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

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關(guān)鍵詞：新工科；人工智能導(dǎo)論；實踐教學(xué)；校企合作；案例庫

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G及人工智能等信息技術(shù)的發(fā)展，為了應(yīng)對中國產(chǎn)業(yè)變革及新一輪的科技革命，適應(yīng)“中國制造2025”國家戰(zhàn)略需要及產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟創(chuàng)新發(fā)展，同時將國際工程教育思想本土化，“新工科”應(yīng)運而生[1]。信息技術(shù)發(fā)展催生出了人工智能相關(guān)的專業(yè)，國內(nèi)高校紛紛設(shè)立了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。近年來，人工智能技術(shù)的發(fā)展引領(lǐng)著人類社會正逐漸走進智能社會，人工智能將深刻影響人類社會。隨著人工智能的進一步發(fā)展，高等教育的價值也將進一步提高[2]。因此，各高校應(yīng)盡快建立與新工科相一致的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，并深入研究我國人工智能的人才培養(yǎng)體系、課程設(shè)置、實驗平臺及成果轉(zhuǎn)化等方法，改革傳統(tǒng)人工智能的教育教學(xué)方法，形成有新工科特色的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)工程教育方法。由于傳統(tǒng)的專業(yè)是按學(xué)科劃分的，因此，目前的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系以理論為主，強調(diào)學(xué)科知識的系統(tǒng)性和完備性[3]。人工智能導(dǎo)論作為智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的核心課程，同時也是人工智能“入門性”和“引導(dǎo)性”的課程。但是，目前人工智能導(dǎo)論的課程設(shè)置上主要存在課程內(nèi)容陳舊、實踐課程不足、教材理論過強、教學(xué)模式老舊及實踐教學(xué)與企業(yè)需求不適應(yīng)等問題。尤其是人工智能導(dǎo)論課程，缺乏實踐教學(xué)將會降低學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能的興趣和積極性。因此，為了解決這些問題，并使高校跟上人工智能時代的腳步，抓住高等教育發(fā)展的新機遇，進行面向新工科的人工智能導(dǎo)論實踐教學(xué)模式探索具有重要的現(xiàn)實意義。

1人工智能對新工科人才的新要求

1.1具備多學(xué)科交叉知識。人工智能導(dǎo)論是一個多個學(xué)科交叉而成的一門課程。人工智能導(dǎo)論主要包括知識系統(tǒng)、智能搜索技術(shù)、腦科學(xué)、機器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機、專家系統(tǒng)、智能計算及分布式智能等內(nèi)容[4]。因此，一個合格人工智能專業(yè)人才需要具備多學(xué)科知識。1.2具備多領(lǐng)域應(yīng)用能力。人工智能導(dǎo)論的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，基本包含工業(yè)、農(nóng)業(yè)及社會生活的各個行業(yè)（如工業(yè)生產(chǎn)、通信、醫(yī)療、金融、社會治安、交通領(lǐng)域及服務(wù)業(yè)等）[5]。人工智能導(dǎo)論課程要求學(xué)生在學(xué)好理論前提下也應(yīng)該掌握各行業(yè)的相關(guān)知識，只有這樣才能提高人工智能技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用。1.3具備人工智能創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神。目前，創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展成為了我國現(xiàn)階段發(fā)展的重要力量，人工智能成為經(jīng)濟發(fā)展的新引擎[5]。在大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的號角下，人工智能技術(shù)作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過程中的一個大趨勢。因此，當(dāng)今新形勢下培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神的人工智能專業(yè)人才對我國經(jīng)濟發(fā)展及大學(xué)畢業(yè)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)具有重要意義。1.4具備人工智能人文素養(yǎng)。人的內(nèi)在品質(zhì)就是人文素養(yǎng)，人文科學(xué)的知識水平和研究能力是人文素養(yǎng)的重要組成部分，人文素養(yǎng)是人文科學(xué)體現(xiàn)出來的以人為研究對象和中心的精神[6]。人工智能對人類社會帶來的是便利還是帶來災(zāi)難，關(guān)鍵是使用者的思想道德和人文素養(yǎng)。因此，培養(yǎng)具有人文精神的人工智能專業(yè)人才具有重要的意義。

2人工智能導(dǎo)論課程教學(xué)現(xiàn)狀

目前，許多高校已經(jīng)認(rèn)識到傳統(tǒng)的人工智能導(dǎo)論課程已經(jīng)不能適應(yīng)社會和學(xué)生發(fā)展的需要。尤其是地方普通高校在師資、科研及學(xué)科力量薄弱情況下進行人工智能導(dǎo)論的實踐教學(xué)。目前人工智能導(dǎo)論的課程設(shè)置上主要存在的問題如下：⑴本科生課程內(nèi)容陳舊。近年來，隨著云計算、大數(shù)據(jù)、5G等信息技術(shù)的快速發(fā)展，也帶動人工智能技術(shù)發(fā)展日新月異。對于高校來說，要緊跟人工智能技術(shù)前沿，傳授學(xué)生的知識也要緊跟人工智能的發(fā)展。目前，雖然也出現(xiàn)了不少新的人工智能導(dǎo)論教材，但在課堂上能夠教學(xué)的新內(nèi)容仍然不多，教材內(nèi)容仍然集中在傳統(tǒng)的人工智能技術(shù)（如問題求解、知識表示、歸結(jié)原理及經(jīng)典推理等技術(shù)）上。⑵研究生課程內(nèi)容重疊。研究生的人工智能導(dǎo)論課程應(yīng)作為本科生課程的一個延續(xù)，但部分高校對研究生人工智能導(dǎo)論課程的教學(xué)重視不夠。很多本科生已經(jīng)學(xué)過的內(nèi)容在研究生階段又進行了重復(fù)。因此，在新工科背景下培養(yǎng)高層次的人工智能人才，就必須要在研究生階段加強新工科人才實踐能力的培養(yǎng)，選擇合理的人工智能導(dǎo)論課程，改革研究生階段人工智能導(dǎo)論的教學(xué)理念和教學(xué)模式。⑶實踐課程不足。實踐教學(xué)是提高人工智能新工科人才能力的重要路徑。目前，大多數(shù)院校的人工智能導(dǎo)論課程理論與實踐聯(lián)系不夠緊密，對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)不夠，只知道理論，而不進行實際的實踐應(yīng)用就不能成為合格的人工智能新工科人才。另外，大多數(shù)地方高校的人工智能實驗室建設(shè)投入不足，實驗條件差，驗證性的實驗較多，實驗課時不足，學(xué)生對人工智能新技術(shù)的接觸不夠。⑷人工智能導(dǎo)論教材理論性過強。目前，現(xiàn)有的人工智能導(dǎo)論教材以理論為主，缺乏人工智能實踐內(nèi)容。在課程教學(xué)過程中學(xué)生經(jīng)常會感覺索然無味，當(dāng)實踐課程開設(shè)不足時，這種情況會非常明顯。學(xué)生會漸漸的對人工智能導(dǎo)論課程失去興趣和熱情，最終會導(dǎo)致課程的教學(xué)質(zhì)量和效果下降，不能達(dá)到新工科人工智能專業(yè)人才培養(yǎng)的預(yù)期。⑸教學(xué)模式老舊。人工智能導(dǎo)論是多學(xué)科交叉的課程，課程內(nèi)容理論性強、抽象、多知識點是新工科的特點。然而，大多數(shù)地方高校仍然采用過去的課堂教學(xué)模式（即“教師講、學(xué)生聽”的教學(xué)模式），這種單向灌輸?shù)慕虒W(xué)方式以教師為主，學(xué)生的主動性不夠，只是在被動接收知識。學(xué)校這種重視理論不重視實踐的教學(xué)模式，在一定程度上影響了新工科人才的實踐能力，從而導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)社會需求脫節(jié)。

3人工智能導(dǎo)論實踐教學(xué)初探

3.1人工智能導(dǎo)論課程實踐平臺建設(shè)。為了提高學(xué)生對實踐教學(xué)的興趣，南陽師范學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院在人工智能導(dǎo)論授課過程中廣泛應(yīng)用多種計算機實驗教學(xué)平臺，如采用開源的PaddlePaddle百度飛槳深度學(xué)習(xí)平臺，希冀一體化人工智能實踐教學(xué)平臺及大數(shù)據(jù)綜合實驗平臺。教師可以在實踐教學(xué)過程中方便的使用這些平臺進行授課，學(xué)生也可以在課堂中跟隨老師完成相關(guān)實驗，并能夠在課下進行相關(guān)實驗練習(xí)及提交作業(yè)。3.2人工智能導(dǎo)論課程實驗內(nèi)容優(yōu)化。在人工智能導(dǎo)論實踐教學(xué)過程中，以學(xué)生興趣為導(dǎo)向，開展相關(guān)應(yīng)用課程實驗，南陽師范學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院對人工智能導(dǎo)論實驗課程內(nèi)容進行優(yōu)化。優(yōu)化后的主要實驗課程包括搜索優(yōu)化算法實現(xiàn)、智能計算實現(xiàn)、貝葉斯分類實驗、最近鄰算法實驗、機器學(xué)習(xí)實驗及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實驗。最后，通過期末課程設(shè)計進一步提高學(xué)生解決實際問題及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力。3.3人工智能導(dǎo)論實踐教學(xué)模式改革。⑴校企合作為使人工智能導(dǎo)論實踐教學(xué)不與企業(yè)脫節(jié)，校企合作是關(guān)鍵。應(yīng)積極派遣教師進企業(yè)進修，了解企業(yè)需求，并提高教師的工程能力。從2018年以來，南陽師范學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院每年暑假期間累積派遣教師58人/次前往百度、中興、科大訊飛、神舟數(shù)碼及江蘇傳智播客公司等進修培訓(xùn)。同時已經(jīng)在固定時間邀請相關(guān)企業(yè)講師到學(xué)校進行人工智能方面的項目教學(xué)。建立起了具有地方區(qū)域特色的師資隊伍及校企協(xié)調(diào)的實踐教學(xué)模式，從而避免人工智能導(dǎo)論課程實踐與企業(yè)實際脫節(jié)。⑵“雙導(dǎo)師”負(fù)責(zé)制人工智能導(dǎo)論實踐課程實行“雙導(dǎo)師”制，邀請企業(yè)中實踐經(jīng)驗豐富的人才任教或任職，校企合作建立實踐教師指導(dǎo)團隊，改革教學(xué)策略及教學(xué)方法，以項目為牽引，將人工智能導(dǎo)論實踐課程作為第二課堂學(xué)分。還要積極制定人工智能相關(guān)的科技作品競賽的獎勵機制，積極引導(dǎo)學(xué)生參加各種人工智能相關(guān)的比賽，從而進一步提高學(xué)生在創(chuàng)新實踐方面的能力。⑶采用案例教學(xué)法以案例導(dǎo)入進行教學(xué)，提高學(xué)生興趣。首先，從人工智能競賽的部分賽事中、（如百度的人工智能大賽，“2020年全國人工智能大賽”，“2020中國高校計算機大賽人工智能創(chuàng)意賽”等）中選取貼近實際問題的案例作為人工智能導(dǎo)論實踐課程的案例來源。然后，采用目前主流的人工智能開發(fā)軟件進行算法代碼的編寫，引導(dǎo)學(xué)生采用Python語言調(diào)用第三方接口庫進行算法的實現(xiàn)。最后，讓學(xué)生使用主流的編程語言（如C++、Java等）開發(fā)完善算法或進行系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)。

4結(jié)束語

在新工科背景下，人工智能導(dǎo)論作為智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)核心課程，人工智能人才培養(yǎng)應(yīng)注重提高學(xué)生解決問題的能力。在這種背景下，筆者結(jié)合近年來了解到的企業(yè)需求和上課的實際，對人工智能導(dǎo)論實踐教學(xué)模式進行初探，具體如下：①校企合作，構(gòu)建人工智能實踐平臺；②建立案例庫，優(yōu)化實踐的內(nèi)容；③校企“雙導(dǎo)師”制，采用案例教學(xué)，從而進一步提高學(xué)生在創(chuàng)新實踐方面的能力。

參考文獻:

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>> 引入深度學(xué)習(xí)的人工智能類課程 中西合璧的人工智能課程雙語教學(xué)模式 可調(diào)戲的人工智能 生活中的人工智能 不斷超越的人工智能 逐漸靠近的人工智能 正在落地的人工智能 2035年的人工智能 航天類專業(yè)“人工智能”課程的教學(xué)探索 林業(yè)院校人工智能課程教學(xué)的思考 人工智能導(dǎo)論課程的興趣教學(xué)法 人工智能概論課程的教學(xué)思考 “人工智能”課程教學(xué)的實踐與探索 游戲開發(fā)應(yīng)用中的“人工智能”課程教學(xué)方法探討 人工智能的應(yīng)用研究 人工智能的日常應(yīng)用 人工智能的應(yīng)用和發(fā)展 淺析電氣自動化控制中的人工智能應(yīng)用 分析繼電保護中的人工智能技術(shù)及其應(yīng)用 電氣自動化控制中的人工智能應(yīng)用分析 常見問題解答 當(dāng)前所在位置：l)。在情境創(chuàng)設(shè)時,教師根據(jù)學(xué)生特點提出了多種應(yīng)用需求,例如化妝品銷售咨詢等。學(xué)生利用該工具,興趣盎然地開發(fā)了自己的小型專家系統(tǒng),不僅理解了專家系統(tǒng)的特點、作用、運行方式等,還具有強烈的成就感。

2.2面向研究的情境創(chuàng)設(shè)

蘇霍姆林斯基認(rèn)為,研究型教學(xué)法應(yīng)該充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,激勵、引導(dǎo)和幫助學(xué)生去主動發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在興趣和成就動機[4]。人工智能課程中包含了大量的前沿問題,研究型課題比比皆是,如何平衡這些研究課題與興趣、實用的關(guān)系,是教學(xué)設(shè)計中重點考慮的內(nèi)容。

下面以“規(guī)劃”中的路徑規(guī)劃內(nèi)容為例,詳細(xì)分析以研究為導(dǎo)向的情境創(chuàng)設(shè)過程。表2給出了整個教學(xué)設(shè)計。

綜合幾次研究課題完成情況,班級中有1/3的學(xué)生通過廣泛查閱資料和多次與教師討論,提交了質(zhì)量尚可的標(biāo)準(zhǔn)格式論文,并因此獲得了學(xué)院的科研學(xué)分。除此之外,教師還組織這部分具備一定科研潛力的學(xué)生參加科研項目,進一步磨練科研技能,極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和能力。

3DBR驅(qū)動的教學(xué)過程

人工智能課程各單元內(nèi)容相對獨立,難以形成統(tǒng)一的聯(lián)系,怎樣驗證各單元的學(xué)習(xí)效果?從提出問題到任務(wù)解決,每個單元的學(xué)習(xí)通常要跨越幾節(jié)課甚至幾周,怎樣在此期間保持學(xué)生的興趣和關(guān)注?

