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公務(wù)員期刊網(wǎng) 精選范文 人工智能課程評價(jià)范文

人工智能課程評價(jià)精選(九篇)

前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的人工智能課程評價(jià)主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。

人工智能課程評價(jià)

第1篇:人工智能課程評價(jià)范文

關(guān)鍵詞:高校;人工智能;倫理道德教育

中圖分類號:G642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1674-9324(2019)41-0144-02

一、人工智能課程倫理考慮的基本內(nèi)涵

人工智能課程中進(jìn)行倫理考慮,是在人工智能課程中有針對性地加入道德教育的元素。在方式上,可以借用西方的“隱形教育”方式。在內(nèi)容上,必須符合中國的人工智能發(fā)展態(tài)勢,更要受中國社會(huì)主義核心價(jià)值體系的引導(dǎo)。目前中國的人工智能課程,過度偏向于技術(shù)性。尤其是許多社會(huì)機(jī)構(gòu)提供的課程,更是偏向于功利性,目的在于讓學(xué)習(xí)課程的學(xué)習(xí)者快速獲得工作。因此,必須從源頭入手,對這些社會(huì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行一定的約束和規(guī)范,對人工智能課程內(nèi)容進(jìn)行整體的架構(gòu)。

二、高校人工智能課程中倫理考慮的必要性

(一)我國對于科技工作者職業(yè)道德建設(shè)的要求

首先,科技工作者的職業(yè)道德建設(shè)是促進(jìn)社會(huì)治理體系現(xiàn)代化的必然要求。加強(qiáng)社會(huì)治理制度建設(shè),一靠法治,二靠德治。中國正聚焦力量加強(qiáng)自主創(chuàng)新,科技是第一生產(chǎn)力?;诋?dāng)代中國語境下,科技工作者的職業(yè)道德建設(shè)就至關(guān)重要??萍脊ぷ髡邔ψ约旱纳鐣?huì)責(zé)任與倫理責(zé)任應(yīng)該有著充分的理解,在科研活動(dòng)中既要著眼于為社會(huì)提供科學(xué)技術(shù)上的新成果,同時(shí)也要強(qiáng)調(diào)在倫理道德建設(shè)中起到應(yīng)有的作用。

其次,從長期看,科技工作者的職業(yè)道德建設(shè)利于國家科技的發(fā)展,利于促進(jìn)科技難題的解決。發(fā)展是連續(xù)和間斷的同一,科技發(fā)展不能一蹴而就。在面臨科技瓶頸問題時(shí),就更要求科技工作者具有堅(jiān)韌不拔的品質(zhì)和無私奉獻(xiàn)的精神。這些精神都是進(jìn)行職業(yè)道德教育中的重要內(nèi)容,也是科技工作者承擔(dān)的社會(huì)角色中必不可少的特質(zhì)。

最后,高尚的職業(yè)道德是科技工作者奮進(jìn)的不竭動(dòng)力。一個(gè)科技工作者只有站在最廣大人民的立場上,奉獻(xiàn)自我才能成就事業(yè)。隨著全球化的發(fā)展,受西方“享樂主義”的負(fù)面影響,科技工作者只有更加堅(jiān)守自我、承擔(dān)社會(huì)責(zé)任,才能具有不斷前進(jìn)的精神支柱。

(二)對解決人工智能倫理困境的源頭性作用

隨著人工智能應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛化,以及應(yīng)用群體的普及化,難以避免的帶來一些倫理問題上的困境。例如倫理學(xué)中經(jīng)典的“電車難題”,在當(dāng)代科技發(fā)展中也出現(xiàn)了在人工智能領(lǐng)域的“無人車難題”。無人車產(chǎn)生事故的責(zé)任歸屬與分配就是目前很多學(xué)者在關(guān)注的倫理問題。人工智能的發(fā)展對當(dāng)前的法律規(guī)制,還有現(xiàn)存的人倫規(guī)范都產(chǎn)生了挑戰(zhàn)。人工智能的未來發(fā)展方向,在操作性上要避免技術(shù)鴻溝,在設(shè)計(jì)過程中要堅(jiān)持算法公開化、透明化,并且在出現(xiàn)數(shù)據(jù)漏洞時(shí)應(yīng)盡快地進(jìn)行自我修復(fù)。這對于科技工作者自身的素質(zhì)提出了很高的要求,不但要求科技工作者自身的知識素質(zhì)與知識能力過硬,而且要求科技工作者要嚴(yán)于律己,具有較高的思想道德素質(zhì)。要求科技工作者對于人工智能的發(fā)展保持理性的態(tài)度,堅(jiān)持為國為民。許多科幻電影和小說中都體現(xiàn)了未來人工智能發(fā)展到一定階段時(shí),人與機(jī)器產(chǎn)生的情感迷思。作為科技工作者,在設(shè)計(jì)與調(diào)整過程中都應(yīng)保持情感中立,勇于承擔(dān)社會(huì)責(zé)任。目前我國正處于人工智能發(fā)展的初級階段,人工智能尚不能擁有自主意識,人工智能的行為責(zé)任必須要找到其背后的擁有自主意識的人。無論是現(xiàn)階段還是未來,作為人工智能產(chǎn)品開發(fā)者與設(shè)計(jì)者的科技工作者樹立正確的價(jià)值觀和承擔(dān)相應(yīng)的社會(huì)責(zé)任是十分必要的??萍脊ぷ髡叩闹R層次與道德品質(zhì)在某種程度上說,是研發(fā)人工智能產(chǎn)品的起點(diǎn)。因此,對科技工作者的成長過程中進(jìn)行持續(xù)的道德教育,使其樹立高尚的道德觀念,對于解決許多人工智能帶來的倫理困境都具有源頭性、基礎(chǔ)性的作用。

三、高校人工智能課程與倫理道德教育的結(jié)合方式探索

(一)高校人工智能課程資源的充分運(yùn)用與更新

從資源形態(tài)上看,實(shí)物化資源與虛擬化資源,線上資源與線下資源都應(yīng)充分運(yùn)用。隨著智能校園的普及,有基礎(chǔ)條件的地區(qū)與校園可以充分運(yùn)用好身邊的人工智能。人工智能課程是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程,因此課程的內(nèi)容也不能僅停留在理論層面。除了對于學(xué)術(shù)資源的運(yùn)用,也應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)體的人工智能產(chǎn)品進(jìn)行學(xué)習(xí)。但因?yàn)槿斯ぶ悄艿陌l(fā)展程度還沒有普及化,人工智能機(jī)器人也遠(yuǎn)沒有達(dá)到觸手可及的程度。因此運(yùn)用新媒體技術(shù),通過虛擬現(xiàn)實(shí)的手段進(jìn)行在教學(xué)過程中的知行結(jié)合是可以嘗試的路徑。VR技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備硬件教學(xué)中可以節(jié)約成本,便于人工智能課堂的普及化。在理論教學(xué)中,可以通過與虛擬機(jī)器人的交互增強(qiáng)趣味性。VR技術(shù)有3個(gè)最突出的特點(diǎn):交互性、沉浸性和構(gòu)想性。課程設(shè)置者可以充分借助VR的沉浸性設(shè)置相應(yīng)的場景,讓課程學(xué)習(xí)者通過對特定道德場景的判斷引出思考。這種新媒體手段既可以更新原有課堂知識的教學(xué)教法,更適合作為倫理教育走入人工智能課堂的重要媒介。

從資源時(shí)態(tài)上看,人工智能課程資源必須隨著人工智能的發(fā)展而不斷更新。從現(xiàn)實(shí)角度來看,最初開設(shè)人工智能課程時(shí),其教學(xué)目標(biāo)還是相對簡單的——即培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性與知識能力。但隨著人工智能的普及應(yīng)用,產(chǎn)生了許多人工智能語境下的道德困境。從指導(dǎo)思想來看,我國逐步走向世界舞臺,隨著實(shí)力增強(qiáng)指導(dǎo)思想也是不斷變化的,新時(shí)代會(huì)提出新目標(biāo),為了實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興,課程內(nèi)容的豐富也是十分必要的。因此,人工智能課程若要符合時(shí)代需要,就需要不斷地更新課程資源。人工智能這一學(xué)科是具有學(xué)科交叉性的,與之相關(guān)各個(gè)領(lǐng)域的最新前沿問題都需要結(jié)合相應(yīng)的道德教育,只有這樣才能適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。

(二)高校人工智能課程內(nèi)容的合理架構(gòu)

對于不同年齡層次的人工智能課程,必須考慮到不同群體的教育規(guī)律。提出合理的教育目標(biāo),用不同群體可以接受的方式方法才能達(dá)到最優(yōu)的教學(xué)效果。我國人工智能課程目前的課程架構(gòu)中,已經(jīng)有學(xué)者進(jìn)行了分年齡層次的研究。人工智能課程可以規(guī)劃為專業(yè)性逐漸增強(qiáng)的、從邊緣到中心的課程層級系統(tǒng)。對于高校本科生和研究生來說,人工智能課程設(shè)置內(nèi)容必須具有專業(yè)性。在上文的課程體系建構(gòu)中添加了藝術(shù)、文學(xué)、哲學(xué)等內(nèi)容,其中包含對于人工智能倫理學(xué)的思考與認(rèn)識。但在某種意義上這些青年的社會(huì)價(jià)值觀就代表了未來科技工作者的社會(huì)價(jià)值觀。因此在這一階段,人工智能課程的架構(gòu)與實(shí)施,國家應(yīng)加以引導(dǎo)和監(jiān)督。一方面需要建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的高校人工智能課程體系,另一方面在應(yīng)對課程具體內(nèi)容的落實(shí)方面給予一定程度的監(jiān)督。

(三)在高校人工智能課程教學(xué)過程中充分運(yùn)用案例

首先應(yīng)充分運(yùn)用學(xué)術(shù)案例,例如度量學(xué)習(xí),在其基礎(chǔ)上的遷移學(xué)習(xí),以及發(fā)表在《機(jī)器學(xué)習(xí)》、《數(shù)據(jù)挖掘》等頂級期刊上的論文。使課堂具有含金量,可以說這也是國家發(fā)展與關(guān)注的重點(diǎn)。通過學(xué)術(shù)性經(jīng)典案例的學(xué)習(xí)可以擁有不一樣的視角,通過歷史發(fā)展的角度去看人工智能技術(shù)的演變與發(fā)展。其次應(yīng)充分運(yùn)用具體案例。在人工智能課程中對于許多道德問題,不應(yīng)抽象地去討論,而應(yīng)該具體地去討論。也可以讓學(xué)生與AI系統(tǒng)進(jìn)行直接的問答,如:我們能保證它們穩(wěn)定可靠嗎?我們應(yīng)該如何去測試人工智能?人工智能課堂中既要包容學(xué)生多元化的答案,不壓抑創(chuàng)造性又要對于錯(cuò)誤的思想進(jìn)行思想轉(zhuǎn)化,這就需要教育者具體問題進(jìn)行具體分析了。

第2篇:人工智能課程評價(jià)范文

【關(guān)鍵詞】 人工智能 農(nóng)村遠(yuǎn)程教育 高效

人工智能技術(shù)是在計(jì)算機(jī)科學(xué)日新月異發(fā)展的進(jìn)程中一大成果,由于其智能、高效、優(yōu)化的強(qiáng)大功能,為許多研究者所重視。部分教育領(lǐng)域的研究者,將人工智能技術(shù)引入教育行業(yè),探討人工智能如何融入教育,促進(jìn)教育深度發(fā)展。研究者們將人工智能與職業(yè)教育、繼續(xù)教育、遠(yuǎn)程教育及教育技術(shù)結(jié)合,進(jìn)行探討,提出了一些很好的建議。農(nóng)村遠(yuǎn)程教育雖然也屬于遠(yuǎn)程教育范疇,但由于其自身具有許多特殊性,因此有必要單獨(dú)將其應(yīng)用于農(nóng)村遠(yuǎn)程教育進(jìn)行探討。

1 我國當(dāng)前農(nóng)村遠(yuǎn)程教育發(fā)展面臨的困境

我國農(nóng)村遠(yuǎn)程教育是伴隨著現(xiàn)代通訊技術(shù)的發(fā)展而在廣大農(nóng)村出現(xiàn)的一種新的教育模式。隨著上世紀(jì)70年代末,以廣播電視大學(xué)為代表的遠(yuǎn)程教育的興起,為我國教育的發(fā)展寫下了濃重的一筆,由于其不受時(shí)間、空間、學(xué)習(xí)者等要素的影響,充分體現(xiàn)了“時(shí)時(shí)能學(xué)、處處可學(xué)、人人皆學(xué)”的巨大優(yōu)勢。因此,本世紀(jì)初,國家將遠(yuǎn)程教育教學(xué)模式引入廣大農(nóng)村,于2003年推出了“農(nóng)村黨員干部現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育”、“農(nóng)村中小學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育工程”,于2004年依托廣播電視大學(xué)體統(tǒng)推出了“一村一名大學(xué)生”工程,這些遠(yuǎn)程教育工程對推進(jìn)農(nóng)村教育起到了舉足輕重的作用。但其發(fā)展也遇到了困難,具體說主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1.1 師資力量短缺

