人工智能教育体系篇1
中图分类号：G642 文献标识码：B
1 引言
在这里，我们将向您展示一个新生的学科专业――智能科学与技术，并与您一起走进我国智能科学技术教育领域，共同探讨什么是“智能科学与技术”学科，其学科结构及内涵、外延是什么，什么是“智能科学与技术”本科专业，它是什么时候产生的，其主要教学内容有哪些，培养目标是什么，国内有哪些学校开设了这一专业，目前的状况如何，将来的发展前景怎样等智能科学技术教育中的一系列重大问题。
通过这些研究和讨论，笔者希望能对我国智能科学技术研究生教育和本科教育起到积极的推动作用，为我国智能科学技术领域的高层次优秀人才培养做出有益的贡献。本文仅从宏观角度对这些问题进行总体介绍，目的是使读者能够对我国智能科学技术教育有一个概括性的了解，更具体的研究由本期专刊中的相关论文论述。
2 我国智能科学与技术教育事业的诞生与发展
2.1 “智能科学与技术”本科专业的诞生
我国“智能科学与技术”本科专业的历史可追溯到2001年12月在北京西苑召开的中国人工智能学会第九次全国学术会议(即Caai-9)。Caai-9在我国智能科学技术教育史上留下了两个历史性的贡献：一是大会接受了部分学者(例如，时任中国人工智能学会副秘书长的韩力群教授)提出的在我国智能科学技术领域逐步建立本科专业的建议，并由钟义信理事长提议将该新专业的名称确定为“智能科学与技术”：二是大会成立了中国人工智能学会教育工作委员会(由王万森教授任主任)，并把筹建智能科学与技术本科专业的任务交给了中国人工智能学会教育工作委员会。
Caai-9结束后，在中国人工智能学会的领导下，中国人工智能学会教育工作委员会立即展开了对“智能科学与技术”本科专业的积极筹建工作。2002年12月13日，由中国人工智能学会教育工作委员会主办、首都师范大学和北京航空航天大学承办的第一届全国智能科学与技术教育学术研讨会在北京航空航天大学召开。会议得到了北京大学的积极支持。在研讨会上，北京大学智能科学系刘宏教授介绍了我国第一个智能科学系――北京大学智能科学系的有关情况，并提出了北京大学在国内率先开展智能科学技术本科教育的想法。北京大学智能科学技术系成立于2002年9月9日，这是在何新贵院士倡导下，国内高校中建立的第一个智能科学技术系。
在认真研究和充分讨论的基础上，这次大会向全国高校发表了“加快智能科学与技术学科发展”的建议，该建议也被称为“智能科学与技术北京宣言”，在国内部分高校引起了强烈反响。作为我国智能科学技术教育先驱的北京大学智能科学技术系，其“智能科学与技术”本科专业设置申请，分别于2003年10月26日、11月26日和12月5日通过了专家论证组、学部和学校评审，并于12月15日前报到国家教育部备案，同年年底在教育部备案通过。
在此期间，2003年11月20日，在广州召开的Caai―lo期间，中国人工智能学会教育工作委员会针对智能科学技术教育中的关键和热点问题举办了一个教育论坛。论坛的核心课题是：如何在高等学校设置“智能科学与技术”本科专业，培养大批智能科学技术领域人才。参加论坛的代表从各个不同角度发表了自己的意见，论坛达成的普遍共识是：智能化是信息化最精彩的篇章，信息技术的发展已经为智能科学技术登上科学技术的中心舞台创造了条件，因此，在高等学校设置“智能科学与技术”专业已经势在必行。论坛还希望中国人工智能学会教育工作委员会能在本次研讨基础上，再进行必要的调查论证，结合北京大学等学校的实践经验，形成系统的意见和方案，向国家教育部和国务院学位委员会进行正式汇报，以推动智能科学技术专业的建设与发展。
2004年初，教育部公布了“2003年度经教育部备案或审批同意设置的高等学校本科专业名单”，北京大学“智能科学与技术”专业榜上有名，专业号为080627S。北京大学“智能科学与技术”专业的建立，标志着我国“智能科学与技术”本科专业的诞生和我国智能科学技术教育的开端。
2.2 “智能科学与技术”本科教育事业的发展
继北京大学率先在国内建立“智能科学与技术”本科专业之后，2005年，北京邮电大学、南开大学和西安电子科技大学：2006年，首都师范大学、北京信息科技大学、武汉工程大学和西安邮电学院；2007年，北京科技大学、厦门大学和湖南大学；2008年，河北工业大学和桂林电子科技大学；2009年，重庆邮电大学和大连海事大学先后经教育部批准设立了“智能科学与技术”本科专业。至此，经教育部正式批准，全国高校中设立“智能科学与技术”本科专业的学校已达15个。
几年来，中国人工智能学会教育工作委员会为推动我国智能科学技术教育事业的快速发展，先后组织召开了多次全国性的研讨会、座谈会、论坛和展览等，做了大量的促进工作。
2004年8月15日，由中国人工智能学教育工作委员会主办、首都师范大学承办的“智能科学技术教育高层研讨会”在北京召开，中国人工智能学会指导委员会主席涂序彦教授和中国人工智能学会理事长钟义信教授等到会并作重要指示。作为这次研讨会的主题，韩力群教授做了题为“智能科学与技术专业规范”的报告，刘宏教授做了题为“智能科学与技术学科建设”的报告，彭岩教授做了“国内外智能科学与技术相关学科专业情况”的报告。会后，中国人工智能学会教育工作委员会在这三个报告的基础上，形成了一份《在普通高校设置“智能科学与技术”本科专业的有关材料》，包括以下三个建议，一是《在若干高校设置“智能科学与技术本科专业”的建议》，二是《关于“智能科学与技术本科专业”专业规范的建议》，三是《关于“智能科学与技术”学科专业教育体系的建议》。这些材料后来成为上报教育部有关材料的最初蓝本。
2004年11月6日～7日，由中国人工智能学会教育工作委员会主办、首都师范大学承办的“智能科学技术教育学术研讨会”又一次在北京召开，会议对上述材料进行了认真讨论，形成了《在普通高校设置“智能科学与技术”本科专业的有关材料》的修改稿。会后，该修改稿又经钟义信理事长修改和审阅，于同年12月初以中国人工智能学会教育工作委员会的名义上报到了国家教育部有关职能部门，对当年以及后来教育部对“智能科学与技术”本资队伍建设方面，北京大学“智能科学与技术”专业走出了一条国外引进与自身提高相结合道路；西安电子科技大学依托优秀创新团队，采取了国内外引进和国内外合作交流相结合的建设方法，其他高校也都采取了相应的有效建设措施。就全国高校“智能科学与技术”专业师资队伍而言，最大的一个优势是具有博士学位的教师比例较高。这一优势为建设高水平师资队伍奠定了很好的基础。
在师资队伍建设成效方面，北京大学“智能科学与技术”专业教学团队先后被评为北京市和部级优秀教学团队；西安电子科技大学“智能科学与技术”专业也被批准为“长江学者计划”一教育部智能信息处理创新团队和国家“111”智能科学与技术创新引智基地。
4 对我国智能科学技术教育的共识
在五年多的发展历程中，我国智能科学技术教育事业经过全国相关高校的不断研讨，目前已达成如下基本共识：
第一，智能科学技术是信息科学技术的核心、前沿和制高点，我国和国民经济的发展需要大量的高层次智能科技人才，在我国学位体系结构中增设“智能科学与技术”博士学位授权一级学科的基本条件已充分成熟，建议尽快在我国学位体系结构中增设“智能科学与技术”博士和硕士学位授权一级学科。
第二，智能科学与技术本科专业经过5年的建设实践，已经具备了在全国范围内快速发展的基本条件，建议取消“试办”，即取消专业代码后面的“s”，在全国范围内加快发展。
第三，经全国智能科学技术教育学术研讨会多次讨论，确立了“智能科学技术导论”、“脑与认知”和“机器智能”为“智能科学与技术”本科专业的第一批核心课程。
第四，在全国智能科学技术教育学术研讨会多次研讨的基础上，确立了“智能机器人”、“智能网络”和“智能游戏”为“智能科学与技术”本科专业教学实验活动的3个重要平台。
5 我国智能科学技术教育急需解决的几个问题
我国智能科学技术教育事业顺应时代潮流，在全国广大智能科学技术教育工作者的努力下，得到了较快的发展，其前景十分光明。但也同任何新生事物的发展规律一样，还有许多重要问题亟待解决。
第一，亟待增设“智能科学与技术”博士学位授权一级学科，尽快完善我国智能科学技术教育体系。这些内容在钟义信理事长的论文中已论述得非常详细，这既是我国智能科学技术教育中的头等大事，也是中国人工智能学会教育工作委员会的一项最重要的工作。
第二，进一步优化专业核心课程体系、突出专业整体特色、凝练特色专业方向。就全国“智能科学与技术”专业建设而言，虽然我们已经确立了的第一批核心课程，但这仅是开始，还需要进一步优化，以使“智能科学与技术”专业能够在我国的专业体系结构中具有更强的整体特色。就各个高校而言，则需要在专业核心课程体系下，更加突出建设自己的特色专业课程，以凝练自身的特色专业方向。
第三，加快制定专业核心课程教学大纲和专业实验教学大纲。对专业核心课程教学问题，我们虽然确立了第一批的三门专业核心课程，但还没有制定相应的教学大纲。对专业实验教学，我们虽然给出了三个教学实验平台，但也没制定相应的实验教学大纲。因此，需要尽快提出专业核心课程教学大纲和专业实验教学大纲，以同时带动专业实验室建设和专业教材建设的发展。
第四，重视优秀教学团队建设，汇聚高水平师资队伍。师资队伍是所有教学资源中最为重要的一种资源，要培养高素质、有创新思维和创新能力的学生，首先必须有一支高素质、高创新能力的教师队伍。在这方面，北京大学和西安电子科技大学做出了表率。我们需要抓住国家、地方及各学校建立优秀教学团队的机遇，汇聚高水平的专业师资队伍，争取有更多的专业进入各级优秀教学团队。
