序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇人工智能的教育范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

課程設(shè)置應(yīng)與高職教育培養(yǎng)目標(biāo)和方式相一致

人工智能課程主要講授當(dāng)今智能領(lǐng)域的理論方法及其應(yīng)用，是一門涉及哲學(xué)、邏輯學(xué)、語言學(xué)、控制論、生物神經(jīng)學(xué)等多個學(xué)科的課程。以普通高校高年級計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生為講授對象，人工智能課程在教學(xué)上一般以理論講授為主，并輔以一些應(yīng)用實(shí)例加以分析。課程本身理論性強(qiáng)，內(nèi)容較為抽象，因此對學(xué)生專業(yè)知識基礎(chǔ)的要求高，在教學(xué)上往往強(qiáng)調(diào)對各種智能理論的深入講解和分析，以此達(dá)到提高學(xué)生專業(yè)理論水平的目的。

當(dāng)前高職教育中為計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生所開設(shè)的人工智能課程很大程度上沿用了普通高等教育環(huán)境下的教學(xué)方式和內(nèi)容，這顯然與高職教育本身培養(yǎng)人才的目標(biāo)和方式不一致。高職教育的最終目標(biāo)是要培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)需要的技能型、應(yīng)用型人才，而高職教育在教學(xué)方式上應(yīng)更為注重實(shí)踐教學(xué)，包括各種實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)。因此，人工智能課程中單純的理論講授并不能有效地適應(yīng)高職教育的實(shí)際教學(xué)環(huán)境要求，有必要對人工智能課程在教學(xué)內(nèi)容和方式上加以改革。

三個改革途徑

（一）引導(dǎo)學(xué)生閱讀應(yīng)用研究文獻(xiàn)

高職教育強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用技能，其中重要的一點(diǎn)是要培養(yǎng)學(xué)生把理論知識應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中的能力。然而在教學(xué)實(shí)踐過程中，學(xué)生普遍反映由于人工智能課程理論性強(qiáng)，難于從課本理論聯(lián)系到實(shí)際的專業(yè)應(yīng)用上，這樣對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高技能應(yīng)用水平是不利的。

實(shí)際上，人工智能涉及的應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，其中在專家系統(tǒng)、模式識別、智能控制、數(shù)據(jù)挖掘、自然語言理解等方面尤為突出，每一種應(yīng)用都能夠很好地體現(xiàn)出人工智能學(xué)科的基本理論方法特點(diǎn)。因此，在課程學(xué)習(xí)的開始階段，應(yīng)讓學(xué)生按照個人興趣自行選定某個應(yīng)用領(lǐng)域，在一定的提示和引導(dǎo)下通過檢索有關(guān)文獻(xiàn)，訪問相關(guān)的科研院校網(wǎng)站等方式獲取資料，了解當(dāng)前該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和具體產(chǎn)品的開發(fā)和使用情況，最后在課程的結(jié)束階段以學(xué)習(xí)報(bào)告的形式在課堂上加以演示和共同討論，這樣可以大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能課程的主觀能動性，開闊學(xué)生的知識視野。資料的收集閱讀與思考是知識應(yīng)用的首要環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)應(yīng)用型人才的知識應(yīng)用技能很有幫助。

（二）安排學(xué)生對經(jīng)典算法程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

與普通高等教育相比，高職教育更加強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)的重要性。從實(shí)踐中學(xué)習(xí)和理解理論知識，并且把所學(xué)知識運(yùn)用到實(shí)踐中，這是高職教育的重要特點(diǎn)。人工智能課程內(nèi)容抽象而概念性強(qiáng)，單純的理論講解學(xué)生難以從中得到啟發(fā)，也難以體現(xiàn)出高職教育突出實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn)，為此需要安排學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)，從實(shí)踐中理解人工智能科學(xué)的理論原理和應(yīng)用途徑。

在人工智能科學(xué)的發(fā)展過程中，先后提出了一些經(jīng)典的優(yōu)秀算法程序，如A*算法、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的BP學(xué)習(xí)算法等，在科研和工程實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用，在實(shí)踐教學(xué)中同樣有著重要價值。根據(jù)教學(xué)要求和實(shí)際情況，學(xué)生并不需要自行設(shè)計(jì)關(guān)于這些算法的具體程序，在提倡開放和共享源代碼的今天，通過網(wǎng)絡(luò)能夠獲得大量相關(guān)的程序代碼資源。同時，一些軟件平臺也集成了一些工具箱，如遺傳算法工具箱、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱等，只需設(shè)定相關(guān)輸入?yún)?shù)和數(shù)據(jù)，便可通過調(diào)用工具箱函數(shù)實(shí)現(xiàn)算法，極為簡便而易于理解。

學(xué)生應(yīng)通過對這些程序作驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)來理解所學(xué)內(nèi)容。為安排學(xué)生有效地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)結(jié)合當(dāng)前階段所講授的內(nèi)容準(zhǔn)備相應(yīng)的算法程序，當(dāng)該部分內(nèi)容結(jié)束后在課堂上講解和演示算法程序的運(yùn)行方法。學(xué)生獲得該算法程序以及具體的實(shí)驗(yàn)任務(wù)后在課后完成實(shí)驗(yàn)并提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

例如，在講授啟發(fā)式搜索時，可向?qū)W生提供A*算法求解八數(shù)碼難題的算法程序，并對某個學(xué)生給定某個初始棋盤狀態(tài)，要求學(xué)生動手運(yùn)行程序并記錄由算法擴(kuò)展所得的每個棋盤狀態(tài)的估價函數(shù)計(jì)算結(jié)果，以及相應(yīng)的OPEN表和CLOSED表的變化情況，從中理解A*算法的原理特點(diǎn)。又如，在講授BP學(xué)習(xí)算法時，可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況對內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，強(qiáng)調(diào)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際工程應(yīng)用價值，而對BP算法的基本原理只作簡單介紹。向?qū)W生提供利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)特定目標(biāo)函數(shù)的MATLAB程序代碼后，要求學(xué)生動手運(yùn)行該程序，并且記錄和對比神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在訓(xùn)練前后對目標(biāo)函數(shù)的逼近效果。

（三）啟發(fā)學(xué)生引入人工智能理論方法對畢業(yè)設(shè)計(jì)加以創(chuàng)新

畢業(yè)設(shè)計(jì)是高職教育的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計(jì)對以往所學(xué)知識作系統(tǒng)性總結(jié)，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)能進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的技能訓(xùn)練，提高學(xué)生的技能應(yīng)用水平。從實(shí)踐教學(xué)的角度來講，畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅僅要求學(xué)生對已學(xué)知識和技能的簡單重復(fù)運(yùn)用，更重要的是強(qiáng)調(diào)學(xué)生能夠主動獨(dú)立地分析實(shí)際問題，對問題的解決方法提出新的觀點(diǎn)并付諸實(shí)踐。然而從教學(xué)的實(shí)際來看，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)生創(chuàng)新的主動性不足，往往停留在繼承和模仿階段，畢業(yè)設(shè)計(jì)作品少有突破和創(chuàng)新。究其原因，并非學(xué)生所學(xué)知識和技能不足，而是學(xué)生未懂得如何分析已有問題，在其基礎(chǔ)上引入新的解決方法或提出新的應(yīng)用內(nèi)容。

在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中，人工智能屬于研究和創(chuàng)新的前沿和熱點(diǎn)，許多舊有問題利用人工智能方法都得到了新的解決途徑。教師在指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)時，可針對某一問題恰當(dāng)?shù)貑l(fā)學(xué)生引入人工智能的理論和方法，并嘗試性地運(yùn)用在解決當(dāng)前問題之中，這樣能較容易地獲得新的改進(jìn)和突破，對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新觀念和能力很有意義。

近年來，高職教育得到了迅速發(fā)展，其社會認(rèn)可度也不斷提升。但是，在發(fā)展的過程中也出現(xiàn)了一些新的問題，其中突出的是如何對以往普通高等教育的教學(xué)方式和內(nèi)容加以改革，以適應(yīng)高職教育的新要求。人工智能課程作為一門重要的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程，仍需要結(jié)合高職教育的實(shí)際要求以及學(xué)生的具體情況，在加強(qiáng)培養(yǎng)應(yīng)用型、技能型人才，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)上不斷進(jìn)行探索和改革。

參考文獻(xiàn)

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篇（2）

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）03-0159-02

人工智能是研究如何構(gòu)造智能機(jī)器（智能計(jì)算機(jī)）或智能系統(tǒng)，使其模擬、延伸、擴(kuò)展人類智能的學(xué)科。隨著人工智能的理論與技術(shù)在社會各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，其在教育領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用也越來越受到重視，并取得了一定的研究成果。

一、人工智能教育應(yīng)用的主要形式

人工智能在教育領(lǐng)域應(yīng)用的最直接結(jié)果就是誕生了智能教學(xué)系統(tǒng)。智能教學(xué)系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)為基礎(chǔ)而興起的，它是以學(xué)生為中心，以計(jì)算機(jī)為媒介，利用計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)專家的思維過程而形成的開放式人機(jī)交互系統(tǒng)。目前，智能教學(xué)系統(tǒng)已成為人工智能在教育中應(yīng)用的主要形式。智能教學(xué)系統(tǒng)主要是在知識表示、推理方法和自然語言理解等方面應(yīng)用了人工智能原理。由于它綜合了知識專家、教師與學(xué)生三者的活動，因此，與之相對應(yīng)的，智能教學(xué)系統(tǒng)一般分成知識庫、教學(xué)策略和學(xué)生模型三個基本模塊，再加上一個自然語言智能接口。智能教學(xué)系統(tǒng)的功能具體來說有以下幾條：了解每個學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知特點(diǎn)和當(dāng)前知識水平；能根據(jù)學(xué)生的不同特點(diǎn)選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，并可對學(xué)生進(jìn)行有針對性的個別指導(dǎo)；允許學(xué)生用自然語言與“計(jì)算機(jī)導(dǎo)師”進(jìn)行人機(jī)對話。智能教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅要有計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識，還需要有教育科學(xué)的理論指導(dǎo)。

