人工智能进课堂精选(九篇)

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第1篇：人工智能进课堂范文

1人工智能的含义及优势

人工智能是融合信息科学和数学、哲学、心理学等知识的一种新型科学技术，能通过感知环境做出主动反应，并且该反应能够实现目标、获得最大收益（蔡彬彬.人工智能在计算机网络技术方面的应用[J].科技风,2019(13):60）。如今人工智能已经渗透到日常生活之中，例如手机里的智能助理、新闻浏览中的新闻推荐和机器翻译、机器人、自动驾驶等。人工智能是全新的智能系统，其优势主要包括：第一，模糊信息处理和协作的能力。大数据时代的计算机网络技术发展中出现大量模糊信息，增大处理难度，而人工智能大多使用模糊逻辑的数据处理方式，无需准确描述数据模型，运用人工智能就能增强计算机网络技术的信息处理能力。与此同时，计算机网络技术的规模、结构等均在发生变化，增大网络管理难度，运用人工智能的协作分布思维就能显著提高计算机网络协作能力。第二，非线性处理和学习的能力。计算机网络技术催生大量数据和信息，其中有很多都处于较低的概念层次，但其背后隐藏着价值巨大的信息，需要运用人工智能进行挖掘，学习低层次信息，进行解释和推理。人工智能还可以及时进行非线性处理，由机器人模仿人的智能。第三，运算速度快、成本低。迅速发展的计算机网络技术使得人们对其的依赖程度越来越大，但效率和成本问题不容忽视，运用人工智能可以加强算法控制，在计算时速度较快、资源消耗较少，极大地节省计算成本。

2大数据时代人工智能在计算机网络技术中运用的途径

进入大数据时代以后，计算机网络技术的发展速度越来越快，全球越来越关注网络安全问题，计算机网络系统的运用中最重要、人们最关注的则是网络控制、网络监控。由于网络数据存在不规则、不连续的特征，计算机判断数据真实性的难度较大，因而有必要促进计算机网络技术的智能化发展。

2.1运用于管理

人工智能一般又被称为人工智能Agent技术，这是一种实体软件，其组成部分主要是各Agent之间的数据库、知识库、解释推理器、通讯部分，其依据就是Agent的知识库，通过及时分析、处理数据信息完成相关任务。人工智能的管理一般可以基于用户自定义搜索信息，并可以向指定位置传输，让用户享受更智能化的、人性化的服务（王佳美.人工智能技术在计算机网络领域中的应用研究[J].通讯世界,2019(04):136-137）。例如用户利用计算机网络技术查找所需信息时，运用人工智能就能进行管理，对信息加以分析和处理，获得有效的信息，节省大量查找时间。同时，人工智能在人们的日常生活与工作中也有广泛运用，包括收发邮件、安排形成、网上购物等，享受十分优质的智能化管理服务。并且人工智能技术拥有一定的学习性、自主性，对于用户分配的任务可以自动完成，借助自主学习方式更好地推动计算机网络技术的发展。

2.2运用于数据处理

在计算机网络技术中运用人工智能可以极大地提升数据处理能力，即从人工智能切入，实现计算机动态模拟、科学预测，为开展计算机网络管理工作提供可靠的技术支持，特别是开展预设性管理活动，方便对人员的行为进行管理，减少额外成本投入，夯实后续开展数据处理活动和管理活动的基础。为更充分地体现人工智能运用于计算机网络技术的数据处理优势，操作人员要从实际着眼，从人工神经网络切入，通过构建人工神经网络机制，实行必要的网络数据信息预测和处理。具体而言，运用人工神经网络，基于计算机网络技术的操作状态，快速获得主要的运行参数，并把所获参数和计算机网络标准做对比，从而输出对比结果，直观呈现数据处理结果。借助神经元的连接权和阈值，还可衔接输入值、输出值，形成最佳的拟合函数，基于人工神经网络框架高效处理计算机网络技术运用中的各类核心数据，特别是对计算机网络技术所涉及设备的运行状态、技术参数等进行阅读，预测短时间里人工智能在管理环节暴露的问题，高速设置应对问题的方案。该操作需要大数据的支持，数据运算量也很大，所以在运用人工智能时要适当前移数据信息的加工和处理工作，组建计算机网络技术的动态模拟和预测网络。

2.3运用于网络安全

人们对于计算机网络技术的使用安全始终给予高度重视，运用人工智能有助于强化其安全防护。例如运用人工智能可以构建智能防火墙，智能防火墙和其他防御系统比起来能借助智能化的识别技术采集数据、分析数据、处理数据，对有害信息访问进行限制、拦截，减少计算量，提升数据信息安全等级。智能防火墙也有助于防范病毒攻击、黑客攻击，既能阻止病毒传播，又能有效监控并管理内部局域网，确保计算机网络技术使用的平稳性、安全性（罗雅丽.大数据时代人工智能在计算机网络技术中的应用[J].电脑编程技巧与维护,2019(06):120-122）。此外，智能防火墙的安全检测效率比传统防御软件高很多，可以妥善解决外部攻击问题，稳步提升计算机网络安全工作的有效性。人工智能还可运用于计算机网络技术的入侵检测实践，其主要涉及两个模块：一个是训练模块，即在计算机网络技术的使用中通过人工智能实行网络入侵检测，实现正常审计已知数据、检测异常数据的向量训练。人工智能检测主要借助编码的方式对已知入侵特征向量和审计记录做分析、比较，进而把入侵特征的向量变化识别出来。如果已知入侵向量有符合其特征的审计事件，那么计算机网络系统就会自动报警；如果入侵向量和审计事件不符，运用人工智能就能自动实行网络入侵检测，形成新的审计事件。还可以调整模式长度、匹配时间，确保有效分析入侵检测信息的特点。另一个是检测模块，借助预处理器实行入侵检测，即通过数学向量的形式，以审计未知为前提实施数字处理，之后基于支持向量机、判决函数，分类数字向量，再经过决策系统分类汇总数字向量。在检测预测模块中也可按照现有模型的运行规律判定计算机网络系统在今后可能会遭受的攻击，促进模型装置的及时更新，确保系统安全、稳定。

2.4运用于其他方面

大数据、互联网和人工智能等技术有力推动各行各业的变革、发展，使得计算机网络技术水平越来越高，对人们的生活与生产发挥更大的作用。第一，人工智能在教学领域的运用。教师可以在计算机网络技术的学习中运用人工智能，提高教学准确度，并调动学生的热情和积极性。人工智能在早教领域的运用也十分广泛，智能机器人使早教进入新的层面，教育不再受到书本的限制，成功把互联网带进课堂，教师针对自己无法即刻解决的问题，可以借助计算机网络技术搜索准确答案。第二，人工智能在企业管理领域的运用。如今很多企业的计算机网络技术都融入了人工智能，例如自动监控系统、自动报警系统等，促使企业实现智能化管理目标，在安全的环境里降低管理成本（高塔,田雨鑫.计算机网络技术中大数据时代的人工智能应用研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2018(06):137-138）。企业在未来必然能依托人工智能实现真正的现代化和信息化、智能化管理。第三，人工智能在家居领域的运用。经济稳步发展使智能家居进入大众的生活，为人们的居住提供更大的便利。在计算机网络技术中运用人工智能能很好地满足人们的居住需求，例如自主控制灯光的明暗、窗帘的开合等，或者远程控制家居系统，包括电饭锅开关的远程控制，回到家里能有更多休息时间。因此，智能家居的应用将会日益普及，让人们享受优质的家居生活服务。

3结语

第2篇：人工智能进课堂范文

关键词:专家系统;课程建设;教学改革;实验教学;CLIPS

“专家系统”课程是本科专业“智能科学与技术”的特色课程之一,该专业是由北京大学在2004年率先自主建立的[1]。此后,国内很多大学也都陆续基于各自的特色建设开设了该专业,如北京邮电大学、南开大学、首都师范大学、西安邮电大学、北京科技大学、厦门大学、中南大学等。基于一个新兴本科专业设立的专业基础特色课程,应该如何建设,实施教学与改革,突出专业特色?各类学校都在摸索中。中南大学的“专家系统”课程是国家级“智能科学基础系列课程教学团队”主干课程之一,它由国家级教学名师领衔,以双语建设为教学基本手段,以精品意识为指导[2],培养学生自主创新意识,发掘学生兴趣潜能,非常具有专业特色。

1课程建设情况

专家系统使用人类专家推理的计算机模型处理现实世界中需要专家做出解释的复杂问题,并得出与专家相同的结论[3]。其最大特点是不仅可以帮助人们处理信息,还能说明处理的方式和理由[4]。我们结合专家系统课程特色与学习认知过程特点,采取认知教学作为专家系统教学的理论基础[5-6],根据智能科学与技术系列课程教研经验,融合双语教学方式,初步提出课程定位和建设目标,给出了教学基本要求。

1.1课程定位与建设目标

在学习本课程之前,学生最好已经选修过离散数学、人工智能和面向对象的程序设计课程,本课程32个学时,2个学分,其中实验课6学时。此外,“专家系统”还可作为自动化、计算机科学与技术等相关专业有兴趣的学生的选修课程。可为学生提供一种新的手段和方法求解传统方法难解问题,也为学生们了解智能科学与技术领域知识提供良好的窗口。

专家系统成为智能科学与技术本科专业的专业基础课程,目的在于培养学生理解和掌握专家系统技术的基本观念、基本理论和智能科学方法;并灵活设计和构建不同领域的专家系统,解决实际问题,为学习后续课程奠定方法基础。通过教学过程,培养学生善于分析继承已有的科学进步成果、激励学生善于发现问题、分析问题和解决问题的自主科学创新精神。

1.2课程教材设计

本校专家系统课程选用了蔡自兴编写的《高级专家系统:原理、设计及应用》[3]一书,该教材包括专家系统的基本理论、技术方法和实际应用的诸多内容,知识点介绍全面详尽,同时列举了诸多实例,便于课堂分析与课后理解。

根据双语教学的要求,外文参考教材[7]选用了Expert Systems Principles and Programming (Third Edition)一书,该书对CLIPS语言分析透彻,有大量的课后习题与资料,适合学生作为主要参考书目进行课后学习。实验教材选用了电子工业出版社出版的《决策支持与专家系统实验教程》一书,主要利用了同时,根据双语教学的要求,外文参考教材选用了China Machine Press出版的Expert Systems Principles and Programming (Third Edition)一书,该书对CLIPS语言分析透彻,有大量的课后习题与资料,有利于学生作为主要参考书目进行课后学习。我校实验教材选用了电子工业出版社出版的《决策支持与专家系统实验教程》一书。主要利用了该书后半部分内容。目前,国内基于CLIPS的“专家系统”实验教学教材在国内几乎没有容,专家系统课程实验及其教材建设还需进一步改革与探索。

1.3教学要求与知识框架

通过学习,使学生了解和掌握专家系统的相关原理和方法,。要求学生掌握知识表示方法、搜索推理技术的相关内容,熟悉和了解常见的专家系统解释机制、开发工具和评估方法,学会基于规则专家系统、基于框架的专家系统、基于模型的专家系统和基于Web专家系统的结构建立和应用,掌握专家系统的常用编程语言――CLIPS,了解专家系统的发展趋势和研究课题。经过对专家系统课程知识内容进行分类,可分为以下6个模块,如表1所示。。

经过对专家系统课程知识内容进行分类,可分为以下6个模块,如表1所示。

模块一专家系统的定义、发展历史、研究内容、类型、结构和特点以及构建步骤;。

模块二熟悉专家系统时可能采用的人工智能的知识表示方法和搜索推理技术,结合传统人工智能方法和计算智能的一些方法;。

模块三了解专家系统的解释机制、开发工具和评估方法;。

模块四熟悉基于规则专家系统、基于框架的专家系统、基于模型的专家系统和基于Web专家系统的结构、推理技术、设计方法及应用示例;。

模块五掌握人工智能和专家系统的编程语言――CLIPS,了解其他LISP,PROLOG和关系数据操作语言等;。

模块六展望专家系统的发展趋势和研究课题,并了解新型专家系统的特征与示例。

从教学要求角度出发,模块一、模块三和模块六的教学要求相对一般,但却是学生涉及专家系统技术的必备知识模块。相对而言,模块五是基本教学条件要求中最高的一个模块,因为模块二与模块四的深刻理解与系统设计需通过模块五而实现的。

从教学内容的重难点角度出发,模块二是重点部分之一,但因有人工智能课程的基础,相对而言,教学实施过程中较为顺畅。模块四与模块五是专家系统课程重点阐述部分,其中模块五也是难点部分,在实验教学环节中,由于大部分学生初次接触推理性的编程语言,所以需要一定的入门时间和练习次数。

2专家系统课程教学改革实施

2.1基于多媒体的专家系统课程教学

教学应以学习者为中心,以先进教育技术为手段,相辅相成,促进教学效果。人类的感官功能中视觉与听觉器官起到了94%作用[78],而视听觉的协同作业能大大提高学习效率,而。多媒体教学就是一种集声、文、图、色于一体的教学手段之一,其实施。多媒体教学的关键实施内容就是教学设计,而教学设计的难点就是在不增加学生信息加工系统中工作记忆负荷的前提下,用促进生成的方式呈现学习材料,包括教材、课件、讲义、课堂讲解、课后习题等。