由于受我國長期以來的城鄉(xiāng)二元制經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的影響,導(dǎo)致城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡,直接造成了城鄉(xiāng)教育發(fā)展失衡。在農(nóng)村教育中,首先表現(xiàn)在教師配置上,由于農(nóng)村教育經(jīng)費(fèi)投、教師工資水平均低于城市,造成了長期以來農(nóng)村教育師資力量短缺,遠(yuǎn)程教育更是如此。據(jù)相關(guān)研究表明,現(xiàn)我國農(nóng)村遠(yuǎn)程教育由于缺少懂計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的專業(yè)人才,往往用不相關(guān)專業(yè)的人才作為替代,且大都為兼職人員。這就造成了對遠(yuǎn)程教育設(shè)備的維護(hù)、遠(yuǎn)程教育資源的管理及遠(yuǎn)程教育教學(xué)輔導(dǎo)等方面出現(xiàn)問題。以廣播電視大學(xué)系統(tǒng)為例,自2004年廣播電視大學(xué)開始招收“一村一名大學(xué)生”學(xué)員,雖然學(xué)員增長速度很快,但其教學(xué)點(diǎn)僅延伸至縣城,招收的學(xué)員往往為縣城周邊農(nóng)村的農(nóng)民,而廣大較偏遠(yuǎn)地區(qū)正真渴望接受教育的農(nóng)民缺少受教育機(jī)會(huì),之所以沒有延伸至鄉(xiāng)鎮(zhèn)及行政村,根本原因是缺少師資力量。

1.2 資源建設(shè)不足

由于農(nóng)村遠(yuǎn)程教育是本世紀(jì)初才在農(nóng)村興起的一種新的教育模式,屬于新生事物,因此缺少前期的積累,主要體現(xiàn)在教學(xué)資源的積累上。我們知道,是否擁有豐富優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源是關(guān)乎遠(yuǎn)程教育成敗的關(guān)鍵。而長期以來,我們主要注重城市遠(yuǎn)程教育的發(fā)展,現(xiàn)城市遠(yuǎn)程教育已相當(dāng)成熟,擁有一大批優(yōu)質(zhì)的教育資源,吸引了大批學(xué)習(xí)者。但由于農(nóng)村遠(yuǎn)程教育與城市遠(yuǎn)程教育相比有其特殊性,廣大農(nóng)村學(xué)員需要掌握的不僅僅是理論知識,他們最迫切學(xué)習(xí)的是農(nóng)業(yè)實(shí)用新技術(shù)及掌握能夠改變自己生活現(xiàn)狀的一技之長,而這些課程資源在城市遠(yuǎn)程教育中設(shè)計(jì)不多。因此我們沒有現(xiàn)成的教育資源可供使用,需要另起爐灶進(jìn)行建設(shè)。但由于投入農(nóng)村遠(yuǎn)程教育的經(jīng)費(fèi)有限,用于資源建設(shè)的經(jīng)費(fèi)也不足。造成了現(xiàn)階段農(nóng)村遠(yuǎn)程教育資源依然短缺的現(xiàn)實(shí)。這不利于農(nóng)村遠(yuǎn)程教育進(jìn)一步發(fā)展。

1.3 課程設(shè)置不合理

如上所述,廣大農(nóng)村學(xué)員渴望學(xué)習(xí)的是改善自身生活的實(shí)用農(nóng)業(yè)新技術(shù)及一技之長,同時(shí)廣大農(nóng)村也需要培養(yǎng)一批懂管理的鄉(xiāng)村干部。因此在專業(yè)和課程設(shè)置上,客觀上要求向這些方面靠攏。雖然現(xiàn)在農(nóng)村遠(yuǎn)程教育在專業(yè)設(shè)置上慢慢轉(zhuǎn)向適合農(nóng)村學(xué)員的涉農(nóng)專業(yè),但在課程設(shè)置上還是不盡如人意,往往只根據(jù)自己師資情況及資源情況來設(shè)置課程,這樣往往造成農(nóng)民學(xué)員需要的課程沒有涉及,而農(nóng)民學(xué)員缺乏興趣的理論課程所占比重過大的問題。這樣會(huì)嚴(yán)重挫傷廣大農(nóng)村學(xué)員學(xué)習(xí)積極性,對農(nóng)村遠(yuǎn)程教育發(fā)展極為不利。

1.4 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺存在不足

我國現(xiàn)階段遠(yuǎn)程教育的網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)教學(xué)平臺現(xiàn)階段的形勢往往通過QQ對話、Email郵件、BBS及一些音頻、視頻系統(tǒng)進(jìn)行。這些方式當(dāng)然是有效的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式,但存在問題也是十分明顯的,最主要問題在于如果沒有提前聯(lián)系,教師就不會(huì)及時(shí)回復(fù)學(xué)生提出的問題,缺少師生互動(dòng)。學(xué)生的學(xué)習(xí)效果會(huì)大打折扣。

2 人工智能應(yīng)用于遠(yuǎn)程教育的優(yōu)勢

2.1 人工智能的概念

人工智能是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)分支,是一門研究計(jì)算機(jī)模擬和延伸人腦功能的綜合性科學(xué),部分研究者將其定義為:一個(gè)電腦系統(tǒng)具有人類的知識和行為,具有學(xué)習(xí)、推理判斷來解決問題、記憶知識和了解人類自然語言的能力。人工智能的產(chǎn)生過程:對于人類因問題和事物而引起的刺激和反應(yīng),以及因此而引發(fā)的推理、解決問題及思考決策等過程,將這些過程分解成一些步驟,再通過程序設(shè)計(jì),將這些人類解決問題的過程模擬化或公式化,使電腦能有一個(gè)系統(tǒng)的方法來設(shè)計(jì)或應(yīng)付更復(fù)雜的問題,這套能夠應(yīng)付問題的軟件系統(tǒng),稱之為人工智能。

2.2 人工智能切合了遠(yuǎn)程教育的要求

有研究者指出:人工智能是研究如何構(gòu)造智能機(jī)器(智能計(jì)算機(jī))或智能系統(tǒng),使其模擬、延伸、擴(kuò)展人類智能的學(xué)科。人工智能在教學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的最直接結(jié)果就是誕生了智能教學(xué)系統(tǒng)。而所謂的智能教學(xué)系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)為基礎(chǔ)而興起的,它是以學(xué)生為中心,以計(jì)算機(jī)為媒介,利用計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)專家的思維過程而形成的開放式人機(jī)交流系統(tǒng)。由于它綜合了知識專家、教師、學(xué)生三者的活動(dòng),因此,與之相對應(yīng),智能教學(xué)系統(tǒng)一般分為知識庫、教學(xué)策略和學(xué)生模型三個(gè)基本模塊,再加上自然語言智能接口。人工智能的這些功能和模塊剛好切合了遠(yuǎn)程教育的特點(diǎn)及要求。我們開展的遠(yuǎn)程教育一直以來就強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心,以學(xué)生自學(xué)為主,教師輔導(dǎo)為輔,教師通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)輔導(dǎo),以此來完成學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。因此人工智能適合應(yīng)用于遠(yuǎn)程教育教學(xué)過程。

2.3 人工智能能夠有效加強(qiáng)對學(xué)生的管理,提高學(xué)習(xí)效率

長期以來遠(yuǎn)程教育為社會(huì)詬病的是,由于缺少師生間直接交流的機(jī)會(huì),造成教師對學(xué)生的組織和管理方面的困難。如果我們僅僅依據(jù)學(xué)生登錄次數(shù)、登錄時(shí)間等方面來評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)情況,這樣往往造成對學(xué)生學(xué)習(xí)的錯(cuò)誤評價(jià),但對遠(yuǎn)程教育的教師來說也只能做到這些。但如果我們將人工智能引入遠(yuǎn)程教育,它可以依據(jù)自己強(qiáng)大的功能,通過對學(xué)生情況的數(shù)據(jù)分析,科學(xué)提供學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知特點(diǎn)及當(dāng)前的知識水平。更為重要的是,通過對這些信息的分析,它能為每位學(xué)習(xí)者制定適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)服務(wù),切實(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,這是我們遠(yuǎn)程教育所倡導(dǎo)的最佳服務(wù)的效果。

2.4 人工智能可以從某方面解決農(nóng)村遠(yuǎn)程教育師資力量

如上所述,由于城鄉(xiāng)間經(jīng)濟(jì)差距,造成了長期以來城鄉(xiāng)教育發(fā)展失衡,廣大農(nóng)村地區(qū)師資力量較為薄弱,特別是遠(yuǎn)程教育方面。這一問題解決的根本途徑在于縮小城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)差距,但這并非一朝一夕就能解決的問題。因此農(nóng)村師資力量特別是遠(yuǎn)程教育師資力量的解決,需要一個(gè)過程。而人工智能技術(shù)利用了計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)專家的思維過程而形成的開放式人機(jī)交流系統(tǒng),它集知識專家和教師于一身。廣大學(xué)員可以通過自然語言系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)正真意義上的人機(jī)對話,完成適時(shí)的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)過程,這從某種程度上解決了師資短缺的問題,為農(nóng)村遠(yuǎn)程教育的發(fā)展提供了一條新的發(fā)展思路。

2.5 人工智能能夠有效解決農(nóng)村遠(yuǎn)程教育資源建設(shè)問題

目前我國農(nóng)村遠(yuǎn)程教育在資源方面存在的問題除了數(shù)量較少,質(zhì)量也不高,許多網(wǎng)絡(luò)課程資源僅僅是課本的翻版,雖然資源制作者利用現(xiàn)代資源制作手段,以文字、視頻及圖片等手段來展現(xiàn)知識,但知識之間的邏輯聯(lián)系性方面存在不足。這給學(xué)習(xí)者有效學(xué)習(xí)帶來極大不便,影響了學(xué)習(xí)效果。而人工智能技術(shù),能夠?qū)ΜF(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)課程資源進(jìn)行智能加工,對知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新構(gòu)建,對知識間的層次性、邏輯性進(jìn)行重新編排,為學(xué)習(xí)者展示學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn),切實(shí)提高學(xué)習(xí)效率。使資源更加優(yōu)質(zhì)高效。

2.6 人工智能能夠提供實(shí)時(shí)交流,解決網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的不足

由于人工智能集知識專家、教師與一身,可以通過自然語言系統(tǒng),開展人機(jī)對話,通過討論解決學(xué)生遇到的問題。能改變傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺缺乏及時(shí)交互性的問題。能夠解決網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的不足。促進(jìn)農(nóng)村遠(yuǎn)程教育的發(fā)展。

3 結(jié)語

人工智能技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的成果之一,它具有智能、高效、優(yōu)化的強(qiáng)大功能,許多行業(yè)都利用人工智能技術(shù)提高效率。對我國農(nóng)村遠(yuǎn)程教育而言,如果能將人工智能引入,能從某種程度解決因?yàn)橘Y金問題造成的師資力量缺乏問題;提高對遠(yuǎn)程教育學(xué)生的管理,為他們提供個(gè)性化的高效遠(yuǎn)程教育服務(wù);能夠利用它強(qiáng)大的功能重新編輯網(wǎng)絡(luò)資源,讓它更有利于學(xué)生學(xué)習(xí);同時(shí)人工智能還能提供自然語言接口,打破以往網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的弊端。相信通過引入人工智能技術(shù),我國農(nóng)村遠(yuǎn)程教育會(huì)迎來新的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張震,王文發(fā).人工智能原理在人類學(xué)習(xí)中的應(yīng)用[J].吉首大學(xué)學(xué)報(bào),2006(1):39-41.

[2]武晶晶.關(guān)于人工智能教育應(yīng)用的幾個(gè)問題[J].教育教學(xué)論壇,2012(9):159-160.

[3]張.人工智能與教育技術(shù)[J].陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005(6):228-230.

[4]張小永.陜西農(nóng)村現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育資源建設(shè)初探[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(4):228-230.

