人工智能教學(xué)基礎(chǔ)范文
時(shí)間:2024-03-27 16:44:10
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篇1
山西省呂梁市嵐縣高級(jí)職業(yè)中學(xué) 山西 呂梁 033599
摘要:高職歷史教師在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的時(shí)候,必須以育人為理念,全面培養(yǎng)學(xué)生,使學(xué)生成為具有知識(shí)積累、思維能力、實(shí)踐能力的人才,才能夠讓教學(xué)活動(dòng)滿足社會(huì)發(fā)展的要求及教育部門(mén)提出的要求。
關(guān)鍵詞:高職;理史教學(xué);育人
教師在開(kāi)展高職歷史教學(xué)時(shí),不能一味的向?qū)W生灌輸理論知識(shí),而要以幫助學(xué)生積累歷史知識(shí)、培養(yǎng)思維水平、提高實(shí)踐能力為目標(biāo)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。教師要通過(guò)高職歷史教學(xué),使學(xué)生能全方位的發(fā)展,成為具有知識(shí)、思維水平、實(shí)踐能力的人才。
1職業(yè)高中歷史教學(xué)概述
歷史是一門(mén)自然學(xué)科,高職教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)歷史的過(guò)程中,可以讓學(xué)生了解到過(guò)去,國(guó)內(nèi)國(guó)外發(fā)生的重大歷史事件,從而對(duì)過(guò)去歷史當(dāng)中存在的人、事、物有一定的了解。當(dāng)前我國(guó)職高的歷史課本過(guò)于強(qiáng)調(diào)理體系,它具有抽象化概念多、理論性強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)密集的特點(diǎn)。對(duì)于職高的學(xué)生來(lái)說(shuō),要掌握這樣的歷史知識(shí),存在一些障礙。歷史教師必須通過(guò)優(yōu)化教學(xué)活動(dòng),幫助學(xué)生克服歷史學(xué)習(xí)的障礙。
2基于育人功能的教學(xué)理念
在過(guò)去的歷史中,人類(lèi)曾經(jīng)犯下過(guò)種種錯(cuò)誤,這些錯(cuò)誤是值得今人去借鑒的,避免今人再犯類(lèi)似的錯(cuò)誤;同理,歷史的人物也曾創(chuàng)下過(guò)光輝燦爛的文明,這些人物值得后人去敬仰、去學(xué)習(xí)。教師要引導(dǎo)學(xué)生去思考,學(xué)習(xí)前人的思維,從中獲取經(jīng)驗(yàn)。歷史人物在創(chuàng)下文明的同時(shí),留下了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),教師要引導(dǎo)學(xué)生掌握這些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),把這些經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到當(dāng)下的學(xué)習(xí)、生活中。高職歷史教師開(kāi)展歷史教學(xué)活動(dòng)的目的,是為了讓學(xué)生積累知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的思維水平、提高學(xué)生的實(shí)踐能力,其最終,是為了達(dá)到育人的目的。
3基于育人功能的教學(xué)措施
3.1應(yīng)用信息技術(shù)把歷史知識(shí)具象化
職高的歷史知識(shí)具有抽象性強(qiáng)的特點(diǎn),很多學(xué)生因?yàn)椴荒芾斫獬橄蠡母拍?,從而不能掌握歷史知識(shí)。為了幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)障礙,教師在教學(xué)中,要應(yīng)用信息技術(shù),把抽象的知識(shí)變得具象化,教師要引導(dǎo)學(xué)生在體驗(yàn)具象化知識(shí)的過(guò)程中理解抽象的概念。
以教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“文藝復(fù)興”這個(gè)概念名詞為例。教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀看在文藝復(fù)興前西方的繪畫(huà)和文藝復(fù)興后西方的繪畫(huà),讓學(xué)生對(duì)比圖畫(huà)的差異。教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考,在文藝復(fù)興前和文藝復(fù)興后,繪畫(huà)的體裁有什么差別?此時(shí)學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)在文藝復(fù)興前,西方的繪畫(huà)以繪畫(huà)宗教中的神話人物為主,或者以繪畫(huà)宗教事件為主。在文藝復(fù)興以后,畫(huà)家繪畫(huà)的體裁被大大的拓展,有些畫(huà)家會(huì)畫(huà)生活中真實(shí)的人、繪畫(huà)風(fēng)景、繪畫(huà)動(dòng)物,或者畫(huà)家會(huì)畫(huà)真實(shí)生活中發(fā)生的事件,或者真實(shí)的歷史事件等。教師又可引導(dǎo)沉降 一思考,在文藝復(fù)興前后,畫(huà)家用的繪畫(huà)技巧有什么差異?經(jīng)過(guò)思考,學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)在文藝復(fù)興前,西方畫(huà)家繪畫(huà)的圖像技巧比較單一,畫(huà)面缺乏真實(shí)感。文藝復(fù)興以后,畫(huà)家開(kāi)發(fā)出了各種繪畫(huà)的技巧,此時(shí)畫(huà)家們已經(jīng)可以通過(guò)繪畫(huà)光影,讓畫(huà)面變得真實(shí)。此時(shí),教師可引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合體驗(yàn)思考文藝復(fù)興是什么意思呢?通過(guò)體驗(yàn)學(xué)習(xí),學(xué)生會(huì)意識(shí)到,在文藝復(fù)興以前,人們不重視自己內(nèi)心的體驗(yàn)、不重實(shí)真實(shí)的生活。而文藝復(fù)興則要求文藝作品能以人為本,把關(guān)注的重點(diǎn)放到人本身,去展現(xiàn)人們的嘉怒哀樂(lè)、真實(shí)生活等。此時(shí)學(xué)生能從具象化的體驗(yàn)感受到文藝復(fù)興的抽象本質(zhì),文藝復(fù)興,就是強(qiáng)調(diào)以人為本的理念,它關(guān)注人性的復(fù)蘇。
3.2應(yīng)用思維工具培養(yǎng)學(xué)生的思維水平
高職的歷史知識(shí)具有理論性強(qiáng)的特點(diǎn),如果學(xué)生的思維能力不強(qiáng),則不能深入的理解高職學(xué)習(xí)的歷史知識(shí)。為了讓學(xué)生理解高職學(xué)到的歷史知識(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用科學(xué)的方法來(lái)思考問(wèn)題。教師在教學(xué)中可以引導(dǎo)學(xué)生就用思維工具來(lái)分析知識(shí)、理解知識(shí)。
以教師引導(dǎo)學(xué)生理解中國(guó)古代專(zhuān)制主義中央集權(quán)制度為例,很多學(xué)生不能理解這一知識(shí)。教師可引導(dǎo)學(xué)生思考,中國(guó)古代的專(zhuān)制中央集權(quán)制度是一成不變的嗎,還是中間發(fā)生過(guò)數(shù)次變化?經(jīng)過(guò)思考,學(xué)生認(rèn)為它發(fā)生過(guò)數(shù)次變化。教師可引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)脾繪圖的方法,把古代中央集權(quán)制度的變化分類(lèi)描述出來(lái),學(xué)生將變化分為雛形建立發(fā)展強(qiáng)化四個(gè)階段。學(xué)生慶用了圖式的方法描述這四個(gè)階段的變化,會(huì)發(fā)現(xiàn)圖式的方法能把這種變化呈現(xiàn)得一目了解、簡(jiǎn)潔明了。教師又引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用概念圖來(lái)展現(xiàn)每個(gè)階段,能夠呈現(xiàn)出中央集權(quán)制分類(lèi)的特點(diǎn),此時(shí),學(xué)生在雛形期列出了分封制宗法制、王位世襲制這樣的概念。依此類(lèi)推,當(dāng)學(xué)生完成了每個(gè)階段的概念圖以后,便能理解了在不同的階段中央集權(quán)制具有的特征,從而理解了為什么中國(guó)的古代中央集權(quán)制是被不斷強(qiáng)化的。
3.3應(yīng)用多樣的教學(xué)活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力
教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)歷史知識(shí)時(shí),不僅要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)課本上的理論知識(shí),還要引導(dǎo)學(xué)生去實(shí)踐,使學(xué)生把實(shí)踐體驗(yàn)與理論知識(shí)結(jié)合起來(lái),深入的理解每個(gè)知識(shí)概念的意思。教師在教學(xué)中,要引導(dǎo)學(xué)生掌握實(shí)踐的方法,自發(fā)應(yīng)用實(shí)踐的方法來(lái)探討理論問(wèn)題。
以教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)《蘇德互不侵犯條約》為例,教師要引導(dǎo)學(xué)生了解,學(xué)生不能盲從歷史課本的介紹,要學(xué)會(huì)質(zhì)疑,這一歷史事件是真的發(fā)生過(guò)嗎?用什么歷史證據(jù)來(lái)說(shuō)明它真的發(fā)生過(guò)呢?教師要引導(dǎo)學(xué)生去分辨一手史料、二手史料。教師要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)史料來(lái)分清歷史的正偽,讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)史料來(lái)彌補(bǔ)課本上知識(shí)量的不足。學(xué)生通過(guò)實(shí)踐,才會(huì)理解歷史課本上的概念知識(shí)不是平空生成的,它是前人學(xué)者在實(shí)踐及總結(jié)的過(guò)程中生成的。學(xué)生要學(xué)會(huì)自己實(shí)踐和總結(jié)歷史史料,批判已經(jīng)存在的歷史概念、創(chuàng)新歷史概念。
4小結(jié)
高職歷史教師在教學(xué)中,只有發(fā)揮信息化教學(xué)的優(yōu)勢(shì),把抽象化的知識(shí)變成具象化,才能讓學(xué)生迅速理解知識(shí),從而能快速積累知識(shí);教師只有應(yīng)用思維工具培養(yǎng)學(xué)生的思維水平,讓學(xué)生具有科學(xué)的思維能力,從而能深入的理解知識(shí);教師只有引導(dǎo)學(xué)生掌握實(shí)踐的能力,讓學(xué)生把理論和實(shí)踐結(jié)合起來(lái),具有實(shí)踐的能力。教師只有開(kāi)展這樣的教學(xué)活動(dòng),才能讓學(xué)生全面成長(zhǎng),成為全面發(fā)展的人才。
篇2
Abstract: In view of the characteristics of artificial intelligence curriculum, including abstract content and complex algorithm, and the actual needs of undergraduate teaching, combined with teaching practice, this paper discusses and sums up the teaching reform and innovation of undergraduate artificial intelligence curriculum from the teaching system, teaching content, teaching methods and assessment methods.
