人工智能在教学的应用精选(九篇)

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第1篇：人工智能在教学的应用范文

关键词：隐喻；认知功能；外语教学

中图分类号：G4241

文献标志码：A

文章编号：1002－0845(2007)06－0046－02

收稿日期：2006-12-12

作者简介：孙厌舒（1979-），女，山东聊城人，副教授，硕士，从事语言习得及英语教学研究。

一、隐喻的认知功能

对隐喻认知功能的研究最早可追溯至亚里士多德时代。亚氏把隐喻看做是一个概念对另一个概念的替换，并且指出，诗歌中隐喻的运用有一定的语境(Mahon，1999)。隐喻的认知功能在17和18世纪再次被Vico和Teasaoro提及，只是进入20世纪以后，隐喻的认知功能才被贬低，隐喻被当成了一种静态的形式逻辑的符号。例如Searle(1977)从语言学的观点出发，把隐喻仅仅看做是一种语用现象。为此，莱科夫和约翰逊一针见血地指出，“典型的看法都认为隐喻仅仅是一种语言特点，是语言的问题而不是思想或行为问题”(Lakoff & Johnson， 1980)。他们以《我们赖以生存的隐喻》一书大张旗鼓地提出了隐喻的认知功能，从而把对隐喻的认知功能的研究推向前所未有的高度。他们认为，隐喻的本质是通过甲事物来理解和体验乙事物，人的概念系统就是通过隐喻建构起来的，即所谓“我们的思想和行为本质上都是隐喻的” (Lakoff,1980)。自此，对隐喻的认知功能的研究逐渐发展起来。卡梅伦(1999)也指出，隐喻具有语言修辞功能、认知功能和语用功能。国内学者束定芳在《隐喻学研究》一书中，把隐喻功能划分为修辞功能、语言学功能、诗歌功能、认知功能、社会功能和文字游戏功能。其中隐喻的认知功能主要指隐喻是人类认识概念系统的基础和组织经验的工具，为人类认识世界提供了新的视角。一般认为，隐喻的认知机制主要体现为从源领域到目标域的映射，表现为人的思维中存在的系统的概念隐喻。在特定语境中，这种概念隐喻常常意味着信息的筛选和整合，而且根据Lakoff的“不变原则”，这种认知映射具有系统性特点，即源领域的结构系统映射到目标域时，原有的基本图式结构不变。

二、外语教学中隐喻的应用研究回顾

卡梅伦较早地探讨了具有认知功能的隐喻的应用。她认为，隐喻首先是一种语言使用现象，语言的认知性与社会性相互作用产生了语言行为。因为语言是一个复杂的、动态的系统，语言资源只有在特定的语境中被应用、加工，才能达到互动的目的。作为语言学者，应当揭示种种语言行为的内在过程。因此，研究隐喻，要把隐喻的社会层面和认知层面都包括进来。在此基础上，卡梅伦建构了隐喻的应用框架：1)理论层面；2)加工层面；3)神经层面(Cameron， 1999)。近年来，第一层面主要研究隐喻的认定和分类，第二层面主要指隐喻在特定文化语境下的作用和解释，第三层面研究处理隐喻时的神经活动。国外对隐喻的认知功能的应用研究已逐渐扩展到很多领域，例如Gwyn(1999)有关隐喻的认知功能在医疗中的应用研究，Clarke (1999)对儿童话语中隐喻的分析，Forceville(2000)对广告中隐喻的认知作用的研究，等等。

相比之下，在外语教学领域里，有关隐喻认知功能的应用研究要少得多，仅有零星的研究散见在认知语言学著作里。在首届全国认知语言学研讨会上，庞继贤和丁展平(2002)曾撰文讨论过隐喻的应用语言学研究，尝试把卡梅伦的三个层面应用于外语教学。王寅(2004)提出了在外语教学中培养学生的隐喻能力的问题，蔡龙权(2005)也提出了把隐喻性表达作为一项外语交际能力的设想。但是隐喻的研究成果仍未在外语教学领域里引起足够的重视。国外的相关研究亦很少，且多为母语为英语的二语习得研究。例如Cameron(2003)对英语国家课堂中出现的隐喻的分析，Cortazzi(1999)对本族语教师与学生有关“教学”、“教师”等概念的隐喻性理解和表达的研究。另外，这些研究也都没有直接探讨外语教学和隐喻的关系。

鉴于此，本文拟在前人研究的基础上探讨隐喻在外语教学中的主要应用层面，分析外语教学中隐喻应用的可能性，以期为隐喻的认知功能在外语教学中的进一步应用探索路径。

三、隐喻的认知功能在外语教学中的应用

隐喻作为一种认知模式，出现在政治、经济等各类语篇中(孙厌舒，2004)。我们的外语教材中也有大量的隐喻。隐喻在外语教学中的作用不容忽视。

基于卡梅伦的应用框架理论，在中国文化语境下，隐喻在外语教学中的应用也可分为三个层面：1)语言层面；2)交际层面；3)文化层面。语言层面主要包括隐喻的认知功能在外语教学中对各种语言现象的提炼和组织的作用。隐喻在交际层面上的应用是培养学生语言能力的重要方面，也是外语教学中经常涉及的问题。文化层面上，隐喻的认知功能在外语教学中主要涉及到文化教学与语篇理解。

1．语言层面

语言层面上，隐喻的认知功能主要表现在三个方面：(1)隐喻能有效地明确教学中的概念。Cortazzi总结隐喻的认知功能对外语教学的借鉴之处时指出，“隐喻能有效地明确教学中的概念，系统地组织概念”(Cortazzi，1999)。隐喻在从一个领域向另一个领域的投射中，一些特征在被形象化、具体化的同时也系统地被提炼。在语言学研究中，不同的隐喻用来明确不同的概念。例如，Saussure认为，Language is a game of chess．Chomsky提出 Language is growth，而Halliday则认为Language is a resource。在外语教学中，一些较抽象或较陌生的概念可以借助隐喻来明确。写作教学中的“大纲”(outline)，阅读教学中的“框架”(scaffolding)等，都是利用隐喻来明确概念的。（2)隐喻性的映射可以用来解释一词多义现象，可以说明词的具体义项和抽象义项之间的联系，可以使学生了解词的演变机制，从而更好地理解、记忆词汇。认知语义学认为，支配着一词多义现象的不同意义之间关系的原则是由具体到抽象的隐喻性映射。隐喻的认知功能正是很多词汇产生多义的原因。Lakoff举过“foot”的例子：the foot of a mountain，the foot of a list中的foot正是将人们对人体的认知投射到其他事物上产生的意义。再比如通过了解表示空间概念的词，如“up”、“down”等在语义扩展中的意义就可以深刻理解英语中介词意义的多元性和抽象性(赵艳芳，2000)。(3)借助语言的隐喻本质及其隐喻概念，学生可以更好地理解教材中的隐喻性语言。特别是在文学作品阅读和欣赏中，对隐喻的正确理解和把握能有效地帮助学生提高阅读能力，理解作品的修辞及意境。教师可以通过讲解隐喻的认知模式，帮助学生理解隐喻的含义，达到举一反三的目的。例如，《新编英语教程》第6册15课“Teaching as Mountaineering”中，教师被喻为登山者。这里教学是源领域，登山为目标域。源领域和目标域之间基于相似性而成功地被映射，固然是因为两者都有艰难险阻，都能带来成功的喜悦，但更重要的原因却是，教师必须像登山者一样善于“结绳”，即帮学生串起一个个知识点，或把书本知识和学生的实际联系起来，把课堂教学和课外实践联系起来。通过对源领域和目标域的相似性的把握，教师可以比较顺利地把隐喻蕴涵的意义传达给学生，促进学生的阅读理解。

2.交际层面

① 选自Istvan Kecskes(1999)。语言的普遍隐喻化表现在词汇和语篇中，也表现在受情景制约的言语中。Lakoff(1980：4)说：“隐喻充满了我们的日常生活。”而Richards(1936：94)则指出：“我们的三句话里就有一句隐喻。”交际言语中出现大量的隐喻表达也是基于我们的隐喻认知机制。隐喻源于我们的隐喻概念系统，而这一系统又源于我们对外部世界的体验。我们可以想象，我们的祖先是从认知空间和自己开始认识世界的，所谓“远取诸物，近取诸身”。隐喻的认知基于身体体验，产生于一定的情境，并且必然受情景的制约(Lakoff & Johnson，1999：468)。例如“give me a break”①在特定情境中，它们意思并不是“让我休息一下”，而是表示一种拒绝或反对。当我们用“give me a break”表示拒绝时，所形成的并非仅仅是一个语言事实，而且是一个言语社区所共同认可的交际行为。再如，在某特定情境中，“get out of here”①的意思也许并不是“leave”，而是“don’t fool me”。可见，我们交际中使用的隐喻化表达方式不仅普遍，而且是与语境密切相关的语言现象。对外语学习者而言，隐喻化表达既是一种语言能力，也是一种交际能力。

面对交际中大量的隐喻化表达方式，我们认为，在外语教学中，培养学生的交际能力、隐喻性表达方式和思维方式是不可或缺的。但是目前我国外语教学中缺乏专门隐喻性表达的训练，外语教师甚至尚未建立起培养学生的隐喻化思维和隐喻化表达方式的意识。蔡龙权曾撰文指出，“隐喻性表达是外语交际能力的必要构成，应该把它设立为我们外语教学的一个高级性学习目标”(蔡龙权，2005）。王寅(2004)也提出在外语教学中要提高学生的“隐喻能力”。两位学者都提出要把隐喻确立为我们外语教学的一项内容，是很有见地的观点。

3.文化层面

隐喻的认知模式也有不同的文化意蕴。如上所述，隐喻产生于体验，产生于特定的文化情境，同时也是文化的组成部分。Lakoff指出，“我们所说的体验决不仅仅涉及某个个体，确切地说，每一种体验都是在一个广阔的文化背景前提下产生的……所有体验都完完全全是文化的产物”。隐喻本身的文化意蕴已是语言学界的共识。外语教学必须同时教授文化，这也已是外语工作者的共识。Swiderski(1999)详细讨论了如何通过阅读和写作来提高语言学习者的文化意识问题。

的确，讲授隐喻固有的文化意蕴是进行文化教学的一个方法。然而通过分析隐喻的认知功能，可以在更深的层面上达到文化教学的目的。通过考察隐喻的认知模式，考察隐喻对概念的整合功能和对信息的筛选作用，可以帮助学生更深刻地理解隐喻所传达的文化意蕴。

四、小结

本文讨论了隐喻的认知功能在语言层面、交际层面、文化层面上在外语教学中的应用问题。上述三个层面中，语言层面是基础，交际层面和文化层面在语言层面的基础上得以发展并与之相辅相成。

但是隐喻的认知功能并非仅限于这三个层面。外语教学中学生听、说、读、写几个方面的语言能力是相辅相成的，隐喻的认知功能对学生语言能力的影响也是多方面的。我们相信，通过提高学生对隐喻的认知功能的理解，能够提高学生的综合语言能力。在外语教学中，虽然目前尚不可能进行独立的隐喻教学，但我们可以从隐喻的认知功能这一角度对学生进行必要的训练，使学生透过表面的语言现象，捕捉其中蕴含的文化信息，逐步培养学生对隐喻的认知功能敏锐的捕捉力和隐喻化的表达能力。

参考文献：

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

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

［3］蔡龙权.隐喻理论在二语习得中的应用［J］．外国语，2003(6)：38～42．

［4］蔡龙权.关于把隐喻性表达作为外语交际能力的思考［J］．外国语，2005(6)：21～26．

［5］孙厌舒.认知研究与外语教学［J］．基础教育外语教学与研究，2004(5)：50～53.

