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(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：新工科；人工智能導(dǎo)論；實(shí)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(duì)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(jì)創(chuàng)新發(fā)展，同時(shí)將國際工程教育思想本土化，“新工科”應(yīng)運(yùn)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(huì)正逐漸走進(jìn)智能社會(huì)，人工智能將深刻影響人類社會(huì)。隨著人工智能的進(jìn)一步發(fā)展，高等教育的價(jià)值也將進(jìn)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(shí)驗(yàn)平臺(tái)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(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)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(shí)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(shí)踐課程不足、教材理論過強(qiáng)、教學(xué)模式老舊及實(shí)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(shí)踐教學(xué)將會(huì)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(shí)代的腳步，抓住高等教育發(fā)展的新機(jī)遇，進(jìn)行面向新工科的人工智能導(dǎo)論實(shí)踐教學(xué)模式探索具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1人工智能對(duì)新工科人才的新要求

1.1具備多學(xué)科交叉知識(shí)。人工智能導(dǎo)論是一個(gè)多個(gè)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(shí)系統(tǒng)、智能搜索技術(shù)、腦科學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、專家系統(tǒng)、智能計(jì)算及分布式智能等內(nèi)容[4]。因此，一個(gè)合格人工智能專業(yè)人才需要具備多學(xué)科知識(shí)。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(huì)生活的各個(gè)行業(yè)（如工業(yè)生產(chǎn)、通信、醫(yī)療、金融、社會(huì)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(shí)，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(dòng)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(jì)發(fā)展的新引擎[5]。在大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的號(hào)角下，人工智能技術(shù)作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過程中的一個(gè)大趨勢(shì)。因此，當(dāng)今新形勢(shì)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(duì)我國經(jīng)濟(jì)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(shí)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(duì)象和中心的精神[6]。人工智能對(duì)人類社會(huì)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(shí)到傳統(tǒng)的人工智能導(dǎo)論課程已經(jīng)不能適應(yīng)社會(huì)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(jìn)行人工智能導(dǎo)論的實(shí)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(jì)算、大數(shù)據(jù)、5G等信息技術(shù)的快速發(fā)展，也帶動(dòng)人工智能技術(shù)發(fā)展日新月異。對(duì)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(shí)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(shí)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(gè)延續(xù)，但部分高校對(duì)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(jìn)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(qiáng)新工科人才實(shí)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(shí)踐課程不足。實(shí)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(shí)踐聯(lián)系不夠緊密，對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)不夠，只知道理論，而不進(jìn)行實(shí)際的實(shí)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(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入不足，實(shí)驗(yàn)條件差，驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)較多，實(shí)驗(yàn)課時(shí)不足，學(xué)生對(duì)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(qiáng)。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(shí)踐內(nèi)容。在課程教學(xué)過程中學(xué)生經(jīng)常會(huì)感覺索然無味，當(dāng)實(shí)踐課程開設(shè)不足時(shí)，這種情況會(huì)非常明顯。學(xué)生會(huì)漸漸的對(duì)人工智能導(dǎo)論課程失去興趣和熱情，最終會(huì)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(qiáng)、抽象、多知識(shí)點(diǎn)是新工科的特點(diǎn)。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(dòng)性不夠，只是在被動(dòng)接收知識(shí)。學(xué)校這種重視理論不重視實(shí)踐的教學(xué)模式，在一定程度上影響了新工科人才的實(shí)踐能力，從而導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)社會(huì)需求脫節(jié)。

3人工智能導(dǎo)論實(shí)踐教學(xué)初探

3.1人工智能導(dǎo)論課程實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)。為了提高學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)的興趣，南陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，如采用開源的PaddlePaddle百度飛槳深度學(xué)習(xí)平臺(tái)，希冀一體化人工智能實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)及大數(shù)據(jù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。教師可以在實(shí)踐教學(xué)過程中方便的使用這些平臺(tái)進(jìn)行授課，學(xué)生也可以在課堂中跟隨老師完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并能夠在課下進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)練習(xí)及提交作業(yè)。3.2人工智能導(dǎo)論課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容優(yōu)化。在人工智能導(dǎo)論實(shí)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(shí)驗(yàn)，南陽師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院對(duì)人工智能導(dǎo)論實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化后的主要實(shí)驗(yàn)課程包括搜索優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)、智能計(jì)算實(shí)現(xiàn)、貝葉斯分類實(shí)驗(yàn)、最近鄰算法實(shí)驗(yàn)、機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)。最后，通過期末課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步提高學(xué)生解決實(shí)際問題及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力。3.3人工智能導(dǎo)論實(shí)踐教學(xué)模式改革。⑴校企合作為使人工智能導(dǎo)論實(shí)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(jìn)企業(yè)進(jìn)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(jì)算機(jī)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(jìn)修培訓(xùn)。同時(shí)已經(jīng)在固定時(shí)間邀請(qǐng)相關(guān)企業(yè)講師到學(xué)校進(jìn)行人工智能方面的項(xiàng)目教學(xué)。建立起了具有地方區(qū)域特色的師資隊(duì)伍及校企協(xié)調(diào)的實(shí)踐教學(xué)模式，從而避免人工智能導(dǎo)論課程實(shí)踐與企業(yè)實(shí)際脫節(jié)。⑵“雙導(dǎo)師”負(fù)責(zé)制人工智能導(dǎo)論實(shí)踐課程實(shí)行“雙導(dǎo)師”制，邀請(qǐng)企業(yè)中實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的人才任教或任職，校企合作建立實(shí)踐教師指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，改革教學(xué)策略及教學(xué)方法，以項(xiàng)目為牽引，將人工智能導(dǎo)論實(shí)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(jìng)賽的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)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(jìn)一步提高學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)踐方面的能力。⑶采用案例教學(xué)法以案例導(dǎo)入進(jìn)行教學(xué)，提高學(xué)生興趣。首先，從人工智能競(jìng)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(jì)算機(jī)大賽人工智能創(chuàng)意賽”等）中選取貼近實(shí)際問題的案例作為人工智能導(dǎo)論實(shí)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(jìn)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(jìn)行算法的實(shí)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(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)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(shí)際，對(duì)人工智能導(dǎo)論實(shí)踐教學(xué)模式進(jìn)行初探，具體如下：①校企合作，構(gòu)建人工智能實(shí)踐平臺(tái)；②建立案例庫，優(yōu)化實(shí)踐的內(nèi)容；③校企“雙導(dǎo)師”制，采用案例教學(xué)，從而進(jìn)一步提高學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)踐方面的能力。

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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(shí)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(dòng)化控制中的人工智能應(yīng)用 分析繼電保護(hù)中的人工智能技術(shù)及其應(yīng)用 電氣自動(dòng)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(shí),教師根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)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(diǎn)、作用、運(yùn)行方式等,還具有強(qiáng)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(lì)、引導(dǎo)和幫助學(xué)生去主動(dòng)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(dòng)機(jī)[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(shí)用的關(guān)系,是教學(xué)設(shè)計(jì)中重點(diǎn)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(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)。

綜合幾次研究課題完成情況,班級(jí)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(xiàng)目,進(jìn)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(dòng)的教學(xué)過程

人工智能課程各單元內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立,難以形成統(tǒng)一的聯(lián)系,怎樣驗(yàn)證各單元的學(xué)習(xí)效果?從提出問題到任務(wù)解決,每個(gè)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(jì)、實(shí)施、評(píng)價(jià)、再設(shè)計(jì)、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(jìn)步的修正”(Progressive Refinement),以檢測(cè)設(shè)計(jì)的價(jià)值。因此,評(píng)價(jià)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(gè)環(huán)節(jié),以驅(qū)動(dòng)整個(gè)教學(xué)過程的推進(jìn)。

1) 實(shí)踐環(huán)節(jié)。

通常的實(shí)踐環(huán)節(jié)是課程結(jié)束后固定時(shí)間的實(shí)際任務(wù),而本課程的實(shí)踐卻貫穿整個(gè)教學(xué)過程,是單元教學(xué)、教師、學(xué)生之間的粘合劑。實(shí)踐包括應(yīng)用型實(shí)踐和研究型實(shí)踐,一般在每個(gè)單元教學(xué)開始,提出問題后,實(shí)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(shí)間,也可通過E-mail等形式)。及時(shí)地交流,特別是針對(duì)實(shí)際問題的交流,不僅有效率,而且便于教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)。

2) 教學(xué)評(píng)價(jià)。

除了課程考核以外,每個(gè)教學(xué)單元結(jié)束時(shí)都有反饋和評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)。評(píng)價(jià)方式包括單元測(cè)試、編寫軟件測(cè)試、研討會(huì)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(diǎn)、其他課業(yè)繁忙情況等。在學(xué)期的不同時(shí)間點(diǎn)采用合適的評(píng)價(jià)方式,有助于加強(qiáng)學(xué)習(xí)刺激,總結(jié)和發(fā)現(xiàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中的問題,及時(shí)調(diào)整。

通過上述兩個(gè)環(huán)節(jié)的推動(dòng),精心設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容得以順利實(shí)施并被學(xué)生欣然接受。2/3的學(xué)生在整個(gè)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(shí)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(shí)的神秘感。

4教學(xué)實(shí)施效果分析

1) 正效果分析。

中原工學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院作為普通工科院校,以培養(yǎng)實(shí)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(xiàng)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(jìn)了學(xué)生理解接受知識(shí),而且鍛煉提高了學(xué)生獨(dú)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(dòng)性和主體意識(shí),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(jì),融合先進(jìn)的教學(xué)理論及工具,逐步加深學(xué)習(xí)的理解和設(shè)計(jì)的提升,切實(shí)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(jì)型或?qū)嶋H項(xiàng)目案例較少。

(2) 投入時(shí)間限制。盡管上述教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)過程都經(jīng)過精心準(zhǔn)備與實(shí)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(shí)間交流、研究或開發(fā)。而學(xué)生課業(yè)繁忙造成了實(shí)施的瓶頸。

