人工智能專業(yè)課程思政教學設計與探討

牛森，薛建新，楊雯靜

（上海第二工業(yè)大學 計算機與信息工程學院，上海 201209）

2016年12月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上提出了“要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面”“用好課堂教學這個主渠道，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應”［1］。從此，“三全育人”“立德樹人”和“課程思政”成為教學研究熱點，引領著教學改革的新方向。其中如何在專業(yè)課程中有效融入思政元素，做到潤物無聲，正成為高校教學工作的重點。

一、人工智能專業(yè)課程思政的必要性

2017年，國務院發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》明確指出：“人工智能是引領未來的戰(zhàn)略性技術，必須放眼全球，把人工智能發(fā)展放在國家戰(zhàn)略層面系統(tǒng)布局、主動謀劃，打造競爭新優(yōu)勢，開拓發(fā)展新空間，有效保障國家安全?！笨梢?，人工智能已經上升到我國戰(zhàn)略層次的高度。近年來，人工智能技術的快速落地，一方面給社會生活帶來了很多便利，比如人臉識別、語音識別、智能家居設備等；另一方面，又帶來了諸多的挑戰(zhàn)，包括倫理道德、社會法制、政府監(jiān)管等。例如機器人索菲亞曾說要毀滅人類；算法將黑人識別為大猩猩帶來的社會歧視問題；還有大數據殺熟、用戶信息大規(guī)模泄露等事件。這些問題表明，人工智能時代不僅要關注基礎知識和技術的傳授，更要加強人工智能方面法律和倫理道德的培養(yǎng)。如何正確地利用人工智能技術去服務社會、服務人類，給人工智能從業(yè)者樹立正確的社會價值觀是新時代的需求。

課程思政是指在各類非思想政治理論課的教學過程中，有計劃、有意識地設計思想政治理論元素，使其有機融入課程教學中，以達到協(xié)同育人的目的。而“人工智能+課程思政”正是解決人工智能社會問題的重要方法，是人工智能人才價值觀培養(yǎng)的必然選擇。

二、國內外研究現狀

課程思政已成為全國各大高校教學改革的重點，也是國內高校工作者教學研究的重要課題。顧然等根據人工智能導論和課程思政的現狀，創(chuàng)新了人工智能課程思政的教育路徑，提出了眾多的解決方法［2］。臧睦君等人提出了人工智能專業(yè)課程和思想政治理論同向同行的思政協(xié)同理念和問題驅動的協(xié)同教學方法［3］。劉麗玨等人提出加入思政教育的切入點，構建問題鏈教學，并利用有效的云課堂，建立多維度的評價機制［4］。袁藝等人將培養(yǎng)目標進行分層次教學，建立課程思政建設方式［5］。王靜提出了一系列將思政元素融入人工智能課程的教學設計理念和方法［6］。在國外高校中，除了開設人工智能的基礎課程外，大多數高校開設有人工智能倫理課程。課程重在培養(yǎng)負責任的技術人員，使得人工智能從業(yè)者具有較強社會倫理和法律意識。

當前我國人工智能課程思政還處在發(fā)展的初期。針對人工智能類專業(yè)的課程思政研究、探討和設計，都亟須形成統(tǒng)一的課程思政體系，進而提高人工智能人才的專業(yè)和社會素質。

三、課程思政設計框架

習近平總書記提出：“思想政治工作從根本上說是做人的工作，必須圍繞學生、關照學生、服務學生，不斷提高學生思想水平、政治覺悟、道德品質、文化素養(yǎng)，讓學生成為德才兼?zhèn)洹⑷姘l(fā)展的人才。”課程思政就應以此為總目標，在教育教學工作中，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的學生?；诖?，本文提出了一個課程思政教學設計的框架圖，如圖1所示。

圖1 課程思政教學設計框架圖

在圖1中，課程思政教學設計主要分為七個環(huán)節(jié)，分別是問題導向、思政教學目標、思政教學內容、思政教學素材、思政教學方法、成績評定方法和教學反思與反饋等。整個課程思政設計以問題為導向，確定課程思政教學的目標和內容；然后，挖掘和尋找課程思政教學的素材，結合具體的教學方法開展教學任務，并制定課程思政成績評定方法；最后，根據學期教學過程和學生成績，形成教學反思與反饋，進一步發(fā)現問題、分析問題和解決問題，從而構成一個閉環(huán)設計，對課程思政教學進行持續(xù)改進。

