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研•数字教学 | 许信顺教授:以赤诚心,授新兴课

发布日期:2022年12月05日 08:00  点击次数:

编者按:山东大学深入学习贯彻习近平总书记关于研究生教育的重要指示精神,全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务,以提升研究生教育质量为核心,深化改革创新,推动内涵发展。在培养具有研究和创新能力的高层次人才的目标引领下,研究生院全面推进“数字能力公共课程体系”建设工程,以支持导师团队通过探索数字中国背景下研究生教育发展趋势,对标世界一流高校的先进经验和做法,聚焦研究生数字能力教学开展深入思考和系统设计。为充分发挥优秀典型的引领示范作用,研究生院和融媒体中心联合推出【研•数字教学】系列报道,选取有关单位在推进该工程建设中的深入思考、特色做法和典型案例等,予以发布,以资借鉴,为学校培养最具创造力的研究生奠定坚实基础。

许信顺,2002年于山东大学计算机科学与技术学院获硕士学位,2005年于日本富山大学获博士学位。同年归国加入山东大学计算机科学与技术学院,被聘为副教授,2010年晋升为教授。现为山东大学软件学院教授、博士生导师,机器学习与媒体分析学科方向带头人。在山东大学研究生院提出建设“研究生数字化能力公共课程体系”后,许信顺教授及其团队,于2021年主动提出了“面向数据的人工智能技术”这门课程的开课申请,历经一年的时间,2022年秋季,一门有趣又新颖的课程面向全体山东大学的研究生开课了。

响应时代号召,牵头数字化课程建设

谈到课程设置的初衷,许信顺教授一直强调,“大背景还是国家发展需求”。

党的二十大报告指出,要加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国。当今世界,信息技术革命日新月异,中国网络信息建设突飞猛进。从2012年至2021年,我国数字经济规模从11万亿元增长到超45万亿元,数字经济占国内生产总值比重由21.6%提升至39.8%。数字化建设的推进使各行各业都有了海量的数据信息,如何对这些数据进行有效地处理、分析、挖掘,成为各行各业急需解决的问题。在这样的时代背景下,许信顺教授深刻感受到了开设一门能让所有大学生都有机会了解、认识、掌握基础的数据收集、储存、处理等技能的课程的必要性。研究生院推出“数字能力公共课程体系”建设工程后,借着这一东风,软件学院开设了“面向数据的人工智能技术”课程。许信顺教授说,学院开设这门课程有很多优势,目前学院承担着数据科学与大数据技术专业和人工智能交叉学科的建设任务,在大数据处理和人工智能等领域拥有非常好的师资力量,许信顺教授本人也多年从事人工智能领域的研究工作,他希望通过这门课程,能使研究生掌握一定的数据采集、整理、分析、挖掘、可视化的技能,高效地通过科学研究过程中所需要的信息和数据进行批判性的、科学性的思考,对未来的研究工作有帮助。即使不从事研究工作,掌握了这些技能,将来踏上工作岗位后,也能更好更快地适应数字化经济的发展趋势与工作要求。

依据学生情况,构建系统化授课框架

课程本身是面向全体山东大学研究生的公共选修课,只要有研究兴趣,就可以走进许信顺教授的课堂。尽管大部分专业学生都具备相关的基础数学知识,但是面对专业性更强的人工智能编程语言,文科专业的学生往往存在一些困难,这也是目前授课遇到的问题之一。许信顺教授表示:“后续我们也在考虑如何解决这个问题,例如补充讲解一些基础知识,我们是希望让更多专业的学生能选这门课。”

谈及具体授课内容,许信顺教授从一位亲切的老师转变成了一名细致的学者,“现在人工智能技术之所以能做到这么‘火’,离不开大数据。”在人工智能领域,要解决一个复杂的问题,首先需要一个复杂的模型,而让模型学习足够好的前提是要有非常丰富的数据,让模型“学”到足够的知识。这就面临着“如何拥有大量的数据”的问题。

