今年春季学期，《人工智能素养与大数据思维》通识课在中国海洋大学正式落地。就在开课前一周，教务处发布了课程“开抢”的通知，这门由信息科学与工程学部计算机科学与技术学院8位人工智能领域专家开设的通识课吸引了众多学生的关注，最终来自法学、英语、药学、海洋科学17个专业的21名幸运儿成功地拿到了开启这段“未来之旅”的钥匙。
“人工智能+”行动下的通识基础课
“人工智能会不会占领文科领域”、“人工智能自我意识的产生和机制”、“人工智能介入之后会引发怎样的社会问题”……作为该课程的第一讲，信息科学与工程学部部长、课程团队带头人董军宇教授在课前让大家以弹幕的形式将自己对于人工智能的疑惑发送到公屏上。如果不是亲临现场，很难想象这些问题出自一群非计算机专业的本科生。
随着智能化时代的到来，扫地机器人、智能门锁、智能健身镜等智能化产品层出不穷，以ChatGPT4.0、Sora为代表的生成式人工智能更是实现了图像、音频、视频等多模态的输入输出和人机实时交互。人工智能已经渗透进我们日常生活的方方面面，冲击着各行各业，每个人都无法逃避人工智能的大潮。
当代大学生思维活跃，是接受新事物能力最强，也最爱“跟风”的群体之一，面对迅猛发展的AI大潮，他们早已开始了“冲浪”体验。据调查显示，全国有超过85%的大学生曾使用AI完成学业、求职中的需求，比如翻译文本、编写代码、优化简历等，不少学生还与AI进行过情感交流。然而，若问起人工智能是如何运作的？人工智能经历了怎样的发展历程？大模型的种类和应用领域有哪些？能答上来的学生恐怕屈指可数了。
课程教学团队的几位老师早早关注到了学生们对人工智能的浓厚兴趣，同时也意识到了学生该领域相关知识的匮乏。物必先“识”而后“用”，如果未“识”先“用”，不仅用不到精髓，还会产生一系列问题。本着这样的想法，信息科学与工程学部于2023年推出通识课：《人工智能——探索人类智慧的奥秘》，旨在向全校学生普及人工智能领域的前沿知识，这也是全国最早开设的人工智能通识课之一。
今年3月，人工智能再次成为备受关注的热议话题，全国两会政府工作报告中不仅多次提到人工智能，更首次提出了开展“人工智能+”行动。“人工智能+”行动强调的是人工智能作为一种驱动性的技术力量与教育、医疗、交通等其他领域的深度融合，以此赋能新质生产力的发展。这又给课程团队带来了新的启发：十年前的“互联网+”对于行业和社会产生了深远影响，如今的“人工智能+”又将给社会带来怎样的改变？在充分调研和讨论后，他们决定开设一门新的通识课，以人工智能为核心，聚焦人工智能在不同领域的应用，通过分专题研讨式授课、案例教学的方式，引导学生探索人工智能与千行百业的关系，培养他们基于人工智能和大数据技术的多学科交叉思维、应用能力和创新能力。
《人工智能素养与大数据思维》通识课汇聚起信息科学与工程学部人工智能领域最强的师资力量：他们之中有入选国家级人才计划、担任国际学术会议重要职务、主持国家社科重大项目的知名学者，亦有承担国家自然科学基金青年项目、入选国家级海外引才计划、荣获山东省人工智能科学技术奖的青年专家。由于研究方向比较接近，在科研和教学上经常有合作，又都志在让每个学生都能站在人工智能的肩膀上探索未知、开拓未来，新的教学团队便这么组建了起来。
AI for Science：科学研究的“跨界思维”
当下，人工智能技术发展迅速，许多创新性的理论和方法已广泛应用于金融、医疗、安防、交通等各个领域。课堂上，一位金融学专业的学生表示他们的专业课老师就曾多次提到过人工智能技术在量化交易和经济学研究中的应用。
“今天我们搞人工智能的一个很重要的目的叫AI for Science（人工智能驱动的科学研究），就是如何借助AI技术和方法辅助科学研究，解决复杂的科学问题。”董军宇在课堂上告诉学生。他通过展示人脸识别、智能语音识别、建筑物的三维场景复原等具体的人工智能应用场景，向学生揭示了人工智能与科学发现之间的紧密联系。
AI for Science打破了学科壁垒，带来了学科间的深度融合。将这一理念引入课堂，让学生跳出固有的思维方式，感受AI技术在促进学科进步和行业发展上发挥的作用，是这门课开设的初衷。
基于此，课程精心设置了以人工智能为核心的八个专题，以实际应用问题为导向，将相关理论、方法的创新发展脉络及其人文哲学内涵揉进各专题中，深入探讨人工智能在各领域的应用和影响。
