序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇人工智能教育功能范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2012）03-0159-02

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。隨著人工智能的理論與技術(shù)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，其在教育領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用也越來越受到重視，并取得了一定的研究成果。

一、人工智能教育應(yīng)用的主要形式

人工智能在教育領(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)。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)交互系統(tǒng)。目前，智能教學(xué)系統(tǒng)已成為人工智能在教育中應(yīng)用的主要形式。智能教學(xué)系統(tǒng)主要是在知識(shí)表示、推理方法和自然語言理解等方面應(yīng)用了人工智能原理。由于它綜合了知識(shí)專家、教師與學(xué)生三者的活動(dòng)，因此，與之相對(duì)應(yīng)的，智能教學(xué)系統(tǒng)一般分成知識(shí)庫、教學(xué)策略和學(xué)生模型三個(gè)基本模塊，再加上一個(gè)自然語言智能接口。智能教學(xué)系統(tǒng)的功能具體來說有以下幾條：了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知特點(diǎn)和當(dāng)前知識(shí)水平；能根據(jù)學(xué)生的不同特點(diǎn)選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，并可對(duì)學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的個(gè)別指導(dǎo)；允許學(xué)生用自然語言與“計(jì)算機(jī)導(dǎo)師”進(jìn)行人機(jī)對(duì)話。智能教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅要有計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識(shí)，還需要有教育科學(xué)的理論指導(dǎo)。

二、人工智能在教育中應(yīng)用的局限性分析

1.阻礙人工智能發(fā)展的關(guān)鍵因素。在人工智能的發(fā)展中，一直存在著對(duì)“計(jì)算機(jī)是否能代替人腦甚至超過人腦”的問題的討論，實(shí)際上，以電子計(jì)算機(jī)為主要工具模擬人的某些思維活動(dòng)而產(chǎn)生的人工智能是有局限的。①計(jì)算機(jī)處理問題的根本原理。要計(jì)算機(jī)解決某種問題，有三個(gè)基本的前提：必須把問題形式化；問題還必須是可計(jì)算的，即要有一定的算法；問題必須有合理的復(fù)雜度，即要避免指數(shù)爆炸。由于人的智能活動(dòng)不能完全形式化，因此，機(jī)器就不能將人腦的智力活動(dòng)全部復(fù)制出來。電子計(jì)算機(jī)最終只能把握0、1這兩個(gè)開關(guān)代碼，遇到不能形式化、不能找到算法或不能程序化的任務(wù)，計(jì)算機(jī)則難以執(zhí)行。②人和機(jī)器之間的根本區(qū)別。智能模擬利用了人和機(jī)器的共性，即兩者都是一個(gè)信息轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，但兩者之間存在著不容忽視的本質(zhì)區(qū)別。智能模擬與天然智能屬于兩種不同的進(jìn)化系統(tǒng)，人類的智能是人類社會(huì)實(shí)踐的產(chǎn)物，機(jī)器的智能是機(jī)械制造的結(jié)果。大腦和電腦的組織結(jié)構(gòu)也不相同，兩者屬于兩種不同的運(yùn)動(dòng)過程，前者是復(fù)雜的生理--心理過程，后者是機(jī)械--物理過程。智能模擬可以在局部上超過天然智能，但是，模擬的根本方法是功能模擬法，兩個(gè)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和實(shí)際過程上是不一樣的。智能模擬不具有人的思維的社會(huì)性，不具有主觀世界。

2.人工智能在教育中應(yīng)用的局限。就目前人工智能的發(fā)展水平以及人工智能本身的特點(diǎn)而言，它在教育中的應(yīng)用也是有其局限性的。①與學(xué)生之間無法暢通交流。教育本質(zhì)上是一種“交互”活動(dòng)，而智能教學(xué)系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)最充分、最真實(shí)的交互。目前自然語言理解的研究成果非常有限，遠(yuǎn)不能達(dá)到人人交流的要求。此外，就態(tài)度、品德、情感等教育問題而言，機(jī)器只能通過學(xué)生輸入計(jì)算機(jī)的信息來判斷其掌握和內(nèi)化程度，而無法像人類教師通過自然狀態(tài)的交流和觀察來判斷學(xué)生的真實(shí)情況，因此，“機(jī)器智能”很容易被蒙蔽“雙眼”，無法做到像人與人之間那樣自然暢通的交流。②決策和推理機(jī)制不完善。智能教學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵智能所在是其決策和推理機(jī)制，即“教學(xué)策略”模塊根據(jù)不同學(xué)生的具體情況通過推理做出靈活決策，這種決策基于學(xué)生模塊提供的有關(guān)學(xué)生的知識(shí)水平、認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)風(fēng)格，而這些不能完全被形式化。同時(shí)，隨著教育理念的不斷更新以及教學(xué)模式和教學(xué)方法的不斷改進(jìn)，系統(tǒng)所應(yīng)用的教學(xué)策略模塊用于評(píng)估和判斷學(xué)生學(xué)習(xí)過程的能力是有限的。③人工智能并非適合所有的學(xué)習(xí)領(lǐng)域。根據(jù)加涅的學(xué)習(xí)結(jié)果分類，學(xué)習(xí)分為言語信息、智慧技能、認(rèn)知策略、動(dòng)作技能和態(tài)度五類。言語信息分為符號(hào)學(xué)習(xí)、事實(shí)學(xué)習(xí)和有組織的知識(shí)學(xué)習(xí)，這些屬于可形式化內(nèi)容，適用于智能教學(xué)系統(tǒng)；智慧技能分為辨別、具體概念、定義性概念、規(guī)則和高級(jí)規(guī)則，其中前四項(xiàng)屬于可形式化內(nèi)容，適用于智能教學(xué)系統(tǒng)，而高級(jí)規(guī)則屬于復(fù)雜――形式化內(nèi)容，部分內(nèi)容不適用于智能教學(xué)系統(tǒng)；動(dòng)作技能和態(tài)度領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，在其認(rèn)知成分中可以使用智能教學(xué)系統(tǒng)，但情感和行為成分等非形式化內(nèi)容，則難以用智能教學(xué)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。因此，并不是所有的學(xué)習(xí)領(lǐng)域都適用于智能教學(xué)系統(tǒng)。智能教學(xué)系統(tǒng)在教育中應(yīng)用的重點(diǎn)應(yīng)放在認(rèn)知領(lǐng)域中的符號(hào)學(xué)習(xí)、事實(shí)學(xué)習(xí)和有組織的知識(shí)學(xué)習(xí)、辨別、具體概念、定義性概念以及規(guī)則這些學(xué)習(xí)內(nèi)容上。

三、人工智能教育應(yīng)用的發(fā)展方向

近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)以及現(xiàn)代教育教學(xué)理論的發(fā)展，人工智能在教育中應(yīng)用的發(fā)展呈現(xiàn)出以下幾個(gè)趨勢。

1.開始突破單一的個(gè)別化教學(xué)模式。長期以來，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)和智能教學(xué)系統(tǒng)都是強(qiáng)調(diào)個(gè)別化教學(xué)模式，這種模式在發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性和進(jìn)行因人而異的指導(dǎo)等方面確實(shí)有許多優(yōu)點(diǎn)。但是，隨著認(rèn)知學(xué)習(xí)理論研究的進(jìn)展，人們發(fā)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)和智能教學(xué)系統(tǒng)中只強(qiáng)調(diào)個(gè)別化是不夠的，在某些場合（例如問題求解）采用協(xié)作方式往往更能奏效。因此，近年來在智能教學(xué)系統(tǒng)中，協(xié)作型教學(xué)模式得到越來越多的重視和研究。

2.智能教學(xué)系統(tǒng)日益與超媒體技術(shù)相結(jié)合。超媒體系統(tǒng)具有良好的開發(fā)環(huán)境、靈活方便的用戶界面以及圖、文、聲并茂的特點(diǎn)，而且其信息的組織方式與人類認(rèn)知的聯(lián)想記憶習(xí)慣相符，已成為目前一種最理想的信息載體和最有效的信息組織與信息管理技術(shù)，在許多領(lǐng)域尤其是教育領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。把超媒體技術(shù)引入智能教學(xué)系統(tǒng)，從而發(fā)展成為智能超媒體輔助教學(xué)系統(tǒng)，可以大大改善計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而顯著提高教學(xué)效果。

3.智能教學(xué)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系日益密切。網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和普及為遠(yuǎn)程教育和終身教育提供了一個(gè)良好的空間。當(dāng)前，智能教學(xué)與多媒體網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合成為人工智能在教育中應(yīng)用的一個(gè)勢不可擋的發(fā)展趨勢。

4.傳統(tǒng)人工智能與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊決策機(jī)制相結(jié)合。傳統(tǒng)人工智能從宏觀角度開展認(rèn)知模擬，可以部分地模擬人類的邏輯思維過程，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊決策機(jī)制從微觀方面進(jìn)行認(rèn)知模擬，著力實(shí)現(xiàn)模仿人類右腦的模糊處理功能和整個(gè)大腦的并行化處理功能。今后將探索一種新的智能處理模型：把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊決策機(jī)制和符號(hào)專家系統(tǒng)的推理能力結(jié)合起來，利用多重知識(shí)源、多種模型進(jìn)行復(fù)合協(xié)同處理。如果上述技術(shù)能夠成熟運(yùn)用，那將對(duì)人工智能的發(fā)展及其在教育中的應(yīng)用起到?jīng)Q定性的作用。

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篇（2）

1引言

隨著人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，重新塑造音樂使得音樂教育的學(xué)科素養(yǎng)培育、審美感知、藝術(shù)表現(xiàn)和文化理解變得更有支持和創(chuàng)意。探索應(yīng)用人工智能技術(shù)推進(jìn)音樂教學(xué)的改革與發(fā)展有具有十分重要的意義。本文通過研究與實(shí)踐，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用科學(xué)的方法培育計(jì)算思維創(chuàng)作音樂，用科學(xué)的意境欣賞音樂陶冶學(xué)生的音樂審美感，用科學(xué)的評(píng)價(jià)提升音樂課堂教學(xué)效率。通過這些措施，可以使學(xué)校音樂教育精準(zhǔn)地開展因材施教差異化教學(xué)，彰顯音樂教育的特色。

2人工智能與音樂

人工智能技術(shù)與音樂教育有機(jī)融合，豐富了課堂教學(xué)資源，拓展了智能樂器的功能，提升了音樂教育技術(shù)手段。它支持個(gè)性化學(xué)習(xí)，可以觀察音樂課堂學(xué)習(xí)，分析音樂的旋律與節(jié)拍，有效評(píng)價(jià)教學(xué)效果，激發(fā)音樂教師運(yùn)用人工智能技術(shù)創(chuàng)新音樂教學(xué)的熱情，發(fā)揮教師在課堂教學(xué)中的主導(dǎo)作用。

2.1樂器的智能化

樂器是學(xué)習(xí)音樂的重要工具。樂器植入人工智能技術(shù)，形成了智能化樂器。它能夠大量儲(chǔ)存多種樂器的音樂數(shù)據(jù)。尤其是在音樂鍵盤中運(yùn)用，功能的提升特別突出，應(yīng)用于音樂教學(xué)中引發(fā)了多種形式的教學(xué)模式。例如，圖1顯示了融合多媒體計(jì)算機(jī)、主控系統(tǒng)、音樂課堂教學(xué)智能評(píng)價(jià)系統(tǒng)將多部電子鋼琴連接起來的智能樂器實(shí)驗(yàn)室。通過語音室方式授課，可以實(shí)現(xiàn)多種樂器的分組教學(xué)。這在傳統(tǒng)的音樂課堂上是無法完成的。

2.2智能化樂曲創(chuàng)作

智能樂器不僅能夠儲(chǔ)存樂器音色，而且還能用指令對(duì)各種音色播放進(jìn)行控制，各種音色按照指令進(jìn)行演奏。這種創(chuàng)作功能是以往其他樂器都無法比擬的[1]。例如，能唱出《月亮代表我的心》十七聲部的合唱團(tuán)，很好聽，但很難。運(yùn)用智能樂器按指令合成該十七聲部音樂則輕而易舉。2.2.1機(jī)器學(xué)習(xí)生成樂曲人工智能技術(shù)賦能智能樂器，使得機(jī)器學(xué)習(xí)的功能日趨進(jìn)步。機(jī)器學(xué)習(xí)在音樂領(lǐng)域所做的事情，就是提取音樂作品的“數(shù)據(jù)”，輸入給定模型學(xué)習(xí)音樂的“特征”，再對(duì)音樂數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和編排。例如，如果輸入的是《梨園金曲》民族音樂，則機(jī)器就能學(xué)會(huì)民族音樂的曲調(diào)特征，生成掌握特征模型的民族音樂作品。2.2.2用軟件生成樂譜使用MuseScore3forMac軟件可以制作樂譜，在工具欄選擇對(duì)應(yīng)時(shí)值的音符輸入音符。例如，在MuseScore3窗口輸入如圖2所示的“我和我的祖國”樂譜，再導(dǎo)出MP3文件進(jìn)行播放。2.2.3代碼生成樂曲用Python代碼生成曲子，要借助音樂標(biāo)準(zhǔn)格式MIDI—樂器數(shù)字接口，運(yùn)用Python-midi庫編寫程序，編譯MIDI文件生成音樂。例如，生成一個(gè)簡單樂譜的MIDI文件需要使用Python-midi，其中：Pattern對(duì)象表示樂譜；Track對(duì)象表示音軌，通常樂譜都有多條軌道組成，每種樂器是一個(gè)軌道；midi.NoteOnEvent表示每個(gè)音符的開端，在參數(shù)表中可以定義每個(gè)音符的音長和音高；midi.NoteOffEvent表示每個(gè)音符的結(jié)束。參考代碼如下：importmidi#定義patternpattern=midi.Pattern()#定義軌道track=midi.Track()#添加軌道到patternpattern.append(track)#音符開始，并定義位置、音量、音高on=midi.NoteOnEvent(tick=0,velocity=50,pitch=midiG_3)track.append(on)#音符結(jié)束off=midi.NoteOffEvent(tick-100,pitch=midi.G_3)track.append(off)#軌道結(jié)束eot=midi.EndOfTrackEvent(tick=1)track.append(eot)#存儲(chǔ)midi.write_midifile("example.mid",pattern)程序運(yùn)行結(jié)果生成了如圖3所示的簡單音符：這樣如圖2的“我和我的祖國”樂譜，也可以通過Python代碼生成MIDI文件。