DBR是情境設(shè)計、實施、評價、再設(shè)計、理論形成等環(huán)節(jié)多次迭代循環(huán)的過程,柯林斯稱之為“不斷進步的修正”(Progressive Refinement),以檢測設(shè)計的價值。因此,評價是教學(xué)過程中非常重要的一環(huán)。本課程教學(xué)主要做好兩個環(huán)節(jié),以驅(qū)動整個教學(xué)過程的推進。

1) 實踐環(huán)節(jié)。

通常的實踐環(huán)節(jié)是課程結(jié)束后固定時間的實際任務(wù),而本課程的實踐卻貫穿整個教學(xué)過程,是單元教學(xué)、教師、學(xué)生之間的粘合劑。實踐包括應(yīng)用型實踐和研究型實踐,一般在每個單元教學(xué)開始,提出問題后,實踐任務(wù)就被布置下去,例如前面所述的“黑白棋”、“路徑規(guī)劃算法研究”等。學(xué)生接受任務(wù)后,帶著問題搜索解決途徑,在此期間需要教師提供方法指導(dǎo)及答疑(既可固定時間,也可通過E-mail等形式)。及時地交流,特別是針對實際問題的交流,不僅有效率,而且便于教師及時調(diào)整教學(xué)設(shè)計。

2) 教學(xué)評價。

除了課程考核以外,每個教學(xué)單元結(jié)束時都有反饋和評價環(huán)節(jié)。評價方式包括單元測試、編寫軟件測試、研討會等。具體采用何種形式,要根據(jù)前一階段的反饋信息決定。這些來自學(xué)生反饋信息包括前一階段學(xué)習(xí)的接受情況、興趣點、其他課業(yè)繁忙情況等。在學(xué)期的不同時間點采用合適的評價方式,有助于加強學(xué)習(xí)刺激,總結(jié)和發(fā)現(xiàn)教學(xué)設(shè)計中的問題,及時調(diào)整。

通過上述兩個環(huán)節(jié)的推動,精心設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容得以順利實施并被學(xué)生欣然接受。2/3的學(xué)生在整個學(xué)期教學(xué)中都保持了積極的態(tài)度和充分的關(guān)注度,確實感受到人工智能的魅力,并能夠從技術(shù)角度看待人工智能,消除了未學(xué)或初學(xué)時的神秘感。

4教學(xué)實施效果分析

1) 正效果分析。

中原工學(xué)院計算機學(xué)院作為普通工科院校,以培養(yǎng)實用型人才為主,人工智能并非主干課程,學(xué)生重視程度不足。兩年來,經(jīng)過教師與學(xué)生的共同努力,教學(xué)改革成果逐步體現(xiàn)。人工智能類學(xué)生人數(shù)從過去的5%上升到15%,科研論文數(shù)量從1%上升到20%。有20%的學(xué)生接觸過或正在從事人工智能類項目的研究與開發(fā),考研選擇人工智能科目的學(xué)生比例從0上升到15%,考研成功人數(shù)占畢業(yè)生總?cè)藬?shù)的20%。

人工智能教學(xué)中采用的應(yīng)用型與研究型情境創(chuàng)設(shè),不僅促進了學(xué)生理解接受知識,而且鍛煉提高了學(xué)生獨立分析、解決問題及開發(fā)能力。學(xué)習(xí)也不再局限于課堂,而是拓展到圖書館、互聯(lián)網(wǎng)等更廣闊的空間。學(xué)生在學(xué)習(xí)期間保持了高度的關(guān)注,充分發(fā)揮了主動性和主體意識,為持續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

2) 不足分析。

DBR的方法論能夠促使教師在教學(xué)過程中不斷完善教學(xué)設(shè)計,融合先進的教學(xué)理論及工具,逐步加深學(xué)習(xí)的理解和設(shè)計的提升,切實提高教學(xué)效果。然而,仍然存在一些DBR無法解決或完善的問題。具體表現(xiàn)在:

(1) 缺乏合適的教材。目前大多數(shù)教材的示例以解答式或推證式為主,設(shè)計型或?qū)嶋H項目案例較少。

(2) 投入時間限制。盡管上述教學(xué)設(shè)計和教學(xué)過程都經(jīng)過精心準(zhǔn)備與實施,但是要取得好的成效,還需要教師和學(xué)生都投入大量時間交流、研究或開發(fā)。而學(xué)生課業(yè)繁忙造成了實施的瓶頸。

這些不足制約了上述教學(xué)方法的實際實施效果,需要今后不斷改進。

5小結(jié)

本文針對普通工科院校學(xué)生特點,將DBR研究成果應(yīng)用于人工智能課程。教學(xué)效果表明,精心設(shè)計的應(yīng)用型與研究型情境有助于維持學(xué)生長時間的關(guān)注度、主動性和興趣;強調(diào)基于評價的修正使教學(xué)過程可調(diào)節(jié),學(xué)生的學(xué)習(xí)效果更可靠。希望本文研究能夠?qū)θ斯ぶ悄芙虒W(xué)及學(xué)生培養(yǎng)起到一定的參考作用,下一階段的主要工作是進行適合的教材建設(shè)。

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DBR Utilized Teaching Method for Artificial Intelligence

WANG Lu, LU Xiao-xia

(School of Computer, Zhongyuan University of Technology, Zhengzhou 450007, China)

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關(guān)鍵詞：教學(xué)網(wǎng)站設(shè)計；人工智能教學(xué)；智能規(guī)劃

中圖分類號：TP319 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號文章編號：16727800（2014）001011103

基金項目基金項目：湖北省教育廳教學(xué)研究項目（2010241）

作者簡介作者簡介：蔡敦波（1981-），男，博士，武漢工程大學(xué)計算機科學(xué)與工程學(xué)院講師，研究方向為自動推理與智能規(guī)劃。

0 引言

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與運用范圍的擴展，基于計算機網(wǎng)絡(luò)的教育技術(shù)已經(jīng)成為教育教學(xué)中備受關(guān)注的技術(shù)之一。教學(xué)網(wǎng)站是該技術(shù)的主要產(chǎn)品。教學(xué)網(wǎng)站的目的在于通過提供教學(xué)大綱、教案、講義、演示文稿、習(xí)題與答案等內(nèi)容在教學(xué)時間和教學(xué)深度兩個方面延伸理論教學(xué)課堂。因此，教學(xué)網(wǎng)站設(shè)計能否實現(xiàn)其教學(xué)目的一直是網(wǎng)站建設(shè)者思考的主要問題[13]。為了實現(xiàn)具體的教學(xué)目的，網(wǎng)站設(shè)計者一方面采用新技術(shù)提高網(wǎng)站的響應(yīng)速度，改善用戶界面；另一方面精心組織網(wǎng)站內(nèi)容和教學(xué)模式[3]。本文以本科生課程《人工智能》為例，來著重討論教學(xué)內(nèi)容的前沿性及其體現(xiàn)形式。

在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，對于大多數(shù)本科生而言，人工智能是出現(xiàn)在科幻電影中的技術(shù)。此外，多數(shù)人工智能課程使用基礎(chǔ)性人工智能教材，專注于理論和方法較多，很少介紹人工智能軟件系統(tǒng)，這進一步加深了學(xué)生對人工智能技術(shù)成熟度的懷疑，從而妨礙了部分學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。針對該問題，課程網(wǎng)站作為理論教學(xué)的有益補充，應(yīng)介紹人工智能領(lǐng)域具有代表性和前沿性的軟件系統(tǒng)，從而提高學(xué)生對人工智能的學(xué)習(xí)興趣。

智能規(guī)劃自人工智能誕生時起就成為其中的一個研究領(lǐng)域，更在近20年間取得突破性進展。在理論研究方面，最新的智能規(guī)劃算法相比1995年之前的規(guī)劃算法有一個數(shù)量級以上的提高[4]。在應(yīng)用研究方面，智能規(guī)劃技術(shù)在香港地鐵系統(tǒng)的應(yīng)用使香港鐵路公司能夠處理每工作日240萬人的客流量，獲得了美國人工智能聯(lián)合會2005年的“人工智能創(chuàng)新應(yīng)用”獎；智能規(guī)劃技術(shù)在美國施樂公司的印刷設(shè)備動態(tài)調(diào)度項目中也取得成功[5]，自2008年開始便產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。因此，對智能規(guī)劃技術(shù)的了解有利于提高學(xué)生對人工智能的學(xué)習(xí)興趣。

1 智能規(guī)劃技術(shù)簡介

智能規(guī)劃問題是根據(jù)Agent面對的初始世界狀態(tài)及其目標(biāo)，在該Agent行動之前制定動作序列的問題。初始狀態(tài)和目標(biāo)條件用邏輯命題表示，動作分為3個部分，包括執(zhí)行前提、執(zhí)行后新生的效果、執(zhí)行后消除的效果。初始狀態(tài)、目標(biāo)條件和動作均采用PDDL語言[6]進行建模，以文本文件格式存儲為“域文件”和“問題實例文件”。“域文件”描述Agent的動作，“問題實例文件”描述在一個具體問題中Agent所面對的初始狀態(tài)和目標(biāo)。

智能規(guī)劃系統(tǒng)是一個配備在Agent上的軟件系統(tǒng)，它以“域文件”和“問題實例文件”為輸入，通過自身的規(guī)劃算法計算出解決該問題所需的動作序列。動作序列一般以文本文件進行存儲。

2 教學(xué)案例設(shè)計與實現(xiàn)

在人工智能教學(xué)網(wǎng)站建設(shè)過程中，設(shè)計了一個運用智能規(guī)劃系統(tǒng)的教學(xué)案例，采用JavaScript、Ajax和Java Servlet等技術(shù)加以實現(xiàn)。

2.1 案例設(shè)計

為了使學(xué)生了解智能規(guī)劃系統(tǒng)解決問題的全部過程，以“積木世界”類問題為求解對象，使用規(guī)劃系統(tǒng)FF[7]進行問題求解，使用動畫效果展示規(guī)劃解的執(zhí)行過程?！胺e木世界”問題涉及到將若干個積木堆疊成滿足給定空間關(guān)系要求的若干個積木堆。涉及3個積木的具體問題如圖1所示。

為了提高學(xué)習(xí)興趣，允許學(xué)生指定積木數(shù)量，隨機生成具有不同初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)的問題實例。實例的初始狀態(tài)生成算法思想如下：根據(jù)指定的積木數(shù)量M，生成標(biāo)號從1到M的積木；對于第i個積木i，以1/k的概率將它放置在桌子上或頂面為空的積木上，其中k為頂面為空的且編號為1～（i1）的積木數(shù)量。目標(biāo)狀態(tài)使用相同的算法生成，但保證其與初始狀態(tài)不同。問題實例生成后，其對應(yīng)的PDDL語言模型將向使用者展示。完成此過程的用戶界面如圖2所示。

圖1 一個具體的積木世界問題實例

圖2 系統(tǒng)用戶界面

使用者通過點擊按鈕啟動規(guī)劃求解過程，在短暫等待后，能夠查看規(guī)劃解。使用者能夠啟動規(guī)劃解的單步執(zhí)行過程，根據(jù)每一步執(zhí)行的動作名稱和執(zhí)行后的結(jié)果觀察動作對外部世界的影響。在執(zhí)行過程中，允許使用者啟動倒退按鈕重新觀察上一個狀態(tài)。執(zhí)行過程的用戶界面如圖3所示。

圖3 規(guī)劃解執(zhí)行過程演示界面

2.2 預(yù)期效果

該案例預(yù)期實現(xiàn)以下教學(xué)效果：①使學(xué)生理解規(guī)劃問題的組成及其PDDL語言描述，在實例生成后，通過文本框顯示問題實例的PDDL語言描述以輔助學(xué)生理解；②使學(xué)生理解動作模型，通過執(zhí)行動作、撤銷動作等操作使得學(xué)生能夠觀察某個動作在執(zhí)行后對外部世界的影響；③認(rèn)識到智能規(guī)劃系統(tǒng)的高效性，相比手工計算具有優(yōu)勢。為達(dá)到此目的，使用性能較高的智能規(guī)劃系統(tǒng)FF。通過多次生成不同規(guī)模的規(guī)劃問題，使學(xué)生意識到隨著積木數(shù)量增大而引發(fā)的手工計算困難；④發(fā)現(xiàn)FF給出的規(guī)劃解并不總是最優(yōu)的，從而認(rèn)識到計算人工智能問題的最優(yōu)解是困難的。通過手工分析小問題的最優(yōu)解，使學(xué)生認(rèn)識到FF的局限性和克服該局限性的困難。

2.3 案例實現(xiàn)

為支持教學(xué)案例的實施，設(shè)計了相應(yīng)的網(wǎng)頁。系統(tǒng)采用瀏覽器/服務(wù)端模式，瀏覽器端采用JavaScript技術(shù)和Ajax技術(shù)定義用戶界面、動態(tài)演示規(guī)劃解的執(zhí)行，服務(wù)器端采用Java Servlet技術(shù)實現(xiàn)規(guī)劃問題實例的生成、規(guī)劃系統(tǒng)FF的調(diào)用、規(guī)劃解的傳遞，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。問題實例在服務(wù)器端生成后，將以XML文件格式發(fā)送到客戶端，并以文本文件形式存儲在服務(wù)器端；服務(wù)器端在接到求解規(guī)劃的請求后，以問題實例的文件名和域描述文件（預(yù)先存儲在服務(wù)器端）的文件名為參數(shù)，調(diào)用規(guī)劃系統(tǒng)FF；FF在求解后將規(guī)劃解以文本文件存儲，之后服務(wù)器端負(fù)責(zé)將該文本文件格式化為XML文件并發(fā)送給客戶端；客戶端在接收到規(guī)劃解后，根據(jù)用戶的操作進行規(guī)劃解的執(zhí)行過程演示。由于規(guī)劃系統(tǒng)FF在Linux操作系統(tǒng)上開發(fā)，因此服務(wù)器在Linux上搭建。

圖4 系統(tǒng)架構(gòu)

2.4 實踐效果

該系統(tǒng)在智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生的人工智能教學(xué)實際中加以了運用。實踐結(jié)果表明，學(xué)生對系統(tǒng)的可視化特征很感興趣，對規(guī)劃問題、PDDL語言和規(guī)劃求解算法都很好奇。學(xué)生提出的問題主要有：①Agent能執(zhí)行的動作是如何知道的；②生成初始狀態(tài)是否有其它算法；③PDDL語言與編程語言的區(qū)別；④FF使用了什么算法。在指導(dǎo)教師解答后，學(xué)生對問題建模和自動化求解有了更深入的理解，部分學(xué)生對使用PDDL語言建模規(guī)劃問題產(chǎn)

生了濃厚興趣。

3 結(jié)語

人工智能教學(xué)網(wǎng)站是學(xué)生利用課外時間開展學(xué)習(xí)的重要平臺，因此設(shè)計者應(yīng)注重其教學(xué)內(nèi)容的豐富性、前沿性和可用性。本文將智能規(guī)劃問題的求解系統(tǒng)作為教學(xué)內(nèi)容，使用JavaScript技術(shù)實現(xiàn)了動態(tài)演示效果，開闊了學(xué)生的學(xué)習(xí)視野，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在今后的教學(xué)網(wǎng)站建設(shè)中，將增加對人工智能技術(shù)應(yīng)用成果的介紹，以提高學(xué)生對人工智能技術(shù)經(jīng)濟價值的認(rèn)識。

參考文獻參考文獻：

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篇4

[關(guān)鍵詞]人工智能；公共管理；運用

中圖分類號：D631.43文獻標(biāo)識碼：A

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)已經(jīng)成為了人們關(guān)注的焦點，它不但給人們的工作生活帶來快捷和便利，同時實現(xiàn)了良好的經(jīng)濟社會效益。把人工智能運用到公共管理當(dāng)中，可以創(chuàng)新管理理念和管理模式，提高公共管理和社會治理的效能。

一、公共管理概述

公共管理是指以政府為核心的公共部門，把科學(xué)管理理念、功能、組織及手段應(yīng)用到公共事務(wù)。公共管理的特征：其一，公共管理主要把實現(xiàn)公共利益當(dāng)作主要目標(biāo)，促使社會整體朝著更加良好的方向發(fā)展；其二，積極履行社會公共責(zé)任是公共管理重要職能；其三，公共管理能夠結(jié)合實際發(fā)展需要，協(xié)調(diào)與控制各項公共事務(wù)，并不斷創(chuàng)新管理方式和手段。因此，公共管理者需要在法律基礎(chǔ)上主動實行公權(quán)力，科學(xué)合理地運用各項公共資源才能順利實現(xiàn)最終管理目標(biāo)。目前，社會對公共管理者的專業(yè)能力及綜合素養(yǎng)要求越來越高，公眾在整個過程中賦予公共管理者較多的期望和責(zé)任。此外，公共管理也具備技術(shù)掌控職能、社會協(xié)調(diào)職能及預(yù)測職能等，這些都是新時代對公共管理者提出的新要求，公共管理者必須全面掌握各方面技能，了解并掌握公眾的實際需求與時代的發(fā)展趨勢，才能成為一名符合時展的高素養(yǎng)公共管理者。

二、人工智能對公共管理的主要影響

（一）人工智能對公共管理的促進作用

公共管理指通過使用管理理論、技術(shù)及方法等知識，系統(tǒng)化、專業(yè)化地管理公共事業(yè)，不斷優(yōu)化公共資源分配，使公共事業(yè)為人民服務(wù)。傳統(tǒng)公共管理模式在公共管理信息收集及資源管理配置方面，需耗費大量人力、物力及財力，要想提升公共管理水平，就要加大成本投入。因此，傳統(tǒng)的管理模式已無法適應(yīng)新時期公共事業(yè)管理需求。將人工智能運用到公共管理中，尤其在收集處理公共管理信息方面效果較為明顯。其一，智能化管理系統(tǒng)能夠全面提升收集信息的效率和質(zhì)量；其二，人工智能管理模式更為精準(zhǔn)有效。人工智能對于問題與數(shù)據(jù)分析更具針對性，分析結(jié)果更加科學(xué)合理，可以準(zhǔn)確把握社會個體需求，做到管理精準(zhǔn)化、個性化；其三，在公共管理中運用人工智能可以節(jié)約成本，并實現(xiàn)更加優(yōu)化的管理目標(biāo)，提升公共管理效益；其四，在公共管理中運用人工智能，使資源配置更加符合公眾需求，采用人工智能化、科學(xué)化資源配置模式，能夠使資源合理利用，發(fā)揮最大效能。

