前言：中文期刊網精心挑選了計算機前沿技術總結范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
計算機前沿技術總結范文1
（一）教學內容相對滯后
由于計算機技術以及信息技術具有迅猛的發展速度，普通高校計算機教學內容并不能夠完全跟上計算機技術的發展與更新步伐，所以教學內容滯后現象普遍存在于我國普通高校計算機教學工作中。例如，圖像處理軟件的應用是普通高校計算機教學中重要的教學內容之一。Adobe公司在2013年7月推出了最新版本的PhotoshopCC，這令版本PhotoshopCS6成為了AdopCS系列中的最后一個版本。然而普通高校計算機教學在Photoshop教學中仍舊以AdopCS系列為主要的教學內容。當今社會中的計算機技術代表著最為先進的生產力，并且在社會發展中發揮著重要的作用，所以計算機學習者也應當追求學習內容的創新，而存在于普通高校中的教學內容不僅難以有效調動學生在計算機教學中的學習積極性，并且也難以實現學生對計算機技術實際應用能力的提高。而教師為了對這一問題作出解決，只能夠通過在教學過程中進行有針對性的教學，仍舊以Photoshop圖像處理軟件為例，教師需要在機房及其中安裝最新版本的Photoshop軟件，并以教材教學內容為依據引導學生進行學習，從而讓學生了解Photoshop最新版本的最新功能。
（二）師資力量不足
普通高校的擴招推動著高等教育大眾化的實現，同時也對包括師資資源在內的高校教育資源配置提出了嚴峻的挑戰，尤其是對于新建本科院校而言，受到歷史背景、地理區位、基礎條件以及知名程度的影響，計算機教學中的師資隊伍建設工作十分艱巨。而為了實現包括新建本科院校在內的普通高校辦學水平、辦學層次以及計算機教學質量的提升，構建一支專業化、高素質的師資隊伍是關鍵。當前我國普通高校計算機教學中面臨的師資隊伍建設問題主要體現在以下幾個方面：師生比例偏高；師資總量不足；具有高職稱和高學歷的教師結構較低；科研水平與教學水平總體不太理想；高素質的師資引進難度較大；學術骨干以及學科帶頭人缺乏。從作為普通高校計算機教學主要力量的青年教師教學特點來看，青年教師雖然具有較高的學歷層次，但是卻普遍具有遠大理想，搞科研、寫文章以及對成果的追求熱情遠遠高于對計算機教學改革作出研究與實踐的熱情，部分青年教師認為計算機基礎教學難以展現出自身的才能，認為自身業務發展被制約。另外，部分青年教師并不是畢業于師范專業，所以他們在計算機教學中所使用的教學方法欠缺靈活性并且自身的教學能力欠缺系統性，這導致了他們的教學效果并不理想。而隨著普通高校擴招，許多青年教師往往在上崗之后直接參與計算機課堂教學工作，這種急于求成的現象導致這些教師難以完成角色的轉變以及適應角色要求，使他們在承擔較重教學任務的同時沒有太多精力開展教學反思與總結。
（三）教學模式相對落后
計算機技術的發展使我國普通高校計算機教學中的教學內容不斷更新并逐年增加，而以黑板+粉筆為主的計算機教學模式具有著較為明顯的波動，由于在這種教學方法中，面對較重的計算機教學任務，教學內容不能直觀的呈現給學生，較差的可視性不僅影響著教師講解的準確性，并且加大了學生對計算機知識的理解難度。從理論教學來看，普通高校計算機理論教學中簡單的復制課本段落進行闡述的現象仍舊客觀存在，在此情況中，教案規劃的統一性和與時俱進性欠缺，并且教學過程欠缺創意，所以學生會感覺理論課教學過于乏味與枯燥而難以提高對計算機理論知識學習的興趣；從實踐教學來看，許多普通高校在計算機實踐教學中讓學生開展自由的上機活動，在此過程中由于缺乏任務驅動以及學習目標，學生的基本知識難以在實踐教學中得到有效內化，并且學生的技能也難以得到鍛煉。
二、我國普通高校計算機教學改革措施
（一）確保教學內容與學生特點相適應