3AI賦能音樂課堂

在AI賦能的音樂教育環(huán)境，促使音樂教學(xué)實(shí)踐變革以及學(xué)生學(xué)習(xí)音樂方式。例如，圖4所示的集音樂創(chuàng)作教學(xué)及教學(xué)評(píng)價(jià)于一體的“智能化音樂課堂教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)”，在教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化、教學(xué)方法的高效、教學(xué)手段的更新、教學(xué)評(píng)價(jià)的智能、教學(xué)策略的調(diào)整方面都具有借鑒意義[2]。

3.1大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)

大數(shù)據(jù)云計(jì)算可以將所有音樂家們音樂數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云中，運(yùn)用人工智能技術(shù)為學(xué)生提供更多有價(jià)值的音樂數(shù)據(jù)。學(xué)生通過音樂云學(xué)習(xí)音樂知識(shí)，欣賞音樂魅力、體驗(yàn)音樂節(jié)奏、理解音樂韻律。它使得優(yōu)質(zhì)音樂教學(xué)資源跨越校園，開放延伸音樂教學(xué)，遠(yuǎn)程輻射共享資源。這樣就擴(kuò)展了學(xué)生的視野，音樂知識(shí)的來源無限擴(kuò)大，整個(gè)音樂云皆有學(xué)生的學(xué)習(xí)教材。特別是大數(shù)據(jù)音樂云不僅可以推送給學(xué)生更多的即興音樂和更多的音樂信息，還能指導(dǎo)音樂愛好者創(chuàng)作出雅正、健康的音樂作品。

3.2個(gè)性化學(xué)習(xí)

人工智能技術(shù)從音樂學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)搜集、數(shù)據(jù)分析與運(yùn)用、個(gè)性化學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)多方位幫助學(xué)生定制個(gè)性化的學(xué)習(xí)成長路徑。推送在線音樂教育資源，指導(dǎo)表演建議樂器學(xué)習(xí)技巧。搭建音樂教育虛擬課堂，匹配音樂教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)因材施教的個(gè)性化學(xué)習(xí)，支持一對(duì)一的教學(xué)輔導(dǎo)和群組式討論。通過這些措施提高教學(xué)質(zhì)量和效率。

3.3教學(xué)評(píng)價(jià)智能化

運(yùn)用人工智能技術(shù)將多個(gè)音樂輔助教學(xué)設(shè)備連接的音樂創(chuàng)作教學(xué)系統(tǒng)，基于音樂課堂教學(xué)的學(xué)生學(xué)習(xí)特質(zhì)分析與教學(xué)效果分析的音樂課堂教學(xué)管理系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)音樂教學(xué)的全程智慧管理，使音樂學(xué)習(xí)更有效率。例如，在虛擬音樂課堂樂器教學(xué)可以變成一對(duì)多的自選教學(xué)模式，使課堂變得輕松、愉快。教師可以開啟課堂教學(xué)觀察模塊，捕捉每位學(xué)生同步練習(xí)的音準(zhǔn)、節(jié)奏、力度數(shù)據(jù)，分析判斷將評(píng)價(jià)信息同步反饋，給出學(xué)習(xí)指導(dǎo)建議。3.3.1創(chuàng)作教學(xué)模塊“智能化音樂課堂教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)”中的音樂創(chuàng)作教學(xué)模塊，集視、聽、練和反饋評(píng)價(jià)為一體，適時(shí)演示教師教學(xué)作品和評(píng)價(jià)學(xué)生練習(xí)作品。例如，在進(jìn)行《我和我的祖國》授課時(shí)導(dǎo)入電影片段，欣賞“我和我的祖國”音樂的表現(xiàn)形式、演唱形式以及歌曲風(fēng)格，可以使學(xué)生更好地體驗(yàn)作品的創(chuàng)作意境，激發(fā)創(chuàng)作意識(shí)。使用MuseScore創(chuàng)作“我和我的祖國”三聲部習(xí)作音樂，并能儲(chǔ)存、刻錄，編輯等二度創(chuàng)作。3.3.2課堂教學(xué)評(píng)價(jià)模塊音樂課堂教學(xué)評(píng)價(jià)有著傳統(tǒng)音樂教學(xué)評(píng)價(jià)無法比擬的靈活性、客觀性和實(shí)用性。從大數(shù)據(jù)分析角度獲取音樂課堂教與學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)生的音樂基本素養(yǎng)與學(xué)習(xí)態(tài)度進(jìn)行科學(xué)分析判斷。例如，以創(chuàng)作《紅河谷》中的和聲與音樂作品風(fēng)格內(nèi)容的“編配伴奏音樂”教學(xué)過程為例。課前在“課堂教學(xué)評(píng)價(jià)模塊”上安排學(xué)生根據(jù)作品風(fēng)格完成伴奏的音樂；播放制作好的《紅河谷》MIDI音樂（在第二和第六個(gè)小節(jié)缺失編配和弦）；使學(xué)生感受、探討大小三和弦的表現(xiàn)力，形成對(duì)大小三和弦的感知。然后要求學(xué)生試著用MuseScore為《紅河谷》缺失的兩小節(jié)選配和弦，以適合歌曲的伴奏風(fēng)格。學(xué)生需要邊哼唱歌曲邊試著套用不同的伴奏風(fēng)格，找到他們認(rèn)為最恰當(dāng)?shù)暮拖野樽囡L(fēng)格，說出理由并提交[3]。評(píng)價(jià)系統(tǒng)將學(xué)生提交的作業(yè)比照音樂要素進(jìn)行評(píng)價(jià)。及時(shí)反饋學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的信息，并對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程制定一個(gè)個(gè)性化的學(xué)習(xí)方案[4]。同時(shí)通過教學(xué)反饋深度優(yōu)化決策模型，促進(jìn)教師實(shí)時(shí)改進(jìn)教學(xué)策略，提高教學(xué)效率和效果，提升教學(xué)質(zhì)量。

4結(jié)語

人工智能技術(shù)在音樂教育領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，為傳統(tǒng)的音樂教育模式注入了活力，為音樂教師創(chuàng)新音樂教學(xué)理念開辟了新思路[5]，為因材施教提供了新的適合學(xué)生學(xué)習(xí)的音樂教學(xué)模式。人工智能在音樂教育模式方面的探索，不僅給音樂教育教學(xué)的發(fā)展帶來了物質(zhì)技術(shù)層面的進(jìn)步，還從音樂教學(xué)層面促進(jìn)計(jì)算思維培育開辟新途徑。這對(duì)音樂教育理念、教學(xué)手段、教學(xué)方式和方法以及拓展學(xué)生音樂視野、學(xué)習(xí)音樂、享受音樂、創(chuàng)造音樂等都帶來深刻的變化和積極的影響。

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篇（3）

【關(guān)鍵詞】人工智能 網(wǎng)絡(luò)教育 具體應(yīng)用

1 網(wǎng)絡(luò)教育模式的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 網(wǎng)絡(luò)教育的優(yōu)勢

網(wǎng)絡(luò)教育模式是對(duì)傳統(tǒng)課堂教育模式的更新與演進(jìn)，傳統(tǒng)課堂教育模式具有交流便捷、課堂管理方便的優(yōu)勢，但是也受到空間和時(shí)間的雙重限制，需要繳納昂貴的場地和設(shè)施費(fèi)用，難以追趕新時(shí)期人們快捷的工作步伐。網(wǎng)絡(luò)教育通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程傳遞，在繼承和發(fā)展了傳統(tǒng)課堂優(yōu)勢的同時(shí)，彌補(bǔ)了缺點(diǎn)和不足，在虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，擺脫了有關(guān)時(shí)間、空間、身份等諸多限制，促進(jìn)了教育手段的創(chuàng)新，為人們提供了更多接受教育的機(jī)會(huì)，促進(jìn)了國民教育水平的提高。

1.2 網(wǎng)絡(luò)教育存在的問題

網(wǎng)絡(luò)教育的問題主要體現(xiàn)在以下方面：

1.2.1 操作平臺(tái)的局限性

網(wǎng)絡(luò)教育登錄界面的首頁，一般包含著課程選擇、成績查詢、習(xí)題演練、師資介紹等基本內(nèi)容，這容易導(dǎo)致眾多網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)具有相同的首頁模板和計(jì)算機(jī)程序，不同平臺(tái)、不同學(xué)科、不同專業(yè)沒能充分體現(xiàn)出其獨(dú)一無二的課程特色。操作平臺(tái)具有局限性，無法充分體現(xiàn)人性化特色和該課程的特殊化要求。

1.2.2 教學(xué)方式的一致性

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，一般采用計(jì)算機(jī)程序設(shè)定好的流程，授課、復(fù)習(xí)、習(xí)題演練、期末考試、綜合評(píng)估為基本程序，流程化操作，無法根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和成績要求制定相應(yīng)的教學(xué)方式。教學(xué)評(píng)價(jià)流程過于死板，無法像教師一樣考慮其他綜合因素進(jìn)行分析，這就容易導(dǎo)致考試系統(tǒng)的公平性、評(píng)分的合理性受到質(zhì)疑，無法體現(xiàn)教學(xué)權(quán)威性。

1.2.3 服務(wù)系統(tǒng)的落后性

網(wǎng)絡(luò)教育是以計(jì)算機(jī)的軟件程序?yàn)楸憩F(xiàn)載體，將教學(xué)課程和學(xué)習(xí)方式相融合。隨著知識(shí)體系更新?lián)Q代的不斷加快，學(xué)術(shù)糾錯(cuò)的發(fā)生，課程及時(shí)更新也是十分重要的。但是網(wǎng)絡(luò)教育服務(wù)系統(tǒng)具有一定的落后性和延時(shí)性，傳遞的知識(shí)和答疑手段相對(duì)落后，影響著網(wǎng)絡(luò)教育的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

2 人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的具體應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)教育缺陷的存在，其重要原因是教育流程系統(tǒng)的“剛性”無法符合學(xué)習(xí)者不同的教學(xué)需求，不懂得如何具體因人而異、因材施教；而人工智能“柔性”的工作特點(diǎn)，可以有綜合考慮各種影響因素，并及時(shí)調(diào)節(jié)，恰好是對(duì)缺陷的補(bǔ)充。事實(shí)證明，人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的具體應(yīng)用也取得了較好的效果，主要體現(xiàn)在以下方面：

2.1 專家系統(tǒng)的應(yīng)用

專家系統(tǒng)是對(duì)智能教學(xué)系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)以及先進(jìn)的智能化硬件設(shè)備的總稱。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教育是流程化、規(guī)范化的，智能化教學(xué)系統(tǒng)是對(duì)每個(gè)流程應(yīng)用智能化手段，促進(jìn)教學(xué)過程的科學(xué)性。

2.1.1 智能決策系統(tǒng)。

在課程開始之前，增設(shè)智能決策功能即智能決策系統(tǒng)，類似于學(xué)校的入學(xué)考試，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、成績水平、智力狀況進(jìn)行基本的分析和了解，以學(xué)生能力而不是教師要求為教學(xué)依據(jù)，制定合理的教學(xué)計(jì)劃和學(xué)習(xí)方案；通過智能化設(shè)計(jì)，確定學(xué)習(xí)成績分階段測試計(jì)劃、智力開發(fā)方案和考試模擬系統(tǒng)等，通過這些方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生能力的充分開發(fā)。

2.1.2 智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)

這是通過對(duì)學(xué)生一定時(shí)期學(xué)習(xí)環(huán)境的營造，通過對(duì)環(huán)境內(nèi)各影響因素施加措施，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供優(yōu)質(zhì)條件。影響因素包括教師、學(xué)習(xí)資源、外部因素等，一旦學(xué)生學(xué)習(xí)沒有達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)，教師模塊就會(huì)對(duì)學(xué)生的動(dòng)態(tài)行為做出科學(xué)正確的指導(dǎo)，并向正確的學(xué)習(xí)軌跡糾正；學(xué)生學(xué)習(xí)所需要的參考資料、試卷分析、時(shí)事熱點(diǎn)等，會(huì)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展情況及時(shí)更新資料庫；學(xué)生在學(xué)習(xí)中遭遇困境，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)智能化發(fā)揮引導(dǎo)和提醒功能。

2.1.3 智能教學(xué)系統(tǒng)和智能化硬件設(shè)備

智能教學(xué)系統(tǒng)和智能化硬件設(shè)備分別是智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)的軟件和硬件載體。智能教學(xué)系統(tǒng)是智能決策和智能導(dǎo)學(xué)子系統(tǒng)的綜合，是幾種不同模式的組合與搭配，最終出現(xiàn)適合學(xué)生自身的學(xué)習(xí)模式，并且讓系統(tǒng)關(guān)系更加穩(wěn)固；硬件系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和載體，包括傳輸設(shè)備中的路由器、交換機(jī)設(shè)備，終端的打印機(jī)、攝像頭等。

2.2 其他人工智能系統(tǒng)的應(yīng)用

2.2.1 語言處理系統(tǒng)

語言處理系統(tǒng)在人工智能領(lǐng)域是一種應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)，系統(tǒng)內(nèi)部擁有錄音模塊、語言識(shí)別模塊、轉(zhuǎn)換模塊和輸出模塊。學(xué)生向錄音系統(tǒng)發(fā)出聲音，語言識(shí)別和轉(zhuǎn)換模塊將語言轉(zhuǎn)化為文字顯示在計(jì)算機(jī)界面上。就目前的技術(shù)來說，語言處理系統(tǒng)可以處理簡單口語和書面語言，局限在普通話，隨著語言庫的升級(jí)，語言處理系統(tǒng)的功能會(huì)越來越強(qiáng)大。這一功能的出現(xiàn)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)語言口語和減少文字任務(wù)有很大的幫助。

2.2.2 知識(shí)庫系統(tǒng)

知識(shí)庫系統(tǒng)是對(duì)知識(shí)和數(shù)據(jù)的整合、匯總和儲(chǔ)存，學(xué)生僅依靠記憶中對(duì)知識(shí)的只言片語和殘損記憶，發(fā)揮知識(shí)庫強(qiáng)大搜索功能，自動(dòng)分辨出關(guān)鍵詞，并提供完整的數(shù)據(jù)。這對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)記錄的查找和知識(shí)的復(fù)習(xí)有很大幫助，也有助于系統(tǒng)的升級(jí)和完善。