二、人工智能在教育中應(yīng)用的局限性分析

1.阻礙人工智能發(fā)展的關(guān)鍵因素。在人工智能的發(fā)展中，一直存在著對“計(jì)算機(jī)是否能代替人腦甚至超過人腦”的問題的討論，實(shí)際上，以電子計(jì)算機(jī)為主要工具模擬人的某些思維活動而產(chǎn)生的人工智能是有局限的。①計(jì)算機(jī)處理問題的根本原理。要計(jì)算機(jī)解決某種問題，有三個基本的前提：必須把問題形式化；問題還必須是可計(jì)算的，即要有一定的算法；問題必須有合理的復(fù)雜度，即要避免指數(shù)爆炸。由于人的智能活動不能完全形式化，因此，機(jī)器就不能將人腦的智力活動全部復(fù)制出來。電子計(jì)算機(jī)最終只能把握0、1這兩個開關(guān)代碼，遇到不能形式化、不能找到算法或不能程序化的任務(wù)，計(jì)算機(jī)則難以執(zhí)行。②人和機(jī)器之間的根本區(qū)別。智能模擬利用了人和機(jī)器的共性，即兩者都是一個信息轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，但兩者之間存在著不容忽視的本質(zhì)區(qū)別。智能模擬與天然智能屬于兩種不同的進(jìn)化系統(tǒng)，人類的智能是人類社會實(shí)踐的產(chǎn)物，機(jī)器的智能是機(jī)械制造的結(jié)果。大腦和電腦的組織結(jié)構(gòu)也不相同，兩者屬于兩種不同的運(yùn)動過程，前者是復(fù)雜的生理--心理過程，后者是機(jī)械--物理過程。智能模擬可以在局部上超過天然智能，但是，模擬的根本方法是功能模擬法，兩個系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和實(shí)際過程上是不一樣的。智能模擬不具有人的思維的社會性，不具有主觀世界。

2.人工智能在教育中應(yīng)用的局限。就目前人工智能的發(fā)展水平以及人工智能本身的特點(diǎn)而言，它在教育中的應(yīng)用也是有其局限性的。①與學(xué)生之間無法暢通交流。教育本質(zhì)上是一種“交互”活動，而智能教學(xué)系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)最充分、最真實(shí)的交互。目前自然語言理解的研究成果非常有限，遠(yuǎn)不能達(dá)到人人交流的要求。此外，就態(tài)度、品德、情感等教育問題而言，機(jī)器只能通過學(xué)生輸入計(jì)算機(jī)的信息來判斷其掌握和內(nèi)化程度，而無法像人類教師通過自然狀態(tài)的交流和觀察來判斷學(xué)生的真實(shí)情況，因此，“機(jī)器智能”很容易被蒙蔽“雙眼”，無法做到像人與人之間那樣自然暢通的交流。②決策和推理機(jī)制不完善。智能教學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵智能所在是其決策和推理機(jī)制，即“教學(xué)策略”模塊根據(jù)不同學(xué)生的具體情況通過推理做出靈活決策，這種決策基于學(xué)生模塊提供的有關(guān)學(xué)生的知識水平、認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)風(fēng)格，而這些不能完全被形式化。同時，隨著教育理念的不斷更新以及教學(xué)模式和教學(xué)方法的不斷改進(jìn)，系統(tǒng)所應(yīng)用的教學(xué)策略模塊用于評估和判斷學(xué)生學(xué)習(xí)過程的能力是有限的。③人工智能并非適合所有的學(xué)習(xí)領(lǐng)域。根據(jù)加涅的學(xué)習(xí)結(jié)果分類，學(xué)習(xí)分為言語信息、智慧技能、認(rèn)知策略、動作技能和態(tài)度五類。言語信息分為符號學(xué)習(xí)、事實(shí)學(xué)習(xí)和有組織的知識學(xué)習(xí)，這些屬于可形式化內(nèi)容，適用于智能教學(xué)系統(tǒng)；智慧技能分為辨別、具體概念、定義性概念、規(guī)則和高級規(guī)則，其中前四項(xiàng)屬于可形式化內(nèi)容，適用于智能教學(xué)系統(tǒng)，而高級規(guī)則屬于復(fù)雜――形式化內(nèi)容，部分內(nèi)容不適用于智能教學(xué)系統(tǒng)；動作技能和態(tài)度領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，在其認(rèn)知成分中可以使用智能教學(xué)系統(tǒng)，但情感和行為成分等非形式化內(nèi)容，則難以用智能教學(xué)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。因此，并不是所有的學(xué)習(xí)領(lǐng)域都適用于智能教學(xué)系統(tǒng)。智能教學(xué)系統(tǒng)在教育中應(yīng)用的重點(diǎn)應(yīng)放在認(rèn)知領(lǐng)域中的符號學(xué)習(xí)、事實(shí)學(xué)習(xí)和有組織的知識學(xué)習(xí)、辨別、具體概念、定義性概念以及規(guī)則這些學(xué)習(xí)內(nèi)容上。

三、人工智能教育應(yīng)用的發(fā)展方向

近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)以及現(xiàn)代教育教學(xué)理論的發(fā)展，人工智能在教育中應(yīng)用的發(fā)展呈現(xiàn)出以下幾個趨勢。

1.開始突破單一的個別化教學(xué)模式。長期以來，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)和智能教學(xué)系統(tǒng)都是強(qiáng)調(diào)個別化教學(xué)模式，這種模式在發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性和進(jìn)行因人而異的指導(dǎo)等方面確實(shí)有許多優(yōu)點(diǎn)。但是，隨著認(rèn)知學(xué)習(xí)理論研究的進(jìn)展，人們發(fā)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)和智能教學(xué)系統(tǒng)中只強(qiáng)調(diào)個別化是不夠的，在某些場合（例如問題求解）采用協(xié)作方式往往更能奏效。因此，近年來在智能教學(xué)系統(tǒng)中，協(xié)作型教學(xué)模式得到越來越多的重視和研究。

2.智能教學(xué)系統(tǒng)日益與超媒體技術(shù)相結(jié)合。超媒體系統(tǒng)具有良好的開發(fā)環(huán)境、靈活方便的用戶界面以及圖、文、聲并茂的特點(diǎn)，而且其信息的組織方式與人類認(rèn)知的聯(lián)想記憶習(xí)慣相符，已成為目前一種最理想的信息載體和最有效的信息組織與信息管理技術(shù)，在許多領(lǐng)域尤其是教育領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。把超媒體技術(shù)引入智能教學(xué)系統(tǒng)，從而發(fā)展成為智能超媒體輔助教學(xué)系統(tǒng)，可以大大改善計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而顯著提高教學(xué)效果。

3.智能教學(xué)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系日益密切。網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和普及為遠(yuǎn)程教育和終身教育提供了一個良好的空間。當(dāng)前，智能教學(xué)與多媒體網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合成為人工智能在教育中應(yīng)用的一個勢不可擋的發(fā)展趨勢。

4.傳統(tǒng)人工智能與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊決策機(jī)制相結(jié)合。傳統(tǒng)人工智能從宏觀角度開展認(rèn)知模擬，可以部分地模擬人類的邏輯思維過程，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊決策機(jī)制從微觀方面進(jìn)行認(rèn)知模擬，著力實(shí)現(xiàn)模仿人類右腦的模糊處理功能和整個大腦的并行化處理功能。今后將探索一種新的智能處理模型：把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊決策機(jī)制和符號專家系統(tǒng)的推理能力結(jié)合起來，利用多重知識源、多種模型進(jìn)行復(fù)合協(xié)同處理。如果上述技術(shù)能夠成熟運(yùn)用，那將對人工智能的發(fā)展及其在教育中的應(yīng)用起到?jīng)Q定性的作用。

參考文獻(xiàn)：

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[3]何克抗.計(jì)算機(jī)輔助教育[M].北京：高等教育出版社，1997.

篇（3）

一、前言

當(dāng)前的人工智能雖然還不夠完善但其在人類的發(fā)展進(jìn)程中起到了巨大的作用。因?yàn)槠渚哂辛顺瑥?qiáng)的學(xué)習(xí)和分析的能力，在個人以及人工智能較量的過程中人工智能一直都是處在領(lǐng)先的地位，為此可以利用到人工智能來促進(jìn)到人類社會的快速發(fā)展。

二、相關(guān)概念闡述

人工智能又稱AI，是模擬物種智能應(yīng)用的技術(shù)實(shí)現(xiàn)和科學(xué)。機(jī)器智能的科研市場領(lǐng)域包括各種圖像和語言結(jié)構(gòu)的快速識別，以及使用語言直接處理和服務(wù)機(jī)器人。它不僅相當(dāng)于人類行為的智能，還可以系統(tǒng)地模擬物種的思維，并將在幾年內(nèi)超越歷史上的物種。在未來，機(jī)器人不斷學(xué)習(xí)，以使仿人機(jī)器人模仿人類的學(xué)習(xí)方式，在這一過程，獲得新的各種知識，智能機(jī)器人的學(xué)習(xí)過程更快，可以實(shí)現(xiàn)對海量綜合數(shù)據(jù)的深入分析。此外，人工智能機(jī)器人不僅可以獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果，而且具有獨(dú)特且更快的信號傳輸速率。許多科學(xué)家有能力超越人類自身。在深入思考核心問題時，實(shí)際上，很多人因?yàn)闄C(jī)器人是人類設(shè)計(jì)的，所以不可能超越人類的歷史，但是人工智能機(jī)器人可能具有集成的學(xué)習(xí)功能，因此這種可能性將變得非常大。人工智能機(jī)器人具有繼續(xù)學(xué)習(xí)技術(shù)的能力，沒有人能夠預(yù)測學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)后的整體智能水平。

三、人工智能視域下機(jī)器人學(xué)習(xí)的適切性

在當(dāng)前的文化和教育生活環(huán)境中，由于智能教育的興起，大數(shù)據(jù)情境系統(tǒng)功能可以為學(xué)生綜合分析和選擇各種類型的信息，從而重用具有潛在影響的知識可以促進(jìn)智能教育的發(fā)展。智能機(jī)器人繼續(xù)學(xué)習(xí)，但借助計(jì)算機(jī)來分析綜合數(shù)據(jù)，例如，以完全掌握規(guī)則并進(jìn)行非常有效的分析和預(yù)測。可以看出，機(jī)器人正為人類智能教育而學(xué)習(xí)更有益。在教育中，信息化的進(jìn)程在今天的時代，智能教育無疑已經(jīng)成為吸引學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的重要因素。將學(xué)習(xí)與先進(jìn)技術(shù)核心技術(shù)結(jié)合起來的方法有很多。人工智能機(jī)器人必然會給文化教育生態(tài)系統(tǒng)帶來幫助。向人工智能機(jī)器人學(xué)習(xí)的方式很多，學(xué)校教師可以提高和教育的整體質(zhì)量和效率，學(xué)生也可以贏得符合自身市場需求的學(xué)習(xí)服務(wù)，這有助于減輕學(xué)生和家長的負(fù)擔(dān)。

四、人工智能視域下機(jī)器人學(xué)習(xí)的應(yīng)用創(chuàng)新研究

從人工智能技術(shù)的角度來看，智能機(jī)器人學(xué)習(xí)是目前世界上最先進(jìn)的技術(shù)。大數(shù)據(jù)在教育相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用具有很好的業(yè)務(wù)前景。人工智能機(jī)器人持續(xù)學(xué)習(xí)的應(yīng)用可以幫助一些學(xué)生實(shí)現(xiàn)相關(guān)知識與數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。