在普通高校計算機教學內容方面，不僅要重視實現教學內容的時效性與科學性，同時有必要與學生的特點以及需求相適應。雖然計算機技術具有較快的更新速度，但是事實上普通高校計算機教學內容并不能進行長時間的持續更新，這是教學資源的有限性所決定的。因此，計算機教學中的教學內容至少要包含兩部分：一是計算機基礎知識；二是計算機前沿技術與知識。前者需要重點強調，而后者則只需要讓學生有所了解即可?？偠灾嬎銠C教學中的教學內容要具有時代性與時效性，無論是教材內容的難度還是層次都應當以學生的學習特點為依據。
（二）師資隊伍建設
如何在有限的計算機教學實踐中引導學生理解教學內容并了解計算機前沿知識是每一位普通高校計算機教師需要面對和研究的問題。為了實現計算機教學質量的提高，普通高校計算機教學師資隊伍建設可以從以下三個方面入手：一是重視公共課教學團隊建設。計算機公共課教師可以通過集體備課的形式來統一制定某一章節計算機教學目的與任務，通過共同探討來確定教學內容與優化教學方法。同時計算機公共課教師需要認識到學生之間存在的差異，在對學生特點、專業性質以及工作需求做出了解的基礎上制定規劃，從而確保計算機公共課教學質量的提升；二是通過以老帶新來推動青年教師成長。在普通高校計算機教學中，青年教師的比例要高于骨干教師，并且高職稱、高學歷的教師數量較少，所以重視青年教師教學能力與教學素質的提升是十分緊迫的任務。在組建教學團隊的基礎上，可以讓青年教師參與公共課教學實踐，當青年教師在具有豐富教學經驗后再參與專業課教學工作。在此過程中，老教師應當重視對青年教師的引導與培養，其內容包括教學方式的選用、教案的編寫、教學內容的安排以及師生之間的互動等。同時普通院?？梢灾概衫辖處焷碡撠熐嗄杲處煹呐囵B，通過實行責任制來推動教師群體中的交流，并對計算機教學作出優化，使青年教師在不斷提高自身教學能力的基礎上走向成熟。
（三）教學模式創新
計算機前沿技術總結范文2
關鍵詞:人工智能;創新性教學;精品課程;課程建設;教學改革
人工智能課程是計算機類專業的核心課程之一,也是智能科學與技術、自動化和電子信息等專業的重要課程,其知識點具有不可替代的重要作用。該課程內容廣泛,具有很強的綜合性、應用性、創新性和挑戰性[1],其開設能夠更好地培養學生的創新思維和技術創新能力,為學生提供了一種新的思維方法和問題求解手段。同時,本課程能夠培養學生對計算機前沿技術的前瞻性,提高他們的科技素質和學術水平。通過課程的學習,學生對人工智能的定義和發展、基本原理和應用有一定的了解和掌握,啟發了對人工智能的學習興趣,培養創新能力。
中南大學人工智能課程開設于20世紀80年代中期。1983年,蔡自興作為訪問學者赴美國普度大學研修人工智能,并與美國國家工程科學院院士傅京孫(K. S. Fu)教授及清華大學徐光v教授合作研究人工智能。在傅京孫院士教授的指導下,蔡自興和徐光v教授執筆編著《人工智能及其應用》一書,并于1987年5月在清華大學出版社問世,成為國內率先出版的具有自主知識產權的人工智能教材。本教材不僅為我校人工智能課程提供了一部好教材,而且促進了國內高校普遍開設人工智能課程。此后,又陸續編著出版了《人工智能及其應用》第二版、第三版“本科生用書”和“研究生用書”、第四版等,修讀該課程的學生也與日俱增。該書第二版還獲得國家教育部科技進步一等獎。經過近20年建設,該我校人工智能課程于2003年評為國家精品課程,并在2008年評為國家雙語教學示范課程。這是至今國內唯一同時獲得國家級精品課程和雙語教學示范課程的人工智能課程。同時,我們還開發了人工智能網絡課程,具有網絡化、智能化和個性化等特色,被國家教育部評為優秀網絡課程,供兄弟院校人工智能教學參考使用,受到普遍歡迎[2]。
作為國內第一門人工智能精品課程,我們按照教育部精品課程標準建設《人工智能》課程,尤其是在教學內容、創新性教學方法和教學模式上進行不斷進行改革與探索,取得了很好的效果。本文即為我校人工智能精品課程建設與改革經驗的初步總結。
1教學內容優化
1.1課堂教學內容優化