第2篇：人工智能在教学的应用范文

关键词：人工智能；智能化计算机辅助教学；专家系统；知识库

中图分类号：TP18文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)12-21667-02

The Application of Artificial Intelligence in Education

HU Ji-li,YIN Yun-xia

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

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

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

1 引言

人工智能作为当今世界三大尖端技术(空间技术、能源技术和人工智能技术)之一，是计算机科学的一个分支，它的目标是构造能表现出一定智能行为的。人工智能是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算机知识、心理学和哲学、机器学习、计算机视觉等。总的说来，人工智能的目的就是让计算机这台机器能够像人一样思考。人工智能的研究更多的是结合具体领域进行的，主要研究领域有专家系统、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、博弈、智能决定支持系统和人工神经网络。它总的来说是面向应用的，随着人工智能的诞生和发展， 人们开始把计算机用于教学领域。同时， 自七十年代以来， 有教学能力的专家系统得到研制。人工智能技术与专家系统的成就， 促使人们把问题求解、知识表示这些技术引入计算机辅助教学(CAI) ， 这便是智能型计算机辅助教学(CAI)。

近几十年来， 随着人工智能技术的日渐成熟， 它的一些研究成果被陆续应用到教学领域， 推进了教育发展改革和教学现代化进程。人工智能在教学系统的重要性也已形成共识。

2 人工智能在教育中的作用

目前在教育技术中涉及到AI的主要有以下领域：

2.1 知识的表示与访问

基于人工智能的知识表示是以知识为对象，以计算机的软硬件和计算机科学及人工智能和专家系统技术为工具，以哲学、心理学和逻辑学等为方法和指导，将知识表达成计算机可以直接处理的“知识库”，使用“计算机的智能”来模拟人类专家或“人类智能”，对知识进行快速、精确、自动、科学的处理。它不属于通常的“数据管理或信息管理”的“数据”层次，而是属于“知识处理”或“知识”的智能化层次。其主要内容是对于知识进行形式化的表示、自动化的推理，智能化的教学或创造。计算机辅助教育是其中重要的组成部分。

2.2 符号计算

符号计算包括数值计算、符号计算和函数作图。其代表软件是Mathematica，当该软件在1988年第一次，对科技及很多其他领域的计算机使用方式产生了深刻的影响。Mathematica 1.0时，商业周报将其列入当年最重要的十大新产品名单。这标志着现代科技计算的开始。Mathematica也被大量地用于教育:有成百上千的课程，从高中课程到研究生课程用它作基础。随着各种学生版的，Mathematica也已成为全世界各种不同专业学生的重要工具。

2.3 对学生错误的自动诊断

采用人工智能技术，使得教学过程中系统可以自动诊断学生的学习水平，不仅能发现学生的错误，而且能指出学生错误的根源，从而做出有针对性的辅导或学习建议。而且根据学生的特点自动选择教学内容，自动调整教学进度，自动选择教学策略与方法。

2.4 实现智能性超媒体教学系统

超媒体系统有理想的教学环境，容易激发学生的学习兴趣和学习主动性，但不能保证达到预期的学习目的，而且由于不了解所要教的对象，所以不能做到有针对性的指导，不能因材施教。智能辅助教学系统正好与此相反。将二者结合起来，就可实现性能互补，从而研究制出新一代高性能的智能超媒体教学系统。

3 人工智能应用于教育的新方向：ICAI

3.1 传统CAI的不足

传统的CAI由于其集成性、交互性、多媒体性等特点，在教学中可以极大地激发学生的学习动机，提高教师的教学效率和学生的学习效率。但在使用过程中，CAI的一些弱点也逐渐暴露出来。主要表现有:

(1)缺乏人机交互能力

现有CAI 大多以光盘作为信息的载体， 将教材中的内容以多媒体的形式展现出来， 教学信息是按预置的教学流程机械式地提供给学生的， 学生接受起来很被动。而且在课堂教学中， 一般也只能通过教师按预定的课件流程进行操作， 无论学生还是教师都不能很好地参与教与学的过程， 因此人机交互没有很好地实现。

(2)缺乏教师与学生的互动

现有的CAI 课件在学生自学、进行操作使用时，如何学习都是学生自己的事。教师不能完全了解学生的情况，学生在碰到问题时，也不能向教师求助，师生之间是互相封闭的，软件所起的积极效果大打折扣。同时由于缺乏网络支持，现有的绝大多数CAI 课件是在单机环境下运行的，它们无法利用网络的优势使知识内容快速更新，也更无法提供便捷的学习讨论空间、随时随地的师生交流方式以及远程教学实现的条件。

(3)缺乏智能性

要想面对不同情况的学生进行不同程度的教学过程， 使学生的学习变为主动， 并能由系统自动地提供助学信息而有选择地学习，要想使教师的教学能积极地参与进去并根据系统提供的信息按照学生的认知模型为其准备最适合的学习内容， 给予不同方式的教学模式与方法， 没有智能性的CAI 课件系统， 是很难实现以上目的并达到良好教学效果的。由此可见，现有的CAI 随着人们要求的提高， 已经不能尽如人意。因此以智能CAI 为代表的新的计算机辅助教学系统将是教师在教育技术上需要不断探求、努力实现的发展方向索。

3.2 ICAI－人工智能与多媒体技术的结合

为了克服传统CAI的缺点，需要在知识表示、推理方法和自然语言理解等方面应用人工智能原理。因此很多专家提出了智能计算机辅助教学(ICAI)，智能计算机辅助教学(Intelligence Computer Assisted Instruction－ICAI)以认知学为理论基础。将人工智能技术应用于CAI，是智能化的CAI。在ICAI系统中，允许学生与计算机进行较自由的对话，学生的应答不限于数字或简单的短语。系统能够判定学生应答的正确程度，并给予适当的反馈，而不是简单地说“对”或“错”。ICAI的宗旨在于利用现有计算机技术实现较好的人工智能，模仿人类的交互方式、思维习惯及情绪流动，修饰和掩盖计算机的缺陷。

3.3 ICAI的优点

(1)将教学内容与教学策略分开，根据学生的认知模型提供的信息，通过智能系统的搜索与推理，动态生成适合于个别化教学的内容与策略。

(2)通过智能诊断机制判断学生的学习水平，分析学生产生错误的原因，同时向学生提出更改建议、以及进一步学习内容的建议。

(3)通过对全体学生出现的错误分布统计，智能诊断机制将向教师提供教学重点、方式、测试重点、题型的建议。

(4)为教师提供友好的教学内容、测试内容维护界面，无需改变软件的结构即可调整教学策略。

(5)通过对学生认知模型、教学内容、测试结果的智能分析，向教学督导人员提供对任课教师教学业绩评价的参考意见。可以说，一个理想、完美的ICAI系统就是一个自主、优秀的“教师”。

3.4 ICAI的标准

以现有的科学技术水平而言，短时期内显然无法实现具备上述全部功能的ICAI系统。一般认为，只要具有下列一个或几个特征的CAI系统就可以称之为ICAI系统。

(1)能自动生成各种问题与练习。

(2)根据学生的学习水平与学习情况选择与调整学习内容和进度。

(3)在了解教学内容的基础上自动解决问题，生成解答。

(4)具有自然语言生成与理解能力，以便实现比较自由的教学问答系统，提高人机交互的主动性。

(5)对教学内容有解释咨询能力。

(6)能诊断学生错误，分析原因并采取纠正措施。

(7)能评价学生的学习行为。

(8)能评价教师的教学行为。

不难看出，ICAI与传统的CAI相比，更加符合教育教学的规律，切合学生的认知习惯，具有明显的优越性。

3.5 ICAI的结构

ICAI主要由三个模块组成:专家系统模块、教师模块和学生模块。

(1)知识库

知识库是实现知识推理与专家系统的基础，而建造知识库的前提则是要解决知识的形式化，人工智能技术在教育中的应用表示以及知识的访问与调用问题。因此，知识的表示与访问是人工智能的核心技术之一，也是将AI引入教育领域必须首先解决的一个难题。

ICAI中的资源库应该包括以下一些内容:

①多媒体素材库:包括所要呈现的知识的一些素材，包括:文本、图像、声音、动画及数字影象等多媒体教学资源。这些用于多媒体数据库管理，便于分类、增删、修改及查询等操作。

②教学内容库:教学内容库用于存放教学内容，包括领域知识库(含辅助知识库、提示帮助库、练习题库，和测试题库)。这些教学内容，包括习题和试题分章、节、课及知识点等有序存贮。供专家决策系统调用。

(2)学生模块

学生模块主要包括以下三个模块:学生登陆模块、学生水平评价模块和学生监督模块。

①学生登陆模块:利用该模块主要用于学生使用ICAI时登录，第一次登录时学生输人姓名、性别、年龄、学历等相关信息，然后对学生进行询问，选择合适的测验题对学生进行初测推荐学习计划。当再次登录时，系统根据保存的信息安排合适的学习内容。

②学生水平评价模块:学生水平测试模块用于评价某一教学单元学习完后测试成绩。通过测试等因素分析，可以比较确切地了解学生的具体情况，从而制定出合理的教学策略和教学过程

③学习监测模块:学习检侧模块用于监测记录学生的日常学习情况，记录学生学习某教学单元时的参数值，并记录在学生档案中。包括:学生目前学习单元号；学习方式；正常学习、练习、提前浏览、学后复习；学习时间；学生提示问题的类型和次数；学生本次练习出错次数。

(3)专家决策模块

CAI中的专家决策系统可以看作专家系统中的推理机。专家系统是目前人工智能中最活跃、最有成效的一个研究领域，它是一种具有特定领域内大量知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术，模拟人类专家求解问题的思维过程求解领域内的各种问题，其水平可以达到甚至超过入类专家的水平。计算机中存有人类专家的知识并具有推理能力，从而可解决诊断、规划、调度、预报、决策等要靠人类专家才能完成的任务。