P鍵詞: 人工智能;創(chuàng)新;本科
Key words: artificial intelligence;innovation;undergraduate
中圖分類(lèi)號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2017)22-0230-02
0 引言
人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,是當(dāng)前科學(xué)技術(shù)中正在迅速發(fā)展、新思想、新觀點(diǎn)、新理論、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)的一個(gè)學(xué)科,其屬于一門(mén)邊緣學(xué)科,同時(shí)也是多個(gè)學(xué)科交叉而成的一門(mén)學(xué)科,包括語(yǔ)言學(xué)、哲學(xué)、心理學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、系統(tǒng)論、信息論、控制論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)等[1]。當(dāng)前人工智能已經(jīng)是很多高校計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的必修課程,它是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科類(lèi)各專(zhuān)業(yè)重要的基礎(chǔ)課程,其教學(xué)內(nèi)容主要包括自然語(yǔ)言理解、計(jì)算智能技術(shù)、問(wèn)題求解和搜索算法、知識(shí)表示和推理機(jī)制、專(zhuān)家系統(tǒng)和機(jī)器學(xué)習(xí)等,國(guó)內(nèi)外很多大學(xué)都意識(shí)到了其重要性,紛紛對(duì)其展開(kāi)了教學(xué)和研究。人工智能課程包含多個(gè)學(xué)科,具有內(nèi)容抽象、理論性強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)多等特點(diǎn),且算法復(fù)雜,但是多數(shù)高校采用的教學(xué)方式仍是傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式,即“教師講、學(xué)生聽(tīng)”的教學(xué)模式,這種信息單向傳輸教學(xué)模式以教師為主體,學(xué)生只是在被動(dòng)的接收知識(shí);存在過(guò)分重視理論教學(xué),忽視實(shí)踐活動(dòng)教學(xué)的問(wèn)題,導(dǎo)致教育內(nèi)容無(wú)法和社會(huì)接軌;人工智能教材理論性過(guò)強(qiáng),學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中常常感到枯燥乏味,進(jìn)而對(duì)學(xué)習(xí)該課程失去熱情[2],久而久之,不僅人工智能課程的教學(xué)質(zhì)量和效果無(wú)法達(dá)到預(yù)期,甚至學(xué)生還會(huì)產(chǎn)生厭學(xué)心理。針對(duì)人工智能課程中現(xiàn)有的各項(xiàng)問(wèn)題,本文作者結(jié)合自身豐富人工智能教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),參考人工智能課程特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo),從多個(gè)方面探討和總結(jié)了人工智能,包括教學(xué)內(nèi)容、教材選擇、教學(xué)方法和考核形式等。
1 教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化與更新
人工智能是一門(mén)嶄新的學(xué)科。開(kāi)設(shè)本課程首先是確定教學(xué)內(nèi)容。通常來(lái)講,人工智能學(xué)科的內(nèi)容包括兩個(gè)部分,具體:一是知識(shí)表示和推理;二是人工智能的應(yīng)用。前者是人工智能的重要基礎(chǔ),后者主要介紹了幾種人工智能應(yīng)用系統(tǒng),包括自動(dòng)規(guī)劃和機(jī)器視覺(jué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、專(zhuān)家系統(tǒng)等。另外,課程內(nèi)容中還包括了一些人工智能應(yīng)用的實(shí)例,將實(shí)踐和理論緊密結(jié)合起來(lái)[3]。
隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步,人工智能學(xué)科也取得了較大發(fā)展。基于此,人工智能學(xué)科也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn),更新人工智能教學(xué)大綱,進(jìn)一步完善其教學(xué)內(nèi)容。修訂后的人工智能教學(xué)大綱將人工智能分成兩個(gè)部分,即基礎(chǔ)部分和擴(kuò)展應(yīng)用部分。前者包括計(jì)算智能、搜索原理、知識(shí)表示等,后者包括智能機(jī)器人、智能控制、多智能體、自然語(yǔ)言理解、自動(dòng)規(guī)劃、機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)工程等。
教學(xué)內(nèi)容的選擇和確定應(yīng)綜合考慮多項(xiàng)因素,不僅要重視基礎(chǔ)知識(shí),也應(yīng)注意推陳出新,隨著科技的進(jìn)步做到與時(shí)俱進(jìn),同時(shí)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)符合現(xiàn)實(shí)的需求,能夠與社會(huì)接軌,將理論和實(shí)踐緊密結(jié)合起來(lái),只有這樣人工智能課程的教學(xué)質(zhì)量和效果才能事半功倍。
2 教學(xué)策略及教學(xué)方法的改革創(chuàng)新
由于人工智能課程具有算法復(fù)雜、內(nèi)容抽象、理論性強(qiáng)、 知識(shí)點(diǎn)多的特點(diǎn),傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)無(wú)法滿足人工智能課程的需求,教師應(yīng)探索更加有效的教學(xué)模式和方法,確保人工智能課程能夠取得良好的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。具體的改革和創(chuàng)新人工智能課程的手段和方法主要包括以下幾個(gè)方面:
2.1 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 無(wú)論是經(jīng)驗(yàn)還是常識(shí)都在告訴我們每個(gè)人最好的老師就是興趣,學(xué)生只有對(duì)某門(mén)學(xué)科存在興趣,才會(huì)更加主動(dòng)積極的學(xué)習(xí)該門(mén)課程,從而獲得良好的教學(xué)效果。比如,作者在課程的一開(kāi)始先播放了一段著名導(dǎo)演斯蒂文?斯皮爾伯格的《Artificial Intelligence》的相關(guān)片段,由這個(gè)電影學(xué)生知道了世上存在人工智能的機(jī)器人,學(xué)生們隨著電影情節(jié)的發(fā)展而深深感動(dòng),與此同時(shí)教師讓學(xué)生思考和談?wù)撊斯ぶ悄苁鞘裁矗垦芯咳斯ぶ悄艿囊饬x在哪里?實(shí)踐發(fā)現(xiàn),在課堂中加入電影因素,能夠大大提升學(xué)生們的注意力,讓學(xué)生更加專(zhuān)注在教學(xué)任務(wù)中,有效提高了學(xué)生探索人工智能的積極性和主動(dòng)性。此外,在教學(xué)中還可以用動(dòng)畫(huà)、視頻、圖片等手段將反映人工智能最新研究和應(yīng)用的成果展示出來(lái),讓學(xué)生更直觀的感受人工智能的奧妙,從而投入更多熱情學(xué)習(xí)人工智能課程。
2.2 面向問(wèn)題的案例教學(xué)法 案例教學(xué)法是一種以案例為基礎(chǔ)、以能力培養(yǎng)為核心的一種教學(xué)方法[11]。針對(duì)學(xué)校學(xué)生特點(diǎn),我們采取了以下幾種教學(xué)形式實(shí)施案例教學(xué)。①講解式案例教學(xué):這種案例通過(guò)教師的講解,幫助學(xué)生理解抽象的理論知識(shí)點(diǎn)。案例的呈現(xiàn)有兩種基本形式:一是“案例―理論”,即先給出教學(xué)案例,然后再講解理論知識(shí);二是“理論―案例”,即教師先講解理論知識(shí),再給出教學(xué)案例;通過(guò)情境體驗(yàn)與案例剖析激發(fā)學(xué)生認(rèn)知的興趣,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容產(chǎn)生注意,有利于教師導(dǎo)入新課。②討論式案例教學(xué):在課程初期將學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組,每小組3~4人;教師將提前設(shè)計(jì)好的一題多解的教學(xué)案例以及收集的相關(guān)資料分配給每個(gè)小組,要求學(xué)生在課余時(shí)間通過(guò)自學(xué)和組內(nèi)討論的方式給出問(wèn)題的不同解決方案。③辯論式案例教學(xué):在課程后期,采取專(zhuān)題辯論的方式對(duì)綜合應(yīng)用案例進(jìn)行討論,能有效地啟發(fā)學(xué)生全方位地思考和探索問(wèn)題的解決方法,加深學(xué)生對(duì)人工智能的理解。
2.3 個(gè)性化學(xué)習(xí)與因材施教 在開(kāi)展課程教育過(guò)程中應(yīng)注意對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化教學(xué),結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)因材施教。比如,在日常教學(xué)中多觀察學(xué)生情況,鼓勵(lì)那些應(yīng)對(duì)教學(xué)任務(wù)后仍存在余力的W生深入探索較深層次的課程及相關(guān)知識(shí),同時(shí)友善面對(duì)學(xué)習(xí)較差的學(xué)生,分析其學(xué)習(xí)過(guò)程中面對(duì)的困難,有的放矢地采取應(yīng)對(duì)措施,幫助其不斷進(jìn)步;在教學(xué)過(guò)程中讓學(xué)生以讀書(shū)報(bào)告的形式多多思考,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)散性思考問(wèn)題,鼓勵(lì)優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行深一步的探討,并且教師應(yīng)幫助具有新穎思想或論點(diǎn)的學(xué)生將其智慧以科技論文和發(fā)表文章的形式轉(zhuǎn)化為成果。
2.4 注重綜合能力培養(yǎng) 在研究型教學(xué)中任務(wù)驅(qū)動(dòng)是一種常用的教學(xué)方法,其中心導(dǎo)向是任務(wù),學(xué)生在完成任務(wù)的同時(shí)也在吸收和掌握知識(shí)。通常來(lái)講,該教學(xué)方法的步驟是:教師提出任務(wù)師生共同分析以得出完成任務(wù)的方法和步驟適當(dāng)講解或自學(xué)、協(xié)作學(xué)習(xí)完成任務(wù)交流和總結(jié)。”[3]該教學(xué)模式不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí),還能夠培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力,提高其綜合實(shí)力。不僅如此,由于該教學(xué)模式通常是以小組協(xié)作的方式進(jìn)行,教師給出研究范圍,學(xué)生自愿結(jié)組并選擇具體的題目,經(jīng)過(guò)分析和討論后以程序設(shè)計(jì)或者論文的形式協(xié)作完成研究。由此可知,學(xué)生是在以團(tuán)隊(duì)的力量解決問(wèn)題,這十分考驗(yàn)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,對(duì)于學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神的培養(yǎng)至關(guān)重要,且在完成任務(wù)的過(guò)程中學(xué)生需要查閱大量的資料,久而久之學(xué)生收集資料和創(chuàng)新能力勢(shì)必會(huì)得到提升。
2.5 采用啟發(fā)式教學(xué) 人工智能的很多問(wèn)題都較為抽象,對(duì)學(xué)生理解力的要求較高,因此,在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中教師應(yīng)有意識(shí)的就課程內(nèi)容提出相關(guān)問(wèn)題,讓學(xué)生自己獨(dú)立思考,鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的想法和解決方案。然后回歸到課程上,對(duì)比分析教材上的解決方案和學(xué)生自己的解決方案,如此不僅培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考的能力,也增加了學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的意識(shí),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。比如,在講到較為抽象的“遺傳算法”時(shí),先提出一個(gè)問(wèn)題,即“遺傳算法如何用于優(yōu)化計(jì)算?”,然后從“達(dá)爾文的生物進(jìn)化論”入手,討論“遺傳”、“變異”和“選擇”作用,之后舉例分析,啟發(fā)學(xué)生思考“遺傳”、“變異”和“選擇”的實(shí)現(xiàn),最后師生一起導(dǎo)出遺傳算法用于優(yōu)化計(jì)算的基本步驟。如此既完成了教授遺傳算法的目的,也鍛煉了學(xué)生邏輯思維的能力,教學(xué)效果良好[4]。
3 作業(yè)和考核方式的改革創(chuàng)新
過(guò)去的課程作業(yè)都是單一書(shū)面習(xí)題作業(yè),發(fā)展至今,課程作業(yè)形式已經(jīng)發(fā)生了變化,更加豐富多樣,包括必須交給教師評(píng)閱的書(shū)面家庭作業(yè)和不必交給教師的課外思考題目、口頭布置的思考題或閱讀材料以及大型作業(yè)等。其中通過(guò)網(wǎng)絡(luò)就可以完成上交作業(yè),并且教師批閱作業(yè)后也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)返回給學(xué)生,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化。課程的考核方式較之以前也發(fā)生了較大變化,加強(qiáng)了平時(shí)思維能力的考核,更加注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?dòng)手能力的培養(yǎng),不再是絕對(duì)的一次考試定成績(jī),而是在總評(píng)成績(jī)中加入30%的平時(shí)成績(jī),如此不僅減輕了學(xué)生的期末負(fù)擔(dān),也迫使學(xué)生更加重視平時(shí)的學(xué)習(xí)思考,有利于課程教學(xué)質(zhì)量的提升。
4 結(jié)束語(yǔ)
本文是以提高教學(xué)質(zhì)量為目標(biāo),結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,從教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面對(duì)本科人工智能課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探討,總結(jié)了該課程在教學(xué)和實(shí)踐方面的一些教改舉措。這些舉措符合二十一世紀(jì)高校教學(xué)的要求,可以支持教師提高教學(xué)手段現(xiàn)代化的水平,同時(shí)更貼合學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。作為該課程的授課教師應(yīng)始終保持對(duì)教學(xué)內(nèi)容的不斷更新、教學(xué)方法的多樣化,才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)他們的思維創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的能力,最終提高本課程的教學(xué)質(zhì)量。從學(xué)生的反饋來(lái)看,作者所總結(jié)的教學(xué)實(shí)踐具有明顯的教學(xué)效果。但仍有許多方面做得不夠,今后將繼續(xù)在教學(xué)過(guò)程中不斷總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn),吸取失敗的教訓(xùn)。
參考文獻(xiàn):
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[3]蔡自興,肖曉明,蒙祖強(qiáng).樹(shù)立精品意識(shí)搞好人工智能課程建設(shè)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2004(1):28-29.
篇3
人工智能技術(shù)及其應(yīng)用的發(fā)展歷史雖然只有短短的50余年,但是它作為信息技術(shù)的前沿領(lǐng)域,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和發(fā)展的影響卻越來(lái)越大。在基礎(chǔ)教育課程改革的大潮中,許多國(guó)家意識(shí)到基礎(chǔ)教育領(lǐng)域開(kāi)展人工智能教育的必要性,努力把人工智能列入技術(shù)類(lèi)教育的教學(xué)內(nèi)容中。作為師范類(lèi)院校,教授人工智能課是有必要的。?
(1)為部分優(yōu)秀的學(xué)生將來(lái)做更深入的研究打堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在面向知識(shí)經(jīng)濟(jì)的今天,研究獲取、表示和使用知識(shí)的人工智能學(xué)科越來(lái)越受到人們的重視。目前人工智能研究被列為中國(guó)高技術(shù)領(lǐng)域的重點(diǎn)之一。以專(zhuān)家系統(tǒng)為代表的智能化系統(tǒng)在信息技術(shù)中也占有重要地位。因此在高等教育中開(kāi)展人工智能教育和智能化系統(tǒng)的研發(fā),不僅是計(jì)算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用,也是促進(jìn)各學(xué)科服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。為使人工智能的理論、方法和技術(shù)的研究與應(yīng)用普及和深入,教育重心必須要下移,即從研究生教育向本科教育普及。開(kāi)展本科層次人工智能普及教育的有效途徑之一是在本科高年級(jí)開(kāi)設(shè)相關(guān)選修課。開(kāi)展人工智能教育,不僅能夠更好地發(fā)揮高等院校的育人和科學(xué)研究功能,而且能為學(xué)生拓寬專(zhuān)業(yè)路徑,擴(kuò)大自主學(xué)習(xí)空間和發(fā)展個(gè)性創(chuàng)造條件,同時(shí)也為營(yíng)造一個(gè)使學(xué)生不僅有寬厚、扎實(shí)的理論基礎(chǔ),且具綜合分析和解決問(wèn)題能力的環(huán)境。?