（一）機(jī)器人學(xué)習(xí)與教育之間的融合僅從當(dāng)前的現(xiàn)象來看，大多數(shù)教師不了解核心技術(shù)，而了解該技術(shù)的人也不了解教育，這很容易導(dǎo)致無法在教育與核心之間形成良好的關(guān)系。因?yàn)榧夹g(shù)研發(fā)人員不了解教育，所以不能從教育的多個角度審視開發(fā)過程，優(yōu)秀的教師也不能從技術(shù)角度回應(yīng)數(shù)據(jù)的全面發(fā)展。在人工智能開發(fā)領(lǐng)域，機(jī)器人應(yīng)該深入地整合到學(xué)習(xí)和教育中。組織技術(shù)實(shí)施和教育核心領(lǐng)域的相關(guān)人員進(jìn)行直接溝通和交流，使人工智能機(jī)器人在學(xué)習(xí)和應(yīng)用過程中能夠更充分地認(rèn)識到技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)人員的過程。

（二）機(jī)器人學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)場景方面的應(yīng)用人工智能在學(xué)校教育領(lǐng)域的應(yīng)用，因其未來的發(fā)展趨勢而呈現(xiàn)出明顯的趨勢。然而，隨著學(xué)校教育核心領(lǐng)域的許多專業(yè)學(xué)科的介入，對學(xué)習(xí)人工智能機(jī)器人的要求將越來越高。當(dāng)你開始學(xué)習(xí)同一個主題時，需要在同一個應(yīng)用程序中逐步建立不同的場景。這對機(jī)器人來說更難在未來繼續(xù)學(xué)習(xí)，但也是最值得創(chuàng)新的。仿人機(jī)器人普遍對大量綜合數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，分析每個學(xué)習(xí)內(nèi)容主題的特點(diǎn)和各部分學(xué)生的特點(diǎn)，并采取相應(yīng)的更有針對性的基本教學(xué)方法，提高同學(xué)教育的速度和效率。

篇（4）

1 人工智能定義和發(fā)展階段

人工智能的英文是Artificial Intelligence, 簡稱AI, 人工智能的內(nèi)容不斷豐富和發(fā)展, 至今還沒有統(tǒng)一的定義。比較權(quán)威的說法認(rèn)為[3]:人工智能是關(guān)于人造物的智能行為, 主要包括知覺、推理、學(xué)習(xí)、交流和在復(fù)雜環(huán)境中的行為。人工智能的長期目標(biāo)是發(fā)明出可以像人類一樣或能更好地完成以上行為的機(jī)器, 短期目標(biāo)是理解這種智能行為是否存在于機(jī)器、人類或其他動物中, 所以它包含了科學(xué)和工程雙重目標(biāo)。根據(jù)其功能強(qiáng)弱, 人工智能分為三類, 即弱人工智能、強(qiáng)人工智能還有超級人工智能。人工智能的發(fā)展大體上經(jīng)歷了三個階段, 第一階段是20世紀(jì)50~60年代, 提出人工智能的概念。主要以命題邏輯、謂詞邏輯等知識表達(dá)和啟發(fā)式搜索算法為代表;第二階段是20世紀(jì)70~80年代, 提出了專家系統(tǒng), 同時基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法研究發(fā)展迅猛, 伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)計(jì)算硬件能力的逐步提高, 人工智能逐漸開始突破;第三階段是自20世紀(jì)末以來, 尤其是2006年開始進(jìn)入了大數(shù)據(jù)和自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知智能時代。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展, 人工智能的應(yīng)用場景也開始增多, 特別是深度學(xué)習(xí)算法在語音和視覺識別上實(shí)現(xiàn)了巨大的突破[4,5]。人工智能的技術(shù)體系主要分為四個方面, 即機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理、圖像識別以及人機(jī)交互等。當(dāng)今擊敗世界圍棋冠軍李世石的Alpha GO主要應(yīng)用了機(jī)器學(xué)習(xí)中的深度學(xué)習(xí)算法。

2 人工智能應(yīng)用狀況與反思

2017年, 阿里的無人超市落地杭州, 進(jìn)店、挑選商品、付款支付一氣呵成, 消費(fèi)者幾乎在完全自主的狀態(tài)下完成購物。與此類似, 昆山富士康公司裁員6萬名工人, 全用機(jī)器人代替。京東、淘寶引入的智能機(jī)器人替代了原來的倉庫管理、人工客服等崗位。因此有學(xué)者悲觀地?cái)嘌?在人工智能時代, 因?yàn)楹芏嗦殬I(yè)崗位或技能將被智能機(jī)器人所代替, 職業(yè)院校畢業(yè)生很有可能面臨畢業(yè)就失業(yè)的窘境。筆者認(rèn)為, 我們不應(yīng)該重蹈歷史上英國制定的限制汽車推廣使用的《紅旗法案》的悲劇。正是這個在今天看來毫無道理的, 但卻持續(xù)了三十年的法案讓德國和美國的汽車工業(yè)完全趕上來, 最終遠(yuǎn)超英國。人工智能應(yīng)用必將淘汰或替代很多現(xiàn)有就業(yè)崗位, 但同時又會創(chuàng)造新的就業(yè)崗位, 這是一個伴隨著產(chǎn)業(yè)智能升級的、長期的艱難過程, 對于職業(yè)教育來說, 這既是一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn), 也是一個難得的機(jī)遇。

3 人工智能時代職業(yè)教育的發(fā)展策略

為了更積極地適應(yīng)人工智能時代, 除了國家層面的統(tǒng)籌規(guī)劃、科學(xué)指導(dǎo)和政策、經(jīng)費(fèi)支持之外, 建議還要做好以下幾個方面的發(fā)展規(guī)劃。

3.1 解放思想, 更新理念與制度

中國工程院院士潘云鶴提出, 人工智能走向2.0階段的真正原因是世界正從原來由人類社會與物理空間構(gòu)成的二元空間, 向著由物理空間、人類社會與信息空間構(gòu)成的新三元空間演變[6]。因此, 職業(yè)教育在教學(xué)和管理過程中應(yīng)該加入人工智能等相關(guān)理念和技術(shù), 同時其辦學(xué)定位、人才培養(yǎng)方案、專業(yè)建設(shè)、課程內(nèi)容、考核評價標(biāo)準(zhǔn)等方面都需要做出相應(yīng)的改進(jìn)。比如當(dāng)前大多數(shù)職業(yè)院校非計(jì)算機(jī)類專業(yè)的課程安排中, 信息技術(shù)類課程課時偏少, 數(shù)據(jù)處理、編程類或人工智能課程幾乎沒有, 這樣的安排不利于提升學(xué)生的信息素養(yǎng), 必須做出相應(yīng)的調(diào)整, 同時適當(dāng)減少將來可被人工智能應(yīng)用替代的技能課程的課時, 比如電算會計(jì)、環(huán)境監(jiān)測等。

3.2 善用人工智能, 提升教學(xué)與管理

在人工智能背景下, 教師們現(xiàn)有的重復(fù)性工作和大量數(shù)據(jù)積淀的教學(xué)任務(wù), 比如批改作業(yè)或閱卷或課堂考勤都可能被人工智能取代, 因此, 教師能騰出更多的時間, 更充分地關(guān)注學(xué)生的個性差異, 從而為學(xué)習(xí)者提供更精確的個性化學(xué)習(xí)服務(wù), 教師也能夠及時調(diào)整教學(xué)方法和手段, 優(yōu)化教學(xué)評價方式, 補(bǔ)充教學(xué)資源, 減少備課重復(fù)性工作, 提升教學(xué)效率, 真正地做得因材施教, 同時學(xué)生們的學(xué)習(xí)方法和方式將不同程度地得到重構(gòu), 基于大數(shù)據(jù)的智能在線學(xué)習(xí)平臺大量出現(xiàn), 不同的學(xué)校、學(xué)科及專業(yè)課程不再封閉, 學(xué)習(xí)時時處處都可以進(jìn)行, 碎片化與個性化學(xué)習(xí)將日益普遍。教師能完整地跟蹤學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程, 比如學(xué)生上課是否睡覺、是否玩手機(jī)、是否在教室里與其他同學(xué)合作學(xué)習(xí)等, 都能夠根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行智能解析, 有利于更有效、更全面地對學(xué)生進(jìn)行過程性評價。大部分課程考試將全部自動化, 考生資格審查利用人臉識別、監(jiān)考與閱卷都由智能機(jī)器來完成。上述人工智能給教學(xué)帶來的這些變化既需要網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)施和相關(guān)軟件系統(tǒng)來支撐, 更需要職業(yè)教育的教師們繼續(xù)提升信息技能、深化和加強(qiáng)信息素養(yǎng)。

3.3 深化產(chǎn)教融合、優(yōu)化實(shí)訓(xùn)筑牢就業(yè)

在人工智能時代, 職業(yè)院校應(yīng)與相關(guān)行業(yè)統(tǒng)籌發(fā)展, 深化產(chǎn)教融合, 拓寬企業(yè)參與的途徑, 深化引企入教改革, 支持引導(dǎo)企業(yè)深度參與職業(yè)院校的教育教學(xué)改革, 多種方式參與學(xué)校專業(yè)規(guī)劃、教材開發(fā)、教學(xué)設(shè)計(jì)、課程設(shè)置、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn), 促進(jìn)企業(yè)需求融入人才培養(yǎng)環(huán)節(jié);鼓勵以引企駐校、引校進(jìn)企、校企一體等方式吸引優(yōu)勢企業(yè)與學(xué)校共建共享生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地;全面推行現(xiàn)代學(xué)徒制和企業(yè)新型學(xué)徒制, 推動學(xué)校就業(yè)與企業(yè)招工無縫銜接。比如職業(yè)教育將出現(xiàn)新師徒制, 行業(yè)領(lǐng)域的行家里手將通過互聯(lián)網(wǎng)以VR或者AR技術(shù)言傳身教的方式, 帶領(lǐng)規(guī)模龐大的徒弟用碎片時間進(jìn)行學(xué)習(xí)與實(shí)踐。

3.4 完善終身學(xué)習(xí)的職業(yè)教育體系

隨著人工智能應(yīng)用的深入推廣, 職業(yè)院校培養(yǎng)的技能型人才所掌握的技能如果不及時進(jìn)行充電升級, 中低端的重復(fù)性強(qiáng)的工作將面臨被智能機(jī)器人不同程度進(jìn)行替代的危險(xiǎn)。所以對于不少技能崗位, 守著一門技術(shù)吃一輩子老本的時代將一去不復(fù)返。因此, 職業(yè)教育要繼續(xù)完善終身教育體系, 為職業(yè)教育學(xué)生的充電升級鋪就一條縱深的通道。

