導(dǎo)語：如何才能寫好一篇人工智能的教育方式，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

一、提升醫(yī)學(xué)生人文素養(yǎng)的必要性

人文素質(zhì)教育就是將人類優(yōu)秀的文化成果通過知識傳授、環(huán)境熏陶以及自身實(shí)踐，使其內(nèi)化為人格、氣質(zhì)、修養(yǎng)，成為人的相對穩(wěn)定的內(nèi)在品質(zhì)。[1]醫(yī)學(xué)是與人打交道的學(xué)科，它要求醫(yī)學(xué)教育必須要提高醫(yī)學(xué)生的人文素質(zhì)，把他們培養(yǎng)成為尊重人、尊重生命，有高尚職業(yè)道德情操的人類健康守護(hù)者。因此，對醫(yī)學(xué)生進(jìn)行人文素質(zhì)教育便成為提高未來醫(yī)務(wù)人員素質(zhì)水平的客觀要求。大量案例表明，在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)中，醫(yī)技與醫(yī)德相輔相成，缺一不可。再者，醫(yī)學(xué)模式已由傳統(tǒng)的生物醫(yī)學(xué)模式向生物--心理--社會醫(yī)學(xué)模式轉(zhuǎn)變，由社會因素、心理因素、環(huán)境因素誘發(fā)的病癥已經(jīng)大大改變著現(xiàn)代人類的疾病譜。這對醫(yī)藥衛(wèi)生人才整體素質(zhì)尤其是人文素質(zhì)提出了新的要求。由此醫(yī)學(xué)教育應(yīng)順應(yīng)醫(yī)學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，加強(qiáng)醫(yī)學(xué)生的人文素質(zhì)教育，回歸醫(yī)學(xué)人文關(guān)懷之本位。

二、醫(yī)學(xué)院校官方微信公眾平臺的人文素養(yǎng)教育功能

首先，微信公眾平臺是一個(gè)開放的平臺，文字、視頻、圖片等多樣的傳播元素，廣受用戶青睞。在醫(yī)學(xué)院校官方微信公眾平臺上，可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)生人文素質(zhì)教育傳播內(nèi)容的針對性和時(shí)效性，為人文素質(zhì)教育提供了便利的傳播平臺。其次，作為接受群體為本校全體師生的醫(yī)學(xué)院校官方微信公眾平臺，其推送內(nèi)容的豐富性，增加了人文素質(zhì)教育的內(nèi)涵、深度和廣度，是醫(yī)學(xué)院校拓展人文素質(zhì)教育的重要手段。最后，醫(yī)學(xué)院校官方微信公眾平臺信息推送類型多樣，能夠多元化的傳播人文素質(zhì)教育信息，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性，提升師生互動參與的體驗(yàn)感，為人文素質(zhì)教育提供大量的教育資源。

三、醫(yī)學(xué)院校官方微信公眾平臺的人文素養(yǎng)教育功能實(shí)現(xiàn)途徑

1、打造特色傳播內(nèi)容?！笆褂门c滿足理論”認(rèn)為，受眾的媒介接觸是基于自己的需求對媒介內(nèi)容進(jìn)行選擇的活動。在醫(yī)學(xué)院校官方微信公眾平臺上推送一些輕松、活波的醫(yī)學(xué)名家軼事、醫(yī)學(xué)趣聞、醫(yī)患感人故事、醫(yī)學(xué)生實(shí)習(xí)等內(nèi)容，對醫(yī)學(xué)生的人文素養(yǎng)知識是有益填充。另一方面，可以設(shè)立一些品牌欄目，如設(shè)立【醫(yī)學(xué)Q課堂?電影扒扒樂】等欄目，整合一些反映醫(yī)患和諧關(guān)系的電影，對影片的劇情、臺詞、人物角色設(shè)定、音樂等元素進(jìn)行分析，讓醫(yī)學(xué)生在娛樂中感受到醫(yī)患和諧所帶來的職業(yè)榮譽(yù)感，在潛移默化中提升醫(yī)學(xué)生的人文素養(yǎng)。

2、綜合運(yùn)用多種傳播元素。微信主打的語音、圖文、視頻等信息功能，讓信息的形式更加多樣化、新穎化。靈活多樣的傳播形式為醫(yī)學(xué)院校人文素養(yǎng)的培養(yǎng)提升帶來了極大機(jī)遇，把握運(yùn)用好這一機(jī)遇，可以優(yōu)化醫(yī)學(xué)院校官方微信公眾平臺的人文素養(yǎng)教育功能，擴(kuò)展傳播途徑。此外，還可以靈活運(yùn)用微信漂流瓶、掃一掃等功能，讓官方微信公眾平臺更貼近學(xué)生生活，加強(qiáng)與學(xué)生的互動交流，對提升醫(yī)學(xué)生人文素養(yǎng)也大有裨益。

3、培養(yǎng)微信公眾平臺建設(shè)的主力軍。要提升醫(yī)學(xué)院校微信公眾平臺人文素養(yǎng)功能水平，必須高度重視隊(duì)伍建設(shè)，全力打造微信公眾平臺建設(shè)的主力軍。要在強(qiáng)化責(zé)任意識上下功夫，建立起學(xué)校宣傳主管部門負(fù)總責(zé)、各部門密切配合、全體師生員工積極參與的大宣傳格局，充分挖掘廣大師生的資源價(jià)值，形成人人自覺投身微信平臺人文素養(yǎng)功能充分發(fā)揮的實(shí)踐氛圍。

篇2

 

一、網(wǎng)站的構(gòu)建 

 

1.網(wǎng)站框架設(shè)計(jì) 

我國高中階段人工智能教育還處于起步階段，據(jù)調(diào)查，全國已開設(shè)人工智能課程的中學(xué)不超過十所。事實(shí)上，對于人工智能這一前沿學(xué)科，大部分信息技術(shù)教師還缺乏足夠的了解，因此對于該課程的開設(shè)也一直處于觀望狀態(tài)?？紤]到人工智能教育的實(shí)際情況以及網(wǎng)站的主要對象，我們以高中信息技術(shù)選修課教材《人工智能初步》為基礎(chǔ)，按教學(xué)內(nèi)容設(shè)置和劃分欄目，同時(shí)又圍繞“學(xué)人工智能、教人工智能、用人工智能、機(jī)器人專題”四大專題進(jìn)行內(nèi)容重組。當(dāng)然，網(wǎng)站的基本架構(gòu)并非一成不變，它需要在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行檢驗(yàn)與修正，最終實(shí)現(xiàn)網(wǎng)站的完美架構(gòu)。依據(jù)上述思路建構(gòu)的網(wǎng)站基本框架如圖1所示。 

2.網(wǎng)站的欄目設(shè)計(jì) 

 

新聞欄目以圖文的形式人工智能發(fā)展的最新情況，這是激發(fā)并維持廣大師生關(guān)注人工智能的基礎(chǔ)，也是師生獲取最新信息的窗口。子欄目“中國動態(tài)”“歐美動態(tài)”等分別介紹了各地區(qū)最新的人工智能信息，尤其是機(jī)器人產(chǎn)品的新聞。子欄目“會議論壇”，“比賽通知”為師生、參與比賽提供服務(wù)。 

論文欄目是作為資源型網(wǎng)站的基礎(chǔ)。子欄目“教學(xué)研究”主要面向從事人工智能教育的研究者和教師，探討教學(xué)方法、分析教學(xué)案例、推薦教材和參考書，為更好的開展人工智能教學(xué)提供理論依據(jù)。子欄目“學(xué)習(xí)樂園”主要面向?qū)W生，展示活動實(shí)錄、闡述學(xué)習(xí)感受，聆聽專家意見，為更好的學(xué)習(xí)人工智能提供事實(shí)參考，教師也通過“學(xué)習(xí)樂園”來了解學(xué)生的所思所感所想。子欄目“賽事規(guī)則”介紹了各個(gè)地區(qū)和各級機(jī)器人比賽的一些規(guī)則，有利于師生更好的進(jìn)行人工智能的教與學(xué)。 

資源、視頻、圖庫、酷站：這四個(gè)欄目是資源型網(wǎng)站的核心。尤其是資源模塊中的子欄目“電子書刊”“教學(xué)課件”“人工智能軟件”分別以不同的文件格式向師生提供教與學(xué)的資源，使其能快速準(zhǔn)確地獲取符合需求的資源，免去了在因特網(wǎng)上盲目搜索出現(xiàn)大量冗余信息的麻煩。網(wǎng)站整合了文本、視頻、圖片等多媒體信息，以豐富多彩的形式呈現(xiàn)資源，增強(qiáng)了網(wǎng)站的吸引力和信息的可閱讀性。 

愛問欄目是作為學(xué)習(xí)型網(wǎng)站的基礎(chǔ)，也是本網(wǎng)站的一大特色。“愛問”是采用了模仿“百度知道系統(tǒng)”的程序設(shè)計(jì)，更注重知識的答疑解惑。我們將此欄目劃分為“學(xué)人工智能”“教人工智能”“用人工智能”“機(jī)器人問題”四個(gè)子欄目，師生可根據(jù)各自的需要進(jìn)行提問、回答問題、搜索問題等操作。同時(shí)，設(shè)立了積分制，激發(fā)師生提問和回答問題的熱情。 

用戶中心欄目是學(xué)習(xí)型網(wǎng)站的核心。作為一個(gè)專題網(wǎng)站，必然要十分強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的功能。子欄目“網(wǎng)絡(luò)書簽”的功能可以使學(xué)習(xí)者記錄自己所瀏覽過的或所感興趣的網(wǎng)頁，便于在下次登陸后繼續(xù)學(xué)習(xí)。在子欄目“信息”功能中，學(xué)習(xí)者可以新聞、論文、資源、愛問等信息，待管理員審核通過后即可在網(wǎng)站中顯示出來。另外，教師也可在教學(xué)過程中通過此模塊要求學(xué)生提交作業(yè)，便于教師隨時(shí)隨地的批改作業(yè)。 

 

二、網(wǎng)站的訪問數(shù)據(jù)分析 

 

人工智能教育專題網(wǎng)站從開設(shè)至今將近8個(gè)月的時(shí)間，已經(jīng)有超過1萬的獨(dú)立訪客訪問了本站，我們選取了最近訪問的2000位獨(dú)立訪客進(jìn)行研究。通過對地域、被檢索方式、受訪頁面及回頭率的分析，可為網(wǎng)站下一步的改進(jìn)與完善提供依據(jù)，為其他人工智能教育類網(wǎng)站的建設(shè)，在網(wǎng)站的用戶類型，網(wǎng)站的內(nèi)容選擇與更新，網(wǎng)站的推介宣傳等方面提供參考與借鑒。 

 

1.地域分析 

在統(tǒng)計(jì)到的訪問該網(wǎng)站的地域中，國外共有12個(gè)國家訪問了本網(wǎng)站。國內(nèi)除西藏、澳門之外，其他省份、直轄市、特別行政區(qū)都有訪問過本網(wǎng)站，這為我們今后在高中普及人工智能教育提供了有力的依據(jù)。但是，通過圖2的數(shù)據(jù)我們也可看到，各個(gè)地區(qū)間的訪問量差距較大，并且訪問量靠前的幾個(gè)省份基本上是沿海地區(qū)，而中部和西部地區(qū)的訪問量比較少，所以在今后的工作中不僅要加強(qiáng)網(wǎng)站本身的建設(shè)和宣傳，更要把人工智能教育的理念推廣到中部和西部地區(qū)，使那里的中小學(xué)師生也接觸人工智能的知識，激發(fā)他們對信息技術(shù)美好前景的向往。 

2.被檢索方式分析 

搜索引擎是網(wǎng)絡(luò)上最常用的獲取資源的方式。掌握用戶使用搜索引擎的情況，有助于了解網(wǎng)站的被檢索方式。統(tǒng)計(jì)搜索關(guān)鍵字的次數(shù)，有助于了解網(wǎng)站被檢索訪問的原因。在專題網(wǎng)站建設(shè)完成后，向“百度”、“Google”等大型搜索引擎系統(tǒng)提交收錄網(wǎng)頁申請是極其必要的，它有利于提高網(wǎng)站的知名度和訪問量。而在網(wǎng)站中增加“人工智能”，“prolog 源程序”等文字內(nèi)容，將會有利于用戶在盲目搜索時(shí)能訪問到該專題網(wǎng)站。 

3.受訪頁面分析 

受訪頁面是指用戶訪問該專題網(wǎng)站時(shí)所停留的頁面。通過對受訪頁面的統(tǒng)計(jì)，使我們能夠掌握用戶相對較為關(guān)注網(wǎng)站的哪些內(nèi)容。表1數(shù)據(jù)中“學(xué)人工智能”占23.82%，“資源下載”占了16.32%，表明用戶對人工智能的知識還不是很了解，對人工智能的認(rèn)識還停留在“學(xué)”的層面，遠(yuǎn)未達(dá)到“教”的程度。人工智能教育類網(wǎng)站在建設(shè)中，如果能提供大量的人工智能的基礎(chǔ)知識以及豐富的可下載資源，將會顯著提高網(wǎng)站的受歡迎度以及用戶的認(rèn)可度。 

4.回頭率分析 

在網(wǎng)站訪問統(tǒng)計(jì)中，通常將距離上次訪問超過12小時(shí)的再次訪問記錄為一次回頭。通過對回頭率的統(tǒng)計(jì)（表略）看出該專題網(wǎng)站的粘性不是很高，尤其是3次回訪以上的用戶還不多。通過對部分用戶訪談后了解到，網(wǎng)站的更新速度慢，資源較少，內(nèi)容偏難是其不愿進(jìn)行多次回訪的主要原因。所以，人工智能教育類網(wǎng)站在維護(hù)期間要注意內(nèi)容的時(shí)效性、豐富性、通俗性才能保證網(wǎng)站訪問的可持續(xù)性。 

 

 

三、網(wǎng)站建設(shè)的若干思考 

 

目前國內(nèi)外有關(guān)人工智能的專題網(wǎng)站不多，針對人工智能教育的網(wǎng)站更少。在可供借鑒的成熟案例較少、研究又處于剛起步階段的情況下，有必要對我們的工作進(jìn)行反思總結(jié)。通過上述訪問數(shù)據(jù)的分析，以及在人工智能教育專題網(wǎng)站建設(shè)的準(zhǔn)備階段，實(shí)施階段及運(yùn)行階段的實(shí)踐，我們認(rèn)為在建設(shè)人工智能教育類網(wǎng)站時(shí)應(yīng)當(dāng)注意以下幾個(gè)問題。 

1. 充分關(guān)注用戶信息 

訪問量是綜合類或門戶類網(wǎng)站的生命線，應(yīng)當(dāng)盡可能地拓寬訪問者的類型與層次。但人工智能作為一門新興學(xué)科，其專題網(wǎng)站的學(xué)科性特點(diǎn)甚至比普通的專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站還要突出，因此單從訪問量上來說，它是無法和門戶類網(wǎng)站相比的。所以在建設(shè)的初期首先就要考慮的網(wǎng)站的對象問題，也就是要關(guān)注哪類人訪問了網(wǎng)站。只有準(zhǔn)確的掌握了用戶的信息才能更好提供用戶需要的資源。 

在這里，人工智能教育專題網(wǎng)站是通過以下三種手段來獲取用戶信息的。 

第一，用戶必須注冊才能訪問網(wǎng)站，注冊的內(nèi)容包括年齡、身份、學(xué)歷，電子郵件等內(nèi)容。 

第二，在網(wǎng)站中設(shè)立“網(wǎng)站調(diào)查”欄目，可以對“你是如何知道本站的”，“你覺得本站建設(shè)的如何”等內(nèi)容教學(xué)在線調(diào)查。 