（二）人工智能給公共管理帶來的風(fēng)險

人工智能作為新興信息技術(shù)，為公共管理事業(yè)帶來了較多機遇，推動了公共管理事業(yè)的進步和發(fā)展。然而人工智能也給公共管理事業(yè)帶來了相應(yīng)的機遇和風(fēng)險。人工智能給公共管理帶來的機遇在于人工智能與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以完整的保存海量數(shù)據(jù)，并挖掘與分析有價值的信息。網(wǎng)絡(luò)安全性使得人工智能技術(shù)存在諸多未知性，人工智能是否能夠確保信息資源安全，包括信息存儲、授權(quán)使用，行為軌跡等管理問題[1]。信息安全對公共管理十分重要，要確保信息安全才能使公共事業(yè)管理中資源配置更加科學(xué)合理，最終實現(xiàn)提升公共管理效率。通過以往的案例證明，人工智能技術(shù)的自我安全性還不足，因此，要想使人工智能在公共管理事業(yè)中得到普及，就必須盡快解決這一問題。

三、人工智能在公共關(guān)系管理當(dāng)中的具體運用

當(dāng)前，人工智能快速發(fā)展，能給人們的工作生活帶來巨大改變，幫助人們完成了許多高難度、高強度、復(fù)雜化的公共工作，推動智能社會發(fā)展。人工智能能夠代替人開展腦力勞動工作，可以改變許多工作模式。但是人工智能屬于輔助工具，人們要正確認(rèn)識并科學(xué)合理地利用它，才能充分發(fā)揮它在公共管理中的真正價值。在人類社會不斷進步與發(fā)展過程中，公共管理者必須不斷學(xué)習(xí)、掌握先進技術(shù)，才能提升對人工智能的利用效率，把具有明確規(guī)則卻復(fù)雜、耗時耗力的工作交給人工智能。

（一）公共事業(yè)方面。有人認(rèn)為人工智能在生活和工作中不常用到，然而其已經(jīng)運用到了人們生活的方方面面。2016年共享單車方便了出行，各年齡段的人安裝了共享單車APP。共享單車具有明顯優(yōu)勢，快捷便利、綠色環(huán)保，是人們出行的首選。共享單車?yán)萌斯ぶ悄芷脚_，來科學(xué)的預(yù)測騎行的行程、路況及停放等，從而有效整合了天氣、時間等各項變量工作，合理分析了其需求量和供給量，進一步提升了共享單車管理效率和效益。由此可見，人工智能已經(jīng)越來越多地進入到了人們的日常生活當(dāng)中，改變了人們的生活模式，使人們的生活朝著智能化方向發(fā)展。

（二）社會經(jīng)濟方面

運用人工智能能夠把消費者具體需求反饋給企業(yè)，企業(yè)根據(jù)精準(zhǔn)數(shù)據(jù)可以制定出更加優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，提供高效服務(wù)[2]。當(dāng)前電子支付是人們生活中重要的內(nèi)容，人們出行不用帶大量現(xiàn)金，運用支付寶或微信就能夠進行支付。同樣在電商物流整個過程中，分揀機器人就屬于人工智能，其每天能夠完成大于20萬的工作量，很好地解決了困擾電商的物流問題，降低了人工成本，提高了工作效率。

（三）教育管理方面

人工智能運用包含教育管理，通過智能化學(xué)習(xí)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析，教師能根據(jù)學(xué)生具體情況，如學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)、知識點掌握等制定相應(yīng)的個性化教育方案，提高了育人效果。從當(dāng)前人工智能在教育領(lǐng)域運用情況看，在遠(yuǎn)程教育中同樣獲得了良好效果。在運用人工智能后，學(xué)生獲得了個性化教育，創(chuàng)建了新的教學(xué)、內(nèi)容研發(fā)和師資管理等形態(tài)。運用人工智能可以更準(zhǔn)確、有針對性地協(xié)助教學(xué)，使日常教學(xué)效率得到大幅度提升。

四、人工智能在公共管理中的應(yīng)用措施

（一）改變?nèi)瞬排囵B(yǎng)方式

人工智能技術(shù)的運用，還可以推動人才培養(yǎng)方式的變革和發(fā)展，能夠創(chuàng)建健全的新型教育方式。首先，加強編程教育普及，設(shè)置人工智能方面的課程，把人工智能和其他學(xué)習(xí)的教育結(jié)合起來，健全人才培養(yǎng)方式。其次，組織多元化、多層面的人工智能科普活動，使社會大眾能夠進一步認(rèn)識和了解人工智能。最后，加大人工智能基礎(chǔ)設(shè)施方面的建設(shè)。

（二）重新構(gòu)建組織形式

隨著人工智能的出現(xiàn)和廣泛運用，管理主體要結(jié)合自身特點，積極主動運用人工智能，不斷發(fā)展完善管理結(jié)構(gòu)。

在日后的工作當(dāng)中，管理主體要和普通員工、智能機器有效合作，全面發(fā)揮潛在優(yōu)勢。另外，運用人工智能技術(shù)的時候，管理者要精心設(shè)計各種組織形式，才能確保信息傳遞真實、高效。

（三）創(chuàng)新工作模式

隨著社會發(fā)展和科技進步，公共管理者必須具備較強的學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì)才能滿足工作需求。在工作中可以通過人機互動工作模式，充分發(fā)揮人工智能在處理重復(fù)性、邏輯性等工作的優(yōu)勢，和管理者的工作充分融合、優(yōu)勢互補，將人工智能運用到公共管理中，創(chuàng)新工作模式，推動公共管理事業(yè)的發(fā)展。

篇5

關(guān)鍵詞：人工智能；會計軟件開發(fā)技術(shù)；翻轉(zhuǎn)課堂；知識庫；會計信息化

一、引言

近年來，隨著云計算、人工智能、大數(shù)據(jù)和移動計算等新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，知識管理理念的日趨成熟，新興技術(shù)對高等學(xué)校教育教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新帶來了良好的機遇。2012年3月13日，教育部印發(fā)的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》，旨在推進信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，實現(xiàn)教育思想、理念、方法和手段全方位創(chuàng)新。2016年6月7日，教育部頒布實施的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》，以期加快推動信息技術(shù)與教學(xué)教育的融合發(fā)展。這些政策的出臺為高校翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的發(fā)展提供了明確的實施導(dǎo)向和政策支持，也為重慶理工大學(xué)會計信息化國家級精品課程之《會計軟件開發(fā)技術(shù)》（AccountingSoftwareDevelopmentTechnology，以下簡稱為ASDT）課程實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改革與創(chuàng)新帶來了良好的契機。知識庫采用知識表示方式來存儲、組織、管理和使用互相聯(lián)系的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)知識、學(xué)習(xí)過程沉淀的知識和學(xué)生自我搭建的知識?；谌斯ぶ悄芗夹g(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂知識庫構(gòu)建與應(yīng)用，不但可以調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，讓課程教學(xué)延伸到網(wǎng)絡(luò)平臺，還能夠在很大程度上提高課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。大數(shù)據(jù)、人工智能、知識庫等技術(shù)的發(fā)展為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的有效開展提供了良好的技術(shù)支撐，引起了教育界的廣泛關(guān)注。周宇等人（2016）提出了一種面向關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的機構(gòu)知識庫構(gòu)建方法，該方法能夠覆蓋機構(gòu)知識庫構(gòu)建的整個過程，并支持機構(gòu)知識的資源整合、語義檢索、知識推理和關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。鐘曉流等人（2013）信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的有效教學(xué)設(shè)計模型，對翻轉(zhuǎn)課堂產(chǎn)生的背景與緣起、含義與特征、當(dāng)前的研究進展與實踐案例、相關(guān)的技術(shù)工具等進行了系統(tǒng)分析。曾明星等人（2014）闡述了翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)涵、應(yīng)用與研究現(xiàn)狀，分析了軟件開發(fā)類課程實施翻轉(zhuǎn)課堂的可行性，探討了軟件開發(fā)類課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型及其構(gòu)成要素。劉清堂等人（2016）分析了機器教學(xué)、計算機輔助教學(xué)、智能導(dǎo)師系統(tǒng)的基本設(shè)計理念、關(guān)鍵技術(shù)以及代表性系統(tǒng)，提出以學(xué)習(xí)分析為核心的智能技術(shù)整合、融合人工智能和人類智能的自適應(yīng)學(xué)習(xí)。綜觀上述文獻，現(xiàn)有研究主要從翻轉(zhuǎn)課堂的可行性和模型等方面去思考翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式改革問題，而利用人工智能、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)去改革與創(chuàng)新翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的研究文獻還相對比較匱乏?；谌斯ぶ悄芗夹g(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂知識庫構(gòu)建與應(yīng)用，通過全程記錄課上和課下的教學(xué)互動過程，可以改善翻轉(zhuǎn)課堂在教學(xué)方式、學(xué)生學(xué)習(xí)方式、評價體系等諸多方面的不足。鑒于此，本文基于大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，探索改進與提升翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式改革與創(chuàng)新的新技術(shù)與新方法。

二、基于人工智能的春秋戰(zhàn)國翻轉(zhuǎn)課堂知識的表達(dá)

人工智能（ArtificialIntelligence）是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，主要包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理、智能監(jiān)控、智能搜索等核心技術(shù)。ASDT課程將語音識別、語義識別、圖像識別和智能搜索等人工智能技術(shù)融入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革的同時，導(dǎo)入春秋戰(zhàn)國時期的七國爭霸作為教學(xué)情景，將班上所有學(xué)生平均分成七個小組，分別對應(yīng)齊、楚、燕、趙、韓、魏、秦等七個國家，每個小組的學(xué)生進行角色扮演，實施“春秋爭霸”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。在ASDT教學(xué)過程中，在講授會計軟件開發(fā)技術(shù)和會計數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理流程的同時，讓學(xué)生充分參與課程教學(xué)活動，強化互動學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力、溝通能力、PPT制作與演講能力、知識消化吸收及應(yīng)用等能力?；谌斯ぶ悄芊D(zhuǎn)課堂知識庫構(gòu)建的基礎(chǔ)是將ASDT課堂的課堂教學(xué)活動和學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動過程中形成的知識符號化的一個過程，通過對知識的映射轉(zhuǎn)化為可供描述的事實和推理事實的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在構(gòu)建知識庫的過程中，知識的表達(dá)方式是構(gòu)建知識庫的關(guān)鍵。知識表達(dá)方式主要包括描述性、直接性、過程性等表達(dá)方式。其中，描述性的知識表達(dá)方式是客觀和完整地反映相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的理論知識，具有準(zhǔn)確性和邏輯性的特點。直接性的表達(dá)方式是以專業(yè)理論知識為基礎(chǔ)，以圖片、視頻、音頻和圖形等方式直接表達(dá)知識的本質(zhì)。過程性的知識表達(dá)方式是在教學(xué)過程中的積累和總結(jié)的經(jīng)驗知識。以下具體闡述在課堂教學(xué)活動和學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動中知識的表達(dá)方式。

（一）課堂教學(xué)活動課堂教學(xué)活動由教師圍繞各小組在完成作業(yè)的過程中遇到的實際問題，引導(dǎo)學(xué)生進行小組作品展示和組織小組間互動討論。在課堂教學(xué)活動中，各小組通過PPT演示講解本組作品中所涉及的知識點，運行程序進行作品展示。其他小組針對展示的作品輪流提問，小組回答問題以后，教師對作品進行綜合性點評并打分。最后，教師根據(jù)知識庫中的記錄的學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動中遇到的問題引導(dǎo)學(xué)生互動討論，解決問題，針對學(xué)生不能解決的問題，進行重點講解。在整個課堂教學(xué)活動中，教師對知識點的講解、評價表現(xiàn)為描述性的知識，而教師和學(xué)生的角色高頻切換，教師和學(xué)生評價、引導(dǎo)和提問不停迭代的探究式教學(xué)過程，表現(xiàn)為過程性的知識。通過語音識別、語義識別等人工智能技術(shù)的運用，自動識別和理解學(xué)生作品展示、各小組提問、教師綜合點評等教學(xué)活動中的語言，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的文本，按照知識的表達(dá)方式自動分類，并實時傳送到網(wǎng)絡(luò)平臺，更新知識庫。

（二）學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動將ASDT課程的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容按主題進行任務(wù)分解，根據(jù)教學(xué)計劃逐步推進，學(xué)生根據(jù)小組任務(wù)在重慶理工大學(xué)精品課程網(wǎng)上觀看教學(xué)視頻進行自主學(xué)習(xí)，小組成員合作完成小組任務(wù)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的疑問，可以借助智能搜索技術(shù)檢索知識庫，知識庫推送相關(guān)知識點，幫助學(xué)生解決問題。在學(xué)生的自主學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生在網(wǎng)頁中通過簡單檢索、組配檢索、限制檢索等手段，進行交互式的訪問，最終獲得所需的知識信息，表現(xiàn)為過程性的知識。學(xué)生觀看教學(xué)視頻對相關(guān)知識點進行學(xué)習(xí)表現(xiàn)為直接性的知識。

三、基于人工智能的翻轉(zhuǎn)課堂知識庫的構(gòu)建

在知識的直接性表達(dá)、描述性表達(dá)和過程性表達(dá)等多種方式下，多角度獲取教學(xué)活動中的各種知識以構(gòu)建知識庫?；谌斯ぶ悄艿姆D(zhuǎn)課堂知識庫包括教師編輯維護的知識庫、學(xué)生自我搭建的知識庫以及課堂學(xué)習(xí)過程中沉淀積累形成的知識庫三部分，在教學(xué)活動中不停地進行動態(tài)更新，形成一個翻轉(zhuǎn)課堂知識庫的生態(tài)循環(huán)。其中，老師編輯維護的知識庫是根據(jù)教學(xué)計劃和教學(xué)任務(wù)按規(guī)則生成課題所需的知識點；學(xué)生自我搭建的知識庫是根據(jù)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺上提出的問題，生成的答案和解釋；課堂學(xué)習(xí)過程中沉淀積累形成的知識庫是自動記錄和存儲學(xué)生在課堂上的各種學(xué)習(xí)行為?；谌斯ぶ悄艿姆D(zhuǎn)課堂知識庫，

（一）教師建立維護學(xué)生基礎(chǔ)學(xué)習(xí)知識庫教師首先根據(jù)教學(xué)總?cè)蝿?wù)和總目標(biāo)規(guī)劃具體小組任務(wù)，按照教學(xué)大綱小組任務(wù)，同時在網(wǎng)絡(luò)平臺上編輯學(xué)生完成小組任務(wù)所需的基礎(chǔ)知識和教學(xué)視頻。此環(huán)節(jié)對課程的翻轉(zhuǎn)和構(gòu)建基礎(chǔ)學(xué)習(xí)知識庫具有重要的指導(dǎo)意義。建立基礎(chǔ)學(xué)習(xí)知識庫要和小組任務(wù)相匹配，并且具備合理性、科學(xué)性和可操作性，盡量涵蓋完成小組任務(wù)所涉及的知識點。否則學(xué)生將無法完成小組任務(wù)，也無法有效建立基礎(chǔ)學(xué)習(xí)知識庫。學(xué)生根據(jù)小組任務(wù)和本小組實際情況，觀看教學(xué)視頻和學(xué)習(xí)資料，滿足基礎(chǔ)知識儲備，完成小組作品。教師根據(jù)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中提出的問題不斷更新維護基礎(chǔ)學(xué)習(xí)知識庫。

（二）學(xué)生自主學(xué)習(xí)形成知識庫學(xué)生根據(jù)教師在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上的任務(wù)，進行自主學(xué)習(xí)，完成小組的學(xué)習(xí)任務(wù)。當(dāng)學(xué)生提出疑問時，網(wǎng)絡(luò)平臺會自動檢索知識庫，找到相應(yīng)的知識點和教學(xué)視頻對學(xué)生進行智能推送，學(xué)生解答問題。并且在人工智能技術(shù)的應(yīng)用下，會自動記錄學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上的問題，形成并更新知識庫，把學(xué)生的學(xué)習(xí)記錄反饋給教師，幫助教師及時調(diào)整教學(xué)計劃。

（三）課堂教學(xué)活動中形成知識庫在學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)中，小組成員進行PPT講解和作品展示，在語音識別、語義識別和自動計分等人工智能技術(shù)下，自動記錄和分析小組的作品展示情況、個人發(fā)言情況和積分情況。并且自動記錄老師的總結(jié)點評和答疑，通過圖像分析技術(shù)，自動歸集學(xué)生個人的學(xué)習(xí)資料。同時，把課堂過程中的學(xué)生提問、教師答疑所涉及的知識，自動對接到網(wǎng)絡(luò)平臺，更新知識庫。