成功的例子如:① DENDRL系统的性能已超过一般专家的水平，可供数百人在化学结构分析方面的使用;②MYCIN系统可以对血液传染病的诊断治疗方案提供咨询意见经正式鉴定结果，对患有细菌血液病、脑膜炎方而的诊断和提供治疗方案已超过了这方面的专家。

ICAI根据学生模块提供的学生学习情况，通过智能系统的搜索与推理，得出智能化的教学方法与教学策略，能够较科学地评估学生的学习水平，还可以通过分析学生以往的学习兴趣和学习习惯，预测学生的知识需求和常犯错误，动态地将不同的学习内容、学习方法与不同的学生匹配，智能地分析学生错误的原因，进而有针对地提出合理的教学建议、学习建议以及改进方法，既提高了学生学习的满意度，激发了学生的学习热情，也对教师教学提供了客观的依据和科学的方法。

4 结束语

由此可见人工智能技术已经逐步应用于计算机辅助教学中，与教学现代化有着密切的关系。人工智能技术的发展也必将会对ICAI 的发展起到巨大推动作用。近几年来，人工智能的研究者们尝试着使学生脱离“辅导学习”的过程来接受新知识，而采用“通过活动进行学习”的方式。在教学的其他方面，人工智能技术还可以建立人类推理模型学习工具等诸多的运用， 展示出越来越好的实用性。随着Internet 的发展，虚拟现实技术的广泛应用， ICAI 也将得到进一步的完善。21 世纪的教育教学手段将是以智能化CAI 为主线，多学科、多方位发展的新技术的体现。这种手段产生了人机交互、人机共生等全新概念，使人类扩展了自己的能力，促进了教育领域方方面面的改革。

参考文献：

[1]王万森.人工智能原理及其应用[M].北京:电子工业出版社,2000.

第3篇：人工智能在教学的应用范文

1.1确保网络系统的稳定运行

在网络技术的管理中，有关工作者务必检测与控制一系列不同的网络资源，这样才能够保障网络运行的稳定。在此过程中，应有效把握系统资源的状况，并且进行合理分析，如果存在异常，需要异常关注，强化状态监控。通常而言，网络系统的运行状态都是高速化的，这就要求综合把握网络系统每时每刻的情况，人工智能可以有效地确保网络系统的稳定运行。

1.2具备非常强的协作能力

当今，计算机网络的规模日益庞大，系统结构日益复杂化。因此，单一管理网络系统越来越暴露出缺陷，这不利于计算机网络技术的进步，应用人工智能技术能够层次化地管理网络，确保计算机网络运行的稳定性.

1.3具备高效的非线性处理能力

以之前的网络控制理论作为视角而言，难以高效地管理计算机网络安全，这是因为网络系统具备复杂的拓扑结构，较难估计用户的操作行为，进而难以保障网络管理中的高度线性管控。人工智能具备非常强的模拟以及学习技能，因而能够有效地解决非线性问题。

2人工智能在计算机网络技术中的具体应用

人工智能在计算机网络技术中的应用，需要技术工作者在把握人工智能发展现状基础之上，坚持实用性与科学性的原则，基于多个维度出发，根据计算机网络技术的发展趋势和方向，促进高效、科学地应用人工智能技术。

2.1人工智能在计算机网络安全监控中的应用

在控制环节中应用人工智能技术，有效地实现了当前时期管理计算机网络工作的需要，在管理工作中应用控制技术的流程是系统化的。具体而言，应用人工智能控制技术先应采集和处理数据信息，在此过程中，以特定的形式储存有关的数据，方便之后提取与应用。为了便于应用信息和管理工作者实施人工操作，要求设置控制界面，以使良好的人机交互界面形式形成。并且，为了有效地处理突发的计算机网络管理现象，在人工智能控制组成部分中，应优化报警和监控部分，以实时监控计算机网络的一系列运行环节，保障如果存在运行缺陷，人工智能控制技术可以迅速和及时地进行识别，保障监控有效性。针对管理时存在的报警情况，能够以图像、电话、语音信息输出报警信息，通过各种各样的报警方式，提高了报警工作的有效性，管理工作者能够结合报警信息，实时解决一系列突发现象，以使技术损失减小。还能够应用人工智能控制技术设定权限，各种管理工作者因为工作岗位职责或管理工作水平存在不同之处，所以在设置管理权限的基础上可以有效防范管理工作者管理失误形成的风险。并且，也方便管理计算机网络管理工作者自身，以贯彻实施管理职责。

2.2人工智能在计算机网络数据处理中的应用

应用人工智能技术可以显著提高计算机网络处理数据的能力，人工智能技术能够进行计算机科学预测和动态模拟，进而以技术上支持开展一系列网络管理事宜，特别是针对预设性管理事宜，方便管理者进行管理活动，降低了额外投入的管理成本，奠定了之后处理数据和其它有关管理工作的良好基础。为了更好地在计算机网络数据处理中发挥人工智能技术的优势作用，工作者应立足于实际现状，切入人工神经网络，结合建构的人工神经网络机制，有效预测和处理一系列的网络信息。具体而言，人工神经网络可以结合实际运行的计算机网络状况，迅速取得网络运行的重点参数，且对比网络标准跟取得的参数，再输出对比结果，从而直观呈现计算机网络。通过神经元件的阈值和连接权衔接输出值、输入值，以使最理想的拟合函数形成，基于人工神经网络框架体系下，可以高效处理计算机网络运行中的一系列中心数据，特别是在阅读计算机网络中一系列技术参数和设备运行状况的基础上，确保人工智能技术可以迅速地预测管理过程中存在的缺陷，且高效设置应对缺陷的方案，此操作因为要求运算很多数据，为此，应前移数据信息处理工作，以建构计算机网络预测网络和动态模拟网络。

2.3人工智能在计算机网络模型中的应用

纵观实际运行的计算机网络状况而言，遗传算法相比较于其它算法，其也属于一种计算机网络数值模型，具备的优势是处理信息高效、模型简单等，并且属于一种人工智能被应用于计算机网络模型当中，从某种意义上来讲，遗传算法使智能化的模型实现。针对一些潜在的问题，遗传算法可以迅速地实施综合梳理和评估，提高了处理数据的有效性。在实际建构模型时，技术工作者应先调整编码环节，在优化编码的基础上，从技术上支持实现遗传算法，基于该思维模型的引导之下，工作者务必有效设置数学模型，以体现编码的价值。具体而言，在设置数学函数模型时，应兼顾计算机网络的评估适应性和初始状况，在处理以上两种数据信息的前提条件下，尽可能更科学地提升遗传算法评估计算的准确性。兼顾到遗传算法的技术特点，在管理计算机网络的情况下，能够耦合处理地理信息系统和遗传算法，结合地理信息系统的空间属性，实现遗传算法处理空间数据效果的持续提高，很好地发挥储存数据、分析数据、管理数据环节上遗传算法的价值，从而建构高效化的数据处理体系，真正使当前时期发展计算机网络的需要实现，将尤为高效、便捷的用户体验提供给用户。并且，切入遗传算法，可以实时监管计算机网络的工作状态，对于网络的运行而言，倘若存在有关的问题，工作者可以结合遗传算法迅速获得反映，从而奠定检修和排除故障的良好基础，以及实现计算机网络故障出现概率的显著减小，保障网络更加稳定地运行。

2.4人工智能在教育领域中的应用

在当今改革教学的进程中，课堂教学中业已日益普遍地应用先进的互联网技术。教育教学中应用人工智能技术，可以很好地激发学生的学习兴趣以及学习积极主动性，因而可以实现教学效率和质量的提升。结合当前时期的应用现状而言，人工智能的应用重点表现为早教方面，尤其是出现的AI智能机器人，推动早教向一种全新的教学视角转变，使教学并非仅仅限制在教材文本上。除此之外，互联网与人工智能的统一，还可以实时处理课堂教学中的一些问题，针对难以解答的问题，能够迅速、准确地搜索，从而实现更加理想的教学效果。

2.5人工智能在大众生活中的应用

基于社会经济的进步，人工智能技术业已逐步应用于人们平时的生活过程中，像是智能家居的出现大大方便了人们的生活，实现了人们高层次的生活需求。像是当今经常见到的窗帘智能控制、灯光智能控制，以及存在的智能家居远程控制系统等，都很好地呈现了人工智能的优势作用和极大的便捷性。因此，在人工智能将来的发展中，大众的生活中必将普遍地应用人工智能技术，从而将尤为优质的生活服务保障提供给人们。

第4篇：人工智能在教学的应用范文

关键词：人工智能，基础教育，专业发展

一、前言

人工智能（ArtificialIntelligence，简称AI)快速发展，在一定程度上促进了人们的思维方式、人际互动模式以及学习和教学方式的改变，我国教育部门不断重视AI技术在基础教育领域中的融合，以更好地促进中小学生的个性化发展。AI视域下，教师的工作环境将会越来越智慧化，智能阅卷、智能授课和智能评估逐渐成为可能，教师可以根据学生的学习进度和学习特征，有针对性地对学生开展个性化指导。同时，学生在课堂上也可以更熟练的使用平板电脑而不是手抄本进行交流。目前，AI技术已经成为教育系统性变革的内生变量，不断推动着教育模式的变革、教育理念的更新以及教育体系的重构，基础教育信息化进入了创新发展的2.0时代[1]。虽然我国AI教育发展水平落后于国际先进水平，尚未在在中小学教育中普及应用，但是我国教育部门已经制定和出台了相关政策，以推动基础教育和AI的不断融合和发展，可以预见，AI技术必将为基础教育发展赋予越来越强大的智慧支撑，推动基础教育现代化。