3 促進(jìn)人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中應(yīng)用的具體措施

3.1 加大資金支持

資金支持是發(fā)展新科技的堅(jiān)實(shí)保證，政府和相關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)該重視人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育發(fā)展中的巨大作用，提供政策的優(yōu)惠和資金撥款，給予場地和設(shè)備的支持。有了資金的支持，可以吸引優(yōu)秀人才開展系統(tǒng)研發(fā)和技術(shù)升級(jí)工作，可以為人工智能的應(yīng)用提供高性能、高水平、先進(jìn)的硬件設(shè)施保障。

3.2 開展教學(xué)實(shí)施

應(yīng)該積極促進(jìn)人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的教學(xué)實(shí)施活動(dòng)，通過一線學(xué)習(xí)的監(jiān)測和實(shí)驗(yàn)，推動(dòng)新技術(shù)的普及與應(yīng)用。在相關(guān)專業(yè)院校安裝人工智能軟件，也是促進(jìn)教學(xué)實(shí)施的有效途徑。

4 結(jié)束語

綜上所述，人工智能是一項(xiàng)應(yīng)用廣泛，可研究性強(qiáng)的計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)。通過人工智能相關(guān)技術(shù)的研究，能夠解決網(wǎng)絡(luò)教育中存在的諸多問題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率，方便老師的教學(xué)管理，以及對(duì)教育教學(xué)模式將產(chǎn)生深刻影響。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

篇（4）

中圖分類號(hào)：TP18

“人工智能”一詞最早是在20世紀(jì)50年代末期在Dartmouth學(xué)會(huì)上提出的。它是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)分支學(xué)科，但又同時(shí)包含了很多領(lǐng)域的不同學(xué)科，例如生物信息學(xué)、機(jī)械理論學(xué)、數(shù)理推論、語言文化等，它的研究領(lǐng)域非常的廣泛，包括機(jī)器翻譯研究、智能控制研究、專家系統(tǒng)學(xué)、機(jī)器人研究、語言和圖像理解研究、遺傳編程研究、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)研究、航天科學(xué)與應(yīng)用、龐大的信息處理、儲(chǔ)存、管理研究。此后，越來越多的科研人員開始了對(duì)人工智能技術(shù)的研究。國際上比較先進(jìn)的研究機(jī)構(gòu)有麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、賓夕法尼亞大學(xué)、耶魯大學(xué)、德國人工智能研究中心、索尼公司等，中國的先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)主要有清華大學(xué)、北京紫光優(yōu)藍(lán)機(jī)器人技術(shù)有限公司、中國科學(xué)院先進(jìn)技術(shù)研究院、北京大學(xué)、南京理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、北京郵電大學(xué)等幾十家機(jī)構(gòu)。

目前，將人工智能應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)教育中是很多研究者關(guān)注的熱點(diǎn)，在近些年的研究中取得了很大的進(jìn)步，取得了一些先進(jìn)的成果，但是在研究中也遇到了一些問題，需要研究人員進(jìn)行解決并創(chuàng)新。本文首先介紹了網(wǎng)絡(luò)教育的現(xiàn)狀，探討了人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用，通過研究提出了做好人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中應(yīng)用的有效措施，最后對(duì)人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的發(fā)展前景進(jìn)行展望。

1 網(wǎng)絡(luò)教育的現(xiàn)狀

隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)教育的觀念以及接受教育的方式發(fā)生了巨大的改變，“網(wǎng)絡(luò)教育文化”日趨成熟。網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展給傳統(tǒng)的教育模式帶來新的挑戰(zhàn)，它除了將傳統(tǒng)教育模式的一些顯著不足進(jìn)行了改變以外，同時(shí)使教學(xué)更富有吸引力和生氣，吸引更多的人愿意到Internet教學(xué)中來學(xué)習(xí)自己想要的知識(shí)，他們可以不受時(shí)間、空間、身份的限制，到這個(gè)虛擬的課堂來進(jìn)行“充電”。但在當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)教育還在初級(jí)的發(fā)展階段，在實(shí)際的推廣和應(yīng)用中還存在著一些問題：

（1）在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育的過程中，支持學(xué)習(xí)的服務(wù)系統(tǒng)沒有很好的滿足學(xué)習(xí)者的要求，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的手段和給學(xué)習(xí)者答疑的方法都比較落后，服務(wù)的方式受到一些客觀因素的限制；

（2）網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有很的問題存在，例如空間的分散性差，時(shí)間的流動(dòng)性和自主性差，除此之外，便攜性也比較差等；

（3）目前，雖然網(wǎng)絡(luò)教育中進(jìn)行的考試具有開放性，但是考試的公平公正性、考試類型的科學(xué)性、出題的權(quán)威性都很難保證；

（4）目前來看，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本身具有了信息查詢能力，但這種查詢的能力是很有限的。

2 人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用

2.1 智能決策支持系統(tǒng)

智能決策支持系統(tǒng)是在1980年左右由美國的研究大師波恩切克提出來的，是決策支持系統(tǒng)與人工智能技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。目前，由于智能決策支持系統(tǒng)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，在網(wǎng)絡(luò)教育的應(yīng)用和研究方面表現(xiàn)出很強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿?。例如，智能決策支持系統(tǒng)在數(shù)字和移動(dòng)圖書館中的得到了廣泛的應(yīng)用，該系統(tǒng)能夠?yàn)閿?shù)字圖書館的管理人員提供決策和管理所需的數(shù)據(jù)、信息，幫助他們明確決策和管理的目標(biāo)，通過建立決策模型并加以修改或完善，為數(shù)字圖書館正確、有效的管理和決策提供必要的支持。

2.2 智能教學(xué)系統(tǒng)

智能教學(xué)系統(tǒng)是在1970年以后迅速發(fā)展起來的，可以為學(xué)習(xí)者提供一種智能的授課環(huán)境，它將計(jì)算機(jī)的模擬功能來體現(xiàn)在整個(gè)教學(xué)過程中，使用人工智能技術(shù)和多媒體技術(shù)等先進(jìn)的教學(xué)手段，共同形成一個(gè)交互式的開放的教學(xué)系統(tǒng)，在這個(gè)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，學(xué)生可以主動(dòng)的獲取學(xué)習(xí)知識(shí)，系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的個(gè)人情況來進(jìn)行合理和科學(xué)的教學(xué)，以達(dá)到最佳的、理想的教學(xué)效果。

2.3 智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)

支持服務(wù)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)的重要構(gòu)成要素。建立和維持一個(gè)高效靈活、強(qiáng)有力的支持服務(wù)子系統(tǒng)是有效地開發(fā)、管理和實(shí)施計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育項(xiàng)目的保證。智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)可以創(chuàng)造一個(gè)優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)習(xí)者方便快捷地調(diào)用各種資源，以獲得學(xué)習(xí)的成功。

2.4 智能硬件網(wǎng)絡(luò)

智能網(wǎng)是20世紀(jì)80年代初期興起的研究課題。隨著網(wǎng)絡(luò)的日益普及，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)，不僅要求多媒體綜合化的信息處理能力，而且要求網(wǎng)絡(luò)能夠提供高級(jí)信息處理能力。就目前的狀況而言，對(duì)現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)教育網(wǎng)絡(luò)賦予其一定的“智能”，從硬件性能本身加以提升是一種不乏遠(yuǎn)見的選擇。

3 做好人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中應(yīng)用的有效措施

3.1 加大資金的支持

對(duì)于做好人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用工作，絕對(duì)離不開資金的支持，因此各級(jí)政府部門應(yīng)該做好相關(guān)的預(yù)算，落實(shí)好國家對(duì)于支持人工智能技術(shù)的相關(guān)政策，對(duì)于在人工智能技術(shù)發(fā)展中做出突出貢獻(xiàn)的企業(yè)和科研單位要給予一定的資金支持，支持這些企業(yè)、科研單位的研究工作，促進(jìn)人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中更好的發(fā)展和應(yīng)用。

3.2 加快人員培訓(xùn)工作，建立技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)

人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用工作具有技術(shù)性、專業(yè)性強(qiáng)等很多特征，因此，必須培養(yǎng)一批高素質(zhì)的人工智能專業(yè)人才，同時(shí)還要對(duì)這些人員進(jìn)行全面的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，使得這些人員既要懂管理，又要精通人工智能的專業(yè)知識(shí)，通過全面的業(yè)務(wù)培訓(xùn)和人才引進(jìn)，建立人工智能的技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)，使得這些人的才能得到很好的發(fā)揮，在人工智能方面有所創(chuàng)新，保證人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中得到更好的應(yīng)用。

3.3 加強(qiáng)和先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)的合作

在人工智能技術(shù)研究方面，美國、英國、德國等國家都走在世界的前列，而我國的人工智能技術(shù)研究的能力較低，與上述發(fā)達(dá)國家相比還存在一定的差距。因此，如何縮小這種差距，實(shí)現(xiàn)人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中更好的應(yīng)用，就需要我們的研究人員加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，和這些國家的先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行有效的溝通和聯(lián)系，借鑒其先進(jìn)的研究經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)自己的實(shí)際需要，進(jìn)行一些實(shí)際的合作。

4 結(jié)束語

由于人工智能技術(shù)本身存在著巨大的優(yōu)勢，人工智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也會(huì)不斷地進(jìn)行發(fā)展而趨于成熟，這將極大地改善并且優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)教育的學(xué)習(xí)環(huán)境，全面提升網(wǎng)絡(luò)教育的整體教學(xué)質(zhì)量，并有望增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教育的全面開放性。為了做好人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用，需要加大資金的支持，加快人員培訓(xùn)工作，建立技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)，加強(qiáng)和先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)的合作，使網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的支持服務(wù)更加人性化和擬人化，更加體現(xiàn)以人為本的關(guān)懷精神。

參考文獻(xiàn)：

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篇（5）

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，先進(jìn)的技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并對(duì)教學(xué)過程產(chǎn)生了深刻的影響。其中，人工智能技術(shù)產(chǎn)生的影響最為深刻。它將先進(jìn)的教學(xué)手段引入教學(xué)過程，在營造理想的學(xué)習(xí)環(huán)境、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及提高教學(xué)效率等方面起到了重要作用。

一、人工智能

1. 人工智能的定義

人工智能（Artificial Intelligence，簡稱AI）是計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、神經(jīng)生理學(xué)、語言學(xué)等多種學(xué)科相互滲透發(fā)展起來的一門綜合性的交叉學(xué)科和前沿學(xué)科。其精確定義是：一個(gè)電腦系統(tǒng)具有人類知識(shí)和行為，并具有學(xué)習(xí)、推斷、判斷來解決問題、記憶知識(shí)和了解人類自然語言的能力。

2. 人工智能的研究內(nèi)容

人工智能作為一門綜合性學(xué)科，其研究內(nèi)容涉及到許多方面，其中與教學(xué)實(shí)際關(guān)系較為密切的是以下四個(gè)方面：

（1） 問題解決。問題解決（Problem Solving）是人工智能研究初期的主要研究內(nèi)容之一，也是其他內(nèi)容的研究基礎(chǔ)，它主要研究計(jì)算機(jī)的知識(shí)表達(dá)和推理技術(shù)。

在教育領(lǐng)域中，研究問題解決的實(shí)際意義在于，把人類解決問題的基本過程賦予計(jì)算機(jī)，使其能夠按照人類的思維規(guī)律進(jìn)行問題解決，幫助學(xué)生進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)。

（2）模式識(shí)別。模式識(shí)別（Pattern Recognition）是近三十年來在信息科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新興科學(xué)，后期它又受到了人工智能科學(xué)的影響，得到了新的發(fā)展。因此，常被作為人工智能學(xué)科的一個(gè)分支。

簡單地說，模式識(shí)別就是研究用電子計(jì)算機(jī)代替人來識(shí)別事物和環(huán)境的方法。所謂模式是指那些供參照模仿用的理想化的標(biāo)本。因此，具體來說，模式識(shí)別的含義就是識(shí)別出給定的事物與哪一個(gè)標(biāo)本相同或相似。模式識(shí)別有時(shí)可以理解為模式分類，即判別給定的事物應(yīng)該屬于哪一類標(biāo)本。被識(shí)別的給定事物通常是字母、符號(hào)、漢字、圖像、聲音、語言、景物，也可以是統(tǒng)計(jì)數(shù)字、圖表、教授狀態(tài)、學(xué)習(xí)狀態(tài)等，應(yīng)用于教育時(shí)則稱為教育模式識(shí)別和學(xué)習(xí)模式識(shí)別。

（3）自然語言理解。對(duì)自然語言理解（Natural Language Processing，簡稱NLP）的研究能為實(shí)現(xiàn)人機(jī)自然語言直接通信提供可能，并減少軟件生產(chǎn)的負(fù)擔(dān)，從而間接地推動(dòng)計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，提高自動(dòng)化操作效率。因此，它已經(jīng)成為人工智能研究中最為棘手的問題。

自然語言是人機(jī)對(duì)話的最方便的語言，其發(fā)展的最終目標(biāo)是把自然語言作為程序語言來使用，使計(jì)算機(jī)直接執(zhí)行自然語言，不需要中間的解釋過程。

在教育領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)對(duì)自然語言的理解有助于人機(jī)對(duì)話的實(shí)現(xiàn)，從而能夠增進(jìn)計(jì)算機(jī)與學(xué)生之間的交互作用，把原有的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)條件下的計(jì)算機(jī)主動(dòng)變?yōu)橹悄苡?jì)算機(jī)輔助教學(xué)條件下的人機(jī)交互主動(dòng)。

（4）專家系統(tǒng)。所謂專家系統(tǒng)是指一個(gè)（或一組）能在某特定領(lǐng)域內(nèi)，以人類專家的水平去解決該領(lǐng)域中困難問題的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。其特點(diǎn)在于能把人類專家在解決問題過程中使用的啟發(fā)性知識(shí)、判斷性知識(shí)分成事實(shí)與規(guī)則，以適當(dāng)形式存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中，建立知識(shí)庫，并基于知識(shí)庫采用合適的產(chǎn)生式系統(tǒng)，按輸入的原始數(shù)據(jù)選擇合適的規(guī)則進(jìn)行推理、演繹，作出判斷和決策，可起到專家的作用，因此稱為專家系統(tǒng)。

