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第1篇：人工智能和智能教育范文

關(guān)鍵詞:學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù);學(xué)習(xí)導(dǎo)航;資源整合

隨著無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)、“三網(wǎng)”融合等信息高速公路基礎(chǔ)設(shè)施的逐步完善以及互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源的迅速增長(zhǎng),互聯(lián)網(wǎng)作為一種信息與知識(shí)的傳播手段正在改變教與學(xué)的關(guān)系。同時(shí),現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才的多元化需求也要求學(xué)生具備通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)與評(píng)價(jià)的能力。

互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源具有數(shù)量多、形式多樣、分布式存儲(chǔ)、不斷變化且無(wú)統(tǒng)一規(guī)范等特點(diǎn)。同時(shí),教學(xué)資源與學(xué)習(xí)者及學(xué)科知識(shí)模型之間也沒(méi)有統(tǒng)一的關(guān)聯(lián)規(guī)范。對(duì)于大多數(shù)學(xué)習(xí)者而言,在利用含有海量教學(xué)資源的互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)通常會(huì)迷失方向。為提高互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的利用效率,迫切需要對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上不斷增加的海量教學(xué)資源進(jìn)行整合并為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化學(xué)習(xí)導(dǎo)航服務(wù)。關(guān)于教學(xué)資源整合以及學(xué)習(xí)導(dǎo)航的方法得到了廣泛地研究[1-4]。

學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)(LOM, Learning Object Metadata)規(guī)范是IEEE采用的一種表示學(xué)習(xí)對(duì)象(教學(xué)資源)信息的規(guī)范。不但可以用于整合教學(xué)資源,還可以表示教學(xué)資源之間的依賴關(guān)系。

本文提出一種教學(xué)資源整合以及學(xué)習(xí)導(dǎo)航的框架,采用LOM表示教學(xué)資源元信息,利用XML表示LOM,并將LOM的XML數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為擴(kuò)展知識(shí)結(jié)構(gòu)圖,并在擴(kuò)展知識(shí)結(jié)構(gòu)圖的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)教學(xué)規(guī)劃與學(xué)習(xí)導(dǎo)航。

1基本框架

1.1基于學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)(LOM)的資源整合

全國(guó)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(CELTS)教育技術(shù)分會(huì)制定了教育信息相關(guān)規(guī)范,CELTS將IEEE的學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)(LOM, Learning Object Metadata)規(guī)范封裝在CELTS-3中,包括3個(gè)子規(guī)范,其中CELTS-3.1為信息模型規(guī)范,CELTS-3.2為元數(shù)據(jù)的XML綁定規(guī)范,CELTS-3.3為實(shí)踐指南,CELTS-3.4為測(cè)試規(guī)范。LOM規(guī)范表示了學(xué)習(xí)對(duì)象的9大類元信息,包括:通用、生存期、元-元數(shù)據(jù)、技術(shù)、教育、權(quán)利、關(guān)系、評(píng)注、分類等。

LOM數(shù)據(jù)項(xiàng)如圖1所示,有關(guān)LOM的詳細(xì)描述參見(jiàn)文獻(xiàn)[5-6]。

LOM數(shù)據(jù)項(xiàng)中,“關(guān)系”類信息描述了相關(guān)學(xué)習(xí)對(duì)象之間的關(guān)系,為學(xué)習(xí)導(dǎo)航提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。CELTS-3.1 采用了Dublin Core關(guān)于學(xué)習(xí)對(duì)象關(guān)系的類別,其中“A基于B”和“A需要B”兩類關(guān)系表示A依賴B,“B基于A”和“B需要A”兩類關(guān)系表示B依賴A。

1.2基于擴(kuò)展知識(shí)結(jié)構(gòu)圖(EKG)的學(xué)習(xí)導(dǎo)航

文獻(xiàn)[7]提出了一種基于擴(kuò)展知識(shí)結(jié)構(gòu)圖的教學(xué)規(guī)劃方法,其中擴(kuò)展知識(shí)結(jié)構(gòu)圖(Extented Knowledge Graph)定義為一個(gè)滿足以下條件的有向無(wú)環(huán)圖,(1)圖中包含兩類節(jié)點(diǎn):知識(shí)節(jié)點(diǎn)和方法節(jié)點(diǎn);(2)知識(shí)節(jié)點(diǎn)的后繼節(jié)點(diǎn)為方法節(jié)點(diǎn),表示完成該知識(shí)點(diǎn)教學(xué)的多種可選的教學(xué)方法。方法節(jié)點(diǎn)的后繼節(jié)點(diǎn)為知識(shí)節(jié)點(diǎn),表示運(yùn)用該方法完成學(xué)習(xí)目標(biāo)所需掌握的基礎(chǔ)知識(shí);(3)每個(gè)方法節(jié)點(diǎn)設(shè)多個(gè)置權(quán)值,表示不同的學(xué)習(xí)者通過(guò)該方法完成教學(xué)目標(biāo)所需的費(fèi)用。

一個(gè)示例性的擴(kuò)展知識(shí)結(jié)構(gòu)圖如圖2[7]所示。

LOM表示的學(xué)習(xí)對(duì)象(教學(xué)資源)信息可以很好的表示擴(kuò)展知識(shí)結(jié)構(gòu)圖。設(shè)某一學(xué)習(xí)對(duì)象A(其標(biāo)識(shí)為A),利用“A.通用類.標(biāo)題”表示該學(xué)習(xí)對(duì)象所學(xué)習(xí)的目標(biāo)知識(shí)點(diǎn),學(xué)習(xí)對(duì)象A即為學(xué)習(xí)該目標(biāo)知識(shí)點(diǎn)的一種學(xué)習(xí)方法,“A.教育類.難度”則表示該方法的初始難度,該難度值將根據(jù)不同學(xué)習(xí)者的評(píng)價(jià)進(jìn)行調(diào)整。利用學(xué)習(xí)對(duì)象A來(lái)學(xué)習(xí)其目標(biāo)知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)知識(shí)集合則記錄在“A.關(guān)系類”元數(shù)據(jù)中,包括所有“A.關(guān)系類.類型”為“A基于B”或“A需要B”的資源(用“A.關(guān)系類.資源”表示)。

1.3系統(tǒng)框架

系統(tǒng)管理學(xué)習(xí)對(duì)象(教學(xué)資源)元數(shù)據(jù),學(xué)習(xí)者,教學(xué)專家(學(xué)習(xí)對(duì)象提供者)等信息,系統(tǒng)并不維護(hù)學(xué)習(xí)對(duì)象本身。系統(tǒng)基本功能包括:

1) 為教學(xué)專家提供接口,將學(xué)習(xí)對(duì)象的LOM信息錄入到LOM數(shù)據(jù)庫(kù),并轉(zhuǎn)化為XML表示形式;

2) 自動(dòng)將XML表示的LOM數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換為擴(kuò)展知識(shí)結(jié)構(gòu)圖;

3) 根據(jù)擴(kuò)展知識(shí)結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行學(xué)習(xí)導(dǎo)航;

4) 為學(xué)習(xí)者提供接口,自主學(xué)習(xí)導(dǎo)航以及評(píng)價(jià)反饋。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2人工智能教學(xué)資源整合和學(xué)習(xí)導(dǎo)航實(shí)例

以人工智能中狀態(tài)空間搜索有關(guān)教學(xué)資源整合和學(xué)習(xí)導(dǎo)航為例,對(duì)上述系統(tǒng)加以說(shuō)明。

與狀態(tài)空間搜索有關(guān)的知識(shí)點(diǎn)包括:狀態(tài)空間、狀態(tài)空間搜索、盲目搜索、寬度優(yōu)先搜索算法、深度優(yōu)先搜索算法、啟發(fā)式搜索、A*算法、A*算法的實(shí)現(xiàn)。學(xué)習(xí)這些知識(shí)點(diǎn)的依賴關(guān)系如圖4所示。

以上示例分別說(shuō)明了兩個(gè)學(xué)習(xí)對(duì)象LOM的主要XML元素,前者的元素說(shuō)明了“A*算法”對(duì)于“狀態(tài)空間搜索”的依賴關(guān)系。與A*算法有關(guān)的部分教學(xué)資源如表1所示,由于篇幅限制其他資源的LOM表示從略,一種典型的學(xué)習(xí)路徑為:(9)-(7)-(11)-(12)-(1)-(5)-(13)-(4)。

3結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)教學(xué)資源整合以及學(xué)習(xí)導(dǎo)航方法進(jìn)行了探索。提出一種教學(xué)資源整合以及學(xué)習(xí)導(dǎo)航的框架,采用LOM表示教學(xué)資源元信息,利用XML表示

LOM,并將LOM的XML數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為擴(kuò)展知識(shí)結(jié)構(gòu)圖,并在擴(kuò)展知識(shí)結(jié)構(gòu)圖的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)教學(xué)規(guī)劃與學(xué)習(xí)導(dǎo)航。后續(xù)工作將建立LOM的XML收集以及轉(zhuǎn)換系統(tǒng),為教學(xué)資料提供者以及學(xué)習(xí)者提供服務(wù)接口。

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Tutorial Material Integration and Learning Navigation for Artificial Intelligence Based on LOM

DUAN Zhuo-hua

(School of Computer Science, Shaoguan University, Shaoguan 512003, China)

第2篇：人工智能和智能教育范文

科教興國(guó)戰(zhàn)略已實(shí)施了20多年，人們對(duì)科學(xué)和教育的重要性已經(jīng)有了比較深刻的認(rèn)識(shí)。但是，對(duì)技術(shù)技能的作用卻忽視嚴(yán)重，重學(xué)輕術(shù)、重輕技術(shù)開(kāi)發(fā)一直為學(xué)界詬病，把學(xué)習(xí)單純地理解為讀書(shū)而忽視實(shí)踐成長(zhǎng)方式更是普遍存在，結(jié)果使得基礎(chǔ)教育階段的應(yīng)試傾向很難得到糾正、職業(yè)技術(shù)教育長(zhǎng)期只是家長(zhǎng)們的備選、工程教育理科化傾向嚴(yán)重。

其實(shí)，當(dāng)今是一個(gè)技術(shù)技能立國(guó)取勝和回歸的時(shí)代。發(fā)達(dá)國(guó)家，非常重視科學(xué)，因?yàn)樗３诸I(lǐng)頭地位；后發(fā)國(guó)家，更加重視技術(shù)，因?yàn)樗瓤s小與發(fā)達(dá)國(guó)家的距離；而所有的國(guó)家，都重視技術(shù)技能，因?yàn)樗鼈兪乾F(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)力。日本在“二戰(zhàn)”后就是先經(jīng)由技術(shù)立國(guó)戰(zhàn)略，走向復(fù)興，而后才開(kāi)始實(shí)施科學(xué)技術(shù)立國(guó)戰(zhàn)略的；美國(guó)在國(guó)際金融危機(jī)后開(kāi)始實(shí)施再工業(yè)化戰(zhàn)略，提出要重返制造業(yè)巔峰和打造世界一流的勞動(dòng)力；德國(guó)因?yàn)槠鋸?qiáng)大的實(shí)體工業(yè)支撐和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)技能人才成長(zhǎng)環(huán)境，得以成為歐洲經(jīng)濟(jì)的領(lǐng)頭羊。這些，都是對(duì)技術(shù)技能重視及其成效的例證。

科學(xué)是找出自然界的固有規(guī)律，用數(shù)學(xué)或其它方式總結(jié)出的原理、定律、公式，是發(fā)現(xiàn)；技術(shù)是科學(xué)的應(yīng)用，是人們用已知的原理創(chuàng)造出新的物件來(lái)為人服務(wù)，是創(chuàng)新；而技能是作為個(gè)體的人，完成某項(xiàng)任務(wù)的操作或心智活動(dòng)方式，是直觀反應(yīng)，是能力表現(xiàn)的手段。因此科學(xué)是精練的，是少的，有唯一性；技術(shù)是廣泛的，是多的，有多樣性；技能更是普遍存在的，是每個(gè)人工作和生存的必須，當(dāng)然每個(gè)人擁有的工作技能可以完全不同。