這些不足制約了上述教學(xué)方法的實(shí)際實(shí)施效果,需要今后不斷改進(jìn)。

5小結(jié)

本文針對(duì)普通工科院校學(xué)生特點(diǎn),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(jì)的應(yīng)用型與研究型情境有助于維持學(xué)生長時(shí)間的關(guān)注度、主動(dòng)性和興趣;強(qiáng)調(diào)基于評(píng)價(jià)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(jìn)行適合的教材建設(shè)。

參考文獻(xiàn):

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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)

篇3

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

中圖分類號(hào)：TP319 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)文章編號(hào)：16727800（2014）001011103

基金項(xiàng)目基金項(xiàng)目：湖北省教育廳教學(xué)研究項(xiàng)目（2010241）

作者簡(jiǎn)介作者簡(jiǎn)介：蔡敦波（1981-），男，博士，武漢工程大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院講師，研究方向?yàn)樽詣?dòng)推理與智能規(guī)劃。

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與運(yùn)用范圍的擴(kuò)展，基于計(jì)算機(jī)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(shí)間和教學(xué)深度兩個(gè)方面延伸理論教學(xué)課堂。因此，教學(xué)網(wǎng)站設(shè)計(jì)能否實(shí)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(shí)現(xiàn)具體的教學(xué)目的，網(wǎng)站設(shè)計(jì)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(duì)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(jìn)一步加深了學(xué)生對(duì)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(duì)該問題，課程網(wǎng)站作為理論教學(xué)的有益補(bǔ)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(duì)人工智能的學(xué)習(xí)興趣。

智能規(guī)劃自人工智能誕生時(shí)起就成為其中的一個(gè)研究領(lǐng)域，更在近20年間取得突破性進(jìn)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(gè)數(shù)量級(jí)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(huì)2005年的“人工智能創(chuàng)新應(yīng)用”獎(jiǎng)；智能規(guī)劃技術(shù)在美國施樂公司的印刷設(shè)備動(dòng)態(tài)調(diào)度項(xiàng)目中也取得成功[5]，自2008年開始便產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。因此，對(duì)智能規(guī)劃技術(shù)的了解有利于提高學(xué)生對(duì)人工智能的學(xué)習(xí)興趣。

1 智能規(guī)劃技術(shù)簡(jiǎn)介

智能規(guī)劃問題是根據(jù)Agent面對(duì)的初始世界狀態(tài)及其目標(biāo)，在該Agent行動(dòng)之前制定動(dòng)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(dòng)作分為3個(gè)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(dòng)作均采用PDDL語言[6]進(jìn)行建模，以文本文件格式存儲(chǔ)為“域文件”和“問題實(shí)例文件”。“域文件”描述Agent的動(dòng)作，“問題實(shí)例文件”描述在一個(gè)具體問題中Agent所面對(duì)的初始狀態(tài)和目標(biāo)。

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

2 教學(xué)案例設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在人工智能教學(xué)網(wǎng)站建設(shè)過程中，設(shè)計(jì)了一個(gè)運(yùn)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(shí)現(xiàn)。

2.1 案例設(shè)計(jì)

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(duì)象，使用規(guī)劃系統(tǒng)FF[7]進(jìn)行問題求解，使用動(dòng)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(gè)積木堆疊成滿足給定空間關(guān)系要求的若干個(gè)積木堆。涉及3個(gè)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(jī)生成具有不同初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)的問題實(shí)例。實(shí)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(hào)從1到M的積木；對(duì)于第i個(gè)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(hào)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(shí)例生成后，其對(duì)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(gè)具體的積木世界問題實(shí)例

圖2 系統(tǒng)用戶界面

使用者通過點(diǎn)擊按鈕啟動(dòng)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(dòng)規(guī)劃解的單步執(zhí)行過程，根據(jù)每一步執(zhí)行的動(dòng)作名稱和執(zhí)行后的結(jié)果觀察動(dòng)作對(duì)外部世界的影響。在執(zhí)行過程中，允許使用者啟動(dòng)倒退按鈕重新觀察上一個(gè)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(shí)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(shí)例生成后，通過文本框顯示問題實(shí)例的PDDL語言描述以輔助學(xué)生理解；②使學(xué)生理解動(dòng)作模型，通過執(zhí)行動(dòng)作、撤銷動(dòng)作等操作使得學(xué)生能夠觀察某個(gè)動(dòng)作在執(zhí)行后對(duì)外部世界的影響；③認(rèn)識(shí)到智能規(guī)劃系統(tǒng)的高效性，相比手工計(jì)算具有優(yōu)勢(shì)。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(shí)到隨著積木數(shù)量增大而引發(fā)的手工計(jì)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(shí)到計(jì)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(shí)到FF的局限性和克服該局限性的困難。

2.3 案例實(shí)現(xiàn)

為支持教學(xué)案例的實(shí)施，設(shè)計(jì)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(dòng)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(shí)現(xiàn)規(guī)劃問題實(shí)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(shí)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(chǔ)在服務(wù)器端；服務(wù)器端在接到求解規(guī)劃的請(qǐng)求后，以問題實(shí)例的文件名和域描述文件（預(yù)先存儲(chǔ)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(chǔ)，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(jìn)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(shí)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(shí)際中加以了運(yùn)用。實(shí)踐結(jié)果表明，學(xué)生對(duì)系統(tǒng)的可視化特征很感興趣，對(duì)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(dòng)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(duì)問題建模和自動(dòng)化求解有了更深入的理解，部分學(xué)生對(duì)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(shí)間開展學(xué)習(xí)的重要平臺(tái)，因此設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)了動(dòng)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(duì)人工智能技術(shù)應(yīng)用成果的介紹，以提高學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的認(rèn)識(shí)。

參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)：

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篇4

[關(guān)鍵詞]人工智能；公共管理；運(yùn)用

中圖分類號(hào)：D631.43文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(diǎn)，它不但給人們的工作生活帶來快捷和便利，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。把人工智能運(yùn)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(huì)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(shí)現(xiàn)公共利益當(dāng)作主要目標(biāo)，促使社會(huì)整體朝著更加良好的方向發(fā)展；其二，積極履行社會(huì)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(shí)際發(fā)展需要，協(xié)調(diào)與控制各項(xiàng)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(dòng)實(shí)行公權(quán)力，科學(xué)合理地運(yùn)用各項(xiàng)公共資源才能順利實(shí)現(xiàn)最終管理目標(biāo)。目前，社會(huì)對(duì)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(gè)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(huì)協(xié)調(diào)職能及預(yù)測(cè)職能等，這些都是新時(shí)代對(duì)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(shí)際需求與時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，才能成為一名符合時(shí)展的高素養(yǎng)公共管理者。

二、人工智能對(duì)公共管理的主要影響

（一）人工智能對(duì)公共管理的促進(jìn)作用

公共管理指通過使用管理理論、技術(shù)及方法等知識(shí)，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(fèi)大量人力、物力及財(cái)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(shí)期公共事業(yè)管理需求。將人工智能運(yùn)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(duì)于問題與數(shù)據(jù)分析更具針對(duì)性，分析結(jié)果更加科學(xué)合理，可以準(zhǔn)確把握社會(huì)個(gè)體需求，做到管理精準(zhǔn)化、個(gè)性化；其三，在公共管理中運(yùn)用人工智能可以節(jié)約成本，并實(shí)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(yùn)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(xiǎn)

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(jī)遇，推動(dòng)了公共管理事業(yè)的進(jìn)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(jī)遇和風(fēng)險(xiǎn)。人工智能給公共管理帶來的機(jī)遇在于人工智能與計(jì)算機(jī)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(jià)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(chǔ)、授權(quán)使用，行為軌跡等管理問題[1]。信息安全對(duì)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(shí)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(yùn)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(qiáng)度、復(fù)雜化的公共工作，推動(dòng)智能社會(huì)發(fā)展。人工智能能夠代替人開展腦力勞動(dòng)工作，可以改變?cè)S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(shí)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(jià)值。在人類社會(huì)不斷進(jìn)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(jìn)技術(shù)，才能提升對(duì)人工智能的利用效率，把具有明確規(guī)則卻復(fù)雜、耗時(shí)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(yùn)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(shì)，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_(tái)，來科學(xué)的預(yù)測(cè)騎行的行程、路況及停放等，從而有效整合了天氣、時(shí)間等各項(xiàng)變量工作，合理分析了其需求量和供給量，進(jìn)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(jìn)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(huì)經(jīng)濟(jì)方面

運(yùn)用人工智能能夠把消費(fèi)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(yùn)用支付寶或微信就能夠進(jìn)行支付。同樣在電商物流整個(gè)過程中，分揀機(jī)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(yùn)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(shí)點(diǎn)掌握等制定相應(yīng)的個(gè)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(yùn)用情況看，在遠(yuǎn)程教育中同樣獲得了良好效果。在運(yùn)用人工智能后，學(xué)生獲得了個(gè)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(yùn)用人工智能可以更準(zhǔn)確、有針對(duì)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(yùn)用，還可以推動(dòng)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(qiáng)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(dòng)，使社會(huì)大眾能夠進(jìn)一步認(rèn)識(shí)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(yùn)用，管理主體要結(jié)合自身特點(diǎn)，積極主動(dòng)運(yùn)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(jī)器有效合作，全面發(fā)揮潛在優(yōu)勢(shì)。另外，運(yùn)用人工智能技術(shù)的時(shí)候，管理者要精心設(shè)計(jì)各種組織形式，才能確保信息傳遞真實(shí)、高效。

（三）創(chuàng)新工作模式

隨著社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步，公共管理者必須具備較強(qiáng)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(jī)互動(dòng)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(shì)，和管理者的工作充分融合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，將人工智能運(yùn)用到公共管理中，創(chuàng)新工作模式，推動(dòng)公共管理事業(yè)的發(fā)展。

