时间:2024-01-23 15:32:43
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Research on Artificial Intelligent Series Courses of Graduate Students
REN Xiao-ping1,2, REN Qing-xiong3, GUO Fan2
(1. Institute of Intelligent System and Software, Central South University, Changsha 410083, China ; 2. Institute of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China ; 3. Shanxi Institute of Metrology Supervision & Verification, Taiyuan 030002, China)
随着信息技术的不断发展,计算机科学渗透生活的各个领域,改变了人们的生活方式和学习方式。其中,人工智能作为计算机科学中迅猛发展的一部分,正在以其独特的魅力走进人们的视野。“人工智能”(Artificial Intelligence),顾名思义,即通过应用计算机来模拟人脑的信息接收、思考、判断以及决策等思维行为过程,进而扩展人脑的思维和行动,帮助人们高效智能化地解决特定问题。近年,人工智能在教育领域中发挥的作用越来越显著[1],其与众不同的特点决定了其在教育培训中的地位,将人工智能应用在农业知识培训中的可行性也成为教育界热议的新话题。
1我国农业发展背景和农业培训必要性分析
11我国农业发展背景
我国是传统的农业大国,农业对我国的经济发展具有极其重要的影响,一方面是由于我国人口基数大;另一方面是由于我国进出口贸易主要依靠农产品,农业发展成为影响我国经济发展最重要的因素之一。但由于各方面原因,我国农业发展还比较落后,尤其与发达国家的现代化农业相比,依旧有较大差距。
12开展农业知识培训的必要性
反思其他发达国家在?r业发展上实施过的举措,包括重视农业教育、科研和技术推广,注意提高劳动者素质;推广现代农业机械和高技术,重视农场管理;经营集约化、产业化;生产专业化;服务社会化;市场机制与政府扶持相结合;加强农业基础设施建设等,可以看出,我国在农业知识培训、素质教育、技术推广方面与发达国家差距明显。为发展我国农业,培养一批高素质、懂技术、会经营的农民以及一批愿意为农业发展做出自己贡献的高学历人才成为关键。农业的发展离不开农民的发展和进步,也离不开受过高等教育的精英人才的共同努力,而开展农业知识培训,则是为他们的发展奠定了一条夯实的道路。
2人工智能在教育中的应用与发展
近年来,伴随着人工智能在各行业的应用和发展,人工智能在教育领域中发挥的作用也越来越显著。例如,智能化的作业批改可以大大减轻教育工作者的沉重负担,在线学习等网络教学模式可以让人们更灵活地接受教育。从人工智能诞生伊始,其就与教育产生了密不可分的联系,延续发展至今,人工智能在教育领域中的应用主要包含以下几个方面。
21基于人工智能的计算机网络课程
计算机网络教育是对传统教育方式的一次革新,而人工智能对网络教育的渗透,又将其推向了新的发展高度。[2]学生可以自主地登录网络平台进行在线学习,根据智能导学系统制订学习计划,进行在线测试。例如近年来大为流行的MOOC课程,学生可以便捷地通过网络获取全球最高质量的教学资源,并可以量身打造自己的学习计划。
22基于人工智能的教师辅助系统
近十年来,智能传感器、语音识别、图像识别、深度学习、大数据等方面的蓬勃发展令信息的采集及处理越来越准确高效,这无疑使得人工智能与辅助教学系统的融合变得越来越深入。借助于语音识别、图像识别等技术,学生可以将学习过程中遇到的问题上传至系统,借助于数据库系统对信息准确的搜素和整合能力,实时地为学生提供答案或相关信息,答疑解惑。目前此类应用软件的应用广泛,例如小猿搜题、百度作业帮等。