6 结束语
人工智能教育体系篇2
一、要正确认识体育与智育的联系
体育教学是学校教育的重要组成部分，是开发学生智力的强大动力，也为智育的发展创造了良好的生理条件。体育与智育联系密切主要体现在：
第一，体育为智育创造良好的物质基础。学习是开发智力的活动，是脑力活动，但也不是单纯的脑力活动，需要体育来打好物质基础，才能为学习提供充沛的体力和精力。
第二，体育活动本身就是体力与智力相结合的身体活动，发展体力智力的器官有赖于体育活动。因为体育活动可以提高心肺功能，充分满足大脑活动对氧的需要；体育活动可以提高大脑右侧的功能，大脑对运动的调节是按“对侧支配”方式，一般大脑左半球比右侧发达，所以右手比左手灵活。可见，发展体力智力的器官有赖于体育活动。
第三，体育活动可以帮助提高学习效率。根据大脑皮层对人体各种活动的分工，体力和脑力活动有关的中枢的抑制与兴奋可以交替，且经常参加体育活动的学生，本体感觉都是比较敏锐，大脑神经细胞的反应速度比较快，能加强大脑皮层的分析和综合能力，从而提高学习效率。
二、要正确看待体育与智育的区别
体育教师在教学中不仅要正确认识体育与智育的联系，更要正确看待二者的区别，以便于达到对二者辩证统一的认识。
首先，概念不同。体育是通过身体活动，增强体质，传授锻炼身体的知识、技能、技术，培养道德和意志品质的有目的有计划的教育过程；智育是向学生传授知识技能，发展认识能力的教育。显然二者概念上有很大的不同。
其次，教育的任务、内容不同。学校体育的主要任务是增强学生的身体素质。智育的任务是开发学生的学习能力、认识能力，其内容是科学文化知识的培养。
第三，地位和解决的问题不同。体育是基础，主要解决“健”的问题，能不能为人民服务的问题，主要是培养一副健壮的体魄，为承担各种艰巨的学习工作任务打下良好的身体基础；智育是学校教育的核心，主要解决“专”的问题，会不会为人民服务，是让学生掌握必要的科学文化知识。
三、体育教师协调体育与智育关系的建议
综上所述，体育与智育既有联系，又有区别，是相互联系、辩证统一的关系。体育教师必须要正确协调好二者的关系。笔者在此提出了几项建议：
第一，体育教师自身的素质是关键。要想真正做到体育与智育的协调发展，体育教师必须从自身做起，以身作则，正确引导学生。因为体育教师自身方面的素质，如知识素养、身体素质等对学生有潜移默化的作用，所以体育教师要切实不断地提高自身的文体素养和身体素质，并将这些素质渗透到体育教学和训练的各个环节之中，教育启发学生。
第二，体育教师要渗透体育知识教育。体育在对学生体育方面的知识传授体现得还不够，尤其在体育教育中，体育教师除了对学生进行体能训练之外，并没有对学生进行必要的最基本的体育知识教育，如体育卫生知识等。在一些升学考试中，虽将学生身体素质考试作为必考科目并算入总分，但并没有对体育理论知识进行考查，学生缺乏必要的体育知识教育。这就需要体育教师在体育教学中将知识理论的教育渗透到体育教学中，将体育与智育相结合，达到合理有效的协调，以便于学生身心健康发展。
第三，体育与智育是相互联系、辩证统一的关系。不能重视体育而忽视智育，也不能重视智育忽视体育，这都是不利于学生身心健康发展的。目前大多数学校片面追求升学率，有时占用学生体育课的时间进行智育教育，尤其在毕业班的学生，很多体育课的时间都被占用，对学生的体育教育名存实亡。这就要求体育教育必须转变观念，强调这种错误教育的不合理之处，力求学校教育能够重视对体育的教育，使得体育与智育有效统一，从而培育更多的人才。
参考文献：
[1].选集（第六卷）[m].北京：人民出版社，1999.
[2]，邓小平，.论青少年和青少年工作[m].北京：中央文献出版社，2000.
[3]付前勇.学校体育教学与学校教育中的德育、智育、美育的关系[J].武汉船舶职业技术学院学报，2010（2）.
人工智能教育体系篇3
关键词：人工智能；大学英语教学；后现代课程观
一、引言
人工智能与各领域的深度融合和创新，正在颠覆我们的生活，改变世界的面貌[1]。世界各大经济强国为抢占人工智能技术发展制高点，争先研制了各种人工智能发展战略和行动方案，试图占住未来科技发展先机。我国在继2016年5月发改委和科技部联合推出《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》后，次年7月国务院印发《新一代人工智能发展规划》（以下简称《规划》）[2]，全面部署了我国人工智能发展战略。2017年9月，教育部长陈宝生提出“课堂革命”的信息化时代教育改革新命题，人工智能驱动和赋能的课堂革命序幕从此拉开。2018年4月，教育部了《高等学校人工智能创新行动计划》，明确了高校在培养创新人才及科技创新等领域的目标和任务。人工智能与教育进入了融合创新阶段，正在迅猛地颠覆人类几千年沉淀的教育理念和方式，重构教育生态。智能语音技术、英语语言测评系统、语言翻译、智能口语陪练等技术，以及自适应系统、个性化学习中心和智能导师系统等广泛应用于大学英语教学领域，为大学英语教学带来了前所未有的机遇，为破解大学英语教学领域几十年来教学资源不足、“因材施教”难以践行、课程评估不科学等难题提供解决方案。显而易见，传统的教学目标、课程体系及教学模式、教师的专业知识不足以应对新一代人工智能技术的需求，我们必须积极求变，寻找人工智能与大学英语教育的契合点，方能在这场革命浪潮中幸存。
二、人工智能2.0和教育
人工智能被认为是迄今为止最具有颠覆性的技术[3]，它正在加速落地，深刻地改变世界和人类生产、生活方式[1]。人工智能自诞生之日起就与教育休戚相关，对教育的变革也将是彻底的、全方位的。因此，我们必须充分认识它，方能抓住人工智能技术给教育带来的机遇，方能乘风破浪应对挑战。（一）人工智能的内涵、发展及核心技术人工智能。（artificialintelligence，简称ai）这个名词，早在1956年由美国达特茅斯学院（DartmouthCollege）的一群年轻科学家提出，但是到目前为止没有一个科学、全面、准确的定义。学界公认的定义是，人工智能这门科学主要研究、模拟、延伸和扩展人的智能理论及相关方法与应用技术，通过计算机模拟人的智能，最终使之能像人一样思考、学习和认知，并能够有效地处理过去由人才能处理的问题[4]。人工智能，作为一门新兴的交叉学科，涉及的面十分广泛，涵盖多个大学科和技术领域，如计算机视觉、自然语言理解与交流、认知与推理、机器人学、博弈与伦理、机器学习、统计学、脑神经学等[1]。学界认为人工智能经历了三大发展浪潮。第一次是20世纪50至60年代以图灵测试为标志的启蒙期。20世纪80至90年代随着语音识别技术取得突破性进展，人工智能发展迎来了第二次发展浪潮。近年来，由于互联网技术、大数据技术、深度学习算法等技术的飞速发展，人工智能开启了第三次发展浪潮。大数据技术、深度学习和机器学习是人工智能第三次发展浪潮的标志性技术。人工智能的核心技术包括三个层面：基础技术、通用技术和应用技术[1]。在基础技术层面，机器学习被认为是其最重要的支撑技术，研究计算机如何模拟或实现人类行为，获取新的知识或技能，重新组织已有的知识结构使之不断改善自身性能的科学[1]。被广泛应用于图像识别、语音识别、机器翻译等领域的深度学习则是机器学习的一个重要分支，它加速了人工智能的发展。人工智能的通用技术层面内涵丰富，主要包括语音识别、计算机视觉、自然语言处理、决策和规划、运动与控制等。人工智能应用技术现在深入渗透各个行业领域，人类进入了人工智能时代，未来的一切将出现无限可能。（二）人工智能赋能教育。人工智能与教育息息相关。新一代人工智能技术在政策驱动、消费者需求升级驱动以及新技术迭代升级突飞猛进驱动下，已经迈入了与教育教学融合创新阶段，迈入了为变革课堂教学，实现教育创新赋能加力的阶段。自2015年至2019年，国家先后出台了《中国制造2025》（2015年）、《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》（2016年）、《新一代人工智能发展规划》（2017年）、《高等学校人工智能创新行动计划》（2018年）、《中国教育现代化2035》（2019年）五项政策，加速了人工智能与教育的深度融合的进程。目前，我国居民生活水平整体提高，教育消费需求升级，家庭对教育的重视及投入大幅增加，对教师的要求、学习环境和条件的要求更高，在线学习需求旺盛，这在很大程度上也加速了人工智能技术在教育行业的广泛应用。人工智能三大核心应用技术即计算机视觉技术、智能语音技术和自然语言处理已经广泛开发应用于在线教育、智慧课堂、为智慧教学和智慧学习赋能加力[5]。目前，从基于语音识别的英语语音测评到基于图像识别的智能情绪分析，人工智能已经在教育领域已经实现十余种产品类型[6]。国外像Google,alpha,Facebook等走在技术前列的知名公司，研发了各具竞争优势的ai教育软件，进军教育行业；国内的腾讯、科大讯飞、百度等也研发了各类学习软件和教学软件，并拥有海量用户。人工智能引领下的教育正朝智慧教育、智慧学步迈进。
三、人工智能给大学英语教学带来了机遇
