人工智能課堂教學(xué)精選(九篇)

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第1篇：人工智能課堂教學(xué)范文

關(guān)鍵詞：人工智能；英語教育；積極影響；消極影響

人工智能概念是20世紀(jì)五六十年代正式提出的，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能已成為一門新的技術(shù)科學(xué)。時至今日，人工智能技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了人工智能起步期、專家系統(tǒng)推廣期和深度學(xué)習(xí)期等階段，而在應(yīng)用領(lǐng)域也取得了重大突破，如Google的無人駕駛技術(shù)和運用深度學(xué)習(xí)算法的AlphaGo戰(zhàn)勝圍棋冠軍等。除此之外，人工智能已被日益廣泛地應(yīng)用于經(jīng)濟社會各個領(lǐng)域，在教育領(lǐng)域亦是如此。2018年教育部就印發(fā)了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》，要求進一步提升高校人工智能領(lǐng)域科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)和服務(wù)國家需求的能力。因此，人工智能必將不斷被融合到教育領(lǐng)域，并為大學(xué)教育變革提供新方式?；谌斯ぶ悄艿臋C器學(xué)習(xí)、人機交互與知識圖譜等技術(shù)方法，可以為大學(xué)英語教師在課堂教學(xué)、備課與教學(xué)研究等多個方面提供支撐；可以為大學(xué)英語教學(xué)管理與治理提供決策支持；可以為大學(xué)生英語自主學(xué)習(xí)和教師備課提供智能推薦支撐。目前，學(xué)者們已對人工智能對英語教育的影響進行了相關(guān)的研究。如高華偉分析了外語作文智能評閱與形成性評價融合策略；劉洋針對人工智能技術(shù)與高校英語教學(xué)的相互關(guān)系，通過調(diào)查問卷和訪談等方式，分析了現(xiàn)有計算機輔助語言學(xué)習(xí)軟件和系統(tǒng)的不足，并提出了相應(yīng)的解決策略；張艷璐對人工智能在給英語教學(xué)帶來機遇的基礎(chǔ)上，探究了人工智能在大學(xué)英語教學(xué)中的應(yīng)用；趙生學(xué)分析了人工智能時代大學(xué)英語教學(xué)的變革與策略；嚴燕分析了人工智能時代英語教學(xué)促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)的路徑。在人工智能時代，人工智能技術(shù)必將對大學(xué)英語教育領(lǐng)域各個方面產(chǎn)生重大影響，如大學(xué)英語人才培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)計劃、教學(xué)策略、教學(xué)模式、成績評價體系與英語領(lǐng)域科研等方面。針對此，本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，重點從教師和學(xué)生兩個層面分析人工智能對大學(xué)英語教育的積極影響和消極影響，并提出相關(guān)建議，以期為大學(xué)英語教師教學(xué)與大學(xué)生英語學(xué)習(xí)提供參考。

一、人工智能的積極影響

人工智能技術(shù)在大學(xué)英語教育領(lǐng)域的應(yīng)用，將對大學(xué)英語教學(xué)資源、教學(xué)模式與大學(xué)生二語習(xí)得等方面產(chǎn)生積極作用，主要體現(xiàn)為以下幾個方面。

（一）豐富了大學(xué)英語教與學(xué)資源人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為大學(xué)英語教與學(xué)提供了豐富的資源。如互聯(lián)網(wǎng)上含有豐富的英語視頻與圖片等資源；在線教育平臺也提供了大量的英語課程資源，如中國大學(xué)生慕課、雨課堂等，它們各具特色，可為教師與學(xué)生提供多樣化選擇。因此，人工智能技術(shù)一方面可為大學(xué)英語教師提供豐富的教學(xué)素材，同時還可根據(jù)大學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)習(xí)慣等為其英語學(xué)習(xí)提供豐富的課外資料。同時，很多網(wǎng)絡(luò)資源可下載或者回放，這樣可以使得大學(xué)生的英語學(xué)習(xí)不再受到時間與空間的限制。特別是對于教育資源缺乏的地區(qū)而言尤為重要，可以在很大程度上解決教育資源不平衡問題。其中，百度教育大腦的智能備課系統(tǒng)便是典型應(yīng)用案例。其依托百度人工智能、大數(shù)據(jù)和云平臺的優(yōu)勢，整合了豐富的優(yōu)質(zhì)資源。對于教師而言，此平臺可按照教學(xué)進度為教師提供經(jīng)過篩選的教學(xué)素材，節(jié)省教師的備課時間，提高其工作效率。

（二）豐富了大學(xué)英語的教學(xué)方式傳統(tǒng)的大學(xué)英語授課往往以線下課堂教學(xué)方式為主，而人工智能技術(shù)的使用豐富了大學(xué)英語單一的教學(xué)方式?？衫镁W(wǎng)絡(luò)平臺，如雨課堂、慕課平臺等，開展大學(xué)英語線上教學(xué)模式或者線上線下混合教學(xué)模式。新的教學(xué)模式有利于教師在大學(xué)英語教學(xué)過程中采用不同的教學(xué)策略。使用新的教學(xué)模式和不同的教學(xué)策略可以提高大學(xué)生學(xué)習(xí)英語的興趣，進而有助于提高大學(xué)生英語習(xí)得的效率。

（三）提高了大學(xué)生英語習(xí)得的效率由于英語習(xí)得是一個復(fù)雜的心理過程，與大學(xué)生的情感因素、學(xué)習(xí)動機等密切相關(guān)。采用人工智能技術(shù)的大學(xué)英語線上教學(xué)方式，使得教師與學(xué)生之間不是面對面的交流互動，可以在一定程度上緩解學(xué)生焦慮、害怕等情緒，有利于學(xué)生的英語學(xué)習(xí)。動機是英語習(xí)得中重要的非智力因素，也是影響大學(xué)生英語習(xí)得效率的重要內(nèi)在因素之一。學(xué)習(xí)動機與使用另一種語言的興趣密切相關(guān)。而人工智能技術(shù)采用豐富的英語學(xué)習(xí)資源以及英語教學(xué)方式的多樣化，這些有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)英語的興趣，進而增強學(xué)習(xí)英語的動力。

（四）形成了大學(xué)生英語習(xí)得分析數(shù)據(jù)庫人工智能技術(shù)是以大數(shù)據(jù)為依托，可以跟蹤和記錄大學(xué)生英語課堂學(xué)習(xí)和課后學(xué)習(xí)等各種信息數(shù)據(jù)，進而可形成大學(xué)生英語習(xí)得數(shù)據(jù)庫?；诖髷?shù)據(jù)分析與人工智能技術(shù)方法，如數(shù)據(jù)挖掘、關(guān)聯(lián)性分析和回歸預(yù)測等，可以挖掘大學(xué)生英語學(xué)習(xí)背后的規(guī)律特征，了解到每個學(xué)生的具體情況。進而構(gòu)建每個學(xué)生的英語學(xué)習(xí)畫像，如學(xué)生的線上學(xué)習(xí)狀態(tài)、課程作業(yè)完成情況、測試成績和學(xué)習(xí)方式等?？蔀榻處熜纬煽梢暬膶W(xué)生個體和班級整體的學(xué)情分析報告。因此該數(shù)據(jù)庫有利于教師掌握每位學(xué)生的英語學(xué)習(xí)狀態(tài)，掌握學(xué)生個體差異，為調(diào)整教學(xué)方式、教學(xué)方法與策略提供支撐。同時，上述數(shù)據(jù)為大學(xué)英語教學(xué)與大學(xué)生英語習(xí)得的研究也提供了數(shù)據(jù)支撐。

二、人工智能的消極影響

人工智能在大學(xué)英語教育領(lǐng)域?qū)處熍c學(xué)生發(fā)揮著積極的作用，同時對他們也產(chǎn)生了一些消極的影響，主要體現(xiàn)為以下幾個方面：

（一）對教師的消極影響由于大學(xué)英語課堂教學(xué)存在一定的缺陷，往往需要改進此教學(xué)方式。而人工智能技術(shù)的應(yīng)用，雖有助于大學(xué)英語教學(xué)改革，但還需要教師熟練掌握人工智能相關(guān)技術(shù)的使用，會給信息技術(shù)能力比較薄弱的教師造成壓力。借助人工智能平臺，大學(xué)英語教學(xué)不受時間、空間和學(xué)生人數(shù)等影響，勢必會減少大學(xué)英語教師的需求，造成大學(xué)英語教師面臨失業(yè)的壓力。進而影響大學(xué)英語教師的工作積極性，以及大學(xué)英語教學(xué)質(zhì)量。

（二）對學(xué)生的消極影響根據(jù)語言資本理論與期望價值理論，大學(xué)生英語學(xué)習(xí)的期望價值主要是經(jīng)濟期望價值。而大學(xué)生英語學(xué)習(xí)的期望價值與學(xué)習(xí)目的和行為密切相關(guān)。比如大學(xué)生英語學(xué)習(xí)經(jīng)濟期望價值主要體現(xiàn)為學(xué)習(xí)英語對未來找工作很重要，可以增加經(jīng)濟收入。而人工智能技術(shù)在語言領(lǐng)域的應(yīng)用，勢必會影響大學(xué)生對英語學(xué)習(xí)的期望價值。如人工智能翻譯機的出現(xiàn)，使得各種語言之間翻譯非常容易。即使不懂英語，也可使用它進行英語交流。因此，人工智能技術(shù)在英語領(lǐng)域的應(yīng)用，將降低大學(xué)生英語學(xué)習(xí)的期望值，進而影響他們英語學(xué)習(xí)的興趣與目的。

（三）對師生關(guān)系的消極影響基于人工智能技術(shù)的大學(xué)英語教學(xué)，將改變傳統(tǒng)的以教師為中心的模式，使得教師在教學(xué)過程中的中心地位得到弱化。學(xué)生通過人工智能技術(shù)，可以很好地收集到自己需要的各種英語學(xué)習(xí)資源，如在線課程、英語講座視頻和英語文本資料等，甚至可以通過自學(xué)的方式完成英語學(xué)習(xí)任務(wù)。但這些將弱化教師與學(xué)生之間的互動以及情感，從而隔閡了教師與學(xué)生之間的關(guān)系。