3.5 人文教育為道, 智能教育為用

在人工智能的幫助下, 簡單重復(fù)性的工作將被機(jī)器替代, 人們將從重復(fù)繁瑣的事務(wù)中解脫出來, 轉(zhuǎn)去從事更具有創(chuàng)造性、創(chuàng)新性或者更具有情感類的工作, 這些工作需要人與人之間的合作與溝通, 因此, 職業(yè)教育更需要注重學(xué)生思想道德水平、人文綜合素質(zhì)的培養(yǎng), 這是做人之道, 在此基礎(chǔ)之上激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造力, 促進(jìn)跨界思維的形成, 更好地掌握人工智能時代的相關(guān)職業(yè)崗位知識和相應(yīng)的智能技能。著名理論物理學(xué)家霍金曾說:完全人工智能的研發(fā)可能意味著人類的末日。Tesla汽車和Space X公司創(chuàng)始人馬斯克說:我們必須非常小心人工智能。如果必須預(yù)測我們面臨的最大現(xiàn)實(shí)威脅, 恐怕就是人工智能了[7]。一群沒有良好道德水平的, 但掌握了智能技術(shù)或設(shè)備的人們是危險(xiǎn)的, 所以職業(yè)教育應(yīng)該從學(xué)生入學(xué)起就開始, 不斷提升學(xué)生的思想道德水平, 熱愛社會、熱愛生活、樂于助人、與人為善。只有這樣, 人工智能應(yīng)用才能更好地服務(wù)人們、造福社會。

4 結(jié)論

人工智能正在快速又深刻地改變我們的教學(xué)、生活和工作方式, 也對職業(yè)教育提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn), 同時也是一個巨大的機(jī)遇。職業(yè)教育在面對人工智能時代的變革時, 須要從國家政策、理念與制度、教學(xué)管理、產(chǎn)教融合、終身學(xué)習(xí)等方面做好應(yīng)對, 切實(shí)地把握人文教育之道對智能教育之用的統(tǒng)領(lǐng)原則, 培養(yǎng)能很好地掌控人工智能技術(shù)和應(yīng)用的人才。

參考文獻(xiàn)

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篇（5）

這只是人工智能在教育領(lǐng)域的小試牛刀。雖然有專家預(yù)測在未來十年內(nèi)不會看到人形機(jī)器人替代教師進(jìn)入課堂，不過地平線報(bào)告2016年基礎(chǔ)教育版和2107年高等教育版都預(yù)測未來五年內(nèi)人工智能將會在教育行業(yè)普及。

教育行業(yè)已有的人工智能研究和應(yīng)用

Woolf等人在2013年提出了人工智能在教育領(lǐng)域應(yīng)努力解決“五大挑戰(zhàn)”：①為每一個學(xué)習(xí)者提供虛擬導(dǎo)師：無處不在地支持用戶建模、社會仿真和知識表達(dá)的整合。②解決21世紀(jì)技能：協(xié)助學(xué)習(xí)者自我定位、自我評估、團(tuán)隊(duì)合作等。③交互數(shù)據(jù)分析：對個人學(xué)習(xí)、社會環(huán)境、學(xué)習(xí)環(huán)境、個人興趣等大量數(shù)據(jù)的匯集。④為全球課堂提供機(jī)會：增加全球教室的互聯(lián)性與可訪問性。⑤終身學(xué)習(xí)技術(shù)：讓學(xué)習(xí)走出課堂，進(jìn)入社會。

過去十年，一些研究者對人工智能在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用做了大量的探索。相關(guān)的研究成果包括：①跟蹤學(xué)習(xí)者的思維步驟和解決問題的潛在目標(biāo)結(jié)構(gòu)（Anderson等，1995）；②診斷誤解和評估學(xué)習(xí)者的理解域（VanLehn，1988）；③提供及時的指導(dǎo)、反饋和解釋（Shute，2008）；④促進(jìn)高效學(xué)習(xí)的行為，如自我調(diào)節(jié)、自我監(jiān)控和自我解釋（Azevedo&Hadwin，2005）；⑤以合適的難度水平和最適當(dāng)?shù)膬?nèi)容來規(guī)劃學(xué)習(xí)活動（VanLehn，2006）。

這些研究，基本上使用到了人工智能的每一項(xiàng)技術(shù)——自然語言處理、不確定性推理、規(guī)劃、認(rèn)知模型、案例推理、機(jī)器學(xué)習(xí)等?！爸悄軐?dǎo)師系統(tǒng)”就是基于這些研究和技術(shù)而開發(fā)的人工智能教育應(yīng)用。類似的成熟產(chǎn)品包括Tabtor（hellothinkster.com）、CarnegieLearning（carnegielearning.com）和FrontRow（frontrowed.com）。2014年，加拿大西蒙弗雷澤大學(xué)的一項(xiàng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)用智能導(dǎo)師系統(tǒng)的學(xué)習(xí)者比使用其他教學(xué)方法的學(xué)習(xí)者獲得的成績更高。

人工智能在教育行業(yè)的新發(fā)展

教育行業(yè)的三種類型（內(nèi)容、平臺和評估）的服務(wù)商都在經(jīng)歷著一場變革。內(nèi)容出版商面臨紙質(zhì)印刷到數(shù)字出版和開放教育內(nèi)容的挑戰(zhàn)。學(xué)習(xí)平臺正試圖區(qū)分自適應(yīng)、個性化和數(shù)據(jù)分析的功能。評估供應(yīng)商則繼續(xù)探尋從多項(xiàng)選擇題測試轉(zhuǎn)向更具創(chuàng)新性的問題類型。人工智能將為這三種類型教育服務(wù)商帶來新的發(fā)展思路和契機(jī)，同時也惠及教育生態(tài)系統(tǒng)中的所有利益相關(guān)者。學(xué)生通過即時反饋和指導(dǎo)提高學(xué)習(xí)效率，教師將獲得豐富的學(xué)習(xí)分析和個性化指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)，父母能夠低成本地為孩子改進(jìn)職業(yè)前景，學(xué)校能夠規(guī)模化提高教育質(zhì)量，政府能夠提供負(fù)擔(dān)得起的教育。2017年，人工智能將在以下領(lǐng)域發(fā)揮其效益。

1.人工智能批改作業(yè)

批改作業(yè)和試卷是一件乏味的工作，這通常會占據(jù)教師大量的時間，而這些時間本可以更多地用于與學(xué)生互動、教學(xué)設(shè)計(jì)和專業(yè)發(fā)展。

目前，人工智能批改作業(yè)已經(jīng)相當(dāng)接近真人教師了，除了選擇題、填空題外，作文的批改能力已經(jīng)大幅提高。美國斯坦福大學(xué)已經(jīng)成功開發(fā)出一種機(jī)器學(xué)習(xí)程序，能夠批改8～10年級的作文。隨著圖像識別能力的大幅提高，手寫答案的識別也接近可能。就連占有美國標(biāo)準(zhǔn)化考試60%市場份額的全球最大教育企業(yè)——培生公司也認(rèn)為，人工智能已經(jīng)可以出現(xiàn)在教室并提供足夠可信的評估。據(jù)培生公司近期的報(bào)告IntelligenceUnleashed推測，人工智能軟件所具有的廣泛的、定制的反饋能夠最終淘汰傳統(tǒng)測試。

2.人工智能實(shí)現(xiàn)一對一輔導(dǎo)

自適應(yīng)學(xué)習(xí)軟件已經(jīng)能為學(xué)生提供個性化學(xué)習(xí)支撐。據(jù)2011年VanLehn的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，人工智能在某些特定主題和方法上比未經(jīng)訓(xùn)練的導(dǎo)師更具有效性。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，人工智能導(dǎo)師能在學(xué)生出錯的具體步驟上給予實(shí)時干預(yù)，而不是就整個問題的答案給予反饋（Corbett&Anderson，2001；Shute，2008）。

自適應(yīng)學(xué)習(xí)在拉美地區(qū)正在興起。AndréUrani市政學(xué)校的學(xué)生使用人工智能軟件Geekie觀看在線課程（視頻和練習(xí)）。Geekie為學(xué)生提供每一步的實(shí)時反饋，并隨著學(xué)習(xí)的進(jìn)展來傳授更為精細(xì)的課程內(nèi)容。

早在1984年，本杰明·布盧姆的研究就提出一對一輔導(dǎo)能帶來更好的學(xué)習(xí)效果。而人工智能技術(shù)可以模擬一對一輔導(dǎo)，以更好地跟蹤、適應(yīng)和支持個體學(xué)習(xí)者。這將是人工智能在教育中更高層次的個性化學(xué)習(xí)應(yīng)用。例如，比爾·蓋茨看好的人工智能聊天機(jī)器人或個人虛擬導(dǎo)師，能在學(xué)生面臨挑戰(zhàn)時提供強(qiáng)有力的支持，隨時隨地回答學(xué)生的提問；還可以為學(xué)生訂制學(xué)習(xí)方案和規(guī)劃職業(yè)發(fā)展路徑，并引導(dǎo)學(xué)生走向成功。更重要的是，人工智能可以匹配聊天機(jī)器人或虛擬導(dǎo)師的面孔和聲音來滿足學(xué)生個人喜好。對比網(wǎng)頁界面的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，這才是真正做到了一人一導(dǎo)師。

3.人工智能關(guān)注學(xué)生情感

2016年地平線報(bào)告高等教育版把情感計(jì)算列為教育技術(shù)發(fā)展普及的重要方向。也就是說，人工智能不僅限于模擬人類傳遞知識，還能通過生物監(jiān)測技術(shù)（皮膚電導(dǎo)、面部表情、姿勢、聲音等）來了解學(xué)生在學(xué)習(xí)中的情緒，適時調(diào)整教育方法和策略。例如，機(jī)器人導(dǎo)師捕捉到學(xué)生厭煩的面部表情時，就可以立即改變教學(xué)方式努力激發(fā)他們的興趣。這種關(guān)注情感的人機(jī)交流為學(xué)生營造一個更真實(shí)的個性化學(xué)習(xí)環(huán)境，更好地維持了學(xué)習(xí)者的動機(jī)。美國匹茲堡大學(xué)開發(fā)的AttentiveLearner智能移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)就能通過手勢監(jiān)測學(xué)生的思想是否集中。突尼斯蘇斯國家工程學(xué)院的研究人員正在研究開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的人工智能教學(xué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠識別學(xué)生在任何地方開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的面部表情，以優(yōu)化遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)過程。

進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，人工智能還可以關(guān)注學(xué)生的心理健康。當(dāng)前已經(jīng)有使用人工智能來為自閉癥兒童提供有效支持的案例。例如，倫敦知識實(shí)驗(yàn)室在Topcliffe小學(xué)開展試驗(yàn)，讓自閉癥學(xué)生與半自動虛擬男孩安迪開展互動交流，研究人員發(fā)現(xiàn)患有自閉癥的學(xué)生在社交能力方面有進(jìn)步。

4.人工智能改進(jìn)數(shù)字出版

教科書等課程材料并非總是完美，傳統(tǒng)印刷出版讓課程的修訂變得過于緩慢。這不僅是生產(chǎn)工藝的問題，更主要的是紙質(zhì)課程材料無法快速獲取使用者的反饋來識別缺陷所在。而數(shù)字化出版在人工智能的支撐下能徹底改變這一現(xiàn)狀。