大学英语教学改革的步伐从未停歇过，但是不管怎么努力都被冠以“费时低效”的罪名，教学资源不足、“因材施教”教育理念贯彻不到位、评价无法及时科学反哺教学等问题一直是大学英语教学改革中的顽固问题。人工智能时代，随着大数据技术、计算机视觉、智能语音技术和自然语言处理技术所催生的慕课、自适应学习系统、个人学习中心、智能导师等的广泛应用，这些问题将迎刃而解。（一）慕课的蓬勃发展，海量教学资源得以共享。慕课（mooC），即大规模开放在线课程，是大数据时代的产物。2013年，中国迎来了慕课元年，从此中国大地掀起了一股慕课建设的热潮。从教育主管部门、高校、教材出版商、it企业、教育培训机构到普通教师，都在共同致力于开发慕课平台，共建优质教学资源。短短的六年时间里，中国慕课在信息技术尤其是人工智能技术的驱动下实现了跨越式发展，目前，我国共有12500门慕课上线，超过2亿人次在校大学生和社会学习者学习慕课，6500万人次大学生获得慕课学分[7]。已经上线的慕课中，大学英语慕课的份额十分可观，为大学英语教学提供了海量教学资源。目前，中国大学mooC，共有468所合作高校共推出了1291门国家精品慕课，其中包括60余门大学英语通识类课程、28门专门用途英语课程和21门跨文化类课程；中国高校外语慕课平台（UmooCs），我国首个以外语学科特色为主的国际化慕课平台，自2018年3月23日正式启动以来共上线大学英语类课程40余门；国内外语类三大出版社也创建了特色课程平台：外语教育与研究出版社推出了U校园教学云平台、上海外语教育出版社创建了“weLearn课程中心”、高等教育出版社推出了i-Smart外语智能学习平台；清华大学研发的学堂在线上也有将近50门大学英语类课程。这些平台所推出的海量优质外语教学资源，学习者可以像逛超市一般按照自己的喜好和需求在平台上挑选课程，这较好地解决了大学英语过去一直教学资源不足的问题。除此以外，随着人工智能技术的迭代升级，机器人教师和虚拟教师的广泛应用，他们都将成为最好的老师时时陪伴，“同一个世界，同一个课堂”的愿景在不久的将来得以实现，大学英语教学改革路上教学资源不足不公的问题不再是制约大学英语教学发展的问题。（二）自适应学习广泛应用，“因材施教”教育理念得以践行。早在孔子时代就提倡“因材施教”的教学理念，要求教师在教学中应该根据学生的认知水平、学习能力及自身素质有的放矢地进行差别教学。大学英语教学改革几十年来，也一直致力于“因材施教”个性化的教学改革，但是劳而无功，究其因，主要是课堂人数多，教师无法每次课前准确掌握学生学习程度、课中和课后不能即时跟踪学生的学习情况，因此很难做到适时调整教学策略实施“因材施教”。2016年美国自适应学习平台Knewton及我国自主研制的智能自适应学习系统的投入使用，为教师、学生自己，甚至家长了解学生的学习状态，依据学生的学习兴趣、学习风格、学习需求选择适合的学习资源和途径提供了便捷。人工智能在自适应学习过程中所起的作用显而易见，主要体现在：科学而又高效的学习状态诊断；精准学习资源的推送；全过程学习数据的收集、分析与整合。因此，人工智能技术与大数据应用使得量化自我和定制学习的个性化教育成为可能[3]，“因材施教”问题也将得以践行。（三）大数据护航，精准多维的课程评价得以实现。课程学习评价是教学中的重要环节。大学英语课程学习评估经历了过去的以终结性评估为主到终结性评估与形成性评估相结合的课程学习评价方式，但是不管怎样，过去评估形式的改变并没有改变评估重结果、轻过程、重整体、轻个体的结局。此外，由于技术的原因，课程考核根本无法顾及学生的情感因素。因此，这种单一的评价模式始终没法全面科学精准地反哺教学。人工智能通过即时摄录大数据分析使传统评价发生了根本性变化，所有学生的学习记录将被人工智能综合收集起来，互相参照、优化、聚合后分发，从而提高总体水平，彻底升级“教学相长”的含义[8]。尤其是智能导师系统及智能评测系统的开发利用，可以凭借人脸识别、语音识别、机器学习、自然语言处理等技术，不仅能全过程精准收集学习的学习数据，还能即时对学生的学习状态、情感感知等多种学习因素作出即时的诊断和评价。大数据保驾护航收集全过程学习数据、智能导师和智能评测提供多维即时诊断和评价，这才是具有实际意义和现实价值的课程学习评估。
四、大学英语教学面临新挑战
人工智能技术给大学英语带来无限机遇的同时，也倒逼大学英语教学必然积极识变、应变、求变，朝着教学目标高阶化、课程体系后现代化、教学模式智慧化、教师角色精细化方向发展，主动服务国家战略发展和学生的“学以成人”。（一）教学目标高阶化。新时代高要求。近两年，教育部罕见多次发文呼吁大学英语教学改革。2018年9月17日，教育部召开加强高校公共外语教学改革工作会议，提出要“实施面向非外语专业的公共外语教学改革”“培养高素质国际化复合型人才”[9]。“推进公共外语教学改革”也被列入2019年教育部“十大事件”之一。2019年3月29日教育部和中组部又联合召开“推进公共外语教学改革，大力培养高素质国际化专门人才”会议，重点讨论如何培养学生的“专业+外语”综合应用能力，为国家战略培养和储备“一精多会、一专多能”的国际化复合型人才[9]。教育部高等教育司吴岩司长在2019年第四届全国高等学校外语教育改革与发展高端论坛上提出高等外语教育要主动服务国家发展战略，要积极迎接新科技革命挑战，要全面融入高等教育强国建设，大力培养具有全球视野、通晓国际规则、熟练运用外语、精通中外谈判和沟通的高素质国际化人才[10]。新技术新要求。2018年4月，博鳌亚洲论坛上，大屏幕即时将嘉宾语音转换成中文又即时译成英文；2018年11月的第五届互联网大会上，不但有中文，还有英文的首个ai合成新闻主播的出现。翻译软件、智能机器人等日新月异，给人类教育提出了新的要求。在人工智能时代，人类几千年积累下来的知识，瞬间可以从智能机器人和资源库平台获取，使得人类靠知识传授的课程即将被淘汰。课程教学的重心不得不从曾经的知识传授转移到通过学生的个性化学习和自适应学习，培养信息获取和分析处理能力、终身学习能力、批判性思维能力和创新能力[5]，以及人工智能所难以拥有的精神能力，包括情感能力、价值追求能力、美感能力和创新能力[3]。在这种高要求、新要求下，大学英语教学的目的就不再是简单的培养学生的英语应用能力，提高综合文化素养了。而是迈向更高阶的利用英语汲取和交流专业信息能力的培养；使用英语解决专业问题的学科思辨能力和创新能力的培养；同时发展其自主学习能力、提高其智能素养，使他们在各自的专业学习、研究和未来工作中有效地使用英语，满足国家、社会、学校和个人发展的需要。按照布鲁姆教育目标分类法，认知领域的教育目标按知识与认知过程两个维度分类[11]。在知识维度，知识被分为事实性知识、概念性知识、程序性知识和反省知识4种类型。在认知过程维度，认知过程维度，认知过程由低级到高级被分为记忆、理解、运用、分析、评价和创造6种水平[11]。人工智能时代的大学英语教学目标高阶性主要体现在：在知识维度，大学英语教学目标设立从事实性知识、概念性知识、程序性知识向反省认知知识迈进；在认知过程维度，从记忆、理解、运用向高阶的分析、评介、创造迈进。（二）课程体系后现代化。人工智能时代将迎来学校平台化、传统课堂网络化、课程市场化，人工智能技术随时从云端、海量资源库中为学生提取知识，并经由结构化推送给学生，经过学生深度学习之后进一步提炼加工，再次结构化。此外，人工智能超强的学习能力随时产生大量人类无法理解的暗知识（所谓暗知识，就是指那些人类根本无法感受到无法表达出来的，然而却能够发挥重要作用的知识）。“人类将进入一个知识大航海时代，我们将每天发现新的大陆和无数金银财宝”[12]。正如Schwab,J在thepractical:alanguageforcurriculum中所言：课程领域已步入穷途末日，按照现行的方法和原则已不能继续运行，也无以增进教育的发展[13]。现在需要的是适合于解决问题的新原则.....新的观点......新的方法。因此，大学英语目前线性的、统一的、封闭的现代课程体系必然受到冲击，取而代之的是非线性的、建构的、开放的小威廉.e.多尔所倡导的后现代课程模体[14]。人工智能时代，大学英语课程体系应该朝小威廉.e.多尔所提出的具有四R特点的后现代课程模体建构，即课程具有丰富性（rich）、回归性(recursive)、关联性(relational)和严密性(rigorous)。所谓丰富性，是指课程的深度、意义的层次、多种可能性或多重解释[14]。在人工智能时代，学生与教师、学生与同伴之间是学习伙伴的关系，他们随时都可以能产生新的疑问或知识，因此为了促使学生和教师产生转变和被转变，课程应具有“适量”的不确定性、异常性、无效性、模糊性、不平衡性、耗散性与生动的经验[14]。课程具有回归性是指课程的片段、组成部分和序列应该是任意组合的，不应该设置为孤立的单元，而应视其为反思的机会。也就是说在设置课程体系的时候，每一个知识，包括作业、测验等都应该提供对话和反思的余地，避免课程的重复性。关联性指建立教育与文化之间的关联。具有关联性的课程模体将摆脱过去课程体系仅仅由课程内容或教师来决定，课程模体处于一种不断建构的过程，它的内容和体系远远超越原有的课程内容。严密性是四个标准中最重要的[14]。自发组织建立的丰富的具有回归性的课程并非任意、无序的，而是具有学术逻辑和符合课程发展规律的，可以用数学思维准确度量的。只有这种非线性的、开放的、不断建构的课程模体才满足海量资源，优势整合的特点，才能有效解决学生日益增长的对英语能力提升的需求与优质英语资源分布不平衡直接的矛盾。（三）教学模式智慧化。