23基于人工智能的教育数据库系统
随着信息化时代的到来,如何高效地搜集、分类和检索碎片化的教育信息和教学资源,无疑是一项巨大的挑战。为了更有效地分配和管理信息,在教育中引入智能化的数据库系统势在必行。现如今数据挖掘和深度学习的研究成果不断深入,依托知识库系统对教育信息的整合与构建,学生可以将已习得的零星的知识点进行扩充,由点至面的不断学习新知识;依托教育资源管理系统中来,教育管理工作者可以合理分配教学资源,让人们从爆炸式的高密度信息中解放出来,真正做到物为己用,因材施教。
3人工智能与农业知识培训的结合
新时代社会经济的发展为国家农业产业的发展翻开了新的篇章,如何加快社会主义农业现代化,促进农业转型,这为新时代的农业知识教育提出了新的要求。另外,近年来劳动力转型的趋势日益显著。随着农业劳动人口数量的减少,为了提高农业生产效率,需要有素质、懂知识的农民投入农业生产中来。因而,对于农业知识培训的革新作为农业现代化建设的重中之重,已被提上日程。
人工智能技术和教育领域融合的不断完善成熟,基于人工智能的农业知识培训正如雨后春笋般涌现,在农业教育培训领域崭露头角。
31人工智能应用于农业知识培训的优势
从我国农业发展的现状看,较之于发达国家,我国农业从业者的基数巨大但是整体受教育程度偏低,农业专业领域的知识匮乏,农业知识教育的推广不仅薄弱,而且效率低下。因此,伴随着信息化时代“互联网+”的新型教育模式对传统教模式的强有力革新,基于人工智能的农业知识培训展示了其强大的威力和优势,具体可以总结为如下两个方面。
311个性化教育针对性强
相比于课堂教学的传统模式,基于人工智能的网上在线教育模式能够为学生个性化地制订学习计划,灵活安排学习时间。这有力地解决了学生参加农业知识培训的时间成本问题,农业从业者可利用闲暇时间自主安排学习。另外,针对于培训者的当前知识水平和培训需求,培训平台可以个性化地安排教学相关领域的专业知识和操作技能。
312教育资源利用率高
我国当前的农业知识培训,教育教师需求数量和实际在岗教师资源极不匹配,具备丰富农业专业知识和农业生产经验的教师数量缺乏,这是导致农业知识培训推广速度缓慢的重要原因。而人工智能为这一问题的解决带来了福音,智能化的教学进程得以让教师从繁重的教学负担中解放。同时,基于网络的课程资源共享可以让先进的农业技术走进千家万户,让学生与优秀农业知识的距离不再遥远。
4平台开发的系统架构
基于人工智能技术,一个合理的农业知识培训平台能够像一个优秀的教师那样具备完备的农业专业知识和优良的教学技能知识,并且能够模拟及扩充教师的教学过程。除此之外,该培训平台还能够准确实时地与学生进行信息交互,有针对性地开展个性化教学,并可以自适应地完成教学效力评估和反馈,不断更新和完善教学内容和教学策略。基于以上分析,该开发平台的系统架构分为学生模型、教师模型、综合数据库模型和人机交互接口四个组成部分,结合下图对每一部分分别进行详细阐述。
41学生模型
学生模型应针对不同的学生,准确地评估学生当前的学习水平,对学生的学习背景、知识水平、知识架构进行诊断和评定,以便有针对性地制订教学方案,进而实施个性化教育。
另外,学生模型需要对学习过程中的学生的学习情况进行记录入库,对教育效果进行评定,从而诊断出当前教学计划是否合适,以便下述教师模型中对教学内容和教学策略的灵活调整。
42教师模型
教师是教学工作开展过程中的主体,一个合理的教师模型应该包括如下三个部分。
教师模型首先完成教学内容的选择,这要根据学生模型中对学生当前的学习水平的评定,并且针对学生既定的学习目标,并从下述知识库中调取对应的内容,为教学的开展做好准备。
在确定了教什么的问题之后,教室模型要确定如何教的问题,即选取合理的教学策略开展教学。教学方式的选择依附于学生模型,而又能根据学生学习情况记录进行反馈动态,不断完善和调整教学策略。
另外,在传统教学模式中,教师传授知识,并能为学生答疑解惑。当学生在学习过程中遇到问题和疑惑时,教师模型应该实时地提供信息支持,为学生提供针对性的帮助。因而教师模型要实现与人机交互接口的实时连接,在问题到来时控制模块驱动应答部分为学生答疑解惑。
