人工智能在教學的應用精選(九篇)

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第1篇：人工智能在教學的應用范文

關鍵詞：隱喻；認知功能；外語教學

中圖分類號：G4241

文獻標志碼：A

文章編號：1002－0845(2007)06－0046－02

收稿日期：2006-12-12

作者簡介：孫厭舒（1979-），女，山東聊城人，副教授，碩士，從事語言習得及英語教學研究。

一、隱喻的認知功能

對隱喻認知功能的研究最早可追溯至亞里士多德時代。亞氏把隱喻看做是一個概念對另一個概念的替換，并且指出，詩歌中隱喻的運用有一定的語境(Mahon，1999)。隱喻的認知功能在17和18世紀再次被Vico和Teasaoro提及，只是進入20世紀以后，隱喻的認知功能才被貶低，隱喻被當成了一種靜態(tài)的形式邏輯的符號。例如Searle(1977)從語言學的觀點出發(fā)，把隱喻僅僅看做是一種語用現象。為此，萊科夫和約翰遜一針見血地指出，“典型的看法都認為隱喻僅僅是一種語言特點，是語言的問題而不是思想或行為問題”(Lakoff & Johnson， 1980)。他們以《我們賴以生存的隱喻》一書大張旗鼓地提出了隱喻的認知功能，從而把對隱喻的認知功能的研究推向前所未有的高度。他們認為，隱喻的本質是通過甲事物來理解和體驗乙事物，人的概念系統(tǒng)就是通過隱喻建構起來的，即所謂“我們的思想和行為本質上都是隱喻的” (Lakoff,1980)。自此，對隱喻的認知功能的研究逐漸發(fā)展起來?？穫?1999)也指出，隱喻具有語言修辭功能、認知功能和語用功能。國內學者束定芳在《隱喻學研究》一書中，把隱喻功能劃分為修辭功能、語言學功能、詩歌功能、認知功能、社會功能和文字游戲功能。其中隱喻的認知功能主要指隱喻是人類認識概念系統(tǒng)的基礎和組織經驗的工具，為人類認識世界提供了新的視角。一般認為，隱喻的認知機制主要體現為從源領域到目標域的映射，表現為人的思維中存在的系統(tǒng)的概念隱喻。在特定語境中，這種概念隱喻常常意味著信息的篩選和整合，而且根據Lakoff的“不變原則”，這種認知映射具有系統(tǒng)性特點，即源領域的結構系統(tǒng)映射到目標域時，原有的基本圖式結構不變。

二、外語教學中隱喻的應用研究回顧

卡梅倫較早地探討了具有認知功能的隱喻的應用。她認為，隱喻首先是一種語言使用現象，語言的認知性與社會性相互作用產生了語言行為。因為語言是一個復雜的、動態(tài)的系統(tǒng)，語言資源只有在特定的語境中被應用、加工，才能達到互動的目的。作為語言學者，應當揭示種種語言行為的內在過程。因此，研究隱喻，要把隱喻的社會層面和認知層面都包括進來。在此基礎上，卡梅倫建構了隱喻的應用框架：1)理論層面；2)加工層面；3)神經層面(Cameron， 1999)。近年來，第一層面主要研究隱喻的認定和分類，第二層面主要指隱喻在特定文化語境下的作用和解釋，第三層面研究處理隱喻時的神經活動。國外對隱喻的認知功能的應用研究已逐漸擴展到很多領域，例如Gwyn(1999)有關隱喻的認知功能在醫(yī)療中的應用研究，Clarke (1999)對兒童話語中隱喻的分析，Forceville(2000)對廣告中隱喻的認知作用的研究，等等。

相比之下，在外語教學領域里，有關隱喻認知功能的應用研究要少得多，僅有零星的研究散見在認知語言學著作里。在首屆全國認知語言學研討會上，龐繼賢和丁展平(2002)曾撰文討論過隱喻的應用語言學研究，嘗試把卡梅倫的三個層面應用于外語教學。王寅(2004)提出了在外語教學中培養(yǎng)學生的隱喻能力的問題，蔡龍權(2005)也提出了把隱喻性表達作為一項外語交際能力的設想。但是隱喻的研究成果仍未在外語教學領域里引起足夠的重視。國外的相關研究亦很少，且多為母語為英語的二語習得研究。例如Cameron(2003)對英語國家課堂中出現的隱喻的分析，Cortazzi(1999)對本族語教師與學生有關“教學”、“教師”等概念的隱喻性理解和表達的研究。另外，這些研究也都沒有直接探討外語教學和隱喻的關系。

鑒于此，本文擬在前人研究的基礎上探討隱喻在外語教學中的主要應用層面，分析外語教學中隱喻應用的可能性，以期為隱喻的認知功能在外語教學中的進一步應用探索路徑。

三、隱喻的認知功能在外語教學中的應用

隱喻作為一種認知模式，出現在政治、經濟等各類語篇中(孫厭舒，2004)。我們的外語教材中也有大量的隱喻。隱喻在外語教學中的作用不容忽視。

基于卡梅倫的應用框架理論，在中國文化語境下，隱喻在外語教學中的應用也可分為三個層面：1)語言層面；2)交際層面；3)文化層面。語言層面主要包括隱喻的認知功能在外語教學中對各種語言現象的提煉和組織的作用。隱喻在交際層面上的應用是培養(yǎng)學生語言能力的重要方面，也是外語教學中經常涉及的問題。文化層面上，隱喻的認知功能在外語教學中主要涉及到文化教學與語篇理解。

1．語言層面

語言層面上，隱喻的認知功能主要表現在三個方面：(1)隱喻能有效地明確教學中的概念。Cortazzi總結隱喻的認知功能對外語教學的借鑒之處時指出，“隱喻能有效地明確教學中的概念，系統(tǒng)地組織概念”(Cortazzi，1999)。隱喻在從一個領域向另一個領域的投射中，一些特征在被形象化、具體化的同時也系統(tǒng)地被提煉。在語言學研究中，不同的隱喻用來明確不同的概念。例如，Saussure認為，Language is a game of chess．Chomsky提出 Language is growth，而Halliday則認為Language is a resource。在外語教學中，一些較抽象或較陌生的概念可以借助隱喻來明確。寫作教學中的“大綱”(outline)，閱讀教學中的“框架”(scaffolding)等，都是利用隱喻來明確概念的。（2)隱喻性的映射可以用來解釋一詞多義現象，可以說明詞的具體義項和抽象義項之間的聯系，可以使學生了解詞的演變機制，從而更好地理解、記憶詞匯。認知語義學認為，支配著一詞多義現象的不同意義之間關系的原則是由具體到抽象的隱喻性映射。隱喻的認知功能正是很多詞匯產生多義的原因。Lakoff舉過“foot”的例子：the foot of a mountain，the foot of a list中的foot正是將人們對人體的認知投射到其他事物上產生的意義。再比如通過了解表示空間概念的詞，如“up”、“down”等在語義擴展中的意義就可以深刻理解英語中介詞意義的多元性和抽象性(趙艷芳，2000)。(3)借助語言的隱喻本質及其隱喻概念，學生可以更好地理解教材中的隱喻性語言。特別是在文學作品閱讀和欣賞中，對隱喻的正確理解和把握能有效地幫助學生提高閱讀能力，理解作品的修辭及意境。教師可以通過講解隱喻的認知模式，幫助學生理解隱喻的含義，達到舉一反三的目的。例如，《新編英語教程》第6冊15課“Teaching as Mountaineering”中，教師被喻為登山者。這里教學是源領域，登山為目標域。源領域和目標域之間基于相似性而成功地被映射，固然是因為兩者都有艱難險阻，都能帶來成功的喜悅，但更重要的原因卻是，教師必須像登山者一樣善于“結繩”，即幫學生串起一個個知識點，或把書本知識和學生的實際聯系起來，把課堂教學和課外實踐聯系起來。通過對源領域和目標域的相似性的把握，教師可以比較順利地把隱喻蘊涵的意義傳達給學生，促進學生的閱讀理解。

2.交際層面

① 選自Istvan Kecskes(1999)。語言的普遍隱喻化表現在詞匯和語篇中，也表現在受情景制約的言語中。Lakoff(1980：4)說：“隱喻充滿了我們的日常生活?！倍鳵ichards(1936：94)則指出：“我們的三句話里就有一句隱喻。”交際言語中出現大量的隱喻表達也是基于我們的隱喻認知機制。隱喻源于我們的隱喻概念系統(tǒng)，而這一系統(tǒng)又源于我們對外部世界的體驗。我們可以想象，我們的祖先是從認知空間和自己開始認識世界的，所謂“遠取諸物，近取諸身”。隱喻的認知基于身體體驗，產生于一定的情境，并且必然受情景的制約(Lakoff & Johnson，1999：468)。例如“give me a break”①在特定情境中，它們意思并不是“讓我休息一下”，而是表示一種拒絕或反對。當我們用“give me a break”表示拒絕時，所形成的并非僅僅是一個語言事實，而且是一個言語社區(qū)所共同認可的交際行為。再如，在某特定情境中，“get out of here”①的意思也許并不是“l(fā)eave”，而是“don’t fool me”?？梢?，我們交際中使用的隱喻化表達方式不僅普遍，而且是與語境密切相關的語言現象。對外語學習者而言，隱喻化表達既是一種語言能力，也是一種交際能力。

面對交際中大量的隱喻化表達方式，我們認為，在外語教學中，培養(yǎng)學生的交際能力、隱喻性表達方式和思維方式是不可或缺的。但是目前我國外語教學中缺乏專門隱喻性表達的訓練，外語教師甚至尚未建立起培養(yǎng)學生的隱喻化思維和隱喻化表達方式的意識。蔡龍權曾撰文指出，“隱喻性表達是外語交際能力的必要構成，應該把它設立為我們外語教學的一個高級性學習目標”(蔡龍權，2005）。王寅(2004)也提出在外語教學中要提高學生的“隱喻能力”。兩位學者都提出要把隱喻確立為我們外語教學的一項內容，是很有見地的觀點。

3.文化層面

隱喻的認知模式也有不同的文化意蘊。如上所述，隱喻產生于體驗，產生于特定的文化情境，同時也是文化的組成部分。Lakoff指出，“我們所說的體驗決不僅僅涉及某個個體，確切地說，每一種體驗都是在一個廣闊的文化背景前提下產生的……所有體驗都完完全全是文化的產物”。隱喻本身的文化意蘊已是語言學界的共識。外語教學必須同時教授文化，這也已是外語工作者的共識。Swiderski(1999)詳細討論了如何通過閱讀和寫作來提高語言學習者的文化意識問題。

的確，講授隱喻固有的文化意蘊是進行文化教學的一個方法。然而通過分析隱喻的認知功能，可以在更深的層面上達到文化教學的目的。通過考察隱喻的認知模式，考察隱喻對概念的整合功能和對信息的篩選作用，可以幫助學生更深刻地理解隱喻所傳達的文化意蘊。

四、小結

本文討論了隱喻的認知功能在語言層面、交際層面、文化層面上在外語教學中的應用問題。上述三個層面中，語言層面是基礎，交際層面和文化層面在語言層面的基礎上得以發(fā)展并與之相輔相成。

但是隱喻的認知功能并非僅限于這三個層面。外語教學中學生聽、說、讀、寫幾個方面的語言能力是相輔相成的，隱喻的認知功能對學生語言能力的影響也是多方面的。我們相信，通過提高學生對隱喻的認知功能的理解，能夠提高學生的綜合語言能力。在外語教學中，雖然目前尚不可能進行獨立的隱喻教學，但我們可以從隱喻的認知功能這一角度對學生進行必要的訓練，使學生透過表面的語言現象，捕捉其中蘊含的文化信息，逐步培養(yǎng)學生對隱喻的認知功能敏銳的捕捉力和隱喻化的表達能力。

參考文獻：

［1］Forceville，C.Pictorial metaphor in advertising［M］．London：Routledge．2000．

［2］Lakoff，G.& M．Johnson，Metaphors We Live By［M］．Chicago：The University of Chicago Press.