第3篇:人工智能課程評價(jià)范文

1幼兒園國學(xué)教育開展中存在的問題

時(shí)代轉(zhuǎn)型下的“國學(xué)熱”催生了幼兒國學(xué)教育潮流,但在具體實(shí)踐中教育效果卻不盡如人意??v觀現(xiàn)階段的幼兒國學(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。其次,教師多采用傳統(tǒng)的“獎(jiǎng)勵(lì)”模式來激勵(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。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)國學(xué)經(jīng)典的真實(shí)意義。

1.2缺乏國學(xué)啟蒙環(huán)境的熏陶

當(dāng)前幼兒園的國學(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、將國學(xué)經(jīng)典人物畫像掛在墻上,或者在某一區(qū)域內(nèi)擺放古代學(xué)習(xí)的書桌和古代書本,便是營造了國學(xué)環(huán)境。這些復(fù)古形式的長期使用會(huì)使幼兒對國學(xué)失去興趣,產(chǎn)生“抵觸”和“視而不見”的現(xiàn)象。

1.3缺乏科學(xué)系統(tǒng)的國學(xué)教育內(nèi)容

國學(xué)文化包羅萬象。首先,當(dāng)前大部分私立幼兒園對幼兒國學(xué)教育的理解都停留在國學(xué)經(jīng)典典籍這個(gè)層面上,將國學(xué)典籍的教學(xué)作為國學(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》背誦作為國學(xué)教育的主要內(nèi)容。其次,幼兒園國學(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)前幼兒國學(xué)教育問題、健康發(fā)展的必經(jīng)之路。當(dāng)前幼兒園亟須建設(shè)國學(xué)特色課程、提高國學(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,打破單一的教學(xué)方式,創(chuàng)新當(dāng)前幼兒國學(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]國學(xué)教育師資短缺是阻礙國學(xué)教育發(fā)展的首要因素。教師短缺是一個(gè)嚴(yán)重的問題,對教育影響重大。而人工智能能夠獨(dú)立扮演教師的角色,且儲(chǔ)備了大量國學(xué)專業(yè)知識。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)。

幼兒園國學(xué)教育融入人工智能,旨在促進(jìn)幼兒國學(xué)個(gè)性化教育。在幼兒園國學(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。在國學(xué)教育中,兼顧幼兒的特殊性,通過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幼兒園國學(xué)教育融入人工智能的路徑

幼兒園國學(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,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)幼兒國學(xué)教育與人工智能的有機(jī)結(jié)合,能夠增強(qiáng)國學(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,創(chuàng)設(shè)全新的學(xué)校環(huán)境特征[3]。國學(xué)環(huán)境創(chuàng)設(shè)融入人工智能是促進(jìn)國學(xué)教育開展的重要路徑。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)來創(chuàng)設(shè)動(dòng)態(tài)多變的主題墻,播放國學(xué)經(jīng)典動(dòng)畫、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學(xué)知識展現(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鴮W(xué)經(jīng)典文化中的人物形象(孔融、孟子、孔子)、書法作品、傳世經(jīng)典國畫、經(jīng)典國學(xué)典籍(《三字經(jīng)》《千字文》)等投影展示到天花板上。同時(shí),在圖書角安置人工智能設(shè)備,將傳統(tǒng)紙質(zhì)書籍與有聲讀物有機(jī)結(jié)合,打造人工智能讀書角。書架旁邊則可以布置以國學(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)。在組織國學(xué)經(jīng)典教育過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)年齡階段兒童的國學(xué)經(jīng)典知識。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。[4]幼兒園建立遠(yuǎn)程教學(xué),以線上互動(dòng)的方式,將幼兒國學(xué)教育專家與幼兒園的孩子聯(lián)系起來,實(shí)現(xiàn)專家與孩子的線上國學(xué)交流和互動(dòng),以便對幼兒進(jìn)行更專業(yè)、更科學(xué)的國學(xué)教育指導(dǎo)。

3.3智能化、自動(dòng)化的國學(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)。幼兒國學(xué)區(qū)域活動(dòng)的智能化能促進(jìn)幼兒園學(xué)知識的有效獲得。

3.3.1智能化材料

人工智能的發(fā)展帶來智能化的益智玩教具,智能機(jī)器人尤為突出。首先,在國學(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,國學(xué)的益智玩教具還包括國學(xué)經(jīng)典有聲讀物、國學(xué)趣味創(chuàng)意觸感玩具書、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)行國學(xué)知識探索、學(xué)習(xí)。以國學(xué)語文活動(dòng)《三字經(jīng)》為例,機(jī)器人講故事、與幼兒進(jìn)行國學(xué)知識交流對話,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)順利開展。

第4篇:人工智能課程評價(jià)范文

摘要:本文從計(jì)算機(jī)學(xué)科本科的教學(xué)理念出發(fā),提出了從計(jì)算機(jī)學(xué)科分支的角度認(rèn)知人工智能,組織并實(shí)施教學(xué)的方法。

關(guān)鍵詞:人工智能;綜合學(xué)科;計(jì)算機(jī)學(xué)科分支

中圖分類號:G642

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

1引言

目前國內(nèi)流行的人工智能教材都是把人工智能學(xué)科作為由計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、控制論、信息論、語言學(xué)等多種學(xué)科相互滲透的綜合學(xué)科加以介紹。這些教材核心內(nèi)容雖然相同,但作者編寫教材的思路卻有不同,有些教材以智能體(agent)的觀點(diǎn)論述,還有一些教材以應(yīng)用為目的來論述。這些教材對于各相關(guān)領(lǐng)域從事人工智能科研與工程的技術(shù)人員來說,是比較適宜的。但對于我國高等院校計(jì)算機(jī)專業(yè)的本科學(xué)生來講,卻存在一些問題。不僅是由于在一門課程中涉及眾多學(xué)科的知識,使學(xué)生難以接受,而且講授的角度不能與前期所學(xué)知識緊密配合,也增加了學(xué)習(xí)的困難。

人工智能是由多種學(xué)科相互滲透的綜合學(xué)科,但它是明確屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)分支的學(xué)科。這是因?yàn)閺墓δ苌虾头椒ㄉ先斯ぶ悄芘c計(jì)算機(jī)學(xué)科是一致的。實(shí)際上,人工智能不僅使用了許多其他計(jì)算機(jī)學(xué)科分支的技術(shù),而且在發(fā)展過程中,也開拓了許多新的方法和技術(shù),充實(shí)了計(jì)算機(jī)學(xué)科。若按計(jì)算機(jī)處理的對象來區(qū)分計(jì)算機(jī)應(yīng)用的話,則可分為三個(gè)部分:數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)處理與知識處理,人工智能就對應(yīng)知識處理工作。

對于我國高等院校計(jì)算機(jī)學(xué)科的本科教學(xué)來講,人工智能課程的課時(shí)一般只有40課時(shí)左右。以什么角度組織教材內(nèi)容,提高教學(xué)效果,使學(xué)生較容易地理解和掌握人工智能的原理與技術(shù)呢?通過多年的人工智能教學(xué)實(shí)踐,我們逐漸總結(jié)出了進(jìn)行人工智能教學(xué)的方法:既從計(jì)算機(jī)學(xué)科本科的教學(xué)理念出發(fā),考慮人工智能這門學(xué)科的特點(diǎn),以作為計(jì)算機(jī)學(xué)科的一門分支的角度認(rèn)知人工智能,組織教材的知識架構(gòu)并進(jìn)行教學(xué)。用計(jì)算機(jī)學(xué)科的觀點(diǎn)分析人工智能的基本原理與方法時(shí),重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是這些基本原理與方法與其他的計(jì)算機(jī)分支的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)。共同點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)學(xué)科的本質(zhì),不同點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)人工智能的本質(zhì)。

2計(jì)算機(jī)學(xué)科本科的教學(xué)理念

計(jì)算機(jī)學(xué)科本科的教學(xué)理念可以歸結(jié)為:傳授知識、提高能力、培養(yǎng)素質(zhì)(包括專業(yè)素質(zhì)與品格素質(zhì),專業(yè)課以專業(yè)素質(zhì)為主)。其中,原來作為教育核心的知識現(xiàn)被看成是教育的基礎(chǔ),即把知識作為載體,用來實(shí)現(xiàn)能力的提高,在潛移默化中實(shí)施素質(zhì)教育。高等院校對學(xué)生能力的培養(yǎng)主要包括:學(xué)習(xí)能力、分析問題與解決問題的能力以及創(chuàng)新能力。對于本科學(xué)生,重在學(xué)習(xí)能力與分析問題與解決問題的能力,對創(chuàng)新只是培養(yǎng)興趣。素質(zhì)是知識和能力的升華,計(jì)算機(jī)專業(yè)素質(zhì)顯示的是這一領(lǐng)域的水平,素質(zhì)水平的提升也將通過知識的增多和能力的增加體現(xiàn)出來。

3以計(jì)算機(jī)分支的角度認(rèn)知人工智能

什么是人工智能?目前人們普遍接受的定義是:用機(jī)器來模擬人的智能,也就是用計(jì)算機(jī)來模擬人的智能。若以計(jì)算機(jī)分支的角度也就是用計(jì)算機(jī)學(xué)科的觀點(diǎn)看待人工智能,我們需從兩個(gè)方面加以說明。

首先,從計(jì)算機(jī)的能力,也就是它能做什么講起。用計(jì)算機(jī)解決某種問題,需要有三個(gè)基本的條件:第一,必須把問題形式化。第二,問題是可計(jì)算的,就要有算法。第三,問題要有合理的復(fù)雜度。人的智能所能解決的問題往往不能滿足這三個(gè)條件。因此,人工智能就是對于不能滿足這些條件的問題,通過使用它的技術(shù)和方法,使問題滿足這三個(gè)條件,由計(jì)算機(jī)去解決問題。比如,一般來講不可能將自然語言全部形式化,但人工智能使用一階謂詞邏輯表示自然語言的部分句子,并用算法進(jìn)行推理,解決一定范圍的問題。另外,使用啟發(fā)式搜索可降低問題的復(fù)雜度,使問題在可能的范圍內(nèi)得到解決。

其次,從計(jì)算機(jī)的核心技術(shù)加以闡述。用計(jì)算機(jī)解決問題是靠程序?qū)崿F(xiàn)的,程序是什么?一本經(jīng)典的計(jì)算機(jī)教科書的名字“算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)=程序”給出了解釋,這說明在計(jì)算機(jī)學(xué)科中算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的核心地位,一般的計(jì)算機(jī)程序也確實(shí)可分成這兩個(gè)部分。而作為典型的人工智能程序可分成三個(gè)部分,控制部分(推理機(jī))、規(guī)則庫和數(shù)據(jù)庫。其中,控制部分和規(guī)則庫對應(yīng)于算法,數(shù)據(jù)庫對應(yīng)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。實(shí)際上,控制部分由搜索策略和推理機(jī)制組成,規(guī)則庫是將一般計(jì)算機(jī)程序的算法中的與實(shí)際問題有關(guān)的知識抽出來單獨(dú)組成。而數(shù)據(jù)庫往往用來存放一些基本的事實(shí)和一些中間的結(jié)果,也常常采用知識表示的方法,因此,人們也經(jīng)常把規(guī)則庫和數(shù)據(jù)庫合稱為知識庫。在人工智能程序中與算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對應(yīng)的正是人工智能的兩大核心:搜索和知識表示(包括推理)。

4以計(jì)算機(jī)分支的角度組織并實(shí)施教學(xué)

人工智能為了模擬人的智能,處理的對象是知識,知識處理則需采用知識表示。又由于往往沒有確定的算法,只能使用搜索。本文的觀點(diǎn)是人工智能課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以知識為主線,以知識表示和搜索為基石進(jìn)行組織。

首先,教學(xué)的第一個(gè)核心是知識表示。知識表示就是研究用計(jì)算機(jī)來表示知識的方法,這些方法需滿足兩個(gè)條件:除了計(jì)算機(jī)可接受這個(gè)條件以外還要能刻畫智能行為。這是與一般的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同的地方。什么方法適合呢?由此引出了邏輯表示方法。

形式邏輯是關(guān)于思維的形式和規(guī)律的科學(xué),數(shù)理邏輯從邏輯上講是現(xiàn)代的形式邏輯,是用符號和數(shù)學(xué)的方法來研究推理規(guī)律的學(xué)科。數(shù)理邏輯一般是指命題邏輯和一階謂詞邏輯。一階謂詞邏輯比命題邏輯表達(dá)能力強(qiáng),邏輯的表達(dá)方式與人類的自然語言接近,因此,用一階謂詞邏輯作為知識表示工具容易被人接受。不僅如此,由一階謂詞邏輯表示已知條件和所要證明的定理,使用歸結(jié)原理則可建立計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)定理證明(半可判定算法)。這一過程是在Herbrand定理的基礎(chǔ)上得以成立的。由于人工智能中的許多問題都可以化成類似于定理證明的問題,因此可以把與Herbrand定理有關(guān)的一系列工作看成是表示和推理的理論基礎(chǔ)。評價(jià)知識表示方法的性能,即要考察表示能力,又要考慮是否有效地支持知識的推理。顯然,具有充分的表示能力又有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)的表示方法是最使人放心的,一階謂詞邏輯恰好滿足這一條件。