人工智能可幫助使用者快速識別課程缺陷。大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)開放課程Coursera的提供者已經(jīng)將這一想法付諸實(shí)踐。當(dāng)發(fā)現(xiàn)大量學(xué)生的作業(yè)提交了錯誤的答案時，系統(tǒng)會提示課程材料的缺陷，進(jìn)而有助于彌補(bǔ)課程的不足。

另一項(xiàng)人工智能在數(shù)字化出版的應(yīng)用是自動化組織和編寫教材。這是基于深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)能模仿人類的行為進(jìn)行讀和寫。ScottR.Parfitt博士的內(nèi)容技術(shù)公司CTI就依據(jù)這項(xiàng)技術(shù)幫助教師定制教科書——教師導(dǎo)入教學(xué)大綱，CTI的人工智能引擎能自動填充教科書的核心內(nèi)容。

隨著自然用戶界面和自然語言處理在人工智能領(lǐng)域的成熟應(yīng)用，課程材料的數(shù)字化出版也會有更新的形態(tài)——不再局限于書本或網(wǎng)頁的形式，聊天機(jī)器人和虛擬導(dǎo)師將成為內(nèi)容表達(dá)的更好的方式。

5.人工智能作為學(xué)生

多年的研究表明，教會別人才是更好的學(xué)習(xí)，即learning-by-teaching。美國斯坦福大學(xué)教育學(xué)教授DanielSchwartz正基于這一理念來開發(fā)新的人工智能產(chǎn)品。他聯(lián)合了多個領(lǐng)域的專家一起開發(fā)了人工智能應(yīng)用——貝蒂的大腦（Betty’sBrain），讓學(xué)生來教貝蒂學(xué)習(xí)生物知識。試點(diǎn)研究發(fā)現(xiàn)，使用這一方法來學(xué)習(xí)的學(xué)生比其他學(xué)生成績更好，且在科學(xué)推理上也更勝一籌。

類似的研究和開發(fā)還有瑞典隆德大學(xué)的TimeElf和美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的SimStudent，這兩個人工智能產(chǎn)品也是基于learning-by-teaching而開發(fā)，讓學(xué)生在教會機(jī)器人知識的過程中深化對知識的理解。

篇（6）

【關(guān)鍵詞】人工智能 網(wǎng)絡(luò)教育 具體應(yīng)用

1 網(wǎng)絡(luò)教育模式的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 網(wǎng)絡(luò)教育的優(yōu)勢

網(wǎng)絡(luò)教育模式是對傳統(tǒng)課堂教育模式的更新與演進(jìn)，傳統(tǒng)課堂教育模式具有交流便捷、課堂管理方便的優(yōu)勢，但是也受到空間和時間的雙重限制，需要繳納昂貴的場地和設(shè)施費(fèi)用，難以追趕新時期人們快捷的工作步伐。網(wǎng)絡(luò)教育通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程傳遞，在繼承和發(fā)展了傳統(tǒng)課堂優(yōu)勢的同時，彌補(bǔ)了缺點(diǎn)和不足，在虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，擺脫了有關(guān)時間、空間、身份等諸多限制，促進(jìn)了教育手段的創(chuàng)新，為人們提供了更多接受教育的機(jī)會，促進(jìn)了國民教育水平的提高。

1.2 網(wǎng)絡(luò)教育存在的問題

網(wǎng)絡(luò)教育的問題主要體現(xiàn)在以下方面：

1.2.1 操作平臺的局限性

網(wǎng)絡(luò)教育登錄界面的首頁，一般包含著課程選擇、成績查詢、習(xí)題演練、師資介紹等基本內(nèi)容，這容易導(dǎo)致眾多網(wǎng)絡(luò)教育平臺具有相同的首頁模板和計(jì)算機(jī)程序，不同平臺、不同學(xué)科、不同專業(yè)沒能充分體現(xiàn)出其獨(dú)一無二的課程特色。操作平臺具有局限性，無法充分體現(xiàn)人性化特色和該課程的特殊化要求。

1.2.2 教學(xué)方式的一致性

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，一般采用計(jì)算機(jī)程序設(shè)定好的流程，授課、復(fù)習(xí)、習(xí)題演練、期末考試、綜合評估為基本程序，流程化操作，無法根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和成績要求制定相應(yīng)的教學(xué)方式。教學(xué)評價流程過于死板，無法像教師一樣考慮其他綜合因素進(jìn)行分析，這就容易導(dǎo)致考試系統(tǒng)的公平性、評分的合理性受到質(zhì)疑，無法體現(xiàn)教學(xué)權(quán)威性。

1.2.3 服務(wù)系統(tǒng)的落后性

網(wǎng)絡(luò)教育是以計(jì)算機(jī)的軟件程序?yàn)楸憩F(xiàn)載體，將教學(xué)課程和學(xué)習(xí)方式相融合。隨著知識體系更新?lián)Q代的不斷加快，學(xué)術(shù)糾錯的發(fā)生，課程及時更新也是十分重要的。但是網(wǎng)絡(luò)教育服務(wù)系統(tǒng)具有一定的落后性和延時性，傳遞的知識和答疑手段相對落后，影響著網(wǎng)絡(luò)教育的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

2 人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的具體應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)教育缺陷的存在，其重要原因是教育流程系統(tǒng)的“剛性”無法符合學(xué)習(xí)者不同的教學(xué)需求，不懂得如何具體因人而異、因材施教；而人工智能“柔性”的工作特點(diǎn)，可以有綜合考慮各種影響因素，并及時調(diào)節(jié)，恰好是對缺陷的補(bǔ)充。事實(shí)證明，人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的具體應(yīng)用也取得了較好的效果，主要體現(xiàn)在以下方面：

2.1 專家系統(tǒng)的應(yīng)用

專家系統(tǒng)是對智能教學(xué)系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)以及先進(jìn)的智能化硬件設(shè)備的總稱。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教育是流程化、規(guī)范化的，智能化教學(xué)系統(tǒng)是對每個流程應(yīng)用智能化手段，促進(jìn)教學(xué)過程的科學(xué)性。

2.1.1 智能決策系統(tǒng)。

在課程開始之前，增設(shè)智能決策功能即智能決策系統(tǒng)，類似于學(xué)校的入學(xué)考試，對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、成績水平、智力狀況進(jìn)行基本的分析和了解，以學(xué)生能力而不是教師要求為教學(xué)依據(jù)，制定合理的教學(xué)計(jì)劃和學(xué)習(xí)方案；通過智能化設(shè)計(jì)，確定學(xué)習(xí)成績分階段測試計(jì)劃、智力開發(fā)方案和考試模擬系統(tǒng)等，通過這些方式，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生能力的充分開發(fā)。

2.1.2 智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)

這是通過對學(xué)生一定時期學(xué)習(xí)環(huán)境的營造，通過對環(huán)境內(nèi)各影響因素施加措施，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供優(yōu)質(zhì)條件。影響因素包括教師、學(xué)習(xí)資源、外部因素等，一旦學(xué)生學(xué)習(xí)沒有達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)，教師模塊就會對學(xué)生的動態(tài)行為做出科學(xué)正確的指導(dǎo)，并向正確的學(xué)習(xí)軌跡糾正；學(xué)生學(xué)習(xí)所需要的參考資料、試卷分析、時事熱點(diǎn)等，會根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展情況及時更新資料庫；學(xué)生在學(xué)習(xí)中遭遇困境，系統(tǒng)會根據(jù)智能化發(fā)揮引導(dǎo)和提醒功能。

2.1.3 智能教學(xué)系統(tǒng)和智能化硬件設(shè)備

智能教學(xué)系統(tǒng)和智能化硬件設(shè)備分別是智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)的軟件和硬件載體。智能教學(xué)系統(tǒng)是智能決策和智能導(dǎo)學(xué)子系統(tǒng)的綜合，是幾種不同模式的組合與搭配，最終出現(xiàn)適合學(xué)生自身的學(xué)習(xí)模式，并且讓系統(tǒng)關(guān)系更加穩(wěn)固；硬件系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和載體，包括傳輸設(shè)備中的路由器、交換機(jī)設(shè)備，終端的打印機(jī)、攝像頭等。

2.2 其他人工智能系統(tǒng)的應(yīng)用

2.2.1 語言處理系統(tǒng)

語言處理系統(tǒng)在人工智能領(lǐng)域是一種應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)，系統(tǒng)內(nèi)部擁有錄音模塊、語言識別模塊、轉(zhuǎn)換模塊和輸出模塊。學(xué)生向錄音系統(tǒng)發(fā)出聲音，語言識別和轉(zhuǎn)換模塊將語言轉(zhuǎn)化為文字顯示在計(jì)算機(jī)界面上。就目前的技術(shù)來說，語言處理系統(tǒng)可以處理簡單口語和書面語言，局限在普通話，隨著語言庫的升級，語言處理系統(tǒng)的功能會越來越強(qiáng)大。這一功能的出現(xiàn)，對學(xué)生學(xué)習(xí)語言口語和減少文字任務(wù)有很大的幫助。

2.2.2 知識庫系統(tǒng)

知識庫系統(tǒng)是對知識和數(shù)據(jù)的整合、匯總和儲存，學(xué)生僅依靠記憶中對知識的只言片語和殘損記憶，發(fā)揮知識庫強(qiáng)大搜索功能，自動分辨出關(guān)鍵詞，并提供完整的數(shù)據(jù)。這對學(xué)生學(xué)習(xí)記錄的查找和知識的復(fù)習(xí)有很大幫助，也有助于系統(tǒng)的升級和完善。

3 促進(jìn)人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中應(yīng)用的具體措施

3.1 加大資金支持

資金支持是發(fā)展新科技的堅(jiān)實(shí)保證，政府和相關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)該重視人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育發(fā)展中的巨大作用，提供政策的優(yōu)惠和資金撥款，給予場地和設(shè)備的支持。有了資金的支持，可以吸引優(yōu)秀人才開展系統(tǒng)研發(fā)和技術(shù)升級工作，可以為人工智能的應(yīng)用提供高性能、高水平、先進(jìn)的硬件設(shè)施保障。

3.2 開展教學(xué)實(shí)施

應(yīng)該積極促進(jìn)人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的教學(xué)實(shí)施活動，通過一線學(xué)習(xí)的監(jiān)測和實(shí)驗(yàn)，推動新技術(shù)的普及與應(yīng)用。在相關(guān)專業(yè)院校安裝人工智能軟件，也是促進(jìn)教學(xué)實(shí)施的有效途徑。

4 結(jié)束語

綜上所述，人工智能是一項(xiàng)應(yīng)用廣泛，可研究性強(qiáng)的計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)。通過人工智能相關(guān)技術(shù)的研究，能夠解決網(wǎng)絡(luò)教育中存在的諸多問題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率，方便老師的教學(xué)管理，以及對教育教學(xué)模式將產(chǎn)生深刻影響。

參考文獻(xiàn)

[1]馮佳.虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2011（17）.

