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在人工智能呼啸而来的今天,非计算机专业的你,是否也对AI心生向往,却又被复杂的代码和数学公式劝退?别担心,华南理工大学的《小白学人工智能》课程,正是为 AI“小白”们量身打造!
课堂氛围轻松活跃,学生可以通过弹幕互动、观看动画、领取“现代版小红花”等方式参与学习,在体验丰富案例、构建基础模型的过程中,非计算机专业的学生也能逐步深入人工智能的世界。
今天,这门课程的负责人——计算机科学与工程学院李粤副教授,将为我们揭秘这门“神奇课程”背后的故事。
打破学科壁垒:培养“AI+X”交叉思维
2018年,教育部提出“人工智能+X”的复合专业培养新模式。同年,华南理工大学《小白学人工智能》课程应运而生。
“人工智能作为人类文明以来最强大的一个智能体,不懂得去利用它的话,会被时代淘汰。” 李粤说,这门课的魔力,不仅在于传授技术,更在于打破AI“高不可攀”的认知壁垒,引导“小白”学习最新人工智能技术的思路,让大家学会用AI思维解决生活或行业的实际问题。
比如对深度学习的代表技术——“”的学习,竟然是从认识数字开始的。
课堂上,李粤首先请大家思考人类如何识别数字“0”到“9”的特征,再对比卷积神经网络对于数字特征的卷积层、池化层的描述。随着鼠标滑动,图像层层分解,同学们惊呼不断:“人工智能虽然名为‘人工+智能’,但只是对人类智能的一种模拟,人看数据特征的方式和电脑的方式还是不一样的!”
通过亲自实践和直观对比,同学们对卷积神经网络有了深刻理解。
学生KNN数据集现场采集
李粤说,“小白”掌握编程知识后,便不会把AI应用仅仅当作一个黑箱工具,能够更好地参与定制化人工智能的创新。
这门课鼓励学生在学习AI的过程中结合本专业知识,“从AI时代的旁观者转变为主动探索与应用的参与者”。从新工科的材料、土木、软物质、微电子,到新医科的医学,再到新文科的法学、设计,这门课已面向7个学院的大一新生开放。
《小白学人工智能》的“AI+X” 可不局限于课堂,就连期末考核方式都别具一格:所有人都可选择提交课程论文,但设计学院学生还可选择制作一则讲解 AI 的动画视频、法学院学生可以打一场 AI 专题相关的辩论赛……
在一场法学院的线上辩论赛中,正反双方围绕 “人工智能会/不会消解人的价值” 展开激烈交锋。正方认为AI剥夺了人类的劳动机会,削弱了人的价值实现途径;反方则指出,产业升级虽然改变了就业结构,但提升了整体社会价值。
线上辩论赛
法学院的蓝亮同学介绍,课程邀请了有AI背景的法学院师兄、行业专家来分享,比如研发出仲裁全流程智能辅助系统的何骁师兄。何骁仔细介绍了人工智能在司法实践方面的应用,如司法裁判、等,“这也让我们意识到星星配资,AI在法律中的应用领域比想象中要多很多”。
“这门课是考验自主学习能力、内驱力的一个过程,启发学生对AI有初步认识,在参与科研项目时,会更好地对症下药。”土木与交通学院的黄兆堃同学对此深有体会。他在听课的基础上,课后自主收集资料,深入了解卷积网络,并充分运用在了他参与的交通工程以及自动化项目中。
打破学段壁垒:大学中学贯通教学
你以为这门课只面向大学生?不,它的触角早已延伸到中学课堂,构建起连贯的AI人才培养链条。
2017年,国务院提出在高中阶段侧重人工智能项目创作和前沿应用;2024年,广东省启动国家中小学智慧教育平台全域应用试点,提出构建 “人工智能 + 基础教育” 的行动方案。近日,教育部办公厅印发通知,部署加强中小学人工智能教育,探索中小学人工智能教育实施途径,而《小白学人工智能》正是这些理念的坚定践行者。
为深化高校与中学协同育人机制,华南理工大学计算机科学与工程学院与广东实验中学通过课程机制创新、课程规划衔接、双导师培养、科研平台共享等,共同探索拔尖创新人才培养。
自2024年9月25日起,李粤每周还会前往广东实验中学,为高一学生讲授两节《小白学人工智能》课程。
如何助力“小白”学好这门课?李粤潜心钻研,创新提出 “四段式” 教学法。
第一阶段 “快速导入”,借助富含人工智能硬核知识点的动画片,生动有趣地展示或通俗易懂地描述,让抽象知识具象化;
第二阶段 “体验学习”,让学生亲身体验人工智能交互案例,感受人工智能发展程度;
第三阶段 “边学边练”,学生依据自身情况,利用可视化人工智能编程平台,安装 Tensorflow、Keras、Pytorch 等平台,搭建模型逻辑与收集数据,初步尝试;
第四阶段 “人工智能+X”,借助小组作业或引入行业专家,介绍人工智能在各行业最新成果,激发学生跨学科学习兴趣。
小恐龙游戏截图