结合专家系统课程教学情况,教学设计分为以下3个方面进行详尽阐述:。

1) 把握好课堂教学知识量。

专家系统课程相对智能科学与技术专业第六期的学生而言是非常新颖的一门非常新颖的课程,学生们相对的学习热情比较高,但这里还需仍然需要对学生的先前知识结构和能力有个简单的估计。教师需考虑学生的工作记忆容量,并对学生的长期记忆有个估计,把握学习材料内在负荷。学习材料并非越多越好,关键在于精华,给学生留下深刻印象。“专家系统”课堂教授部分以原理性与推理性知识为主,应增加实践技术实例,这样让学生紧密联系实际应用进行学习,。多媒体视频就是一个很好的表现手段。将制作好的实例视频,向学生们展示,不但让课程氛围活跃,还激发学生对实践教学的兴趣;不但没有增加课堂的知识负荷,还可以留给学生课后对比学习。

2) 多元化课件制作呈现形式。

专家系统是一门推理性知识要求很强的课程,同时也需要掌握一门有利的开发工具方能使学生做到灵活应用。经过教学实践与课后调查发现,学生们对知识表述与相关画面共同呈现的形式比单一媒体呈现形式学习效果好,知识和画面也必须是关联的,呈现位置和各部分的比例也需考虑充分。为此,课件制作是一个“改无止境”的工程,因为每一届的学生具有自己的特点,且专家系统课程知识点的不断更新,每一年都要对课件进行大量的补充与改进。

3) 基于认知教学的课堂讲解过程。

认知教学模式中,是以学生为主体,教学教师起主导作用。课堂讲解是面对面教学活动中的重要环节,,它是多媒体中联系言语与画面的桥梁,是减少学生工作记忆负荷的有效手段。

专家系统课程知识可分为表示性知识与推理技术性知识,根据相关认知心理学理论,可将知识分为两类:陈述性知识和程序性知识[5]。其中在教育心理学中“陈述性知识”是指个人具有有意识的提取线索,能够直接加以回忆和陈述。其实就是关于“是什么”的知识,包括对事实,规则,事件等信息的表达。教育心理学中“程序性知识”是指个人没有有意识的提取线索,其存在只能借助某种作业形式简介推测的知识称为程序性知识,而现代认知心理学为程序性知识以产生式及产生式系统来表征的。所以可将陈述性知识采用“专家系统”中的语义网络形式为基础地表征,而程序性知识的表征形式可用“专家系统”中的产生式系统,以“ifthen”形式表示条件这一关系。众多形式的产生式规则相互联系就组成了复杂的产生式系统。基于认知理论的“专家系统”知识教学实施过程中,首先应选定系统设计内容,掌握开发系统时所需的知识与工具,;其次分析问题,并根据系统的具体特征转化知识。而后;接着对问题模型进行求解,建立和构造知识库,;最后,利用实现工具编写代码,系统联调。

2.2专家系统课程双语教学的实施

专家系统课程是信息学科新兴发展的一门课程,有许多关键性进展相关研究进展和成果的资料均源于英文文献,因而提高学生双语水平是一种大势所需,。同时,双语教学提高了对教师整体素质的要求,在双语教学过程中,有意识的增强教学互动,以问题启发式教学与课堂辩论形式教学,学生通过查阅主题文献进行针对性的演讲或讨论,教师对学生的表现加以评述,并进行补充。这种形式可扩大教师的知识面,使得任课老师了解前沿的研究成果。也可培养学生主动学习的积极性和创新能力,使得课程具有鲜活的生命力。双语教学对教师,特别是教师的其外语水平及其口语表达能力,,。促进了师资整体水平的提高。专家系统的双语教材已在1.2中介绍,但实验教材的设计与编写工作现仍处于空缺,这也是双语教学的需完善的内容工作之一。由于双语教学增加了授课难道难度,进而影响了授课的进度,应充分发挥多媒体先进教学手段对专业术语和难以理解的内容,进行注解,帮助于学生理解。在贯彻双语教学的过程中,除了指定适当英文参考短文或参考书,开发双语课件外,还应使学生接触国内外文献资料,开阔眼界,拓宽知识面,强化双语的意识,激发学生主观能动性,使学生找到课程学习的归属感。

2.3改革“专家系统”课程实时交互活动

专家系统课程是一门理论与实践关系密切的课程之一,课堂留下的作业大多需要计算机编程或计算机辅助教学方能较好的地完成。根据此特点,改革传统的作业形式与批审方法可节约反馈时间,同时可实现“低碳无纸化”办公。利用网络进行作业上交,教师批阅后通过网络及时返回给学生,不但能提高老师的办公效率,也使学生得到快速与准确的反馈。

针对多校区的现状,我们利用网络教学资源,采用了多种交互式策略,通过Email和群讨论组等方式进行在线交流,也可传递参考资料,交流课外成果,实现只要老师在实验室,学生在任何有网络终端PC机处,就能进行了实时交流或批改作业。避免了学生为了课后的困惑问题积压至下一堂课的矛盾,同时也节约了学生往返路程上耗费的时间。

为了进一步体现教学效果,我们下一步拟进行考试方式的变革,应综合考虑课堂出勤情况、平时正式作业成绩、课堂讨论情况和期末课程考试进行综合评分。还应考虑以双语形式进行笔试,当面交卷后进行双语发问。若有课程论文或创新作品表现突出者,可免参加最后的课程考试。使考试不再是学生的负担,而成为衡量与培养创新能力。和口试。

3基于CLIPS的专家系统实验教学

3.1专家系统与CLIPS语言

CLIPS(C Language Integrated Production system)是由美国航空航天局约翰逊空间中心(NASA’’s Johnson Space Center)开发的一种专家系统工具,由C语言编写而成。早期的专家系统工具大都用LISP、Prolog等编程语言开发,共同问题是运行速度慢,可移植性差,解决复杂问题的能力差。CLIPS是基于Rete算法的前向推理语言,其优点包括:①逻辑推理方面的强大功能强。②、可移植性好。③、可扩展性好。④、有利于和其他语言联合使用等。

3.1专家系统与CLIPS语言

专家系统与传统的计算机程序系统有着完全不同的体系结构,通常它由知识库、推理机、综合数据库、知识获取机制、解释机制和人机接口等几个基本的、独立的部分所组成,其中尤以知识库与推理机相互分离而别具特色。用clips语言能够更好地熟悉专家系统的整个组成。CLIPS可为基于规则、面向对象以及过程的编程提供支持(rule-based, object-oriented, and procedural programming)。

以基于规则的专家系统利用CLIPS工具编程作为实例阐述。在CLIPS中找到专家系统基础的组成部分――Fact List、Knowledge Base、Inference Engine。Fact List中存放用于推理的事实,而Knowledge Base包含所有的规则,Inference Engine控制所有的进程。图1所示为专家系统框架示意图。专家系统中最核心的就是知识库,知识库中包含了大量某个领域专家的知识。,为了使计算机能运用专家的领域知识,必须要采用一定的方式表示知识 。目前常用的知识表示方式有产生式规则、语义网络、框架、状态空间、逻辑模式、脚本、过程、面向对象等。基于规则的产生式系统是目前实现知识运用最基本的方法。

3.2专家系统实验教学内容

通过CLIPS软件环境提供了的验证性、设计性和开发性实验,帮助学生更好地熟悉和掌握专家系统的基本原理和方法;,通过实验提高学生总结实验结果的能力,使之对专家系统的相关理论有更深刻的认识。实验内容如表2所示:。

其中,实验1为实验2的基础,这两个实验应与讲授课程穿插,使得学生利用课堂学到的理论联系实际实验操作,通过这两个实验的学习能够掌握专家系统的开发过程、掌握用产生式规则绘制推理树的方法、掌握、编写CLIPS应用程序的方法以及程序运行环境的应用等。实验3是一个有难度的实验,需要大量的课余准备时间,所以在完成实验3的时候,必须预留3周的时间,提前布置给学生,让学生做好实验前的准备,这样方能取得较好的实验教学效果。这些被挑选出来的CLIPS专家系统的代码应是经典的学习内容,通过该实验培养学生独立分析与开发完整的专家系统的能力。

3.3实验教学实例分析

1) 实验目的:学习和理解CLIPS编程语言,通过分析用CLIPS编写的“野人过河”的程序,深入理解专家系统的编程技巧,加深对专家系统的认识和理解。

2) 实验说明:野人过河问题属于智能学科中的一个经典问题,问题描述如下:,有三3个牧师传教士和三3个野人过河,只有一条能装下两个人的船,在河的任何一方或者船上,如果野人的人数大于牧师的人数,那么牧师就会有危险。

假设问题的初始状态和目标状态,假设和分为1岸和2岸: 。

初始状态:1岸,3野人,3牧师;2岸,0野人,0牧师;船停在1岸,船上有0个人;。

目标状态:1岸,0野人,0牧师;2岸,3野人,3牧师;船停在2岸,船上有0个人;。

整个问题就抽象成了如何从初始状态经中间的一系列状态达到目标状态。问题状态的改变是通过划船渡河来引发的,所以合理的渡河操作就成了通常所说的(算符)就是问题求解的关键。,根据题目要求,可以得出以下5个算符:渡1野人、渡1牧师、渡1野人1牧师、渡2野人、渡2牧师,。根据渡船方向的不同,也可以理解为10个往还算符。定义算符知道以后,剩下的核心问题就是搜索方法了,。本程序采用深度优先搜索,通过不断扩展后继结点节点,逐步找出下一步可以进行的渡河操作,;如果没有找到则返回其父节点,看看是否有其它其他兄弟节点可以扩展。

搜索中采用的一些规则如下:

(1.) 渡船优先规则:1岸一次运走的人越多越好(即1岸运多人优先),同时野人优先运走;2岸一次运走的人越少越好(即2岸运少人优先),同时传教士优先运走;。

(2.) 不能重复上次渡船操作,避免进入死循环。;

(3.)任何时候 河两边两岸的野人和牧师数在任何时候均分别大于等于0且小于等于3;

(4.) 由于只是找出最优解,所以当找到某一算符(当前最优先的)满足操作条件后,不再搜索其兄弟节点,而是直接载入链表。

(5.) 若扩展某节点a的时候,没有找到合适子节点,则从链表中返回节点a的父节点b,从上次已经选择了的算符之后的算符中找最优先的算符继续扩展b。

通过实验教学过程中的专家系统开发实例分析,总结了出应用于在许多专家系统项目中的线性生命周期模型,如图32所示。这个模型包括从计划到系统评估的许多阶段,对系统开发的描述一直到功能评估这种程度上。之后,生命周期不断重复:从计划到系统评估,直到系统交付正常使用。

4结语

专家系统课程的发展开发过程是教学研究和教学改革实践相结合的过程,需要不断加强学习、总结经验。本文从总结了专家系统课程定位与、建设目标、教材的选用设计和课程知识框架等方面的总结了“专家系统”课程建设情况。在,并就教学改革过程中注重多媒体教学的效果、双语的实施和课程互动活动的改革等问题进行比较深入的介绍与探讨。通过CLIPS语言与专家系统实验的结合,阐述了实验教学的目的、CLIPS实验特色及和实验方法,体现了基于CLIPS实验教学的优势与特色。在未来的教育领域,专家系统技术将成为信息时代教育发展的新生力军,专家系统也将成为新世纪人类智能管理与决策的得力助手。

致谢注 :本文受国家级智能科学基础系列课程教学团队项目(2008)支持,感谢本文得到中南大学信息科学与工程学院智能所的大力支持,特别感谢蔡自兴教授的鼓励与帮助。

参考文献:

[1] 李蕾,王婵,王小捷,等..“机器智能”课程建设初探[J]. 计算机教育,2009(1):86-92.

[2] 陈爱斌.“人工智能”课程教学的实践与探索[J]. 株洲工学院学报,2006,20(6):137-139.

[3] 蔡自兴,Durkin,龚涛. 高级专家系统:原理设计及应用[M]. 北京:科学出版社,2005:1-2.

[4] 蔡自兴. 智能控制导论[M]. 北京:中国水利水电出版社,2007,:28-29.

[5] 杜海琼,张剑平..“专家系统”教学的认知教学理论基础及其教学实施[J]. 现代教育技术,2008,18(8):18-21.

[6] 杜海琼,张剑平. 认知学徒制在“推理与专家系统”教学中的应用[J]. 现代教育技术,2009,19(4):120-123.

[7] Joseph Giarratano, Gary Riley. Expert Systems Principles and Programming[M]. 3th ed. Boston:PWS Publishing Company,1998.

[78]肖桂清,李渺. 正确运用多媒体,促进认知学习的最优化[J]. 思茅师范高等专科学校学报,2002,18(4):55-57.

[8] 杜晖. 决策支持与专家系统[M]. 北京:电子工业出版社,2007:22-23.

