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《计算智能》课程中的思政建设探索

2023-03-26王梦琪马文萍丁航奇刘洁怡张希颖

科教导刊·电子版 2023年2期
关键词:思政智能课程

武 越,王梦琪,马文萍,丁航奇,刘洁怡,张希颖

(1.西安电子科技大学计算机科学与技术学院,陕西 西安 710071;2.西安电子科技大学本科生院,陕西 西安 710071;3.西安电子科技大学人工智能学院,陕西 西安 710071;4.西安电子科技大学电子工程学院,陕西 西安 710071)

我国高校关于结合专业层面的思政建设依然处于实践探索阶段,如何梳理专业课程的思想政治教育元素和教育功能对于专业教师来说仍然是面临的挑战。计算智能课程作为大部分计算机类学生开设的一门主干课程,我们以计算智能课程为例,积极探索和研究该课程的思政元素,提出了“以榜样为动力,以知识为基础、以需求为牵引”的思政建设目标,将课程教学与思政教育深度融合,对于实现学生的价值培养、能力提升和知识传授的全方位育人具有重要的实践价值和理论意义。

1 在计算智能课程中添加思政建设的原因

1.1 “课程思政”是落实立德树人根本任务的重要途径

2019年,习近平总书记在学校思想政治理论课教师座谈会上强调“培养什么人,如何培养人,为谁培养人”。习近平总书记的一系列重要讲话为中国特色社会主义高等教育事业发展指明了方向,为新时代我国高等教育的改革发展提供了根本遵循[1]。2018年6月,教育部部长陈宝生在新时代全国高等学校本科教育工作会议上讲话指出:“人才培养是大学的本质职能,课程思政和专业思政是解决人才培养中思政教育问题的有效方法,要把思政建设提升到中国特色高等教育制度层面来认识”,这是课程思政和专业思政的概念首次同时提出,并且明确了其在高等教育中的重要地位和作用[2]。

1.2 “课程思政”是推进高校“双一流”建设的根本举措

“课程思政”是落实习近平总书记关于教育的重要论述的关键举措,是落实德树人根本任务和实现人才培养目标的必然要求,迫切需要发挥专业课的育人功能,通过将人生价值引领和专业知识传授相互融合来提高人才培养的水平和质量。高校深入开展课程思政建设的研究和探索,持续推进一流学科和一流专业建设。课题的研究成果对新一轮高校审核评估、一流专业建设、新工科专业建设和学生能力全面提升都具有重要理论意义和现实意义。

2 计算智能课程思政研究问题与难点

近年来,课程思政工作已经全面推进开展,但总体而言我国高校的课程思政建设依然处于实践探索阶段,尤其在结合专业层面的思政建设,还存在以下问题。

2.1 计算智能领域推进加快

21世纪以来,随着智能科学的快速发展与应用,作为智能科学重要组成部分的计算智能理论在其中发挥了巨大的作用。2017年,教育部发布了关于落实《新一代人工智能发展规划》的实施方案,方案提出要全面提升高校在以计算智能为代表的相关领域理论和技术创新、人才培养、经济发展的服务水平和社会发展的服务水平。2020年科技部关于印发《国家新一代人工智能创新发展试验区建设工作指引》的通知指出主动探索人工智能前进发展的新路径、新机制、新政策、新模式,以人工智能应用为牵引,以解决人工智能科技和产业化重大问题为导向,构建有利于计算智能发展的良好生态。由此可见,我国目前正在加快推进计算智能领域的发展,这对计算智能课程教学提出了新时代更高的要求,需要立足于新时代、新需求来进行计算智能课程的教学。

2.2 计算课智能程思政建设体系不完善

与传统的计算机课程不同的是,计算智能是来源于自然界规律的启发,然后根据其原理或者规律而模仿设计问题的求解方法。计算智能算法的设计来源和思想起源可能来自生物学、心理学、数学、化学、神经科学等各种学科。为了满足进入社会主义新阶段对计算智能人才的需求,结合计算智能课程进行思政教育的教学改革刻不容缓[3],但是计算智能作为一门纯工科学科,结合实际需求进行思政建设并非一件易事,需要重新整理计算智能相关的知识点,找到合适的切入点引入思政相关内容[4]。

3 计算智能课程思政元素提炼

立足于新时代、新需求,计算智能课程的教学不但要向学生传授计算智能相关的算法、原理及其实现,还应该从其学科背景以及学科发展历程来深入发掘相关的思政元素,在学生学习基础知识的同时,自然而然的接受相关的思想政治教育,并启发学生进行主动思考探索。深入挖掘计算智能发展过程中涌现的科学家的事迹、计算智能带给我们的实践启发、爱国主义精神等思政元素,并将其融合到计算智能课程教学过程中,实现计算智能课程教学与思想政治教育的同步进行,实现学生基础知识能力与思想政治水平共同提升。我们提出按照“以榜样为动力,以知识为基础、以需求为牵引”的总体目标进行课程思政建设。图1是计算智能课程思政建设的思路和步骤。