比如在具体教学中,讲解神经网络时, 大家都难以理解隐藏层的作用, 李粤就引入“计小白买西瓜”的故事。她解释道,根据西瓜的颜色、瓜蒂等判断西瓜的甜度、新鲜与否、沙瓤与否,并不是为了购买一个绿色的球体,而是通过表面特征进行综合判断与决策。
针对授课对象的特点,课程团队还精心设计了“智能小恐龙”闯关游戏,控制屏幕上的小恐龙不断跳跃、躲避障碍物,在游戏中掌握硬核知识。
此外星星配资,该课程的配套慕课广受欢迎,在慕课平台——学堂在线上已累计吸引超过3.3万名学员。其中有学员留言:“有意思,没有编程基础也可以学人工智能 ”“小恐龙游戏让我明白,人工智能也并没有那么的高深。人工智能,其实也可以很简单”。
李粤感慨道:“高中阶段对于人工智能的要求已经非常高了,只有打好基本功,大学才能更专注于‘AI+X’的创新。” 通过在中学阶段的启蒙教育,不仅为学生们打开了 AI 世界的大门,也为未来高等教育阶段的专业学习与跨学科研究奠定了坚实基础。
打破学习壁垒:师生共建课程生态
“在我看来,这门课是师生共同构建的成果。”李粤的一句话,道出了课程的灵魂。
课程初期,一位来自新闻与传播学院的学生遇到了难题:蒙特卡洛算法晦涩难懂,传统讲解方式枯燥乏味。于是她突发奇想,利用专业所学制作了一部动画:以挑苹果的算法为例,介绍蒙特卡罗算法,“只要我们样本容量足够大,则最接近所要求解的概率……”
当她在课堂上展示这部作品时,李粤眼前一亮:这不正是人工智能教学“硬核”和“有趣”的平衡点吗?从此,动画片教学成了课程的招牌特色。
动画截图
设计学院的学生也被鼓励采用动画的形式提交大作业。学生小季和团队以“宫斗剧”为灵感,创作了一部展示Transformer模型的动画。
剧中,计小白靠“眼镜”(编码器)和“分身”(解码器)破解贵妃的隐喻,通过多头注意力和位置编码精准理解“速送荔枝”的需求,生动类比Transformer模型通过位置编码锁定语境、多头注意力解构语义层次、编解码协作实现意图识别与指令生成,既化解了“宫斗危机”(长距离依赖处理),又暗喻现代职场的信息过载困境。
“原来复杂的模型可以讲解地这么有趣!”这部作品在课堂上播放时,台下笑声不断,李粤也连连称赞。
这门课的课堂互动,也是让“小白”们爱上它的理由。在雨课堂上,答题赢 “现代版小红花” 的机制让学生们热情高涨。为了争取“现代版小红花”,同学们展开了激烈的PK。答对的同学为所有人赢得奖励机会,在活跃课堂气氛的同时,也提升了课堂积极性和集体荣誉感。
课程反馈
在学堂在线的弹幕区,更是充满了欢乐与智慧的碰撞。有同学反馈:“有了弹幕之后我不再是一个旁观者,真正成为了这个课堂的参与者。”设计学院季纯钰同学对此深有感触,“课堂上老师会及时回复弹幕,期间不需要讲话,对于‘社恐’同学非常友好!”
这一广受好评的弹幕功能,也来源自李粤从学生的课堂反馈中汲取的灵感。
“教育的本质意味着,一棵树摇动另一棵树,一朵云推动另一朵云,一个灵魂唤醒另一个灵魂。” 李粤在授课过程中,也在根据学生反馈,不断学习其他学科知识,并调整自己的教学。课堂上,她不断推动大家使用DeepSeek,比如无人驾驶车背后的强化学习,还鼓励学生使用各种大数据模型,引导大家本地部署大数据模型,从而跟上最新的垂直域学习。
“小白学人工智能”一课,搭建起了零基础人群与人工智能领域的双向桥梁。通过传授学生最新的人工智能技能、利用有趣的互动,让学生掌握人工智能基本的原理、引导学生进行“+X”行业应用的思考,消解了“小白”们的畏难情绪,营造了师生共建共创、共同成长的氛围,让课堂充满了归属感与创造力。
蓝亮在上完这门课后,彻底改变了对AI的看法:“我现在知道怎么样更精确、更专业地使用人工智能,未来我打算辅修计算机,探索更多可能。”
在这里,每个学生都在计算属于自己的“AI+X”方程式。如果你也想告别 “AI恐惧”,不妨从这门课开始,跟随李粤老师的步伐,踏上探索智能时代的精彩旅程。
作为全国首批“人工智能赋能高等教育试点高校”之一,华南理工大学率先布局“AI+教育”新赛道,出台了《人工智能全面赋能本科教育教学工作方案(2024-2027年)》。在课程建设方面,学校打造“进阶式AI课程体系”——计划建设1000门“AI辅助教学”课程、100门“AI协同教学”课程、10门“AI融合教学”课程。学校教务处表示,将加快推进人工智能在本科教育教学中的应用,着力创新教学模式、激发课堂活力,全面提升教学质量和人才培养质量。
华南理工大学 学生记者团
信息来源:教务处
视频:广东广播电视台
采访&文:陈睿宁
微信编辑:鲍恩
初审:鲍恩
二审:卢庆雷
终审:邹浩
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