在這一部分的講授中,將通過一系列的演變過程,展現(xiàn)出如何將一組謂詞公式轉(zhuǎn)換成子句的集合,又如何通過使用置換與合一的手段,達(dá)到可以應(yīng)用歸結(jié)推理規(guī)則,而最終得到證明的目的,而這一切又都是在有嚴(yán)格的定理保證之下完成的。這些內(nèi)容的講授,對于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)緊的邏輯思維能力是一個(gè)極好的實(shí)例。

邏輯表示與歸結(jié)推理方法是知識表示的基礎(chǔ)部分,用來說明人工智能系統(tǒng)進(jìn)行推理的原理。而作為真正最實(shí)用的產(chǎn)生式表示法將通過Horn子句的正向推理和反向推理過程引入,產(chǎn)生式表示法中的帶與不帶變量的正、反向推理相當(dāng)于命題邏輯和一階謂詞邏輯層面的Horn子句的正、反向推理。作為結(jié)構(gòu)化表示的語義網(wǎng)絡(luò)和框架表示法也以一階謂詞邏輯為基礎(chǔ),它們均可轉(zhuǎn)變成為等價(jià)的一階謂詞邏輯的表示形式。

在教學(xué)中,關(guān)于其他知識表示方面的內(nèi)容,比如:產(chǎn)生式規(guī)則、語義網(wǎng)絡(luò)、框架,都以一階謂詞邏輯為基礎(chǔ)給以說明。關(guān)于產(chǎn)生式表示法在人工智能的心理學(xué)認(rèn)知體系結(jié)構(gòu)中,被看成是人的思維中因果關(guān)系的一種反映,而在本文中則看成是一種類似于Horn子句形式的一種表示。在講授時(shí)將這些內(nèi)容作為一個(gè)整體,說明原理與實(shí)用方法之間的關(guān)系,根據(jù)實(shí)際問題的需要,可以降低表示的能力。而另一方面,為了解決實(shí)際問題,可以擴(kuò)充表示的能力。

一階謂詞邏輯表示的能力雖然在通用的表示法中是最強(qiáng)的,但是知識與客觀真理不同,它總是局部的、片面的或表面的,這在常識中尤為明顯。在解題過程中還會(huì)不斷地更新,知識表示要適應(yīng)這個(gè)特點(diǎn),采用經(jīng)典的一階謂詞邏輯表達(dá)有困難,這就需要用非單調(diào)邏輯來表達(dá)。另一方面,在人工智能處理的信息和知識中,存在大量的不準(zhǔn)確、不完全、不一致的地方,這又需要研究關(guān)于不確定性知識的表示和推理的研究。實(shí)際上,非單調(diào)邏輯和不確定性推理部分在教學(xué)中將作為知識表示的擴(kuò)展加以介紹。機(jī)器學(xué)習(xí)作為人工智能的重要組成部分,它的主要方法都是基于歸納推理,也可以看成是非經(jīng)典邏輯的應(yīng)用。

人工智能教學(xué)的另一個(gè)核心是搜索問題。一般來講,用計(jì)算機(jī)求解問題,就是用已知的知識,對于給定的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工,期望得到解答,其解法則由某種程序來表述。其他的計(jì)算機(jī)分支處理的問題,往往知識比較充分,例如多數(shù)的科學(xué)計(jì)算問題,就可以在看到數(shù)據(jù)以前根據(jù)知識寫出程序,這個(gè)程序?qū)τ谝磺袛?shù)據(jù)都是適用的。而人工智能處理的問題知識不夠充分,或程序太復(fù)雜,此時(shí)可以寫出一個(gè)元程序,對于給定的數(shù)據(jù),它根據(jù)知識,做出一個(gè)程序?qū)iT加工這些給定的數(shù)據(jù)。這時(shí),這個(gè)元程序可以通用于一大類知識,通常并不包含領(lǐng)域知識的具體細(xì)節(jié),因此,對于這個(gè)元程序的研究就脫離了問題的具體領(lǐng)域,成為人工智能內(nèi)部的課題,這正是搜索。

在教學(xué)中,通過掌握知識的多少來講授各種不同的搜索。搜索是由于知識不足而產(chǎn)生的,同時(shí)搜索與知識是相輔相成的。當(dāng)知識較多時(shí),搜索的工作量不多,可使用一些盲目的搜索策略。當(dāng)知識較少時(shí),搜索的工作量較大,則需使用一些啟發(fā)式的搜索策略。啟發(fā)式搜索是搜索方法中需重點(diǎn)說明的,它起到了降低被求解問題復(fù)雜度,提高搜索效率的作用,但太強(qiáng)的啟發(fā)信息,往往找不到最佳解。如何能減少搜索范圍,提高搜索效率,而且還保證找到最佳解,這成為搜索方法應(yīng)明確的問題。A*算法是N.J.Nilsson在20世紀(jì)70年代初的研究成果,他解決了這個(gè)問題,證明了A*算法的可采納性。類似于定理證明,在教學(xué)時(shí)也將A*算法及其有關(guān)證明看成是搜索方法的理論基礎(chǔ)加以介紹。

在搜索部分的教學(xué)中,除了把A*算法及其有關(guān)證明作為重點(diǎn),當(dāng)作是搜索方法的理論基礎(chǔ)來講解以外,還要給出若干搜索算法。一方面,這些算法說明了各種搜索的方法,另一方面,在這些算法中經(jīng)常有一些算法細(xì)節(jié)抽象的技巧,對這些內(nèi)容的細(xì)致分析,將會(huì)逐漸提高學(xué)生抽象思維的能力。

在實(shí)際的知識庫系統(tǒng)中,回溯和與或樹的搜索算法應(yīng)用較多。而當(dāng)問題的有關(guān)知識較少,規(guī)模大到一定程度之后,往往采用引進(jìn)了隨機(jī)因素的搜索算法,比如:模擬退火算法、遺傳算法等?,F(xiàn)在,這些算法一般稱為高級搜索,教學(xué)時(shí)作為搜索的擴(kuò)展來講授。

人工智能技術(shù)方面的研究往往涉及各應(yīng)用領(lǐng)域的課題。反映到教學(xué)中,就是人工智能的各個(gè)分支的介紹,這包括知識庫系統(tǒng)、自然語言理解、規(guī)劃、機(jī)器人等。

總之,教學(xué)內(nèi)容可分成兩個(gè)部分,第一部分是基礎(chǔ)理論和基本方法,包括:邏輯表示與歸結(jié)推理方法、搜索原理,知識表示(包括產(chǎn)生式系統(tǒng)、語義網(wǎng)絡(luò)、框架)、推理(包括不確定性推理、非單調(diào)推理)、機(jī)器學(xué)習(xí)。第二部分是實(shí)用技術(shù),包括知識庫系統(tǒng)、高級搜索、自然語言理解。

5結(jié)束語

經(jīng)過長期的人工智能教學(xué)實(shí)踐,筆者逐漸形成了以計(jì)算機(jī)學(xué)科分支的角度來講授人工智能課程的思路。從學(xué)生的接受、理解和掌握人工智能的基本原理與技術(shù)方面來看,有較好的效果。但如何把計(jì)算機(jī)學(xué)科和其他人工智能所涉及的領(lǐng)域更完美地結(jié)合起來,較好地在教學(xué)效果與寬廣的知識面之間找到平衡點(diǎn),還需今后進(jìn)一步的研究與探索。

參考文獻(xiàn)

[1] 賁可榮,張彥鐸. 人工智能[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2006.

[2] 馬少平,朱小燕. 人工智能. [M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2004.

[3] 蔡自興,徐光佑. 人工智能及其應(yīng)用[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2004.

[4] 馬希文. 邏輯?語言?計(jì)算-馬希文文選[M]. 北京:商務(wù)印書館,2003.

[5] 高濟(jì),朱淼良,何欽銘. 人工智能基礎(chǔ)[M]. 北京:高等教育出版社,2002.

[6] 中國計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002研究組. 中國計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2002.

[7] Stuart Russell, Peter Norvig. 人工智能-一種現(xiàn)代方法[M]. 北京:人民郵電出版社,2002.

[8] Nils J. Nilsson. 人工智能[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.

第5篇:人工智能課程評價(jià)范文

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

0引言

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

1無人機(jī)系統(tǒng)決策的內(nèi)涵

1.1無人機(jī)自主控制系統(tǒng)概述

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

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

1.2無人機(jī)自主決策子系統(tǒng)概述

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

2人工智能在無人機(jī)系統(tǒng)決策中的發(fā)展以及作用與地位

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

3無人機(jī)智能決策課程教學(xué)總體設(shè)計(jì)

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

3.1教學(xué)目的與課程設(shè)計(jì)總體思路

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

3.2課程教學(xué)主要內(nèi)容

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

4無人機(jī)智能決策教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

4.1課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的必要性

4.1.1無人機(jī)系統(tǒng)智能決策課程對實(shí)踐的需求

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

4.1.2無人機(jī)系統(tǒng)智能決策課程對實(shí)踐的要求

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

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

4.2基于無人機(jī)系統(tǒng)智能決策的課程實(shí)踐方案

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

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

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

如圖3所示,課題組提供比賽使用的無人機(jī)硬件和飛控軟件平臺并指導(dǎo)學(xué)生拼裝無人機(jī)及使用軟件。學(xué)生需在課程學(xué)習(xí)的過程中制定智能決策的算法設(shè)計(jì)及代碼實(shí)現(xiàn)計(jì)劃,并嚴(yán)格按照時(shí)間節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)目標(biāo);每個(gè)小組的成員必須說明自己在團(tuán)隊(duì)中的貢獻(xiàn),從而作為教師打分的依據(jù)。

第6篇:人工智能課程評價(jià)范文

關(guān)鍵詞:智能機(jī)器人;外科學(xué);專業(yè)學(xué)位研究生

人工智能(ArtificialIntelligence,AI)通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來模擬人類的智能,是一門多學(xué)科、多領(lǐng)域交叉的前沿學(xué)科[1]。AI的快速發(fā)展,促使“AI+教育”模式席卷整個(gè)教育行業(yè),能夠在一定程度上緩解教育行業(yè)持續(xù)增長的個(gè)性化需求與日益稀缺的師資之間的矛盾,從而成為教育改革的熱門和前沿[2]。當(dāng)前在臨床教學(xué)過程中,醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研究生面臨跨學(xué)科知識面狹窄和臨床能力不足、本學(xué)科疾病相關(guān)基礎(chǔ)知識匱乏和遺忘、缺乏橫向和縱向的整合式醫(yī)學(xué)知識回顧與臨床思維訓(xùn)練等一系列突出問題[3]。而智能機(jī)器人作為“AI+教育”的一種形式,集多學(xué)科知識庫、虛擬檢查和操作、病例資料庫、課程中心、個(gè)性化考核等智能模塊于一體[4],在專業(yè)學(xué)位碩士研究生臨床教學(xué)中具有巨大潛力。我們將智能機(jī)器人應(yīng)用于外科學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研究生臨床能力培養(yǎng)中,取得了較好的教學(xué)效果,現(xiàn)報(bào)告如下。

1對象和方法

1.1對象

2019年2月至2020年1月,選取重慶醫(yī)科大學(xué)第一臨床學(xué)院在骨科進(jìn)行臨床實(shí)踐的2017級、2018級外科學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研究生共82名作為研究對象,其中男生65名,女生17名,年齡23~30歲,平均(25.20±1.24)歲,所有研究對象均知情同意。

1.2方法

本研究采用試驗(yàn)對照方法。利用骨科兩個(gè)獨(dú)立樓層的病區(qū)作為便利條件,按照隨機(jī)原則以每病區(qū)41人分入骨科兩個(gè)病區(qū)。一個(gè)病區(qū)配置智能機(jī)器人輔助臨床教學(xué),作為試驗(yàn)組,男生34人,女生7人,年齡23~30歲,平均(25.05±1.11)歲;另一病區(qū)未配置智能機(jī)器人,進(jìn)行傳統(tǒng)臨床教學(xué),作為對照組,男生33人,女生8人,年齡23~30歲,平均(25.37±1.36)歲。入科前統(tǒng)一進(jìn)行理論知識考試,所有學(xué)生使用同一套試卷。兩組基線資料如年齡、性別及入科前理論考試成績比較均無顯著性差異(P>0.05)。

