春在為祖國、為民族、為人民、為人類的不懈奮斗中綻放絢麗之花。”“高校思想政治理論課是鞏固馬克思主義在意識形態(tài)領(lǐng)域指導(dǎo)地位、落實(shí)立德樹人根本任務(wù)、培養(yǎng)社會主義建設(shè)者和接班人的關(guān)鍵課程?！盵5]大學(xué)階段是學(xué)生走進(jìn)社會邁出的第一步，學(xué)生有較多的時(shí)間自由度和發(fā)展方向，需要更多的思想引導(dǎo)來提高學(xué)生的道德素質(zhì)，培養(yǎng)誠信、創(chuàng)新、奮斗、積極的價(jià)值觀和職業(yè)道德修養(yǎng)。需要在實(shí)踐引導(dǎo)學(xué)生的過程中，從立德樹人的角度出發(fā)提升思想政治教育親和力和針對性，并內(nèi)化為教育對象的價(jià)值觀念和思想素質(zhì)。[6]

（二）順應(yīng)時(shí)代發(fā)展：思政教育模式的改革

習(xí)近平總書記指出：“做好高校思想政治工作，要因事而化、因時(shí)而進(jìn)、因勢而新。”[7]傳統(tǒng)的思想教育模式常使得學(xué)生的接受程度不高，隨著人工智能的浪潮的高漲，“人工智能概論”課程也廣受學(xué)生的歡迎。專業(yè)知識也滲透著人的主觀性和相應(yīng)的人文精神，具有一定的思想政治教育作用。[8]將思想政治元素融入人工智能課程中，能夠有效解決當(dāng)前高校思想政治教育教學(xué)供需不對稱問題，推進(jìn)前沿技術(shù)與思想政治教育深度融合。[9]人工智能推動高校思政課教學(xué)精準(zhǔn)化在維護(hù)我國主流意識形態(tài)方面的作用一方面表現(xiàn)為有利于教師精準(zhǔn)把握我國意識形態(tài)領(lǐng)域存在的威脅，另一方面表現(xiàn)為有利于教師精準(zhǔn)把握大學(xué)生意識形態(tài)領(lǐng)域存在的危機(jī)。[10]

三、“人工智能”概論課程思政元素挖掘及專題教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

“人工智能概論”課程為重慶理工大學(xué)全校性通識教育課程，學(xué)生受眾廣，教師參與度高。課程采用自編教材，課程組將課程分為八個專題來介紹人工智能的基本思想和方法，融于愛國主義、集體主義、社會主義核心價(jià)值觀、規(guī)則與法制、中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、終身學(xué)習(xí)、創(chuàng)新奮斗、文化自信等思政元素，做到“潤物細(xì)無聲”地引導(dǎo)學(xué)生的成長，探索知識傳授和思想引領(lǐng)相結(jié)合的有效途徑;開展優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育，提高大學(xué)生的時(shí)代使命感和責(zé)任感，引導(dǎo)學(xué)生將自身的思想道德進(jìn)行內(nèi)化;[11]堅(jiān)持思政育人理念，不斷拓展公共基礎(chǔ)課課堂育人途徑，建立“全過程育人、全方位育人”的實(shí)踐育人格局。

課程詳細(xì)梳理和充分挖掘了知識內(nèi)容蘊(yùn)含的思政育人元素，尋找合適的切入點(diǎn)，采用合適的教學(xué)方法，如課堂講授、視頻觀看、案例分析、翻轉(zhuǎn)課堂等，使其與知識體系自然融合，促進(jìn)學(xué)生對課程知識的理解、掌握、拓展與深化。文章將根據(jù)“人工智能概論”課程大綱分述其思政元素的挖掘并根據(jù)課程的結(jié)構(gòu)和邏輯關(guān)系，課程思想政治元素的挖掘與章節(jié)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)如表1所示。