(2)為將來(lái)從教的學(xué)生積聚大量的知識(shí)。英國(guó)早在1999年,人工智能課程已經(jīng)作為選修課出現(xiàn)在中學(xué)的信息與通訊技術(shù)(ICT)課程中。許多中小學(xué)還通過(guò)機(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)來(lái)激發(fā)中小學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能的興趣,使學(xué)生不僅提高了用信息技術(shù)解決問(wèn)題的能力,而且培養(yǎng)了多種思維方式,獲得了更多的創(chuàng)新空間。美國(guó)現(xiàn)行的中學(xué)信息技術(shù)課程設(shè)置中,將人工智能的內(nèi)容作為“媒體與技術(shù)”層面對(duì)12年級(jí)學(xué)生的要求。澳大利亞的部分中學(xué)開(kāi)設(shè)的信息處理與技術(shù)課程,人工智能、信息系統(tǒng)、算法和程序設(shè)計(jì)、社會(huì)和倫理道德、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分別作為5個(gè)主題共同構(gòu)成了該課程的教學(xué)內(nèi)容。在該課程的大綱中規(guī)定,人工智能部分的教學(xué)內(nèi)容在高中第3學(xué)期為12年級(jí)的學(xué)生開(kāi)設(shè),教學(xué)時(shí)間為10周。?
在我國(guó),多年以來(lái)中學(xué)奧林匹克信息學(xué)競(jìng)賽中一直包含有人工智能相關(guān)的題目,涉及啟發(fā)式搜索、博弈、智能程序設(shè)計(jì)等問(wèn)題。2003年4月,我國(guó)教育部正式頒布《普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》,首次在信息技術(shù)科目中設(shè)立了“人工智能初步”選修模塊,標(biāo)志著我國(guó)高中人工智能課程的正式起步。?
我國(guó)的新課程標(biāo)準(zhǔn)頒布后,教育部評(píng)審并通過(guò)了分別由教育科學(xué)出版社、廣東高教出版社、地圖出版社、上海科技教育出版社和浙江教育出版社出版的5套高中《人工智能初步》教材,并開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的教輔材料,包括教師用書(shū)和配套光盤(pán)等。為了配合中學(xué)人工智能課程的實(shí)施,國(guó)內(nèi)也推出了一些適合中學(xué)生學(xué)習(xí)與體驗(yàn)的人工智能軟件和網(wǎng)絡(luò)資源。另一方面,一些高校的本科生、研究生也逐步關(guān)注中學(xué)人工智能教育的開(kāi)展并將其作為畢業(yè)論文的研究選題。一些師范院校適應(yīng)形勢(shì)要求,已為師范生開(kāi)設(shè)了與此相關(guān)的選修課程。?
2 人工智能的教育及教學(xué)條件現(xiàn)狀?
通過(guò)對(duì)本人多年的教學(xué)過(guò)程進(jìn)行總結(jié),我校的《人工智能》課程教育現(xiàn)狀可總結(jié)為如下幾點(diǎn):?
(1)理論知識(shí)充裕。但與實(shí)踐相脫節(jié),特別是在智能科學(xué)技術(shù)的教育教學(xué)方面。盡管知識(shí)面相當(dāng)廣泛,而人工智能理論的普及教育以及智能技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用仍然十分滯后。?
(2)同其它普通高等院校一樣,在本校,人工智能技術(shù)的研究與應(yīng)用尚未普及,甚至比不上其它院校。這不利于培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣及創(chuàng)造精神。?
(3)缺乏配套實(shí)驗(yàn)教材,實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容缺乏,無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和創(chuàng)新能力。只有開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,才能使人工智能的相關(guān)知識(shí)具有研究性和綜合性。?
(4)對(duì)中小學(xué)智能教育的深度及教學(xué)方式、教學(xué)特點(diǎn)缺乏研究。做為師范類(lèi)院校,我認(rèn)為在對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)教育的基礎(chǔ)上,要緊抓中小學(xué)智能教育的特點(diǎn)對(duì)師范類(lèi)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的教育與培訓(xùn)。?
相對(duì)于教育現(xiàn)狀,我校的《人工智能》課程教學(xué)條件現(xiàn)狀要稍好一些,其狀態(tài)如下:?
(1)教材使用國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材,此教材非常系統(tǒng)地介紹了人工智能的基本原理、方法和應(yīng)用技術(shù),適合本科及研究生使用。在我們的授課過(guò)程中,也會(huì)適當(dāng)為學(xué)生提供相關(guān)的國(guó)內(nèi)其他先進(jìn)教材,如中南大學(xué)蔡自興教授的《人工智能及其應(yīng)用》等。?
(2)為了促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),我們準(zhǔn)備了多種類(lèi)型的擴(kuò)充性學(xué)習(xí)資料,加強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí),包括:課程相關(guān)雜志和書(shū)籍目錄,以及部分重要的參考文獻(xiàn),與人工智能相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源如優(yōu)秀BBS、新聞組、網(wǎng)址等。 它們包括了大量的文獻(xiàn)資料、本領(lǐng)域研究的前沿動(dòng)態(tài)等。 使用表明,學(xué)生非常樂(lè)于查閱這些資源。 使學(xué)生能通過(guò)使用這些資源進(jìn)行一些人工智能程序設(shè)計(jì),探討一些問(wèn)題,在課堂討論中展示他們的收獲。?
(3)校園網(wǎng)的普及與不斷優(yōu)化使本課程有優(yōu)良的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)境,能充分滿足教學(xué)需要。我們擁有較充足的多媒體教室和網(wǎng)絡(luò)教室,為實(shí)現(xiàn)本課程教學(xué)提供了物質(zhì)保障。在網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)方面,全校辦公室、教室、學(xué)生宿舍和教師宿舍都以寬帶網(wǎng)相連,這些硬件設(shè)備對(duì)本課程教學(xué)發(fā)揮了重要作用,使本課程教學(xué)質(zhì)量得以明顯提高。?
3 人工智能教學(xué)方法及手段的改革?
針對(duì)我們現(xiàn)在所采取的教學(xué)方法,我認(rèn)為存在許多不足,如教學(xué)方式比較單一,教學(xué)內(nèi)容偏重理論講解等,為此,提出以下教學(xué)方法的改革:?
(1)通過(guò)多種途徑激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課程的學(xué)習(xí)效果,直接受到學(xué)生興趣和參與意識(shí)的影響。一般來(lái)講,《人工智能》作為一門(mén)前沿課程,開(kāi)始學(xué)生學(xué)習(xí)興趣很大,當(dāng)開(kāi)始接觸到抽象理論知識(shí)及部分算法時(shí),學(xué)生往往感到不易接受。 我們通過(guò)各種途徑和方法, 激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,包括鼓勵(lì)學(xué)生參與某部分知識(shí)的擴(kuò)充性資料查找,預(yù)留一定時(shí)間請(qǐng)學(xué)生負(fù)責(zé)對(duì)此內(nèi)容進(jìn)行講解,布置學(xué)生對(duì)某個(gè)基本成型的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行糾錯(cuò)及驗(yàn)證,降低問(wèn)題解決的難度。學(xué)生因此產(chǎn)生興趣從而做更深度研究。?
(2)進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)。 我們可以嘗試在教學(xué)過(guò)程中不斷提出問(wèn)題請(qǐng)學(xué)生思考,啟發(fā)學(xué)生求解這些問(wèn)題,鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的猜想和解決方案,然后擺出教材中的解決方案,并與同學(xué)所提出的觀點(diǎn)進(jìn)行分析和比較,這足以加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)意識(shí)和參與意識(shí),提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。?
(3)課堂辯論與交互式教學(xué)。 組織課堂辯論,討論的議題可定位為譬如人工智能是否能超過(guò)人類(lèi)智能等有爭(zhēng)議的問(wèn)題。學(xué)生通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題展開(kāi)激烈爭(zhēng)論,激發(fā)了學(xué)習(xí)潛能,明確了學(xué)習(xí)目標(biāo)。當(dāng)然師生間的交流方式還有很多,如郵件互發(fā)、QQ留言等,也可在課程網(wǎng)站中的互動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行交流。?
(4)分層次因材施教。 在授課過(guò)程中,通過(guò)對(duì)每個(gè)具體學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、課堂作業(yè)情況進(jìn)行及時(shí)評(píng)估,對(duì)學(xué)生提出進(jìn)一步的學(xué)習(xí)建議和指導(dǎo), 實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的教學(xué)。 對(duì)優(yōu)秀學(xué)生探討,可以在教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中要求其選作部分探索性、創(chuàng)新性的功課和實(shí)驗(yàn),以發(fā)揮學(xué)生個(gè)性優(yōu)勢(shì)。對(duì)于有意于將來(lái)從事中小學(xué)教育的學(xué)生可以在機(jī)器人及人工智能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀等知識(shí)層面對(duì)其做問(wèn)題講解。而那些看似缺乏興趣的學(xué)生,我們可以用多媒體手段如播放人工智能相關(guān)電影及科學(xué)小片引起其興趣,實(shí)行逐步引導(dǎo)的教學(xué)過(guò)程。?
另外,我們可以嘗試雙語(yǔ)教學(xué)。 采用中文教材和講授的同時(shí),注重在課程中的關(guān)鍵詞同時(shí)用英文表示,并適當(dāng)指定英文參考短文和英文參考書(shū)。使學(xué)生能夠接觸國(guó)外文獻(xiàn)資料,加深對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解,獲得更寬廣的知識(shí)。我們也可以在教學(xué)內(nèi)容安排上,注重理論聯(lián)系實(shí)際,將一些人工智能網(wǎng)絡(luò)上的虛擬實(shí)驗(yàn)給學(xué)生進(jìn)行課外上網(wǎng)練習(xí),從而使學(xué)生了解算法的具體運(yùn)行過(guò)程, 通過(guò)參與達(dá)到知識(shí)的理解,掌握基本方法和技術(shù)。?
根據(jù)現(xiàn)有的條件,我們?cè)诮虒W(xué)中可以采用多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)相結(jié)合的方法,充分利用多媒體的豐富表現(xiàn)形式,利用網(wǎng)絡(luò)課程的交互性、情景化等特點(diǎn),構(gòu)筑以學(xué)生為主體的《人工智能》課程現(xiàn)代教學(xué)模式。 對(duì)于抽象知識(shí),可通過(guò)動(dòng)畫(huà)和視頻演示,通過(guò)聲音和圖像展示人工智能的歷史、人物和前景,做到學(xué)生直接而深刻地看到知識(shí)的內(nèi)涵外延。網(wǎng)絡(luò)課程能較好地實(shí)現(xiàn)交互并使學(xué)習(xí)過(guò)程情景化,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課程的課堂練習(xí)和章節(jié)練習(xí),教師可以評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,并給學(xué)生提出學(xué)習(xí)建議,從而提高學(xué)生的研究力和創(chuàng)新力。我們也可以給學(xué)生播放中學(xué)《人工智能》課程課堂教學(xué)錄像,以使學(xué)生看到初高中學(xué)生的知識(shí)范圍及深度;同時(shí)給學(xué)生播放現(xiàn)有的《人工智能》科學(xué)成果,讓學(xué)生看到理論背后的實(shí)踐;也可以播放科幻片,激發(fā)學(xué)生想象的翅膀從而有興趣把人工智能作為將來(lái)深造的方向?!度斯ぶ悄堋肥且婚T(mén)較新的課程,改進(jìn)教學(xué)方法和手段不僅要靠教師,也應(yīng)增加硬件設(shè)備的投入。如果人工智能能采用智能輔助教學(xué)系統(tǒng)或機(jī)器人輔助教學(xué)過(guò)程逼真、形象,一目了然,這樣可大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,尤其是提高學(xué)生的觀察判斷能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。?
4 人工智能實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)的探討?
我們可以在教學(xué)過(guò)程中,適量開(kāi)設(shè)一些實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì),提高學(xué)生的動(dòng)手能力,并加深他們對(duì)理論知識(shí)的理解,降低理論的抽象度,提升理論的實(shí)用性。在近兩年的教學(xué)過(guò)程中,我們會(huì)適量加入一些人工智能語(yǔ)言的教學(xué)過(guò)程。例如,在講解了“野人與傳教士過(guò)河”等問(wèn)題后,我們可以讓學(xué)生使用Visual Prolog或者C ?++?對(duì)算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn);在講解 TSP 問(wèn)題的遺傳算法解決案例后,指出編碼方案、初始種群大小、進(jìn)化代數(shù)、交叉率變異率等因素對(duì)求解結(jié)果的影響,并要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)分析、理解這些問(wèn)題,并提出“尋找更有利的解決方案”等問(wèn)題。把學(xué)生的興趣激發(fā)后,為解決這些問(wèn)題,學(xué)生會(huì)在課外主動(dòng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)、相互討論以實(shí)現(xiàn)他們所設(shè)計(jì)的方案,這樣既培養(yǎng)了學(xué)生善于鉆研和勇于創(chuàng)新的精神又提高了學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力。?