四、知識庫在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動中的具體應(yīng)用

基于人工智能的知識庫在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動中的具體應(yīng)用主要包括自主學(xué)習(xí)、課堂教學(xué)和效果評價等三個方面。自主學(xué)習(xí)是指學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上進行課前的基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)和基礎(chǔ)知識自測，并且借助知識庫解決疑問；課堂教學(xué)是利用基于人工智能技術(shù)構(gòu)建的知識庫，幫助教師和學(xué)生解決教學(xué)過程中的問題；效果評價是在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式下，建立的適合現(xiàn)行教學(xué)模式下的學(xué)生評價體系，教師根據(jù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)情況，在線統(tǒng)計問題，制定教學(xué)計劃。下面將詳細(xì)闡述人工智能的知識庫在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動各中的具體應(yīng)用，如圖2所示。

（一）自主學(xué)習(xí)在自主學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生首先了解教師的小組任務(wù)，在人工智能技術(shù)的應(yīng)用下，根據(jù)老師的學(xué)習(xí)任務(wù)，智能化地制定學(xué)習(xí)目標(biāo)。學(xué)生根據(jù)細(xì)化的學(xué)習(xí)目標(biāo)進行自主學(xué)習(xí)，明確自主學(xué)習(xí)的課程內(nèi)容，并根據(jù)課程內(nèi)容和自身情況選擇合適的學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)平臺觀看教師提供的教學(xué)視頻或其他形式的學(xué)習(xí)材料開展學(xué)習(xí)，對學(xué)習(xí)收獲進行記錄，最后在網(wǎng)絡(luò)平臺上進行知識檢測。同時，應(yīng)用智能監(jiān)控技術(shù)可以實時監(jiān)控學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上的學(xué)習(xí)情況和發(fā)言情況。學(xué)生可以根據(jù)自己的預(yù)習(xí)情況，在線提出問題，網(wǎng)絡(luò)平臺會根據(jù)學(xué)生提出的問題自動檢測知識庫，知識庫推送相關(guān)知識點和學(xué)習(xí)資源，幫助學(xué)生分析和解決問題。利用智能監(jiān)控技術(shù)，可以收集學(xué)生頻繁在網(wǎng)絡(luò)平臺上搜索的所有問題。同時，學(xué)生也可以將問題進行拍照或者錄制成視頻發(fā)送給教師，利用圖像分析技術(shù)可以自動識別圖片或者視頻中的問題并且推送給教師，根據(jù)問題調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計劃。

（二）課堂教學(xué)教師根據(jù)知識庫中記錄的學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況，全面系統(tǒng)地了解學(xué)生的基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)情況。知識庫匯總學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺上的發(fā)言和提問情況，教師根據(jù)匯總的問題在課堂上進行重點講解，使課堂學(xué)習(xí)更加高效。在學(xué)生作品展示、小組互動提問、教師綜合點評等教學(xué)活動中，學(xué)生和教師可以借助知識庫智能推送相關(guān)知識點，幫助解決教學(xué)活動中的問題。同時可以智能推理出合適的教學(xué)計劃給教師進行選擇。在學(xué)生提出問題和解答問題的過程中，智能收集問題和答案，形成知識，更新知識庫。

（三）效果評價效果評價包含教學(xué)質(zhì)量評價和學(xué)生評價兩個環(huán)節(jié)。其中，教學(xué)質(zhì)量評價是全面、系統(tǒng)的了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和知識儲備情況下，合理、客觀地評估教師的教學(xué)質(zhì)量。學(xué)生評價是考核學(xué)生的知識掌握情況、交流與溝通能力、演講能力、協(xié)作能力、PPT制作能力、課堂參與程度和小組展示情況等。在基于人工智能的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，學(xué)生評價包括課堂教學(xué)活動和學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動兩個部分。通過語音識別和語義分析技術(shù)等人工智能技術(shù)，詳細(xì)記錄每一位學(xué)生在課堂上的發(fā)言情況、小組展示情況和教師對作品的點評情況。通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以全面地了解學(xué)生在課外觀看教學(xué)視頻的情況和自測情況。因此，這種學(xué)生評價方式更加具有合理性和精準(zhǔn)性。

五、結(jié)論

與傳統(tǒng)的ASDT課堂相比，基于人工智能下的翻轉(zhuǎn)課堂知識庫的構(gòu)建促使教學(xué)逐步從靜態(tài)走向了動態(tài)，實現(xiàn)了以學(xué)生為主題，教師為主導(dǎo)的課堂教學(xué)理念，是適應(yīng)新時期ASDT課程教學(xué)改革的必然。在基于人工智能的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型下，一定程度上改進了翻轉(zhuǎn)課堂中的課堂教學(xué)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)和效果評價等模塊，有效督促學(xué)生自主學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生在線答疑，同時更加綜合地對學(xué)生進行考評，讓老師教學(xué)更加高效。人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用對于解決翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)當(dāng)前所面臨問題的是較為理想的方案，它有助于提升翻轉(zhuǎn)課堂整體的教學(xué)水平，促進翻轉(zhuǎn)課堂的快速發(fā)展。

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篇6

【關(guān)鍵詞】人工智能 財務(wù)決策 應(yīng)用

一、財務(wù)和人工智能技術(shù)應(yīng)用概述

1987年美國執(zhí)業(yè)會計師協(xié)會（AICPA）發(fā)表了一份管理指導(dǎo)特別報告“人工智能和專家系統(tǒng)簡介”，將人工智能引入到會計和財務(wù)管理領(lǐng)域。自此，西方財務(wù)和會計界對人工智能技術(shù)和專家系統(tǒng)在會計、審計和財務(wù)分析與管理等方面進行了廣泛探索，開發(fā)出了許多實用的專家系統(tǒng)來解決復(fù)雜的財務(wù)分析和會計決策問題。人工智能技術(shù)通過模擬人類專家求解復(fù)雜問題的方法，建立相應(yīng)計算機輔助系統(tǒng)，使財務(wù)和經(jīng)營決策智能化，從而使得現(xiàn)代會計系統(tǒng)在實現(xiàn)信息化和網(wǎng)絡(luò)化后，向智能化邁進。財務(wù)和會計專家系統(tǒng)分成以下四類：

1.財務(wù)分析專家系統(tǒng)。成功的財務(wù)分析可以確定某個公司的經(jīng)營狀況，如投資或信用評估風(fēng)險等級。由于會計和財務(wù)業(yè)務(wù)職能的復(fù)雜性，有些財務(wù)分析專家系統(tǒng)同時跨越多個問題域。例如，根據(jù)專家系統(tǒng)的輸入和相應(yīng)的輸出建議，解決分類問題的財務(wù)分析，專家系統(tǒng)同時可能又屬于診斷或糾錯問題。

2.合成專家系統(tǒng)。具體包括：（1）在相對較小搜索空間的約束條件下，配置目標(biāo)集，如管理商業(yè)貸款組合計劃的MAEBLE專家系統(tǒng)；（2）在相對較大搜索空間的約束條件下，設(shè)計目標(biāo)集，如個人理財設(shè)計PLANMAN專家系統(tǒng)；（3）設(shè)計采取行動的規(guī)劃專家系統(tǒng)，如審計規(guī)劃EXPERTEST系統(tǒng)等。

3.組合專家系統(tǒng)。這類專家系統(tǒng)主要是解決復(fù)雜問題的組合分析，如：控制風(fēng)險估計系統(tǒng)，詐騙檢測系統(tǒng)，風(fēng)險估計系統(tǒng)APX。

4．財會知識傳授和職業(yè)教育專家系統(tǒng)。如國際上一些大會計公司內(nèi)部使用的培訓(xùn)專家系統(tǒng)，和輔助會計專業(yè)大學(xué)生實踐的專家系統(tǒng)。實踐證明，這些系統(tǒng)可以讓沒有專業(yè)經(jīng)驗的人員有效獲得解決某些具體問題的相關(guān)知識。

二、財務(wù)和會計專家系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

財務(wù)和會計專家系統(tǒng)是一種工作在專家水平上的計算機系統(tǒng)，應(yīng)用專家的專門知識和推理能力，解決通常情況下難于處理的問題。需要人類領(lǐng)域?qū)＜覍氋F的經(jīng)驗、智慧與思維方法以及相應(yīng)的計算機技術(shù)的發(fā)展。到目前為止，在財務(wù)和會計領(lǐng)域，應(yīng)用最廣、最成熟的是基于規(guī)則的產(chǎn)生式系統(tǒng)。財務(wù)會計專家系統(tǒng)中的解釋模塊主要是用于推理過程的解釋，回答相關(guān)財務(wù)結(jié)論是如何得到的。系統(tǒng)的透明性就是由解釋模塊來實現(xiàn)，而這種透明性是專家系統(tǒng)所必需的。有了透明的解釋功能，由結(jié)論可以反過來追蹤推理機調(diào)用了哪些規(guī)則，在分析推理過程中獲得了哪些財務(wù)數(shù)據(jù)和特征信息。財務(wù)和會計領(lǐng)域的許多問題非常適合利用專家系統(tǒng)來求解，如審計、稅務(wù)、管理會計和職業(yè)教育等。財務(wù)分析師、審計專家和金融專家在會計實務(wù)中獲得許多珍貴的知識和經(jīng)驗，這些知識和經(jīng)驗有的是無法在文獻中獲得。如果把這些知識通過一定的方式累積、保存在專家系統(tǒng)的知識庫中，其在職業(yè)教育和幫助非資深財務(wù)工作者解決問題的能力方面所產(chǎn)生的作用和意義是不言而喻的。

三、智能財務(wù)和會計系統(tǒng)建模步驟

在利用專家系統(tǒng)來描述和解決一個財務(wù)和會計問題時，其建模過程有6個步驟。下面以租賃業(yè)務(wù)為例，介紹其建模過程：（1）列出所有可能的選項。如承租人有兩個租賃選擇：經(jīng)營性租賃和資本性租賃。（2）確定相應(yīng)的規(guī)則。區(qū)別經(jīng)營租賃和資本租賃的四條基本規(guī)則是：第一，所有權(quán)轉(zhuǎn)移；第二，存在采購契約選項；第三，使用大于75%的資產(chǎn)經(jīng)濟壽命；第四，租賃費用的現(xiàn)值超過90%的資本市場公允價值。（3）確定規(guī)則應(yīng)用的程序（推理機）。如租賃業(yè)務(wù)中，在租賃結(jié)束期末，將所有權(quán)轉(zhuǎn)讓給出租人的是資本性租賃，不管出租人在租賃期內(nèi)是否使用完75%的資產(chǎn)使用壽命。這樣第一條規(guī)則應(yīng)該是判斷租賃期內(nèi)所有權(quán)是否轉(zhuǎn)讓。（4）每條規(guī)則的所有術(shù)語必須明晰定義。如租賃期不僅包括租賃初期，還包括其他各自租賃期間，在租賃期間，假設(shè)租賃延長是合理的、肯定的。（5）在一個規(guī)則應(yīng)用前，首先按事實匹配，選擇何種測試。如要知道租賃期間，必須知道租賃是否有何契約更新選項；計算最小租賃費用的現(xiàn)值時，必須知道是否確保殘值，而且承租人是否了解出租人采用的貼現(xiàn)率。（6）用何種計算法，確定一個規(guī)則啟用，例如，在應(yīng)用第四個規(guī)則時必須計算現(xiàn)值。

四、智能財務(wù)和會計系統(tǒng)存在的問題和發(fā)展趨勢

在開發(fā)面向財務(wù)管理和會計領(lǐng)域的專家系統(tǒng)時，最主要的問題是沒有相應(yīng)的專家和知識工程師以及規(guī)則的提取，在人工智能領(lǐng)域，這個問題稱為知識獲取。影響專家系統(tǒng)知識庫質(zhì)量的五個主要決定因素是：領(lǐng)域?qū)＜?；知識工程師；知識表征方法；知識的提取；問題域。由于專家系統(tǒng)在判斷問題時，表現(xiàn)出知識的不完備性、知識獲取的“瓶頸”以及較差學(xué)習(xí)能力、推理能力的“脆弱性”等問題。為了克服財務(wù)管理和會計專家系統(tǒng)存在的問題和提高系統(tǒng)的智能化程度，隨著專家系統(tǒng)研究工作的進一步深入，一方面，人們研究如何通過合理使用專家系統(tǒng)技術(shù)本身改善其性能。另一方面，由于專家系統(tǒng)中的知識類型不斷增加，單一的知識類型和問題求解方法給專家系統(tǒng)的應(yīng)用帶來很大的局限性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足復(fù)雜問題的求解要求。為使系統(tǒng)更加有效地工作，同時采用多個問題求解器處理一個復(fù)雜問題成為必要。

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篇7

關(guān)鍵詞：高等教育；大數(shù)據(jù)；分析；挖掘

一、教育大數(shù)據(jù)分析挖掘的價值

高校大數(shù)據(jù)分析挖掘至少有四個典型價值：

一是使得大學(xué)的管理更加精準(zhǔn)高效，可以朝著智慧治理、分類管理、過程監(jiān)控、趨勢預(yù)測、風(fēng)險預(yù)警的方向發(fā)展，真正實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)分析規(guī)律的精準(zhǔn)治理，改變管理的模糊性；

二是可以更加準(zhǔn)確地分析評價課堂教學(xué)的質(zhì)量，過去我們對課堂、對老師的評價是定性和模糊的，而在大數(shù)據(jù)智慧課堂的模式下，可以真正實現(xiàn)采集樣本的持久化，采集方式的多元化，挖掘手段的多樣化，分析技術(shù)多維度，通過這些方式可以提高課堂教學(xué)的質(zhì)量；

三是使得教和學(xué)更加智慧，更加有效。對學(xué)生來說，老師可以了解學(xué)生學(xué)習(xí)的進展情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)興趣點，以及對老師講的哪些內(nèi)容理解或者不理解，學(xué)習(xí)路徑分析及課程推薦等等。對教師而言，不僅可以跨?？绲赜蚍窒硭说膬?yōu)秀課程，而且可以對學(xué)習(xí)者進行精準(zhǔn)分類，進行個性化指導(dǎo)；

四是資源服務(wù)的個性化、精準(zhǔn)化推薦與服務(wù)，學(xué)習(xí)績效的個性化評價，以及個性化教學(xué)管理，個性化手機內(nèi)容推送等等，這些功能將有效提升教與學(xué)的效率和質(zhì)量。

二、教育大數(shù)據(jù)技術(shù)平臺的總體設(shè)計

首先，我們對高等教育大數(shù)據(jù)技術(shù)平臺有一個總體的頂層設(shè)計，如圖1所示。這不僅是學(xué)校自己要有一個大數(shù)據(jù)的管理平臺或者是數(shù)據(jù)中心，而且也是面向區(qū)域乃至全國的平臺。教育部評估中心正在努力建立國家級高等教育教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控大數(shù)據(jù)中心，陜西省也是這樣考慮的。數(shù)據(jù)來自高校、教育管理部門以及行業(yè)、第三方、企業(yè)用人單位等等各方面采集的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)平臺既有大學(xué)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、課程資源，也有政府部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，還有學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習(xí)的日志數(shù)據(jù)，用戶產(chǎn)生的UGC數(shù)據(jù)，比如微信、微博、論壇等等的數(shù)據(jù)，基于大數(shù)據(jù)平臺，開展面向?qū)W習(xí)者、面向高等教育管理機構(gòu)、教師、高校等提供服務(wù)，并和教育部評估中心、主管部門等進行數(shù)據(jù)交換與對接。

顯然，這樣一個大數(shù)據(jù)平臺必須是一個高性能的計算平臺，沒有這樣的基礎(chǔ)設(shè)施一切無從談起，所以去年我們學(xué)?；撕艽蟮牧庾隽藘杉拢粋€是把校內(nèi)二級單位原來小的集群計算進行整合，形成學(xué)校統(tǒng)一的高性能云計算平臺，既面向校內(nèi)的科學(xué)研究、人才培養(yǎng)提供服務(wù)，其實也可以為社會提供合作共建共享模式。目前，我們已建立了一種自我造血機制，四兩撥千斤，以這個平臺吸引更多的外部資源，努力擴展平臺的性能和應(yīng)用。

三、教育大數(shù)據(jù)分析挖掘的典型應(yīng)用案例

目前，我校的高性能平臺除了應(yīng)用于材料、航天、能動、信息等大型科學(xué)計算之外，還開展了以下三項典型的大數(shù)據(jù)應(yīng)用。

案例1：陜西省高等教育質(zhì)量監(jiān)控與評估大數(shù)據(jù)應(yīng)用

圖2所示的是陜西省高等教育的整體架構(gòu)。其數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是來自陜西省100多所高校的各種辦學(xué)狀態(tài)數(shù)據(jù)，有將近700個表格，以及陜西省教育廳各個職能部處的各種各樣的管理數(shù)據(jù)，此外還有行業(yè)第三方提供的數(shù)據(jù)，包括招生、就業(yè)數(shù)據(jù)等等，這個平臺上我們開展預(yù)測預(yù)警、查詢在線分析、信息、統(tǒng)計決策等等，主要是為省級教育管理部門、評估機構(gòu)、教育管理機構(gòu)提供各種各樣的辦學(xué)狀況的分析、統(tǒng)計、關(guān)聯(lián)分析。