Exploration in Course Construction and Teaching Reform of Expert System

YU Ling-li, WEI Shi-yong

(Institute of Information Science & and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)

第3篇：人工智能进课堂范文

如今，在市场经济的各领域中，一种新的经济范式正在演变，这种新经济范式可能进一步降低边际成本，使之接近于零。

最后一个站着的工人

IT和互联网技术不断发展，不仅让交通、能源、制造业和高等教育等产业的边际成本接近于零，而且对人类劳动也产生着同样的影响。大数据、高级分析、算法、人工智能和机器人正在整个制造业、服务业和娱乐行业取代人类劳动，并有望在21世纪上半叶从市场经济中解放出数以亿计的劳动力。

今天，无论是在高度工业化国家还是发展中国家，由计算机程序控制的、几乎没有工人的工厂也越来越规范。

富士康是中国最大的苹果手机代工制造商，它计划在以后几年安装100万个机器人，以减少相当大一部分劳动力。郭台铭是富士康的CEO，其全球员工总数超过100万，他曾开玩笑说他宁愿使用100万个机器人：“因为人类也是动物，如何管理100万个动物着实让我感到头疼。”

全世界的机器人劳动力正在增加。2011年，美国和欧洲的机器人销量增长了43%，使制造业更加接近“无人工厂”的生产，或业界所谓的“无人值守”生产。中国、印度、墨西哥等新兴国家也迅速意识到，工人成本再低，也不如替代他们的信息技术、机器人和人工智能成本低且高效。

虽然制造业一度被认为过于复杂，且不能实行自动化，但是它们却正在实现计算机化。纺织业是最早实现工业化的行业。虽然蒸汽机技术以及后来的电气化和电动工具提高了生产力，但是大多数的服装生产工作仍然由手工完成。

现在，新信息技术、计算机化和机器人开始接管越来越多的以往由人工完成的工作。CAD（计算机辅助设计）已经将服装设计的时间从数周减少到了数分钟。计算机化的干燥和精整加工系统，也取代了传统的手工劳动。成衣仓储、装卸、包装、运输一一实现了计算机化，大大提高了生产效率和生产力。

亚马逊既是一个物流公司，也是―个虚拟零售商，它正在仓库增加智能自动引导车、自动机器人和自动存储系统，并在物流价值链的每个环节减少低效的体力劳动，以尽可能地接近零劳动力边际成本。

引进无人驾驶汽车已经指日可待。在智能道路上，无人驾驶汽车替代人工驾驶，这曾是科幻小说里的情节，但这一幕很快就会成为现实。目前，美国有270多万名卡车司机，到2040年，边际人工成本接近于零的无人驾驶汽车，可以大幅减少该国的卡车司机数量。

与制造业和物流业一样，自动化、机器人、人工智能也正在迅速削减白领阶层和服务行业的劳动力。在过去25年里，由于自动化使边际人工成本接近于零，秘书、档案文员、电话接线员、旅行社员工、银行出纳员、收银员和其他无数白领服务性职位几乎消失。

据专注于后台人力资源咨询的哈克特集团估算，大萧条以来，美国与欧洲在人力资源、金融、信息技术和采购领域的就业岗位减少了200万个，其中有一半是由自动化带来的技术替代所造成的。

此外，自动化也在深入进军零售领域，而这一领域雇用了1/10的美国人。不同于后台工作、仓储和运输这些万无一失的自动化候选领域，观察家一直认为零售业在技术替代中能够幸免于锐减的命运，因为销售人员与客户之间的关系具有独特的社会性质。

沃尔玛已经有了自助结账终端。在其位于科罗拉多州丹佛市的40家零售店里，沃尔玛也正在推进扫描和自助结账系统。在把商品放进购物车之前，购物者可以从货架上拿下商品，并用iPhone应用程序扫描条形码。当他们完成购物时，按下“完成”键，应用程序将向他们提供一个顾客QR（Quick Response，快速响应）代码。自助结账终端通过扫描智能手机上的QR代码计算价格，并询问顾客选择何种付款方式。

人工智能的全行业渗透

如今，我们发现自己被智能机器的化身所包围，它们可以跟我们对话，听从我们的指挥，为我们提供指引和建议，和我们做生意，为我们带来欢乐，甚至照管我们的工作和生活。在早期，一个没有工人的工作场所往往是可笑的，有时会令人厌恶，甚至令人毛骨悚然。而现在，人们对没有工人的工作场所早已司空见惯。

目前，人工智能的进步正在大量专业学科领域内得到应用，以提高效率和生产力，减少人力劳动。

电子搜索是一个软件程序，它可以筛选数以百万计的法律文件，寻找行文模式，并标出观点、概念等关键信息，其速度可以胜过哈佛顶尖的律师，而且能够捕捉到连最训练有素的法律学者，都可可能漏掉的细节分析。此外，电子数据显示节约的劳动力成本同样引人注目。

大多数专业领域都会涉及IT和大数据算法，包括放射科医师、会计师、中层管理人员、平面设计师乃至营销人员在内的各类知识型员工，都已经非常强烈地感受到这一点：模式识别软件已经渗透到了各个专业领域。

迈克・麦克里迪是一家名叫Music Xray的创业公司的负责人，该公司使用大数据与算法识别潜在的热门歌曲。在不到三年的时间里，该公司通过使用先进的软件对歌曲的结构与以前录制的歌曲进行比较，来评估其流行和打榜的潜力，从而为5000多名艺人争取到了录音合约。他的公司还发现了许多不知名艺术家的歌曲，并准确地预测了他们能否成功，这成就非常惊人。

英国电影公司Epagogix也为电影业开发了类似的程序，以分析电影剧本是否可以拍成卖座的电影。它在判定获奖者方面取得了成功，从而制定了电影业的算法评估标准票价。在未来，这些类型的预测工具将不再需要聘请昂贵的营销，开展高成本的小组座谈，制定其他营销调研方案，因为这种传统做法在精度上远不如经过算法过滤的大数据。

大数据和算法，甚至可以用来创作包含海量信息的闲谈式的体育评论。仅在赛后几分钟，美国一个地区体育有线电视和卫星电视网络Big Ten Network，就利用算法创作出了原创评论帖，完全不再需要职业撰稿人。

2011年，人工智能取得了巨大的飞跃，以IBM前任董事长名字命名的IBM电脑系统Watson，击败了曾经74次获得知名电视益智节目Jeopardy冠军的肯・詹宁斯。虽然这为IBM赢得了100万美元的奖金，但观众对此感到索然无味，因为他们眼睁睁地看着自己的Jeopardy英雄，在无所不知的Watson面前败下阵来。Watson是一个认知系统，正如对此引以为傲的IBM之父所述，它能够通过整合“自然语言处理、机器学习，以及假设生成与评估”来思考问题，并对疑问做出反馈。

目前Watson已经被应用于具体的工作。IBM医疗分析将利用Watson，辅助医师分析存储有数以百万计患者的电子健康记录，以及医学期刊的大数据，从而做出快速而又准确的诊断。

新文明范式的基础

这次人类历史上伟大的经济模式转变，不仅使通信革命和能源制度联合起来，带来了可改变社会经济生活的强大新型配置，而且通过扩展更广泛时空范围内的同感驱动，每一种新的通信、能源矩阵还可以改变人们的意识，使人们在更大的家庭和更相互依存的社会内团结一致。

在早期狩猎觅食的原始社会，能源来自于人类本身，人们还没有开始驯养动物作为能源的载体，也没有利用风力和水流。每个觅食或狩猎社会都创造了某种形式的口头语言，以协调觅食和狩猎活动，进行社交生活。而且每个觅食或狩猎社会即使是少数如今尚存的社会，也都有“神话意识”。在这些社会里，同感驱动仅仅延伸至血缘和部落联系范围内。

对这类社会的研究显示，可以维持彼此团结、有凝聚力的社会单位成员很少超过500人，即有着血缘关系的、延伸意义上的家庭成员数目。他们可以保持稳定的社会关系和社会信任度，具备一定的熟悉度。偶尔闯入一个部落迁徙区域内的其他部落，通常被认为是非人类，甚至会被当成魔鬼。

如果我们已经从神话意识发展到神学意识、思想意识再到心理意识，而且已经将我们的同感驱动从血缘关系扩展到宗教关系、民族关系和社会关系，那么我们为什么不能想象：人类旅程的下一个跨越将进入生物圈意识，将同感延伸到将整个人类作为我们的大家庭，将我们的同类生物作为我们进化家庭的扩展。

交互式通信、能源和物流互联网组成了新的智能基础设施。

目前，这一基础设施已经开始以节点形式扩展，像Wi-Fi一样，从一个地区到另一个地区，跨越五洲四海，将社会连接到了全球广袤的神经网络中。

物联网是将每件事与每个人相连，是人类历史上具有重大转折意义的事件。它使我们在历史上首次实现了，作为一个延伸的人类大家庭彼此产生同感和进行社交。

年轻一代通过Skype在全球课堂学习，在Facebook上与全世界的同伴们进行社交，在Twitter上与亿万同龄人聊天，在互联网上在线分享家庭、服装乃至一切事物，在能源互联网上跨州生产和共享绿色电力，在不断发展的物联网上共享汽车、自行车和公共交通，并在这个过程中将人类的历史发展进程，从对无限物质增长的坚持，转到对可持续经济发展的承诺上来。伴随这一转变而来的，就是人类心理的改变，也就是向协同时代和生物圈意识的飞跃。

协作精神在全人类扩展

协作意识承认我们的个人生活是紧密交织在一起的，同时，个人的福祉最终取决于我们所居住的更大社区的福祉。这种协作精神现在已经开始向生物圈扩展。

全世界的孩子都在了解他们的“生态足迹”，他们逐步了解到：人类所做的一切（关系到每一类生物）都留下了生态足迹，这将影响地球生物圈其他组成部分的一些人或生物的福祉。他们正在接触这些观点并且逐渐意识到，每一种生物都被包含在生态系统错综复杂的共生和协同关系中，而整个生态系统的正常运转，依赖于每个环节的可持续发展。

年轻一代也正在认识到：生物圈是我们的整个地球社区，其健康和福祉决定着我们人类的健康和福祉。

如今，青年人通过虚拟和物理空间彼此联系，快速地消除了区分你我的思想、文化和商业界线，而这些界线主要是由资本主义社会长久以来的私有财产关系、市场交换和国家边界造成的。

对于这一代人来说，他们看待权力关系的方式与他们的父母和祖父母完全不同，“开源”成了他们的信仰。在地缘政治的世界里，一些人支持资本主义，一些人支持社会主义。但是新一代人很少谈到资本主义还是社会主义。

当新一代在判断政治行为时，他们心里都有一个完全不同的政治范围。无论是政府、政党、企业，还是教育体制，他们会问机构行为是集中式、自上而下、家族式、封闭和专有的，还是分布式、合作、开放、透明、对等的，以及是不是一种横向权力的表现。

即使年轻人仍然继续利用资本主义市场，他们也在超越这一市场。他们习惯于在网络化合作共享的范围内，开展大部分经济生活，就像在市场经济下一样，彼此在社会经济中沟通交流。他们新发现的开放性了长久以来按照性别、阶级、种族、民族和性取向来区分的壁垒。

随着全球网络将每个人连接起来，同感文明正在迅速横向扩张。数亿人都开始将其他人的经历当作自己的经历，因为同感开始成为一个真正的民主社会终极试金石。

虽然表现并不太明显，但是数百万人也开始将他们的同感驱动扩大到生物伙伴中，这些伙伴跨越了种族：从独自生活在极地的企鹅和北极熊，到栖息在所剩不多的原始生态系统中的其他濒危物种。年轻人刚刚开始发现一个在生物圈中打造同感文明的机会。

在这个阶段，预测中希望的成分大过于期待。但是，我们在冥冥之中觉得这种可能必将成为现实。

第4篇：人工智能进课堂范文

对照南京市中小学多媒体教室现状，基本以计算机为核心，由投影机、交互式电子白板(或幕布)、展示台、音视频播放设备和音响等现代教学设备组成。我们简单分解如下：

(1)计算机设备

为整套系统的核心，用于安装各类教学演示软件，对教学效果起到决定性影响。

(2)投影机设备

是多媒体教室的重要演示系统，连接所有视频输出设备。

(3)视频输入系统

DVD、录像机设备等，视频音像由投影机终端输出。

(4)音响、显示系统

麦克风(包括无线、蓝牙等)、功放、音箱等音频设备，幕布或交互式电子白板等显示设备。

(5)展示系统

利用视频、数字展示台，将实物或书本等资料，转化为可见视频信号。

(6)中央控制系统

利用系统集成，将以上设备的信号输入、输出以及简单操作，集中成一个简单的操作平台，方便课堂演示。

通过以上设备集合以后，可以达到的系统功能也非常显著：

首先，可以通过投影机显示校园信息网络内任意计算机信号；播放CAI教学软件和教室课件；利用展示台展示学生作业、图片等各种平面实物；其次，通过多媒体软件实现中央集成控制功能，对教室内计算机、音响、投影设备预览、播放和监控。