很多時(shí)候技術(shù)的重要性高于科學(xué)，因?yàn)榭茖W(xué)原理是公開(kāi)的而技術(shù)手段的保密的，即所謂科學(xué)無(wú)國(guó)界、技術(shù)有壁壘。技術(shù)技能是生產(chǎn)力的實(shí)現(xiàn)方式，技術(shù)技能強(qiáng)才能產(chǎn)品好、才能國(guó)家強(qiáng)。當(dāng)然，科學(xué)的作用是基礎(chǔ)性的，科學(xué)是技術(shù)的支撐，技術(shù)技能反過(guò)來(lái)又能促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展。我國(guó)作為一個(gè)發(fā)展中的大國(guó)已提出要走新型工業(yè)化的道路，其中制造業(yè)是重要的基礎(chǔ)，因此需要重視技術(shù)技能積累和技術(shù)技能人才的成長(zhǎng)。

2014年，《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》提出“制定多方參與的支持政策，促進(jìn)技術(shù)技能的積累與創(chuàng)新”。技術(shù)技能的創(chuàng)新主要來(lái)自企業(yè)，而其積累則需要學(xué)校的參與，大規(guī)模、高品質(zhì)的技術(shù)技能人才培養(yǎng)需要通過(guò)校企的協(xié)同，產(chǎn)教融合是根本出路。

總理強(qiáng)調(diào)打造高素質(zhì)產(chǎn)業(yè)工人隊(duì)伍對(duì)于實(shí)現(xiàn)中國(guó)制造2025目標(biāo)至關(guān)重要，《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》提出支持基礎(chǔ)制造技術(shù)領(lǐng)域人才培養(yǎng)、大力培養(yǎng)技術(shù)技能緊缺人才，而這需要加快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)和教育深度融合來(lái)完成。我們需要向各界呼吁：學(xué)習(xí)，絕不僅止于讀書(shū)，還須面向?qū)嵺`。面向中國(guó)先進(jìn)制造業(yè)未來(lái)，我們必須建立和強(qiáng)化校企協(xié)同育人的制度和機(jī)制。

首先，我們需要積極推動(dòng)產(chǎn)業(yè)界⒂胙校人才培養(yǎng)，相關(guān)院校更是要主動(dòng)開(kāi)展與企業(yè)的協(xié)同育人工作。為此，需要打破將協(xié)同育人簡(jiǎn)單等同于“協(xié)同創(chuàng)新”、實(shí)施“聯(lián)合培養(yǎng)”項(xiàng)目等思維局限，著力構(gòu)建以新型制造業(yè)發(fā)展為導(dǎo)向的協(xié)同育人模式。把學(xué)校與科研院所、行業(yè)企業(yè)協(xié)同育人納入制造業(yè)從研發(fā)到生產(chǎn)、從銷售到服務(wù)的全過(guò)程，以創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈統(tǒng)領(lǐng)協(xié)同育人工作；制訂完善相關(guān)法律法規(guī)，明確行業(yè)企業(yè)參與人才培養(yǎng)的責(zé)任、權(quán)利、義務(wù)；應(yīng)用型院校的教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃和培養(yǎng)方案制訂必須征求相關(guān)企業(yè)和用人單位的意見(jiàn)，回歸工程類院?！肮こ處煋u籃”的辦學(xué)使命；圍繞產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)整專業(yè)設(shè)置，對(duì)接制造業(yè)產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)校企深度合作的專業(yè)集群，強(qiáng)化行業(yè)特色學(xué)科建設(shè)；注重從企業(yè)吸納有經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀專業(yè)人才進(jìn)入教師隊(duì)伍或兼任學(xué)校的教學(xué)工作，促進(jìn)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)有效對(duì)接職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

其次，發(fā)揮企業(yè)在職業(yè)教育中的重要辦學(xué)主體作用，重點(diǎn)瞄向增強(qiáng)勞動(dòng)者的職業(yè)技能。高技能人才是現(xiàn)代制造業(yè)的中堅(jiān)，在生產(chǎn)制造流程中起到技術(shù)實(shí)現(xiàn)和再造的作用，而企業(yè)的實(shí)踐性優(yōu)勢(shì)和院校的理論性優(yōu)勢(shì)使得它們共同成為職業(yè)教育的雙主體。今后，制度性地推動(dòng)企業(yè)發(fā)揮作用是工作的重點(diǎn)，主要內(nèi)容包括：進(jìn)一步加強(qiáng)現(xiàn)代學(xué)徒制建設(shè)，推動(dòng)校企聯(lián)合招生、聯(lián)合培養(yǎng)工作，制定措施鼓勵(lì)聯(lián)合建立學(xué)生實(shí)訓(xùn)基地和員工培訓(xùn)基地；推進(jìn)職業(yè)教育集團(tuán)化辦學(xué)，鼓勵(lì)制造業(yè)相關(guān)行業(yè)組織、龍頭企業(yè)和職業(yè)學(xué)校通過(guò)整合利用現(xiàn)有職業(yè)教育資源建設(shè)特色鮮明的先進(jìn)制造業(yè)職業(yè)教育集團(tuán)；堅(jiān)持校企合作、工學(xué)結(jié)合，強(qiáng)化教學(xué)、學(xué)習(xí)、實(shí)訓(xùn)相融合的教育教學(xué)活動(dòng)，推行項(xiàng)目教學(xué)、案例教學(xué)、工作過(guò)程導(dǎo)向教學(xué)等教學(xué)模式，建設(shè)一批示范性高技能人才培養(yǎng)基地。

第3篇：人工智能和智能教育范文

一、人工智能

人工智能（Artificial Intelligence，縮寫為AI），是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它試圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專家系統(tǒng)等。養(yǎng)老服務(wù)業(yè)人工智能的應(yīng)用主要體現(xiàn)在家居掃地機(jī)器人、語(yǔ)音溝通服務(wù)、家庭體檢、藥物使用建議、家居廚師、家居智能陪伴服務(wù)。

二、養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)“人工智能化”

人工智能上升為國(guó)家高級(jí)戰(zhàn)略后，國(guó)家發(fā)展服務(wù)性制造和生產(chǎn)性制造，同時(shí)盡可能的通過(guò)服務(wù)業(yè)的再造和完善，改進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)揮技術(shù)、人才、產(chǎn)業(yè)的對(duì)接聯(lián)動(dòng)效應(yīng)。人、機(jī)器、智能機(jī)器將共生共存，成為養(yǎng)老服務(wù)工具的新常態(tài)。未來(lái)的養(yǎng)老服務(wù)人才不是笨干、累干、苦干，而是實(shí)干+巧干，實(shí)現(xiàn)腦力勞動(dòng)的智能機(jī)械化，盡可能地減少人力的倦怠感，提高服務(wù)效率、質(zhì)量和速度。智能化，體現(xiàn)在養(yǎng)老服務(wù)人才應(yīng)具備傳播人工智能基礎(chǔ)知識(shí)，客觀了解人工智能，有效實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器、智能機(jī)器的有效配對(duì)組合應(yīng)用，充分發(fā)揮智能機(jī)器的保健醫(yī)生、保姆、玩伴、老伴、子女多重功能，倡議自養(yǎng)老。

三、人工智能養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)模式

（一）廣播電視大學(xué)遠(yuǎn)程教育模式――音像媒體

配備養(yǎng)生、人工智能國(guó)內(nèi)一流專家，發(fā)揮國(guó)家音像媒體的作用，將人工智能家居應(yīng)用的途徑、方式、手段通過(guò)網(wǎng)絡(luò)微視頻的形式進(jìn)行普及。發(fā)揮社區(qū)教育指導(dǎo)中心、社區(qū)大學(xué)和社區(qū)教育學(xué)院、社區(qū)學(xué)校、社區(qū)學(xué)習(xí)站四級(jí)社區(qū)教育辦學(xué)網(wǎng)絡(luò)體系的作用，建立社會(huì)養(yǎng)老大學(xué)，使老年人自己會(huì)應(yīng)用人工智能，減低對(duì)子女的時(shí)間依賴。

（二）公眾號(hào)社會(huì)宣傳普及模式――微媒體

國(guó)家、企業(yè)、社區(qū)應(yīng)建立專題公眾號(hào)進(jìn)行微媒體培訓(xùn)。從國(guó)家層面，要建立人工智能養(yǎng)老服務(wù)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展歷程方面的公眾號(hào)；從企業(yè)層面，要建立人工智能機(jī)器人養(yǎng)老服務(wù)應(yīng)用說(shuō)明類的公眾號(hào)；從社區(qū)層面，要基于一些鰥寡孤獨(dú)建立社群委托服務(wù)型人工智能服務(wù)策略的公眾號(hào)。

（三）職業(yè)技術(shù)學(xué)院培訓(xùn)模式――專題高端培訓(xùn)

目前，人工智能服務(wù)還不能完全普及，故而職業(yè)技術(shù)學(xué)院的后備人才首先要建立自我提升的潛意識(shí)，此外，職業(yè)技術(shù)學(xué)院自身要引進(jìn)國(guó)內(nèi)外的人工智能專家，進(jìn)行家庭陪護(hù)、游戲娛樂(lè)、醫(yī)療、做飯、洗衣、洗漱、保健、鍛煉等多重人工智能方面的高端培訓(xùn)。

（四）民政部門、老齡委聯(lián)合推廣模式――社會(huì)傳媒

作為養(yǎng)老服務(wù)的主管部門，民政部門和老齡委要利用廣播、電視、報(bào)紙、雜志等對(duì)人工智能的發(fā)展趨勢(shì)、前景、作用、功能、效益、方式進(jìn)行宣傳。民政部門要側(cè)重于養(yǎng)老服務(wù)的社區(qū)組織協(xié)調(diào)，老齡委要側(cè)重于制度、規(guī)定、采購(gòu)人工智能機(jī)器方面的政策優(yōu)惠的制定。

（五）社會(huì)民間家政服務(wù)組織培養(yǎng)模式――養(yǎng)老院、福利院自組織模式

民間社會(huì)力量建立有養(yǎng)老院、福利院，這就對(duì)相關(guān)服務(wù)人員的素養(yǎng)提出了時(shí)代性的要求。其一，人的社會(huì)角色多，時(shí)間、精力、體力有限；其二，人工智能是趨勢(shì)，必須適應(yīng)并學(xué)會(huì)使用；其三，要加強(qiáng)前瞻性人才培養(yǎng)，解決勞動(dòng)倦怠問(wèn)題，即民間組織自己解決自己的問(wèn)題，通過(guò)人工智能，減少雇員，降低勞動(dòng)力雇傭成本。

四、人工智能養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)對(duì)策

（一）廣播電視大學(xué)養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)對(duì)策

依托遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的作用，將人工智能的技能培訓(xùn)與社區(qū)教育、社會(huì)養(yǎng)老大學(xué)的建設(shè)并舉；發(fā)揮廣播電視大學(xué)的社會(huì)服務(wù)功能，與人工智能機(jī)器生產(chǎn)企業(yè)搭建戰(zhàn)略伙伴關(guān)系；積極推進(jìn)產(chǎn)培用一體化建設(shè)，形成網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)特色模塊；推出廣播電視大學(xué)養(yǎng)老服務(wù)精品課教程，以優(yōu)質(zhì)教育品牌打開(kāi)培訓(xùn)窗口。

（二）人工智能機(jī)器制造企業(yè)養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)對(duì)策

基于居家養(yǎng)老的社會(huì)需求利益取向，把脈居家老人和其子女的時(shí)間要求，積極開(kāi)發(fā)、完善人工智能機(jī)器的特殊功能，加大資金投入力度，特別加強(qiáng)對(duì)情感交互、圖像識(shí)別、語(yǔ)音功能的完善；重點(diǎn)做好人工智能機(jī)器使用說(shuō)明，要具有便捷實(shí)用性的操作指南，方便人們學(xué)習(xí)。

（三）職業(yè)技術(shù)學(xué)院養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)對(duì)策

職業(yè)技術(shù)學(xué)院作為專職教育機(jī)構(gòu)，首先，要提前與職業(yè)高中接軌，進(jìn)行專職意向高中生的錄取，為養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)獲取意向生。其次，要突出人才培養(yǎng)的實(shí)踐應(yīng)用性，購(gòu)置高端智能機(jī)器，讓學(xué)生能夠迅速掌握技能，并且能夠進(jìn)行社會(huì)的二次培訓(xùn)，對(duì)購(gòu)置的智能機(jī)器進(jìn)行租賃和應(yīng)用培訓(xùn)。