［3］蔡龍權.隱喻理論在二語習得中的應用［J］．外國語，2003(6)：38～42．

［4］蔡龍權.關于把隱喻性表達作為外語交際能力的思考［J］．外國語，2005(6)：21～26．

［5］孫厭舒.認知研究與外語教學［J］．基礎教育外語教學與研究，2004(5)：50～53.

第2篇：人工智能在教學的應用范文

關鍵詞：人工智能；智能化計算機輔助教學；專家系統(tǒng)；知識庫

中圖分類號：TP18文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2007)12-21667-02

The Application of Artificial Intelligence in Education

HU Ji-li,YIN Yun-xia

( Anhui University of Traditional Chinese Medicine, Hefei 230038,China)

Abstract:As a result of the interpenetration of older branches into each other, scientific theories and their application of Artificial Intelligence have expanded into nearly all the areas of human activity. This paper introduces the application of Artificial Intelligence in education, especially deals with Intelligence Computer Aided Instruction based on the artificial Intelligence.

Key words:Artificial Intelligence;CAI;expert system;knowledge base

1 引言

人工智能作為當今世界三大尖端技術(空間技術、能源技術和人工智能技術)之一，是計算機科學的一個分支，它的目標是構造能表現出一定智能行為的。人工智能是一門極富挑戰(zhàn)性的科學，從事這項工作的人必須懂得計算機知識、心理學和哲學、機器學習、計算機視覺等。總的說來，人工智能的目的就是讓計算機這臺機器能夠像人一樣思考。人工智能的研究更多的是結合具體領域進行的，主要研究領域有專家系統(tǒng)、機器學習、模式識別、自然語言理解、自動定理證明、自動程序設計、機器人學、博弈、智能決定支持系統(tǒng)和人工神經網絡。它總的來說是面向應用的，隨著人工智能的誕生和發(fā)展， 人們開始把計算機用于教學領域。同時， 自七十年代以來， 有教學能力的專家系統(tǒng)得到研制。人工智能技術與專家系統(tǒng)的成就， 促使人們把問題求解、知識表示這些技術引入計算機輔助教學(CAI) ， 這便是智能型計算機輔助教學(CAI)。

近幾十年來， 隨著人工智能技術的日漸成熟， 它的一些研究成果被陸續(xù)應用到教學領域， 推進了教育發(fā)展改革和教學現代化進程。人工智能在教學系統(tǒng)的重要性也已形成共識。

2 人工智能在教育中的作用

目前在教育技術中涉及到AI的主要有以下領域：

2.1 知識的表示與訪問

基于人工智能的知識表示是以知識為對象，以計算機的軟硬件和計算機科學及人工智能和專家系統(tǒng)技術為工具，以哲學、心理學和邏輯學等為方法和指導，將知識表達成計算機可以直接處理的“知識庫”，使用“計算機的智能”來模擬人類專家或“人類智能”，對知識進行快速、精確、自動、科學的處理。它不屬于通常的“數據管理或信息管理”的“數據”層次，而是屬于“知識處理”或“知識”的智能化層次。其主要內容是對于知識進行形式化的表示、自動化的推理，智能化的教學或創(chuàng)造。計算機輔助教育是其中重要的組成部分。

2.2 符號計算

符號計算包括數值計算、符號計算和函數作圖。其代表軟件是Mathematica，當該軟件在1988年第一次，對科技及很多其他領域的計算機使用方式產生了深刻的影響。Mathematica 1.0時，商業(yè)周報將其列入當年最重要的十大新產品名單。這標志著現代科技計算的開始。Mathematica也被大量地用于教育:有成百上千的課程，從高中課程到研究生課程用它作基礎。隨著各種學生版的，Mathematica也已成為全世界各種不同專業(yè)學生的重要工具。

2.3 對學生錯誤的自動診斷

采用人工智能技術，使得教學過程中系統(tǒng)可以自動診斷學生的學習水平，不僅能發(fā)現學生的錯誤，而且能指出學生錯誤的根源，從而做出有針對性的輔導或學習建議。而且根據學生的特點自動選擇教學內容，自動調整教學進度，自動選擇教學策略與方法。

2.4 實現智能性超媒體教學系統(tǒng)

超媒體系統(tǒng)有理想的教學環(huán)境，容易激發(fā)學生的學習興趣和學習主動性，但不能保證達到預期的學習目的，而且由于不了解所要教的對象，所以不能做到有針對性的指導，不能因材施教。智能輔助教學系統(tǒng)正好與此相反。將二者結合起來，就可實現性能互補，從而研究制出新一代高性能的智能超媒體教學系統(tǒng)。

3 人工智能應用于教育的新方向：ICAI

3.1 傳統(tǒng)CAI的不足

傳統(tǒng)的CAI由于其集成性、交互性、多媒體性等特點，在教學中可以極大地激發(fā)學生的學習動機，提高教師的教學效率和學生的學習效率。但在使用過程中，CAI的一些弱點也逐漸暴露出來。主要表現有:

(1)缺乏人機交互能力

現有CAI 大多以光盤作為信息的載體， 將教材中的內容以多媒體的形式展現出來， 教學信息是按預置的教學流程機械式地提供給學生的， 學生接受起來很被動。而且在課堂教學中， 一般也只能通過教師按預定的課件流程進行操作， 無論學生還是教師都不能很好地參與教與學的過程， 因此人機交互沒有很好地實現。

(2)缺乏教師與學生的互動

現有的CAI 課件在學生自學、進行操作使用時，如何學習都是學生自己的事。教師不能完全了解學生的情況，學生在碰到問題時，也不能向教師求助，師生之間是互相封閉的，軟件所起的積極效果大打折扣。同時由于缺乏網絡支持，現有的絕大多數CAI 課件是在單機環(huán)境下運行的，它們無法利用網絡的優(yōu)勢使知識內容快速更新，也更無法提供便捷的學習討論空間、隨時隨地的師生交流方式以及遠程教學實現的條件。

(3)缺乏智能性

要想面對不同情況的學生進行不同程度的教學過程， 使學生的學習變?yōu)橹鲃樱?并能由系統(tǒng)自動地提供助學信息而有選擇地學習，要想使教師的教學能積極地參與進去并根據系統(tǒng)提供的信息按照學生的認知模型為其準備最適合的學習內容， 給予不同方式的教學模式與方法， 沒有智能性的CAI 課件系統(tǒng)， 是很難實現以上目的并達到良好教學效果的。由此可見，現有的CAI 隨著人們要求的提高， 已經不能盡如人意。因此以智能CAI 為代表的新的計算機輔助教學系統(tǒng)將是教師在教育技術上需要不斷探求、努力實現的發(fā)展方向索。

3.2 ICAI－人工智能與多媒體技術的結合

為了克服傳統(tǒng)CAI的缺點，需要在知識表示、推理方法和自然語言理解等方面應用人工智能原理。因此很多專家提出了智能計算機輔助教學(ICAI)，智能計算機輔助教學(Intelligence Computer Assisted Instruction－ICAI)以認知學為理論基礎。將人工智能技術應用于CAI，是智能化的CAI。在ICAI系統(tǒng)中，允許學生與計算機進行較自由的對話，學生的應答不限于數字或簡單的短語。系統(tǒng)能夠判定學生應答的正確程度，并給予適當的反饋，而不是簡單地說“對”或“錯”。ICAI的宗旨在于利用現有計算機技術實現較好的人工智能，模仿人類的交互方式、思維習慣及情緒流動，修飾和掩蓋計算機的缺陷。

3.3 ICAI的優(yōu)點

(1)將教學內容與教學策略分開，根據學生的認知模型提供的信息，通過智能系統(tǒng)的搜索與推理，動態(tài)生成適合于個別化教學的內容與策略。

(2)通過智能診斷機制判斷學生的學習水平，分析學生產生錯誤的原因，同時向學生提出更改建議、以及進一步學習內容的建議。

(3)通過對全體學生出現的錯誤分布統(tǒng)計，智能診斷機制將向教師提供教學重點、方式、測試重點、題型的建議。

(4)為教師提供友好的教學內容、測試內容維護界面，無需改變軟件的結構即可調整教學策略。

(5)通過對學生認知模型、教學內容、測試結果的智能分析，向教學督導人員提供對任課教師教學業(yè)績評價的參考意見?？梢哉f，一個理想、完美的ICAI系統(tǒng)就是一個自主、優(yōu)秀的“教師”。

3.4 ICAI的標準

以現有的科學技術水平而言，短時期內顯然無法實現具備上述全部功能的ICAI系統(tǒng)。一般認為，只要具有下列一個或幾個特征的CAI系統(tǒng)就可以稱之為ICAI系統(tǒng)。

(1)能自動生成各種問題與練習。

(2)根據學生的學習水平與學習情況選擇與調整學習內容和進度。

(3)在了解教學內容的基礎上自動解決問題，生成解答。

(4)具有自然語言生成與理解能力，以便實現比較自由的教學問答系統(tǒng)，提高人機交互的主動性。

(5)對教學內容有解釋咨詢能力。

(6)能診斷學生錯誤，分析原因并采取糾正措施。

(7)能評價學生的學習行為。

(8)能評價教師的教學行為。

不難看出，ICAI與傳統(tǒng)的CAI相比，更加符合教育教學的規(guī)律，切合學生的認知習慣，具有明顯的優(yōu)越性。

3.5 ICAI的結構

ICAI主要由三個模塊組成:專家系統(tǒng)模塊、教師模塊和學生模塊。

(1)知識庫

知識庫是實現知識推理與專家系統(tǒng)的基礎，而建造知識庫的前提則是要解決知識的形式化，人工智能技術在教育中的應用表示以及知識的訪問與調用問題。因此，知識的表示與訪問是人工智能的核心技術之一，也是將AI引入教育領域必須首先解決的一個難題。

ICAI中的資源庫應該包括以下一些內容:

①多媒體素材庫:包括所要呈現的知識的一些素材，包括:文本、圖像、聲音、動畫及數字影象等多媒體教學資源。這些用于多媒體數據庫管理，便于分類、增刪、修改及查詢等操作。

②教學內容庫:教學內容庫用于存放教學內容，包括領域知識庫(含輔助知識庫、提示幫助庫、練習題庫，和測試題庫)。這些教學內容，包括習題和試題分章、節(jié)、課及知識點等有序存貯。供專家決策系統(tǒng)調用。

(2)學生模塊

學生模塊主要包括以下三個模塊:學生登陸模塊、學生水平評價模塊和學生監(jiān)督模塊。

①學生登陸模塊:利用該模塊主要用于學生使用ICAI時登錄，第一次登錄時學生輸人姓名、性別、年齡、學歷等相關信息，然后對學生進行詢問，選擇合適的測驗題對學生進行初測推薦學習計劃。當再次登錄時，系統(tǒng)根據保存的信息安排合適的學習內容。

②學生水平評價模塊:學生水平測試模塊用于評價某一教學單元學習完后測試成績。通過測試等因素分析，可以比較確切地了解學生的具體情況，從而制定出合理的教學策略和教學過程

③學習監(jiān)測模塊:學習檢側模塊用于監(jiān)測記錄學生的日常學習情況，記錄學生學習某教學單元時的參數值，并記錄在學生檔案中。包括:學生目前學習單元號；學習方式；正常學習、練習、提前瀏覽、學后復習；學習時間；學生提示問題的類型和次數；學生本次練習出錯次數。

(3)專家決策模塊

CAI中的專家決策系統(tǒng)可以看作專家系統(tǒng)中的推理機。專家系統(tǒng)是目前人工智能中最活躍、最有成效的一個研究領域，它是一種具有特定領域內大量知識與經驗的程序系統(tǒng)，它應用人工智能技術，模擬人類專家求解問題的思維過程求解領域內的各種問題，其水平可以達到甚至超過入類專家的水平。計算機中存有人類專家的知識并具有推理能力，從而可解決診斷、規(guī)劃、調度、預報、決策等要靠人類專家才能完成的任務。

成功的例子如:① DENDRL系統(tǒng)的性能已超過一般專家的水平，可供數百人在化學結構分析方面的使用;②MYCIN系統(tǒng)可以對血液傳染病的診斷治療方案提供咨詢意見經正式鑒定結果，對患有細菌血液病、腦膜炎方而的診斷和提供治療方案已超過了這方面的專家。

ICAI根據學生模塊提供的學生學習情況，通過智能系統(tǒng)的搜索與推理，得出智能化的教學方法與教學策略，能夠較科學地評估學生的學習水平，還可以通過分析學生以往的學習興趣和學習習慣，預測學生的知識需求和常犯錯誤，動態(tài)地將不同的學習內容、學習方法與不同的學生匹配，智能地分析學生錯誤的原因，進而有針對地提出合理的教學建議、學習建議以及改進方法，既提高了學生學習的滿意度，激發(fā)了學生的學習熱情，也對教師教學提供了客觀的依據和科學的方法。

4 結束語

由此可見人工智能技術已經逐步應用于計算機輔助教學中，與教學現代化有著密切的關系。人工智能技術的發(fā)展也必將會對ICAI 的發(fā)展起到巨大推動作用。近幾年來，人工智能的研究者們嘗試著使學生脫離“輔導學習”的過程來接受新知識，而采用“通過活動進行學習”的方式。在教學的其他方面，人工智能技術還可以建立人類推理模型學習工具等諸多的運用， 展示出越來越好的實用性。隨著Internet 的發(fā)展，虛擬現實技術的廣泛應用， ICAI 也將得到進一步的完善。21 世紀的教育教學手段將是以智能化CAI 為主線，多學科、多方位發(fā)展的新技術的體現。這種手段產生了人機交互、人機共生等全新概念，使人類擴展了自己的能力，促進了教育領域方方面面的改革。

參考文獻：

[1]王萬森.人工智能原理及其應用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2000.

