導(dǎo)語：如何才能寫好一篇人工智能課堂教學(xué)，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

關(guān)鍵詞：樂高教育機(jī)器人 創(chuàng)造性思維培養(yǎng) 課堂教學(xué)認(rèn)識

最近幾年，許多中小學(xué)把樂高教育機(jī)器人活動引入到課堂教學(xué)中，使機(jī)器人創(chuàng)意走進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)生活。作為一種全新的教學(xué)內(nèi)容，很多教師都在探索樂高教育機(jī)器人教學(xué)，這種跨學(xué)科、高操作性、極具挑戰(zhàn)性的內(nèi)容，非常適合課程整合、研究性學(xué)習(xí)和綜合創(chuàng)新活動的需要，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力所需要的創(chuàng)造性思維，使學(xué)生在積極的學(xué)習(xí)興趣中不斷探索和研究，實現(xiàn)自己的新創(chuàng)意、新設(shè)想和新設(shè)計。

一、機(jī)器人和創(chuàng)造性思維

機(jī)器人是一種通過電腦編程，可以依靠程序自動完成一定操作或移動作業(yè)的機(jī)械裝置，它可以有視覺、聽覺、觸覺等類似人的感覺功能，有識別功能和自主行動的功能。它是信息技術(shù)和工程機(jī)械發(fā)展的前沿領(lǐng)域，是一門具有高度綜合滲透性、前瞻未來性、創(chuàng)新實踐性的學(xué)科，蘊(yùn)涵著極其豐富的教育資源。我校從2006年開始開設(shè)樂高教育機(jī)器人課程，在實際教學(xué)活動中，由于學(xué)生能充分體會到研究主題的趣味性和挑戰(zhàn)性，以及提供給學(xué)生的解決開放性問題的機(jī)會多，因此對于學(xué)生的創(chuàng)新能力所需的創(chuàng)造性思維提供了發(fā)展平臺。

創(chuàng)造性思維是一種具有開創(chuàng)意義的思維活動，是人類思維的精華，是引發(fā)創(chuàng)造活動的前提。一個發(fā)揮創(chuàng)造性思維的人，就能發(fā)揮自己的創(chuàng)造才能得心應(yīng)手地解決矛盾、攻克難關(guān)。近年來隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，創(chuàng)造性思維越來越受到重視，是學(xué)校教育和教學(xué)中必不可少的內(nèi)容。

二、樂高教育機(jī)器人課堂教學(xué)與創(chuàng)造性思維

1、創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)是興趣

心理學(xué)研究表明，當(dāng)人對某一事物感興趣時，認(rèn)識就快；如果毫無興趣，認(rèn)識就慢，或者不予接受。若想激發(fā)創(chuàng)造性思維，就必須首先激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。那么學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣從何而來呢？蘇霍姆林斯基曾說：“興趣的源泉在于體會到智慧能統(tǒng)帥事實和現(xiàn)實，人的內(nèi)心里有一種根深蒂固的需要――總要感到自己是發(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”。所以“興趣”是一種推動學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力，它激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望，從而為創(chuàng)造性思維的產(chǎn)生奠定基礎(chǔ)。因此興趣不是教學(xué)目的，而是教學(xué)的一個組成部分。實踐證明學(xué)生對機(jī)器人不僅能夠產(chǎn)生濃厚的興趣，而且能夠持久和鞏固。

為了引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我校的樂高教育機(jī)器人技術(shù)課程將學(xué)習(xí)重點放在學(xué)習(xí)樂高硬件（例如RCX和各種傳感器等）及其樂高應(yīng)用軟件（例如三維設(shè)計軟件和編程軟件）上。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，積極主動地參與到教學(xué)過程中來，充分地展現(xiàn)了自己的想象空間，精心雕琢自己的作品。有的學(xué)生曾這樣說：“我最喜歡用樂高積木塊設(shè)計搭建樂高機(jī)器人了，特別是每當(dāng)我編寫程序成功時，我就覺得自己已經(jīng)是一個機(jī)器人工程師，心里別提多高興了！”。而樂高硬件及其樂高應(yīng)用軟件為學(xué)生提供了機(jī)會，使他們在教室、活動室和電腦上得以展現(xiàn)自己?？梢哉f這些物質(zhì)基礎(chǔ)對學(xué)生產(chǎn)生了“誘惑力”。有了“誘惑力”，學(xué)生就有興趣，有了興趣，就自然而然地產(chǎn)生創(chuàng)造力了。

在樂高教育機(jī)器人教學(xué)中，精心設(shè)計任務(wù)是一個很重要的環(huán)節(jié)。因為“任務(wù)”設(shè)計的好與壞，直接影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。一個好的任務(wù)，可以使學(xué)生在潛移默化中掌握知識，起到事半功倍的作用。教師講的時候要少而精，要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和教學(xué)內(nèi)容，在量上要少講，把大量時間留給學(xué)生去自學(xué)、去思考；在質(zhì)上要精講排除學(xué)生已經(jīng)掌握的和自己可以理解掌握的知識。在教學(xué)中給學(xué)生點明問題的關(guān)鍵，指導(dǎo)學(xué)生運用各種思維活動解決問題的方法，鍛煉獨立探討問題的思維能力。比如，在講“按鈕”時，我只仔細(xì)地講解了其中的一個按鈕，其他的讓學(xué)生自己去體會它的使用方法。在講傳感器時，在學(xué)生認(rèn)識理解后自己到生活中去找、去發(fā)現(xiàn)傳感器，品味生活中隱藏的科技，知道科技對我們生活的影響，在我們的身邊科技無處不在也時刻陪伴著我們。教師的教學(xué)目的，絕不只是教會學(xué)生具體的科學(xué)知識，而是應(yīng)該著眼于為學(xué)生創(chuàng)造一個合適的環(huán)境，通過知識的傳授開發(fā)他們的智力，培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)能力，這樣才能使他們收益終生。

人的創(chuàng)造能力的發(fā)揮離不開自信，而自信是實現(xiàn)自我和取得成功的必要前提。學(xué)生們正處于成長發(fā)展期，渴望別人對自己的尊重和信任，所以對學(xué)生恰如其分的鼓勵，就會使學(xué)生滿懷希望和自信心，增強(qiáng)興趣，使興趣從外在因素向內(nèi)在因素的轉(zhuǎn)化能夠執(zhí)行，從而鞏固興趣。在每堂課即將結(jié)束時，我都要進(jìn)行作品展示。同學(xué)們總是要爭先恐后地展示自己的作品，當(dāng)自己的作品得到展示時，一種得意的表情便會在他的臉上呈現(xiàn)。當(dāng)許多新的技巧和操作方法在作品中不斷得到體現(xiàn)時，當(dāng)學(xué)生們利用各種傳感器設(shè)計出了許多具有可操作性的創(chuàng)意方案時，就會看到他們創(chuàng)造發(fā)明的信心和能力。興趣引發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維的產(chǎn)生，一幅幅作品、一個個設(shè)計圖案，一個個創(chuàng)意程序都來自他們內(nèi)心的“靈感”。

2、升華創(chuàng)造性思維離不開運用

學(xué)習(xí)興趣的源泉在于學(xué)以致用，這時候人們才能真正感受到掌握知識的歡樂。知識運用可以促進(jìn)學(xué)習(xí)和智力活動的興趣。樂高教育機(jī)器人模仿于人，又幫助于人們的生活和服務(wù)于我們的人類，因此具有廣泛的應(yīng)用范圍。

3、良好的多媒體手段是培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的保證

篇2

關(guān)鍵詞:人工智能;創(chuàng)新性教學(xué);精品課程;課程建設(shè);教學(xué)改革

人工智能課程是計算機(jī)類專業(yè)的核心課程之一,也是智能科學(xué)與技術(shù)、自動化和電子信息等專業(yè)的重要課程,其知識點具有不可替代的重要作用。該課程內(nèi)容廣泛,具有很強(qiáng)的綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性[1],其開設(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)生提供了一種新的思維方法和問題求解手段。同時,本課程能夠培養(yǎng)學(xué)生對計算機(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。通過課程的學(xué)習(xí),學(xué)生對人工智能的定義和發(fā)展、基本原理和應(yīng)用有一定的了解和掌握,啟發(fā)了對人工智能的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

中南大學(xué)人工智能課程開設(shè)于20世紀(jì)80年代中期。1983年,蔡自興作為訪問學(xué)者赴美國普度大學(xué)研修人工智能,并與美國國家工程科學(xué)院院士傅京孫(K. S. Fu)教授及清華大學(xué)徐光v教授合作研究人工智能。在傅京孫院士教授的指導(dǎo)下,蔡自興和徐光v教授執(zhí)筆編著《人工智能及其應(yīng)用》一書,并于1987年5月在清華大學(xué)出版社問世,成為國內(nèi)率先出版的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的人工智能教材。本教材不僅為我校人工智能課程提供了一部好教材,而且促進(jìn)了國內(nèi)高校普遍開設(shè)人工智能課程。此后,又陸續(xù)編著出版了《人工智能及其應(yīng)用》第二版、第三版“本科生用書”和“研究生用書”、第四版等,修讀該課程的學(xué)生也與日俱增。該書第二版還獲得國家教育部科技進(jìn)步一等獎。經(jīng)過近20年建設(shè),該我校人工智能課程于2003年評為國家精品課程,并在2008年評為國家雙語教學(xué)示范課程。這是至今國內(nèi)唯一同時獲得國家級精品課程和雙語教學(xué)示范課程的人工智能課程。同時,我們還開發(fā)了人工智能網(wǎng)絡(luò)課程,具有網(wǎng)絡(luò)化、智能化和個性化等特色,被國家教育部評為優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)課程,供兄弟院校人工智能教學(xué)參考使用,受到普遍歡迎[2]。

作為國內(nèi)第一門人工智能精品課程,我們按照教育部精品課程標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)《人工智能》課程,尤其是在教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新性教學(xué)方法和教學(xué)模式上進(jìn)行不斷進(jìn)行改革與探索,取得了很好的效果。本文即為我校人工智能精品課程建設(shè)與改革經(jīng)驗的初步總結(jié)。

1教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

1.1課堂教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

教學(xué)內(nèi)容的確定是課程的首要任務(wù)。如何選好教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生既能了解本領(lǐng)域的概貌,又能適合學(xué)生的基礎(chǔ),便于他們在有限的時間完成學(xué)習(xí)任務(wù),是一件難事。教學(xué)內(nèi)容除了包含基礎(chǔ)理論外,還應(yīng)該反映人工智能領(lǐng)域的新發(fā)展和新動態(tài),跟上學(xué)科發(fā)展的步伐。本課程最初設(shè)定的教學(xué)內(nèi)容分基礎(chǔ)部分和擴(kuò)展應(yīng)用部分?；A(chǔ)部分主要包括人工智能的定義和發(fā)展、知識的表示以及推理,而擴(kuò)展應(yīng)用部分主要包括專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器規(guī)劃、機(jī)器視覺等。

近年來人工智能科學(xué)的快速發(fā)展,涌現(xiàn)出了大批新的方法和算法,研究熱點問題也從符號計算發(fā)展到智能計算和Agent等。

學(xué)內(nèi)容,既能使學(xué)生了解本領(lǐng)域的概貌,又能適合學(xué)生的基礎(chǔ),便于他們在有限的時間完成學(xué)習(xí)任務(wù),是一件難事。教學(xué)內(nèi)容除了包含基礎(chǔ)理論外,還應(yīng)該反映人工智能領(lǐng)域的新發(fā)展和新動態(tài),跟上學(xué)科發(fā)展的步伐。本人工智能課程最初設(shè)定的教學(xué)內(nèi)容分基礎(chǔ)部分和擴(kuò)展應(yīng)用部分?；A(chǔ)部分主要包括人工智能的定義和發(fā)展、知識的表示以及推理,而擴(kuò)展應(yīng)用部分主要包括專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器規(guī)劃、機(jī)器視覺等。