第三，通過“中國站長站”等專業(yè)的數(shù)據(jù)收集程序來獲取用戶基本信息，可收集到用戶地域、受訪問頁面、用戶回頭率等信息。只有掌握了準(zhǔn)確的用戶信息，才能更好的為用戶提供服務(wù)。 

2.與用戶攜手共建網(wǎng)上資源 

人工智能的子學(xué)科門類眾多，僅高中教材《人工智能初步》中就有知識及其表達(dá)、推理與專家系統(tǒng)、人工智能語言與問題求解等多個(gè)主題。而且我國的人工智能研究相對薄弱，很多資料都是外文的。任何一個(gè)人要很熟練的掌握人工智能的各個(gè)內(nèi)容是很困難也是不現(xiàn)實(shí)的。我們通過一年多的實(shí)踐也體會到，僅僅依靠課題組成員很難保證網(wǎng)站資源庫內(nèi)容的全面性和針對性。所以在網(wǎng)站最新一次改版中，我們增加了用戶的信息功能，使得用戶自己可以新聞、添加文章，上傳資源，只要經(jīng)過管理員審核即可在網(wǎng)站中顯示。 

另外，在人工智能教學(xué)過程中，我們也充分利用學(xué)生的優(yōu)勢，要求學(xué)生以作業(yè)的形式提交文本和視頻資源，并將作業(yè)的數(shù)量和質(zhì)量作為考察學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一個(gè)指標(biāo)。這些舉措保證了網(wǎng)站內(nèi)容更新的時(shí)效性和內(nèi)容的針對性。用戶所的就是用戶所關(guān)注的，用戶所關(guān)注的就是網(wǎng)站所要收集的。 

3.通過多種形式充分發(fā)揮網(wǎng)站作用 

目前，全國高中開設(shè)了“人工智能初步”選修課的學(xué)校極少，教師手頭上可供選擇的教材也只有5套。從專題網(wǎng)站上統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)來看，雖然網(wǎng)站目前的用戶主要是教師，但“學(xué)人工智能”頁面訪問量卻遠(yuǎn)多于“教人工智能”。從這些情況看，單靠幾個(gè)人工智能教育類的專題網(wǎng)站無法從根本上解決高中人工智能教育現(xiàn)階段所面臨的窘境。所以，在條件允許的情況下，可以通過研修班、會議論壇等形式組織教師進(jìn)行面對面的交流。 

例如，我們就在2007年5月25日至27日在浙江師范大學(xué)舉辦了全國首屆“高中人工智能課程研修班”，來自全國十個(gè)省市的70余位信息技術(shù)教師及教研員參加了研修班的學(xué)習(xí)。在研修活動中，教師不僅學(xué)習(xí)了人工智能的知識，也對人工智能教育的現(xiàn)狀及發(fā)展過程中遇到的問題做了充分了探討和交流。本次研修活動結(jié)束后，人工智能教育專題網(wǎng)站則成了學(xué)員們交換信息、交流體會、共享資源的有效平臺。 

 

四、結(jié)束語 

 

總之，借助專題網(wǎng)站的平臺作用開展各種活動，不僅彌補(bǔ)了人工智能教育網(wǎng)站缺乏面對面交流和互動的缺點(diǎn)，也為把網(wǎng)站資源建設(shè)的更具針對性提供了有效幫助。 

 

參考文獻(xiàn)： 

[1]張劍平. 關(guān)于人工智能教育的思考[J] .電化教育研究.2003，（1）. 

[2]曹瑞敏. “中國海”學(xué)生專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站應(yīng)用[J] .中國電化教育.2005，（5）. 

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【關(guān)鍵詞】 人工智能 農(nóng)村遠(yuǎn)程教育 高效

人工智能技術(shù)是在計(jì)算機(jī)科學(xué)日新月異發(fā)展的進(jìn)程中一大成果，由于其智能、高效、優(yōu)化的強(qiáng)大功能，為許多研究者所重視。部分教育領(lǐng)域的研究者，將人工智能技術(shù)引入教育行業(yè)，探討人工智能如何融入教育，促進(jìn)教育深度發(fā)展。研究者們將人工智能與職業(yè)教育、繼續(xù)教育、遠(yuǎn)程教育及教育技術(shù)結(jié)合，進(jìn)行探討，提出了一些很好的建議。農(nóng)村遠(yuǎn)程教育雖然也屬于遠(yuǎn)程教育范疇，但由于其自身具有許多特殊性，因此有必要單獨(dú)將其應(yīng)用于農(nóng)村遠(yuǎn)程教育進(jìn)行探討。

1 我國當(dāng)前農(nóng)村遠(yuǎn)程教育發(fā)展面臨的困境

我國農(nóng)村遠(yuǎn)程教育是伴隨著現(xiàn)代通訊技術(shù)的發(fā)展而在廣大農(nóng)村出現(xiàn)的一種新的教育模式。隨著上世紀(jì)70年代末，以廣播電視大學(xué)為代表的遠(yuǎn)程教育的興起，為我國教育的發(fā)展寫下了濃重的一筆，由于其不受時(shí)間、空間、學(xué)習(xí)者等要素的影響，充分體現(xiàn)了“時(shí)時(shí)能學(xué)、處處可學(xué)、人人皆學(xué)”的巨大優(yōu)勢。因此，本世紀(jì)初，國家將遠(yuǎn)程教育教學(xué)模式引入廣大農(nóng)村，于2003年推出了“農(nóng)村黨員干部現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育”、“農(nóng)村中小學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育工程”，于2004年依托廣播電視大學(xué)體統(tǒng)推出了“一村一名大學(xué)生”工程，這些遠(yuǎn)程教育工程對推進(jìn)農(nóng)村教育起到了舉足輕重的作用。但其發(fā)展也遇到了困難，具體說主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1 師資力量短缺

由于受我國長期以來的城鄉(xiāng)二元制經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的影響，導(dǎo)致城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡，直接造成了城鄉(xiāng)教育發(fā)展失衡。在農(nóng)村教育中，首先表現(xiàn)在教師配置上，由于農(nóng)村教育經(jīng)費(fèi)投、教師工資水平均低于城市，造成了長期以來農(nóng)村教育師資力量短缺，遠(yuǎn)程教育更是如此。據(jù)相關(guān)研究表明，現(xiàn)我國農(nóng)村遠(yuǎn)程教育由于缺少懂計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的專業(yè)人才，往往用不相關(guān)專業(yè)的人才作為替代，且大都為兼職人員。這就造成了對遠(yuǎn)程教育設(shè)備的維護(hù)、遠(yuǎn)程教育資源的管理及遠(yuǎn)程教育教學(xué)輔導(dǎo)等方面出現(xiàn)問題。以廣播電視大學(xué)系統(tǒng)為例，自2004年廣播電視大學(xué)開始招收“一村一名大學(xué)生”學(xué)員，雖然學(xué)員增長速度很快，但其教學(xué)點(diǎn)僅延伸至縣城，招收的學(xué)員往往為縣城周邊農(nóng)村的農(nóng)民，而廣大較偏遠(yuǎn)地區(qū)正真渴望接受教育的農(nóng)民缺少受教育機(jī)會，之所以沒有延伸至鄉(xiāng)鎮(zhèn)及行政村，根本原因是缺少師資力量。

1.2 資源建設(shè)不足

由于農(nóng)村遠(yuǎn)程教育是本世紀(jì)初才在農(nóng)村興起的一種新的教育模式，屬于新生事物，因此缺少前期的積累，主要體現(xiàn)在教學(xué)資源的積累上。我們知道，是否擁有豐富優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源是關(guān)乎遠(yuǎn)程教育成敗的關(guān)鍵。而長期以來，我們主要注重城市遠(yuǎn)程教育的發(fā)展，現(xiàn)城市遠(yuǎn)程教育已相當(dāng)成熟，擁有一大批優(yōu)質(zhì)的教育資源，吸引了大批學(xué)習(xí)者。但由于農(nóng)村遠(yuǎn)程教育與城市遠(yuǎn)程教育相比有其特殊性，廣大農(nóng)村學(xué)員需要掌握的不僅僅是理論知識，他們最迫切學(xué)習(xí)的是農(nóng)業(yè)實(shí)用新技術(shù)及掌握能夠改變自己生活現(xiàn)狀的一技之長，而這些課程資源在城市遠(yuǎn)程教育中設(shè)計(jì)不多。因此我們沒有現(xiàn)成的教育資源可供使用，需要另起爐灶進(jìn)行建設(shè)。但由于投入農(nóng)村遠(yuǎn)程教育的經(jīng)費(fèi)有限，用于資源建設(shè)的經(jīng)費(fèi)也不足。造成了現(xiàn)階段農(nóng)村遠(yuǎn)程教育資源依然短缺的現(xiàn)實(shí)。這不利于農(nóng)村遠(yuǎn)程教育進(jìn)一步發(fā)展。

1.3 課程設(shè)置不合理

如上所述，廣大農(nóng)村學(xué)員渴望學(xué)習(xí)的是改善自身生活的實(shí)用農(nóng)業(yè)新技術(shù)及一技之長，同時(shí)廣大農(nóng)村也需要培養(yǎng)一批懂管理的鄉(xiāng)村干部。因此在專業(yè)和課程設(shè)置上，客觀上要求向這些方面靠攏。雖然現(xiàn)在農(nóng)村遠(yuǎn)程教育在專業(yè)設(shè)置上慢慢轉(zhuǎn)向適合農(nóng)村學(xué)員的涉農(nóng)專業(yè)，但在課程設(shè)置上還是不盡如人意，往往只根據(jù)自己師資情況及資源情況來設(shè)置課程，這樣往往造成農(nóng)民學(xué)員需要的課程沒有涉及，而農(nóng)民學(xué)員缺乏興趣的理論課程所占比重過大的問題。這樣會嚴(yán)重挫傷廣大農(nóng)村學(xué)員學(xué)習(xí)積極性，對農(nóng)村遠(yuǎn)程教育發(fā)展極為不利。

1.4 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺存在不足

我國現(xiàn)階段遠(yuǎn)程教育的網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)教學(xué)平臺現(xiàn)階段的形勢往往通過QQ對話、Email郵件、BBS及一些音頻、視頻系統(tǒng)進(jìn)行。這些方式當(dāng)然是有效的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式，但存在問題也是十分明顯的，最主要問題在于如果沒有提前聯(lián)系，教師就不會及時(shí)回復(fù)學(xué)生提出的問題，缺少師生互動。學(xué)生的學(xué)習(xí)效果會大打折扣。

2 人工智能應(yīng)用于遠(yuǎn)程教育的優(yōu)勢

2.1 人工智能的概念

人工智能是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)分支，是一門研究計(jì)算機(jī)模擬和延伸人腦功能的綜合性科學(xué)，部分研究者將其定義為：一個(gè)電腦系統(tǒng)具有人類的知識和行為，具有學(xué)習(xí)、推理判斷來解決問題、記憶知識和了解人類自然語言的能力。人工智能的產(chǎn)生過程：對于人類因問題和事物而引起的刺激和反應(yīng)，以及因此而引發(fā)的推理、解決問題及思考決策等過程，將這些過程分解成一些步驟，再通過程序設(shè)計(jì)，將這些人類解決問題的過程模擬化或公式化，使電腦能有一個(gè)系統(tǒng)的方法來設(shè)計(jì)或應(yīng)付更復(fù)雜的問題，這套能夠應(yīng)付問題的軟件系統(tǒng)，稱之為人工智能。

2.2 人工智能切合了遠(yuǎn)程教育的要求

有研究者指出：人工智能是研究如何構(gòu)造智能機(jī)器（智能計(jì)算機(jī)）或智能系統(tǒng)，使其模擬、延伸、擴(kuò)展人類智能的學(xué)科。人工智能在教學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的最直接結(jié)果就是誕生了智能教學(xué)系統(tǒng)。而所謂的智能教學(xué)系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)為基礎(chǔ)而興起的，它是以學(xué)生為中心，以計(jì)算機(jī)為媒介，利用計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)專家的思維過程而形成的開放式人機(jī)交流系統(tǒng)。由于它綜合了知識專家、教師、學(xué)生三者的活動，因此，與之相對應(yīng)，智能教學(xué)系統(tǒng)一般分為知識庫、教學(xué)策略和學(xué)生模型三個(gè)基本模塊，再加上自然語言智能接口。人工智能的這些功能和模塊剛好切合了遠(yuǎn)程教育的特點(diǎn)及要求。我們開展的遠(yuǎn)程教育一直以來就強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，以學(xué)生自學(xué)為主，教師輔導(dǎo)為輔，教師通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)輔導(dǎo)，以此來完成學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。因此人工智能適合應(yīng)用于遠(yuǎn)程教育教學(xué)過程。

2.3 人工智能能夠有效加強(qiáng)對學(xué)生的管理，提高學(xué)習(xí)效率

長期以來遠(yuǎn)程教育為社會詬病的是，由于缺少師生間直接交流的機(jī)會，造成教師對學(xué)生的組織和管理方面的困難。如果我們僅僅依據(jù)學(xué)生登錄次數(shù)、登錄時(shí)間等方面來評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)情況，這樣往往造成對學(xué)生學(xué)習(xí)的錯(cuò)誤評價(jià)，但對遠(yuǎn)程教育的教師來說也只能做到這些。但如果我們將人工智能引入遠(yuǎn)程教育，它可以依據(jù)自己強(qiáng)大的功能，通過對學(xué)生情況的數(shù)據(jù)分析，科學(xué)提供學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知特點(diǎn)及當(dāng)前的知識水平。更為重要的是，通過對這些信息的分析，它能為每位學(xué)習(xí)者制定適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)服務(wù)，切實(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，這是我們遠(yuǎn)程教育所倡導(dǎo)的最佳服務(wù)的效果。

2.4 人工智能可以從某方面解決農(nóng)村遠(yuǎn)程教育師資力量

如上所述，由于城鄉(xiāng)間經(jīng)濟(jì)差距，造成了長期以來城鄉(xiāng)教育發(fā)展失衡，廣大農(nóng)村地區(qū)師資力量較為薄弱，特別是遠(yuǎn)程教育方面。這一問題解決的根本途徑在于縮小城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)差距，但這并非一朝一夕就能解決的問題。因此農(nóng)村師資力量特別是遠(yuǎn)程教育師資力量的解決，需要一個(gè)過程。而人工智能技術(shù)利用了計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)專家的思維過程而形成的開放式人機(jī)交流系統(tǒng)，它集知識專家和教師于一身。廣大學(xué)員可以通過自然語言系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)正真意義上的人機(jī)對話，完成適時(shí)的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)過程，這從某種程度上解決了師資短缺的問題，為農(nóng)村遠(yuǎn)程教育的發(fā)展提供了一條新的發(fā)展思路。

2.5 人工智能能夠有效解決農(nóng)村遠(yuǎn)程教育資源建設(shè)問題

目前我國農(nóng)村遠(yuǎn)程教育在資源方面存在的問題除了數(shù)量較少，質(zhì)量也不高，許多網(wǎng)絡(luò)課程資源僅僅是課本的翻版，雖然資源制作者利用現(xiàn)代資源制作手段，以文字、視頻及圖片等手段來展現(xiàn)知識，但知識之間的邏輯聯(lián)系性方面存在不足。這給學(xué)習(xí)者有效學(xué)習(xí)帶來極大不便，影響了學(xué)習(xí)效果。而人工智能技術(shù)，能夠?qū)ΜF(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)課程資源進(jìn)行智能加工，對知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新構(gòu)建，對知識間的層次性、邏輯性進(jìn)行重新編排，為學(xué)習(xí)者展示學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)，切實(shí)提高學(xué)習(xí)效率。使資源更加優(yōu)質(zhì)高效。

2.6 人工智能能夠提供實(shí)時(shí)交流，解決網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的不足

