天津市首个人工智能通识课，为何开？教什么？怎么教？

“让我们以天马行空的想象力，勇敢地跨越未知的边界，在人工智能的辅助下，共同开启一个充满无限可能的新纪元。”这是天津市首个数智化课程——天津大学《人工智能导论》的结课语。

历时8个月，天津大学8位人工智能及交叉学科领域教授组团，13个学院（部）的30位智能导师参与，来自11个高校的13863名大一新生同上一堂课……作为人工智能教育的新模式和新方法，这门人工智能通识课为何开？教什么？怎么教？学生们的“AI之旅”有何收获？让我们一起寻求答案。

这门课为何开？

“人工智能已经迅速渗透到人们生产生活的方方面面，让学生掌握一定的人工智能基础知识、了解和学会使用人工智能的基础工具，培养学生人工智能思维模式，是时代发展的必然要求。”天津大学智能与计算学部党委书记魏建国坦言。

《人工智能导论》课程现场

2018年5月，按照国家和天津市建设新一代人工智能的总体部署，天津大学成立智能与计算学部，面向加快建设创新型国家需求，以“新工科”建设为契机，致力于培养宽口径、厚基础、复合型，具有家国情怀、全球视野、创新精神和实践能力的计算机、人工智能、软件工程、网络空间安全领域卓越人才，为天津市高质量发展提供新动能。

“人工智能已经充分运用在智慧城市、公共安全、文化遗产保护传承、智能交通、智慧健康、防灾减灾、天文与空间科学等领域，‘人工智能+X’有值得探索的无限可能。”天津大学智能与计算学部教授、课程负责人胡清华教授表示。

于是，在学校的统筹推动下，智能与计算学部全力以赴推动课程落地。课程团队汲取国内人工智能类课程建设经验，围绕学部自身特色，梳理出课程大纲。从今年暑假开始，学部课程团队保持着每周至少一次的碰头频率，研讨授课内容，进行集体备课和模块化分工，互相提建议，理顺授课思路，努力兼顾老师的不同风格与授课内容的一致性。

“我对人工智能很感兴趣，得知天津大学《人工智能导论》开课更是满怀期待。”天津师范大学数学与科学学院的武容瑾同学通过线上选了课，“在学习和生活中，如果能够通过AI处理一些基础性、程序性的工作，我们就能够有更多的时间去完成具有创造性的工作。”

这门课教什么？

如何让不同学科背景的新生上好同一堂课？“课程设计和师资配置是最大的难点”，胡清华教授介绍。

同学们通过现场互动体验人工智能大模型

《人工智能导论》由八次课组成，内容融合了多学科案例分析和社会化协同学习模式，普及人工智能基本概念、主要流派、历史趋势、技术挑战，使学生形成对人工智能的初步认知，激发学生对人工智能的兴趣和好奇心，为他们后续在人工智能领域的深入学习与探索铺就坚实而稳固的基石。得益于双校区140间智慧教室全新升级了AI智慧教学软件，升级后的教室都拥有一个“智慧大脑”，为教学全环节注入AI技术，赋能智慧课堂远程互联、课程资源建设与分析、课程知识图谱创建、学生个性化学习、精细化教学数据采集分析等场景。

“在师资配置上，我们将课程分成人工智能的不同的小研究领域，找到每个领域已经处于前沿研究的青年学者，最终选出8位人工智能及交叉学科领域教授组团”，天津大学智能与计算学部教授、博士生导师杨柳介绍，比如我的研究领域是机器学习、张高燕老师是类脑智能、王鑫老师是知识工程、王龙标老师是语音信息处理、贺瑞芳老师是自然语言处理、孟庆浩老师是自主机器人。

课程中趣味化的设计吸引学生走进AI世界

“我们还要用通俗易懂的语言，让具有不同专业背景的学生都听得懂、感兴趣。”杨柳介绍，我们通过“身边有哪些智能系统？”“智能行为如何实现”等生活化、趣味化的问题导入，由浅入深，循循善诱吸引学生走进AI世界。

“这样的课程不仅点燃了我的学习热情，也让我看到了思考问题的不同维度。”唐媛媛同学非常喜欢课堂互动的方式，老师们幽默风趣、接地气的授课方式让她赞不绝口，“在课程设置的学习问答区，我看到很多有价值的问题和精彩的回答，令我受益匪浅。”

这门课怎们教？

“在制造生产过程中，通过部署在机械设备上的摄像头，结合计算机视觉模型，能够看见和学习部件的信息，帮助我们更加高效和准确地检测和发现缺陷。”天津大学智能与计算学部副教授王煜在授课中会注重将AI和其他学科内容进行深度融合，通过具体案例让学生在润物细无声中理解和把握AI的核心思维方法，并借鉴运用到自己的专业领域中。

课程中通过人工智能与机械相关专业结合进行讲述

值得注意的是，课程教学采用社会化协同学习模式，引导和鼓励不同专业背景的学生跨越学科界限，通过协作、讨论、分享的形式形成团队共学，让多元思维碰撞。为了辅助同学们理解AI，熟悉人工智能运用，课程通过知识图谱实现可视化，帮助学生构建完整、准确的知识体系；通过学生信息和学习数据形成精准学生“画像”，实现个性化的资源推荐和学习指导。同学们课上还能随时向智能学伴“小智”提出任何与课程内容相关的问题，培养学生自主学习能力。

学校还面向全校不同学科招募了30位来自精仪学院、自动化学院、理学院等13个学院（部）的智能导师，把每节课时间三七开，除了全校性的直播互动外，剩下半个小时，学生们在不同的智慧教室接受本学院智能导师继续授课，真正把AI技术融进专业所学。

“神经识别、图像识别都能够与我所学习的自动化专业结合起来，另外，作为绘画爱好者，SD模型也会很有帮助。”在天津大学建工学院大一新生罗炳越看来，眼下很多研究是围绕大数据、人工智能如何赋能各个领域，每个人都要认真思考，在AI时代应如何规划自己的生活、学习和工作。

“虽然这门课顺利结课了，但是我们人工智能赋能教育教学实践依然任重道远，我们会继续探索数字赋能大规模因材施教的有效途径。”胡清华表示，我们不是将AI作为一门工具来传授，而是回归教育本源，关注和聚焦广大学生的成长与未来需求，我们希望帮助学生形成一种新的思维方式，为他们后续的深入学习与探索铺就坚实而稳固的基石。