第2篇：人工智能課堂教學(xué)范文

一、人工智能機器人

隨著信息技術(shù)以及人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，機器人無論是在技術(shù)上還是在外形上都顯著提高，并且，不斷的進行功能延伸。將具有感覺、思考、決策和動作能力的系統(tǒng)稱為智能機器人，這是一個概括的、含義廣泛的概念。這一劃時代的概念產(chǎn)生，為機器人技術(shù)的發(fā)展，也為信息技術(shù)的發(fā)展，拓開了巨大的想象空間和新的創(chuàng)造天地。智能機器人是信息技術(shù)發(fā)展的前沿領(lǐng)域，是一門具有高度綜合滲透性、前瞻未來性、創(chuàng)新實踐性的學(xué)科，蘊涵著極其豐富的教育資源。

二、機器人教學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀

2000年，機器人教學(xué)處于起步階段，第一屆“廣茂達杯”中國智能機器人大賽在長沙舉行。其目的是刺激機器人新技術(shù)的發(fā)展；鼓勵年輕學(xué)生投身機器人技術(shù)。2002年，機器人競賽得到了進一步的發(fā)展。2003年，機器人競賽達到熱潮。2004到2009年，機器人競賽成為了主流，第四屆至第九屆中國青少年機器人競賽分別在河南、廣西、陜西、云南、重慶、湖南、青海舉行，競賽規(guī)模不斷擴大，規(guī)格不斷提高，經(jīng)驗不斷豐富，成績不斷攀升。同時，第五屆至第十屆“廣茂達杯”中國智能機器人大賽也取得了豐厚的成績。2011年廣東省的虛擬機器人競賽，全省共有12個地市和順德區(qū)報名參賽，參賽隊伍106支，參賽學(xué)生148人。比賽形式新穎，要求學(xué)生現(xiàn)場編寫虛擬足球比賽和虛擬滅火比賽的程序，然后進行投影演示，所有的同學(xué)都可以觀看和學(xué)習(xí)。2012年的“樂博杯”青少年機器人世界杯中國競賽在西安舉行，匯聚了眾多的參賽者。同學(xué)們秉著重在參與、學(xué)習(xí)交流的態(tài)度，經(jīng)過兩天緊張激烈的比賽，比賽成績優(yōu)異，涌現(xiàn)了一大批優(yōu)秀的編程人員。其中最為突出的是興圍小學(xué)代表隊，他們突出重圍贏得了冠軍，即將代表中國隊去墨西哥參加世界級機器人大賽。

機器人競賽已成為國內(nèi)科技、教育界一致認同的一項青少年科技創(chuàng)新的重要賽事，作為一項富有時代性、創(chuàng)新性、參與性和普及性，適應(yīng)當(dāng)代青少年需求，深受當(dāng)代青少年歡迎的智力開發(fā)活動，在全國各地產(chǎn)生了廣泛的社會影響。

三、存在的問題

（一）教學(xué)方面

1、智能機器人缺少科學(xué)、可行、實效的教學(xué)目標(biāo)。按照學(xué)制的階段性劃分不明確，存在重復(fù)學(xué)校相同知識的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致機器人教材特色不明顯。

2、智能機器人教育往往沒有固定的教學(xué)設(shè)計和規(guī)劃。導(dǎo)致許多教學(xué)只能按照產(chǎn)品使用說明書進行教學(xué)，不能按照學(xué)生接受能力有秩序的開展知識體系教學(xué)。

3、目前學(xué)校教育使用的機器人很紛雜，缺少規(guī)范。并且絕大部分并不兼容，開放度低。還有就是教學(xué)用機器人單機價格偏高原因是銷售數(shù)量上不去，導(dǎo)致廠商只能太高價格。

（二）教育資源方面。由于我國各省市之間的貧富差距不斷加大，從而導(dǎo)致在教育資源投入方面也是參差不齊，很多欠發(fā)達地區(qū)軟硬件教學(xué)設(shè)備都嚴重不足，智能機器人的教學(xué)活動很難正常開展。

四、改進措施

（一）資源環(huán)境建設(shè)方面。積極探索信息技術(shù)條件下人工智能機器人進課堂教育環(huán)境的構(gòu)建策略。建立完善系統(tǒng)的小學(xué)教育人工智能機器人進課堂資源的開發(fā)、應(yīng)用的管理運行機制。同時，應(yīng)該加大對中小學(xué)智能機器人教學(xué)資源投入力度，以確保所有孩子都能夠享受到同等級的教學(xué)資源。

（二）學(xué)科教學(xué)方面。對于小學(xué)的人工智能機器人教學(xué)工作來講，教師的培訓(xùn)工作應(yīng)該是非常重要的。由于目前該門學(xué)科在小學(xué)教學(xué)當(dāng)中仍屬于一種新型的學(xué)科，相關(guān)教師之前并沒有進行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過相關(guān)理論，同時，實踐經(jīng)驗也是嚴重不足。因此，這就無形中增加了教師的教學(xué)難度，因此，對教師進行適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)培訓(xùn)是十分必要的。

目前，我國開展的“校校通”工程已經(jīng)在全國的中小學(xué)基本完成，各地區(qū)小學(xué)已經(jīng)具備了計算機房，而開展機器人教學(xué)工作還需要進一步購置教學(xué)使用的機器人，從而建立起以信息技術(shù)為核心的現(xiàn)代化教學(xué)環(huán)境，即“機器人”實驗室。另外，教學(xué)資源的進一步開發(fā)與收集也是一項關(guān)鍵任務(wù)。學(xué)?？梢越y(tǒng)一添置一批有關(guān)機器人的教學(xué)信息資源，例如：教學(xué)光盤、教學(xué)軟件等等。同時，還可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源收集相關(guān)的機器人教學(xué)課件，教案等。豐富教師教學(xué)參考資料。

第3篇：人工智能課堂教學(xué)范文

關(guān)鍵詞：人工智能；教育變革；智慧教育

近年來大數(shù)據(jù)、云計算等信息技術(shù)飛速發(fā)展，人工智能在一些特殊領(lǐng)域（如圖像識別、語音識別、自然語言等）不斷取得突破性進展。人工智能作為新的技術(shù)驅(qū)動力正引發(fā)第四次工業(yè)革命，為醫(yī)療、教育、能源、環(huán)境等關(guān)鍵領(lǐng)域帶來新的發(fā)展機遇。人工智能專家預(yù)測，人工智能在通用技術(shù)領(lǐng)域可能尚不能替代人類，但在一些特殊領(lǐng)域，人工智能將會淘汰現(xiàn)有的勞動力。在國外，許多國家紛紛把人工智能作為國家發(fā)展的重要競爭戰(zhàn)略，我國學(xué)者也密切關(guān)注著人工智能的最新理論進展和實踐應(yīng)用，國務(wù)院于2017年7月頒布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確人工智能發(fā)展的重點策略?！叭斯ぶ悄茏兏锝逃钡某绷?，引發(fā)了教育研究領(lǐng)域的“人工智能熱”。當(dāng)前全球范圍內(nèi)，人工智能在教育領(lǐng)域的大量研究和應(yīng)用催發(fā)形成了教育人工智能概念。目前梳理學(xué)術(shù)上關(guān)于研究人工智能與教育的文獻主要集中于：

（一）教育理念的革新?！叭藱C一體”將成為未來新的教育方式[1]，由新技術(shù)和新手段的出現(xiàn)所應(yīng)運而生的智慧教育[2]，將對原有教育進行改進和完善。智能技術(shù)在改變教育的手段和環(huán)境的同時，還有利于構(gòu)建出系統(tǒng)解決教育問題的教育新體系，從而真正觸及教育的根本[3]。

（二）關(guān)注技術(shù)的革新。機器深度學(xué)習(xí)、智能學(xué)習(xí)的算法、視覺識別以及智能語言識別這些基礎(chǔ)技術(shù)的突破，為人工智能的教育應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)[4]。

（三）探究教育的應(yīng)用。人工智能在學(xué)校教育中的學(xué)業(yè)測評、交叉學(xué)科、角色變化等應(yīng)用領(lǐng)域具有巨大潛力，教師角色內(nèi)涵也將在與人工智能的協(xié)同共存中發(fā)生改變。AI監(jiān)課系統(tǒng)能夠數(shù)據(jù)化、可視化評估教師的授課情況，將人工智能技術(shù)的運用滲透到整個教學(xué)過程中，教師可以根據(jù)評分實時調(diào)整授課內(nèi)容，以促進個性化學(xué)習(xí)，從而提升教學(xué)效果。教育深受技術(shù)發(fā)展的影響，新技術(shù)融入教育并促進教育方式的轉(zhuǎn)變已成為必然趨勢。一方面技術(shù)為教育提供了新的、更加廣闊的可能性；另一方面技術(shù)具有變革人類的教育方式與學(xué)習(xí)方式的能力。然而，技術(shù)是一把“雙刃劍”，如何獲取或?qū)崿F(xiàn)以人工智能為代表的新興信息技術(shù)所擁有的特征、優(yōu)勢與功能，使其在教育中最大限度地發(fā)揮其應(yīng)有的價值呢？人工智能技術(shù)如何繼續(xù)被安全使用到教育領(lǐng)域？如何通過教育變革來促進新興信息技術(shù)在教育教學(xué)中的廣泛與深入應(yīng)用，實現(xiàn)教育深層次革命等問題，是目前需要關(guān)注和探討的主要問題。

1人工智能時代下教育變革的背景

1.1人工智能的內(nèi)涵及具備的強大能力

人工智能最早由美國達特茅斯學(xué)院于1956年提出，其研究主要包括機器人、圖像識別、自然語言處理、語音識別等，實質(zhì)是一種自動感知、學(xué)習(xí)思考并做出判斷的程序。人工智能具有自主學(xué)習(xí)、推斷與革新的能力，推動了圖像識別、自然語言處理等方面的技術(shù)突破。人工智能同時具有理性判斷力、超強的工作力，只要電力供應(yīng)不斷，幾乎可以無限制地工作下去，而且適應(yīng)不需要情感投入的工作。它的超強能力，源于三個重要的技術(shù)：深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)和強算力。

1.2人工智能時代的機遇和挑戰(zhàn)