由于人工智能集知識專家、教師與一身，可以通過自然語言系統(tǒng)，開展人機(jī)對話，通過討論解決學(xué)生遇到的問題。能改變傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺缺乏及時(shí)交互性的問題。能夠解決網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的不足。促進(jìn)農(nóng)村遠(yuǎn)程教育的發(fā)展。

3 結(jié)語

人工智能技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的成果之一，它具有智能、高效、優(yōu)化的強(qiáng)大功能，許多行業(yè)都利用人工智能技術(shù)提高效率。對我國農(nóng)村遠(yuǎn)程教育而言，如果能將人工智能引入，能從某種程度解決因?yàn)橘Y金問題造成的師資力量缺乏問題；提高對遠(yuǎn)程教育學(xué)生的管理，為他們提供個(gè)性化的高效遠(yuǎn)程教育服務(wù)；能夠利用它強(qiáng)大的功能重新編輯網(wǎng)絡(luò)資源，讓它更有利于學(xué)生學(xué)習(xí)；同時(shí)人工智能還能提供自然語言接口，打破以往網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的弊端。相信通過引入人工智能技術(shù)，我國農(nóng)村遠(yuǎn)程教育會迎來新的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇4

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī) 人工智能技術(shù) 系統(tǒng)

人工智能（Artificial Intelligence）是研究使計(jì)算機(jī)模擬人的學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等思維過程和智能行為的學(xué)科，用過對計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的原理的研究，制造出類似于人腦智能的計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的廣泛普及，人們教育觀念正在悄然改變，新型的教育模式正在成形，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育迅速發(fā)展，然而由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育發(fā)展尚不成熟，實(shí)際應(yīng)用過程中存在諸多問題，而人工智能的引入，則使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育水平提升到一個(gè)全新的發(fā)展臺階，并展現(xiàn)了其廣闊的發(fā)展前景[1]。

一、人工智能技術(shù)概況

人工智能是通過研究人的智慧機(jī)理和思維過程，利用計(jì)算機(jī)體現(xiàn)和模擬人的智能行為。人工智能自其正式提出至今短短幾十年內(nèi)取得飛速的發(fā)展，已經(jīng)成為一種成熟的工具。由于人工智能的效用堪比人的智慧，在進(jìn)行信息分析處理時(shí)可以采取語音識別，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話，所以其應(yīng)用范圍自其發(fā)展以來逐步向諸多領(lǐng)域擴(kuò)展，如醫(yī)學(xué)、建筑學(xué)、地質(zhì)學(xué)、機(jī)械等，而其研究課題也不斷深入，如專家系統(tǒng)、機(jī)器人、自然語言處理系統(tǒng)、博弈等。人工智能具有理解經(jīng)驗(yàn)并從中學(xué)習(xí)、辨別模糊或互相矛盾的信息、快速而成功地對新環(huán)境做出反應(yīng)、在解決問題時(shí)使用推理進(jìn)行有效的推導(dǎo)、能處理復(fù)雜的情況、應(yīng)用知識控制環(huán)境等諸多能力。人工智能是一個(gè)知識信息系統(tǒng)，知識在人工智能中占據(jù)重要的地位，計(jì)算機(jī)的智能只有通過對知識的發(fā)現(xiàn)、儲存、學(xué)習(xí)、推理和決策才能展現(xiàn)出來。人工智能主要有以下優(yōu)勢：首先，由于知識儲存與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，為人們知識傳播和復(fù)制帶來了極大的便利，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使知識的傳播和復(fù)制突破時(shí)間和空間的限制，為人們帶來無限的知識共享。其次，人工智能系統(tǒng)拓展了知識信息獲取渠道，同時(shí)在某些任務(wù)處理的質(zhì)量和速度上，人工智能展現(xiàn)的能力驚人的能力，遠(yuǎn)非人類所能及[2]。

二、人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用

（一）智能決策支持系統(tǒng)

智能決策支持系統(tǒng)（IntelligentDecision Support System）是由決策支持系統(tǒng)與人工智能結(jié)合的產(chǎn)物，在網(wǎng)絡(luò)教育領(lǐng)域的應(yīng)用展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。智能決策支持系統(tǒng)在數(shù)字圖書館中的應(yīng)用，則使得決策目標(biāo)和進(jìn)行問題的識別更加明確，幫助決策者建立起完善的決策模型，提供多種備選方案，同時(shí)對各種備選方案進(jìn)行選擇、優(yōu)化、比較、分析，從而使決策者的決策更加準(zhǔn)確、有效[3]。

（二）智能教學(xué)專家系統(tǒng)

智能教學(xué)專家系統(tǒng)ITES（Intelligent Teaching Expert System）是傳統(tǒng)CAI系統(tǒng)轉(zhuǎn)向的主要方向，是一種開放式交互教學(xué)系統(tǒng)，通過智能教學(xué)專家系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)對專家教授教學(xué)思維的模擬，從而為教學(xué)提供一個(gè)良好的智能環(huán)境。一方面，學(xué)生可以通過智能專家系統(tǒng)獲取知識，另一方面，智能教學(xué)專家系統(tǒng)能根據(jù)學(xué)生的具體實(shí)際情況（包括知識儲備、能力、學(xué)習(xí)方式等）進(jìn)行知識傳授，從而使教學(xué)效果大大提升。在智能教學(xué)專家系統(tǒng)中，智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)占據(jù)重要地位，具有以下智能：首先，自動生成各種問題和練習(xí)，并在教學(xué)內(nèi)容理解的基礎(chǔ)上，形成問題解決方案，同時(shí)還能自動生成和理解自然語言；其次，能根據(jù)學(xué)生的自身實(shí)際情況，對學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行合理調(diào)整，并對教學(xué)內(nèi)容具有解釋咨詢的能力；再次，能對學(xué)生的錯(cuò)誤進(jìn)行判斷，評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)行為，并幫助學(xué)生糾正錯(cuò)誤，同時(shí)使自身教學(xué)策略得到完善。

（三）智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)

智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)（Intelligent Induct-learning System）是現(xiàn)代繼續(xù)安吉網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育項(xiàng)目的保障。通過智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)，能為學(xué)生提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，并能快速地獲取其所需要的各種資源，從而使學(xué)習(xí)者獲得學(xué)習(xí)的全方位服務(wù)，進(jìn)而達(dá)到學(xué)習(xí)的成功。智能Agent技術(shù)的智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)，可根據(jù)學(xué)生的具體情況制定符合學(xué)生實(shí)際的導(dǎo)學(xué)策略，并為學(xué)生提供個(gè)性化、針對性的服務(wù)。在這種導(dǎo)學(xué)策略下，系統(tǒng)不僅能自動生成各種問題和解決方案，并且能合理規(guī)劃、調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容和進(jìn)度，同時(shí)能針對信息反饋內(nèi)容及時(shí)修正導(dǎo)學(xué)策略，使導(dǎo)學(xué)策略更加合理科學(xué)[4]。除了上述3各種系統(tǒng)在計(jì)算教學(xué)中的應(yīng)用，還有智能仿真技術(shù)（Intelligent Simulation Technology）、智能硬件網(wǎng)絡(luò)IHN（Intelligent Hardware Network）、智能網(wǎng)絡(luò)組卷系統(tǒng)INES （Intelligent Network Examine System）、智能信息檢索引擎 （Intelligence Information Retrieval Engine）等系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中應(yīng)用，這些人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用，共同推進(jìn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展。

三、結(jié)語

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育中加強(qiáng)對人工智能技術(shù)的引入，使我國現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，通過多種智能系統(tǒng)的應(yīng)用，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的學(xué)習(xí)環(huán)境得到極大的改善，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的時(shí)空制約進(jìn)一步突破，大大延伸了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的服務(wù)領(lǐng)域。隨著人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育中應(yīng)用的深入研究和發(fā)展，未來計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的個(gè)性化將會更加突出，遠(yuǎn)程教育也將實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

關(guān)鍵詞:HPS教育;小學(xué)科學(xué);人工智能

隨著我國教育的迅猛發(fā)展，作為科學(xué)教育重中之重的小學(xué)科學(xué)教育逐漸開始被大眾所關(guān)注，所以探索小學(xué)科學(xué)教育的新思路已成為教育改革的關(guān)鍵之一。多年來，我國不斷借鑒發(fā)達(dá)國家的教育改革理念與經(jīng)驗(yàn)，并進(jìn)行本土化研究，促進(jìn)我國教育發(fā)展。

一、研究背景

HPS教育作為西方20世紀(jì)80年代盛行的理論，引入中國已有20余年。作為極其受歡迎的教育理念，憑借著自身優(yōu)勢在中國教育課程改革中占據(jù)了一席之地，也為中國科學(xué)教育提供了新思路。

(一)HPS的概念界定

HPS的提出源自科學(xué)內(nèi)部對科學(xué)反思和科學(xué)外部人員對科學(xué)本質(zhì)認(rèn)識的思考。最初，HPS指的是科學(xué)史(HistoryofScience)和科學(xué)哲學(xué)(PhilosophyofScience)兩大學(xué)科領(lǐng)域，但在20世紀(jì)90年代科學(xué)建構(gòu)論流行后，科學(xué)社會學(xué)與科學(xué)知識社會學(xué)被引入科學(xué)教育，HPS逐漸演化成科學(xué)史(HistoryofScience)、科學(xué)哲學(xué)(PhilosophyofScience)和科學(xué)社會學(xué)(SociologyofScience)三者的統(tǒng)稱［1］:科學(xué)史即研究科學(xué)(包括自然科學(xué)和社會科學(xué))和科學(xué)知識的歷史;科學(xué)哲學(xué)則是對科學(xué)本性的理性分析，以及對科學(xué)概念、科學(xué)話語的哲學(xué)思辨，比如科學(xué)這把“雙刃劍”對人類社會的影響;科學(xué)社會學(xué)則討論科學(xué)處在社會大系統(tǒng)中，社會種種因素在科學(xué)發(fā)展過程中的地位和作用，這包括了政治、經(jīng)濟(jì)、文化、技術(shù)、信仰等因素［2］。在國外，德國科學(xué)家和史學(xué)家馬赫最早提倡HPS教育，突出強(qiáng)調(diào)哲學(xué)與歷史應(yīng)用至科學(xué)教學(xué)中的作用。我國HPS相關(guān)研究開始晚且研究規(guī)模較小，首都師范大學(xué)的丁邦平教授認(rèn)為HPS融入科學(xué)課程與教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)的一個(gè)重要途徑［3］。

(二)HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)課程的必要性

運(yùn)用科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)等進(jìn)行教學(xué)是目前國際上小學(xué)科學(xué)教育改革的一種新趨勢。2017年，教育部頒布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)志著我國科學(xué)教育步入了新階段，其不僅要求達(dá)成科學(xué)知識、科學(xué)探究的相應(yīng)目標(biāo)，也要養(yǎng)成相應(yīng)的科學(xué)態(tài)度，思考科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境的融洽相處。該標(biāo)準(zhǔn)提出了“初步了解在科學(xué)技術(shù)的研究與應(yīng)用中，需要考慮倫理和道德的價(jià)值取向，提倡熱愛自然、珍愛生命，提高保護(hù)環(huán)境意識和社會責(zé)任感”。HPS教育與小學(xué)科學(xué)課程的結(jié)合是教學(xué)內(nèi)容由知識到能力再到素養(yǎng)的過程，是小學(xué)科學(xué)教育的新維度，改變了小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)環(huán)境。將科學(xué)課程中融入HPS教育的內(nèi)容，可以幫助學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)，研究科學(xué)知識是如何產(chǎn)生的，科學(xué)對社會的多方面影響以及科學(xué)和科學(xué)方法的優(yōu)、缺點(diǎn)等。當(dāng)《小學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀視為科學(xué)教育的有機(jī)組成部分時(shí)，小學(xué)科學(xué)課程就有望成為HPS教育的天然載體，同時(shí)為小學(xué)科學(xué)課程滲透HPS教育提出了挑戰(zhàn)。目前，我國小學(xué)科學(xué)課程雖已有部分設(shè)計(jì)融入了HPS教育理念，但該融入過程仍停留在表面，融入程度低，融入方式單一。所以，研究HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)課程十分有必要。

(三)HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)課程的可行性

縱觀國內(nèi)外已有的研究，將HPS教育融入小學(xué)科學(xué)課程可分為基于傳統(tǒng)課堂模式的正式教育課程和基于科技館、研學(xué)機(jī)構(gòu)等的非正式教育課程。由皖新傳媒、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院新媒體研究院、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社三方通力合作、聯(lián)合打造的《人工智能讀本》系列叢書自出版以來已發(fā)行八萬套，在安徽省多個(gè)市區(qū)的小學(xué)得以應(yīng)用，是青少年人工智能教育上的一次全新探索。該套叢書分三年級至六年級共四套，涵蓋了16個(gè)人工智能前沿研究領(lǐng)域知識點(diǎn)，每一節(jié)課都設(shè)有場景引入、讀一讀、看一看、試一試4個(gè)模塊。小學(xué)《人工智能讀本》作為闡述新興科技的讀本，以親切的場景對話和可愛幽默的插畫等形式吸引了眾多小學(xué)生的興趣，不僅可作為學(xué)?？茖W(xué)課讀本，也可以應(yīng)用于課外場景。本文則以小學(xué)《人工智能讀本》為例，對HPS教育進(jìn)行初步摸索與實(shí)踐，以期對小學(xué)科學(xué)教育帶來教益。

二、HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)的典型案例

《人工智能讀本》作為HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)實(shí)踐的典型案例，側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生多維度、科學(xué)辯證地認(rèn)識人工智能，內(nèi)容包括機(jī)器學(xué)習(xí)、決策職能和類腦智能，以及人工智能的不同發(fā)展階段，帶領(lǐng)學(xué)生思考人工智能帶來的倫理問題以及其他挑戰(zhàn)，培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。本研究將以《人工智能讀本》六年級第四單元“人工智能倫理與其他挑戰(zhàn)”為例，分析HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)的實(shí)踐。

(一)科學(xué)史:提升課程趣味性

小學(xué)科學(xué)教育作為培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)公眾的重要步驟，提升過程的趣味性則十分重要。過去傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)教育注重知識的傳遞而忽略了學(xué)習(xí)過程，填鴨式教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生失去對科學(xué)的興趣與探索欲，不利于公民科學(xué)素養(yǎng)的整體提高。而科學(xué)史作為研究科學(xué)(包括自然科學(xué)和社會科學(xué))和科學(xué)知識的歷史，已經(jīng)逐漸滲透到科學(xué)教育中來?？茖W(xué)史常常介紹科學(xué)家的事跡，某一知識誕生所面臨的困難和曲折過程，而將科學(xué)史融入課程可以帶學(xué)生重回知識誕生的時(shí)刻，切身體會科學(xué)。讀本作為在小學(xué)科學(xué)教育中不可或缺的工具，利用科學(xué)史內(nèi)容，以敘事方式可以將科學(xué)哲學(xué)與科學(xué)社會學(xué)的思想融入教學(xué)過程中，在讀本中融入歷史，可以提升課程趣味性，幫助學(xué)生更加容易探求科學(xué)本質(zhì)，感受科學(xué)家不懈努力、敢于質(zhì)疑的精神，提升科學(xué)素養(yǎng)。例如《人工智能讀本》六年級第四單元“人工智能倫理與其他挑戰(zhàn)”引入部分即以時(shí)間順序展開，介紹人工智能的發(fā)展與面臨的困境。在“看一看”中機(jī)器人索菲亞是否可以結(jié)婚的故事不僅為本章節(jié)提供了豐富的內(nèi)容，提升了課程的趣味性，而且還融入了科學(xué)與哲學(xué)，引發(fā)讀者對于人工智能的思考。