近年來人工智能科學(xué)的快速發(fā)展,涌現(xiàn)出了大批新的方法和算法,研究熱點問題也從符號計算發(fā)展到智能計算和Agent等。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,在科學(xué)研究和工程實踐中遇到的問題變得越來越復(fù)雜,傳統(tǒng)的計算方法無法在一定時間內(nèi)獲得精確的解。為了在求解時間和求解精度上取得平衡,很多具有啟發(fā)式特征的智能計算算法應(yīng)運而生。這些算法通過模擬大自然和人類的智慧來實現(xiàn)對問題的優(yōu)化求解。計算智能作為人工智能的一個新的分支是目前的研究熱點,它主要涉及神經(jīng)計算、模糊計算、進(jìn)化計算和人工生命等領(lǐng)域,在如模式識別、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。另一個近10年來人工智能的研究熱點是Agent和多Agent系統(tǒng),其理論最早來自分布式人工智能,并隨著并行計算和分布式處理等技術(shù)的發(fā)展而逐漸成為熱點。

以上兩個內(nèi)容都是人工智能的重要分支。因此,我們在《人工智能及其應(yīng)用》第三第3版[3]和第四第4版教材[4]中已經(jīng)順應(yīng)形勢加入了這方面的內(nèi)容,并將教學(xué)內(nèi)容也進(jìn)行了相應(yīng)的擴(kuò)展,加入了計算智能、分布式人工智能與Agent。由于不確定性推理和基于概率的推理方法應(yīng)用也越來越廣泛,我們也將此類非經(jīng)典推理方法單獨作為一章來進(jìn)行教學(xué)。另外,還增加了一些新的內(nèi)容,如本體論和非經(jīng)典推理、粒群優(yōu)化和蟻群計算、決策樹學(xué)習(xí)和增強(qiáng)學(xué)習(xí)、詞法分析和語料庫語言學(xué),以及路徑規(guī)劃和基于Web的專家系統(tǒng)等。圖1給出本課程的教學(xué)內(nèi)容大綱。

人工智能的教學(xué)內(nèi)容涉及面廣且內(nèi)容較多,要在有限課時內(nèi)完成教學(xué)計劃并讓學(xué)生掌握,具有一定難度。因此需要根據(jù)教學(xué)對象的需求有所取舍。中南大度。因此需要根據(jù)教學(xué)對象的需求有所取舍。中南大學(xué)在智能科學(xué)與技術(shù)、計算機(jī)、自動化三3個專業(yè)中均開設(shè)了人工智能課程,根據(jù)相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)對象,對學(xué)時和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。對于智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè),人工智能課程為必修課,共48個學(xué)時含實驗8個學(xué)時。表1表示為相關(guān)專業(yè)的人工智能課程教學(xué)內(nèi)容分配情況。對于計算機(jī)和自動化專業(yè),人工智能課程為選修課,共32個學(xué)時含實驗8個學(xué)時。許多兄弟院校的計算機(jī)專業(yè)都把人工智能定為必修課,課程學(xué)時也在50學(xué)時左右。因此,我們一再強(qiáng)烈建議我校的計算機(jī)專業(yè)把人工智能列為必修課,并適當(dāng)增加學(xué)時。由于智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開設(shè)有專家系統(tǒng)和智能計算選修課程,因此在人工智能教學(xué)內(nèi)容中只將這兩部分做簡要闡述,而將重點放在知識表示和推理以及擴(kuò)展應(yīng)用上。對于計算機(jī)專業(yè)學(xué)生來說,除基本的知識表示和推理外,計算智能和Agent技術(shù)也是他們在軟件開發(fā)和通訊技術(shù)理論學(xué)習(xí)中需掌握的重要概念。同時,計算智能、專家系統(tǒng)對自動控制和電氣工程也十分重要,對自動化專業(yè)則應(yīng)掌握該方面的內(nèi)容。

1.2實驗實踐教學(xué)創(chuàng)新

國內(nèi)人工智能課程在開設(shè)之初大多沒有安排實驗內(nèi)容,僅為理論基礎(chǔ)和概念講授。由于理論比較抽象,很難理解,學(xué)習(xí)效果不理想,學(xué)生們對于其應(yīng)用實現(xiàn)也十分困惑。此后,各高校也逐步在該課程中分配了實驗學(xué)時,大多數(shù)采用prolog語言和專家系統(tǒng)作為實驗語言和對象[5]。為了改進(jìn)該課程的教學(xué),我們也從沒有實驗到將實驗學(xué)時從零調(diào)整為設(shè)置4個學(xué)時的實驗課時,然后到現(xiàn)在的8個學(xué)時的實驗課時。隨著課堂教學(xué)內(nèi)容的改革,實驗內(nèi)容也進(jìn)行了優(yōu)化和更新。

人工智能課程實驗的目的是幫助學(xué)生掌握基本理論,發(fā)揮主動性,研究探討人工智能算法和系統(tǒng)的運行和實現(xiàn)過程,提出思路并驗證自己探索的思路,從而更好的地掌握知識,培養(yǎng)研究能力和創(chuàng)新能力。因此,在實驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計上,實驗項目應(yīng)具備研究性和綜合性。實驗項目目標(biāo)明確,要求學(xué)生帶著問題和任務(wù)進(jìn)行實驗,但實驗過程又要有一定的靈活性,學(xué)生可以根據(jù)自己的思考進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。再者,充分采用虛擬實驗方式進(jìn)行實驗,大大提高了學(xué)生的興趣,提供了分析和探討智能算法的很好平臺。同時,學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果分析既有格式要求,又給學(xué)生報告自己的研究的過程和結(jié)果留有空間,并在評分時加以充分考慮。這些做法能夠鼓勵學(xué)生,特別是鼓勵優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行獨立性研究,滿足他們學(xué)習(xí)的需求。

1) 人工智能課程的實驗環(huán)節(jié)不足和課時分配問題。

中南大學(xué)的人工智能課程的實驗環(huán)節(jié)經(jīng)歷了從精品課程建設(shè)前沒有到開設(shè),一直到其內(nèi)容和形式上的不斷改進(jìn)過程。但目前實驗還主要處于演示性和編程的實驗階段,而非設(shè)計和訓(xùn)練階段。此外,由于人工智能課程涵蓋范圍廣、內(nèi)容多,而課程所設(shè)置的學(xué)時有限。,如何分配好課堂教學(xué)與實驗課時也是一個需要在今后課程建設(shè)中不斷探索的問題。

對于某些專業(yè)的人工智能課程,可以考慮單獨開設(shè)人工智能實驗課程或人工智能程序設(shè)計與實驗課程。

2) 人工智能技術(shù)發(fā)展迅速情況下如何保持該精品課程持續(xù)發(fā)展的問題。

人工智能作為一門高度融合的交叉科學(xué),其發(fā)展速度迅速,不斷有新理論、新問題涌現(xiàn)出來。我們的

人工智能教學(xué)既要注重基礎(chǔ)理論知識,又要緊跟學(xué)科發(fā)展的步伐,勢必要求對課程內(nèi)容進(jìn)行不斷更新,這對我們的教學(xué)資源和教師素質(zhì)都提出了更高的要求。

4結(jié)語

本文介紹了中南大學(xué)的精品課程――人工智能課程教學(xué)內(nèi)容和創(chuàng)新性教學(xué)方法的一些探索,已在課堂教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、實驗環(huán)節(jié)的改進(jìn)、教學(xué)方法的創(chuàng)新的實施上取得了很好的效果,充分激勵了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,多方位培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。我們的想法和做法可供兄弟院校同行參考。不過,仍然存在一些不足之處。隨著智能科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展和更為廣泛的應(yīng)用,人工智能課程的重要地位必將更加突顯,我們也需要繼續(xù)努力,與時俱進(jìn),不斷完善人工智能精品課程的建設(shè)。

注:本文受教育部質(zhì)量工程國家級精品課程人工智能(2003)、全國雙語教學(xué)示范課程人工智能(2007)項目支持。

參考文獻(xiàn):

[1] 薛瑩. 創(chuàng)新教育新途徑人工智能與機(jī)器人教育:哈爾濱市教育研究院張麗華院長訪談錄[J]. 中國信息技術(shù)教育,2010(1): 20-22.

[2] 蔡自興,肖曉明,蒙祖強(qiáng),等. 樹立精品意識搞好人工智能課程建設(shè)[J]. 中國大學(xué)教學(xué),2004(1):28-29.

[3] 蔡自興,徐光佑. 人工智能及其應(yīng)用[M]. 3版. 北京:清華大學(xué)出版社,2003.

[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.

[5] 韓潔瓊,閆大順. 人工智能實驗教學(xué)探討[J]. 計算機(jī)教育,2009,(11):135-138.

[6] 劉麗玨,陳白帆,王勇,等. 精益求精建設(shè)人工智能精品課程[J]. 計算機(jī)教育,2009,(17):69-71.

Exploration of Innovative Teaching Mode of Artificial Intelligence Elabrate Course

――Construction and Reformation in Elaborate Course of Artificial Intelligence

CHEN Bai-fan, CAI Zi-xing, LIU Li-jue

(Institute of Information Science and Engineering, Centnal South University, Changsha 410083, China)

篇3

關(guān)鍵詞：人工智能影視教育課堂在場價值觀

人工智能技術(shù)作為社會媒介化發(fā)展的特殊產(chǎn)物，不僅能夠建構(gòu)起智能媒介化的信息社會，更能深入到傳媒研究領(lǐng)域，引導(dǎo)影視傳媒研究朝著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的方向發(fā)展。當(dāng)前影視傳媒教育正面臨重要的轉(zhuǎn)型階段，如何通過媒介信息技術(shù)調(diào)整現(xiàn)有的理論學(xué)習(xí)模式和教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，已經(jīng)成為影視教育進(jìn)行改革創(chuàng)新的突破口?；谌斯ぶ悄転榻逃畔⒒瘞淼臋C(jī)遇和挑戰(zhàn)，影視教育正致力于從“刀切教育”邁向“精準(zhǔn)教育”，從“課堂缺席”轉(zhuǎn)為“課堂在場”，從人才培養(yǎng)模式到教育信息平臺搭建，都在不斷強(qiáng)化智能教育培養(yǎng)，力求為影視傳媒教育的智能化改革和實踐提供決策依據(jù)。

一、影視教育智能化發(fā)展的應(yīng)用價值

智能化影視傳媒研究是教育信息化極為重要的應(yīng)用場景，人工智能技術(shù)不僅拓寬了影視傳媒教育的研究方向，同時也在技術(shù)手段、渠道搭建、傳媒倫理等層面發(fā)揮著重要作用。

1.消除數(shù)據(jù)鴻溝，發(fā)揮智能傳媒教育技術(shù)賦能和知識平權(quán)的雙重功能。影視傳媒研究是以實踐為基礎(chǔ)的理論性教學(xué)，以培養(yǎng)創(chuàng)新型和復(fù)合型人才為教育目標(biāo)。教育學(xué)者是影視文化傳播的驅(qū)動者，因個體間存在傳播技能、信息儲備和交往行為方面的差異，造成影視傳媒教育具有嚴(yán)重的知識鴻溝。在影視研究學(xué)者步入算法教育的重要階段，智能教育平臺可通過讀取人的反饋改變原有的教學(xué)模式，調(diào)整每一位受教育者的天賦類型。與此同時，教育學(xué)者能夠充分利用算法技術(shù)和人工智能手段，獲取定制化的影視資源和學(xué)習(xí)條件，以技術(shù)邏輯引導(dǎo)學(xué)習(xí)流程，用分析框架提高教學(xué)模式的理論性和可操作性，通過強(qiáng)化教與學(xué)的變革場景，激活文化創(chuàng)作的想象力和邏輯性思維，使科技創(chuàng)新在理性與感性、理論與實踐的引導(dǎo)作用下，從一般的理論教學(xué)形成智能媒介化的信息教學(xué)模式，從單向傳授轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向互動的學(xué)習(xí)教育模式。

2.拓寬學(xué)習(xí)渠道，推動教育形態(tài)從理論課堂到智能媒體教育課堂的變革。人工智能技術(shù)與影視教育教學(xué)的深度融合，正引發(fā)起一場新的教學(xué)革命。從教育手段和學(xué)習(xí)途徑上來看，原有的課堂教學(xué)已無法滿足理論和實踐的雙重需求，大數(shù)據(jù)催生出的智能化影視教育，在虛擬世界和現(xiàn)實世界間搭建起新的算法課堂，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡化理論教學(xué)的概念，又通過具有超強(qiáng)運算能力和通訊能力的技術(shù)手段協(xié)助實踐操作。例如，人工智能照相機(jī)作為輔助型的教學(xué)工具，被運用于智慧課堂的攝影實踐教學(xué)中，借助云端技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)連接遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心，可以幫助不懂?dāng)z影技術(shù)的學(xué)習(xí)新手盡快了解電影拍攝的理論框架和基本技能，推動教學(xué)場景從應(yīng)用性教學(xué)到智慧型課堂的氛圍建構(gòu)。人工智能與影視教學(xué)的跨界融合，成為智能傳媒教育進(jìn)行顛覆式創(chuàng)新的重要表現(xiàn)形式，教育形態(tài)正逐漸從智慧課堂過渡到智慧校園，從傳統(tǒng)的理論范式過渡到智慧媒體的應(yīng)用型范式，幫助構(gòu)建起新的學(xué)科話語體系。