專家系統(tǒng)是人工智能中最為重要的研究內(nèi)容，在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用也最為廣泛與活躍。教學(xué)專家系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，以最合適的教案和教學(xué)方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)輔導(dǎo)。

二、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)

1. 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的定義

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（Computer Aided Instruction，簡稱CAI）是在計(jì)算機(jī)輔助下進(jìn)行的各種教學(xué)活動(dòng)，以對(duì)話方式與學(xué)生討論教學(xué)內(nèi)容、安排教學(xué)進(jìn)程、進(jìn)行教學(xué)訓(xùn)練的方法與技術(shù)。CAI能為學(xué)生提供一個(gè)良好的個(gè)人化學(xué)習(xí)環(huán)境。通過綜合應(yīng)用多媒體、超文本、人工智能和知識(shí)庫等計(jì)算機(jī)技術(shù)，克服了傳統(tǒng)教學(xué)方式上單一、片面的缺點(diǎn)，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和認(rèn)知主體作用的發(fā)揮。同時(shí)，它所提供外部刺激的多樣性有助于知識(shí)的獲取與保持。因此，使用CAI能有效地縮短學(xué)習(xí)時(shí)間、提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的教學(xué)目標(biāo)。

2. 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的現(xiàn)狀

盡管計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)要比傳統(tǒng)的教學(xué)模式先進(jìn)不少，但并不是最完善的，它還存在許多不足，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

（1） 缺乏人機(jī)交互能力。在教學(xué)過程中，CAI課件的教學(xué)信息是按預(yù)先設(shè)置的教學(xué)流程機(jī)械式地提供，教師只能按預(yù)定的課件流程進(jìn)行操作，學(xué)生的學(xué)習(xí)也是被動(dòng)的，不能很好地參與教學(xué)過程。因此，人機(jī)交互能力沒有很好地體現(xiàn)出來。

（2）缺乏師生互動(dòng)。學(xué)生在自學(xué)及使用現(xiàn)有的CAI課件時(shí)，大多采用的是自主學(xué)習(xí)的方式。使用這種方式時(shí)鮮有師生互動(dòng)，因此課件的效果會(huì)大打折扣。同時(shí)由于缺乏網(wǎng)絡(luò)支持，現(xiàn)有的絕大多數(shù)CAI課件都是在單機(jī)環(huán)境下運(yùn)行的，無法使用網(wǎng)絡(luò)來快速更新知識(shí)內(nèi)容，更無法提供便捷的學(xué)習(xí)討論空間、隨時(shí)隨地的師生交流方式以及遠(yuǎn)程教學(xué)實(shí)現(xiàn)的條件。

（3） 缺乏智能性?，F(xiàn)有的CAI系統(tǒng)很多都沒有智能性，無法進(jìn)行有針對(duì)性的教育。學(xué)生的學(xué)習(xí)是被動(dòng)的，他們不能根據(jù)自身情況調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度。對(duì)教師而言，教學(xué)參與度太低，他們不能按照學(xué)生的認(rèn)知模型為其準(zhǔn)備最適合的學(xué)習(xí)內(nèi)容，更不能給予不同的教學(xué)模式與方法。

（4） 缺乏廣泛性。CAI系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都是圍繞某一知識(shí)領(lǐng)域，對(duì)于教學(xué)內(nèi)容、問題的設(shè)計(jì)和答案的呈現(xiàn)，都必須在原設(shè)計(jì)系統(tǒng)允許范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn),無法根據(jù)具體教學(xué)、學(xué)習(xí)情況提出新的方案。

由此可見，傳統(tǒng)的CAI系統(tǒng)本身具有無法克服的缺點(diǎn)。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)將會(huì)越來越多地應(yīng)用在教育領(lǐng)域。把人工智能技術(shù)引入CAI系統(tǒng)，使CAI系統(tǒng)能合理安排教學(xué)內(nèi)容，變化教學(xué)方法來滿足個(gè)性化教學(xué)的需要，因此就產(chǎn)生了智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)。

三、智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，將AI引入CAI中，使CAI系統(tǒng)可以理解教什么、教誰以及如何教，因而也就能合理安排教學(xué)內(nèi)容、改變教學(xué)方法，去滿足個(gè)別教學(xué)的需要，這就是以AI技術(shù)和認(rèn)知科學(xué)理論為基礎(chǔ)而形成的智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)(Intelligent Computer Assisted Instruction，簡稱ICAI)。它是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的一個(gè)新領(lǐng)域，代表了一種新的教學(xué)思想和教學(xué)方式。智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的出現(xiàn)，提高了教學(xué)質(zhì)量，改善了教學(xué)的效率。

1. 智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

ICAI系統(tǒng)主要是在知識(shí)表示、推理方法和自然語言理解等三方面應(yīng)用人工智能技術(shù)。其本質(zhì)上是一個(gè)基于知識(shí)的教學(xué)專家系統(tǒng)，通常由專家模塊、學(xué)生模塊、教師模塊和智能接口模塊組成。它的組成結(jié)構(gòu)如下圖所示：

（1）專家模塊（知識(shí)庫）。專家模塊是由題域知識(shí)構(gòu)成，它包括兩方面的知識(shí)：一是教材內(nèi)容、提問信息、教材重點(diǎn)、難點(diǎn)、評(píng)價(jià)等有關(guān)課程的知識(shí)；二是有關(guān)應(yīng)用這些知識(shí)來生成問題，推理解題的知識(shí)。其功能有：作為系統(tǒng)全部知識(shí)的來源，為系統(tǒng)其他模塊頻繁調(diào)用，以實(shí)時(shí)完成用戶行為響應(yīng)，通過知識(shí)庫知識(shí)，生成相應(yīng)的問題、任務(wù)以及解釋；通過同步問題解答，并通過預(yù)期學(xué)生行為與實(shí)際學(xué)生行為之間的比較，評(píng)價(jià)學(xué)生知識(shí)掌握程序以及學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)方式偏好等。這個(gè)部分相當(dāng)于一個(gè)根據(jù)事實(shí)進(jìn)行演繹推理求出解答的專家部件。

（2）學(xué)生模塊。系統(tǒng)通過學(xué)生模塊建立對(duì)學(xué)生的了解，通過比較學(xué)生行為與專家行為，對(duì)學(xué)生進(jìn)行智能模擬，包括學(xué)生的知識(shí)狀態(tài)、認(rèn)知特點(diǎn)和個(gè)性特點(diǎn)等。學(xué)生模塊用來表示學(xué)生的學(xué)習(xí)歷史、當(dāng)前知識(shí)水平、解題行為等方面的知識(shí)。其任務(wù)是：表示學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解程度，反映學(xué)生已掌握和未掌握的部分，通過發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并作出錯(cuò)誤根源的假設(shè)，為進(jìn)一步指導(dǎo)提供依據(jù)。

（3）教師模塊（教學(xué)策略模塊）。在CAI 課件的交互作用中，教學(xué)策略是與教學(xué)內(nèi)容融合在一起，通過教學(xué)的分支來體現(xiàn)的。這樣做的不足是，某一教學(xué)內(nèi)容只能按某一種（或幾種）固定的教學(xué)策略來教。而在ICAI中，教學(xué)策略與教學(xué)內(nèi)容是分開的。這樣在教學(xué)過程中，系統(tǒng)可隨時(shí)根據(jù)教學(xué)的需要，選擇不同的教學(xué)策略。

教師模塊的主要任務(wù)是在一定的教學(xué)原理的指導(dǎo)下，選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容，并通過接口以適當(dāng)?shù)谋磉_(dá)形式，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻展示給學(xué)生。該模塊的主要功能有：為學(xué)生提供學(xué)習(xí)環(huán)境；指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)；解釋現(xiàn)象、過程和原因；為學(xué)生提供幫助和學(xué)習(xí)材料；監(jiān)視和評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)。

（4） 智能接口模塊。智能接口模塊的作用是處理學(xué)生與系統(tǒng)間的信息交流。模塊要完成兩項(xiàng)任務(wù)，一是在教學(xué)模塊作出教學(xué)決策后，智能接口模塊要以一定的形式把教學(xué)內(nèi)容發(fā)送出去；二是建立學(xué)生輸入信息的方式，接收學(xué)生輸入的信息。

2. 智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展方向

ICAI系統(tǒng)在發(fā)展中不是孤立、單一的，它是伴隨著多種技術(shù)以及人工智能在多種領(lǐng)域應(yīng)用的不斷發(fā)展而發(fā)展的。其未來的發(fā)展方向表現(xiàn)為以下幾方面：

（1）與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合。隨著多媒體技術(shù)和Internet網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，多媒體教育應(yīng)用與Internet網(wǎng)進(jìn)一步融合，CAI 不僅僅只在智能上單一發(fā)展，它不可避免地還要向多維的網(wǎng)絡(luò)空間發(fā)展。目前，已有不少基于Internet網(wǎng)的多媒體教育系統(tǒng)在使用，它們借助網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，完成在線學(xué)習(xí)、實(shí)時(shí)討論、網(wǎng)上測試等多種教學(xué)任務(wù)。將網(wǎng)絡(luò)CAI與智能CAI有機(jī)結(jié)合，互相補(bǔ)充，能構(gòu)建成一個(gè)新的系統(tǒng)工程。

（2）智能（Intelligent Agent）技術(shù)的使用。人工智能（AI）技術(shù)在ICAI中的應(yīng)用，除了體現(xiàn)在對(duì)多媒體教學(xué)系統(tǒng)中引入學(xué)生模塊和知識(shí)推理機(jī)制以外，還可以起到在“智能導(dǎo)航”瀏覽中，使用“智能”技術(shù)代替教師、學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)學(xué)習(xí)和搜索學(xué)習(xí)的作用。

在CAI中，學(xué)生學(xué)習(xí)查詢有效知識(shí)可以使用進(jìn)行搜索、導(dǎo)引，由于它自身具備的學(xué)習(xí)功能，能夠主動(dòng)、高效地從Internet中發(fā)現(xiàn)和收集用戶所需要的信息。因此，它有助于解決使用單一關(guān)鍵字匹配查詢、搜索引擎引起的大量無關(guān)信息的涌現(xiàn)、信息檢索的精確度不高等問題。將“智能”技術(shù)引入到ICAI中，將使得教師和學(xué)生在教與學(xué)的過程中，提高知識(shí)選取效率、加強(qiáng)交互學(xué)習(xí)和自主能動(dòng)性學(xué)習(xí)。

（3）遠(yuǎn)程教學(xué)。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)CAI、智能CAI以及多協(xié)作，可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的遠(yuǎn)程教學(xué)模式。ICAI系統(tǒng)不僅可以作為教師，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供指導(dǎo)，也可以作為學(xué)生，輔助學(xué)生學(xué)習(xí)，還可以成為學(xué)生學(xué)習(xí)、交流、協(xié)作過程中多方面的。因此,具有多種特性優(yōu)勢的遠(yuǎn)程教學(xué)具有廣闊的發(fā)展前景。

（4）虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）的應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)也叫人工現(xiàn)實(shí)（Artificial Reality）,是由多媒體技術(shù)與仿真技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而生成的一種交互式人工世界。它的根本目標(biāo)就是達(dá)到真實(shí)體驗(yàn)和基于自然技能的人機(jī)交互。在教學(xué)輔助中，使用創(chuàng)建的虛擬環(huán)境，在一般人所不能親身體驗(yàn)的情景中，達(dá)到演示、操作的教學(xué)目的。目前在教學(xué)中使用的有：基于Web的火電廠的虛擬實(shí)景建構(gòu)學(xué)習(xí)、建筑設(shè)計(jì)的實(shí)景化學(xué)習(xí)、醫(yī)學(xué)內(nèi)消化道實(shí)景教學(xué)等。

四、結(jié)語

到目前為止，人工智能技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中，與教學(xué)現(xiàn)代化有著密切的關(guān)系。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的成效將更加明顯。新世紀(jì)的教學(xué)手段將是以智能化CAI為主線，多學(xué)科、多方位發(fā)展的新技術(shù)的體現(xiàn)。這種手段產(chǎn)生了人機(jī)交互、人機(jī)共生等全新概念，大大擴(kuò)展了人類的能力，促進(jìn)了教育事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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篇（6）

改革傳統(tǒng)教學(xué)模式

田納西州立大學(xué)是一所由政府資助的大學(xué)，地理位置優(yōu)越，其所在地――納什維爾，是醫(yī)療衛(wèi)生、音樂、出版和交通運(yùn)輸?shù)闹匾行?，也是美國鄉(xiāng)村音樂的發(fā)源地，素有“Music City USA”之稱，曾在2006年被提名為美國最佳居住地第一名。學(xué)校共提供45個(gè)學(xué)士學(xué)位和24個(gè)碩士、博士學(xué)位，主要集中在人文科學(xué)、行政管理、心理學(xué)、特殊教育和教學(xué)、生物科學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等七個(gè)領(lǐng)域。學(xué)校商學(xué)院在1994年獲得高級(jí)大學(xué)商學(xué)院國際協(xié)會(huì)認(rèn)證，并同時(shí)在本科生和研究生課程兩方面得到了國際認(rèn)可。

在早期發(fā)展階段，由于師資力量嚴(yán)重不足，學(xué)校采取了以人工智能輔助的方式開展教學(xué)活動(dòng)。如今，田納西州立大學(xué)的人工智能教學(xué)法在美國可謂獨(dú)樹一幟。他們?cè)诮虒W(xué)過程中注重從學(xué)生的心理特征出發(fā)，營造了科學(xué)高效的學(xué)習(xí)環(huán)境，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

在田納西州立大學(xué)，教師在教學(xué)過程中側(cè)重于營造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，設(shè)法將文本、圖形、色彩、聲音、影像等信息融為一體，打造形式多樣、內(nèi)容豐富的教學(xué)內(nèi)容，而不是機(jī)械地灌輸書本知識(shí)。這對(duì)于激活學(xué)生的感知能力，吸引學(xué)生的注意力，以及調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)興趣等具有十分顯著的作用。在這樣的環(huán)境下，學(xué)生獲取的信息量遠(yuǎn)比傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境下要多，學(xué)生學(xué)習(xí)的態(tài)度也更加積極主動(dòng)，有效地培養(yǎng)了他們的自主學(xué)習(xí)能力，極大地提高了學(xué)校的教育教學(xué)質(zhì)量。