(二)科學(xué)社會學(xué):提升課程社會性

科學(xué)社會學(xué)是研究一切科學(xué)與社會之間的聯(lián)系與影響，包含科學(xué)對社會的影響和社會對科學(xué)的影響?？茖W(xué)是一種社會活動，同時(shí)也受到政治、經(jīng)濟(jì)、文化等多方面影響，比如蒸汽機(jī)的誕生表明科學(xué)促進(jìn)社會的發(fā)展。在科學(xué)教育的課堂中融入科學(xué)社會學(xué)不僅可以幫助學(xué)生理解科學(xué)問題，還可以通過介紹科學(xué)與社會之間的復(fù)雜關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生靈活、批判看待科學(xué)問題的思維能力。如六年級第四單元“人工智能倫理與其他挑戰(zhàn)”中，在介紹個(gè)人與技術(shù)的基礎(chǔ)上引入了政府和環(huán)境這兩個(gè)要素，使學(xué)生在更宏觀的背景下，獲得這樣一種認(rèn)知:環(huán)境與技術(shù)之間有一把“雙刃劍”，個(gè)人與技術(shù)、政府與技術(shù)之間是相互促進(jìn)的主客體關(guān)系。《人工智能讀本》并不全是說教性質(zhì)的文字，在“試一試”中的辯論賽環(huán)節(jié)讓同學(xué)通過親身實(shí)踐，更加了解人工智能對于社會的多方面影響。通過對于科技是一把“雙刃劍”這一事實(shí)的了解，同學(xué)們可以更好地將學(xué)習(xí)知識與社會的背景聯(lián)系在一起，深刻體會科學(xué)中的人文素養(yǎng)，增強(qiáng)社會責(zé)任感。

(三)科學(xué)哲學(xué):提升課程思辨性

以往研究發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)學(xué)科教材中關(guān)于科學(xué)史和科學(xué)社會學(xué)內(nèi)容較多而且呈顯性，而對于科學(xué)哲學(xué)的融入內(nèi)容不夠，且不鮮明。［3］科學(xué)哲學(xué)融入科學(xué)教育無疑可以提升學(xué)生的思辨性，幫助學(xué)生建立起對于科學(xué)正確而全面的認(rèn)識。例如，《人工智能讀本》六年級第四單元“人工智能倫理與其他挑戰(zhàn)”中，引入人工智能倫理，通過介紹人工智能面對的挑戰(zhàn)、人工智能的具體應(yīng)對策略，讓小學(xué)生了解人工智能技術(shù)發(fā)展的同時(shí)也要重視可能引發(fā)的法律和倫理道德問題，明白人與人工智能之間的關(guān)系以及處理這些關(guān)系的準(zhǔn)則。通過“讀一讀”先讓學(xué)生明白倫理概念，再用一幅畫讓學(xué)生思考在算法的發(fā)展下，人類與機(jī)器人的關(guān)系如何定義，向?qū)W生傳遞樹立人類與人工智能和諧共生的技術(shù)倫理觀。通過這種方式，可以幫助學(xué)生逐步建立完整的科學(xué)觀，全面且思辨地看待科學(xué)，提升學(xué)生思辨性，進(jìn)而提升科學(xué)素養(yǎng)。

三、HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)課程的實(shí)踐建議

《人工智能讀本》作為一套理論與實(shí)踐相結(jié)合，具有知識性與趣味性的兒童科普讀物，著重引導(dǎo)小學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)創(chuàng)新意識，提升人工智能素養(yǎng)，產(chǎn)生求知探索欲望。但《人工智能讀本》作為HPS融入小學(xué)科學(xué)課程的初始，仍存在教育資源不充分、內(nèi)容結(jié)合較淺等不足，為了將HPS教育更好融入小學(xué)科學(xué)課程，可從以下三方面加以改進(jìn)。

(一)開發(fā)HPS教育資源

HPS教育需要教育資源的支撐。HPS教育資源來源廣泛，無論是學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活，還是歷史資料，都可以提供契機(jī)和靈感?！度斯ぶ悄茏x本》中收集了大量與人工智能相關(guān)的故事和現(xiàn)實(shí)案例，都可以作為教育資源，從各個(gè)角度達(dá)到科普的目的。在新媒體時(shí)代，進(jìn)行HPS教育資源開發(fā)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意借助最新的信息與通信技術(shù)增強(qiáng)資源的互動性，如互動多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、科學(xué)可視化技術(shù)等。在傳統(tǒng)的科學(xué)課堂教學(xué)中，主要是通過圖片文字講解，實(shí)驗(yàn)演示及互動來開展。這種形式對于現(xiàn)實(shí)中能接觸到的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如常見的動植物、可操作的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)等，比較容易開展。而對于地球與宇宙科學(xué)領(lǐng)域的知識，或者一些已經(jīng)不存在的動植物，則只能通過圖片視頻進(jìn)行展示，不容易進(jìn)行實(shí)驗(yàn)展示。通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)等，則可以虛擬出世界萬物，如不易操作的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)、已消失的動植物等都可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)的手段得以呈現(xiàn)。這些技術(shù)或能使教學(xué)內(nèi)容變得生動形象，或通過營造沉浸感以使學(xué)生有更佳的情境體驗(yàn)，或讓學(xué)生與教學(xué)資源進(jìn)行交互從而自定義內(nèi)容，服務(wù)于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提升的終極目的。

(二)對小學(xué)科學(xué)教師進(jìn)行培訓(xùn)

HPS教育的關(guān)鍵是從社會、歷史、哲學(xué)等角度對自然科學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新編排，并不是將大量的內(nèi)容或?qū)W科知識簡單相加，這對教師能力也提出了更高要求。目前，人工智能教學(xué)領(lǐng)域常常出現(xiàn)“學(xué)生不會學(xué)、老師不會教”的狀況，《人工智能讀本》作為內(nèi)容翔實(shí)有趣的讀本可以彌補(bǔ)一部分缺失。但與此同時(shí)，也需要提升教師的教學(xué)能力與知識儲備。HPS教育理念不僅僅針對歷史中的科學(xué)人物，所有的學(xué)生主體也是歷史中的主體，他們也身處于社會中，并且對于生活中的各種科學(xué)現(xiàn)象有著自己的思考。所以教師身為引導(dǎo)者，需要注意到學(xué)生的思考，深入挖掘，鼓勵(lì)他們對所思內(nèi)容進(jìn)行反思并付諸實(shí)踐。科學(xué)史和科學(xué)哲學(xué)應(yīng)當(dāng)成為科學(xué)教師教育項(xiàng)目中的一部分，這能讓科學(xué)教師更好地理解他們的社會責(zé)任。為此，對職業(yè)科學(xué)教師進(jìn)行HPS培訓(xùn)便是必要的。

(三)多場景開展小學(xué)科學(xué)教育

科學(xué)素養(yǎng)不是空洞的，它來自學(xué)生的認(rèn)識體驗(yàn)，并從中獲得生動、具體的理解和收獲?！度斯ぶ悄茏x本》作為方便攜帶的讀本，不僅可以在小學(xué)科學(xué)課堂中作為教材使用，也可以應(yīng)用在其他場景，如研學(xué)旅行、科技館等場所。課堂學(xué)習(xí)只是小學(xué)科學(xué)教育中的一個(gè)環(huán)節(jié)，家庭、科技館等也可以進(jìn)行科學(xué)教育。例如，科技館與博物館可以以科學(xué)家和歷史科學(xué)儀器為主題舉辦展覽，展覽中融入HPS教育理念，學(xué)生在參觀和學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)有關(guān)科學(xué)內(nèi)容。一些歷史上大型的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)校教室或?qū)嶒?yàn)室無法滿足條件，但在大型的場館中可以實(shí)現(xiàn)。例如，研學(xué)旅行作為目前科學(xué)教育中最受歡迎的方式之一，已被納入學(xué)校教育教學(xué)計(jì)劃，列為中小學(xué)生的“必修課”，正逐漸成為學(xué)生獲得科學(xué)知識的另一個(gè)途徑。研學(xué)旅行作為一種集知識性、教育性、趣味性和娛樂性為一體的旅游形式，通常伴隨著知識教育的過程，包括科學(xué)知識的普及，所以也是開展小學(xué)科學(xué)教育的重要場所。在該場景下，運(yùn)用《人工智能讀本》等新興手段進(jìn)行科學(xué)教育往往取得事半功倍的效果。

結(jié)語

目前，HPS教育理念已經(jīng)積極嘗試運(yùn)用到小學(xué)科學(xué)教育中，包括學(xué)校內(nèi)的正式學(xué)習(xí)以及學(xué)校外如科技館、博物館、研學(xué)旅游中的非正式學(xué)習(xí)之中。其中，科技史以時(shí)間維度為線索創(chuàng)造豐富資源的同時(shí)也可以提升課程趣味性;科學(xué)社會學(xué)以科學(xué)與社會之間的相互關(guān)系幫助學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)，提升科學(xué)素養(yǎng);科學(xué)哲學(xué)則以哲學(xué)的視域?qū)徱暱茖W(xué)的誕生提升學(xué)生思辨能力。未來，HPS教育結(jié)合小學(xué)科學(xué)則需要更深入，在資源開發(fā)、教師培訓(xùn)以及應(yīng)用場景等方面加以改進(jìn)，為提升國民科學(xué)素養(yǎng)做出努力。

參考文獻(xiàn):

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篇6

蘇霍姆林斯基在《教育藝術(shù)》中認(rèn)為，“在人的心靈深處有一種根深蒂固的需要，就是希望自己是一個(gè)發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者。在兒童的精神世界中，這種需要特別強(qiáng)烈”。我們要敢于打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)培養(yǎng)真正適應(yīng)于經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的創(chuàng)新型和國際化人才?，F(xiàn)代教育技術(shù)是伴隨現(xiàn)代科技的發(fā)展，特別是電子、通訊、計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展而產(chǎn)生的，也是現(xiàn)代教育理論發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。

作為新一輪科技革命的代表，人工智能（AI）技術(shù)已經(jīng)或正在顛覆性地改變著許多行業(yè)和領(lǐng)域，而教育就是其中之一。來自谷歌的世界頂尖的人工智能專家團(tuán)隊(duì)將AI的智能l展劃分成了三級：第一級是“弱人工智能”，只能夠?qū)Ｗ⒃谝粋€(gè)特定領(lǐng)域，如下圍棋；第二級是“強(qiáng)人工智能”，能夠達(dá)到或超過人類水準(zhǔn)；第三級是比人類聰明1000萬倍的人工智能。

目前，“弱人工智能”已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面：搜索引擎、實(shí)時(shí)在線地圖、手機(jī)語音助手、智能客服等都運(yùn)用了人工智能技術(shù)。盡管人工智能要從感知、行為和認(rèn)知三個(gè)維度全面模擬甚至超越人類，還有很長的路要走，但目前的AI憑借強(qiáng)大的計(jì)算能力、存儲能力和大數(shù)據(jù)處理能力，已經(jīng)改變著傳統(tǒng)教育模式與教育形式，在破解教育資源不均、提高教育效率和教學(xué)質(zhì)量、提供個(gè)性化精準(zhǔn)化教學(xué)、優(yōu)化教育評價(jià)系統(tǒng)等方面將發(fā)揮重要作用。

浙江西湖高等研究院人工智能研究室主任于長斌認(rèn)為，人工智能下一步應(yīng)用可能是遠(yuǎn)程教育、自我強(qiáng)化教育，甚至是教育領(lǐng)域的機(jī)器換人。從人工智能現(xiàn)階段研究成果來看，機(jī)器人做數(shù)學(xué)題、英語題完全沒有問題，有科學(xué)家還成功用人工智能自動生成科研和學(xué)術(shù)論文，其中有一些甚至被期刊錄用。

高考機(jī)器人

在今年6月7日的“高考”中，人工智能機(jī)器人AI-Maths在數(shù)學(xué)科目的兩套試題考試中分別取得了105分和100分的成績。整個(gè)答題過程中，機(jī)器人不聯(lián)網(wǎng)、不連接題庫、無人工參與，全由機(jī)器人獨(dú)立完成解答。研究人員表示，由于AI-Maths在識別自然語言時(shí)遇到了一些困難，導(dǎo)致部分考題失分。

AI-Maths先后解答了2017年數(shù)學(xué)科目高考的北京文科卷和全國Ⅱ卷的試題，分別用時(shí)22分鐘和10分鐘，北京文科卷得分105分，全國Ⅱ卷（數(shù)學(xué)）得分100分。對這臺機(jī)器人來說，解答一道題目的時(shí)間最快不到一秒。此前總共做了不到500套試卷，大約12000道數(shù)學(xué)題。而一個(gè)中國學(xué)生，按照每天10道數(shù)學(xué)題估算，到高考前已經(jīng)做了大約30000道數(shù)學(xué)題。

考試結(jié)果顯示，這臺高考解題機(jī)器人在不依賴大數(shù)據(jù)的前提下，邏輯分析能力遠(yuǎn)超人類，但在文意理解、多樣性思維上要比人類遜色得多。參與閱卷的資深數(shù)學(xué)老師表示，AI-Maths相當(dāng)于中等成績水平的高中畢業(yè)生，失分主要是因?yàn)椤白x不懂題目”，遇到一些人類語言（而非數(shù)學(xué)語言）時(shí)，無法理解。

專家指出，這次機(jī)器人不得高分的原因較多，首先這個(gè)機(jī)器人并沒有代表機(jī)器人的最高水平，其次機(jī)器人沒有聯(lián)網(wǎng)，不能夠聯(lián)想自己的知識，這樣得低分也是理所當(dāng)然的了。經(jīng)過更多的訓(xùn)練和學(xué)習(xí)以后，未來AI-Maths會取得更好的成績。

該機(jī)器人是由成都準(zhǔn)星云學(xué)科技有限公司研發(fā)的一款以自動解題技術(shù)為核心的人工智能系統(tǒng)，誕生于2014年。該公司參與了科技部的863“超腦計(jì)劃”。

同時(shí)進(jìn)行的另一場機(jī)器人高考測試中，學(xué)霸君的Aidam首次與6名高考理科狀元在北京同臺PK，解答2017年高考文科數(shù)學(xué)試題。Aidam的成績?yōu)?34分，6名狀元的平均分為135分。Aidam答題耗時(shí)9分47秒。為了展示，Aidam當(dāng)天答題放慢了六倍速度，平時(shí)每道題完成時(shí)間應(yīng)該在7-15秒。

從2014年開始，國內(nèi)人工智能引領(lǐng)者科大訊飛就聯(lián)合了包括北大、清華等在內(nèi)的超過30家科研院校和企業(yè)，共同開啟了一項(xiàng)隸屬國家863計(jì)劃的“高考機(jī)器人”項(xiàng)目，他們希望通過這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施，研制出能夠參加高考并在2020年考上北大、清華的智能機(jī)器人?！俺X計(jì)劃”匯集了國內(nèi)近60%的人工智能專家，其重點(diǎn)就是要研究突破機(jī)器的知識表達(dá)、邏輯推理和在線學(xué)習(xí)能力。

目前，高考機(jī)器人在英語學(xué)習(xí)方面也取得階段性成果：一是翻譯，已經(jīng)能夠讓翻譯能力達(dá)到高考入門水平。二是在廣東地區(qū)的英語高考、中考場景中，在發(fā)音準(zhǔn)不準(zhǔn)、填空題選擇題，判斷你懂不懂知識上，機(jī)器已經(jīng)超過人工。三是口語作文實(shí)現(xiàn)突破。比如給學(xué)生一個(gè)題目《My Mother》，現(xiàn)在AI機(jī)器的評測打分已經(jīng)比人類打分更精準(zhǔn)。

有人提出了一個(gè)十分滑稽的問題，那就是人工智能要是通過高考考上大學(xué)，是不是意味著我們的教育培養(yǎng)出來的就是考試的機(jī)器？這個(gè)問題的邏輯不一定嚴(yán)密，但巧妙地折射出了現(xiàn)行教育體制的一些問題。如果以應(yīng)試為主的教育方式不改變，智能機(jī)器取代老師幾乎是必然。更可怕的是，這樣的教育培養(yǎng)出的人也將被智能機(jī)器淘汰。