（一）人工智能的發(fā)展史

由人工智能的介紹自然地融入社會主義核心價(jià)值觀，人工智能的發(fā)展史引申出辯證思想，培養(yǎng)學(xué)生積極向上的人生觀和價(jià)值觀。從人工智能的歷史對學(xué)生進(jìn)行中國傳統(tǒng)文化教育，提高學(xué)生對祖國悠久歷史文化的認(rèn)識。在講授人工智能的三大流派時(shí)，講述我國著名數(shù)學(xué)家吳文俊先生創(chuàng)立在符號主義中創(chuàng)建的機(jī)器定理證明，介紹中國杰出的人工智能代表人物的事跡，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和國家歸屬感，融入家國情懷教學(xué)元素。人工智能行業(yè)的發(fā)展可通過當(dāng)代發(fā)人深思的“華為芯片事件”等事件，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的奮斗精神，樹立遠(yuǎn)大的科研和技術(shù)研究目標(biāo)。

（二）機(jī)器學(xué)習(xí)

人工智能-機(jī)器學(xué)習(xí)-深度學(xué)習(xí)之間的包含關(guān)系，潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生理解國家、社會、個人的關(guān)系，理解社會關(guān)系和社會結(jié)構(gòu)，融入愛國主義核心精神和家國情懷，培養(yǎng)學(xué)生的全局意識與社會責(zé)任感。強(qiáng)化學(xué)習(xí)可用“超級馬里奧”游戲的玩法，通過游戲案例吸引同學(xué)的注意力，引導(dǎo)學(xué)生能正確地看待失敗和錯誤，并積極應(yīng)對，通過道德辨識、價(jià)值評價(jià)、能力內(nèi)化塑造良好的人格。機(jī)器學(xué)習(xí)能夠得到優(yōu)秀的結(jié)果必須經(jīng)過大量的“學(xué)習(xí)”和“預(yù)測”，教師通過對“西瓜預(yù)測”思想案例的講解，表達(dá)人類想要不斷進(jìn)步和成長也需要終身學(xué)習(xí)的思想，鼓勵學(xué)生保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，勇于承擔(dān)民族復(fù)興的光榮任務(wù)并為之不斷奮斗。

（三）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

主要介紹人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念和相關(guān)原理，運(yùn)用視頻、圖片和案例介紹各種網(wǎng)絡(luò)模型的原理及應(yīng)用，在講解多層感知機(jī)時(shí)，便融入“1+1>2”的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神;在講解神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練方法、損失函數(shù)、激活函數(shù)等內(nèi)容時(shí)引申出工匠精神;在講解選擇卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組分工團(tuán)隊(duì)協(xié)作，互相配合進(jìn)行對比分析，并了解哲學(xué)中的量變質(zhì)變規(guī)律。

（四）知識表示與專家系統(tǒng)

該專題主要講解知識的表示方法、知識圖譜表示方法和專家系統(tǒng)概述。從知識圖譜引出族譜，介紹吳越錢氏家族的名人和家訓(xùn)，和同學(xué)們一起討論社會主義核心價(jià)值觀。講解“產(chǎn)生式表示法”時(shí)候根據(jù)規(guī)則和事實(shí)的核心思想融入遵紀(jì)守法思想，引出法律案件來引導(dǎo)推理，幫助學(xué)生了解相關(guān)專業(yè)和行業(yè)領(lǐng)域的國家戰(zhàn)略、法律法規(guī)。在講解“框架表示法”時(shí)引入地震災(zāi)害進(jìn)行實(shí)例化分析，進(jìn)而擴(kuò)展到奉獻(xiàn)精神，通過觀看影視剪輯文件，感受大型地震中可歌可泣的抗震救災(zāi)的感人故事，增強(qiáng)同學(xué)們對黨和國家的認(rèn)同感。

（五）搜索技術(shù)