篇5

關(guān)鍵詞：人工智能；會(huì)計(jì)軟件開發(fā)技術(shù)；翻轉(zhuǎn)課堂；知識(shí)庫；會(huì)計(jì)信息化

一、引言

近年來，隨著云計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)和移動(dòng)計(jì)算等新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，知識(shí)管理理念的日趨成熟，新興技術(shù)對(duì)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(jī)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(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，實(shí)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(shí)施的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》，以期加快推動(dòng)信息技術(shù)與教學(xué)教育的融合發(fā)展。這些政策的出臺(tái)為高校翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的發(fā)展提供了明確的實(shí)施導(dǎo)向和政策支持，也為重慶理工大學(xué)會(huì)計(jì)信息化國家級(jí)精品課程之《會(huì)計(jì)軟件開發(fā)技術(shù)》（AccountingSoftwareDevelopmentTechnology，以下簡(jiǎn)稱為ASDT）課程實(shí)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(jī)。知識(shí)庫采用知識(shí)表示方式來存儲(chǔ)、組織、管理和使用互相聯(lián)系的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)知識(shí)、學(xué)習(xí)過程沉淀的知識(shí)和學(xué)生自我搭建的知識(shí)。基于人工智能技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂知識(shí)庫構(gòu)建與應(yīng)用，不但可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，讓課程教學(xué)延伸到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，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(shí)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(jī)構(gòu)知識(shí)庫構(gòu)建方法，該方法能夠覆蓋機(jī)構(gòu)知識(shí)庫構(gòu)建的整個(gè)過程，并支持機(jī)構(gòu)知識(shí)的資源整合、語義檢索、知識(shí)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(jì)模型，對(duì)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(jìn)展與實(shí)踐案例、相關(guān)的技術(shù)工具等進(jìn)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(shí)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(jī)器教學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、智能導(dǎo)師系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)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(xiàn)，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(xiàn)還相對(duì)比較匱乏。基于人工智能技術(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂知識(shí)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(dòng)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(píng)價(jià)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(jìn)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(shí)的表達(dá)

人工智能（ArtificialIntelligence）是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)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(jī)器人、語言識(shí)別、圖像識(shí)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(shí)別、語義識(shí)別、圖像識(shí)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(shí)，導(dǎo)入春秋戰(zhàn)國時(shí)期的七國爭(zhēng)霸作為教學(xué)情景，將班上所有學(xué)生平均分成七個(gè)小組，分別對(duì)應(yīng)齊、楚、燕、趙、韓、魏、秦等七個(gè)國家，每個(gè)小組的學(xué)生進(jìn)行角色扮演，實(shí)施“春秋爭(zhēng)霸”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。在ASDT教學(xué)過程中，在講授會(huì)計(jì)軟件開發(fā)技術(shù)和會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理流程的同時(shí)，讓學(xué)生充分參與課程教學(xué)活動(dòng)，強(qiáng)化互動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通能力、PPT制作與演講能力、知識(shí)消化吸收及應(yīng)用等能力。基于人工智能翻轉(zhuǎn)課堂知識(shí)庫構(gòu)建的基礎(chǔ)是將ASDT課堂的課堂教學(xué)活動(dòng)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動(dòng)過程中形成的知識(shí)符號(hào)化的一個(gè)過程，通過對(duì)知識(shí)的映射轉(zhuǎn)化為可供描述的事實(shí)和推理事實(shí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在構(gòu)建知識(shí)庫的過程中，知識(shí)的表達(dá)方式是構(gòu)建知識(shí)庫的關(guān)鍵。知識(shí)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(shí)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(shí)，具有準(zhǔn)確性和邏輯性的特點(diǎn)。直接性的表達(dá)方式是以專業(yè)理論知識(shí)為基礎(chǔ)，以圖片、視頻、音頻和圖形等方式直接表達(dá)知識(shí)的本質(zhì)。過程性的知識(shí)表達(dá)方式是在教學(xué)過程中的積累和總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。以下具體闡述在課堂教學(xué)活動(dòng)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動(dòng)中知識(shí)的表達(dá)方式。

（一）課堂教學(xué)活動(dòng)課堂教學(xué)活動(dòng)由教師圍繞各小組在完成作業(yè)的過程中遇到的實(shí)際問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組作品展示和組織小組間互動(dòng)討論。在課堂教學(xué)活動(dòng)中，各小組通過PPT演示講解本組作品中所涉及的知識(shí)點(diǎn)，運(yùn)行程序進(jìn)行作品展示。其他小組針對(duì)展示的作品輪流提問，小組回答問題以后，教師對(duì)作品進(jìn)行綜合性點(diǎn)評(píng)并打分。最后，教師根據(jù)知識(shí)庫中的記錄的學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動(dòng)中遇到的問題引導(dǎo)學(xué)生互動(dòng)討論，解決問題，針對(duì)學(xué)生不能解決的問題，進(jìn)行重點(diǎn)講解。在整個(gè)課堂教學(xué)活動(dòng)中，教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)的講解、評(píng)價(jià)表現(xiàn)為描述性的知識(shí)，而教師和學(xué)生的角色高頻切換，教師和學(xué)生評(píng)價(jià)、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(shí)。通過語音識(shí)別、語義識(shí)別等人工智能技術(shù)的運(yùn)用，自動(dòng)識(shí)別和理解學(xué)生作品展示、各小組提問、教師綜合點(diǎn)評(píng)等教學(xué)活動(dòng)中的語言，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的文本，按照知識(shí)的表達(dá)方式自動(dòng)分類，并實(shí)時(shí)傳送到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，更新知識(shí)庫。

（二）學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動(dòng)將ASDT課程的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容按主題進(jìn)行任務(wù)分解，根據(jù)教學(xué)計(jì)劃逐步推進(jìn)，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(jìn)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(shí)庫，知識(shí)庫推送相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，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(jiǎn)單檢索、組配檢索、限制檢索等手段，進(jìn)行交互式的訪問，最終獲得所需的知識(shí)信息，表現(xiàn)為過程性的知識(shí)。學(xué)生觀看教學(xué)視頻對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)表現(xiàn)為直接性的知識(shí)。

三、基于人工智能的翻轉(zhuǎn)課堂知識(shí)庫的構(gòu)建

在知識(shí)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(dòng)中的各種知識(shí)以構(gòu)建知識(shí)庫?；谌斯ぶ悄艿姆D(zhuǎn)課堂知識(shí)庫包括教師編輯維護(hù)的知識(shí)庫、學(xué)生自我搭建的知識(shí)庫以及課堂學(xué)習(xí)過程中沉淀積累形成的知識(shí)庫三部分，在教學(xué)活動(dòng)中不停地進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，形成一個(gè)翻轉(zhuǎn)課堂知識(shí)庫的生態(tài)循環(huán)。其中，老師編輯維護(hù)的知識(shí)庫是根據(jù)教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)任務(wù)按規(guī)則生成課題所需的知識(shí)點(diǎn)；學(xué)生自我搭建的知識(shí)庫是根據(jù)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)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(shí)庫是自動(dòng)記錄和存儲(chǔ)學(xué)生在課堂上的各種學(xué)習(xí)行為。基于人工智能的翻轉(zhuǎn)課堂知識(shí)庫，

（一）教師建立維護(hù)學(xué)生基礎(chǔ)學(xué)習(xí)知識(shí)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(shí)在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上編輯學(xué)生完成小組任務(wù)所需的基礎(chǔ)知識(shí)和教學(xué)視頻。此環(huán)節(jié)對(duì)課程的翻轉(zhuǎn)和構(gòu)建基礎(chǔ)學(xué)習(xí)知識(shí)庫具有重要的指導(dǎo)意義。建立基礎(chǔ)學(xué)習(xí)知識(shí)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(shí)點(diǎn)。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(shí)庫。學(xué)生根據(jù)小組任務(wù)和本小組實(shí)際情況，觀看教學(xué)視頻和學(xué)習(xí)資料，滿足基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)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(hù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)知識(shí)庫。

（二）學(xué)生自主學(xué)習(xí)形成知識(shí)庫學(xué)生根據(jù)教師在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)上的任務(wù)，進(jìn)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(shí)，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)會(huì)自動(dòng)檢索知識(shí)庫，找到相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)視頻對(duì)學(xué)生進(jìn)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(huì)自動(dòng)記錄學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)上的問題，形成并更新知識(shí)庫，把學(xué)生的學(xué)習(xí)記錄反饋給教師，幫助教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃。

（三）課堂教學(xué)活動(dòng)中形成知識(shí)庫在學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)中，小組成員進(jìn)行PPT講解和作品展示，在語音識(shí)別、語義識(shí)別和自動(dòng)計(jì)分等人工智能技術(shù)下，自動(dòng)記錄和分析小組的作品展示情況、個(gè)人發(fā)言情況和積分情況。并且自動(dòng)記錄老師的總結(jié)點(diǎn)評(píng)和答疑，通過圖像分析技術(shù)，自動(dòng)歸集學(xué)生個(gè)人的學(xué)習(xí)資料。同時(shí)，把課堂過程中的學(xué)生提問、教師答疑所涉及的知識(shí)，自動(dòng)對(duì)接到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，更新知識(shí)庫。