教學內容的確定是課程的首要任務。如何選好教學內容,使學生既能了解本領域的概貌,又能適合學生的基礎,便于他們在有限的時間完成學習任務,是一件難事。教學內容除了包含基礎理論外,還應該反映人工智能領域的新發展和新動態,跟上學科發展的步伐。本課程最初設定的教學內容分基礎部分和擴展應用部分?；A部分主要包括人工智能的定義和發展、知識的表示以及推理,而擴展應用部分主要包括專家系統、機器學習、機器規劃、機器視覺等。
近年來人工智能科學的快速發展,涌現出了大批新的方法和算法,研究熱點問題也從符號計算發展到智能計算和Agent等。
學內容,既能使學生了解本領域的概貌,又能適合學生的基礎,便于他們在有限的時間完成學習任務,是一件難事。教學內容除了包含基礎理論外,還應該反映人工智能領域的新發展和新動態,跟上學科發展的步伐。本人工智能課程最初設定的教學內容分基礎部分和擴展應用部分。基礎部分主要包括人工智能的定義和發展、知識的表示以及推理,而擴展應用部分主要包括專家系統、機器學習、機器規劃、機器視覺等。
近年來人工智能科學的快速發展,涌現出了大批新的方法和算法,研究熱點問題也從符號計算發展到智能計算和Agent等。
隨著科學技術的不斷進步,在科學研究和工程實踐中遇到的問題變得越來越復雜,傳統的計算方法無法在一定時間內獲得精確的解。為了在求解時間和求解精度上取得平衡,很多具有啟發式特征的智能計算算法應運而生。這些算法通過模擬大自然和人類的智慧來實現對問題的優化求解。計算智能作為人工智能的一個新的分支是目前的研究熱點,它主要涉及神經計算、模糊計算、進化計算和人工生命等領域,在如模式識別、圖像處理、自動控制、通信網絡等很多領域都得到了成功應用。另一個近10年來人工智能的研究熱點是Agent和多Agent系統,其理論最早來自分布式人工智能,并隨著并行計算和分布式處理等技術的發展而逐漸成為熱點。
以上兩個內容都是人工智能的重要分支。因此,我們在《人工智能及其應用》第三第3版[3]和第四第4版教材[4]中已經順應形勢加入了這方面的內容,并將教學內容也進行了相應的擴展,加入了計算智能、分布式人工智能與Agent。由于不確定性推理和基于概率的推理方法應用也越來越廣泛,我們也將此類非經典推理方法單獨作為一章來進行教學。另外,還增加了一些新的內容,如本體論和非經典推理、粒群優化和蟻群計算、決策樹學習和增強學習、詞法分析和語料庫語言學,以及路徑規劃和基于Web的專家系統等。圖1給出本課程的教學內容大綱。
人工智能的教學內容涉及面廣且內容較多,要在有限課時內完成教學計劃并讓學生掌握,具有一定難度。因此需要根據教學對象的需求有所取舍。中南大度。因此需要根據教學對象的需求有所取舍。中南大學在智能科學與技術、計算機、自動化三3個專業中均開設了人工智能課程,根據相關專業課程教學對象,對學時和教學內容進行適當調整。對于智能科學與技術專業,人工智能課程為必修課,共48個學時含實驗8個學時。表1表示為相關專業的人工智能課程教學內容分配情況。對于計算機和自動化專業,人工智能課程為選修課,共32個學時含實驗8個學時。許多兄弟院校的計算機專業都把人工智能定為必修課,課程學時也在50學時左右。因此,我們一再強烈建議我校的計算機專業把人工智能列為必修課,并適當增加學時。由于智能科學與技術專業開設有專家系統和智能計算選修課程,因此在人工智能教學內容中只將這兩部分做簡要闡述,而將重點放在知識表示和推理以及擴展應用上。對于計算機專業學生來說,除基本的知識表示和推理外,計算智能和Agent技術也是他們在軟件開發和通訊技術理論學習中需掌握的重要概念。同時,計算智能、專家系統對自動控制和電氣工程也十分重要,對自動化專業則應掌握該方面的內容。
1.2實驗實踐教學創新
國內人工智能課程在開設之初大多沒有安排實驗內容,僅為理論基礎和概念講授。由于理論比較抽象,很難理解,學習效果不理想,學生們對于其應用實現也十分困惑。此后,各高校也逐步在該課程中分配了實驗學時,大多數采用prolog語言和專家系統作為實驗語言和對象[5]。為了改進該課程的教學,我們也從沒有實驗到將實驗學時從零調整為設置4個學時的實驗課時,然后到現在的8個學時的實驗課時。隨著課堂教學內容的改革,實驗內容也進行了優化和更新。