第3篇：人工智能在教學的應用范文

1.1確保網絡系統(tǒng)的穩(wěn)定運行

在網絡技術的管理中，有關工作者務必檢測與控制一系列不同的網絡資源，這樣才能夠保障網絡運行的穩(wěn)定。在此過程中，應有效把握系統(tǒng)資源的狀況，并且進行合理分析，如果存在異常，需要異常關注，強化狀態(tài)監(jiān)控。通常而言，網絡系統(tǒng)的運行狀態(tài)都是高速化的，這就要求綜合把握網絡系統(tǒng)每時每刻的情況，人工智能可以有效地確保網絡系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

1.2具備非常強的協(xié)作能力

當今，計算機網絡的規(guī)模日益龐大，系統(tǒng)結構日益復雜化。因此，單一管理網絡系統(tǒng)越來越暴露出缺陷，這不利于計算機網絡技術的進步，應用人工智能技術能夠層次化地管理網絡，確保計算機網絡運行的穩(wěn)定性.

1.3具備高效的非線性處理能力

以之前的網絡控制理論作為視角而言，難以高效地管理計算機網絡安全，這是因為網絡系統(tǒng)具備復雜的拓撲結構，較難估計用戶的操作行為，進而難以保障網絡管理中的高度線性管控。人工智能具備非常強的模擬以及學習技能，因而能夠有效地解決非線性問題。

2人工智能在計算機網絡技術中的具體應用

人工智能在計算機網絡技術中的應用，需要技術工作者在把握人工智能發(fā)展現狀基礎之上，堅持實用性與科學性的原則，基于多個維度出發(fā)，根據計算機網絡技術的發(fā)展趨勢和方向，促進高效、科學地應用人工智能技術。

2.1人工智能在計算機網絡安全監(jiān)控中的應用

在控制環(huán)節(jié)中應用人工智能技術，有效地實現了當前時期管理計算機網絡工作的需要，在管理工作中應用控制技術的流程是系統(tǒng)化的。具體而言，應用人工智能控制技術先應采集和處理數據信息，在此過程中，以特定的形式儲存有關的數據，方便之后提取與應用。為了便于應用信息和管理工作者實施人工操作，要求設置控制界面，以使良好的人機交互界面形式形成。并且，為了有效地處理突發(fā)的計算機網絡管理現象，在人工智能控制組成部分中，應優(yōu)化報警和監(jiān)控部分，以實時監(jiān)控計算機網絡的一系列運行環(huán)節(jié)，保障如果存在運行缺陷，人工智能控制技術可以迅速和及時地進行識別，保障監(jiān)控有效性。針對管理時存在的報警情況，能夠以圖像、電話、語音信息輸出報警信息，通過各種各樣的報警方式，提高了報警工作的有效性，管理工作者能夠結合報警信息，實時解決一系列突發(fā)現象，以使技術損失減小。還能夠應用人工智能控制技術設定權限，各種管理工作者因為工作崗位職責或管理工作水平存在不同之處，所以在設置管理權限的基礎上可以有效防范管理工作者管理失誤形成的風險。并且，也方便管理計算機網絡管理工作者自身，以貫徹實施管理職責。

2.2人工智能在計算機網絡數據處理中的應用

應用人工智能技術可以顯著提高計算機網絡處理數據的能力，人工智能技術能夠進行計算機科學預測和動態(tài)模擬，進而以技術上支持開展一系列網絡管理事宜，特別是針對預設性管理事宜，方便管理者進行管理活動，降低了額外投入的管理成本，奠定了之后處理數據和其它有關管理工作的良好基礎。為了更好地在計算機網絡數據處理中發(fā)揮人工智能技術的優(yōu)勢作用，工作者應立足于實際現狀，切入人工神經網絡，結合建構的人工神經網絡機制，有效預測和處理一系列的網絡信息。具體而言，人工神經網絡可以結合實際運行的計算機網絡狀況，迅速取得網絡運行的重點參數，且對比網絡標準跟取得的參數，再輸出對比結果，從而直觀呈現計算機網絡。通過神經元件的閾值和連接權銜接輸出值、輸入值，以使最理想的擬合函數形成，基于人工神經網絡框架體系下，可以高效處理計算機網絡運行中的一系列中心數據，特別是在閱讀計算機網絡中一系列技術參數和設備運行狀況的基礎上，確保人工智能技術可以迅速地預測管理過程中存在的缺陷，且高效設置應對缺陷的方案，此操作因為要求運算很多數據，為此，應前移數據信息處理工作，以建構計算機網絡預測網絡和動態(tài)模擬網絡。

2.3人工智能在計算機網絡模型中的應用

縱觀實際運行的計算機網絡狀況而言，遺傳算法相比較于其它算法，其也屬于一種計算機網絡數值模型，具備的優(yōu)勢是處理信息高效、模型簡單等，并且屬于一種人工智能被應用于計算機網絡模型當中，從某種意義上來講，遺傳算法使智能化的模型實現。針對一些潛在的問題，遺傳算法可以迅速地實施綜合梳理和評估，提高了處理數據的有效性。在實際建構模型時，技術工作者應先調整編碼環(huán)節(jié)，在優(yōu)化編碼的基礎上，從技術上支持實現遺傳算法，基于該思維模型的引導之下，工作者務必有效設置數學模型，以體現編碼的價值。具體而言，在設置數學函數模型時，應兼顧計算機網絡的評估適應性和初始狀況，在處理以上兩種數據信息的前提條件下，盡可能更科學地提升遺傳算法評估計算的準確性。兼顧到遺傳算法的技術特點，在管理計算機網絡的情況下，能夠耦合處理地理信息系統(tǒng)和遺傳算法，結合地理信息系統(tǒng)的空間屬性，實現遺傳算法處理空間數據效果的持續(xù)提高，很好地發(fā)揮儲存數據、分析數據、管理數據環(huán)節(jié)上遺傳算法的價值，從而建構高效化的數據處理體系，真正使當前時期發(fā)展計算機網絡的需要實現，將尤為高效、便捷的用戶體驗提供給用戶。并且，切入遺傳算法，可以實時監(jiān)管計算機網絡的工作狀態(tài)，對于網絡的運行而言，倘若存在有關的問題，工作者可以結合遺傳算法迅速獲得反映，從而奠定檢修和排除故障的良好基礎，以及實現計算機網絡故障出現概率的顯著減小，保障網絡更加穩(wěn)定地運行。

2.4人工智能在教育領域中的應用

在當今改革教學的進程中，課堂教學中業(yè)已日益普遍地應用先進的互聯網技術。教育教學中應用人工智能技術，可以很好地激發(fā)學生的學習興趣以及學習積極主動性，因而可以實現教學效率和質量的提升。結合當前時期的應用現狀而言，人工智能的應用重點表現為早教方面，尤其是出現的AI智能機器人，推動早教向一種全新的教學視角轉變，使教學并非僅僅限制在教材文本上。除此之外，互聯網與人工智能的統(tǒng)一，還可以實時處理課堂教學中的一些問題，針對難以解答的問題，能夠迅速、準確地搜索，從而實現更加理想的教學效果。

2.5人工智能在大眾生活中的應用

基于社會經濟的進步，人工智能技術業(yè)已逐步應用于人們平時的生活過程中，像是智能家居的出現大大方便了人們的生活，實現了人們高層次的生活需求。像是當今經常見到的窗簾智能控制、燈光智能控制，以及存在的智能家居遠程控制系統(tǒng)等，都很好地呈現了人工智能的優(yōu)勢作用和極大的便捷性。因此，在人工智能將來的發(fā)展中，大眾的生活中必將普遍地應用人工智能技術，從而將尤為優(yōu)質的生活服務保障提供給人們。

第4篇：人工智能在教學的應用范文

關鍵詞：人工智能，基礎教育，專業(yè)發(fā)展

一、前言

人工智能（Arti?cialIntelligence，簡稱AI)快速發(fā)展，在一定程度上促進了人們的思維方式、人際互動模式以及學習和教學方式的改變，我國教育部門不斷重視AI技術在基礎教育領域中的融合，以更好地促進中小學生的個性化發(fā)展。AI視域下，教師的工作環(huán)境將會越來越智慧化，智能閱卷、智能授課和智能評估逐漸成為可能，教師可以根據學生的學習進度和學習特征，有針對性地對學生開展個性化指導。同時，學生在課堂上也可以更熟練的使用平板電腦而不是手抄本進行交流。目前，AI技術已經成為教育系統(tǒng)性變革的內生變量，不斷推動著教育模式的變革、教育理念的更新以及教育體系的重構，基礎教育信息化進入了創(chuàng)新發(fā)展的2.0時代[1]。雖然我國AI教育發(fā)展水平落后于國際先進水平，尚未在在中小學教育中普及應用，但是我國教育部門已經制定和出臺了相關政策，以推動基礎教育和AI的不斷融合和發(fā)展，可以預見，AI技術必將為基礎教育發(fā)展賦予越來越強大的智慧支撐，推動基礎教育現代化。

二、AI教育時代中小學教師面臨的挑戰(zhàn)