3.重視傳媒倫理，推動智能化影視傳媒教育價值觀和技術(shù)性的生成。人工智能是以追求效益為初心的理性工具，在技能研發(fā)階段尚未對倫理規(guī)范提出強(qiáng)制要求，技術(shù)倫理向來是人工智能難以逾越的一道鴻溝；影視傳媒教育則是以培養(yǎng)學(xué)生的倫理觀和價值觀為出發(fā)點，重視以道德審美為核心的理性意識。智能化傳媒教育將信息技術(shù)和影視教學(xué)進(jìn)行結(jié)合，使得理性工具得以同理性意識深度融合，人文關(guān)懷建立在技術(shù)作用之上，這既是培養(yǎng)受教育者核心價值觀的時代需要，亦是強(qiáng)化人工智能技術(shù)倫理的有效途徑。人工智能時代，強(qiáng)調(diào)智能化影視傳媒教育技術(shù)性和價值觀的生成，與其說是建立在影視教育應(yīng)用場景上的技術(shù)倫理規(guī)范，不如說是借信息技術(shù)完成對傳媒倫理和受教育者價值觀的理性建構(gòu)，讓人工智能發(fā)展緊密聯(lián)系意識形態(tài)和倫理道德問題，加深技術(shù)手段和教育學(xué)習(xí)的彼此作用，從而獲得傳媒教學(xué)在倫理層面的共識。隨著傳媒影響力的逐步擴(kuò)大，以內(nèi)容為載體的影視教學(xué)活動意味著要擔(dān)負(fù)起更重要的教學(xué)責(zé)任，學(xué)科研究核心價值觀的建設(shè)必須以注重傳媒倫理和技術(shù)倫理為教學(xué)基礎(chǔ)，重新建構(gòu)現(xiàn)有的倫理道德觀念，為人工智能技術(shù)注入價值觀的活的靈魂。

二、影視教育智能化發(fā)展的風(fēng)險問題

人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展，賦予影視傳媒教育極大的應(yīng)用價值，與此同時也面臨著潛在的風(fēng)險問題。

1.灌輸式教育仍占據(jù)主流，智能化影視教學(xué)陷入價值認(rèn)知困境。在人工智能技術(shù)出現(xiàn)以前，理論+實踐的教學(xué)策略已經(jīng)成為一種固定的形態(tài)存在于傳統(tǒng)影視教學(xué)工作中，受教育者根據(jù)統(tǒng)一的培養(yǎng)目標(biāo)規(guī)劃自己的學(xué)習(xí)方式，包括影視創(chuàng)作及影視理論等相關(guān)課程都按照相同的培養(yǎng)模式進(jìn)行。由于教育主體對人工智能的認(rèn)知存在兩極分化的現(xiàn)象，過往只能夠通灌輸式對學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)制教育，智能化影視教學(xué)則是處于小范圍內(nèi)的實踐和創(chuàng)新。對影視教育而言，理論與實踐是學(xué)習(xí)的內(nèi)容，繼承與創(chuàng)新才是研究的實質(zhì)。明確人工智能教育的價值認(rèn)知，從灌輸教育逐步邁向定制化教育，為高校的人才培養(yǎng)提供重要的智力支持，應(yīng)當(dāng)是影視教育智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展的著力點。

2.智能教育應(yīng)用場景缺乏思考，其深度和廣度有待進(jìn)一步挖掘。當(dāng)前，智慧課堂、智慧校園的出現(xiàn)奠定了智能傳媒教育的基本雛形，依靠大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)支撐的智能傳媒教育，在平臺搭建層面已出現(xiàn)顯著性成果，但對應(yīng)用場景的深度和廣度挖掘還存在明顯問題。影視教育智能化應(yīng)當(dāng)以追求個性化和定制化教育為目標(biāo)，崇尚的是終身學(xué)習(xí)的教學(xué)理念，不應(yīng)當(dāng)將人工智能技術(shù)僅局限于傳統(tǒng)的教學(xué)課堂，除了要從“線下”走向“線上”，還需要考慮到以人機(jī)交互為主要形態(tài)的教學(xué)應(yīng)用場景，挖掘人工智能教育更多的應(yīng)用情境和展現(xiàn)方式，從而對影視課堂的理論與實踐教學(xué)價值提供合理的在場性證明。

3.專業(yè)壁壘依然存在，智能化教學(xué)成果馬太效應(yīng)極為明顯。智能教育世界要求培養(yǎng)更加多元化的應(yīng)用型人才，但人工智能的馬太效應(yīng)逐漸滲透到影視傳媒教育工作中，也會導(dǎo)致教學(xué)成果受到出現(xiàn)嚴(yán)重的失衡現(xiàn)象，難以滿足高校對人才培養(yǎng)的多元化需求。作為藝術(shù)研究的影視教學(xué)活動，其科學(xué)精神和創(chuàng)新實踐同樣重要。尤其在媒介融合背景下，要想推進(jìn)受教育者從“影視學(xué)者”逐漸過渡到“影視作者”，人工智能不僅需要滿足師生的定制化教學(xué)任務(wù)，還應(yīng)當(dāng)破除專業(yè)和行業(yè)的壁壘，對其相關(guān)聯(lián)的學(xué)科和傳媒領(lǐng)域進(jìn)行合作，才能夠改變當(dāng)前智能化影視教育在教學(xué)模式上面臨的不足，不斷為社會輸送更多的應(yīng)用型人才。

三、影視教育智能化發(fā)展的轉(zhuǎn)型實踐

面對智能傳媒教育的風(fēng)險與挑戰(zhàn)，影視專業(yè)更應(yīng)當(dāng)立足于自身的教育發(fā)展特色，從人才培養(yǎng)模式、應(yīng)用場景建設(shè)、教育資源整合等方面，推進(jìn)影視教育智能化發(fā)展的轉(zhuǎn)型實踐。

1.從“灌輸教育”走向“精準(zhǔn)教育”，創(chuàng)建新的人才培養(yǎng)模式。智能傳媒教育范式的自主性建構(gòu)，應(yīng)當(dāng)立足于對傳統(tǒng)教學(xué)效率和人才培養(yǎng)模式的顛覆。基于當(dāng)前影視傳媒智能化發(fā)展在人才培養(yǎng)模式層面的不足，其轉(zhuǎn)型實踐需要從受教育者的個性化需求出發(fā)，在師生、家長和社會的通力合作下，創(chuàng)建新的人才培養(yǎng)模式，利用碎片化學(xué)習(xí)完成系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)過程，逐漸從“灌輸式教育”走向“精準(zhǔn)化教育”。例如，人工智能時代對影視學(xué)生的培養(yǎng)更趨向于“以個人為導(dǎo)向的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)”，通過前期對受教育者的大數(shù)據(jù)整理，對每一位同學(xué)的邏輯性、想象力、創(chuàng)造性和溝通能力等進(jìn)行分析，從影視理論和影視創(chuàng)作兩大方向出發(fā)對受教育者形成定制化的學(xué)生畫像，并提供針對性的智慧作業(yè)，幫助教師采集學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，從而實現(xiàn)規(guī)范化的信息管理?？梢灶A(yù)見的是，智能傳媒時代，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”學(xué)習(xí)模式的生成，在推動知識平權(quán)化等方面發(fā)揮重要價值，成為影視教育智能化追求的重要轉(zhuǎn)型路徑。

2.從“課堂缺席”走向“課堂在場”，打造新的傳媒教育平臺。人工智能不僅要改變傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式，同樣也應(yīng)當(dāng)提供更加多元化的學(xué)習(xí)應(yīng)用場景。過去的影視研究多局限于單一的課堂場景，采用課上理論和課下實踐的方式進(jìn)行授課，完成影視教學(xué)的閉環(huán)。人工智能時代，影視傳媒教育應(yīng)當(dāng)調(diào)整原有的受教育模式，通過搭建合理的人工智能應(yīng)用平臺，可以巧妙地將課堂場景與智能技術(shù)結(jié)合起來，為受教育者提供更加多樣性的教學(xué)應(yīng)用場景，從而實現(xiàn)成長課堂的“在場共生”。例如，人工智能可以帶動影視制作的推陳出新，通過搭建智慧超媒體系統(tǒng)，將電影屏幕從影院搬到校園，自動生成無窮界面。與此同時，影視傳媒的智能化還可以幫助教師自動生成電影梗概，將理論性教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暬蜗?，使電影理論同定制化的影像人物之間建立匹配關(guān)聯(lián)，讓教育場景從線下逐步延伸到線上，為影視研究提供重要的云服務(wù)。

3.從“媒教分離”走向“共建合作”，實現(xiàn)產(chǎn)研學(xué)的自主對接。影視教育智能化發(fā)展的最終目的是為了尋求理論與實踐的融和，幫助構(gòu)建起傳媒教育和傳媒業(yè)界的良性生態(tài)關(guān)系。傳媒教育智能化也可以全面提高受教育者的學(xué)習(xí)效率和工作效率，通過優(yōu)化教育資源，帶動影視內(nèi)容的高質(zhì)量生產(chǎn)、影視人才的高質(zhì)量創(chuàng)作。因此，從“媒教分離”走向“共建合作”，引導(dǎo)產(chǎn)研學(xué)的自主對接也成為了影視教育智能化轉(zhuǎn)型實踐的有效探索。未來的影視傳媒發(fā)展，能夠抓取海量資源建構(gòu)獨立的影像景觀模型，為機(jī)器人參加藝考創(chuàng)造可能性，并且也可以緊抓電影內(nèi)容的智能化生產(chǎn)，從前期的電影腳本自動化寫作到后期的虛擬演員個性化定制，系統(tǒng)均可以對劇本創(chuàng)作、電影拍攝等課程進(jìn)行精準(zhǔn)化評估，從中篩選出符合影視公司要求的作品，進(jìn)入后續(xù)的市場化操作。

篇4

關(guān)鍵詞：人工智能；Python程序設(shè)計教學(xué)；項目驅(qū)動混合教學(xué)模式

人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常深入，它可呈現(xiàn)深度學(xué)習(xí)、跨學(xué)科融合、人機(jī)協(xié)同、群智開放、自主操控等諸多內(nèi)容，并在教學(xué)中引發(fā)鏈?zhǔn)酵黄?、推動教學(xué)內(nèi)容的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化躍升式快速發(fā)展。所以說在教育領(lǐng)域中，人工智能如魚得水，它獲得了更大的自我技術(shù)展現(xiàn)空間，也為學(xué)生學(xué)習(xí)新知識內(nèi)容帶來諸多福音。

一、高職院校Python程序設(shè)計教學(xué)引入人工智能技術(shù)的必要性

人工智能本身離不開算法，而算法的實現(xiàn)則需要語言做支撐，像目前高職院校的Python程序編程設(shè)計教學(xué)就可引入人工智能技術(shù)，Python作為AI時代的頭牌語言其融合性教學(xué)也成為了培養(yǎng)AI人才的重要關(guān)鍵。目前國內(nèi)許多高職院校都在全面推行人工智能技術(shù)背景下的Python教學(xué)，將其作為是數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)攻防的第一語言以及編程入門教學(xué)的第一語言。

換個角度講，高職院校在Python程序設(shè)計教學(xué)中引入人工智能是非常必要的，因為它關(guān)系到高職生未來的就業(yè)生存、崗位專業(yè)能力創(chuàng)新與事業(yè)發(fā)展，考慮到人工智能領(lǐng)域的知識理論性偏強(qiáng)，且對學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)能力要求較高，整體學(xué)科學(xué)習(xí)難度較大，所以許多高職院校也在思考如何將人工智能技術(shù)內(nèi)容合理融入到Python程序設(shè)計教學(xué)體系當(dāng)中，為學(xué)校相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域拓展教育新路，培養(yǎng)對路人才[1]。