为什么看似简单的多媒体教室，却深受广大学生和教师的欢迎，有效的提高了课堂教学质量呢?其实，一间多媒体教室看似设备普通，其中包含很多的关于教育教学效率和方法的玄妙。

我们知道，媒体一词来源于拉丁语“medium”，是指人与人之间实现信息交流的中介，通俗的说法就是各种信息的载体，也称为媒介。多媒体顾名思义就是多重媒体集成的意思，可以理解为直接作用于人感官的文字、图形、图像、动画、声音和视频等多种媒体的统称，即多种信息载体的表现形式和传递方式。关于“多媒体”概念至今仍然没有一个统一的标准定义，一般理解为“多种媒体的综合”。目前流行的多媒体的概念，主要仍是指文字、图形、图像、声音等人的器官能直接感受和理解的多种信息类型，这基本是目前对多媒体广泛认同的一种狭义理解。

既然多媒体能够通过多种表现形式来展示信息，那么自然被需要向学习者进行信息传输的教育教学活动所应用。根据教学目标和教学对象的特点，通过教学设计，合理选择和运用现代教学媒体设备，并与传统教学手段有机组合，共同参与教学全过程，以多种媒体信息综合作用于学生，形成合理的教学过程结构，以期达到最优化的教学效果。中国在多媒体教学活动中经历了一段探索和发展的时期。20世纪30年代，就已经开始采用多种电子媒体如幻灯、投影、录音、录像等综合运用与课堂教学。这种教学技术称为多媒体组合教学又称电化教学，是我国特有名词，并沿用至今。自20世纪90年代起，随着计算机技术的迅速发展和普及，多媒体计算机已经逐步取代了以往的多种教学媒体的综合使用地位。因此，现在我们通常所说的多媒体教学是特指运用多媒体计算机并借助于预先制作的多媒体教学软件来开展的教学活动过程，它又可以称为计算机辅助教学(简称CAI)。

多媒体计算机辅助教学是教育技术活动的一个有效手段，是指利用多媒体计算机，综合处理和控制符号、语言、文字、声音、图形、图像、影像等多种媒体信息，把多媒体的各个要素按教学要求，进行有机组合并通过屏幕或投影机投影显示出来，同时按需要加上声音的配合，以及使用者与计算机之间的人机交互操作，完成教学或训练过程。国际上通过学习资源和学习过程的设计、开发、使用、管理和评价而形成的理论和实践，称为教育技术。结合我国的教育实际，我们可以概括为：“运用现代化教育理论和现代信息技术，通过对教学过程和教学资源的设计、开发、应用、评价和管理，以实现教与学过程和教与学资源的优化的理论和实践”，这就是现代教育技术。

其实若简单从“电化教育”和“教育技术”的名词概念本质上分析两者应该是相等的，他们的目的都是要取得最好的教育效果，实现教育最优化。他们的特点、功能以及分析、处理问题的方式也是相同或相近的，都是利用新的科技成果去开发新的学习资源，并采用新的教与学的理论、方法去控制教学过程。但是教育技术的范围要比电化教育广泛得多，因为教育技术是指所有的学习资源，包括与教育有关的一切可操作的要素。那么现代教育技术优势何在呢?

记得一位教育哲人曾经说过：“现代教育技术包括了两个内容，一是现代教育技术本身，一是现代教育技术的使用”，简明扼要的阐述了现代教育及技术所包含的两个方面的内容，即“理论与实践”，进入新世纪以后，随着信息技术蓬勃发展，也为教育事业展现了一片广阔的天地。为了适应现代教育技术的发展，提高教育的科技含量，使教学手段多样化现代化，促使教学质量的全面提高，“一块黑板、一支粉笔、一本教科书”的传统教学方式已经不能适应时代的发展，因此，必须让现代教育技术进入多媒体教室，发挥教育技术的优势。

优势之一：教学信息显示的多媒体化。

所谓多媒体化就是指积极发挥其文字、图像、图形、声音、视频图像、动画等在教学信息显示方面的优势，充分为学习者创设多样化的情境。一个人的认知过程首先需要有外部刺激，要充分发挥现代教育技术的优势就是要尽量提供多样化的外部刺激。

优势之二：教育信息组织的超文本方式。

超文本是指信息内容的组织方式是非线性的，是可以根据人的联想方式进行跳转的。通常的教学过程中，课本、录像等讲授内容都是线性的，只能固定地从一页到另一页，从一个镜头到另一个镜头，按部就班，不能进行跳转学习。而运用现代信息技术手段，可以把教学信息用超文本方式进行组织，形成非线形结构，为教师提供多样化的教学方案。

优势之三；教学过程的交互性。

这是现代教育技术一个突出的优势，对于多媒体显示，录像带也可以做到，但它不能交互，计算机则可以进行人机交互，而且它具有丰富的交互界面。利用这种交互特性，可以激发学生学习的兴趣，调动参与学习的积极性，从而充分发挥学习主体的作用。

优势之四：教学信息的大容量储存。

由于采用不同于书本的存储方式，可以为学习者提供大量丰富的学习资料，有利于培养学生通过信息获取、信息处理、信息表达，通过发现问题，利用资源探究问题，加强理解和解决问题的学习能力。

优势之五：学习信息传达的网络化。

多媒体教室可以和校园网络能实现教学资源的共享；实现教师的监控和对个别学生的指导；能与互联网络相联，可以开展远程教学，为远程学习者传输教育和培训资源，学习者也可以主要在学校以外的任何地点利用远程教育机构设计开发的教育资源和环境进行学习。

优势之六：教育信息处理的智能化。

智能化即是指目前热点讨论的人工智能，我们可发挥人工智能的联想、推理、理解、学习以及分析问题和发明创造能力的优势，促进学习者的学习效果。如具有自动批改功能的作文教学软件，对学生作作文进行自动智能化评价。这些现代教育技术的优势，将十分有利于因材施教，有利于个性的发展。

优势之七：有利于几个重要因素的转变。

(1)教师角色的转变――由以教师为中心的讲解者转变为学生学习的指导者和活动的组织者，充分发挥学生自主学习能力。

(2)学习地位的转变――从被动接受的地位转变为主动参与、发现、探究和知识建构的主体地位，积极调动学生学习兴趣。

(3)媒体作用的转变――由作为教师的讲解的演示工具转变为学生的认知工具，在交互过程中保证个性发展需要。

(4)教学过程的转变――由讲解说明的进程转变为通过情景创设、问题探究、协商学习、意义建构等以学生为主体的过程。

第5篇：人工智能进课堂范文

《因特网的应用与发展趋势》一课是教科版高中信息技术选修模块“网络技术应用”单元第一节的内容。该课是整个学期的起始课，难度不大，与学生生活较为贴近，理解起来也比较容易。教材上的内容多为拓展阅读，属于浅层次理解，需要配合多样化的教学资源和实践活动来辅助学生深入理解。另外，本课教学还应基于教材内容予以调整和补充，适当增加一些因特网应用的前沿技术知识，使学生紧跟时代的步伐。

学习者分析

随着因特网应用普及程度的提高，学生都或多或少了解了一些因特网的一般应用，但由于成长环境和教育条件的不同，每位学生在认知上会有所差异。另外，这个阶段的学生好奇心很强，接受新事物的能力也比较强，因此，适当补充一些因特网的前沿技术知识很有必要。

教学目标

知识与技能目标：了解因特网的一般应用，并对前沿技术有所了解，能将所学知识应用于生活。

过程与方法目标：在实践探究活动中学习新知，掌握自我学习与认知的方法；通过小组活动形式学会分享合作的新型学习方法。

情感态度与价值观目标：培养关注前沿科技的习惯，对新技术、新事物保持好奇心；具有警惕信息安全隐患的意识，能保护个人隐私。

教学重点、难点

重点：了解因特网的一般应用，并能将其应用于生活实践；知道因特网的前沿科技，了解其发展趋势。

难点：理解因特网的前沿科技，特别是对物联网的理解、思考与畅想。

教学策略

本课教材上的内容严重滞后，如果按照课本的思路根本达不到教学目标，教师需要课本框架，加入新技术的介绍，但这又很容易让课堂变成技术宣讲会，因此，让新技术教学从单一输入变为体验互动是很有必要的。采用任务驱动的方式让学生在完成任务中体验技术，在小组讨论中学会沟通交流并内化新知，在思考分享中拓展思路构想未来发展。

教学过程

1.创设情境，感受因特网应用的丰富多彩

师：大家在生活中接触过的因特网应用有哪些呢？

生：游戏、网购、QQ……

师：其实，因特网的应用远比我们知道的要丰富多彩。今天，我们就一起来认识它，这里老师先给大家演示一个好玩的东西（如图1）。

笔者使用提前自制的“全息投影设备”，配合iPad上播放的全息投影视频演示“初音未来”（以下简称“初音”，为了使每位学生都能看到，笔者使用手机和分屏器配合在投影仪上转播）。

笔者简单地讲解了“初音”的原理，由全息投影的虚拟3D成像引出虚拟现实（VR）技术，再过渡到本节课要介绍的技术。这些技术都是因特网应用的基础与依托，教师将这些技术以学生在“初音”科技馆参观所见的形式带入课堂。

设计意图：以学生感兴趣的“初音”作为导入，既能增强科技的亲近感，又能引起学生学习的兴趣，将他们带入到本课内容上来，同时用“初音”作为导游带领学生参观科技馆，将要讲解的技术串成一条主线，这样的课堂设计清晰明了。另外，全息投影设备是自制的，旨在告诉学生技术可以平民化，由此激发他们实践操作的欲望。

2.科技展馆之一――虚拟现实（VR）技术

（1）初识虚拟现实（VR）技术

师：请大家思考见过的VR应用。

生1：VR游戏。

生2：虚拟家居。

教师出示VR游戏的图片让学生更深刻地感受它，同时用春节QQ抢红包中的VR应用这一生活中的例子引导学生总结出因特网应用趋势的“生活化”这一特点。

（2）体验虚拟现实（VR）技术

教师使用iPad上提前装好的“宜家家居”APP来演示VR应用，让学生体验在实景中与虚拟家居互动的过程。

（3）总结及拓展虚拟现实（VR）技术应用

师：虚拟现实（VR）技术由三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨率显示技术等生成逼真的虚拟三维环境，给用户以身临其境之感。

为了拓展学生对VR应用的认识，教师用两幅图片分别讲解VR在“虚拟实战演练”和“犯罪破案”中的应用，引导学生总结出因特网发展趋势“人性化”这一特点。

设计意图：单纯讲解技术必然会使内容显得枯燥单调，因此将VR搬进课堂，来增强学生的课堂体验。但是VR游戏这类应用硬件设备难以配备，很难在课堂中实现。因此，想到使用移动端VR应用“宜家家居”APP来实现这一构想，可以让学生在课堂上体验。

3.科技展馆之二――物联网技术

师：导游“初音”要来学校接大家去参观展馆了，由于学校地理位置偏远，最后三公里成了大难题，请大家思考如何解决。（学生基本上可以联想到最近火热的“共享单车”，而共享单车是“物联网技术”的一个很好体现）现在我们就来参观“物联技术馆”，无锡市是物联网技术应用的先进城市，作为市民的我们更应该去了解学习。物联网有别于互联网，它代表着一个物物相连的新型网络时代，我们就跟随使用共享单车的步骤去深入了解一下物联技术。

（1）寻找单车

：在搜索框中输入所在位置，附近单车的位置信息就会发送到手机APP中，请同学们思考这些位置信息是如何获取的呢？

生：单车车身装了GPS定位装置。

（2）扫码开锁

师：使用图像识别技术对二维码进行扫描解读，首次使用单车都会出现“押金缴纳”提示，恰巧导游“初音”的余额不够押金，怎么办？支付宝联合单车推出免押金业务，只要用户信用积分达到600分以上即可，这可是个好消息。请同学们思考我们使用支付宝时的个人信用积分是如何评估出来的呢？

生：根据我们平时使用支付宝时的消费记录信息获得。

师：同学们说得很对，这里其实涉及到了另一项技术，叫做“大数据”。平时，我们使用淘宝，都体验过个性化推送功能吧，这也是大数据技术的体现。现在，我们通过一个平台去看看大数据技术的神奇魅力，打开桌面上老师发送的快捷图标（图标是一个浏览器，首页已提前配置为阿里数据http：///area），砜纯础鞍⒗锸据平台”有什么有趣的内容。可以选择不同类型的商品，看看淘宝网上这些商品购买者的特点分析，如星座、年龄、喜好和所在地区等（如下页图2）。

师：同学们，这些有趣的数据背后其实是互联网商业，通过数据的分析来总结商品购买情况的趋势，从而推出相应的营销策略，以此提高销售量。押金问题解决以后就可以开锁了，通过传感器的控制，锁自动弹开，现在就可以使用单车了。

（3）锁车付费

师：到达目的地后，需要手动把车锁拨回锁定状态，通过传感器手机端就可以知道行程结束了，最后根据行程付费，通过线上支付完成。请同学们思考使用单车的行程是如何被计算出来的呢？