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

基于人工智能的知識(shí)庫在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動(dòng)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(píng)價(jià)等三個(gè)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(tái)上進(jìn)行課前的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)和基礎(chǔ)知識(shí)自測(cè)，并且借助知識(shí)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(shí)庫，幫助教師和學(xué)生解決教學(xué)過程中的問題；效果評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)體系，教師根據(jù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)情況，在線統(tǒng)計(jì)問題，制定教學(xué)計(jì)劃。下面將詳細(xì)闡述人工智能的知識(shí)庫在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動(dòng)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(jìn)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(tái)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(duì)學(xué)習(xí)收獲進(jìn)行記錄，最后在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上進(jìn)行知識(shí)檢測(cè)。同時(shí)，應(yīng)用智能監(jiān)控技術(shù)可以實(shí)時(shí)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(tái)會(huì)根據(jù)學(xué)生提出的問題自動(dòng)檢測(cè)知識(shí)庫，知識(shí)庫推送相關(guān)知識(shí)點(diǎn)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(tái)上搜索的所有問題。同時(shí)，學(xué)生也可以將問題進(jìn)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(dòng)識(shí)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(jì)劃。

（二）課堂教學(xué)教師根據(jù)知識(shí)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(shí)學(xué)習(xí)情況。知識(shí)庫匯總學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)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(jìn)行重點(diǎn)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(dòng)提問、教師綜合點(diǎn)評(píng)等教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生和教師可以借助知識(shí)庫智能推送相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，幫助解決教學(xué)活動(dòng)中的問題。同時(shí)可以智能推理出合適的教學(xué)計(jì)劃給教師進(jìn)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(shí)，更新知識(shí)庫。

（三）效果評(píng)價(jià)效果評(píng)價(jià)包含教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)和學(xué)生評(píng)價(jià)兩個(gè)環(huán)節(jié)。其中，教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)是全面、系統(tǒng)的了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和知識(shí)儲(chǔ)備情況下，合理、客觀地評(píng)估教師的教學(xué)質(zhì)量。學(xué)生評(píng)價(jià)是考核學(xué)生的知識(shí)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(píng)價(jià)包括課堂教學(xué)活動(dòng)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動(dòng)兩個(gè)部分。通過語音識(shí)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(duì)作品的點(diǎn)評(píng)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(cè)情況。因此，這種學(xué)生評(píng)價(jià)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(shí)庫的構(gòu)建促使教學(xué)逐步從靜態(tài)走向了動(dòng)態(tài)，實(shí)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(shí)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(jìn)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(píng)價(jià)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(shí)更加綜合地對(duì)學(xué)生進(jìn)行考評(píng)，讓老師教學(xué)更加高效。人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用對(duì)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(jìn)翻轉(zhuǎn)課堂的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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篇6

【關(guān)鍵詞】人工智能 財(cái)務(wù)決策 應(yīng)用

一、財(cái)務(wù)和人工智能技術(shù)應(yīng)用概述

1987年美國執(zhí)業(yè)會(huì)計(jì)師協(xié)會(huì)（AICPA）發(fā)表了一份管理指導(dǎo)特別報(bào)告“人工智能和專家系統(tǒng)簡(jiǎn)介”，將人工智能引入到會(huì)計(jì)和財(cái)務(wù)管理領(lǐng)域。自此，西方財(cái)務(wù)和會(huì)計(jì)界對(duì)人工智能技術(shù)和專家系統(tǒng)在會(huì)計(jì)、審計(jì)和財(cái)務(wù)分析與管理等方面進(jìn)行了廣泛探索，開發(fā)出了許多實(shí)用的專家系統(tǒng)來解決復(fù)雜的財(cái)務(wù)分析和會(huì)計(jì)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(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，使財(cái)務(wù)和經(jīng)營決策智能化，從而使得現(xiàn)代會(huì)計(jì)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)信息化和網(wǎng)絡(luò)化后，向智能化邁進(jìn)。財(cái)務(wù)和會(huì)計(jì)專家系統(tǒng)分成以下四類：

1.財(cái)務(wù)分析專家系統(tǒng)。成功的財(cái)務(wù)分析可以確定某個(gè)公司的經(jīng)營狀況，如投資或信用評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。由于會(huì)計(jì)和財(cái)務(wù)業(yè)務(wù)職能的復(fù)雜性，有些財(cái)務(wù)分析專家系統(tǒng)同時(shí)跨越多個(gè)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(cái)務(wù)分析，專家系統(tǒng)同時(shí)可能又屬于診斷或糾錯(cuò)問題。

2.合成專家系統(tǒng)。具體包括：（1）在相對(duì)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(jì)劃的MAEBLE專家系統(tǒng)；（2）在相對(duì)較大搜索空間的約束條件下，設(shè)計(jì)目標(biāo)集，如個(gè)人理財(cái)設(shè)計(jì)PLANMAN專家系統(tǒng)；（3）設(shè)計(jì)采取行動(dòng)的規(guī)劃專家系統(tǒng)，如審計(jì)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(xiǎn)估計(jì)系統(tǒng)，詐騙檢測(cè)系統(tǒng)，風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)系統(tǒng)APX。

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

二、財(cái)務(wù)和會(huì)計(jì)專家系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

財(cái)務(wù)和會(huì)計(jì)專家系統(tǒng)是一種工作在專家水平上的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，應(yīng)用專家的專門知識(shí)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(yàn)、智慧與思維方法以及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。到目前為止，在財(cái)務(wù)和會(huì)計(jì)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(cái)務(wù)會(huì)計(jì)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(cái)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(shí)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(jī)調(diào)用了哪些規(guī)則，在分析推理過程中獲得了哪些財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)和特征信息。財(cái)務(wù)和會(huì)計(jì)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(jì)、稅務(wù)、管理會(huì)計(jì)和職業(yè)教育等。財(cái)務(wù)分析師、審計(jì)專家和金融專家在會(huì)計(jì)實(shí)務(wù)中獲得許多珍貴的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，這些知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)有的是無法在文獻(xiàn)中獲得。如果把這些知識(shí)通過一定的方式累積、保存在專家系統(tǒng)的知識(shí)庫中，其在職業(yè)教育和幫助非資深財(cái)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(cái)務(wù)和會(huì)計(jì)系統(tǒng)建模步驟

在利用專家系統(tǒng)來描述和解決一個(gè)財(cái)務(wù)和會(huì)計(jì)問題時(shí)，其建模過程有6個(gè)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(xiàng)。如承租人有兩個(gè)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(xiàng)；第三，使用大于75%的資產(chǎn)經(jīng)濟(jì)壽命；第四，租賃費(fèi)用的現(xiàn)值超過90%的資本市場(chǎng)公允價(jià)值。（3）確定規(guī)則應(yīng)用的程序（推理機(jī)）。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(gè)規(guī)則應(yīng)用前，首先按事實(shí)匹配，選擇何種測(cè)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(xiàng)；計(jì)算最小租賃費(fèi)用的現(xiàn)值時(shí)，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(jì)算法，確定一個(gè)規(guī)則啟用，例如，在應(yīng)用第四個(gè)規(guī)則時(shí)必須計(jì)算現(xiàn)值。

四、智能財(cái)務(wù)和會(huì)計(jì)系統(tǒng)存在的問題和發(fā)展趨勢(shì)

在開發(fā)面向財(cái)務(wù)管理和會(huì)計(jì)領(lǐng)域的專家系統(tǒng)時(shí)，最主要的問題是沒有相應(yīng)的專家和知識(shí)工程師以及規(guī)則的提取，在人工智能領(lǐng)域，這個(gè)問題稱為知識(shí)獲取。影響專家系統(tǒng)知識(shí)庫質(zhì)量的五個(gè)主要決定因素是：領(lǐng)域?qū)＜?；知識(shí)工程師；知識(shí)表征方法；知識(shí)的提取；問題域。由于專家系統(tǒng)在判斷問題時(shí)，表現(xiàn)出知識(shí)的不完備性、知識(shí)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(cái)務(wù)管理和會(huì)計(jì)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(jìn)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(shí)類型不斷增加，單一的知識(shí)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(shí)采用多個(gè)問題求解器處理一個(gè)復(fù)雜問題成為必要。

參考文獻(xiàn)

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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(jià)值

高校大數(shù)據(jù)分析挖掘至少有四個(gè)典型價(jià)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(shì)預(yù)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的方向發(fā)展，真正實(shí)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(píng)價(jià)課堂教學(xué)的質(zhì)量，過去我們對(duì)課堂、對(duì)老師的評(píng)價(jià)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(shí)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(duì)學(xué)生來說，老師可以了解學(xué)生學(xué)習(xí)的進(jìn)展情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)興趣點(diǎn)，以及對(duì)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(duì)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(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行精準(zhǔn)分類，進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)；

四是資源服務(wù)的個(gè)性化、精準(zhǔn)化推薦與服務(wù)，學(xué)習(xí)績(jī)效的個(gè)性化評(píng)價(jià)，以及個(gè)性化教學(xué)管理，個(gè)性化手機(jī)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(tái)的總體設(shè)計(jì)

首先，我們對(duì)高等教育大數(shù)據(jù)技術(shù)平臺(tái)有一個(gè)總體的頂層設(shè)計(jì)，如圖1所示。這不僅是學(xué)校自己要有一個(gè)大數(shù)據(jù)的管理平臺(tái)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(tái)。教育部評(píng)估中心正在努力建立國家級(jí)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(tái)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(jì)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(tái)，開展面向?qū)W習(xí)者、面向高等教育管理機(jī)構(gòu)、教師、高校等提供服務(wù)，并和教育部評(píng)估中心、主管部門等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與對(duì)接。