人工智能在精力、記憶力、計算力、感知力以及進化力等方面與人類相比，具有突出優(yōu)勢。在醫(yī)藥領(lǐng)域，人工智能的出現(xiàn)使普通民眾可以享受更為高效、稀缺的醫(yī)療資源，解決醫(yī)療診斷領(lǐng)域診斷質(zhì)量不均衡、醫(yī)生資源不足等問題。在教育領(lǐng)域，人工智能促進教學(xué)質(zhì)量進一步提升、教師角色多樣化、學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升；為教育研究提供新技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐；極大拓展了教育研究新視域；使教育在立德樹人方面、教育方法創(chuàng)新方面、教育手段和環(huán)境方面以及教育服務(wù)供給方式方面均發(fā)生改變。然而，看到人工智能以其強大的處理能力帶來機遇的同時，也需要正視人工智能帶來的新挑戰(zhàn)。在人工智能浪潮沖擊下，如何借助人工智能發(fā)展的機遇推進教育的變革與創(chuàng)新？人工智能技術(shù)如何繼續(xù)被安全使用？首先，人工智能專家大都認為，人工智能將會淘汰大量現(xiàn)有的依靠非腦力勞動為生的勞動力，需要培養(yǎng)人工智能時代的新型勞動力。而且，人工智能技術(shù)本身的不太成熟使很多人工智能技術(shù)只是應(yīng)用在兒童教育領(lǐng)域，再者，人工智能潛在的道德倫理問題缺乏法律制度規(guī)范。除此之外，人工智能時代將對社會結(jié)構(gòu)以及人的地位構(gòu)成挑戰(zhàn)。綜上所述，人工智能時代所帶來的機遇是大于挑戰(zhàn)的。教育需適應(yīng)人工智能技術(shù)所帶來的突破和飛躍，不斷調(diào)整和更新教育的方向和目標(biāo)，實現(xiàn)育人成人的發(fā)展目標(biāo)。

2人工智能與教育變革

2.1人工智能與教育目的的變革

人工智能帶來的巨變不僅影響人類未來如何發(fā)展，而且極大釋放了人類的生產(chǎn)力，這些在一定程度上使得人類需要重新思考教育是何目的。人工智能影響教育目的的變革主要表現(xiàn)在：第一，人工智能可能會使人類陷入精神危機。這源于兩方面的結(jié)果：一方面，人工智能將取代大部分人的工作崗位，工作的喪失將會導(dǎo)致人的價值和尊嚴喪失。另一方面，人工智能技術(shù)的發(fā)展將可能導(dǎo)致所有基于自由主義的想法破產(chǎn)，轉(zhuǎn)而人類所擁有的價值和尊嚴可能轉(zhuǎn)化為一種“算法”，人工智能帶來的職業(yè)替代風(fēng)險在教育領(lǐng)域同樣存在，主要是對教師角色的挑戰(zhàn)。第二，人工智能有利于培養(yǎng)人的學(xué)習(xí)能力。從某種角度上講，人工智能剝奪人的就業(yè)機會，但同時，人工智能助教機器人將協(xié)助教師實現(xiàn)個性化指導(dǎo)，從而有利于將學(xué)習(xí)的過程視為尋求自我價值和意義的過程。除此之外，人工智能有利于使教育注重培養(yǎng)人的精神能力，這種精神能力大致包括實踐動手能力、價值追求能力以及創(chuàng)造能力，從而有利于學(xué)生知識以便于更好地完善自我、豐富自我，使教育跳脫“知識為本”的陷阱，發(fā)揮“立德樹人”的正向作用。

2.2人工智能與學(xué)習(xí)方式的變革

第一，深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)也稱為深度結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)或者深度機器學(xué)習(xí)，是一類算法的集合。深度學(xué)習(xí)概念的提出，一方面尊重了教學(xué)規(guī)律，另一方面也是應(yīng)對人工智能時代下的挑戰(zhàn)。深度學(xué)習(xí)在機器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)、信息處理等領(lǐng)域取得了顯著成就，提倡學(xué)教并重、認知重構(gòu)、反思教學(xué)過程，進而達到解決問題的目的。第二，個性化學(xué)習(xí)。個性化學(xué)習(xí)區(qū)別以往傳統(tǒng)班級課堂授課，尊重學(xué)生的個性發(fā)展，因材施教。人工智能技術(shù)與大數(shù)據(jù)的應(yīng)用有利于學(xué)生享受個性化的學(xué)習(xí)服務(wù)，可提供個性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容，可視化分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，快速提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。第三，自適應(yīng)學(xué)習(xí)。自適應(yīng)學(xué)習(xí)是指人工智能基于對個體學(xué)習(xí)進行快速反饋的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)習(xí)者特征，為其推薦個性化的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)路徑，從而最大程度上適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，是實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)的重要手段。人工智能技術(shù)有利于快捷、科學(xué)地判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，進行學(xué)習(xí)反饋；持續(xù)收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，其中包括學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容；高效地為學(xué)生提供海量的學(xué)習(xí)資源。

2.3人工智能與學(xué)習(xí)環(huán)境的變革

首先，有利于搭建靈活創(chuàng)新的學(xué)校環(huán)境。不僅可以使空間規(guī)劃更具彈性，而且可以調(diào)節(jié)性增強物理環(huán)境。其次，人工智能時代的教育區(qū)別于以往傳統(tǒng)教育強調(diào)的統(tǒng)一秩序，更注重個體的用戶體驗。創(chuàng)客空間、創(chuàng)新實驗室等學(xué)習(xí)環(huán)境的不斷增加以及人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，個性化的空間環(huán)境與學(xué)習(xí)支持將改變目前學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)空間環(huán)境。除此之外，隨著對話交互技術(shù)的逐漸成熟與不斷普及，有利于實現(xiàn)虛實結(jié)合的立體化實時交互。VR、AR等技術(shù)的同步協(xié)作也有利于搭建新的學(xué)習(xí)環(huán)境，滿足學(xué)習(xí)者的一系列要求。腦機互動技術(shù)的突破有利于實現(xiàn)將人工智能植入人腦，從而改變?nèi)祟愖匀徽Z言的交流方式。最后，人工智能通過即時、準(zhǔn)確、高效的大數(shù)據(jù)分析有利于進行精準(zhǔn)且個性的學(xué)習(xí)評價與反饋。人工智能將綜合收集所有同學(xué)的學(xué)習(xí)記錄，互相比對、優(yōu)化，從而進行綜合提升。更為重要的是，人工智能的人臉識別以及語音識別技術(shù)可以運用到教師的教學(xué)過程中，進行學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒感知，學(xué)習(xí)狀況的了解，從而促進學(xué)生學(xué)習(xí)的科學(xué)化；智慧校園、智慧圖書館等的出現(xiàn)，為教學(xué)環(huán)境的建設(shè)提供重要參考。

3人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用

人工智能被認為是最有潛力和影響力的教育信息化技術(shù)，將通過人工智能數(shù)據(jù)挖掘分析、3D打印、模擬仿真等技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)人工智能與教育的深度融合，對計算機輔助教學(xué)、個性化教育服務(wù)、教育人工智能生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)生根本影響。2018年《地平線報告》（高等教育版本）指出了教育領(lǐng)域的信息化發(fā)展，未來一段時間內(nèi)將通過人工智能與信息技術(shù)的結(jié)合，進而影響教育階段的不同過程。具體見表1所示。

第4篇：人工智能課堂教學(xué)范文

【關(guān)鍵詞】人工智能；計算機；輔助教學(xué)；應(yīng)用

計算機輔助教學(xué)是一種新興的教學(xué)手段，幫助課堂進入到一種更加智能化和現(xiàn)代化的環(huán)境與條件中，將傳統(tǒng)的教學(xué)模式和方法與多媒體和網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，為學(xué)生營造更好更有趣的教學(xué)氛圍。但是由于技術(shù)的不成熟以及經(jīng)驗的不充分，導(dǎo)致其依舊存在問題和不足。

1計算機輔助教學(xué)開展現(xiàn)狀和發(fā)展困境

1.1缺少開放包容的特性

近年來，計算機輔助教學(xué)的開發(fā)和應(yīng)用已取得了一些較好的成績，但由于我國計算機網(wǎng)絡(luò)工程和相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)革新起步較晚，對于計算機教學(xué)的發(fā)展與改革依舊存在較多的不足和缺陷。首先是在開放包容性上的缺失。這一缺失的原因主要來自于兩個方面，第一個方面是思想上的落后和閉塞，人們對于計算機輔助教學(xué)的態(tài)度依舊存在負面和抵觸的情緒，這是由于害怕計算機的加入讓課堂和教學(xué)秩序失控，所以并沒有充分開發(fā)和展現(xiàn)出計算機在教學(xué)中的優(yōu)勢。第二個方面是技術(shù)層面上的限制，我國對于計算機輔助教學(xué)的課件和軟件技術(shù)都只是按照一種最傳統(tǒng)和安全的方式進行，缺少探索和冒險的精神、開放和包容的態(tài)度[1]。

1.2缺少人機交互的能力

計算機輔助教學(xué)過程中，計算機不僅僅是一個信息的載體，更應(yīng)該將其當(dāng)作課堂的一份子，能夠充分參與到整個課堂的活動和教學(xué)工作中。但是大多數(shù)的智慧課堂在使用計算機時，僅僅利用其多媒體的播放功能，教學(xué)的主體和主要角色依舊是教師，只是把課本和板書照搬到了多媒體課件中。教學(xué)的內(nèi)容仍然是枯燥和單一的，學(xué)生依舊帶有一種被強迫的學(xué)習(xí)心理。這種教學(xué)缺乏人機之間的交互，機器不能自主獲取學(xué)生學(xué)習(xí)的狀態(tài)和對知識的掌握情況，學(xué)生也無法通過計算機主動地得到反饋和解答，讓人機之間僅僅是流程化的配合和交流。在這種刻板的學(xué)習(xí)模式下，甚至?xí)屢徊糠謱W(xué)生喪失學(xué)習(xí)的樂趣和興趣。

1.3缺少課程教學(xué)的特點

不同的課程有著不同的教學(xué)重點和偏向，這就對教師的教學(xué)工作提出了更高的要求，計算機的加入，本來應(yīng)該能夠為教師提供一個新的教學(xué)方向和思路，但是由于計算機的便捷性導(dǎo)致一部分教師產(chǎn)生偷懶和敷衍的教學(xué)心態(tài)，在教學(xué)過程中全程使用多媒體播放課件，喪失了課程自身的特性和特質(zhì)。尤其是一些對實踐能力要求較高的課程，教師過度使用計算機只會導(dǎo)致教學(xué)趣味性的流失。

1.4缺少師生互動的樂趣

教師作為課堂教學(xué)的主要角色，不僅僅是要把知識以一種通俗外化的形式傳遞給學(xué)生，更是應(yīng)該做學(xué)生心理特征的發(fā)掘者、學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的糾正者和幫助者。教師的鼓勵和贊許都會對學(xué)生起到重要作用。但是計算機輔助教學(xué)之后，教師將更多的精力放到了如何制作精美的教學(xué)課件上，而忽略了與學(xué)生之間最直接的感情和語言交流，喪失師生互動的樂趣。