生：车身的GPS定位装置实时记录了单车位置，通过这些位置信息最终计算出行程。

（4）单车的自我保护机制

师：共享单车如此便利，改善了我们的出行方式，但同时却有一些不好的事情发生在它们身上，违停、肆意破坏、随便摆放等问题层出不穷，但有“物联技术”的支撑，这些问题都能迎刃而解。用户一旦发现问题车辆，就可以通过APP的举报功能进行报修，选择相关损坏情况并上传，那么请同学们思考如何知道是哪辆单车出了问题呢？

生：通过图像识别技术扫描车身二维码，就可以将车辆信息进行关联。

师：完全正确，二维码就是车辆的身份证，是唯一的标识，是物物相连的物联网世界的一个地址。

小结：随着物联网技术的不断发展，未来会出现更多、更好、更便民的产品。

设计意图：如果能用一个实体将物联网技术串在其中，学生会更容易理解。共享单车最近很火，把它作为实体搬进课堂会是个不错的选择，让学生跟着使用单车的步骤去了解物联网，也让技术线路更加清晰明了。

4.科技馆视频赏析馆之百度神灯

师：经过刚才的学习，同学们会发现共享单车背后是由多项技术一同支持的，“技术的融合”也是当今因特网应用的发展趋势之一。接下来在视频赏析馆中，让我们来看另一个体现技术融合的神奇产品。

教师播放视频“百度神灯搜索”，学生观看并感受。

师：搜索技术、全息投影技术、人工智能技术、语音技术等，一同支持催生出了全新的搜索方式，让搜索体验更加真实。

设计意图：多媒体教学手段对晦涩难懂的技术讲解来说是个不错的教学方法，用视频方式能让学生更为直观地了解技术，让教学变得生动有趣且高效。

5.科技馆观后感之未来畅想

师：同学们，今天的科技馆展览行程到此结束。请同学们根据今日课上所学，发挥你们的想象力，以小组为单位思考并讨论技术还能从哪些方面使我们的生活更加美好。（笔者给出引导提示：智能文具盒、AR教具等）

生1：虚拟教师。虚拟教师可以让一些没法接受正常学校教育的特殊学生也能享受同样的教育模式，足不出户，教师就能在你的面前为你授课。

生2：智能黑板。这样的黑板就像一台智能计算机，不仅包含丰富的教辅工具，还可以在线解答疑惑，如果学生有问题，老师又刚好不在，它就能帮我们解答疑惑。

生3：智能拐杖。智能拐杖具备自动导航功能，可以帮助老人去想去的地方；还具有GPS定位装置，与家人的手机绑定，再也不用担心老人走丢；还应带有自动报警功能，老人一旦有安全隐患，立即按键即可呼叫救护车。

生4：虚拟宠物。如果你热爱宠物，但得不到父母的同意喂养，可以试试虚拟宠物，与QQ宠物不同，虚拟宠物要实现更多的交互功能，让它成为你的虚拟玩伴。

设计意图：教师单方面的输入难以达到最佳的教学效果，让学生参与进来，学以致用、发散思维并结合小组讨论，有助于学生将知识内化，改善教学效果。另外，科技的发展就是一个将幻想变为现实的过程，随着创客时代的到来，鼓励学生畅想未来，可以为学生未来的发展、创业做好准备。

6.总结课堂，回顾新知

师：因特网的应用不只局限于游戏、网购，还有更多的人性化、生活化、个性化、智能化、多元化的应用。

设计意图：对一整堂课进行概括总结，没有再梳理知识，而是去概括一种趋势，这也是本课教学目标之所在，技术太多，一一掌握不是教师所要求的，而是要让学生理解技术背后的发展趋势。

教学反思

第6篇：人工智能进课堂范文

关键词：计算机辅助教学；化学课堂教学；功能分析；兴趣

中图分类号：TP393 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 13-0000-01

The Functional Analysis of Computer-aided Instruction on Chemistry Teaching

Leng Airong

(Shouguang Technical School,Shouguang262700,China)

Abstract:The introduction of computer-aided instruction,computer-aided teaching in the chemistry classroom teaching function analysis,these features include:intuitive,good classroom,the abstract concrete;enrich classroom content,broaden their horizons;chemistry experiment demonstration,glance;the use of computer design classroom exercises,seize the key,highlight the difficulty;through online teaching to stimulate students interest in learning.

Keywords:Computer-assisted instruction;Chemistry teaching;Functional analysis;Interest

计算机辅助教学是在计算机辅助下进行的各种教学活动，以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术[1]。计算机辅助教学能为学生提供比较好的学习环境。它综合了应用多媒体、超文本、人工智能、网络通信和知识库等计算机技术，相对传统的教学方式，它存在很多优点，能提高教学质量与教学效率[2][3]。计算机辅助教学在化学课堂教学中的应用，自然也提高了化学的教学效率，具体来说，它有以下功能：

一、课堂直观性好，化抽象为具体

化学课堂当中，涉及到不少微观与抽象的内容，这些知识点都是学生比较难理解与掌握的，但这些知识内容也是教学当中的重点，如何能够比较好地让学生轻松地掌握成为了抓起教学质量的重点。计算机辅助教学能够有效地帮助化学课堂教学解决这些难题。我们可以把这部分化学内容用计算机中的Flash等工具制作成小课件，让学生在课堂学习中，能比较直观地感受到抽象的化学概念。通过计算机的模拟手段，可以使学生直观、形象地认识化学微观粒子的运动，让抽象的概念在学生的头脑中形成了稍为具体的事务，帮助了学生对化学知识的理解。

二、丰富课堂内容，开阔学生视野

现代计算机发展速度越来越快，计算机也深入到社会的各方各面，计算机所带来的海量信息可以丰富课堂教学当中的信息量，开阔学生视野，增进学生更全面地熟悉与理解化学知识点。针对化学课堂教学当中化学知识总量的增加与课时的减少的矛盾，如果依然依靠传统的教学方式来教学，显然不够，计算机多媒体、超文本的引入，可以减少教师与学生大量不必要的简单重复性的劳动。计算机辅助教学可以一次储存比较多的信息，储存之后，可以反复无数次地展示在学生眼前，这样就有效地节省了学生的时间，能够有更多时间来学习其它知识。学生可以根据自己学习的特点，在化学课堂上，通过计算机的搜索引擎，有针对性地补充相应的化学知识点。因计算机的信息量比较大，处理速度快，学生也有足够的时间来理清自己对知识点的疑惑，在课堂上对教师提出问题，教师可以直接讲解，也可以在专门的教学问题平台上答复，让更多的同学能够明白。此外，我们还可以利用计算机网络资源，通过适当的教学软件，接收到全国乃至全世界优秀教师的教学成果，学生可以实现自主学习、协作学习以及远距离教育[4]。

三、化学实验演示，一目了然

化学反应是化学当中必不可少的部分，学生一般需要通过化学实验来了解和熟悉化学当中最基本的概念、原理，掌握元素化合物等知识。在化学实验的时候，有的反应的速度比较快，有的比较慢，这样大多时候，学生往往比较难看清楚反应现象，会对教学质量有影响；还有一些化学反应会生成有毒的物质比如硫化氢的制取、硝基苯的制取，对环境有严重污染；易燃易爆的药品实验也比较多，化学反应具有一定的危险性。这些化学反应当中，不乏一些只看到外观现象，很难真正地了解化学键的断裂、原子的重新组合，计算机辅助教学可以运用计算机多媒体的多种处理手段来帮助教师教学，帮助学生学习。我们可以通过计算机调动学生的各种感官，从不同角度去体验化学原理。计算机演示化学实验，可以调节快慢有效地控制反应的速度，让学生在课堂学习中能明显看到实验微粒子变化的过程，一目了然，提高了教学效果。制作的化学反应的课件，可以形象地插入对比的动画等内容，实现对学生的多感官刺激，有助于学生注意力的长期保持，比教师直接语言描述实验要清晰得多[5]。

四、利用计算机设计课堂练习，抓住重点，突出难点

计算机辅助教学在化学课堂中的运用，教师可以充分抓住它的优点，以最大成效提高学生的掌握度，可以利用计算机设计课堂练习，抓住化学教学的重点，突出化学学习的难点。教师利用计算机教学媒介，编写一系列有针对性的练习，还加上一些技术性的处理，达到的练习效果是传统练习方法不能比拟的。通过计算机设计练习可以有许多的方法，娱乐性的练习能够在比较轻松的氛围中巩固知识，让学生从被动学习变为主动，提高学生利用计算机进行学习的积极性[6]。

五、通过网络教学，激发学生学习的兴趣

兴趣是学习的源动力，学生有了学习化学的兴趣，就能有效地增强化学学习的欲望，能比较好地达到学习的效果，这样也使得教学效率能有所提高。计算机辅助教学相对于传统的教学方式，它在教学当中以直观的情景表达、多感官刺激等优势容易被学生所接受，学生在每一次新的多媒体教学课当中，能看到不同的化学世界，带来的印象深刻，能够刺激学生自主想象，激发学习的兴趣，更大程度地增强了求知欲。

六、结束语

综上所述，计算机辅助教学在化学课堂教学当中的功能比较多，这些功能无非都是化学学科的特点与计算机辅助教学的一些优势所共同决定的。化学学科里有一些复杂的知识点与一些比较难通过实验看清楚实验现象或者不方便实验的危险实验，可以通过计算机辅助教学达到比较好的效果。计算机辅助教学在化学课堂教学当中的功能这么多，我们有必要把这一手段充分地运用到化学课堂教学的各个方面。

参考文献：

[1]蔡万玲.计算机辅助教学在化学教学中的作用[J].新疆石油教育学院学报,2004,2:84-85

[2]李美华.计算机辅助教学在化学教学中的作用[J].甘肃教育,2002,11:43

[3]林凤.浅谈计算机辅助教学在化学教学中的应用[J].中国教育改革与教学研究,2011,2:88-89

[4]孙江林,田洪德.计算机辅助教学在化学教学中的应用探索[J].临沂医学专科学校学报,2001,23(2):138-140

第7篇：人工智能进课堂范文

【关键字】Webquest；智能系统；教学资源；学习

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097（2009）01―0116―05

一 前言

Webquest是一种新兴的信息化教学模式,1995年由美国 圣地亚哥州立大学教育技术学院教授BernieDodge和Tom March创建[1]。WebQuest模式理论基础是建构主义学习理论， 它是建构主义在网络学习中的实践表现。WebQuest主要的教 学方法是在网络环境下，给学生一个特定的情景或者一项任 务，通常是一个需要解决的问题或者课题项目，课程计划中 为学生提供了相关的信息资源，并要求学生通过对信息资源 的搜索、分析和综合来得出创造性的解决方案。近年来， Webquest 教学模式得到了迅速的发展,教学案例日益增加, 深受教师和学生关注 [2][3]。然而，由于Webquest教学解决方 案是独立地针对某个特定教学任务来设计的，在制作时需要 运用大量的课件工具，运行时采用的底层架构不统一，通信 协议不同，课件资源的类型格式存在差异等，导致教学方案 的设计、制作效率不高。不同底层架构的Webquest教学模式 之间要进行信息交流，就对系统整合和应用集成要求异常高， 更重要的是在教学方案设计时，普遍都按照统一的六大模块 设计，造成教学策略单一、应用设计模板化、探究目标不适 当，这就极大的地限制了教学资源共享的可能。如何构建一 个具有个性化和无缝集成的Webquest教学系统已成为备受关 注的焦点问题。因此，本文通过分析传统WebQuest教学模式 的不足，提出利用人工智能技术、Web服务技术与Webquest 教学模式相结合的解决方案，形成了一个具有自适应性的 Webques集成系统体系架构,使得改进后的Webquest教学平台 具有智能性、协作性、可重组性和可扩展性。

二 Webquest教学系统及其模型结构

1传统Webquest教学解决方案的不足 传统的WebQuest教学系统一般都由六大模块组成：引言（ Introduction ）、任 务（ Task ）、过 程（ Process ）、资源 （Resources）、评估（Evaluation）、结论（Conclusion）[4]。目 前，多数Webquest教学系统都是针对特定的教学单元进行设 计和制作，难以对教学方案和教学资源进行管理和重组，因 此网络环境支撑的教学方案普遍存在如下问题：

（1） 应用设计模板化，缺乏个性化服务

对于所有参与Webquest 的学习者提供相同的绪言和任 务，系统智能性差，无法了解个别学生的能力与认知风格的 差别，对不同认知水平的学生呈现相同教学内容，采用相同 的教学策略，无法适应个别学生的具体需求，难以实现因材 施教。

（2） 资源缺乏有效的组织和查询

Webquest教学资源作为独立体, 教学系统很难主动发现 Webquest教学资源的存在, 导致教学资源由于未被发现而不 能被重用。并且在制作多个Webquest课件时, 除教学内容的差 异外, 很多功能的设计和实现都是相似和重复的。这就要求课 件的制作除需要对课程内容进行归纳和整理外, 还要对教学 管理、教学模式及手段进行设计。