二、高職院校人工智能背景下的Python程序設(shè)計教學(xué)方法應(yīng)用研究

（一）教學(xué)應(yīng)用概述與教學(xué)目標(biāo)明確

Python語言作為高職院校守門程序設(shè)計課程教學(xué)語言，相比于其它傳統(tǒng)計算機(jī)語言具有簡單易學(xué)、程序可讀性、可遷入性、可擴(kuò)展性、邏輯結(jié)構(gòu)縝密等特點。同時該編程語言采用了開放開源設(shè)計，擁有12萬以上的第三方庫，可有效避免編程重復(fù)問題，提高教學(xué)中的語言編程教學(xué)效率。另外Python是一種解釋型語言，它的跨平臺與可移植性相當(dāng)之強(qiáng)，可在任何系統(tǒng)中拷貝運行，對環(huán)境配置要求不高。

為了確保某些沒有編程基礎(chǔ)知識能力的高職生也能學(xué)好Python語言程序設(shè)計課程，教師專門在教學(xué)中加入了人工智能技術(shù)內(nèi)容，圍繞該技術(shù)融合可開展的Python編程語言課程就包括了Python安裝、Python輸入輸出、Python特性、人工智能編程等等知識內(nèi)容。在教學(xué)中希望明確3點教學(xué)目標(biāo)：

第一，要求學(xué)生初步具有利用Python初步編寫基本程序的能力。

第二，要求學(xué)生掌握Python編程語言的基本特性。

第三，要求學(xué)生深入了解某些常用Python庫，特別是了解人工智能的基本思想與編程方式，能夠利用人工智能和Python編寫出某些復(fù)雜的處理程序。

（二）創(chuàng)新教法設(shè)計應(yīng)用

為切實達(dá)到Python程序設(shè)計教學(xué)目標(biāo)，凸顯學(xué)生在課堂教學(xué)中的主體地位，教師可采用任務(wù)驅(qū)動配合項目驅(qū)動的混合教學(xué)模式展開一系列的教學(xué)設(shè)計活動，引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)的完成各項教學(xué)任務(wù)內(nèi)容，不斷提升自身的Python語言程序設(shè)計水平。

具體到教學(xué)方案設(shè)計中，教師專門圍繞學(xué)生中心、任務(wù)載體將教學(xué)內(nèi)容相對巧妙的隱藏于具體的教學(xué)任務(wù)中，再通過Python編程語言新知識內(nèi)容與新教學(xué)技能驅(qū)動學(xué)生深入學(xué)習(xí)展開基礎(chǔ)章節(jié)任務(wù)，結(jié)合任務(wù)結(jié)果評價評價學(xué)生對知識點的掌握情況。這一教法的提出與運用希望解決傳統(tǒng)程序設(shè)計教學(xué)中理論與實踐相互分離的不利教學(xué)局面，希望將課堂中的所有理論內(nèi)容全部轉(zhuǎn)移到實踐任務(wù)中，凸顯教學(xué)中理論與實踐過程的相互和諧統(tǒng)一。如下：

教師為學(xué)生設(shè)計教學(xué)任務(wù)，設(shè)計Python程序示例任務(wù)，將fileA和fileB兩個文件各存放于不同的兩行字母中，然后將兩個文件中的信息數(shù)據(jù)內(nèi)容完全合并，按照字母順序排列并再次輸出一個新文件fileC，以下給出該任務(wù)教學(xué)中的程序設(shè)計編寫代碼：

fp1=open(‘fileA.txt’)

data1=fp1.read()

fp1.close()

fp2=open(‘fileB.txt’)

data2=fp2.read()

fp2.close()

fp3=open(‘fileC.txt’，w)

data_all=list（data1+data2）

fp3.write（data_unite）

fp3.close()

采用上述項目任務(wù)驅(qū)動項目混合教學(xué)法可為學(xué)生構(gòu)建一個相對完整的人工智能Python程序設(shè)計教學(xué)獨立項目，將項目完全交由學(xué)生獨立處理完成，教師負(fù)責(zé)設(shè)計教學(xué)方案，而由學(xué)生收集信息，實施項目并最后再由教師給出學(xué)生項目完成評價。它全面考驗了學(xué)生對于Python基本庫與第三方庫的學(xué)習(xí)了解與運用程度，同時在融入大量人工智能編程思路后顛覆學(xué)生的語言編程學(xué)習(xí)認(rèn)知思維，讓學(xué)生了不但能夠練習(xí)獨立編程，也能共同學(xué)習(xí)協(xié)作編程，全面提高自己的的Python語言編程能力[2]。

總結(jié)：

綜上所述，在高職院校中采用人工智能技術(shù)配合Python語言編程設(shè)計可有效拓展教學(xué)思路，而本文中所采用的的任務(wù)驅(qū)動項目混合教學(xué)模式則能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)他們合理運用所學(xué)習(xí)知識解決實際問題，徹底擺脫復(fù)雜語法及算法所帶來的學(xué)習(xí)困擾，更好學(xué)習(xí)Python編程語言知識。

參考文獻(xiàn)

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一、結(jié)合生活實際創(chuàng)設(shè)情境

生活實際是指與學(xué)生的生活密切相關(guān)的事物，結(jié)合生活實際創(chuàng)設(shè)情境是情境教學(xué)法的一種重要運用方式。目前的高中信息技術(shù)教材中的很多內(nèi)容均可以與我們的生活實際密切聯(lián)系在一起，為高中信息技術(shù)教師在課堂中創(chuàng)設(shè)生活情境提供了重要的前提條件。例如，執(zhí)教《網(wǎng)絡(luò)資源下載》一課時，高中信息技術(shù)教師可以創(chuàng)設(shè)這樣一個生活情境：同學(xué)們，永州市第十七屆中學(xué)生運動會剛剛落幕，本屆運動會共產(chǎn)生66枚金牌。請同學(xué)們分小組上網(wǎng)搜索本屆運動會獲獎的有關(guān)資料，并將相關(guān)網(wǎng)頁保存在自己的電腦之中。為了引導(dǎo)學(xué)生更好地對問題進(jìn)行探究，信息技術(shù)教師還需要提出如下幾個問題：（1）總結(jié)幾種具體的網(wǎng)頁保存類型；（2）思考一下哪種網(wǎng)頁保存類型更為方便，談?wù)勀愕目捶?。由于該情境與學(xué)生的生活實際密切相關(guān)，因此學(xué)生參與探究的積極性也非常高，取得了很好的教學(xué)效果。對于高中生來說高中信息技術(shù)知識的學(xué)習(xí)是較為枯燥的，如若信息技術(shù)教師可以適時地結(jié)合學(xué)生的生活實際創(chuàng)設(shè)情境，則可以在一定程度上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而提高課堂教學(xué)的質(zhì)量。

二、結(jié)合多媒體創(chuàng)設(shè)情境

多媒體是高中信息技術(shù)課堂教學(xué)的重要輔助利器。因此，在高中信息技術(shù)課堂中結(jié)合多媒體創(chuàng)設(shè)情境無疑是一個很好的選擇。相關(guān)研究表明，結(jié)合多媒體創(chuàng)設(shè)情境可以給學(xué)生更加直觀的視覺刺激，可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，執(zhí)教《人工智能離我們有多遠(yuǎn)》一課時，高中信息技術(shù)教師可以對人工智能進(jìn)行簡要的介紹，然后再利用多媒體播放動畫展示人工智能技術(shù)在生活中的應(yīng)用成果，并讓學(xué)生認(rèn)真觀看，觀看完畢之后，學(xué)生就可以對人工智能形成了一個直觀的了解，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新課的興趣。除此之外，教師也可以在上課之前安排學(xué)生親自動手制作多媒體課件。為了提高多媒體課件制作的有效性，教師可以讓學(xué)生自由分組，合力完成多媒體課件的制作；然后在課堂中選擇幾個較為優(yōu)秀的課件播放給學(xué)生看。由于課件是學(xué)生親手制作的，因此學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)的積極性也會更高。在高中信息技術(shù)課堂中結(jié)合多媒體創(chuàng)設(shè)情境，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也可以讓多媒體這一現(xiàn)代教學(xué)手段更好地服務(wù)高中信息技術(shù)課堂教學(xué)。因此，高中信息技術(shù)教師應(yīng)積極制作精美的多媒體課件，在課堂中創(chuàng)設(shè)出更加有效的多媒體教學(xué)情境。

三、結(jié)合詩詞創(chuàng)設(shè)情境

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關(guān)鍵詞:雙語教學(xué);人工智能;體系結(jié)構(gòu)

根據(jù)《朗曼應(yīng)用語言學(xué)詞典》中的定義,雙語教學(xué)(Bilingual Teaching)指的是用兩種語言作為教學(xué)媒介語,通過學(xué)習(xí)學(xué)科知識來達(dá)到掌握第二語言的目的。雙語教學(xué)作為學(xué)科教學(xué)延伸,不是簡單的母語加第二語言,而是將第二種語言融進(jìn)學(xué)科知識,通過學(xué)習(xí)學(xué)科專業(yè)知識提高學(xué)生第二語言的聽、說、讀、寫綜合能力,培養(yǎng)學(xué)生用第二語言思考、解決問題的能力,培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需求的高素質(zhì)、復(fù)合型人才,以適應(yīng)信息時代我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需要。人工智能的主要目標(biāo)是讓機(jī)器具有應(yīng)用符號邏輯的方法模擬人的問題求解、推理、學(xué)習(xí)等方面的能力,能夠在各類環(huán)境中自主地或交互地執(zhí)行各種任務(wù),比如水下作業(yè)、輸油管道、森林救火等。人工智能的發(fā)展,不僅代表計算機(jī)等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平,也是一個國家工業(yè)化水平的重要標(biāo)志。這對高校的教育提出了新的挑戰(zhàn)。因此,選擇人工智能課程的雙語教學(xué)模式是非常必要的。

1人工智能課程分析

人工智能是一門多學(xué)科交叉的課程,特別涉及控制論、信息論、語言學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)等多種學(xué)科[1-2]。學(xué)習(xí)該課程需要具有較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的邏輯思維能力,大多教師、學(xué)生在教、學(xué)的過程中都顯得比較吃力。如何結(jié)合課程的特點,幫助學(xué)生找到好的學(xué)習(xí)方法,使他們能充分發(fā)揮自己的能力,提高學(xué)習(xí)興趣成為教學(xué)研究過程中的首要目標(biāo)。在目前高校提倡雙語教學(xué)的環(huán)境下,我校已將人工智能立項為雙語教學(xué)示范課程。人工智能課程具有如下特點:

(1) 是一門非常前沿的學(xué)科。

計算機(jī)最初是用來做科學(xué)計算的,但隨著計算機(jī)科技的迅猛發(fā)展,人們開始考慮計算機(jī)還可以做些什么,能不能像人一樣學(xué)習(xí)、思考,然后解決問題?這就是基于人的知識和經(jīng)驗,用符號推理的辦法讓計算機(jī)來做事情,是人工智能最早的研究成果。但是,知識并不都能用符號表示為規(guī)則,智能也不都是基于知識的。人們相信,自然智能的物質(zhì)機(jī)構(gòu)――神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能是基于結(jié)構(gòu)演化的。因此,20世紀(jì)80年代在人工智能理論發(fā)展出現(xiàn)停頓時,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論出現(xiàn)新的突破,基于結(jié)構(gòu)演化的人工智能迅速成為人工智能研究的新方向。事實上,智能問題無論從廣度還是深度,都遠(yuǎn)比人們想象的要復(fù)雜得多。因此,我們一刻也不能放棄鉆研,并且要時刻關(guān)注該領(lǐng)域發(fā)展的最新動態(tài)。在高校開展人工智能課程的雙語教學(xué),可以促使學(xué)生了解該領(lǐng)域以及相關(guān)領(lǐng)域,如模式識別、機(jī)器視覺、智能檢索、人工生命等發(fā)展的最新動態(tài),掌握大量的專業(yè)詞匯,鍛煉理解問題、解決問題、了解領(lǐng)域文化等實際能力,對培養(yǎng)國際化、工程化、實用化的復(fù)合型人才等具有重要的現(xiàn)實意義。

