人才培养论文关于基于型人才培养的人工神经网络课程教学论文范文参考资料

人才培养论文关于基于型人才培养的人工神经网络课程教学论文范文参考资料 【关键词】创新；教学方法；人工神经网络 1999年6月第三次全国教育工作会议上，提出“以培养学生的创新精神和实践能力为重点”推进素质教育，实际上就是要实施适应创新型人才培养需要的新型教育。培养创新型人才需要不断创新教育模式。长期以来，我国教育一直没有走出以知识传授为主的传统教育模式。如果把这种教育称为接受式教育；那么创新教育则是由接受教育发展来的，是以继承为基础，以发展为目的，以培养创新型人才为基本价值取向的教育。人工神经网络是采用物理上可实现的器件或计算机来模拟大脑中神经网络的结构与功能，并将其应用于工程和其它科学领域。人工神经网络与其它现代计算方法相结合，是推动人工智能和信息处理技术不断发展的一个重要动力。传统的人工神经网络教学方法一般分为理论教学和实验教学两部分，理论教学以几种典型的人工神经网络模型为主，介绍其起源，原理，推导过程，应用以及优缺点等等；实验课程往往是对理论课程上讲解的几种模型进行仿真。学生接受起来比较被动，更谈不上创新了。本文主要根据人工神经网络在生物信息学相关专业的教学实践，探讨基于创新型人才培养的人工神经网络课程教 1创新型理论教学的基本理念 1.1传统人工神经网络理论教学模式的不足 人工神经网络作为理工科的一门专业基础课，理论性非常强，传统的教学模式是以教师为主体，对于经典的神经网络模型介绍完其起源后，进行理论推导，通常一个模型的推导需要十几分钟甚至二十几分钟，导致不是满黑板的公式就是满屏的公式推导过程，而且推导过程是环环相扣，学生稍有不注意，很快就跟不上下一步的理论推导，进而失去继续听课学习的兴趣。例如：在BP 网络中，隐层节点数的选择非常重要，它不仅对建立的神经网络模型的性能影响很大，而且是训练时出现“过拟合”的直接原因，但是目前理论上还没有一种科学的和普遍的确定方法。目前多数文献中提出的确定隐层节点数的计算公式都是针对训练样本任意多的情况，而且多数是针对最不利的情况，一般工程实践中很难满足，不宜采用。如何设计一个合理的BP网络模型并通过向所给的有限个样本的学习来满意地逼近样本所蕴含的规律（函数关系，不仅仅是使训练样本的误差达到很小）的问题，目前在很大程度上还需要依靠经验知识和设计者的经验。因此，通过训练样本的学习建立合理的BP神经网络模型的过程，在国外被称为“艺术创造的过程”，是一个复杂而又十分烦琐和困难的过程。学生很难提起兴趣，慢慢就出现厌学的心理。 1.2联系实际，结合专业培养学生的创新思维 在传统教学中，只是单纯的讲授人工神经网络的知识，并没有理论联系实际，比如没有和学生所学的专业联系起来，这样导致学生学习目的性不清，不能理论联系实际，学生就会失去学习兴趣，何谈创新为培养学生的创新思维，首要的是更新教育理念，坚持以人为本的育人原则，以学生为主体，以教师为主导，充分发挥学生的主动性，尊重教育规律和学生身心发展规律，不断激发学生的学习和创新热情。在知识观念上，注重对学生综合素质的培养；在智能观念上，注重学生自学能力，科研能力，创新思维能力培养；在教育发展观念上，确保教学的中心地位，注重学生主体性发挥，正视个体间差异，促进学生的智力因素和非智力因素和谐发展；在个性教育观念上，让学生的个性得以充分展示，潜能得到充分发挥，求知欲得到充分满足，这样才能孕育出真正的创新能力1。课程建设是拔尖创新人才培养的重心所在。人工神经网络必须形成科学合理的课程体系。优化课程设置和教学方法，应坚持“少而精”原则，重视通识教育，增加探索性课程设置，加大对学生开放程度，注重培养学生科研意识，倡导学生自主学习、设计、管理；注重培养交叉学科复合拔尖人才，以学生综合全面发展为课程设置目标，学生的行为养成和实践为基本导向，引导学生将知识与兴趣有机结合。 2创新型实验教学研究的基本模式 为培养学生的独立性，自主性，创造性，应多开展形式多样的探究实验，更好地培养科学的探究能力，有利于培养学生的创造思维能力和实践能力。改变传统的老师为主导的教学模式，激发学生的学习兴趣。在实验课堂上，可以做如下尝试： 2.1实验前设疑，培养学生创新意识 说起创新，学生往往有一种惧怕的心理，觉得自己没有创新能力。每个学生都有创新的潜能，而且这种潜能是无限的，只要老师在教学过程中给予适当的引导，就能使学生在获得知识的同时，培养创新意识。如介绍hopfield神经网络的时候，通过举例对苹果，橘子的质地，形状，重量等特征的描述，运用0,1进行量化描述，然后应用神经网络就可以进行有效地分类；对于旅行商TSP问题，也可以通过hopfield神经网络寻找到最优路径。那么，hopfield神经网络是如何解决本专业实际问题的呢就需要大家各显其能。 2.2实验中质疑，培养创新思维 在实验进行中，教师应该抛开传统的教学方法，大胆进行改革。一般传统的实验教学模式是，教师先给学生实验内容，然后讲解实验原理，方法，步骤，老师讲解完学生就按步骤进行操作，这样，对培养学生独立思考，独立操作的能力起不到多大的作用。为培养学生的创新能力，在实验中教师应该鼓励学生质疑，让学生发现问题，大胆提问，对于学生的质疑与问题，教师给予积极的引导，培养学生的创造性思维能力。 2.3实验后解疑，培养创新能力 实验结束后，学生往往会得出一些与书本上不同的结果。而多数学生一般都会不去处理，只是把书本上的结论直接搬到实验结论上。这就要求教师在实验后给学生答疑解惑，组织学生讨论，最后教师给予归纳，这样才能激发学生的创新意识，培养学生的创新能力，达到培养创造型人才的目的。 总之，在实验教学中，给学生最大的自由发挥空间，突破传统教学手段，使实验内容多样化，让学生根据自己的专业和兴趣选择必做和选做实验内容，不仅能够充分调动学生参与实验的积极性和主动性，还能激发学生自己动手解决实际问题的热情。 学生平时通过观察，会提出不少的问题，可把主动权交给学生，让学生提出自己感兴趣的问题，以自己独特的视角去观察，以自己独特的思维方式去探究。尽量让学生自己设计实验方案，自主探究。 由于人工神经网络是一门新兴的交叉学科，这就要求人工神经网络的授课教师要熟练掌握相关专业的知识，引导学生进行科学探究，以问题为引入，然后作出假设，通过观察、实验、调查