关键词:人工智能 机电工程 专业认证
引言:人工智能是自然科学和社会科学相互渗透的基础上发展起来的一门学科，对它的研究涉及控制论、信息论、神经生理学、数学、电子学、语言学、哲学等多种学科。人工智能在最初建立学科的时候主要是计算机专业的主要课程，但是随着科技的逐渐发展，社会的不断进步，这个学科逐渐地渗入到其他的专业中。并且大部分高校都将人工智能作为了机械电子工程专业的主要专业课之一。这个课程对数学基础和计算机基础的要求都比较高，而且还涉及到很多先修课程的知识点，相对独立但又紧密联系。若用教授计算机专业学生的教学方式，对于机械电子工程专业的学生来说就会较为困难，不易吸收。所以找到适合机械电子工程专业的学生的教学方式对人工智能课程整体的教学设计和方法的调整至关重要。
一．工程专业认证
工程专业认证是指将专业认证机构针对高等教育机构开设的工程类专业的教育实施的专门性认证，由相关行业企业的专家共同进行，旨在为相关工程技术人才进入工业界从业提供预备教育质量保证。这一认证的的标准有很多，包括通用标准和专业标准两部分。通用标准包括专业目标、课程体系、师资队伍、支持条件、学生发展、管理制度以及质量评价，这其中还包括子方面；专业标准则是对各专业的特殊要求。只有全部符合这些标准才能达到专业认证。
二.制定符合专业特点的教学目标
人工智能作为计算机专业的主要课程，它的研究方法主要是以数学为基础，包括离散数学、数理逻辑、概率统计等。如果说将此类研究方法应用到机械电子工程专业当中，注重点与原来发生转变，那么势必会对数学基础薄弱的学生造成很大的影响，使得他们丧失学习的自信心。
但对于他们幸运的是，人工智能课程的章节之间耦连度并不高，内容模式化程度也非常高。机械电子工程专业学习人工智能课程主要是为了让学生们增强对人工智能的认识，熟知人工智能的各种应用方式以及如何熟练使用工具包解决问题而不需要去深入学习各种复杂的数学公式和计算方法，这都是建立在工具包是高性能的基础上的。由此可见，对于机械电子工程专业的学生来说，如何选用正确的人工智能工具、对工具进行系统层面上的适应性调整、如何用最正确的方式解决问题才是他们学习这门课程最主要的目的。
三.开展适应专业学生特质的教学活动
1.详略得当的教学内容安排
国内最主要的人工智能教材主要是为计算机专业的学生所设计的，理论知识非常丰富，在数学方面的要求也非常高。作为数学基础差的机械电子工程专业的学生总是会与计算机专业的学生之间有着不同。例如，机械电子工程专业的学生只是学习了高等数学等多数专业必修的科目，但是并没有学习更深层次的科目，因此人工智能这一项课程就给学生们带来了一定的难度。除此之外，人工智能在进入到机械电子工程专业中后，所安排的课时量一般也只是每周两个课时，在这么短时间内想要让学生们对人工智能有一个全面深入的了解也是非常困难的。这就需要编撰教材的学者对这个专业有一定认识后，再重新制定适合的教材，从而让老师们也相应的安排好自己的教学内容，同时还需适宜增加人工智能的教学课时。
2.强调物理意义的课程教授方式
最初的人工智能课程涉及的到的数学公式很多，而且推理过程也都非常复杂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而机械电子工程专业的学生对数学不敏感，即使老师在课堂上费时讲解这些公式背后的推理过程，却也不能提升学生们对人工智能的理解，反而会使学生对这些课程产生反感。
在人工智能主要针对应用的课程中，应该主要是教会他们每一种方法以及参数背后的物理意义的，让他们对这些方法和物理意义产生兴趣，这样也会使学生们在以后要面临问题的时候能够积极应变并选择合适的方法来解决。并且这些能力不能通过教授这些推理过程来获得。例如支持向量机，在进行支持向量机教授过程中，二维空间分类可以通过图片的方式展示给学生，可以让他们直观的了解到支持向量机的本质，淡化对于支持向量机的凸二次规划求解过程讲解。