(2) 涉及面寬、難度大。

人工智能是一門多學(xué)科交叉的、極富挑戰(zhàn)性的前沿學(xué)科,它幾乎涉及于社會科學(xué)和自然科學(xué)的每個領(lǐng)域。人工智能課程是一門理論性非常強(qiáng)、知識點比較分散、知識更新快的課程,它以編程語言、數(shù)據(jù)庫原理、概率統(tǒng)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、離散數(shù)學(xué)以及編譯原理等前趨課程為基礎(chǔ),還涉及到控制論、信息論、通信原理、圖像處理、模式識別等課程。因此,人工智能課程的知識點難度較大。通過該課程的雙語教學(xué)過程,學(xué)生不但學(xué)習(xí)了課程的專業(yè)知識,而且還學(xué)習(xí)了相關(guān)理論課程的第二語言表示方法及應(yīng)用情況,對于培養(yǎng)具有個性化的多層次人才具有重要的價值。

人工智能課程的特點決定了它的雙語教學(xué)也具有很大的難度。根據(jù)普通高校的實際情況,我們組織了人工智能的雙語教學(xué)體系結(jié)構(gòu),教學(xué)實踐表明,該模式行之有效。

2人工智能雙語教學(xué)體系結(jié)構(gòu)

要達(dá)到雙語教學(xué)的目的,就必須將傳統(tǒng)的“注入式”教學(xué)模式改變?yōu)樾滦偷摹耙詫W(xué)生為中心”的教學(xué)模式。然而,這種“以學(xué)生為中心”的雙語教學(xué)模式是多樣化的,其教學(xué)過程是復(fù)雜的,在我國還處于探索階段[3-5]。在人工智能課程的教學(xué)過程中,根據(jù)學(xué)生的實際情況,我們采用課堂教學(xué)多樣化、基于CDIO理念的實踐教學(xué),不斷地探索研究,形成高校人工智能雙語教學(xué)體系結(jié)構(gòu),如圖1所示。

計算機(jī)雙語教學(xué)的正常開展,必須依托優(yōu)秀的計算機(jī)專業(yè)外語教科書和教學(xué)參考用書。根據(jù)學(xué)生的實際情況,我們采用了Nils J.Nilsson教授編著的《Artificial Intelligence A New Synthesis》,該教材是美國斯坦福大學(xué)計算機(jī)系本科教材,不僅內(nèi)容豐富、取材新穎,更重要的是內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)比較符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,便于學(xué)生學(xué)習(xí)、理解。參考書主要選用了蔡自興、徐光v老師的《人工智能》。

3雙語教學(xué)方法

由于人工智能是一門非常前沿、涉及知識面寬、應(yīng)用范圍廣的學(xué)科,因而在教學(xué)的具體過程中,我們多種教學(xué)手段并用,主要采取理論聯(lián)系實際的案例驅(qū)動講授、CDIO實踐模式、綜合考證等講授方法。

3.1理論教學(xué)

(1) 修改教學(xué)大綱和課程設(shè)計的實驗大綱。參考吸收國外先進(jìn)教材中的內(nèi)容,結(jié)合普通高校的實際情況,形成有針對性的、合理的教學(xué)體系。

(2) 采用多種教學(xué)方法和手段。設(shè)計和制作簡潔、易懂的英文電子教學(xué)課件,采用多媒體教學(xué)手段,豐富教學(xué)內(nèi)容。建設(shè)課程網(wǎng)站,電子課件在網(wǎng)上公開,幫助學(xué)生預(yù)習(xí)專業(yè)詞匯、了解教師講解線索和重點內(nèi)容,降低學(xué)習(xí)難度。

(3) 課堂提問。提問一些重要內(nèi)容,鼓勵學(xué)生積極思考,既能加深學(xué)生對所學(xué)課程知識的理解,也有利于其英文表達(dá)能力的提高。

(4) 案例驅(qū)動法。將有意義的案例貫穿在教學(xué)過程中,培養(yǎng)學(xué)生的興趣,提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力;

(5) 課后小組討論。每6～8位同學(xué)分為一組,實行小組長負(fù)責(zé)制,組織學(xué)生討論和解決學(xué)習(xí)中遇到的問題,交流學(xué)習(xí)心得,一方面起到溫故而知新的作用,同時培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作精神。

3.2實踐教學(xué)

由于學(xué)生的英語水平、專業(yè)基礎(chǔ)知識以及知識面都有差別,因此教師必須因材施教,培養(yǎng)學(xué)生的興趣。實踐課題來源于實際工程,將CDIO理念貫穿于實踐教學(xué)過程中,提高學(xué)生綜合創(chuàng)新能力與團(tuán)體協(xié)作精神。

(1) 實驗題目多樣化。學(xué)生可以選擇,也可以根據(jù)老師的要求自己構(gòu)思,以培養(yǎng)學(xué)生的興趣與查閱資料的能力。

(2) 分工與合作。來源于工程實踐的題目,學(xué)生通常很難在短時間內(nèi)獨立完成,因而需要分工合作,培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神。

(3) 整體設(shè)計方案的靈活性。學(xué)生領(lǐng)會題目本意,自主設(shè)計解決方案,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的綜合創(chuàng)新能力。

(4) 編程實現(xiàn)。培養(yǎng)學(xué)生的編程能力,形成科學(xué)的編程風(fēng)格。

3.3考核方式

(1) 多種形式的平時測試(30%)。主要包括平時測驗、討論、作業(yè)等。主要考察學(xué)生對基本知識的掌握,英文表達(dá)能力以及知識面的拓寬等。

(2) 實踐教學(xué)(30%)。主要考察學(xué)生對實踐題目的理解、整體方案的設(shè)計、團(tuán)隊間的協(xié)作精神以及實現(xiàn)結(jié)果等。

(3) 期末考試(50%)。試題全部用英文形式出現(xiàn),鼓勵學(xué)生用英文作答。

人工智能課程采用雙語教學(xué),可以使學(xué)生最準(zhǔn)確地理解專業(yè)知識,又可以使英語和專業(yè)課的學(xué)習(xí)相互促進(jìn)。

4教學(xué)效果分析

課程結(jié)束后,我們對學(xué)生進(jìn)行了教學(xué)效果討論與調(diào)查,結(jié)果如表1所示。

從本課程討論和調(diào)查的結(jié)果以及其他普通高等院校的雙語教學(xué)調(diào)查結(jié)果可以看出,雙語教學(xué)效果基本上達(dá)到了要求。但也存在一些值得思考的問題:不適應(yīng)的人數(shù)比例偏高,專業(yè)知識的學(xué)習(xí)效果一般,甚至有學(xué)生因為跟不上進(jìn)度放棄專業(yè)課的學(xué)習(xí)。為此,提出以下的建議:

(1) 加強(qiáng)學(xué)生認(rèn)識。學(xué)生必須從思想上認(rèn)識到人工智能雙語教學(xué)的重要性,克服教學(xué)過程中的種種困難、持之以恒,主動與同學(xué)、老師進(jìn)行討論,密切關(guān)注學(xué)科發(fā)展動態(tài)。

(2) 提高實施條件。雙語教學(xué)過程中,學(xué)生是主體,教師是關(guān)鍵。因此,要求老師要有較高的專業(yè)知識和英語水平,學(xué)生要有較好英語基礎(chǔ)。

(3) 完善教學(xué)體系結(jié)構(gòu)。雙語教學(xué)在我國還處在探索階段,因而必須在教學(xué)實踐過程中不斷地改進(jìn)完善雙語教學(xué)的體系結(jié)構(gòu)。

只有解決好這些問題,才能培養(yǎng)出更高素質(zhì)的復(fù)合型人才,適應(yīng)國內(nèi)外科學(xué)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

參考文獻(xiàn):

[1] Nils J Nilsson. Artificial Intelligence A New Synthesis[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版,2002.

[2] 蔡自興,徐光v. 人工智能[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2003.

[3] 賀志榮. 雙語教學(xué)的實踐與思考[J]. 黑龍江教育:高教研究與評估版,2008,62(10):45-46.

[4] 王樹根,姜昕. 我國雙語教學(xué)的歷史發(fā)展階段綜述[C]. 安徽黃山,2007年全國測繪學(xué)科教學(xué)改革研討會,2007.

[5] 湯東. 中外高校雙語教學(xué)模式的比較研究[J]. 黑龍江教育:高教研究與評估版,2008,62(11):69-70.

Exploration and Practice on Bilingual Teaching Architecture for Artificial Intelligence Course

LI Zhu-lin, HAO Ji-sheng, MA Le-rong

(Department of Computer Science, Yan’an University, Yan’an 716000,China)

篇7

我所任教的學(xué)校是地處城市郊區(qū)的農(nóng)村高級中學(xué)，學(xué)生來自城鄉(xiāng)結(jié)合部。有一小群學(xué)生的狀態(tài)為：當(dāng)大部分學(xué)生完成規(guī)定的任務(wù)時，他們還沒有完成任務(wù)，甚至每一個步驟都跟不上節(jié)奏。對于這樣的學(xué)困生，我們要多加關(guān)注，在課堂中要調(diào)動這部分學(xué)生，讓課堂更高效。

【案例主題】

高一必修第三單元第三節(jié)《信息的智能化加工》，大多數(shù)學(xué)生對這一節(jié)的內(nèi)容感興趣，課上表現(xiàn)很好。但部分學(xué)困生課堂參與熱情不高，這就對我的授課方式提出了挑戰(zhàn)。

【案例過程描述】

片段一：

良好的開頭，是成功的一半。課堂一開始一定要吸引住學(xué)生的眼球，提高他們的學(xué)習(xí)興趣，這樣他們在課堂中才能緊跟著教師的步伐，一步一步往前。學(xué)困生因為對學(xué)習(xí)有恐懼心理，基礎(chǔ)差，更加需要調(diào)動他們的積極性。因此，我一開始用視頻作為導(dǎo)入，一下子抓住了包括學(xué)困生在內(nèi)的所有學(xué)生的注意力。我播放石頭剪刀布視頻，讓學(xué)生睜大眼睛觀察為什么機(jī)器人總能贏。視頻最后有慢動作，說明了機(jī)器人總贏的原因。視頻播放到最后，課堂氣氛一下子活躍了。我挑了個膽小的學(xué)困生回答問題。此時，平時很膽怯的小姑娘，居然很自信地告訴我機(jī)器人作弊，每次都是人先出機(jī)器人后出。我大聲地對這小姑娘的回答給予了肯定，增加了這個學(xué)困生的信心和勇氣。

片段二：

在課堂氣氛活躍時，我趁熱打鐵，拋出了本節(jié)課的學(xué)生體驗活動，并且設(shè)置體驗活動內(nèi)容時充分考慮到了學(xué)困生，活動如下：

（1）翻譯古詩詞，借助百度在線翻譯網(wǎng)站：http：///。

（2）體驗“人機(jī)對戰(zhàn)五子棋”。

（3）訪問http：///，用自然語言和機(jī)器人對話。

這三個體驗活動吸引住了學(xué)生。體驗一主要是體驗在線翻譯，讓學(xué)生感受到機(jī)器只是機(jī)器，永遠(yuǎn)無法替代人;體驗二是讓學(xué)生知道我們平時玩的這個小游戲其實是人工智能的一個方面的應(yīng)用，知道人工智能離我們并不遙遠(yuǎn);體驗三是人機(jī)對話，根據(jù)你所說的內(nèi)容，機(jī)器人能夠進(jìn)行相應(yīng)的回復(fù)。對于這三個體驗活動，即使學(xué)習(xí)再困難的學(xué)困生都能獨立完成。這樣，“學(xué)困生”增加了自信，對掌握這節(jié)課所學(xué)內(nèi)容有了信心。

片段三：

體驗后，我設(shè)置了討論活動。討論問題：你知道哪些人工智能的應(yīng)用？讓全班學(xué)生先討論，討論后我找了學(xué)困生孫XX。孫XX對老師有嚴(yán)重的依賴，在學(xué)習(xí)過程中不善于總結(jié)，讓他對他和同學(xué)的討論結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，對他來說是一個鍛煉機(jī)會。孫XX回答后我再找其他學(xué)生對他的回答進(jìn)行補(bǔ)充，學(xué)生回答的內(nèi)容我在黑板上作了記錄，為下面所授內(nèi)容做鋪墊。

片段四：

對學(xué)生回答內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，將本節(jié)課的知識點貫穿其中，通過師生共同列舉大量的實例，調(diào)動學(xué)困生的學(xué)習(xí)熱情，從而完成本節(jié)課內(nèi)容的學(xué)習(xí)。本節(jié)課知識點總結(jié)如下：