AI閱卷批改作業(yè)

面對龐大的考生規(guī)模和多種多樣的考試，專家和老師閱卷成為一個(gè)獨(dú)特的景觀。從傳統(tǒng)的紙筆閱卷到網(wǎng)上閱卷，再到今天的機(jī)器智能閱卷，AI可以輕松解決繁重復(fù)雜的閱卷難題，大大提高閱卷的效率和質(zhì)量。

通過對試卷進(jìn)行數(shù)字化掃描、格式化處理，轉(zhuǎn)換成機(jī)器可識別的信號，機(jī)器就能按閱卷專家的評判標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行自動化閱卷，還可以自動檢測出空白卷、異常卷，并給出最終的評閱報(bào)告及考試分析報(bào)告。原來三個(gè)月的工作，現(xiàn)在一周就能完成，而且更準(zhǔn)確、公正。

中國教育部考試中心對“超腦計(jì)劃”的閱卷工作進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果是，在“與專家評分一致率、相關(guān)度”等多項(xiàng)指標(biāo)中，機(jī)器均優(yōu)于現(xiàn)場人工評分。

除了代替人工閱卷，人工智能還可以幫老師做批改作業(yè)、備課等重復(fù)枯燥的工作，不僅節(jié)省大量時(shí)間，還可以減少工作量。

語音識別和語義分析技術(shù)的進(jìn)步，使得自動批改作業(yè)成為可能，對于簡單的文義語法，機(jī)器可以自動識別糾錯(cuò)，甚至是提出修改意見，這將會大大提高老師的教學(xué)效率。

今年兩會期間，科大訊飛董事長劉慶峰在提案中提到，科大訊飛的英語口語自動測評、手寫文字識別、機(jī)器翻譯、作文自動評閱技術(shù)等已通過教育部鑒定并應(yīng)用于全國多個(gè)省市的高考、中考、學(xué)業(yè)水平的口語和作文自動閱卷。而基于國家“十三五”863“基于大數(shù)據(jù)的類人智能關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)”階段性成果構(gòu)建的“訊飛教育超腦”已在全國 70% 地市、1 萬多所學(xué)校應(yīng)用。

國外也有多個(gè)智能測評公司和實(shí)踐案例。GradeScope是美國加州伯克利大學(xué)一個(gè)邊緣性的產(chǎn)品，它旨在簡化批改流程，使老師們更專注于教學(xué)反饋。目前有超過150家知名學(xué)校采用該產(chǎn)品。MathodiX是美國實(shí)時(shí)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果評測網(wǎng)站，算法會對每一步驟都進(jìn)行檢查、反饋。

美國教育考試服務(wù)中心（ETS）是世界上最大的私營非盈利教育考試及評估機(jī)構(gòu)，已經(jīng)成功將AI引入SAT和GRE論文批改，同人類一起扮演評卷人角色。

計(jì)算機(jī)科學(xué)家喬納森研發(fā)了一款可進(jìn)行英語語法糾錯(cuò)的軟件，不同于其他同類型軟件的是，它能夠聯(lián)系上下文去理解全文，然后做出判斷，例如各種英語時(shí)態(tài)的主謂一致，單復(fù)數(shù)等。它將提高英語翻譯軟件或程序翻譯的準(zhǔn)確性，解決不同國家之間的交流問題。

雖然人工智能可以閱卷、批改作業(yè)，但誠如《信息時(shí)報(bào)》刊發(fā)的《推廣“機(jī)器人老師”可為廣大教師減壓》一文所言：教育需要尊重“異質(zhì)思維”，同樣的問題，學(xué)生會給出差異化、個(gè)性化的答案；目前“機(jī)器人老師”在閱卷、批改作業(yè)的時(shí)候會有明顯的局限性，可能更適用于客觀題卻不適用于主觀題。

不可否認(rèn)，最初機(jī)器是用來輔助人工教學(xué)的，未來的趨勢則是人輔助機(jī)器，而這個(gè)過程會一次次重塑考、學(xué)、教、管的服務(wù)流程。未來，當(dāng)進(jìn)入強(qiáng)人工智能和超人工智能時(shí)代，機(jī)器人更像是老甚至在許多方面超越老師。

機(jī)器人當(dāng)老師

城鄉(xiāng)、區(qū)域教育鴻溝，擇校問題，學(xué)區(qū)房問題，都是教育教學(xué)資源不均衡導(dǎo)致的，歸根到底是優(yōu)秀教師的稀缺，而智能教育機(jī)器人則是解決這一問題的有力工具?！皺C(jī)器人老師”不僅有助于解決師資不足和師資結(jié)構(gòu)不合理等難題，還能大大緩解社會矛盾，促進(jìn)教育公平。

目前國內(nèi)已涌現(xiàn)出像魔力學(xué)院這樣的創(chuàng)業(yè)公司。幾年前魔力學(xué)院創(chuàng)始人張海霞從北大畢業(yè)時(shí)，她的畢業(yè)論文是國內(nèi)最早對人工智能教學(xué)進(jìn)行研究的學(xué)術(shù)論文，同時(shí)在上大學(xué)期間，她就已經(jīng)是新東方出國留學(xué)部最好的英語老師。這種雄厚的技術(shù)和教學(xué)背景，讓她成為國內(nèi)最早一批人工智能領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)者。

“與大多數(shù)互聯(lián)網(wǎng)教育領(lǐng)域的產(chǎn)品不同，魔力學(xué)院從一開始，我們要解決的問題就是用人工智能機(jī)器替代老師進(jìn)行講課。曾經(jīng)有很多投資人建議我們妥協(xié)一下，暫時(shí)用真人老師講課，后面再一步步地進(jìn)化到人工智能老師，但我們從來沒有妥協(xié)?！睆埡Ｏ颊f。

直到2016年3月，魔力學(xué)院第一個(gè)商業(yè)化的版本上線，企業(yè)開始有了第一筆收入，成為全球在人工智能老師這個(gè)領(lǐng)域第一家產(chǎn)品上線的創(chuàng)業(yè)公司，也是第一家實(shí)現(xiàn)了持續(xù)收入和盈利的創(chuàng)業(yè)公司。至今，在人工智能老師這個(gè)領(lǐng)域，魔力學(xué)院的相關(guān)產(chǎn)品仍然是惟一能從教、學(xué)、練、測各個(gè)維度提供人工智能老師教學(xué)的公司。

目前在新東方也開始這樣的實(shí)驗(yàn)，教室里沒有人類老師上課，機(jī)器人將重要知識點(diǎn)經(jīng)過搜集和教學(xué)設(shè)計(jì)后，用非常幽默的方式向?qū)W生傳授，從課堂效果來看，“學(xué)生很愿意聽”。

新東方教育集團(tuán)董事長俞敏洪認(rèn)為，未來10年內(nèi)，教師七成教學(xué)內(nèi)容一定會被機(jī)器取代。不過，缺少人類老師的教學(xué)必然不完整，因?yàn)檎n堂教學(xué)不光是把知識點(diǎn)告訴學(xué)生，更需要對學(xué)生開展知識融合、創(chuàng)造性思維、批判性思維等能力訓(xùn)練。對于這些思維方式的訓(xùn)練教學(xué)，機(jī)器人老師還無法勝任?！拔磥淼恼n堂將是機(jī)器人智能教學(xué)、老師情感和創(chuàng)新能力的發(fā)揮及學(xué)生學(xué)習(xí)的三者結(jié)合?！?/p>

除了民辦教育在積極引入機(jī)器人老師，我國的“福州造”教育機(jī)器人已在部分城市的學(xué)校開始“內(nèi)測”，今后有望向全國中小學(xué)推廣。這款教育機(jī)器人除了幫助老師朗誦課文、批改作業(yè)、課間巡視之外，還能通過功能強(qiáng)大的傳感器靈敏地感知學(xué)生的生理反應(yīng)，扮演“測謊高手”角色。一旦和“學(xué)生機(jī)”綁定，可更清楚地了解學(xué)生對各個(gè)知識點(diǎn)的掌握情況。

對于機(jī)器人老師，國外早有應(yīng)用。2009年，日本東京理科大學(xué)小林宏教授就按照一位女大學(xué)生的模樣塑造出機(jī)器人“薩亞”老師。“薩亞”皮膚白皙、面龐清秀，皮膚后藏有18臺微型電機(jī)，可以使面部呈現(xiàn)出6種表情。她會講大約300個(gè)短語，700個(gè)單詞，可以對一些詞語和問題做出回應(yīng)，還可以學(xué)會講各種語言?！八_亞”給一班10歲左右的五年級學(xué)生講課，受到新奇興奮的孩子們的極大歡迎。

教育是塑造靈魂的特殊職業(yè)，教師是人類靈魂的工程師，面對的都是活生生的具有不同個(gè)性情感的學(xué)生，在價(jià)值觀塑造和創(chuàng)新思維啟發(fā)方面，“機(jī)器人老師”有著明顯的局限性。盡管機(jī)器人老師不知疲倦，知識淵博，能平等地對待學(xué)生，加上它的特殊身份能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力，然而機(jī)器人永遠(yuǎn)無法完全替代“真正的人類教師”。

當(dāng)老師們從繁重的重復(fù)性工作中解放出來，實(shí)際上可以將更多的時(shí)間和精力花在富有創(chuàng)造性的工作上。比如培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)和情商，激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)的熱情，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，形成自己的價(jià)值觀和思想體系，成為有美好人格和創(chuàng)新能力的個(gè)體。

實(shí)際上，老師充當(dāng)?shù)氖且粋€(gè)引導(dǎo)者、啟發(fā)者的角色，老師做的應(yīng)該是“準(zhǔn)備環(huán)境-引導(dǎo)孩子-觀察-改進(jìn)環(huán)境-再引導(dǎo)-退出-再觀察”。極少干預(yù)和不斷引導(dǎo)，讓孩子能最大限度地?fù)碛歇?dú)立性、專注度和創(chuàng)造力。

機(jī)器人進(jìn)課堂是大勢所趨。不久的將來，人類老師將負(fù)責(zé)進(jìn)行情感、心理、人品、人格上的健康教育和品德教育，以及各類知識的融會貫通、學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而知識教育這部分，將會以“機(jī)器換人”的形式讓渡給人工智能。這將對老師提出更高的要求，因?yàn)槌R教育外的這些教學(xué)內(nèi)容，需要由真正有能力的老師來傳授?！袄蠋熞苊獗粰C(jī)器取代，就要先避免自己成為機(jī)器?！?/p>

可見，教師需要快速適應(yīng)現(xiàn)代化教學(xué)需要，熟練使用各類領(lǐng)先科技產(chǎn)品，提升綜合素質(zhì)，這將決定教師本人的去與留，更是教育希望與未來的關(guān)鍵所在。

個(gè)性化教育

因材施教在我國已有2000多年歷史，但在我國應(yīng)試教育大環(huán)境下，根據(jù)學(xué)生不同的認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)能力以及自身素質(zhì)來制定個(gè)性化學(xué)習(xí)方案，真是說易行難。當(dāng)傳統(tǒng)思想與尖端科技相結(jié)合，因材施教的可行性有了大幅提高。人工智能介入后，個(gè)性化教育有兩條實(shí)現(xiàn)途徑。

一是構(gòu)建知識圖譜。構(gòu)建和優(yōu)化內(nèi)容模型，建立知識圖譜，讓學(xué)生可以更容易地、更準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)適合自己的內(nèi)容。國外這方面的典型應(yīng)用是分級閱讀平臺，推薦給學(xué)生適宜的閱讀材料，并將閱讀與教學(xué)聯(lián)系在一起，文后帶有小測驗(yàn)，并生成相關(guān)閱讀數(shù)據(jù)報(bào)告，老師得以隨時(shí)掌握學(xué)生閱讀情況。

Newsela將新聞與英語學(xué)習(xí)融為一體。通過科學(xué)算法衡量讀者英語水平，抓取來自《彭博社》《華盛頓郵報(bào)》等主流媒體的內(nèi)容，由專人改寫成不同難度系數(shù)的版本。LightSail也是相同應(yīng)用，不過它的閱讀材料是出版書籍，它收集了適合K12學(xué)生閱讀的來自400多個(gè)出版商的8萬多本圖書。

2015年底Newsela用戶量超過400萬，LightSail和紐約市教育局、芝加哥公立學(xué)校、丹佛公立學(xué)校等機(jī)構(gòu)達(dá)成了合作，而目前我國沒有如此規(guī)模、與官方達(dá)成合作的個(gè)性化閱讀學(xué)習(xí)平臺。

二是自適應(yīng)學(xué)習(xí)。人工智能可以從大量的學(xué)生中收集數(shù)據(jù)，預(yù)測學(xué)生未來表現(xiàn)，智能化推薦最適合學(xué)生的內(nèi)容，最終高效、顯著地提升學(xué)習(xí)效果。當(dāng)一個(gè)學(xué)生閱讀材料并回答題時(shí)，系統(tǒng)會根據(jù)學(xué)生對知識的掌握情況給出相關(guān)資料。系統(tǒng)知道應(yīng)該考學(xué)生什么問題，什么樣的方式學(xué)生更容易接受。系統(tǒng)還會在盡可能長的時(shí)間內(nèi)保留學(xué)生信息，以便未來能給學(xué)生帶來更多的幫助。

在美國喬治計(jì)算機(jī)學(xué)院，有一門課叫“人工智能概論”。這門課是艾薩克?格爾教授創(chuàng)建的。他有一個(gè)教學(xué)助理叫吉爾。這個(gè)課程的特點(diǎn)是以問答方式授課，學(xué)生提問，老師和助教回答。第一年就有大約1000多名學(xué)生參與，提出了超過1萬個(gè)問題，其中40%的問題是由助教吉爾回答的。讓學(xué)生驚奇的是，吉爾竟然是一個(gè)機(jī)器人，而且教了他們整整一個(gè)學(xué)期。格爾教授采用IBM沃森界面，創(chuàng)建了這個(gè)AI驅(qū)動的BOT交互系統(tǒng)，也開發(fā)了整個(gè)課程的內(nèi)容和形式。

篇7

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2教學(xué)方法研究

研究生教學(xué)應(yīng)更突出學(xué)生的主體地位，注重發(fā)揮其學(xué)習(xí)的主動性和自覺性，為此，課程組結(jié)合課程特點(diǎn)，在教學(xué)方法進(jìn)行了如下探索。

2.1加強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)設(shè)計(jì)就是對教學(xué)活動進(jìn)行系統(tǒng)計(jì)劃的過程, 是教什么(課程內(nèi)容)及怎么教(組織、方法、策略、手段及其他傳媒工具的使用等)的過程[2]。在教學(xué)過程中，每節(jié)課授課前，堅(jiān)持集體備課的原則，由課程組集體討論選定授課內(nèi)容，補(bǔ)充閱讀文獻(xiàn)，根據(jù)授課對象與課程內(nèi)容特點(diǎn)，確定課堂組織方式，采用的授課方式以研討式教學(xué)為主，給合講授、實(shí)驗(yàn)、自學(xué)等。

2.2抓好課堂教學(xué)環(huán)節(jié)

教學(xué)方法與教學(xué)手段是保證課堂教學(xué)效果的關(guān)鍵。本課程授課對象主要為碩士研究生，他們的接受能力較強(qiáng)，有一定的求知欲。由于學(xué)員人數(shù)較少，授課方式可靈活組織。教室有完備的多媒體設(shè)備，基本的軟件實(shí)驗(yàn)環(huán)境，教學(xué)過程可采用靈活教學(xué)方法、多種教學(xué)手段，提高教學(xué)效率，保證授課質(zhì)量。