人工智能赋能的课堂将首先是网络化、数字化、智能化的课堂，是实施个性化教学的创新能力培养课堂，是基于项目式学习的自主、合作、探究的课堂，是线上线下无缝衔接的混合式和翻转课堂，是平等交互、自适应学习、快乐幸福并追求个性全面和谐发展的高效课堂[5]。因此，大学英语教学应当遵循语言学习“输出驱动、输入优化、产出评价”和以“学生为中心”理念，从英语学科教学方法与移动新媒体技术相结合的视角，引入自适应学习系统、智能导师系统加强过程监控与评估，充分利用慕课、微课等建立具有可视化、可听化、协作化、互动化的大学英语“金课”教学模式，充分发挥线上线下教学互促和互补的优势，构建线上线下教学环节，形成课前预备、课中教学、课后巩固、课外丰富及教学反馈五个教学环节为一体的螺旋上升模式，实现知识从传递到知识提升，如图1。图1智能教学模式模拟图（四）教师角色精细化。智能语音、智能批改、智能翻译、教育机器人等人工智能技术广泛应用于英语教育，过去教学中一切重复性劳动和大部分管理工作都将被人工智能所取代，教师角色将发生重大改变。过去衡量优秀教师的素质体系：扎实的外语基本功、完善的知识理论体系、较强的外语教学能力[15]，已经无法完全满足人工智能时代对大学英语教师的需求。未来的人工智能智慧课堂不需要教师，教师的角色将转型为课程的咨询师、学习的引导者、数据分析师、情感呵护者等，角色将越来越精细。除此以外，由于角色的精细分工，将来教师不可能再孤军奋战，而是走向团队合作[16]。今天的教育形势下，我们教师要引领学生提升自己的核心素养，引领学生学会认知（learntoknow），学会做事（learntodo），学会合作（learntoliveandworkto-gether），学会做人（learntobe）。
五、结语
人工智能教育体系篇4
一、顶层设计,构建全方位、多层次、可操作的指导体系。
为了保障人工智能教育在我校真正落实和长期发展，学校将人工智能教育工作纳入到学校整体三年发展规划中，并作出明确要求。
为了让师生更加重视人工智能教育，促进学生全面发展，特修订了我校“五美”能行课程体系，将人工智能课程进行了重新定位和设计。
为了建设符合我校校情、学情的人工智能课程体系，学校成立了人工智能课程建设与实施的探索与研究项目管理团队，制定了项目计划书，从项目名称、项目团队、项目背景、项目创新点及解决问题、项目推进措施、项目完成期限等方面进行了具体规划。
二、支撑保障
完善软硬件设施和文化建设，为人工智能教育开展做好支撑和保障。除了四楼独立的人工智能实验室，我校还自主改造了五楼的创客教室和阅览室，扩宽了人工智能教育场所，尽全力满足学生人工智能上课需求。
学校高度重视人工智能教育，不断加大投入。在资金紧张的情况下依然给学生购买了小学生C++趣味编程书和人工智能超变战场的场地。
三、具体做法
1.基于校情和学情的人工智能课程设计
课程设置：开学之前，课程部整体规划，实行信息技术课两节联排。
人工智能课程开设内容安排：基于校情学情，本学期3-6年级全面铺开人工智能课程，3年级以信息技术基础知识、编程猫、乐高搭建基础入门为主；4年级ai神奇动物，5-6年ai变形工坊，是集搭建和编程于一体的人工智能课程体系。本学期信息技术类人工智能特色社团的开设：人工智能机器人社团、信息学奥C++社团、创意编程社团。
2.三位一体，三组联动推进人工智能课程的开发与实践。三组是：项目组、教研组和集备组。具体做法是：
项目组的做法：根据人工智能项目管理计划书的内容和要求，3月初进行项目工作总结和4月份计划汇报，5月份进行了中期汇报。进一步梳理人工智能校本课程的内容，促进人工智能课程实施与落地，进行了生本ai人工智能校本课程的开发与研究，重点对课程目标和课程内容进行了设计和探索。
教研组的做法：1.参加区首次信息技术教研活动，明确方向和工作重点。组织信息技术教师按时参加区里首次信息技术教研活动，并将区里的要求传达给每一位信息技术老师，为接下来的工作做好铺垫指明方向。2.教研组内进行磨课，四年级潘倩老师执教了四年级ai神奇动物—敏捷的蛇；徐娜老执教了五年级ai神奇变形工坊—设计“地雷”，课后及时听评课，提出优点与不足，并进一步改进完善。
集备组活动：各年级备课组利用双周周二上午时间进行集备，研究本周的上课内容、梳理课堂具体流程及教学设计。
3.加强教师培养力度，积极组织教师参加人工智能培训和学习。学校鼓励教师进行小课题的研究，提升教学专业素养。2019年区级小课题《小学人工智能课程体系、教学策略和教学评价的研究》顺利结题。2020年区级小课题《奎文区人工智能教育专项课题--小学人工智能教育教学策略及评价方法的研究》立项。
4.为了拓宽视野，为人工智能教育的发展进一步指明方向。落实请进来：邀请区教研室专家进校为学校人工智能开展情况进行诊断；邀请优必选指导老师入校指导人工智能课程，并进行赛事辅导和培训。
5.为了给学生的学习搭建更广阔的平台，丰富学生的课余文化生活，促进学生信息素养的提升。以赛促学，积极组织学生参加各级各类比赛。
四、取得成效
1.学校层面：以人工智能教育为契机近年来，我校的信息化、数字化、智能化水平不断提升，互联网+教育、智慧校园工作取得了巨大的进步，学校获得省市区多项荣誉。
人工智能教育体系篇5
近两年，“alphaGo”连胜全世界的围棋名将，被媒体广泛报道。人工智能开始成为社会关注的热点，引起人们的广泛兴趣，并令人深信不疑。
在刚刚结束的2017年高考，学霸君与准星云学两家企业的“高考机器人”分别拿出了134分和105分的高考文科数学成绩。在做题方面，机器可能已经超越了不少人类。正是这样一件事，同样引发了人们的深度讨论与思考。
的确，随着理论和技术的日益成熟，人工智能开始受到产业资本的热捧，语音识别、机器视觉、智能控制、智能检索、智能互联、专家系统、自动规划等应用步伐加速。金融、电商零售、医疗健康、交通、个人助理等多个领域都可以看到人工智能的应用，人工智能已然开始取代工厂工人、客户服务等重复性工作。人工智能在教育领域同样拥有巨大的应用潜力，随着知识表示方法、机器学习与深度学习、自然语言处理、智能、情感计算等关键技术的发展，人工智能将在学校管理、校园安全、课堂管理、智能助教、自动阅卷、自适应教学等方面发挥作用。
面向未来，我们不禁要问，人工智能是否能够改变教育？人工智能在教育领域将释放怎样的潜力？本期策划，我们邀请上海海事大学魏忠，探讨人工智能视角下的未来教育，从人工智能的教育本体、对学科的影响、对教育技术的改变、对教育价值的重新定位几个方面进行了系y思考与分析。江苏师范大学智慧教育学院周宝、杨现民结合人工智能在教育中的典型应用，探讨人工智能对学校管理及教学带来的革命性影响。华东师范大学第二附属中学刘党生，从技术与教育的关系延伸到人工智能，并对非生物智能介入教育的未来趋势进行了预测；重庆市江津区聚奎小学校刘春林、重庆市聚奎中学校张渝江从教育教学实际出发，介绍了人工智能软件如何温柔地改变教育。上海市位育中学陈凯从教育哲学的角度，探讨了人工智能如何作用于思维、认知、学习，并进行了反思。
“这是最好的时代，这是最坏的时代；这是智慧的时代，这是愚蠢的时代。”人工智能时代的钟声已经敲响，我们还在工业时代的迷梦中寻找教育的未来。谁曾想到，未来来得如此之快，我们是否准备好做出改变？未来，我们需要什么样的人才？我们需要什么样的教育？我们不妨想象一下，未来10年、20年的教育将发生怎样的改变？也许一个崭新的时代并不会留给我们那么长时间去形成新的教育生态系统。
人工智能教育体系篇6
关键词：智能电网；信息技术；人才培养；特色专业建设
中图分类号：G64文献标识码：a文章编号：1673-9132（2016）34-0019-02
Doi：10.16657/ki.issn1673-9132.2016.34.009
智能电网信息工程专业是紧密结合国家智能电网建设之急需而开设的一个新兴交叉学科专业。由于智能电网技术是电气工程、信息、通信和控制工程多个学科领域的交叉融合，技术水平要求高，传统电气工程专业的人才培养已不能满足智能电网发展的需求，迫切需要增设智能电网信息工程专业，培养在网络化、信息化、智能化电气系统领域有专长的高级复合型专业人才。
一、专业建设目标
智能电网信息工程专业建设以“重基础、重设计、重创造”为指导思想，以“夯实基础、拓宽口径、重视设计、突出综合、强化实践”为教学实践目标，构筑通识基础教育、专业工程教育、综合工程教育、创新创业教育四位一体的培养模式，强化通识教育、基础教育、工程设计、工程实践、工程应用、工程研究、创新创业的有机结合和匹配互动，加强学生的工程意识、工程素质、工程实践能力和工程创新能力。
通过本专业的建设，培养的学生将具备较宽广的专业知识和工程技术基础，使之成为能在智能电网信息技术、新能源发电技术、电力系统自动化、电力电子与电力传动等领域从事运行管理、系统分析、系统设计、技术开发及研究等方面工作的高级工程技术人才。同时，培养一支高素质教师队伍，其专业建设理念思路在省内领先，国内信息特色高校中处于一流水平，培养出一批适应经济社会发展需求，具有特色和显著优势的高级专门技术人才。
二、建设措施
（一）师资队伍建设
完善人才培养与激励机制，加强对教师队伍的培养，注意专业教师的业务培训。有计划地通过出国进修、参加国际国内会议等渠道更新成员的知识结构、开阔视野，特别是增强科技开发能力，促进队伍整体素质的提高，不断提高专业教师队伍的业务水平。通过创造各种出国留学机会，与国内其他高校和科研机构联合培养，让学术人员在重大项目中承担或参与重要任务等多种方式，锻炼和培养队伍。