（1）模式識別：①指紋識別;②語音識別;③手寫識別;④光學(xué)字符識別。

（2）機(jī)器翻譯：介紹幾個常用的機(jī)器翻譯軟件和幾種在線翻譯方法。

（3）其他應(yīng)用：①智能機(jī)器人;②計算機(jī)博弈。

片段五：

讓學(xué)生一起來展望：未來機(jī)器人在我們的生活中還會有哪些方面的應(yīng)用？在前面的氛圍的帶動下，學(xué)生開始大聲回答，這時我站到了劉XX（劉XX，來自較偏遠(yuǎn)的農(nóng)村，由于在初中沒有系統(tǒng)學(xué)習(xí)過信息技術(shù)，對計算機(jī)很陌生，因此進(jìn)入了“學(xué)困生”行列）的旁邊用眼神鼓勵他，對他的回答給予大大的好評。劉XX回答后，我又找了其他的學(xué)生暢想未來，學(xué)生們熱情高漲，將課堂氣氛推向。最后，和學(xué)生一起對本次課的內(nèi)容進(jìn)行了回顧，結(jié)束了本節(jié)課的所有教學(xué)內(nèi)容。

【案例反思】

教育最高目的就是把受教育者培養(yǎng)成社會所需要的人才，使人得到全面發(fā)展。從個性養(yǎng)成開始，要為學(xué)生提供充分實踐活動的時間和空間，讓學(xué)生進(jìn)入一個自主的、積極的、充滿創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)過程。充分調(diào)動包括學(xué)困生在內(nèi)的每一個學(xué)生參與課堂教學(xué)活動，讓他們都得到健康的發(fā)展。

篇8

關(guān)鍵詞：人工智能；智能化計算機(jī)輔助教學(xué)；專家系統(tǒng)；知識庫

中圖分類號：TP18文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2007)12-21667-02

The Application of Artificial Intelligence in Education

HU Ji-li,YIN Yun-xia

( Anhui University of Traditional Chinese Medicine, Hefei 230038,China)

Abstract:As a result of the interpenetration of older branches into each other, scientific theories and their application of Artificial Intelligence have expanded into nearly all the areas of human activity. This paper introduces the application of Artificial Intelligence in education, especially deals with Intelligence Computer Aided Instruction based on the artificial Intelligence.

Key words:Artificial Intelligence;CAI;expert system;knowledge base

1 引言

人工智能作為當(dāng)今世界三大尖端技術(shù)(空間技術(shù)、能源技術(shù)和人工智能技術(shù))之一，是計算機(jī)科學(xué)的一個分支，它的目標(biāo)是構(gòu)造能表現(xiàn)出一定智能行為的。人工智能是一門極富挑戰(zhàn)性的科學(xué)，從事這項工作的人必須懂得計算機(jī)知識、心理學(xué)和哲學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、計算機(jī)視覺等?？偟恼f來，人工智能的目的就是讓計算機(jī)這臺機(jī)器能夠像人一樣思考。人工智能的研究更多的是結(jié)合具體領(lǐng)域進(jìn)行的，主要研究領(lǐng)域有專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識別、自然語言理解、自動定理證明、自動程序設(shè)計、機(jī)器人學(xué)、博弈、智能決定支持系統(tǒng)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。它總的來說是面向應(yīng)用的，隨著人工智能的誕生和發(fā)展， 人們開始把計算機(jī)用于教學(xué)領(lǐng)域。同時， 自七十年代以來， 有教學(xué)能力的專家系統(tǒng)得到研制。人工智能技術(shù)與專家系統(tǒng)的成就， 促使人們把問題求解、知識表示這些技術(shù)引入計算機(jī)輔助教學(xué)(CAI) ， 這便是智能型計算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)。

近幾十年來， 隨著人工智能技術(shù)的日漸成熟， 它的一些研究成果被陸續(xù)應(yīng)用到教學(xué)領(lǐng)域， 推進(jìn)了教育發(fā)展改革和教學(xué)現(xiàn)代化進(jìn)程。人工智能在教學(xué)系統(tǒng)的重要性也已形成共識。

2 人工智能在教育中的作用

目前在教育技術(shù)中涉及到AI的主要有以下領(lǐng)域：

2.1 知識的表示與訪問

基于人工智能的知識表示是以知識為對象，以計算機(jī)的軟硬件和計算機(jī)科學(xué)及人工智能和專家系統(tǒng)技術(shù)為工具，以哲學(xué)、心理學(xué)和邏輯學(xué)等為方法和指導(dǎo)，將知識表達(dá)成計算機(jī)可以直接處理的“知識庫”，使用“計算機(jī)的智能”來模擬人類專家或“人類智能”，對知識進(jìn)行快速、精確、自動、科學(xué)的處理。它不屬于通常的“數(shù)據(jù)管理或信息管理”的“數(shù)據(jù)”層次，而是屬于“知識處理”或“知識”的智能化層次。其主要內(nèi)容是對于知識進(jìn)行形式化的表示、自動化的推理，智能化的教學(xué)或創(chuàng)造。計算機(jī)輔助教育是其中重要的組成部分。

2.2 符號計算

符號計算包括數(shù)值計算、符號計算和函數(shù)作圖。其代表軟件是Mathematica，當(dāng)該軟件在1988年第一次，對科技及很多其他領(lǐng)域的計算機(jī)使用方式產(chǎn)生了深刻的影響。Mathematica 1.0時，商業(yè)周報將其列入當(dāng)年最重要的十大新產(chǎn)品名單。這標(biāo)志著現(xiàn)代科技計算的開始。Mathematica也被大量地用于教育:有成百上千的課程，從高中課程到研究生課程用它作基礎(chǔ)。隨著各種學(xué)生版的，Mathematica也已成為全世界各種不同專業(yè)學(xué)生的重要工具。

2.3 對學(xué)生錯誤的自動診斷

采用人工智能技術(shù)，使得教學(xué)過程中系統(tǒng)可以自動診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，不僅能發(fā)現(xiàn)學(xué)生的錯誤，而且能指出學(xué)生錯誤的根源，從而做出有針對性的輔導(dǎo)或?qū)W習(xí)建議。而且根據(jù)學(xué)生的特點自動選擇教學(xué)內(nèi)容，自動調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，自動選擇教學(xué)策略與方法。

2.4 實現(xiàn)智能性超媒體教學(xué)系統(tǒng)

超媒體系統(tǒng)有理想的教學(xué)環(huán)境，容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性，但不能保證達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)目的，而且由于不了解所要教的對象，所以不能做到有針對性的指導(dǎo)，不能因材施教。智能輔助教學(xué)系統(tǒng)正好與此相反。將二者結(jié)合起來，就可實現(xiàn)性能互補(bǔ)，從而研究制出新一代高性能的智能超媒體教學(xué)系統(tǒng)。

3 人工智能應(yīng)用于教育的新方向：ICAI

3.1 傳統(tǒng)CAI的不足

傳統(tǒng)的CAI由于其集成性、交互性、多媒體性等特點，在教學(xué)中可以極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，提高教師的教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。但在使用過程中，CAI的一些弱點也逐漸暴露出來。主要表現(xiàn)有:

(1)缺乏人機(jī)交互能力

現(xiàn)有CAI 大多以光盤作為信息的載體， 將教材中的內(nèi)容以多媒體的形式展現(xiàn)出來， 教學(xué)信息是按預(yù)置的教學(xué)流程機(jī)械式地提供給學(xué)生的， 學(xué)生接受起來很被動。而且在課堂教學(xué)中， 一般也只能通過教師按預(yù)定的課件流程進(jìn)行操作， 無論學(xué)生還是教師都不能很好地參與教與學(xué)的過程， 因此人機(jī)交互沒有很好地實現(xiàn)。

(2)缺乏教師與學(xué)生的互動

現(xiàn)有的CAI 課件在學(xué)生自學(xué)、進(jìn)行操作使用時，如何學(xué)習(xí)都是學(xué)生自己的事。教師不能完全了解學(xué)生的情況，學(xué)生在碰到問題時，也不能向教師求助，師生之間是互相封閉的，軟件所起的積極效果大打折扣。同時由于缺乏網(wǎng)絡(luò)支持，現(xiàn)有的絕大多數(shù)CAI 課件是在單機(jī)環(huán)境下運行的，它們無法利用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢使知識內(nèi)容快速更新，也更無法提供便捷的學(xué)習(xí)討論空間、隨時隨地的師生交流方式以及遠(yuǎn)程教學(xué)實現(xiàn)的條件。

(3)缺乏智能性

要想面對不同情況的學(xué)生進(jìn)行不同程度的教學(xué)過程， 使學(xué)生的學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃樱?并能由系統(tǒng)自動地提供助學(xué)信息而有選擇地學(xué)習(xí)，要想使教師的教學(xué)能積極地參與進(jìn)去并根據(jù)系統(tǒng)提供的信息按照學(xué)生的認(rèn)知模型為其準(zhǔn)備最適合的學(xué)習(xí)內(nèi)容， 給予不同方式的教學(xué)模式與方法， 沒有智能性的CAI 課件系統(tǒng)， 是很難實現(xiàn)以上目的并達(dá)到良好教學(xué)效果的。由此可見，現(xiàn)有的CAI 隨著人們要求的提高， 已經(jīng)不能盡如人意。因此以智能CAI 為代表的新的計算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)將是教師在教育技術(shù)上需要不斷探求、努力實現(xiàn)的發(fā)展方向索。

3.2 ICAI－人工智能與多媒體技術(shù)的結(jié)合

為了克服傳統(tǒng)CAI的缺點，需要在知識表示、推理方法和自然語言理解等方面應(yīng)用人工智能原理。因此很多專家提出了智能計算機(jī)輔助教學(xué)(ICAI)，智能計算機(jī)輔助教學(xué)(Intelligence Computer Assisted Instruction－ICAI)以認(rèn)知學(xué)為理論基礎(chǔ)。將人工智能技術(shù)應(yīng)用于CAI，是智能化的CAI。在ICAI系統(tǒng)中，允許學(xué)生與計算機(jī)進(jìn)行較自由的對話，學(xué)生的應(yīng)答不限于數(shù)字或簡單的短語。系統(tǒng)能夠判定學(xué)生應(yīng)答的正確程度，并給予適當(dāng)?shù)姆答?，而不是簡單地說“對”或“錯”。ICAI的宗旨在于利用現(xiàn)有計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)較好的人工智能，模仿人類的交互方式、思維習(xí)慣及情緒流動，修飾和掩蓋計算機(jī)的缺陷。

3.3 ICAI的優(yōu)點

(1)將教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)策略分開，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知模型提供的信息，通過智能系統(tǒng)的搜索與推理，動態(tài)生成適合于個別化教學(xué)的內(nèi)容與策略。

(2)通過智能診斷機(jī)制判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，分析學(xué)生產(chǎn)生錯誤的原因，同時向?qū)W生提出更改建議、以及進(jìn)一步學(xué)習(xí)內(nèi)容的建議。

(3)通過對全體學(xué)生出現(xiàn)的錯誤分布統(tǒng)計，智能診斷機(jī)制將向教師提供教學(xué)重點、方式、測試重點、題型的建議。

(4)為教師提供友好的教學(xué)內(nèi)容、測試內(nèi)容維護(hù)界面，無需改變軟件的結(jié)構(gòu)即可調(diào)整教學(xué)策略。

(5)通過對學(xué)生認(rèn)知模型、教學(xué)內(nèi)容、測試結(jié)果的智能分析，向教學(xué)督導(dǎo)人員提供對任課教師教學(xué)業(yè)績評價的參考意見?？梢哉f，一個理想、完美的ICAI系統(tǒng)就是一個自主、優(yōu)秀的“教師”。

3.4 ICAI的標(biāo)準(zhǔn)

以現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)水平而言，短時期內(nèi)顯然無法實現(xiàn)具備上述全部功能的ICAI系統(tǒng)。一般認(rèn)為，只要具有下列一個或幾個特征的CAI系統(tǒng)就可以稱之為ICAI系統(tǒng)。

(1)能自動生成各種問題與練習(xí)。

(2)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平與學(xué)習(xí)情況選擇與調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容和進(jìn)度。

(3)在了解教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上自動解決問題，生成解答。

(4)具有自然語言生成與理解能力，以便實現(xiàn)比較自由的教學(xué)問答系統(tǒng)，提高人機(jī)交互的主動性。

(5)對教學(xué)內(nèi)容有解釋咨詢能力。

(6)能診斷學(xué)生錯誤，分析原因并采取糾正措施。

(7)能評價學(xué)生的學(xué)習(xí)行為。

(8)能評價教師的教學(xué)行為。

不難看出，ICAI與傳統(tǒng)的CAI相比，更加符合教育教學(xué)的規(guī)律，切合學(xué)生的認(rèn)知習(xí)慣，具有明顯的優(yōu)越性。