1) 以研討式為主的教學(xué)方式。研究生教學(xué)應(yīng)堅(jiān)持學(xué)術(shù)研究為導(dǎo)向，發(fā)揮學(xué)員在學(xué)習(xí)過程中的主動性和自覺性。由于研究生學(xué)員有一定的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)與自學(xué)能力，教員可以在課前給學(xué)員布置預(yù)習(xí)內(nèi)容，學(xué)員通過查閱資料、分析整理進(jìn)而形成自己的觀點(diǎn)，使在課堂教學(xué)中師生互動交流成為可能，改變傳統(tǒng)的教員講，學(xué)員聽的灌輸式教學(xué)方式。研討式教學(xué)也有力于培養(yǎng)學(xué)員積極思考、創(chuàng)新思維的習(xí)慣與能力。

2) 教學(xué)手段的信息化。人工智能原理教學(xué)一個(gè)突出矛盾是知識點(diǎn)多、內(nèi)容抽象、理論性強(qiáng)，但學(xué)時(shí)較少，因此，必須發(fā)揮現(xiàn)代教學(xué)手段的作用，提高教學(xué)效率。為此，課程組對每節(jié)課都精心設(shè)計(jì)了教學(xué)課件，課堂教學(xué)中以課件為主，輔以板書，充分利用多媒體信息量大、直觀等優(yōu)點(diǎn)，改善教學(xué)效果；引入教學(xué)聲像資料，便于學(xué)員課下學(xué)習(xí)；設(shè)計(jì)演示程序，使部分比較抽象、不易于理解的內(nèi)容，如子句歸結(jié)、搜索策略更形象直觀，易于學(xué)習(xí)和掌握。

3注重培養(yǎng)學(xué)員學(xué)術(shù)研究能力

學(xué)術(shù)能力是指專門對某一學(xué)問進(jìn)行系統(tǒng)的哲理或理論研究的能力，它不僅包括思辨的方面，還包括實(shí)踐及感性的敏感力等方面。研究生階段學(xué)習(xí)的一個(gè)突出特點(diǎn)是要求學(xué)習(xí)的主體――研究生必須具備研究的能力[3]。論文寫作是培養(yǎng)、鍛煉、提高研究生的學(xué)術(shù)能力的重要途徑，在教學(xué)實(shí)施過程中，要求每個(gè)專題學(xué)習(xí)結(jié)束后，都要提交一份格式符合期刊發(fā)表要求的總結(jié)報(bào)告，題目可自行選定，也可由教員指定；內(nèi)容既可以是人工智能該專題某一算法的實(shí)現(xiàn)，也可以是對某一問題的進(jìn)一步研究，或者是對該專題最新研究進(jìn)展的綜述。教員重點(diǎn)在以下幾個(gè)方面予以指導(dǎo)。

1) 選題準(zhǔn)確。要求選題不能過于宏大，應(yīng)以小題目反映大問題，具有一定的可研究性為宜。

2) 研究內(nèi)容。研究目標(biāo)明確，方法恰當(dāng)，能夠提出自己的見解，所提觀點(diǎn)正確。

3) 論文結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)清晰、完整，論述嚴(yán)謹(jǐn)，表達(dá)規(guī)范。

4) 占有文獻(xiàn)豐富。撰寫過程中要有意識培養(yǎng)學(xué)員查閱科技文獻(xiàn)的能力，要求查閱反映最新研究成果的權(quán)威文獻(xiàn)。

4加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)

人工智能教學(xué)在進(jìn)行各種理論知識講授的同時(shí)，還應(yīng)重視實(shí)踐教學(xué)，把抽象的知識轉(zhuǎn)化為形象、直觀的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)員真正理解人工智能的概念、本質(zhì)、研究目標(biāo)，從而提高學(xué)員多角度思維的能力和邏輯推理能力，進(jìn)一步了解信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的前沿，培養(yǎng)他們對人工智能研究的興趣，激發(fā)對人工智能技術(shù)未來的追求。為此，課程組借鑒國內(nèi)外知名大學(xué)人工智能實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，編寫了《人工智能原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》，圍繞問題表示、經(jīng)典邏輯推理、不確定推理、搜索策略及簡單專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)等教學(xué)內(nèi)容提供了7組實(shí)驗(yàn)供學(xué)員選擇。

例如，在狀態(tài)空間搜索一節(jié)教學(xué)過程中，先完成理論部分的教學(xué)，使學(xué)員對狀態(tài)空間基本概念、問題表示及求解方法有一個(gè)準(zhǔn)確的認(rèn)識，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。由學(xué)員自主完成重排九宮問題求解的程序，初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)如圖1所示，調(diào)整的規(guī)則是，每次只能將與空格(左、上、下、右)相鄰的一個(gè)數(shù)字平移到空格中[4]。實(shí)驗(yàn)過程重點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)員掌握狀態(tài)空間進(jìn)行問題求解的關(guān)鍵步驟：問題表示和搜索策略。問題表示就是要確定該問題的基本信息及程序?qū)崿F(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，基本信息有初始狀態(tài)集合、操作符集合、目標(biāo)檢測及路徑費(fèi)用函數(shù)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可采用向量、鏈表等形式；搜索策略可分為盲目式搜索和啟發(fā)式搜索，可按照先易后難的原則，先實(shí)現(xiàn)盲目搜索中的廣度優(yōu)先及深度優(yōu)先搜索，在此基礎(chǔ)上再定義估價(jià)函數(shù)實(shí)現(xiàn)啟發(fā)式搜索。而在啟發(fā)式搜索實(shí)現(xiàn)過程中，又可以通過定義不同的啟發(fā)函數(shù)：如某狀態(tài)格局與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)格局不相同的牌數(shù)、不在目標(biāo)位置的牌距目標(biāo)位置的距離之和等加以比較，準(zhǔn)確理解啟發(fā)函數(shù)的意義。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)員加深了對課堂講授的理論知識的理解，能夠熟練地將狀態(tài)空間法運(yùn)用于實(shí)際問題的求解，提高了工程實(shí)踐能力。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織方式可根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容特點(diǎn)，采用上機(jī)編程實(shí)驗(yàn)、演示程序驗(yàn)證、模擬平臺開發(fā)、分組討論等多種形式進(jìn)行。

5適度開展雙語教學(xué)

研究生的英語基礎(chǔ)普遍較好，基本都通過了國家公共英語四級考試，部分學(xué)員通過了六級考試，加之在本科階段還開設(shè)了專業(yè)英語課程，因此，在培養(yǎng)研究生人工智能知識的同時(shí)，我們要提高學(xué)員閱讀原版英文資料、用英語進(jìn)行簡單科技寫作及對外學(xué)術(shù)交流的能力，適度開展雙語教學(xué)，對此，我們可采取以下基本方式。

1) 專業(yè)術(shù)語全部用英語表示。

在教學(xué)過程中用英語表達(dá)人工智能原理中的專業(yè)術(shù)語和主要概念，如Knowledge Representation(知識表示)、Depth-First Search(深度優(yōu)先搜索)、Breadth- First Search(廣度優(yōu)先搜索)等。

2) 以英文原版教材為教學(xué)參考書。

選定機(jī)械工業(yè)出版社出版的《Artificial Intelligence Structures and Strategies for Complex Problem Solving》為參考書，該書“是人工智能課程的完美補(bǔ)充。它既能給讀者以歷史的觀點(diǎn)，又給出所有技術(shù)的實(shí)用指南[5]?！?/p>

3) 加強(qiáng)英文文獻(xiàn)的閱讀。

在課程論文撰寫時(shí)，要求閱讀一定數(shù)量的外文文獻(xiàn)；在討論課中，鼓勵(lì)學(xué)員使用英語進(jìn)行討論。

經(jīng)過課程學(xué)習(xí)，學(xué)員都能準(zhǔn)確掌握人工智能學(xué)科專業(yè)詞匯，英文運(yùn)用能力得到一定提高，能較自如地閱讀原版英文專業(yè)資料，為進(jìn)一步用英文進(jìn)行學(xué)術(shù)交流及學(xué)術(shù)論文寫作打下基礎(chǔ)。

6考試與成績評定改革

考核方式采用傳統(tǒng)的試卷與課程論文、實(shí)踐環(huán)節(jié)等三部分組成，全面考查學(xué)員對基礎(chǔ)理論知識掌握情況以及理論聯(lián)系實(shí)際的能力，其中試卷占70%，課程論文占10%，實(shí)踐環(huán)節(jié)占20%。課程論文題目不作限制，由學(xué)員在課程學(xué)習(xí)階段結(jié)合某一專題選定題目，課程論文以選題意義、研究內(nèi)容、論文結(jié)構(gòu)、參考文獻(xiàn)及撰寫規(guī)范等指標(biāo)為評價(jià)依據(jù)；實(shí)驗(yàn)成績采用實(shí)驗(yàn)過程考查、實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)收和實(shí)驗(yàn)報(bào)告評閱相結(jié)合的考核方法，綜合評定。這樣做不但考核了學(xué)員人工智能基本理論掌握情況，也反映了學(xué)員的學(xué)術(shù)研究能力和工程實(shí)踐能力。同時(shí)，考核結(jié)合實(shí)際教學(xué)進(jìn)程，改變了單一課終總結(jié)性考核的弊端。

7結(jié)語

經(jīng)過課程組近兩年的教學(xué)方法研究與教學(xué)實(shí)踐，研究生人工智能原理課程教學(xué)收到較好的效果，但仍存在一些問題，如在課堂討論環(huán)節(jié)，個(gè)別學(xué)員準(zhǔn)備不充分、討論不夠深入；課程論文撰寫選題隨意，文獻(xiàn)綜述不夠全面、準(zhǔn)確，論文格式不夠規(guī)范等。在今后的授課中，課程組將根據(jù)授課研究生人數(shù)較少的特點(diǎn)，采取明確每名學(xué)員預(yù)習(xí)重點(diǎn)、加強(qiáng)課程論文交流等方式予以改進(jìn)，力求取得更好的教學(xué)效果。同時(shí)，進(jìn)一步充分利用便利的校園網(wǎng)平臺，開展“人工智能原理”網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)，購買或自主開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，引導(dǎo)學(xué)員利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行個(gè)性化自主學(xué)習(xí)，增強(qiáng)教學(xué)過程的信息化程度。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 李志厚. 國外教學(xué)設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 外國教育研究,1998(1):6-10.

[3] 肖川,胡樂樂. 論研究生學(xué)術(shù)能力的培養(yǎng)[J]. 學(xué)位與研究生教育,2006(9):1-5.

[4] 周金海. 人工智能學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2008:204.

[5] George F.Luger.Artificial Intelligence Structures and Strategies for Complex Problem Solving[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009:754.

Reform on Postgradrates Artificial Intelligence Course Teaching

TAN Yuehui, QI Jianfeng, WANG Hongsheng, LI Xiongwei

(Department of Computer Engineering, Ordnance Engineering College, Shijiazhuang 050003, China)

篇8

關(guān)鍵詞：人工智能；研究生教學(xué)；教學(xué)方法

人工智能是一門研究機(jī)器智能的學(xué)科，是在研究人類智能行為規(guī)律的基礎(chǔ)上，利用人工的方法和技術(shù)，研制智能機(jī)器或智能系統(tǒng)來模仿、延伸和擴(kuò)展人的智能，實(shí)現(xiàn)智能行為。在知識經(jīng)濟(jì)向智能經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展的今天，人工智能具有重要的理論意義和社會價(jià)值。人工智能理論已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，人工智能技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用，許多研究成果已經(jīng)進(jìn)入人們的生活。

人工智能課程是一門多學(xué)科交叉的課程，具有很強(qiáng)前沿性，涉及哲學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、行為科學(xué)、腦科學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)、邏輯學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)等眾多領(lǐng)域；涉及面寬，內(nèi)容廣泛，更新快。人工智能課程的開設(shè)能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和技術(shù)創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生對計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)的前瞻性，提高他們的科技素質(zhì)和學(xué)術(shù)水平[1]。

人工智能課程內(nèi)容的廣泛性、前沿性和應(yīng)用性特點(diǎn)決定了授課方法的多樣性。與本科生相比，研究生在教育目標(biāo)和身心特征方面都有較大的區(qū)別。筆者多年從事研究生人工智能課程教學(xué)工作，現(xiàn)總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)如下。

1研究生培養(yǎng)目標(biāo)及其教學(xué)特點(diǎn)

研究生教育階段的教育目標(biāo)是使研究生形成具有個(gè)性化的研究品格、研究定向和研究視野，以具有獨(dú)立思考并獲得獨(dú)創(chuàng)研究成果的能力[2]。從這一意義上講，個(gè)性化是研究生教育培養(yǎng)目標(biāo)的構(gòu)成主體。尤其隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長，社會對知識創(chuàng)新、新經(jīng)濟(jì)生長點(diǎn)的期望值增大，這就要求我國研究生教育在其培養(yǎng)目標(biāo)的定位上不僅要重視人才培養(yǎng)的高層次性，更要重視創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的培養(yǎng)。并且，研究生身心發(fā)展已較成熟，具有較穩(wěn)定的個(gè)性特征，思維力強(qiáng)，具有較高的專業(yè)性思維意識和創(chuàng)造力，為獨(dú)立地進(jìn)行專業(yè)研究活動提供了心理上和智力上的保證。而且，研究生已具備了基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，特別是有一定工作經(jīng)歷的研究生，他們不僅有本科教育階段的知識積累，也有應(yīng)用這些知識的經(jīng)驗(yàn)，對于擴(kuò)大其專業(yè)知識領(lǐng)域并進(jìn)行研究有著積極主動的態(tài)度?？傊?，從年齡構(gòu)成及身心特征上講，研究生適應(yīng)高層次、跨學(xué)科知識領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和研究。

研究生的特征及其教育目標(biāo)決定了研究生教學(xué)不應(yīng)該是由教師講授已定論的知識，而應(yīng)是以教學(xué)為基本依托，通過教學(xué)提出具有研究性、探索性、未確定性甚至是尚存爭議性的課題，激勵(lì)研究生獨(dú)立思考和質(zhì)疑，讓他們在思考和質(zhì)疑的過程中提出問題，培育他們發(fā)現(xiàn)問題、提出質(zhì)疑的科學(xué)批判精神，訓(xùn)練并提高其創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力主要表現(xiàn)在具有健全的人格、強(qiáng)烈的責(zé)任感、開放的心態(tài)、團(tuán)結(jié)合作的精神、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的思維能力和創(chuàng)新思維方式。

個(gè)性是創(chuàng)新的源泉，研究生課程體系的設(shè)置應(yīng)該具有一定的靈活性，依據(jù)研究生不同的知識基礎(chǔ)和研究定向，設(shè)置具有彈性化的課程，使研究生的個(gè)性化得以凸顯。另外，為提高研究生專業(yè)研究和創(chuàng)新能力，在課程教學(xué)中，也應(yīng)凸顯教學(xué)的研究性和專業(yè)性，重視專業(yè)領(lǐng)域背景知識和研究方法的講授，開展跨學(xué)科、非專業(yè)知識的教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)涵蓋專業(yè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)、難點(diǎn)、爭議問題和最新研究動態(tài)，還應(yīng)包括交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科的研究趨勢，以擴(kuò)展學(xué)生的視野[3]。也就是說，研究生教學(xué)既要凸顯研究生的個(gè)性化特點(diǎn)，又要凸顯內(nèi)容的學(xué)術(shù)性和研究的指向性。

2人工智能課程的特點(diǎn)