面對以AI為核心的信息技術，如何更好的促進學生發(fā)展，從適應到引領轉變，實現自身的突破性發(fā)展，是教育工作者必須深思的問題。AI技術在一定程度上提高了教學水平和教學質量，但是在教師層面還是存在一些問題，使AI技術與基礎教育在融合過程中面臨一系列的挑戰(zhàn)。1.與AI教育相配套的教學方法創(chuàng)新性不足AI教育作為一個高度依賴技術的跨學科領域，AI應用程序可以在一定程度上扮演教師的角色，觀察學生的學習過程，分析他們的學習表現，并根據他們的需求為他們提供即時幫助。此外，了解AI技術的能力和特點，教師可以在課堂上采用合適的AI應用程序來提高學生的學習成績、動機或參與度。新技術影響了教育體制和教學手段，在這樣的背景下，教師在使用新技術時要關注教育主體、尊重教育主體，而不能秉持以往舊的認識。但是在現實教學中仍存在盲目學習的典型問題，教師未能針對學生的個性特征而進行因材施教，學生在學習的過程中存在“一刀切”的現象，而不是被個性化對待。2.AI師資力量薄弱AI教育屬于多學科交叉領域，教師一方面要具備心理學、教育學和信息技術等各學科相關知識，另一方面要將這些知識進行整合和運用。目前雖然學生的學習意愿強烈，但是從當前AI的師資來看，具有AI學識的師資力量十分薄弱，教師普遍缺乏完整而系統(tǒng)講授AI課程的能力和知識，部分教師簡單地將AI教育視作機器人教育﹑編程教育、計算機輔助教學等，個別中小學的AI教師是由其他學科教師來兼任，此外，AI教師編制不足、師資質量不均衡也是突出的問題。教師師資隊伍建設是改善AI教學質量的關鍵。3.教師培訓缺乏針對性目前教師已了解到AI在教學方面發(fā)揮的積極作用，并認可AI對教學的促進作用，但大部分教師都是停留在簡單的意識層面，在教學實踐中并未真正去落實。雖然存在以上問題，但是大部分AI教育教師沒有接受專業(yè)培訓，在講授AI知識時，缺乏深入性，只能浮于表面，有違學科初衷。4.實施路徑單一AI教育作為新興學科，是基于時代最新技術的教育，要求教師在專業(yè)發(fā)展過程中，一方面要注重掌握各學科知識，另一方面更要注重教師專業(yè)發(fā)展的實踐性和情境性，強調學生在學習過程中的參與和體驗。但是目前中小學AI教育實施路徑比較單一，在課程設計上，教師主要停留在傳統(tǒng)的信息技術與教學設計層面，學生在課堂學習和實踐中難以系統(tǒng)而深入掌握AI的技術、方法和基本理念。在教授形式上，主要采用課堂教學的方式對AI知識進行講解，而學生實踐和體驗的機會相對較少。

三、AI視域下中小學教師發(fā)展路徑

中小學教師如何更好適應AI時代，更好的構建AI教育生態(tài)體系，以促進AI與基礎教育的深度融合，主要有以下路徑：1.培養(yǎng)信息素養(yǎng)信息素養(yǎng)的本質是全球信息化，人們需要具備的一種能力。面對AI技術的迅速發(fā)展，中小學教師應注重信息素養(yǎng)的培養(yǎng)，信息素養(yǎng)主要包括兩方面內容，即信息技術素養(yǎng)和信息意識素養(yǎng)。在信息技術素養(yǎng)方面，中小學教師應呈現趣味性強的教學課件、流暢的運用多媒體、及時反饋學生的問題等調動學生的積極性，以激發(fā)學生各科的學習興趣，培養(yǎng)良好的學習習慣。此外，中小學教師要保持對新技術的敏感性。信息意識素養(yǎng)是信息素養(yǎng)中的觀念性成分，是教師對信息的態(tài)度、認識層面的關鍵要素，是信息素養(yǎng)的重要組成部分。中小學教師在信息意識層面，要積極接受新興技術帶來的學習和教學方式的改變，決定性意義轉變的前提是更新觀念。2.提升職業(yè)道德素養(yǎng)恪守職業(yè)道德：傳道、授業(yè)、解惑是中小學教師的主要職責。隨著AI與教育的融合，智能平板等設備可以在一定程度上代替教師講授知識、解疑答難和閱卷評分，AI在得到科學利用的前提下，可以成為師生的強大助手，從而大幅提升教與學的效率。教師應積極面對AI技術給教育帶來的便利，提高自身的自主學習能力和創(chuàng)造力，同時注重培養(yǎng)學生思維的創(chuàng)新性，呵護學生的好奇心和求知欲，鼓勵學生發(fā)現和解決問題。引導學生樹立正確價值觀、道德觀和法治觀：如今AI技術迅速進入中小學生的課堂教學，深刻改變著學生的學習模式和師生互動模式，一方面教師要充分將AI技術有效整合到課堂，另一方面也要正視AI的使用邊界，AI技術快速發(fā)展有可能帶來倫理風險。在中小學階段不乏這樣的例子，有些學生利用課堂上學到的編程知識去充當黑客，或者產生網絡成癮行為，以上學生的偏差行為已經觸及價值觀的層面，對自身的身心健康產生不利影響。因此，面對AI技術的迅猛發(fā)展，教師要有效的應對信息技術帶來的倫理挑戰(zhàn)，深入研究思考并引導學生樹立正確的價值觀、道德觀和法治觀，提升學生的誠信意識和社會信用水平。3.更新教育教學觀念改變傳統(tǒng)單一教學模式：隨著AI技術的發(fā)展，互聯網、大數據分析、智能化推送等教育產品層出不窮，如果不能科學利用這些技術產品營造適合學生成長的教學生態(tài)環(huán)境，技術將無法真正促進學生學習效果和教師教學水平的提升。AI視域下，教師要接受并適應智能技術給教育帶來的變化，轉變傳統(tǒng)教育觀念和教師角色，同時，教師在教學中應考慮學生的認知發(fā)展的階段性特征，適時了解學生的學習風格和學習策略及學習中遇到的學習障礙，利用多樣的教學活動和教學過程將知識獲取和能力培養(yǎng)結合起來，促進學生認知和非認知能力的發(fā)展，最終實現學生的全面和個性化發(fā)展。課堂教學中，教師應改變“灌輸式”“注入式”等單一的教學模式，充分利用AI技術實現教學方法多樣化，活躍課堂氛圍，提高課堂效率，樹立教學、體驗和實踐相結合的教學觀，提升學生的動手能力，中小學AI教育在實施路徑方面應該多元化，實現認知、實踐和體驗的有機結合。此外，教師要看到學生的不同進度和情感需求，借助于AI技術，根據學生的發(fā)展節(jié)奏制定不同的學習計劃，做到因材施教，為每一位學生成長提供學伴式幫助。注重培養(yǎng)線上和線下相結合的自主學習能力：AI視域下信息技術與基礎教育的融合，網絡在線平臺為教師提供了豐富的學習資源，教師要更新自身舊的知識框架，進而不斷提高自身的知識體系。針對目前存在的教師培訓缺乏針對性的現狀，教師可以加強線上自主學習，學習教學中常用的AI技術和程序。首先，線上學習過程中，面對網絡和AI應用提供的多種類別的學習內容，教師要根據所教學科和所任學段的學生發(fā)展特點，選擇恰當的教學內容，以便信息技術可以更充分地服務于教學，從而提高教學水平。其次，教師在注重線上學習的同時，也要注重線下學習，教師在教學中可以組織課前、課后的學習討論小組，就教學中遇到的問題進行面對面的溝通與交流。

四、結語

AI技術的迅速發(fā)展，給基礎教育帶來便利的同時也必然會帶來較大的沖擊與挑戰(zhàn)，AI視域下，中小學教師應該以積極的心態(tài)去面對機遇和挑戰(zhàn)，搶抓機遇、迎難而上，努力培養(yǎng)自身信息素養(yǎng)，提升職業(yè)道德素養(yǎng)，更新教育教學觀念，在人與機器日益激烈的競爭中獲得主導地位，在基礎教育改革發(fā)展浪潮中實現跨越式自我發(fā)展。

參考文獻：

第5篇：人工智能在教學的應用范文

關鍵詞：智能機器人；外科學；專業(yè)學位研究生

人工智能（ArtificialIntelligence，AI）通過計算機技術來模擬人類的智能，是一門多學科、多領域交叉的前沿學科[1]。AI的快速發(fā)展，促使“AI+教育”模式席卷整個教育行業(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]。當前在臨床教學過程中，醫(yī)學專業(yè)學位碩士研究生面臨跨學科知識面狹窄和臨床能力不足、本學科疾病相關基礎知識匱乏和遺忘、缺乏橫向和縱向的整合式醫(yī)學知識回顧與臨床思維訓練等一系列突出問題[3]。而智能機器人作為“AI+教育”的一種形式，集多學科知識庫、虛擬檢查和操作、病例資料庫、課程中心、個性化考核等智能模塊于一體[4]，在專業(yè)學位碩士研究生臨床教學中具有巨大潛力。我們將智能機器人應用于外科學專業(yè)學位碩士研究生臨床能力培養(yǎng)中，取得了較好的教學效果，現報告如下。

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)科大學第一臨床學院在骨科進行臨床實踐的2017級、2018級外科學專業(yè)學位碩士研究生共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

本研究采用試驗對照方法。利用骨科兩個獨立樓層的病區(qū)作為便利條件，按照隨機原則以每病區(qū)41人分入骨科兩個病區(qū)。一個病區(qū)配置智能機器人輔助臨床教學，作為試驗組，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)未配置智能機器人，進行傳統(tǒng)臨床教學，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)一進行理論知識考試，所有學生使用同一套試卷。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教學實施

兩組均按照國家《住院醫(yī)師規(guī)范化培訓內容與標準（試行）》[5]進行培訓，以住院醫(yī)師負責制參加臨床醫(yī)療工作，臨床技能操作基本訓練要求按統(tǒng)一標準，定期以小講座、疑難病例討論形式學習相關專業(yè)理論知識。每位學生均固定醫(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。臨床實踐時長均為24周。1.3.1試驗組教學實施整體上按照帶教教師為主、智能機器人為輔的教學模式，將智能機器人應用于研究生臨床醫(yī)療實踐活動中，包括參與入科教育、崗前培訓、小講座、疑難病例討論、跟隨查房等。（1）移動數據終端功能：通過先期導入骨科教學大綱、骨科學專著、運動系統(tǒng)教學PPT、影像學資料、解剖資料、病理資料、教學視頻，建立智能機器人教學多學科數據庫。學生可利用智能機器人這一移動數據終端，隨時通過輸入和語音對話功能查詢、獲取相關知識，及時解決臨床活動中遇到的部分問題。（2）人工智能化輔助教育：依靠人工智能的自適應學習功能，智能機器人可在與學生不斷的交互中了解其學習短板，不斷更新臨床指南、專家共識等臨床研究進展，實現教學數據庫的持續(xù)更新。臨床教學過程中，帶教教師在講解典型疾病、分析疑難病例和操作指導時，智能機器人可以就云數據庫相關資料及網絡資源進行系統(tǒng)檢索，快速整合相關圖片、視頻等資料，配以語音解讀及即時問答，實現即時教學基本理論鞏固和教學深度及廣度的拓展。此外，根據對知識的掌握程度，智能機器人可為不同學生制訂個性化學習計劃。（3）考核功能：通過實時提問、課后問卷調查等形式對學生進行反饋式考核，通過下一次學習提醒或再考核，不斷促進學生鞏固所學知識，以考助練，以練代考，練考一體。1.3.2對照組教學實施采用傳統(tǒng)臨床教學法，學生跟隨帶教教師參與床旁示教式臨床實踐，同時參加入科教育、崗前培訓、小講座、疑難病例討論等教學活動。

1.4教學效果評價

1.4.1理論知識考試24周的臨床實踐結束后進行理論知識考試。試題命題與組卷由兩名具有副高級職稱、未承擔帶教任務的教師負責。所有學生使用同一套試題，均為選擇題，題量100題，總分100分，考核方式為機考，每位學員的題目順序由電腦隨機抽取，在相同時間閉卷完成考試。1.4.2問卷調查調查問卷為自行設計，經過本專業(yè)基地3位高級職稱專家審核。包括5個問題，設置贊同、中立和不贊同3個選項。問卷調查由住培教學秘書負責，于出科理論考核后現場發(fā)放并回收，學生匿名填寫。1.5統(tǒng)計學處理采用SPSS25.0軟件對相關數據進行統(tǒng)計分析。計量資料以均數±標準差（x±s）表示，組間比較采用t檢驗；計數資料以頻數和百分比表示，組間比較采用χ2檢驗。P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計學意義。

2結果

2.1兩組理論知識考試成績比較

試驗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)計學意義（t=5.406，P＜0.01）。

2.2兩組對教學方法的評價比較

以問卷調查方式了解兩組對教學方法的評價。共發(fā)放問卷82份，回收有效問卷82份，有效回收率100.0%。結果顯示，試驗組對教學方法的滿意度高于對照組，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05，見表1）。