隨著人工智能與大數(shù)據(jù)帶來的飛速進(jìn)步，隱私問題和網(wǎng)絡(luò)犯罪問題也日益增加，使用“人肉搜索”“網(wǎng)絡(luò)暴力”等反面案例，讓學(xué)生認(rèn)識到如果沒有正確的價(jià)值觀和高尚的道德品質(zhì)，科技不僅不能強(qiáng)國還會誤國;既需要教育學(xué)生注意隱私安全，防止隱私泄露，又需要使得學(xué)生自覺學(xué)習(xí)法律法規(guī)。

（六）群智能算法

主要介紹智能優(yōu)化算法，例如遺傳算法、粒子群算法和蟻群算法。智能算法將生物、數(shù)學(xué)等多學(xué)科完美融合，模擬人類進(jìn)化過程或生物群體協(xié)作過程，能有效解決各類最優(yōu)化問題，從遺傳算法引出中華五千年歷史的積淀和血脈相承，讓同學(xué)們了解中國傳統(tǒng)文化進(jìn)而熱愛中國傳統(tǒng)文化;同時(shí)可擴(kuò)展到生態(tài)文明教育，由遺傳、變異等問題討論“綠水青山就是金山銀山”的文化內(nèi)涵。

（七）圖像識別技術(shù)與應(yīng)用

通過圖像識別技術(shù)在虛擬現(xiàn)實(shí)的模擬和展示，引導(dǎo)學(xué)生展開創(chuàng)新討論，激發(fā)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識。教導(dǎo)學(xué)生利用圖像處理技術(shù)對偉人或當(dāng)代杰出人物刻畫3D立體形象，讓學(xué)生主動去了解相關(guān)事跡，學(xué)習(xí)優(yōu)秀杰出人物和偉大歷史人物的優(yōu)秀精神，以提升學(xué)生的自我人格塑造，提高學(xué)生的精神追求和道德修養(yǎng)。在智能安防領(lǐng)域，通過軍事目標(biāo)、森林防火、公安部門的指紋、照片、人像等目標(biāo)檢測和追蹤的案例，通過展開討論發(fā)言表達(dá)等方式，讓學(xué)生學(xué)習(xí)到相關(guān)的專業(yè)知識，對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育。

（八）自然語言處理

該專題以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交流為目的，講解計(jì)算機(jī)如何處理、理解以及運(yùn)用人類語言?？芍笇?dǎo)學(xué)生使用自然語言處理解讀時(shí)政熱點(diǎn)，提供國家最新新聞熱點(diǎn)總結(jié)，幫助學(xué)生快速了解時(shí)政熱點(diǎn)，提升政治素養(yǎng);利用機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合自然語言處理算法，匯集整理中國經(jīng)典文學(xué)作品、習(xí)近平總書記書單、等等，由智能助理進(jìn)行解讀介紹，供學(xué)生實(shí)時(shí)交流，提升學(xué)生的文化素養(yǎng);可開展“四個自信”教育，介紹習(xí)近平總書記的自信;四大文明古國中文化沒斷過流、始終傳承下來的只有中國，融入中國是文明古國的案例，培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感和自信心。

四、結(jié)語

通過對“人工智能概論”課程教學(xué)內(nèi)容的梳理和優(yōu)化，深入挖掘了八大專業(yè)知識專題蘊(yùn)含的思政元素，并且合理自然地融入專業(yè)知識進(jìn)行授課，有效地調(diào)節(jié)課堂氣氛，調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，顯著改善了“人工智能概論”課程思政的教學(xué)效果和質(zhì)量。目前對“人工智能概論”課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和思政元素的發(fā)掘和融入的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，要進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探索，為學(xué)生創(chuàng)造更好的學(xué)習(xí)平臺和更寬廣的成長空間，培養(yǎng)出真正具有正確的理想信念、優(yōu)秀的社會主義核心價(jià)值觀的新一代科技創(chuàng)新人才。

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（責(zé)任編輯：杜家和）