二、AI教育时代中小学教师面临的挑战

面对以AI为核心的信息技术，如何更好的促进学生发展，从适应到引领转变，实现自身的突破性发展，是教育工作者必须深思的问题。AI技术在一定程度上提高了教学水平和教学质量，但是在教师层面还是存在一些问题，使AI技术与基础教育在融合过程中面临一系列的挑战。1.与AI教育相配套的教学方法创新性不足AI教育作为一个高度依赖技术的跨学科领域，AI应用程序可以在一定程度上扮演教师的角色，观察学生的学习过程，分析他们的学习表现，并根据他们的需求为他们提供即时帮助。此外，了解AI技术的能力和特点，教师可以在课堂上采用合适的AI应用程序来提高学生的学习成绩、动机或参与度。新技术影响了教育体制和教学手段，在这样的背景下，教师在使用新技术时要关注教育主体、尊重教育主体，而不能秉持以往旧的认识。但是在现实教学中仍存在盲目学习的典型问题，教师未能针对学生的个性特征而进行因材施教，学生在学习的过程中存在“一刀切”的现象，而不是被个性化对待。2.AI师资力量薄弱AI教育属于多学科交叉领域，教师一方面要具备心理学、教育学和信息技术等各学科相关知识，另一方面要将这些知识进行整合和运用。目前虽然学生的学习意愿强烈，但是从当前AI的师资来看，具有AI学识的师资力量十分薄弱，教师普遍缺乏完整而系统讲授AI课程的能力和知识，部分教师简单地将AI教育视作机器人教育﹑编程教育、计算机辅助教学等，个别中小学的AI教师是由其他学科教师来兼任，此外，AI教师编制不足、师资质量不均衡也是突出的问题。教师师资队伍建设是改善AI教学质量的关键。3.教师培训缺乏针对性目前教师已了解到AI在教学方面发挥的积极作用，并认可AI对教学的促进作用，但大部分教师都是停留在简单的意识层面，在教学实践中并未真正去落实。虽然存在以上问题，但是大部分AI教育教师没有接受专业培训，在讲授AI知识时，缺乏深入性，只能浮于表面，有违学科初衷。4.实施路径单一AI教育作为新兴学科，是基于时代最新技术的教育，要求教师在专业发展过程中，一方面要注重掌握各学科知识，另一方面更要注重教师专业发展的实践性和情境性，强调学生在学习过程中的参与和体验。但是目前中小学AI教育实施路径比较单一，在课程设计上，教师主要停留在传统的信息技术与教学设计层面，学生在课堂学习和实践中难以系统而深入掌握AI的技术、方法和基本理念。在教授形式上，主要采用课堂教学的方式对AI知识进行讲解，而学生实践和体验的机会相对较少。

三、AI视域下中小学教师发展路径

中小学教师如何更好适应AI时代，更好的构建AI教育生态体系，以促进AI与基础教育的深度融合，主要有以下路径：1.培养信息素养信息素养的本质是全球信息化，人们需要具备的一种能力。面对AI技术的迅速发展，中小学教师应注重信息素养的培养，信息素养主要包括两方面内容，即信息技术素养和信息意识素养。在信息技术素养方面，中小学教师应呈现趣味性强的教学课件、流畅的运用多媒体、及时反馈学生的问题等调动学生的积极性，以激发学生各科的学习兴趣，培养良好的学习习惯。此外，中小学教师要保持对新技术的敏感性。信息意识素养是信息素养中的观念性成分，是教师对信息的态度、认识层面的关键要素，是信息素养的重要组成部分。中小学教师在信息意识层面，要积极接受新兴技术带来的学习和教学方式的改变，决定性意义转变的前提是更新观念。2.提升职业道德素养恪守职业道德：传道、授业、解惑是中小学教师的主要职责。随着AI与教育的融合，智能平板等设备可以在一定程度上代替教师讲授知识、解疑答难和阅卷评分，AI在得到科学利用的前提下，可以成为师生的强大助手，从而大幅提升教与学的效率。教师应积极面对AI技术给教育带来的便利，提高自身的自主学习能力和创造力，同时注重培养学生思维的创新性，呵护学生的好奇心和求知欲，鼓励学生发现和解决问题。引导学生树立正确价值观、道德观和法治观：如今AI技术迅速进入中小学生的课堂教学，深刻改变着学生的学习模式和师生互动模式，一方面教师要充分将AI技术有效整合到课堂，另一方面也要正视AI的使用边界，AI技术快速发展有可能带来伦理风险。在中小学阶段不乏这样的例子，有些学生利用课堂上学到的编程知识去充当黑客，或者产生网络成瘾行为，以上学生的偏差行为已经触及价值观的层面，对自身的身心健康产生不利影响。因此，面对AI技术的迅猛发展，教师要有效的应对信息技术带来的伦理挑战，深入研究思考并引导学生树立正确的价值观、道德观和法治观，提升学生的诚信意识和社会信用水平。3.更新教育教学观念改变传统单一教学模式：随着AI技术的发展，互联网、大数据分析、智能化推送等教育产品层出不穷，如果不能科学利用这些技术产品营造适合学生成长的教学生态环境，技术将无法真正促进学生学习效果和教师教学水平的提升。AI视域下，教师要接受并适应智能技术给教育带来的变化，转变传统教育观念和教师角色，同时，教师在教学中应考虑学生的认知发展的阶段性特征，适时了解学生的学习风格和学习策略及学习中遇到的学习障碍，利用多样的教学活动和教学过程将知识获取和能力培养结合起来，促进学生认知和非认知能力的发展，最终实现学生的全面和个性化发展。课堂教学中，教师应改变“灌输式”“注入式”等单一的教学模式，充分利用AI技术实现教学方法多样化，活跃课堂氛围，提高课堂效率，树立教学、体验和实践相结合的教学观，提升学生的动手能力，中小学AI教育在实施路径方面应该多元化，实现认知、实践和体验的有机结合。此外，教师要看到学生的不同进度和情感需求，借助于AI技术，根据学生的发展节奏制定不同的学习计划，做到因材施教，为每一位学生成长提供学伴式帮助。注重培养线上和线下相结合的自主学习能力：AI视域下信息技术与基础教育的融合，网络在线平台为教师提供了丰富的学习资源，教师要更新自身旧的知识框架，进而不断提高自身的知识体系。针对目前存在的教师培训缺乏针对性的现状，教师可以加强线上自主学习，学习教学中常用的AI技术和程序。首先，线上学习过程中，面对网络和AI应用提供的多种类别的学习内容，教师要根据所教学科和所任学段的学生发展特点，选择恰当的教学内容，以便信息技术可以更充分地服务于教学，从而提高教学水平。其次，教师在注重线上学习的同时，也要注重线下学习，教师在教学中可以组织课前、课后的学习讨论小组，就教学中遇到的问题进行面对面的沟通与交流。

四、结语

AI技术的迅速发展，给基础教育带来便利的同时也必然会带来较大的冲击与挑战，AI视域下，中小学教师应该以积极的心态去面对机遇和挑战，抢抓机遇、迎难而上，努力培养自身信息素养，提升职业道德素养，更新教育教学观念，在人与机器日益激烈的竞争中获得主导地位，在基础教育改革发展浪潮中实现跨越式自我发展。

参考文献：

第5篇：人工智能在教学的应用范文

关键词：智能机器人；外科学；专业学位研究生

人工智能（ArtificialIntelligence，AI）通过计算机技术来模拟人类的智能，是一门多学科、多领域交叉的前沿学科[1]。AI的快速发展，促使“AI+教育”模式席卷整个教育行业，能够在一定程度上缓解教育行业持续增长的个性化需求与日益稀缺的师资之间的矛盾，从而成为教育改革的热门和前沿[2]。当前在临床教学过程中，医学专业学位硕士研究生面临跨学科知识面狭窄和临床能力不足、本学科疾病相关基础知识匮乏和遗忘、缺乏横向和纵向的整合式医学知识回顾与临床思维训练等一系列突出问题[3]。而智能机器人作为“AI+教育”的一种形式，集多学科知识库、虚拟检查和操作、病例资料库、课程中心、个性化考核等智能模块于一体[4]，在专业学位硕士研究生临床教学中具有巨大潜力。我们将智能机器人应用于外科学专业学位硕士研究生临床能力培养中，取得了较好的教学效果，现报告如下。

1对象和方法

1.1对象

2019年2月至2020年1月，选取重庆医科大学第一临床学院在骨科进行临床实践的2017级、2018级外科学专业学位硕士研究生共82名作为研究对象，其中男生65名，女生17名，年龄23~30岁，平均（25.20±1.24）岁，所有研究对象均知情同意。

1.2方法

本研究采用试验对照方法。利用骨科两个独立楼层的病区作为便利条件，按照随机原则以每病区41人分入骨科两个病区。一个病区配置智能机器人辅助临床教学，作为试验组，男生34人，女生7人，年龄23~30岁，平均（25.05±1.11）岁；另一病区未配置智能机器人，进行传统临床教学，作为对照组，男生33人，女生8人，年龄23~30岁，平均（25.37±1.36）岁。入科前统一进行理论知识考试，所有学生使用同一套试卷。两组基线资料如年龄、性别及入科前理论考试成绩比较均无显著性差异（P＞0.05）。

1.3教学实施

两组均按照国家《住院医师规范化培训内容与标准（试行）》[5]进行培训，以住院医师负责制参加临床医疗工作，临床技能操作基本训练要求按统一标准，定期以小讲座、疑难病例讨论形式学习相关专业理论知识。每位学生均固定医疗组，并指定一名带教教师，均为本科室取得中级职称3年以上的医师。临床实践时长均为24周。1.3.1试验组教学实施整体上按照带教教师为主、智能机器人为辅的教学模式，将智能机器人应用于研究生临床医疗实践活动中，包括参与入科教育、岗前培训、小讲座、疑难病例讨论、跟随查房等。（1）移动数据终端功能：通过先期导入骨科教学大纲、骨科学专著、运动系统教学PPT、影像学资料、解剖资料、病理资料、教学视频，建立智能机器人教学多学科数据库。学生可利用智能机器人这一移动数据终端，随时通过输入和语音对话功能查询、获取相关知识，及时解决临床活动中遇到的部分问题。（2）人工智能化辅助教育：依靠人工智能的自适应学习功能，智能机器人可在与学生不断的交互中了解其学习短板，不断更新临床指南、专家共识等临床研究进展，实现教学数据库的持续更新。临床教学过程中，带教教师在讲解典型疾病、分析疑难病例和操作指导时，智能机器人可以就云数据库相关资料及网络资源进行系统检索，快速整合相关图片、视频等资料，配以语音解读及即时问答，实现即时教学基本理论巩固和教学深度及广度的拓展。此外，根据对知识的掌握程度，智能机器人可为不同学生制订个性化学习计划。（3）考核功能：通过实时提问、课后问卷调查等形式对学生进行反馈式考核，通过下一次学习提醒或再考核，不断促进学生巩固所学知识，以考助练，以练代考，练考一体。1.3.2对照组教学实施采用传统临床教学法，学生跟随带教教师参与床旁示教式临床实践，同时参加入科教育、岗前培训、小讲座、疑难病例讨论等教学活动。

1.4教学效果评价

1.4.1理论知识考试24周的临床实践结束后进行理论知识考试。试题命题与组卷由两名具有副高级职称、未承担带教任务的教师负责。所有学生使用同一套试题，均为选择题，题量100题，总分100分，考核方式为机考，每位学员的题目顺序由电脑随机抽取，在相同时间闭卷完成考试。1.4.2问卷调查调查问卷为自行设计，经过本专业基地3位高级职称专家审核。包括5个问题，设置赞同、中立和不赞同3个选项。问卷调查由住培教学秘书负责，于出科理论考核后现场发放并回收，学生匿名填写。1.5统计学处理采用SPSS25.0软件对相关数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差（x±s）表示，组间比较采用t检验；计数资料以频数和百分比表示，组间比较采用χ2检验。P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2结果