“人工智能这个核心有了，接下来要考虑的便是‘+’什么和如何‘+’了”，课程组织者、信息科学与工程学部仲国强教授在回顾课程建设历程时说，“多次讨论之后我们决定让团队里的每位老师都结合当下人工智能的热点问题和各自的研究方向，挑选自己最擅长的领域来补全这个加号。”
沿着由抽象到具体、从理论到应用的清晰脉络，课程先是用结合海大特色的专题“AI+海洋：谱写蓝色华章”作为导入，介绍人工智能技术在人类探索和开发海洋过程中的重要作用，接下来讲解人工智能、大数据领域常用的基础算法，以及ChatGPT、文心一言等时下比较热的大模型，最后几周聚焦人工智能技术在影视、文学、医学影像分析、智慧交通、智慧城市、网络空间安全等具体领域的应用。
AI“跨界”解决其他学科的问题给选课学生带来了新的灵感和思路，课堂上讲到的“计算语言学”、“海洋信息学”、“AI项目管理”等应用实例让非信息专业的学生不禁感慨AI技术竟然在自己的专业也有“用武之地”，他们纷纷表示已经迫不及待地想回去研究一下自己的专业会跟AI碰撞出怎样的火花了。
在教学过程中，AI除了作为该课程的核心内容，同时也承担起“教学助手”的角色，为师生提供交互性、启发性和即时性的学习体验。教学团队充分利用“雨课堂”等智慧教学工具，学生可以通过弹幕的形式跟教师随时互动，教师则通过“生成词云”迅速提取弹幕中的关键词，直观地了解学生们的关注点和问题后再有针对性地进行解答，课后大约5分钟就能生成本节课的直播回放，便于学生温习课堂所学。
除了课堂讲授、案例分析和互动研讨，课程还设置了调研环节，让学生在课后用AI for Science的视角重新审视所学专业，看看能否有新的发现，每节课都会组织调研报告分享和交流。
AI“解码”海洋，谱写蓝色华章
作为一所因海而生、向海而行的985高校，中国海洋大学的通识课处处体现着海洋特色，《人工智能素养与大数据思维》也不例外。
课程团队有意将“AI+海洋：谱写蓝色华章”专题安排在第一堂课，作为拉开整门课的序幕，以引导学生树立“关心海洋、认识海洋、经略海洋”的意识，鼓励他们用所学为国家海洋事业的发展作出贡献。
“人工智能参与到海洋的发展中来，这在过去看来是不可能的事情，因为人工智能需要大量数据，而过去我们对海洋的观测数据十分有限。”第一堂课上，简单介绍了海洋的重要性和基本的海洋现象之后，董军宇直接切入主题。
随着海洋观测技术渐趋成熟，海洋数据的数量和种类不断增多，这使得通过人工智能方法探索海洋成为了可能。课堂上，董军宇将自己团队利用深度学习方法在海水温度预测、海冰预报研究中取得的最新成果展示给学生，并结合着效果演示图向学生讲解海温预测的原理。考虑到大部分学生没有计算机方面的基础，为了帮助他们跳出“专业舒适区”，更好地理解AI与大数据技术对于海洋研究的重要作用，课堂穿插进美国灾难片《后天》，以此告诉学生洋流对于气候变化的重要影响，从而引出利用AI技术进行海洋监测，助力应对气候变化；讲到海洋灾害风暴潮，董军宇将早年在青岛八大峡中苑码头亲眼所见的大船冲上马路的壮观景象还原给学生，揭示其背后海洋湍流的复杂以及AI技术在湍流研究中的应用。
作为海大的学生，应该多了解学校在海洋方面做了哪些事情，这是教学团队的共识。教学团队的其他成员虽然未将“AI+海洋”作为课程主题，但也纷纷将相关实例融入课堂：介绍AI算法处理的数据类型时，将水声信号识别作例子；介绍AI和大数据技术作为新质生产力的关键要素时，引入为昂贵鱼种东星斑做“鱼脸识别”……
AI“解码”海洋的新方式燃起了海之子们对海洋强烈的探索和求知欲。“人工智能海洋学的发展已经是大势所趋，这门课给了我们丰满又生动的应用案例，也给我带来了很大启发”一位海洋科学专业的学生说。
将概念化的专业意识转化为具体的问题意识，带领学生从问题入手回溯原理，在此过程中不断提升科学思维和思辨能力，这门通识课的重要意义不在于将人工智能的理论灌输给学生，而是透过“人工智能”这一工具让大家望见未来，看到人工智能与更多学科和领域结合的可能。
谈到课程今后的发展方向，教学团队还有很多设想：未来他们想扩大班级容量、邀请校外人工智能领域的专家加入授课团队、开设更多人工智能特色课程、搭建人工智能通识课实践实训平台、推动构建人工智能课程体系和人才培养体系……
“当今时代是一个创新与融合的时代，希望在这门课上大家都能够天马行空地想象，无所畏惧地探索。”这是这门课的结束语，但这也只是一个开始……
（徐君岭）
人工智能教学团队部分成员合照，从左到右依次为：仲国强、刘玉涛、姜桂圆、董军宇、曲海鹏、王斌