43综合数据库模型
综合数据库模块为农业知识培训系统提供数据库支持,主要包括以下三个模块。
知识库模块中分类别地存放着农业领域的专业知识,包括文本、图像、自然语言、多媒体等多个类型的学习知识。一旦教师模型中完成了教学内容的选择,便由此模块中调取相对应的文件开展教学。
专家评估模块用于处理教学过程中的教学效果评价和经验总结,为教师模型中的各个环节的反馈和更新迭代提供数据支持。在一个完善的教学过程,教师需要根据学生的学习效果进行总结和反馈,以此指导下一步的教学内容和策略的更新。
为了对学生阶段性学习的效果进行评估,还需要引入测试考核模块对学生的成绩进行量化考核。测试考核模块中包含学生答题库和成绩测评库,准确检测出开展农业知识培?的作用与效果。
44人机交互接口
基于人工智能的农业知识培训的过程是学生和系统进行交流的过程,所以一个友好的人机接口是系统必不可少的组成部分。在这一模块中,友好的图形用户界面的设计能够帮助学生流畅地接收信息,提高学习效率。同时,借助于人工智能中对语音和图像信号的先进识别技术,人机交互接口可以智能化地接收分析和理解学生的自然语言信息和动作信息,进而为系统提供宝贵的输入信息。
1幼儿园国学教育开展中存在的问题
时代转型下的“国学热”催生了幼儿国学教育潮流,但在具体实践中教育效果却不尽如人意。纵观现阶段的幼儿国学教育,我们不难发现其存在一定的误区:
1.1教学活动方式单一
“幼儿园在进行国学启蒙教育时采用的教学形式较为单一,幼儿园采用的最主要方式是诵读法[1]”。首先,一位老师面对多位幼儿,教师朗读示范,幼儿跟读后进行熟背是现在多数幼儿园的教学形式,以强迫幼儿“读经”的形式灌输传统文化知识。其次,教师多采用传统的“奖励”模式来激励幼儿背诵。导致幼儿背诵课文仅仅是为了表现自己并获得奖励,而并非为了获取知识。这种单一的教学模式,忽视了幼儿的兴趣,也体现不了幼儿学习国学经典的真实意义。
1.2缺乏国学启蒙环境的熏陶
当前幼儿园的国学环境启蒙大多形式较为复古。根据调查,目前幼儿园进行的环境创设,大多是形式上的创设。大多数幼儿园误以为将国学经典(如《千字文》《百家姓》《三字经》)通篇印在墙面上、将国学经典人物画像挂在墙上,或者在某一区域内摆放古代学习的书桌和古代书本,便是营造了国学环境。这些复古形式的长期使用会使幼儿对国学失去兴趣,产生“抵触”和“视而不见”的现象。
1.3缺乏科学系统的国学教育内容
国学文化包罗万象。首先,当前大部分私立幼儿园对幼儿国学教育的理解都停留在国学经典典籍这个层面上,将国学典籍的教学作为国学教育的重点,且80%以上的幼儿园都单纯地以《弟子规》和《千字文》背诵作为国学教育的主要内容。其次,幼儿园国学教育内容的选择忽视了幼儿年龄阶段特点和身心发展水平,教材也不具备层次性。
2幼儿园国学教育融入人工智能的必要性
时代转型背景下,人工智能与教育领域的深度融合是解决当前幼儿国学教育问题、健康发展的必经之路。当前幼儿园亟须建设国学特色课程、提高国学教师素质、实现高效的因材施教。
人工智能是一门综合的交叉学科,涉及计算机科学、生理学、哲学、心理学、哲学和语言学等多个领域。[9]首先,人工智能的新型教育模式能综合多领域学科知识,打破单一的教学方式,创新当前幼儿国学教育。其次,人工智能可以发挥其智能化、自动化、个性化和协同的特点,为幼儿园区域活动提供智能化、自动化的环境创设材料。此外,人工智能可以根据每一位幼儿的特点采用大数据分析的方式,分析幼儿认知发展程度,在夯实国学教育理论的基础上,根据幼儿身心发展规律循序渐进地实施幼儿国学教育,在真正意义上建设并发展幼儿园特色课程。[2]国学教育师资短缺是阻碍国学教育发展的首要因素。教师短缺是一个严重的问题,对教育影响重大。而人工智能能够独立扮演教师的角色,且储备了大量国学专业知识。人工智能在以教师的角色进入幼儿园师资队伍的同时,对幼儿教师本身提出了新的要求。人工智能背景下的幼儿教师需要具备更广泛的知识范围、更强的综合素质、创新型的思维以及较强的信息技术应用能力。因此,人工智能以其本身的智能化和幼儿教师的专业化能够提高幼儿园师资队伍的整体素质。