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篇4
關(guān)鍵詞:人工智能;選修課;專(zhuān)題討論
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0?搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2012)12-0053-02
一、引言
《人工智能》是一門(mén)跨學(xué)科的課程,它的內(nèi)涵十分豐富,包含了符號(hào)學(xué)、數(shù)理邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、知識(shí)表示和推理、模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)等方面的知識(shí),并且內(nèi)容抽象,使得一般本科生望而生畏。目前在大多數(shù)院校里尤其是二本院校,《人工智能》只是作為一門(mén)選修課程。既然是作為選修課程,我們可以不拘泥于傳統(tǒng)的教學(xué)方式,采取靈活多樣的教學(xué)形式,培養(yǎng)學(xué)生研究這個(gè)領(lǐng)域的興趣,使得學(xué)生既能掌握人工智能領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論,又能了解目前人工智能的前沿課題,擴(kuò)大知識(shí)面,并為今后的研究打好基礎(chǔ)。
二、改革教學(xué)方法
在傳統(tǒng)的教學(xué)模式里,教師往往就一本教材從頭到尾講授給學(xué)生,教師講什么,學(xué)生就聽(tīng)什么。但是人工智能涉及太多的數(shù)理邏輯推理知識(shí),內(nèi)容抽象,講解起來(lái)不免有點(diǎn)枯燥無(wú)味,學(xué)生的興趣就會(huì)隨著講課的進(jìn)程逐漸變得淡薄。另一個(gè)問(wèn)題是在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,學(xué)生接觸不到該研究領(lǐng)域的前沿問(wèn)題。事實(shí)上,隨著科技的進(jìn)步,人工智能技術(shù)也在不斷發(fā)展,再加上人工智能本身的特點(diǎn),即它是一門(mén)交叉學(xué)科,涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、控制科學(xué)、認(rèn)知學(xué)、生物學(xué)、哲學(xué)等等領(lǐng)域。因此當(dāng)學(xué)生了解了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)者所研究的前沿課題,這樣不僅能克服“枯燥無(wú)味”的問(wèn)題,而且會(huì)拓寬他們的知識(shí)面,從而他們可以將自己所學(xué)專(zhuān)業(yè)作為人工智能的潛在應(yīng)用或研究領(lǐng)域?;谝陨戏治觯紤]到人工智能是適合任何專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的一門(mén)選修課,我們?cè)O(shè)立分專(zhuān)題講授模式,這些專(zhuān)題包括:人工智能與類(lèi)人思維,人工智能與機(jī)器進(jìn)化,人工智能與知識(shí)表示,人工智能與決策規(guī)劃等等。下面分別敘述之。
1.人工智能與類(lèi)人思維。什么是人工智能?Nilsson指出:“人工智能是關(guān)于人造物的智能行為,而智能行為包括知覺(jué)、推理、學(xué)習(xí)、交流和在復(fù)雜環(huán)境中行為。人工智能的一個(gè)長(zhǎng)期目標(biāo)是發(fā)明出可以像人類(lèi)一樣或更好地完成以上行為的機(jī)器……”那么為了這個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo),我們應(yīng)該深入地探討人類(lèi)大腦是如何思維的,或者說(shuō)是如何思考問(wèn)題的,人類(lèi)是如何感知、理解以及應(yīng)付外界龐雜的世界。只有深刻理解了人腦功能原理以后,人工智能才能“貢獻(xiàn)出”相應(yīng)的類(lèi)人思維模型。這相當(dāng)于空氣動(dòng)力學(xué),人類(lèi)飛行器只是根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)的原理構(gòu)造的,它并不要求人類(lèi)制造像鳥(niǎo)兒一般的飛行工具。因此在這部分教學(xué)過(guò)程中,可以先提出“大腦是如何思維的”問(wèn)題,讓學(xué)生自己動(dòng)腦思考,相互探討:人腦的結(jié)構(gòu)是什么?人類(lèi)思考問(wèn)題分層次嗎?什么是智力?智力的本質(zhì)是什么?……課后,學(xué)生可以帶著這些問(wèn)題查閱資料文獻(xiàn),分組討論,甚至可以寫(xiě)一些文章來(lái)闡述自己對(duì)思維的理解。這樣既充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,又培養(yǎng)他們的興趣。然后,我們?cè)谡n堂上進(jìn)行具體講解,講解內(nèi)容自然而然地引入了人工智能的定義,人工智能歷史知識(shí),圖靈測(cè)試方法以及認(rèn)知模型方法,接著再介紹目前國(guó)內(nèi)外類(lèi)人思維模型的研究現(xiàn)狀。這樣的教授過(guò)程,一開(kāi)始就使得學(xué)生不排斥這門(mén)課,在了解人工智能基礎(chǔ)知識(shí)外也接觸到認(rèn)識(shí)論方面的知識(shí),培養(yǎng)了學(xué)生查閱文獻(xiàn)和撰寫(xiě)科技論文的能力。
2.人工智能與機(jī)器進(jìn)化。這部分專(zhuān)題主要給學(xué)生講解遺傳算法方面的知識(shí),比如遺傳算法的產(chǎn)生與發(fā)展,遺傳算法的基本操作,遺傳算法的應(yīng)用情況。并且在教學(xué)過(guò)程中結(jié)合實(shí)例來(lái)講述。實(shí)例可以從最基本的簡(jiǎn)單函數(shù)優(yōu)化到復(fù)雜的旅行商問(wèn)題。學(xué)生可以自己設(shè)計(jì)函數(shù)優(yōu)化的解決方案,指出初始種群大小、進(jìn)化代數(shù)、交叉率等因素對(duì)求解結(jié)果的影響,并要求學(xué)生自己編寫(xiě)程序來(lái)分析和理解這些問(wèn)題。這些實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)極大地提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。
3.人工智能與知識(shí)表示。知識(shí)表示可看成是一組描述事物的約定,在人工智能里,它研究怎樣把“人類(lèi)知識(shí)”表示成機(jī)器能處理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。經(jīng)典人工智能的主要表示方法有:一階謂詞邏輯表示方法,這是最基本的表示方法,具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓眢w系;產(chǎn)生式規(guī)則表示方法,這是使用最廣泛的表示方法;語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、框架、腳本表示方法,這是結(jié)構(gòu)化的表示方法,等等。但是學(xué)生在學(xué)習(xí)這部分的知識(shí)時(shí),對(duì)于邏輯推理覺(jué)得非常枯燥無(wú)味。我們的想法是在介紹這部分的知識(shí)時(shí),不僅透徹闡述各種表示方法的精神實(shí)質(zhì),而且建議學(xué)生閱讀Sowa所編著的《知識(shí)表示》一書(shū),該書(shū)提供了知識(shí)表示方面廣泛的知識(shí),是這一領(lǐng)域的公認(rèn)權(quán)威著作。Sowa在介紹新思想的同時(shí)捕捉到這一領(lǐng)域的最新成就,并且將邏輯學(xué)、哲學(xué)、語(yǔ)言學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)結(jié)合到知識(shí)表示,并將其轉(zhuǎn)換為可計(jì)算形式。該書(shū)中還包含了大量的哲學(xué)和語(yǔ)言學(xué)的知識(shí),閱讀該書(shū)可以使得學(xué)生知識(shí)面得以拓寬,加上該書(shū)目前沒(méi)有翻譯版本,鼓勵(lì)學(xué)生閱讀英文原著,對(duì)學(xué)生各方面能力的提高都有所幫助。
4.人工智能與決策規(guī)劃。在決策規(guī)劃中,著重介紹增強(qiáng)學(xué)習(xí)、偏好理論等基礎(chǔ)知識(shí),由于我們?cè)谶@個(gè)方面上做了許多工作,因此在講解時(shí)聯(lián)系自己的研究進(jìn)行一些專(zhuān)題探討,例如雙馬爾科夫過(guò)程決策模型,協(xié)同算法,超濾偏好模型,樸素描述邏輯在中醫(yī)理論上的應(yīng)用等等,并歡迎學(xué)生和我們共同研究這些專(zhuān)題,這樣做無(wú)疑會(huì)增加師生之間的學(xué)術(shù)交流,促進(jìn)學(xué)生的研究興趣,形成良好學(xué)術(shù)氛圍。
5.豐富多樣的教學(xué)形式。除了以上的專(zhuān)題外,還可以開(kāi)設(shè)其他的人工智能專(zhuān)題。事實(shí)上可以針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生確定專(zhuān)題的內(nèi)容和形式。例如對(duì)于工程類(lèi)的學(xué)生,可以著重講述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)化計(jì)算等方面的內(nèi)容,并且借助于Matlab提供的相關(guān)工具箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)工程類(lèi)的本科生都學(xué)習(xí)過(guò)Matlab語(yǔ)言,該語(yǔ)言在科學(xué)研究和工程實(shí)踐中應(yīng)用廣泛,在教學(xué)過(guò)程中也要充分發(fā)揮這些優(yōu)點(diǎn)。如是文科類(lèi)的學(xué)生,教學(xué)方面可以著重講述人工智能的符號(hào)學(xué),哲學(xué)等方面的知識(shí),這讓文科學(xué)生從另一個(gè)角度去理解人工智能。課堂上,充分利用多媒體教學(xué),采取多樣的教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心。還可以播放國(guó)際機(jī)器人大賽等錄像片段,增強(qiáng)課堂的教學(xué)效果。
三、結(jié)束語(yǔ)
總之,將人工智能分專(zhuān)題來(lái)講授,讓學(xué)生立刻能接觸到當(dāng)前人工智能的前沿研究問(wèn)題,并且領(lǐng)會(huì)其中的實(shí)質(zhì)。再加以多元化的教學(xué)手段,使得學(xué)生好學(xué),樂(lè)學(xué),更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),提高教學(xué)水平。
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篇5
關(guān)鍵詞:人工智能;英語(yǔ)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(mén)新的技術(shù)科學(xué)。時(shí)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(zhuān)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(wú)人駕駛技術(shù)和運(yùn)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(jì)社會(huì)各個(gè)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(dòng)計(jì)劃》,要求進(jìn)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(guó)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(jī)器學(xué)習(xí)、人機(jī)交互與知識(shí)圖譜等技術(shù)方法,可以為大學(xué)英語(yǔ)教師在課堂教學(xué)、備課與教學(xué)研究等多個(gè)方面提供支撐;可以為大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)管理與治理提供決策支持;可以為大學(xué)生英語(yǔ)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(duì)人工智能對(duì)英語(yǔ)教育的影響進(jìn)行了相關(guān)的研究。如高華偉分析了外語(yǔ)作文智能評(píng)閱與形成性評(píng)價(jià)融合策略;劉洋針對(duì)人工智能技術(shù)與高校英語(yǔ)教學(xué)的相互關(guān)系,通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷和訪談等方式,分析了現(xiàn)有計(jì)算機(jī)輔助語(yǔ)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(duì)人工智能在給英語(yǔ)教學(xué)帶來(lái)機(jī)遇的基礎(chǔ)上,探究了人工智能在大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)中的應(yīng)用;趙生學(xué)分析了人工智能時(shí)代大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)的變革與策略;嚴(yán)燕分析了人工智能時(shí)代英語(yǔ)教學(xué)促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的路徑。在人工智能時(shí)代,人工智能技術(shù)必將對(duì)大學(xué)英語(yǔ)教育領(lǐng)域各個(gè)方面產(chǎn)生重大影響,如大學(xué)英語(yǔ)人才培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)策略、教學(xué)模式、成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系與英語(yǔ)領(lǐng)域科研等方面。針對(duì)此,本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)從教師和學(xué)生兩個(gè)層面分析人工智能對(duì)大學(xué)英語(yǔ)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(yǔ)教師教學(xué)與大學(xué)生英語(yǔ)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(yǔ)教育領(lǐng)域的應(yīng)用,將對(duì)大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)資源、教學(xué)模式與大學(xué)生二語(yǔ)習(xí)得等方面產(chǎn)生積極作用,主要體現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。