2.1两组理论知识考试成绩比较

试验组理论知识考试成绩为（87.02±4.89）分，高于对照组的（80.59±5.86）分，差异具有统计学意义（t=5.406，P＜0.01）。

2.2两组对教学方法的评价比较

以问卷调查方式了解两组对教学方法的评价。共发放问卷82份，回收有效问卷82份，有效回收率100.0%。结果显示，试验组对教学方法的满意度高于对照组，差异具有统计学意义（P＜0.05，见表1）。

3讨论

3.1专业学位研究生临床教学的特点和存在的问题

专业学位研究生的学习不同于本科学生，需要培养自主探究和解决问题能力[6]。同时，临床实践教学亦不同于课堂教学，更需要学生发挥主观能动性和积极性，解决临床工作中遇到的困难和发现的问题，有目的性地获取知识[7]。专业学位研究生临床教学长期以来存在教学资源较为单一、缺乏新颖性及参与感等问题[8]，教学内容主要局限于临床症状与临床处置，缺乏对疾病病理生理基础、解剖基础等相关知识的展示与梳理，导致学生机械地重复临床工作，而对疾病诊断、影像学资料理解及分析能力较差，出现临床实践和基础理论脱节现象[9]。

3.2智能机器人的智能移动数据终端功能有利于学生掌握知识

智能机器人辅助教学可以在一定程度上弥补上述缺陷[10]。本研究结果显示，试验组理论知识考试成绩高于对照组，这提示智能机器人辅助骨科临床教学，使学生能够更深入地理解、更好地掌握理论知识。骨科医疗领域数据中超过50％的是医学影像和病理图片等非结构化数据，智能机器人通过人工智能技术建立骨科和相关学科知识库，在临床教学中及时、实时提供病理生理、解剖等基础知识，进而带来更好的决策体验，提高临床教学效率，让临床教学起到再次巩固整合基础知识的作用，让学生更好地做到学以致用。智能机器人具备的自适应学习功能，高效、准确地提供相关学科知识，使师生双方教与学的效率得以大幅度提升，交互学习和自主学习能力得以增强。

3.3智能机器人利于实施个性化反馈和考核

智能机器人的另一个重要特点就是在与学生交互过程中实时准确记录其对知识的掌握程度，通过信息反馈分析，制订个性化教学计划及考核方案，实现某种程度上的因材施教，这也是带教教师个人工作很难达到的。临床带教教师首要属性是临床医生，并非全日制专职教师，需要承担大量繁重的临床工作，无法随时随地回答学生的问题和亲自指导技能操作。因此，智能机器人对传统带教模式进行了有效补充，弥补了师资不足所带来的缺陷。

3.4智能机器人提高了学生满意度

智能机器人由于形式的新颖性和科技潮流感，激发了学生学习的主动性、积极性和兴趣，活跃了临床教学气氛。与对照组相比，试验组学生对教学模式的评价更高。

4结语

智能机器人辅助骨科临床教学，提高了专业学位研究生临床教学质量，得到了学生的普遍认可，同时对现有培养制度进行了有效补充，丰富了教学手段，创新了培养模式，值得进一步探索。但人工智能在医学教育中的应用尚处于起步阶段，技术上不太成熟，功能设计也有待研发人员和医学教育人员共同完善。值得一提的是，智能机器人可以提高医学生的学习效率，但不能完全取代教师。人类的想象力、独创思维、交流能力是人工智能暂时无法具备的，医学专家丰富的理论知识和宝贵的临床经验，以及言传身教的影响力，在专业学位研究生临床实践教学中始终占主导地位，不可或缺。

参考文献：

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[2]卫荣，马锋，侯梦薇，等.人工智能在医学教育领域的应用研究[J].医学教育研究与实践，2016，25（6）：835-837.

[3]温秀杰，岑颖，莫媛媛，等.医学专业学位研究生教育模式与考核体系的思考与建议[J].医学教育研究与实践，2016，25（3）：409-411.

[4]HAYASAKAY，FUJIKURAT，KASHIMURAM.Expectationsforthenextgenerationofsimulatedpatientsbornfromthoughtfulanticipationofartificialintelligence-equippedrobot[J].JNipponMedSch，2018，85（6347-349.

[5]国家卫生计生委办公厅.住院医师规范化培训内容与标准（试行）[A].国卫科教发[2014]48号.

[6]葛炳辰，黄华兴，夏添松.临床医学专业学位研究生现状分析及对策思考[J].南京医科大学学报（社会科学版），2017，18（1）：67-69.

[7]孙慧.通过全国医学院校大学生技能竞赛反思儿科临床实践教学[J].中国继续医学教育，2018，10（29）：43-45.

[8]郝婷，李玉华，李建光.基于“医教协同”背景下的临床医学类专业学位硕士研究生课程教学现状与对策研究[J].新疆医科大学学报，2017，40（8）：1125-1126.

[9]KUMARNL，PERENCEVICHML.Howtomaximizelearninginagas－troenterologyfellowclinic：preparetoprecept[J].Mentoring，Education，andTrainingCorner，2018，155（1）：8-10.

第6篇：人工智能在教学的应用范文

关键词：Agent；网络教学；XML

中图分类号：TP18文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)18-31692-02

Intelligence Agent in the Network Instruction System

YE Yan

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

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

Key words: Agent;Network instruction;XML

1 引言

Internet的迅速发展，为传统的远程教学和学习提供了新的思路和方法，网络教学应运而生，它必将在教育科研的各个方面发挥越来越重要的作用。那么如何提高网络教学系统的智能化程度是目前教育技术领域的一个重大课题。人工智能领域中的Agent技术的出现为我们解决这个课题提供了强有力的支持。

2 Agent技术

随着分布式人工智能（DAI）研究的深入而发展起来的Agent技术已经成为AI（人工智能）及其它计算机领域内的一个重要研究课题。由于所研究和关心的问题不同，Agent目前尚无被普遍接受的一般定义。但Wooldridge和Jennings在1995年提出了目前较权威的Agent定义，获得了计算机领域专家的普遍认同。此定义包括了两个子定义：

定义1（弱定义）：Agent用以最一般地说明一个软硬件系统，它具有这样的特性：①自治性（autonomy）, Agent可以在没有人或其它Agent直接干预的情况下运作，而且对自己的行为和内部状态有某种控制能力；②社会性（scalability）：Agent和其它Agent（也可能是人）通过某种语言进行信息交流；③反应性（reactivity）: Agent能够理解周围的环境，并对环境的变化作出实时的响应；④能动性（preciseness）：Agent不仅简单地对其环境作出反应，也能够通过接受某些启动信息，表现出有目标的行为。

定义2（强定义）：Agent除了具备定义1中的所有特性外，还应具备一些人类才具有的特性，如知识、信念、义务、意图等。

总之，Agent是一个具有自治能力的实体，这个实体是一个由软件支持下的系统（一般以软件居多，这也是当今研究的热点），这种软件能够在目标的驱动下对环境的变化作出主动的反应，完成特定的任务。

按照Agent的应用可以分为单Agent系统和多Agent系统。

单Agent系统主要用于实现本地的任务，也可以用于在网上进行信息搜索。从结构上分析，一般把单Agent分为慎思型Agent（Deliberative Agent）、反应型Agent（Reactive Agent）和混合型Agent（Hybrid Agent）.

多Agent系统（MAS）是由一组独立的但又协同工作的Agent构成，Agent是其基本的组成单元，又是独立运行的实体。MAS通过信息使若干个Agent保持独立完成某一问题求解的能力，多个Agent相互协助以完成更复杂的问题求解。

3 基于智能Agent的网络教学系统

随着网络教育研究的不断深入，认知理论、建构主义等新的教学理论不断被引入到网络教育中。建构主义提倡在教师指导下的以学习者为中心的学习，既强调学习者的主动性，又不忽视教师的主导作用。在这里，教师是学生学习的引导者、帮助者和促进者，而不是知识的提供者和灌输者；学生是学习的主体，是意义的主动建构者，而不是知识的被动接受者和被灌输的对象。目前的网络教育课程很大程度上是把传统的教育课程搬到网上，教学方式单一，教学内容没有很好的针对性。

结合Agent技术，我们提出了一种新型的网络教学系统模式。如图1所示：

图1 基于Agent的网络教学系统模型

该系统可以采用B/A/S模式，即浏览器Browser/Agent/中心服务器Server。客户端利用浏览器上网，这样不需要为不同的客户端安装不同的客户程序，为复杂的分布式应用提供了统一的环境。中间层是各种Agent，负责沟通客户端和服务器。

3.1学生信息库：用来记载每个学生的基本特征和学习特征，基本特征包括：姓名、登录号、口令等；学习特征可以包括：学习的时间、内容、学习的水平（初始水平、目前水平）、学习者学习能力级别等，为了节省存储空间，学习特征可以记载最近几次。

3.2知识库：包含基本的学习资料和测试资料，是系统的基础和核心。能对每一个学习者提供专业的最大的资源数据，并可以通过教师的干预和学生的反应对本身的知识库进行主动的调整和扩充，主动从网络上获取相关的信息，重组成为更有意义的知识。

3.3教师Agent：当教师登录后，系统自动生成一教师Agent，这是教师与整个教学系统的接口。通过这个Agent，教师可以较好地实现与整个教学系统的交互，对教学的过程进行相关的指导和监控。

3.4学生Agent：当学生登录后，系统自动生成一学生Agent，用来辅助学生与系统交互，引导学生的学习，并在学习过程中根据学生的实际情况，从教学策略库中寻找合适的教学策略给学生以指导，在学习结束后将学生的学习结果返回学生信息库。

3.5个性分析Agent：学生登录后，系统也随之生成个性分析Agent。个性分析Agent通过调用学生信息库，查看学生以往的学习记录，根据这些记录为学生本次学习呈现最初的学习资料。个性分析Agent在学生的整个学习期间要不断地分析学生学习状态，为用户的下一步学习做相应的准备。个性分析Agent还负责将本次学习的最终分析结果返还给学生信息库。在学生的整个学习期间，学生Agent和个性分析Agent之间要不断进行交互。

3.6问题求解Agent：对学生提出的某些问题进行解答。要求智能化的程度较高，应该在其他Agent的帮助下实时给出较为满意的答案。如果有一些无法回答的问题则可以求助于教师。

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3.7评价Agent：可以自动生成针对不同学习者的测试题，来对学习者的学习水平进行评价，其根本目的在于为改进课程的模式和内容提供依据。

3.8管理Agent：负责从总体上协调各个Agent，对整个的教学情况作宏观的调控。

以上列出来的这些Agent只是一些示范性的例子，并不表示覆盖了Agent的全部。在网络教学系统逐渐完善的过程中，将包含更多的Agent和资源。

基于智能Agent的网络教学系统的实现，我们可以采用Java语言开发。因为Java的安全性和可移植性，简化了Agent的开发，Java字节码能够在任何具有Java虚拟机的硬件环境和操作系统平台上运行。