幼儿园国学教育融入人工智能,旨在促进幼儿国学个性化教育。在幼儿园国学教育中引入人工智能,为幼儿活动提供了创新性的玩教具和活动形式。在国学教育中,兼顾幼儿的特殊性,通过分析不同年龄段的幼儿身体发育程度、认知水平、思维能力、学习接受程度,为幼儿制定个性化课程。因此,人工智能技术与国学教育融合能兼顾个体的特殊性,能够高效地做到因材施教。
3幼儿园国学教育融入人工智能的路径
幼儿园国学教育融入人工智能是在遵循幼儿身心发展规律的同时,借助人工智能科技优势,实现传统幼儿国学教育与人工智能的有机结合,能够增强国学教育的效果。
3.1环境创设
人工智能以其不可匹敌的技术优势,创设全新的学校环境特征[3]。国学环境创设融入人工智能是促进国学教育开展的重要路径。在传统环境静态创设的基础上,安置多媒体一体机来创设动态多变的主题墙,播放国学经典动画、歌曲、故事,展示栩栩如生的动态人物造型,呈现丰富多样的色彩,使幼儿园的墙面设计能够有效地将动态和静态相结合。除了提供动态国学经典文化元素之外,还可以利用人工智能筛选不同年龄段的国学知识展现给幼儿,创设符合幼儿年龄特点的主题墙。天花板是传统环境创设易忽略的一步。吊饰是悬挂于天花板的装饰,它能够为幼儿园内公共环境增添动感和立体感。可以利用人工智能将国学经典文化中的人物形象(孔融、孟子、孔子)、书法作品、传世经典国画、经典国学典籍(《三字经》《千字文》)等投影展示到天花板上。同时,在图书角安置人工智能设备,将传统纸质书籍与有声读物有机结合,打造人工智能读书角。书架旁边则可以布置以国学经典文化为主元素的周边,力图将智能元素与传统文化元素相结合进行环境创设。
3.2人工智能教学系统
人工智能教育系统的融入促进了“有形”教师与“隐形”教师的有效结合,发挥了国学教育的巨大效力。首先,智能多媒体一体机是较为普遍的一种人工智能系统。在组织国学经典教育过程中利用其人工智能计算的个性特点,选择出适合各个年龄阶段儿童的国学经典知识。以小班为例,人工智能设备筛选出适合小班幼儿观看的图片、国学律动、顺口溜、儿童化故事等,并以动态方式展现给幼儿。同时,教师要对多媒体设备进行有效操作、关注幼儿的身心状态。其次,人工智能机器人基本可以代替传统教师进行“教学自动化设计”,减轻教师负担。机器人能为幼儿营造出一种“混合现实”的环境,让幼儿更好地参与到故事表达中,机器人作为活动组织者,替代了教师在活动组织中的主导角色,自行设计活动流程,引导幼儿自主探索学习。此外,远程教学是基于人工智能的教育交流平台。[4]幼儿园建立远程教学,以线上互动的方式,将幼儿国学教育专家与幼儿园的孩子联系起来,实现专家与孩子的线上国学交流和互动,以便对幼儿进行更专业、更科学的国学教育指导。
3.3智能化、自动化的国学区域活动
区域活动,是指教师根据教育目标,为幼儿提供一定的活动空间和活动材料,幼儿在丰富的环境中进行自主、自由的探索性活动和个性化学习。幼儿国学区域活动的智能化能促进幼儿园学知识的有效获得。
3.3.1智能化材料
人工智能的发展带来智能化的益智玩教具,智能机器人尤为突出。首先,在国学区域活动中投放智能化的玩教具,能够实现区域活动智能化。以国学艺术活动“智能机器人与幼儿园皮影戏剪纸活动的融合”为例。在幼儿美工区进行活动前,人工智能机器人独自操作皮影戏,并展示给幼儿,启发幼儿如何做皮影戏剪纸。随后,机器人可以扮演活动组织者,引导幼儿逐步完成皮影剪纸。其次,国学的益智玩教具还包括国学经典有声读物、国学趣味创意触感玩具书、智能优秀传统人物模型、智能传统习俗文物模型等。这些智能化材料的投入将大大提升区域活动的智能化和自主性。
3.3.2自主化学习