（四）民政部門、老齡委養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)對(duì)策

民政部門和老齡委要培養(yǎng)高級(jí)管理人才，建立養(yǎng)老服務(wù)人才智庫(kù)，積極推進(jìn)國(guó)家、企業(yè)、社會(huì)的養(yǎng)老服務(wù)人才人工智能化聯(lián)動(dòng)培養(yǎng)；加大對(duì)家庭貧困并且有意向致力于養(yǎng)老服務(wù)的青年才俊的培養(yǎng)支持力度；對(duì)人工智能養(yǎng)老服務(wù)高端研發(fā)海歸人才給予政策優(yōu)待；建立城市養(yǎng)老服務(wù)專家群組，定期召開(kāi)學(xué)術(shù)研討會(huì)議，增進(jìn)智慧交流。

（五）社區(qū)養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)對(duì)策

社區(qū)要加強(qiáng)人工智能養(yǎng)老服務(wù)人才的典型宣傳，利用宣傳畫的形式傳播人工智能應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)；積極打造人工智能特色服務(wù)團(tuán)隊(duì)，開(kāi)展社區(qū)公益性專題培訓(xùn)，并募集資金購(gòu)置人工智能機(jī)器為特殊群體獻(xiàn)愛(ài)心；努力構(gòu)建人工智能養(yǎng)老社區(qū)，采用人工智能的形式鼓勵(lì)老年人進(jìn)行文體娛樂(lè)，增強(qiáng)體質(zhì)。

總的來(lái)說(shuō)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的現(xiàn)代社，人工智能技術(shù)的普及給養(yǎng)老服務(wù)帶來(lái)了巨大的便捷。隨之而來(lái)的人工智能化養(yǎng)老服務(wù)人才的培養(yǎng)成為了發(fā)揮人工智能養(yǎng)老服務(wù)效用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。要培養(yǎng)人工智能化養(yǎng)老服務(wù)人才，可以從遠(yuǎn)程教育、社會(huì)宣傳普及、學(xué)院培訓(xùn)、政府推廣等模式入手，實(shí)現(xiàn)人工智能化養(yǎng)老人才培養(yǎng)模式的多元化。同時(shí)，開(kāi)展遠(yuǎn)程教育的過(guò)程中運(yùn)用產(chǎn)品一體化模式，在滿足老人需求的基礎(chǔ)上提升人工智能設(shè)備的人性化操作，重點(diǎn)開(kāi)展職業(yè)技術(shù)院校的人才培養(yǎng)方式，與民政部門開(kāi)展緊密合作，積極培養(yǎng)人工智能化養(yǎng)老服務(wù)人才。社區(qū)方面強(qiáng)化人才的教育宣傳工作，全力搭建人工智能養(yǎng)老社區(qū)。

第4篇：人工智能和智能教育范文

1幼兒園國(guó)學(xué)教育開(kāi)展中存在的問(wèn)題

時(shí)代轉(zhuǎn)型下的“國(guó)學(xué)熱”催生了幼兒國(guó)學(xué)教育潮流，但在具體實(shí)踐中教育效果卻不盡如人意?？v觀現(xiàn)階段的幼兒國(guó)學(xué)教育，我們不難發(fā)現(xiàn)其存在一定的誤區(qū)：

1.1教學(xué)活動(dòng)方式單一

“幼兒園在進(jìn)行國(guó)學(xué)啟蒙教育時(shí)采用的教學(xué)形式較為單一，幼兒園采用的最主要方式是誦讀法[1]”。首先，一位老師面對(duì)多位幼兒，教師朗讀示范，幼兒跟讀后進(jìn)行熟背是現(xiàn)在多數(shù)幼兒園的教學(xué)形式，以強(qiáng)迫幼兒“讀經(jīng)”的形式灌輸傳統(tǒng)文化知識(shí)。其次，教師多采用傳統(tǒng)的“獎(jiǎng)勵(lì)”模式來(lái)激勵(lì)幼兒背誦。導(dǎo)致幼兒背誦課文僅僅是為了表現(xiàn)自己并獲得獎(jiǎng)勵(lì)，而并非為了獲取知識(shí)。這種單一的教學(xué)模式，忽視了幼兒的興趣，也體現(xiàn)不了幼兒學(xué)習(xí)國(guó)學(xué)經(jīng)典的真實(shí)意義。

1.2缺乏國(guó)學(xué)啟蒙環(huán)境的熏陶

當(dāng)前幼兒園的國(guó)學(xué)環(huán)境啟蒙大多形式較為復(fù)古。根據(jù)調(diào)查，目前幼兒園進(jìn)行的環(huán)境創(chuàng)設(shè)，大多是形式上的創(chuàng)設(shè)。大多數(shù)幼兒園誤以為將國(guó)學(xué)經(jīng)典（如《千字文》《百家姓》《三字經(jīng)》）通篇印在墻面上、將國(guó)學(xué)經(jīng)典人物畫像掛在墻上，或者在某一區(qū)域內(nèi)擺放古代學(xué)習(xí)的書(shū)桌和古代書(shū)本，便是營(yíng)造了國(guó)學(xué)環(huán)境。這些復(fù)古形式的長(zhǎng)期使用會(huì)使幼兒對(duì)國(guó)學(xué)失去興趣，產(chǎn)生“抵觸”和“視而不見(jiàn)”的現(xiàn)象。

1.3缺乏科學(xué)系統(tǒng)的國(guó)學(xué)教育內(nèi)容

國(guó)學(xué)文化包羅萬(wàn)象。首先，當(dāng)前大部分私立幼兒園對(duì)幼兒國(guó)學(xué)教育的理解都停留在國(guó)學(xué)經(jīng)典典籍這個(gè)層面上，將國(guó)學(xué)典籍的教學(xué)作為國(guó)學(xué)教育的重點(diǎn)，且80%以上的幼兒園都單純地以《弟子規(guī)》和《千字文》背誦作為國(guó)學(xué)教育的主要內(nèi)容。其次，幼兒園國(guó)學(xué)教育內(nèi)容的選擇忽視了幼兒年齡階段特點(diǎn)和身心發(fā)展水平，教材也不具備層次性。

2幼兒園國(guó)學(xué)教育融入人工智能的必要性

時(shí)代轉(zhuǎn)型背景下，人工智能與教育領(lǐng)域的深度融合是解決當(dāng)前幼兒國(guó)學(xué)教育問(wèn)題、健康發(fā)展的必經(jīng)之路。當(dāng)前幼兒園亟須建設(shè)國(guó)學(xué)特色課程、提高國(guó)學(xué)教師素質(zhì)、實(shí)現(xiàn)高效的因材施教。

人工智能是一門綜合的交叉學(xué)科，涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、生理學(xué)、哲學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語(yǔ)言學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。[9]首先，人工智能的新型教育模式能綜合多領(lǐng)域?qū)W科知識(shí)，打破單一的教學(xué)方式，創(chuàng)新當(dāng)前幼兒國(guó)學(xué)教育。其次，人工智能可以發(fā)揮其智能化、自動(dòng)化、個(gè)性化和協(xié)同的特點(diǎn)，為幼兒園區(qū)域活動(dòng)提供智能化、自動(dòng)化的環(huán)境創(chuàng)設(shè)材料。此外，人工智能可以根據(jù)每一位幼兒的特點(diǎn)采用大數(shù)據(jù)分析的方式，分析幼兒認(rèn)知發(fā)展程度，在夯實(shí)國(guó)學(xué)教育理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)幼兒身心發(fā)展規(guī)律循序漸進(jìn)地實(shí)施幼兒國(guó)學(xué)教育，在真正意義上建設(shè)并發(fā)展幼兒園特色課程。[2]國(guó)學(xué)教育師資短缺是阻礙國(guó)學(xué)教育發(fā)展的首要因素。教師短缺是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，對(duì)教育影響重大。而人工智能能夠獨(dú)立扮演教師的角色，且儲(chǔ)備了大量國(guó)學(xué)專業(yè)知識(shí)。人工智能在以教師的角色進(jìn)入幼兒園師資隊(duì)伍的同時(shí)，對(duì)幼兒教師本身提出了新的要求。人工智能背景下的幼兒教師需要具備更廣泛的知識(shí)范圍、更強(qiáng)的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新型的思維以及較強(qiáng)的信息技術(shù)應(yīng)用能力。因此，人工智能以其本身的智能化和幼兒教師的專業(yè)化能夠提高幼兒園師資隊(duì)伍的整體素質(zhì)。

幼兒園國(guó)學(xué)教育融入人工智能，旨在促進(jìn)幼兒國(guó)學(xué)個(gè)性化教育。在幼兒園國(guó)學(xué)教育中引入人工智能，為幼兒活動(dòng)提供了創(chuàng)新性的玩教具和活動(dòng)形式。在國(guó)學(xué)教育中，兼顧幼兒的特殊性，通過(guò)分析不同年齡段的幼兒身體發(fā)育程度、認(rèn)知水平、思維能力、學(xué)習(xí)接受程度，為幼兒制定個(gè)性化課程。因此，人工智能技術(shù)與國(guó)學(xué)教育融合能兼顧個(gè)體的特殊性，能夠高效地做到因材施教。

3幼兒園國(guó)學(xué)教育融入人工智能的路徑

幼兒園國(guó)學(xué)教育融入人工智能是在遵循幼兒身心發(fā)展規(guī)律的同時(shí)，借助人工智能科技優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)幼兒國(guó)學(xué)教育與人工智能的有機(jī)結(jié)合，能夠增強(qiáng)國(guó)學(xué)教育的效果。

3.1環(huán)境創(chuàng)設(shè)

人工智能以其不可匹敵的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)設(shè)全新的學(xué)校環(huán)境特征[3]。國(guó)學(xué)環(huán)境創(chuàng)設(shè)融入人工智能是促進(jìn)國(guó)學(xué)教育開(kāi)展的重要路徑。在傳統(tǒng)環(huán)境靜態(tài)創(chuàng)設(shè)的基礎(chǔ)上，安置多媒體一體機(jī)來(lái)創(chuàng)設(shè)動(dòng)態(tài)多變的主題墻，播放國(guó)學(xué)經(jīng)典動(dòng)畫、歌曲、故事，展示栩栩如生的動(dòng)態(tài)人物造型，呈現(xiàn)豐富多樣的色彩，使幼兒園的墻面設(shè)計(jì)能夠有效地將動(dòng)態(tài)和靜態(tài)相結(jié)合。除了提供動(dòng)態(tài)國(guó)學(xué)經(jīng)典文化元素之外，還可以利用人工智能篩選不同年齡段的國(guó)學(xué)知識(shí)展現(xiàn)給幼兒，創(chuàng)設(shè)符合幼兒年齡特點(diǎn)的主題墻。天花板是傳統(tǒng)環(huán)境創(chuàng)設(shè)易忽略的一步。吊飾是懸掛于天花板的裝飾，它能夠?yàn)橛變簣@內(nèi)公共環(huán)境增添動(dòng)感和立體感?？梢岳萌斯ぶ悄軐?guó)學(xué)經(jīng)典文化中的人物形象（孔融、孟子、孔子）、書(shū)法作品、傳世經(jīng)典國(guó)畫、經(jīng)典國(guó)學(xué)典籍（《三字經(jīng)》《千字文》）等投影展示到天花板上。同時(shí)，在圖書(shū)角安置人工智能設(shè)備，將傳統(tǒng)紙質(zhì)書(shū)籍與有聲讀物有機(jī)結(jié)合，打造人工智能讀書(shū)角。書(shū)架旁邊則可以布置以國(guó)學(xué)經(jīng)典文化為主元素的周邊，力圖將智能元素與傳統(tǒng)文化元素相結(jié)合進(jìn)行環(huán)境創(chuàng)設(shè)。

3.2人工智能教學(xué)系統(tǒng)

