基于研討法的《計算智能》課程教學研究

黃國華

摘 要： 《計算智能》是信息與計算科學專業(yè)的一門重要選修課。針對課時少、內(nèi)容多、學生基礎(chǔ)差、內(nèi)容難度大等諸多教學難處，本文對研討法在《計算智能》課程教學中的應(yīng)用進行研究，得到了“四步法”的初步教學模式，即知識點講述、文獻閱讀、課堂研討和小論文寫作。

關(guān)鍵詞： 計算智能 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 研討法

《計算智能》是為了適應(yīng)信息與計算科學專業(yè)建設(shè)及社會發(fā)展需要而新開設(shè)的一門專業(yè)選修課程。雖然該課程是一門選修課，但對于學生以后從事科學研究或工程應(yīng)用有重要作用。對于這門課程教學，教師面臨以下困難。第一，課時少，內(nèi)容多。《計算智能》大綱中只有20個理論課時，10個實驗課時，但要完成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機、遺傳算法、蟻群算法、粒子群算法、免疫算法、模擬退火及模糊邏輯等教學內(nèi)容。在這些少的課時內(nèi)，教師無法像講授其他課程一樣，全面而詳細地講解。第二，計算智能本身在不斷發(fā)展和完善。新的方法和新的應(yīng)用領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)。教師不能一成不變地傳授知識，而是要讓學生在接受中創(chuàng)新。第三，《計算智能》的授課對象層次范圍廣。在許多高校的信息類專業(yè)本科生、碩士甚至博士研究生的培養(yǎng)方案中都有《計算智能》這門課程，而《計算智能》的教材沒有區(qū)分不同層次。這要求教師在授課時有選擇性。對于地方本科院校，學生的知識基礎(chǔ)和學習能力相對比較差，教師授課難度更大。因此，《計算智能》的教學方法對于提高課程教學質(zhì)量有重要意義。作者在所在學校信息與計算科學專業(yè)從事《計算智能》課程教學，經(jīng)過理論研究得到了“四步法”的研討式教學模式。

一、研討式教學

研討法教學起源于德國，現(xiàn)已成為西方發(fā)達國家一種流行的教學方式[1]。國內(nèi)高等教育界在20世紀末開始探索和實踐研討發(fā)教學，如郭漢民教授在湖南師范大學96級歷史基地和歷史教育班采用研討法教學，顯著提高了大學生的科研能力[2]。陳景文等探索了研究生課程的研討式教學法，在實施的三年里學生曠課率比較低、學生的評價比較高[3]。曲亮生等詳細評論了研討式教學方法在軍事院校中改革情況[4]。辛仁臣等列舉了研討式教學法在本科教學中具有眾多優(yōu)勢[5]。什么是研討法教學？目前比較一致的定義是“在教師指導下，學生對某一個理論或問題進行集中討論和研究的教學方法”[6]。研討式教學對于增強學生探索主動性、科研能力有重要意義。

二、基于研討法的《計算智能》課程教學模式

研討法教學可分成四個階段：知識點講述、文獻閱讀、課堂研討和小論文寫作。第一階段由教師完成。教師應(yīng)精心準備第一階段的教學，選擇方法的由來、思想、原理和應(yīng)用等知識點作為講述內(nèi)容，簡練枯燥、難懂的推導過程，讓學生大致明白其過程但不追求甚解。例如在講授人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容時，教師可以簡單地向?qū)W生講授人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的由來，研究現(xiàn)狀，重點講授BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理及其具體應(yīng)用實例。通過這個階段后，學生大致明白了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理和應(yīng)用，具備了感性認識。在第二階段，教師布置文獻閱讀任務(wù)，由學生在課堂外完成。教師選擇的文獻應(yīng)確保學生能讀懂，這樣才能提高興趣，否則適得其反。教師務(wù)必要求學生獨立閱讀文獻，讀懂文獻，并重復實現(xiàn)文獻中的方法。通過這個階段后，學生加深了對方法的理解。第三階段，教師組織學生課堂討論文獻，要求學生對方法的缺點、優(yōu)點、改進及新的應(yīng)用進行探究。由于每個學生都閱讀了文獻且對文獻的內(nèi)容有了了解，因此在教師指導下，大家可以暢所欲言。這樣既可以拓展教師的思路，又可高效提高教學質(zhì)量。第四階段，撰寫學術(shù)小論文。教師根據(jù)課堂研討情況，將學生分成若干個小組，每個組指定一個組長，由其負責完成一個特定目標的學術(shù)小論文。通過小論文的寫作，學生可以掌握一些科研的基本能力，如查閱文獻、編寫代碼和論文撰寫等。這四個階段相互聯(lián)系，層層推進，體現(xiàn)了教師引導、學生主體的教學理念。

以上是我關(guān)于研討法在《計算智能》課程教學中的“四步法”的研究。接下來，我將它應(yīng)用于《計算智能》課程教學實踐。通過比較和評價，將不斷完善和具體研討“四步法”教學模式。

參考文獻：

[1]馮梅.“研討式”教學法在高?！段鞣浇?jīng)濟學》教學中的實踐與探索[D].貴州師范大學，2014.

[2]郭漢民.研討式教學與大學生科研能力培養(yǎng)[J].吉首大學學報（社會科學版），1999，04：73-77.

[3]陳景文，劉潔.研究生課程的“研討式”教學方式[J].高等教育研究學報，2008，01：55-57.

[4]曲亮生，吳世永，譚學者.軍校研討式教學方法改革評述[J].高等教育研究學報，2014，04：71-75.

[5]辛仁臣，李桂范.試論本科教學中的研討式教學法[J].中國地質(zhì)教育，2006，02：53-56.

[6]楊建華，井天軍，溫渤嬰.德國高等院校研討式教學模式及其啟示[J].中國電力教育，2013，25：14-15.