“讓我們以天馬行空的想象力，勇敢地跨越未知的邊界，在人工智能的輔助下，共同開啟一個充滿無限可能的新紀元。”這是天津市首個數智化課程——天津大學《人工智能導論》的結課語。

歷時8個月，天津大學8位人工智能及交叉學科領域教授組團，13個學院（部）的30位智能導師參與，來自11所高校的13863名大一新生同上一堂課……作為人工智能教育的新模式和新方法，這門人工智能通識課為何開？教什麼？怎麼教？學生們的“AI之旅”有何收獲？讓我們一起尋求答案。

這門課為何開？

“人工智能已經迅速滲透到人們生產生活的方方面面，讓學生掌握一定的人工智能基礎知識、了解和學會使用人工智能的基礎工具，培養學生人工智能思維模式，是時代發展的必然要求。”天津大學智能與計算學部黨委書記魏建國坦言。

《人工智能導論》課程現場。天津大學智能與計算學部供圖

2018年5月，按照國家和天津市建設新一代人工智能的總體部署，天津大學成立智能與計算學部，面向加快建設創新型國家需求，以“新工科”建設為契機，致力於培養寬口徑、厚基礎、復合型，具有家國情懷、全球視野、創新精神和實踐能力的計算機、人工智能、軟件工程、網絡空間安全領域卓越人才，為天津市高質量發展提供新動能。

“人工智能已經充分運用在智慧城市、公共安全、文化遺產保護傳承、智能交通、智慧健康、防災減災、天文與空間科學等領域，‘人工智能+X’有值得探索的無限可能。”天津大學智能與計算學部教授、課程負責人胡清華教授表示。

於是，在天津大學的統籌推動下，智能與計算學部全力以赴推動課程落地。課程團隊汲取國內人工智能類課程建設經驗，梳理出課程大綱。從今年暑假開始，課程團隊每周至少碰頭一次，研討授課內容，進行集體備課和模塊化分工，互相提建議，理順授課思路，努力兼顧老師的不同風格與授課內容的一致性。

“我對人工智能很感興趣，得知天津大學《人工智能導論》開課更是滿懷期待。”天津師范大學數學與科學學院的武容瑾同學通過線上選了課，“在學習和生活中，如果能夠通過AI處理一些基礎性、程序性的工作，我們就能夠有更多的時間去完成具有創造性的工作。”

這門課教什麼？

如何讓不同學科背景的新生上好同一堂課？“課程設計和師資配置是最大的難點”，胡清華教授介紹。

同學們通過現場互動體驗人工智能大模型。天津大學智能與計算學部供圖

《人工智能導論》由八次課組成，內容融合了多學科案例分析和社會化協同學習模式，普及人工智能基本概念、主要流派、歷史趨勢、技術挑戰，使學生形成對人工智能的初步認知，激發學生對人工智能的興趣和好奇心，為他們后續在人工智能領域的深入學習與探索鋪就堅實而穩固的基石。得益於雙校區140間智慧教室全新升級了AI智慧教學軟件，升級后的教室都擁有一個“智慧大腦”，為教學全環節注入AI技術，賦能智慧課堂遠程互聯、課程資源建設與分析、課程知識圖譜創建、學生個性化學習、精細化教學數據採集分析等場景。

“在師資配置上，我們將課程分成人工智能的不同的小研究領域，找到每個領域已經處於前沿研究的青年學者，最終選出8位人工智能及交叉學科領域教授組團”，天津大學智能與計算學部教授、博士生導師楊柳介紹，比如我的研究領域是機器學習、張高燕老師是類腦智能、王鑫老師是知識工程、王龍標老師是語音信息處理、賀瑞芳老師是自然語言處理、孟慶浩老師是自主機器人。

課程中趣味化的設計吸引學生走進AI世界。天津大學智能與計算學部供圖

“我們還要用通俗易懂的語言，讓具有不同專業背景的學生都聽得懂、感興趣。”楊柳介紹，我們通過“身邊有哪些智能系統？”“智能行為如何實現”等生活化、趣味化的問題導入，由淺入深，循循善誘吸引學生走進AI世界。

“這樣的課程不僅點燃了我的學習熱情，也讓我看到了思考問題的不同維度。”唐媛媛同學非常喜歡課堂互動的方式，老師們幽默風趣、接地氣的授課方式讓她贊不絕口，“在課程設置的學習問答區，我看到很多有價值的問題和精彩的回答，令我受益匪淺。”

這門課怎麼教？

“在制造生產過程中，通過部署在機械設備上的攝像頭，結合計算機視覺模型，能夠看見和學習部件的信息，幫助我們更加高效和准確地檢測和發現缺陷。”天津大學智能與計算學部副教授王煜在授課中會注重將AI和其他學科內容進行深度融合，通過具體案例讓學生在潤物細無聲中理解和把握AI的核心思維方法，並借鑒運用到自己的專業領域中。

課程中通過人工智能與機械相關專業結合進行講述。天津大學智能與計算學部供圖

值得注意的是，課程教學採用社會化協同學習模式，引導和鼓勵不同專業背景的學生跨越學科界限，通過協作、討論、分享的形式形成團隊共學，讓多元思維碰撞。為了輔助同學們理解AI，熟悉人工智能運用，課程通過知識圖譜實現可視化，幫助學生構建完整、准確的知識體系﹔通過學生信息和學習數據形成精准學生“畫像”，實現個性化的資源推薦和學習指導。同學們課上還能隨時向智能學伴“小智”提出任何與課程內容相關的問題，培養學生自主學習能力。

學校還面向全校不同學科招募了30位來自精儀學院、自動化學院、理學院等13個學院（部）的智能導師，把每節課時間三七開，除了全校性的直播互動外，剩下半個小時，學生們在不同的智慧教室接受本學院智能導師繼續授課，真正把AI技術融進專業所學。

“神經識別、圖像識別都能夠與我所學習的自動化專業結合起來，另外，作為繪畫愛好者，SD模型也會很有幫助。”在天津大學建工學院大一新生羅炳越看來，眼下很多研究是圍繞大數據、人工智能如何賦能各個領域，每個人都要認真思考，在AI時代應如何規劃自己的生活、學習和工作。

“雖然這門課順利結課了，但是我們人工智能賦能教育教學實踐依然任重道遠，我們會繼續探索數字賦能大規模因材施教的有效途徑。”胡清華表示，我們不是將AI作為一門工具來傳授，而是回歸教育本源，關注和聚焦廣大學生的成長與未來需求，我們希望幫助學生形成一種新的思維方式，為他們后續的深入學習與探索鋪就堅實而穩固的基石。（陶建、唐玉潔）

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