人工智能教育系統(tǒng)的融入促進(jìn)了“有形”教師與“隱形”教師的有效結(jié)合，發(fā)揮了國(guó)學(xué)教育的巨大效力。首先，智能多媒體一體機(jī)是較為普遍的一種人工智能系統(tǒng)。在組織國(guó)學(xué)經(jīng)典教育過(guò)程中利用其人工智能計(jì)算的個(gè)性特點(diǎn)，選擇出適合各個(gè)年齡階段兒童的國(guó)學(xué)經(jīng)典知識(shí)。以小班為例，人工智能設(shè)備篩選出適合小班幼兒觀看的圖片、國(guó)學(xué)律動(dòng)、順口溜、兒童化故事等，并以動(dòng)態(tài)方式展現(xiàn)給幼兒。同時(shí)，教師要對(duì)多媒體設(shè)備進(jìn)行有效操作、關(guān)注幼兒的身心狀態(tài)。其次，人工智能機(jī)器人基本可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)教師進(jìn)行“教學(xué)自動(dòng)化設(shè)計(jì)”，減輕教師負(fù)擔(dān)。機(jī)器人能為幼兒營(yíng)造出一種“混合現(xiàn)實(shí)”的環(huán)境，讓幼兒更好地參與到故事表達(dá)中，機(jī)器人作為活動(dòng)組織者，替代了教師在活動(dòng)組織中的主導(dǎo)角色，自行設(shè)計(jì)活動(dòng)流程，引導(dǎo)幼兒自主探索學(xué)習(xí)。此外，遠(yuǎn)程教學(xué)是基于人工智能的教育交流平臺(tái)。[4]幼兒園建立遠(yuǎn)程教學(xué)，以線上互動(dòng)的方式，將幼兒國(guó)學(xué)教育專家與幼兒園的孩子聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)專家與孩子的線上國(guó)學(xué)交流和互動(dòng)，以便對(duì)幼兒進(jìn)行更專業(yè)、更科學(xué)的國(guó)學(xué)教育指導(dǎo)。

3.3智能化、自動(dòng)化的國(guó)學(xué)區(qū)域活動(dòng)

區(qū)域活動(dòng)，是指教師根據(jù)教育目標(biāo)，為幼兒提供一定的活動(dòng)空間和活動(dòng)材料，幼兒在豐富的環(huán)境中進(jìn)行自主、自由的探索性活動(dòng)和個(gè)性化學(xué)習(xí)。幼兒國(guó)學(xué)區(qū)域活動(dòng)的智能化能促進(jìn)幼兒園學(xué)知識(shí)的有效獲得。

3.3.1智能化材料

人工智能的發(fā)展帶來(lái)智能化的益智玩教具，智能機(jī)器人尤為突出。首先，在國(guó)學(xué)區(qū)域活動(dòng)中投放智能化的玩教具，能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域活動(dòng)智能化。以國(guó)學(xué)藝術(shù)活動(dòng)“智能機(jī)器人與幼兒園皮影戲剪紙活動(dòng)的融合”為例。在幼兒美工區(qū)進(jìn)行活動(dòng)前，人工智能機(jī)器人獨(dú)自操作皮影戲，并展示給幼兒，啟發(fā)幼兒如何做皮影戲剪紙。隨后，機(jī)器人可以扮演活動(dòng)組織者，引導(dǎo)幼兒逐步完成皮影剪紙。其次，國(guó)學(xué)的益智玩教具還包括國(guó)學(xué)經(jīng)典有聲讀物、國(guó)學(xué)趣味創(chuàng)意觸感玩具書(shū)、智能優(yōu)秀傳統(tǒng)人物模型、智能傳統(tǒng)習(xí)俗文物模型等。這些智能化材料的投入將大大提升區(qū)域活動(dòng)的智能化和自主性。

3.3.2自主化學(xué)習(xí)

人工智能教學(xué)系統(tǒng)或者人工智能機(jī)器人以教師身份介入國(guó)學(xué)區(qū)域活動(dòng)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)教師引領(lǐng)幼兒在區(qū)域內(nèi)自主進(jìn)行國(guó)學(xué)知識(shí)探索、學(xué)習(xí)。以國(guó)學(xué)語(yǔ)文活動(dòng)《三字經(jīng)》為例，機(jī)器人講故事、與幼兒進(jìn)行國(guó)學(xué)知識(shí)交流對(duì)話，帶領(lǐng)幼兒唱讀《三字經(jīng)》，使幼兒自主理解三字經(jīng)的含義，并模仿、學(xué)習(xí)三字經(jīng)中的優(yōu)良習(xí)慣。當(dāng)然，幼兒教師并不能完全退出區(qū)域活動(dòng)，教師要選擇恰當(dāng)?shù)慕槿敕绞健＝處熢谟變洪_(kāi)展區(qū)域活動(dòng)中要時(shí)常觀察幼兒，在他們遇到困難、秩序混亂以及幼兒身心安全受到威脅時(shí)，教師要及時(shí)介入，保證幼兒的自主化學(xué)習(xí)順利開(kāi)展。

第5篇：人工智能和智能教育范文

一、頂層設(shè)計(jì),構(gòu)建全方位、多層次、可操作的指導(dǎo)體系。

為了保障人工智能教育在我校真正落實(shí)和長(zhǎng)期發(fā)展，學(xué)校將人工智能教育工作納入到學(xué)校整體三年發(fā)展規(guī)劃中，并作出明確要求。

為了讓師生更加重視人工智能教育，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，特修訂了我?！拔迕馈蹦苄姓n程體系，將人工智能課程進(jìn)行了重新定位和設(shè)計(jì)。

為了建設(shè)符合我校校情、學(xué)情的人工智能課程體系，學(xué)校成立了人工智能課程建設(shè)與實(shí)施的探索與研究項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)，制定了項(xiàng)目計(jì)劃書(shū)，從項(xiàng)目名稱、項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)、項(xiàng)目背景、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)及解決問(wèn)題、項(xiàng)目推進(jìn)措施、項(xiàng)目完成期限等方面進(jìn)行了具體規(guī)劃。

二、支撐保障

完善軟硬件設(shè)施和文化建設(shè)，為人工智能教育開(kāi)展做好支撐和保障。除了四樓獨(dú)立的人工智能實(shí)驗(yàn)室，我校還自主改造了五樓的創(chuàng)客教室和閱覽室，擴(kuò)寬了人工智能教育場(chǎng)所，盡全力滿足學(xué)生人工智能上課需求。

學(xué)校高度重視人工智能教育，不斷加大投入。在資金緊張的情況下依然給學(xué)生購(gòu)買了小學(xué)生C++趣味編程書(shū)和人工智能超變戰(zhàn)場(chǎng)的場(chǎng)地。

三、具體做法

1.基于校情和學(xué)情的人工智能課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)置：開(kāi)學(xué)之前，課程部整體規(guī)劃，實(shí)行信息技術(shù)課兩節(jié)聯(lián)排。

人工智能課程開(kāi)設(shè)內(nèi)容安排：基于校情學(xué)情，本學(xué)期3-6年級(jí)全面鋪開(kāi)人工智能課程，3年級(jí)以信息技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)、編程貓、樂(lè)高搭建基礎(chǔ)入門為主；4年級(jí)AI神奇動(dòng)物，5-6年AI變形工坊，是集搭建和編程于一體的人工智能課程體系。本學(xué)期信息技術(shù)類人工智能特色社團(tuán)的開(kāi)設(shè)：人工智能機(jī)器人社團(tuán)、信息學(xué)奧C++社團(tuán)、創(chuàng)意編程社團(tuán)。

2.三位一體，三組聯(lián)動(dòng)推進(jìn)人工智能課程的開(kāi)發(fā)與實(shí)踐。三組是：項(xiàng)目組、教研組和集備組。具體做法是：

項(xiàng)目組的做法：根據(jù)人工智能項(xiàng)目管理計(jì)劃書(shū)的內(nèi)容和要求，3月初進(jìn)行項(xiàng)目工作總結(jié)和4月份計(jì)劃匯報(bào)，5月份進(jìn)行了中期匯報(bào)。進(jìn)一步梳理人工智能校本課程的內(nèi)容，促進(jìn)人工智能課程實(shí)施與落地，進(jìn)行了生本AI人工智能校本課程的開(kāi)發(fā)與研究，重點(diǎn)對(duì)課程目標(biāo)和課程內(nèi)容進(jìn)行了設(shè)計(jì)和探索。

教研組的做法：1.參加區(qū)首次信息技術(shù)教研活動(dòng)，明確方向和工作重點(diǎn)。組織信息技術(shù)教師按時(shí)參加區(qū)里首次信息技術(shù)教研活動(dòng)，并將區(qū)里的要求傳達(dá)給每一位信息技術(shù)老師，為接下來(lái)的工作做好鋪墊指明方向。2. 教研組內(nèi)進(jìn)行磨課，四年級(jí)潘倩老師執(zhí)教了四年級(jí)AI神奇動(dòng)物—敏捷的蛇；徐娜老執(zhí)教了五年級(jí)AI神奇變形工坊—設(shè)計(jì)“地雷”，課后及時(shí)聽(tīng)評(píng)課，提出優(yōu)點(diǎn)與不足，并進(jìn)一步改進(jìn)完善。

集備組活動(dòng)：各年級(jí)備課組利用雙周周二上午時(shí)間進(jìn)行集備，研究本周的上課內(nèi)容、梳理課堂具體流程及教學(xué)設(shè)計(jì)。

3.加強(qiáng)教師培養(yǎng)力度，積極組織教師參加人工智能培訓(xùn)和學(xué)習(xí)。學(xué)校鼓勵(lì)教師進(jìn)行小課題的研究，提升教學(xué)專業(yè)素養(yǎng)。2019年區(qū)級(jí)小課題《小學(xué)人工智能課程體系、教學(xué)策略和教學(xué)評(píng)價(jià)的研究》順利結(jié)題。2020年區(qū)級(jí)小課題《奎文區(qū)人工智能教育專項(xiàng)課題--小學(xué)人工智能教育教學(xué)策略及評(píng)價(jià)方法的研究》立項(xiàng)。

4.為了拓寬視野，為人工智能教育的發(fā)展進(jìn)一步指明方向。落實(shí)請(qǐng)進(jìn)來(lái)：邀請(qǐng)區(qū)教研室專家進(jìn)校為學(xué)校人工智能開(kāi)展情況進(jìn)行診斷；邀請(qǐng)優(yōu)必選指導(dǎo)老師入校指導(dǎo)人工智能課程，并進(jìn)行賽事輔導(dǎo)和培訓(xùn)。

5.為了給學(xué)生的學(xué)習(xí)搭建更廣闊的平臺(tái)，豐富學(xué)生的課余文化生活，促進(jìn)學(xué)生信息素養(yǎng)的提升。以賽促學(xué)，積極組織學(xué)生參加各級(jí)各類比賽。

四、取得成效

1.學(xué)校層面：以人工智能教育為契機(jī)近年來(lái)，我校的信息化、數(shù)字化、智能化水平不斷提升，互聯(lián)網(wǎng)+教育、智慧校園工作取得了巨大的進(jìn)步，學(xué)校獲得省市區(qū)多項(xiàng)榮譽(yù)。

第6篇：人工智能和智能教育范文

人工智能即將進(jìn)入高中課堂。近日，我國(guó)第一本面向中學(xué)生的AI教材——《人工智能基礎(chǔ)（高中版）》正式。

為什么要在中學(xué)開(kāi)設(shè)人工智能課程？這本教材有什么特點(diǎn)？對(duì)于中學(xué)教師和學(xué)生而言，應(yīng)如何準(zhǔn)備才能應(yīng)對(duì)人工智能的教與學(xué)？記者對(duì)此進(jìn)行了調(diào)查。

全國(guó)已有40所學(xué)校引入教材

據(jù)了解，該教材是華東師范大學(xué)慕課中心和商湯科技合作，聯(lián)合全國(guó)多所知名中學(xué)教師共同編寫，由新聞出版總署批準(zhǔn)出版并備案。目前，全國(guó)已有40所學(xué)校引入該教材作為選修課或校本課程，成為首批“人工智能教育實(shí)驗(yàn)基地學(xué)?！?。