另外XML（Extensible Markup Language：可扩展标记语言）以其良好的数据存储格式、可扩展性、高度结构化、便于网络传输等特点，现已成为网络发展趋势的主流技术之一。XML提供了丰富的语法来存储数据、携带数据和交换数据，能方便地在独立的平台之间交换数据和针对特定的应用定义自己的标记语言。Agent采用Java实现并且包含XML对象，称为XML Agent。它具有以下特征：智能性，通用、简单的数据交换等。XML Agent将逻辑和数据封装在一起，在网络间移动，能在具有Java运行环境的节点直接处理。

4 基于智能Agent的网络教学系统的特点

Agent应用到网络教学系统中，主要的优点有以下几方面：

4.1实现了“个性化”教育

利用Agent的智能性可以针对每一个学生的学习情况，采取不同的教学方式，提供不同的教学资源，改变了传统素质教育的“一视同仁”，实施了个性化教学。

4.2人性化的交互界面

Agent引入后，教学系统和学习者的交互方式将发生根本的变革。在教学的过程中学生将感到与以往完全不同的教学气氛，计算机随时地“倾听”学习者的声音，并对教学过程进行调整，充分调动了学生学习的积极性和主动性。

4.3增强了系统的可维护性和可扩充性

系统中的多个Agent是相互独立而又彼此联系的实体，易于维护和扩充，从而提高了整个系统的可维护性和可扩充性。

5 结束语

现在发展网上教学的关键不是从物理意义上扩大网络范围，而应该改善现有网上教学系统的性能。Agent技术的引入，使远程教育的智能化水平得到了质的提高。随着网络环境的不断完善和智能Agent技术的逐渐成熟，基于智能Agent的网络教学系统将是未来网络教学的发展方向。

参考文献：

[1]石纯一,张伟,徐晋晖.等.译.多Agent系统引论[M].电子工业出版社,2003.52-96.

[2]聂亚杰,刘大析,马惠玲.Agent的体系结构[J].计算机应用研究,2001,(9):52-55.

[3]何克抗,郑永柏,谢幼如.等.教学系统设计[M].北京师范大学出版社,2002.47-81.

[4]何炎祥.Agent与多Agent系统的设计与应用[M].武汉大学出版社,2001.63-106.

[5]叶燕.基于多Agent的远程教育系统研究[J].中国远程教育,2004,(4):70-71.

第7篇：人工智能在教学的应用范文

关键词：信息技术 学习能力 终身学习

作为一种创新教学的尝试，我们在高二、高三部分班级进行了网络教学实践。

一、信息技术教学与常规的教学模式的区别

（1）教学环境的改变

运用信息技术进行教学一般是在电脑教室进行的，整个教室基本做到了每位学生一台电脑。因此，学生的学习工具除了普通的课本、笔、纸外，还有与因特网相联的计算机，整个教学过程看起来是在教室进行，但教学环境却是真正的因特网环境。学生真实的接触到了远程教育体系、终身学习和社会化学习这种看起遥远的事情。

（2）师生角色的转变

作为一种创新教学的尝试，教学中我们没有采用传统的以教师为中心的“讲授式”教学方法，而是采用教师指导下的，以学生为中心的学习。教师在整个教学过程中起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、讨论等学习环境充分发挥学生的主动性、积极性，最大限度的培养学生的创新精神。

（3）教学过程的转变

上课时教师首先通过电脑把本节课的教学目的、内容及学习提纲展示给学生，然后学生利用教师提供的网址进入相关的网站进行自主学习。对于不懂的问题学生可以相互讨论。最后利用交互式的教学软件进行检测学生的掌握情况，教师再有针对性的进行指导教材中的难点和重点。

（4）教学方法的转变

信息社会的特点是个性化、多样化，关心人、尊重人、一切为了人成为信息社会的主旋律。网络教学充分考虑学生的个性特点，在教学目标规定的最基本的方面都能达到合格标准的同时，最大限度的发挥每个人的潜能与价值。在教学中努力渗透“科学、技术、社会”教育思想。尽可能在教学中让学生讨论一些现实问题。如：在学习“遗传的物质基础”时，结合信息技术可设计以下一些问题：1、基因工程是怎么回事？它在生产中有哪些实际应用？2、人类基因组计划有哪些国家参与？它研究的是什么问题？对人类有哪些好处？人们要警惕基因组计划的哪些应用？等。让学生运用各种知识，从社会利益、风险、科学技术的发展与安全等方面综合考虑问题，以培养学生的科学评价、科学决策能力。

二、结论与思考

（1）提高了学生的学习兴趣

信息技术运用集文字、图像、声音于一体的多媒体教材替代抽象、枯燥的生物课本，虚拟技术使看不见、摸不着的微观世界和复杂的生理过程生动直观地显现在学生的眼前。加上与现实生活相联系的一些问题讨论，使学生感到生物知识趣味无穷，大大激发了学生的求知欲望，增强了学生学习的积极性和主动性。

（2）提高了学生合作学习的能力

信息技术中的网络教学通过因特网的查询，为学习者的双向交流提供了广阔空间，达到了“人―机―人”相互学习，即学习者通过网络与教师和其他学习者进行相互交流，协作学习。

（3）学会信息资源的利用

运用信息技术进行教学，使学生初步形成了信息社会所必须的信息获取、信息分析和信息加工能力。

（4）增强了对现代教育的认识

信息社会使知识的创造、存储、学习和利用方式发生了革命性的变化，音像技术、计算机技术、现代通信技术和人工智能技术在教育领域广泛应用；网络教学完全改变了“以课堂为中心、以书本为中心、以教师为中心”的传统教育教学模式。

三、信息技术教学与常规的教学模式的区别

（1）教学环境的改变

运用信息技术进行教学一般是在电脑教室进行的，整个教室基本做到了每位学生一台电脑。因此，学生的学习工具除了普通的课本、笔、纸外，还有与因特网相联的计算机，整个教学过程看起来是在教室进行，但教学环境却是真正的因特网环境。学生真实的接触到了远程教育体系、终身学习和社会化学习这种看起遥远的事情。

（2）师生角色的转变

作为一种创新教学的尝试，教学中我们没有采用传统的以教师为中心的“讲授式”教学方法，而是采用教师指导下的，以学生为中心的学习。教师在整个教学过程中起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、讨论等学习环境充分发挥学生的主动性、积极性，最大限度的培养学生的创新精神。

（3）教学过程的转变

上课时教师首先通过电脑把本节课的教学目的、内容及学习提纲展示给学生，然后学生利用教师提供的网址进入相关的网站进行自主学习。对于不懂的问题学生可以相互讨论。最后利用交互式的教学软件进行检测学生的掌握情况，教师再有针对性的进行指导教材中的难点和重点。

（4）教学方法的转变

信息社会的特点是个性化、多样化，关心人、尊重人、一切为了人成为信息社会的主旋律。网络教学充分考虑学生的个性特点，在教学目标规定的最基本的方面都能达到合格标准的同时，最大限度的发挥每个人的潜能与价值。在教学中努力渗透“科学、技术、社会”教育思想。尽可能在教学中让学生讨论一些现实问题。

四、结论与思考

（1）提高了学生的学习兴趣

信息技术运用集文字、图像、声音于一体的多媒体教材替代抽象、枯燥的生物课本，虚拟技术使看不见、摸不着的微观世界和复杂的生理过程生动直观地显现在学生的眼前。加上与现实生活相联系的一些问题讨论，使学生感到生物知识趣味无穷，大大激发了学生的求知欲望，增强了学生学习的积极性和主动性。

（2）提高了学生合作学习的能力

信息技术中的网络教学通过因特网的查询，为学习者的双向交流提供了广阔空间，达到了“人―机―人”相互学习，即学习者通过网络与教师和其他学习者进行相互交流，协作学习。

（3）学会信息资源的利用运用信息技术进行教学，使学生初步形成了信息社会所必须的信息获取、信息分析和信息加工能力。

第8篇：人工智能在教学的应用范文

由全球华人计算机教育应用学会主办，浙江大学承办的第十五届全球华人计算机教育应用大会（The 15th Global Chinese Conference on Computers in Education，简称GCCCE2011）于2011年5月29日至31日隆重召开。全球华人计算机教育应用大会是一项国际学术会议，每年举办一次，旨在汇聚世界各地教育政策制定者、学者、教育工作者、校长及一线教师，分享有关信息与通信技术（ICT）教育应用的实践方法及成功经验，以推动教育信息化的发展，促进教育创新。值得强调的是，本次会议已列入美国规模最大的专业学会――电气与电子工程师协会（IEEE）会议列表。

本次会议的主题是：信息技术促进教育创新，旨在深入探讨信息技术促进教育创新的相关问题，推动全球华人计算机教育应用界同仁的交流。围绕此主题，本次大会开设了十个子会议进行深入讨论：移动学习与泛在学习、教育游戏与非正式学习、ICT在华文教学中的应用、计算机支持的协作学习与人工智能教育应用、数字化学习环境构建与教育软件设计、数字化测试与评价、数字化学习与企业培训、中小学信息技术教育与应用、中小学教师论坛、博士生论坛。本次会议共吸引了500多名来自大陆、台湾、香港、新加坡、日本、非洲等国家或地区的学者，其中正式代表240人，嘉宾40人，研究生代表220多人。

二 论文集主题与作者信息

为保证论文的质量和吸引广大学者的积极参与，本次会议收录的论文被IEEE出版，并送交工程索引（EI）检索。当然，这也是前14届高质量的会议成果铸就了今天的国际认可，从这一层面也可看出主办方为促进学术繁荣所做的努力。

1按论文主题划分

本次会议收到来自大陆、台湾、香港、新加坡、日本、非洲等国家或地区的学者积极投稿，共收到论文1327篇，经过严格的评审后，录用论文414篇，录用率为31.2%。其中张贴论文73篇，大会最后还评出优秀论文22篇。论文集紧密按照大会主题进行编订。

从表1数据可以看出“计算机支持的协作学习与人工智能教育应用”和“数字化学习环境构建和教育软件设计”来稿数量不相上下，依然沿袭往届的特征，说明在计算机的教育应用领域，学习环境的构建和教育软件的设计是热点。“教育游戏与非正式学习”的篇数紧跟之后，并且与往年相比，数量有所上升，表明在游戏中教育和组织非正式学习受关注度较高。而“ICT在华文教学中的应用”与往年相比数量有所下降，这与大会召开的地理位置相关：本次会议在大陆召开，而此主题研究者多为台湾地区。经研究分析，本次大会研究热点和重点话题基本与往届相同。

