劉麗娟,劉仲鵬
(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,河北 保定 071001;2.保定學(xué)院,河北 保定 071001)
農(nóng)業(yè)院校C語言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)研究——評《智能農(nóng)業(yè)——智能時(shí)代的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式變革》
劉麗娟1,劉仲鵬2
(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,河北 保定 071001;2.保定學(xué)院,河北 保定 071001)
智能農(nóng)業(yè)是將現(xiàn)代信息技術(shù),如物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合,其涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面,可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物種植和牲畜養(yǎng)殖的一體化科學(xué)管理,還可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品銷售、運(yùn)輸、加工的智能決策,從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的自動(dòng)化和智慧化。2019 年和2020 年,中央一號文件都提出加快第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等現(xiàn)代信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用,加強(qiáng)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用,將數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析等技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品種植、養(yǎng)殖、加工、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行應(yīng)用。2021 年中央再次提出發(fā)展智慧農(nóng)業(yè),推動(dòng)新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營深度融合。智能農(nóng)業(yè)的發(fā)展對于優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化具有重要的意義。
《智能農(nóng)業(yè)——智能時(shí)代的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式變革》是全國高等院校人工智能系列“十三五”規(guī)劃教材,由謝能付等編著,全書共分4 部分。第一部分包括第1 章和第2 章,主要介紹了智能農(nóng)業(yè)的基本概念,以及智能農(nóng)業(yè)涉及的計(jì)算機(jī)理論知識;第二部分包括第3 章至第8 章,主要介紹了知識表示與處理、機(jī)器學(xué)習(xí)算法、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、3S 技術(shù)、智能圖像識別處理技術(shù)、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)與智能決策技術(shù)等實(shí)現(xiàn)智能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)支撐理論;第三部分包括第9 章至第11 章,結(jié)合智能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)應(yīng)用,介紹了農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機(jī)器人,圍繞農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能信息服務(wù),介紹了一個(gè)典型農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)方法;第四部分包括第12 章,對智能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了展望,并闡述了發(fā)展建議。該書從智能農(nóng)業(yè)技術(shù)入手進(jìn)行了全面解析,重點(diǎn)列舉了農(nóng)業(yè)機(jī)器人、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)等實(shí)際應(yīng)用案例,內(nèi)容結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn),案例講解詳細(xì)實(shí)用,非常適合作為農(nóng)林院校學(xué)生計(jì)算機(jī)公共課參考教材。
目前,許多高校計(jì)算機(jī)公共課教學(xué)體系設(shè)置大多為在一年級第一學(xué)期開設(shè)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程,主要講授計(jì)算機(jī)基本理論知識和微軟Office 辦公軟件,第二學(xué)期開設(shè)一門程序設(shè)計(jì)語言類課程,例如講授C 語言、Python 語言或Java 語言。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,人工智能技術(shù)已經(jīng)深入應(yīng)用到許多領(lǐng)域,尤其在農(nóng)業(yè)方面,已經(jīng)涌現(xiàn)出了一批融合應(yīng)用的典型案例,因此,在農(nóng)業(yè)院校計(jì)算機(jī)公共課教學(xué)中增加人工智能教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生掌握人工智能的基本原理和基本技術(shù)顯得尤為重要。
C 語言程序設(shè)計(jì)課程是我校理工類專業(yè)的一門計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)必修課,每年修讀人數(shù)約2 500 人,在C 語言課程中增加部分人工智能知識,能有效培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力,為學(xué)生后續(xù)專業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的計(jì)算機(jī)能力基礎(chǔ)。C 語言程序設(shè)計(jì)課程共64 學(xué)時(shí),這些學(xué)時(shí)對于講解C 語言的相關(guān)內(nèi)容都顯得捉襟見肘,若再增加人工智能相關(guān)內(nèi)容,課時(shí)將會(huì)更加緊張,為將人工智能知識更好融入C 語言課程中,為此提出以下課程改革方案。①運(yùn)用線上教學(xué)平臺,將C 語言基礎(chǔ)知識部分在線上教學(xué)平臺進(jìn)行課程建設(shè),學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成課程的自主學(xué)習(xí),教師通過提問、作業(yè)、測驗(yàn)等方式對學(xué)生知識掌握情況進(jìn)行檢查。這樣可以將部分學(xué)時(shí)用于人工智能與C 語言結(jié)合,進(jìn)行相關(guān)知識的講解。②人工智能課程內(nèi)容新穎,課程難度較大,為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,可以利用一些主流互聯(lián)網(wǎng)公司的人工智能平臺,如百度、阿里、騰訊等,都開放了部分人工智能平臺,可以為學(xué)習(xí)者提供更多的學(xué)習(xí)案例,模擬項(xiàng)目開發(fā)等內(nèi)容,滿足實(shí)踐教學(xué)需求。③使用人工智能案例進(jìn)行教學(xué),例如該書中農(nóng)業(yè)機(jī)器人部分詳細(xì)介紹了插秧系統(tǒng)機(jī)器人、植物采收機(jī)器人、農(nóng)產(chǎn)品分揀機(jī)器人等相關(guān)案例,并將關(guān)鍵技術(shù)、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀貫穿其中,也可以讓學(xué)生課下查閱與自己專業(yè)相結(jié)合的案例,在課上與大家分享,學(xué)生依據(jù)自己的認(rèn)知水平完成知識體系的自主構(gòu)建,鍛煉了學(xué)生自主探索的能力。④采用研究性小組學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生以小組形式進(jìn)行知識學(xué)習(xí),讓學(xué)生在小組中充分發(fā)揮各自優(yōu)勢,通過集體智慧完成任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生知識共享和知識交換能力,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
當(dāng)前,在C 語言課程中融入人工智能知識還是起步階段,還需要不斷深化教學(xué)改革,與學(xué)生專業(yè)進(jìn)行深度融合,探索更適合農(nóng)業(yè)院校的課程教學(xué)模式,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,培養(yǎng)知農(nóng)愛農(nóng)的復(fù)合型創(chuàng)新專業(yè)人才。
河北農(nóng)業(yè)大學(xué)第十一批教學(xué)研究項(xiàng)目(2021C-09);2020—2021 年度河北省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目(2020GJJG533)
劉麗娟(1980-),女,河北保定人。副教授,碩士,研究方向?yàn)榇髷?shù)據(jù)分析。