2.1多學(xué)科交叉，具有很強(qiáng)的前沿性

人工智能是一門多學(xué)科交叉的課程。課程內(nèi)容的理解需要運(yùn)用多學(xué)科知識和較強(qiáng)的邏輯思維能力，多學(xué)科的知識相互聯(lián)系、相互交叉，融合形成新的知識，成為新的思維方法和綜合能力的萌發(fā)點(diǎn)。通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生可以通過不同學(xué)科知識的融合來達(dá)到對原有知識的超越，用一種全新的思維方法來思考所遇到的問題，提出新的解決辦法。這也是創(chuàng)造力的迸發(fā)和智能的飛躍。具有了知識的廣度和深度才具有融會貫通、創(chuàng)新的可能，人工智能課程的開設(shè)能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和技術(shù)創(chuàng)新能力，為學(xué)生提供一種新的思維方法和問題求解手段。

2.2涉及面寬，內(nèi)容廣泛，更新快

人工智能課程是一門知識點(diǎn)較多的課程，它以概率統(tǒng)計(jì)、離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)編程語言、數(shù)據(jù)庫原理等課程為基礎(chǔ)，涵蓋了模式識別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、計(jì)算智能、自然語言理解、專家系統(tǒng)等眾多研究方向，內(nèi)容涉及面廣，概念抽象，不易理解。并且，人工智能課程內(nèi)容更新快，近年來人工智能科學(xué)的快速發(fā)展，涌現(xiàn)出了大批新方法，研究熱點(diǎn)問題也從符號計(jì)算發(fā)展到智能計(jì)算和Agent等。其中，計(jì)算智能主要涉及神經(jīng)計(jì)算、模糊計(jì)算、進(jìn)化計(jì)算和人工生命等領(lǐng)域，在模式識別、圖像處理、自動控制、通信網(wǎng)絡(luò)等很多領(lǐng)域都得到了成功應(yīng)用；Agent最早來自分布式人工智能，隨著并行計(jì)算和分布式處理等技術(shù)的發(fā)展而逐漸成為熱點(diǎn)。

在互聯(lián)網(wǎng)上有大量最新的與課程內(nèi)容相關(guān)的研究論文，為學(xué)生提供了很好的查閱文獻(xiàn)的環(huán)境，使學(xué)生能夠根據(jù)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容和所在課題組的研究方向閱讀相應(yīng)文獻(xiàn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和獨(dú)立提出問題、解決問題的能力。

2.3應(yīng)用性強(qiáng)

人工智能理論已經(jīng)滲透到科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，當(dāng)前，幾乎所有的科學(xué)與技術(shù)分支都在共享著人工智能領(lǐng)域所提供的理論和技術(shù)。例如，自第一個(gè)專家系統(tǒng)DENDRAL研制成功以來，專家系統(tǒng)已成功地應(yīng)用于數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)、氣象、農(nóng)業(yè)、法律、教育、交通運(yùn)輸、軍事、經(jīng)濟(jì)等幾乎所有領(lǐng)域；數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是以一種更自動化的方式對具有大量數(shù)據(jù)的商業(yè)活動進(jìn)行分析和預(yù)測，在市場營銷、銀行、制造業(yè)、保險(xiǎn)業(yè)、計(jì)算機(jī)安全、醫(yī)藥、交通、電信等領(lǐng)域已有許多案例；語義Web讓W(xué)eb上的信息能夠被機(jī)器所理解，實(shí)現(xiàn)Web信息的自動處理，成功地將人工智能的研究成果應(yīng)用到互聯(lián)網(wǎng)。另外，在機(jī)器視覺、自然語言理解、智能控制與智能制造等方面，人工智能技術(shù)也得到廣泛的應(yīng)用，有許多研究成果已經(jīng)進(jìn)入人們的生活。目前，從理論到技術(shù)，從產(chǎn)品到工程，從家庭到社會，智能無處不在，人工智能廣泛的應(yīng)用性給學(xué)生提供了大量的現(xiàn)實(shí)案例，使得人工智能不再是高深莫測的理論，而是現(xiàn)實(shí)中可以觸及的內(nèi)容。

人工智能課程的多學(xué)科交叉性、內(nèi)容廣泛性、概念抽象、不易理解以及前沿性和應(yīng)用性特點(diǎn)決定了在該課程的講授過程中應(yīng)該采用多種授課方法。多種授課方法的采用一方面便于授課內(nèi)容的理解，另一方面也能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和技術(shù)創(chuàng)新能力，提高他們的科技素質(zhì)和學(xué)術(shù)水平。

3人工智能課程教學(xué)方法

3.1基于問題的啟發(fā)式教學(xué)法

蘇霍姆林斯基說：“喚起人實(shí)行自我教育，乃是一種真正的教育?！被趩栴}的啟發(fā)式教學(xué)法是教師在深入了解學(xué)生心理特點(diǎn)和學(xué)習(xí)規(guī)律的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)適合教學(xué)的啟發(fā)式問題，并采取靈活多樣、生動活潑的啟發(fā)方式，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題、提出問題和解決問題的能力。該教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)的是過程，教師的主要任務(wù)是提出問題，依據(jù)舉一反三的思路引導(dǎo)學(xué)生展開邏輯推理，通過逐層分析深入思考問題，最后綜合學(xué)生觀點(diǎn)闡述相關(guān)理論。

在課程教學(xué)中，有許多內(nèi)容適合于采用啟發(fā)式教學(xué)方法。例如，在知識表示方法的學(xué)習(xí)過程中，教師首先提出問題：“你是怎樣進(jìn)行數(shù)學(xué)定理證明的？”并在學(xué)生的回答過程中，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到知識及其表示的重要性；隨后，提出問題：“在計(jì)算機(jī)中如何表示知識？”引導(dǎo)學(xué)生逐步總結(jié)出不同知識表示方法在知識表達(dá)能力、推理效率、可實(shí)現(xiàn)性、可組織性、可維護(hù)性方面的區(qū)別。另外，在確定性推理的教學(xué)過程中，教師可以利用“某處發(fā)生盜竊案，公安局派出5個(gè)偵查員去調(diào)查，研究案情時(shí)，5個(gè)偵查員各給出了一句可信的結(jié)論，據(jù)此判斷誰是盜竊犯”的問題[4]，讓學(xué)生進(jìn)行判斷和討論，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到推理過程中可以使用多條規(guī)則進(jìn)行推理，并且推理路線也可能存在多條，從而引出推理的兩大基本問題：解決沖突消解等問題的推理策略，以及解決推理線路等問題的搜索策略。

啟發(fā)式教學(xué)法的要點(diǎn)是設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膯l(fā)式問題和啟發(fā)方式、安排能調(diào)動學(xué)生積極性的討論環(huán)境、鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表個(gè)性化觀點(diǎn)。教師不僅用問題引發(fā)學(xué)生思考，更要鼓勵(lì)學(xué)生讓思維自由馳騁，主動提出問題，討論問題，尋求問題解決方案。在探討、研究問題中，不要以現(xiàn)有的結(jié)論和固定的程式束縛思想，鼓勵(lì)學(xué)生的個(gè)性化觀點(diǎn)。啟發(fā)式教學(xué)是一種民主、科學(xué)的教學(xué)方法，其中包含諸多具體的教學(xué)方法，如激疑啟發(fā)法、比喻啟發(fā)法、類比啟發(fā)法、聯(lián)系啟發(fā)法，等等。啟發(fā)式教學(xué)在傳授知識的同時(shí)，更注重的是對創(chuàng)新的孕育、萌芽、生成和壯大，它能促使學(xué)生自己獲取知識、思考問題、提出問題、分析問題、解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。以問題為基礎(chǔ)的啟發(fā)式教學(xué)，利用問題引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，全方位深層次發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維和探究性學(xué)習(xí)能力。問題可以誘發(fā)出學(xué)生的求知欲，激發(fā)、喚醒了學(xué)生的主體意識；問題往往是面向生活世界的實(shí)踐活動的，它使教學(xué)活動從以傳授知識為中心轉(zhuǎn)化為傳授知識與培養(yǎng)能力并重，理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高了學(xué)生分析、綜合、觀察、想象等思維能力。

3.2基于案例的探究式教學(xué)法

基于案例的探究式教學(xué)法要求教師能夠根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和能力，創(chuàng)設(shè)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究活動的案例，以激發(fā)學(xué)生探究問題的興趣，促進(jìn)學(xué)生質(zhì)疑、探求的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)動機(jī)，通過選擇與確定問題、討論與提出設(shè)想、實(shí)踐與尋求結(jié)果、驗(yàn)證與得出結(jié)論，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立探究、研究能力和創(chuàng)新能力。探究式教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的積極參與，強(qiáng)調(diào)師生互動。對教師來說，必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的“傳道”觀念，以平等的心態(tài)與學(xué)生交流探討。在課堂上，要努力營造民主、寬松、和諧的教學(xué)氛圍，積極引導(dǎo)學(xué)生大膽設(shè)想，大膽探索。使學(xué)生樹立研究型學(xué)習(xí)的觀念，消除依附心理，養(yǎng)成勤于思考、善于思考的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，通過積極參與研討培養(yǎng)學(xué)生自己獲取新知、探求未知的能力，以及團(tuán)隊(duì)意識和合作精神。

我們在本課程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分的教學(xué)中，將基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的維吾爾文手寫字母識別作為案例開展了探究式教學(xué)活動。在介紹了前饋多層感知器及標(biāo)準(zhǔn)BP算法之后，教師將科研項(xiàng)目中基于標(biāo)準(zhǔn)BP算法的維吾爾文手寫字母識別實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果詳細(xì)地在課堂上進(jìn)行演示，引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)提出質(zhì)疑。在教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生提出了大量問題，例如，輸出層神經(jīng)元個(gè)數(shù)如何確定，為什么輸出層神經(jīng)元個(gè)數(shù)對識別率會有影響？網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過程中出現(xiàn)震蕩的原因是什么？如何解決？為什么有時(shí)誤差較大，權(quán)值的調(diào)整量反而很??？等等。在教師事先準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)演示的基礎(chǔ)上，開展學(xué)生進(jìn)行課堂討論，讓學(xué)生提出解決問題的各種方法，并現(xiàn)場通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，逐步讓學(xué)生理解BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、輸入輸出數(shù)據(jù)的預(yù)處理、初始權(quán)值設(shè)計(jì)的必要性及其實(shí)現(xiàn)方法。課堂授課實(shí)踐表明，這種方法極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生能夠大膽設(shè)想，大膽探索，增加了學(xué)生的自信心和創(chuàng)新精神。本次課堂討論結(jié)束后，教師根據(jù)學(xué)生的討論以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果演示，總結(jié)標(biāo)準(zhǔn)BP算法的局限性，例如，“易形成局部極小”，“訓(xùn)練次數(shù)多，學(xué)習(xí)效率低”，“訓(xùn)練時(shí)有學(xué)習(xí)新樣本遺忘舊樣本的趨勢”等，并要求學(xué)生通過查資料、搜集必要的信息、積極地思索和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提出解決上述問題的方法，將學(xué)生分組，讓學(xué)生展開討論，為下次討論課作好準(zhǔn)備。

傳統(tǒng)教學(xué)方法是告訴學(xué)生怎么去做，在一定程度上損害了學(xué)生的積極性。而案例教學(xué)要求學(xué)生自己去思考、去創(chuàng)造，使得枯燥乏味的內(nèi)容變得生動活潑，并且案例教學(xué)中，通過學(xué)生之間的交流既可以使學(xué)生取長補(bǔ)短、促進(jìn)人際交流能力，也可以引導(dǎo)學(xué)生變注重知識為注重能力。

案例教學(xué)法的關(guān)鍵是案例的選擇。案例是為教學(xué)目標(biāo)服務(wù)的，因此它應(yīng)該具有典型性，且應(yīng)該與所對應(yīng)的理論知識有直接的聯(lián)系。案例最好是經(jīng)過深入調(diào)查研究。來源于實(shí)踐，不能只是一堆數(shù)據(jù)的羅列。教科書的編寫應(yīng)采用圖片、表格、曲線等方式讓學(xué)生看到算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，啟發(fā)學(xué)生思考。另外，案例應(yīng)該只有情況沒有結(jié)果，有激烈的矛盾沖突，沒有處理辦法和結(jié)論，由學(xué)生對案例提出質(zhì)疑，從這個(gè)意義上講，案例的情況越復(fù)雜，越多樣性，越有價(jià)值。

案例教學(xué)法能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)相長。教學(xué)中，教師不僅是教師而且也是學(xué)員。一方面，教師是整個(gè)教學(xué)的主導(dǎo)者，掌握著教學(xué)進(jìn)程，引導(dǎo)學(xué)生思考、組織討論研究，進(jìn)行總結(jié)、歸納。另一方面，在教學(xué)中通過共同研討，教師不但可以發(fā)現(xiàn)自己的弱點(diǎn)，而且從學(xué)生那里可以了解到大量感性材料。另外，案例教學(xué)法能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。教學(xué)中，由于不斷變換教學(xué)形式，學(xué)生大腦興奮不斷轉(zhuǎn)移，注意力能夠得到及時(shí)調(diào)節(jié)，有利于學(xué)生精神始終維持最佳狀態(tài)。案例教學(xué)的最大特點(diǎn)是它的真實(shí)性。由于教學(xué)內(nèi)容是具體的實(shí)例，加之采用是形象、直觀、生動的形式，給人以身臨其境之感，易于學(xué)習(xí)和理解。最后，案例教學(xué)法能夠集思廣益。教師在課堂上不是“獨(dú)唱”，而是和大家一起討論思考，學(xué)生在課堂上也不是忙于記筆記，而是共同探討問題。由于調(diào)動集體的智慧和力量，容易開闊思路，收到良好的效果。

3.3加強(qiáng)研討

鑒于研究生的培養(yǎng)目標(biāo)和人工智能課程研究范疇的寬泛性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性和前沿性，根據(jù)我校計(jì)算機(jī)系碩士生指導(dǎo)教師的研究領(lǐng)域，我們在課堂教學(xué)中為計(jì)算智能、機(jī)器學(xué)習(xí)算法、機(jī)器視覺、自然語言理解部分增加了研討會，要求學(xué)生上網(wǎng)進(jìn)行文獻(xiàn)檢索、閱讀和學(xué)術(shù)研討，根據(jù)個(gè)人的研究興趣和研究設(shè)想上臺作報(bào)告。另外，我們還邀請相應(yīng)專家和成果突出的各屆研究生為學(xué)生做報(bào)告，介紹他們的研究實(shí)踐、研究成果和心得體會。例如，在自然語言理解部分的課堂教學(xué)中，在介紹完自然語言理解的基本概念與原理之后，我們要求將來做這個(gè)領(lǐng)域的研究生在通過查資料了解所在研究小組工作的基礎(chǔ)上，上臺作報(bào)告。機(jī)器翻譯研究組的同學(xué)在學(xué)習(xí)自然語言理解部分的內(nèi)容之后，對其所在小組目前的工作及采用的技術(shù)、存在的問題做了分析，并通過閱讀文獻(xiàn)，提出了初步的解決問題的設(shè)想。與自己所在研究小組的科研相結(jié)合，開展文獻(xiàn)檢索和學(xué)術(shù)研討，一方面讓學(xué)生開闊了眼界，另一方面也提高了學(xué)生查閱文獻(xiàn)、主動獲取知識、獨(dú)立思考的科研能力。

4結(jié)語

人工智能理論已經(jīng)滲透到科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，人工智能技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。人工智能課程具有多學(xué)科交叉、內(nèi)容廣泛、前沿性和應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，課程開設(shè)能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和技術(shù)創(chuàng)新能力。教與學(xué)是教師與學(xué)生雙方互動的過程，教學(xué)中要根據(jù)學(xué)生身心特征的實(shí)際情況采用相應(yīng)的教學(xué)方法，并結(jié)合本校科研隊(duì)伍的研究領(lǐng)域，不斷地探索和提高，才能使教學(xué)工作更上一層樓，切實(shí)為國家、為社會培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的高層次人才。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 謝安邦. 構(gòu)建合理的研究生教育課程體系[J]. 高等教育研究,2003,24(5):68-72.

