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新文科背景下政法院校人工智能课程教学改革的思考

2022-03-16

科教导刊·电子版 2022年4期
关键词:原理课程体系人工智能

易 爽

(西南政法大学刑事侦查学院 重庆 401120)

0 引言

近期,教育部力推“新文科”计划,希望实现传统人文社会科学之间的交叉融合,以及人文社会科学和自然科学之间交叉融合的新兴领域。人工智能作为近年来最火热的技术之一,已经深入到了人们生活和工作的方方面面,为人们的生活带来了前所未有的巨大变革。目前,人工智能和程序设计等相关课程已经走进了中小学的课堂,由此可见其影响力与重要程度。因此,学习人工智能相关知识对一名大学生来说更加重要。

人工智能课程建设对于我校刑事侦查学院和人工智能法学院的人才培养都具有重要意义。对于刑事侦查学院的学生来说,掌握人工智能原理对于理解人工智能在刑事技术中的应用、人工智能技术应用带来的刑事风险以及基于人工智能的取证技术等都有重要意义。对于人工智能法学院的学生来说,掌握人工智能原理才能更好地为研究和制定人工智能的相关法律法规服务。然而,人工智能课程是一门知识面涉及较广的学科,它的内容抽象,理解起来难度大,给学生的学习带来了不小的挑战,尤其是对于理工科背景较弱的文科学生。因此,本文从人工智能课程体系、教学方法、课程考核形式等方面进行阐述,提出新文科背景下一条适合政法院校人工智能课程的改革之路。

1 优化课程体系

课程的首要任务则是优化课程体系,确定教学内容。与传统的理工科院校的课程体系不同的是,我们不仅从原理和实践方面进行讲解,还从伦理和发展方面引导学生对人工智有更多的思考。

1.1 原理与实践

作为本课程的核心内容之一,人工智能的原理讲解是必不可少的。我们以李德毅主编的《人工智能导论》一书作为参考教材进行人工智能原理的讲解,并以谭铁牛院士提出的人工智能的研究目的是促使智能机器会听、会看、会说、会思考、会学习、会行动这六个方面的内容来贯穿整个原理部分的学习。同时,根据人工智能的发展历程以及期间产生的相关技术来引导学生对技术革新的思考。为了配合学习,我们制定了相关的实践内容,增强学生对知识的理解。根据课程设计,我们讲授的模块如下:

(1)人工智能概述:包括人工智能的发展历程、三起两落、流派,对人工智能的进展和趋势有初步感知。(2)知识的表示、专家系统与知识图谱:包括知识的表示方式以及如何进行简单的推理。对知识图谱的讲解可以结合相关的例子进行演示,比如CiteSpace软件。文献查询和分析是大学生论文写作的必修课,因此,结合CiteSpace软件让学生从文献分析方面入手进行实践,帮助其深入理解知识图谱的原理。(3)搜索技术与群智能算法:这部分是以算法讲解为主,搜索技术包括图搜索策略,盲目搜索、启发式搜索、博弈搜索等,群智能算法包括经典的遗传算法、粒子群优化算法和蚁群算法。以具体例子或者小游戏引发学生对搜索策略的思考,了解机器是如何模拟人的思维来完成复杂的功能。(4)机器学习与深度学习:这部分以算法为主,机器学习讲解监督学习、无监督学习、弱监督学习,以及每个类别的原理和经典算法;深度学习包括感知器、前馈神经网络、卷积神经网络、深度学习的应用等。(5)机器学习的应用:包括计算机视觉、自然语言与语音处理、多智能体系统与智能机器人等。这部分更多的是以短视频配合讲解的方式介绍机器学习领域目前最前沿的应用。

针对开设了程序设计课程的人工智能法学院的学生来说,实践部分可以引导他们一小组形式编写相关算法的代码,加深对知识的理解和掌握。而对其他学生来说,算法部分我们尽量跳过复杂的公式,只对原理和算法思想进行讲解,减轻学生的学习负担。同时给学生树立信心,让他们相信文科学生也能学好偏理工科的课程。