3討論

3.1專業(yè)學位研究生臨床教學的特點和存在的問題

專業(yè)學位研究生的學習不同于本科學生，需要培養(yǎng)自主探究和解決問題能力[6]。同時，臨床實踐教學亦不同于課堂教學，更需要學生發(fā)揮主觀能動性和積極性，解決臨床工作中遇到的困難和發(fā)現的問題，有目的性地獲取知識[7]。專業(yè)學位研究生臨床教學長期以來存在教學資源較為單一、缺乏新穎性及參與感等問題[8]，教學內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、解剖基礎等相關知識的展示與梳理，導致學生機械地重復臨床工作，而對疾病診斷、影像學資料理解及分析能力較差，出現臨床實踐和基礎理論脫節(jié)現象[9]。

3.2智能機器人的智能移動數據終端功能有利于學生掌握知識

智能機器人輔助教學可以在一定程度上彌補上述缺陷[10]。本研究結果顯示，試驗組理論知識考試成績高于對照組，這提示智能機器人輔助骨科臨床教學，使學生能夠更深入地理解、更好地掌握理論知識。骨科醫(yī)療領域數據中超過50％的是醫(yī)學影像和病理圖片等非結構化數據，智能機器人通過人工智能技術建立骨科和相關學科知識庫，在臨床教學中及時、實時提供病理生理、解剖等基礎知識，進而帶來更好的決策體驗，提高臨床教學效率，讓臨床教學起到再次鞏固整合基礎知識的作用，讓學生更好地做到學以致用。智能機器人具備的自適應學習功能，高效、準確地提供相關學科知識，使師生雙方教與學的效率得以大幅度提升，交互學習和自主學習能力得以增強。

3.3智能機器人利于實施個性化反饋和考核

智能機器人的另一個重要特點就是在與學生交互過程中實時準確記錄其對知識的掌握程度，通過信息反饋分析，制訂個性化教學計劃及考核方案，實現某種程度上的因材施教，這也是帶教教師個人工作很難達到的。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，需要承擔大量繁重的臨床工作，無法隨時隨地回答學生的問題和親自指導技能操作。因此，智能機器人對傳統(tǒng)帶教模式進行了有效補充，彌補了師資不足所帶來的缺陷。

3.4智能機器人提高了學生滿意度

智能機器人由于形式的新穎性和科技潮流感，激發(fā)了學生學習的主動性、積極性和興趣，活躍了臨床教學氣氛。與對照組相比，試驗組學生對教學模式的評價更高。

4結語

智能機器人輔助骨科臨床教學，提高了專業(yè)學位研究生臨床教學質量，得到了學生的普遍認可，同時對現有培養(yǎng)制度進行了有效補充，豐富了教學手段，創(chuàng)新了培養(yǎng)模式，值得進一步探索。但人工智能在醫(yī)學教育中的應用尚處于起步階段，技術上不太成熟，功能設計也有待研發(fā)人員和醫(yī)學教育人員共同完善。值得一提的是，智能機器人可以提高醫(yī)學生的學習效率，但不能完全取代教師。人類的想象力、獨創(chuàng)思維、交流能力是人工智能暫時無法具備的，醫(yī)學專家豐富的理論知識和寶貴的臨床經驗，以及言傳身教的影響力，在專業(yè)學位研究生臨床實踐教學中始終占主導地位，不可或缺。

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第6篇：人工智能在教學的應用范文

關鍵詞：Agent；網絡教學；XML

中圖分類號：TP18文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2007)18-31692-02

Intelligence Agent in the Network Instruction System

YE Yan

(School of Information Engineering of Hubei Institute of Nationalities,Enshi 445000,China)

Abstract: Agent is a new developing technology in the artificial intelligence and computer software field. This text probe into Agent technology and how apply it into network instruction system in order to improve intelligence of the network instruction system. And provide intellectual Agent application mode and implementation method in the network instruction system. Brief to analyse advantages that Agent brings to online education.

Key words: Agent;Network instruction;XML

1 引言

Internet的迅速發(fā)展，為傳統(tǒng)的遠程教學和學習提供了新的思路和方法，網絡教學應運而生，它必將在教育科研的各個方面發(fā)揮越來越重要的作用。那么如何提高網絡教學系統(tǒng)的智能化程度是目前教育技術領域的一個重大課題。人工智能領域中的Agent技術的出現為我們解決這個課題提供了強有力的支持。

2 Agent技術

隨著分布式人工智能（DAI）研究的深入而發(fā)展起來的Agent技術已經成為AI（人工智能）及其它計算機領域內的一個重要研究課題。由于所研究和關心的問題不同，Agent目前尚無被普遍接受的一般定義。但Wooldridge和Jennings在1995年提出了目前較權威的Agent定義，獲得了計算機領域專家的普遍認同。此定義包括了兩個子定義：

定義1（弱定義）：Agent用以最一般地說明一個軟硬件系統(tǒng)，它具有這樣的特性：①自治性（autonomy）, Agent可以在沒有人或其它Agent直接干預的情況下運作，而且對自己的行為和內部狀態(tài)有某種控制能力；②社會性（scalability）：Agent和其它Agent（也可能是人）通過某種語言進行信息交流；③反應性（reactivity）: Agent能夠理解周圍的環(huán)境，并對環(huán)境的變化作出實時的響應；④能動性（preciseness）：Agent不僅簡單地對其環(huán)境作出反應，也能夠通過接受某些啟動信息，表現出有目標的行為。

定義2（強定義）：Agent除了具備定義1中的所有特性外，還應具備一些人類才具有的特性，如知識、信念、義務、意圖等。

總之，Agent是一個具有自治能力的實體，這個實體是一個由軟件支持下的系統(tǒng)（一般以軟件居多，這也是當今研究的熱點），這種軟件能夠在目標的驅動下對環(huán)境的變化作出主動的反應，完成特定的任務。

按照Agent的應用可以分為單Agent系統(tǒng)和多Agent系統(tǒng)。

單Agent系統(tǒng)主要用于實現本地的任務，也可以用于在網上進行信息搜索。從結構上分析，一般把單Agent分為慎思型Agent（Deliberative Agent）、反應型Agent（Reactive Agent）和混合型Agent（Hybrid Agent）.

多Agent系統(tǒng)（MAS）是由一組獨立的但又協(xié)同工作的Agent構成，Agent是其基本的組成單元，又是獨立運行的實體。MAS通過信息使若干個Agent保持獨立完成某一問題求解的能力，多個Agent相互協(xié)助以完成更復雜的問題求解。

3 基于智能Agent的網絡教學系統(tǒng)

隨著網絡教育研究的不斷深入，認知理論、建構主義等新的教學理論不斷被引入到網絡教育中。建構主義提倡在教師指導下的以學習者為中心的學習，既強調學習者的主動性，又不忽視教師的主導作用。在這里，教師是學生學習的引導者、幫助者和促進者，而不是知識的提供者和灌輸者；學生是學習的主體，是意義的主動建構者，而不是知識的被動接受者和被灌輸的對象。目前的網絡教育課程很大程度上是把傳統(tǒng)的教育課程搬到網上，教學方式單一，教學內容沒有很好的針對性。

結合Agent技術，我們提出了一種新型的網絡教學系統(tǒng)模式。如圖1所示：

圖1 基于Agent的網絡教學系統(tǒng)模型

該系統(tǒng)可以采用B/A/S模式，即瀏覽器Browser/Agent/中心服務器Server。客戶端利用瀏覽器上網，這樣不需要為不同的客戶端安裝不同的客戶程序，為復雜的分布式應用提供了統(tǒng)一的環(huán)境。中間層是各種Agent，負責溝通客戶端和服務器。

3.1學生信息庫：用來記載每個學生的基本特征和學習特征，基本特征包括：姓名、登錄號、口令等；學習特征可以包括：學習的時間、內容、學習的水平（初始水平、目前水平）、學習者學習能力級別等，為了節(jié)省存儲空間，學習特征可以記載最近幾次。

3.2知識庫：包含基本的學習資料和測試資料，是系統(tǒng)的基礎和核心。能對每一個學習者提供專業(yè)的最大的資源數據，并可以通過教師的干預和學生的反應對本身的知識庫進行主動的調整和擴充，主動從網絡上獲取相關的信息，重組成為更有意義的知識。

3.3教師Agent：當教師登錄后，系統(tǒng)自動生成一教師Agent，這是教師與整個教學系統(tǒng)的接口。通過這個Agent，教師可以較好地實現與整個教學系統(tǒng)的交互，對教學的過程進行相關的指導和監(jiān)控。

3.4學生Agent：當學生登錄后，系統(tǒng)自動生成一學生Agent，用來輔助學生與系統(tǒng)交互，引導學生的學習，并在學習過程中根據學生的實際情況，從教學策略庫中尋找合適的教學策略給學生以指導，在學習結束后將學生的學習結果返回學生信息庫。

3.5個性分析Agent：學生登錄后，系統(tǒng)也隨之生成個性分析Agent。個性分析Agent通過調用學生信息庫，查看學生以往的學習記錄，根據這些記錄為學生本次學習呈現最初的學習資料。個性分析Agent在學生的整個學習期間要不斷地分析學生學習狀態(tài)，為用戶的下一步學習做相應的準備。個性分析Agent還負責將本次學習的最終分析結果返還給學生信息庫。在學生的整個學習期間，學生Agent和個性分析Agent之間要不斷進行交互。

3.6問題求解Agent：對學生提出的某些問題進行解答。要求智能化的程度較高，應該在其他Agent的幫助下實時給出較為滿意的答案。如果有一些無法回答的問題則可以求助于教師。

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3.7評價Agent：可以自動生成針對不同學習者的測試題，來對學習者的學習水平進行評價，其根本目的在于為改進課程的模式和內容提供依據。

3.8管理Agent：負責從總體上協(xié)調各個Agent，對整個的教學情況作宏觀的調控。

以上列出來的這些Agent只是一些示范性的例子，并不表示覆蓋了Agent的全部。在網絡教學系統(tǒng)逐漸完善的過程中，將包含更多的Agent和資源。

基于智能Agent的網絡教學系統(tǒng)的實現，我們可以采用Java語言開發(fā)。因為Java的安全性和可移植性，簡化了Agent的開發(fā)，Java字節(jié)碼能夠在任何具有Java虛擬機的硬件環(huán)境和操作系統(tǒng)平臺上運行。

另外XML（Extensible Markup Language：可擴展標記語言）以其良好的數據存儲格式、可擴展性、高度結構化、便于網絡傳輸等特點，現已成為網絡發(fā)展趨勢的主流技術之一。XML提供了豐富的語法來存儲數據、攜帶數據和交換數據，能方便地在獨立的平臺之間交換數據和針對特定的應用定義自己的標記語言。Agent采用Java實現并且包含XML對象，稱為XML Agent。它具有以下特征：智能性，通用、簡單的數據交換等。XML Agent將邏輯和數據封裝在一起，在網絡間移動，能在具有Java運行環(huán)境的節(jié)點直接處理。

4 基于智能Agent的網絡教學系統(tǒng)的特點

Agent應用到網絡教學系統(tǒng)中，主要的優(yōu)點有以下幾方面：

4.1實現了“個性化”教育

利用Agent的智能性可以針對每一個學生的學習情況，采取不同的教學方式，提供不同的教學資源，改變了傳統(tǒng)素質教育的“一視同仁”，實施了個性化教學。

4.2人性化的交互界面

Agent引入后，教學系統(tǒng)和學習者的交互方式將發(fā)生根本的變革。在教學的過程中學生將感到與以往完全不同的教學氣氛，計算機隨時地“傾聽”學習者的聲音，并對教學過程進行調整，充分調動了學生學習的積極性和主動性。

4.3增強了系統(tǒng)的可維護性和可擴充性

系統(tǒng)中的多個Agent是相互獨立而又彼此聯系的實體，易于維護和擴充，從而提高了整個系統(tǒng)的可維護性和可擴充性。

5 結束語

現在發(fā)展網上教學的關鍵不是從物理意義上擴大網絡范圍，而應該改善現有網上教學系統(tǒng)的性能。Agent技術的引入，使遠程教育的智能化水平得到了質的提高。隨著網絡環(huán)境的不斷完善和智能Agent技術的逐漸成熟，基于智能Agent的網絡教學系統(tǒng)將是未來網絡教學的發(fā)展方向。

參考文獻：

[1]石純一,張偉,徐晉暉.等.譯.多Agent系統(tǒng)引論[M].電子工業(yè)出版社,2003.52-96.