人工智能教学系统或者人工智能机器人以教师身份介入国学区域活动,代替传统教师引领幼儿在区域内自主进行国学知识探索、学习。以国学语文活动《三字经》为例,机器人讲故事、与幼儿进行国学知识交流对话,带领幼儿唱读《三字经》,使幼儿自主理解三字经的含义,并模仿、学习三字经中的优良习惯。当然,幼儿教师并不能完全退出区域活动,教师要选择恰当的介入方式。教师在幼儿开展区域活动中要时常观察幼儿,在他们遇到困难、秩序混乱以及幼儿身心安全受到威胁时,教师要及时介入,保证幼儿的自主化学习顺利开展。
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Study on Intelligent Game Development and Design Teaching
YU Hong, WANG Guoyin, LIU Hongtao
(Institute of Computer Science and Technology, Chongqing University of Posts & Telecommunication, Chongqing 400065, China)
关键词:人工智能;机器学习;教育应用
一、前言
当前的人工智能虽然还不够完善但其在人类的发展进程中起到了巨大的作用。因为其具有了超强的学习和分析的能力,在个人以及人工智能较量的过程中人工智能一直都是处在领先的地位,为此可以利用到人工智能来促进到人类社会的快速发展。
二、相关概念阐述
人工智能又称AI,是模拟物种智能应用的技术实现和科学。机器智能的科研市场领域包括各种图像和语言结构的快速识别,以及使用语言直接处理和服务机器人。它不仅相当于人类行为的智能,还可以系统地模拟物种的思维,并将在几年内超越历史上的物种。在未来,机器人不断学习,以使仿人机器人模仿人类的学习方式,在这一过程,获得新的各种知识,智能机器人的学习过程更快,可以实现对海量综合数据的深入分析。此外,人工智能机器人不仅可以获得更准确的结果,而且具有独特且更快的信号传输速率。许多科学家有能力超越人类自身。在深入思考核心问题时,实际上,很多人因为机器人是人类设计的,所以不可能超越人类的历史,但是人工智能机器人可能具有集成的学习功能,因此这种可能性将变得非常大。人工智能机器人具有继续学习技术的能力,没有人能够预测学习数据后的整体智能水平。
三、人工智能视域下机器人学习的适切性
在当前的文化和教育生活环境中,由于智能教育的兴起,大数据情境系统功能可以为学生综合分析和选择各种类型的信息,从而重用具有潜在影响的知识可以促进智能教育的发展。智能机器人继续学习,但借助计算机来分析综合数据,例如,以完全掌握规则并进行非常有效的分析和预测。可以看出,机器人正为人类智能教育而学习更有益。在教育中,信息化的进程在今天的时代,智能教育无疑已经成为吸引学生在学习过程中的重要因素。将学习与先进技术核心技术结合起来的方法有很多。人工智能机器人必然会给文化教育生态系统带来帮助。向人工智能机器人学习的方式很多,学校教师可以提高和教育的整体质量和效率,学生也可以赢得符合自身市场需求的学习服务,这有助于减轻学生和家长的负担。
四、人工智能视域下机器人学习的应用创新研究
从人工智能技术的角度来看,智能机器人学习是目前世界上最先进的技术。大数据在教育相关领域的应用具有很好的业务前景。人工智能机器人持续学习的应用可以帮助一些学生实现相关知识与数据之间的联系。
(一)机器人学习与教育之间的融合仅从当前的现象来看,大多数教师不了解核心技术,而了解该技术的人也不了解教育,这很容易导致无法在教育与核心之间形成良好的关系。因为技术研发人员不了解教育,所以不能从教育的多个角度审视开发过程,优秀的教师也不能从技术角度回应数据的全面发展。在人工智能开发领域,机器人应该深入地整合到学习和教育中。组织技术实施和教育核心领域的相关人员进行直接沟通和交流,使人工智能机器人在学习和应用过程中能够更充分地认识到技术研发和生产人员的过程。
(二)机器人学习在学习场景方面的应用人工智能在学校教育领域的应用,因其未来的发展趋势而呈现出明显的趋势。然而,随着学校教育核心领域的许多专业学科的介入,对学习人工智能机器人的要求将越来越高。当你开始学习同一个主题时,需要在同一个应用程序中逐步建立不同的场景。这对机器人来说更难在未来继续学习,但也是最值得创新的。仿人机器人普遍对大量综合数据进行深入分析,分析每个学习内容主题的特点和各部分学生的特点,并采取相应的更有针对性的基本教学方法,提高同学教育的速度和效率。