（3） 网络学习过程的记录和监控不足

由于采用超文本的方法组织教学材料，且由学生掌握学习的主动权，若系统没有针对性地作一些引导、限制和具备 必要的监控，在学习的过程中容易出现迷航现象，学生容易 偏离学习的目标，不能跟踪学习者学习进度。

（4） 系统宿主平台紧耦合问题

紧耦合使教学系统必须依附于特定的平台，导致不同的Webquest 教学系统难以集成，没有集成的学习环境来支持适 合网络学习的策略。网络中最合适的学习策略是探索式学习 策略和协作式学习策略，但目前的技术，对它们的支持都比 较简单，无法充分发挥其优势。

2 Webquest 自适应教学系统模型

针对上述不足，本文中的Webquest教学系统模型采用基于Web服务的教学集成系统框架[5 ]和智能教学系统框架[6 ]。教 学系统的设计方案能够实现以下目标：作为通用的Webquest 教学支撑平台既能无逢集成教学应用软件、消除异构教学应用子系统之间的互操作性问题, 还能自动地收集各种有利于 学习的信息资源并整理这些资源以便于教学资源的重用、个 性化信息采集、学习情景或背景显示、智能资源调度、学习 过程记录、教学内容重组等系统功能的实现。系统模型结构

如图1所示。

首先，教师通过教学设计过程按知识对象库中的知识点 确定学习目标和课程目标，并设计具有不同学习策略的 Webquest 教学情景、任务、过程、资源、评价和总结模块。 学生通过登录入口进入个性分析过程模块，个性分析过程模 块针对不同学习者，从已有知识库中抽取适应学习者知识层 次的学习情景、任务和资源，按照灵活的教学情景实例，以 任务驱动方式要求学习者进行学习和探究。学习者按照学习 过程进行自主协同学习过程中，学习过程模块会自动开始采 集和记录学生的请求，跟踪学生的行为，收集学生学习课件 的类型及难度、查看资料的时间和频繁度、点击的网页、搜 索的关键字，以及作业和测试的过程及结果等，提交给最终 的用户个性信息数据库。资源调度过程模块会根据学习者需 要，自动筛选和帮助学习者搜索出所需的教学资源。学习者 根据情景、任务、相关资料和工具进行多种形式的自主探索 和研究，并根据教师在评价模块中制定的评价体系进行教学 总结。最后, 通过总结和理论修正过程，优化最初设计的教学 内容。

三 Webquest 自适应教学系统功能分析

结合 Webquest 教学模式中情景、任务、过程、资源、评 价和总结六大模块，对教学设计模块、个性分析模块、协同 学习模块、资源调度模块、评价模块等功能进行阐述。

1教学设计

教学设计模块实现教师课程管理和教学策略管理功能。该模块一方面具有制定教学情境、确定教学任务和教学过程 的功能，另一方面还提供教学内容维护功能，例如：输入教 案、试题、问题；上传教学材料；根据学生的学习情况适当 更改教学内容和教学媒体等；辅助教师对学生的学习内容进 行在线指导等。

在设计过程中，充分关注网络环境教学模块建构的动态 性，从教学的适应性角度出发，考虑 Webquest 各个模块的功 能性和动态发展性。在充分考虑学习适应性的基础上，应用 目前国际教育技术先进的设计型研究理论，以及应用活动理 论的系统动态发展观来建构适应性学习模块功能。因此，教 学设计模块具有可重组性和扩展性。

2个性分析

个性分析模块功能是获取用户的学习习惯和偏好并加以分析，生成用户模型，构建个性化的教学情景，分配个性化 的学习任务。个性分析是实现个性化教学服务的前提。学习 者在确认身份进入 Webquest 教学系统后，个性分析模块根据 用户样本，构建教学情景，分配学习任务，并进入特定的学 习过程进行自主协同学习。

网络环境下学习活动设计的服务对象主要是学习者，在 活动设计的过程中，按照学习者个体的实际学习因素，可采 用的研究方法主要是现成的心理学测试量表，如：温斯坦标 准化学习策略量表 LASSI 等。针对不同学习者个体的访谈加 经验分析法研究，系统分析学习者个体的学习风格对网络环 境活动设计的模块功能需求，自适应过程中的学习情感需求， 找到个体学习的主要影响因素，充分发挥活动理论的指导作 用，使整个网络环境的活动系统设计朝着适应性个体学习方 向动态地发展。

3协同学习

协同学习过程模块实现学生自主学习和协同学习的自动化和智能化。主要包括提供协同学习工具、学习过程的智能 监视和跟踪，并通过感知学习者和教师的教学过程环境来自 动设定进一步的教学任务。

（1） 协同学习工具

在进行Webquest 教学过程中, 除了能提供一些常用的交 流工具，如：提问、论坛、聊天室等, 协同学习工具还应具有 使多个学习者协同进行学习并一起达到学习的目标的功能。 协同工具提供协作者在本次Webquest的教学过程中的协作状 态、协同探究资源列表、讨论记录、推理评价等服务。多个 学习者通过协同工具以任务驱动模式进行学习。其具体步骤 如下：

根据教学的内容中目标知识点重要性以及目标知识点 之间的关系，定义关键学习目标，生成教学过程的关键路径；

查询用户个性信息库具有相关信息的学习者，生成协同学习小组,分配学习任务表；

对学习者学习情况进行监控和推理,当学习者完成某 一项关键学习活动或者时间到期时将触发其相应学习事件， 如：更新小组内学习者的学习任务表，将学习者的学习情况 发送给教师以及进入下一个目标知识点的学习；

循环以上步骤，直至完成学习任务和目标。

（2） 学习过程的智能监视和记录

在学习过程中，系统一方面会自动开始采集学生的请求，记录学生的行为，收集学生学习的相关资料，如：课件的类 型、难度、查看资料的时间和频繁度、点击的网页、搜索的 关键字，以及做作业、做测试的过程及结果等，并提交给最 终的用户个性信息数据库。另一方面，学习过程模块和资源 调度过程模块会根据学习者需要，自动筛选和帮助学习者搜 索出所需的课件资源，学习过程模块根据学习者的需要调用 新的学习情景和学习任务。

4 资源调度

Webquest教学资源作为独立体，教学系统很难主动定位 和限定Webquest教学资源的存在。因此，资源调度模块的功 能就是针对不同学习者，从已有知识库中抽取符合学习者兴 趣和知识层次的资源。学习者进入教学过程中，资源调度模 块会根据学习者需要，自动搜索和筛选出所需的信息资源， 设计成细粒度的无状态的实体构件。如：多媒体资源的展示、课件资源的制作工具、课件的上传下载、在线测试等。

（1） 资源搜索 资源搜索的主要功能是主动搜索网上资源。搜索的方式

有两种，即本地搜索和远程搜索。前者是从索引数据库中进 行查找,这种方式速度较快。后者又分成两种途径：①直接搜 寻Web站点，从Web页面中获取信息。②借助于已有的搜索引 擎进行信息搜索。这种方式的优点在于不必直接对整个 Internet进行搜索，只需与若干搜索引擎连接，获取它们返回 的结果即可。

（2） 资源过滤 由于搜索范围受搜索引擎的限制，如果直接将搜索引擎

的结果返回到用户端会带来大量无效信息，增加学生的知识 盲点。因此最好的方法是通过 Agent 传输协议（Agent Transfer Protocol，ATP）移动到 Web 服务器端，在服务器上完成信息 的自动获取和过滤操作。只将有效信息传回用户端，从而避 免了大量数据的网络传输，降低系统对网络带宽的依赖，这 样可以大大提高搜索效率，充分发挥 Agent 技术的效能。

5学习评价

Webquest 评价系统遵循了内容和评价主体多元化、评价 实施情景化和评价方式多样化的特定，以多元智能理论为基 础，充分发挥 Web 特点，发展一种交互式智能化的评价系统。 结构如下图 2 所示：

评价作为一种在学生自主探究学习过程中监控、记录、收集和分析学生学习行为及轨迹的手段，有效 的把评价活动“嵌入”到学生整个学习过程当中，是综合评 价系统当中最为重要的评价方式和绩效依据。本模块由模糊 专家系统推论出学习者的学习状态，并给予评价和适当帮助。

四 系统实现及关键技术分析

本系统实现采用 B/S 运行模式，基于 Windows 2003 操作 系统平台，采用 JAVA、JSP 和.NET 等开发工具，运用人工智 能和 Web Services 技术，使用 Apache 进行 Web ，Oracle 作为后台数据库,集成包括网络课堂、教学管理、课程管理、 资源管理、学习评估、作业、过程监控、协同学习工具 等基于 CELTS和 SCORM 标准[7,8]的 Webquest 教学应用系统。 我们从 2007 年开始在网上开设了 3 门计算机公共基础课程, 同时在线人数超过 1000，目前已经有 22 个班级利用该平 成相关课程。图 3 是符合某教学策略的 Webquest 学习平台， 教师教学设计平台见图 4 所示。

1个性分析与实现算法

学生用户登录后，学生进行选择个性化学习策略流程。本系统采用的学习策略量表是由美国20 世纪80年代末期编 制的温斯坦标准化学习策略量表LASSI[9,10]，美国已有1000多 所学校使用此量表对学生的学习策略应用水平进行测试。此 量表测量学生用来进行学习和研究活动的策略和方法，重点 关注那些通过教学可以改善与成功学习（successful learning） 相关的显性或隐性的思想和行为[11]。LASSI对于帮助学生学会 学习、帮助教师进行研究和设计教学活动均有积极作用。

LASSI有10个分量表[12,13], 分别是：（1）态度（ATT），测 量学生对追求学习成功、完成与此相关的任务的总的态度和 动机；（2）动机（MOT），测量学生对完成具体学业任务所负 责任的程度；（3）时间管理（TMT），测量学生建立和使用时 间的水平；（4）焦虑（ANX），测量学生减少对学校和自己的 学习成绩的担心程度的能力；（5）专心（CON），测量学生把 注意力指向并集中在特定学习任务上的能力；（6）信息加工（INP），测量学生使用心理表象、言语精加工、领会监控和 推理等策略促进理解和回忆的程度；（7）选择要点（SM）， 测量学生在各种一般性的和细节性信息中识别出用以进一步学习的重要信息的能力；（8）学习辅助（STA），测量学生是 创造或使用辅技术及材料来帮助学习和保持信息的能 力；（9）自我测试（SFT），测量学生对要学习课程理解程度 的能力；（10）考试策略（TST），测量学生运用备考和应试策 略的水平。针对我校教学现状与学生水平，本系统在LASSI 量表的基础上，对测量数据分析的算法设计上做了适当的改 进，以学习意愿度、学习能力度、知识水平度三类综合实力 测量作为判断依据，生成个性样本，并自动选择和构建个性 化的学习策略。

具体算法设计如下：

学习意愿度（Willingness）：以态度（ATT）、动机（MOT） 和焦虑（ANX）三个分量表为基本数据源，根据国际上的常 规模式得出原始分数 Sw 并转化成百分数。

If Sw is low

Then choose policy from P5,P6,P7,P8. If Sw is high

Then choose policy from P1,P2,P3,P4.

此综合度主要用以测量学生个体对于学习目标及完成学 习任务的兴趣、态度和动机等心理状况和内在潜力。

学习能力度（Ability ）：以时间管理（TMT ）、专心（CON）、信息加工（INP）、选择要点（SM）和学习辅导（STA） 五个分量表作为基本数据源，根据国际上的常规模式得出原 始分数 Sa 并转化成百分数。

If Sa is low

Then choose policy from P3,P4,P7,P8. If Sa is high

Then choose policy from P1,P2,P5,P6.

此综合度主要用以测量学生个体在学习过程中的专注 度、持久度以及对于学习的领悟、安排、管理、运用、推理 的多方面能力。

知识水平度（Knowledge）：以自我测试（SFT）和考试 策略（TST）这两个分量表作为基本数据源，根据国际上的常 规模式得出原始分数 Sk 并转化成百分数。

If Sk is low

Then choose policy from P2,P3,P6,P8. If Sk is high

Then choose policy from P1,P4,P5,P7.