[2]王世剛，王紀(jì)鳳，尚玉蓮，趙學(xué)軍.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中的虛擬機(jī)技術(shù)應(yīng)用[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2011（01）.

[3]劉健.人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用探索[J]. 計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2014（06）.

[4]陳建鋒.人工智能及其在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究.2015（03）.

作者簡介

篇（7）

1引言

作為計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的全新領(lǐng)域即人工智能，其正在迅速成長與成熟、新方法、新理念、新技術(shù)并且不斷壯大，同樣也包含著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)學(xué)、信息論各類學(xué)科的交叉和邊緣學(xué)科。人工智能包含的主要內(nèi)容有知識表示和推理機(jī)制、問題求解和搜索算法，自然語言理解、專家系統(tǒng)和機(jī)器學(xué)習(xí)等；也作為計(jì)算機(jī)科學(xué)各專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程，國內(nèi)外各高校都非常重視，都將人工智能作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的必修課程。人工智能包含的學(xué)科多，知識點(diǎn)雜、理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象，算法難度高復(fù)雜，在此情況下各高校采用傳統(tǒng)的“教師講、學(xué)生聽”單一教學(xué)模式，學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)地位；課堂教學(xué)與實(shí)際操作、理論與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用相脫節(jié)；加上理論知識強(qiáng)，案例缺乏，容易使學(xué)生感覺空洞；學(xué)生易產(chǎn)生厭學(xué)情緒，也達(dá)不到鍛煉其分析問題、解決問題的思維能力和實(shí)踐動手能力。如何讓學(xué)生高效的學(xué)習(xí)一直是教師研究的課題，在大數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)信息時代的大背景下，“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)廣泛應(yīng)用和存在于生活、工作各個方面，其在教育教學(xué)中表現(xiàn)出的創(chuàng)新性、互動性尤為突出，并極具優(yōu)勢。

2基于案例的教學(xué)研究

此方法開始于上世紀(jì)20年代左右，最早是由美國哈佛商學(xué)院所提倡的，基于當(dāng)時特殊的商業(yè)管理真是背景和特殊事件，能夠有效的發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生主動性、積極性和應(yīng)用能力，開展案例教學(xué)后，學(xué)生實(shí)際解決問題能力有了很大的提高。但此教學(xué)研究方法知道到上世紀(jì)80年代后期，才引起教師的重視。1986年由美國研究小組提出《準(zhǔn)備就緒的國家：二十一世紀(jì)的教師》書中，強(qiáng)烈推薦此方法在實(shí)際教學(xué)的重要性，并說明今后在教學(xué)過程中將其作為一種重要的教學(xué)方法應(yīng)用于各類課程中去。

3基于人工智能的案例教學(xué)研究及應(yīng)用

3.1案例精選

此方法第一步是案例選取，案例的好壞是決定案例教學(xué)效果關(guān)鍵因素。案例的選取需要滿足以下要求：（1）符合現(xiàn)在的教學(xué)目標(biāo)，明確學(xué)生需要掌握的知識點(diǎn)、重難點(diǎn)等，能夠運(yùn)用所學(xué)的理論知識應(yīng)用到實(shí)際中，以此提高學(xué)生分析、解決問題的能力；（2）案例要有代表性、趣味性，由于人工智能課程內(nèi)容多、抽象，需要將枯燥乏味的知識點(diǎn)轉(zhuǎn)化為趣味生動的案例，有利于吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和主動性；例如，講到“知識表示”這部分內(nèi)容中引入“機(jī)器人搬積木”、“野人修道士渡河”案例；（3）采用互動的形式，此為人工智能的案例教學(xué)研究重要特征，同時也是教學(xué)目標(biāo)得以充分展現(xiàn)的必要條件。能夠調(diào)動大家的積極性，學(xué)生和學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間的互動，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。

3.2案例的執(zhí)行

（1）講授法?；诮虒W(xué)內(nèi)容具體知識點(diǎn)設(shè)計(jì)案例；通過教師講解，幫助學(xué)生理解抽象的理論知識。案例的呈現(xiàn)有兩種基本形式：一是“案例—理論”,即先給出教學(xué)案例，后講解理論知識；二是“理論—案例”,即教師先講解知識，再給出教學(xué)案例；案例的呈現(xiàn)方式不同,會直接影響案例的功能，也會影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒、學(xué)習(xí)效果。為了使案例能更好地為教學(xué)服務(wù),教師講解案例之前應(yīng)從創(chuàng)設(shè)案例情境開始,通過情境體驗(yàn)與案例剖析激發(fā)學(xué)生認(rèn)知的興趣,引導(dǎo)學(xué)生對將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容產(chǎn)生注意,有利于教師導(dǎo)入新課。（2）互相討論法。大學(xué)生課余時間充沛，鑒于此，將班級學(xué)生分為若干小組，教師將事先準(zhǔn)備好的案例分配給各組，學(xué)生采用組內(nèi)互動討論的形式，設(shè)計(jì)出此案例的各種解決方法。課堂上，將本小組的解決方法用課件展現(xiàn)給其他小組。講解完成后，學(xué)生開始互相討論，對比各自的方法，然后由老師進(jìn)行分析、對比和總結(jié)。以此來增強(qiáng)學(xué)生對學(xué)科知識點(diǎn)、應(yīng)用能力的掌握。（3）相互辯證法。課后，采用相互辯證的方法，組織大家相互辯論。選擇一些綜合應(yīng)用比較強(qiáng)的案例。與簡單的案例相比，綜合應(yīng)用案例能更加高效地啟發(fā)學(xué)生全方位地思考和探索問題的解決方法。相互辯證法是一種探索新型的教學(xué)形式，學(xué)生的自主性強(qiáng)，能夠在辯論中充分表達(dá)自己的觀點(diǎn)，充分運(yùn)用所學(xué)的理論知識來維護(hù)自己的觀點(diǎn)，還可以促使學(xué)生查閱大量資料，拓展知識面。

4結(jié)語

通過以上論述，人工智能技術(shù)開始應(yīng)用于教學(xué),與教學(xué)現(xiàn)代化有著密切的聯(lián)系。其發(fā)展必將對現(xiàn)代教育起巨大推動作用。在教學(xué),可以基于人工智能技術(shù)建立人類推理模型學(xué)習(xí)工具等諸多的運(yùn)用,展示出越來越好的實(shí)用性。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒蕾,張先鋒.人工智能及其發(fā)展應(yīng)用[J].信息網(wǎng)絡(luò)安全，2012(02).

[2]陳柯蒙，張寧.人工智能的發(fā)展探析[J].新西部(理論版)，2012(05).

篇（8）

改革傳統(tǒng)教學(xué)模式

田納西州立大學(xué)是一所由政府資助的大學(xué)，地理位置優(yōu)越，其所在地――納什維爾，是醫(yī)療衛(wèi)生、音樂、出版和交通運(yùn)輸?shù)闹匾行?，也是美國鄉(xiāng)村音樂的發(fā)源地，素有“Music City USA”之稱，曾在2006年被提名為美國最佳居住地第一名。學(xué)校共提供45個學(xué)士學(xué)位和24個碩士、博士學(xué)位，主要集中在人文科學(xué)、行政管理、心理學(xué)、特殊教育和教學(xué)、生物科學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等七個領(lǐng)域。學(xué)校商學(xué)院在1994年獲得高級大學(xué)商學(xué)院國際協(xié)會認(rèn)證，并同時在本科生和研究生課程兩方面得到了國際認(rèn)可。

在早期發(fā)展階段，由于師資力量嚴(yán)重不足，學(xué)校采取了以人工智能輔助的方式開展教學(xué)活動。如今，田納西州立大學(xué)的人工智能教學(xué)法在美國可謂獨(dú)樹一幟。他們在教學(xué)過程中注重從學(xué)生的心理特征出發(fā)，營造了科學(xué)高效的學(xué)習(xí)環(huán)境，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

在田納西州立大學(xué)，教師在教學(xué)過程中側(cè)重于營造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，設(shè)法將文本、圖形、色彩、聲音、影像等信息融為一體，打造形式多樣、內(nèi)容豐富的教學(xué)內(nèi)容，而不是機(jī)械地灌輸書本知識。這對于激活學(xué)生的感知能力，吸引學(xué)生的注意力，以及調(diào)動他們的學(xué)習(xí)興趣等具有十分顯著的作用。在這樣的環(huán)境下，學(xué)生獲取的信息量遠(yuǎn)比傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境下要多，學(xué)生學(xué)習(xí)的態(tài)度也更加積極主動，有效地培養(yǎng)了他們的自主學(xué)習(xí)能力，極大地提高了學(xué)校的教育教學(xué)質(zhì)量。

與此同時，學(xué)校在教學(xué)過程中十分注重新技術(shù)的應(yīng)用。當(dāng)微軟公司剛推出MS Power Point（PPT）時，學(xué)校便嘗試將這種技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)中。從教學(xué)實(shí)踐來看，基于PPT的教學(xué)課件，具有吸引學(xué)生注意力、刺激學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣的特殊功能。教師們借助該課件強(qiáng)大而生動的演示功能和鏈接功能，將自己多年總結(jié)的教學(xué)內(nèi)容制作成多層次和交互性較強(qiáng)的演示文稿，利用超級鏈接功能將詞匯、語法、語音和圖像等與教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，形成了線性和非線性課程教學(xué)體系，極大地豐富和強(qiáng)化了課堂教學(xué)。

隨著PPT形式、顏色、動畫效果等不同的變化，學(xué)生們對課件內(nèi)容產(chǎn)生了越來越大的興趣，對所學(xué)知識的掌握也更牢固。同時，老師還讓學(xué)生將所學(xué)知識自己動手做成幻燈片，拿到班上演示給大家看。學(xué)生在準(zhǔn)備課堂發(fā)言時，會上網(wǎng)查詢相關(guān)文化背景知識，正確使用相關(guān)專業(yè)知識點(diǎn)，既復(fù)習(xí)了所學(xué)知識，也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)生實(shí)際運(yùn)用專業(yè)知識的能力。

近年來，學(xué)校還自主開發(fā)了人工智能化的語言教學(xué)軟件，學(xué)生可以在校內(nèi)的任何一個計(jì)算機(jī)終端上鏈接到服務(wù)器上的教學(xué)軟件，從而實(shí)現(xiàn)真正意義上的自主學(xué)習(xí)，從根本上改變了傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境。

創(chuàng)設(shè)“人工智能”課堂

田納西州立大學(xué)的教學(xué)人員認(rèn)為，語言學(xué)習(xí)的核心目的是為了形成語言能力，而語言能力的形成是建立在真實(shí)語言材料基礎(chǔ)之上的，整個教學(xué)活動必須有一個自然、真實(shí)的語言環(huán)境。而在傳統(tǒng)英語教學(xué)中，教師所采用的單詞、句型往往都是教科書上或是詞典上的，與現(xiàn)實(shí)生活存在一定的差異，不利于教育教學(xué)水平的提高。