建設(shè)全省高等教育大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺，實時采集各高校的辦學(xué)狀態(tài)數(shù)據(jù)，其根本目的是為了匯聚全省各高校的辦學(xué)狀態(tài)數(shù)據(jù)，打破數(shù)據(jù)孤島，融合各方數(shù)據(jù)，實現(xiàn)橫向關(guān)聯(lián)比較、縱向歷史分析，提供精準(zhǔn)服務(wù)，支持科學(xué)決策。

首先，該平臺面向省教育廳提供了11項功能，從根本上解決了原來各處室間的數(shù)據(jù)孤島的問題，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)融合，橫向關(guān)聯(lián)，縱向融通，這個數(shù)據(jù)和各個高校是實時融通的，為省教育廳領(lǐng)導(dǎo)和職能部處提供了領(lǐng)導(dǎo)儀表盤、各職能處室的專項服務(wù)、81張高基表及年報年鑒表格的自動生成、績效分析、招生就業(yè)及辦學(xué)指標(biāo)計算、教育評估等功能，從根本上解決了數(shù)據(jù)碎片化及其治理問題。

其次，面向全省高校輔助決策，為高校領(lǐng)導(dǎo)以及校內(nèi)各個職能部處提供了系列功能，包括辦學(xué)情況綜合分析和在線查詢，專業(yè)結(jié)構(gòu)分析比較，校級的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控評測體系，教師管理等等，這些功能非常實用，這是大學(xué)實現(xiàn)精細(xì)化、規(guī)范化、現(xiàn)代化管理的必備基礎(chǔ)。以我校為例，我們過去教師的數(shù)據(jù)可能在人事處、教務(wù)處、科研院等學(xué)校的職能部門，采取本平臺以后，把教師有關(guān)的所有數(shù)據(jù)都進行了融合，打通了所有原來割裂的數(shù)據(jù)。從去年開始，我們學(xué)校的職稱評聘，年度考核全部基于這一平臺，全部在大數(shù)據(jù)里，建立健全了基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的精準(zhǔn)化服務(wù)，解決了數(shù)據(jù)碎片化歷史遺留問題，實現(xiàn)了從管理信息化向服務(wù)信息化的根本轉(zhuǎn)變。

第三，為本科教育教學(xué)評估及專業(yè)認(rèn)證提供技術(shù)支撐。鑒于本平臺能提供比較全面的高校辦學(xué)狀態(tài)數(shù)據(jù)，便于專家在進校之前全面系統(tǒng)地掌握學(xué)校辦學(xué)的情況，找到問題，精準(zhǔn)查看驗證，提高效率，給高等教育評估提供了重要支持?；诒酒脚_，我們成立了中國西部高等教育評估中心，接受陜西省教育廳指派的省屬本科高校的審核評估和專業(yè)論證。如果沒有這一高等教育大數(shù)據(jù)平臺的支撐，工作量和難度是極其巨大的，甚至難以實現(xiàn)。

案例2：MOOC中國技術(shù)平臺

MOOC中國成立于2015年1月，到目前為止已經(jīng)有121所高校加入，理事單位40家，會員單位80家。該平臺的宗旨是：做政府想做的，做社會愿意做的，做單一高校做不了的事情。例如，真正解決校際資源共享、學(xué)分互認(rèn)等，開拓遠(yuǎn)程教育國際化等未來發(fā)展的難題。

圖3給出了MOOC中國的技術(shù)框架。其核心是互聯(lián)網(wǎng)+教育，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)教育從1.0到2.0的升級?；谶@一平臺，既要開展網(wǎng)絡(luò)教育業(yè)務(wù)的國際化，比如我們牽頭成立的“絲路大學(xué)聯(lián)盟”，其目的之一是借助MOOC中國平臺，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教育業(yè)務(wù)的國際化，通過MOOC中國平臺，面向“一帶一路”國家開展開放教育和技能培訓(xùn)。

到目前為止，MOOC中國已經(jīng)有了9911門課程，用戶將近600萬，其中光IT培訓(xùn)的有500多萬，學(xué)歷教育在讀學(xué)生50多萬。

案例3：西安交大教育教學(xué)大數(shù)據(jù)分析挖掘與應(yīng)用

學(xué)校非常重視教育信息化技術(shù)融入和應(yīng)用到教育教學(xué)之中，去年一次性建成了80個智能教室，把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)應(yīng)用于智能教室和教學(xué)一線，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)教室設(shè)備的集中管理、智能控制，同時，將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)深度融入到教室的管理當(dāng)中，除了多媒體的直播錄制功能以外，還提供了學(xué)生考勤和專家的精準(zhǔn)督導(dǎo)，通過云平臺來集中管理各個教室，比如說開投影機、關(guān)電源、關(guān)多媒體設(shè)備等等，都可以通過后端的云平臺集中管控，真正實現(xiàn)教室管理的數(shù)字化、智能化、精細(xì)化，提升了教學(xué)保障的能力，也大大提高了教室管理的效率。更重要的是，這些教學(xué)的過程數(shù)據(jù)可以全程采集下來，獲得數(shù)據(jù)，有了這些數(shù)據(jù)，就可以做精準(zhǔn)化分析服務(wù)，建立西安交大教學(xué)質(zhì)量大數(shù)據(jù)監(jiān)測中心。

目前，我校的教學(xué)大數(shù)據(jù)主要包括兩大部分：一是教師在授課過程中的全程錄制的課堂實況；二是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的大量日志數(shù)據(jù)。基于這個平臺，我們可以開展教育教學(xué)的大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析，開展課堂教學(xué)質(zhì)量的綜合評價，實現(xiàn)正面激勵、負(fù)面懲戒、精準(zhǔn)督導(dǎo)，實現(xiàn)教學(xué)評價從模糊宏觀到量化精準(zhǔn)、從每學(xué)期制到持續(xù)常態(tài)、從部分隨機到全面覆蓋、從事后評價到實時動態(tài)的根本轉(zhuǎn)變。通過評價激勵老師敬畏課堂，評選精品課堂、示范課堂，在全校內(nèi)進行正面表彰，另外也作為教學(xué)質(zhì)量評價的重要依據(jù)，包括教師的職稱晉升，評選最喜愛的老師等等。

此外，本系統(tǒng)還為學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和管理部門提供了針對性的信息服務(wù)與決策支持，以數(shù)據(jù)說話，量化分析，改變了以前我們的模糊評價，采取多維度、全覆蓋、持續(xù)化、精細(xì)化的過程評價與監(jiān)控。

四、教育大數(shù)據(jù)分析挖掘的若干關(guān)鍵技術(shù)

首先，介紹一下大數(shù)據(jù)人工智能的基本原理。前段時間，AlphaGo戰(zhàn)勝世界圍棋冠軍這一故事炒得很熱。這對我們的教育科研工作者提出了一個重要的課題，到底人工智能會不會戰(zhàn)勝人類的智能，將來教師存在的主要價值是否還有必要？863計劃正在研究一個項目，到2020年，人工智能軟件參加高考得分要超過一本線，這就是說，計算機教出來的機器軟件參加高考都能達(dá)到一本線以上。這就引起我們的思考，這是一個深層次的方向性問題。當(dāng)然我們今天不是談這個問題，而是我們要看看AlphaGO的原理，其核心是價值計算函數(shù)，用收益函數(shù)來判斷圍棋下一步該落子到哪里其收益是最大的，其中采用了人工智能深度學(xué)習(xí)方法。AlphaGO并非天生聰明，其實他的智慧是分三步完成的：

第一步，給AlphaGO輸入了3000萬個人類圍棋高手的棋譜和走法，任何一個人是不可能記住3000萬個棋局的，只有人工智能才能記住。

第二步，AlphaGO自己和自己對弈，在對弈過程中找到自己的薄弱點，進而改進和完善，這其實和人的學(xué)習(xí)原理類似。

第三步，才是人機對弈，從職業(yè)選手到世界圍棋冠軍，通過這樣不斷的對弈完善算法，校正學(xué)習(xí)，使得AlphaGO具有強大的智能計算能力。AlphaGO的難點在哪？其關(guān)鍵在于在一個巨大的落子空間選一個最大的收益點，或者落子點，稱之為MovePicker（）函數(shù)，這個空間很大，有10170次方，在如此龐大的計算空間中選擇最優(yōu)函數(shù)，只能依靠高性能計算平臺。

AlphaGo為我們研究大數(shù)據(jù)問題提供了思路和啟發(fā)。我們在研究教育大數(shù)據(jù)問題中需要著力攻克以下理論與技術(shù)難題。

第一，大數(shù)據(jù)造成了嚴(yán)重的認(rèn)知碎片化問題。比如，大家在百度搜糖尿病會檢索出4440萬個數(shù)據(jù)源，誰也看不過來，并且里面還有一大堆真假難辯的數(shù)據(jù)。所以，碎片化知識的聚合是一個非常基礎(chǔ)的難題，高度的碎片化降低了知識的可用性，造成了分布性、動態(tài)化、低質(zhì)化、無序化等典型的問題。

一方面是知識的碎片化，另一方面是每個人的興趣和需求還不一樣。所以，資源的碎片化整合以及個性化推薦是今后人工智能中的關(guān)鍵問題。我們的思路是：一方面，我們要從資源的角度把無序、分散、低質(zhì)的資源進一步重組以后形成知識點，形成有序的知識地圖；另一方面，要對學(xué)習(xí)過程進行跟蹤，實現(xiàn)興趣、個性、情感等方面的動態(tài)分析與挖掘，兩者結(jié)合起來，建立基于用戶興趣和個性的資源推薦，最后實現(xiàn)個性化精準(zhǔn)過濾，通過知識地圖面向用戶提供導(dǎo)航學(xué)習(xí)，從而緩碎片化知識的問題。開展這一研究也要建立龐大的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，就像剛才講的AlphaGO，光靠智能軟件肯定不可能那么聰明，需要建立龐大的知識地圖、知識圖譜，并將其放到了國際開源社區(qū)和開放數(shù)據(jù)平臺之上。

第二，碎片化知識的聚合問題。其目的是解決“既見樹木，又見森林”的問題，破解“學(xué)習(xí)迷航”、“認(rèn)知過載”的問題。我們正在承擔(dān)國家自然科學(xué)基金重點項目，研究如何將多源、片面、無序的碎片化知識聚合成符合人類認(rèn)知的知識森林，找出主題與主題之間的認(rèn)知關(guān)系，最后形成一個知識森林，其中需要解決主題分面樹的生成、碎片化知識的裝配、知識森林生成、學(xué)習(xí)路徑選擇與導(dǎo)航等有關(guān)知識地圖、知識圖譜構(gòu)建與應(yīng)用等許多基礎(chǔ)性關(guān)鍵技術(shù)。

篇8

摘要：本文介紹了我院通過引入案例教學(xué)方法對“人工智能”課程的教學(xué)改革實踐。

關(guān)鍵詞：案例教學(xué)；產(chǎn)生式系統(tǒng)；動物識別系統(tǒng)

中圖分類號：G642

文獻標(biāo)識碼：B

1引言

案例教學(xué)法是將案例討論的方法運用到課堂教學(xué)活動中去，教師根據(jù)課堂教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容的需要，通過設(shè)置一個具體的案例，引導(dǎo)學(xué)生參與分析、討論、表達(dá)等活動，讓學(xué)生在具體問題情境中積極思考、主動探索，以提高教與學(xué)的質(zhì)量和效果，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識問題、分析問題和解決問題等綜合能力的一種教學(xué)方法。案例教學(xué)法的特點是：目的鮮明、具有啟發(fā)性、實踐性和綜合性。

“人工智能”是一門新興的前沿學(xué)科，是計算機科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)基礎(chǔ)課。為了培養(yǎng)學(xué)生對人工智能的興趣，提高學(xué)生知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新能力，本文在深入研究案例教學(xué)的基礎(chǔ)上，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，自編或精選了一些案例并運用到教學(xué)活動中。下面詳細(xì)介紹基于案例的產(chǎn)生式系統(tǒng)教學(xué)實踐過程。

2案例教學(xué)在產(chǎn)生式系統(tǒng)教學(xué)中的應(yīng)用

2.1產(chǎn)生式系統(tǒng)

在教學(xué)中，選用了王永慶編寫的《人工智能原理與方法》作為教材，該教材分為三部分，第一部分論述了人工智能的三大技術(shù)，即知識表示、推理及搜索；第二部分著重討論了專家系統(tǒng)、智能決策支持系統(tǒng)等研究領(lǐng)域的有關(guān)概念及系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)；第三部分討論了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和智能計算機的概念、模型、研究現(xiàn)狀等。知識表示中產(chǎn)生式系統(tǒng)是一種常用的表示方法，要求學(xué)生重點掌握。一個產(chǎn)生式系統(tǒng)通常包括規(guī)則庫、綜合數(shù)據(jù)庫、控制系統(tǒng)三部分。

規(guī)則庫是一個用來存放與求解問題有關(guān)的所有規(guī)則的集合。它包含了將問題從初始狀態(tài)轉(zhuǎn)換成目標(biāo)狀態(tài)所需要的所有變換規(guī)則－產(chǎn)生式。規(guī)則庫是產(chǎn)生式系統(tǒng)進行問題求解的基礎(chǔ)，其知識的完整性、一致性、準(zhǔn)確性、靈活性，以及知識組織的合理性等，對系統(tǒng)的運行效率都有著重要影響。

綜合數(shù)據(jù)庫是一個用來存放與求解問題有關(guān)的各種當(dāng)前信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如，問題的初始狀態(tài)、輸入的事實、推理得到的中間結(jié)論及最終結(jié)論等。

控制系統(tǒng)由一組程序組成，用來控制整個產(chǎn)生式系統(tǒng)的運行，決定問題求解過程的推理線路，實現(xiàn)對問題的求解。

2.2設(shè)計案例

針對產(chǎn)生式系統(tǒng)，通過對所選案例的分析要能包含產(chǎn)生式系統(tǒng)的知識表示、工作過程及其特點，因此必須是以大量的細(xì)致研究為基礎(chǔ)，并且傾向于對產(chǎn)生式系統(tǒng)進行歸納分析。我們選擇了一個簡單的動物識別系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠識別老虎、金錢豹、斑馬、長頸鹿、鴕鳥、企鵝、信天翁這7種動物。

2.2.1背景

問題就是一種情境。在這個情境中，我們希望達(dá)到一定的目標(biāo)，但是又不能即刻知道如何才能達(dá)到。人們的任務(wù)是運用某種策略，尋找由問題的初始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的一條路徑。已知某種動物的一些特征，例如，已知動物有暗斑、有長脖子、有長腿、有奶、有蹄，求解目標(biāo)：該動物是什么動物？

2.2.2主題

主題是案例的核心理念，要緊扣案例，從最有收獲、最有啟發(fā)的角度確定主題。本案例的主題非常明確就是動物的識別過程。

2.2.3細(xì)節(jié)

環(huán)繞主題，有針對性地描寫特定內(nèi)容，把關(guān)鍵性的細(xì)節(jié)寫清楚。本案例的細(xì)節(jié)包括動物識別系統(tǒng)的組成、工作過程、在Prolog下的實現(xiàn)。關(guān)鍵性的細(xì)節(jié)是在Prolog下的實現(xiàn)，包括綜合數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)、規(guī)則庫的實現(xiàn)(15條規(guī)則)、控制系統(tǒng)的實現(xiàn)。

綜合數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)：(1)已知事實使用什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述？(2)如何儲存這些事實？(3)中間結(jié)論如何表示與儲存？(4)最終結(jié)論如何保存？

規(guī)則庫的實現(xiàn)：(1)為了識別動物，選擇哪些識別規(guī)則？為什么？(2)如何組織這些規(guī)則？(3)如何表示這些規(guī)則？

控制系統(tǒng)的實現(xiàn)：(1)如何使用規(guī)則庫中的規(guī)則？(2)規(guī)則庫中的規(guī)則有沖突時，采用哪種沖突消解策略？(3)如何把推導(dǎo)出的結(jié)論放入綜合數(shù)據(jù)庫中？(4)算法思想如何在Prolog下實現(xiàn)？(5)采用正向推理還是逆向推理？