图1 计算智能课程思政建设思路和步骤

3.1 计算智能领域先驱的激励

一门学科的建立与发展都伴随着许多做出里程碑式贡献的人物,这些人物身上有太多值得学生学习的精神,包括他们的奋斗历程、科研精神、创新思维都值得学生学习,在进行课程教育的时候融入对这些榜样的介绍是推进计算智能课程中思政教育的重要手段[5]。由于研究领域的相似性,这些人物的成长、研究经历以及职业生涯对于相关专业的学生更有启发意义,这对于学生未来的发展以及职业规划同样具有很高的参考价值。因此在计算智能课程中加入在计算智能领域发展历程中付出无数努力以及做出巨大贡献的科学家们的先进事迹,来激发学生对自己人生追求的思考,同时激发学生的爱国主义情怀,坚定他们作为新时代计算智能领域的主人翁的社会责任感以及使命感。

例如,吴文俊先生是中国计算智能领域研究的先驱,20世纪70年代,计算智能在欧美发达国家开始迅速发展,并取得了重大进展。但是在国内计算智能还被认为是一种伪科学,国内计算智能的研究处于迷雾重重的艰难处境,此时吴文俊先生首次提出了一种基于机器证明和发现几何定理的方法——几何定理机器证明。这样的代表性人物还有很多,例如庄文颖、沙国河、王守觉、焦李成、毛献群、徐玉如和赵淳生等。这些学者的求学经历、科研态度以及人生理念都可以作为当代大学生的思政学习内容,学习并继承前辈艰苦奋斗、勤奋刻苦的奋斗精神以及敢为人先、从无到有的创新精神,通过刻苦努力做出更多创新性的贡献,为实现伟大的中国梦添砖加瓦。

3.2 计算智能理论的启发

计算智能的主要知识包括:进化计算、群智能算法、神经网络以及单点搜索等,这些基础知识的思想均受到了大自然以及生物学的启发。通过介绍这些算法的思想进而挖掘其中包含的思政内容,不但能够让学生对知识的掌握更加牢固,而且可以让学生认识到自己的人生价值以及团结协作的重要性,让学生了解社会生存的基本技能[6]。以下从进化计算和群智能算法两个方面分别展开介绍。

进化计算的主要思想是达尔文进化论。自然选择决定了群体中哪些个体能够存活并繁殖。在进化计算的教学过程中让学生认识到竞争的重要性以及如何不断保持自己的竞争力,鼓励学生树立终身学习的意识,在学习的道路上不断实现自我提升、自我超越。并且鼓励学生不要害怕竞争,树立正确的竞争观念,通过提升自己的能力来确保自己的核心竞争力。

群智能算法通过模拟昆虫、兽群、鸟群的群体行为,这些生物群体按照一种合作的方式寻找食物,群体中的每个成员通过学习它自身的经验和其他成员的经验来不断地改变搜索的方向。在群智能算法的教学中,让学生认识到团结协作的重要性,通过合作的方式实现共赢,在团结协作过程中不断发掘自身的不足,学习别人身上的优秀习惯和品质,通过合作的方式提升自己的能力。

计算智能是一种从自然界生物行为获得启发的算法,因此在教学过程中结合这些思想以及新时代对人才的要求进行教学,这有利于学生认识到当前社会是一个充满竞争与合作的社会,要树立终身学习的观念,善于与人合作。表1中列出了采用上述方法凝练的一些应用案例及包含的思政元素。

表1 计算智能课程思政典型内容设计

3.3 计算智能新时代的需求

第四次工业革命的特征是物理世界、数字世界和生物世界三者的融合发展,其总体趋势是智能化。目前我们正处于第四次工业革命的关键时期,但与此同时我国经济正面临着从高速发展向高质量发展的巨大转变中,对高端人才的需求持续增加。同时,以美国为首的西方国家为了阻挠中国的高科技发展,对我国实施了极为严厉的技术封锁,众多高科技企业被列入实体清单中。在这一背景下,对计算智能课程教育提出了更高的要求,新时代的计算智能课程教育必须牢牢把握时事元素。

目前我国针对人工智能未来发展做出很多的规划,十四五规划要占领世界人工智能研究领域高地,此时可以加入我国面临国外技术封锁的现状,急需解决的关键技术,进而展开介绍我国“自力更生、不畏艰难、艰苦奋斗”的精神,启发学生思考,增强学生在核心技术领域进行创新的信心,强调自主创新对国家的重要意义,从而让学生意识到自身的使命感和责任感,培养学生将自身前途发展同国家民族利益结合起来,与国家民族同呼吸共命运。

4 结语

课程教育与思政教育相结合是落实立德树人的必然要求,也是未来的发展趋势。工科相关专业教师由于专业原因往往缺少相关思政内容的知识储备,因此专业教师应该在平时的生活中进行相关材料积累,努力提高课程教学与思政教学的结合能力。本文从计算智能领域先驱的激励、计算智能知识的启发以及计算智能当前的需求相关内容深入发掘思政元素,本文提到的例子不仅适用于计算智能课程,同样适用于大部分工科课程,希望本文可以为建设高质量的课程思政内容提供一种思路。

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