（二）实验室建设
智能电网信息工程专业是理论性和实践性很强的工科专业，学生不仅要有扎实的理论基础和较宽的专业知识面，而且要具备从事科学研究和动手实践的能力。实验室建设以本科专业课实验教学为主，结合专业方向，注重专业原理，加强设计性、综合性和开放性实验。发挥我校在行业中的传统优势，进一步强化与产业界及科研院所的合作，建立更多高水平联合实验室，共同承担国家重大研究项目，促进智能电网领域装备制造和信息通信等方向的技术创新。
三、人才培养方案
（一）明确专业培养方向
根据学校有长期为电气工程、自动化、信息行业培养人才的基础与优势，面向国民经济信息化建设和发展的需要，面向智能电网领域的企事业单位、科研院所对智能电网信息工程专业人才的需求，培养德、智、体、美全面发展，知识、能力、素质相协调，掌握扎实的自然科学基础知识和必备的智能电网专业知识，具备智能电网信息工程相关的基本理论、专业技术和实践能力，能在智能电网信息工程及其相关领域从事设计、研发、运行维护与管理等工作的专门科技人才。
（二）合理设置课程体系
根据教育部有关专业课程的设置要求，构建了智能电网技术与信息技术深度融合的科学课程体系，包括：通识教育、专业教育、实践教育和创新拓展。在通识教育类中，着眼于增加学生知识的广度与深度，拓展学生视野，使学生兼备人文素养与科学素养；在专业教育类中，构建了科学的专业基础和专业课程体系；在实验实践教学中，形成了多层次、立体化的实验实践教学体系；在创新拓展类中，开展创新竞赛、学科竞赛以及实验室开放项目。
在专业基础课程设置上，既包含了本专业的主干课程，又选取具有专业特色方向的选修课程；注重更新教学内容，优化课程体系，打破学科课程间的壁垒，加强课程与课程体系间在逻辑和结构上的联系与综合，精选经典教学内容，不断充实反映科学技术和社会发展的最新成果，注意将体现当代学科发展特征的、多学科间的知识交叉与渗透反映到教学内容中来。
（三）严格教学管理，保证教学质量
严格按照教育部、江苏省和南京邮电大学本科教学工作规范和有关规定，规范专业课程的教学过程，严明教学纪律，认真搞好教学工作，确保教学质量稳步提高。
在学院层面，本专业搭建了教学管理信息化平台，构筑了课程实施、教学支持、教学监控和反馈改进闭环质量保证体系，通过运行监测，形成学生教师间良好的互动反馈，进而提升以学生为主体的教学质量。
（四）创新实践教学体系，强化工程能力
本专业在实验实践教学中，建立了“学科基础训练―综合能力培养―创新能力提升”，多层次、立体化的实验实践教学体系。
第一层次为学科基础训练。主要培养学生的基本实验技能，我们根据培养目标，设计了系统完整的智能电网信息工程专业基础实验模块；第二层次为综合能力训练。它通过构建课程设计、综合设计、毕业设计和专题研讨等实验实践模块，实现不同知识点、不同课程和电气、控制与信息学科之间的知识整合、重构和融合；第三层次为创新能力培养。依托优质软硬件资源和师资力量，以各类创新项目（Stitp、开放实验等）、学科竞赛和科学研究项目为载体，采用灵活的课外组织模式，培养学生的创新能力、科研能力和工程意识。
四、人才培养成效
由于实施了科学合理的人才培养方案，注重素质和能力的培养，本专业建设成为教学改革思路清晰，人才培养具有特色，人才培养方式新颖，服务智能电网产业和江苏省地方经济的特色专业。本专业学生得到了全面发展，达到了“理论基础扎实、实践能力强、知识面宽”的目标，取得了优异成绩，为将来的工作和继续深造奠定了扎实的基础。
参考文献：
人工智能教育体系篇7
[关键词]人工智能；中学辅助教育；教育资源
[Doi]10.13939/ki.zgsc.2016.36.197
1中学教育现状
教育乃立国之本，而中学教育乃是重中之重。一方面，中学生处于青春的成长期，各项综合素质逐渐完善中，中学教育意义和责任重大；另一方面，中学教育仍然是应试教育为主，仍然需要面对千军万马过独木桥的“中考”“高考”，中学教育很大程度左右了学生的未来。
目前的中学教育资源，分为公共教育资源――公办/民办学校教育，和社会教育资源――私人家教、补习班等，有如下两个特点。
1.1学生得到的公共教育资源不足
学校班级结构的构成是：一名班主任教师，多名科任教师。在大多数学校中，无论是班主任教师，还是科任教师，均会承担其他班级的教学任务。可以看出，教师资源是非常有限的，加上“中考”“高考”的上线压力，教师往往会将有限的精力分散关注在所有的学生上，每个学生得到的公共教育资源并不多。
1.2学生获取的社会教育资源不公
学生若在学校无法获取更多的教育资源，将不得不转向社会教育资源去求助。据统计，学生参与社会教育资源的成本在200元/小时，学习费用成本过高，进一步造成普通学生的社会教育资源也无法获取。
本文要探讨的，正是通过人工智能这一现代信息化技术，构建智能辅助学习系统，使中学生能够获取到更多、更公平的教育资源。
2智能辅助学习
2.1人工智能简介
人工智能（artificialintelligence）是计算机科学的一个分支，是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科，能够对人的意识、思维等信息过程进行模拟。随着计算机科学技术的发展，特别是近年来大数据技术的成功应用，人工智能在越来越多的行业展现出蓬勃的冲击力。以谷歌围棋机器人“阿尔法”、微软助理机器人“小娜”等为代表的虚拟智能机器人，能像人那样思考，也具备超过常人的智能。
在国内，人工智能在教育领域的理论研究和教学实践表现得越来越活跃，尽管人工智能并不是为教育专门研发的，但是人工智能的不断发展，使得其在教育中的应用也越来越广泛，教育的智能化一直是教育界和教育技术领域的理想和目标。
2.2智能辅助学习系统
智能辅助学习系统，其表现形式是能够为每个学生，配备一个虚拟教师。学生能够通过电子设备（如手机、计算机），与虚拟教师进行交流对话，咨询虚拟教师各学科的问题，并得到有效的学习辅助。
该智能辅助学习系统，具备以下几个特征。
2.2.1虚拟教师跨学科能力
与传统的教师专一某一学科不同，虚拟教师并没有学科边界划分。只要学习系统研发出某一学科的学习算法，该虚拟教师就能够获取该门学科的能力。
2.2.2虚拟教师深度自学习
虚拟教师的“智能”来源于三方面。一是学生基本信息档案，该档案涵盖了从小学教育开始的学科成绩、综合能力、爱好特长等，虚拟教师得到学生的人物画像。二是虚拟教师对学生的自学习，每一次双方的沟通交流，虚拟教师都能够不断更新发展学生的画像。三是虚拟教师对学校课堂内容的自学习，虚拟教师并不是独立于学校教育存在的，而是作为学习教育资源的一个补充，虚拟教师能够掌握课堂进展、作业部署、考试动态等信息。
2.2.3接近自然语义的沟通
学生与虚拟教师之间，可以通过自然语义的语音和文字进行沟通，如“今天数学作业第2题不会”“《荷塘月色》全文中心思想是什么”“Letsstartaconversation”等。其他计算辅助手段为补充，如上传某道数学题图片，虚拟教师通过图形识别匹配，给出该题的解题思路和讲解。
2.3优势分析
智能辅助学习系统，有三大核心优势。
一是“即学即问”，相比目前的学校教育和社会教育，学生在学习遇到困难时，只有有限的时间与教师交流，在智能辅助学习系统中学生将不受空间、时间限制，随时随地可以与虚拟教师互动，获取充足的教育资源。
二是“定制教学”，相比目前的教育形式，课堂上教师与学生是一对多的关系，教师不可能专为某个学生定制教学方案，在智能辅助学习系统虚拟教师与学生是一对一的关系，虚拟教师能够更了解学生，根据学生的具体情况制订最佳学习方案。
三是“受众广阔”，相比目前的公共教育资源紧缺、社会教育资源费用昂贵，智能辅助学习系统一旦推广，受众学生可无限增加，边际效应非常明显。并且计算机系统设计特有的水平扩展能力，能够随着学生人数的增加而增加，支撑广大的学生辅助学习。
2.4前景预测
笔者比较看好人工智能在中学辅助教育中的落地前景，除了前文所述的人工智能技术发展，为中学教育带来的价值外，当前国家政策和社会环境也非常有利。
第一，未来10年国家政府和教育部门会大幅增加在教育信息化产业上的投入，随着《国家中长期教育改革和发展纲要（2010―2020年）》和《教育信息化十年发展规划（2011―2020年）》等相关规划相继出台，各级地方政府和教育部门都非常重视教育信息化产业的投入，人工智能+云计算是重中之重，人工智能技术的兴起必将教育信息化推向一个新的高度。
第二，教育信息化逐渐成为风口，根据前瞻产业研究《中国在线教育市场前景与投资战略规划分析报告》统计，2015年在线教育市场规模大约为479亿美元，而这一数字在2020年预计将增长到504亿美元。这个持续迅猛增长的市场正在吸引越来越多的创意和资本，教育领域中的人工智能也很快会成为热点，涉足其中的高科技公司也会越来越多。
3结论
本文通过智能辅助学习系统，探索了人工智能在中学辅助教育中的一个应用。虽然没有介绍具体的技术实现、系统研发，但对现状痛点、应用前景做了综合性分析概述，相信随着科学技术的持续发展、教育领域的融合开放，本文探索的这个应用将实现于市场，使广大中学生能够获取到更多、更公平的教育资源。
参考文献：
[1]何维贵.利用现代化教学手段打造高效课堂[J].广西教育（中等教育），2013（6）.