2.2.4結(jié)果

教學(xué)措施的即時效果，包括學(xué)生的反映和教師的感受。

學(xué)生的反映：(1)引起了對學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生式系統(tǒng)的濃厚興趣?！拔铱梢允褂嬎銠C根據(jù)動物的一些特征推斷出動物是什么嗎”？心理上形成了自我實現(xiàn)需要，為了這種需要就會努力開發(fā)自己的潛能，從而提高了分析問題解決問題的能力。(2)促使學(xué)會學(xué)習(xí)。為了解決一個問題，需要運用某種策略，尋找由問題的初始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的一條路徑，這條路徑是經(jīng)過大腦思維后從多種路徑中選擇出來的，甚至是相關(guān)知識的綜合運用提煉出來的，相關(guān)知識經(jīng)過了反復(fù)積淀，獲得了自主學(xué)習(xí)方法，學(xué)會了學(xué)習(xí)。(3)學(xué)會了與其他人的溝通與合作。案例教學(xué)過程中，需要經(jīng)過小組、班級的多次合作才能完成任務(wù)。

教師的感受：(1)加速了教師專業(yè)成長的速度。案例教學(xué)中，首先選擇或者設(shè)計案例，完成對相應(yīng)知識的概括，其次分析案例，提煉精華，最后升華為教師自己富有個性的理論。(2)加速了教師從“教書匠”成長為“研究型、學(xué)者型”的過程。選擇、設(shè)計案例以及分析案例是對教學(xué)實踐的反思，通過反思，提煉并明確有效的教育行為及其理論依據(jù)，從而更有效地指導(dǎo)以后的教學(xué)。

2.2.5評析

多角度地解讀和評析，回歸到教學(xué)的基本層面。

(1) 案例合適嗎？教學(xué)目標(biāo)是要求學(xué)生掌握產(chǎn)生式系統(tǒng)，使用產(chǎn)生式系統(tǒng)解決實際問題。產(chǎn)生式系統(tǒng)教學(xué)案例使用產(chǎn)生式描述動物識別系統(tǒng)，并在Prolog環(huán)境下實現(xiàn)，學(xué)生通過對該案例的學(xué)習(xí)、分析，很容易設(shè)計出Prolog環(huán)境下的簡單推理系統(tǒng)。

(2) 案例教學(xué)方法合適嗎？案例教學(xué)法歸納為講授法和討論法。講授法是以教師為主，通過教師對案例的講解，說明課程內(nèi)容；討論法是在教師的指導(dǎo)下以學(xué)生為主進行討論的教學(xué)方法。產(chǎn)生式系統(tǒng)案例教學(xué)實施過程中，講授法為主，部分內(nèi)容采用了討論法。引起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮了學(xué)生的主動性。

(3) 案例教學(xué)達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)效果了嗎？從課后作業(yè)和大作業(yè)分析，取得了較好的效果。絕大多數(shù)同學(xué)獨立或者合作實現(xiàn)了大作業(yè)八數(shù)碼問題。

(4) 教學(xué)過程中存在哪些問題？在案例教學(xué)的實施過程中發(fā)現(xiàn)，部分同學(xué)被案例本身所吸引，忽視了蘊含在案例中的基礎(chǔ)知識和基本概念；案例教學(xué)中教師的角色不易把握，在引導(dǎo)學(xué)生獨立思考分析問題克服學(xué)習(xí)上的依賴心理時，造成個別學(xué)生偏離主題；案例教學(xué)對知識體系結(jié)構(gòu)造成了一定的影響，需要引起注意。

2.3案例教學(xué)的實施過程

案例教學(xué)中采用了案例引入、案例討論、概括總結(jié)三個基本環(huán)節(jié)進行。

2.3.1案例引入

在介紹了產(chǎn)生式的語法和語義、產(chǎn)生式系統(tǒng)的組成及工作原理后，通過屏幕演示動物識別系統(tǒng)的運行過程，學(xué)生說出老虎、金錢豹、斑馬、長頸鹿、鴕鳥、企鵝、信天翁七種動物的一些特征，如有暗斑、有長脖子、有長腿、有奶、有蹄，系統(tǒng)識別出該動物是長頸鹿。演示過程中由于有些學(xué)生沒有說出某種動物的本質(zhì)特征，識別系統(tǒng)沒能給出正確答案。

2.3.2分析案例

首先，在POWERPOINT系統(tǒng)下放映動物識別系統(tǒng)的Prolog源程序，詳細(xì)介紹設(shè)計思想以及實現(xiàn)過程。

其次，分小組討論，小組內(nèi)互相啟發(fā)、補充、找出問題的關(guān)鍵所在，謀求最佳的解決對策。在小組討論過程中教師不進行任何干涉，僅維持秩序。

最后，教師參與班級討論。在班級討論中，教師和學(xué)生處于平等的地位，根據(jù)學(xué)生要求，發(fā)表自己的觀點。

2.3.3總結(jié)案例

首先對學(xué)生的討論情況進行總結(jié)?？隙▽W(xué)生中好的想法及獨到的見解，指出討論中的優(yōu)點和存在的不足。

其次，在總結(jié)討論情況的基礎(chǔ)上提出一些問題，如：規(guī)則庫有沒有更好的組織方式？如何增強系統(tǒng)的推理能力？如何進一步提高系統(tǒng)的效率？要求學(xué)生寫出案例分析書面過程，并完成大作業(yè)解決八數(shù)碼問題。

參考文獻

[1] 陳明仁. 高校院系學(xué)科創(chuàng)新教育與新課程設(shè)置指導(dǎo)手冊[M]. 北京:中國教育出版社,2007.

[2] 安予蘇. 淺析案例教學(xué)[J]. 黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2005,(2).

篇9

創(chuàng)客、人工智能、機器人競賽活動”創(chuàng)客現(xiàn)場賽

活動方案

 

“創(chuàng)客競賽”項目設(shè)置、競賽方式、評比指標(biāo)及有關(guān)要求

“創(chuàng)客競賽”是指在電腦輔助下設(shè)計和創(chuàng)作，體現(xiàn)多學(xué)科綜合應(yīng)用和創(chuàng)客文化的作品。

（一）項目設(shè)置

小學(xué)組（四年級及以上）：創(chuàng)意智造

中學(xué)組：創(chuàng)意智造

（二）競賽方式

采用現(xiàn)場制作的方式。參賽學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)按現(xiàn)場公布的主題，通過電腦編程、硬件搭建、造型設(shè)計等創(chuàng)作智能實物作品，如趣味電子裝置、互動多媒體、智能機器等。鼓勵學(xué)生在智能制造機器人、智能家居、智能穿戴、智能醫(yī)療等方向?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)意創(chuàng)新。

（三）競賽流程：

（1）公布命題：專家評委現(xiàn)場公布本次競賽的任務(wù)主題和制作要求。

（2）現(xiàn)場創(chuàng)作：參賽學(xué)生根據(jù)公布的命題，通過團隊分工協(xié)作，共同創(chuàng)作完成一件作品。

（3）團隊展示和答辯：參賽學(xué)生可以通過多種形式向?qū)＜以u委和其他參賽學(xué)生展示其作品，并回答專家評委提出的問題。

（4）綜合評定：由專家評委綜合現(xiàn)場競賽各個環(huán)節(jié)表現(xiàn)情況確認(rèn)獲獎等級。

（三）評比指標(biāo)

1．思想性、規(guī)范性

（1）作品契合主題，內(nèi)容健康向上

（2）設(shè)計方案完備，有作品功能、結(jié)構(gòu)、相關(guān)器件使用等內(nèi)容

（3）制作過程中工具和相關(guān)器材使用規(guī)范；有詳細(xì)的器材清單、作品源代碼注釋規(guī)范

（4）各功能實現(xiàn)的有效程度；作品的成品化程度，包括外觀、封裝，及整體的牢固程度、人機交互等界面友好等

2．創(chuàng)新性

（1）功能、結(jié)構(gòu)等具有新意，有一定的實用價值

（2）功能細(xì)節(jié)實現(xiàn)方法有新意；功能設(shè)計能突破原有元器件的應(yīng)用習(xí)慣

3．藝術(shù)性

（1）設(shè)計具有美感，并能將美學(xué)與實用性相結(jié)合

（2）作品具有一定想象力和個性表現(xiàn)力，能夠表達(dá)作者的設(shè)計理念

4．技術(shù)性

（1）整體結(jié)構(gòu)設(shè)計合理；具有一定的功能性和復(fù)雜性

（2）使用相關(guān)元器件等實現(xiàn)的硬件功能具有一定的科學(xué)性、復(fù)雜性，有技術(shù)含量

（3）軟件設(shè)計功能明確、結(jié)構(gòu)合理、代碼優(yōu)化、易于調(diào)試

5．團隊展示與協(xié)作

（1）能夠很好的展現(xiàn)出作品的設(shè)計思路、制作過程和功能實現(xiàn)情況

（2）團隊協(xié)作分工明確、合理；團隊成員充分參與、協(xié)作配合

（四）有關(guān)要求

1．競賽報名

以學(xué)校為單位統(tǒng)一報名，每校必報1組，最多報3組、每組3人，每組參賽隊伍限報1名指導(dǎo)教師，于2021年8月1日至9月15日登錄（aliwork.com/s/wzck）報名。聯(lián)系人：張?zhí)N豪，聯(lián)系電話：65659038．18626116324。

2．競賽時間

待定

3．競賽地點

待定

4．競賽器材

參照“全國中小學(xué)生信息素養(yǎng)提升實踐活動”中創(chuàng)客類所提供的器材，當(dāng)天比賽器材由參賽隊員自備。

 

 

附件二：

 

“2021年第三屆吳中區(qū)中小學(xué)

創(chuàng)客、人工智能、機器人競賽活動”人工智能、機器人競賽活動方案

 

“人工智能競賽”是指中小學(xué)生按照比賽命題要求利用相關(guān)人工智能設(shè)備完成相關(guān)任務(wù)。

“機器人競賽”是指中小學(xué)生按照比賽命題要求搭建、編程，使智能機器人完成相關(guān)任務(wù)。各類機器人產(chǎn)品均可參加。

（一）項目設(shè)置

小學(xué)組：

1．輪式機器人綜合技能現(xiàn)場賽

2．人形機器人技能現(xiàn)場賽

3．飛行機器人技能現(xiàn)場賽

4．鋼鐵機甲機器人擂臺賽

5．機器人舞蹈賽

6．機器人競速現(xiàn)場賽（3-5年級）

7．人工智能現(xiàn)場賽（小學(xué)）

中學(xué)組（初中、高中）：

1．輪式機器人綜合技能現(xiàn)場賽

2．人形機器人技能現(xiàn)場賽

3．飛行機器人技能現(xiàn)場賽

4．鋼鐵機甲機器人擂臺賽

5．機器人舞蹈賽

6．人工智能現(xiàn)場賽（初中）

（二）競賽規(guī)則及辦法

1．競賽規(guī)則：

輪式機器人綜合技能現(xiàn)場賽、人形機器人技能現(xiàn)場賽、飛行機器人技能現(xiàn)場賽、機器人競速現(xiàn)場賽（3-5年級）、人工智能現(xiàn)場賽任務(wù)和規(guī)則由比賽當(dāng)天公布，機器人舞蹈及鋼鐵機甲機器人擂臺賽規(guī)則見附件3。

2．輪式機器人綜合技能現(xiàn)場賽、人形機器人技能現(xiàn)場賽、飛行機器人技能現(xiàn)場賽、機器人競速現(xiàn)場賽（3-5年級）、人工智能現(xiàn)場賽競賽辦法：

（1）競賽時間：輪式機器人綜合技能現(xiàn)場賽、人形機器人技能現(xiàn)場賽、飛行機器人技能現(xiàn)場賽、機器人競速現(xiàn)場賽（3-5年級）、人工智能現(xiàn)場賽上午為制作、編程、調(diào)試時間（3-4小時），下午開始比賽，比賽開始后不能再對作品進行修改和調(diào)試。

（2）設(shè)備材料：參賽隊所帶材料不限。

（3）現(xiàn)場搭建、編程和調(diào)試：參賽隊員使用自帶的電腦和參賽機器人材料，在規(guī)定時間內(nèi)根據(jù)要求進行現(xiàn)場搭建、編程和調(diào)試。

（4）競賽：參賽隊按照賽程安排和競賽規(guī)則參加比賽，決出優(yōu)勝隊。

（5）綜合評定：由組委會綜合比賽情況、競賽名次等情況確認(rèn)獲獎等級。

（三）有關(guān)要求

1．參賽名額

輪式機器人綜合技能現(xiàn)場賽、人形機器人技能現(xiàn)場賽、飛行機器人技能現(xiàn)場賽、機器人競速現(xiàn)場賽（3-5年級）、人工智能現(xiàn)場賽每組限報2名隊員，每個組限報1名指導(dǎo)教師。機器人舞蹈賽、鋼鐵機甲機器人擂臺賽每組限報3名隊員，每個組限報1名指導(dǎo)教師。

2．報名程序

以學(xué)校為單位統(tǒng)一報名，每校每項目最多報3組，參賽隊員不得兼項，每組參賽隊伍限報1名指導(dǎo)教師，于2021年8月1日至9月15日登錄（aliwork.com/s/wzck）報名。聯(lián)系人：張?zhí)N豪，聯(lián)系電話：65659038．18626116324。

3．競賽場地及器材

參賽所需設(shè)備（人工智能、機器人、計算機及程序軟件等）由參賽選手自備。

競賽場地及相關(guān)器材組委會統(tǒng)一提供。

 

 

 

 

 

附件三：

 

“2021年第三屆吳中區(qū)中小學(xué)

創(chuàng)客、人工智能、機器人競賽活動”機器人舞蹈、鋼鐵機甲機器人擂臺賽規(guī)則

 

機器人舞蹈賽規(guī)則

（一）比賽分組

比賽分小學(xué)組、中學(xué)組

（二）隊伍組成

每隊1‐3人。人機一一對應(yīng)，即參賽隊伍必須是每名隊員擁有一臺機器人。

（三）比賽場地

1．尺寸

舞蹈場地是10mx5m的平坦區(qū)域，要求機器人在標(biāo)明的3x3m的矩形區(qū)域內(nèi)表演。表演區(qū)域的邊界將會用50mm寬黑色膠帶標(biāo)志出來，周圍用20mm寬的紅色膠帶圍起來。這可以使用程序讓機器人自己判斷處于邊界的哪邊。賽場提供的地面是平坦的（非光澤）。

2．場景

參賽者可攜帶表演所需要的場地布景，但不能損壞比賽場地或?qū)﹄S后的參賽隊伍造成影響，架設(shè)場地布景時間應(yīng)在控制在6分鐘以內(nèi)，撤除場地布景應(yīng)在3分鐘內(nèi)。在比賽中如果出現(xiàn)意外而使比賽場地受損，主辦方將提供備用場地。主辦者將盡力提供投影屏和放映設(shè)備，在表演區(qū)域的后面各隊?wèi)?yīng)使用數(shù)碼資源（如計算機）放映圖片。這將作為他們表演的一部分。

3．燈光

沒有直射的光線照在場地上。各隊在設(shè)計機器人時要能適應(yīng)燈光的各種變化，如在比賽的一個地點到另一個地點的自然照明的變化等。各隊?wèi)?yīng)根據(jù)需要調(diào)試自己的機器人適應(yīng)比賽場地的照明條件。

4．音樂

各隊需自備機器人表演所需音樂文件（MP3）。文件標(biāo)明參賽隊隊名，在比賽之前交給主辦方音樂播放工作人員。

（四）比賽時間

機器人舞蹈時間應(yīng)不少于二分鐘但不能超過五分鐘。

（五）機器人技術(shù)要求

1．構(gòu)造

機器人構(gòu)造為任意形式（鼓勵使用人形機器人），參賽者可以根據(jù)情況自由設(shè)計，為增加比賽的公平性、合理性，以及創(chuàng)造良好的學(xué)術(shù)氛圍，激發(fā)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識，鼓勵參賽上場的機器人在購買的整套成品機器人基礎(chǔ)上進行改進,根據(jù)改進情況酌情加一次分。

2．重量、體積

單個機器人重量不得超過5公斤，體積小于60cmX60cmX60cm(包括展開部分)。

3．外形服飾

自主設(shè)計服飾，材料不限。

4．控制

機器人舞蹈動作必須是完全自主的，開機啟動時可用遙控等各種方式，但表演開始后不得有人為遙控、干擾或引導(dǎo)機器人。參賽隊機器人最好在音樂響起6秒內(nèi)啟動機器人。

（六）比賽操作

1．機器人由手動或遙控啟動，機器人與音樂的協(xié)調(diào)有各隊參賽人員自行掌握。

2．在機器人啟動后的表演過程中，機器人不應(yīng)與參賽隊員有任何接觸(其中包括遙控)，機器人出現(xiàn)故障時可由一名隊員上前處理，同時將對該隊成績給予扣分。如有帶視覺系統(tǒng)或有“人機互動的環(huán)節(jié)”等的機器人,完成全部表演內(nèi)容(表演時間按本組規(guī)則規(guī)定),給予一次加分(5分)。