與此同時(shí)，學(xué)校在教學(xué)過程中十分注重新技術(shù)的應(yīng)用。當(dāng)微軟公司剛推出MS Power Point（PPT）時(shí)，學(xué)校便嘗試將這種技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)中。從教學(xué)實(shí)踐來看，基于PPT的教學(xué)課件，具有吸引學(xué)生注意力、刺激學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣的特殊功能。教師們借助該課件強(qiáng)大而生動(dòng)的演示功能和鏈接功能，將自己多年總結(jié)的教學(xué)內(nèi)容制作成多層次和交互性較強(qiáng)的演示文稿，利用超級(jí)鏈接功能將詞匯、語法、語音和圖像等與教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，形成了線性和非線性課程教學(xué)體系，極大地豐富和強(qiáng)化了課堂教學(xué)。

隨著PPT形式、顏色、動(dòng)畫效果等不同的變化，學(xué)生們對(duì)課件內(nèi)容產(chǎn)生了越來越大的興趣，對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握也更牢固。同時(shí)，老師還讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)自己動(dòng)手做成幻燈片，拿到班上演示給大家看。學(xué)生在準(zhǔn)備課堂發(fā)言時(shí)，會(huì)上網(wǎng)查詢相關(guān)文化背景知識(shí)，正確使用相關(guān)專業(yè)知識(shí)點(diǎn)，既復(fù)習(xí)了所學(xué)知識(shí)，也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)生實(shí)際運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的能力。

近年來，學(xué)校還自主開發(fā)了人工智能化的語言教學(xué)軟件，學(xué)生可以在校內(nèi)的任何一個(gè)計(jì)算機(jī)終端上鏈接到服務(wù)器上的教學(xué)軟件，從而實(shí)現(xiàn)真正意義上的自主學(xué)習(xí)，從根本上改變了傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境。

創(chuàng)設(shè)“人工智能”課堂

田納西州立大學(xué)的教學(xué)人員認(rèn)為，語言學(xué)習(xí)的核心目的是為了形成語言能力，而語言能力的形成是建立在真實(shí)語言材料基礎(chǔ)之上的，整個(gè)教學(xué)活動(dòng)必須有一個(gè)自然、真實(shí)的語言環(huán)境。而在傳統(tǒng)英語教學(xué)中，教師所采用的單詞、句型往往都是教科書上或是詞典上的，與現(xiàn)實(shí)生活存在一定的差異，不利于教育教學(xué)水平的提高。

為此，他們?cè)谟⒄Z教學(xué)活動(dòng)中大膽引入人工智能技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)地吸收當(dāng)前流行的英語詞匯，并且及時(shí)更新一些舊詞匯的新用法。通過人工智能教學(xué)系統(tǒng)，教師可以通過多媒體課件，向?qū)W生全方位地展示英語文化、英語語言思維以及英語語言習(xí)慣，幫助學(xué)生理解和掌握英語，從而有效地克服傳統(tǒng)英語教學(xué)存在的缺陷。該系統(tǒng)不僅有助于學(xué)生在有限的課堂時(shí)間內(nèi)獲得更多的信息，而且拓展了教學(xué)空間，讓教學(xué)活動(dòng)從課堂延伸到課外，使學(xué)生們可以自由地調(diào)取多媒體課件，實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)英語，從而達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。

與此同時(shí)，閱讀及寫作能力培養(yǎng)也是田納西州立大學(xué)的一大特色。傳統(tǒng)的閱讀及寫作課主要采用的手段是教師講解，教學(xué)內(nèi)容也大多源自教材，形式單一，內(nèi)容陳舊，很容易讓學(xué)生產(chǎn)生疲勞感。針對(duì)這種情況，學(xué)校通過采用人工智能教學(xué)系統(tǒng)，使教育教學(xué)效率明顯提升。教師在教學(xué)中通過引導(dǎo)學(xué)生掌握不同體裁的語篇所具有的不同交際目的及篇章結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生提升閱讀、寫作能力。教學(xué)中，教師將教學(xué)內(nèi)容所屬體裁類型的特點(diǎn)用多媒體一一展示，使學(xué)生有效地掌握不同題材的語篇結(jié)構(gòu)，使他們?cè)陂喿x理解相關(guān)體裁的內(nèi)容時(shí)，能準(zhǔn)確理解內(nèi)涵，并能夠模仿其特點(diǎn)寫出相同體裁的文章。

借助人工智能系統(tǒng)，田納西州立大學(xué)為學(xué)生們提供了全方位、自主式的學(xué)習(xí)環(huán)境，同時(shí)，他們的學(xué)習(xí)進(jìn)度會(huì)被計(jì)算機(jī)完整地記錄。計(jì)算機(jī)會(huì)根據(jù)他們各自的學(xué)習(xí)情況，提供適合的學(xué)習(xí)內(nèi)容，使他們?cè)跊]有教師指導(dǎo)的情況下，也能夠順利地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

定制“個(gè)性化”學(xué)習(xí)模式

多年來，田納西州立大學(xué)的教育教學(xué)活動(dòng)一直倡導(dǎo)“自主化、個(gè)性化”，力求打造以學(xué)生個(gè)體為中心的學(xué)習(xí)模式。在傳統(tǒng)教學(xué)中，由于課時(shí)短、教學(xué)內(nèi)容多，教師往往無暇顧及每個(gè)學(xué)生的需求和差異，只能夠設(shè)定一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)開展教學(xué)活動(dòng)，對(duì)于學(xué)生的個(gè)性發(fā)展是非常不利的。

針對(duì)這種情況，學(xué)校進(jìn)行了多元化教學(xué)模式改革，為每個(gè)學(xué)生定制“個(gè)性化”學(xué)習(xí)模式，使他們擁有更多自主選擇的空間，從而能夠同時(shí)滿足不同層次學(xué)生的需求。同時(shí)，學(xué)校還從根本上打破了傳統(tǒng)教學(xué)活動(dòng)受到時(shí)間和空間限制的局面，使學(xué)生在課堂上沒有解決的問題，可以通過智能教學(xué)系統(tǒng)加以解決，也可以通過網(wǎng)絡(luò)向教師求助。這樣，他們就有了更為寬廣的思維空間。這對(duì)于專業(yè)能力的形成而言，無疑具有十分重要的影響。

篇（7）

教師在電氣信息類專業(yè)教育教學(xué)中在運(yùn)用人工智能技術(shù)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，要對(duì)人工智能技術(shù)的含義和特點(diǎn)進(jìn)行深入的分析和研究，并且還要了解電氣信息類專業(yè)的育人目標(biāo)和教學(xué)要求，將人工智能和電氣信息類專業(yè)教學(xué)進(jìn)行有機(jī)的融合，為學(xué)生打造全新的教學(xué)課堂，從而使學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和學(xué)習(xí)能力能夠在人工智能的運(yùn)用下得到有效的提高，為學(xué)生后續(xù)的發(fā)展提供更多的可能性。

一、人工智能時(shí)代的概述

人工智能（ArtificialIntelligence，縮寫為AI）亦稱智械、機(jī)器智能，指由人制造出來的機(jī)器所表現(xiàn)出來的智能。通常人工智能是指通過普通計(jì)算機(jī)程序來呈現(xiàn)人類智能的技術(shù)。該詞也指出研究這樣的智能系統(tǒng)是否能夠?qū)崿F(xiàn)，以及如何實(shí)現(xiàn)。人工智能于一般教材中的定義領(lǐng)域是“智能主體（intelligentagent）的研究與設(shè)計(jì)”，智能主體指一個(gè)可以觀察周遭環(huán)境并作出行動(dòng)以達(dá)致目標(biāo)的系統(tǒng)。約翰麥卡錫于1955年的定義是“制造智能機(jī)器的科學(xué)與工程”。安德里亞斯卡普蘭（AndreasKaplan）和邁克爾海恩萊因（MichaelHaenlein）將人工智能定義為“系統(tǒng)正確解釋外部數(shù)據(jù)，從這些數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，并利用這些知識(shí)通過靈活適應(yīng)實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)和任務(wù)的能力”。人工智能的研究是高度技術(shù)性和專業(yè)的，各分支領(lǐng)域都是深入且各不相通的，因而涉及范圍極廣。人工智能是研究使用計(jì)算機(jī)來模擬人的某些思維過程和智能行為（如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等）的學(xué)科，主要包括計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。人工智能是十分廣泛的科學(xué)，它由不同的領(lǐng)域組成，它是哲學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、數(shù)學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息論、控制論、不定性論、仿生學(xué)等多種學(xué)科互相滲透而發(fā)展起來的一門綜合性學(xué)科。在人工智能時(shí)代下進(jìn)行電氣信息類專業(yè)教育改革的過程中，需要對(duì)人工智能時(shí)代的含義和發(fā)展背景進(jìn)行深入的分析和研究，這樣才可以給電氣信息類專業(yè)教育改革指明一個(gè)正確的方向，保證后續(xù)工作的科學(xué)性和有效性。在2016年的世界經(jīng)濟(jì)報(bào)告中，人工智能被預(yù)測為第4次工業(yè)革命的主要技術(shù)代表，人工智能的發(fā)展將從宏觀到微觀的各個(gè)角度進(jìn)行相互的滲透以及融合，從而符合各個(gè)領(lǐng)域?qū)τ谥悄芑夹g(shù)的新要求和新需求。在人工智能技術(shù)發(fā)展的過程中，產(chǎn)生了大量的新技術(shù)和新產(chǎn)品，也形成了新的產(chǎn)業(yè)核心的發(fā)展模式[1]。我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)在人工智能時(shí)代下發(fā)生了重大的變革，由于人工智能技術(shù)獨(dú)特的技術(shù)形式和技術(shù)模式，深刻地改變著人們的生活方式和生活模式。在一定程度上不僅可以推動(dòng)我國社會(huì)生產(chǎn)力的提高，還有助于推動(dòng)科學(xué)技術(shù)水平逐漸朝著智能化和數(shù)字化的方向而發(fā)展，從中可以看出人工智能技術(shù)的發(fā)展是時(shí)展的必然趨勢，并且發(fā)展前景是比較廣闊的。人工智能技術(shù)主要是指將多個(gè)學(xué)科技術(shù)進(jìn)行有效的整合，其中涵蓋了計(jì)算機(jī)學(xué)科、語言學(xué)科和心理學(xué)科，智能化特征是比較明顯的。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，由于融合了各種尖端的技術(shù)，能夠?qū)⒓夹g(shù)能力和技術(shù)思維進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，模仿人的工作行為和思維，在當(dāng)前時(shí)代下人工智能技術(shù)得到了蓬勃的發(fā)展，但是人工智能技術(shù)的發(fā)展也需要一定的時(shí)間和精力。首先，在實(shí)際用的過程中相關(guān)工作人員進(jìn)行了機(jī)器人的研發(fā)，機(jī)器人可以在復(fù)雜的環(huán)境中對(duì)信息進(jìn)行有效的替代和處理，模仿人類的思維進(jìn)行日常的工作。在后續(xù)工作的過程中，相關(guān)工作人員進(jìn)行了數(shù)據(jù)系統(tǒng)的開發(fā)，可以自動(dòng)化和智能化的對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理以及分析，在較短時(shí)間內(nèi)提取出有效的信息，完成整個(gè)工作流程[1]。隨著我國當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，一些工作人員紛紛加強(qiáng)了對(duì)人工智能技術(shù)的研發(fā)力度和開發(fā)力度，不僅可以提高計(jì)算機(jī)的使用效果，還可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)日常運(yùn)行過程中所存在的故障。在當(dāng)前時(shí)代下人工智能技術(shù)的使用范圍在不斷的擴(kuò)展，并且人工智能技術(shù)的發(fā)展前景是非常廣闊的，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中發(fā)揮著獨(dú)特性的作用和決定性的重要影響的作用。

其次，隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能技術(shù)和各行各業(yè)進(jìn)行了相互的滲透以及融合。在當(dāng)前電氣信息專業(yè)領(lǐng)域中人工智能技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，并在實(shí)際工作的過程中對(duì)原有的工作模式進(jìn)行了有效的改進(jìn)和創(chuàng)新。一些工作人員在實(shí)際工作的過程中構(gòu)建了自動(dòng)化的工作模式和工作平臺(tái)，將人工智能技術(shù)完美的融入電氣信息領(lǐng)域中，不僅為我國電氣信息領(lǐng)域指明了一個(gè)正確的方向，也在一定程度上提高了人工智能技術(shù)的水平。最后，人工智能技術(shù)的發(fā)展，在電氣信息領(lǐng)域中的影響是迅速擴(kuò)大的，人工智能的使用會(huì)對(duì)電氣信息行業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生深刻的影響，甚至是革命性的變化。人工智能的應(yīng)用不僅僅停留于行業(yè)的技術(shù)層面，更加重要的是在人工智能時(shí)代下一些新的工作思維和發(fā)展理念。作為電氣信息類專業(yè)的工作人員在人工智能的時(shí)代下要提高自身的專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)水平，根據(jù)人工智能時(shí)代的特點(diǎn)以及發(fā)展方向，對(duì)原有的工作模式和工作理念進(jìn)行深入的改革以及創(chuàng)新，并且還要掌握有關(guān)人工智能方面的新技能，從而使得電氣信息類專業(yè)影響力能夠得到有效的提高。但是從側(cè)面來看人工智能技術(shù)的發(fā)展對(duì)于電氣信息類專業(yè)2本刊特稿科學(xué)咨詢/教育科研2021年第24期(總第745期)來說是把雙刃劍，給實(shí)際工作帶來了新的挑戰(zhàn)，一些工作人員不得不提高自身的專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)素質(zhì)，掌握更多的人工智能技術(shù)。在當(dāng)前時(shí)代下這種影響和變革已經(jīng)被普遍認(rèn)可，因此使我國電氣信息類專業(yè)行業(yè)能夠得到良好的發(fā)展。高校要對(duì)電氣信息類專業(yè)教育進(jìn)行適當(dāng)?shù)母母镆约皠?chuàng)新，根據(jù)當(dāng)前人工智能時(shí)代的發(fā)展方向和對(duì)人才的要求，對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力進(jìn)行良好的培育，從而使學(xué)生能夠充分的發(fā)揮人工智能技術(shù)的優(yōu)勢，提高電氣信息類專業(yè)的水平和質(zhì)量，再一次加深人工智能和電氣信息行業(yè)的融合力度。相關(guān)負(fù)責(zé)教師要加強(qiáng)對(duì)這一問題的理解，對(duì)原有人才培養(yǎng)模式和課程教育重點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母母锖蛣?chuàng)新，根據(jù)人工智能時(shí)代和電氣信息領(lǐng)域融合的背景，提高課堂教學(xué)的科學(xué)性和針對(duì)性，從而使學(xué)生在畢業(yè)之后能夠獲得良好的發(fā)展。