3.5 ICAI的結(jié)構(gòu)

ICAI主要由三個模塊組成:專家系統(tǒng)模塊、教師模塊和學(xué)生模塊。

(1)知識庫

知識庫是實現(xiàn)知識推理與專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)，而建造知識庫的前提則是要解決知識的形式化，人工智能技術(shù)在教育中的應(yīng)用表示以及知識的訪問與調(diào)用問題。因此，知識的表示與訪問是人工智能的核心技術(shù)之一，也是將AI引入教育領(lǐng)域必須首先解決的一個難題。

ICAI中的資源庫應(yīng)該包括以下一些內(nèi)容:

①多媒體素材庫:包括所要呈現(xiàn)的知識的一些素材，包括:文本、圖像、聲音、動畫及數(shù)字影象等多媒體教學(xué)資源。這些用于多媒體數(shù)據(jù)庫管理，便于分類、增刪、修改及查詢等操作。

②教學(xué)內(nèi)容庫:教學(xué)內(nèi)容庫用于存放教學(xué)內(nèi)容，包括領(lǐng)域知識庫(含輔助知識庫、提示幫助庫、練習(xí)題庫，和測試題庫)。這些教學(xué)內(nèi)容，包括習(xí)題和試題分章、節(jié)、課及知識點等有序存貯。供專家決策系統(tǒng)調(diào)用。

(2)學(xué)生模塊

學(xué)生模塊主要包括以下三個模塊:學(xué)生登陸模塊、學(xué)生水平評價模塊和學(xué)生監(jiān)督模塊。

①學(xué)生登陸模塊:利用該模塊主要用于學(xué)生使用ICAI時登錄，第一次登錄時學(xué)生輸人姓名、性別、年齡、學(xué)歷等相關(guān)信息，然后對學(xué)生進(jìn)行詢問，選擇合適的測驗題對學(xué)生進(jìn)行初測推薦學(xué)習(xí)計劃。當(dāng)再次登錄時，系統(tǒng)根據(jù)保存的信息安排合適的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

②學(xué)生水平評價模塊:學(xué)生水平測試模塊用于評價某一教學(xué)單元學(xué)習(xí)完后測試成績。通過測試等因素分析，可以比較確切地了解學(xué)生的具體情況，從而制定出合理的教學(xué)策略和教學(xué)過程

③學(xué)習(xí)監(jiān)測模塊:學(xué)習(xí)檢側(cè)模塊用于監(jiān)測記錄學(xué)生的日常學(xué)習(xí)情況，記錄學(xué)生學(xué)習(xí)某教學(xué)單元時的參數(shù)值，并記錄在學(xué)生檔案中。包括:學(xué)生目前學(xué)習(xí)單元號；學(xué)習(xí)方式；正常學(xué)習(xí)、練習(xí)、提前瀏覽、學(xué)后復(fù)習(xí)；學(xué)習(xí)時間；學(xué)生提示問題的類型和次數(shù)；學(xué)生本次練習(xí)出錯次數(shù)。

(3)專家決策模塊

CAI中的專家決策系統(tǒng)可以看作專家系統(tǒng)中的推理機(jī)。專家系統(tǒng)是目前人工智能中最活躍、最有成效的一個研究領(lǐng)域，它是一種具有特定領(lǐng)域內(nèi)大量知識與經(jīng)驗的程序系統(tǒng)，它應(yīng)用人工智能技術(shù)，模擬人類專家求解問題的思維過程求解領(lǐng)域內(nèi)的各種問題，其水平可以達(dá)到甚至超過入類專家的水平。計算機(jī)中存有人類專家的知識并具有推理能力，從而可解決診斷、規(guī)劃、調(diào)度、預(yù)報、決策等要靠人類專家才能完成的任務(wù)。

成功的例子如:① DENDRL系統(tǒng)的性能已超過一般專家的水平，可供數(shù)百人在化學(xué)結(jié)構(gòu)分析方面的使用;②MYCIN系統(tǒng)可以對血液傳染病的診斷治療方案提供咨詢意見經(jīng)正式鑒定結(jié)果，對患有細(xì)菌血液病、腦膜炎方而的診斷和提供治療方案已超過了這方面的專家。

ICAI根據(jù)學(xué)生模塊提供的學(xué)生學(xué)習(xí)情況，通過智能系統(tǒng)的搜索與推理，得出智能化的教學(xué)方法與教學(xué)策略，能夠較科學(xué)地評估學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，還可以通過分析學(xué)生以往的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)習(xí)慣，預(yù)測學(xué)生的知識需求和常犯錯誤，動態(tài)地將不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法與不同的學(xué)生匹配，智能地分析學(xué)生錯誤的原因，進(jìn)而有針對地提出合理的教學(xué)建議、學(xué)習(xí)建議以及改進(jìn)方法，既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的滿意度，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，也對教師教學(xué)提供了客觀的依據(jù)和科學(xué)的方法。

4 結(jié)束語

由此可見人工智能技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用于計算機(jī)輔助教學(xué)中，與教學(xué)現(xiàn)代化有著密切的關(guān)系。人工智能技術(shù)的發(fā)展也必將會對ICAI 的發(fā)展起到巨大推動作用。近幾年來，人工智能的研究者們嘗試著使學(xué)生脫離“輔導(dǎo)學(xué)習(xí)”的過程來接受新知識，而采用“通過活動進(jìn)行學(xué)習(xí)”的方式。在教學(xué)的其他方面，人工智能技術(shù)還可以建立人類推理模型學(xué)習(xí)工具等諸多的運用， 展示出越來越好的實用性。隨著Internet 的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的廣泛應(yīng)用， ICAI 也將得到進(jìn)一步的完善。21 世紀(jì)的教育教學(xué)手段將是以智能化CAI 為主線，多學(xué)科、多方位發(fā)展的新技術(shù)的體現(xiàn)。這種手段產(chǎn)生了人機(jī)交互、人機(jī)共生等全新概念，使人類擴(kuò)展了自己的能力，促進(jìn)了教育領(lǐng)域方方面面的改革。

參考文獻(xiàn)：

[1]王萬森.人工智能原理及其應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2000.

篇9

關(guān)鍵詞：智能制造；智能科學(xué)與技術(shù)；人工智能技術(shù)；機(jī)器人；實驗平臺建設(shè)

智能制造是基于新一代信息技術(shù)，貫穿設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動各個環(huán)節(jié)。具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行等功能的先進(jìn)制造過程、系統(tǒng)與模式的總稱。是信息技術(shù)和智能技術(shù)在裝備制造過程技術(shù)的深度融合與集成。加快推進(jìn)智能制造，是我國在全球新一輪產(chǎn)業(yè)變革競爭背景下出臺的《中國制造2025》的主攻方向。廣東省作為國內(nèi)制造大省和全球重要制造基地，也對接印發(fā)了《廣東省智能制造發(fā)展規(guī)劃（2015-2025年）》。針對廣東省制造業(yè)的創(chuàng)新能力、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、信息化水平的缺乏競爭力的問題，大力實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，推動智能制造核心技術(shù)攻關(guān)和關(guān)鍵零部件研發(fā)，推進(jìn)制造過程智能化升級改造，實現(xiàn)“制造大省”向“制造強(qiáng)省”轉(zhuǎn)變。創(chuàng)新驅(qū)動，智能化升級改造需要國際領(lǐng)先水平人才的引進(jìn)和高等院校實戰(zhàn)型工程技術(shù)人才培養(yǎng)。我院智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)就是面向廣東智能產(chǎn)業(yè)的深度融合設(shè)置的。其專業(yè)實驗平臺的建設(shè)需要針對廣東省高端裝備、制造過程、工業(yè)產(chǎn)品智能化等領(lǐng)域的薄弱環(huán)節(jié)，以“機(jī)器智能”為方向，完善實驗教學(xué)體系、整合實驗教學(xué)資源，開設(shè)綜合性、創(chuàng)新性的實驗項目，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新意識。緊密聯(lián)系企業(yè)，針對智能制造關(guān)鍵技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新。培養(yǎng)具有智能系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計、智能裝備的應(yīng)用與工程管理能力；能在智能裝備、智能機(jī)器人、智能家居等領(lǐng)域從事智能系統(tǒng)的是開發(fā)與設(shè)計、應(yīng)用于維護(hù)、運營與管理的“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)應(yīng)用、能創(chuàng)新”的高素質(zhì)工程應(yīng)用型人才。

1專業(yè)實驗平臺建設(shè)思路

面向智能制造專業(yè)實驗平臺的建設(shè)，依據(jù)《廣東省智能制造發(fā)展規(guī)劃（2015-2025年）》中發(fā)展智能裝備與系統(tǒng)，工業(yè)產(chǎn)品、制造流程智能化升級改造的任務(wù)，從智能科學(xué)與技術(shù)知識體系中提取專業(yè)發(fā)展方向的課程，建立完善專業(yè)實踐教學(xué)體系。以“機(jī)器智能”為方向建設(shè)人工智能與機(jī)器人實驗室為核心，以項目、科技競賽、緊密對接企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新為手段，培養(yǎng)學(xué)生能夠運用工程基礎(chǔ)知識和專業(yè)理論知識設(shè)計工程實驗，分析實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生查詢檢索資料文獻(xiàn)獲取知識的能力，培養(yǎng)學(xué)生能夠綜合運用自然科學(xué)知識、專業(yè)理論知識和技術(shù)手段設(shè)計系統(tǒng)和過程解決實際問題的能力。通過科技競賽等活動，培養(yǎng)學(xué)生在團(tuán)隊里具有工程組織管理能力、表達(dá)能力和人際交往能力。通過與企業(yè)的合作，掌握基本創(chuàng)新方法，并讓學(xué)生具有追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力為重點。立足華軟學(xué)院電子系電子信息工程嵌入式專業(yè)、自動化專業(yè)、通信工程專業(yè)現(xiàn)有的平臺優(yōu)勢，按照“整合、集成、共享、提升”的基本思路，完善支撐體系，優(yōu)化驗教學(xué)資源配置，建設(shè)一個能夠與廣東智能產(chǎn)業(yè)深度融合的階梯形層次化實驗平臺。

2實驗平臺建設(shè)內(nèi)容

智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實驗實踐平臺的建設(shè)要依據(jù)實驗教學(xué)體系的構(gòu)建，突出面向智能制造工程實踐為特色，按照學(xué)生的成長需要，建立階段化、層次化、模塊化的實驗教學(xué)體系。

2.1專業(yè)實踐課程體系建設(shè)

面向智能制造的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)定位是以工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)的，是在通識教育基礎(chǔ)上的特色專業(yè)教育。專業(yè)課程體系的建設(shè)首先還是以培養(yǎng)學(xué)生具有扎實自然科學(xué)基礎(chǔ)知識，人文社會科學(xué)知識和外語應(yīng)用能力為基礎(chǔ)，其次是智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，如數(shù)字系統(tǒng)與邏輯設(shè)計、數(shù)字信號處理基礎(chǔ)、信號與系統(tǒng)、電路分析與電子電路；c語言程序設(shè)計與算法分析、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫與操作系統(tǒng)、微機(jī)原理與接口、傳感器與檢測技術(shù)等。最后是專業(yè)方向類課程，也是專業(yè)的核心課程，如制造業(yè)基礎(chǔ)軟件中的嵌入式軟件、工業(yè)控制系統(tǒng)軟件，工業(yè)機(jī)器人中人工智能技術(shù)應(yīng)用和智能控制技術(shù)。主要有知識獲取模式識別；數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)；嵌入式系統(tǒng)移植和驅(qū)動開發(fā)；嵌入式應(yīng)用開發(fā)；人工智能與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；智能控制技術(shù)；機(jī)器人學(xué)等課程。培養(yǎng)學(xué)生具備計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、智能系統(tǒng)方法、傳感信息處理等技術(shù)，完成系統(tǒng)集成，并配合專業(yè)實踐課程體系如圖1，完成電子工藝實習(xí)、技術(shù)基礎(chǔ)課程、核心課程的課程設(shè)計和綜合項目實驗，并在工程應(yīng)用中實施的能力。

2.2實踐教學(xué)體系建設(shè)