[2]王斐.人工智能在中学教育教学中的应用现状分析[J].中国医学教育技术，2013（4）.
人工智能教育体系篇8
一、基本概念
1、人工智能
人工智能英文全称artificialintelligence，简称ai。本质上是一种对人的意识、思维的模拟，有望像人类那样思考甚至超过人类的智能。当前，新一代人工智能相关学科发展、理论建模、技术创新、软硬件升级等整体推进，正在引发链式突破，推动经济社会各领域从数字化、网络化向智能化加速跃升。[2]人工智能与教育深度结合之后成为课堂教学的主力，同时也将给教育带来前所未有的挑战。目前，人工智能正在以公平化、高效化、个性化为导向促进教育教学飞速发展。
（1）发展背景。人工智能的发展可以分为五个阶段：在1956年以前是人工智能的孕育期，1945至1970年是人工智能的形成期，1966年至1974年是暗淡期，1970年至1988年是知识应用期，1986年至今是集成发展期。[3]人工智能在移动互联网、大数据、超级计算、传感网、脑科学等新理论新技术以及经济社会发展强烈需求的共同驱动下，目前呈爆炸式发展，人工智能即将成为经济发展新引擎，重新整合全球资源。
（2）特点。①智能化。智能终端和传感器将无处不在，基于大数据的自我学习能力会让智能终端越来越聪明；②交互化。人与智能终端的交互方式将更加自然，设备会越来越能读懂人类的想法；③服务化。在人工智能+互联网的驱动下，各行各业将越来越“服务化”。不管硬件厂商、还是服务厂商都在整合设备、云和服务，开展集成式的服务创新；④创新化。在智能互联时代，更加呼唤开源开放的创新平台，实现依托产业链、生态圈的开放式创新。[4]
（3）分类。①弱人工智能。科学界普遍将不能够模仿人类思维的人工智能称为“弱人工智能”，无法与人类进行交互的人工智能、可以与人类进行交互的人工智能、可以通过外接设备进行升级的人工智能都属于弱人工智能。我们在现阶段课堂教学中使用的人工智能均属于弱人工智能范畴。②强人工智能。与弱人工智能相对应的，我们将能够模仿人类思维的人工智能称为“强人工智能”。[5]可以通过云端共享信息的人工智能和能够自主学习与创新的人工智能都属于强人工智能。其最大的特点是大数据积累达到质变，终端具备自我学习能力和类似人类思维的能力。
2、奇点
奇点又名技术奇点，它是一个时间点。机器发展的过程中，数据和系统不断升级，当从量变达到质变时，机器将具有自动学习和升级的能力，也就意味着奇点的来临。[6]1983年，数学家佛诺?文奇提出技术奇点（technologicalSingularity）的概念，他将奇点定义为人工智能超过人类智力极限的时间点，此后世界的发展将会超出人类的理解范畴，世界的发展将会脱离人的控制。美国未来学家和人工智能先驱雷?库兹韦尔在《奇点临近》中预言20世纪50年代左右奇点临近。奇点之前人类的智力依然主宰着世界的发展，不具备感情和自主意识的人工智能仍然是人类能力的延伸和补充。因此，我们预测和研究的人工智能在课堂教学中的运用和发展趋势是指奇点前阶段的人工智能。
二、现有课堂教学中人工智能运用的积极意义
1、促进教育公平
偏远山区教育资源匮乏，城乡和区域之间教育差距较大，优质教育资源总量不足。教育资源的落后地区的学生在知识储备、实验操作、阅读视野上有很大不足。我国进城务工人员子女上学难、高考全国各地同题不同分的录取方式等不公平等现象的存在成为制约教育均衡发展的关键因素。
人工智能可以应对教育不公平现象中的各种问题。人工智能将不受地域限制，整合优质教学资源并分享于网络教学平台上，增加优质教育资源的供给，让更多孩子享受世界各地“名师”服务。甚至组合全球优质教学资源，主动生成针对性教学内容；人工智能不仅是海量移动知识储存库，而且具有搜集整理问题并整合资源，不断升级学习系统的能力，能够在课堂上针对学生的提问，主动设置相关联知识库，解决知识储备难题；[7]推翻旧的地区差异录取，让学生足不出户便可享受国家制定的均等优质教学资源。因此，未来的教育将不受地域差异，授课形式，年龄区别，教育背景等问题的困扰，真正实现教育公平化。
2、提高教学效率
教师工作中的重复性机械性劳动占用了教师在校的大部分工作时间，从而减少了课程编排和教学反思等脑力劳动的时间，造成工作效率低下；目前以教师为主导的课堂教学和无人工智能设备支持的课堂教学中学生只是吸取率低下。工作效率低下和知识吸取率低下都属于教学效率低下。
（1）人工智能利用其高速运算能力和超强储存空间在课堂教学中，避免教师做低附加值工作，为教师节约时间成本，提高教学效率。具体来说，人工智能可以将教师从批改试卷等重复性劳动中解放出来，并且实现课堂和课下的全时互动。从而让教师腾出更多的时间和精力，创新教育内容、改革教学方法，把教育做得更好。智能系统会将学生做题的数据回传数据库，教师能从中了解学生对知识点的掌握情况，避免重复讲解。
（2）人工智能正在逐?u实现人机交互功能，这有利于课堂的有效教学，保持学生的学习积极性和动力，从而提高教学效率。无论是人类学习还是机器学习，人在进行学习的过程中人机交互也带动了机器数据的不断翻新，从而达到机器的自我学习和不断升级。可以说未来的人工智能在教学过程中是与人类一起学习的辅助教学工具和共同学习伙伴。此外，人工智能已具备图像识别和语义分析技术，而且具有智能化搜集整理问题并整合资源的能力。[8]扫描相应课本图片来获得3D展示，现场手机扫描后获得的成像效果，能够帮助学生更直观的理解学科知识点；这对于课堂教学中知识点查询，文章检索和自动生成相关推荐，都有很大的帮助。海量数据库资源答疑，帮助学生解决个人学习中的问题。
3、促进教学个性化
班级制课堂教学的授课对象众多，课堂教学因学生个体差异而接受知识的水平不一，统一的教学方案和教学流程很难把握对学生个性发展的培养，教学过程中对学生个性的忽略导致学生创造力的衰微。
（1）人工智能比人类更擅长针对学生的知识、能力水平和潜在倾向等不同因素进行因材施教的个性化教学。由于计算机的高速运算能力远远大于人类，而且能够不断进化更新状态，人工智能时代的计算机更具有自我学习能力，因此面对相同数量教学对象，人工智能更加快速将学生的阶段性知识学习成果进行数据分析并归类，针对学生的薄弱环节，定制、推送知识点，帮助学生告别“题海”，走向有效学习。
（2）面对众多学习者，人工智能利用图像捕捉技术可以全方位多角度捕捉个人面部表情，解读分析表情数据并反馈到终端，在学习过程中及时反馈学习者的不同理解程度，调整个体学习内容和方案。通过捕捉课堂上学生的面部表情数据并分析，进行筛别并制定个性化培养方案有利于因材施教。
三、人工智能在课堂教学运用中的发展趋势
随着人工智能在未来课堂教学中运用的迅猛发展，将具有积极和消极的双面发展趋势，我们应当合理使用人工智能，使之为人服务，为课堂教学服务。
1、学校面临淘汰
人工智能与教育的结合会使目前的学校教育落后，传统意义上的学校会面临淘汰。传统意义上的学校提倡一刀切的课程设置，并对所有学生以固定的速度进行教学不符合时代的需求。人工智能系统在教学中允许根据学生自身情况定制课程，学习时间弹性化，并且减少对教室和教师数量的需求。因此，传统学校的规模会发展地越来越小，大部分学校会面临淘汰，一部分创新改革后的学校衍变为小规模学习中心，采取一对一授课模式或者成为具有专门性的学习中心。
2、强化家长责任
人工智能终端设备在教学中广泛运用之后，减少学生在校固定时间，更加自主灵活的学习方式增加了家长承担更大的教育责任。不仅教育面临人工智能的挑战，家长也面临角色的转换和增加。与传统旧式家长相比，人工智能时代的学生在使用终端设备进行学习的过程中，家长还充当了教练、管理员和监督人等角色。
3、弱化传统规范
传统学校教育有一系列需要学生遵守的规范，而面临人工智能的挑战，出现更小规模和更个性化学习中心之后，减少了学生们聚集上课的时间，也就不需要遵守一些传统的学校规范，并且学生们将会失去一些共同的行为，社会规范和文化规范。然而，在特定环境和时间下，会有新的规范相应产生。
4、转移教育费用
由于传统意义上的大规模学校和教师数量减少，学生只需要互联网或者人工智能设备就可以进行学习，个人教育成本会大幅降低。但由于社会的竞争不会减弱，因此家长对孩子的教育投资不会减少。家长将更多地参与到孩子的学习中来，增加陪伴学习时间的同时教育费用将会有新的转移。
5、定制个人教材
人工智能将全面改变传统学校授课的教材，采取一种全新的教材形式。人工智能系统使用教师制定的教学大纲，结合学生个体差异定个人教材，或者按照教师的教学大纲中某个主题或学习环节，结合数据库内容重新组装一本主题教材。新定制的个人教材和主题教材更适应具体学习者的需求，从而更好服务教学过程。[9]
6、缺乏情感教育
奇点前的人工智能不具备情感和思维能力，也难以复制教师的行为模式。教师利用其教学管理经验，情感分析能力和观察能力，并且对学生给与人文关怀和思想交流，教师面对课堂教学的适应能力和?ρ?生挑战的情感反应，都是人工智能系统无法模拟的。人工智能教学系统辅助教学的同时无法为学生提供类似教师的情感教育是必然现象。
四、人工智能在课堂教学的良性发展保障
1、数据精准无误
数据精准对于人工智能至关重要，需要严格避免采集的数据客观上不能够准确反映实际情况或者数据采集的过程中主观上存在结构性偏差。课堂教学上，人工智能终端的海量知识库的数据精准化对于知识传输至关重要。对于人工智能大数据和云端数据的采录，必须严格把控，要求录入知识库的知识和内容精准无误，这对于下一步知识的扩散是关键环节。
2、法律政策保护
法律应对知识产权的保护和隐私和数据的安全有政策性保护。在提供服务的过程中收集、使用用户知识、个人隐私和数据，应当遵循合法、正当、必要的原则。课堂教学上，不得收集与提供教学所必需以外的学生的人机交互知识、学生学习隐私和考试数据或者将学生个人信息用于提供教学之外的目的，不得以欺骗、误导或者强迫等方式收集、使用学生的个人信息。