(一)豐富了大學(xué)英語(yǔ)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(yǔ)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(yǔ)視頻與圖片等資源;在線教育平臺(tái)也提供了大量的英語(yǔ)課程資源,如中國(guó)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(yǔ)教師提供豐富的教學(xué)素材,同時(shí)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(yǔ)學(xué)習(xí)提供豐富的課外資料。同時(shí),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(yǔ)學(xué)習(xí)不再受到時(shí)間與空間的限制。特別是對(duì)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(wèn)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(tái)的優(yōu)勢(shì),整合了豐富的優(yōu)質(zhì)資源。對(duì)于教師而言,此平臺(tái)可按照教學(xué)進(jìn)度為教師提供經(jīng)過(guò)篩選的教學(xué)素材,節(jié)省教師的備課時(shí)間,提高其工作效率。
(二)豐富了大學(xué)英語(yǔ)的教學(xué)方式傳統(tǒng)的大學(xué)英語(yǔ)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(yǔ)單一的教學(xué)方式。可利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),如雨課堂、慕課平臺(tái)等,開(kāi)展大學(xué)英語(yǔ)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(yǔ)教學(xué)過(guò)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(yǔ)的興趣,進(jìn)而有助于提高大學(xué)生英語(yǔ)習(xí)得的效率。
(三)提高了大學(xué)生英語(yǔ)習(xí)得的效率由于英語(yǔ)習(xí)得是一個(gè)復(fù)雜的心理過(guò)程,與大學(xué)生的情感因素、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)等密切相關(guān)。采用人工智能技術(shù)的大學(xué)英語(yǔ)線上教學(xué)方式,使得教師與學(xué)生之間不是面對(duì)面的交流互動(dòng),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(yǔ)學(xué)習(xí)。動(dòng)機(jī)是英語(yǔ)習(xí)得中重要的非智力因素,也是影響大學(xué)生英語(yǔ)習(xí)得效率的重要內(nèi)在因素之一。學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)與使用另一種語(yǔ)言的興趣密切相關(guān)。而人工智能技術(shù)采用豐富的英語(yǔ)學(xué)習(xí)資源以及英語(yǔ)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(yǔ)的興趣,進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)習(xí)英語(yǔ)的動(dòng)力。
(四)形成了大學(xué)生英語(yǔ)習(xí)得分析數(shù)據(jù)庫(kù)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(yǔ)課堂學(xué)習(xí)和課后學(xué)習(xí)等各種信息數(shù)據(jù),進(jìn)而可形成大學(xué)生英語(yǔ)習(xí)得數(shù)據(jù)庫(kù)?;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(cè)等,可以挖掘大學(xué)生英語(yǔ)學(xué)習(xí)背后的規(guī)律特征,了解到每個(gè)學(xué)生的具體情況。進(jìn)而構(gòu)建每個(gè)學(xué)生的英語(yǔ)學(xué)習(xí)畫(huà)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(cè)試成績(jī)和學(xué)習(xí)方式等??蔀榻處熜纬煽梢暬膶W(xué)生個(gè)體和班級(jí)整體的學(xué)情分析報(bào)告。因此該數(shù)據(jù)庫(kù)有利于教師掌握每位學(xué)生的英語(yǔ)學(xué)習(xí)狀態(tài),掌握學(xué)生個(gè)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(shí),上述數(shù)據(jù)為大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)與大學(xué)生英語(yǔ)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(yǔ)教育領(lǐng)域?qū)處熍c學(xué)生發(fā)揮著積極的作用,同時(shí)對(duì)他們也產(chǎn)生了一些消極的影響,主要體現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:
(一)對(duì)教師的消極影響由于大學(xué)英語(yǔ)課堂教學(xué)存在一定的缺陷,往往需要改進(jìn)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(yǔ)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(huì)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(tái),大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)不受時(shí)間、空間和學(xué)生人數(shù)等影響,勢(shì)必會(huì)減少大學(xué)英語(yǔ)教師的需求,造成大學(xué)英語(yǔ)教師面臨失業(yè)的壓力。進(jìn)而影響大學(xué)英語(yǔ)教師的工作積極性,以及大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)質(zhì)量。
(二)對(duì)學(xué)生的消極影響根據(jù)語(yǔ)言資本理論與期望價(jià)值理論,大學(xué)生英語(yǔ)學(xué)習(xí)的期望價(jià)值主要是經(jīng)濟(jì)期望價(jià)值。而大學(xué)生英語(yǔ)學(xué)習(xí)的期望價(jià)值與學(xué)習(xí)目的和行為密切相關(guān)。比如大學(xué)生英語(yǔ)學(xué)習(xí)經(jīng)濟(jì)期望價(jià)值主要體現(xiàn)為學(xué)習(xí)英語(yǔ)對(duì)未來(lái)找工作很重要,可以增加經(jīng)濟(jì)收入。而人工智能技術(shù)在語(yǔ)言領(lǐng)域的應(yīng)用,勢(shì)必會(huì)影響大學(xué)生對(duì)英語(yǔ)學(xué)習(xí)的期望價(jià)值。如人工智能翻譯機(jī)的出現(xiàn),使得各種語(yǔ)言之間翻譯非常容易。即使不懂英語(yǔ),也可使用它進(jìn)行英語(yǔ)交流。因此,人工智能技術(shù)在英語(yǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用,將降低大學(xué)生英語(yǔ)學(xué)習(xí)的期望值,進(jìn)而影響他們英語(yǔ)學(xué)習(xí)的興趣與目的。
(三)對(duì)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(yǔ)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(guò)程中的中心地位得到弱化。學(xué)生通過(guò)人工智能技術(shù),可以很好地收集到自己需要的各種英語(yǔ)學(xué)習(xí)資源,如在線課程、英語(yǔ)講座視頻和英語(yǔ)文本資料等,甚至可以通過(guò)自學(xué)的方式完成英語(yǔ)學(xué)習(xí)任務(wù)。但這些將弱化教師與學(xué)生之間的互動(dòng)以及情感,從而隔閡了教師與學(xué)生之間的關(guān)系。
篇6
關(guān)鍵詞:信管專(zhuān)業(yè) 人工智能 案例教學(xué)法
1.引言
信息管理與信息系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)是管理科學(xué)與工程學(xué)科的一個(gè)重要組成部分,是由信息技術(shù)、管理科學(xué)和系統(tǒng)科學(xué)交叉形成的前沿學(xué)科,它運(yùn)用管理學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的知識(shí)和方法,通過(guò)以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各種管理活動(dòng)和信息處理業(yè)務(wù)。該專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的人才在信息化建設(shè)中主要承擔(dān)信息系統(tǒng)運(yùn)行管理和伴隨企業(yè)成長(zhǎng)而不斷更新信息系統(tǒng)的使命,人才的就業(yè)崗位歸屬于各種組織(企業(yè))的信息中心或管理行政部門(mén)。在信息系統(tǒng)中,人工智能知識(shí)和技術(shù)的應(yīng)用隨處可見(jiàn):專(zhuān)家系統(tǒng)、智能監(jiān)控、智能信息檢索、組合優(yōu)化、分布式計(jì)算、智能管理和智能決策等。
人工智能課程是一門(mén)研究運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬并延伸人腦功能,綜合邏輯學(xué)和認(rèn)知科學(xué)的綜合性學(xué)科,其研究領(lǐng)域廣泛,如自然語(yǔ)言理解、模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、智能檢索、機(jī)器人技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等都走在了信息技術(shù)的前沿,有許多研究成果不僅在工業(yè)、商業(yè)和軍事上使用,而且不同程度地進(jìn)入了人們的生活、學(xué)習(xí)和工作中,并對(duì)人類(lèi)的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。在信息管理專(zhuān)業(yè)中教授人工智能課程的過(guò)程,與計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的研究型教學(xué)不同,根據(jù)課程專(zhuān)業(yè)特色更應(yīng)強(qiáng)調(diào)人工智能方法在實(shí)際信息管理系統(tǒng)中的應(yīng)用。由于課程內(nèi)容涉及大量抽象知識(shí)和復(fù)雜算法,信管專(zhuān)業(yè)學(xué)生往往在聽(tīng)課過(guò)程中不能及時(shí)消化,甚至認(rèn)為難以理解而影響學(xué)習(xí)積極性,本文將在經(jīng)濟(jì)管理類(lèi)課程中使用的案例教學(xué)法引入到人工智能課程教學(xué)中。
2.人工智能課程中的案例教學(xué)方法應(yīng)用
案例教學(xué)是20世紀(jì)初由哈佛大學(xué)創(chuàng)造的圍繞一定培訓(xùn)的目的把實(shí)際中真實(shí)的情景加以典型化處理,形成供學(xué)生思考分析和決斷的教學(xué)形式,通過(guò)獨(dú)立研究和相互討論的方式,提高學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的一種方法。案例教學(xué)方法具有明確的目的性、較強(qiáng)的綜合性、突出實(shí)踐性、學(xué)生主體性、過(guò)程動(dòng)態(tài)性、結(jié)果多元化等特點(diǎn)。在人工智能課程中,結(jié)合案例教學(xué)方法,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)理解抽象知識(shí)有很大作用。
2.1“智能”概念中的案例選擇
興趣是最好的老師,在學(xué)生剛剛進(jìn)入新課程學(xué)習(xí)時(shí),能否有效激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,將直接關(guān)系到整個(gè)課程的教學(xué)過(guò)程順利與否,學(xué)生是否發(fā)揮學(xué)習(xí)主動(dòng)性和對(duì)課程知識(shí)的掌握程度的高低。因此,在第一章中引出“人工智能”的基本概念時(shí),我選擇每位同學(xué)在兒時(shí)的玩具――魔方,將魔方恢復(fù)過(guò)程轉(zhuǎn)化為在人工智能搜索原理平臺(tái)上的啟發(fā)式搜索模型,令學(xué)生從兒時(shí)簡(jiǎn)單地?zé)o序轉(zhuǎn)動(dòng)魔方的玩法中,體會(huì)到魔方模型在搜索運(yùn)算過(guò)程中應(yīng)該考慮到的問(wèn)題:衍生出來(lái)的節(jié)點(diǎn)應(yīng)盡可能少,又要保持魔方各面在旋轉(zhuǎn)中顏色屬性的相應(yīng)變換。同時(shí)輔以視頻和實(shí)物的演示,使學(xué)生對(duì)人工智能課程有了初步認(rèn)識(shí),并對(duì)問(wèn)題建模和搜索策略產(chǎn)生濃厚的興趣。
2.2“知識(shí)表示”中案例選擇
知識(shí)表示是人工智能研究?jī)?nèi)容的基礎(chǔ)部分,涉及狀態(tài)空間表示法、問(wèn)題規(guī)約法、謂詞邏輯法、產(chǎn)生式法、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法和框架表示法,為了充分發(fā)揮學(xué)生的聯(lián)想能力,案例選擇語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)法的圖形表示案例。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)是一種采用網(wǎng)絡(luò)形式表示人類(lèi)知識(shí)的方法。在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)知識(shí)表示中,結(jié)點(diǎn)一般劃分為實(shí)例結(jié)點(diǎn)和類(lèi)結(jié)點(diǎn)兩種類(lèi)型。結(jié)點(diǎn)之間帶有標(biāo)識(shí)的有向弧表示結(jié)點(diǎn)之間的語(yǔ)義聯(lián)系,是語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)組織知識(shí)的關(guān)鍵。在“連接詞在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的表示方法”內(nèi)容中,選擇帶有蘊(yùn)含關(guān)系的命題:“如果車(chē)庫(kù)起火,那么用CO2或沙來(lái)滅火?!钡陌咐?,首先構(gòu)造簡(jiǎn)單的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò),抽取出蘊(yùn)含連接詞前件“車(chē)庫(kù)起火”和結(jié)論“用CO2或沙來(lái)滅火”兩個(gè)命題。再抽取出前件命題事件結(jié)點(diǎn)“起火”和地點(diǎn)“車(chē)庫(kù)”;結(jié)論命題事件結(jié)點(diǎn)“滅火”和事件工具屬性“CO2”和“沙”,且兩工具間是“或”的關(guān)系。學(xué)生可以在課堂上及時(shí)地應(yīng)用剛學(xué)到的知識(shí)表示出此語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò),我在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展,對(duì)具體事件進(jìn)行聯(lián)想,可以得到失火事件的實(shí)例聯(lián)系后的復(fù)雜語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)。再輔以其他負(fù)責(zé)命題的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示練習(xí)題,讓學(xué)生體會(huì)理解并及時(shí)掌握語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)知識(shí)表示法。