此综合度主要用以测量学生个体自身对所学知识及相 关信息的掌握程度。

需要说明的是，依据此分析算法所构建的个性化学习策 略库中，以表 1 中八种学习策略为常规策略，策略库并不是 无限大的。

2资源调度与实现算法

Webquset 作为探究式教学模式，资源搜索和定位是决定 学习效果的关键，所以资源调度模块的重要性不言而喻。作 为个性化、智能化的教学系统，怎样根据学习者的个性特征 和知识层次为其提供适当的教学资源，即以怎样的算法实现 对学习者的智能推荐，帮助学习者更方便、更准确地在大量 异构、分布式的资源中搜索和提取所需数据，是 Webquest 教 学系统实现的重点。

利用 Multi-agent 协作技术和 Webservices 技术实现资源 调度是一种方便有效的途径。它既利用 Web services 技术解决 了异构、分布式资源存取困难的问题，又利用模块调用为系 统提供了多样化的推荐功能[14,15]。

在会话中，假设符合学习者个性的，对学习者有价值的 信息列表用 Sug来表示，则 Sug表示为一个多元组集合 Sug={ M, L, PW, u}，它将最终反馈给学习者。

其中 M 代表当前站点的邻接矩阵，它通过搜索用户导航 信息图，找出与当前页面关联度 Minfreq 较大的邻接页面，认 为是有价值的；L 指聚簇列表。聚簇是根据码值找到数据的物 理存储位置，从而达到快速检索数据的目的。系统认为只有 大于最小聚簇值 Minclustersize的聚簇才是有意义的遍历聚 簇；PW 指会话标识符索引列表，u 指用户请求页的 URL。当 一个学习者的请求到达 Web 服务器，后台的资源库将被更新， 同时一个推荐信息列表将被附加到请求页并反馈给学习者。 通过学习者的会话标识符，系统判定该学习者是否在线，并 通过当前会话特征，自动更新资源库并产生推荐信息。而在 会话过程中，学习者所访问的 URL 标识符被存储到一个简单 的映射数组中，要找到 URL 标识符所对应的 URL 地址，只 能通过访问一个字符串数据结构 trie 才能得到，trie 中就存储 了 URL 标识符到 URL 的映射关系。下面是基本实现算法：

初始设置：M，L，PW；

输入：用户请求页的 URL ：u；

输出：对会话学习者有价值的信息列表 Sug；

page _idu=Identify_Page (u)； //在当前会话中，通 过访问 trie，提取相应 URL 的 id

session_id=Identify_Session ( )；

page_idv=Last_Page (session_id)； //返回当前会 话中最近访问页的 id

PW=Page_Windows[session_id]；

If (!Exists (page_idu, page_idv, PW))

then

M[page_idu, page_idv]++; //如果(u, v)已出现当 前会话中,则邻接矩阵 M 自增

If ((Wuv > minfreq)&(L[page_idu ]< >L[page_ idv]))

then

MergeCluster(L[page_idu],L[page_ idv]);//如果 M

关联度够大且 u,v 不重复，则合并它们的聚簇 L

endif

M [page_idu, page_idu] ++;

New_L= Cluster( M, L, page_idu );//产生新的聚簇 列表

L=New_L

endif

Push(u,PW); //将产生的页面 push 到列表 PW 中

Sug=Create_Suggestions (PW, L, page_idu); //产

生推荐信息列表 sug

Return(Sug); //将推荐信息列表返回给用户

五 结束语

本文所述的基于Webquest的自适应教学系统的设计方法, 能有效地解决当前Webquest教学存在的不足。通过人工智能 技术和Web技术建立的教学系统，能为学习者提供了真正有价 值的资源最小集合，也是从依靠单一模式解决问题发展到以 多个模式协作完成构想的转变，使得Webquest教学系统具有 很好地扩展性和重组性，并对信息化教学有积极地推动和促 进作用。

参考文献

[1]DodgeBJ.WebQuests:A TechniqueforInternetBasedLearning[J]. The Distance Educator. 1995, 1(2): 10-13.

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[3] 李振贤.应用WebQuest理论于网络环境教学其学习成效之 研究:以中学生物为例[D].台湾:南台科技大学, 2002.

[4] 余胜泉.信息技术与课程整合―网络时代的教学模式与方 法[M].上海教育出版社,2005: 215.

[5] 秦伟俊等. 基于多层体系结构的网络教学系统[J]. 清华大 学学报(自然科学版),2006, 46(7): 1301-1304.

[6] 刘菲等. 多Agent 协作的强化学习模型和算法[J]. 计算机 科学,2006,l33(12): 156-158.

[7] SCORM Guidelines [ EB/OL].< adlnet.gov/scorm/index.aspx, 2006-12 /2007-11-02.>

[8] 史元春,沈中南,向欣,等.学习对象元数据[EB/OL].

[9] Weinstein, C. E., Schulte, A.C.,& Palmer, D.R. Learning andStudy Strategies Inventory (LASSI). 1987, Clearwater, FL: H& H Publishing.

[10] H & H Publishing Co. 1189 institutions have used the LASSI or E-LASSI as of June 1, 1994. Clearwater, FL: Author.

[11] Weinstein, C. E. LASSI user’s manual. Clearwater, FL: H&H Publishing.

[12] Olejnik, S., & Nist, S. L. Identifying latent variables measured by the Learning and Study Strategies Inventory (LASSI) [J]. Journal of Experimental Education,1992,60:151-159.

[13] Claire E. Weinstein & David R. Palmer. User’s Manual for those administering the Learning and Study Strategies Inventory, 2nd Edition [DB/OL].

第8篇：人工智能进课堂范文

[关键词] 数字媒体技术 软件工程 特色专业 人才培养模式 课程体系

一、引言

随着计算机技术、通信技术和数字广播等技术不断发展,以互联网、无线通信为传播载体,以传统媒体内容与创新内容模式为核心的数字媒体产业在全球范围内快速崛起,并正在改变着人们的信息获取方式和休闲娱乐的形式。近年来数字媒体作为一个新兴的产业异军突起,迅速发展成为信息产业里的一个支柱型产业。数字媒体产业被称为是21世纪知识经济的核心产业,是继IT产业后又一个经济增长点。

我国的数字媒体业近几年正处于高速发展时期,对于具有较高人文素养、掌握数字媒体核心技术并具有艺术创意能力的复合型数字媒体技术开发与设计人才需求旺盛。北京工业大学软件学院结合北京市对文化创意人才需求的情况,以及我校办学的宗旨和软件学院的办学模式,确定了数字媒体技术作为本科软件工程专业的方向之一开展北京市紧缺人才的培养。

数字媒体技术作为一个宽口径、以技术为主、艺术为辅、技术与艺术相结合的新的专业方向,涉及到不同的学科知识,因此,我们有必要通过探索与改革人才培养模式、课程体系以及实践教学体系的研讨,搭建科学的创新人才培养平台等,促进软件工程(数字媒体技术方向)人才培养整体水平的提升。

二、培养目标的确定

数字媒体是数字化的内容作品,以现代网络为主要传播载体,通过完善的服务体系,分发到终端和用户进行消费。数字媒体包括了图像、文字以及音频、视频等形式,在传播形式和传播内容中采用数字化,即信息的采集、存取、加工和传输采用数字方式。数字媒体技术是通过现代计算和通信手段,综合处理文字、声音、图形、图像等信息,使抽象的信息变成可感知、可管理和可交互的一种技术。“文化为体、科技为酶”准确地反映了技术在数字媒体产业中的地位。

我院的软件工程(数字媒体技术)特色专业是教育部、财政部2007年批准的第二类特色专业建设点,为使本专业的建设有一个高的起点,学院专门组织了相关教师除了在北京高校调研外,还赴浙江、上海等地调研了知名高校在本专业办学的情况。学院结合北京市对文化创意人才需求的情况,以及我校办学的宗旨和软件学院的办学模式制定了软件工程(数字媒体技术)特色专业的培养目标、培养方案和教学计划。

软件工程(数字媒体技术)特色专业是为北京市培养发展文化创意产业的具有较高的综合艺术素养,具有良好职业道德和综合素质,掌握计算机软件、软件工程和计算机网络的基本理论,数字媒体艺术基础知识,以及数字媒体制作与开发专业知识,具有综合技术能力及艺术理解能力的、能进行网站整体形象设计与策划、网络动画、网络广告、网络视音频艺术设计与制作的具有现代意识的复合型高级人才。毕业后,能够从事数字媒体技术(包括影视、动画、数字娱乐等)指导和数字媒体制作,并能够进行与数字媒体相关的软件(如影视编辑软件、动画软件、数字娱乐软件及插件等)开发。也可继续攻读相关学科的硕士。

三、软件工程(数字媒体技术)特色专业人才培养体系的建构

由于本专业在我国是一个新设专业,目前各高校在如何兴办本专业都在探索阶段。随着本专业招生人数和办学规模的不断增加,迫切需要对特色专业的教学体系进行工程化改造,逐步建立工程化实践教学体系,着力培养学生的工程化开发能力和职业素质,进而形成一个融基础理论、实验教学、工程实践为一体的整体化培养机制,让学生的基础知识、科学素养、专业知识、创新能力、工程能力和职业素质都得到全面均衡的发展。

1.探索人才培养模式

在教学过程中,注重借鉴国内外先进的办学经验,不断探索人才培养模式,力争形成自己的专业特色。

数字媒体产业的迅速发展对数字媒体行业从业人员提出了更高层次的要求,尽管国内高校数字媒体人才的培养数量日益攀升,但高端数字媒体人才的匮乏却严重阻碍着我国数字媒体企业的发展,主要原因是国内数字媒体相关专业的教学基本上仍停留在传统的理工科人才培养模式中,普遍缺少对学生工程能力和职业素质的训练,同时也缺乏进行这些训练所需的教学环境,培养出的学生与产业界的需求往往存在较大的脱节,难以快速融入现代数字媒体企业的运作。

本专业强调实践教学和学生动手与创新能力培养,实验、实践教学设施完善。有针对专业教学的计算机图形、软件工程、数字音频、数字视频、数字影视、数字动画、数字娱乐等各类实验室和工作室,设备先进。同时,与多家传媒企业建立了稳定的校外实习基地,与移动媒体、网络媒体建立了长期业务合作关系,共同研发项目。学习期间安排专业技能认证和企业顶岗实习,适应上岗要求和社会需求。

2.建立课程体系

软件工程(数字媒体技术)特色专业除了公共基础课程外,是以专业数学基础、专业英语、艺术基础、计算机基础、数字媒体技术为主线构成专业基础和主干课程。在专业培养阶段形成平面与动画设计、计算机图形与图像处理、视频音频制作与处理、数字娱乐软件开发、以及人工智能与虚拟现实技术应用等课程群。这些课程群的安排是循序渐进的,理论教学与实践教学相结合,并落实在不同学期。

软件工程(数字媒体技术)特色专业在专业方向划分上主要考虑移动娱乐和网络娱乐两个方向。移动娱乐以手持设备数字娱乐软件开发为主,网络娱乐以网络数字娱乐软件开发为主,前者的专业方向课程主要有嵌入式操作系统、手机娱乐软件开发等;后者的专业方向课程主要多媒体网页设计、网络多媒体开发与应用、网络娱乐软件开发等。这些课程的学习,能够为学生今后开发移动娱乐软件或网络娱乐软件打下良好的基础。

学生的专业认知课程、自主性学习课程和创新能力培养由必修课、选修课、第二课堂和工程实践完成。特别是创新能力培养,执行学校关于创新实践活动的规定,组织和指导学生第二课堂课程的学习。对无法按学校要求获得创新实践活动学分的学生,本专业将他们的创新实践活动课程安排在工程训练中完成。

(1)核心课程

数字媒体技术专业的专业核心课程对学生起着打专业基础的作用,除了学校的公共基础数学、物理及英语外,包括四类课程:专业基础数学、艺术基础类课程、计算机主干课程、数字媒体技术专业类课程。这些课程具体如下:

①线性代数、离散数学、数学建模、概率与数理统计;

②形态构成、艺术赏析、视觉传达设计;

③程序设计入门、面向对象程序设计、数据结构、软件技术基础;

④多媒体技术导论、动画设计、游戏概论、计算机图形学、数字图像处理、数字视频与音频技术与应用、网络多媒体开发与应用、流媒体技术、多媒体数据库、脚本编程技术、数字娱乐软件开发、数字娱乐软件测试、人工智能技术应用、嵌入式操作系统、移动娱乐软件开发、网络娱乐软件开发、人机交互技术、虚拟现实技术、影视编导、文化创意与策划、视听语言。

(2)特色课程

特色课程针对数字媒体特色专业的专业定位和培养目标,以及专业技能训练的要求进行设计的。我们要求本专业学生在专业英语阅读、写作、交流要有很好的基础,专门安排了专业英语课程,除此之外,本专业的特色课程还包括六类:自学型课程、专业认知课程、实验课、课程设计、工程训练、创新实践活动。

①自学型课程:Java程序设计;

②专业认知课程:数字媒体与数字艺术;

③实验课(安排在学期中):手绘训练、视频特技与非线性编辑、多媒体网页设计、移动娱乐软件开发、网络娱乐软件开发、界面设计课设、虚拟现实开发课设;

④课程设计(安排在小学期):平面设计与影像制作课设、动画制作、计算机图形课设、数字媒体制作、数字娱乐软件制作;

⑤工程训练(学期后期+小学期):数字媒体作品设计;

⑥创新实践活动:创新学分的设置是学校关于教学计划制定的一个改革措施,学院将完全按学校的要求执行。通过学院开设多个与专业相关的科技活动小组,积极组织学生参加各种大赛活动;开设与专业技术相关的大师论坛,以开拓学生的视野,鼓励学生参加相关的技术认证;将教师的科研课题公开,以引感兴趣的同学参加等方法,使学生通过实际动手,从中学到获取知识和运用知识的能力。另外,学院提供了创新实践环节,即第七学期的数字媒体作品设计,该课程的一部分是放在小学期,另一部分放在学期末,根据学生不同的情况安排时间长度。已获取创新学分的同学,其工程实践周期要短,共占3.5个学分;没有获取创新学分的同学,其工程实践周期要长,共占7.5个学分。这样,就保证了每个学生都有获取创新学分的途径。