所以,许信顺教授授课的第一部分内容会包括如何去爬取公共数据、网络数据,并介绍数据的一些基本管理技术;讲解获得多元异构或者多模态的数据后,针对同一个任务,如何去融合来自多方的数据;如何进行数据清洗和数据存储,等等。课程第二部分的内容主要介绍人工智能基本的理论和方法,让学生掌握如何通过使用这些人工智能技术来进行高效的数据分析和挖掘,主要包括最基本的人工智能/机器学习的贝叶斯、决策树、神经网络、集成学习以及流行的其他学习框架,等等。随着课程的推进,许信顺教授会根据学生的接受能力来逐步加深课程的难度。除了课堂授课,他还布置了五六个大项目作为课程作业,希望通过这些作业让同学们掌握如何通过人工智能技术或者是算法来对真实的数据进行识别、挖掘和分析,加深对方法的理解和实践能力。

不断创新形式,迈向网络化知识分享

一门合格的课程,绝不可能是守旧不变的,每天接触最新技术研究的许信顺教授深谙这个道理。课程在推进开展的过程中,他并没有停留在简单的课堂讲授上,而是不断思考还能有什么进步的方向。在国家大力提倡“没有围墙”的网络课程建设背景下,许信顺教授及其课程团队在繁忙的科研和教学任务中抽出时间,开始录制网络课程资源。

“我们在申报课程时,整个方案中也做了这方面的规划。一个是国家积极推动,同时,线上课程的建设也能很好地促进课程改革和教育资源的共享。一旦建立了线上授课平台,不只是我们山东大学的研究生可以在线学习,全国的本科生、研究生都可以观看学习。”在许信顺教授看来,这不单单是一门面向山东大学研究生的课程,更可以成为任何想了解学习这门课程的人手中的钥匙。

除了网络课程的建设,许信顺教授也在积极探索诸如翻转课堂、小组讨论等传统授课方式以外的教学方法,希望能借此分解知识点,便于同学们消化理解。

坚守责任初心,整合团队资源

无论是谈及课程创设背景还是心得感悟,许信顺一直提到“责任”和“团队”两个词,他始终把教师的责任放在最前面。作为软件学院的副院长,除了科研任务,他还分管学院学科建设以及研究生培养教育和学院的其他事宜。但他并没有因此忽视最基础的备课环节。同样是由他担任课程负责人的“机器学习”课程,面向本科生开课已有多年,相同的知识许信顺教授早已烂熟于心,但是他仍然认为备课环节不可或缺。

这也是他对自己课程效果信心十足的原因:“我觉得作为一名教师来说,要把课上好,首先责任心是必不可少的,如果没有责任心,完成任务式地去上课,效果是完全不一样的,只有在使命感的驱动下才有可能高质量地完成所有的教学环节,包括课前备课、课堂讲授以及课后与学生的答疑沟通,每个环节都不能单纯地作为一项工作任务。我上课还是很有激情的,每个环节我都会尽力做好,尽管每年都上这门课,但是每次课前我仍然会花较多的时间准备,付出与否效果会差别很大。”

许信顺教授对课程的授课团队也充满信心。“我们学院有个大的团队都是在做数据分析和挖掘,以及机器学习、人工智能等领域的研究,而且都是年富力强的一线科研人员,所以通过这个团队建设这样的课程是没有问题的。”软件学院面向本校各年级的学生都开设了相关课程,这使得当授课范围扩大到全校学生时,充足的经验也能帮助规划授课内容和规避相关的问题。

“建设一门课程,单凭一个人的力量肯定是不够的,要充分发挥课程负责人的作用,更要充分发挥团队的作用,人多力量大,只有团队一起努力,发挥各自的优势,才能将课程建设得更好。”许信顺教授笑着说。

【供稿单位:宣传部 研究生院、研工部    作者:程思雯 柳涵升 张丹丹    摄影:受访者提供         编辑:新闻网工作室    责任编辑:万广远  】

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