四、人工智能課程思政設計實例

結合人工智能基礎課程第一章“人工智能概述”，本節(jié)將依據課程思政教學設計框架，重點分析如何在課程中融入思政內容。

（一）問題導向

根據本章的教學內容，依據當前大學生的主要特點，思考本節(jié)課程思政的教學目標什么？需要培養(yǎng)學生具有什么樣的素質修養(yǎng)？重點要考慮如何在相應的教學內容中融合課程思政的內容？需要運用哪些素材來體現課程思政的具體體現，吸引學生的眼球，引起學生的興趣和共鳴？在教學環(huán)節(jié)采用什么方法來做到將課程思政無聲地融入教學內容中？最后，如何綜合課堂表現和課后作業(yè)，設計本節(jié)課的學生成績評價等指標點？

（二）思政教學目標

根據導向問題，本節(jié)設置以下的課程思政教學目標：

1.厚植學生的愛國熱情，鼓勵學生深耕專業(yè)知識，堅定信念，勇于創(chuàng)新，做中國特色社會主義的建設者和接班人；

2.培養(yǎng)學生人文情懷和堅持不懈、團結協(xié)作的精神；

3.培養(yǎng)學生人工智能道德意識、法律意識、責任意識和倫理意識；

4.樹立民族自信和民族自豪感，培養(yǎng)學生擁護中國共產黨領導和社會主義制度，立志成為中國特色社會主義奮斗終身的合格人才。

（三）思政教學內容

本章教學內容重點講解人工智能的概念和起源、人工智能發(fā)展的關鍵階段和主流學派、當前人工智能的研究內容、研究現狀和應用領域等。結合教學內容，本章節(jié)設計的思政教學內容如表1所示：

表1 教學內容、思政內容與教學素材對應表

本節(jié)從四個教學點上融入課程思政的內容。

在人工智能的概念和起源中，主要介紹1956年的達特茅斯會議。以麥卡錫和明斯基等為首的一批30歲左右的青年科學家們相聚一堂，共同探討機器模擬智能的有關問題，第一次提出了“人工智能”的專業(yè)術語，標志著人工智能的真正誕生。在課程思政上，本節(jié)可融入偉大中國共產黨的誕生。李大釗、陳獨秀、毛澤東等一批先進青年知識分子為了救國救民，適應時代發(fā)展，毅然選擇了馬克思列寧主義，于1921年在上海舉辦了中國共產黨的第一次全國代表大會，標志著中國共產黨的誕生。

在人工智能的發(fā)展上，在教學上主講人工智能的發(fā)展并不是一帆風順的，中間經歷了多次的高潮和低谷，到現在的遍地開花。同樣在課程思政上，本節(jié)引入中國共產黨的發(fā)展和成長歷史，中國人民經歷過諸多的困難和挑戰(zhàn)，最后當家作主，發(fā)展壯大。

在人工智能的主流學派上，在教學中重點介紹符號主義、聯(lián)結主義和行為主義三大學派及其主要特點和發(fā)展過程。在課程思政中可融入百家爭鳴，鼓勵年輕人勇于創(chuàng)新，錘煉堅持不懈的學習品質。

在人工智能的應用領域上，在教學中介紹人工智能在計算機視覺、機器人、語音識別和自然語言處理方面的應用。在課程思政中一方面強調人工智能的相關法律和倫理意識，另一方面介紹我國當前在人工智能應用領域取得的成就，增強學生的民族認同感和自豪感。

（四）思政教學素材

針對思政教學內容，表1也列出了相應的教學素材。通過討論熱播電視劇《覺醒年代》來學習中國共產黨誕生的初心和使命。一批青年知識分子如何在水深火熱的環(huán)境中，堅持理想、堅守信念，并義無反顧地投身于救國救民的革命中，最終拯救整個國家。強調青年的力量和地位，為中國共產黨培養(yǎng)更多的優(yōu)秀才俊。