依據(jù)專業(yè)實踐課程體系，構(gòu)建主要包括計算機(jī)基礎(chǔ)、電路基礎(chǔ)、信息與控制基礎(chǔ)、嵌入式技術(shù)、機(jī)器智能系統(tǒng)五大模塊開展不同學(xué)習(xí)階段層次化的實驗教學(xué)體系。主要包括基礎(chǔ)類、專業(yè)實訓(xùn)類、綜合創(chuàng)新類。

1）基礎(chǔ)類實驗注重開設(shè)與課堂教學(xué)中基本理論相結(jié)合的精品實驗項目，并逐步提升基礎(chǔ)實驗課時的比例。從實踐中啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生牢固掌握基礎(chǔ)理論知識。除此之外，還要注重工作方法和學(xué)習(xí)方法的能力培養(yǎng)，如收集信息查找資料、制定工作計劃步驟、從基礎(chǔ)理論到解決實際問題的思路以及獨立學(xué)習(xí)新技術(shù)的方法和評估工作結(jié)果的方法。培養(yǎng)學(xué)生厚實的專業(yè)基礎(chǔ)知識和能力。

2）專業(yè)實訓(xùn)類實驗主要以項目教學(xué)、案例教學(xué)、情景教學(xué)方式培養(yǎng)學(xué)生利用專業(yè)知識及方法獨立解決行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的任務(wù)和問題并能夠評價結(jié)果的能力。如智能傳感應(yīng)用項目，人工智能技術(shù)實驗項目，知識表示與推理項目，計算智能項目，專家系統(tǒng)，多智能體系統(tǒng)；機(jī)器人項目，如最小機(jī)電系統(tǒng)組成，如何完成對電機(jī)的控制；利用單軸或雙軸控制平臺實現(xiàn)基本搬運裝配作業(yè)。

3）綜合創(chuàng)新類實驗注重培養(yǎng)學(xué)生從理解問題域開始，獲取數(shù)據(jù)和知識、開發(fā)原型智能系統(tǒng)、開發(fā)完整智能系統(tǒng)、評估并修訂智能系統(tǒng)、到整合和維護(hù)智能系統(tǒng)六個階段構(gòu)建智能系統(tǒng)。如開展人工智能技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用包括產(chǎn)品設(shè)計加工、智能生產(chǎn)調(diào)度、智能工藝規(guī)劃、智能機(jī)器人、智能測量等；直角坐標(biāo)機(jī)器人實現(xiàn)碼垛搬運、多關(guān)節(jié)串聯(lián)機(jī)器人、弧焊機(jī)器人實訓(xùn)等。

4）科技競賽、與企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，通過觀察記錄待智能化升級的工廠生產(chǎn)過程，發(fā)現(xiàn)定義問題、提出假設(shè)、搜集證據(jù)檢驗假設(shè)、發(fā)表結(jié)果、建構(gòu)理論等實驗過程設(shè)計的能力。培養(yǎng)學(xué)生掌握基本創(chuàng)新的方法，團(tuán)隊協(xié)作管理能力、表達(dá)溝通能力等。如嵌入式設(shè)計大賽、機(jī)器人大賽等科技競賽；以及針對自動化生產(chǎn)線的嵌入式工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計；針對原材料制造企業(yè)的集散控制、制造絳屑成應(yīng)用；針對裝備制造企業(yè)的敏捷制造、虛擬制造應(yīng)用；工業(yè)機(jī)器人在汽車、電子電氣、機(jī)械加工、船舶制造、食品加工、紡織制造、輕工家電、醫(yī)藥制造等行業(yè)的應(yīng)用。

2實驗教學(xué)保障

智能科學(xué)與技術(shù)實驗平臺建設(shè)以人工智能與機(jī)器人實驗室建設(shè)為核心，結(jié)合目前學(xué)院嵌入式系統(tǒng)實驗室、自動控制實驗室、傳感器技術(shù)實驗室、通信原理實驗室資源，儀器設(shè)備共享共建的原則，系統(tǒng)化籌備購置。人工智能機(jī)器人實驗室主要針對智能系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)和機(jī)器人應(yīng)用，基于計算機(jī)系統(tǒng)的人工智能技術(shù)學(xué)習(xí)應(yīng)用包括人工智能技術(shù)在智能制造應(yīng)用和工業(yè)機(jī)器人仿真軟件ABB Robot Studio。基于“探索者”機(jī)器人系統(tǒng)控制實訓(xùn)箱Rino-MRZ02（包含履帶機(jī)器人、雙輪自平衡機(jī)器人、5自由度機(jī)械臂、6自由度機(jī)械臂等）

可以開展的項目有：利用啟發(fā)式算法、遺傳算法、蟻群算法等模糊數(shù)學(xué)理論對工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計進(jìn)行性能模擬、運動分析、功能仿真與評價；利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)、自組織構(gòu)造產(chǎn)品加工過程新能參數(shù)預(yù)測模型。利用模式識別、機(jī)器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)、多智能體系統(tǒng)進(jìn)行感知、并對環(huán)境的改變進(jìn)行解讀、動作進(jìn)行規(guī)劃和決策；利用專家系統(tǒng)、遺傳算法、模糊邏輯集中式解決生產(chǎn)調(diào)度多目標(biāo)性、不確定性和高度復(fù)雜性的問題，尋求最優(yōu)規(guī)則，提高調(diào)度的速度；利用蟻群算法、遺傳算法分布式多智能體系統(tǒng)進(jìn)行問題分解、彼此協(xié)商、任務(wù)指派、解決沖突。

履帶機(jī)器人可開展電機(jī)控制實驗；運動控制實驗；HD軌跡控制實驗；無線通信實驗。雙輪自平衡機(jī)器人呢可開展自平衡模塊實驗；倒立擺算法實驗；雙輪載具運動實驗。6自由度雙足機(jī)器人可開展雙足運動控制實驗；步態(tài)規(guī)劃實驗；雙足平衡實驗；機(jī)構(gòu)改裝實驗。5自由度機(jī)械臂可開展機(jī)械臂運動控制實驗；顏色分揀實驗?？蓴U(kuò)展為8自由度雙足機(jī)器人、輪腿式機(jī)器人等技能提高類課程設(shè)計。

通過ABB公司的機(jī)器人仿真軟件RobotStudio進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的基本操作、功能設(shè)置、二次開發(fā)、在線監(jiān)控與編程、方案設(shè)計和驗證的學(xué)習(xí)。

篇10

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng)初中英語智慧課堂

一、提升學(xué)生英語核心素養(yǎng)的要點

1．重視英語課堂氛圍的營造

在初中英語教學(xué)中，營造良好的課堂氛圍，能夠使課堂變得更加高效，學(xué)生可以更加踴躍的加入到教學(xué)中，對于英語素養(yǎng)地提升有重要意義。在這個過程中，教師可以嘗試將一些較為基礎(chǔ)的句型加以整理，在課堂進(jìn)行運用，以試探性的語言展開，如在開始上課之前，為了吸引學(xué)生的注意力，與學(xué)生聊一聊當(dāng)天的天氣，提問“what　is　the　weather　like　today？”盡管這一句型在小學(xué)階段學(xué)生就已經(jīng)接觸過，但是由于班級學(xué)生之間的分層，基礎(chǔ)的不同，難免會有一些學(xué)生反應(yīng)不過來，在教學(xué)中，教師不要急于用漢語進(jìn)行解釋，而是可以通過動作、實物等進(jìn)行講解與闡釋，如在問天氣時指一下天空等，在一定階段實現(xiàn)教學(xué)課堂的全英化發(fā)展。

2．創(chuàng)建良好的英語學(xué)習(xí)實踐環(huán)境

在初中英語教學(xué)中，增加實踐環(huán)節(jié)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)實踐環(huán)節(jié)。實現(xiàn)英語學(xué)科的核心素養(yǎng)發(fā)展，最重要的是將其語言運用能力充分地展示出來，在課堂教學(xué)中為學(xué)生留有語言運用實踐的機(jī)會，能夠全面推動學(xué)生的成長，實現(xiàn)課堂教學(xué)的發(fā)展。在整個教學(xué)過程中，教師要為學(xué)生留有實踐探究的機(jī)會，如在課下組織學(xué)生進(jìn)行英語黑板報、手抄報的設(shè)計與創(chuàng)設(shè)，以小組為單位輪流完成，在這個過程，是將英語知識以一種綜合性的形式展現(xiàn)出來，激發(fā)學(xué)生更多地參與其中進(jìn)行學(xué)習(xí)。

二、核心素養(yǎng)下初中英語智慧課堂的構(gòu)建策略

1．教學(xué)手段的智慧化

（1）重視微課在英語預(yù)習(xí)中的作用

在初中英語中，教師每天在預(yù)習(xí)作業(yè)的布置時，可通過將已經(jīng)做好的“微課”發(fā)送給學(xué)生，使其能夠在家里完成微課的自主學(xué)習(xí)。這樣，課堂教學(xué)內(nèi)容會更豐富，也會取得良好的教學(xué)效果。比如，在進(jìn)行牛津版8AUnit　4How　to　make　a　fruit　salad的教學(xué)時，通過制作“微課視頻”——水果色拉的制作過程，讓學(xué)生進(jìn)行自主預(yù)習(xí)，且將制作步驟羅列出來。這能夠有效地激發(fā)學(xué)生參與這門課程學(xué)習(xí)的興趣，從而在英語課堂教學(xué)中收到更好的效果。

（2）重視希沃白板5在英語課堂教學(xué)中的作用

希沃白板5屬于一種交互式的多媒體教學(xué)平臺，它主要針對信息化教學(xué)的需求而進(jìn)行設(shè)計的。初中英語教師依靠希沃白板5的相關(guān)功能，可以讓英語課堂互動化與游戲化。以分組競爭的活動當(dāng)作實例，能夠有效地調(diào)動學(xué)生在英語課堂中的學(xué)習(xí)積極性。筆者通過設(shè)計“找出動詞的正確過去式”活動，將學(xué)生分為兩組，并且代表分別站在兩側(cè)，且點擊落下來的動詞過去式。在該活動中，點擊正確就加10分，如果點擊錯誤就將扣除5分，在規(guī)定時間內(nèi)，得分多者即為勝利。借助這樣的英語課堂競爭活動，能夠讓課堂互動性更加強(qiáng)烈，英語課堂也會因此而智慧與高效。（3）重視口語100在英語課后復(fù)習(xí)中的作用“口語100”是專業(yè)人工智能技術(shù)支持的智慧學(xué)習(xí)空間。其采用世界領(lǐng)先的智能科技來打造智能聽說教練和多項基于人工智能技術(shù)，并與認(rèn)知、教育及行為心理學(xué)的教學(xué)設(shè)計相結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生提高外語的學(xué)習(xí)成績并受益終身。另外，其可以通過網(wǎng)上的虛擬環(huán)境、觀摩范文及互相點評來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

2．構(gòu)建智慧化的英語教學(xué)模式

（1）重視小組合作學(xué)習(xí)等模式的應(yīng)用

在初中英語教學(xué)中，小組合作學(xué)習(xí)是非常重要且效果很好的方式。在這個過程中，學(xué)生通過分組討論與自主探究，能夠培養(yǎng)良好的探究精神。組員在互相影響、交互式的學(xué)習(xí)策略下進(jìn)行自主合作、信息互補(bǔ)、智慧分享和意義建構(gòu)，凝聚小組合作意識，激發(fā)全體成員的學(xué)習(xí)熱情。如筆者在教授The　Taiwan　earthquake這篇課文結(jié)課時，讓學(xué)生以學(xué)習(xí)共同體的組織形式討論How　to　protect　yourself　in　an　earthquake？組內(nèi)成員主動思考、積極討論、碰撞智慧，這培養(yǎng)了學(xué)生的自主與合作學(xué)習(xí)能力，學(xué)習(xí)效果十分理想。

（2）尊重學(xué)生的主體地位

在課堂教學(xué)中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，而且，學(xué)生只有在積極主動參與課堂時，知識與能力的轉(zhuǎn)化才能得以實現(xiàn)。為讓學(xué)生更好的掌握教學(xué)內(nèi)容，教師不但要準(zhǔn)確分析教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)目標(biāo)，選擇合適的教學(xué)手段，合理設(shè)計教學(xué)策略，還要從學(xué)生已有知識結(jié)構(gòu)探索，引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)的進(jìn)行學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。