人工智能教育体系篇9
一、德育、智育、体育、美育的内涵
（一）德育是向学生传授一定社会的思想政治观点和道德规范，以形成他们的思想品德，发展他们的道德判断力和自我修养能力的活动，属于形成个性的教育范畴。德育内涵受社会经济、政治、文化的制约和影响，它包括思想教育、政治教育和品德教育三个方面。
（二）智育是向学生传授系统的科学文化基础知识和基本技能、发展他们的智力的活动。它不是单纯的知识教育，是知识教育和智能教育的总称。智育是实施德育、体育、美育的必要前提，是高等教育目的的核心。
（三）体育是旨在强化体能的非生产性人体活动。学校体育是有计划、有组织地授予学生身体锻炼和运动的知识技能，强化学生体能，提高学生运动能力，并形成良好品德的教育。体育室高等教育目的的重要组成部分和途径。
（四）美育在培养学生正确的审美观点，提高学生感受美、鉴赏美的能力和激发学生表现美、创造美的能力方面起着主渠道的作用。美育既是高等教育目的的重要组成部分，又是一种富有说服力、感染力和吸引力的教育手段。它是从塑造人的美的心灵着手，使个体成为一种主体，因此，美育所着眼的是整个完整的人，是人的身心的全面发展，而不是人的某一方面的发展。
二、德育、智育、体育、美育之间的关系
把高等教育目的划分为四育，既明确了培养规格要求（指德、智、体、美），又明确了途径（指德育、智育、体育、美育），对拓宽教育视野和实际操作都有积极意义。高等教育目的的丰富性决定了高等教育目的实现途径的多样化。值得注意的是，不能把各育的划分作为教师实际工作职能分工的基础，而应当树立全方位教育的观念。即各育之间是相互依存的，德育是智育的方向，智育又是德育的基础，美育是动力，三者都离不开作为生理基础的体育。在德智体美中都包含有知识的因素，所以，四者是你中有我，我中有你，相互促进。
如果从内在逻辑角度出发来考察德、智、体、美四育，其顺序应该是体育、智育、德育、美育。体育为个体发展提供了坚实的物质（生理）基础；智育主要发展认知结构，而认知结构又是个体心理基础，是情感和意志发展的前提；德育注重发展的认知结构，但道德的形成不仅依赖于对道德知识的掌握，而且依赖道德行为习惯的养成；美育丰富人的情感，而情感的丰富是以认知为基础的，并且是伴随着道德的内化与积淀来进行的。情感是认知与道德的感性体现，美育比智育、德育有更为复杂的规律。但是，理论上的逻辑顺序并不能替代其在教育过程中的现实作用。一般认为，在“四育”中，德育与智育居主要地位，体育、美育居于次要地位。
（一）德育与智育、体育、美育之间的关系
德育是实施智育、体育、美育的方向保证。德育对巩固和发展一定的社会制度、形成一定统一的社会规范、确立稳定的社会秩序等具有重要作用，对受教育者各方面素质的发展具有导向作用，历来是高等教育目的的重要组成部分，也是实现高等教育目的的必由之路。人类要生存下去，必须学会彼此合作，进而促进智慧和技术的发展，以实现自身的发展，所以德育是人类自身发展的需要。我国社会主义高等学校的德育是培养现代化建设的开创者和造就无产阶级革命事业接班人的重要措施之一。对广大学生进行以社会主义思想体系为指导的德育教育史高等学校坚持社会主义办学方针的根本保证。
（二）智育与体育、美育、德育之间的关系
作为一个全面发展的人，应该具有丰富的知识，能够熟练地掌握自己所从事的某项专业的操作技能和技巧。若要做到这一点，这就有赖于智育了。智育的任务就是要带领和指导学生在未知世界中进行探索，掌握其规律，弄清其真相，从而更好地去认识世界、改造世界，不断地促进客观的“自在之物”向“为我之物”转化。智育的过程就是一个认知的过程，是一个从不知到知、从知之不多到知之甚多的过程。因此从广义讲，其余三育都包含有智育的内容，正如有人所指出的德育、美育中存在的智育化倾向等问题。
（三）体育与德育、智育、美育之间的关系
体育教学可促进学生思想品德的形成。体育教学是将学生品德的教育寓于学生身体活动之中的。体育教学有它自身的行为准则和道德规范，那么，在其中的每个人都会受到它的制约，并不断要求个体的行为要直接受到实践的检验。体育并不是单纯的躯体活动，它本身就包含着智育的因素，因为它不仅要求学生锻炼身体，而且要求学生懂得有关体育的知识，掌握体育运动有关的技能和技术。体育与美育相联系，可以培养健美的体魄和提高审美能力。体育本身就是一种健与美的活动，是塑造健美体形的基本途径，进而还能塑造内在的心灵美，以其丰富的内容和独特的形式，提高学生感受美、鉴赏美、表现美、创造美的能力。
（四）美育与德育、智育、体育之间的关系
美育对德育的作用表现在通过美育可以培养学生高尚的思想品德，树立共产主义世界观和人生观，使学生内在的心灵美外化为语言美、行为美以及形态美。
美育对智育的作用表现在它有利于学生智力的发展，在审美过程中发展学生的观察力、想象力和思维力。达·芬奇不仅是伟大的画家，而且是物理学家、数学家和工程师。伽利略是著名的天文学家，又喜欢绘画、音乐，还经常兴致勃勃地制作玩具。
人工智能教育体系篇10
关键词：人工智能；信息素养；信息技术
中图分类号：tp18文献标识码：a文章编号：1009-3044(2008)35-2417-02
artificialintelligenceeducationandmiddleSchoolStudentsinformationLiteracy
wUwen-tie
(mathematicsandComputerinstituteofmianyangnormalUniversity,mianyang621000,China)
abstract:informationLiteracyintheinformationageisanationalbasicliteracy,artificialintelligencerepresentsacutting-edgeinformationtechnology.Basedontheanalysisofinformationqualityandsubstanceofthedefinitiononthebasisofexploringthefieldofartificialintelligenceresearch,aswellasineducation,putforwardthetheoryofartificialintelligenceandtechnologycoursesinsecondaryeducationshouldbeinamoresystematic,comprehensiveimprovetheinformationliteracyofstudents.
Keywords:artificialintelligence;informationliteracy;informationtechnology
1信息素养的定义及其内涵
“信息素养”一词最早产生于信息技术和信息产业发达的美国,是随着现代信息社会的逐渐形成而对国民提出的一种兼跨人文和科学范畴的综合性个人素养要求的描述。随着研究的深入，人们对信息素养的认识也在不断深化。
1974年美国信息产业协会主席保罗・泽考斯基最先提出信息素养的概念,他认为信息素养是“利用大量的信息工具及主要信息源使问题得到解答的技术及技能”。1992年美国图书馆协会提出：“信息素养是人能够判断何时需要信息,并且能够对信息进行检索、评价和有效利用的能力。”同年,道尔在《信息素养全美论坛的终结报告》中给出了一个较为全面的定义：一个具有信息素养的人,他能够认识到精确和完整的信息是作出合理决策的基础,他能够确定对信息的需求,能够形成基于信息需求的问题,能够确定潜在的信息源,能够制定成功的检索方案,从包括基于计算机的和其他的信息源中获取信息、评价信息、组织信息用于实际的应用,将新的信息与原有的知识体系进行融合以及在批判性思考和问题解决过程中使用信息。
综上所述,虽然研究人员从不同的视角界定了信息素养的定义,但可看出,信息素养既包括认知态度层面上的内容,也包括技术层面、操作层面和能力层面上的内容。概括起来讲,信息素养主要包括信息意识、信息能力和信息道德三个方面：
1)信息意识。信息意识是信息素养的首要因素,主要指人们对信息及其交流活动在社会中的地位、价值、功能和作用的认识,换句话说,就是指人们对信息的判断、捕捉的能力。信息意识的强弱将直接影响人们利用信息的程度和效果。人们只有有了信息意识,才有可能有信息的需求,进一步去寻找信息和利用信息,并主动学习与信息处理有关的技术。
2)信息能力。信息能力是信息素养的重要方面,是指人们获取信息、处理信息、利用信息、创造信息、交流信息的技术和能力。人们只有掌握一定的信息技能,才能有效地开展各种信息活动,有效地利用信息和创造信息,充分发挥信息的价值,变信息为动力和优势。
3)信息道德。信息道德是指人们在整个信息交流活动过程中表现出来的信息道德品质。它是对信息生产者、信息加工者、信息传播者及信息使用者之间相互关系的行为进行规范的伦理准则,是信息社会每个成员都应该自觉遵守的道德标准。
2人工智能的研究领域
人工智能的研究领域非常广泛,而且涉及的学科也非常多。目前,人工智能的主要研究领域包括：专家系统、机器学习、模式识别、自然语言理解、自动定理证明、自动程序设计、机器人学、智能决策支持系统及人工神经网络等。下面主要介绍在网络教育环境中常用的智能技术。
2.1专家系统
所谓专家系统就是一种在相关领域中具有专家水平解题能力的智能程序系统,它能运用该领域专家多年积累的经验与知识,模拟人类的思维过程,求解需要专家才能解决的困难问题。
2.2机器学习