1.3教學(xué)實(shí)施

兩組均按照國家《住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)(試行)》[5]進(jìn)行培訓(xùn),以住院醫(yī)師負(fù)責(zé)制參加臨床醫(yī)療工作,臨床技能操作基本訓(xùn)練要求按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),定期以小講座、疑難病例討論形式學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)理論知識。每位學(xué)生均固定醫(yī)療組,并指定一名帶教教師,均為本科室取得中級職稱3年以上的醫(yī)師。臨床實(shí)踐時(shí)長均為24周。1.3.1試驗(yàn)組教學(xué)實(shí)施整體上按照帶教教師為主、智能機(jī)器人為輔的教學(xué)模式,將智能機(jī)器人應(yīng)用于研究生臨床醫(yī)療實(shí)踐活動(dòng)中,包括參與入科教育、崗前培訓(xùn)、小講座、疑難病例討論、跟隨查房等。(1)移動(dòng)數(shù)據(jù)終端功能:通過先期導(dǎo)入骨科教學(xué)大綱、骨科學(xué)專著、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)教學(xué)PPT、影像學(xué)資料、解剖資料、病理資料、教學(xué)視頻,建立智能機(jī)器人教學(xué)多學(xué)科數(shù)據(jù)庫。學(xué)生可利用智能機(jī)器人這一移動(dòng)數(shù)據(jù)終端,隨時(shí)通過輸入和語音對話功能查詢、獲取相關(guān)知識,及時(shí)解決臨床活動(dòng)中遇到的部分問題。(2)人工智能化輔助教育:依靠人工智能的自適應(yīng)學(xué)習(xí)功能,智能機(jī)器人可在與學(xué)生不斷的交互中了解其學(xué)習(xí)短板,不斷更新臨床指南、專家共識等臨床研究進(jìn)展,實(shí)現(xiàn)教學(xué)數(shù)據(jù)庫的持續(xù)更新。臨床教學(xué)過程中,帶教教師在講解典型疾病、分析疑難病例和操作指導(dǎo)時(shí),智能機(jī)器人可以就云數(shù)據(jù)庫相關(guān)資料及網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行系統(tǒng)檢索,快速整合相關(guān)圖片、視頻等資料,配以語音解讀及即時(shí)問答,實(shí)現(xiàn)即時(shí)教學(xué)基本理論鞏固和教學(xué)深度及廣度的拓展。此外,根據(jù)對知識的掌握程度,智能機(jī)器人可為不同學(xué)生制訂個(gè)性化學(xué)習(xí)計(jì)劃。(3)考核功能:通過實(shí)時(shí)提問、課后問卷調(diào)查等形式對學(xué)生進(jìn)行反饋式考核,通過下一次學(xué)習(xí)提醒或再考核,不斷促進(jìn)學(xué)生鞏固所學(xué)知識,以考助練,以練代考,練考一體。1.3.2對照組教學(xué)實(shí)施采用傳統(tǒng)臨床教學(xué)法,學(xué)生跟隨帶教教師參與床旁示教式臨床實(shí)踐,同時(shí)參加入科教育、崗前培訓(xùn)、小講座、疑難病例討論等教學(xué)活動(dòng)。

1.4教學(xué)效果評價(jià)

1.4.1理論知識考試24周的臨床實(shí)踐結(jié)束后進(jìn)行理論知識考試。試題命題與組卷由兩名具有副高級職稱、未承擔(dān)帶教任務(wù)的教師負(fù)責(zé)。所有學(xué)生使用同一套試題,均為選擇題,題量100題,總分100分,考核方式為機(jī)考,每位學(xué)員的題目順序由電腦隨機(jī)抽取,在相同時(shí)間閉卷完成考試。1.4.2問卷調(diào)查調(diào)查問卷為自行設(shè)計(jì),經(jīng)過本專業(yè)基地3位高級職稱專家審核。包括5個(gè)問題,設(shè)置贊同、中立和不贊同3個(gè)選項(xiàng)。問卷調(diào)查由住培教學(xué)秘書負(fù)責(zé),于出科理論考核后現(xiàn)場發(fā)放并回收,學(xué)生匿名填寫。1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS25.0軟件對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,組間比較采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)和百分比表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1兩組理論知識考試成績比較

試驗(yàn)組理論知識考試成績?yōu)椋?7.02±4.89)分,高于對照組的(80.59±5.86)分,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.406,P<0.01)。

2.2兩組對教學(xué)方法的評價(jià)比較

以問卷調(diào)查方式了解兩組對教學(xué)方法的評價(jià)。共發(fā)放問卷82份,回收有效問卷82份,有效回收率100.0%。結(jié)果顯示,試驗(yàn)組對教學(xué)方法的滿意度高于對照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見表1)。

3討論

3.1專業(yè)學(xué)位研究生臨床教學(xué)的特點(diǎn)和存在的問題

專業(yè)學(xué)位研究生的學(xué)習(xí)不同于本科學(xué)生,需要培養(yǎng)自主探究和解決問題能力[6]。同時(shí),臨床實(shí)踐教學(xué)亦不同于課堂教學(xué),更需要學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性和積極性,解決臨床工作中遇到的困難和發(fā)現(xiàn)的問題,有目的性地獲取知識[7]。專業(yè)學(xué)位研究生臨床教學(xué)長期以來存在教學(xué)資源較為單一、缺乏新穎性及參與感等問題[8],教學(xué)內(nèi)容主要局限于臨床癥狀與臨床處置,缺乏對疾病病理生理基礎(chǔ)、解剖基礎(chǔ)等相關(guān)知識的展示與梳理,導(dǎo)致學(xué)生機(jī)械地重復(fù)臨床工作,而對疾病診斷、影像學(xué)資料理解及分析能力較差,出現(xiàn)臨床實(shí)踐和基礎(chǔ)理論脫節(jié)現(xiàn)象[9]。

3.2智能機(jī)器人的智能移動(dòng)數(shù)據(jù)終端功能有利于學(xué)生掌握知識

智能機(jī)器人輔助教學(xué)可以在一定程度上彌補(bǔ)上述缺陷[10]。本研究結(jié)果顯示,試驗(yàn)組理論知識考試成績高于對照組,這提示智能機(jī)器人輔助骨科臨床教學(xué),使學(xué)生能夠更深入地理解、更好地掌握理論知識。骨科醫(yī)療領(lǐng)域數(shù)據(jù)中超過50%的是醫(yī)學(xué)影像和病理圖片等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),智能機(jī)器人通過人工智能技術(shù)建立骨科和相關(guān)學(xué)科知識庫,在臨床教學(xué)中及時(shí)、實(shí)時(shí)提供病理生理、解剖等基礎(chǔ)知識,進(jìn)而帶來更好的決策體驗(yàn),提高臨床教學(xué)效率,讓臨床教學(xué)起到再次鞏固整合基礎(chǔ)知識的作用,讓學(xué)生更好地做到學(xué)以致用。智能機(jī)器人具備的自適應(yīng)學(xué)習(xí)功能,高效、準(zhǔn)確地提供相關(guān)學(xué)科知識,使師生雙方教與學(xué)的效率得以大幅度提升,交互學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)能力得以增強(qiáng)。

3.3智能機(jī)器人利于實(shí)施個(gè)性化反饋和考核

智能機(jī)器人的另一個(gè)重要特點(diǎn)就是在與學(xué)生交互過程中實(shí)時(shí)準(zhǔn)確記錄其對知識的掌握程度,通過信息反饋分析,制訂個(gè)性化教學(xué)計(jì)劃及考核方案,實(shí)現(xiàn)某種程度上的因材施教,這也是帶教教師個(gè)人工作很難達(dá)到的。臨床帶教教師首要屬性是臨床醫(yī)生,并非全日制專職教師,需要承擔(dān)大量繁重的臨床工作,無法隨時(shí)隨地回答學(xué)生的問題和親自指導(dǎo)技能操作。因此,智能機(jī)器人對傳統(tǒng)帶教模式進(jìn)行了有效補(bǔ)充,彌補(bǔ)了師資不足所帶來的缺陷。

3.4智能機(jī)器人提高了學(xué)生滿意度

智能機(jī)器人由于形式的新穎性和科技潮流感,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和興趣,活躍了臨床教學(xué)氣氛。與對照組相比,試驗(yàn)組學(xué)生對教學(xué)模式的評價(jià)更高。

4結(jié)語

智能機(jī)器人輔助骨科臨床教學(xué),提高了專業(yè)學(xué)位研究生臨床教學(xué)質(zhì)量,得到了學(xué)生的普遍認(rèn)可,同時(shí)對現(xiàn)有培養(yǎng)制度進(jìn)行了有效補(bǔ)充,豐富了教學(xué)手段,創(chuàng)新了培養(yǎng)模式,值得進(jìn)一步探索。但人工智能在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用尚處于起步階段,技術(shù)上不太成熟,功能設(shè)計(jì)也有待研發(fā)人員和醫(yī)學(xué)教育人員共同完善。值得一提的是,智能機(jī)器人可以提高醫(yī)學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,但不能完全取代教師。人類的想象力、獨(dú)創(chuàng)思維、交流能力是人工智能暫時(shí)無法具備的,醫(yī)學(xué)專家豐富的理論知識和寶貴的臨床經(jīng)驗(yàn),以及言傳身教的影響力,在專業(yè)學(xué)位研究生臨床實(shí)踐教學(xué)中始終占主導(dǎo)地位,不可或缺。

參考文獻(xiàn):

[1]HANER,YEOS,KIMMJ,etal.Medicaleducationtrendsforfuturephysiciansintheeraofadvancedtechnologyandartificialintelligence:anintegrativereview[J].BMCMedEduc,2019,19(1):460.

[2]衛(wèi)榮,馬鋒,侯夢薇,等.人工智能在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J].醫(yī)學(xué)教育研究與實(shí)踐,2016,25(6):835-837.

[3]溫秀杰,岑穎,莫媛媛,等.醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)位研究生教育模式與考核體系的思考與建議[J].醫(yī)學(xué)教育研究與實(shí)踐,2016,25(3):409-411.

[4]HAYASAKAY,F(xiàn)UJIKURAT,KASHIMURAM.Expectationsforthenextgenerationofsimulatedpatientsbornfromthoughtfulanticipationofartificialintelligence-equippedrobot[J].JNipponMedSch,2018,85(6347-349.

[5]國家衛(wèi)生計(jì)生委辦公廳.住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)(試行)[A].國衛(wèi)科教發(fā)[2014]48號.

[6]葛炳辰,黃華興,夏添松.臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)位研究生現(xiàn)狀分析及對策思考[J].南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2017,18(1):67-69.

[7]孫慧.通過全國醫(yī)學(xué)院校大學(xué)生技能競賽反思兒科臨床實(shí)踐教學(xué)[J].中國繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育,2018,10(29):43-45.

[8]郝婷,李玉華,李建光.基于“醫(yī)教協(xié)同”背景下的臨床醫(yī)學(xué)類專業(yè)學(xué)位碩士研究生課程教學(xué)現(xiàn)狀與對策研究[J].新疆醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2017,40(8):1125-1126.

[9]KUMARNL,PERENCEVICHML.Howtomaximizelearninginagas-troenterologyfellowclinic:preparetoprecept[J].Mentoring,Education,andTrainingCorner,2018,155(1):8-10.