為此，他們在英語教學(xué)活動中大膽引入人工智能技術(shù)，與時俱進(jìn)地吸收當(dāng)前流行的英語詞匯，并且及時更新一些舊詞匯的新用法。通過人工智能教學(xué)系統(tǒng)，教師可以通過多媒體課件，向?qū)W生全方位地展示英語文化、英語語言思維以及英語語言習(xí)慣，幫助學(xué)生理解和掌握英語，從而有效地克服傳統(tǒng)英語教學(xué)存在的缺陷。該系統(tǒng)不僅有助于學(xué)生在有限的課堂時間內(nèi)獲得更多的信息，而且拓展了教學(xué)空間，讓教學(xué)活動從課堂延伸到課外，使學(xué)生們可以自由地調(diào)取多媒體課件，實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)英語，從而達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。

與此同時，閱讀及寫作能力培養(yǎng)也是田納西州立大學(xué)的一大特色。傳統(tǒng)的閱讀及寫作課主要采用的手段是教師講解，教學(xué)內(nèi)容也大多源自教材，形式單一，內(nèi)容陳舊，很容易讓學(xué)生產(chǎn)生疲勞感。針對這種情況，學(xué)校通過采用人工智能教學(xué)系統(tǒng)，使教育教學(xué)效率明顯提升。教師在教學(xué)中通過引導(dǎo)學(xué)生掌握不同體裁的語篇所具有的不同交際目的及篇章結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生提升閱讀、寫作能力。教學(xué)中，教師將教學(xué)內(nèi)容所屬體裁類型的特點(diǎn)用多媒體一一展示，使學(xué)生有效地掌握不同題材的語篇結(jié)構(gòu)，使他們在閱讀理解相關(guān)體裁的內(nèi)容時，能準(zhǔn)確理解內(nèi)涵，并能夠模仿其特點(diǎn)寫出相同體裁的文章。

借助人工智能系統(tǒng)，田納西州立大學(xué)為學(xué)生們提供了全方位、自主式的學(xué)習(xí)環(huán)境，同時，他們的學(xué)習(xí)進(jìn)度會被計(jì)算機(jī)完整地記錄。計(jì)算機(jī)會根據(jù)他們各自的學(xué)習(xí)情況，提供適合的學(xué)習(xí)內(nèi)容，使他們在沒有教師指導(dǎo)的情況下，也能夠順利地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

定制“個性化”學(xué)習(xí)模式

多年來，田納西州立大學(xué)的教育教學(xué)活動一直倡導(dǎo)“自主化、個性化”，力求打造以學(xué)生個體為中心的學(xué)習(xí)模式。在傳統(tǒng)教學(xué)中，由于課時短、教學(xué)內(nèi)容多，教師往往無暇顧及每個學(xué)生的需求和差異，只能夠設(shè)定一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)開展教學(xué)活動，對于學(xué)生的個性發(fā)展是非常不利的。

針對這種情況，學(xué)校進(jìn)行了多元化教學(xué)模式改革，為每個學(xué)生定制“個性化”學(xué)習(xí)模式，使他們擁有更多自主選擇的空間，從而能夠同時滿足不同層次學(xué)生的需求。同時，學(xué)校還從根本上打破了傳統(tǒng)教學(xué)活動受到時間和空間限制的局面，使學(xué)生在課堂上沒有解決的問題，可以通過智能教學(xué)系統(tǒng)加以解決，也可以通過網(wǎng)絡(luò)向教師求助。這樣，他們就有了更為寬廣的思維空間。這對于專業(yè)能力的形成而言，無疑具有十分重要的影響。

篇（9）

人工智能是多種學(xué)科相互滲透而發(fā)展起來的交叉性學(xué)科，其涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息論、數(shù)學(xué)、哲學(xué)和認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)、控制論、不定性論、神經(jīng)生理學(xué)、語言學(xué)等多種學(xué)科。隨著科技的飛速發(fā)展和人工智能技術(shù)應(yīng)用的不斷擴(kuò)延，其涉及的學(xué)科領(lǐng)域?qū)⒂鷣碛?，它已和人們的學(xué)習(xí)、生活息息相關(guān)，時代和社會需要此方面的大量人才。在高中信息技術(shù)課中開設(shè)人工智能初步模塊是十分必要的，本文擬從其發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題等幾個方面對我國高中信息課程中人工智能教育做一下探討。

一、高中開設(shè)人工智能課程的意義

（1）人工智能定義

人工智能(AI，Artificial Intelligence)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個分支，己成為一門具有廣泛應(yīng)用的交叉學(xué)科和前沿學(xué)科。它研究如何用計(jì)算機(jī)模擬人腦所從事的推理、證明、識別、理解、設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)、規(guī)劃以及問題求解等思維活動，來解決人類專家才能解決的復(fù)雜問題，例如咨詢、探測、診斷、策劃等。

（2）開設(shè)人工智能課程的意義

現(xiàn)實(shí)世界的問題可以按照結(jié)構(gòu)化程度劃分成三個層次：結(jié)構(gòu)化問題，是能用形式化(或稱公式化)方法描述和求解的一類問題；非結(jié)構(gòu)化問題難以用確定的形式來描述，主要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來求解；半結(jié)構(gòu)化問題則介于上述兩者之間。

將人工智能課程引入到我國現(xiàn)行的教育中，可以讓學(xué)生在了解人工智能基本語言特征、理解智能化問題求解的基本策略過程中，體驗(yàn)、認(rèn)識人工智能技術(shù)的同時獲得對非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問題解決過程的了解，從而使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)解決問題方法的多樣性，培養(yǎng)學(xué)生的多種思維方式，更好的解決現(xiàn)實(shí)問題。

二、高中人工智能教育現(xiàn)狀及存在問題

目前，該學(xué)科的教育正處于摸索階段，由于中學(xué)信息技術(shù)師資水平、學(xué)校硬軟件設(shè)備等條件的制約，我國尚未在中學(xué)專門開設(shè)獨(dú)立的人工智能類課程，Internet上與人工智能教育相關(guān)的中文信息資源也十分貧乏，在教學(xué)環(huán)境上大致存在以下問題：

（一）教學(xué)條件參差不齊

開設(shè)好人工智能課程，就要求安排更多的實(shí)踐課程和活動來增強(qiáng)課程的趣味性，讓廣大師生切實(shí)體會到人工智能對我們生活的影響。這些活動大部分要求上機(jī)操作或利用網(wǎng)絡(luò)資源來學(xué)習(xí)交流，這就對教學(xué)條件提出了較高的要求，尤其是一些偏遠(yuǎn)農(nóng)村、條件相對落后的中學(xué)在開設(shè)人工智能課程上存在很大困難。

（1）對硬件性能的要求

人工智能課程中有較多的實(shí)踐課程需要老師和學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作。這就需要學(xué)校配備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)機(jī)房，若其性能較差，會延長學(xué)生在線進(jìn)行人機(jī)對話的時間，一旦遇到網(wǎng)絡(luò)堵塞，可能連網(wǎng)頁都打不開，這不僅浪費(fèi)了僅有的上課時間，而且大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（2）對軟件性能的要求

為了降低成本，學(xué)?？梢岳没ヂ?lián)網(wǎng)上提供的免費(fèi)下載軟件和免費(fèi)在線教學(xué)網(wǎng)站等進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，可大大減少自研開發(fā)軟件和軟件維護(hù)的費(fèi)用。但一旦遇到網(wǎng)絡(luò)不通、網(wǎng)絡(luò)擁擠或在線網(wǎng)站停止服務(wù)等情況，將無法使用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行教學(xué)，可見，軟件的依賴性較強(qiáng)也存在很大的問題。

（二）對人工智能科學(xué)的認(rèn)識不足

（1）學(xué)生的認(rèn)識誤區(qū)

提及人工智能，給大多數(shù)學(xué)生的感覺是一門神秘、遙不可及的科學(xué)。很多學(xué)生認(rèn)為人工智能技術(shù)是很高深的科學(xué)，離我們現(xiàn)實(shí)生活有一定距離，研究和接觸這門科學(xué)是少數(shù)科學(xué)家的事情，從而對該科學(xué)的關(guān)注程度不高。其實(shí)，人工智能學(xué)科是一門漸漸成長的科學(xué)，它將應(yīng)用在我們生活的方方面面。我們應(yīng)在教學(xué)中讓學(xué)生多去體驗(yàn)人工智能的魅力所在，吸引更多對該學(xué)科感興趣的人去研究和使用它。

（2）教師對人工智能學(xué)科開設(shè)存在偏見

一些從事該學(xué)科教學(xué)的教師沒有接觸過人工智能方面的知識，在接觸過后被其中深奧難理解的知識所嚇倒，認(rèn)為即使開設(shè)了這門課程也不易被同學(xué)們所接受；而一些在大學(xué)接觸過人工智能課程的教師則認(rèn)為，其理論枯燥乏味，知識內(nèi)容艱深，不適合放在高中開設(shè)。

（三）一線教師經(jīng)驗(yàn)不足

在我國大學(xué)教育中，開展人工智能專業(yè)課程的大學(xué)為數(shù)不多，師范類院校更是少之又少。從事人工智能領(lǐng)域的專業(yè)人才輸出少，所以，缺乏具備一定知識結(jié)構(gòu)、有專業(yè)素養(yǎng)的教師來擔(dān)任高中信息技術(shù)課中人工智能課程的教育工作。絕大多數(shù)的一線教師并沒有接受過人工智能課程的專業(yè)培訓(xùn)，在授課內(nèi)容上的著重點(diǎn)掌握不好，教學(xué)目標(biāo)不夠明確；在授課形式上也沒有前人的經(jīng)驗(yàn)可尋，這就給一線教師帶來了極大的挑戰(zhàn)。

三、解決上述問題的幾點(diǎn)建議

（一）加強(qiáng)軟、硬件建設(shè)

在學(xué)校條件允許的條件下，應(yīng)加大硬件設(shè)施的投入，改善網(wǎng)絡(luò)傳遞信息的效率，同時加強(qiáng)軟件資源建設(shè)。鼓勵師生上網(wǎng)搜索更多適合AI教學(xué)的網(wǎng)站，教師應(yīng)整理出和AI相關(guān)的趣味小故事、電影、光盤等和教材相關(guān)的素材，以便更好的配合硬件教學(xué)。

（二）端正認(rèn)識，增強(qiáng)支持

作為教師要樹立對高中人工智能選修課程的正確認(rèn)識。通過對課標(biāo)中規(guī)定的相關(guān)內(nèi)容的深入了解和學(xué)習(xí)，克服對人工智能的神秘感或恐懼感，理性而客觀的看待人工智能技術(shù)及其應(yīng)用，明確在高中開設(shè)該課程的目的。同時，教師也不能因?yàn)樵撜n程的“選修”性質(zhì)，從而輕視該課程的作用。

作為學(xué)生不應(yīng)該僅僅看見這門課程的娛樂趣味性，應(yīng)把一些重要的技術(shù)理論知識重視起來，不能過分的放松自己而偏離了我們的教學(xué)目標(biāo)。家長也應(yīng)該支持和贊同學(xué)生選擇該課程，不能應(yīng)認(rèn)識不到這門課程的作用、怕耽誤學(xué)生主干課的學(xué)習(xí)而反對學(xué)生積極參與。

校方領(lǐng)導(dǎo)也不應(yīng)條件限制就輕易放棄這門課程的開設(shè)，應(yīng)給予積極的配合。社會各界也應(yīng)加強(qiáng)輿論與正確引導(dǎo)，讓更多的人們認(rèn)識人工智能并予以肯定。

總之，人工智能是一門逐漸成長的科學(xué)，開設(shè)好該課程需要廣大教育工作者和校方領(lǐng)導(dǎo)不斷努力，互相交流，共同克服困難。

參考文獻(xiàn)：

［1］張劍平.人工智能技術(shù)與“問題解決”［J］.中小學(xué)信息技術(shù)教育，2003(10).