在百年大黨的成長歷程中，主要開展黨史的教育和學習。通過學習習近平總書記在建黨100 周年大會上的重要講話，使學生樹立以史為鑒，不忘初心，百折不撓的堅韌品質。

在百家爭鳴，堅持不懈，勇于創(chuàng)新中，主要介紹習近平總書記在全國思想政治會議中提出的“四個正確認識”。通過宣傳國家在人工智能方面的重大戰(zhàn)略，從而正確認識世界和中國的發(fā)展大勢；通過樹立民族自尊和自信，從而正確認識中國特色和國際比較；通過弘揚我國傳統(tǒng)優(yōu)秀的文化，從而正確認識時代責任和歷史使命；通過樹立堅持不懈的精神，從而正確認識遠大抱負和腳踏實地。

在弘揚民族自豪感上，通過討論電視劇《功勛》，樹立了學生在艱苦條件下堅守初心、堅持不懈的強大信念，建立為中華民族偉大復興的信心。在人工智能法律和倫理上，主要素材為人工智能類的科幻電影。通過討論人類未來和人工智能的關系、機器人三大定律等話題，樹立學生人工智能的法律倫理觀，在未來的學習和工作中關注用戶隱私大數據和敏感數據的保護，尊重法律，不要觸犯法律。

（五）思政教學方法

根據思政內容和素材的積累，本課程采用線上線下混合教學的方式，線上觀看教學知識點和思政教學素材，線下重點回顧和討論重要知識點。

1.構建問題引導教學

隨著人工智能高速發(fā)展，機器人在很多領域都超越了人類。從提出“你會被AI 取代嗎？”的問題開始，去設計“什么是人工智能？”——“你心目中的人工智能是什么？”——“在未來，人類做什么？”——“再看AI能做什么？”——“AI 能做什么？AI 不能做什么？”——“如何才能不被AI 取代？”通過一系列問題的設計，讓學生充分理解人工智能的概念、發(fā)展現狀和主要應用領域等。

2.通過案例教學

結合人工智能類的科幻電影，從應用領域出發(fā)，在機器人、計算機視覺、人臉識別、智能安防、語音識別和自然語言處理等多個案例角度出發(fā)，提高學生學習人工智能的興趣。主要教學案例如表2。

表2 教學案例表

3.線上線下混合式教學方法

利用線上、線下相結合的方式，讓思政學習內容更好地延伸到課下。通過線上學習教學課件、視頻、思政素材，線下課堂針對問題開展學生分組討論。例如課堂上展示《紐約時報》刊登的人類向機器人乞討的漫畫，讓學生討論未來人類和AI 的關系，發(fā)表自己的見解。通過辯論的方式，增強內容學習的有趣性，提高學生學習興趣和辯證思維。

（六）成績評定方法

本課程利用線上線下混合教學方式，采用多元評價體系，包括作業(yè)成績、線上視頻學習成績、課堂討論成績以及動手實驗成績等。其中，作業(yè)環(huán)節(jié)設計，學生根據科幻電影或者人工智能的應用領域，提交一份調研報告，在課堂上進行報告和講解。特別強調，在報告中要體現課程思政元素，比如人工智能的倫理和我國在人工智能領域取得的突破性進展等。

（七）教學反饋與反思

教學反饋與反思是教學過程和教學效果的直接表現。通過線上的提問和測驗，教學反饋直接反映了學生掌握基本知識的程度。通過學生作業(yè)和討論參與情況，直接了解學生的學習狀態(tài)。在教學反思中，根據教學反饋，找出本節(jié)課的優(yōu)點和不足之處。針對不足之處，結合資料給出有效解決方案，達到持續(xù)改進教學效果的目的。

五、結語

課程思政已經成為全國高校課程教學改革的高地。人工智能作為國家重點戰(zhàn)略發(fā)展和研究的領域，其課程思政研究勢在必行。高校教師要做到立德樹人，潤物無聲，就要能夠無縫地將思政教育融入課堂教學中。本文提出了一個有效的閉環(huán)課程思政教學設計框架，并成功應用到了人工智能基礎教學中?？傊?，課程思政教學的重點是如何將教學內容和思政內容相互融合，做到不呆板、不生硬。只有平時多注意積累有效的思政素材，才能在課程思政的教學設計中有材可用。