顯然，這樣一個(gè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)必須是一個(gè)高性能的計(jì)算平臺(tái)，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(gè)是把校內(nèi)二級(jí)單位原來小的集群計(jì)算進(jìn)行整合，形成學(xué)校統(tǒng)一的高性能云計(jì)算平臺(tái)，既面向校內(nèi)的科學(xué)研究、人才培養(yǎng)提供服務(wù)，其實(shí)也可以為社會(huì)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(jī)制，四兩撥千斤，以這個(gè)平臺(tái)吸引更多的外部資源，努力擴(kuò)展平臺(tái)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(tái)除了應(yīng)用于材料、航天、能動(dòng)、信息等大型科學(xué)計(jì)算之外，還開展了以下三項(xiàng)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(píng)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(gè)表格，以及陜西省教育廳各個(gè)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(gè)平臺(tái)上我們開展預(yù)測(cè)預(yù)警、查詢?cè)诰€分析、信息、統(tǒng)計(jì)決策等等，主要是為省級(jí)教育管理部門、評(píng)估機(jī)構(gòu)、教育管理機(jī)構(gòu)提供各種各樣的辦學(xué)狀況的分析、統(tǒng)計(jì)、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(tái)，實(shí)時(shí)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(shí)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(tái)面向省教育廳提供了11項(xiàng)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(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)融合，橫向關(guān)聯(lián)，縱向融通，這個(gè)數(shù)據(jù)和各個(gè)高校是實(shí)時(shí)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(xiàng)服務(wù)、81張高基表及年報(bào)年鑒表格的自動(dòng)生成、績(jī)效分析、招生就業(yè)及辦學(xué)指標(biāo)計(jì)算、教育評(píng)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(gè)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(jí)的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控評(píng)測(cè)體系，教師管理等等，這些功能非常實(shí)用，這是大學(xué)實(shí)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(tái)以后，把教師有關(guān)的所有數(shù)據(jù)都進(jìn)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(píng)聘，年度考核全部基于這一平臺(tái)，全部在大數(shù)據(jù)里，建立健全了基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)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(shí)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(píng)估及專業(yè)認(rèn)證提供技術(shù)支撐。鑒于本平臺(tái)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(jìn)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(yàn)證，提高效率，給高等教育評(píng)估提供了重要支持?；诒酒脚_(tái)，我們成立了中國西部高等教育評(píng)估中心，接受陜西省教育廳指派的省屬本科高校的審核評(píng)估和專業(yè)論證。如果沒有這一高等教育大數(shù)據(jù)平臺(tái)的支撐，工作量和難度是極其巨大的，甚至難以實(shí)現(xiàn)。

案例2：MOOC中國技術(shù)平臺(tái)

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(huì)員單位80家。該平臺(tái)的宗旨是：做政府想做的，做社會(huì)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(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)教育從1.0到2.0的升級(jí)。基于這一平臺(tái)，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(tái)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教育業(yè)務(wù)的國際化，通過MOOC中國平臺(tái)，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(gè)智能教室，把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)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(shí)現(xiàn)教室設(shè)備的集中管理、智能控制，同時(shí)，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(tái)來集中管理各個(gè)教室，比如說開投影機(jī)、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(tái)集中管控，真正實(shí)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(cè)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(shí)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)?；谶@個(gè)平臺(tái)，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(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)正面激勵(lì)、負(fù)面懲戒、精準(zhǔn)督導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)評(píng)價(jià)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(jī)到全面覆蓋、從事后評(píng)價(jià)到實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的根本轉(zhuǎn)變。通過評(píng)價(jià)激勵(lì)老師敬畏課堂，評(píng)選精品課堂、示范課堂，在全校內(nèi)進(jìn)行正面表彰，另外也作為教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要依據(jù)，包括教師的職稱晉升，評(píng)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(duì)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(píng)價(jià)，采取多維度、全覆蓋、持續(xù)化、精細(xì)化的過程評(píng)價(jià)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(shí)間，AlphaGo戰(zhàn)勝世界圍棋冠軍這一故事炒得很熱。這對(duì)我們的教育科研工作者提出了一個(gè)重要的課題，到底人工智能會(huì)不會(huì)戰(zhàn)勝人類的智能，將來教師存在的主要價(jià)值是否還有必要？863計(jì)劃正在研究一個(gè)項(xiàng)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(jì)算機(jī)教出來的機(jī)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(gè)深層次的方向性問題。當(dāng)然我們今天不是談這個(gè)問題，而是我們要看看AlphaGO的原理，其核心是價(jià)值計(jì)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(shí)他的智慧是分三步完成的：

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

第二步，AlphaGO自己和自己對(duì)弈，在對(duì)弈過程中找到自己的薄弱點(diǎn)，進(jìn)而改進(jìn)和完善，這其實(shí)和人的學(xué)習(xí)原理類似。

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

AlphaGo為我們研究大數(shù)據(jù)問題提供了思路和啟發(fā)。我們?cè)谘芯拷逃髷?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(huì)檢索出4440萬個(gè)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(shí)的聚合是一個(gè)非常基礎(chǔ)的難題，高度的碎片化降低了知識(shí)的可用性，造成了分布性、動(dòng)態(tài)化、低質(zhì)化、無序化等典型的問題。

一方面是知識(shí)的碎片化，另一方面是每個(gè)人的興趣和需求還不一樣。所以，資源的碎片化整合以及個(gè)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(jìn)一步重組以后形成知識(shí)點(diǎn)，形成有序的知識(shí)地圖；另一方面，要對(duì)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行跟蹤，實(shí)現(xiàn)興趣、個(gè)性、情感等方面的動(dòng)態(tài)分析與挖掘，兩者結(jié)合起來，建立基于用戶興趣和個(gè)性的資源推薦，最后實(shí)現(xiàn)個(gè)性化精準(zhǔn)過濾，通過知識(shí)地圖面向用戶提供導(dǎo)航學(xué)習(xí)，從而緩碎片化知識(shí)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(shí)地圖、知識(shí)圖譜，并將其放到了國際開源社區(qū)和開放數(shù)據(jù)平臺(tái)之上。

第二，碎片化知識(shí)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(diǎn)項(xiàng)目，研究如何將多源、片面、無序的碎片化知識(shí)聚合成符合人類認(rèn)知的知識(shí)森林，找出主題與主題之間的認(rèn)知關(guān)系，最后形成一個(gè)知識(shí)森林，其中需要解決主題分面樹的生成、碎片化知識(shí)的裝配、知識(shí)森林生成、學(xué)習(xí)路徑選擇與導(dǎo)航等有關(guān)知識(shí)地圖、知識(shí)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(duì)“人工智能”課程的教學(xué)改革實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：案例教學(xué)；產(chǎn)生式系統(tǒng)；動(dòng)物識(shí)別系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1引言

案例教學(xué)法是將案例討論的方法運(yùn)用到課堂教學(xué)活動(dòng)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(gè)具體的案例，引導(dǎo)學(xué)生參與分析、討論、表達(dá)等活動(dòng)，讓學(xué)生在具體問題情境中積極思考、主動(dòng)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(shí)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(diǎn)是：目的鮮明、具有啟發(fā)性、實(shí)踐性和綜合性。

“人工智能”是一門新興的前沿學(xué)科，是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)基礎(chǔ)課。為了培養(yǎng)學(xué)生對(duì)人工智能的興趣，提高學(xué)生知識(shí)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(yùn)用到教學(xué)活動(dòng)中。下面詳細(xì)介紹基于案例的產(chǎn)生式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)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(shí)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(jì)算機(jī)的概念、模型、研究現(xiàn)狀等。知識(shí)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(diǎn)掌握。一個(gè)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(gè)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(jìn)行問題求解的基礎(chǔ)，其知識(shí)的完整性、一致性、準(zhǔn)確性、靈活性，以及知識(shí)組織的合理性等，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行效率都有著重要影響。

綜合數(shù)據(jù)庫是一個(gè)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(shí)、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(gè)產(chǎn)生式系統(tǒng)的運(yùn)行，決定問題求解過程的推理線路，實(shí)現(xiàn)對(duì)問題的求解。

2.2設(shè)計(jì)案例

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

2.2.1背景

問題就是一種情境。在這個(gè)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(yùn)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(dòng)物的一些特征，例如，已知?jiǎng)游镉邪蛋?、有長脖子、有長腿、有奶、有蹄，求解目標(biāo)：該動(dòng)物是什么動(dòng)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(dòng)物的識(shí)別過程。

2.2.3細(xì)節(jié)

環(huán)繞主題，有針對(duì)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(dòng)物識(shí)別系統(tǒng)的組成、工作過程、在Prolog下的實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵性的細(xì)節(jié)是在Prolog下的實(shí)現(xiàn)，包括綜合數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)、規(guī)則庫的實(shí)現(xiàn)(15條規(guī)則)、控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。

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

規(guī)則庫的實(shí)現(xiàn)：(1)為了識(shí)別動(dòng)物，選擇哪些識(shí)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(shí)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(shí)，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(shí)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(shí)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(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生式系統(tǒng)的濃厚興趣?！拔铱梢允褂?jì)算機(jī)根據(jù)動(dòng)物的一些特征推斷出動(dòng)物是什么嗎”？心理上形成了自我實(shí)現(xiàn)需要，為了這種需要就會(huì)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(huì)學(xué)習(xí)。為了解決一個(gè)問題，需要運(yùn)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(shí)的綜合運(yùn)用提煉出來的，相關(guān)知識(shí)經(jīng)過了反復(fù)積淀，獲得了自主學(xué)習(xí)方法，學(xué)會(huì)了學(xué)習(xí)。(3)學(xué)會(huì)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(jí)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(jì)案例，完成對(duì)相應(yīng)知識(shí)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(gè)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(jì)案例以及分析案例是對(duì)教學(xué)實(shí)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(píng)析

多角度地解讀和評(píng)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(shí)際問題。產(chǎn)生式系統(tǒng)教學(xué)案例使用產(chǎn)生式描述動(dòng)物識(shí)別系統(tǒng)，并在Prolog環(huán)境下實(shí)現(xiàn)，學(xué)生通過對(duì)該案例的學(xué)習(xí)、分析，很容易設(shè)計(jì)出Prolog環(huán)境下的簡(jiǎn)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(duì)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(jìn)行討論的教學(xué)方法。產(chǎn)生式系統(tǒng)案例教學(xué)實(shí)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(dòng)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(dú)立或者合作實(shí)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(shí)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(yùn)含在案例中的基礎(chǔ)知識(shí)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(dú)立思考分析問題克服學(xué)習(xí)上的依賴心理時(shí)，造成個(gè)別學(xué)生偏離主題；案例教學(xué)對(duì)知識(shí)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(shí)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(gè)基本環(huán)節(jié)進(jìn)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(dòng)物識(shí)別系統(tǒng)的運(yùn)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(dòng)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(shí)別出該動(dòng)物是長頸鹿。演示過程中由于有些學(xué)生沒有說出某種動(dòng)物的本質(zhì)特征，識(shí)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(dòng)物識(shí)別系統(tǒng)的Prolog源程序，詳細(xì)介紹設(shè)計(jì)思想以及實(shí)現(xiàn)過程。

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

最后，教師參與班級(jí)討論。在班級(jí)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(diǎn)。

2.3.3總結(jié)案例

首先對(duì)學(xué)生的討論情況進(jìn)行總結(jié)?？隙▽W(xué)生中好的想法及獨(dú)到的見解，指出討論中的優(yōu)點(diǎn)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(qiáng)系統(tǒng)的推理能力？如何進(jìn)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(xiàn)

[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(cè)[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(bào),2005,(2).