(三)机器人学习对于智慧环境创新方面的应用首先,由于文化教育市场中的数据种类繁多且缺乏正常秩序,这也增加了在大型集成数据系统中分析和处理文化和教育数据的难度。其次,在随后的数据处理过程中,随着时间的推移会遇到数据隐私问题,如何保护数据隐私是另一个需要注意的关键问题。因此,在教育的相关领域,大综合数据的后续处理以改善文化教育和质量,并确保在教育中最终数据的合理使用,必须在许多方面进行协调与合作,从而促进共享的合法性。最后,必须有效地确保可以长期保持教育中的数据情况并实现流程标准化。有可能实现最终数据的统一,这将大大降低全面数据交换的总体成本,并努力实现数据的无缝集成。数据的最终数据主要是由于目标学生的地区差异,以满足同一学生学习知识的不同需求。
关键词:讯飞超脑计划;人工智能;未来生活
中图分类号:TP18 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)01-00218-01
人工智能包含三个层次:计算智能、感知智能和认知智能,讯飞超脑计划是包含模拟人脑的知识表示与推理、类人学习机制与新知识的获取、机器加载专业知识成为专门的教育领域。讯飞超脑计划是基于全球关于人工神经网络的深度学习研究,简单来说就是希望未来讯飞超脑计划能够将人工智能从只是简单地能听会说到能够深度思考相关问题的科技转变。人工智能的不断开拓创新是为了帮助人类能够更好地生活,我们应该注重人工智能的发展推进,将其广泛合理地应用到生活的实际中去。
1 讯飞超脑计划目前取得的阶段学习研究成果
1.1 讯飞超脑计划关于我国现阶段关于高中生学习教育的人工智能成果
随着近年来教育电子多媒体设备的投入普及使用,使目前的高中老师在课堂上更习惯用电子化的教学方式来替代传统的板书课本单一枯燥的教学,与此同时,现阶段高中生也同样具备使用移动互联网的条件,这样就使得科大讯飞超脑计划的教育产品可以形成以下的模式如图1所示。
采用此智能的学习模式可以使我国的高中生接受公平的最好的教育,这就需要借助人工智能的帮助来使老师提高自身的教育水平,使高中生丰富并开阔自身的视野。课堂教学包括了在线课堂、畅言交互式多媒体教学系统以及畅言智能语音等,这种新颖的课堂教学模式使原本单一的教学方式变成了思想上任意遨游的知识海洋;智能考试包含了标准考场、英语四六级网上阅卷、普通话与英语口语测试等方面,智能考试系统从字迹工整的程度、词汇量的丰富度、语法的正确性与通顺性等多个方面来评判考试试卷,加上多年来的不断改进,人工智能的评判方法跟相关专家的人工试卷评判的相似度相差无几,很大程度地增加了试卷评判的效率性与公平性;学习产品与教育评价更是覆盖到了从低到高的各个层面的产品组织结构,更有利于高中生的学习与应试教育的公平性。
1.2 讯飞超脑计划对于提高人类生活水平的成果
随着人工智能技术在经济、教育、文化、娱乐等领域的不断应用,使人们的生活质量水平得到了很大程度的提高,人工智能带来的方便快捷对于人类的发展进化与物质文化的进步产生了不可忽视的作用。随着讯飞超脑计划的推出,一方面,可以把人类从繁重的劳动中解放出来,很大程度地提高人类生产生活的效率与质量;另一方面,人工智能的进步会极大地革新人类的思维方式,使人们能够多角度地认知世界,加深对人类对自身所处的宇宙地位的思考,利于人不断地探索奥秘,进一步推进人类社会的进步。
2 讯飞超脑计划下人工智能对于未来生活的影响及其发展趋势
2.1 讯飞超脑计划下人工智能对未来生活的影响