“與其他教材不同，該教材以‘手腦結(jié)合’為主要學(xué)習(xí)方式，不僅關(guān)注對(duì)人工智能原理的介紹，更加重視這些原理在生活中的運(yùn)用?！比A東師范大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師陳玉琨介紹說(shuō)，“作為教材的編者，我們特別希望學(xué)生能發(fā)揮獨(dú)特的想象力，設(shè)計(jì)一些在高中階段有可能完成的項(xiàng)目，并動(dòng)手將其轉(zhuǎn)化為獨(dú)具特色的作品?！?/p>

記者看到，該教材共分9個(gè)章節(jié)，以基礎(chǔ)普及性的知識(shí)為主，分別介紹了圖片識(shí)別、聲音識(shí)別、視頻識(shí)別、計(jì)算機(jī)寫作和深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)的原理和應(yīng)用場(chǎng)景，每一頁(yè)都配有彩色圖表，并引入了大量科普內(nèi)容和實(shí)例。此外，該教材還配套了一個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

香港中文大學(xué)教授林達(dá)華表示，目前，人工智能人才面臨著全球性短缺，在人工智能和基礎(chǔ)教育結(jié)合方面，各個(gè)國(guó)家都還處在探索的過(guò)程中，該教材的出版，是人工智能教育的一次重大突破，意味著人工智能將由此走出“象牙塔”，進(jìn)入高中生的知識(shí)范疇。

“今天，技術(shù)更迭速度太快，誰(shuí)也無(wú)法預(yù)計(jì)未來(lái)的職業(yè)選擇，我很樂(lè)意讓我的孩子在中學(xué)階段就了解掌握一些人工智能方面的知識(shí)技能?！币晃患议L(zhǎng)這樣告訴記者。

目的在于普及原理引發(fā)興趣

作為一門兼具學(xué)術(shù)含量和技術(shù)含量的學(xué)科，對(duì)高中學(xué)生而言，應(yīng)該怎樣去了解人工智能這門學(xué)科；對(duì)于高中教師而言，又該如何教學(xué)呢？

“大多數(shù)中學(xué)生的最終職業(yè)道路都不會(huì)是成為人工智能研究者或工程師，但是未來(lái)很多行業(yè)都將在不同程度上受益于人工智能的賦能。因此，該學(xué)科在中學(xué)階段的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該定位讓學(xué)生了解掌握人工智能的基本思想、基礎(chǔ)知識(shí)以及常用算法和工具?！绷诌_(dá)華說(shuō)。

在陳玉琨看來(lái)，人工智能的教學(xué)和研究經(jīng)常要用到高等數(shù)學(xué)的知識(shí)，這已經(jīng)超出了高中生的知識(shí)范圍，因此，在中學(xué)階段，教師應(yīng)注重對(duì)相關(guān)概念、算法、原理進(jìn)行定性介紹，“定量的部分，可以留待以后再學(xué)?！?/p>

多位專家表示，教師在教學(xué)過(guò)程中，要特別重視對(duì)人工智能應(yīng)用場(chǎng)景的介紹，這不僅會(huì)讓課堂變得更加生動(dòng)，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣更加高漲，同時(shí)也會(huì)提升師生的思維與創(chuàng)造能力。

“總體而言，在中學(xué)階段開(kāi)展人工智能課程的主要目的在于普及人工智能的原理與技術(shù)，引起學(xué)生對(duì)人工智能學(xué)習(xí)的興趣。當(dāng)然，也期望能為高等學(xué)校培養(yǎng)人工智能領(lǐng)域的拔尖人才奠定相應(yīng)的基礎(chǔ)?！?/p>

“校企合作”解決人才缺口

也有專家指出，人工智能是一門新興技術(shù)，中學(xué)教師在該領(lǐng)域的知識(shí)儲(chǔ)備是不足的。

“師資是課程的基礎(chǔ)?！鄙虾煼洞髮W(xué)教授岳龍表示，“開(kāi)設(shè)人工智能課程對(duì)教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)也提出了新的挑戰(zhàn)，因此組建專門的師資培訓(xùn)團(tuán)隊(duì)非常重要。”

據(jù)記者了解，為幫助教師克服知識(shí)儲(chǔ)備不足的問(wèn)題，華東師范大學(xué)慕課中心與商湯科技將聯(lián)合舉辦多期“人工智能教師研修班”——培養(yǎng)一批人工智能的種子教師，在他們帶領(lǐng)下，逐步提升我國(guó)教師總體的人工智能素養(yǎng)，從而改善中學(xué)教師開(kāi)展人工智能教育教學(xué)面臨的困難和挑戰(zhàn)。

第7篇：人工智能和智能教育范文

關(guān)鍵詞：人工智能；圖形編程；創(chuàng)新實(shí)踐

近年來(lái)，人工智能已成為一個(gè)高頻詞，各種與人工智能相關(guān)的智能家居、自動(dòng)駕駛、智能語(yǔ)音、圖像識(shí)別等新技術(shù)，深刻影響著社會(huì)的方方面面，也逐步改變?nèi)藗兊墓ぷ骷吧罘绞?。許多國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始積極嘗試，大力推進(jìn)小學(xué)人工智能教學(xué)。2017年，國(guó)務(wù)院正式頒布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確提出了“在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育”；如今，計(jì)算思維培養(yǎng)又成為熱點(diǎn)。在這樣的一個(gè)時(shí)代背景下，學(xué)校和教師有責(zé)任和義務(wù)組織、引導(dǎo)學(xué)生去接觸、了解、學(xué)習(xí)、應(yīng)用人工智能技術(shù)，以適應(yīng)未來(lái)學(xué)習(xí)和工作環(huán)境的變化。人工智能涉及的學(xué)科內(nèi)容較為廣泛復(fù)雜，小學(xué)生相對(duì)年齡較小，儲(chǔ)備的相關(guān)知識(shí)較少，學(xué)校應(yīng)如何在小學(xué)階段有效開(kāi)展人工智能教學(xué)，推進(jìn)人工智能教學(xué)真正落地？筆者結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，從“巧”借活動(dòng)、“巧”設(shè)場(chǎng)景、“巧”編程序、“巧”創(chuàng)項(xiàng)目等方面，積極探索小學(xué)人工智能教學(xué)的推進(jìn)路徑。

一、“巧”設(shè)場(chǎng)景體驗(yàn)人工智能

人工智能的知識(shí)結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的邏輯性和抽象性，與之前信息技術(shù)課上所教的內(nèi)容相比，難度及復(fù)雜性更高。在日常人工智能教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的心理特點(diǎn)以及不同教學(xué)要求，改變教學(xué)方式，把體驗(yàn)搬進(jìn)課堂，讓學(xué)生通過(guò)具體的體驗(yàn)活動(dòng)逐步理解人工智能的相關(guān)知識(shí)，把重難點(diǎn)從對(duì)概念、原理、技術(shù)的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換到了解相關(guān)概念、技術(shù)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程、體驗(yàn)人工智能技術(shù)的應(yīng)用上。豐富有趣的教育實(shí)踐活動(dòng)可以讓學(xué)生在愉悅的教學(xué)情境中，從不同的思維角度、用不同的思維方式來(lái)認(rèn)識(shí)和理解與生活密切聯(lián)系的一些人工智能概念，如機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，體驗(yàn)人工智能在實(shí)際生活中的應(yīng)用。例如在《人臉識(shí)別》一課教學(xué)中，需要讓學(xué)生了解人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用、影響、實(shí)現(xiàn)過(guò)程和原理，其中人臉識(shí)別的原理和過(guò)程較為復(fù)雜，如果教學(xué)中只進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)教，無(wú)法有效達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。本課設(shè)計(jì)了一個(gè)“人臉大比對(duì)”體驗(yàn)活動(dòng)，活動(dòng)分兩個(gè)部分，第一部分就是通過(guò)百度AI開(kāi)放平臺(tái)里的人臉檢測(cè)與屬性分析功能，體驗(yàn)人臉檢測(cè)中具體檢測(cè)哪些屬性；第二部分就是通過(guò)人臉對(duì)比功能，完成教師提供的三組人像照片的對(duì)比分析。在第一部分的實(shí)例體驗(yàn)中，學(xué)生通過(guò)自己上傳照片進(jìn)行檢測(cè)，主要是通過(guò)對(duì)人臉的面部、膚色、毛發(fā)、眼睛、嘴、鼻和輪廓等150個(gè)特征的精準(zhǔn)定位來(lái)準(zhǔn)確地識(shí)別和計(jì)算出一張人臉的特征和屬性信息，包括年齡、性別、顏值、情緒、是否戴眼鏡等。這樣的體驗(yàn)讓學(xué)生非常感興趣，也能很好地理解特征提取的過(guò)程。第二部分的體驗(yàn)是人臉對(duì)比，教師提供給學(xué)生三組照片，第一組是一對(duì)相似度很高的雙胞胎；第二組是同一個(gè)人戴口罩和不戴口罩的照片；第三組是同一個(gè)人的兩種表情。學(xué)生先自己觀察，記錄三組照片的結(jié)果，再上傳照片到百度AI體驗(yàn)人臉對(duì)比過(guò)程，并查看對(duì)比結(jié)果。經(jīng)過(guò)體驗(yàn)，學(xué)生認(rèn)識(shí)到在現(xiàn)有的技術(shù)下，人臉識(shí)別的準(zhǔn)確度還是非常高的，對(duì)人臉識(shí)別的過(guò)程也留下了非常深刻的印象。

二、“巧”編程序理解人工智能

從當(dāng)前人工智能技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際情況分析來(lái)看，主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榇髷?shù)據(jù)及機(jī)器學(xué)習(xí)，這些功能的實(shí)現(xiàn)得益于算法的不斷完善?？梢?jiàn)，算法學(xué)習(xí)是實(shí)現(xiàn)人工智能的關(guān)鍵，而對(duì)算法的學(xué)習(xí)又是計(jì)算機(jī)編程教學(xué)中的一大難點(diǎn)。推進(jìn)小學(xué)編程教學(xué)將有利于幫助學(xué)生理解人工智能的相關(guān)知識(shí)。小學(xué)生相對(duì)抽象思維偏弱，采用圖形化的編程教學(xué)，更加有利于他們接受，有助于提高學(xué)習(xí)的積極性。通過(guò)編程教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析問(wèn)題、抽象與建模、設(shè)計(jì)算法、編寫程序腳本，在驗(yàn)證過(guò)程中不斷改進(jìn)和完善，并最終實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的解決，能有效培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，并過(guò)渡到對(duì)人工智能所需要的其他知識(shí)的學(xué)習(xí)上。例如在五年級(jí)的《創(chuàng)編游戲》教學(xué)中，情境任務(wù)是設(shè)計(jì)制作一個(gè)貓捉老鼠的小游戲，目標(biāo)是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)“碰到顏色”“如果……那么……”等指令，能夠用它們的組合來(lái)編寫判斷角色是否碰到邊緣和老鼠的腳本。人工智能的概念主要體現(xiàn)在“碰到顏色”和“如果……那么……”語(yǔ)句的應(yīng)用上，“碰到顏色”是偵測(cè)識(shí)別，“如果……那么……”則是邏輯判斷的處理。在教學(xué)中，首先通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考完成游戲需要考慮哪幾個(gè)要素，從問(wèn)題和答案中幫助學(xué)生提煉出“舞臺(tái)”“角色”“動(dòng)作”三個(gè)要素，進(jìn)而幫助學(xué)生厘清實(shí)現(xiàn)游戲功能的基本思路。在程序編寫中，讓學(xué)生具體體驗(yàn)偵測(cè)模塊的編寫與判斷語(yǔ)句的應(yīng)用。簡(jiǎn)單的編程實(shí)踐，能讓學(xué)生逐步了解人工智能的基本概念及其實(shí)現(xiàn)流程。