二、人工智能對(duì)電氣信息類專業(yè)人才需求的影響分析

人工智能主要是利用計(jì)算機(jī)對(duì)人腦功能進(jìn)行模擬，具備一定程度的人類認(rèn)知和分析問題的能力，人工智能是人類所制造的智能化技術(shù)，也是機(jī)器智能化發(fā)展的主要載體。在人工智能發(fā)展的過程中，由于是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)分支，所以在人工智能研究的過程中，涉及有關(guān)語言識(shí)別和圖像識(shí)別方面的功能。在當(dāng)前時(shí)代下，人工智能所形成的熱點(diǎn)效應(yīng)是比較廣闊的，人工智能技術(shù)的應(yīng)用，使得各行各業(yè)朝著智能化的方向而發(fā)展，對(duì)于電氣信息類專業(yè)人才需求來說，也逐漸朝著智能化的方向而發(fā)展。電氣信息類的教學(xué)，主要是為了讓學(xué)生能夠在班級(jí)學(xué)習(xí)的過程中，將理論和實(shí)踐進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和操作能力，實(shí)踐性是比較強(qiáng)的。在電氣信息類專業(yè)發(fā)展的過程中各種新興的技術(shù)被應(yīng)用其中，擴(kuò)展了電氣信息類專業(yè)的發(fā)展實(shí)力，并且人工智能和電氣信息類專業(yè)進(jìn)行了有機(jī)的融合和滲透。人們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)思維的影響下已經(jīng)形成了互聯(lián)網(wǎng)思維的發(fā)展理念，隨著人工智能技術(shù)的廣泛運(yùn)用再加上云技術(shù)和算法技術(shù)的普遍化，這又給電氣信息類專業(yè)的發(fā)展提供了重要的支撐。在相互融合的技術(shù)背景下，電氣信息類專業(yè)也即將進(jìn)入到人工智能發(fā)展的領(lǐng)域中[2]。因此對(duì)于電氣信息類專業(yè)行業(yè)的工作人員來說，要了解人工智能時(shí)代下先進(jìn)的信息技術(shù)，并且還要結(jié)合電氣信息類專業(yè)在人工智能背景下的新特點(diǎn)，樹立新的工作模式和工作理念，從而使得電氣信息類專業(yè)能夠在人工智能技術(shù)背景下得到廣泛的發(fā)展。對(duì)于人才需求方面，要求高校要對(duì)原有課堂教學(xué)模式和課程教學(xué)重點(diǎn)進(jìn)行深入的改革和創(chuàng)新，融入人工智能方面的內(nèi)容，對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)和專業(yè)能力進(jìn)行良好的培育，高校要正確地理解人工智能對(duì)電氣信息類專業(yè)教學(xué)的影響，從而使得電氣信息類專業(yè)能夠朝著生態(tài)化和持續(xù)性的方向而發(fā)展。

三、人工智能給電氣信息類專業(yè)提供的機(jī)遇

在人工智能技術(shù)中，所涵蓋的技術(shù)內(nèi)容相對(duì)來說是較為豐富的，這在一定程度上有助于提高電氣信息類專業(yè)的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。從中可以看出在當(dāng)前時(shí)代下的電氣信息類專業(yè)教育教學(xué)中，教師要充分地把握人工智能技術(shù)所帶來的機(jī)遇，從而提高課堂教學(xué)的效果和質(zhì)量。在人工智能技術(shù)中包含著語言識(shí)別技術(shù)和圖像辨認(rèn)技術(shù)，也可以對(duì)一些語言進(jìn)行有效的處理和研究。在課堂教學(xué)的過程中，教師要充分的發(fā)揮人工智能技術(shù)的優(yōu)勢，讓學(xué)生了解當(dāng)前電氣信息領(lǐng)域的發(fā)展方向和主要的發(fā)展特點(diǎn)[3]。由于電氣信息類專業(yè)所涵蓋的內(nèi)容是相對(duì)來說較為復(fù)雜的，學(xué)生在日常學(xué)習(xí)的過程中，需要進(jìn)行多個(gè)學(xué)科知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，這給學(xué)生日常學(xué)習(xí)和教師的課堂教學(xué)帶來了諸多的挑戰(zhàn)，教師要結(jié)合課程教學(xué)的內(nèi)容，對(duì)課堂教學(xué)模式和流程進(jìn)行精心的安排。在實(shí)際工作過程中，要以計(jì)算機(jī)作為主要的輔助手段兼容，并且充分利用其他專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)來開展日常的教學(xué)。在課堂教學(xué)過程中，教師要充分的利用人工智能技術(shù)，對(duì)原有課堂教學(xué)模式進(jìn)行深入的改革以及研究，并且結(jié)合新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的這一大背景，對(duì)原有課程教育模式進(jìn)行創(chuàng)新和調(diào)整，從而給學(xué)生提供更加廣闊的發(fā)展空間。首先，在實(shí)際工作的過程中，人工智能技術(shù)重新構(gòu)造了電氣信息專業(yè)的課程，由于電氣信息類的實(shí)用性是比較強(qiáng)的，在人工智能的技術(shù)下能夠取得不一樣的教學(xué)效果。將語言識(shí)別技術(shù)和圖像辨認(rèn)技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)的結(jié)合，教師可以充分發(fā)揮這些專業(yè)技術(shù)的優(yōu)勢，提高課堂教學(xué)的效果。另外在課堂教學(xué)情景中，教師可以利用人工智能技術(shù)來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)，并且為學(xué)生打造智能化的工廠開展虛擬實(shí)驗(yàn)室，從而對(duì)學(xué)生的專業(yè)能力和操作水平進(jìn)行良好的培育。其次，在電氣信息類專業(yè)教學(xué)中人工智能技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)鹘y(tǒng)課程教育模式進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)型和升級(jí)。在以往課程教學(xué)中，由于電氣信息類專業(yè)所涉及的知識(shí)學(xué)科是相對(duì)來說較為豐富的，這給教師的日常教學(xué)帶來了諸多的問題。比如在實(shí)際教學(xué)的過程中很難實(shí)現(xiàn)課程的有效統(tǒng)一，也無法為學(xué)生打造標(biāo)準(zhǔn)化的課程教育體系，在進(jìn)行個(gè)性化和獨(dú)特性課程教學(xué)方面的力度還是不足的，甚至也沒有完善的教育體系進(jìn)行主要的支撐，這給實(shí)際的教學(xué)工作帶來了諸多的問題。隨著人工智能技術(shù)的應(yīng)用，在課程教育的過程中，教師可以充分的發(fā)揮人工智能技術(shù)的優(yōu)勢，對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行有效的總結(jié)和收集。從而為學(xué)生打造個(gè)性化的教學(xué)課堂，并且運(yùn)用人工智能技術(shù)，還可以對(duì)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求進(jìn)行分析和研究，提高課堂教學(xué)的針對(duì)性，從而使學(xué)生可以更加積極地進(jìn)行知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)快樂學(xué)習(xí)的效果[4]。在專業(yè)教育中教師要充分的發(fā)揮人工智能技術(shù)的優(yōu)勢，提高人工智能技術(shù)的應(yīng)用性效果，對(duì)學(xué)生的知識(shí)需求進(jìn)行深入的挖掘以及研究，從而使學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量能夠得到有效的提高。與此同時(shí)，在課程教育的過程中，教師還可以進(jìn)行課堂情景的構(gòu)建，通過網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)為學(xué)生再現(xiàn)一些生活中的真實(shí)案例，為學(xué)生全面素質(zhì)的提高奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四、人工智能技術(shù)在電氣信息類專業(yè)教育教學(xué)中的應(yīng)用路徑

（一）轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)目標(biāo)在人工智能時(shí)代下的電氣信息類專業(yè)教育中，由于原有的教育重點(diǎn)和人才培養(yǎng)模式已經(jīng)無法順應(yīng)人工智能時(shí)代的發(fā)展特點(diǎn)和對(duì)人才的需求了，所以在實(shí)際工作的過程中，要對(duì)電氣信息類專業(yè)教育進(jìn)行有效的改革，幫助學(xué)生在畢業(yè)之后能夠獲得穩(wěn)定的發(fā)展。首先，在對(duì)電氣信息類專業(yè)教育進(jìn)行改革時(shí)，要轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)的目標(biāo)，這主要是由于人工智能技術(shù)在電氣信息類專業(yè)行業(yè)中的運(yùn)用對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)都產(chǎn)生了非常深刻的影響，并且電氣信息類專業(yè)對(duì)于人才的需求發(fā)生了很大的變化。比如，對(duì)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)和專業(yè)技能方面都和傳統(tǒng)發(fā)現(xiàn)模式有所不同，在電氣信息處理的過程中提出了諸多的要求。相關(guān)電氣信息類專業(yè)從業(yè)者不僅要具備完善的理論知識(shí)，還要具備創(chuàng)新性的思維能力，能夠面對(duì)當(dāng)前變化多端的人工智能時(shí)代，具備新的技術(shù)和新的思維，靈活地運(yùn)用在實(shí)際工作中所存在的問題。因此對(duì)于電氣信息類專業(yè)教育來說，要對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)精準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)良好的變革。其次，電氣信息類專業(yè)要著眼于當(dāng)前國際發(fā)展方向和新業(yè)務(wù)的特征，了解有關(guān)業(yè)態(tài)產(chǎn)品和專業(yè)能力方面的內(nèi)容。從這些問題入手提出正確的人才培養(yǎng)目標(biāo)，并且對(duì)原有課程教學(xué)進(jìn)行改革和創(chuàng)新，從而促進(jìn)學(xué)生能夠在課堂學(xué)習(xí)的過程中加深對(duì)人工智能技術(shù)的了解，提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

（二）升級(jí)人才培養(yǎng)模式在人工智能背景下對(duì)電氣信息類專業(yè)教育進(jìn)行改革時(shí)，要在原有育人模式的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)有效的升級(jí)，改變傳統(tǒng)的課程教學(xué)設(shè)置。當(dāng)前大部分電氣信息類專業(yè)院校還是采用之前偏理論的課程來對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)內(nèi)容的講授，雖然這些理論知識(shí)是學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)期間必須要掌握的內(nèi)容，但是假如仍然向?qū)W生講述這些課程的話，也沒有將理論和實(shí)踐進(jìn)行相互的結(jié)合，使得學(xué)生無法在人工智能時(shí)代下得到良好的發(fā)展，因此相關(guān)負(fù)責(zé)教師在實(shí)際教育工作中要對(duì)原有人才培養(yǎng)模式進(jìn)行轉(zhuǎn)型和升級(jí)。電氣信息類專業(yè)教師要根據(jù)當(dāng)前電氣信息行業(yè)的發(fā)展和對(duì)人才的要求，對(duì)課程教育內(nèi)容進(jìn)行重新的調(diào)整。首先，在實(shí)際教育的過程中要向?qū)W生全面地展示先進(jìn)的人工智能技術(shù)，技術(shù)是推進(jìn)電氣信息專業(yè)前進(jìn)的動(dòng)力之一。但是在原有的電氣信息類專業(yè)教育中，教育技術(shù)的實(shí)施和教學(xué)并沒有受到相關(guān)負(fù)責(zé)教師的重視，教師在班級(jí)教學(xué)的過程中，也沒有為學(xué)生融入當(dāng)前先進(jìn)的人工智能技術(shù)和運(yùn)用案例，提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。在人工智能時(shí)代下，人機(jī)協(xié)作是當(dāng)前主要的工作模式和發(fā)展模式，因此對(duì)于電氣信息類專業(yè)教育來說，要對(duì)人才培養(yǎng)課程結(jié)構(gòu)和課程重點(diǎn)進(jìn)行有效的調(diào)整和創(chuàng)新。教師在教學(xué)中不僅要加入有關(guān)以往課程的教育內(nèi)容，還要對(duì)課程進(jìn)行有效的擴(kuò)展，融入新媒體和人工智能技術(shù)應(yīng)用相關(guān)的課程。比如教師可以立足于教材中的內(nèi)容，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)多樣化的實(shí)訓(xùn)活動(dòng)和實(shí)踐操作平臺(tái)，在學(xué)生實(shí)踐的過程中要融入先進(jìn)的人工智能技術(shù)，這些教學(xué)模式的運(yùn)用不僅可以讓學(xué)生了解人工智能技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況，還可以多方位的鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐應(yīng)用能力。所以相關(guān)高校要適當(dāng)?shù)慕梃b這一教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提高課程教學(xué)的針對(duì)性。其次，在育人模式中還要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維和操作能力的培養(yǎng)，在人工智能背景下，電氣信息的發(fā)展模式和主要的發(fā)展方向都發(fā)生了一定的改變。在當(dāng)前電氣信息領(lǐng)域發(fā)展的過程中，為了使自身能夠在人工智能背景下得到有效的發(fā)展需要?jiǎng)?chuàng)新和創(chuàng)意的人才，并且要求這部分人才能夠掌握先進(jìn)的人工智能技術(shù)，根據(jù)電氣信息發(fā)展的實(shí)際需求和人們對(duì)電氣信息的要求，從而生產(chǎn)出個(gè)性化和特色化的產(chǎn)品。在育人模式升級(jí)中，教師要將專業(yè)和特色進(jìn)行有機(jī)的融合，構(gòu)建新的教育思路，過硬的專業(yè)素質(zhì)才是人才升級(jí)的重要基礎(chǔ)。在人工智能時(shí)代下，信息的來源和途徑逐漸朝著多樣化的方向發(fā)展，在這些繁雜的信息中既有重要的信息也有多余的信息，所以要使學(xué)生能夠?qū)@些信息進(jìn)行有效的辨別。高校在制定人才培養(yǎng)模式中，要專業(yè)性的鍛煉學(xué)生的工作能力和專業(yè)素質(zhì)，從而使學(xué)生能夠在這些大量的信息中提取有用的信息，提高電氣信息類專業(yè)的有效性。