[2]聶亞杰,劉大析,馬惠玲.Agent的體系結構[J].計算機應用研究,2001,(9):52-55.

[3]何克抗,鄭永柏,謝幼如.等.教學系統(tǒng)設計[M].北京師范大學出版社,2002.47-81.

[4]何炎祥.Agent與多Agent系統(tǒng)的設計與應用[M].武漢大學出版社,2001.63-106.

[5]葉燕.基于多Agent的遠程教育系統(tǒng)研究[J].中國遠程教育,2004,(4):70-71.

第7篇：人工智能在教學的應用范文

關鍵詞：信息技術 學習能力 終身學習

作為一種創(chuàng)新教學的嘗試，我們在高二、高三部分班級進行了網絡教學實踐。

一、信息技術教學與常規(guī)的教學模式的區(qū)別

（1）教學環(huán)境的改變

運用信息技術進行教學一般是在電腦教室進行的，整個教室基本做到了每位學生一臺電腦。因此，學生的學習工具除了普通的課本、筆、紙外，還有與因特網相聯的計算機，整個教學過程看起來是在教室進行，但教學環(huán)境卻是真正的因特網環(huán)境。學生真實的接觸到了遠程教育體系、終身學習和社會化學習這種看起遙遠的事情。

（2）師生角色的轉變

作為一種創(chuàng)新教學的嘗試，教學中我們沒有采用傳統(tǒng)的以教師為中心的“講授式”教學方法，而是采用教師指導下的，以學生為中心的學習。教師在整個教學過程中起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用，利用情境、協(xié)作、討論等學習環(huán)境充分發(fā)揮學生的主動性、積極性，最大限度的培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。

（3）教學過程的轉變

上課時教師首先通過電腦把本節(jié)課的教學目的、內容及學習提綱展示給學生，然后學生利用教師提供的網址進入相關的網站進行自主學習。對于不懂的問題學生可以相互討論。最后利用交互式的教學軟件進行檢測學生的掌握情況，教師再有針對性的進行指導教材中的難點和重點。

（4）教學方法的轉變

信息社會的特點是個性化、多樣化，關心人、尊重人、一切為了人成為信息社會的主旋律。網絡教學充分考慮學生的個性特點，在教學目標規(guī)定的最基本的方面都能達到合格標準的同時，最大限度的發(fā)揮每個人的潛能與價值。在教學中努力滲透“科學、技術、社會”教育思想。盡可能在教學中讓學生討論一些現實問題。如：在學習“遺傳的物質基礎”時，結合信息技術可設計以下一些問題：1、基因工程是怎么回事？它在生產中有哪些實際應用？2、人類基因組計劃有哪些國家參與？它研究的是什么問題？對人類有哪些好處？人們要警惕基因組計劃的哪些應用？等。讓學生運用各種知識，從社會利益、風險、科學技術的發(fā)展與安全等方面綜合考慮問題，以培養(yǎng)學生的科學評價、科學決策能力。

二、結論與思考

（1）提高了學生的學習興趣

信息技術運用集文字、圖像、聲音于一體的多媒體教材替代抽象、枯燥的生物課本，虛擬技術使看不見、摸不著的微觀世界和復雜的生理過程生動直觀地顯現在學生的眼前。加上與現實生活相聯系的一些問題討論，使學生感到生物知識趣味無窮，大大激發(fā)了學生的求知欲望，增強了學生學習的積極性和主動性。

（2）提高了學生合作學習的能力

信息技術中的網絡教學通過因特網的查詢，為學習者的雙向交流提供了廣闊空間，達到了“人―機―人”相互學習，即學習者通過網絡與教師和其他學習者進行相互交流，協(xié)作學習。

（3）學會信息資源的利用

運用信息技術進行教學，使學生初步形成了信息社會所必須的信息獲取、信息分析和信息加工能力。

（4）增強了對現代教育的認識

信息社會使知識的創(chuàng)造、存儲、學習和利用方式發(fā)生了革命性的變化，音像技術、計算機技術、現代通信技術和人工智能技術在教育領域廣泛應用；網絡教學完全改變了“以課堂為中心、以書本為中心、以教師為中心”的傳統(tǒng)教育教學模式。

三、信息技術教學與常規(guī)的教學模式的區(qū)別

（1）教學環(huán)境的改變

運用信息技術進行教學一般是在電腦教室進行的，整個教室基本做到了每位學生一臺電腦。因此，學生的學習工具除了普通的課本、筆、紙外，還有與因特網相聯的計算機，整個教學過程看起來是在教室進行，但教學環(huán)境卻是真正的因特網環(huán)境。學生真實的接觸到了遠程教育體系、終身學習和社會化學習這種看起遙遠的事情。

（2）師生角色的轉變

作為一種創(chuàng)新教學的嘗試，教學中我們沒有采用傳統(tǒng)的以教師為中心的“講授式”教學方法，而是采用教師指導下的，以學生為中心的學習。教師在整個教學過程中起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用，利用情境、協(xié)作、討論等學習環(huán)境充分發(fā)揮學生的主動性、積極性，最大限度的培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。

（3）教學過程的轉變

上課時教師首先通過電腦把本節(jié)課的教學目的、內容及學習提綱展示給學生，然后學生利用教師提供的網址進入相關的網站進行自主學習。對于不懂的問題學生可以相互討論。最后利用交互式的教學軟件進行檢測學生的掌握情況，教師再有針對性的進行指導教材中的難點和重點。

（4）教學方法的轉變

信息社會的特點是個性化、多樣化，關心人、尊重人、一切為了人成為信息社會的主旋律。網絡教學充分考慮學生的個性特點，在教學目標規(guī)定的最基本的方面都能達到合格標準的同時，最大限度的發(fā)揮每個人的潛能與價值。在教學中努力滲透“科學、技術、社會”教育思想。盡可能在教學中讓學生討論一些現實問題。

四、結論與思考

（1）提高了學生的學習興趣

信息技術運用集文字、圖像、聲音于一體的多媒體教材替代抽象、枯燥的生物課本，虛擬技術使看不見、摸不著的微觀世界和復雜的生理過程生動直觀地顯現在學生的眼前。加上與現實生活相聯系的一些問題討論，使學生感到生物知識趣味無窮，大大激發(fā)了學生的求知欲望，增強了學生學習的積極性和主動性。

（2）提高了學生合作學習的能力

信息技術中的網絡教學通過因特網的查詢，為學習者的雙向交流提供了廣闊空間，達到了“人―機―人”相互學習，即學習者通過網絡與教師和其他學習者進行相互交流，協(xié)作學習。

（3）學會信息資源的利用運用信息技術進行教學，使學生初步形成了信息社會所必須的信息獲取、信息分析和信息加工能力。

第8篇：人工智能在教學的應用范文

由全球華人計算機教育應用學會主辦，浙江大學承辦的第十五屆全球華人計算機教育應用大會（The 15th Global Chinese Conference on Computers in Education，簡稱GCCCE2011）于2011年5月29日至31日隆重召開。全球華人計算機教育應用大會是一項國際學術會議，每年舉辦一次，旨在匯聚世界各地教育政策制定者、學者、教育工作者、校長及一線教師，分享有關信息與通信技術（ICT）教育應用的實踐方法及成功經驗，以推動教育信息化的發(fā)展，促進教育創(chuàng)新。值得強調的是，本次會議已列入美國規(guī)模最大的專業(yè)學會――電氣與電子工程師協(xié)會（IEEE）會議列表。

本次會議的主題是：信息技術促進教育創(chuàng)新，旨在深入探討信息技術促進教育創(chuàng)新的相關問題，推動全球華人計算機教育應用界同仁的交流。圍繞此主題，本次大會開設了十個子會議進行深入討論：移動學習與泛在學習、教育游戲與非正式學習、ICT在華文教學中的應用、計算機支持的協(xié)作學習與人工智能教育應用、數字化學習環(huán)境構建與教育軟件設計、數字化測試與評價、數字化學習與企業(yè)培訓、中小學信息技術教育與應用、中小學教師論壇、博士生論壇。本次會議共吸引了500多名來自大陸、臺灣、香港、新加坡、日本、非洲等國家或地區(qū)的學者，其中正式代表240人，嘉賓40人，研究生代表220多人。

二 論文集主題與作者信息

為保證論文的質量和吸引廣大學者的積極參與，本次會議收錄的論文被IEEE出版，并送交工程索引（EI）檢索。當然，這也是前14屆高質量的會議成果鑄就了今天的國際認可，從這一層面也可看出主辦方為促進學術繁榮所做的努力。

1按論文主題劃分

本次會議收到來自大陸、臺灣、香港、新加坡、日本、非洲等國家或地區(qū)的學者積極投稿，共收到論文1327篇，經過嚴格的評審后，錄用論文414篇，錄用率為31.2%。其中張貼論文73篇，大會最后還評出優(yōu)秀論文22篇。論文集緊密按照大會主題進行編訂。

從表1數據可以看出“計算機支持的協(xié)作學習與人工智能教育應用”和“數字化學習環(huán)境構建和教育軟件設計”來稿數量不相上下，依然沿襲往屆的特征，說明在計算機的教育應用領域，學習環(huán)境的構建和教育軟件的設計是熱點?！敖逃螒蚺c非正式學習”的篇數緊跟之后，并且與往年相比，數量有所上升，表明在游戲中教育和組織非正式學習受關注度較高。而“ICT在華文教學中的應用”與往年相比數量有所下降，這與大會召開的地理位置相關：本次會議在大陸召開，而此主題研究者多為臺灣地區(qū)。經研究分析，本次大會研究熱點和重點話題基本與往屆相同。

2按作者來源劃分

本次會議收錄論文的作者是來自全球各地的華人，筆者按照第一作者所在單位統(tǒng)計得表2：

分析表2的數據得知，除了中小學教師論壇，其他主題論文的作者半數以上來自大陸地區(qū)，除了地理優(yōu)勢外，在教育信息化背景下，大陸地區(qū)的研究者積極參與學術研究，推動教育信息化穩(wěn)步發(fā)展。

三 會議內容聚焦與評述

會議邀請來自于大陸、臺灣、香港、新加坡、日本、非洲等地教授、學者做了四個大會主題演講和十個專題討論會，另外還組織參會者對杭州勝利小學進行半天的參訪活動。

1大會主講

香港大學羅陸慧英教授以“信息技術促進教育創(chuàng)新的可持續(xù)發(fā)展”為題，認為教育是一個復雜的系統(tǒng)，是由多個要素及其相互作用組成，任何一個單一的教育創(chuàng)新的做法都不會成為未來的教育模式。把信息和通信技術引進課堂教學，是對傳統(tǒng)的教與學模式的“破壞性”轉型。羅陸慧英教授以一個園區(qū)的變化為喻，提出要從生態(tài)系統(tǒng)的角度來處理教育創(chuàng)新問題，并給出了五項教學改革可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)條件：一是政策，即跟變革相配合的明確的政策方向和壓力；二是鼓勵和支持策略，即適當的政策措施以栽培嶄新實踐的出現；三是專業(yè)連網，即教育人員專業(yè)戰(zhàn)略協(xié)作和聯網機制：四是為學習而建的架構，即機構學習是教學改革可持續(xù)發(fā)展的關鍵；五是學習•信息技術•技術，即以信息技術作為教學創(chuàng)新的物質體現、中介和基礎設施。羅陸慧英教授的報告從系統(tǒng)的宏觀角度深刻分析了信息技術能夠促進教育創(chuàng)新，但是教育創(chuàng)新改革的可持續(xù)發(fā)展過程艱難，需要五項條件統(tǒng)籌配合。