三、“巧”創(chuàng)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)人工智能

知識(shí)的學(xué)習(xí)必須與學(xué)生的生活實(shí)際結(jié)合起來(lái)，如果學(xué)生在掌握人工智能知識(shí)和技能后能將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，那么這樣的學(xué)習(xí)就是真實(shí)有效的。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)創(chuàng)作具體作品，可以大大增強(qiáng)分析和處理問(wèn)題、解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)和能力，培養(yǎng)邏輯思維和動(dòng)手實(shí)踐能力，這也是人工智能教育的方向和目的。根據(jù)學(xué)生的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)，教師將人工智能的具體應(yīng)用案例巧妙引入課程中，引導(dǎo)他們科學(xué)地確定項(xiàng)目?jī)?nèi)容；通過(guò)對(duì)項(xiàng)目的梳理分析，建立邏輯關(guān)系和模型；用編程語(yǔ)言描述邏輯關(guān)系；采用硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)人工智能的具體功能，這種基于真實(shí)任務(wù)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，能有效促進(jìn)學(xué)生的理解。例如四年級(jí)實(shí)踐小組的“智能垃圾桶”作品，便是以垃圾桶為課題進(jìn)行探究，先讓學(xué)生對(duì)現(xiàn)有垃圾桶的優(yōu)劣勢(shì)進(jìn)行分析，思考怎樣改造垃圾桶才能真正實(shí)現(xiàn)智能化。通過(guò)教師的引領(lǐng)和自身觀察，學(xué)生很快認(rèn)識(shí)到智能垃圾桶應(yīng)該具有的功能：一是能檢測(cè)什么時(shí)候有人投放垃圾；二是垃圾桶蓋能自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉。確定了目標(biāo)之后，就是思考達(dá)成上述目標(biāo)需要哪些條件。學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)，確定可以用超聲波檢測(cè)是否需要打開(kāi)垃圾桶蓋子，打開(kāi)和關(guān)閉動(dòng)作可以通過(guò)舵機(jī)和連桿來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)探究后，學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)的方案自主完成了智能垃圾桶的作品搭建，接下來(lái)就是通過(guò)編寫程序和不斷調(diào)試驗(yàn)證來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能。作品完成后，學(xué)生可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行功能的增加與修改，如增加桶內(nèi)垃圾超過(guò)一定高度時(shí)能自動(dòng)提醒的裝置等，讓智能垃圾桶更加智能。本次作品的創(chuàng)作過(guò)程，不僅鍛煉了學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，又鍛煉了他們的編程思維和計(jì)算思維，更重要的是體驗(yàn)了自己創(chuàng)作人工智能作品的樂(lè)趣和成就感。在人工智能應(yīng)用日益普及的今天，人工智能課程進(jìn)入小學(xué)課堂是大勢(shì)所趨。在小學(xué)階段開(kāi)展人工智能課程教學(xué)，主要是為了讓學(xué)生掌握人工智能知識(shí)，體驗(yàn)和運(yùn)用人工智能技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的信息技術(shù)核心素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐應(yīng)用能力，為學(xué)生適應(yīng)未來(lái)社會(huì)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。但人工智能教學(xué)具有其特殊性，如何有效推進(jìn)人工智能教學(xué)，還面臨著許多需要解決的問(wèn)題。學(xué)校和教師應(yīng)盡最大努力創(chuàng)設(shè)更好的人工智能教學(xué)環(huán)境，探索更有效的教學(xué)策略，促進(jìn)學(xué)生對(duì)人工智能相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)

[1]丁華.人工智能教學(xué)中對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)[J].華夏教師,2020(13):42-43.

[2]徐欣彥.引入體驗(yàn)活動(dòng)創(chuàng)新小學(xué)人工智能教學(xué)模式[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育,2019(9):62-64.

第8篇：人工智能和智能教育范文

【關(guān)鍵詞】人工智能；未來(lái)教育；未來(lái)學(xué)校；創(chuàng)新變革；挑戰(zhàn)

【中圖分類號(hào)】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【論文編號(hào)】1671-7384（2017）07-0012-03

近年來(lái)，世界各國(guó)高度重視人工智能技術(shù)的發(fā)展，相繼了相關(guān)研究報(bào)告。2016年10月，美國(guó)白宮了《為人工智能的未來(lái)做好準(zhǔn)備》和《國(guó)家人工智能研究與發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃》兩份重要報(bào)告。2016年11月，英國(guó)政府《人工智能：未來(lái)決策制定的機(jī)遇與影響》報(bào)告。2017年3月，國(guó)務(wù)院總理發(fā)表2017政府工作報(bào)告，指出要加快培育壯大包括人工智能在內(nèi)的新興產(chǎn)業(yè)，“人工智能”首次被寫入政府工作報(bào)告。當(dāng)前，人工智能正逐漸融入電商零售、醫(yī)療健康、交通以及個(gè)人助理等多個(gè)領(lǐng)域，并展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用空間。人工智能在教育領(lǐng)域同樣擁有巨大的應(yīng)用潛力，隨著知識(shí)表示方法、機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理、智能、情感計(jì)算等關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，人工智能將在教育領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用[1]。

人工智能在教育中的典型應(yīng)用主要集中在智能導(dǎo)師輔助個(gè)性化教與學(xué)、教育機(jī)器人等智能助手、居家學(xué)習(xí)的兒童伙伴、實(shí)時(shí)跟蹤與反饋的智能測(cè)評(píng)、教育數(shù)據(jù)的挖掘與智能化分析、學(xué)習(xí)分析與學(xué)習(xí)者數(shù)字肖像六大方向[1]，已經(jīng)表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。學(xué)校作為教育活動(dòng)的重要組織場(chǎng)所之一，人工智能將為學(xué)校的管理與教學(xué)帶來(lái)變革性的影響，主要表現(xiàn)在四大方面：維護(hù)校園安全、輔助教師教學(xué)、變革學(xué)習(xí)范式以及優(yōu)化學(xué)校管理。

維護(hù)校園安全

校園安全是順利開(kāi)展學(xué)校教育活動(dòng)的基礎(chǔ)，也是教育改革和發(fā)展的基本保障?！秶?guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》指出，要“切實(shí)維護(hù)教育系統(tǒng)和諧穩(wěn)定，深入開(kāi)展平安校園、文明校園、綠色校園、和諧校園創(chuàng)建活櫻為師生創(chuàng)造安定有序、和諧融洽、充滿活力的工作學(xué)習(xí)生活環(huán)境”[2]。計(jì)算機(jī)視覺(jué)與機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展使得人工智能維護(hù)校園安全成為可能，其將在非法人員識(shí)別、消防安全預(yù)警、活動(dòng)事故防護(hù)三個(gè)方面發(fā)揮重要作用。

1. 非法人員識(shí)別

部署保安機(jī)器人將是未來(lái)學(xué)校保證維護(hù)校園安全的重要措施之一。保安機(jī)器人能通過(guò)眼部的圖像采集設(shè)備采集進(jìn)入校園人員的面部信息，識(shí)別當(dāng)前人員身份，若未檢測(cè)到相關(guān)人員信息，系統(tǒng)則會(huì)通知學(xué)校的安保人員進(jìn)行身份驗(yàn)證、登記等工作。同時(shí)，位于校園各處的保安機(jī)器人還將實(shí)時(shí)監(jiān)控是否有陌生人通過(guò)非正規(guī)途徑進(jìn)入校園，檢測(cè)到相關(guān)行為之后，則會(huì)通知學(xué)校安保人員進(jìn)行處理。此外，位于學(xué)校門口的保安機(jī)器人還將采集學(xué)生的面部信息，與信息庫(kù)中的學(xué)生信息相比對(duì)，確定學(xué)生身份，并記錄學(xué)生到校與離校時(shí)間，確保學(xué)生在校期間的安全。

2. 消防安全預(yù)警

未來(lái)學(xué)校的消防安全預(yù)警系統(tǒng)包含了感煙探測(cè)器、感溫探測(cè)器、火焰探測(cè)器、可燃?xì)怏w探測(cè)器等多種感應(yīng)器，同時(shí)通過(guò)攝像設(shè)備實(shí)時(shí)采集圖像信息，分析畫面中是否出現(xiàn)明火、煙霧等現(xiàn)象。其綜合圖像分析與探測(cè)器感知，判斷是否有火災(zāi)現(xiàn)象發(fā)生。此外，系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)采集校園內(nèi)人員的行為數(shù)據(jù)，與數(shù)據(jù)庫(kù)中消防安全危險(xiǎn)行為做比對(duì)，分析是否有相關(guān)危險(xiǎn)行為發(fā)生。若危險(xiǎn)行為發(fā)生，則會(huì)通知學(xué)校安防人員。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，擁有智能搜救技術(shù)的消防機(jī)器人將會(huì)代替人進(jìn)入火災(zāi)發(fā)生區(qū)，通過(guò)生命探測(cè)儀，自動(dòng)感應(yīng)、搜索、識(shí)別被困人員，將其救出火災(zāi)發(fā)生區(qū)。消防機(jī)器人的部署很大程度上避免了人員進(jìn)入火災(zāi)發(fā)生區(qū)受到二次傷害現(xiàn)象的發(fā)生，其機(jī)動(dòng)性超越了現(xiàn)有的消防安全系統(tǒng)，在很大程度上保證了校園內(nèi)師生生命和財(cái)產(chǎn)安全。

3. 活動(dòng)事故防護(hù)

目前，校園課間活動(dòng)的傷害事故主要表現(xiàn)在擁擠踩踏傷害、追逐打鬧傷害、危險(xiǎn)游戲傷害等三個(gè)方面。基于人工智能的活動(dòng)事故防護(hù)系統(tǒng)通過(guò)校園內(nèi)的攝像設(shè)備實(shí)時(shí)采集師生行為數(shù)據(jù)，通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)中活動(dòng)事故危險(xiǎn)行為模型相比對(duì)，分析判斷是否有危險(xiǎn)行為發(fā)生。若相關(guān)行為發(fā)生，系統(tǒng)則會(huì)將相關(guān)危險(xiǎn)行為發(fā)生的地點(diǎn)、類型等發(fā)送給學(xué)校的安防人員，提醒安防人員采取相應(yīng)措施。

輔助教師教學(xué)

隨著圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的人工智能工具被應(yīng)用于教育領(lǐng)域，成為教師教學(xué)的得力助手。教育機(jī)器人和智能作業(yè)測(cè)評(píng)工具的出現(xiàn)大大減輕了教師的負(fù)擔(dān)，提高了教師教學(xué)的效率。

1. 輔助備課

備課是真實(shí)教學(xué)實(shí)踐的預(yù)演，是應(yīng)用教師知識(shí)并發(fā)展教師知識(shí)的過(guò)程。其既是確保教學(xué)質(zhì)量的條件，也是教師專業(yè)發(fā)展的途徑[3]，是教師教學(xué)的重要組成部分。備課機(jī)器人能夠通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別記錄教師話語(yǔ)信息，利用自然語(yǔ)言處理技術(shù)分析整合教師話語(yǔ)信息，識(shí)別教師要求。備課機(jī)器人根據(jù)教師提供的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)等，在相關(guān)學(xué)科的知識(shí)庫(kù)中進(jìn)行資源的搜索與整合，形成電子教案。同時(shí)，根據(jù)教案內(nèi)容為教師提供課堂測(cè)試習(xí)題以及上課所需課件。教師只需要根據(jù)所教班級(jí)的學(xué)生特點(diǎn)與自己的教學(xué)習(xí)慣，對(duì)教案、測(cè)試習(xí)題以及課件稍作調(diào)整即可應(yīng)用于教學(xué)。

2. 智能作業(yè)測(cè)評(píng)

自然語(yǔ)言處理技術(shù)的進(jìn)步使得作業(yè)自動(dòng)批改成為可能?？拼笥嶏w將“訊飛超腦”計(jì)劃的階段性研究成果“全學(xué)科閱卷”技術(shù)應(yīng)用于考試，實(shí)現(xiàn)閱卷過(guò)程的數(shù)據(jù)化與自動(dòng)化，在將教師從簡(jiǎn)單重復(fù)的閱卷工作中解放出來(lái)的同時(shí)，完成對(duì)考試數(shù)據(jù)的采集[4]?；谌斯ぶ悄艿淖鳂I(yè)評(píng)測(cè)系統(tǒng)可對(duì)作文、閱讀等主觀題進(jìn)行語(yǔ)義識(shí)別并提出修改意見(jiàn)，根據(jù)學(xué)生的作業(yè)結(jié)果為教師自動(dòng)生成詳細(xì)的學(xué)情報(bào)告。智能作業(yè)評(píng)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用將有效分擔(dān)教師的教學(xué)壓力，顯著提高教學(xué)效率，教師能夠更多地專注于與學(xué)生互動(dòng)、教學(xué)設(shè)計(jì)和專業(yè)發(fā)展。