3．參賽者不得蓄意影響機器人或損害比賽場地，否則將取消該隊比賽資格。

4．機器人在比賽過程中如果出現(xiàn)故障，參賽隊員可以重新啟動機器人，但將對該隊成績給予扣分。

5．舞蹈表演總時間（從機器人開始表演算起）不得超過規(guī)定時間，比賽前可有1分鐘的陳述時間。

6．參賽者在比賽過程中不得干擾評委，違者將對該隊給予扣分，嚴(yán)重者將取消該隊比賽資格。

7．在比賽后如有隊伍認(rèn)為某機器人不符合上述條件，可以向組委會提出申請（須有證據(jù)），機器人所屬隊伍應(yīng)該做出解釋，若屬實，則視情況扣分。

8．在表演過程中，舞臺上同隊的不同機器人之間可能進行相互通訊。隊員應(yīng)格外小心使用紅外通訊裝置不要干涉其他隊伍。

（七）、評分標(biāo)準(zhǔn)

1．總體設(shè)計、創(chuàng)意和創(chuàng)新。10分

2．機器人技術(shù)實現(xiàn)與結(jié)構(gòu)構(gòu)造。10分

3．舞步編排，動作復(fù)雜、協(xié)調(diào)程度，技術(shù)難度等。15分

4．舞蹈和音樂的協(xié)調(diào)。15分

5．比賽場地的利用。10分

6．娛樂價值。10分

7．機器人外型與服飾。15分

8．人機互動（以機器人為表演主體）15分

 

鋼鐵機甲機器人擂臺賽規(guī)則

一、隊伍組成：每隊3名選手和2臺機器人。

二、賽制：本項比賽以小組循環(huán)賽的方式進行，對戰(zhàn)隊伍抽簽決定，如遇輪空則自然晉級，每場比賽為三局兩勝。

三、競賽規(guī)則：

1．比賽：比賽將在規(guī)定的賽場進行。參賽選手使用自備的機器人進行比賽。

2．比賽采用預(yù)賽、決賽的方式，比賽結(jié)果將根據(jù)比賽規(guī)則由裁判員當(dāng)場進行裁定并公布。

3．賽場的規(guī)格及環(huán)境：

3-1．賽臺為機器人擂臺賽專用正方形賽臺，邊長為400cm(包含區(qū)劃線)。

3-2．賽臺圖示如下(單位:cm)

 

3-3．賽場環(huán)境：

賽場對普通觀賽者、有關(guān)報道人員，比賽有關(guān)人員使用的攝影機器等不做特別的限制。因此，如果在機器人出場時受到照相機、錄像用紅外線、閃光、攝影用照明等影響時，請參賽者預(yù)先做好各種對策，同時也要考慮有關(guān)室內(nèi)照明、太陽光等影響。

四、機器人規(guī)格：

1-1．移動方式：遙控輪式移動機器人。

1-2．機器人規(guī)格：

1-2-1．機器人尺寸：長：50cm寬：50cm高：50cm。包含伸展部分。

1-2-2．機器人動力：電池電壓≤12V放電倍率≤30C。但必須有硬質(zhì)保護外殼。嚴(yán)禁使用燃料型，非電動型動力裝置。

1-2-3．整車總重量≤8KG。

1-2-4．電機數(shù)量≤4個（含伺服電機），動力電機使用的直流有刷或直流無刷電機。

1-2-5．遙控方式：運動員自選無線控制方式，避免同頻干擾。

1-2-6．在該回合比賽中選手不得中途更換機器人,同一回合比賽中只能使用同一臺機器人。

1-2-7．比賽中機器人主要部件（如鏟板、車輪等）發(fā)生散落、解體，裁判員將判定出局淘汰。

1-2-8．機器人輪胎不能有粘性的物品。

1-2-9．嚴(yán)禁有脫離機器人身體框架之外的裝置使用（如拋灑，射擊等）。

1-2-10、除上述以外，如果裁判員判斷了違反比賽的精神時以外的規(guī)則。

五、比賽流程：

1．預(yù)賽時，由參賽選手遙控機器人，展示該機器人所有可作出的動作。（帶有對比賽場地和具有一定危險性動作時，裁判員有權(quán)要求運動員對機器人作出整改，或者直接取消比賽資格）。

2．決賽時，由計算機的自律操縱、由人的手動操縱都可以。如果是用無線(無線、紅外等)手動操縱時，請考慮比賽環(huán)境(光、聲音、電波)、對對方使用同樣的系統(tǒng)操縱時必須沒有干擾，再有用小電力、微弱無線電操縱時，請自帶8ch以上頻率的無線系統(tǒng)。同時使用無線電操縱系統(tǒng)時，應(yīng)準(zhǔn)備8個晶振。

3．說明:

使用無線時請使用以下頻率:

a.27MHz頻段:26.975-27.255MHz(頻段:01-12);

b.40MHz頻段:40.61-40.75MHz(頻段:61,63,65,67,69,71,73,75);c.AD頻段:(25MHz微弱20頻段);

d.被認(rèn)可的無線LAN,Bluetooth,Zigbee等也可使用。e.在國內(nèi)沒被技術(shù)認(rèn)可的無線控制將禁止使用。

4．禁止事項：

4-1．禁止裝載有傷害對方和賽場的物品，禁止使用刀、旋轉(zhuǎn)切割等危險物品。

4-2．禁止對腳底設(shè)置吸引、吸著裝置(含有粘著物)。

4-3．干擾電波發(fā)生裝置、激光、閃光燈等。

4-4．禁止損害場地，禁止造成污染的物品。

4-5．禁止包藏液體、粉末、氣體的裝置。

4-6．禁止包藏點火裝置和能脫離本體的彈射裝置。

5．比賽方法：

5-1．比賽采用三局二勝制。

5-2．預(yù)賽時出場者將遵從組委會決定的順序，進行機器人的預(yù)賽。

5-3．決賽時此項目參賽運動員，每輪有三次比賽機會，三局二勝制。允許一個隊伍使用最多二臺機器人參與比賽，但每一回合比賽中間不允許更換機器人。比賽2分鐘1回合。機器人比賽過程中出現(xiàn)零件散落將被判負(fù)，被掀翻或者不能移動將采取數(shù)“點數(shù)”的辦法，規(guī)定時間內(nèi)不能重新移動位置將被判負(fù)。

5-4．機器人任何部分超出比賽場地，將被判負(fù)。

5-5．每回合結(jié)束后，運動員有1分鐘維護或者更換機器人時間，1鐘后繼續(xù)下一回合比賽。

5-6．若出現(xiàn)平局情況，裁判員將根據(jù)機器人的重量判斷勝負(fù)，重量輕者獲勝。相同重量時以電池容量判斷勝負(fù)，電池容量數(shù)少者獲勝。

5-7．此規(guī)則最終解釋權(quán)歸組員會所有。

 

 

 

附件四：

 

“2021年第三屆吳中區(qū)中小學(xué)

創(chuàng)客、人工智能、機器人競賽活動”教學(xué)創(chuàng)客

作品評選活動方案

 

一、評選范圍和評選條件

（一）評選范圍：

遵循中小學(xué)各學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)，作品要求能在中、小學(xué)各學(xué)科（不含特殊教育康復(fù)訓(xùn)練器材、虛擬作品、以及不能體現(xiàn)學(xué)科教學(xué)性的工程類發(fā)明創(chuàng)造作品，以下同）教學(xué)中使用的，由教師自己設(shè)計制作，未參加過蘇州大市評選的教學(xué)創(chuàng)客作品，特別是實行新課程標(biāo)準(zhǔn)、推進STEM教育以來研制的教學(xué)創(chuàng)客作品（含雖參加過評選但近期又有重大改進的作品）。

（二）作品分類：

1．按教學(xué)段分為小學(xué)作品、中學(xué)作品。

2．按所應(yīng)用的領(lǐng)域段劃分（1）小學(xué)：語文、數(shù)學(xué)、科學(xué)；音樂、美術(shù)、體育、綜合實踐活動；（2）中學(xué)：語文、數(shù)學(xué)、科學(xué)、物理、化學(xué)、生物、地理、通用技術(shù)、信息技術(shù)、綜合實踐活動、音樂、美術(shù)、體育；（3）其他(如：特教、外語，通用設(shè)備等)。

（三）教師教學(xué)創(chuàng)客作品評選條件：

（1）教學(xué)性。符合基礎(chǔ)教育課程改革的基本理念，有利于推進STEM和創(chuàng)客教育，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力，有利于實驗教學(xué)、提高師生的綜合素質(zhì)。

（2）科學(xué)性。作品展示內(nèi)容應(yīng)符合科學(xué)原理，體現(xiàn)科學(xué)知識和科學(xué)過程相統(tǒng)一的原則，有利于學(xué)習(xí)科學(xué)知識，樹立科學(xué)意識，掌握科學(xué)方法和實驗操作技能。

（3）創(chuàng)新性。作品設(shè)計新穎，構(gòu)思巧妙，體現(xiàn)新的實驗活動方式、方法和內(nèi)容；應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝方面有創(chuàng)新和發(fā)展；在信息技術(shù)與傳統(tǒng)實驗的整合方面有所創(chuàng)意。

（4）啟發(fā)性。引發(fā)學(xué)習(xí)興趣和思考，適于探究式教學(xué)，有利于學(xué)生主動參與、互動、合作交流。

（5）實用性。取材容易，結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，性能穩(wěn)定，安全可靠，造價低廉，外形美觀，便于自制推廣；有助于環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展。

（6）安全性。作品在教學(xué)中使用要確保無安全隱患。

二、申報程序和評選辦法

（一）申報程序：

1．各單位在自評的基礎(chǔ)上，至少選送1件教師作品參加評選，最多不超過3件。

2．送評作品的制作人必須按要求填寫《“2021年第三屆吳中區(qū)中小學(xué)創(chuàng)客、人工智能、機器人競賽活動”教學(xué)創(chuàng)客作品評選活動申報表》一式三份，《“2021年第三屆吳中區(qū)中小學(xué)創(chuàng)客、人工智能、機器人競賽活動”教學(xué)創(chuàng)客作品和自制玩教具評選活動參評作品匯總表》一式一份。

3．參賽教師于2021年9月15日前登錄吳中區(qū)評優(yōu)評先系統(tǒng)（py.szwzedu.cn）上進行申報，并通知校管理員（校教技室主任）進行審核送審。聯(lián)系人：張?zhí)N豪，聯(lián)系電話：65659038．18626116324。（二）評選辦法：

1．為保證評選工作公開、公平、公正，吳中區(qū)教育局將成立由各學(xué)科專家組成的評審小組進行評比。評選分二輪進行，第一輪為文字材料初評，評選出進入第二輪的作品；第二輪為作品演示操作。

2．本次評選各設(shè)一、二、三等獎。評選工作結(jié)束后，公布2021年第三屆吳中區(qū)中小學(xué)創(chuàng)客、人工智能、機器人競賽活動獲獎名單并頒發(fā)證書，進行表彰獎勵。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

附件五：

 

“2021年度幼兒園優(yōu)秀自制

玩教具評選”活動方案

 

一、活動目的

（一）貫徹《中國兒童發(fā)展綱要（2011-2021年）》《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2021年）》《國務(wù)院關(guān)于當(dāng)前發(fā)展學(xué)前教育的若干意見》（國發(fā)〔2010〕41號）精神，落實《幼兒園教育指導(dǎo)綱要（試行）》《3-6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》相關(guān)要求，全面推進素質(zhì)教育。

（二）充分發(fā)揮自制玩教具在幼兒園教育與游戲活動中的作用，鼓勵和提倡利用自然材料和日常生活材料開展教育活動，設(shè)計制作簡單、發(fā)展價值大、游戲功能強的玩教具。

（三）調(diào)動廣大幼教工作者因地制宜開展自制玩教具活動的積極性與創(chuàng)造性，宣傳和推廣低投入高質(zhì)量地利用玩教具材料，有效開展游戲和教育活動的經(jīng)驗，搭建廣大教師相互學(xué)習(xí)、相互借鑒的平臺，推動學(xué)前教育工作的改革與發(fā)展。

二、評選范圍、分類

（一）申報的作品須為幼兒園教育教學(xué)活動中正在使用，由幼兒園教師、學(xué)前教育工作者自己設(shè)計并簡單制作，或?qū)I(yè)化產(chǎn)品進行改造的玩教具，還包括運用無須制作能體現(xiàn)教育與游戲功能的自然材料和日常材料。工業(yè)化生產(chǎn)的玩教具不在本次評選范圍之內(nèi)。申報的作品需真正貼合兒童學(xué)習(xí)生活，具有切實可玩性且能夠符合幼兒園本身的空間要求。

（二）在往屆全省市幼兒園自制玩教具展評活動曾獲得一、二、三等獎的自制玩教具作品不得申報。

（三）以“落實《3-6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》，倡導(dǎo)游戲活動”為主題。申報的作品按所應(yīng)用的領(lǐng)域分類為：①運動類（YD），②科學(xué)類（KX），③建構(gòu)類（JG），④語言閱讀類（YUY），⑤美工類（MG），⑥表演類（BY），⑦角色類（JS），⑧益智類（YZ），⑨音樂類(YY)，⑩其他類（QT）。作品類別由申報者按照作品的應(yīng)用領(lǐng)域在以上10類中自行選擇，每件作品只能申報一個作品類別。作品類別由申報者按照作品的應(yīng)用領(lǐng)域在以上10類中自行選擇，每件作品只能申報一個作品類別。

三、申報程序和申報要求

（一）申報材料及程序：

1．各單位在自評的基礎(chǔ)上，至少選送1件教師作品參加評選，最多不超過5件。

2．送評自制玩教具的制作人必須按要求填寫《“2021年度幼兒園優(yōu)秀自制玩教具評選活動申報表》一式三份，《“2021年度幼兒園優(yōu)秀自制玩教具評選活動”教學(xué)創(chuàng)客作品和自制玩教具評選活動參評作品匯總表》一式一份。

3．參賽教師于2021年9月15日前登錄吳中區(qū)評優(yōu)評先系統(tǒng)（py.szwzedu.cn）上進行申報，并通知校管理員（校教技室主任）進行審核送審。聯(lián)系人：張?zhí)N豪，聯(lián)系電話：65659038．18626116324。

（二） 評選辦法：

1．為保證評選工作公開、公平、公正，吳中區(qū)教育局將成立由各學(xué)科專家組成的評審小組進行評比。評選分二輪進行，第一輪為文字材料初評，評選出進入第二輪的作品；第二輪為作品演示操作。

2．本次評選各設(shè)一、二、三等獎。評選工作結(jié)束后，公布2021年第三屆吳中區(qū)中小學(xué)創(chuàng)客、機器人競賽活動獲獎名單并頒發(fā)證書，進行表彰獎勵。

 

 

 

附件六：

 

“2021年第三屆吳中區(qū)中小學(xué)創(chuàng)客、機器人競賽活動”教學(xué)創(chuàng)客作品評選活動申報表

 

申報人(單位):

申報日期:

教學(xué)創(chuàng)客作品名稱

 

使用學(xué)科

 

制作人

 

制作日期

 

聯(lián)系電話（手機）

 

電子郵箱

 

使用的主要材料

 

作品簡介(包括原理、特點、使用說明、圖片等，可另附頁）

演示視頻或照片上傳專題申報網(wǎng)站即可

作品的創(chuàng)新點或在原有作品上的改進點說明（可另附頁）

 

作品STEM體現(xiàn)

（可另附頁）

描述作品在“科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)”方面的體現(xiàn)

教學(xué)中使用效果說明（可另附彩頁或盤片）

演示視頻或照片上傳專題申報網(wǎng)站即可

制作人單位意見

（蓋章）

年

月

日

市、（區(qū)）及相關(guān)主管部門推薦意見

（蓋章）

年

月

日

評委會意見及結(jié)果

評委簽名：

年

月

日

附件七：

 

 

 

 

 

 

“2021年度幼兒園優(yōu)秀自制

玩教具評選活動”申報表

 

 

 

 

 

作品名稱：

 

 

申報單位：

 

 

申報者:

 

 

 

 

 

作品類別：請在所選定的類別內(nèi)劃“√”（每件作品只能申報一個作品類別）

 

運動類（YD）科學(xué)類（KX）建構(gòu)類（JG）

語言閱讀類（YUY）美工類（MG）表演類（BY）

角色類（JS）益智類（YZ）音樂類(YY)

其它類（QT）

 

 

 

2021年度幼兒園優(yōu)秀自制玩教具評選活動工作組制

填表說明

 