2.3“專(zhuān)家系統(tǒng)”中案例選擇
專(zhuān)家系統(tǒng)是一類(lèi)包含知識(shí)和推理的智能計(jì)算機(jī)程序,是可以根據(jù)人們?cè)趯?zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)求解問(wèn)題并做出決策的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。專(zhuān)家系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療診斷、地質(zhì)勘探、石油化工、軍事、文化教育等各方面。在講授此部分內(nèi)容時(shí),選擇“營(yíng)養(yǎng)配餐系統(tǒng)”給學(xué)生演示,同時(shí)輔以講解,邀請(qǐng)學(xué)生參與系統(tǒng)操作,讓他們?yōu)樽约毫可碓O(shè)計(jì)一套科學(xué)營(yíng)養(yǎng)的菜單,在完成任務(wù)的過(guò)程中,掌握專(zhuān)家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理;了解專(zhuān)家系統(tǒng)正向、反向推理和不精確推理的基本原理;了解專(zhuān)家系統(tǒng)解釋機(jī)制的基本概念。在案例教學(xué)后,利用Visual Prolog工具,完成簡(jiǎn)單的專(zhuān)家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
3.結(jié)語(yǔ)
本文介紹了在信息管理專(zhuān)業(yè)中人工智能課程的教學(xué)內(nèi)容,運(yùn)用案例教學(xué)方法對(duì)課程中抽象內(nèi)容講解并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,在案例教學(xué)過(guò)程中注意和學(xué)生的互動(dòng),將他們帶入到學(xué)習(xí)環(huán)境中,誘發(fā)他們的發(fā)散聯(lián)想思維,同時(shí)又參與到案例的應(yīng)用中。實(shí)踐證明,將案例式的教學(xué)方法引入到非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的人工智能課程中,能取得良好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
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>> 引入深度學(xué)習(xí)的人工智能類(lèi)課程 中西合璧的人工智能課程雙語(yǔ)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(lèi)專(zhuān)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(kāi)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(jiàn)問(wèn)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(xiāo)售咨詢等。學(xué)生利用該工具,興趣盎然地開(kāi)發(fā)了自己的小型專(zhuān)家系統(tǒng),不僅理解了專(zhuān)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(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)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(wèn)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(guò)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(guò)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(guò)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(wèn)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(guò)程,柯林斯稱(chēng)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(guò)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(guò)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(guò)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(kāi)始,提出問(wèn)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(wèn)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(guò)E-mail等形式)。及時(shí)地交流,特別是針對(duì)實(shí)際問(wèn)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(xiě)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(lái)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(wèn)題,及時(shí)調(diào)整。
通過(guò)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(lái),經(jīng)過(guò)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(lèi)學(xué)生人數(shù)從過(guò)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(guò)或正在從事人工智能類(lèi)項(xiàng)目的研究與開(kāi)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(wèn)題及開(kāi)發(fā)能力。學(xué)習(xí)也不再局限于課堂,而是拓展到圖書(shū)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(guò)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(wú)法解決或完善的問(wèn)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(guò)程都經(jīng)過(guò)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(kāi)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(zhǎng)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(guò)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8
1幼兒園國(guó)學(xué)教育開(kāi)展中存在的問(wèn)題
時(shí)代轉(zhuǎn)型下的“國(guó)學(xué)熱”催生了幼兒國(guó)學(xué)教育潮流,但在具體實(shí)踐中教育效果卻不盡如人意。縱觀現(xiàn)階段的幼兒國(guó)學(xué)教育,我們不難發(fā)現(xiàn)其存在一定的誤區(qū):
1.1教學(xué)活動(dòng)方式單一
“幼兒園在進(jìn)行國(guó)學(xué)啟蒙教育時(shí)采用的教學(xué)形式較為單一,幼兒園采用的最主要方式是誦讀法[1]”。首先,一位老師面對(duì)多位幼兒,教師朗讀示范,幼兒跟讀后進(jìn)行熟背是現(xiàn)在多數(shù)幼兒園的教學(xué)形式,以強(qiáng)迫幼兒“讀經(jīng)”的形式灌輸傳統(tǒng)文化知識(shí)。其次,教師多采用傳統(tǒng)的“獎(jiǎng)勵(lì)”模式來(lái)激勵(lì)幼兒背誦。導(dǎo)致幼兒背誦課文僅僅是為了表現(xiàn)自己并獲得獎(jiǎng)勵(lì),而并非為了獲取知識(shí)。這種單一的教學(xué)模式,忽視了幼兒的興趣,也體現(xiàn)不了幼兒學(xué)習(xí)國(guó)學(xué)經(jīng)典的真實(shí)意義。
1.2缺乏國(guó)學(xué)啟蒙環(huán)境的熏陶
當(dāng)前幼兒園的國(guó)學(xué)環(huán)境啟蒙大多形式較為復(fù)古。根據(jù)調(diào)查,目前幼兒園進(jìn)行的環(huán)境創(chuàng)設(shè),大多是形式上的創(chuàng)設(shè)。大多數(shù)幼兒園誤以為將國(guó)學(xué)經(jīng)典(如《千字文》《百家姓》《三字經(jīng)》)通篇印在墻面上、將國(guó)學(xué)經(jīng)典人物畫(huà)像掛在墻上,或者在某一區(qū)域內(nèi)擺放古代學(xué)習(xí)的書(shū)桌和古代書(shū)本,便是營(yíng)造了國(guó)學(xué)環(huán)境。這些復(fù)古形式的長(zhǎng)期使用會(huì)使幼兒對(duì)國(guó)學(xué)失去興趣,產(chǎn)生“抵觸”和“視而不見(jiàn)”的現(xiàn)象。
1.3缺乏科學(xué)系統(tǒng)的國(guó)學(xué)教育內(nèi)容
國(guó)學(xué)文化包羅萬(wàn)象。首先,當(dāng)前大部分私立幼兒園對(duì)幼兒國(guó)學(xué)教育的理解都停留在國(guó)學(xué)經(jīng)典典籍這個(gè)層面上,將國(guó)學(xué)典籍的教學(xué)作為國(guó)學(xué)教育的重點(diǎn),且80%以上的幼兒園都單純地以《弟子規(guī)》和《千字文》背誦作為國(guó)學(xué)教育的主要內(nèi)容。其次,幼兒園國(guó)學(xué)教育內(nèi)容的選擇忽視了幼兒年齡階段特點(diǎn)和身心發(fā)展水平,教材也不具備層次性。
2幼兒園國(guó)學(xué)教育融入人工智能的必要性
時(shí)代轉(zhuǎn)型背景下,人工智能與教育領(lǐng)域的深度融合是解決當(dāng)前幼兒國(guó)學(xué)教育問(wèn)題、健康發(fā)展的必經(jīng)之路。當(dāng)前幼兒園亟須建設(shè)國(guó)學(xué)特色課程、提高國(guó)學(xué)教師素質(zhì)、實(shí)現(xiàn)高效的因材施教。
人工智能是一門(mén)綜合的交叉學(xué)科,涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、生理學(xué)、哲學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語(yǔ)言學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。[9]首先,人工智能的新型教育模式能綜合多領(lǐng)域?qū)W科知識(shí),打破單一的教學(xué)方式,創(chuàng)新當(dāng)前幼兒國(guó)學(xué)教育。其次,人工智能可以發(fā)揮其智能化、自動(dòng)化、個(gè)性化和協(xié)同的特點(diǎn),為幼兒園區(qū)域活動(dòng)提供智能化、自動(dòng)化的環(huán)境創(chuàng)設(shè)材料。此外,人工智能可以根據(jù)每一位幼兒的特點(diǎn)采用大數(shù)據(jù)分析的方式,分析幼兒認(rèn)知發(fā)展程度,在夯實(shí)國(guó)學(xué)教育理論的基礎(chǔ)上,根據(jù)幼兒身心發(fā)展規(guī)律循序漸進(jìn)地實(shí)施幼兒國(guó)學(xué)教育,在真正意義上建設(shè)并發(fā)展幼兒園特色課程。[2]國(guó)學(xué)教育師資短缺是阻礙國(guó)學(xué)教育發(fā)展的首要因素。教師短缺是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題,對(duì)教育影響重大。而人工智能能夠獨(dú)立扮演教師的角色,且儲(chǔ)備了大量國(guó)學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)。人工智能在以教師的角色進(jìn)入幼兒園師資隊(duì)伍的同時(shí),對(duì)幼兒教師本身提出了新的要求。人工智能背景下的幼兒教師需要具備更廣泛的知識(shí)范圍、更強(qiáng)的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新型的思維以及較強(qiáng)的信息技術(shù)應(yīng)用能力。因此,人工智能以其本身的智能化和幼兒教師的專(zhuān)業(yè)化能夠提高幼兒園師資隊(duì)伍的整體素質(zhì)。
幼兒園國(guó)學(xué)教育融入人工智能,旨在促進(jìn)幼兒國(guó)學(xué)個(gè)性化教育。在幼兒園國(guó)學(xué)教育中引入人工智能,為幼兒活動(dòng)提供了創(chuàng)新性的玩教具和活動(dòng)形式。在國(guó)學(xué)教育中,兼顧幼兒的特殊性,通過(guò)分析不同年齡段的幼兒身體發(fā)育程度、認(rèn)知水平、思維能力、學(xué)習(xí)接受程度,為幼兒制定個(gè)性化課程。因此,人工智能技術(shù)與國(guó)學(xué)教育融合能兼顧個(gè)體的特殊性,能夠高效地做到因材施教。
3幼兒園國(guó)學(xué)教育融入人工智能的路徑
幼兒園國(guó)學(xué)教育融入人工智能是在遵循幼兒身心發(fā)展規(guī)律的同時(shí),借助人工智能科技優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)幼兒國(guó)學(xué)教育與人工智能的有機(jī)結(jié)合,能夠增強(qiáng)國(guó)學(xué)教育的效果。
3.1環(huán)境創(chuàng)設(shè)