第7篇:人工智能課程評價(jià)范文

關(guān)鍵詞:智能計(jì)算;課程特點(diǎn);教學(xué)方法;教學(xué)效果

1 背景

目前,智能計(jì)算已成為人工智能界一個(gè)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域,研究的最終目標(biāo)就是為了實(shí)現(xiàn)真正意義的人工智能圖景,為了讓計(jì)算機(jī)和集成有計(jì)算功能的各種工具及設(shè)備更加獨(dú)立、更加聰明、能夠自主思考和行動(dòng),最終成為我們工作和生活中必不可少的得力助手。特別,物聯(lián)網(wǎng)作為信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮,從物聯(lián)網(wǎng)的概念中,我們不難看出它與計(jì)算,特別是智能計(jì)算的密切聯(lián)系,現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)上各種終端之間、它們與服務(wù)器端和存儲(chǔ)系統(tǒng)之間的溝通與互相響應(yīng),其實(shí)都是有人在后面操作和控制的,但是在未來的物聯(lián)網(wǎng)里,物與物、物與人以及物與計(jì)算機(jī)設(shè)備之間的協(xié)作則要實(shí)現(xiàn)智能化和自動(dòng)化,不需要人們花費(fèi)太多的時(shí)間去介入、控制和管理。

舉例來說,一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的超市,其物流完全可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的管理。例如它可以通過設(shè)置在貨架和倉庫中的RFID標(biāo)簽讀取設(shè)備了解存貨信息,一旦要出現(xiàn)缺貨現(xiàn)象時(shí),它就會(huì)立即將信息發(fā)送給超市的服務(wù)器系統(tǒng),并由它自動(dòng)聯(lián)系行駛在路上的眾多送貨車輛里的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),查找哪輛貨車中有足夠的相應(yīng)商品,最后才會(huì)通知相關(guān)的司機(jī),讓他將車駛向缺貨的超市,而此前的一切計(jì)算和通信的過程,都無需人工介入。

通過這個(gè)例子可以了解到,即時(shí)了解外界的環(huán)境和需求變化,并就變化進(jìn)行智能化、自動(dòng)化的信息處理和通信就是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。而這一技術(shù),其實(shí)就是智能計(jì)算技術(shù)。智能計(jì)算的理論與方法已成功應(yīng)用于幾乎所有的科學(xué)與工程領(lǐng)域,特別是非線性系統(tǒng)辨識與控制、模式識別與智能系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)建模與預(yù)測、計(jì)算材料學(xué)、生物醫(yī)學(xué)圖像處理、生物信息學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)等。因此,學(xué)習(xí)和研究智能計(jì)算技術(shù),推動(dòng)智能科學(xué)技術(shù)專業(yè)教育,培養(yǎng)高層次智能計(jì)算技術(shù)人才,有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

在國外,開設(shè)智能計(jì)算課程的大學(xué)已非常普遍。在國內(nèi),近幾年開設(shè)智能計(jì)算課程的中國大學(xué)越來越多,如清華大學(xué)、北京大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中國科技大學(xué)、西安電子科技大學(xué)等。另外,在計(jì)算機(jī)、電子、自動(dòng)化、系統(tǒng)和控制、材料等有關(guān)的國際會(huì)議上,均有智能計(jì)算相關(guān)的研究主題。智能計(jì)算相關(guān)的國際雜志和協(xié)會(huì)近幾年也越來越多,如:Spring出版的Swarm Intelligence,IEEE出版的IEEE Transactions on Evolutionary Computation,IEEE/ACM Transactions 0nComputationalBiology andBioinformatics等學(xué)術(shù)刊物。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及相關(guān)前沿學(xué)科的發(fā)展,智能計(jì)算已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)等專業(yè)開設(shè)的必修課之一,國內(nèi)外有關(guān)智能計(jì)算的教學(xué)內(nèi)容基本上大同小異。我校從2005年開始,在計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、計(jì)算數(shù)學(xué)碩士點(diǎn)開設(shè)智能計(jì)算必修課程,筆者主講該課程,以下結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐,談?wù)勓芯可悄苡?jì)算課程的一些教學(xué)方法和經(jīng)驗(yàn),并提出自己對該課程建設(shè)的一些看法和建議。

2 教學(xué)內(nèi)容及課程特點(diǎn)

智能計(jì)算課程的主要內(nèi)容包括:人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、進(jìn)化算法、模糊系統(tǒng)、人工免疫系統(tǒng)、群體智能(模擬退火、蟻群、粒子群、蜂群、魚群、人口遷移、螢火蟲算法等)、量子計(jì)算、DNA計(jì)算等。智能計(jì)算不同于其他課程特點(diǎn),它是一個(gè)交叉學(xué)科,主要特點(diǎn)有以下幾方面。

1)仿生法:仿生是智能計(jì)算一個(gè)非常重要的研究方法,它強(qiáng)調(diào)向自然界學(xué)習(xí),采用類比的方法,通過模仿其中的原理規(guī)律以得到解決問題的一般方法。如蟻群、粒子群、蜂群、魚群、螢火蟲算法等,無不體現(xiàn)了仿生這一研究方法。此外,還有很多群智能算法通過模仿一些自然或物理現(xiàn)象和規(guī)律,如模擬退火算法通過模擬液體的結(jié)晶過程設(shè)計(jì);免疫算法是模擬生物、植物或動(dòng)物免疫系統(tǒng)自適應(yīng)調(diào)節(jié)功能設(shè)計(jì)的;量子、分子計(jì)算模擬量子論原理而設(shè)計(jì);人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模擬人的大腦結(jié)構(gòu)及信號處理過程而設(shè)計(jì)的;進(jìn)化算法是基于達(dá)爾文的“優(yōu)勝劣汰、適者生存”原理設(shè)計(jì)的。

2)實(shí)驗(yàn)法:智能計(jì)算源自于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及人們對自然界的深入思考,其中的算法有著合理的仿生背景,要徹底說清楚算法為什么行之有效,目前大多算法都缺乏嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論證明,從數(shù)學(xué)的角度分析算法的性能是比較困難的。因此,只能通過計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)去分析算法的性能,通過實(shí)驗(yàn)分析提高對算法機(jī)理的認(rèn)識,然后,尋求理論上的嚴(yán)格證明,改進(jìn)算法的性能。

3)融合策略:大量復(fù)雜問題的存在使得沒有一個(gè)算法是通用的,同樣,智能計(jì)算中的方法各有有點(diǎn),也都有不足之處。算法的融合策略是取長補(bǔ)短,將不同的算法有機(jī)地結(jié)合起來,以提高算法的整體性能,提高算法的求解能力。融合策略通常將待融合的算法采用“串聯(lián)”、“并聯(lián)”、“包含”等模型來融合,其中待融合的算法考慮將智能算法和傳統(tǒng)的算法結(jié)合起來。這一方面,人們己作了大量的工作,取得了良好的效果。

4)系統(tǒng)理論:智能計(jì)算是為了解決復(fù)雜問題而發(fā)展起來的,系統(tǒng)理論主要包括協(xié)同論、突變論和耗散結(jié)構(gòu)等內(nèi)容,這些對于指導(dǎo)算法設(shè)計(jì)、改進(jìn)算法和理解算法的復(fù)雜行為方面有指導(dǎo)意義。

3 教學(xué)方法及教材建設(shè)

針對智能計(jì)算課程內(nèi)容及其研究內(nèi)容,根據(jù)研究生教育規(guī)律、研究生學(xué)習(xí)的特點(diǎn),筆者采用的教學(xué)方法是“課堂講授、問題討論、課外研讀”相結(jié)合的教學(xué)方法,借助于多媒體教學(xué)手段,采用動(dòng)漫技術(shù)來實(shí)現(xiàn)智能算法的仿生機(jī)制,從源頭上讓學(xué)生體會(huì)每一種智能算法的仿生機(jī)制或一些自然或物理現(xiàn)象和規(guī)律,歸納起來有以下幾點(diǎn):

1)結(jié)合智能計(jì)算課程的特點(diǎn),確立“以大自然、社會(huì)等為學(xué)習(xí)對象,善于觀察其仿生機(jī)制或一些自然或物理現(xiàn)象和規(guī)律”作為理解智能計(jì)算課程概念、原理的關(guān)鍵點(diǎn)。

2)啟發(fā)學(xué)生在理解仿生機(jī)制或一些自然或物理現(xiàn)象和規(guī)律的基礎(chǔ)上,抽象出模擬進(jìn)化計(jì)算的一般框架。

3)講解計(jì)算智能的有關(guān)理論和算法,課程中穿插了大量的研究案例,告訴研究生如何使用計(jì)算智能方法解決各個(gè)工程領(lǐng)域的具體問題。

4)要求學(xué)生通過具體的研究項(xiàng)目,親自編寫自己的算法程序源代碼,培養(yǎng)研究生獨(dú)立解決問題的能力??傊S著計(jì)算智能的快速發(fā)展,每年我們的教,學(xué)內(nèi)容和課件都在更新,以包括最新的研究內(nèi)容,尤其是我們自己的研究內(nèi)容,擴(kuò)大研究生的知識范圍。

近幾年,我們使用過國內(nèi)出版的多種有關(guān)智能計(jì)算教材,如高等教育出版社的《計(jì)算智能(第一分冊)》、科學(xué)出版社的《計(jì)算智能中的仿生學(xué):理論與算法》、《計(jì)算智能――理論、技術(shù)與應(yīng)用》等教材,但很快發(fā)現(xiàn)其中很多地方不適用,因此,我們在教學(xué)的過程中,對目前國內(nèi)出版有關(guān)智能計(jì)算教材,結(jié)合我們課題的研究,針對性選取一些內(nèi)容來制作課件和講義進(jìn)行教學(xué)。因此,建議智能計(jì)算相關(guān)專業(yè)的協(xié)會(huì)或出版社盡快組織教學(xué)經(jīng)驗(yàn)教師編寫適合于研究生教學(xué)的智能計(jì)算教材。

4 教學(xué)效果評價(jià)方法

智能計(jì)算理論與應(yīng)用這門具體課程來說,最重要的是注重學(xué)生的交叉學(xué)科知識和能力的培養(yǎng)。因此,本課程學(xué)習(xí)結(jié)束考察方式主要采用:1)閉卷考試。主要考察對智能算法原理的理解和綜合運(yùn)用能力。2)小作業(yè)。要求對介紹過群智能算法總結(jié)、分析、對比等,形成一個(gè)簡要總結(jié)報(bào)告,對介紹過多種智能算法的概念、原理、方法、應(yīng)用等方面進(jìn)行總結(jié)。3)大作業(yè)。檢查學(xué)生的動(dòng)手編程能力,要求對介紹過群智能算法的源代碼集成,形成一個(gè)演示系統(tǒng)。該門課成績分配如下:成績=閉卷考試(50%)+小作業(yè)(30%)+大作業(yè)(20%)。

5 結(jié)語

智能計(jì)算是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和人們對自然界的深入理解而發(fā)展起來,它強(qiáng)調(diào)對人類和其他生物、植物等智能行為的模擬,注重向自然界學(xué)習(xí),汲取其中有益的規(guī)律和原理。與傳統(tǒng)的方法相比,智能計(jì)算具有自適應(yīng)、并行性、全局搜索等能力,尤其可解決一些大規(guī)模復(fù)雜問題。智能計(jì)算是人們研究自然以及人類社會(huì)自身的一種非常有效的手段,其應(yīng)用前景非常廣泛,目前已經(jīng)成為人工智能界研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。因此,在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、人工智能等相關(guān)專業(yè)開設(shè)智能計(jì)算課程是勢在必行,這有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn):

[1]徐宗本.計(jì)算智能(第一分冊):模擬進(jìn)化計(jì)算[M],北京:高等教育出版社,2004:124-132。

[2]徐宗本,張講社,鄭亞林.計(jì)算智能中的仿生學(xué):理論與算法[M].北京:科學(xué)出版社,200 3:1-9。

第8篇:人工智能課程評價(jià)范文

[關(guān)鍵詞]人工智能;國際商務(wù)課程;教學(xué)創(chuàng)新;能力培養(yǎng)

新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)革命正在進(jìn)行,大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新型技術(shù)與商業(yè)模式正深刻改變?nèi)藗兊乃季S、生產(chǎn)、學(xué)習(xí)方式。關(guān)于人工智能對于人類社會(huì)的沖擊,已有不少論著。2016年,《自然》雜志刊發(fā)谷歌的“深度心智”(Deepmind),這將會(huì)極大的擴(kuò)大人的能力。2019年初,國務(wù)院《中國教育現(xiàn)代化2035》,提出要建設(shè)智能化校園,統(tǒng)籌建設(shè)一體化智能化教學(xué)、管理與服務(wù)平臺。2019年8月29日,科技部新一代人工智能發(fā)展研究中心聯(lián)合羅蘭貝格管理咨詢公司《智能教育創(chuàng)新應(yīng)用發(fā)展報(bào)告》(以下簡稱《報(bào)告》)。報(bào)告顯示,人工智能有望引領(lǐng)教育的系統(tǒng)性變革,推動(dòng)人才培養(yǎng)更加多元化、更加精準(zhǔn)化、更加個(gè)性化。世界各國紛紛制定規(guī)劃,出臺相應(yīng)的政策措施,推動(dòng)智能教育的發(fā)展。以美國、新加坡等為代表的各國相繼推出面向未來的新教育改革戰(zhàn)略,不斷制定相關(guān)政策法規(guī),設(shè)計(jì)本國智能教育的發(fā)展藍(lán)圖。

一、未來智能社會(huì)的能力預(yù)測

未來社會(huì)各種各樣的顛覆性變革,全球各種組織都在做預(yù)測。世界未來研究所[1]對未來社會(huì)需要的10中技能的預(yù)測:一是意義構(gòu)建,二是社交智能,三是新穎和適應(yīng)性思維,四是跨文化能力,五是計(jì)算思維,六是新媒體素養(yǎng),七是跨學(xué)科能力,八是設(shè)計(jì)思維,九是認(rèn)知負(fù)荷管理,十是虛擬協(xié)作。十種技能分別體現(xiàn)在三個(gè)層面,即人際交往能力、應(yīng)用知識能力與工作技能層面。引入這些技能,旨在深入探索未來技能存在的世界,以及目前教授和衡量這些技能的方式,希望這些技能能夠更充分地融入高校國際商務(wù)的課程。[2]