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中圖分類號：TP393-4

所謂人工智能，就是利用人工方法在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)智能，也可以說是人工智能在計(jì)算機(jī)上的一種模擬。人工智能廣泛融合了神經(jīng)學(xué)、語言學(xué)、信息論和通訊科學(xué)等眾多學(xué)科和領(lǐng)域。目前主要存在三條人工智能研究途徑：一是以生物學(xué)理論為支撐，掌握人類智能的本質(zhì)規(guī)律；二是以計(jì)算機(jī)科學(xué)為支撐，通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能模擬，實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動；三是以生物學(xué)理論為支撐。

1 人工智能技術(shù)的特征

智能技術(shù)主要分為兩類，人類和計(jì)算機(jī)智能，兩者存在相輔相成的關(guān)系。利用人工智能技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)人類智能向機(jī)器智能的轉(zhuǎn)化，相反，機(jī)器智能也能夠利用智能教學(xué)轉(zhuǎn)化為人類智能。

1.1 人工智能的技術(shù)特征。首先，人工智能具備非常強(qiáng)的搜索功能。該功能是利用相關(guān)搜索搜索技術(shù)實(shí)現(xiàn)對海量信息的快速檢索，滿足個性化信息需求；其次，人工智能具備很強(qiáng)的知識表示能力。具體來講，就是人工智能對信息的行為，能夠像人類智能一樣，對模糊的信息加以表示；最后，人工智能具有較強(qiáng)的語音識別和抽象功能。前者主要是為了對模糊信息加以處理。而后者主要是為了對信息重要度加以區(qū)分，以便提高信息處理效率。用戶只需要智能機(jī)器提出具體要求便可，至于復(fù)雜的解決方案就交給智能程序了。

1.2 智能多媒體技術(shù)。首先，人機(jī)對話更加靈活。傳統(tǒng)多媒體在人機(jī)對話方面極為欠缺，導(dǎo)致教學(xué)單調(diào)乏味，不能取得預(yù)期良好效果，但智能多媒體卻不然，他能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)自由對話和互動，同時還能結(jié)合學(xué)生實(shí)際對學(xué)生的問題給出不同層次的答案。其次，教學(xué)可行性更強(qiáng)。由于學(xué)生在認(rèn)知能力和個人素養(yǎng)方面都存在差異，而且學(xué)習(xí)主動性也不盡相同，人工智能必須要結(jié)合學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)狀況，為每一位學(xué)生設(shè)計(jì)制定個性化的學(xué)習(xí)計(jì)劃和學(xué)習(xí)目標(biāo)，對學(xué)生進(jìn)行針對性較強(qiáng)的教學(xué)，真正實(shí)現(xiàn)因材施教。再次，具有強(qiáng)大的創(chuàng)造性和糾錯性。前者屬于人工智能的顯著特征，而后者屬于人工智能的重要表現(xiàn)方面。最后，智能多媒體具有老師特征。在實(shí)際教學(xué)過程中，智能多媒體可以對教學(xué)雙方的行為進(jìn)行智能評價，以便能夠及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的薄弱點(diǎn)，有助于實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長，全面提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)信息的發(fā)達(dá)，人們的教學(xué)觀念和學(xué)習(xí)觀念都發(fā)生了前所未有的改變，網(wǎng)絡(luò)時代正全面到來。為了滿足現(xiàn)代社會對人才的實(shí)際需求，培養(yǎng)大量現(xiàn)代化優(yōu)秀人才，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式業(yè)已成型并不斷完善。目前，高校正規(guī)教學(xué)模式依然是現(xiàn)代教學(xué)主流，盡管在系統(tǒng)傳授知識和規(guī)范培養(yǎng)人才方面具有無可比擬的優(yōu)勢，但在資金投入、效益創(chuàng)收和時空限制等方面具有很大的弊端，靈活性不足，無法有效滿足現(xiàn)代教育的發(fā)展要求。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對傳統(tǒng)教學(xué)形成了巨大挑戰(zhàn)，并產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。它不僅有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)的時空限制缺陷，而且賦予了教學(xué)極大的樂趣性，吸引了越來越多的人積極投身到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)建設(shè)中去，任何人無論何時何地都能夠通過網(wǎng)絡(luò)課堂去學(xué)習(xí)和提高。但目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展仍處于探索期，在實(shí)際運(yùn)用方面還存在許多問題：第一，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的學(xué)習(xí)支持服務(wù)體系尚不健全，導(dǎo)學(xué)手段和答疑方法還非常落后，由于各種原因，在服務(wù)方式上缺乏針對性、策略性和積極性；第二，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在著空間分散、時間流動和自主性差等問題和弊端；第三，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)承載能力和信息查詢能力還十分有限；第四，如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)考試的開放性，確?？荚嚨目陀^性、公正性、權(quán)威性，已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展的瓶頸；第五，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的核心支撐系統(tǒng)――CAI，還無法有效滿足和適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實(shí)際需求和發(fā)展要求。

主流CAI課件主要有兩種，一種是單機(jī)版的初級課件，包括簡單的Authorware課件、PPT幻燈片和圖文網(wǎng)頁等。一種是高級的網(wǎng)絡(luò)版課件。該類課件主要以靜態(tài)圖文和動態(tài)演示組成的網(wǎng)頁為主，以聊天室、電子郵件和QQ群等形式為輔，實(shí)現(xiàn)師生互動、網(wǎng)絡(luò)答疑的一種改進(jìn)型課件。初級課件在實(shí)際教學(xué)中以操作容易、更新及時和維護(hù)方便著稱，但實(shí)際上就是傳統(tǒng)教學(xué)手段的變相挪用。還有些課件，盡管在互動性方面有著不錯的效果，但是制作繁瑣、更新較慢和維護(hù)復(fù)雜。因此，高級網(wǎng)絡(luò)課件是目前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的主流課件，已經(jīng)成為了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件的固定模板。改進(jìn)型的網(wǎng)絡(luò)課件有效地解決了傳統(tǒng)多媒體在師生互動不足的問題。上述兩類課件是現(xiàn)在最為常見的兩種CAI課件，盡管兩者都有各自的優(yōu)勢，但作為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的重要手段，仍存在許多問題和弊端：無法實(shí)現(xiàn)因材施教，無法開展層次教學(xué)；作為教學(xué)的一大主體，學(xué)生在個性化交互操作方面仍有很大不足；對學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的普遍問題無法進(jìn)行智能統(tǒng)計(jì)、分析和評價等。

3 人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的運(yùn)用

3.1 人工智能多媒體系統(tǒng)。（1）知識庫。智能多媒體已經(jīng)不再是用來進(jìn)行紙質(zhì)媒體數(shù)字轉(zhuǎn)化的工具了，它應(yīng)該具備相應(yīng)完善的知識庫，而知識庫里的教學(xué)內(nèi)容要結(jié)合教學(xué)實(shí)際和學(xué)生現(xiàn)狀進(jìn)行針對性、個性化設(shè)計(jì)。同時，要實(shí)現(xiàn)知識庫資源的高度共享，并及時加以更新和補(bǔ)充，如此才能充分發(fā)揮知識庫的教學(xué)服務(wù)作用。（2）教學(xué)板塊。教學(xué)板塊的設(shè)計(jì)主要是出于教學(xué)綜合性考慮的，教學(xué)方法的創(chuàng)新是其關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。該模塊的實(shí)現(xiàn)要以掌握專業(yè)知識、教學(xué)策略和人機(jī)對話等領(lǐng)域的知識為前提，結(jié)合學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和特點(diǎn)，利用智能系統(tǒng)的現(xiàn)代化技術(shù)手段對知識和相關(guān)教育措施加以高效搜索。（3）學(xué)生板塊。及時掌握學(xué)生心理動態(tài)和學(xué)習(xí)狀況是智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的一大特征，結(jié)合學(xué)生實(shí)際狀況加以智能評判，進(jìn)而加以針對性指導(dǎo)和個性化輔導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)因人施教和因材施教，全面提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量。（4）用戶模塊。用戶模塊是智能系統(tǒng)無法忽視和省略的關(guān)鍵模塊，整個智能系統(tǒng)的正常運(yùn)行離不開人工程序操作，用戶需要通過用戶終端將教學(xué)內(nèi)容上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，才能順利完成教學(xué)。

3.2 人工智能多媒體教學(xué)的發(fā)展。（1）加強(qiáng)與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系日益緊密，多元化、多維度網(wǎng)絡(luò)空間日益成為一種趨勢?；ヂ?lián)網(wǎng)具有信息量大、更新速度快、超時空性等優(yōu)勢，加強(qiáng)與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合是人工智能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)未來發(fā)展的重要方向。（2）加強(qiáng)智能的應(yīng)用。人機(jī)對話、機(jī)器指導(dǎo)的教學(xué)模式將成為未來網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的核心模式，傳統(tǒng)教師的角色將逐漸被計(jì)算機(jī)取代。最為典型的就是現(xiàn)代智能導(dǎo)航系統(tǒng)。（3）加強(qiáng)系統(tǒng)軟件的研發(fā)。系統(tǒng)軟件的更新日新月異，舊的系統(tǒng)軟件已經(jīng)無法有效滿足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的時代要求，加強(qiáng)系統(tǒng)軟件的研發(fā)以便充分滿足網(wǎng)絡(luò)要求，更好地幫助學(xué)生解決實(shí)際問題，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量。

4 結(jié)束語

人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的運(yùn)用將為現(xiàn)代化教育提供新的發(fā)展思路，將全面改善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，拓展學(xué)習(xí)服務(wù)渠道，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)質(zhì)量，并有可能徹底打破計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的時空限制，全面加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的開放性，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的個性化、人性化和智能化，充分落實(shí)以學(xué)生為本的教學(xué)理念。未來CAI技術(shù)的進(jìn)一步成熟將全面提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的整體格局，我們有理由相信，智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)將迎來全新的發(fā)展春天。

參考文獻(xiàn)：

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