華中師范大學楊宗凱教授主題演講的題目是“深化融合，支撐創(chuàng)新――關于教育中長期規(guī)劃教育信息化問題的思考”。楊宗凱教授作為國家教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）編制專家組組長，以《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》第十九章“加快教育信息化進程”的內容及國際教育中長期規(guī)劃的需求為背景，闡述了對我國教育信息化發(fā)展的思考。在報告中，楊教授指出我國的教育信息化整體上處于起步、應用階段，并結合我國教育信息化發(fā)展現狀，介紹了國家教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃編制的指導方針、工作方法、整體風格以及四部分的成果，讓所有教育工作者提前學習到國家教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃。最后楊教授還歡迎大家在國家教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃的意見稿推出時給出自己的意見和思考。

臺灣科技大學黃國幀教授主題演講的題目是“移動與泛在學習的研究趨勢與應用”。在報告中，黃教授完整的介紹了移動與泛在學習的定義、實現架構及研究趨勢，同時結合實例說明過去的教學工具與策略如何與新的科技結合，獲得良好的教學效果。黃教授已發(fā)表超過350篇與數位學習及智慧型系統(tǒng)相關的論文及著作，在演講中，黃教授展示了多個在自然科學及鄉(xiāng)土教學方面的實際應用策略及成果，不僅為教師和研究者提供了具體的參考內容，還為研究生樹立了在實際教學活動中研究的典范。最后，黃教授總結說“教育為本，科技為用”，指出了所有的科技都是教育中的工具，教育才是重點。

華中師范大學祝智庭教授在大會最后一天下午以“中國基礎教育信息化新發(fā)展：從班班通到教育云”為主題，分析了在落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》背景下，我國基礎教育信息化現狀與發(fā)展趨勢，提出了班班通到教育云的發(fā)展路線。在報告中，祝教授先介紹代表國內先進水平的“綠色班班通”解決方案以及在全國各省市的推廣應用狀況；接著推出基于大教育裝備的“綠色教育云”開發(fā)計劃，介紹其核心技術及服務框架；最后就如何通過電子書包作為云端個人學習環(huán)境，介紹具有前瞻意義的電子書包系統(tǒng)功能建模，以及電子課本――電子書包技術標準研究進展。據了解，電子書包已經在上海、揚州的部分學校進行開發(fā)使用。祝教授的報告內容吸引了眾多華人的興趣，臺灣、香港等地專家學者紛紛提問，表示對此研究的支持和認同。

2 部分子會議報告綜述

據統(tǒng)計，此次大會的子會議共有182場，同一時間段有5場報告在同時進行，筆者選取部分報告進行綜述分析。

(1)移動學習與泛在學習

移動設備的迅速普及和相關技術的飛速發(fā)展催生了移動和泛在學習，創(chuàng)造了這兩種新型的并極富潛力的學習模式。移動與泛在學習（臺灣稱為“行動與無所不在的學習”）歷來是GCCCE大會研討主題之一。從本次會議的收錄論文來看，移動和泛在學習以臺灣學者研究為代表，并以自然科學和英語學習為實例，以混合學習、泛在學習等理論為理論基礎，以當下流行的技術設備為工具和手段，以實證研究等為研究方法，探討相關的學習環(huán)境、學習模式、學習活動等。

(2)教育游戲與非正式學習

在娛樂中學習的思想催生了教育游戲，經統(tǒng)計發(fā)現，該主題主要是臺灣地區(qū)研究生作為畢業(yè)論文的熱門選題范圍之一，研究的思路是以一定心理學方法或策略為基礎，用量表、問卷等工具，并結合各種教學策略，設計各種教育游戲，對學生進行實驗研究。其中，以國立臺灣師范大學佳燕的題為《目標層次與鷹架策略對國小學童程序設計學習成效與認知負荷之影響》和國立臺灣科技大學宋涵鈺的題為《基于凱利方格之游戲學習模式對改善學習成效及態(tài)度之研究》為典型。此類選題的角度、研究方法和研究重點值得大陸的研究生借鑒。

(3)ICT在華文教學中的應用

在華文教學中寫作課程的教學是一大難點，很多非大陸地區(qū)的華文研究者都在研究如何更好的利用ICT提高學生的寫作能力。在報告中，臺灣國立成功大學的蘇彥寧團隊的《導入網絡同儕互評策略于國中寫作課程之學習環(huán)境建置與初探》和新加坡教育部教育科技司Jo KimLee團隊的《線上作文互評功能在教學上的設計與使用》不約而同的用到學生的線上互評策略，此策略吸引了與會者的興趣并展開熱烈的討論。該主題的主持人陳明溥教授最后總結時指出，在華文教學中，不管使用何種策略，對社會性軟件的選擇很重要，而學生對社會性軟件的使用熱情度與學習環(huán)境的設計或學習活動設計相關，因此學習環(huán)境的設計或學習活動的設計才是提高學生寫作能力的重點。

(4)計算機支持的協(xié)作學習與人工智能教育應用

從論文投稿和報告數量來看，計算機支持的協(xié)作學習與人工智能教育應用是目前的一大研究熱點和重點。北京師范大學蔡蘇代表他的團隊做了題為《基于三維交互虛擬學習環(huán)境的案例開發(fā)與探究》的報告，報告中以四個眾所周知的數學案例――天體運動、牛頓第一定律、牛頓第二定律、單擺運動展現了三維交互的虛擬學習環(huán)境，最后還用增強現實技術現場展示了這四個案例，吸引了眾多與會者的注意和探討。不得不說，隨著虛擬現實技術的發(fā)展，尤其增強現實技術，計算機支持的協(xié)作學習與人工智能在教育中的應用前景會更寬泛。

(5)數字化學習與企業(yè)培訓

數字化學習與企業(yè)培訓是計算機在非正式教育領域應用的典范，但一直受到教育界的關注和研究，在往屆的GCCCE大會中數字化學習與企業(yè)培訓就受到專家及學者深刻探討，當然此次大會也不例外。臺灣師范大學張基成教授的《臺灣企業(yè)數位學經驗與個案》的報告是有關中小企業(yè)網路大學校在臺灣的實施和推廣。這個網路大學校的建設是為滿足臺灣企業(yè)從業(yè)人員、中小企業(yè)的自主性學習需求，課程內容淺易入門、廣而多元，為臺灣中小企業(yè)營造了數位學習的氛圍，其運營模式主要包括學習入口網、學習平臺、教材管理、學習服務、組織學習、推廣服務和專案管理。這個中小企業(yè)網路大學校為逐漸興起的企業(yè)大學的建設提供一個好的案例。

南京師范大學張義兵老師的《企業(yè)培訓課程的設計與開發(fā)》是以蘇寧電器的員工培訓為例，介紹了他為蘇寧電器設計和開發(fā)的培訓課程的階段成果。針對蘇寧電器的要求，張老師對蘇寧電器進行知識管理、培訓教材設計、網絡課程設計和e-learning策劃。張老師的研究告訴我們企業(yè)培訓沒有通用的課程，不同的企業(yè)、不同的工作性質、不同的員工培訓的內容都是不一樣的。所以，要深入研究企業(yè)培訓，先深入掌握企業(yè)各個崗位和員工特征。

四 GCCCE促進教育技術發(fā)展

經筆者調查統(tǒng)計，發(fā)現到會作報告的專家學者多是教育技術專業(yè)的背景或是與之相關專業(yè)的背景，徐州師范大學更是有20多名研究生參加，可見此次大會在教育技術人心中的重要性。計算機應用于教育是教育技術電教發(fā)展道路上的一個標志性的分支階段，不僅因為計算機技術的發(fā)展越來越廣泛，應用越來越深入，更因為提高教育質量是教育技術的根本問題和使命。

1 名稱問題

2011年4月20日教育部了《普通高等學校本科專業(yè)目錄（修訂一稿）》的意見征求稿，提出將“教育技術”更名為“教育信息技術”。對于此問題，《電化教育研究》雜志社通過新浪微博平臺廣泛征求了改名問題的意見和建議，眾多教育技術學專業(yè)的專家參與討論并給出自己的意見。根據微博留言可知大家意見不一，總體認為教育技術更名是必要的，但是更名為“教育信息技術”是不合理的。

眾所周知，教育技術在發(fā)展過程中先后出現了多次更名的現象：教育技術起源于“視覺教育”，后來更名為“視聽教育”，再到“視聽傳播”，發(fā)展至我國曾有學者（至今有學者）稱為“電化教育”，最后到廣為大家接受的“教育技術”。我們不難發(fā)現教育技術的名稱變化過程中技術的發(fā)展起到了重要的作用。于是教育技術是否要更名，免不了要考慮技術是否又發(fā)展到一個新的階段。然而，縱觀此次會議中所有專家學者在報告或論文中所用到的技術發(fā)現，專家學者們都在強調計算機在教育中的應用，并沒有提出新的技術，只是技術使用過程中方法的創(chuàng)新。鑒于此點，筆者認為教育技術更名還沒有更名的必要。但是在此次會議中，許多大陸的專家學者提到教育信息化的背景，他們指出我國還處在教育信息化的起步、應用階段，要達到教育與應用的融合發(fā)展還需要經過融合和創(chuàng)新階段。另外“教育技術”的名稱畢竟是從國外引進，并不具有中國特色?？紤]到以上兩點，筆者贊同一些專家在微博中提出的更名為“信息化教育”的說法，同時“信息化教育”說明了教育技術的重心在教育，從而避免了教育技術姓“教”還是姓“技”的爭論。

2 技術促進教育

正如臺灣科技大學主題報告時所說“教育為本，科技為用”，教育技術的根本落腳點也是在教育，任何的技術（包括計算機相關技術）都是為提高教育的手段。我們關注技術的不斷創(chuàng)新與應用，更強調是各種新技術下的教育能否得到提高甚至改革。

此次GCCCE（2011）大會“數字化學習與企業(yè)培訓”的主題會上專門安排了一場由清華大學、中國教育技術協(xié)會鐘曉流教授所做的題為《關于中國教育技術行業(yè)標準研制》的報告。2010年5月12日中國教育技術協(xié)會在清華大學成立了中國教育技術協(xié)會技術標準委員會（下稱“標委會”），專門從事教育技術行業(yè)標準的研究與制定工作。鐘教授的報告內容是標委會提出的在2011年開展并完成《多媒體教學環(huán)境規(guī)范建設》研究與制定工作的成果?！抖嗝襟w教學環(huán)境規(guī)范建設》的研究與制定是由清華大學、北京大學、浙江大學、上海交通大學、中國科技大學、南京大學、東南大學等50所高校的65位專家和教育技術領軍企業(yè)的10位專家共同參與的，并分為六個小組分別從以下六個方面進行研究與制定：供配電、網絡和建筑物理環(huán)境，音頻環(huán)境與擴聲系統(tǒng)，視頻環(huán)境與視頻設備，智能化控制系統(tǒng)，語言實驗室與教學資源系統(tǒng)，系統(tǒng)集成。聲、光、電等技術的飛速發(fā)展和應用改變了人類的許多方面，《多媒體教學環(huán)境規(guī)范建設》的六個方面正是在聲、光、電等技術的應用基礎上從硬件和軟件兩個角度同時改善了傳統(tǒng)的教學環(huán)境，并徹底改變了一黑板一粉筆的教學設施。

技術促進教育的最好證明就是教學環(huán)境的軟硬件設施得到改善和提高，而《多媒體教學環(huán)境規(guī)范建設》研究與制定正在落實著這一點。對于整個教育技術行業(yè)來說，教學環(huán)境的建設與維護是教育技術行業(yè)的核心工作，是數字化校園建設和教育信息化建設的重要內容，是信息技術促進教育創(chuàng)新的重要體現。當然，教學環(huán)境的規(guī)范建設只是標委會對教育技術行業(yè)標準研制的一方面，隨著技術在教育中廣泛而深入的應用，其他的標準也會相繼出臺，每一位教育技術工作者都有責任和義務為自己的行業(yè)標準做出努力和貢獻。