3. 輔助課堂管理

在未來(lái)，教輔機(jī)器人將走進(jìn)教室，輔助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中遇到的難題。教輔機(jī)器人能夠識(shí)別學(xué)生身份，讀取學(xué)生當(dāng)天所學(xué)課程信息以及學(xué)生在課堂的行為數(shù)據(jù)，為學(xué)生提供個(gè)性化解題方案奠定基礎(chǔ)。教輔機(jī)器人通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別獲取學(xué)生問(wèn)題信息，利用自然語(yǔ)言處理技術(shù)分析整合學(xué)生話語(yǔ)信息。然后，教輔機(jī)器人通過(guò)人臉識(shí)別采集學(xué)生的面部信息，綜合面部表情、姿態(tài)和語(yǔ)調(diào)通過(guò)情感計(jì)算技術(shù)分析目前學(xué)生的情緒狀態(tài)，綜合學(xué)生的情緒狀態(tài)和行為數(shù)據(jù)確定學(xué)生當(dāng)前學(xué)習(xí)狀態(tài)。教輔機(jī)器人依托優(yōu)秀教師授課資源庫(kù)，智能搜索相關(guān)答案，針對(duì)不同學(xué)習(xí)狀態(tài)的學(xué)生采取不用的解題風(fēng)格。此外，教輔機(jī)器人將收集到的學(xué)生行為數(shù)據(jù)上傳到學(xué)生管理系統(tǒng)，輔助教師等進(jìn)行學(xué)生的日常管理工作。

變革學(xué)習(xí)范式

學(xué)習(xí)范式是指特定時(shí)代的學(xué)習(xí)共同體所共有的學(xué)習(xí)理念、學(xué)習(xí)方式，并對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)行為產(chǎn)生積極的引導(dǎo)作用，以促進(jìn)學(xué)習(xí)的有效進(jìn)行[5]。人工智能技術(shù)的發(fā)展使自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)真正地為教育所用，為學(xué)習(xí)所用，人工智能將使現(xiàn)有的學(xué)習(xí)范式走向自適應(yīng)學(xué)習(xí)。

自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)在本質(zhì)上是一類支持個(gè)別化學(xué)習(xí)的在線學(xué)習(xí)環(huán)境。它針對(duì)個(gè)體在學(xué)習(xí)過(guò)程中的差異性（因人、因時(shí)）而提供適合個(gè)體特征的學(xué)習(xí)支持，包括個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)策略等[6]。基于人工智能的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)將整合自適應(yīng)內(nèi)容、自適應(yīng)評(píng)估和自適應(yīng)序列三種工具。自適應(yīng)內(nèi)容通過(guò)分析學(xué)生對(duì)問(wèn)題具體的回答，為學(xué)生提供個(gè)性化的內(nèi)容反饋和學(xué)習(xí)資源推送。自適應(yīng)序列利用一定的算法和預(yù)測(cè)性分析，基于學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，持續(xù)收集數(shù)據(jù)。其中在數(shù)據(jù)收集階段，自適應(yīng)序列會(huì)將學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生互動(dòng)集成起來(lái)，再由模型計(jì)算引擎對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以備使用。自適應(yīng)評(píng)估可根據(jù)學(xué)生回答問(wèn)題的正確與否，及時(shí)改變和調(diào)整測(cè)評(píng)的標(biāo)準(zhǔn)。

優(yōu)化學(xué)校管理

學(xué)校是教育的核心單元，高效的學(xué)校管理是學(xué)校開(kāi)展各項(xiàng)工作并得以高效運(yùn)行的重要保障[7]。人工智能的融入將使未來(lái)學(xué)校的管理工作更加高效，使學(xué)校更好地服務(wù)于教師的教學(xué)與學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。其將在考務(wù)管理、教師管理、學(xué)生管理三方面發(fā)揮重要作用。

1. 考務(wù)管理

在未來(lái)的學(xué)校中，監(jiān)考機(jī)器人將代替監(jiān)考人員進(jìn)行考務(wù)工作，很大程度上節(jié)省學(xué)?？紕?wù)管理方面的人力資源。監(jiān)考機(jī)器人通過(guò)內(nèi)置于眼部的攝像頭采集學(xué)生的面部信息，與數(shù)據(jù)庫(kù)中學(xué)生信息比對(duì)，確定學(xué)生身份，自動(dòng)完成簽到。其通過(guò)內(nèi)置于手臂端的金屬探測(cè)器，掃描學(xué)生全身，z測(cè)學(xué)生是否帶有作弊物品。監(jiān)考機(jī)器人通過(guò)攝像頭、紅外感知等確定學(xué)生位置以及教室內(nèi)的桌椅等位置，規(guī)劃行動(dòng)路徑，分發(fā)和收集試卷。此外，監(jiān)考機(jī)器人還將通過(guò)位于眼部的攝像頭實(shí)時(shí)采集學(xué)生行為數(shù)據(jù)，與數(shù)據(jù)庫(kù)中作弊行為實(shí)時(shí)對(duì)比分析，如果學(xué)生有作弊行為發(fā)生，則會(huì)立即制止，維護(hù)考場(chǎng)紀(jì)律。

2. 教師管理

教師管理是學(xué)校管理工作中的重要組成部分，教師評(píng)價(jià)則是教學(xué)管理中的核心部分。人工智能為教師的智能評(píng)價(jià)提供了可能?；谌斯ぶ悄艿慕處熢u(píng)價(jià)系統(tǒng)通過(guò)教室的攝像設(shè)備實(shí)時(shí)采集教師及學(xué)生的行為數(shù)據(jù)、表情數(shù)據(jù)，通過(guò)學(xué)生的穿戴設(shè)備采集其體征數(shù)據(jù)。系統(tǒng)經(jīng)過(guò)對(duì)教師和學(xué)生的行為數(shù)據(jù)、情緒數(shù)據(jù)和體征數(shù)據(jù)的分析（如系統(tǒng)與學(xué)校的學(xué)科管理系統(tǒng)相連通，確定教師的教學(xué)內(nèi)容是否與教學(xué)大綱要求相適應(yīng)，重難點(diǎn)是否突出，所講述內(nèi)容是否具有實(shí)用性；教師講授知識(shí)時(shí)，根據(jù)學(xué)生的行為、情緒和體征的反應(yīng)確定教師所講授知識(shí)是否被學(xué)生理解；教師在講授內(nèi)容和組織學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)，語(yǔ)言是否規(guī)范、清晰，態(tài)度是否親切和藹等），最終評(píng)定教師的教學(xué)效果，并生成可視化報(bào)告，輔助學(xué)校完成對(duì)教師教學(xué)效果的評(píng)估工作。此外，系統(tǒng)還將通過(guò)教室的攝像設(shè)備采集教師面部信息，識(shí)別教師身份，自動(dòng)記錄教師的出勤情況，輔助學(xué)校的教師管理工作。

3. 學(xué)生管理

學(xué)生管理在學(xué)校管理中同樣發(fā)揮著重要作用?；谌斯ぶ悄艿膶W(xué)生管理系統(tǒng)可通過(guò)位于學(xué)校門口以及教室的攝像設(shè)備采集學(xué)生面部信息，識(shí)別學(xué)生身份，自動(dòng)記錄學(xué)生的到校時(shí)間和離校時(shí)間，為學(xué)生的出勤考核提供數(shù)據(jù)支持。通過(guò)位于教室的攝像設(shè)備實(shí)時(shí)采集學(xué)生的行為數(shù)據(jù)，分析學(xué)生的課堂表現(xiàn)以及課余時(shí)間的同學(xué)之間的交流情況，為學(xué)生管理的班風(fēng)、學(xué)風(fēng)管理提供決策支持。同時(shí)，通過(guò)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)、課堂表現(xiàn)、課下交流情況，判斷學(xué)生是否有異常行為（趨向），并及時(shí)反饋給學(xué)校管理者。此外，系統(tǒng)還將學(xué)生的在校情況，包括到校時(shí)間、離校時(shí)間、測(cè)試成績(jī)、作業(yè)完成情況等反饋給學(xué)生家長(zhǎng)，家校協(xié)同完成學(xué)生管理工作。

讓機(jī)器在沒(méi)有人類教師的幫助下學(xué)習(xí)，讓機(jī)器像人類一樣感知和理解世界，使機(jī)器具有自我意識(shí)、情感，以及反思自身處境與行為的能力，是人工智能面臨的主要挑戰(zhàn)[8]。除此之外，人工智能在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用目前還處于初級(jí)階段，在學(xué)校的管理與教學(xué)應(yīng)用方面仍面臨著數(shù)據(jù)基礎(chǔ)薄弱、決策和推理機(jī)制適應(yīng)難、缺乏專業(yè)應(yīng)用人才等挑戰(zhàn)。

（作者單位：江蘇師范大學(xué)智慧教育學(xué)院）

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第9篇：人工智能和智能教育范文

關(guān)鍵詞:人工智能;理論傳授;實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練;科研訓(xùn)練

人工智能(Artificial Intelligence,AI)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門重要專業(yè)課程,是一門研究運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬和延伸人腦功能的綜合性學(xué)科。它研究如何用計(jì)算機(jī)模仿人腦所從事的推理、證明、識(shí)別、理解、設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)、思考、規(guī)劃以及問(wèn)題求解等思維活動(dòng),并以此解決需要人類專家才能處理的復(fù)雜問(wèn)題,例如咨詢、診斷、預(yù)測(cè)、規(guī)劃等決策性問(wèn)題[1]。人工智能是一門涉及數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、控制論、信息學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)等學(xué)科的交叉和綜合學(xué)科。目前,人工智能很多研究領(lǐng)域,如自然語(yǔ)言處理、模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、智能檢索、機(jī)器人技術(shù)、智能計(jì)算等都走在了信息技術(shù)的前沿,有許多研究成果已經(jīng)進(jìn)入并影響了人們的生活。

2003年12月5日,國(guó)內(nèi)第一個(gè)“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)在北京大學(xué)誕生[2],它標(biāo)志著我國(guó)智能科學(xué)與技術(shù)本科教育的開(kāi)始,對(duì)我國(guó)智能科學(xué)技術(shù)人才培養(yǎng)和智能科學(xué)與技術(shù)學(xué)科建設(shè)起到極大的帶動(dòng)作用。目前,人工智能課程的教學(xué)存在幾個(gè)問(wèn)題:首先,注重講授理論知識(shí),實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)滯后,這不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,更談不上實(shí)踐創(chuàng)新。其次,人工智能是交叉學(xué)科,內(nèi)容比較繁雜,各種教材的內(nèi)容不一樣,授課沒(méi)有統(tǒng)一的體系,學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)抓不住重點(diǎn),不能理解人工智能的根本方法和思想。一般說(shuō)來(lái),計(jì)算機(jī)專業(yè)的其他課程,如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、算法分析與設(shè)計(jì)等,都是求解結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的基本技術(shù),而人工智能技術(shù)則是解決非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的有效技術(shù)。最后,人工智能科學(xué)與技術(shù)飛速發(fā)展,但目前人工智能只被視為一門專業(yè)課,課程講授和人工智能沒(méi)有作為一個(gè)研究方向結(jié)合起來(lái),也沒(méi)有把傳授課本知識(shí)和引導(dǎo)啟發(fā)創(chuàng)新結(jié)合起來(lái)。

適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高等教育,要把培養(yǎng)創(chuàng)造精神和創(chuàng)新能力擺在突出的位置。創(chuàng)新是基礎(chǔ)研究的生命,而高等學(xué)校的教學(xué)只有與科研緊密結(jié)合,才能在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神方面有所作為。為此,針對(duì)人工智能的課程特點(diǎn),我們積極開(kāi)展研究型教學(xué)、研究型學(xué)習(xí),提高大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的研究與實(shí)踐。在教材上,我們選用了清華大學(xué)出版社出版、馬少平等編寫的《人工智能》。我們的教學(xué)研究與實(shí)踐的主要內(nèi)容包括三個(gè)方面:啟發(fā)式傳授人工智能解決問(wèn)題的非結(jié)構(gòu)化的思想;成體系的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練;以及與畢業(yè)論文,學(xué)校大學(xué)生科研項(xiàng)目資助計(jì)劃,國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃相對(duì)接的科研訓(xùn)練。這三個(gè)主要方面,層層遞進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣,是體系完整的創(chuàng)新型人工智能教學(xué)實(shí)踐。下面,我們就這三個(gè)方面內(nèi)容展開(kāi)探討。