1.5缺少有序的教學(xué)策略

教學(xué)策略是保證一節(jié)課是否能夠有序開展和進行的重要條件與因素。但是計算機參與和設(shè)計的教學(xué)環(huán)節(jié)，只是一個程式化的展示，在課堂上會遇到多種多變的教學(xué)情況，一旦在某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就有可能導(dǎo)致計算機設(shè)計的教學(xué)步驟全部打亂，陷入一種無序的狀態(tài)中[2]。1.6缺少靈活的智能性能計算機技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用在我國已經(jīng)逐漸形成了一套完善和成熟的體系，但是計算機在教學(xué)中的應(yīng)用與引進時間并不長，導(dǎo)致當(dāng)前多數(shù)計算機輔助下的課堂并不具備充分的靈活和智能性，大部分的教學(xué)工作和考核評價工作依舊是由教師人工完成，對于不同學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)掌握也有所偏差。

2人工智能在計算機輔助教學(xué)中的應(yīng)用

2.1建立知識庫

人工智能在計算機輔助教學(xué)中應(yīng)用的主要原則，就是將深度學(xué)習(xí)與認知學(xué)的理論知識作為整個程序模塊設(shè)計開發(fā)的基礎(chǔ)，通過建立一個知識庫，將收集到的知識案例進行分類，訓(xùn)練機器進行自動識別，從而提取和分析出不同學(xué)生在不同的知識中所表現(xiàn)出來的學(xué)習(xí)能力與掌握熟練程度，進而可以有針對性和有選擇性地進行復(fù)習(xí)與鞏固，達到機器代替部分人工教學(xué)、緩解教師壓力的目的。第一步就需要進行知識庫的建立，主要包括了專家決策的核心系統(tǒng)對所輸入的知識進行判斷與篩選調(diào)取。同時知識庫還可以實現(xiàn)共享的功能，對知識進行簡化與提煉，做到精益求精。知識庫的搭建應(yīng)該要盡量簡單和易修改[3]。

2.2打造專家模塊

在建立了知識庫之后，就需要圍繞人工智能教學(xué)的主要目的進行專家模塊的打造，專家模塊存在的意義在于能夠?qū)⑵浔扔鳛檎麄€學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的推理機。在需要和使用的情況下，由專家模塊自動隨機地生成問題，并且可以通過知識庫的相關(guān)內(nèi)容調(diào)取形成答案并充分解釋。其次，專家模塊的另一個作用就在于能夠幫助評價和考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，實現(xiàn)一種更加公正透明的評價過程。在進行專家模塊打造時，通常使用的是兩種方法，一種是固定算法，即根據(jù)題庫的問題模板，循規(guī)蹈矩、規(guī)規(guī)范范地進行問題的設(shè)立和解答的編寫。而另一種就是啟發(fā)策略，這種專家模塊更多的是引導(dǎo)學(xué)生通過簡單和有限的提示信息，自己推理摸索找尋正確的答案和解決方案。除此之外，專家模塊還可以自動匹配，依據(jù)學(xué)生能力分配問題。

2.3建立學(xué)生模塊

與專家模塊相互配合相互輔助的就是學(xué)生模塊。學(xué)生模塊的本質(zhì)其實也屬于專家系統(tǒng)，模塊內(nèi)部所存儲和容納的是學(xué)生的不同學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)行為特征。這個模塊建立的目的主要是兩個，一個是為了讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中可能出現(xiàn)的錯誤習(xí)慣和方法被快速識別，并且能夠通過機器語言進行記憶與編譯，從而建立一個比較完整和全面的錯誤類型數(shù)據(jù)庫，進而深層分析找到錯誤的原因。第二個目的就是為了幫助學(xué)生對錯誤學(xué)習(xí)行為和習(xí)慣進行解釋，從更加深層次的角度挖掘?qū)W生由于知識理論掌握不充分而導(dǎo)致錯誤的原因。學(xué)生模式的建立一般依靠的就是人工智能的自我學(xué)習(xí)和接受訓(xùn)練讓系統(tǒng)能夠建立起模型對學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣進行模擬。這樣在上一步打造的專家模型就可以為學(xué)生模型提供一個對比的樣本，專家模型的兩種運算和教學(xué)方式可以分別評估學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)錯誤[4]。

2.4優(yōu)化教學(xué)模塊

教學(xué)模塊是人工智能在計算機輔助教學(xué)模式中必不可少的一個環(huán)節(jié)，教學(xué)模塊的內(nèi)容是基于傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計和規(guī)劃之上的。在計算機與人進行交互的過程中，教學(xué)策略主要是由教學(xué)的不同分支來體現(xiàn)，能夠達到較好的發(fā)散性和綜合性的效果。但是其不足的地方也比較明顯，那就是只能按照某一類型或者某一個的教學(xué)方法進行，系統(tǒng)不能快速地根據(jù)不同內(nèi)容識別和選擇最適合最有效率的教學(xué)模式。具體的應(yīng)用和實現(xiàn)過程就是將專家模塊和學(xué)生模塊的內(nèi)容進行連接和合并，將專家模塊生成的問題及答案與學(xué)生模塊中上傳和學(xué)習(xí)到的進行對比，選擇覆蓋或者是分析提取，能夠比較客觀地發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的理解性偏差和實踐性錯誤。之后再將結(jié)果傳回到知識庫中，調(diào)用相關(guān)的知識內(nèi)容，形成一個完整的反饋鏈，幫助教師做出教學(xué)決策，調(diào)整教學(xué)進度和教學(xué)規(guī)劃。但是這個模塊的設(shè)計也應(yīng)該充分考慮到諸多情況和因素，因此在條件判斷時應(yīng)加入更多的循環(huán)。

2.5開發(fā)智能接口模塊

人工智能在計算機輔助教學(xué)模式中的應(yīng)用和融合最后一步就是要開發(fā)出一個穩(wěn)定和高效能的智能接口模塊，主要作用是為了連接學(xué)生和計算機之間的信息交換和溝通，即進行信息的輸入與傳出。在接收到學(xué)生傳遞的學(xué)習(xí)信號后，接口模塊要及時調(diào)動起教學(xué)模塊、專家模塊和學(xué)生模塊，把信息傳遞給不同模塊處理，之后再由教學(xué)模塊所作出的教學(xué)決策和結(jié)果論證信息輸出反饋給人，實現(xiàn)了機器語言與人類語言之間的轉(zhuǎn)化。一個能夠正常運轉(zhuǎn)并且具備較高實用性和參考性的教學(xué)系統(tǒng)，一定融匯了思想教學(xué)、策略和心理學(xué)等多方面的因素和知識內(nèi)容體系，所以智能接口模塊的設(shè)計與開發(fā)，一定要全面考慮這些成分，開發(fā)出更加靈活多變的接口模塊[5]。

3結(jié)語

人工智能在近年來獲得了快速的發(fā)展和進步，成為我國當(dāng)前各個行業(yè)領(lǐng)域之內(nèi)炙手可熱的先進技術(shù)。對于計算機輔助教學(xué)的開展和改革來說，人工智能的融入與應(yīng)用有著重要的價值與意義。

參考文獻

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[3]孫玉梅,趙駿,王美春,等.基于人工智能技術(shù)的《單片機原理及應(yīng)用》課程CAI軟件研制[J].教育教學(xué)論壇,2016(45):268-270.

[4]張園.人工智能技術(shù)在計算機輔助教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].科技資訊,2007(34):108-109.

第5篇：人工智能課堂教學(xué)范文

關(guān)鍵詞:人工智能;專家系統(tǒng);ARM;單片機

人工智能(AI)[1]是計算機科學(xué)的重要分支,是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的核心課程之一。本課程在介紹人工智能的基本概念、基本方法的基礎(chǔ)上,主要是研究如何用計算機來模擬人類智能,即如何用計算機實現(xiàn)諸如問題求解、規(guī)劃推理、模式識別、知識工程、自然語言處理、機器學(xué)習(xí)等只有人類才具備的“智能”,本課程重點闡明這些方法的一般性原理和基本思想,使得計算機更好得為人類服務(wù)。

1人工智能課程體系

人工智能主要研究傳統(tǒng)人工智能的知識表示方法,包括狀態(tài)空間法、問題歸約法謂詞邏輯法、語義網(wǎng)絡(luò)法、框架表示、劇本表示等;搜索推理技術(shù)主要包括盲目搜索、啟發(fā)式搜索、消解原理、規(guī)則演繹算法和產(chǎn)生式系統(tǒng)等。

人工智能的研究論題包括計算機視覺、規(guī)劃與行動、多Agent系統(tǒng)、語音識別、自動語言理解、專家系統(tǒng)和機器學(xué)習(xí)等。這些研究論題的基礎(chǔ)是通用和專用的知識表示和推理機制、問題求解和搜索算法,以及計算智能技術(shù)等。

人工智能課程在我校計算機科學(xué)與工程學(xué)院是作為大三年級的一門專業(yè)選修課開設(shè),總共學(xué)時數(shù)為:60(其中理論學(xué)時為36,實驗學(xué)時為24),隨著計算機技術(shù)的不斷更新發(fā)展,人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域變得越來越廣,因此人工智能(AI)這個學(xué)科已不再陌生,很多學(xué)生對其充滿興趣,所以在選課人數(shù)上遠遠超過其他選修課的人數(shù),另外結(jié)合我校的實際情況,部分理論或?qū)嶒炘O(shè)計項目可以與其他相關(guān)專業(yè)結(jié)合起來而應(yīng)用。

2人工智能教學(xué)實踐

50多年以來,人工智能獲得很大的發(fā)展,已經(jīng)引起眾多學(xué)科和不同專業(yè)背景學(xué)者們的日益重視,成為一門廣泛的交叉和前沿科學(xué),但是到目前為止人工智能至今仍尚無統(tǒng)一的定義,要給人工智能下一個準(zhǔn)確、科學(xué)和嚴謹?shù)亩x也是困難的。

由于人工智能[2]是一門交叉性的學(xué)科,涉及到了控制論、語言學(xué)、信息論、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)等許多學(xué)科。所以該學(xué)科具有知識點多、涉及面廣、內(nèi)容抽象、不易理解、理論性強、需要較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強的邏輯思維能力等特點,導(dǎo)致了在教學(xué)過程中老師講得吃力、學(xué)生聽得吃力。盡管在多年的教學(xué)過程中積累了一些經(jīng)驗,但是對于如何把握這門課程的特點,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生更好的理解這門課程,目前仍然有很多問題需要研究解決。