3.以AI名人访谈为核心的多媒体课后辅助学习活动
人工智能距今已有60多年的发展史，在这一段时间中人工智能领域有很多领军人物，他们为人工智能的发展做出了重大贡献。而这些人物对人工智能的毕生经验将会引起机械电子工程专业的学生们的学习兴趣并提高他们对人工智能领域现状的认识。因此为机械电子工程专业的学生所制定的教材中会包括这些名人访谈记录，来供学生们自行阅读。例如教材中会选择采访多伦多大学教授G. Hin-ton的采访记录和视频。
四.设计适应教学目标的多维考核模式
1.以机械故障诊断为应用场景的软件项目作业
由于机械电子工程专业的学生对软件编程不是很了解，所以在关于教程所布置的编程作业中主要采用了简单易学的python语音。而且为了让这些学生能够更加的了解人工智能，更能贴近专业领域，编撰者在布置课后题时会紧扣机械电子专业常见场景：机械设备振动故障诊断来设定问题。除此之外，课后题的内容也并不要求此专业的学生从零开始做起，而是需要老师们先将整个软件框架设计出来，而后再由学生们完成接下来的编写关键算法模块的软件。这样对学生们来说，就可以避免和专业无关的软件编程细节，可以直接从这门课程的核心内容入手，减轻了学生们的学习负担。
2.以开拓视野为目的的论文阅读报告
课堂上往往不能给学生留太多的思考时间，课本上的知识也不会涵盖所有的知识点。所以，为了能够让学生们主动去探索更深层次的、自己喜欢的内容，编撰者还在课程中安排了一次论文阅读报告的作业。主要是针对自己在人工智能方面所喜欢的一个课题，然后通过网络上发出的文献调研，来自己编写一份报告。从而提高学生们对这一课题的更深入的了解，引起他们对学习的兴趣。不仅如此，这项作业还可以有效提升学生们的阅读量以及编写能力，掌握报告编写的过程和步骤，为他们以后的工作打下坚实的基础。
3.以考查应用能力为目的的期末测试方案
人工智能课程的考查方式也是非常丰富的，除了基本的卷面测试之外，主要是针对上面两点所提出的方式进行对学生们基本概念的掌握和实际操作能力的的考察，以便于得出学生们对实际问题的应对能力。课程最后还加入小组项目依赖式大作业考核模式，根据课上学习的人工智能算法解决一项实际问题，学生们积极度高、拓展学习能力得到锻炼。
五.总结
人工智能课程对数学基础要求非常高，而且也是一项与实际操作紧密联系的课程，在现代化机械电子工程专业中占据重要位置。如果想要这一专业的学生对人工智能课程的基础知识和应用方法融会贯通，无论是对学生、还是老师来说，都是一个不小的挑战。本篇从教学目标、数学方法以及考核模式三个方面对机械电子工程专业的学生实行了全面的课程施教方案，希望可以对这些学生对人工智能课程能够有所掌握。通过这篇文章做出的总结，编撰者相信一定能够培育出很多的对社会有帮助的机械电子专业的人才。
参考文献:
[1]陈晗,李垣江,王建华.基于引力探索HP神经网络的柴油机故障诊断.船舶工程,2015(10).
[2]蔡白兴.人工智能.在冶金自动化中的应用.冶会自动化,2015(1).
[3]鲍军鹏,张选平.人工智能导论[M].北京:机械工业出版社,2015.
[4]周志华.机器学习[M].北京:清华大学出版社,2016.
论文作者:祖岩 李强 吕洪波 管延智
论文发表刊物:《教育学文摘》2019年8月16期
论文发表时间:2020/4/2
标签：人工智能论文; 专业论文; 工程论文; 课程论文; 学生们论文; 学生论文; 机械电子论文; 《教育学文摘》2019年8月16期论文;