篇9

創(chuàng)客、人工智能、機(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)”創(chuàng)客現(xiàn)場(chǎng)賽

活動(dòng)方案

 

“創(chuàng)客競(jìng)賽”項(xiàng)目設(shè)置、競(jìng)賽方式、評(píng)比指標(biāo)及有關(guān)要求

“創(chuàng)客競(jìng)賽”是指在電腦輔助下設(shè)計(jì)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(xiàng)目設(shè)置

小學(xué)組（四年級(jí)及以上）：創(chuàng)意智造

中學(xué)組：創(chuàng)意智造

（二）競(jìng)賽方式

采用現(xiàn)場(chǎng)制作的方式。參賽學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)按現(xiàn)場(chǎng)公布的主題，通過電腦編程、硬件搭建、造型設(shè)計(jì)等創(chuàng)作智能實(shí)物作品，如趣味電子裝置、互動(dòng)多媒體、智能機(jī)器等。鼓勵(lì)學(xué)生在智能制造機(jī)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(jìng)賽流程：

（1）公布命題：專家評(píng)委現(xiàn)場(chǎng)公布本次競(jìng)賽的任務(wù)主題和制作要求。

（2）現(xiàn)場(chǎng)創(chuàng)作：參賽學(xué)生根據(jù)公布的命題，通過團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作，共同創(chuàng)作完成一件作品。

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

（4）綜合評(píng)定：由專家評(píng)委綜合現(xiàn)場(chǎng)競(jìng)賽各個(gè)環(huán)節(jié)表現(xiàn)情況確認(rèn)獲獎(jiǎng)等級(jí)。

（三）評(píng)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(jì)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(shí)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(jī)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(shí)用價(jià)值

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

3．藝術(shù)性

（1）設(shè)計(jì)具有美感，并能將美學(xué)與實(shí)用性相結(jié)合

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

4．技術(shù)性

（1）整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(shí)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(jì)功能明確、結(jié)構(gòu)合理、代碼優(yōu)化、易于調(diào)試

5．團(tuán)隊(duì)展示與協(xié)作

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

（2）團(tuán)隊(duì)協(xié)作分工明確、合理；團(tuán)隊(duì)成員充分參與、協(xié)作配合

（四）有關(guān)要求

1．競(jìng)賽報(bào)名

以學(xué)校為單位統(tǒng)一報(bào)名，每校必報(bào)1組，最多報(bào)3組、每組3人，每組參賽隊(duì)伍限報(bào)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(bào)名。聯(lián)系人：張?zhí)N豪，聯(lián)系電話：65659038．18626116324。

2．競(jìng)賽時(shí)間

待定

3．競(jìng)賽地點(diǎn)

待定

4．競(jìng)賽器材

參照“全國中小學(xué)生信息素養(yǎng)提升實(shí)踐活動(dòng)”中創(chuàng)客類所提供的器材，當(dāng)天比賽器材由參賽隊(duì)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(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)”人工智能、機(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)方案

 

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

（一）項(xiàng)目設(shè)置

小學(xué)組：

1．輪式機(jī)器人綜合技能現(xiàn)場(chǎng)賽

2．人形機(jī)器人技能現(xiàn)場(chǎng)賽

3．飛行機(jī)器人技能現(xiàn)場(chǎng)賽

4．鋼鐵機(jī)甲機(jī)器人擂臺(tái)賽

5．機(jī)器人舞蹈賽

6．機(jī)器人競(jìng)速現(xiàn)場(chǎng)賽（3-5年級(jí)）

7．人工智能現(xiàn)場(chǎng)賽（小學(xué)）

中學(xué)組（初中、高中）：

1．輪式機(jī)器人綜合技能現(xiàn)場(chǎng)賽

2．人形機(jī)器人技能現(xiàn)場(chǎng)賽

3．飛行機(jī)器人技能現(xiàn)場(chǎng)賽

4．鋼鐵機(jī)甲機(jī)器人擂臺(tái)賽

5．機(jī)器人舞蹈賽

6．人工智能現(xiàn)場(chǎng)賽（初中）

（二）競(jìng)賽規(guī)則及辦法

1．競(jìng)賽規(guī)則：

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

2．輪式機(jī)器人綜合技能現(xiàn)場(chǎng)賽、人形機(jī)器人技能現(xiàn)場(chǎng)賽、飛行機(jī)器人技能現(xiàn)場(chǎng)賽、機(jī)器人競(jìng)速現(xiàn)場(chǎng)賽（3-5年級(jí)）、人工智能現(xiàn)場(chǎng)賽競(jìng)賽辦法：

（1）競(jìng)賽時(shí)間：輪式機(jī)器人綜合技能現(xiàn)場(chǎng)賽、人形機(jī)器人技能現(xiàn)場(chǎng)賽、飛行機(jī)器人技能現(xiàn)場(chǎng)賽、機(jī)器人競(jìng)速現(xiàn)場(chǎng)賽（3-5年級(jí)）、人工智能現(xiàn)場(chǎng)賽上午為制作、編程、調(diào)試時(shí)間（3-4小時(shí)），下午開始比賽，比賽開始后不能再對(duì)作品進(jìn)行修改和調(diào)試。

（2）設(shè)備材料：參賽隊(duì)所帶材料不限。

（3）現(xiàn)場(chǎng)搭建、編程和調(diào)試：參賽隊(duì)員使用自帶的電腦和參賽機(jī)器人材料，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)根據(jù)要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)搭建、編程和調(diào)試。

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

（5）綜合評(píng)定：由組委會(huì)綜合比賽情況、競(jìng)賽名次等情況確認(rèn)獲獎(jiǎng)等級(jí)。

（三）有關(guān)要求

1．參賽名額

輪式機(jī)器人綜合技能現(xiàn)場(chǎng)賽、人形機(jī)器人技能現(xiàn)場(chǎng)賽、飛行機(jī)器人技能現(xiàn)場(chǎng)賽、機(jī)器人競(jìng)速現(xiàn)場(chǎng)賽（3-5年級(jí)）、人工智能現(xiàn)場(chǎng)賽每組限報(bào)2名隊(duì)員，每個(gè)組限報(bào)1名指導(dǎo)教師。機(jī)器人舞蹈賽、鋼鐵機(jī)甲機(jī)器人擂臺(tái)賽每組限報(bào)3名隊(duì)員，每個(gè)組限報(bào)1名指導(dǎo)教師。

2．報(bào)名程序

以學(xué)校為單位統(tǒng)一報(bào)名，每校每項(xiàng)目最多報(bào)3組，參賽隊(duì)員不得兼項(xiàng)，每組參賽隊(duì)伍限報(bào)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(bào)名。聯(lián)系人：張?zhí)N豪，聯(lián)系電話：65659038．18626116324。

3．競(jìng)賽場(chǎng)地及器材

參賽所需設(shè)備（人工智能、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)及程序軟件等）由參賽選手自備。

競(jìng)賽場(chǎng)地及相關(guān)器材組委會(huì)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(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)”機(jī)器人舞蹈、鋼鐵機(jī)甲機(jī)器人擂臺(tái)賽規(guī)則

 

機(jī)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(duì)伍組成

每隊(duì)1‐3人。人機(jī)一一對(duì)應(yīng)，即參賽隊(duì)伍必須是每名隊(duì)員擁有一臺(tái)機(jī)器人。

（三）比賽場(chǎng)地

1．尺寸

舞蹈場(chǎng)地是10mx5m的平坦區(qū)域，要求機(jī)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(huì)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(jī)器人自己判斷處于邊界的哪邊。賽場(chǎng)提供的地面是平坦的（非光澤）。

2．場(chǎng)景

參賽者可攜帶表演所需要的場(chǎng)地布景，但不能損壞比賽場(chǎng)地或?qū)﹄S后的參賽隊(duì)伍造成影響，架設(shè)場(chǎng)地布景時(shí)間應(yīng)在控制在6分鐘以內(nèi)，撤除場(chǎng)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(chǎng)地受損，主辦方將提供備用場(chǎng)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(duì)?wèi)?yīng)使用數(shù)碼資源（如計(jì)算機(jī)）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(chǎng)地上。各隊(duì)在設(shè)計(jì)機(jī)器人時(shí)要能適應(yīng)燈光的各種變化，如在比賽的一個(gè)地點(diǎn)到另一個(gè)地點(diǎn)的自然照明的變化等。各隊(duì)?wèi)?yīng)根據(jù)需要調(diào)試自己的機(jī)器人適應(yīng)比賽場(chǎng)地的照明條件。