目前在整個教學(xué)過程中存在的主要問題[3]是:

1) 教學(xué)內(nèi)容陳舊,部分參考書相關(guān)內(nèi)容或案例都過于陳舊。在整個教學(xué)過程中,多數(shù)教學(xué)案例涉及到人工智能理論的高級應(yīng)用――機器人,目前在國際及國內(nèi)機器人的水平已經(jīng)達到相當(dāng)高的水平,但是部分教科書中仍沿用關(guān)節(jié)型機器人為例,教學(xué)內(nèi)容稍顯陳舊。

2) 教材難易程度不均勻,部分章節(jié)學(xué)生難以理解。由于人工智能課程的部分章節(jié),本身就可以獨立成一門課程,但由于是面向本科生的內(nèi)容,因此很多內(nèi)容壓縮于一章來講解,同時由于課時所限,完全不能將相關(guān)的內(nèi)容講透講通;例如:神經(jīng)計算中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),與模糊邏輯控制的相關(guān)理論與應(yīng)用。

3) 教學(xué)手段單一,教學(xué)過程中缺乏師生之間的溝通與交流。經(jīng)過自己的實踐教學(xué)及對兄弟院校的人工智能的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)手段的調(diào)研,同時也在學(xué)生之間進行溝通交流,發(fā)現(xiàn)多數(shù)同學(xué)反映,理論與應(yīng)用雖然前沿,但是在學(xué)習(xí)過程中,教師教學(xué)手段單一,內(nèi)容枯燥乏味,一般的教學(xué)模式,多采用“老師講,學(xué)生聽”的方法,整個教學(xué)效果并不理想。

4) 考核方法不科學(xué),不能體現(xiàn)學(xué)生實際的學(xué)習(xí)情況。目前對于課程學(xué)習(xí)的考核采用閉卷考試的方式,很多考點有的同學(xué)根本不理解,完全死記硬背,考后又將內(nèi)容丟棄,從學(xué)習(xí)的效果來講,收獲甚微且完全沒有達到真正學(xué)習(xí)及應(yīng)用的能力。

3教學(xué)方法改進

3.1注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

科學(xué)家愛因斯坦曾說過:“興趣是最好的老師?！比绾卧诮虒W(xué)工作中激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高他們學(xué)習(xí)的主動性和積極性是當(dāng)前教學(xué)改革中迫切需要解決的重要問題。

在實際的課堂教學(xué)中發(fā)現(xiàn),剛開始聽課由于有興趣學(xué)生整體學(xué)習(xí)的積極性很高,但是一段時間過后發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生由于教學(xué)內(nèi)容抽象,難點比較多,不便于理解,興趣日漸變少,針對此種情況,可以采用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)或案例教學(xué)。

例如:在講專家系統(tǒng)章節(jié)時,在授課之前先通過互聯(lián)網(wǎng),采取案例教學(xué)法,給學(xué)生們實時在線演示一個醫(yī)療專家診斷系統(tǒng),演示其中的功能,同時與學(xué)生互動,以問答式與學(xué)生互動,了解目前專家系統(tǒng)的具體應(yīng)用、可以解決的問題、給人民生活帶來的益處等。通過這種教學(xué)的形式,一方面可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;另一方面也使同學(xué)們體會到人工智能與我們生活的貼近程度。第二步,采用任務(wù)驅(qū)動法,具體來說,它是指教學(xué)全過程中,以醫(yī)療專家診斷系統(tǒng)若干個具體任務(wù)為中心,通過完成任務(wù)的過程,介紹和學(xué)習(xí)基本知識和具體設(shè)計方法。

3.2注重教材選擇

這一任務(wù)的執(zhí)行者主要是由教研室主任或任課老師來完成。目前在各高校中所使用的人工智能相關(guān)教材的種類繁多,章節(jié)和內(nèi)容的設(shè)置上也存在差別。筆者在訂閱教材或參加教材展銷的活動中,都比較重視人工智能教材的情況,通過比較發(fā)現(xiàn),有的教材內(nèi)容及難度太低,完全不符合高等本科院校的要求,而部分出版社的教材則是內(nèi)容及章節(jié)安排內(nèi)容太多太泛,有些知識點講的又過于深奧,限于學(xué)時所限也不適合選用。在選教材方面,除了關(guān)注內(nèi)容方面外,還要注重書上所講的一些實例,注重這些例子的典型性、時效性及新穎性,例如,部分教材在自動規(guī)劃這一章,選用機械手作為例子來說明積木世界的機器人規(guī)劃問題,還有一些選擇關(guān)節(jié)機器人,前些年這樣的機器人技術(shù)確實是個難點,但是依據(jù)現(xiàn)在成熟的機器人技術(shù),無論是國際還是國內(nèi)都已不再是技術(shù)難點,再拿這個例子去配合理論去講解,無論內(nèi)容還是形式都稍顯陳舊,目前機器人技術(shù)發(fā)展水平基本上達到盡可能高仿真狀態(tài)。

3.3運用現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)手段

針對人工智能課程相關(guān)內(nèi)容比較抽象,公式推導(dǎo)比較繁瑣,除了具有完善的教學(xué)大綱、合理的教學(xué)計劃以及好的教材外,還應(yīng)該根據(jù)學(xué)校的實際硬件條件盡可能地選擇多媒體教學(xué)手段來輔助教學(xué)。因此在實踐教學(xué)中,配合教學(xué)內(nèi)容,充分利用計算機、投影儀以及互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢,結(jié)合多種教學(xué)方法與手段組織整個教學(xué)過程。例如:在講述搜索推理技術(shù)時,使用一些小的演示軟件,將相關(guān)推理技術(shù)的理論通過動畫的形式一步一步演示出來;在講專家系統(tǒng)相關(guān)理論知識時,尤其是各種類型的專家系統(tǒng),采用互聯(lián)網(wǎng)上的一些在線視頻資源為例,給同學(xué)進行詳細講解,同時結(jié)合農(nóng)業(yè)院校的特點,在線資源有如農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)或動物專家診斷系統(tǒng)等,這樣學(xué)生可以加強對理論知識的理解,同時也體會到理論不再是抽象空洞的文字描述;在自動規(guī)劃這一章,給同學(xué)們選擇演示發(fā)達國家目前研制的各種類型機器人,通過這些形象生動、行為舉止逼近真實人的機器人來給學(xué)生講理論,這樣學(xué)生通過觀看視頻資源,不僅可以拓寬知識面及視野,同時也可以及時地了解國際及國內(nèi)機器人的發(fā)展水平及差距,不斷更正自己的錯誤觀點并更新自己新的專業(yè)認識,另一個方面也可以同時激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情和積極性,這一點在課堂實踐教學(xué)中得到驗證,得到廣大同學(xué)的認可和接受,整個教學(xué)課堂不再那么單調(diào)枯燥呆板了,基本可以達到在娛樂中傳授專業(yè)知識。

3.4加強對實驗教學(xué)的重視

目前高校在人工智能的教學(xué)過程中,實驗所占的學(xué)時比較少,有的甚至就不安排實驗課學(xué)時;另外實驗內(nèi)容也相對比較簡單,應(yīng)用不到理論課堂上所學(xué)到的人工智能原理,實驗效果不是很好。面向人工智能課程的程序設(shè)計語言,多采用Prolog程序設(shè)計語言,該語言是一種基于一階謂詞的邏輯程序設(shè)計語言,它在AI和知識庫的實現(xiàn)技術(shù)方面具有十分重要的作用,具有表達力強、表示方便、便于理解、語法簡單等優(yōu)點。但在整個實驗教學(xué)環(huán)境也遇到了如下問題:首先是目前有關(guān)人工智能的專門配套實驗教程很少;其次是即使有諸如《面向人工智能程序設(shè)計Prolog》教程,則主要是側(cè)重介紹這門自然語言的程序設(shè)計,而其中很多部分與AI實驗環(huán)節(jié)關(guān)聯(lián)度不大,另外教材價位也比較高。針對此種情況,筆者在24個學(xué)時的實驗教學(xué)過程中,安排7個實驗內(nèi)容,其中最后一個專家系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)作為一個綜合性實驗來設(shè)計。在進行實驗教學(xué)的過程中,首先參考多本Prolog程序設(shè)計教程,選擇其中與實驗教學(xué)計劃中相關(guān)的內(nèi)容,專門編寫相應(yīng)的電子教程,同時也結(jié)合我校學(xué)生本身的特點[4],有側(cè)重地體現(xiàn)和編寫,總的目的是給學(xué)生一份完整的、系統(tǒng)的、規(guī)范的電子教程。這樣做的目的是:一方面作為學(xué)生參考的技術(shù)文檔;另一方面也可以節(jié)省學(xué)生的部分經(jīng)濟開支。電子教程的結(jié)構(gòu)分為三個部分來完成,首先為人工智能理論及原理,Prolog語言的使用說明;其次具體的例子演示(均經(jīng)過調(diào)試正常運行);最后為布置給學(xué)生具體的實驗內(nèi)容及相關(guān)題目,以提供給學(xué)生自己動手實踐的機會。此外在實驗教學(xué)過程中,同時也會給學(xué)生們自由發(fā)揮的機會,比如專家系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)作為一個綜合性實驗,學(xué)生可以采用Prolog編程實現(xiàn),也可以采用其他自己擅長的程序設(shè)計語言,例如有的同學(xué)選擇C語言、VC++、Visual Basic、Java及網(wǎng)頁開發(fā)設(shè)計語言ASP/JSP等,此外在實驗內(nèi)容方面,實驗遞交的專家系統(tǒng)涉及多個領(lǐng)域(有動物辨別、醫(yī)療診斷、動物養(yǎng)殖咨詢等專家系統(tǒng))、范圍也頗廣,實驗內(nèi)容重復(fù)性很小,在設(shè)計過程中,絕大部分同學(xué)均是結(jié)合自己的興趣愛好來完成設(shè)計。

4結(jié)語

人工智能的研究成果將能夠創(chuàng)造出更多、更高級的智能“制品”,并使之在越來越多的領(lǐng)域超越人類智能,同時將為發(fā)展國民經(jīng)濟和改善人類生活做出更大的貢獻。作為一名當(dāng)代的大學(xué)生有必要學(xué)好這門課程,但是根據(jù)實際教學(xué)情況,教師與學(xué)生仍然需要繼續(xù)進行相應(yīng)的研究與發(fā)展,只有不斷地探索和提高,才能使我們的教學(xué)工作更上一層樓,才能培養(yǎng)出符合時代和社會需求的人才。另外人工智能與農(nóng)業(yè)等方面存在很多結(jié)合應(yīng)用的契機,這樣計算機就可真正地服務(wù)于社會、服務(wù)于人類、服務(wù)于農(nóng)業(yè)、應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、發(fā)展農(nóng)業(yè)。

參考文獻:

[1] 蔡自興. 人工智能及其應(yīng)用[M]. 3版. 北京:清華大學(xué)出版社,2007.