人工智能課程實驗的目的是幫助學生掌握基本理論,發揮主動性,研究探討人工智能算法和系統的運行和實現過程,提出思路并驗證自己探索的思路,從而更好的地掌握知識,培養研究能力和創新能力。因此,在實驗教學內容的設計上,實驗項目應具備研究性和綜合性。實驗項目目標明確,要求學生帶著問題和任務進行實驗,但實驗過程又要有一定的靈活性,學生可以根據自己的思考進行適當的調整。再者,充分采用虛擬實驗方式進行實驗,大大提高了學生的興趣,提供了分析和探討智能算法的很好平臺。同時,學生的實驗數據和實驗結果分析既有格式要求,又給學生報告自己的研究的過程和結果留有空間,并在評分時加以充分考慮。這些做法能夠鼓勵學生,特別是鼓勵優秀學生進行獨立性研究,滿足他們學習的需求。
1) 人工智能課程的實驗環節不足和課時分配問題。
中南大學的人工智能課程的實驗環節經歷了從精品課程建設前沒有到開設,一直到其內容和形式上的不斷改進過程。但目前實驗還主要處于演示性和編程的實驗階段,而非設計和訓練階段。此外,由于人工智能課程涵蓋范圍廣、內容多,而課程所設置的學時有限。,如何分配好課堂教學與實驗課時也是一個需要在今后課程建設中不斷探索的問題。
對于某些專業的人工智能課程,可以考慮單獨開設人工智能實驗課程或人工智能程序設計與實驗課程。
2) 人工智能技術發展迅速情況下如何保持該精品課程持續發展的問題。
人工智能作為一門高度融合的交叉科學,其發展速度迅速,不斷有新理論、新問題涌現出來。我們的
人工智能教學既要注重基礎理論知識,又要緊跟學科發展的步伐,勢必要求對課程內容進行不斷更新,這對我們的教學資源和教師素質都提出了更高的要求。
4結語
本文介紹了中南大學的精品課程――人工智能課程教學內容和創新性教學方法的一些探索,已在課堂教學內容的優化、實驗環節的改進、教學方法的創新的實施上取得了很好的效果,充分激勵了學生的學習積極性和主動性,多方位培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。我們的想法和做法可供兄弟院校同行參考。不過,仍然存在一些不足之處。隨著智能科學與技術的發展和更為廣泛的應用,人工智能課程的重要地位必將更加突顯,我們也需要繼續努力,與時俱進,不斷完善人工智能精品課程的建設。
注:本文受教育部質量工程國家級精品課程人工智能(2003)、全國雙語教學示范課程人工智能(2007)項目支持。
參考文獻:
[1] 薛瑩. 創新教育新途徑人工智能與機器人教育:哈爾濱市教育研究院張麗華院長訪談錄[J]. 中國信息技術教育,2010(1): 20-22.
[2] 蔡自興,肖曉明,蒙祖強,等. 樹立精品意識搞好人工智能課程建設[J]. 中國大學教學,2004(1):28-29.
[3] 蔡自興,徐光佑. 人工智能及其應用[M]. 3版. 北京:清華大學出版社,2003.
[4] 蔡自興,徐光佑. 人工智能及其應用[M]. 4版. 北京:清華大學出版社,2010.
[5] 韓潔瓊,閆大順. 人工智能實驗教學探討[J]. 計算機教育,2009,(11):135-138.
[6] 劉麗玨,陳白帆,王勇,等. 精益求精建設人工智能精品課程[J]. 計算機教育,2009,(17):69-71.
Exploration of Innovative Teaching Mode of Artificial Intelligence Elabrate Course
――Construction and Reformation in Elaborate Course of Artificial Intelligence
CHEN Bai-fan, CAI Zi-xing, LIU Li-jue
(Institute of Information Science and Engineering, Centnal South University, Changsha 410083, China)