由于讯飞超脑计划是感知智能结合认知智能的再创新,使得未来机器将会实现高水平的感知智能,具有更多的包括语音识别、手写识别以及图像识别的更多智能感知能力与实现包括智能客服、人机交互等的取代人类脑力劳动的认知智能突破。所以说讯飞超脑计划下的人工智能在未来的教育、经济、文化、社会结构等未来生活的各个方面都会产生重大影响。在教育上,人工智能的应用优化了课堂结构,使学生能够实时接受外界的新知识以及与时俱进的教育模式改革;在经济上,人工智能的高效能与高效率会明显提高经济效益,用人工智能来进行财务管理有助于缩减不必要的人工劳务开支与相关的培训费用,利于经济的变革与提高;在文化上,人工智能对于人类语言文化与图像处理上的优势日益凸显出来,可以确定的是人工智能的发展将会深入到人类生活的各个层面中去。
2.2 讯飞超脑计划下人工智能的未来发展趋势
随着人工智能的不断演进,人工智能从最初能存会算的计算智能阶段,到后来的能听会说、能看会认的感知智能阶段,最后再到讯飞超脑计划下提出的让机器能理解、会思考的认知智能阶段,未来的人工智能在语言理解、知识表达、联想推理以及自主学习等方面都将会取得很大的进展。
3 结语
人工智能对于未来生活的影响是多方面的,在未来生活的各个方面都十分显著。与此同时,讯飞超脑计划下的人工智能不断的改革创新与发展,也将更快地推动人类的发展,人工智能与人类的生活是互相影响又相互制约的。人工智能的不断发展给人类的未来生活带来了很大程度的改变,人类在不断开拓人工智能的领域时也应不断提高自身能力与素养,以适应人工智能带来的不断创新和改变。
参考文献:
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关键词:人工智能;双语教学;实验和设计
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)11-20294-01
1 引言
人工智能是关于人造物的智能行为,而智能行为包括知觉、推理、学习、交流和在复杂环境中的行为。人工智能的一个长期目标是发明出可以像人类一样或能更好地完成以上行为的机器;另一个目标是理解这种智能行为是否存在于机器、人类或其他动物中。因此,人工智能包含了科学和工程的双重目标[2]。因此,可以认为人工智能是从思维、感知、行为三层次,从科学目标、工程目标两方面,研究探索、模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及其应用的一门计算机学科专业基础课。
目前,国内外重点大学都非常重视该门课程的教学和研究,许多重点大学都有自己独立的人工智能研究所。《人工智能》是一门多学科交叉的课程,特别涉及控制论、信息论、语言学、神经生理学、数学、哲学等多种学科;所以该学科具有知识点多,牵涉面广;内容抽象,不易理解;理论性强,需要较好的数学基础和较强的逻辑思维能力等特点。导致教师、学生在教、学的过程中都显得比较吃力。那么如何把握课程的特点,帮助学生找到好的学习方法,使他们能充分发挥自己的能力,提高学习兴趣就成为我们教学研究过程中的主要目标[3]。
考虑到本课程的多学科交叉性以及相关信息学科的快速发展,在目前高校提倡双语教学的环境下,拟将《人工智能》教材改为全英语教材,这样可更快地掌握学科的发展动态,掌握最先进的技术,与国际发展趋势接轨。
2 选择合适实效的教材,精心安排教学内容
计算机双语教学的正常开展,必须依托优秀的计算机专业外语教科书和教学参考用书。没有原版计算机专业外语教科节和教学参考用书,教师和学生都无法接触到“原汁原味”的专业外语。更重要的是,教师在使用原版教材时,可以从中借鉴国外现代的教学理念、先进的教学方法和手段,学到新的教育思想和与国际接轨的人才培养新体系,更容易了解到计算机科学发展的最新动态[4]。我们主要采用了Nils J.Nilsson教授所著的《人工智能》,该教材是美国Stanford大学计算机系本科教材,教材体系比较符合学生的认知规律,便于学生接受、理解、掌握和巩固所学知识。同时这本书内容丰富、取材新颖。该书从什么是人工智能谈起,分别对响应机器、状态搜索、知识的表示和推理、基于逻辑的规划方法、通信与集成等人工智能的主要理论和重要应用领域进行了详细阐述,通过对本书的选择可以是学生与国际著名大学获得同样的知识。与此同时,我们不拘泥于这一本书,结合学生的实际情况,还给学生提供了一些参考数目,以“必需、够用”为度,以“够用、适度”为纲,提高学生的学习兴趣[3]。