[2] 陳峰,文運平. 淺談人工智能課程的教學(xué)[J]. 消費導(dǎo)刊,2006(12):123.

[3] 趙蔓,何千舟. 面向21世紀(jì)的人工智能課程的教學(xué)思考[J]. 沈陽教育學(xué)院學(xué)報,2004,6(4):131-132.

[4] 王蓮芝. 高等農(nóng)林院校人工智能教學(xué)的探討[J]. 高等農(nóng)業(yè)教育,2003(12):64-65

Study of the Artificial Intelligence Teaching Methods

HAN Jie-qiong1, YU Yong-quan2

(1. School of Computer Science and Engineering, Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangzhou 510225, China;

2. School of Computer, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510075, China)

第6篇：人工智能課堂教學(xué)范文

人工智能作為一門課程［1］，開設(shè)時間距今只有40多年，但發(fā)展極為迅猛。人工智能課程的內(nèi)容涉及計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、控制科學(xué)、信息科學(xué)、心理學(xué)、電子學(xué)、生物學(xué)、語言學(xué)等等，幾乎所有科學(xué)工作者都可以在人工智能中找到自己感興趣的問題。目前，國內(nèi)外已有眾多高校指定人工智能為計算機科學(xué)與技術(shù)及其相關(guān)專業(yè)的主修專業(yè)基礎(chǔ)課程，它在拓展計算機和自動控制的研究和應(yīng)用領(lǐng)域方面有著極其誘人的學(xué)科發(fā)展前景。自2003年起，國內(nèi)諸多高等院校陸續(xù)開設(shè)“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè)，同時也有更多高校在傳統(tǒng)信息類專業(yè)中加大了人工智能課程的課時比重，因此如何提高人工智能課程的教學(xué)質(zhì)量顯得尤為重要。? 

本文結(jié)合人工智能課程的特點以及自己教學(xué)與研究的實踐，對本課程的教學(xué)進行一些探討，以期改進人工智能課程教學(xué)方法，達到提高本課程教學(xué)質(zhì)量的目的。?? 

一、兼顧課程內(nèi)容的統(tǒng)一性和差異性?? 

人工智能課程的核心內(nèi)容主要集中在對基本概念、基本原理、基本方法和重要算法及其應(yīng)用的認識和理解上，盡管各種基本概念、原理、方法和算法在一定程度上自成體系，但是它們之間又存在著許多內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律。從這一點來看，人工智能課程與其他很多計算機課程是不同的，這就要求人工智能課程的授課要具有自己的特色。? 

知識表示、知識推理、知識應(yīng)用是人工智能課程的三大內(nèi)容，解決任何一個人工智能問題都離不開兩個步驟，即知識表示和問題求解。由此，人工智能課程從總體結(jié)構(gòu)上就有了一個比較清晰的脈絡(luò)，即首先必然要學(xué)習(xí)各種知識表示方法，然后是利用這些知識進行推理，進而實現(xiàn)知識應(yīng)用，最終達到問題求解的目的。問題求解又分為基本的問題求解方法和高級問題求解方法。圖搜索策略、啟發(fā)式搜索、消解原理以及規(guī)則演繹系統(tǒng)等都屬于基本的問題求解方法。計算智能、專家系統(tǒng)、機器學(xué)習(xí)、自動規(guī)劃等屬于高級問題求解方法。? 

同時，人工智能課程某些章節(jié)或者某些方法算法在一定程度上又自成體系。例如，各種不同的知識表示方法不管是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還是表示形式都完全不相同。又例如，人工智能有許多不同的學(xué)派［2］，本課程往往同時會介紹不同學(xué)派的算法，這些學(xué)派在人工智能的基礎(chǔ)理論和方法、技術(shù)路線等方面是完全不同的，甚至是對立的。? 

這些都要求我們在教學(xué)過程中不僅要強調(diào)人工智能課程理論的統(tǒng)一性和完整性，又要兼顧各學(xué)派的特點，尊重甚至調(diào)動學(xué)生們對不同人工智能學(xué)派及其方法的興趣。在編寫和選用教材時也要注重這一點，我們選用的是蔡自興教授編寫的《人工智能及其應(yīng)用》系列教材［1,2］，該教材以邏輯主義學(xué)派為主線，兼顧引進其他學(xué)派的精華內(nèi)容，具有較強的科學(xué)性。 

??二、實施分層次教學(xué)?? 

各高校一般同時為計算機相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生開設(shè)了人工智能課程，甚至有的非計算機類專業(yè)也開設(shè)有人工智能課程。不同層次的學(xué)生對人工智能課程要求掌握的程度不同，我們首先明確本科生和研究生以及非計算機類專業(yè)學(xué)生的教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容，做到分層次設(shè)計人工智能課程教學(xué)?過程。? 

本科階段的人工智能課程課時量較少，本科層次只需要做到對大部分人工智能概念和算法了解、認識，少部分達到理解層次。本科生一般都是在高年級（三年級下期或者四年級上期）開設(shè)人工智能課程，這時已有不少學(xué)生準(zhǔn)備繼續(xù)讀研或者已經(jīng)被保研，因此在兼顧全體學(xué)生教學(xué)層次的同時，要注意給這部分學(xué)生足夠的相關(guān)參考書目，讓他們能夠利用課余時間廣泛深入了解人工智能相關(guān)算法，老師在課后還應(yīng)和他們進行充分討論，培養(yǎng)他們對人工智能的特別興趣。? 

非計算機類專業(yè)的學(xué)生往往需要學(xué)習(xí)如何利用人工智能知識解決該專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的問題，因此在教學(xué)中要盡量有專業(yè)針對性地進行教學(xué)。例如針對農(nóng)科類專業(yè)，在教學(xué)專家系統(tǒng)過程中，我們要求學(xué)生參考北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心開發(fā)的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)開發(fā)平臺（paid5?0）理解并開發(fā)與本專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的簡易農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。? 

給研究生開設(shè)人工智能課程要求做到概念理解，基本算法精通，即要求全面、系統(tǒng)地掌握人工智能的基本概念、基本原理、典型方法和若干應(yīng)用實例，并且能靈活運用所學(xué)知識闡述解決實際問題的方法和途徑。課程教學(xué)中要致力于培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力，要求研究生將人工智能方法與自己的研究方向相結(jié)合，用人工智能方法解決所研究課題中的實際問題，并撰寫相關(guān)的課程論文，以小型研討會的形式進行報告交流。實踐證明，我們的研究生的人工智能教學(xué)效果明顯提升，成效突出。 

??三、案例驅(qū)動，寓教于樂?? 

采用案例教學(xué)是為了充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性［3］。通過案例教學(xué)能把枯燥的人工智能理論知識具體化、形象化，可以使學(xué)生更加感性地理解課堂教學(xué)內(nèi)容。這些案例都是以教師所從事的科研項目中的實際應(yīng)用環(huán)境為背景進行闡述的，讓學(xué)生能在實際環(huán)境中理解概念和知識，學(xué)會利用人工智能知識去分析和解決實際問題。在教學(xué)過程中要選擇學(xué)生容易接受的案例，體現(xiàn)理論聯(lián)系實際的特色，激發(fā)學(xué)生的興趣。? 

例如，在講授“計算智能”內(nèi)容時，我們結(jié)合黃河三門峽和小浪底水庫水沙聯(lián)合智能調(diào)度系統(tǒng)［4］進行講解。綜合三門峽水庫和小浪底水庫防洪運用的基本原則、歷年調(diào)度方案、專家的經(jīng)驗、歷年數(shù)據(jù)和現(xiàn)有的調(diào)水調(diào)沙數(shù)學(xué)模型，分別利用模糊決策、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法及綜合集成方法來實現(xiàn)三門峽、小浪底水庫水沙聯(lián)合調(diào)度。? 

又例如為了讓學(xué)生走近機器人，我們進行了一場機器人展示課，將研究所現(xiàn)有的MOROCS?1（中南一號智能移動機器人）、ASR（廣茂達）、AmigoBot（自主移動機器人）、CanDroid（罐頭機器人）、MD?375 Rover（人控漫游車）、Fokker D7（人控飛機，1:72）、Rockit OWI?769K（聲按、壓控火牛機器人）、Hexapod Monster（六足爬行機器人）、Hubo（多機能歌舞機器人）等各類機器人全部拿出來給學(xué)生做了功能演示［5］。親眼看到這么多機器人，同學(xué)們都非常興奮，對人工智能課程的興趣高漲。? 

在進行案例教學(xué)時，引導(dǎo)學(xué)生帶著問題和求知欲望深入理論的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在案例中尋找問題的答案并獲取知識。在講授利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行水庫調(diào)度時，引導(dǎo)學(xué)生分析如何確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入端數(shù)據(jù)，什么是泛化能力以及如何提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的泛化能力。? 

為了鞏固所學(xué)內(nèi)容，可以讓學(xué)生組成討論小組對教師提出的論題進行討論，分小組闡述自己的觀點，這樣有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，還有助于培養(yǎng)學(xué)生思考問題的能力和提高理論教學(xué)的效果。案例教學(xué)的關(guān)鍵在于引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)到的理論知識去解釋、分析和解決現(xiàn)實案例中的問題，以達到訓(xùn)練學(xué)生理論運用和深入理解理論知識的目的。? 

此外，我們挑選了機器人足球、拖拉機撲克牌、中國象棋、五子棋等普遍受人喜愛的智能游戲，讓學(xué)生親手設(shè)計小型智能游戲軟件，在設(shè)計的過程中掌握高深的人工智能理論知識，讓學(xué)生學(xué)得會、用得上、記得牢。 

??四、結(jié)語?? 