2按作者来源划分

本次会议收录论文的作者是来自全球各地的华人，笔者按照第一作者所在单位统计得表2：

分析表2的数据得知，除了中小学教师论坛，其他主题论文的作者半数以上来自大陆地区，除了地理优势外，在教育信息化背景下，大陆地区的研究者积极参与学术研究，推动教育信息化稳步发展。

三 会议内容聚焦与评述

会议邀请来自于大陆、台湾、香港、新加坡、日本、非洲等地教授、学者做了四个大会主题演讲和十个专题讨论会，另外还组织参会者对杭州胜利小学进行半天的参访活动。

1大会主讲

香港大学罗陆慧英教授以“信息技术促进教育创新的可持续发展”为题，认为教育是一个复杂的系统，是由多个要素及其相互作用组成，任何一个单一的教育创新的做法都不会成为未来的教育模式。把信息和通信技术引进课堂教学，是对传统的教与学模式的“破坏性”转型。罗陆慧英教授以一个园区的变化为喻，提出要从生态系统的角度来处理教育创新问题，并给出了五项教学改革可持续发展的生态条件：一是政策，即跟变革相配合的明确的政策方向和压力；二是鼓励和支持策略，即适当的政策措施以栽培崭新实践的出现；三是专业连网，即教育人员专业战略协作和联网机制：四是为学习而建的架构，即机构学习是教学改革可持续发展的关键；五是学习•信息技术•技术，即以信息技术作为教学创新的物质体现、中介和基础设施。罗陆慧英教授的报告从系统的宏观角度深刻分析了信息技术能够促进教育创新，但是教育创新改革的可持续发展过程艰难，需要五项条件统筹配合。

华中师范大学杨宗凯教授主题演讲的题目是“深化融合，支撑创新――关于教育中长期规划教育信息化问题的思考”。杨宗凯教授作为国家教育信息化十年发展规划（2011-2020年）编制专家组组长，以《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》第十九章“加快教育信息化进程”的内容及国际教育中长期规划的需求为背景，阐述了对我国教育信息化发展的思考。在报告中，杨教授指出我国的教育信息化整体上处于起步、应用阶段，并结合我国教育信息化发展现状，介绍了国家教育信息化十年发展规划编制的指导方针、工作方法、整体风格以及四部分的成果，让所有教育工作者提前学习到国家教育信息化十年发展规划。最后杨教授还欢迎大家在国家教育信息化十年发展规划的意见稿推出时给出自己的意见和思考。

台湾科技大学黄国帧教授主题演讲的题目是“移动与泛在学习的研究趋势与应用”。在报告中，黄教授完整的介绍了移动与泛在学习的定义、实现架构及研究趋势，同时结合实例说明过去的教学工具与策略如何与新的科技结合，获得良好的教学效果。黄教授已发表超过350篇与数位学习及智慧型系统相关的论文及著作，在演讲中，黄教授展示了多个在自然科学及乡土教学方面的实际应用策略及成果，不仅为教师和研究者提供了具体的参考内容，还为研究生树立了在实际教学活动中研究的典范。最后，黄教授总结说“教育为本，科技为用”，指出了所有的科技都是教育中的工具，教育才是重点。

华中师范大学祝智庭教授在大会最后一天下午以“中国基础教育信息化新发展：从班班通到教育云”为主题，分析了在落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》背景下，我国基础教育信息化现状与发展趋势，提出了班班通到教育云的发展路线。在报告中，祝教授先介绍代表国内先进水平的“绿色班班通”解决方案以及在全国各省市的推广应用状况；接着推出基于大教育装备的“绿色教育云”开发计划，介绍其核心技术及服务框架；最后就如何通过电子书包作为云端个人学习环境，介绍具有前瞻意义的电子书包系统功能建模，以及电子课本――电子书包技术标准研究进展。据了解，电子书包已经在上海、扬州的部分学校进行开发使用。祝教授的报告内容吸引了众多华人的兴趣，台湾、香港等地专家学者纷纷提问，表示对此研究的支持和认同。

2 部分子会议报告综述

据统计，此次大会的子会议共有182场，同一时间段有5场报告在同时进行，笔者选取部分报告进行综述分析。

(1)移动学习与泛在学习

移动设备的迅速普及和相关技术的飞速发展催生了移动和泛在学习，创造了这两种新型的并极富潜力的学习模式。移动与泛在学习（台湾称为“行动与无所不在的学习”）历来是GCCCE大会研讨主题之一。从本次会议的收录论文来看，移动和泛在学习以台湾学者研究为代表，并以自然科学和英语学习为实例，以混合学习、泛在学习等理论为理论基础，以当下流行的技术设备为工具和手段，以实证研究等为研究方法，探讨相关的学习环境、学习模式、学习活动等。

(2)教育游戏与非正式学习

在娱乐中学习的思想催生了教育游戏，经统计发现，该主题主要是台湾地区研究生作为毕业论文的热门选题范围之一，研究的思路是以一定心理学方法或策略为基础，用量表、问卷等工具，并结合各种教学策略，设计各种教育游戏，对学生进行实验研究。其中，以国立台湾师范大学佳燕的题为《目标层次与鹰架策略对国小学童程序设计学习成效与认知负荷之影响》和国立台湾科技大学宋涵钰的题为《基于凯利方格之游戏学习模式对改善学习成效及态度之研究》为典型。此类选题的角度、研究方法和研究重点值得大陆的研究生借鉴。

(3)ICT在华文教学中的应用

在华文教学中写作课程的教学是一大难点，很多非大陆地区的华文研究者都在研究如何更好的利用ICT提高学生的写作能力。在报告中，台湾国立成功大学的苏彦宁团队的《导入网络同侪互评策略于国中写作课程之学习环境建置与初探》和新加坡教育部教育科技司Jo KimLee团队的《线上作文互评功能在教学上的设计与使用》不约而同的用到学生的线上互评策略，此策略吸引了与会者的兴趣并展开热烈的讨论。该主题的主持人陈明溥教授最后总结时指出，在华文教学中，不管使用何种策略，对社会性软件的选择很重要，而学生对社会性软件的使用热情度与学习环境的设计或学习活动设计相关，因此学习环境的设计或学习活动的设计才是提高学生写作能力的重点。

(4)计算机支持的协作学习与人工智能教育应用

从论文投稿和报告数量来看，计算机支持的协作学习与人工智能教育应用是目前的一大研究热点和重点。北京师范大学蔡苏代表他的团队做了题为《基于三维交互虚拟学习环境的案例开发与探究》的报告，报告中以四个众所周知的数学案例――天体运动、牛顿第一定律、牛顿第二定律、单摆运动展现了三维交互的虚拟学习环境，最后还用增强现实技术现场展示了这四个案例，吸引了众多与会者的注意和探讨。不得不说，随着虚拟现实技术的发展，尤其增强现实技术，计算机支持的协作学习与人工智能在教育中的应用前景会更宽泛。

(5)数字化学习与企业培训

数字化学习与企业培训是计算机在非正式教育领域应用的典范，但一直受到教育界的关注和研究，在往届的GCCCE大会中数字化学习与企业培训就受到专家及学者深刻探讨，当然此次大会也不例外。台湾师范大学张基成教授的《台湾企业数位学经验与个案》的报告是有关中小企业网路大学校在台湾的实施和推广。这个网路大学校的建设是为满足台湾企业从业人员、中小企业的自主性学习需求，课程内容浅易入门、广而多元，为台湾中小企业营造了数位学习的氛围，其运营模式主要包括学习入口网、学习平台、教材管理、学习服务、组织学习、推广服务和专案管理。这个中小企业网路大学校为逐渐兴起的企业大学的建设提供一个好的案例。

南京师范大学张义兵老师的《企业培训课程的设计与开发》是以苏宁电器的员工培训为例，介绍了他为苏宁电器设计和开发的培训课程的阶段成果。针对苏宁电器的要求，张老师对苏宁电器进行知识管理、培训教材设计、网络课程设计和e-learning策划。张老师的研究告诉我们企业培训没有通用的课程，不同的企业、不同的工作性质、不同的员工培训的内容都是不一样的。所以，要深入研究企业培训，先深入掌握企业各个岗位和员工特征。

四 GCCCE促进教育技术发展

经笔者调查统计，发现到会作报告的专家学者多是教育技术专业的背景或是与之相关专业的背景，徐州师范大学更是有20多名研究生参加，可见此次大会在教育技术人心中的重要性。计算机应用于教育是教育技术电教发展道路上的一个标志性的分支阶段，不仅因为计算机技术的发展越来越广泛，应用越来越深入，更因为提高教育质量是教育技术的根本问题和使命。

1 名称问题

2011年4月20日教育部了《普通高等学校本科专业目录（修订一稿）》的意见征求稿，提出将“教育技术”更名为“教育信息技术”。对于此问题，《电化教育研究》杂志社通过新浪微博平台广泛征求了改名问题的意见和建议，众多教育技术学专业的专家参与讨论并给出自己的意见。根据微博留言可知大家意见不一，总体认为教育技术更名是必要的，但是更名为“教育信息技术”是不合理的。

众所周知，教育技术在发展过程中先后出现了多次更名的现象：教育技术起源于“视觉教育”，后来更名为“视听教育”，再到“视听传播”，发展至我国曾有学者（至今有学者）称为“电化教育”，最后到广为大家接受的“教育技术”。我们不难发现教育技术的名称变化过程中技术的发展起到了重要的作用。于是教育技术是否要更名，免不了要考虑技术是否又发展到一个新的阶段。然而，纵观此次会议中所有专家学者在报告或论文中所用到的技术发现，专家学者们都在强调计算机在教育中的应用，并没有提出新的技术，只是技术使用过程中方法的创新。鉴于此点，笔者认为教育技术更名还没有更名的必要。但是在此次会议中，许多大陆的专家学者提到教育信息化的背景，他们指出我国还处在教育信息化的起步、应用阶段，要达到教育与应用的融合发展还需要经过融合和创新阶段。另外“教育技术”的名称毕竟是从国外引进，并不具有中国特色。考虑到以上两点，笔者赞同一些专家在微博中提出的更名为“信息化教育”的说法，同时“信息化教育”说明了教育技术的重心在教育，从而避免了教育技术姓“教”还是姓“技”的争论。

2 技术促进教育

正如台湾科技大学主题报告时所说“教育为本，科技为用”，教育技术的根本落脚点也是在教育，任何的技术（包括计算机相关技术）都是为提高教育的手段。我们关注技术的不断创新与应用，更强调是各种新技术下的教育能否得到提高甚至改革。