人工智能以其不可匹敵的技術(shù)優(yōu)勢(shì),創(chuàng)設(shè)全新的學(xué)校環(huán)境特征[3]。國(guó)學(xué)環(huán)境創(chuàng)設(shè)融入人工智能是促進(jìn)國(guó)學(xué)教育開(kāi)展的重要路徑。在傳統(tǒng)環(huán)境靜態(tài)創(chuàng)設(shè)的基礎(chǔ)上,安置多媒體一體機(jī)來(lái)創(chuàng)設(shè)動(dòng)態(tài)多變的主題墻,播放國(guó)學(xué)經(jīng)典動(dòng)畫(huà)、歌曲、故事,展示栩栩如生的動(dòng)態(tài)人物造型,呈現(xiàn)豐富多樣的色彩,使幼兒園的墻面設(shè)計(jì)能夠有效地將動(dòng)態(tài)和靜態(tài)相結(jié)合。除了提供動(dòng)態(tài)國(guó)學(xué)經(jīng)典文化元素之外,還可以利用人工智能篩選不同年齡段的國(guó)學(xué)知識(shí)展現(xiàn)給幼兒,創(chuàng)設(shè)符合幼兒年齡特點(diǎn)的主題墻。天花板是傳統(tǒng)環(huán)境創(chuàng)設(shè)易忽略的一步。吊飾是懸掛于天花板的裝飾,它能夠?yàn)橛變簣@內(nèi)公共環(huán)境增添動(dòng)感和立體感??梢岳萌斯ぶ悄軐?guó)學(xué)經(jīng)典文化中的人物形象(孔融、孟子、孔子)、書(shū)法作品、傳世經(jīng)典國(guó)畫(huà)、經(jīng)典國(guó)學(xué)典籍(《三字經(jīng)》《千字文》)等投影展示到天花板上。同時(shí),在圖書(shū)角安置人工智能設(shè)備,將傳統(tǒng)紙質(zhì)書(shū)籍與有聲讀物有機(jī)結(jié)合,打造人工智能讀書(shū)角。書(shū)架旁邊則可以布置以國(guó)學(xué)經(jīng)典文化為主元素的周邊,力圖將智能元素與傳統(tǒng)文化元素相結(jié)合進(jìn)行環(huán)境創(chuàng)設(shè)。
3.2人工智能教學(xué)系統(tǒng)
人工智能教育系統(tǒng)的融入促進(jìn)了“有形”教師與“隱形”教師的有效結(jié)合,發(fā)揮了國(guó)學(xué)教育的巨大效力。首先,智能多媒體一體機(jī)是較為普遍的一種人工智能系統(tǒng)。在組織國(guó)學(xué)經(jīng)典教育過(guò)程中利用其人工智能計(jì)算的個(gè)性特點(diǎn),選擇出適合各個(gè)年齡階段兒童的國(guó)學(xué)經(jīng)典知識(shí)。以小班為例,人工智能設(shè)備篩選出適合小班幼兒觀看的圖片、國(guó)學(xué)律動(dòng)、順口溜、兒童化故事等,并以動(dòng)態(tài)方式展現(xiàn)給幼兒。同時(shí),教師要對(duì)多媒體設(shè)備進(jìn)行有效操作、關(guān)注幼兒的身心狀態(tài)。其次,人工智能機(jī)器人基本可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)教師進(jìn)行“教學(xué)自動(dòng)化設(shè)計(jì)”,減輕教師負(fù)擔(dān)。機(jī)器人能為幼兒營(yíng)造出一種“混合現(xiàn)實(shí)”的環(huán)境,讓幼兒更好地參與到故事表達(dá)中,機(jī)器人作為活動(dòng)組織者,替代了教師在活動(dòng)組織中的主導(dǎo)角色,自行設(shè)計(jì)活動(dòng)流程,引導(dǎo)幼兒自主探索學(xué)習(xí)。此外,遠(yuǎn)程教學(xué)是基于人工智能的教育交流平臺(tái)。[4]幼兒園建立遠(yuǎn)程教學(xué),以線上互動(dòng)的方式,將幼兒國(guó)學(xué)教育專(zhuān)家與幼兒園的孩子聯(lián)系起來(lái),實(shí)現(xiàn)專(zhuān)家與孩子的線上國(guó)學(xué)交流和互動(dòng),以便對(duì)幼兒進(jìn)行更專(zhuān)業(yè)、更科學(xué)的國(guó)學(xué)教育指導(dǎo)。
3.3智能化、自動(dòng)化的國(guó)學(xué)區(qū)域活動(dòng)
區(qū)域活動(dòng),是指教師根據(jù)教育目標(biāo),為幼兒提供一定的活動(dòng)空間和活動(dòng)材料,幼兒在豐富的環(huán)境中進(jìn)行自主、自由的探索性活動(dòng)和個(gè)性化學(xué)習(xí)。幼兒國(guó)學(xué)區(qū)域活動(dòng)的智能化能促進(jìn)幼兒園學(xué)知識(shí)的有效獲得。
3.3.1智能化材料
人工智能的發(fā)展帶來(lái)智能化的益智玩教具,智能機(jī)器人尤為突出。首先,在國(guó)學(xué)區(qū)域活動(dòng)中投放智能化的玩教具,能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域活動(dòng)智能化。以國(guó)學(xué)藝術(shù)活動(dòng)“智能機(jī)器人與幼兒園皮影戲剪紙活動(dòng)的融合”為例。在幼兒美工區(qū)進(jìn)行活動(dòng)前,人工智能機(jī)器人獨(dú)自操作皮影戲,并展示給幼兒,啟發(fā)幼兒如何做皮影戲剪紙。隨后,機(jī)器人可以扮演活動(dòng)組織者,引導(dǎo)幼兒逐步完成皮影剪紙。其次,國(guó)學(xué)的益智玩教具還包括國(guó)學(xué)經(jīng)典有聲讀物、國(guó)學(xué)趣味創(chuàng)意觸感玩具書(shū)、智能優(yōu)秀傳統(tǒng)人物模型、智能傳統(tǒng)習(xí)俗文物模型等。這些智能化材料的投入將大大提升區(qū)域活動(dòng)的智能化和自主性。
3.3.2自主化學(xué)習(xí)
人工智能教學(xué)系統(tǒng)或者人工智能機(jī)器人以教師身份介入國(guó)學(xué)區(qū)域活動(dòng),代替?zhèn)鹘y(tǒng)教師引領(lǐng)幼兒在區(qū)域內(nèi)自主進(jìn)行國(guó)學(xué)知識(shí)探索、學(xué)習(xí)。以國(guó)學(xué)語(yǔ)文活動(dòng)《三字經(jīng)》為例,機(jī)器人講故事、與幼兒進(jìn)行國(guó)學(xué)知識(shí)交流對(duì)話,帶領(lǐng)幼兒唱讀《三字經(jīng)》,使幼兒自主理解三字經(jīng)的含義,并模仿、學(xué)習(xí)三字經(jīng)中的優(yōu)良習(xí)慣。當(dāng)然,幼兒教師并不能完全退出區(qū)域活動(dòng),教師要選擇恰當(dāng)?shù)慕槿敕绞?。教師在幼兒開(kāi)展區(qū)域活動(dòng)中要時(shí)常觀察幼兒,在他們遇到困難、秩序混亂以及幼兒身心安全受到威脅時(shí),教師要及時(shí)介入,保證幼兒的自主化學(xué)習(xí)順利開(kāi)展。
篇9
關(guān)鍵詞:人工智能影視教育課堂在場(chǎng)價(jià)值觀
人工智能技術(shù)作為社會(huì)媒介化發(fā)展的特殊產(chǎn)物,不僅能夠建構(gòu)起智能媒介化的信息社會(huì),更能深入到傳媒研究領(lǐng)域,引導(dǎo)影視傳媒研究朝著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的方向發(fā)展。當(dāng)前影視傳媒教育正面臨重要的轉(zhuǎn)型階段,如何通過(guò)媒介信息技術(shù)調(diào)整現(xiàn)有的理論學(xué)習(xí)模式和教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo),已經(jīng)成為影視教育進(jìn)行改革創(chuàng)新的突破口?;谌斯ぶ悄転榻逃畔⒒瘞?lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn),影視教育正致力于從“刀切教育”邁向“精準(zhǔn)教育”,從“課堂缺席”轉(zhuǎn)為“課堂在場(chǎng)”,從人才培養(yǎng)模式到教育信息平臺(tái)搭建,都在不斷強(qiáng)化智能教育培養(yǎng),力求為影視傳媒教育的智能化改革和實(shí)踐提供決策依據(jù)。
一、影視教育智能化發(fā)展的應(yīng)用價(jià)值
智能化影視傳媒研究是教育信息化極為重要的應(yīng)用場(chǎng)景,人工智能技術(shù)不僅拓寬了影視傳媒教育的研究方向,同時(shí)也在技術(shù)手段、渠道搭建、傳媒倫理等層面發(fā)揮著重要作用。
1.消除數(shù)據(jù)鴻溝,發(fā)揮智能傳媒教育技術(shù)賦能和知識(shí)平權(quán)的雙重功能。影視傳媒研究是以實(shí)踐為基礎(chǔ)的理論性教學(xué),以培養(yǎng)創(chuàng)新型和復(fù)合型人才為教育目標(biāo)。教育學(xué)者是影視文化傳播的驅(qū)動(dòng)者,因個(gè)體間存在傳播技能、信息儲(chǔ)備和交往行為方面的差異,造成影視傳媒教育具有嚴(yán)重的知識(shí)鴻溝。在影視研究學(xué)者步入算法教育的重要階段,智能教育平臺(tái)可通過(guò)讀取人的反饋改變?cè)械慕虒W(xué)模式,調(diào)整每一位受教育者的天賦類(lèi)型。與此同時(shí),教育學(xué)者能夠充分利用算法技術(shù)和人工智能手段,獲取定制化的影視資源和學(xué)習(xí)條件,以技術(shù)邏輯引導(dǎo)學(xué)習(xí)流程,用分析框架提高教學(xué)模式的理論性和可操作性,通過(guò)強(qiáng)化教與學(xué)的變革場(chǎng)景,激活文化創(chuàng)作的想象力和邏輯性思維,使科技創(chuàng)新在理性與感性、理論與實(shí)踐的引導(dǎo)作用下,從一般的理論教學(xué)形成智能媒介化的信息教學(xué)模式,從單向傳授轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向互動(dòng)的學(xué)習(xí)教育模式。
2.拓寬學(xué)習(xí)渠道,推動(dòng)教育形態(tài)從理論課堂到智能媒體教育課堂的變革。人工智能技術(shù)與影視教育教學(xué)的深度融合,正引發(fā)起一場(chǎng)新的教學(xué)革命。從教育手段和學(xué)習(xí)途徑上來(lái)看,原有的課堂教學(xué)已無(wú)法滿足理論和實(shí)踐的雙重需求,大數(shù)據(jù)催生出的智能化影視教育,在虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界間搭建起新的算法課堂,利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化理論教學(xué)的概念,又通過(guò)具有超強(qiáng)運(yùn)算能力和通訊能力的技術(shù)手段協(xié)助實(shí)踐操作。例如,人工智能照相機(jī)作為輔助型的教學(xué)工具,被運(yùn)用于智慧課堂的攝影實(shí)踐教學(xué)中,借助云端技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)連接遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心,可以幫助不懂?dāng)z影技術(shù)的學(xué)習(xí)新手盡快了解電影拍攝的理論框架和基本技能,推動(dòng)教學(xué)場(chǎng)景從應(yīng)用性教學(xué)到智慧型課堂的氛圍建構(gòu)。人工智能與影視教學(xué)的跨界融合,成為智能傳媒教育進(jìn)行顛覆式創(chuàng)新的重要表現(xiàn)形式,教育形態(tài)正逐漸從智慧課堂過(guò)渡到智慧校園,從傳統(tǒng)的理論范式過(guò)渡到智慧媒體的應(yīng)用型范式,幫助構(gòu)建起新的學(xué)科話語(yǔ)體系。
3.重視傳媒倫理,推動(dòng)智能化影視傳媒教育價(jià)值觀和技術(shù)性的生成。人工智能是以追求效益為初心的理性工具,在技能研發(fā)階段尚未對(duì)倫理規(guī)范提出強(qiáng)制要求,技術(shù)倫理向來(lái)是人工智能難以逾越的一道鴻溝;影視傳媒教育則是以培養(yǎng)學(xué)生的倫理觀和價(jià)值觀為出發(fā)點(diǎn),重視以道德審美為核心的理性意識(shí)。智能化傳媒教育將信息技術(shù)和影視教學(xué)進(jìn)行結(jié)合,使得理性工具得以同理性意識(shí)深度融合,人文關(guān)懷建立在技術(shù)作用之上,這既是培養(yǎng)受教育者核心價(jià)值觀的時(shí)代需要,亦是強(qiáng)化人工智能技術(shù)倫理的有效途徑。人工智能時(shí)代,強(qiáng)調(diào)智能化影視傳媒教育技術(shù)性和價(jià)值觀的生成,與其說(shuō)是建立在影視教育應(yīng)用場(chǎng)景上的技術(shù)倫理規(guī)范,不如說(shuō)是借信息技術(shù)完成對(duì)傳媒倫理和受教育者價(jià)值觀的理性建構(gòu),讓人工智能發(fā)展緊密聯(lián)系意識(shí)形態(tài)和倫理道德問(wèn)題,加深技術(shù)手段和教育學(xué)習(xí)的彼此作用,從而獲得傳媒教學(xué)在倫理層面的共識(shí)。隨著傳媒影響力的逐步擴(kuò)大,以內(nèi)容為載體的影視教學(xué)活動(dòng)意味著要擔(dān)負(fù)起更重要的教學(xué)責(zé)任,學(xué)科研究核心價(jià)值觀的建設(shè)必須以注重傳媒倫理和技術(shù)倫理為教學(xué)基礎(chǔ),重新建構(gòu)現(xiàn)有的倫理道德觀念,為人工智能技術(shù)注入價(jià)值觀的活的靈魂。
二、影視教育智能化發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題
人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展,賦予影視傳媒教育極大的應(yīng)用價(jià)值,與此同時(shí)也面臨著潛在的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。
1.灌輸式教育仍占據(jù)主流,智能化影視教學(xué)陷入價(jià)值認(rèn)知困境。在人工智能技術(shù)出現(xiàn)以前,理論+實(shí)踐的教學(xué)策略已經(jīng)成為一種固定的形態(tài)存在于傳統(tǒng)影視教學(xué)工作中,受教育者根據(jù)統(tǒng)一的培養(yǎng)目標(biāo)規(guī)劃自己的學(xué)習(xí)方式,包括影視創(chuàng)作及影視理論等相關(guān)課程都按照相同的培養(yǎng)模式進(jìn)行。由于教育主體對(duì)人工智能的認(rèn)知存在兩極分化的現(xiàn)象,過(guò)往只能夠通灌輸式對(duì)學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)制教育,智能化影視教學(xué)則是處于小范圍內(nèi)的實(shí)踐和創(chuàng)新。對(duì)影視教育而言,理論與實(shí)踐是學(xué)習(xí)的內(nèi)容,繼承與創(chuàng)新才是研究的實(shí)質(zhì)。明確人工智能教育的價(jià)值認(rèn)知,從灌輸教育逐步邁向定制化教育,為高校的人才培養(yǎng)提供重要的智力支持,應(yīng)當(dāng)是影視教育智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展的著力點(diǎn)。