(3)第二课堂活动

第二课堂是学生利用课余时间,参加的以开阔视野、扩展知识、增进身心健康、提高专业技能为目的的各项活动,在校期间,学生可以根据自身的兴趣和特长,在学院的组织下参与工程实践、科技、学术、文体、公益及社会实践等各类第二课堂项目的活动。通过参与第二课堂项目的活动,提高自身工程实践能力、创业能力、组织协调能力、团结协作精神与责任感,增强身心健康。

教学计划中规定12个必修学分为第二课堂学分,此学分必须修满。凡毕业资格审查之前未修满12学分者,按本科生学籍管理规定不予毕业。这12个学分不计算在190学分之内。

第二课堂项目分为两部分,必修项目(8学分)和任选项目(4学分)。

必修项目分为学校要求的必修项目(6学分)和学院要求必修项目(2学分),必修项目是每名学生都必须完成的项目,每项学分必须获得,不可用其它项目的学分替代。学校要求的必修项目按《北京工业大学本科生第二课堂学分管理办法》(试行)获得;学院要求的修项目可通过以下途径获得:学院开设的16学时的各类讲座(1学分);学院指定学生参加的科技活动(1学分)。

任选项目是每名学生根据自己的兴趣和爱好按照学校和学院建议项目任意选择的项目,达到总学分要求即可。

四、结束语

数字媒体产业是数字技术与传统媒体文化相结合的领域,对既懂技术又懂艺术的复合型人才有一种特殊的战略需求,也是数字媒体产业发展的前提。通过对国内外数字媒体技术相关专业及方向的调研,提出一个融基础理论、艺术素质培养、专业技术、实践教学、工程实践为一体的软件工程软件工程(数字媒体技术)特色专业方向的知识体系,着力培养学生的艺术与技术交叉结合的数字媒体制作与开发能力和职业素质,进而使得学生的基础知识、科学素养、艺术感悟、专业知识、创新能力、工程能力和职业素质都得到全面均衡的发展。

参考文献:

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[2]赵丰年,陈朔鹰.“软件工程(数字媒体技术)特色专业”课程体系探讨[J].计算机教育,2008(15):104-105.

[3]尹义龙.软件工程(数字媒体技术)特色专业的教学实践体系探讨[J].计算机教育,2008(15):23-27.

第9篇：人工智能进课堂范文

关键词：精品课程；Agent；多Agent系统；高职教育

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)11-2526-03

Study and Practice on Higher Vocational Excellent Course Website Based on Agent

CAI Li-lu1，DIAO Yong-feng2

(1.Anhui Finance & Trade Vocational College, Hefei 230601，China; 2.China West Normal University, Nanchong 637002, China)

Abstract: With the increasing number of high vocational course website，course website has been more mature in some respects，such as issuing teaching information and showing course content，but websites general lack of intelligence，adaptation，and interaction.To overcome these problems，the Agent technology is adopted in website system.This article has discussed the system framework，working principle，and the related technologies, and based on this，it has given the specific case in order to improve the demonstration of the outcome and effectiveness of the course construction.

Key words: excellent course; Agent; multi-agent; high vocational

随着信息技术的应用和网络教育的蓬勃发展，近年来，各高职院校建设了多门精品课程。精品课程为改善学习和训练条件提供一种有效的手段，也为教师和学生提供灵活、方便、丰富的授课方式和学习方式，然而目前的精品课程，多数只是将课堂教学简单搬上网络，这样导致的最大的问题就是精品课程网站智能化程度低，不能对不同认知水平的学生采用不同的教学策略，实现因材施教，而将Agent技术应用于精品课程网站，能有效克服现阶段精品课程教学系统的局限和不足。

1 Agent技术简介

Agent一词直译为“”，也有人把它翻译为“智能”。所谓Agent，按Wooldridge[1]教授的提法，“如果一个实体具有自主性、反应性、预动性、社交性四条基本性质，那么该实体可以视为一个,“Agent”。Shoham[2]教授认为，“如果一个实体可以用信念、承诺、义务、意图等精神状态进行描述，那么该实体可视为一个Agent”。综合这两种定义方法，给出Agent的定义如下：

Agent也就是软件，是一个能在特定环境下连续、自发地实现功能，并且与相关和进程相联系的软件实体。连续，自发的要求来源于环境的变化，要求能在没有人的引导和干涉下以柔性、智能的方式对用户的需求实时地加以响应，更理想的情况是在某一特定的环境下和时间内，反复实现某一功能后能够吸取经验教训，即具备所谓的学习功能[3]。另外，还希望能与环境中的其他和进程进行通信、合作。

由于现实问题纷繁复杂，当单一Agent不能解决时，就需要把多个Agent进行组织和调度形成多Agent系统来承担任务。基于多Agent技术的系统是指多个Agent相互通讯、彼此协调，共同完成作业任务的系统,各Agent能够通过相互协调解决大规模的复杂问题，使系统具有很强的可靠性和自组织能力。[4]

2基于Agent的精品课程网站框架

由于精品课程网站涵盖教学的各个环节,是一个复杂的信息系统。因此应该将其划分成子问题，设计采用Agent作为基本单元，构造多个具有一定功能的Agent，再由这些Agent去分别处理子问题。并通过协调Agent管理、调度、协调其他Agent的行为。系统如果需要对某个功能进行修改，只需修改相应的Agent设计，再修改协调Agent的协调机制。基于上述分析，结合精品课程网站实际，构建了图1所示的精品课程网站系统模型。

系统采用浏览器（Browser）／（Agent）／中心服务器（Server）模式即B／A／S模式，Web浏览器作为客户端，通过该层可以实现任务的接受、用户信息和行为的获取、处理结果的反馈等，中间层是各种Agent，负责沟通客户端和服务。部分Agent的功能如下。

学生Agent：学生Agent主要是为协助登录精品课程网站的学员完成学习任务的智能，一个注册账号对应一个学生Agent，并自动在学员登录时自动为其提供服务。它负责记录学生的学习特点、个性特点和学习过程。这些数据是分析个别化学习的基础，也是选择学习内容、准备教学资源、控制教学策略的参考依据。

教师Agent：教师Agent是为辅助教师更有效的完成教学任务而设置的，它主要负责对教学资源、教学内容以及教学策略进行日常维护。教师Agent通过教学Agent了解学生学习过程，指导和监控教学过程，并根据学生的反应，给出解答和指正。

管理员Agent：在精品课程网站系统中涉及一系列的管理如课程管理、成绩管理、身份识别与访问权限管理等等。管理员Agent能主动获得诸如学习者的学习习惯偏好、学习水平等数据和资料，协助管理员进行快速有效的反应；为学生Agent搜索指定相应的教师Agent以指导学生的学习；对教学内容和教学活动的监督、管理协作学习区；对其他的Agent进行增删管理、地址管理、名录管理和通讯管理。动态地对知识库进行有效的更新、归类等。

协调Agent：协调Agent负责整个系统的管理与控制，并协调各智能体之间的问题求解，实时建立户与系统的通讯，起着一个总调度的作用。[5]协调Agent了解系统中其它Agent的信息（位置、功能、状态），能够检测和消除冲突信息并将任务自动分解成并分配给相应Agent执行。

答疑Agent：在精品课程网站中学生提出的问题往往较多，很难对每位学生的问题都能实时解答。但是根据学科的特点和教学经验，课程的内容具有经典和普遍意义，学生对课程的理解一般都有相似之处，提出的问题实质性内容有60%~70%是相同的，只不过表达方式可能有所偏差。[6]因此，在精品课程网站中可使用答疑Agent来辅助解答学员常见问题。答疑Agent对学生提出的问题首先在数据库里面进行查询，如果找不到答案时，答疑Agent将此问题提交给教师Agent，由教师Agent提醒教师做出回答。若这个问题在一定时间内多次被提出，Agent把它提交到常见问题库中；答疑Agent还对问题和答案进行统计分析并将结果信息传递给教师，这样教师能了解学生对于知识点的掌握情况以及问题所在，能够优化教学，提高教学效果。

测试Agent：测试目的是为了检验学生是否掌握了相应的知识和能力，为教师改进教学绩效提供决策依据，从而促进教学水平的不断提高。测试Agent在测试过程中实时考评学生的水平，并根据学员的答题情况动态选择试题，测试完成后给出答案和错误原因。

知识库：由学习资源库、系统知识库、教学策略库、学生模型库、试题库组成的知识仓库，为智能学习系统提供了变化的数据集合。知识库中的信息都可以为每个智能体共享。

图1基于Agent的精品课程网站系统

3多Agent的精品课程网站的工作原理

这里以学生学习的工作流程(图2)为例说明多Agent的精品课程网站的工作原理：

登录注册：学生通过浏览器访问精品课程网站并注册登记。如果管理员Agent同意。则将该生的注册信息添加到学生信息库，学员第一次进入系统，须要参与预评估测试，用于了解学生的学习风格、知识水平、认知能力等并存入学生特征库，以备以后教学时调用、修正。

课程学习：学员根据需要选择课程，进入系统开始学习。系统自动生成的学生Agent会将用户的学习请求转化为Agent能够识别的命令，教师Agent依据信息库中系统诊断性测验中的表现、学习风格、学习的历史记录、与系统的交互情况进行推理，选取知识库中的适合学生实际水平与学习特点的学习内容和教学策略。在课程学习过程中，学生Agent帮助学生与教师Agent练习、沟通；教师Agent指导学生教学；答疑Agent将负责回答学生的各种疑难问题，对于不能解决的问题，则提交给教师，由教师负责解答。

练习：学生选择单元练习后，系统自动从题库中调出与学习内容和学生的水平相关的习题。并在练习后根据结果数据提供反馈信息，如建议学生重新学习相关知识点等。

测试：学生测试完毕后，测试Agent把测试的结果反馈到教师Agent、学生Agent和相应的数据库。同时根据学生的学习情况进一步调整教学计划，直至符合学习目标要求。

评估：对测试结果进行评估是否达到了规定的通过阀值，对测试的知识点进行自动分析并给出学习建议，进一步引导学生学习相关课程。

退出：学生完成或中断某一知识点的学习时，学生Agent记录了本次学生学习情况，学生Agent、教师Agent会修改相应的数据库的内容。

图2学员学习流程图

4多Agent高职精品课程网站上的特征

将Agent技术应用于我院省级精品课程网站“图形图像处理”课程，学生和教师普遍反映良好，相比传统精品课程网站有以下优势：

l）网络教育的个性化。

在Agent被应用以后，可以做到学生的个性化教学，因为利用其智能性可为不同水平、不同学习内容和学习动机的教学对象，提供不同的教学资源和教学方式。这是因材施教教育思想的具体体现，也是建构主义学习理论中以学生为中心的教育思想的体现[7]。

2）答疑智能化。

学生在精品课程网站学习过程中，会遇到各种疑难问题，如果这些问题得不到及时解答，学生的学习效率会受到影响，学生的积极性也会受到打击。而有了答疑Agent,学生可以像询问老师一样提出遇到的疑难问题。答疑Agent首先通过查询自身知识库，将相关答案反馈给学生，若不能解决，则将问题提交并通知给教师解决，极大地提高了答疑效率。

3）讨论、协作学习智能化。

传统的精品课程网站多数也为学习者提供了交流、讨论的场所，然而这种交流和协作是静态的。而将Agent应用于精品课程网站，可以将学员讨论的问题进行总结提炼，并能根据讨论的情况组织专题性的讨论，引导学生做更深入的研究和探讨，发挥协作式学习的优越性。

4）解决资源迷向的问题。

学习者在精品课程网站中经常会出现“资源迷向”现象，即不知道如何确切表达对真正想要的资源的需求，也不知道如何更准确、更有效地寻找资源[8]。Agent的信息推荐功能可以一定程度上以缓解该类现象。Agent能自动从库中搜索符合学员兴趣范围和学习过程有帮助的数据，方便用户快捷地找到自己的所需页面。

5结论

将Agent引入精品课程网站，能实时地按照学生的学习水平来选取学习路径、提供教学策略达到因此施教和提高教学绩效的目的。当然系统中还有很多不成熟的地方，如目前只在内网内供本校学生使用、系统的推荐技术准确度还比较低等，在以后的应用实践过程中，仍需进一步完善和改进。

参考文献：

[1] Wooidridge M,Jennings N R.Intelligent Agents：Theory and Practice[J].Knowledge Engineering Review,1995,10(2).

[2] Shoham Y.Agent-oriented programming. Artificial Intelligence,1993(60):51-92.

[3]张涛.多Agent在现代远程教学中的研究与应用[D].长沙:湖南大学.

[4] Corchado J M,Lees B.Fyfe C.project monitoring intelligent Agent system[C]. London.IEE Colloquium on Intelligent World Wide Web Agents,1997.

[5] Michael Wooldridge.多Agent系统引论[M].石纯一,译.北京:电子工业出版社,2003:14-15.

[6]薛安荣.基于多Agent的协同教学环境的设计与探讨[J].计算机工程与应用,2000(12):67-69.