（三）引入任務(wù)驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ皆谌斯ぶ悄鼙尘跋聦?duì)院校電氣信息類專業(yè)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，教師要在保留原有學(xué)習(xí)項(xiàng)目的同時(shí)，立足于學(xué)生當(dāng)前的理解能力，開發(fā)新的教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)中教師要求學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立性的思考，并且教師還要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)思路進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)以及啟發(fā)，使學(xué)生可以運(yùn)用課堂中所學(xué)到的知識(shí)內(nèi)容靈活的解決實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中所存在的問題。教師要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用不同的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行大膽的設(shè)計(jì)以及驗(yàn)證。教師在班級(jí)教學(xué)的過程中，可以為學(xué)生引入任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)模式任務(wù)，驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)模式主要是以學(xué)生為中心，教師要立足于教材中的內(nèi)容和課堂教學(xué)的目標(biāo)為學(xué)生布置相關(guān)的學(xué)習(xí)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)綜合性的學(xué)習(xí)效果。在為學(xué)生布置學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，要融入當(dāng)前先進(jìn)的人工智能技術(shù)，讓學(xué)生充分的發(fā)揮人工智能技術(shù)的優(yōu)勢來完成教師所布置的任務(wù)。教師要在任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)模式中增加一些設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新型的學(xué)習(xí)活動(dòng)，讓學(xué)生直接深入到實(shí)踐學(xué)習(xí)中進(jìn)行方案的設(shè)定以及驗(yàn)證，并且對(duì)最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多方位的分析以及討論。在班級(jí)教學(xué)的過程中，教師要讓學(xué)生圍繞著一個(gè)教學(xué)目標(biāo)來開展日常的學(xué)習(xí)，并且學(xué)生在學(xué)習(xí)和驗(yàn)證的過程中，教師還要加強(qiáng)和學(xué)生之間的互動(dòng)和交流，從而對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方向和實(shí)驗(yàn)思路進(jìn)行有效的引導(dǎo)，使學(xué)生可以在強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行自主性的探索以及學(xué)習(xí)，并且也可以在班級(jí)中形成良好的互動(dòng)。

（四）利用人工智能技術(shù)進(jìn)行輔的教學(xué)在電氣信息類專業(yè)教學(xué)課堂中，教師在利用人工智能技術(shù)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，要在原有課程的基礎(chǔ)上充分地發(fā)揮人工智能技術(shù)的優(yōu)勢，從而對(duì)實(shí)際教學(xué)起到一個(gè)良好的輔助作用。比如，在實(shí)際教學(xué)的過程中，教師需要將理論知識(shí)和學(xué)生的實(shí)踐學(xué)習(xí)進(jìn)行相互的結(jié)合，提高課堂教學(xué)的真實(shí)性和有效性，在課程內(nèi)容中要圍繞著各種企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目來讓學(xué)生進(jìn)行知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，教師要利用人工智能技術(shù)的優(yōu)勢為學(xué)生展現(xiàn)真實(shí)的一線工作現(xiàn)場，讓學(xué)生全面的感受工作的環(huán)境，不僅有助于提高課堂教學(xué)的效果，還可以讓一些抽象的理論知識(shí)變得生動(dòng)和直觀，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提高。

篇（8）

人工智能（Artificial Intelligence）是研究使計(jì)算機(jī)模擬人的學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等思維過程和智能行為的學(xué)科，用過對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的原理的研究，制造出類似于人腦智能的計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的廣泛普及，人們教育觀念正在悄然改變，新型的教育模式正在成形，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育迅速發(fā)展，然而由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育發(fā)展尚不成熟，實(shí)際應(yīng)用過程中存在諸多問題，而人工智能的引入，則使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育水平提升到一個(gè)全新的發(fā)展臺(tái)階，并展現(xiàn)了其廣闊的發(fā)展前景[1]。

一、人工智能技術(shù)概況

人工智能是通過研究人的智慧機(jī)理和思維過程，利用計(jì)算機(jī)體現(xiàn)和模擬人的智能行為。人工智能自其正式提出至今短短幾十年內(nèi)取得飛速的發(fā)展，已經(jīng)成為一種成熟的工具。由于人工智能的效用堪比人的智慧，在進(jìn)行信息分析處理時(shí)可以采取語音識(shí)別，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，所以其應(yīng)用范圍自其發(fā)展以來逐步向諸多領(lǐng)域擴(kuò)展，如醫(yī)學(xué)、建筑學(xué)、地質(zhì)學(xué)、機(jī)械等，而其研究課題也不斷深入，如專家系統(tǒng)、機(jī)器人、自然語言處理系統(tǒng)、博弈等。人工智能具有理解經(jīng)驗(yàn)并從中學(xué)習(xí)、辨別模糊或互相矛盾的信息、快速而成功地對(duì)新環(huán)境做出反應(yīng)、在解決問題時(shí)使用推理進(jìn)行有效的推導(dǎo)、能處理復(fù)雜的情況、應(yīng)用知識(shí)控制環(huán)境等諸多能力。人工智能是一個(gè)知識(shí)信息系統(tǒng)，知識(shí)在人工智能中占據(jù)重要的地位，計(jì)算機(jī)的智能只有通過對(duì)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)、儲(chǔ)存、學(xué)習(xí)、推理和決策才能展現(xiàn)出來。人工智能主要有以下優(yōu)勢：首先，由于知識(shí)儲(chǔ)存與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，為人們知識(shí)傳播和復(fù)制帶來了極大的便利，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使知識(shí)的傳播和復(fù)制突破時(shí)間和空間的限制，為人們帶來無限的知識(shí)共享。其次，人工智能系統(tǒng)拓展了知識(shí)信息獲取渠道，同時(shí)在某些任務(wù)處理的質(zhì)量和速度上，人工智能展現(xiàn)的能力驚人的能力，遠(yuǎn)非人類所能及[2]。

二、人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用

（一）智能決策支持系統(tǒng)

智能決策支持系統(tǒng)（IntelligentDecision Support System）是由決策支持系統(tǒng)與人工智能結(jié)合的產(chǎn)物，在網(wǎng)絡(luò)教育領(lǐng)域的應(yīng)用展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。智能決策支持系統(tǒng)在數(shù)字圖書館中的應(yīng)用，則使得決策目標(biāo)和進(jìn)行問題的識(shí)別更加明確，幫助決策者建立起完善的決策模型，提供多種備選方案，同時(shí)對(duì)各種備選方案進(jìn)行選擇、優(yōu)化、比較、分析，從而使決策者的決策更加準(zhǔn)確、有效[3]。

（二）智能教學(xué)專家系統(tǒng)

智能教學(xué)專家系統(tǒng)ITES（Intelligent Teaching Expert System）是傳統(tǒng)CAI系統(tǒng)轉(zhuǎn)向的主要方向，是一種開放式交互教學(xué)系統(tǒng)，通過智能教學(xué)專家系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)對(duì)專家教授教學(xué)思維的模擬，從而為教學(xué)提供一個(gè)良好的智能環(huán)境。一方面，學(xué)生可以通過智能專家系統(tǒng)獲取知識(shí)，另一方面，智能教學(xué)專家系統(tǒng)能根據(jù)學(xué)生的具體實(shí)際情況（包括知識(shí)儲(chǔ)備、能力、學(xué)習(xí)方式等）進(jìn)行知識(shí)傳授，從而使教學(xué)效果大大提升。在智能教學(xué)專家系統(tǒng)中，智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)占據(jù)重要地位，具有以下智能：首先，自動(dòng)生成各種問題和練習(xí)，并在教學(xué)內(nèi)容理解的基礎(chǔ)上，形成問題解決方案，同時(shí)還能自動(dòng)生成和理解自然語言；其次，能根據(jù)學(xué)生的自身實(shí)際情況，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行合理調(diào)整，并對(duì)教學(xué)內(nèi)容具有解釋咨詢的能力；再次，能對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤進(jìn)行判斷，評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)行為，并幫助學(xué)生糾正錯(cuò)誤，同時(shí)使自身教學(xué)策略得到完善。

（三）智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)

智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)（Intelligent Induct-learning System）是現(xiàn)代繼續(xù)安吉網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育項(xiàng)目的保障。通過智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)，能為學(xué)生提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，并能快速地獲取其所需要的各種資源，從而使學(xué)習(xí)者獲得學(xué)習(xí)的全方位服務(wù)，進(jìn)而達(dá)到學(xué)習(xí)的成功。智能Agent技術(shù)的智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)，可根據(jù)學(xué)生的具體情況制定符合學(xué)生實(shí)際的導(dǎo)學(xué)策略，并為學(xué)生提供個(gè)性化、針對(duì)性的服務(wù)。在這種導(dǎo)學(xué)策略下，系統(tǒng)不僅能自動(dòng)生成各種問題和解決方案，并且能合理規(guī)劃、調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容和進(jìn)度，同時(shí)能針對(duì)信息反饋內(nèi)容及時(shí)修正導(dǎo)學(xué)策略，使導(dǎo)學(xué)策略更加合理科學(xué)[4]。除了上述3各種系統(tǒng)在計(jì)算教學(xué)中的應(yīng)用，還有智能仿真技術(shù)（Intelligent Simulation Technology）、智能硬件網(wǎng)絡(luò)IHN（Intelligent Hardware Network）、智能網(wǎng)絡(luò)組卷系統(tǒng)INES （Intelligent Network Examine System）、智能信息檢索引擎 （Intelligence Information Retrieval Engine）等系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中應(yīng)用，這些人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用，共同推進(jìn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展。

三、結(jié)語

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育中加強(qiáng)對(duì)人工智能技術(shù)的引入，使我國現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，通過多種智能系統(tǒng)的應(yīng)用，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的學(xué)習(xí)環(huán)境得到極大的改善，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的時(shí)空制約進(jìn)一步突破，大大延伸了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的服務(wù)領(lǐng)域。隨著人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育中應(yīng)用的深入研究和發(fā)展，未來計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的個(gè)性化將會(huì)更加突出，遠(yuǎn)程教育也將實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘瑞玲，余輪.具有Agent功能的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 福州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）. 2012（03）：105-106.

篇（9）

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.36.197

1 中學(xué)教育現(xiàn)狀

教育乃立國之本，而中學(xué)教育乃是重中之重。一方面，中學(xué)生處于青春的成長期，各項(xiàng)綜合素質(zhì)逐漸完善中，中學(xué)教育意義和責(zé)任重大；另一方面，中學(xué)教育仍然是應(yīng)試教育為主，仍然需要面對(duì)千軍萬馬過獨(dú)木橋的“中考”“高考”，中學(xué)教育很大程度左右了學(xué)生的未來。

目前的中學(xué)教育資源，分為公共教育資源――公辦/民辦學(xué)校教育，和社會(huì)教育資源――私人家教、補(bǔ)習(xí)班等，有如下兩個(gè)特點(diǎn)。

1.1 學(xué)生得到的公共教育資源不足

學(xué)校班級(jí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)成是：一名班主任教師，多名科任教師。在大多數(shù)學(xué)校中，無論是班主任教師，還是科任教師，均會(huì)承擔(dān)其他班級(jí)的教學(xué)任務(wù)。可以看出，教師資源是非常有限的，加上“中考”“高考”的上線壓力，教師往往會(huì)將有限的精力分散關(guān)注在所有的學(xué)生上，每個(gè)學(xué)生得到的公共教育資源并不多。

1.2 學(xué)生獲取的社會(huì)教育資源不公

學(xué)生若在學(xué)校無法獲取更多的教育資源，將不得不轉(zhuǎn)向社會(huì)教育資源去求助。據(jù)統(tǒng)計(jì)，學(xué)生參與社會(huì)教育資源的成本在200元/小時(shí)，學(xué)習(xí)費(fèi)用成本過高，進(jìn)一步造成普通學(xué)生的社會(huì)教育資源也無法獲取。

本文要探討的，正是通過人工智能這一現(xiàn)代信息化技術(shù)，構(gòu)建智能輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)，使中學(xué)生能夠獲取到更多、更公平的教育資源。

2 智能輔助學(xué)習(xí)

2.1 人工智能簡介

人工智能（Artificial Intelligence）是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，是一門研究運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬和延伸人腦功能的綜合性學(xué)科，能夠?qū)θ说囊庾R(shí)、思維等信息過程進(jìn)行模擬。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是近年來大數(shù)據(jù)技術(shù)的成功應(yīng)用，人工智能在越來越多的行業(yè)展現(xiàn)出蓬勃的沖擊力。以谷歌圍棋機(jī)器人“阿爾法”、微軟助理機(jī)器人“小娜”等為代表的虛擬智能機(jī)器人，能像人那樣思考，也具備超過常人的智能。

在國內(nèi)，人工智能在教育領(lǐng)域的理論研究和教學(xué)實(shí)踐表現(xiàn)得越來越活躍，盡管人工智能并不是為教育專門研發(fā)的，但是人工智能的不斷發(fā)展，使得其在教育中的應(yīng)用也越來越廣泛，教育的智能化一直是教育界和教育技術(shù)領(lǐng)域的理想和目標(biāo)。

2.2 智能輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)

智能輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)，其表現(xiàn)形式是能夠?yàn)槊總€(gè)學(xué)生，配備一個(gè)虛擬教師。學(xué)生能夠通過電子設(shè)備（如手機(jī)、計(jì)算機(jī)），與虛擬教師進(jìn)行交流對(duì)話，咨詢虛擬教師各學(xué)科的問題，并得到有效的學(xué)習(xí)輔助。

該智能輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)，具備以下幾個(gè)特征。

2.2.1 虛擬教師跨學(xué)科能力

與傳統(tǒng)的教師專一某一學(xué)科不同，虛擬教師并沒有學(xué)科邊界劃分。只要學(xué)習(xí)系統(tǒng)研發(fā)出某一學(xué)科的學(xué)習(xí)算法，該虛擬教師就能夠獲取該門學(xué)科的能力。

2.2.2 虛擬教師深度自學(xué)習(xí)