(一)人際交往層面——團(tuán)隊(duì)合作精神

人際交往層面主要指與他人有效合作,有效溝通,與不同背景的伙伴有效合作的能力,即團(tuán)隊(duì)合作精神。數(shù)據(jù)來源:世界未來研究所第一,跨文化能力。4個(gè)主要組成部分可以用來評估一個(gè)人的跨文化競爭力:知識組成部分、情感組成部分、精神運(yùn)動(dòng)組成部分以及情景組成部分。第二,社交智能。盡管社交網(wǎng)絡(luò)平臺為人們提供了更多的聯(lián)系,但它們培養(yǎng)的深厚友誼卻很少。微信、Facebook等社交平臺的主流化與普及鼓勵(lì)人們以新的方式思考如何建立和維持人際關(guān)系。[3]第三,虛擬協(xié)作,即作為虛擬團(tuán)隊(duì)的一員,能夠富有成效地工作,提高參與度,并展示自己的存在感。

(二)應(yīng)用知識層面——邏輯性分析信息的能力

應(yīng)用知識層面主要指個(gè)體可以邏輯性的分析信息的一系列能力,具體如下:第一,新穎的適應(yīng)性思維。即熟練地思考和提出解決方案,而非死記硬背或默守陳規(guī)。第二,認(rèn)知負(fù)荷管理。以多種形式表現(xiàn)的信息流豐富的世界帶來了認(rèn)知過載的問題,人們只有學(xué)會(huì)有效的過濾和關(guān)注重要的信息,才能把大量涌入的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為優(yōu)勢。第三,意義構(gòu)建,即確定對方所表達(dá)內(nèi)容的深層含義的能力。人工智能將取代僅僅需死記硬背、日常制造業(yè)和服務(wù)業(yè)的工作,而對機(jī)器不擅長的高層次的思維技能、不能撰寫為文本的需求將會(huì)越來越大。

(三)工作技能層面——解決問題和決策能力

工作技能層面主要指個(gè)體可以成為一個(gè)問題解決者和決策者,包括計(jì)劃和組織,解決問題,決策商業(yè)基礎(chǔ)等。也就是需要如下的素質(zhì):第一,新媒體素養(yǎng)。由于可視化在技術(shù)時(shí)揮越來越重要的作用,過去信息的靜態(tài)展示正在讓位于信息圖表和數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)模擬。第二,設(shè)計(jì)思維。從本質(zhì)上講,設(shè)計(jì)思維是一種創(chuàng)造性解決問題的能力,它反映了發(fā)散性思維和收斂性思維的結(jié)合。第三,跨學(xué)科能力。未來十年,專業(yè)領(lǐng)域?qū)⒈纫酝魏螘r(shí)候都更加具有重疊性,所以跨學(xué)科的研究方法將會(huì)占據(jù)世界創(chuàng)新的中心舞臺。第四,計(jì)算思維,即將大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成抽象概念,并基于數(shù)據(jù)的推理能力。隨著人類社會(huì)中數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級的增長,越來越多的職業(yè)需要計(jì)算思維和技能才能勝任。

二、應(yīng)對能力結(jié)構(gòu)變化的教育創(chuàng)新

未來社會(huì)中,人才能力結(jié)構(gòu)的變化也會(huì)對教學(xué)模式產(chǎn)生新的需求,課程教學(xué)需要結(jié)合不同的能力培養(yǎng)目標(biāo)做出相應(yīng)的調(diào)整與創(chuàng)新,世界知名高校和一些國際組織也提出了很多創(chuàng)新性的教學(xué)模式。如圖2所示。數(shù)據(jù)來源:世界未來研究所

(一)能力結(jié)構(gòu)及思維模式

世界未來研究所提出的十種技能的背后,所體現(xiàn)了以下一些基本的思維模式。同理心是指正確了解他人的感受和情緒,進(jìn)而做到相互理解、關(guān)懷和情感上的融洽。同理心非常有助于在虛擬空間中站在對方的角度考慮問題,增加團(tuán)隊(duì)伙伴之間的有效溝通。元認(rèn)知對于意義構(gòu)建能力十分重要。元認(rèn)知知識包含三方面:學(xué)習(xí)者對于自己的認(rèn)知,學(xué)習(xí)者對于學(xué)習(xí)策略和使用方法的認(rèn)知。成長性思維與批判性思維在認(rèn)知負(fù)荷管理、新穎和適應(yīng)性思維、新媒體素養(yǎng)以及設(shè)計(jì)思維中起到了十分重要的作用。成長性思維是相對于固定思維提出的,固定思維者把反饋當(dāng)做一種批評,成長思維樂于接受反饋,也從反饋中學(xué)習(xí),反饋?zhàn)罱K會(huì)產(chǎn)生積極的成長變化。批判性思維有助于形成自己獨(dú)特的世界觀,他們不會(huì)妄自評價(jià)他人,而是會(huì)站在別人的立場上,并且去了解他們的世界觀??鐚W(xué)科一定有兩種心態(tài)組成。首先,同理心。它允許人們從另一個(gè)角度來思考問題——站在別人的立場上。其次,好奇心。許多組織,包括IBM和IDEO,都開始從“T型”素質(zhì)的角度來討論這種技能,T型素質(zhì)的技能組合中既有深度又有廣度。但是楊壯①教授發(fā)現(xiàn):現(xiàn)在π型人才已經(jīng)在成為主流。所謂的π型人才是針對T型人才的一種升級,從字母的樣式中就可以看出,π比T的下方多了一豎,所以它代表著“兩專多能”,即除了你可能在高等教育階段獲得的專業(yè)能力之外,還需要有另一項(xiàng)專業(yè)能力。邏輯推理能力有助于培養(yǎng)計(jì)算思維。未來的教育課程中應(yīng)該納入計(jì)算思維技能的發(fā)展,鼓勵(lì)學(xué)生通過因果推理認(rèn)知、元認(rèn)知和其他技能來學(xué)習(xí)解決問題。這種模式的目的是讓學(xué)生分析他們在現(xiàn)實(shí)世界中可能遇到的真實(shí)情況,來教授計(jì)算思維能力。[6]

(二)國內(nèi)外高校教育模式創(chuàng)新

1.“魚缸討論”“魚缸討論”,也是一種促進(jìn)學(xué)生討論的教學(xué)小技巧,不僅讓討論者積極參與,更能讓其他學(xué)生積極反饋。第一步,把學(xué)生分成兩組。第一組參加討論的學(xué)生圍成圓桌坐在教室中間,就像是在被第二組觀看的魚缸里一樣。第二步,坐在中間的組開始時(shí)長10分鐘左右的討論,的第二組學(xué)生要聽著,并且評估第一組的討論。第三步,做出反饋。這是學(xué)生們最感興趣的環(huán)節(jié),學(xué)生可以從熟悉的同學(xué)那里了解到自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),有了反饋確實(shí)會(huì)使得討論變得更加激烈。2.項(xiàng)目式教學(xué)PBL(Problem based learning)教學(xué)法,也叫“項(xiàng)目式教學(xué)”,是一種通過讓學(xué)生展開一段時(shí)期的調(diào)研、探究,致力于用創(chuàng)新的方法或方案,解決一個(gè)復(fù)雜的問題、困難或者挑戰(zhàn),從而在這些真實(shí)的經(jīng)歷和體驗(yàn)中習(xí)得新知識和獲取新技能的教學(xué)方法。PBL旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)意思維、創(chuàng)新能力、自主學(xué)習(xí)能力及批判思維的能力。3.跨學(xué)科課程教學(xué)自21世紀(jì)以來,美國課程改革中出現(xiàn)了實(shí)用導(dǎo)向的跨學(xué)科課程,如ICT課程,環(huán)境教育和STEM課程。STEM是科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(xué)(Mathematics)四門學(xué)科英文首字母的縮寫,STEM教育的核心是將原本分散的4門學(xué)科自然組合成一個(gè)整體,以項(xiàng)目探究方式進(jìn)行綜合性問題解決學(xué)習(xí),以形成相應(yīng)的綜合。

三、針對國際商務(wù)課程的創(chuàng)新

結(jié)合世界未來研究所的十項(xiàng)工作技能、世界一流大學(xué)以及國際組織在教育方面的改革,結(jié)合東北財(cái)經(jīng)大學(xué)國際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易學(xué)院國際商務(wù)碩士(MIB)專業(yè)碩士教學(xué)情況,國際商務(wù)課程實(shí)際教學(xué)提出以下思考和建議。[7]

(一)培養(yǎng)同理心和元認(rèn)知的實(shí)踐方法

一種方式是開展課外活動(dòng),以小組為單位的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)活動(dòng)有助于培養(yǎng)人際溝通和跨文化能力。例如:體驗(yàn)式學(xué)習(xí)周;商務(wù)禮儀情景劇等。另一種方式是線上項(xiàng)目,線上項(xiàng)目中,可以通過微信小程序、投票互動(dòng)式的方法來增加課堂活躍度,爭取讓每位同學(xué)都參與到課程中。國際商務(wù)課程是一門既要求專業(yè)知識扎實(shí),又需要具備優(yōu)秀的人際交往能力的綜合性課程。那么,在已有的小組活動(dòng)中,可以在每次小組活動(dòng)或者小組作業(yè)之后加入一個(gè)環(huán)節(jié)——組員互評與打分。一些課堂討論的小技巧會(huì)有助于培養(yǎng)元認(rèn)知的思維模式。一種方法是在課上開展限時(shí)討論,討論映射是一種將學(xué)生的實(shí)時(shí)討論視覺化的方法,這種討論技巧使學(xué)生能夠從以下幾個(gè)角度進(jìn)行深入的思考。

(二)培養(yǎng)成長型思維和批判性思維的實(shí)踐方法

在國際商務(wù)的案例分析中,引用PBL教學(xué)非常值得考慮。假設(shè)案例主題為跨國企業(yè)如何成功并購?fù)鈬庸?,老師用一部分課時(shí)講解完理論部分,提供參考資源之后,另一部分課時(shí)可以嘗試組織PBL。一次PBL教學(xué)要分次給予問題,分次討論。具體過程大致包括七個(gè)步驟:第一步,弄清不熟悉的術(shù)語;第二步,界定問題;第三步,頭腦風(fēng)暴(對可能的假設(shè)或解釋進(jìn)行集體討論);第四步,重新結(jié)構(gòu)化問題(對問題的嘗試性解決);第五步,界定學(xué)習(xí)目標(biāo);(以上步驟為學(xué)生小組討論);第六步,收集信息和個(gè)人學(xué)習(xí)(學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí));第七步,共享收集到的和個(gè)人學(xué)習(xí)的信息(小組報(bào)告和討論)。經(jīng)過上述七步驟,完成一次PBL學(xué)習(xí)。在這個(gè)教學(xué)模式中,老師的角色是教學(xué)組織者、資源提供者、學(xué)生能力發(fā)展的促進(jìn)者。學(xué)生從知識的被動(dòng)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鲗W(xué)習(xí)者、合作者和研究者。在國際商務(wù)的課程中,有很多需要實(shí)際調(diào)研的案例報(bào)告,也有需要做營銷策劃的報(bào)告。創(chuàng)客空間則可以融入這種類型的報(bào)告中,結(jié)合導(dǎo)師的相關(guān)課題,最好有一定經(jīng)費(fèi)的支持,為學(xué)生的基于創(chuàng)造的策劃提供完備的支撐。學(xué)生們可以就某個(gè)主題展開經(jīng)驗(yàn)分享、頭腦風(fēng)暴、結(jié)合實(shí)際情況鍛煉設(shè)計(jì)思維和表達(dá)能力,這種能力不僅適用于學(xué)校,而且也適用于未來工作中。

(三)培養(yǎng)跨學(xué)科能力和邏輯推理能力的實(shí)踐方法

注重“國際商務(wù)專業(yè)+21世紀(jì)主題”的課程框架,希望通過超學(xué)科整合來彌補(bǔ)傳統(tǒng)學(xué)科的缺點(diǎn)與不足,構(gòu)建適切核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)化的課程框架。主題選擇具有適當(dāng)?shù)膹椥?,為跨學(xué)科知識的聯(lián)結(jié)提供空間。比如在國際商務(wù)課程授課內(nèi)容中,注重添加區(qū)塊鏈、人工智能以及中美、中歐關(guān)系等主題。在國內(nèi),“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品大賽是大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐教育最普遍和最有效的形式之一,具有廣泛的群眾基礎(chǔ)和旺盛的生命力。每兩年舉辦一屆,被譽(yù)為當(dāng)代大學(xué)生科技創(chuàng)新的“奧林匹克”盛會(huì)。所以提倡創(chuàng)建跨學(xué)科小組參加“挑戰(zhàn)杯”大賽,比如國際貿(mào)易學(xué)院、國際商學(xué)院以及工程管理學(xué)院組建團(tuán)隊(duì)參加挑戰(zhàn)杯,成員對不同學(xué)科都有相當(dāng)?shù)膶iL和良好的基本知識:國際營銷、國際文化視野以及數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ),在這樣的團(tuán)隊(duì)中,更可能激發(fā)出新的思維和優(yōu)秀的方案。