“学习”是一个有特定目的的知识获取过程,其内在行为是获取知识、积累经验、发现规律;外部表现是改进性能、适应环境、实现系统的自我完善。所谓机器学习,就是要使计算机能模拟人的学习行为,自动地通过学习获取知识和技能,不断改善性能,实现自我完善。机器学习主要研究学习的机理、学习的方法以及针对相应的学习系统建立学习系统。
2.3模式识别
所谓模式识别,是指研究一种自动技术。计算机通过运用这种技术,就可自动地或者人尽可能少干预地把待识别模式归入到相应的模式类中去。也就是说,模式识别研究的主要内容就是让计算机具有自动获取知识的能力,能识别文字、图形、图像、声音等。一般来说,模式识别需要经历模式信息采集、预处理、特征或基元抽取、模式分类等几个步骤。
2.4人工神经网络
人工神经网络是指模拟人脑神经系统的结构和功能,运用大量的处理部件,由人工方式建立起来的网络系统。它是在生物神经网络研究的基础上建立起来的,是对脑神经系统的结构和功能的模拟,具有学习能力、记忆能力、计算机能力以及智能处理功能。其中学习是神经网络的主要特征之一,可以根据外界环境来修改自身的行为。学习的过程即是对网络进行训练的过程和不断调整它的连接权值,以使它适应环境变化的过程。学习可分为有教师(或称有监督)学习与无教师(无监督)学习两种类型。对神经网络的研究使人们对思维和智能有了进一步的了解和认识,开辟了另一条模拟人类智能的道路。
3人工智能技术在教育中的应用
3.1智能搜索引擎
随着互联网站点和页面的激增以及网络用户队伍的不断壮大,信息检索成为人们利用internet的重要途径。但是在浩瀚的网页海洋中寻找有用的信息并不容易,需要借助有力的检索工具如搜索引擎等等。目前一些著名的搜索引擎有:GooGLe、YaHoo、eXCite、inFoSeeK等,他们各有特色,但仍存在不足之处,如检索到的无关信息过多以及检索结果排序较混乱。智能化信息检索是信息检索的新分支,它是人工智能和信息检索的交叉学科。它在对内容的分析理解、内容表达、知识学习等基础上实现检索的智能化,这样可以节省学习者在检索中花费的时间,帮助学习者提高检索效率。智能化信息检索所用到的人工智能技术有专家系统、自然语言处理和知识表示。
3.2智能体(agent)
agent技术早在70年代出现在人工智能领域,通过感知、学习、推理以及行动能够基于知识库的训练模仿人类社会的行为。随着其进一步发展,它在远程教育领域发挥着越来越重要的作用。一套完整的远程教育系统中包含许多子系统,如答疑、作业、考试、交互等等子系统。这些子系统都有各自的数据库用来存储信息。为了提高整个系统的智能性,可以引入智能技术,把众多子系统的数据库链接起来,实现信息资源的共享。通过分析这些信息,智能技术可以发现学习者的个别特征(如兴趣爱好信息、点击知识点信息统计、交互日志等等),并根据这些特征量身订做出适合学习者的学习方案,也有助于教师及时掌握学习者学习过程中的动态信息。
3.3智能Cai(iCai)
随着计算机技术的飞速发展,计算机辅助教学(Cai)已受到教育界的重视,成为学科教学改革的一种重要手段。许多学校都在开发Cai课件,但大多数Cai课件只是机械地按照教学设计者事先设计好的教学模式和内容向学生传授知识,并没有体现出个性化学习,无法做到因材施教。
智能Cai是以人工智能技术为核心,使Cai系统能够根据学生的学习情况等因素分析学生的特征,合理安排教学内容、变化教学方法去满足个别教学的需要。使用智能Cai进行教学能够克服传统Cai的不足,显著提高教学效果,是Cai课件发展的趋势。
3.4智能教学系统itS
智能教学系统(intelligenttutoringsystem,itS)是涉及人工智能、计算机科学、认知科学、教育学、心理学和行为科学的综合性课题,其研究的最终目标是由计算机负担起人类教育的主要责任,即赋予计算机系统以智能,由计算机系统在一定程度上代替人类教师实现最佳教学。我国itS的研究起步较晚,但近几年随着计算机的普及和教育软件需求增大,itS的发展较快。itS按照功能分为四个模块:专家知识模块、学生模块、教师模块、人机接口模块。
4人工智能教育对学生信息素养的作用
人工智能(artificialintelligence,ai)是计算机科学的一个分支,是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科。换言之,它研究如何用计算机模仿人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、思考、规划以及问题求解等思维活动,来解决需要人类专家才能处理的复杂问题,例如咨询、诊断、预测、规划等决策性问题。人工智能也是一门涉及数学、计算机科学、控制论、信息学、心理学、哲学等学科的交叉和边缘学科。与一般的信息处理技术相比,人工智能技术在求解策略和处理手段上都有其独特的风格。人工智能研究处于信息技术的前沿,它的研究、应用和发展在一定程度上决定着计算机技术的发展方向。同时,信息技术的广泛应用也对人工智能技术的发展提出了急切的需求。今天,人工智能的不少研究领域如自然语言理解、模式识别、机器学习、数据挖掘、智能检索、机器人技术、人工神经网络等都走在了信息技术的前沿,有许多研究成果已经进入人们的生活、学习和工作中,并对人类的发展产生了重要影响。
综上所述,作为信息技术一个不可缺少的重要组成部分,人工智能的基本内容在中学信息技术课程中是不能不专门提及的,以往某些教材中用一两页篇幅作个简单介绍的方法根本不足以反映人工智能学科的全貌。因此,十分有必要在高中阶段的信息技术课程中专门设立人工智能选修课。我们认为,高中阶段开设人工智能课程可以在以下几个方面对学生的信息素养培养产生积极作用：
1)多种思维方式的培养和信息素养的综合锻炼。
现实世界的问题可以按照结构化程度划分成三个层次：结构化问题,是能用形式化(或称公式化)方法描述和求解的一类问题;非结构化问题,难以用确定的形式来描述,主要根据经验来求解;半结构化问题则介于上述两者之间。一般说来,中学阶段开设的传统意义上的信息技术课程中所介绍的信息技术,例如多媒体技术、网络技术、数据库技术、算法与程序设计等,都是求解结构化问题的基本技术。而人工智能技术则是解决非结构化、半结构化问题的一类有效技术。
把人工智能课程引入我国现行的高中信息技术教育,可以让学生在体验、认识人工智能知识与技术的过程中获得对非结构化、半结构化问题解决过程的了解,从而培养学生的多种思维方式,达到提高信息素养的目的。通过人工智能课程的学习,学生还将了解人工智能语言的基本特征,学到智能化问题求解的最为基本的策略。
2)体验人类专家解决复杂问题的思路,提高学生的逻辑思维能力。
这里以人工智能学科中“专家系统”技术的体验、学习与应用过程为例进行说明。在专家系统的应用过程中,一个实际的专家系统不仅能够为用户给出相关领域的专家水平建议或决策,而且能够通过解释机制,以用户容易理解的方式解释专家系统的具体推理过程。学生可以向专家系统提出诸如“为什么(why)”、“如何(How)”、“如果……会怎么样”等问题,系统接受用户的问题指令后,可以根据推理的逻辑进程,即时将答案呈现给用户,整个过程如同教师与学生在进行面对面的教学。在该过程中,学生可以充分体验人类专家的求解思路和推理风格,有助于提高他们的分析、思维与判断能力。
另一方面,在专家系统的教学过程中,可以要求学生自行构建由产生式规则组成的知识库,或进一步利用工具软件来开发简单的实用型专家系统。为了完成该项工作,学生一开始就要编制开发规划、制定知识获取策略,并具体付诸实施,这是一个不断深化的过程。学生还得明确与系统有关的所有变量或相关的因素,并且将这些变量和因素转化为问题求解,得出相应的结论。在进行一系列问题求解分析之后,运用产生式规则来表示知识,以此建立起来的专家系统还可以让其他学生去运用和体验,具有一定的实用价值。
由于专家系统中的知识组织与推理过程是对人类专家思维方式的一种模拟,因此上述知识库的组织和系统的推理过程能够较好地体现学生的思维过程。在建造知识库过程中,学生需要将原来零碎的未成型的知识概念化、形式化和条理化,从而内化为学生自己的东西。所以,建造知识库的过程不但能反映学生的学习过程,而且有助于学生对该领域知识的深层思考并有利于长久记忆,同时也学会了专家系统的基本开发技术。正如美国著名的学习论专家Jonassen所指出的：那些自行设计专家系统的学生将会在这种活动中受益匪浅,因为这是一个对所学知识进行深度加工的过程。
3)了解信息技术发展的前沿,激发对信息技术未来的追求。
人工智能技术在一定程度上代表着信息技术的前沿,通过人工智能知识、技术的学习与体验,高中学生能够对信息技术发展的前沿知识有一定程度的了解,这样有助于他们开阔视野,培养兴趣,激发对信息技术美好未来的追求,从而为今后进入大学或走向社会奠定良好的基础。
5结束语
中学生的信息素养的培养是当前信息技术课的一个重要目标，而在现有的中学信息技术课程中，关于人工智能的知识只作了简单的介绍，学生们对于人工智能研究的广大领域不能有详细的概念，这对于中学生的信息化认识和信息素养的培养不够全面。因此在中学信息技术课中加大人工智能的知识介绍是信息技术课改革的重要内容。
参考文献：
[1]雷晓庆.网络环境下大学生的信息素养及其培养[J].太原大学学报,2004(2):38.
[2]杜玉霞.美国信息素养教育与研究的启示[J].电化教育研究,2005(10):42.
[3]王永庆.人工智能原理与方法[m].西安:西安交通大学出版社,2002,1-53.
[4]潘瑞玲,余轮.agent技术在远程教育系统中应用的研究[J].微型电脑应用,2002,18(4):28-30.
[5]吴战杰，秦健.agent技术及其在网络教育中的应用研究[J].电化教育研究，2003(3):32-36.
[6]张剑平.关于人工智能教育的思考[J].电化教育研究，2003(1):24-28.