1．作品名稱

在一個展評作品名稱下只能是一件玩教具或圍繞某一具體教學(xué)內(nèi)容的一組玩教具。

2．申報單位

申報單位應(yīng)為第一作者所在幼兒園或?qū)W前教育機構(gòu)。

3．申報者

申報者應(yīng)是幼兒園教師或其他幼教工作者，可以以個人或多人合作的名義申報。多人合作作品應(yīng)確定第一作者，其他為署名作者，總?cè)藬?shù)不得超過三人。作者姓名、次序和名稱等各種信息資料，一經(jīng)上報不得更改，不能增加新成員。

4．作品類別

由申報者按照作品的應(yīng)用領(lǐng)域在所列的10類中自行選擇，每件作品只能申報一個作品類別。

5．作品外形和結(jié)構(gòu)

用圖示、照片等方法介紹該作品的基本結(jié)構(gòu)、整體造型、主要材料、外形尺寸。

6．作品主要功能和特點

介紹該作品適合領(lǐng)域、適用年齡、基本使用方法和主要作用。

7．作品制作方法

介紹該作品的制作過程，關(guān)鍵要領(lǐng)，可附圖示說明。

8．使用案例

選擇最能反映該作品功能價值的典型活動，內(nèi)容包括活動目標(biāo)、玩教具教育策略及實施過程等，可附活動錄像（時間不超過10分鐘）。

9．表格不夠可另加附頁

參評作品申報表

 

申報單位概況

園所名稱

 

辦園類型

 

地址

 

郵編

 

園所規(guī)模

托班數(shù)

 

小班數(shù)

 

中班數(shù)

 

混齡班數(shù)

 

負(fù)責(zé)人姓名

 

電話

 

郵箱

 

申報者概況

第一作者

姓名

 

民族

 

職稱/職務(wù)

 

申報者

免冠照片

學(xué)歷

 

性別

 

年齡

 

郵箱

 

手機

 

單位名稱

 

單位電話

 

單位地址

 

郵編

 

第二作者

姓名

 

民族

 

職稱/職務(wù)

 

申報者

免冠照片

學(xué)歷

 

性別

 

年齡

 

郵箱

 

手機

 

單位名稱

 

單位電話

 

單位地址

 

郵編

 

第三作者

姓名

 

民族

 

職稱/職務(wù)

 

申報者

免冠照片

學(xué)歷

 

性別

 

年齡

 

郵箱

 

手機

 

單位名稱

 

單位電話

 

單位地址

 

郵編

 

 

作品外形和結(jié)構(gòu)（附彩色照片）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

作品主要功能和特點

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

作品制作方法

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

使用案例

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

申報者確認(rèn)事宜

本申報者對所申報材料的作者署名負(fù)責(zé)，同意主辦單位根據(jù)需要公開、采用或出版所申報的材料。

 

 

申報者簽名：

年

月

日

申報單位意見

 

 

 

單位蓋章

 

單位負(fù)責(zé)人簽名：

年

月

日

市(區(qū))裝備部門意見

同意上報該作品參加2019年度蘇州市幼兒園優(yōu)秀自制玩教具評選活動。我們已要求該作者所在單位及其上級主管部門對該作品做了資格審定，申報內(nèi)容屬實。

 

 

 

 

主管領(lǐng)導(dǎo)簽名：市(區(qū))裝備部門蓋章

 

年

月

日

備注

篇10

關(guān)鍵詞：智能科學(xué)；情感計算；感性工學(xué)；機器人；教材

中途分類號：G642　文獻標(biāo)識碼：B

1　引言

人工情感(Artificial Emotion)是利用信息科學(xué)的手段對人類情感過程進行模擬、識別和理解，使機器能夠產(chǎn)生類人情感，并與人類進行自然和諧人機交互的研究領(lǐng)域。1981年就有人開始研究人工情感問題，但是直到1990年以后它才開始逐漸引起人們的關(guān)注，特別是近幾年，對人工情感的研究越來越受到人們的重視。1995年，美國MIT媒體實驗室的R，Picard教授提出了“情感計算(Affective Computing)”的概念，并于1997年正式出版了專著《Affective Computing》。情感計算研究就是試圖創(chuàng)建一種能感知、識別和理解人的情感，并能針對人的情感做出智能、靈敏、友好反應(yīng)的計算機系統(tǒng)。日本學(xué)者Nagamachi提出了“感性工學(xué)(Kansei Engineering)”的新術(shù)語，并展開了以消費者為導(dǎo)向的新產(chǎn)品開發(fā)研究。2000年，北京科技大學(xué)的王志良教授提出了“人工心理(Artificial Psychology)”的理論，并于2007年出版了《人工心理》專著。

心理學(xué)家認(rèn)為，人工情感是在人工智能理論框架下的一個質(zhì)的進步，這充分表明了新世紀(jì)人工科學(xué)的多學(xué)科交叉研究，彼此互為影響的特點。人工情感必將為計算機的未來應(yīng)用展現(xiàn)一種全新的方向。

2　學(xué)術(shù)科研背景

人工情感作為人工智能的擴展研究，已經(jīng)在應(yīng)用方面取得了許多進展(主要是在美國、日本和歐盟國家)。但是，由于情緒心理學(xué)理論方法的多樣性，導(dǎo)致人工情感理論與研究方法都不十分成熟，使得應(yīng)用技術(shù)受到了很大影響。

綜合國際上關(guān)于人工情感專題研討與論述，我們將人工情感研究領(lǐng)域面臨的主要挑戰(zhàn)歸納如下：

(1)情緒心理學(xué)理論的多樣性，導(dǎo)致人工情感理論方法的不一致，以至于很難找到適用于信息科學(xué)的人工情感的統(tǒng)一理論方法。

(2)目前幾乎還沒有符合人類情感規(guī)律并適于機器實現(xiàn)的人工情感自動生成模型；

(3)在智能推理過程中，如何考慮情感影響的因素，實現(xiàn)真正意義上的擬人推理過程。

(4)目前還沒有為人工情感研究者提供完善服務(wù)的計算機仿真平臺及情感計算庫。

(5)語音情感信息處理技術(shù)和表情識別技術(shù)的不成熟，成為制約人工情感與和諧人機交互技術(shù)發(fā)展的瓶頸。

(6)如何實現(xiàn)多模態(tài)情感信息融合、識別與理解，實現(xiàn)自然和諧的人機交互平臺環(huán)境。

(7)人工情感的研究成果如何與成熟的人機交互平臺相結(jié)合。

(8)如何驗證機器情感的正確性是人工情感研究面臨的圖靈測試問題。

(9)如何從人工情緒(Artificial Emotion)走向仿真情緒(simulating Emotion)、工程情緒(Engineering Emotion)，進而找到重大應(yīng)用突破點，這將是一個亟待解決的問題。

針對這一學(xué)科前沿的源頭問題，進行創(chuàng)新性研究，解決普遍認(rèn)為是人工情感的幾個困難問題，是我們未來研究面臨的主要挑戰(zhàn)，也是我們的機遇。

3　現(xiàn)實面臨的問題

2003年，北京大學(xué)智能科學(xué)系率先提出成立“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)，主要從事機器感知、智能機器人、智能信息處理等交叉學(xué)科的研究和教學(xué)。并于2004年在國內(nèi)開始招生。隨后的幾年里，全國多所重點院校都成立了自己的“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)，并擁有了相關(guān)的碩士點、博士點以及博士后流動站。

隨著本科生、碩士生和博士生以及從事智能科學(xué)研究人員隊伍的不斷壯大，使得教材建設(shè)的問題逐漸凸顯?！爸悄芸茖W(xué)與技術(shù)”專業(yè)作為最年輕也最有發(fā)展?jié)摿Φ膶W(xué)科，還沒有自己專業(yè)系列教材，許多高校的教材大都采用計算機類、通訊類的課程，而這些教材大都處在“知識結(jié)構(gòu)老化，更新緩慢”的狀態(tài)，已經(jīng)不能適應(yīng)該學(xué)科的發(fā)展，成為制約學(xué)科建設(shè)和教學(xué)水平提高的重要因素。教材是基本教學(xué)內(nèi)容的載體，好的教材可以在教學(xué)方法上提供相應(yīng)的參考，不僅為教學(xué)提供依據(jù)，還會助推本學(xué)科不斷完善，學(xué)生培養(yǎng)體系的逐漸規(guī)范。因此，建設(shè)新教材，使之盡快與國際接軌，已成為亟待解決的重大問題。

2007年開始，北京科技大學(xué)招收智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生，該專業(yè)的本科生將在2009年下半年進入專業(yè)課階段學(xué)習(xí)，專業(yè)教材的建設(shè)問題已迫在眉睫。我們通過跟蹤調(diào)查北京科技大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生、研究生的教育基礎(chǔ)、教學(xué)現(xiàn)狀和教學(xué)需求，結(jié)合兄弟院校的專業(yè)教學(xué)情況，深入分析我國現(xiàn)代化建設(shè)的人才需求和本學(xué)科的自身發(fā)展、結(jié)構(gòu)特點，系統(tǒng)總結(jié)國內(nèi)外在“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)教學(xué)改革和實踐中取得的成果和共識，進行了《人工情感》教材的編寫。

作為知識的載體，教材是按照一定的教育目標(biāo)和教學(xué)規(guī)律組織起來的科學(xué)知識系統(tǒng)。從教材的構(gòu)思到教材的最終出版，一般科學(xué)的方法總共需要經(jīng)歷如下幾個步驟，如圖1所示：

(1)教材構(gòu)思、大綱制定：這一階段主要是集思廣益，根據(jù)教材所面對的受眾群體，大概劃定教材所要包含的內(nèi)容，反復(fù)討論并修改大綱，根據(jù)教材內(nèi)容劃分章節(jié)，制定章節(jié)標(biāo)題。

(2)拓展思路、廣搜資料：這一階段主要是組織參編人員搜集第一手資料，整理素材，逐漸使材料規(guī)范化、書面化。

(3)分工明確、力求完善：這一階段要組織好參編人員，做到各司其職，各負(fù)其責(zé)，把各人負(fù)責(zé)的章節(jié)按照事先的規(guī)劃，將理論知識、應(yīng)用實例、習(xí)題及答案補充完整。

(4)精益求精、查漏補缺：把已經(jīng)初步完成的教材送給相關(guān)教師及同學(xué)，讓他們以初學(xué)者的身份，以局外人的眼光反復(fù)閱讀，提出意見。經(jīng)過反復(fù)修改，書稿基本成型，添加上必要的前沿、提要和縮略語。

(5)課堂實踐、反復(fù)審校：初步形成的教材講義，必須要經(jīng)過課堂教學(xué)的不斷實踐，并根據(jù)教學(xué)心得和課堂反饋意見反復(fù)修改。最后，拿給出版社審校，幾經(jīng)修改方可出版。

4　教材規(guī)劃與內(nèi)容安排

依據(jù)上述思路，自2003年起，結(jié)合我校研究生課程“人工心理和情感計算”的教學(xué)實踐，在研究生講義的基礎(chǔ)上，我們著手“人工情感”研究生教材的資料收集、整理以及章節(jié)、內(nèi)容安排，目前，該教材的終稿已交付并將在機械工業(yè)出版社出版。通過多年的教學(xué)實踐，根據(jù)學(xué)生現(xiàn)狀及教學(xué)效果，不斷調(diào)整教材內(nèi)容，以“適應(yīng)性、實用性”為宗旨，定位于普通高校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)研究生學(xué)生，以素質(zhì)教育為需求，注重培養(yǎng)學(xué)生科研及創(chuàng)新能力， 提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

全書共分為9章：

第1章較詳細(xì)地介紹了情緒心理學(xué)、情緒生理學(xué)、情緒社會學(xué)的基本理論及相關(guān)研究歷程，總結(jié)了腦科學(xué)研究在情感計算中的作用及色彩與心理學(xué)之間的相互關(guān)系。

第2章介紹了情緒的空間描述及維度化理論，總結(jié)了幾種比較典型的情緒維度空間理論及國外科研工作者提出的人類情感數(shù)學(xué)模型。

第3章闡述了用數(shù)學(xué)方法描述情緒的重要性，給出了幾種典型的人工情感建模方法，展示了情感建模的發(fā)展?fàn)顩r及前沿研究。

第4章結(jié)合實際應(yīng)用，介紹了幾種情感建模方法，并給出了應(yīng)用實例，有助于學(xué)習(xí)者理論聯(lián)系實際，對人工情感的研究與發(fā)展樹立起明確的目標(biāo)。

第5章結(jié)合現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育發(fā)展?fàn)顩r，提出了把遠(yuǎn)程學(xué)員的情感數(shù)字化方法，建立起情感模型，并應(yīng)用到遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)，取得了不錯的效果。

第6章主要講述了人臉識別系統(tǒng)的構(gòu)成、實現(xiàn)方法，是一個應(yīng)用性很強的人臉識別設(shè)計范例。

第7章詳細(xì)介紹了表情識別系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)，詳細(xì)講解了特征點定位、提取方法以及基于SVM的表情分類器的設(shè)計。

第8章主要講述了網(wǎng)絡(luò)游戲中的情感數(shù)字化，闡述了人工情感在游戲設(shè)計中的應(yīng)用。

第9章詳細(xì)介紹了情感機器人的發(fā)展?fàn)顩r、設(shè)計及實現(xiàn)方法，并對人工情感在智能機器人的應(yīng)用作了相應(yīng)的闡述。

本教材在寫法上盡量做到深入淺出、通俗易懂、簡潔明了，編寫過程中遵守了以下三點原則：

(1)全面性與計劃性相結(jié)合

人工情感理論和應(yīng)用研究，還是一個嶄新領(lǐng)域，還有很多疑難問題沒有解決，發(fā)展得不夠成熟，所以在編寫教材的過程中，我們盡量做到知識的全面性，從基礎(chǔ)理論到熱門方向的研究，都作了較為詳細(xì)的介紹。同時，也考慮到系列教材的出版，在內(nèi)容安排上，兼顧其他教材，做到統(tǒng)籌安排。

(2)基礎(chǔ)知識與專業(yè)技術(shù)相結(jié)合

智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生執(zhí)行的是工科學(xué)生的培養(yǎng)計劃，在心理學(xué)基礎(chǔ)理論方面比較欠缺，因此本教材前四章以拋磚引玉的方式介紹了有關(guān)心理學(xué)、腦科學(xué)、計算數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識，并在后面幾章中結(jié)合工科學(xué)生的專業(yè)技術(shù)，結(jié)合應(yīng)用實例展開內(nèi)容。

(3)理論知識與實踐相結(jié)合

本教材在內(nèi)容安排上注重理論與實際應(yīng)用并重的原則，在理論闡述的基礎(chǔ)上，對相關(guān)研究進行了應(yīng)用舉例，對初學(xué)者或者初涉此領(lǐng)域的研究者，都能起到很好的引導(dǎo)和啟發(fā)作用，增強了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動力，提高了他們的學(xué)習(xí)興趣。

5　教學(xué)并舉與科研相濟

教材講義已于2008年12月交付機械工業(yè)出版社，雖然目前還未出版，但教材的初稿已多次作為我校研究生“人工心理與情感計算”課程的講稿，學(xué)生使用后普遍反映良好，認(rèn)為教材充分體現(xiàn)了學(xué)科交叉的特點，融合了心理學(xué)、信息科學(xué)和智能科學(xué)的相關(guān)理論、算法思想和應(yīng)用實例，并進行了相應(yīng)的概括歸納，以簡潔實用的方式呈現(xiàn)給讀者，具有易讀、易懂性，而且實例豐富，非常實用，并且就講義中存在的問題，提出了寶貴的意見。

在完成了本版教材的編寫工作的基礎(chǔ)上，為達(dá)到教學(xué)并舉，科研相濟，經(jīng)過多年的努力，我們已經(jīng)建立了系列情感機器人系統(tǒng)實驗平臺(前文詳細(xì)介紹)，如圖2情感機器人系統(tǒng)實驗平臺外形。這是一個多模態(tài)信息融合的實驗平臺，具有視頻獲取、聲源定位、多路觸摸傳感、熱釋電感應(yīng)及觸摸屏選擇等多通道輸入，可以通過語音、動作、光電、圖片等形式表達(dá)感情。該情感機器人采用開放式平臺，能夠為學(xué)生提供多種人工情感理論和模型的驗證實驗。圖3為該情感機器人的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。

6　展望未來

“智能科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)在國內(nèi)才剛剛起步，是一個全新的學(xué)科，各個學(xué)校都有自己的特色。目前來看，在學(xué)科建設(shè)方面制定一個普適的方案是不現(xiàn)實的。而特色課程恰恰是新學(xué)科區(qū)別與相關(guān)學(xué)科的重要標(biāo)志，也是各個大學(xué)百花齊放的陣地。