1.2 发展与伦理

没有哪一项技术的发明是完全对人类有益的,比如汽车的发明带来了交通便捷的同时也带来了车祸的发生,新技术的兴起也面临着很多新问题和挑战,人工智能也不例外。因此,本课程的后面部分从人工智能的发展以及可能面临的问题等方面进行探讨,促使学生能从哲学层面对人工智能有更多的思考。除此之外,由于法律具有滞后性,如果我们能够更早地思考人工智能可能带来的问题,那么对于研究与制定人工智能相关领域的法律法规也具有重要意义。基于此,此部分的课程内容设计如下:

(1)人工智能的发展与挑战:从技术层面和人文视角阐述人工智能未来的发展方向和可能面临的挑战,包括技术上的安全如何保障;如何解决人工智能设计者和使用者的需求关系;如何判定人工智能出错时的责任归属;通用智能或者超级智能是否会出现;在人工智能和大数据面前如何保护用户隐私数据;知识经济时代如何防止大数据企业的经济垄断等。(2)伦理与道德:未来的人工智能是否有意识;有意识的机器人是否有人权;非法者滥用技术的后果与管控措施等。(3)智慧法院:机器人法官是否会替代现有法官;机器人法官是否更加公平公正;机器人法官是否带有程序开发者的偏见;机器人法官出现漏洞或者被黑客攻击了怎么办;如何更好的将新技术融入到智慧司法中来等。(4)拥抱未来:引导学生思考,当很多工作被机器取代的时候,我们的未来又在哪里,就业如何保障;技术革新势必会给部分人带来焦虑,面对人工智能的崛起,我们应当学习哪些知识掌握哪些技能才能不被淘汰,才能在未来立于不败之地,更好地拥抱未来。

2 教学模式与方法

兴趣是最好的老师,在教学模式方面,我们打破传统以讲解为主的教学模式,采用课堂演示、课堂互动、翻转课堂、课堂辩论、小组协作等方式,调动学生的学习积极性,提高学生的自我学习能力和增强团队协作能力。同时,以问题为导向,促进学生主动思考;以最前沿的技术作为知识导入,激发学生学习兴趣。

在理论与实践部分,我们主要采用课堂讲解与演示,以及小组协作方式进行。例如,以小游戏或者演示程序进行算法的讲解,以短视频进行应用的讲解,以学生小组协作的方式进行算法的程序实现和演示等。

在发展与伦理部分,我们主要采用翻转课堂和课堂辩论的方式进行。例如,以小组为单位,布置课后思考题,课上学生用PPT展示并讲解;或者给出辩题,学生课前查阅资料,课上分组进行辩论。

发挥每一个学生的优势以及调动每一个学生的积极性,使得所有人都自主参与到学习中来。

3 课程考核形式与方案

课程考核形式与方案包括(1)平时成绩20%:包括考勤、课堂表现;(2)过程性考核30%:包括作业、辩论、实践、翻转课堂等;(3)总结报告10%:学习完这门课程的总结报告;(4)期末成绩40%:卷面考试。通过不同形式的考核,可以促使学生从头到尾都参与到学习中来,同时全方位地挖掘学生的优势与潜力,综合评估学生的学习情况,避免单一考核可能出现的偶然性现象。

4 结束语

本文对新文科背景下政法院校人工智能课程的课程体系、教学方法、课程考核形式等方面进行了深入讨论,提出了相应的培养建议。由于本课程的内容涉及面比较广,在具体实施时,应该根据学生的知识结构、专业背景、自身能力以及对课程内容的接收度等方面综合考虑,有侧重、有倾向性地进行教学。同时,可以考虑与研究人工智能法的老师一起进行双师同堂教学,打破传统教学模式,理论与专业知识结合,培养出高素质、复合型人才。

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