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[4] 蔡自興,徐光佑. 人工智能及其應(yīng)用[M]. 4版. 北京:清華大學(xué)出版社,2010:113.

Exploration of Artificial Intelligence Course Teaching of Graduate Students

ZHAO Hui1, JIA Zhenhong1, WANG Weiqing2

(1.School of Information Engineering, Xinjiang University, Urumuchi 830046, China;

2.Graduate School, Xinjiang University, Urumuchi 830046, China)

篇9

【關(guān)鍵詞】人工智能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

一、關(guān)于人工智能

1．人工智能的發(fā)展

人工智能技術(shù)的發(fā)展起始于1956年，一直發(fā)展至今，經(jīng)歷了三個(gè)重要階段，在第一階段中，人類實(shí)現(xiàn)了讓機(jī)器人代替人完成計(jì)算工作，運(yùn)用計(jì)算機(jī)編程，實(shí)現(xiàn)了智能的邏輯問題處理工作。第二階段是人工智能運(yùn)用到交流系統(tǒng)中，通過計(jì)算機(jī)將外界的事物變化以及分析外界不可確定因素，傳輸?shù)竭壿嬎季S分析系統(tǒng)，從而與外界實(shí)現(xiàn)交流。第三階段就是利用人工智能系統(tǒng)強(qiáng)大的處理能力，在很多復(fù)雜項(xiàng)目當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用。

2．人工智能的含義

人工智能也可以被稱之為機(jī)器智能，它是通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的模擬技術(shù)，賦予機(jī)器設(shè)備人類的思維方式和語言行為，目的是為了代替人類完成一些難度較大的工作，有助于節(jié)省時(shí)間和人力資源，提高工作質(zhì)量和效率。由于人工智能技術(shù)的應(yīng)用非常廣范，無論是計(jì)算機(jī)編程設(shè)計(jì)，還是智能化程序研究，都可以看到人工智能的參與痕跡，這樣的發(fā)展不僅能為相關(guān)行業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益，還會推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改變。

3．人工智能的優(yōu)勢

從目前人工智能的應(yīng)用來看，人工智能具有強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力不僅能順利模擬人類的語言行為，完成既定的工作任務(wù)，還能夠準(zhǔn)確篩選和處理復(fù)雜的信息數(shù)據(jù)，盡可能的減少資源損耗，提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行速度。除此之外，人工智能還具有較強(qiáng)的協(xié)作能力，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理方面，人工智能技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的聯(lián)合運(yùn)用，方便協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)的管理工作，提高管理效率，減少弊端。

二、人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用中存在的問題

1．網(wǎng)絡(luò)安全問題對人們的正常生活造成威脅

隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，越來越多的信息被投放在互聯(lián)網(wǎng)上，人們隨時(shí)可以拿出智能手機(jī)、平板電腦等終端設(shè)備搜索和下載自己所需要的網(wǎng)絡(luò)信息。但是，這是一個(gè)“信息爆炸”的時(shí)代，普通的防火墻工作效率較低，數(shù)據(jù)處理不及時(shí)，一些被植入了騷擾病毒和木馬程序的頁面經(jīng)過偽裝，在用戶搜索時(shí)自動彈出，不但會造成一定的使用困擾，而且容易引發(fā)計(jì)算機(jī)故障，泄露用戶信息，難以保障人們的正常生活和信息安全。

2．良莠不齊的海量信息難以保障信息有效

信息技術(shù)普及以后，互聯(lián)網(wǎng)就像一個(gè)蘊(yùn)含著巨大能源的寶藏，在互聯(lián)網(wǎng)上，用戶都能夠輕松獲取到海量的信息資源。由于不加甄別和篩選，在這些信息當(dāng)中，還包含著大量的垃圾信息和廣告推送，真正有用的信息卻是少之又少。網(wǎng)絡(luò)信息質(zhì)量的參差不齊，對信息的有效搜索和利用帶來了諸多困難。

3．為不法分子提供了作案工具

近幾年來，人工智能的普及范圍越加廣泛，網(wǎng)絡(luò)購物、無紙化辦公的出現(xiàn)為人們的便利生活創(chuàng)造出了新的可能。與此同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)也成為了一些不法分子實(shí)施詐騙、勒索的作案工具。在虛擬的網(wǎng)絡(luò)世界，各類網(wǎng)絡(luò)攻擊和網(wǎng)絡(luò)犯罪現(xiàn)象層出不窮，難以遏制。犯罪分子通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大功能，破壞了網(wǎng)絡(luò)安全，利用網(wǎng)絡(luò)的缺陷和漏洞，輕松盜取了用戶的詳細(xì)信息，然后對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資料等進(jìn)行篡改，實(shí)施網(wǎng)絡(luò)犯罪。網(wǎng)上犯罪的作案時(shí)間短，手段隱蔽，不會在第一時(shí)間被受害者和網(wǎng)警發(fā)現(xiàn)，再加上互聯(lián)網(wǎng)具有無國界性，難以追蹤網(wǎng)絡(luò)犯罪組織的真實(shí)IP，給案件偵破和審理帶來了極大的困難。

三、人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用

由于人們對于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的要求越來越高，為了更好地提升技術(shù)水平，安全、高校的人工智能技術(shù)必將被應(yīng)用于人類生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。

1．人工智能在網(wǎng)絡(luò)安全方面的應(yīng)用

在過去的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理工作中，確實(shí)存在著很多不穩(wěn)定的因素，這些因素?cái)_亂了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的運(yùn)行秩序，造成了一些不良的用戶體驗(yàn)。但是，人工智能技術(shù)的應(yīng)用，能夠凈化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，輕松解決網(wǎng)絡(luò)安全問題。在過去，由于數(shù)據(jù)計(jì)算量較大，網(wǎng)絡(luò)中的防火墻工作效率比較低下，很容易被一些“化過妝”的頁面蒙蔽，造成用戶信息泄露、盜用等問題。但是，由于人工智能技術(shù)的介入，現(xiàn)在的智能防火墻系統(tǒng)可以通過記憶、統(tǒng)計(jì)，或者概率的方法，對大量的運(yùn)行數(shù)據(jù)加以處理和分析，能夠快速判斷出某一頁面是否存在病毒捆綁的問題。智能化識別惡意網(wǎng)站，將這些頁面進(jìn)行過濾，防止造成用戶信息泄露，全面提升計(jì)算機(jī)安全運(yùn)行的程度。

2．人工智能在信息管理方面的應(yīng)用

針對人類生活的不同需求，人工智能技術(shù)提供了越來越多的智能化、多元化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如在互聯(lián)網(wǎng)信息搜索方面。過去的信息搜索就如大浪淘沙，雖然整體來看搜索到了很多的信息資源，但是真正能用的信息卻是鳳毛麟角。在人工智能技術(shù)應(yīng)用以后，不但改變了以往的信息搜索方式，還能通過關(guān)鍵詞的查詢，實(shí)現(xiàn)信息的精準(zhǔn)定位。除此以外，還可以根據(jù)用戶的個(gè)人喜好、生活習(xí)慣等個(gè)性因素，優(yōu)先推送一些用戶可能感興趣的信息。在信息管理方面做出這樣的改變，不僅提高了信息搜索的準(zhǔn)確率，節(jié)省了搜索時(shí)間，同時(shí)還有效提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工作效率和質(zhì)量。

3．人工智能在打擊犯罪方面的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)犯罪的大量出現(xiàn)已經(jīng)成為了不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前，網(wǎng)絡(luò)犯罪已經(jīng)成為了我國最多的犯罪類型。保護(hù)用戶的網(wǎng)絡(luò)信息安全，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的防護(hù)性能，有效打擊犯罪已經(jīng)是勢在必行。人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，有助于構(gòu)建智能化管理系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)信息自動化采集的過程中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的系統(tǒng)漏洞和不安全因素，預(yù)防數(shù)據(jù)資料被惡意篡改，有效提升安全運(yùn)營中心的運(yùn)營效率和網(wǎng)絡(luò)的管理水平，為打擊網(wǎng)絡(luò)犯罪做出了巨大貢獻(xiàn)。

篇10

關(guān)鍵詞：信管專業(yè) 人工智能 案例教學(xué)法

1.引言

信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)是管理科學(xué)與工程學(xué)科的一個(gè)重要組成部分，是由信息技術(shù)、管理科學(xué)和系統(tǒng)科學(xué)交叉形成的前沿學(xué)科，它運(yùn)用管理學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的知識和方法，通過以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各種管理活動和信息處理業(yè)務(wù)。該專業(yè)培養(yǎng)的人才在信息化建設(shè)中主要承擔(dān)信息系統(tǒng)運(yùn)行管理和伴隨企業(yè)成長而不斷更新信息系統(tǒng)的使命，人才的就業(yè)崗位歸屬于各種組織（企業(yè)）的信息中心或管理行政部門。在信息系統(tǒng)中，人工智能知識和技術(shù)的應(yīng)用隨處可見：專家系統(tǒng)、智能監(jiān)控、智能信息檢索、組合優(yōu)化、分布式計(jì)算、智能管理和智能決策等。

人工智能課程是一門研究運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬并延伸人腦功能，綜合邏輯學(xué)和認(rèn)知科學(xué)的綜合性學(xué)科，其研究領(lǐng)域廣泛，如自然語言理解、模式識別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、智能檢索、機(jī)器人技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等都走在了信息技術(shù)的前沿，有許多研究成果不僅在工業(yè)、商業(yè)和軍事上使用，而且不同程度地進(jìn)入了人們的生活、學(xué)習(xí)和工作中，并對人類的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。在信息管理專業(yè)中教授人工智能課程的過程，與計(jì)算機(jī)專業(yè)的研究型教學(xué)不同，根據(jù)課程專業(yè)特色更應(yīng)強(qiáng)調(diào)人工智能方法在實(shí)際信息管理系統(tǒng)中的應(yīng)用。由于課程內(nèi)容涉及大量抽象知識和復(fù)雜算法，信管專業(yè)學(xué)生往往在聽課過程中不能及時(shí)消化，甚至認(rèn)為難以理解而影響學(xué)習(xí)積極性，本文將在經(jīng)濟(jì)管理類課程中使用的案例教學(xué)法引入到人工智能課程教學(xué)中。

2.人工智能課程中的案例教學(xué)方法應(yīng)用

案例教學(xué)是20世紀(jì)初由哈佛大學(xué)創(chuàng)造的圍繞一定培訓(xùn)的目的把實(shí)際中真實(shí)的情景加以典型化處理，形成供學(xué)生思考分析和決斷的教學(xué)形式，通過獨(dú)立研究和相互討論的方式，提高學(xué)生的分析問題和解決問題能力的一種方法。案例教學(xué)方法具有明確的目的性、較強(qiáng)的綜合性、突出實(shí)踐性、學(xué)生主體性、過程動態(tài)性、結(jié)果多元化等特點(diǎn)。在人工智能課程中，結(jié)合案例教學(xué)方法，對學(xué)生學(xué)習(xí)理解抽象知識有很大作用。

2.1“智能”概念中的案例選擇

興趣是最好的老師，在學(xué)生剛剛進(jìn)入新課程學(xué)習(xí)時(shí)，能否有效激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，將直接關(guān)系到整個(gè)課程的教學(xué)過程順利與否，學(xué)生是否發(fā)揮學(xué)習(xí)主動性和對課程知識的掌握程度的高低。因此，在第一章中引出“人工智能”的基本概念時(shí)，我選擇每位同學(xué)在兒時(shí)的玩具――魔方，將魔方恢復(fù)過程轉(zhuǎn)化為在人工智能搜索原理平臺上的啟發(fā)式搜索模型，令學(xué)生從兒時(shí)簡單地?zé)o序轉(zhuǎn)動魔方的玩法中，體會到魔方模型在搜索運(yùn)算過程中應(yīng)該考慮到的問題：衍生出來的節(jié)點(diǎn)應(yīng)盡可能少，又要保持魔方各面在旋轉(zhuǎn)中顏色屬性的相應(yīng)變換。同時(shí)輔以視頻和實(shí)物的演示，使學(xué)生對人工智能課程有了初步認(rèn)識，并對問題建模和搜索策略產(chǎn)生濃厚的興趣。

2.2“知識表示”中案例選擇

知識表示是人工智能研究內(nèi)容的基礎(chǔ)部分，涉及狀態(tài)空間表示法、問題規(guī)約法、謂詞邏輯法、產(chǎn)生式法、語義網(wǎng)絡(luò)法和框架表示法，為了充分發(fā)揮學(xué)生的聯(lián)想能力，案例選擇語義網(wǎng)絡(luò)法的圖形表示案例。語義網(wǎng)絡(luò)是一種采用網(wǎng)絡(luò)形式表示人類知識的方法。在語義網(wǎng)絡(luò)知識表示中，結(jié)點(diǎn)一般劃分為實(shí)例結(jié)點(diǎn)和類結(jié)點(diǎn)兩種類型。結(jié)點(diǎn)之間帶有標(biāo)識的有向弧表示結(jié)點(diǎn)之間的語義聯(lián)系，是語義網(wǎng)絡(luò)組織知識的關(guān)鍵。在“連接詞在語義網(wǎng)絡(luò)的表示方法”內(nèi)容中，選擇帶有蘊(yùn)含關(guān)系的命題：“如果車庫起火，那么用CO2或沙來滅火?！钡陌咐?，首先構(gòu)造簡單的語義網(wǎng)絡(luò)，抽取出蘊(yùn)含連接詞前件“車庫起火”和結(jié)論“用CO2或沙來滅火”兩個(gè)命題。再抽取出前件命題事件結(jié)點(diǎn)“起火”和地點(diǎn)“車庫”；結(jié)論命題事件結(jié)點(diǎn)“滅火”和事件工具屬性“CO2”和“沙”，且兩工具間是“或”的關(guān)系。學(xué)生可以在課堂上及時(shí)地應(yīng)用剛學(xué)到的知識表示出此語義網(wǎng)絡(luò)，我在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展，對具體事件進(jìn)行聯(lián)想，可以得到失火事件的實(shí)例聯(lián)系后的復(fù)雜語義網(wǎng)絡(luò)。再輔以其他負(fù)責(zé)命題的語義網(wǎng)絡(luò)表示練習(xí)題，讓學(xué)生體會理解并及時(shí)掌握語義網(wǎng)絡(luò)知識表示法。

2.3“專家系統(tǒng)”中案例選擇

專家系統(tǒng)是一類包含知識和推理的智能計(jì)算機(jī)程序，是可以根據(jù)人們在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的知識、經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)求解問題并做出決策的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。專家系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療診斷、地質(zhì)勘探、石油化工、軍事、文化教育等各方面。在講授此部分內(nèi)容時(shí)，選擇“營養(yǎng)配餐系統(tǒng)”給學(xué)生演示，同時(shí)輔以講解，邀請學(xué)生參與系統(tǒng)操作，讓他們?yōu)樽约毫可碓O(shè)計(jì)一套科學(xué)營養(yǎng)的菜單，在完成任務(wù)的過程中，掌握專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理；了解專家系統(tǒng)正向、反向推理和不精確推理的基本原理；了解專家系統(tǒng)解釋機(jī)制的基本概念。在案例教學(xué)后，利用Visual Prolog工具，完成簡單的專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

3.結(jié)語

本文介紹了在信息管理專業(yè)中人工智能課程的教學(xué)內(nèi)容，運(yùn)用案例教學(xué)方法對課程中抽象內(nèi)容講解并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，在案例教學(xué)過程中注意和學(xué)生的互動，將他們帶入到學(xué)習(xí)環(huán)境中，誘發(fā)他們的發(fā)散聯(lián)想思維，同時(shí)又參與到案例的應(yīng)用中。實(shí)踐證明，將案例式的教學(xué)方法引入到非計(jì)算機(jī)專業(yè)的人工智能課程中，能取得良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)