4．音樂

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

（四）比賽時(shí)間

機(jī)器人舞蹈時(shí)間應(yīng)不少于二分鐘但不能超過五分鐘。

（五）機(jī)器人技術(shù)要求

1．構(gòu)造

機(jī)器人構(gòu)造為任意形式（鼓勵(lì)使用人形機(jī)器人），參賽者可以根據(jù)情況自由設(shè)計(jì)，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(shí)，鼓勵(lì)參賽上場(chǎng)的機(jī)器人在購買的整套成品機(jī)器人基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),根據(jù)改進(jìn)情況酌情加一次分。

2．重量、體積

單個(gè)機(jī)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(jì)服飾，材料不限。

4．控制

機(jī)器人舞蹈動(dòng)作必須是完全自主的，開機(jī)啟動(dòng)時(shí)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(jī)器人。參賽隊(duì)機(jī)器人最好在音樂響起6秒內(nèi)啟動(dòng)機(jī)器人。

（六）比賽操作

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

2．在機(jī)器人啟動(dòng)后的表演過程中，機(jī)器人不應(yīng)與參賽隊(duì)員有任何接觸(其中包括遙控)，機(jī)器人出現(xiàn)故障時(shí)可由一名隊(duì)員上前處理，同時(shí)將對(duì)該隊(duì)成績(jī)給予扣分。如有帶視覺系統(tǒng)或有“人機(jī)互動(dòng)的環(huán)節(jié)”等的機(jī)器人,完成全部表演內(nèi)容(表演時(shí)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(jī)器人或損害比賽場(chǎng)地，否則將取消該隊(duì)比賽資格。

4．機(jī)器人在比賽過程中如果出現(xiàn)故障，參賽隊(duì)員可以重新啟動(dòng)機(jī)器人，但將對(duì)該隊(duì)成績(jī)給予扣分。

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

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

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

8．在表演過程中，舞臺(tái)上同隊(duì)的不同機(jī)器人之間可能進(jìn)行相互通訊。隊(duì)員應(yīng)格外小心使用紅外通訊裝置不要干涉其他隊(duì)伍。

（七）、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1．總體設(shè)計(jì)、創(chuàng)意和創(chuàng)新。10分

2．機(jī)器人技術(shù)實(shí)現(xiàn)與結(jié)構(gòu)構(gòu)造。10分

3．舞步編排，動(dòng)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(chǎng)地的利用。10分

6．娛樂價(jià)值。10分

7．機(jī)器人外型與服飾。15分

8．人機(jī)互動(dòng)（以機(jī)器人為表演主體）15分

 

鋼鐵機(jī)甲機(jī)器人擂臺(tái)賽規(guī)則

一、隊(duì)伍組成：每隊(duì)3名選手和2臺(tái)機(jī)器人。

二、賽制：本項(xiàng)比賽以小組循環(huán)賽的方式進(jìn)行，對(duì)戰(zhàn)隊(duì)伍抽簽決定，如遇輪空則自然晉級(jí)，每場(chǎng)比賽為三局兩勝。

三、競(jìng)賽規(guī)則：

1．比賽：比賽將在規(guī)定的賽場(chǎng)進(jìn)行。參賽選手使用自備的機(jī)器人進(jìn)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(chǎng)進(jìn)行裁定并公布。

3．賽場(chǎng)的規(guī)格及環(huán)境：

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

3-2．賽臺(tái)圖示如下(單位:cm)

 

3-3．賽場(chǎng)環(huán)境：

賽場(chǎng)對(duì)普通觀賽者、有關(guān)報(bào)道人員，比賽有關(guān)人員使用的攝影機(jī)器等不做特別的限制。因此，如果在機(jī)器人出場(chǎng)時(shí)受到照相機(jī)、錄像用紅外線、閃光、攝影用照明等影響時(shí)，請(qǐng)參賽者預(yù)先做好各種對(duì)策，同時(shí)也要考慮有關(guān)室內(nèi)照明、太陽光等影響。

四、機(jī)器人規(guī)格：

1-1．移動(dòng)方式：遙控輪式移動(dòng)機(jī)器人。

1-2．機(jī)器人規(guī)格：

1-2-1．機(jī)器人尺寸：長：50cm寬：50cm高：50cm。包含伸展部分。

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

1-2-3．整車總重量≤8KG。

1-2-4．電機(jī)數(shù)量≤4個(gè)（含伺服電機(jī)），動(dòng)力電機(jī)使用的直流有刷或直流無刷電機(jī)。

1-2-5．遙控方式：運(yùn)動(dòng)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(jī)器人,同一回合比賽中只能使用同一臺(tái)機(jī)器人。

1-2-7．比賽中機(jī)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(jī)器人輪胎不能有粘性的物品。

1-2-9．嚴(yán)禁有脫離機(jī)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(shí)以外的規(guī)則。

五、比賽流程：

1．預(yù)賽時(shí)，由參賽選手遙控機(jī)器人，展示該機(jī)器人所有可作出的動(dòng)作。（帶有對(duì)比賽場(chǎng)地和具有一定危險(xiǎn)性動(dòng)作時(shí)，裁判員有權(quán)要求運(yùn)動(dòng)員對(duì)機(jī)器人作出整改，或者直接取消比賽資格）。

2．決賽時(shí)，由計(jì)算機(jī)的自律操縱、由人的手動(dòng)操縱都可以。如果是用無線(無線、紅外等)手動(dòng)操縱時(shí)，請(qǐng)考慮比賽環(huán)境(光、聲音、電波)、對(duì)對(duì)方使用同樣的系統(tǒng)操縱時(shí)必須沒有干擾，再有用小電力、微弱無線電操縱時(shí)，請(qǐng)自帶8ch以上頻率的無線系統(tǒng)。同時(shí)使用無線電操縱系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)備8個(gè)晶振。

3．說明:

使用無線時(shí)請(qǐng)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(xiàng)：

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

4-2．禁止對(duì)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(chǎng)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(diǎn)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(shí)出場(chǎng)者將遵從組委會(huì)決定的順序，進(jìn)行機(jī)器人的預(yù)賽。

5-3．決賽時(shí)此項(xiàng)目參賽運(yùn)動(dòng)員，每輪有三次比賽機(jī)會(huì)，三局二勝制。允許一個(gè)隊(duì)伍使用最多二臺(tái)機(jī)器人參與比賽，但每一回合比賽中間不允許更換機(jī)器人。比賽2分鐘1回合。機(jī)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(dòng)將采取數(shù)“點(diǎn)數(shù)”的辦法，規(guī)定時(shí)間內(nèi)不能重新移動(dòng)位置將被判負(fù)。

5-4．機(jī)器人任何部分超出比賽場(chǎng)地，將被判負(fù)。

5-5．每回合結(jié)束后，運(yùn)動(dòng)員有1分鐘維護(hù)或者更換機(jī)器人時(shí)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(jī)器人的重量判斷勝負(fù)，重量輕者獲勝。相同重量時(shí)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(huì)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(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)”教學(xué)創(chuàng)客

作品評(píng)選活動(dòng)方案

 

一、評(píng)選范圍和評(píng)選條件

（一）評(píng)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(jì)制作，未參加過蘇州大市評(píng)選的教學(xué)創(chuàng)客作品，特別是實(shí)行新課程標(biāo)準(zhǔn)、推進(jìn)STEM教育以來研制的教學(xué)創(chuàng)客作品（含雖參加過評(píng)選但近期又有重大改進(jìn)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(shí)踐活動(dòng)；（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(shí)踐活動(dòng)、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(píng)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(jìn)STEM和創(chuàng)客教育，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，有利于實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)，樹立科學(xué)意識(shí)，掌握科學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)操作技能。

（3）創(chuàng)新性。作品設(shè)計(jì)新穎，構(gòu)思巧妙，體現(xiàn)新的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(dòng)參與、互動(dòng)、合作交流。

（5）實(shí)用性。取材容易，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，性能穩(wěn)定，安全可靠，造價(jià)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(bào)程序和評(píng)選辦法

（一）申報(bào)程序：

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

2．送評(píng)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(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)”教學(xué)創(chuàng)客作品評(píng)選活動(dòng)申報(bào)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(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)”教學(xué)創(chuàng)客作品和自制玩教具評(píng)選活動(dòng)參評(píng)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(píng)優(yōu)評(píng)先系統(tǒng)（py.szwzedu.cn）上進(jìn)行申報(bào)，并通知校管理員（校教技室主任）進(jìn)行審核送審。聯(lián)系人：張?zhí)N豪，聯(lián)系電話：65659038．18626116324。（二）評(píng)選辦法：

1．為保證評(píng)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(píng)審小組進(jìn)行評(píng)比。評(píng)選分二輪進(jìn)行，第一輪為文字材料初評(píng)，評(píng)選出進(jìn)入第二輪的作品；第二輪為作品演示操作。

2．本次評(píng)選各設(shè)一、二、三等獎(jiǎng)。評(píng)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(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)獲獎(jiǎng)名單并頒發(fā)證書，進(jìn)行表彰獎(jiǎng)勵(lì)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

附件五：

 

“2021年度幼兒園優(yōu)秀自制

玩教具評(píng)選”活動(dòng)方案

 

一、活動(dòng)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(hào)）精神，落實(shí)《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(jìn)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(dòng)中的作用，鼓勵(lì)和提倡利用自然材料和日常生活材料開展教育活動(dòng)，設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)單、發(fā)展價(jià)值大、游戲功能強(qiáng)的玩教具。

（三）調(diào)動(dòng)廣大幼教工作者因地制宜開展自制玩教具活動(dòng)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(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，搭建廣大教師相互學(xué)習(xí)、相互借鑒的平臺(tái)，推動(dòng)學(xué)前教育工作的改革與發(fā)展。

二、評(píng)選范圍、分類

（一）申報(bào)的作品須為幼兒園教育教學(xué)活動(dòng)中正在使用，由幼兒園教師、學(xué)前教育工作者自己設(shè)計(jì)并簡(jiǎn)單制作，或?qū)I(yè)化產(chǎn)品進(jìn)行改造的玩教具，還包括運(yùn)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(píng)選范圍之內(nèi)。申報(bào)的作品需真正貼合兒童學(xué)習(xí)生活，具有切實(shí)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(píng)活動(dòng)曾獲得一、二、三等獎(jiǎng)的自制玩教具作品不得申報(bào)。