(四)全案例情景式教學(xué)

不同于教師講授知識,學(xué)生被動(dòng)接受知識的傳統(tǒng)教學(xué)模式,全案例情景式教學(xué)是以案例或情景為載體引導(dǎo)開展學(xué)生自主探究性學(xué)習(xí), 以提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。[5]首先,準(zhǔn)備階段。針對國際商務(wù)專業(yè)碩士課程的專業(yè)特點(diǎn),結(jié)合知識點(diǎn)和學(xué)生實(shí)際情況,選取合適的案例作為分析材料。其次,授課階段。在該階段,教師講授知識點(diǎn)之后,就將案例發(fā)放給學(xué)生;接下來就是考驗(yàn)學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際的能力。學(xué)生可以自發(fā)組成小組,根據(jù)案例內(nèi)容,并結(jié)合自己能力和長處與小組分工合作進(jìn)行案例討論,而在這當(dāng)中,教師主要的角色是組織和引導(dǎo)學(xué)生。最后,拓展階段。在學(xué)生匯報(bào)案例內(nèi)容之后,教師要對學(xué)生的探討結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評總結(jié)。學(xué)生也可以利用這個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行自查,發(fā)現(xiàn)自己是基礎(chǔ)知識點(diǎn)薄弱還是實(shí)踐能力欠缺。通過該階段,教師可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的水平,學(xué)生也可以發(fā)現(xiàn)自己作為專業(yè)碩士能力缺失的部分,從而雙方進(jìn)行查缺補(bǔ)漏。

四、總結(jié)與展望

結(jié)合國外高校及國際組織已有的模式,針對未來社會(huì)所需十種能力的培養(yǎng)方式如何應(yīng)用在國際商務(wù)課程中,提出了一系列的活動(dòng)和思維模式培養(yǎng)技巧,如在線學(xué)習(xí)(以MOOC為主)、討論映射和魚缸式討論、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)(PBL)、案例分析和創(chuàng)客空間以及課上的投票互動(dòng)式環(huán)節(jié)等,希望對國際商務(wù)課程的改革創(chuàng)新有實(shí)質(zhì)性的輔助作用。要想在未來取得成功,需要成為適應(yīng)性強(qiáng)的終身學(xué)習(xí)者。隨著組織形式和技能要求的快速變化,要求每位個(gè)人都必須具備遠(yuǎn)見,重新評估自己需要的能力,并迅速整合合適的資源來培養(yǎng)和完善需要的能力,適應(yīng)萬眾創(chuàng)新時(shí)代,并形成決勝未來的新的競爭優(yōu)勢,贏得人工智能時(shí)代世界高等商科教育領(lǐng)域中的話語權(quán)。注釋:①楊壯:現(xiàn)任北京大學(xué)國家發(fā)展研究院BiMBA商學(xué)院聯(lián)席院長、北京大學(xué)國家發(fā)展研究院管理學(xué)教授、美國福坦莫大學(xué)商學(xué)院副院長、終身教授,著名領(lǐng)導(dǎo)力專家。

【參考文獻(xiàn)】

[1]InstitutefortheFuture.FutureWorkSkills2020[EB/OL].[2019-11-09].

[2]LiuJie.TheOptimizationStudyofGeneralEducationPracticeEffectinOurCountry[J].學(xué)術(shù)界,2013(12):283-290.

[3]陳妍蓓(編譯).歐盟關(guān)注終身學(xué)習(xí)關(guān)鍵能力培養(yǎng)[J].世界教育信息,2019,32(10):74-75.

[4]段世飛,張偉.人工智能時(shí)代英國高等教育變革趨向研究[J].比較教育研究,2019(1):3-9.

[5]王文.案例教學(xué)法在高校市場營銷教學(xué)中的應(yīng)用探索[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2020,19(4):187-188.

[6]吳朝暉.智能增強(qiáng)時(shí)代的學(xué)習(xí)革命--在國際人工智能與教育大會(huì)上的發(fā)言[J].世界教育信息,2019,32(10):3-6.

第9篇:人工智能課程評價(jià)范文

關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)挖掘 ICAI 智能化 輔助教學(xué)

中圖分類號:TP391.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2012)11-0077-01

1、引言

伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的飛速發(fā)展,各行各業(yè)逐步進(jìn)入了信息化的發(fā)展時(shí)期,而高校教育事業(yè)也不例外。由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文化的高速發(fā)展,人們對教育質(zhì)量的追求日益高漲,而傳統(tǒng)的教學(xué)手段和模式已經(jīng)無法適應(yīng)這種快速增長的需求,教學(xué)環(huán)節(jié)逐步和信息化技術(shù)相結(jié)合,比如計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)。然而,傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)依舊存在多種弊端,比如個(gè)性化、智能化性能不足。而隨著數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、人工智能技術(shù)的快速崛起,人們將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用到ICAI中,實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化、智能化的應(yīng)用,大大提高了ICAI的性能和效率。

2、智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)

2.1 概念及意義

智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)ICAI主要依托豐富的教學(xué)資源,為學(xué)生提供不同層次的學(xué)習(xí)服務(wù),為教師提供教學(xué)工作的管理平臺。學(xué)生可以根據(jù)需要制定學(xué)習(xí)計(jì)劃,然后進(jìn)行有針對性的學(xué)習(xí),教師可以對學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)工作,學(xué)生還可以根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)度和效果進(jìn)行調(diào)整。ICAI不同于以往的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng),它具備更多個(gè)性化、智能化的功能。

2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

ICAI系統(tǒng)通常主要包括四大功能模塊:知識庫、教師管理模塊、學(xué)生學(xué)習(xí)模塊、智能管理接口。

3、數(shù)據(jù)挖掘概述

數(shù)據(jù)挖掘簡單理解為“數(shù)據(jù)庫中的發(fā)現(xiàn)”,主要是從海量的數(shù)據(jù)中提取、分析、挖掘有用的知識信息,通過發(fā)現(xiàn)可用的模式,來發(fā)覺可用的內(nèi)涵信息,用于提供未來發(fā)展趨勢的決策信息。數(shù)據(jù)挖掘的分析方法主要包括四種:分類分析法、預(yù)測、關(guān)聯(lián)規(guī)則、聚集分析法。

4、數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用于CAI

4.1 數(shù)據(jù)挖掘在知識庫中的應(yīng)用

數(shù)據(jù)挖掘在知識庫中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在下述幾個(gè)方面:形成知識表示、改進(jìn)教學(xué)模式與策略。

(1)形成知識表示。該過程主要將知識庫中的課程信息、技能信息進(jìn)行分析、拆解、建模,形成一定的知識體系,然后采用人工智能技術(shù)將這些知識庫轉(zhuǎn)換為ICAI系統(tǒng)可識別的表達(dá)模式,從而形成知識表示。在此過程中,使用聚類分析法將知識信息歸類,同類的知識間距大,否則間距小;同時(shí)確定知識點(diǎn)的類標(biāo)記,方便查找。需要注意的是,此過程要符合教學(xué)規(guī)律的需要,便于為個(gè)性化教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)提供知識信息儲(chǔ)備。接著,通過關(guān)聯(lián)規(guī)則建立知識點(diǎn)、題目庫、項(xiàng)目集的關(guān)聯(lián)信息。

(2)改進(jìn)教學(xué)模式與策略。對學(xué)生信息庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行樣本訓(xùn)練,將學(xué)生對知識點(diǎn)學(xué)習(xí)的情況作為分類依據(jù)進(jìn)行分類,標(biāo)記每一個(gè)學(xué)生,并且描述學(xué)生的分類特征。根據(jù)這些分類數(shù)據(jù),可以改進(jìn)教學(xué)模式和策略,比如控制學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度,還可以直接向?qū)W生提出學(xué)習(xí)建議。同時(shí),老師可以通過從學(xué)生的聚類分析中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,找出學(xué)生成績優(yōu)異、認(rèn)知能力強(qiáng)、學(xué)習(xí)能力差、學(xué)習(xí)能力一般等級別的學(xué)生,實(shí)施個(gè)別輔導(dǎo)。

4.2 據(jù)挖掘在教師模塊中的應(yīng)用

首先使用聚類分析法對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、成績進(jìn)行分類,方便老師為學(xué)生提供個(gè)性化輔導(dǎo),而重點(diǎn)就是如何進(jìn)行分類。主要使用主成分分析法、聚類分析法對學(xué)生的信息進(jìn)行提取、分析、描述,從而確定學(xué)生的能力分類,可以繼續(xù)分解為多個(gè)能力屬性的分組,形成若干小類,大類可供參考的信息包括:學(xué)生成績信息、考核信息等。對于學(xué)生成績來說,小類可能包括:單一科目、綜合成績等;考核信息可能包括:單一科目考核、綜合考核等。綜合課程的重難點(diǎn)特點(diǎn)來分析、歸類學(xué)生的學(xué)習(xí)能力趨勢,據(jù)此建立每類學(xué)生和對應(yīng)學(xué)習(xí)指導(dǎo)知識庫的關(guān)聯(lián)關(guān)系。但是考慮到學(xué)生的基礎(chǔ)以及課程彼此間的關(guān)聯(lián)性,因此對于剛?cè)雽W(xué)的學(xué)生成績參考性意義不大,必須要借助成分分析法對學(xué)生成績實(shí)施預(yù)處理,使用其它的分類指標(biāo)進(jìn)行分類,更具有科學(xué)性;同時(shí),還可以使用樣本訓(xùn)練中的“馬氏距離”規(guī)則進(jìn)行聚類分析。最終的目的是形成學(xué)生綜合能力的分類,然后建立學(xué)生類分組和教學(xué)指導(dǎo)知識庫的關(guān)聯(lián)關(guān)系,方便教師為學(xué)生提供個(gè)性化輔導(dǎo)。

4.3 據(jù)挖掘在學(xué)生模塊中的應(yīng)用

學(xué)生信息的內(nèi)涵較為豐富,包括基礎(chǔ)信息、個(gè)人高考成績信息、個(gè)人履歷信息、個(gè)人喜好信息等,豐富了知識庫信息??梢詫@些信息進(jìn)行分類,對這些類分組進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,對于綜合考評學(xué)生的綜合能力具有指導(dǎo)意義。另外,需要考慮到影響學(xué)生學(xué)習(xí)能力、成績的因素較多,因此需要發(fā)掘潛在的因素并進(jìn)行歸類??梢允褂脭?shù)據(jù)挖掘技術(shù)中的決策樹算法、關(guān)聯(lián)分析法建立影響因素的實(shí)例,進(jìn)行分析,然后形成關(guān)聯(lián)模型。比如,個(gè)人喜好表示個(gè)人對某方面事物、知識的特別偏好,在一定程度上反應(yīng)了此人對該領(lǐng)域的知識掌握程度,直接影響到學(xué)生綜合能力的認(rèn)定結(jié)果。通過對學(xué)生進(jìn)行能力分組以后,然后建立學(xué)生類分組和其它知識庫的關(guān)聯(lián)關(guān)系,從而方便教師對學(xué)生進(jìn)行有效的輔導(dǎo)。

5、結(jié)語

ICAI系統(tǒng)在未使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)之前,無法適應(yīng)學(xué)生個(gè)性化、智能化學(xué)習(xí)的需求。但是將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用到ICAI以后,學(xué)生可以進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的同時(shí),還可以由老師提供個(gè)性化的輔導(dǎo),可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,同時(shí)還可以優(yōu)化教學(xué)模式。ICAI和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的融合是未來高校教學(xué)管理信息化的主流發(fā)展趨勢。

參考文獻(xiàn)

[1]賈麗媛,張弛,周翠紅.數(shù)據(jù)挖掘在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)評價(jià)中的應(yīng)用[J].湖南城市學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011(02).

[2]洪潔,蔣曉川.Apriori算法在學(xué)生系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用[J].硅谷,2011(07).

[3]袁燕,李慧.基于數(shù)據(jù)挖掘的教學(xué)評價(jià)系統(tǒng)研究[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化.2009(11).

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