3 改革教学方法
3.1 专业知识和英语知识双重性的培养目标
双语教学目标是双重性的,其一是获取学科知识,其二是培养和提高学生运用外语的能力。这两个目标在教学过程中,体现的程度有所不同。获取学科知识是直接的。学生每上完一节课,就必然会有这一节课的收获。比方说,这节课学习了哪一章节,主要内容是什么,有哪些知识点,重难点在哪里等等[1]。
以“人工智能”这门课为例。专业知识的教学重点是人工智能发展史、各类搜索和谓词演算、命题演算、模式识别、自然语言理解等。对这些重点内容,我们主要使用英文讲解,必要时辅以汉语解释。英语知识的教学重点是那些人工智能有的概念(词汇)和表达方式等。这些知识在一般性的专业英语课程中接触不到,但人工智能学习中又是基本的和必要的。例如:“Neural Networks”、“Uninformed Search”、“Heuristic Search”、“ Propositional Calculus”等词汇是人工智能领域的重要词汇,而这些词汇在其他英语环境中非常少的出现。因此,这些内容也就很自然地成为英语知识的教学重点,通过对这些词汇和概念的认识可以进一步提高计算机专业英语的水平。
3.2 教学模式
双语教学与普通教学课程有相同之处,当然也有许多不同的地方。学生在课堂上要学习的知识和技巧的含量比以往增多。因为双语教学具有双重性目标,所以,在一节双语课堂中,学生不仅要集中精力弄明白本节课所学的学科内容,还要在学习的过程中,接受潜移默化的第二语言的熏陶。学生和老师之间必须配合默契。这就要求老师要比普通课程花更多的注意力去注意学生的反应。当学生有问题时,必须提出,以求尽快解决疑难;当教师发现学生面露难色时,就要考虑,这一部分内容是否难以理解。如果感觉较难,就应当注意解释。再者,双语教学因其本身所用教学语言的特殊性,决定了课堂教学不可能像传统教学过程一样,实行“注入式”教学方法:而应当实行“以学生为中心”的新型教学模式,锻炼学生的能力。因此,学生如何学习就成了教学过程的重点。此外,教学中还应注意正确处理好外语教学与专业课教学的关系。必须明确双语教学不是单纯地学外语,而是用外语教和学,学生应重点掌握专业知识,切忌将双语课变为普通英语课的翻版[4]。
3.3 运用多媒体技术
在课堂教学中,要充分利用多媒体教学的优点,有效、生动地开展教学。采用了动画课件、录像教学、实物演示、网络教学等丰富多彩的教学手段,激发学生对本课程学习的兴趣和好奇心。通过这些动画、录像可以有效弥补由于双语教学中词汇或概念理解上的困难,进一步让学生了解人工智能技术的发展和应用。同时,在讲解一些难以理解的原理和较复杂的算法时,借助CAI课件加上flas,将专业英语词汇融入进来,即可以生动形象地解释原理,增强教学内容层次感,又可以大大简化学生学习专业词汇的难度。
4 结束语
本文是我们对《人工智能》课程双语教学实践经验的总结。在双语教学的目标是培养学生自主地使用英语来学习计算机专业知识的能力目标下,对《人工智能》课程双语教学方法进行了改革,主要包括:(1)注重专业知识和英语知识双重性的培养目标;(2)实行“以学生为中心”的新型教学模式;(3)运用多媒体技术三个方面。该教学方法的改革将进一步提高教学效果,更好地实现教学目标,提高教学水平,培养出更好的适合社会需求的工程技术人才。
参考文献:
[1] 秦奕青, 佟俐鹃, 赵刚. 计算机学科中的双语教学实践研究[J]. 现代教育技术, 2007,17(9):105-107.
[2] 韩丽娟, 孙玉红, 李圣君. 《人工智能》教程改革初探[J]. 电脑知识与技术(学术交流), 2007,(7):222-223.
[3] 赵蔓, 何千舟. 面向21世纪的《人工智能》课程的教学思考[J]. 沈阳教育学院学报, 2004,6(4):131-132.
[4] 王建芳. 计算机双语教学初探[J]. 教书育人:大学频道, 2005,(1):104-105.