（三）以“落實(shí)《3-6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》，倡導(dǎo)游戲活動(dòng)”為主題。申報(bào)的作品按所應(yīng)用的領(lǐng)域分類為：①運(yùn)動(dòng)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(bào)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(bào)一個(gè)作品類別。作品類別由申報(bào)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(bào)一個(gè)作品類別。

三、申報(bào)程序和申報(bào)要求

（一）申報(bào)材料及程序：

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

2．送評(píng)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(píng)選活動(dòng)申報(bào)表》一式三份，《“2021年度幼兒園優(yōu)秀自制玩教具評(píng)選活動(dòng)”教學(xué)創(chuàng)客作品和自制玩教具評(píng)選活動(dòng)參評(píng)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(píng)優(yōu)評(píng)先系統(tǒng)（py.szwzedu.cn）上進(jìn)行申報(bào)，并通知校管理員（校教技室主任）進(jìn)行審核送審。聯(lián)系人：張?zhí)N豪，聯(lián)系電話：65659038．18626116324。

（二） 評(píng)選辦法：

1．為保證評(píng)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(píng)審小組進(jìn)行評(píng)比。評(píng)選分二輪進(jìn)行，第一輪為文字材料初評(píng)，評(píng)選出進(jìn)入第二輪的作品；第二輪為作品演示操作。

2．本次評(píng)選各設(shè)一、二、三等獎(jiǎng)。評(píng)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(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)獲獎(jiǎng)名單并頒發(fā)證書，進(jìn)行表彰獎(jiǎng)勵(lì)。

 

 

 

附件六：

 

“2021年第三屆吳中區(qū)中小學(xué)創(chuàng)客、機(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)”教學(xué)創(chuàng)客作品評(píng)選活動(dòng)申報(bào)表

 

申報(bào)人(單位):

申報(bào)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(jī)）

 

電子郵箱

 

使用的主要材料

 

作品簡(jiǎn)介(包括原理、特點(diǎn)、使用說明、圖片等，可另附頁）

演示視頻或照片上傳專題申報(bào)網(wǎng)站即可

作品的創(chuàng)新點(diǎn)或在原有作品上的改進(jìn)點(diǎn)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(bào)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(píng)委會(huì)意見及結(jié)果

評(píng)委簽名：

年

月

日

附件七：

 

 

 

 

 

 

“2021年度幼兒園優(yōu)秀自制

玩教具評(píng)選活動(dòng)”申報(bào)表

 

 

 

 

 

作品名稱：

 

 

申報(bào)單位：

 

 

申報(bào)者:

 

 

 

 

 

作品類別：請(qǐng)?jiān)谒x定的類別內(nèi)劃“√”（每件作品只能申報(bào)一個(gè)作品類別）

 

運(yùn)動(dòng)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(píng)選活動(dòng)工作組制

填表說明

 

1．作品名稱

在一個(gè)展評(píng)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(bào)單位

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

3．申報(bào)者

申報(bào)者應(yīng)是幼兒園教師或其他幼教工作者，可以以個(gè)人或多人合作的名義申報(bào)。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(bào)不得更改，不能增加新成員。

4．作品類別

由申報(bào)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(bào)一個(gè)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(diǎn)

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(jià)值的典型活動(dòng)，內(nèi)容包括活動(dòng)目標(biāo)、玩教具教育策略及實(shí)施過程等，可附活動(dòng)錄像（時(shí)間不超過10分鐘）。

9．表格不夠可另加附頁

參評(píng)作品申報(bào)表

 

申報(bào)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(bào)者概況

第一作者

姓名

 

民族

 

職稱/職務(wù)

 

申報(bào)者

免冠照片

學(xué)歷

 

性別

 

年齡

 

郵箱

 

手機(jī)

 

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(bào)者

免冠照片

學(xué)歷

 

性別

 

年齡

 

郵箱

 

手機(jī)

 

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(bào)者

免冠照片

學(xué)歷

 

性別

 

年齡

 

郵箱

 

手機(jī)

 

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(diǎn)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

作品制作方法

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

使用案例

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

申報(bào)者確認(rèn)事宜

本申報(bào)者對(duì)所申報(bào)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(bào)的材料。

 

 

申報(bào)者簽名：

年

月

日

申報(bào)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(bào)該作品參加2019年度蘇州市幼兒園優(yōu)秀自制玩教具評(píng)選活動(dòng)。我們已要求該作者所在單位及其上級(jí)主管部門對(duì)該作品做了資格審定，申報(bào)內(nèi)容屬實(shí)。

 

 

 

 

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(jì)算；感性工學(xué)；機(jī)器人；教材

中途分類號(hào)：G642　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1　引言

人工情感(Artificial Emotion)是利用信息科學(xué)的手段對(duì)人類情感過程進(jìn)行模擬、識(shí)別和理解，使機(jī)器能夠產(chǎn)生類人情感，并與人類進(jìn)行自然和諧人機(jī)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(duì)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(shí)驗(yàn)室的R，Picard教授提出了“情感計(jì)算(Affective Computing)”的概念，并于1997年正式出版了專著《Affective Computing》。情感計(jì)算研究就是試圖創(chuàng)建一種能感知、識(shí)別和理解人的情感，并能針對(duì)人的情感做出智能、靈敏、友好反應(yīng)的計(jì)算機(jī)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(fèi)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(gè)質(zhì)的進(jìn)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(diǎn)。人工情感必將為計(jì)算機(jī)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(kuò)展研究，已經(jīng)在應(yīng)用方面取得了許多進(jìn)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(jī)器實(shí)現(xiàn)的人工情感自動(dòng)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(shí)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(jì)算機(jī)仿真平臺(tái)及情感計(jì)算庫。

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

(6)如何實(shí)現(xiàn)多模態(tài)情感信息融合、識(shí)別與理解，實(shí)現(xiàn)自然和諧的人機(jī)交互平臺(tái)環(huán)境。

(7)人工情感的研究成果如何與成熟的人機(jī)交互平臺(tái)相結(jié)合。

(8)如何驗(yàn)證機(jī)器情感的正確性是人工情感研究面臨的圖靈測(cè)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(jìn)而找到重大應(yīng)用突破點(diǎn)，這將是一個(gè)亟待解決的問題。

針對(duì)這一學(xué)科前沿的源頭問題，進(jìn)行創(chuàng)新性研究，解決普遍認(rèn)為是人工情感的幾個(gè)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(jī)遇。

3　現(xiàn)實(shí)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(jī)器感知、智能機(jī)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(diǎn)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(diǎn)、博士點(diǎn)以及博士后流動(dòng)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(duì)伍的不斷壯大，使得教材建設(shè)的問題逐漸凸顯。“智能科學(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(jì)算機(jī)類、通訊類的課程，而這些教材大都處在“知識(shí)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(huì)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(jìn)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(diǎn)，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(shí)踐中取得的成果和共識(shí)，進(jìn)行了《人工情感》教材的編寫。

作為知識(shí)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(shí)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(gè)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(duì)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(shí)、應(yīng)用實(shí)例、習(xí)題及答案補(bǔ)充完整。

(4)精益求精、查漏補(bǔ)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(shí)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(shí)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(jì)算”的教學(xué)實(shí)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(jī)械工業(yè)出版社出版。通過多年的教學(xué)實(shí)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(shí)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(huì)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(jì)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(shí)際應(yīng)用，介紹了幾種情感建模方法，并給出了應(yīng)用實(shí)例，有助于學(xué)習(xí)者理論聯(lián)系實(shí)際，對(duì)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(cuò)的效果。

第6章主要講述了人臉識(shí)別系統(tǒng)的構(gòu)成、實(shí)現(xiàn)方法，是一個(gè)應(yīng)用性很強(qiáng)的人臉識(shí)別設(shè)計(jì)范例。

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

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(jì)中的應(yīng)用。

第9章詳細(xì)介紹了情感機(jī)器人的發(fā)展?fàn)顩r、設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)方法，并對(duì)人工情感在智能機(jī)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(jiǎn)潔明了，編寫過程中遵守了以下三點(diǎn)原則：

(1)全面性與計(jì)劃性相結(jié)合

人工情感理論和應(yīng)用研究，還是一個(gè)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(shí)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(shí)，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(shí)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(jì)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(jì)算數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，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(shí)例展開內(nèi)容。

(3)理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合

本教材在內(nèi)容安排上注重理論與實(shí)際應(yīng)用并重的原則，在理論闡述的基礎(chǔ)上，對(duì)相關(guān)研究進(jìn)行了應(yīng)用舉例，對(duì)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(qiáng)了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)力，提高了他們的學(xué)習(xí)興趣。

5　教學(xué)并舉與科研相濟(jì)

教材講義已于2008年12月交付機(jī)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(jì)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(diǎn)，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(shí)例，并進(jìn)行了相應(yīng)的概括歸納，以簡(jiǎn)潔實(shí)用的方式呈現(xiàn)給讀者，具有易讀、易懂性，而且實(shí)例豐富，非常實(shí)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(jì)，經(jīng)過多年的努力，我們已經(jīng)建立了系列情感機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)(前文詳細(xì)介紹)，如圖2情感機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)外形。這是一個(gè)多模態(tài)信息融合的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，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(dòng)作、光電、圖片等形式表達(dá)感情。該情感機(jī)器人采用開放式平臺(tái)，能夠?yàn)閷W(xué)生提供多種人工情感理論和模型的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。圖3為該情感機(jī)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(gè)全新的學(xué)科，各個(gè)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(gè)普適的方案是不現(xiàn)實(shí)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(gè)大學(xué)百花齊放的陣地。