虛擬教師的“智能”來源于三方面。一是學(xué)生基本信息檔案，該檔案涵蓋了從小學(xué)教育開始的學(xué)科成績、綜合能力、愛好特長等，虛擬教師得到學(xué)生的人物畫像。二是虛擬教師對(duì)學(xué)生的自學(xué)習(xí)，每一次雙方的溝通交流，虛擬教師都能夠不斷更新發(fā)展學(xué)生的畫像。三是虛擬教師對(duì)學(xué)校課堂內(nèi)容的自學(xué)習(xí)，虛擬教師并不是獨(dú)立于學(xué)校教育存在的，而是作為學(xué)習(xí)教育資源的一個(gè)補(bǔ)充，虛擬教師能夠掌握課堂進(jìn)展、作業(yè)部署、考試動(dòng)態(tài)等信息。

2.2.3 接近自然語義的溝通

學(xué)生與虛擬教師之間，可以通過自然語義的語音和文字進(jìn)行溝通，如 “今天數(shù)學(xué)作業(yè)第2題不會(huì)”“《荷塘月色》全文中心思想是什么”“Lets start a conversation”等。其他計(jì)算輔助手段為補(bǔ)充，如上傳某道數(shù)學(xué)題圖片，虛擬教師通過圖形識(shí)別匹配，給出該題的解題思路和講解。

2.3 優(yōu)勢分析

智能輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)，有三大核心優(yōu)勢。

一是“即學(xué)即問”，相比目前的學(xué)校教育和社會(huì)教育，學(xué)生在學(xué)習(xí)遇到困難時(shí)，只有有限的時(shí)間與教師交流，在智能輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)中學(xué)生將不受空間、時(shí)間限制，隨時(shí)隨地可以與虛擬教師互動(dòng)，獲取充足的教育資源。

二是“定制教學(xué)”，相比目前的教育形式，課堂上教師與學(xué)生是一對(duì)多的關(guān)系，教師不可能專為某個(gè)學(xué)生定制教學(xué)方案，在智能輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)虛擬教師與學(xué)生是一對(duì)一的關(guān)系，虛擬教師能夠更了解學(xué)生，根據(jù)學(xué)生的具體情況制訂最佳學(xué)習(xí)方案。

三是“受眾廣闊”，相比目前的公共教育資源緊缺、社會(huì)教育資源費(fèi)用昂貴，智能輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)一旦推廣，受眾學(xué)生可無限增加，邊際效應(yīng)非常明顯。并且計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)特有的水平擴(kuò)展能力，能夠隨著學(xué)生人數(shù)的增加而增加，支撐廣大的學(xué)生輔助學(xué)習(xí)。

2.4 前景預(yù)測

筆者比較看好人工智能在中學(xué)輔助教育中的落地前景，除了前文所述的人工智能技術(shù)發(fā)展，為中學(xué)教育帶來的價(jià)值外，當(dāng)前國家政策和社會(huì)環(huán)境也非常有利。

第一，未來10年國家政府和教育部門會(huì)大幅增加在教育信息化產(chǎn)業(yè)上的投入，隨著《國家中長期教育改革和發(fā)展綱要（2010―2020年）》和《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011―2020年）》等相關(guān)規(guī)劃相繼出臺(tái)，各級(jí)地方政府和教育部門都非常重視教育信息化產(chǎn)業(yè)的投入，人工智能+云計(jì)算是重中之重，人工智能技術(shù)的興起必將教育信息化推向一個(gè)新的高度。

第二，教育信息化逐漸成為風(fēng)口，根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究《中國在線教育市場前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》統(tǒng)計(jì)，2015年在線教育市場規(guī)模大約為479億美元，而這一數(shù)字在2020年預(yù)計(jì)將增長到504億美元。這個(gè)持續(xù)迅猛增長的市場正在吸引越來越多的創(chuàng)意和資本，教育領(lǐng)域中的人工智能也很快會(huì)成為熱點(diǎn)，涉足其中的高科技公司也會(huì)越來越多。

3 結(jié) 論

本文通過智能輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)，探索了人工智能在中學(xué)輔助教育中的一個(gè)應(yīng)用。雖然沒有介紹具體的技術(shù)實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)研發(fā)，但對(duì)現(xiàn)狀痛點(diǎn)、應(yīng)用前景做了綜合性分析概述，相信隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展、教育領(lǐng)域的融合開放，本文探索的這個(gè)應(yīng)用將實(shí)現(xiàn)于市場，使廣大中學(xué)生能夠獲取到更多、更公平的教育資源。

參考文獻(xiàn)：

[1]何維貴.利用現(xiàn)代化教學(xué)手段打造高效課堂[J].廣西教育（中等教育），2013（6）.

篇（10）

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2012）06-0152-02

雖然人工智能的發(fā)展歷史只有五十余年，但它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于專家系統(tǒng)、機(jī)器翻譯、圖像處理和機(jī)器人技術(shù)等領(lǐng)域。隨著人工智能技術(shù)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響不斷增大，人工智能課程不再是計(jì)算機(jī)專業(yè)獨(dú)有的專業(yè)課程，國內(nèi)外很多高校在自動(dòng)化、智能交通等專業(yè)都開設(shè)了選修課，甚至在高中的信息技術(shù)課程中也在推廣設(shè)置。吉林大學(xué)碩士專業(yè)“模式識(shí)別”將《人工智能》設(shè)為專業(yè)學(xué)位課程，同時(shí)也將其設(shè)為汽車、機(jī)械等其他學(xué)科的選修課程。由于研究生相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)水平參差不齊，課程內(nèi)容又比較抽象、生澀，為了提高教學(xué)質(zhì)量，在本次教學(xué)改革過程中充分考慮學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的心理演變過程，認(rèn)真研究教學(xué)內(nèi)容、教材、教學(xué)方法等諸多方面，力求在教授基本原理的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)智能系統(tǒng)進(jìn)行理論分析、設(shè)計(jì)并編程實(shí)現(xiàn)的能力，為后期的論文研究階段打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本次教學(xué)改革受到了吉林大學(xué)研究生課程體系建設(shè)和核心課程建設(shè)項(xiàng)目的資助。

一、教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)改革的關(guān)鍵是教學(xué)內(nèi)容。人工智能與統(tǒng)計(jì)學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、生物學(xué)、控制論等都有交叉關(guān)系，學(xué)科涉及的內(nèi)容十分龐大。人工智能學(xué)科知識(shí)的繁多與授課學(xué)時(shí)有限之間的矛盾比較突出。作為國內(nèi)模式識(shí)別專業(yè)的領(lǐng)軍院校，如中科院智能所、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)和南京理工大學(xué)等，他們所開設(shè)的《人工智能》課程學(xué)時(shí)和內(nèi)容也不盡相同。我們參考了上述院校的授課內(nèi)容，同時(shí)考慮到本校本學(xué)科的學(xué)術(shù)研究方向，精心歸納、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，力爭做到教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)、精煉和實(shí)用。目前，我們講授的教學(xué)內(nèi)容主要包括：智能化智能體系統(tǒng)、盲目搜索方法、啟發(fā)式搜索方法、局部搜索方法、約束滿足問題、博弈樹搜索方法、知識(shí)表示方法、不確定知識(shí)與推理、規(guī)劃與機(jī)器學(xué)習(xí)等，共40學(xué)時(shí)。

另外，人工智能領(lǐng)域中新問題、新理論交錯(cuò)涌現(xiàn)，這就要求教學(xué)大綱要定期修訂，教學(xué)內(nèi)容要及時(shí)更新，同時(shí)教師也需要不斷提高自身的學(xué)術(shù)水平，以便提高碩士課程的研究性內(nèi)涵。

二、教材選用

要搞好課程建設(shè)，教材是一個(gè)很關(guān)鍵的問題。我們廣泛閱讀和研究了國內(nèi)外的經(jīng)典教材，經(jīng)過一番斟酌之后，我們選用了Stuart Russell和Peter Norvig所著的《人工智能-一種現(xiàn)代方法（第二版）》。首先，選用國外教材能夠更快地追蹤最新研究成果。同時(shí)該教材已經(jīng)被世界上900多所大學(xué)采用，符合促進(jìn)高校的教學(xué)內(nèi)容向國際水準(zhǔn)靠攏、與國際接軌的理念。另外，人民郵電出版社在2002年曾經(jīng)出版該書的英文版的第一版，雙語學(xué)習(xí)能有助于提高學(xué)生的英語水平，為學(xué)生后續(xù)的查閱英文文獻(xiàn)，甚至發(fā)表英文文章奠定基礎(chǔ)。

三、教學(xué)方法

在國內(nèi)，比較有影響的是中南大學(xué)以蔡自興教授為首的教學(xué)團(tuán)隊(duì)為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)開設(shè)的人工智能課程，該課程在2003年被評(píng)為全國高等學(xué)校首批精品課程[1]。2007年該課程又開始進(jìn)行全國雙語教學(xué)示范課程建設(shè)，成績斐然[2]。多年來，我們不斷汲取同行的成功教學(xué)經(jīng)驗(yàn)[3]，結(jié)合本學(xué)科的碩士專業(yè)特點(diǎn)、考慮學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和實(shí)踐能力，不斷改革和嘗試，總結(jié)了一套行之有效的教學(xué)方法。我們一切以學(xué)生為主體，在教學(xué)過程中充分考慮學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的心理演變過程，采用靈活多變的教學(xué)手段。讓學(xué)生從感興趣，保持興趣，到收獲用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的成功喜悅，并進(jìn)一步增強(qiáng)投身于科研論文研究的熱情。

課程伊始，通過多媒體演示人工智能技術(shù)已取得的杰出成就，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。然后布置學(xué)生查閱資料，列舉人工智能發(fā)展史上的重要事件和最新研究的熱點(diǎn)問題，課上再組織學(xué)生做報(bào)告。通過上述活動(dòng)，一方面拓展了學(xué)生的專業(yè)視野，另一方面鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力。

隨著課程內(nèi)容的深入，讓學(xué)生組成興趣小組，任意選擇問題實(shí)例，利用每節(jié)課學(xué)習(xí)的理論、算法不斷地更新該實(shí)例的解決方案，評(píng)價(jià)性能優(yōu)劣。學(xué)習(xí)小組可以培養(yǎng)學(xué)生科研協(xié)作的精神。另外，課堂上每組輪流做報(bào)告闡述各自的研究進(jìn)展，演示編程效果。其他同學(xué)或給出修改意見，或提出個(gè)人觀點(diǎn)。最后老師及時(shí)總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生提高分析問題的深入性和廣泛性。充分的課堂討論能夠提高學(xué)生多角度思維的能力，培養(yǎng)學(xué)生善于鉆研和勇于創(chuàng)新的精神。同學(xué)間的這種學(xué)術(shù)交流也可以讓學(xué)生有機(jī)會(huì)了解彼此的學(xué)習(xí)狀況與能力，促進(jìn)學(xué)生展開良性的學(xué)習(xí)競賽，也為學(xué)生接受和理解老師最后給出的課程成績做了心理鋪墊。老師總結(jié)時(shí)要對(duì)學(xué)生的努力多肯定，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情和潛能，讓他們感到學(xué)習(xí)知識(shí)的快樂。

四、考核方式

實(shí)踐表明筆試測驗(yàn)的方式不能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，所以本課程嘗試采取自選實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題目，根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告、上機(jī)演示結(jié)果和口試等方式綜合評(píng)定成績。其中，實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)題目詳細(xì)介紹設(shè)計(jì)思路，闡述編程方法，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果?？谠囀抢蠋煯?dāng)場就報(bào)告中的問題提問，并對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行講評(píng)。課程成績中，實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)分析占60%，上機(jī)成果演示占30%，口試占10%。

通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的考核方式，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到了很大的調(diào)動(dòng)，充分發(fā)揮了學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，鍛煉了學(xué)生知識(shí)綜合應(yīng)用技能。但美中不足的是該方式不像筆試那么客觀，學(xué)生的成績?nèi)菀资芙處煹闹饔^性影響。另外，人工智能作為一門學(xué)位課，其成績往往直接影響學(xué)生的獎(jiǎng)學(xué)金評(píng)定，學(xué)生和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)成績的評(píng)定原則十分關(guān)心和重視。為了減少人為因素對(duì)學(xué)生成績的干擾，避免師生因課程成績產(chǎn)生分歧，我們規(guī)定了完善的考核細(xì)則。考核細(xì)則發(fā)給同學(xué)，作為實(shí)驗(yàn)報(bào)告的首頁，方便記錄每一個(gè)環(huán)節(jié)上學(xué)生的得分情況，做到成績?cè)u(píng)定有據(jù)可查。

非筆試的成績?cè)u(píng)定方式對(duì)任課教師的要求也提高了，我們教師團(tuán)隊(duì)還規(guī)定了詳細(xì)的教師工作守則。首先要求教師認(rèn)真細(xì)致地閱讀學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，給出報(bào)告得分，并準(zhǔn)備口試時(shí)提問的問題，得分和問題都要在實(shí)驗(yàn)報(bào)告的首頁做好記錄。詢問每個(gè)同學(xué)的問題都不能重復(fù)，上機(jī)演示和口試環(huán)節(jié)都是公開的。問題可以是設(shè)計(jì)不合理的思路，或是闡述不清的步驟等，教師要注意掌握問題的數(shù)量，盡量做到均衡。上機(jī)演示時(shí)，學(xué)生經(jīng)常因?yàn)榫o張而漏掉部分功能的演示，因此，教師要跟學(xué)生加強(qiáng)溝通?？谠嚂r(shí)，根據(jù)學(xué)生的狀態(tài)，可以給予適當(dāng)啟發(fā)，但要在成績?cè)u(píng)定上做出相應(yīng)調(diào)整。經(jīng)過多年的摸索，我們將上機(jī)演示按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績的倒序方式進(jìn)行，這樣有利于在口試過程中由淺入深，逐漸加深問題的難度，有效避免重復(fù)。教師評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格縝密，讓學(xué)生正確認(rèn)識(shí)自己的設(shè)計(jì)水平，對(duì)課程成績的認(rèn)定跟老師達(dá)成一致。

經(jīng)過教學(xué)團(tuán)隊(duì)的不懈努力，“模式識(shí)別”專業(yè)的“人工智能”課程建設(shè)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教材選用、考核方式等方面的研究都取得了一些成績，教學(xué)實(shí)踐表明教改措施已見成效，教學(xué)質(zhì)量有了明顯提高。

參考文獻(xiàn)：