第9篇：人工智能在教學的應用范文

[關鍵詞]高中階段 機器人 教學法

在大力推廣素質教育的今天，高中機器人技術課程的有效實施在提高學生的科學興趣，推動社會發(fā)展方面起著積極的作用，同時《國家教育事業(yè)發(fā)展第十二個五年規(guī)劃》中也指出要開好普通高中各種選修課，研究開發(fā)大學先修課程，探索建立高中學生大學先修制度，鼓勵有條件的高中階段學校和高等學校、科研院所、企業(yè)聯合培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才[1]。機器人技術涉及學科很廣泛，在高中開展機器人課程教學有利于創(chuàng)新教育在高中與大學的銜接，有利于激發(fā)學生的工程意識，有利于促進學生對科學技術產生興趣。但由于各種原因當前我國機器人相關教學體系仍需完善，進一步進行機器人教學研究已勢在必行，今天的中國青少年才能在未來的世界先進行列中謀得一席，才能在未來的人才競爭、科技競爭、綜合國力競爭中立于不敗之地。

一、機器人課程在高中開展的必要性和優(yōu)越性

分析我國當代的學校教育制度的入學年齡和修業(yè)年限可以知道，我國高中生的年齡大部分集中在16～18周歲之間，同時從心理學角度根據埃里克森的人格發(fā)展理論，我們知道12～18歲主要發(fā)展任務之一是是獲得角色統(tǒng)一性，即在職業(yè)的選擇、性別角色的形成等方面獲得同一性，如果個體在這一時期把這些方面很好的整合起來則是發(fā)展順利的表現，當然這些方面的順利整合，需要有一個良好的學習環(huán)境。應然狀態(tài)的高考旨在考察學生能力，避免學生高分低能，避免定勢思維，提倡創(chuàng)新思維和培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力培養(yǎng)。機器人是一門跨專業(yè)高度綜合的學科，它不僅綜合了語文、數學、物理、生物等眾多學科，而且有利于學生理解科學、工程學和技術領域的抽象概念，以機器人為載體的課程教學，若能在高中課堂運作的很好，它能較好的培養(yǎng)高中生的學習興趣，為以后大學的繼續(xù)深造學習打下良好的基礎，也能在此階段為高中生構建良好的人際關系，鍛煉其思維批判能力和創(chuàng)新能力。

二、機器人課程教學法的研究

機器人學科的教學方法很多，一般是由教學目標要求、教學內容難度、教學對象的基礎和教學條件來決定的[2]。機器人教學為科學技術教育提供了更為先進的教學資源，為科學技術教育帶來了更新更廣的發(fā)展前景。天津職業(yè)技術師范大學是天津市機器人科普基地，國家八六三計劃智能機器人主題產業(yè)化基地，在機器人教育師資培養(yǎng)和機器人課程教學方法方面積累了一些實用的經驗。

（一）教學平臺的開放性

在面向如何有效開展機器人課程教學的進程中，我校積極探索多樣化的機器人教學視角，教學不再僅僅依靠課堂教學，通過多種途徑構建有效的平臺，如我校自動化學院以大學生科技實踐中心為基地，學生科技社團為載體，綜合開放機器人實驗室為平臺，創(chuàng)建大學生科技實踐體系，激勵學生開展各類科技活動及科技競賽[3]。通過開放的機器人實驗室，學生們近距離和機器人接觸，遇到的問題也可以及時得到反饋和解決，這樣學生綜合素質普遍提高，由于我校是師范類院校，學校定期組織高年級學生到中學進行教育實習（如學生到天津第四中學、天津第十三中學進行教育實習），在不斷交流中深化了機器人教學法的進展。

（二）兩種教學法的實踐策略

反哺教育教學法：為了促進中學教育和大學教育之間的交流和溝通，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，有效地銜接高中和大學教育，在到中學實習的過程中，大學生將自己動手制作科學模具及教育機器人帶到中學，這些模具都是大學生平時制作的十分典型的數字化益智玩具，適用于中學階段的學生對基礎機器人技術進行學習，并且能夠從不同角度、通過多樣的形式發(fā)揮其教育功能，達到在益智娛樂學習目的[4]。中學生和大學生一起教學相長的過程中，也將創(chuàng)造發(fā)明的理念傳承下來，讓中學生知道所有令他們愛不釋手的玩具也可以自己來制造的，這種把新知識、新技能帶到中學的理念和執(zhí)行力，不斷進行下去，將使未來中國少年兒童的求生能力、自我創(chuàng)造能力不斷提高、變強，這對于一個民族的科學發(fā)展是十分有利的。由于自我組裝、制造機器人不但會提升中學生的科學興趣，同時也會培養(yǎng)他們養(yǎng)成凡事自己動手的良好生活習慣，所以學校盡最大努力為發(fā)揮中學生的優(yōu)點和潛力創(chuàng)造機會，幫助中學生發(fā)現自己的興趣和愛好。

探究性課題教學法：以機器人為載體的教學，教師會有計劃有目的的布置課程設計，課程設計的內容可以根據教學需要而定，可以是理論研究，也可以是實物應用，學生通過探究性學習，對課題的一個主題或者一個部分做較深入的學習，比如學生在進行太極機器人制作課題研究時，在對機器生命和自然生命的比較中，會遇到這樣的問題，用于戶外的機器人安裝有激光測距儀攝像頭、聲吶傳感器以及無線以太網相當于自然生命的眼睛、耳朵、神經系統(tǒng)[5]。如何進行有效的遷移，這里的信息量很大，若要理解它們之間的聯系，就需要翻閱大量的資料，收集相關的信息，發(fā)現問題的所在，學習有關的技能，思考要解決的問題，并進行假設驗證，然后做實驗、寫報告，應對質疑和答辯，在此過程中，不僅對未知的領域進行了探索，而且鍛煉了文筆，培養(yǎng)了口才和思辨能力。所學的知識大大超出了教科書的范圍。由于每個學生的精力有限，不可能對所有的主題都做深入探究，重要的是通過探究，自主學習、批判性思維和創(chuàng)新能力得到了鍛煉和培養(yǎng)。探究性學習的目的不是為了最終的分數，而是為了應用和創(chuàng)新。理論聯系實際的教學才會以最快的速度收到成果，聯系實際教學法要做到知識與技能并重，理論與實際并行！反饋效果是學習是否有效的關鍵因素之一，這個過程中，老師會和學生及時的溝通，甚至在早期，為了克服學生的惰性，教師會主動與學生交流，監(jiān)督課題完成的情況，一方面，體現老師對學生的重視，另一方面，學生能和老師及時反饋學習情況，獲得解疑。在教學反饋的過程中，學生要敢于質疑書本和前輩的論點，老師要給予支持，當然再給與支持的同時，老師要鼓勵通過實驗觀察、調查問卷等來收集資料給出充分的證據，正如哈佛的校訓一樣：“與柏拉圖為友，與亞里士多德為友，更與真理為友”。做學問要應用、要創(chuàng)新、要追求真理。研究用教學方法幫助學生去解決設計中的技術問題，讓學生親身感受先進技術和相關教學方法的優(yōu)越性，使學生在“技術與設計”中習得知識、技能和方法，在寓樂于學中鍛煉學生的意志，激發(fā)學生的創(chuàng)新精神。

三、促進機器人課程教學推廣的途徑

第一：以政府為主導，引起人們對機器人課程教學的重視[6]。高中機器人教學的有效推廣首先要樹立正確的觀念，制定相關政策，主導機器人研發(fā)、教育、競賽等活動的開展，教學并不是為學生安排好人生軌跡，而是從國家和社會的長遠發(fā)展考慮，在日常教學中，要注意提高學生的動手、實踐、協(xié)作和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)其獨立思考和團結協(xié)作的能力，為其創(chuàng)新能力、創(chuàng)造能力的培養(yǎng)有意識地提供健康的發(fā)展環(huán)境。

第二：如何教，如何學——教學活動平臺的建立。1989年聯合國教科文組織北京會議提出：“21世紀最成功的勞動者將是全面發(fā)展的人….”。成立科技社團，運用綜合開放實驗室為教學需求搭建開放學習平臺，在這樣一種多樣化的教學平臺中學生能明確自己的愛好所在，同時能得到更多更及時的指導，有助于培養(yǎng)有較好的人際關系，有利于其進一步學習深造，在機器人課程教學中可以通過開放教學活動平臺對高中生這一階段的特點進行因勢利導，促進學習的發(fā)生。改變傳統(tǒng)教學模式的“教”，逐步走向“學”，在中學組織機器人教學第二課堂。由于大家在一起學習交流的機會多了，遇到問題便不再是退縮，而是進行探討，尋找解決問題的方法。

第三：加強對在職教師培養(yǎng)和培訓。機器人教學活動是一項學科覆蓋面廣、涉及多學科專業(yè)知識和能力的一項綜合性教育活動。能夠從事機器人教育、指導機器人教學活動的教師必須有較高的計算機、人工智能、物理、機械、通信等方面的基礎知識，具有較強的動手能力和創(chuàng)新能力。據大量調查資料表明，信息技術課教師和機器人課外活動教師往往達不到這個要求，機器人教育方面存在嚴重師資不足，相關教師所學專業(yè)也離機器人教育相距甚遠。大部分學校沒有專職教師，更沒有機器人教育專業(yè)的教師，這是影響機器人教學活動可持續(xù)發(fā)展的非常重要因素，政府和學?？梢赃x派一些優(yōu)秀的中青年骨干教師到國內外機器人重點建設培訓基地或大學進修和培訓，提高響應的教學素質。

第四：通過組織競賽提高學生自身對機器人課程的認知程度。在青少年中進行機器人制作教育，能夠激發(fā)青少年對機器人的興趣。有效運用機器人比賽作為提升教學質量的一個組成部分，也將是促進學習的一個極大的動力源。探索機器人的活動與競賽的運行機制，并將其應用于機器人技術教師培訓和機器人教育教學中，在推動我國機器人教學健康、規(guī)范、可持續(xù)發(fā)展方面，起著積極的推動作用[7]。

第五：通過多種途徑進行有效宣傳。在校園文化建設中，定期組織各種形式的簡易機器人展覽會。同時也可與機器人生產商的合作，提供機器人產品在學校試運行。媒體可以制作專題節(jié)目介紹機器人制作技術及趨勢，吸引大眾眼光，讓中學生及其家長開始注意到這一新生事物。各級各類比賽中，做好宣傳策劃，使科技潮流深入人心。當機器人課程理念深入人心了，支持的聲音高了，才能真正實現機器人教育的普及，才能進一步促使機器人教育資源的整合，提高教學質量。

四、結束語

以機器人為載體的課程教學，要遵循學生的年齡特點，因材施教，使中學機器人教育教學成為青少年能力、素質培養(yǎng)的智能平臺。如果機器人教育課程內容都是建立在數字運算和英文符號的理論基礎上，內容晦澀難懂，那么與高中生心理特點便不相適應，這就需要更好的教法，緊密結合生活實際，生動形象地講述了什么是人工智能，人工智能在人類生產、生活中所起的作用，將課堂教學與社會需求和中學生身心特點結合起來使得神秘的機器人變得平易近人，進而提升教學課堂質量。

總的來說，運用機器人作為載體來進行教育教學，可以培養(yǎng)學生對科技的興趣，可以提高他們的創(chuàng)新能力、合作能力、動手實踐能力，但是高中機器人教學要想深入開展，達到預期效果，需要不斷的創(chuàng)新與探索，還需要社會各界通力配合和支持，使機器人教育教學之路走得更長遠更堅定。

本文系國家社會科學基金“十二五”規(guī)劃教育學一般課題“以機器人教育為載體的高中與大學創(chuàng)新教育有效銜接的實踐研究”（課題批準號為BFA110049）的階段性成果。

[參考文獻]

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[3]田立國，崔世鋼等.實踐教學改革的研究與實踐[J]，中國會議，2010.（12） 65-68

[4]張劍平，.《機器人教育：現狀、問題與推進策略》[J]，中國電化教育，2006.（12）

[5]譚民，王碩等.多機器人系統(tǒng)[M]，清華大學出版社，2003

[6]張國平，張劍平.《我國基礎教育中機器讓人教育的現狀與對策研究》[J]，現代教育技術，2008.（5）92-94