以上談到的一些教學(xué)方法是我們在教學(xué)過程中總結(jié)體會比較深刻的方面，以供探討。事實上，要進一步提高人工智能課程的教學(xué)質(zhì)量，還有很多方面需要改革和加強。如不斷強調(diào)人工智能教師的專業(yè)素質(zhì)，要求他們在講授好人工智能課程的同時，努力提升出自身的專業(yè)素質(zhì)，給學(xué)生一個良好的專業(yè)素質(zhì)導(dǎo)向。其次，在人工智能課程教學(xué)過程中還需要有培養(yǎng)實用型人才的教學(xué)理念，特別是注重培養(yǎng)有創(chuàng)新意識的實用型人才。注重培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力，只有通過質(zhì)疑和提出問題，學(xué)生的創(chuàng)新意識才能夠得到不斷強化，創(chuàng)新思維能力才能夠得以不斷提高。? 

人工智能學(xué)科是一門非常年輕、又非常前沿的學(xué)科，有其自身的突出特點，人工智能課程教學(xué)必然與其他計算機專業(yè)課程教學(xué)不同，需要更多的從事人工智能教學(xué)的教師在自身的教學(xué)實踐中不斷積累經(jīng)驗，進行廣泛的教學(xué)交流。 

 

參考文獻? 

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蔡自興, 徐光祐. 人工智能及其應(yīng)用(第三版)(研究生用書)［M］. 北京: 清華大學(xué)出版社， 2004（8）: 1-4.? 

［2］蔡自興, 徐光祐. 人工智能及其應(yīng)用(第三版)(本科生用書)［M］. 北京: 清華大學(xué)出版社， 2003（8）:288-290.? 

［3］雷煥貴, 段云青. 中美案例教學(xué)的比較［J］. 教育探索， 2010（6）: 150-151.? 

第7篇：人工智能課堂教學(xué)范文

關(guān)鍵詞：無人機系統(tǒng)；智能決策；自主控制；智能體系；任務(wù)規(guī)劃；課程設(shè)計

0引言

無人機具有較強的機動性和較好的可操控性，能輔助人類在惡劣和危險的環(huán)境中執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)。近年來，無人機系統(tǒng)迅速發(fā)展并廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、災(zāi)難搜救、反恐偵察等眾多領(lǐng)域。無人機系統(tǒng)研究的一個關(guān)鍵問題是如何發(fā)展高度智能化的軟件系統(tǒng)，提高無人機在動態(tài)復(fù)雜環(huán)境中自主決策的能力。目前，眾多高校開設(shè)的無人機專業(yè)課程主要研究無人機的硬件平臺、通信與測控、指揮控制、綜合保障和實踐等方面，然而對于無人機系統(tǒng)的智能決策問題研究尚不深入。

1無人機系統(tǒng)決策的內(nèi)涵

1.1無人機自主控制系統(tǒng)概述

無人機自主控制系統(tǒng)是無人機實現(xiàn)自主飛行管理與自主任務(wù)管理的機載系統(tǒng)，如圖1所示，它涵蓋了機器人“觀測一判斷一決策一行動（observer-orient-decision-action，OODA）”的各個環(huán)節(jié)。

無人機自主控制能力是衡量無人機智能自主水平的一項重要能力。表1基于OODA分別對無人機自主控制能力進行了描述，其中，“判斷”與“決策”部分評價的是無人機對戰(zhàn)場態(tài)勢的評估能力和對任務(wù)或行為的決策與規(guī)劃能力，是衡量無人機自主決策能力的最重要指標(biāo)，也是無人機決策課程設(shè)計與實踐的核心。

1.2無人機自主決策子系統(tǒng)概述

自主決策模塊位于智能無人機系統(tǒng)的頂層，它如同人類神經(jīng)系統(tǒng)執(zhí)行決策行為，產(chǎn)生計劃并處理不確定性。自主決策模塊主要包括頂層任務(wù)決策、頂層任務(wù)規(guī)劃、底層行為決策和底層路徑規(guī)劃。頂層任務(wù)決策用于任務(wù)策略的在線生成；頂層任務(wù)規(guī)劃用于任務(wù)計劃的在線制定；底層行為決策用于運動行為的在線序貫決策；底層路徑規(guī)劃用于導(dǎo)航計劃的在線生成，這些內(nèi)容的教學(xué)與實踐將貫穿課程的教學(xué)與實踐過程。

2人工智能在無人機系統(tǒng)決策中的發(fā)展以及作用與地位

人工智能從孕育之初到現(xiàn)在，經(jīng)歷了“三起兩落”，如圖2所示。人工智能的發(fā)展也不斷促進無人機自主決策能力的發(fā)展，甚至可以說，人工智能的發(fā)展決定無人機自主決策水平的高低。早期，無人機決策大多依托產(chǎn)生式規(guī)則或謂詞邏輯技術(shù)，主要針對確定決策；20世紀(jì)六七十年代，知識表達引入到有人機輔助決策支持系統(tǒng)的設(shè)計與研發(fā)中，也逐步遷移到無人機智能自主系統(tǒng)中；隨著概率統(tǒng)計的引入，基于貝葉斯的不確定推理決策方法得到大力發(fā)展；專家系統(tǒng)依據(jù)專家經(jīng)驗生成策略，用于解決離散事件不確定性，形成了一系列無人機智能自主決策成功案例；近年來，機器學(xué)習(xí)、多智能體理論的熱潮將無人機智能水平推到了一個前所未有的高度，使無人機具備知識沉淀、知識挖掘、智能發(fā)育的能力，并將單無人機執(zhí)行ISR任務(wù)拓展到多無人機協(xié)同遂行多任務(wù)領(lǐng)域。無論經(jīng)典人工智能方法還是人工智能新思路，都是無人機智能自主決策的重要基礎(chǔ)，在無人機系統(tǒng)智能決策課程教學(xué)與實踐中具有舉足輕重的地位。

3無人機智能決策課程教學(xué)總體設(shè)計

國防科技大學(xué)依托控制學(xué)科和儀器學(xué)科在自動化專業(yè)試辦開設(shè)了“無人機工程”專業(yè)方向，培養(yǎng)掌握無人機工程相關(guān)領(lǐng)域基礎(chǔ)理論和基本知識的學(xué)員，使其具有從事無人機系統(tǒng)及相關(guān)裝備的分析、設(shè)計、研制、維護和管理等方面的實際工作能力和初步科學(xué)研究能力。

3.1教學(xué)目的與課程設(shè)計總體思路

設(shè)置無人機智能決策課程的目的是使本專業(yè)學(xué)生快速了解無人機決策系統(tǒng)組成、熟悉決策系統(tǒng)工作原理、掌握決策理論與實現(xiàn)方法。課程設(shè)計的總體思路是設(shè)置課堂教學(xué)和動手實踐兩個主要環(huán)節(jié)，課堂教學(xué)環(huán)節(jié)主要通過教師講授的方式，基于無人機自主控制系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)，介紹無人機決策系統(tǒng)的基本概念；實踐環(huán)節(jié)則是在學(xué)生已經(jīng)掌握智能決策算法基本原理和流程的基礎(chǔ)之上，讓學(xué)生參與到?jīng)Q策系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)中來。

3.2課程教學(xué)主要內(nèi)容

無人機智能決策是課程教學(xué)的核心內(nèi)容，主要覆蓋貝葉斯推理理論、最優(yōu)化理論、智能搜索等基本決策理論和方法，主要講解如何將其運用于無人機智能感知、任務(wù)規(guī)劃的建模和優(yōu)化方法，比如基于貝葉斯的不確定推理、基于啟發(fā)式人工智能搜索算法的路徑規(guī)劃等。內(nèi)容安排包括問題描述、基本原理、算法過程、輸入輸出設(shè)計、結(jié)果分析等；人機智能融合決策是課程的拓展部分，主要涵蓋人機智能融合原理、腦機接口原理、融合決策機制等理論和方法，主要講解如何將其運用于人在回路輔助的無人機智能自主決策、混合主動規(guī)劃的接口設(shè)計與融合決策方法，比如基于腦機接口的人機智能融合決策、混合主動任務(wù)規(guī)劃等；拓展內(nèi)容安排包括資料查新、接口設(shè)計、融合機制設(shè)計、融合算法實現(xiàn)、結(jié)果分析等。

4無人機智能決策教學(xué)實踐環(huán)節(jié)設(shè)計

4.1課程實踐環(huán)節(jié)的必要性

4.1.1無人機系統(tǒng)智能決策課程對實踐的需求

實踐教學(xué)是高等學(xué)校教育非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是提高人才分析問題與解決問題的重要途徑。無人機系統(tǒng)智能決策是一門實踐性很強的課程，一是由于無人機系統(tǒng)是一門交叉性的學(xué)科，主要涉及空氣動力學(xué)、無人機平臺設(shè)計與制造、圖像處理與智能感知、導(dǎo)航系統(tǒng)原理、無人機飛行控制、人工智能、機器學(xué)習(xí)、任務(wù)規(guī)劃與分配、無人機系統(tǒng)體系保障技術(shù)等許多學(xué)科，所以該學(xué)科具有知識點多、涉及面廣、理論性強，需要學(xué)生具備較好的邏輯思維能力和數(shù)理基礎(chǔ)等特點，因此，必須通過實踐才能加深對無人機系統(tǒng)知識的理解；二是智能決策技術(shù)不斷走向?qū)嵱茫?0世紀(jì)80年代隨著人工智能基礎(chǔ)科學(xué)的研究，智能決策作為一門新興學(xué)科出現(xiàn)在國際科學(xué)舞臺上，智能決策技術(shù)早期以研究經(jīng)典的智力游戲問題和仿真實驗來證明理論等為主流，隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和國際信息化進程的提高，智能系統(tǒng)和智能計算等也逐漸成為學(xué)者們的研究熱點。從加強學(xué)生的實踐能力出發(fā)，考慮到課程的建設(shè)需要，需要加強無人機系統(tǒng)智能決策課程的實踐教學(xué)內(nèi)容。

4.1.2無人機系統(tǒng)智能決策課程對實踐的要求

根據(jù)智能決策的特點，進行實踐教學(xué)需要達到以下幾個目的：一是加強學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解，對智能決策基本方法的掌握；二是加強學(xué)生將智能決策知識與方法用于解決實際問題的能力；三是增強學(xué)生對智能決策研究領(lǐng)域的興趣，培養(yǎng)更多的專業(yè)人才。