2.智能教育應(yīng)用場(chǎng)景缺乏思考,其深度和廣度有待進(jìn)一步挖掘。當(dāng)前,智慧課堂、智慧校園的出現(xiàn)奠定了智能傳媒教育的基本雛形,依靠大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)支撐的智能傳媒教育,在平臺(tái)搭建層面已出現(xiàn)顯著性成果,但對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景的深度和廣度挖掘還存在明顯問(wèn)題。影視教育智能化應(yīng)當(dāng)以追求個(gè)性化和定制化教育為目標(biāo),崇尚的是終身學(xué)習(xí)的教學(xué)理念,不應(yīng)當(dāng)將人工智能技術(shù)僅局限于傳統(tǒng)的教學(xué)課堂,除了要從“線下”走向“線上”,還需要考慮到以人機(jī)交互為主要形態(tài)的教學(xué)應(yīng)用場(chǎng)景,挖掘人工智能教育更多的應(yīng)用情境和展現(xiàn)方式,從而對(duì)影視課堂的理論與實(shí)踐教學(xué)價(jià)值提供合理的在場(chǎng)性證明。
3.專(zhuān)業(yè)壁壘依然存在,智能化教學(xué)成果馬太效應(yīng)極為明顯。智能教育世界要求培養(yǎng)更加多元化的應(yīng)用型人才,但人工智能的馬太效應(yīng)逐漸滲透到影視傳媒教育工作中,也會(huì)導(dǎo)致教學(xué)成果受到出現(xiàn)嚴(yán)重的失衡現(xiàn)象,難以滿足高校對(duì)人才培養(yǎng)的多元化需求。作為藝術(shù)研究的影視教學(xué)活動(dòng),其科學(xué)精神和創(chuàng)新實(shí)踐同樣重要。尤其在媒介融合背景下,要想推進(jìn)受教育者從“影視學(xué)者”逐漸過(guò)渡到“影視作者”,人工智能不僅需要滿足師生的定制化教學(xué)任務(wù),還應(yīng)當(dāng)破除專(zhuān)業(yè)和行業(yè)的壁壘,對(duì)其相關(guān)聯(lián)的學(xué)科和傳媒領(lǐng)域進(jìn)行合作,才能夠改變當(dāng)前智能化影視教育在教學(xué)模式上面臨的不足,不斷為社會(huì)輸送更多的應(yīng)用型人才。
三、影視教育智能化發(fā)展的轉(zhuǎn)型實(shí)踐
面對(duì)智能傳媒教育的風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn),影視專(zhuān)業(yè)更應(yīng)當(dāng)立足于自身的教育發(fā)展特色,從人才培養(yǎng)模式、應(yīng)用場(chǎng)景建設(shè)、教育資源整合等方面,推進(jìn)影視教育智能化發(fā)展的轉(zhuǎn)型實(shí)踐。
1.從“灌輸教育”走向“精準(zhǔn)教育”,創(chuàng)建新的人才培養(yǎng)模式。智能傳媒教育范式的自主性建構(gòu),應(yīng)當(dāng)立足于對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)效率和人才培養(yǎng)模式的顛覆?;诋?dāng)前影視傳媒智能化發(fā)展在人才培養(yǎng)模式層面的不足,其轉(zhuǎn)型實(shí)踐需要從受教育者的個(gè)性化需求出發(fā),在師生、家長(zhǎng)和社會(huì)的通力合作下,創(chuàng)建新的人才培養(yǎng)模式,利用碎片化學(xué)習(xí)完成系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)過(guò)程,逐漸從“灌輸式教育”走向“精準(zhǔn)化教育”。例如,人工智能時(shí)代對(duì)影視學(xué)生的培養(yǎng)更趨向于“以個(gè)人為導(dǎo)向的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)”,通過(guò)前期對(duì)受教育者的大數(shù)據(jù)整理,對(duì)每一位同學(xué)的邏輯性、想象力、創(chuàng)造性和溝通能力等進(jìn)行分析,從影視理論和影視創(chuàng)作兩大方向出發(fā)對(duì)受教育者形成定制化的學(xué)生畫(huà)像,并提供針對(duì)性的智慧作業(yè),幫助教師采集學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,從而實(shí)現(xiàn)規(guī)范化的信息管理。可以預(yù)見(jiàn)的是,智能傳媒時(shí)代,“互聯(lián)網(wǎng)+教育”學(xué)習(xí)模式的生成,在推動(dòng)知識(shí)平權(quán)化等方面發(fā)揮重要價(jià)值,成為影視教育智能化追求的重要轉(zhuǎn)型路徑。
2.從“課堂缺席”走向“課堂在場(chǎng)”,打造新的傳媒教育平臺(tái)。人工智能不僅要改變傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式,同樣也應(yīng)當(dāng)提供更加多元化的學(xué)習(xí)應(yīng)用場(chǎng)景。過(guò)去的影視研究多局限于單一的課堂場(chǎng)景,采用課上理論和課下實(shí)踐的方式進(jìn)行授課,完成影視教學(xué)的閉環(huán)。人工智能時(shí)代,影視傳媒教育應(yīng)當(dāng)調(diào)整原有的受教育模式,通過(guò)搭建合理的人工智能應(yīng)用平臺(tái),可以巧妙地將課堂場(chǎng)景與智能技術(shù)結(jié)合起來(lái),為受教育者提供更加多樣性的教學(xué)應(yīng)用場(chǎng)景,從而實(shí)現(xiàn)成長(zhǎng)課堂的“在場(chǎng)共生”。例如,人工智能可以帶動(dòng)影視制作的推陳出新,通過(guò)搭建智慧超媒體系統(tǒng),將電影屏幕從影院搬到校園,自動(dòng)生成無(wú)窮界面。與此同時(shí),影視傳媒的智能化還可以幫助教師自動(dòng)生成電影梗概,將理論性教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暬蜗?,使電影理論同定制化的影像人物之間建立匹配關(guān)聯(lián),讓教育場(chǎng)景從線下逐步延伸到線上,為影視研究提供重要的云服務(wù)。
3.從“媒教分離”走向“共建合作”,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)研學(xué)的自主對(duì)接。影視教育智能化發(fā)展的最終目的是為了尋求理論與實(shí)踐的融和,幫助構(gòu)建起傳媒教育和傳媒業(yè)界的良性生態(tài)關(guān)系。傳媒教育智能化也可以全面提高受教育者的學(xué)習(xí)效率和工作效率,通過(guò)優(yōu)化教育資源,帶動(dòng)影視內(nèi)容的高質(zhì)量生產(chǎn)、影視人才的高質(zhì)量創(chuàng)作。因此,從“媒教分離”走向“共建合作”,引導(dǎo)產(chǎn)研學(xué)的自主對(duì)接也成為了影視教育智能化轉(zhuǎn)型實(shí)踐的有效探索。未來(lái)的影視傳媒發(fā)展,能夠抓取海量資源建構(gòu)獨(dú)立的影像景觀模型,為機(jī)器人參加藝考創(chuàng)造可能性,并且也可以緊抓電影內(nèi)容的智能化生產(chǎn),從前期的電影腳本自動(dòng)化寫(xiě)作到后期的虛擬演員個(gè)性化定制,系統(tǒng)均可以對(duì)劇本創(chuàng)作、電影拍攝等課程進(jìn)行精準(zhǔn)化評(píng)估,從中篩選出符合影視公司要求的作品,進(jìn)入后續(xù)的市場(chǎng)化操作。
篇10
關(guān)鍵詞:人工智能;Prolog語(yǔ)言;專(zhuān)家系統(tǒng);虛擬足球機(jī)器人 新一輪課程改革亮點(diǎn)之一:技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn),由信息技術(shù)和通用技術(shù)組成。作為技術(shù)領(lǐng)域的集大成者:人工智能貫穿于整個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。信息技術(shù)開(kāi)設(shè)人工智能初步選修模塊,通用技術(shù)也有簡(jiǎn)易機(jī)器人選修模塊,面向中學(xué)生有青少年機(jī)器人大賽。經(jīng)過(guò)兩年準(zhǔn)備,筆者在部分學(xué)生中開(kāi)展人工智能實(shí)驗(yàn)教學(xué),深受學(xué)生歡迎。下面是筆者的一些做法和感受。
一、聯(lián)系實(shí)際,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
信息技術(shù)必修課中“用智能工具解決問(wèn)題”一節(jié),學(xué)生已對(duì)身邊的智能工具及其使用已經(jīng)有一定的感性認(rèn)識(shí)。但是對(duì)什么是人工智能,人工智能給人類(lèi)生活帶來(lái)哪些好處等問(wèn)題還不是很清楚。哪里沒(méi)有興趣,哪里就沒(méi)有記憶。通過(guò)生活中的一些實(shí)例,如,俄羅斯國(guó)際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫與電腦“深藍(lán)”間“人機(jī)大戰(zhàn)”視頻,英國(guó)eliza機(jī)器人對(duì)話,滅火機(jī)器人、足球機(jī)器人等引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入人工智能的多彩世界當(dāng)中,也可以讓學(xué)生通過(guò)百度搜索其他方面如軍事等方面的應(yīng)用。讓學(xué)生明白人工智能技術(shù)已經(jīng)滲透到人們的社會(huì)生活,在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
二、由淺入深,介紹人工智能
人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)重要分支,它是由計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、神經(jīng)生理學(xué)、哲學(xué)、語(yǔ)言學(xué)等多種學(xué)科相互滲透而發(fā)展起來(lái)的。其主要內(nèi)容是:人工智能語(yǔ)言、搜索技術(shù)、知識(shí)表示、自然語(yǔ)言理解與機(jī)器翻譯、專(zhuān)家系統(tǒng)等。要實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù),使機(jī)器具有智能,則需要人們給它設(shè)計(jì)智能程序。因此,讓學(xué)生掌握一種簡(jiǎn)單實(shí)用的人工智能語(yǔ)言是必要的。Prolog是一種邏輯編程語(yǔ)言。它建立在邏輯學(xué)的理論基礎(chǔ)之上,最初被運(yùn)用于自然語(yǔ)言等研究領(lǐng)域?,F(xiàn)已廣泛地應(yīng)用在人工智能方面,利用它可以建造專(zhuān)家系統(tǒng)、自然語(yǔ)言理解、智能知識(shí)庫(kù)等。Prolog教學(xué)主要結(jié)合“找醫(yī)生看病”這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例,了解Prolog語(yǔ)言的謂詞邏輯、事實(shí)、規(guī)則和目標(biāo),進(jìn)而介紹Prolog程序的運(yùn)行機(jī)理,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)在Prolog程序中一般不需要告訴計(jì)算機(jī)“怎么做”,而只要告訴它“做什么”。一旦給Prolog提供必要的事實(shí)和規(guī)則之后,它就能使用內(nèi)部的演繹推理機(jī)制自動(dòng)求解指定的問(wèn)題,而不需要在程序中列出詳細(xì)的解決步驟,這也正是人工智能語(yǔ)言與其他計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的不同之處。如果系統(tǒng)完善,將機(jī)器人專(zhuān)家引入醫(yī)院,不但能大大減輕醫(yī)生的工作量,而且專(zhuān)家就在我們身邊,讓看病難、就醫(yī)難成為歷史。
三、虛擬智能,體驗(yàn)人工智能
由于學(xué)校資金和條件限制,筆者利用AI-RCJ虛擬足球機(jī)器人作為教育載體。AI-RCJ是一套虛擬足球機(jī)器人的制作平臺(tái)軟件和競(jìng)技仿真環(huán)境。該軟件以寓教于樂(lè)的方式,打破了傳統(tǒng)教育的模式,為使用者提供了一個(gè)新穎的教育平臺(tái)。整個(gè)系統(tǒng)由五部分組成,《初識(shí)機(jī)器人》和《足球機(jī)器人》是基礎(chǔ)類(lèi),《進(jìn)攻機(jī)器人》《守門(mén)員》《我的球隊(duì)》三個(gè)模塊是整個(gè)競(jìng)技仿真環(huán)境的核心部分。在這三個(gè)模塊中滲透給學(xué)生計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本思想、順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu);讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)平面坐標(biāo)、體會(huì)不同質(zhì)量的物體碰撞帶來(lái)的不同效果和狀態(tài)。使用者可根據(jù)自己的策略建立一個(gè)虛擬足球機(jī)器人,用戶可選用圖形化編輯器――機(jī)器人快車(chē)或者代碼編輯器――CodeCanvas來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的策略及算法。編寫(xiě)好的機(jī)器人控制代碼經(jīng)過(guò)編譯以后,就可以導(dǎo)入到AI-RCJ仿真競(jìng)技環(huán)境下和其他的足球機(jī)器人進(jìn)行比賽。不斷地在比賽中總結(jié)和改進(jìn),在競(jìng)技中品味學(xué)習(xí)人工智能的樂(lè)趣。
四、實(shí)際操作,挑戰(zhàn)機(jī)器人設(shè)計(jì)
如果資金允許,可采購(gòu)一些機(jī)器人組件,進(jìn)行實(shí)際的組裝和設(shè)計(jì)。以小型足球機(jī)器人為例,其硬件結(jié)構(gòu)主要由6部分組成:行走機(jī)構(gòu)、擊球機(jī)構(gòu)、帶球機(jī)構(gòu)、電路部分(決策,控制和通信等電路)、電源裝置及輔助部分(小車(chē)底盤(pán),外罩)。機(jī)器人小車(chē)應(yīng)能準(zhǔn)確地接收上位機(jī)指令,并根據(jù)指令要求迅速完成決策子系統(tǒng)的意圖(帶球,射門(mén),攔截等戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作)。決策系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分,它主動(dòng)完成知識(shí)提取并確定機(jī)器人的協(xié)同任務(wù)。機(jī)器人的通信系統(tǒng)特別是無(wú)線通信系統(tǒng)是保證從主機(jī)端到機(jī)器人底層之間的數(shù)據(jù)傳送是可靠的,從而使得機(jī)器人能夠比較順利流暢地進(jìn)行。
經(jīng)過(guò)兩年實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí),積極性很高,都想成為機(jī)器人制作的高手,與往日的玩游戲和上QQ不可同日而語(yǔ),信息技術(shù)課真正成為學(xué)生的主人。遺憾的是由于經(jīng)費(fèi)問(wèn)題不能讓每位學(xué)生親自設(shè)計(jì)機(jī)器人,讓自己的作品在綠茵場(chǎng)上一展英姿。但筆者相信隨著國(guó)家教育投入的增加,這一難題必將迎刃而解。
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