1啟發(fā)式傳授人工智能解決問(wèn)題的非結(jié)構(gòu)化思想

現(xiàn)實(shí)世界的問(wèn)題可以按照結(jié)構(gòu)化程度劃分成三個(gè)層次[1]:1)結(jié)構(gòu)化問(wèn)題,能用形式化(或稱公式化)方法描述和求解的一類問(wèn)題;2)非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題,難以用確定的形式來(lái)描述,主要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)求解;3)半結(jié)構(gòu)化問(wèn)題,介于上述兩者之間。一般說(shuō)來(lái),計(jì)算機(jī)專業(yè)的其他課程如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、算法分析與設(shè)計(jì)等,都是求解結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的基本技術(shù)。而人工智能技術(shù)則是解決非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的有效技術(shù)。人工智能的教學(xué)可以讓學(xué)生在體驗(yàn)、認(rèn)識(shí)人工智能知識(shí)與技術(shù)的過(guò)程中獲得對(duì)非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的解決過(guò)程的了解,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生多角度思維的目的。

我們使用的教材主要內(nèi)容包括搜索和高級(jí)搜素、謂詞邏輯和歸結(jié)原理、知識(shí)表示、不確定性推理方法、機(jī)器學(xué)習(xí)等。這些主要內(nèi)容也可以相應(yīng)地歸結(jié)為若干個(gè)典型算法,如啟發(fā)式A*搜索算法、 剪枝算法、元啟發(fā)式算法(模擬退火,遺傳算法)、謂詞邏輯歸結(jié)算法、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、決策樹(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(BP算法、自組織網(wǎng)絡(luò)和Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法)。元啟發(fā)式算法是一種啟發(fā)式的隨機(jī)算法,是用來(lái)解決非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的典型算法,其思想和傳統(tǒng)的決定性算法如動(dòng)態(tài)規(guī)劃、分支限界完全不一樣。學(xué)生在剛一接觸到這些元啟發(fā)式算法一時(shí)難以接受和理解其機(jī)理,對(duì)算法的有效性往往半信半疑。根據(jù)非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的特點(diǎn),講解和演示算法在解決此類問(wèn)題的具體步驟和詳細(xì)過(guò)程,從而讓學(xué)生掌握人工智能算法的基本思想。在講解不同的元啟發(fā)式算法的時(shí)候,學(xué)生會(huì)問(wèn),是模擬退火算法強(qiáng),還是遺傳算法強(qiáng);在講到機(jī)器學(xué)習(xí)算法的時(shí)候,學(xué)生會(huì)問(wèn)到底哪個(gè)分類算法最好,這時(shí)候我們可以把搜索(優(yōu)化)領(lǐng)域和機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的“沒(méi)有免費(fèi)午餐”定理進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹v解和解釋,從而把具體算法實(shí)現(xiàn)層面之上的一些人工智能的哲學(xué)思想進(jìn)行傳授。

在人工智能的具體教學(xué)中,采用問(wèn)題教學(xué)法和參與式教學(xué)法。在問(wèn)題教學(xué)法中,圍繞人工智能的知識(shí)模塊,在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)各種各樣問(wèn)題的前提下,傳授知識(shí)。教學(xué)活動(dòng)中,嘗試使人工智能知識(shí)圍繞實(shí)際問(wèn)題而展現(xiàn),使問(wèn)題不僅成為激發(fā)學(xué)生求知欲的前提,也成為學(xué)生期盼、理解和吸收知識(shí)的前提,以此激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造動(dòng)機(jī)和創(chuàng)造性思維。在參與式教學(xué)中,打破人工智能算法的枯燥、沉悶的傳統(tǒng)教學(xué)法,嘗試開(kāi)放式教學(xué)內(nèi)容;提問(wèn)式講課;無(wú)標(biāo)準(zhǔn)答案的課程設(shè)計(jì);查找文獻(xiàn),分組動(dòng)手實(shí)現(xiàn)人工智能算法等參與式教學(xué)方法,培養(yǎng)和發(fā)揚(yáng)學(xué)生的參與意識(shí),通過(guò)參與式教學(xué)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和效率,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

2成體系的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練

獨(dú)立開(kāi)展人工智能實(shí)驗(yàn)課程,開(kāi)發(fā)一批新型、富有創(chuàng)意的實(shí)驗(yàn)案例庫(kù),搭建一個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)平臺(tái)。人工智能實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)是應(yīng)用各種人工智能方法,根據(jù)問(wèn)題的約束、結(jié)構(gòu)、信息進(jìn)行表示建模和計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn),是與人工智能原理同步的實(shí)驗(yàn)課程。學(xué)生必須掌握的人工智能的基本原理和計(jì)算機(jī)操作技能,它對(duì)于學(xué)生的知識(shí)、能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)與提高起著至關(guān)重要的作用,在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中占有非常重要的地位,是計(jì)算機(jī)軟件、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、軟件工程等專業(yè)的一門重要的必修專業(yè)課程。通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生得到嚴(yán)格的訓(xùn)練,能規(guī)范地掌握人工智能的基本理論和主要方法、基本問(wèn)題求解技術(shù),熟悉各種計(jì)算環(huán)境的基本使用。

在培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的基本操作、基本技能和基本知識(shí)的同時(shí),努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),在課程內(nèi)容安排上采用適量基本原理與方法的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為基本內(nèi)容,增加一系列綜合性實(shí)驗(yàn)和開(kāi)放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)問(wèn)題,在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面更注重研究性實(shí)驗(yàn)中的創(chuàng)新問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面分為三個(gè)層次:基本原理的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)。在后兩個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)中,部分引入人工智能課程小組團(tuán)隊(duì)的最新科研成果,目的在于通過(guò)完成這些研究性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力,以提升學(xué)生的科研素質(zhì)與創(chuàng)新意識(shí)。我們將這些設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)稱為新型實(shí)驗(yàn)案例庫(kù),它被放在人工智能課程小組網(wǎng)站上,以此搭建一個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)平臺(tái)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列要求。

1) 掌握人工智能方法的優(yōu)點(diǎn)及其在實(shí)際中的應(yīng)用。

2) 學(xué)會(huì)對(duì)人工智能問(wèn)題進(jìn)行分析建模和應(yīng)用各種計(jì)算工具實(shí)現(xiàn)問(wèn)題求解,熟悉對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和記錄,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲取與設(shè)計(jì),最佳實(shí)驗(yàn)條件的判斷和選擇,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論等一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)方法。

3) 鞏固并加深對(duì)人工智能原理課程的基本原理和概念的理解,培養(yǎng)學(xué)生勤奮學(xué)習(xí),求真求實(shí)的科學(xué)品德,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力、查閱文獻(xiàn)能力、思維能力、想象能力、表達(dá)能力。

4) 通過(guò)完成綜合研究性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力,提高學(xué)生的科研素質(zhì)與創(chuàng)新意識(shí)。

在培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的基本操作、基本技能和基本知識(shí)的同時(shí),進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,為學(xué)生今后從事科研、教學(xué)或企事業(yè)單位的分析檢驗(yàn)以及新技術(shù)的研發(fā)工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

在實(shí)驗(yàn)組織方面,根據(jù)各實(shí)驗(yàn)的目的和要求,學(xué)生分為5人1組,指定一個(gè)組長(zhǎng),每組選擇1套實(shí)驗(yàn)題目?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)題目要求達(dá)到27學(xué)時(shí)、綜合性實(shí)驗(yàn)題目選擇1題和研究性實(shí)驗(yàn)題目選擇1題,基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)題目要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi),小組獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)測(cè)定、數(shù)據(jù)處理,并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中, 要求學(xué)生勤于動(dòng)手, 敏銳觀察, 細(xì)心操作, 開(kāi)動(dòng)腦筋, 分析鉆研問(wèn)題, 準(zhǔn)確記錄原始數(shù)據(jù), 經(jīng)教師檢查,實(shí)驗(yàn)及其原始數(shù)據(jù)記錄才有效。同時(shí),團(tuán)隊(duì)作業(yè),需要多人分工合作、相互幫助,這樣可以提高人際交往和溝通能力,學(xué)會(huì)與他人合作,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新能力。

3課程學(xué)習(xí)與畢業(yè)論文,科研訓(xùn)練相結(jié)合

人工智能技術(shù)在一定程度上代表著信息技術(shù)的前沿和未來(lái),通過(guò)學(xué)習(xí)和體驗(yàn)人工智能的知識(shí)和技術(shù),學(xué)生能夠在一定程度上了解信息技術(shù)發(fā)展的前沿知識(shí),這有助學(xué)生開(kāi)闊視野、培養(yǎng)興趣,為今后繼續(xù)深造或走向社會(huì)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3-4]。

人工智能的理論和方法廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、圖像處理中,這些內(nèi)容既是高年級(jí)的后續(xù)課程,又是現(xiàn)在熱門的研究方向。學(xué)習(xí)和深刻理解人工智能的理論、方法和應(yīng)用,對(duì)后續(xù)課程學(xué)習(xí)以及今后的研究具有重要的意義。

我院規(guī)定大學(xué)三年級(jí)的學(xué)生開(kāi)始聯(lián)系畢業(yè)論文指導(dǎo)導(dǎo)師,同時(shí)確定畢業(yè)論文的研究方向,提前進(jìn)行科研實(shí)踐,以培養(yǎng)實(shí)踐能力和研究素質(zhì)。人工智能課程正好是大三高年級(jí)開(kāi)設(shè)的專業(yè)課,因此,我們把課程實(shí)驗(yàn)及設(shè)計(jì)與同學(xué)的興趣相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生,并提煉和形成學(xué)生的畢業(yè)選題和課外的科研方向,它是提高本科生研究創(chuàng)新能力的有效手段。

基于新的教學(xué)實(shí)踐,很多學(xué)生的選題都與上述歸納的人工智能若干算法相關(guān),如算法本身的研究和改進(jìn),或是算法在各領(lǐng)域,如數(shù)據(jù)挖掘、圖像處理等的應(yīng)用。在我們的科研能力訓(xùn)練計(jì)劃中,一批項(xiàng)目和課題,如混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究與應(yīng)用、差分演化算法研究與應(yīng)用、基于協(xié)同訓(xùn)練的推薦系統(tǒng)等,分別受到國(guó)家和學(xué)校本科生科研項(xiàng)目立項(xiàng)資助。一批三四年級(jí)的本科生以第一作者身份在國(guó)內(nèi)核心期刊、國(guó)際會(huì)議和期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文,這激發(fā)了學(xué)生的科研興趣,使學(xué)生體會(huì)到了創(chuàng)新的樂(lè)趣。

總之,課程學(xué)習(xí)與畢業(yè)論文、學(xué)校大學(xué)生科研項(xiàng)目資助計(jì)劃、國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃相對(duì)接的科研訓(xùn)練,極大地提升了學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研基本素質(zhì)。

4結(jié)語(yǔ)

針對(duì)人工智能的課程特點(diǎn),我們積極開(kāi)展研究型教學(xué)、研究型學(xué)習(xí),提高大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的研究與實(shí)踐。我們的教學(xué)研究與實(shí)踐主要內(nèi)容包括三個(gè)方面:啟發(fā)式傳授人工智能解決問(wèn)題的非結(jié)構(gòu)化的思想;成體系的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練;以及與畢業(yè)論文、學(xué)校大學(xué)生科研項(xiàng)目資助計(jì)劃、國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃相對(duì)接的科研訓(xùn)練。這三個(gè)主要方面,層層遞進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣,是體系完整的創(chuàng)新型人工智能教學(xué)實(shí)踐,新的改革和實(shí)踐在教學(xué)中取得了令人滿意效果。

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Reform and Practice of Innovative Teaching in Artificial Intelligence

WANG Jia-hai, YIN Jian, LING Ying-biao

(Department of Computer Science, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510006, China)