智能決策的實踐教學(xué)工作必須以高質(zhì)量的科研內(nèi)容為基礎(chǔ)。通過瞄準(zhǔn)國際前沿、集成創(chuàng)新和引進消化吸收、提升原始創(chuàng)新以及再創(chuàng)新能力，從而建設(shè)創(chuàng)新平臺和創(chuàng)新團隊，以高水平科學(xué)研究支撐高質(zhì)量的高等教育。此外，智能決策的實踐教學(xué)還要考慮因材施教，驗證關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。目前學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)較重且水平參差不齊，在設(shè)計實踐環(huán)節(jié)時，要把握如何能在較短的時間內(nèi)讓學(xué)生得到最大程度的能力鍛煉。在這種情況下，教師必須進行充分的準(zhǔn)備，事先搭好通用的硬件平臺和軟件框架，以減輕學(xué)生不必要的負擔(dān)，營造良好的氛圍，將學(xué)生的主要精力集中在創(chuàng)新實踐上，這樣才能提高實踐教學(xué)的效率。因此，課程借鑒了無人機領(lǐng)域最具影響力的國際微小型飛行器賽會（IMAV）的比賽規(guī)則，結(jié)合智能決策的研究熱點和當(dāng)前承擔(dān)的學(xué)術(shù)科研任務(wù)，引入無人機競賽作為智能決策教學(xué)實踐的平臺。

4.2基于無人機系統(tǒng)智能決策的課程實踐方案

在智能決策課程開始之際，教師向?qū)W生明確課程實踐方案，即通過無人機競賽的形式考核學(xué)生解決實際問題的能力。通過舉辦無人機競賽，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新動力，達到寓教于樂的目的。學(xué)生帶著思考主動學(xué)習(xí)理論知識，而不是為了應(yīng)付考試被動學(xué)習(xí)；教師應(yīng)當(dāng)按照學(xué)生的綜合能力合理組隊，從而達到能力互補和團隊協(xié)作。

無人機競賽面向本校無人機工程專業(yè)方向的本科生，根據(jù)智能決策課程的需要，共設(shè)置3個科目。

第一個科目是自穩(wěn)飛行，無人機需在3分鐘內(nèi)完成從出發(fā)點到指定目標(biāo)點的飛行，要求單次滯空時間不少于30秒；本科目考查的是學(xué)生對無人機自主飛控基礎(chǔ)知識的掌握。第二個科目是避障偵察，無人機需以盡可能快的速度穿越一排障礙門，并識別地面上的物品；障礙門的可通行區(qū)域各不相同，無人機需通過機載單目相機識別可通行區(qū)域，并自主規(guī)劃路徑；本科目考查的是學(xué)生對智能識別和任務(wù)規(guī)劃基礎(chǔ)知識的掌握。第三個科目是特級飛行，包括手拋無人機平穩(wěn)飛行、8字飛行、伴隨飛行等；本科目考查的是學(xué)生的創(chuàng)造力。比賽采用百分制，3個科目按照難度系數(shù)和重要程度評分占比分別為30%、50%和20%。

如圖3所示，課題組提供比賽使用的無人機硬件和飛控軟件平臺并指導(dǎo)學(xué)生拼裝無人機及使用軟件。學(xué)生需在課程學(xué)習(xí)的過程中制定智能決策的算法設(shè)計及代碼實現(xiàn)計劃，并嚴格按照時間節(jié)點實現(xiàn)目標(biāo)；每個小組的成員必須說明自己在團隊中的貢獻，從而作為教師打分的依據(jù)。

第8篇：人工智能課堂教學(xué)范文

關(guān)鍵詞：計算機網(wǎng)絡(luò)；發(fā)展；變革

一、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對人們生活的影響

（一）變革工作方式

計算機網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)新興技術(shù)的出現(xiàn)，為社會上的各行各業(yè)都帶來了很大的變化。首先對于工商業(yè)來說，也是最早應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的行業(yè)，在當(dāng)前各行各業(yè)處于快速發(fā)展的過程中，對于計算機等新興技術(shù)也有了更強的依賴性，企業(yè)借助計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以提升工作效率，同時也可以改變傳統(tǒng)工作中存在的缺陷。在銀行中主要就是利用互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)來為客戶提供服務(wù)，同時現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)購物技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)金融的快速發(fā)展，也使得越來越多的行業(yè)都面臨著新的變革，并且人們也享受著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所帶來的便利，借助計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以查詢企業(yè)的資源利用狀況，也可以為企業(yè)的發(fā)展提供一些指導(dǎo)性的意見[1]。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等也被廣泛的應(yīng)用于教育領(lǐng)域，在教育中借助現(xiàn)代化技術(shù)可以顯著提升教育質(zhì)量，也可以摒棄傳統(tǒng)教育存在的缺陷。如果僅僅通過枯燥乏味的教學(xué)模式是無法提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的，在其中引入現(xiàn)代化的教育手段，可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時也可以將一些枯燥乏味的內(nèi)容以更加形象的方式呈現(xiàn)在課堂上，這樣可以豐富課堂教學(xué)手段。比如借助PPT等形式可以將書本上的知識以圖片視頻方式呈現(xiàn)出來，這樣可以使得教材內(nèi)容更為直觀，也可以使得學(xué)習(xí)過程更為高效。在教育界有效的引入現(xiàn)代化教育技術(shù)，可以顯著提升教育質(zhì)量，同時也催生了遠程教育的產(chǎn)生，學(xué)生在家中也可以借助互聯(lián)網(wǎng)與老師進行溝通交流，這極大的促進了教育得推廣，也為我國所推行的素質(zhì)教育奠定了基礎(chǔ)[2]。

（二）革新消費方式

計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速應(yīng)用以及新技術(shù)的快速應(yīng)用現(xiàn)，也在很大程度上改變了人們的生活消費與交流方式。當(dāng)前相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，也使得人們的購物方式發(fā)生了很大的變化，我們在生活中最為顯著的一個購物行為變化就是網(wǎng)購行為越來越多。尤其是很多網(wǎng)絡(luò)店鋪的興起，其憑借著京東、阿里巴巴等大平臺為當(dāng)下用戶提供了非常便捷的購物服務(wù)，人們足不出戶便能購買到自己心儀的商品，同時在網(wǎng)上也可以獲取自己想要的資源。結(jié)合自己的需求立即購買產(chǎn)品，這種消費方式省時省力，不用出門也可以達到自己的需求。在該過程中人們的支付方式也發(fā)生了很大的變化，人們越來越多的使用網(wǎng)絡(luò)支付，也不會被傳統(tǒng)消費過程中現(xiàn)金支付所帶來的困擾所影響[3]。

二、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)革新

（一）大數(shù)據(jù)技術(shù)

當(dāng)下越來越多的新興技術(shù)不斷涌現(xiàn)，最為顯著的便是大數(shù)據(jù)技術(shù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)依托于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠從當(dāng)前爆炸式增長的資源中來迅速挖掘到自己需要的信息，并且借助相應(yīng)的分析系統(tǒng)來對數(shù)據(jù)進行分類整合，這樣可以大大提升對于信息資源的獲取、處理和利用效率。普通民眾對于大數(shù)據(jù)的應(yīng)用不是很多，但是對于一些互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)都會借助大數(shù)據(jù)技術(shù)來為自己的業(yè)務(wù)開展提供信息，比如淘寶之類的購物網(wǎng)站會借助大數(shù)據(jù)技術(shù)來收集用戶的習(xí)慣喜好，并且針對性的推送一些用戶可能會購買的產(chǎn)品。今日頭條之類的新聞網(wǎng)站也會結(jié)合用戶的瀏覽規(guī)律、瀏覽喜好來向其推送一些可能被喜歡的內(nèi)容，這也可以做到精準(zhǔn)化推送，以及更加周到的服務(wù)，并且獲得更多的受眾。

（二）人工智能

人工智能技術(shù)也被廣泛的應(yīng)用，雖然從整體角度來說，人工智能技術(shù)仍然不夠成熟，但是其也被廣泛的應(yīng)用到科技領(lǐng)域以及家居領(lǐng)域，比如智能語音智能駕駛、智能家居服務(wù)都已經(jīng)成為當(dāng)下智能技術(shù)所研究的方向。人們一回到家就可以通過聲控的方式，來對家中的電器進行控制。同時在駕駛中也可以借助智能輔助系統(tǒng)來獲取更加舒適的體驗，也有一些廠商正在研發(fā)智能駕駛系統(tǒng)和AI技術(shù)，這可以為人們的生活提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)[4]。人工智能在計算機網(wǎng)絡(luò)安全管理工作中，可以更好的呈現(xiàn)自身的價值，首先借助人工智能等技術(shù)可以構(gòu)建智能防火墻技術(shù)，這在很大程度上可以保護計算機系統(tǒng)免受外界的侵害。借助該技術(shù)可以防止黑客，以及更高級別的病毒入侵等活動。同時借助人工智能技術(shù)等衍生出來的智能防火墻，可以有效提高安檢效率，并且對于一些高級病毒進行篩選防護，借助人工智能技術(shù)可以提高計算機入侵檢測技術(shù)，該技術(shù)可以作為防火墻技術(shù)的核心工作，其能夠為維護網(wǎng)絡(luò)安全提供重要的技術(shù)支持，最大程度上確保計算機系統(tǒng)能夠處于安全穩(wěn)定的狀態(tài)。人工智能技術(shù)也被廣泛的應(yīng)用到專家知識庫的構(gòu)建中。其主要就是結(jié)合其積累的相關(guān)資源，并且借助大數(shù)據(jù)技術(shù)的對其中的內(nèi)涵價值等進行挖掘，對知識門類進行分類，這樣可以借助現(xiàn)有的計算機網(wǎng)絡(luò)管理經(jīng)驗，并且輔以數(shù)據(jù)庫編碼等操作來為后期各項工作的開展提供基礎(chǔ)

（三）云技術(shù)

云技術(shù)也是當(dāng)下發(fā)展較為迅速的技術(shù)，在國內(nèi)，阿里云所占的份額最多，并且其借助云技術(shù)可以有為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)化的服務(wù)，比如云存儲、云計算。通過云技術(shù)可以為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供優(yōu)質(zhì)化的服務(wù)，也可以將之與大數(shù)據(jù)技術(shù)相整合，進而為整個企業(yè)業(yè)務(wù)的開展提供有效的策略。當(dāng)然，在未來會有越來越多的計算機，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及相應(yīng)的衍生技術(shù)出現(xiàn)，并且改善人們的生活質(zhì)量[5]。

第9篇：人工智能課堂教學(xué)范文

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?，一個是把校內(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。基于本平臺，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)分互認等，開拓遠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)造成了嚴重的認知碎片化問題。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?；A(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知的知識森林，找出主題與主題之間的認知關(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)。