此次GCCCE（2011）大会“数字化学习与企业培训”的主题会上专门安排了一场由清华大学、中国教育技术协会钟晓流教授所做的题为《关于中国教育技术行业标准研制》的报告。2010年5月12日中国教育技术协会在清华大学成立了中国教育技术协会技术标准委员会（下称“标委会”），专门从事教育技术行业标准的研究与制定工作。钟教授的报告内容是标委会提出的在2011年开展并完成《多媒体教学环境规范建设》研究与制定工作的成果。《多媒体教学环境规范建设》的研究与制定是由清华大学、北京大学、浙江大学、上海交通大学、中国科技大学、南京大学、东南大学等50所高校的65位专家和教育技术领军企业的10位专家共同参与的，并分为六个小组分别从以下六个方面进行研究与制定：供配电、网络和建筑物理环境，音频环境与扩声系统，视频环境与视频设备，智能化控制系统，语言实验室与教学资源系统，系统集成。声、光、电等技术的飞速发展和应用改变了人类的许多方面，《多媒体教学环境规范建设》的六个方面正是在声、光、电等技术的应用基础上从硬件和软件两个角度同时改善了传统的教学环境，并彻底改变了一黑板一粉笔的教学设施。

技术促进教育的最好证明就是教学环境的软硬件设施得到改善和提高，而《多媒体教学环境规范建设》研究与制定正在落实着这一点。对于整个教育技术行业来说，教学环境的建设与维护是教育技术行业的核心工作，是数字化校园建设和教育信息化建设的重要内容，是信息技术促进教育创新的重要体现。当然，教学环境的规范建设只是标委会对教育技术行业标准研制的一方面，随着技术在教育中广泛而深入的应用，其他的标准也会相继出台，每一位教育技术工作者都有责任和义务为自己的行业标准做出努力和贡献。

第9篇：人工智能在教学的应用范文

[关键词]高中阶段 机器人 教学法

在大力推广素质教育的今天，高中机器人技术课程的有效实施在提高学生的科学兴趣，推动社会发展方面起着积极的作用，同时《国家教育事业发展第十二个五年规划》中也指出要开好普通高中各种选修课，研究开发大学先修课程，探索建立高中学生大学先修制度，鼓励有条件的高中阶段学校和高等学校、科研院所、企业联合培养拔尖创新人才[1]。机器人技术涉及学科很广泛，在高中开展机器人课程教学有利于创新教育在高中与大学的衔接，有利于激发学生的工程意识，有利于促进学生对科学技术产生兴趣。但由于各种原因当前我国机器人相关教学体系仍需完善，进一步进行机器人教学研究已势在必行，今天的中国青少年才能在未来的世界先进行列中谋得一席，才能在未来的人才竞争、科技竞争、综合国力竞争中立于不败之地。

一、机器人课程在高中开展的必要性和优越性

分析我国当代的学校教育制度的入学年龄和修业年限可以知道，我国高中生的年龄大部分集中在16～18周岁之间，同时从心理学角度根据埃里克森的人格发展理论，我们知道12～18岁主要发展任务之一是是获得角色统一性，即在职业的选择、性别角色的形成等方面获得同一性，如果个体在这一时期把这些方面很好的整合起来则是发展顺利的表现，当然这些方面的顺利整合，需要有一个良好的学习环境。应然状态的高考旨在考察学生能力，避免学生高分低能，避免定势思维，提倡创新思维和培养学生的创造能力培养。机器人是一门跨专业高度综合的学科，它不仅综合了语文、数学、物理、生物等众多学科，而且有利于学生理解科学、工程学和技术领域的抽象概念，以机器人为载体的课程教学，若能在高中课堂运作的很好，它能较好的培养高中生的学习兴趣，为以后大学的继续深造学习打下良好的基础，也能在此阶段为高中生构建良好的人际关系，锻炼其思维批判能力和创新能力。

二、机器人课程教学法的研究

机器人学科的教学方法很多，一般是由教学目标要求、教学内容难度、教学对象的基础和教学条件来决定的[2]。机器人教学为科学技术教育提供了更为先进的教学资源，为科学技术教育带来了更新更广的发展前景。天津职业技术师范大学是天津市机器人科普基地，国家八六三计划智能机器人主题产业化基地，在机器人教育师资培养和机器人课程教学方法方面积累了一些实用的经验。

（一）教学平台的开放性

在面向如何有效开展机器人课程教学的进程中，我校积极探索多样化的机器人教学视角，教学不再仅仅依靠课堂教学，通过多种途径构建有效的平台，如我校自动化学院以大学生科技实践中心为基地，学生科技社团为载体，综合开放机器人实验室为平台，创建大学生科技实践体系，激励学生开展各类科技活动及科技竞赛[3]。通过开放的机器人实验室，学生们近距离和机器人接触，遇到的问题也可以及时得到反馈和解决，这样学生综合素质普遍提高，由于我校是师范类院校，学校定期组织高年级学生到中学进行教育实习（如学生到天津第四中学、天津第十三中学进行教育实习），在不断交流中深化了机器人教学法的进展。

（二）两种教学法的实践策略

反哺教育教学法：为了促进中学教育和大学教育之间的交流和沟通，培养创新型人才，有效地衔接高中和大学教育，在到中学实习的过程中，大学生将自己动手制作科学模具及教育机器人带到中学，这些模具都是大学生平时制作的十分典型的数字化益智玩具，适用于中学阶段的学生对基础机器人技术进行学习，并且能够从不同角度、通过多样的形式发挥其教育功能，达到在益智娱乐学习目的[4]。中学生和大学生一起教学相长的过程中，也将创造发明的理念传承下来，让中学生知道所有令他们爱不释手的玩具也可以自己来制造的，这种把新知识、新技能带到中学的理念和执行力，不断进行下去，将使未来中国少年儿童的求生能力、自我创造能力不断提高、变强，这对于一个民族的科学发展是十分有利的。由于自我组装、制造机器人不但会提升中学生的科学兴趣，同时也会培养他们养成凡事自己动手的良好生活习惯，所以学校尽最大努力为发挥中学生的优点和潜力创造机会，帮助中学生发现自己的兴趣和爱好。

探究性课题教学法：以机器人为载体的教学，教师会有计划有目的的布置课程设计，课程设计的内容可以根据教学需要而定，可以是理论研究，也可以是实物应用，学生通过探究性学习，对课题的一个主题或者一个部分做较深入的学习，比如学生在进行太极机器人制作课题研究时，在对机器生命和自然生命的比较中，会遇到这样的问题，用于户外的机器人安装有激光测距仪摄像头、声呐传感器以及无线以太网相当于自然生命的眼睛、耳朵、神经系统[5]。如何进行有效的迁移，这里的信息量很大，若要理解它们之间的联系，就需要翻阅大量的资料，收集相关的信息，发现问题的所在，学习有关的技能，思考要解决的问题，并进行假设验证，然后做实验、写报告，应对质疑和答辩，在此过程中，不仅对未知的领域进行了探索，而且锻炼了文笔，培养了口才和思辨能力。所学的知识大大超出了教科书的范围。由于每个学生的精力有限，不可能对所有的主题都做深入探究，重要的是通过探究，自主学习、批判性思维和创新能力得到了锻炼和培养。探究性学习的目的不是为了最终的分数，而是为了应用和创新。理论联系实际的教学才会以最快的速度收到成果，联系实际教学法要做到知识与技能并重，理论与实际并行！反馈效果是学习是否有效的关键因素之一，这个过程中，老师会和学生及时的沟通，甚至在早期，为了克服学生的惰性，教师会主动与学生交流，监督课题完成的情况，一方面，体现老师对学生的重视，另一方面，学生能和老师及时反馈学习情况，获得解疑。在教学反馈的过程中，学生要敢于质疑书本和前辈的论点，老师要给予支持，当然再给与支持的同时，老师要鼓励通过实验观察、调查问卷等来收集资料给出充分的证据，正如哈佛的校训一样：“与柏拉图为友，与亚里士多德为友，更与真理为友”。做学问要应用、要创新、要追求真理。研究用教学方法帮助学生去解决设计中的技术问题，让学生亲身感受先进技术和相关教学方法的优越性，使学生在“技术与设计”中习得知识、技能和方法，在寓乐于学中锻炼学生的意志，激发学生的创新精神。

三、促进机器人课程教学推广的途径

第一：以政府为主导，引起人们对机器人课程教学的重视[6]。高中机器人教学的有效推广首先要树立正确的观念，制定相关政策，主导机器人研发、教育、竞赛等活动的开展，教学并不是为学生安排好人生轨迹，而是从国家和社会的长远发展考虑，在日常教学中，要注意提高学生的动手、实践、协作和创新能力，培养其独立思考和团结协作的能力，为其创新能力、创造能力的培养有意识地提供健康的发展环境。

第二：如何教，如何学——教学活动平台的建立。1989年联合国教科文组织北京会议提出：“21世纪最成功的劳动者将是全面发展的人….”。成立科技社团，运用综合开放实验室为教学需求搭建开放学习平台，在这样一种多样化的教学平台中学生能明确自己的爱好所在，同时能得到更多更及时的指导，有助于培养有较好的人际关系，有利于其进一步学习深造，在机器人课程教学中可以通过开放教学活动平台对高中生这一阶段的特点进行因势利导，促进学习的发生。改变传统教学模式的“教”，逐步走向“学”，在中学组织机器人教学第二课堂。由于大家在一起学习交流的机会多了，遇到问题便不再是退缩，而是进行探讨，寻找解决问题的方法。

第三：加强对在职教师培养和培训。机器人教学活动是一项学科覆盖面广、涉及多学科专业知识和能力的一项综合性教育活动。能够从事机器人教育、指导机器人教学活动的教师必须有较高的计算机、人工智能、物理、机械、通信等方面的基础知识，具有较强的动手能力和创新能力。据大量调查资料表明，信息技术课教师和机器人课外活动教师往往达不到这个要求，机器人教育方面存在严重师资不足，相关教师所学专业也离机器人教育相距甚远。大部分学校没有专职教师，更没有机器人教育专业的教师，这是影响机器人教学活动可持续发展的非常重要因素，政府和学校可以选派一些优秀的中青年骨干教师到国内外机器人重点建设培训基地或大学进修和培训，提高响应的教学素质。

第四：通过组织竞赛提高学生自身对机器人课程的认知程度。在青少年中进行机器人制作教育，能够激发青少年对机器人的兴趣。有效运用机器人比赛作为提升教学质量的一个组成部分，也将是促进学习的一个极大的动力源。探索机器人的活动与竞赛的运行机制，并将其应用于机器人技术教师培训和机器人教育教学中，在推动我国机器人教学健康、规范、可持续发展方面，起着积极的推动作用[7]。

第五：通过多种途径进行有效宣传。在校园文化建设中，定期组织各种形式的简易机器人展览会。同时也可与机器人生产商的合作，提供机器人产品在学校试运行。媒体可以制作专题节目介绍机器人制作技术及趋势，吸引大众眼光，让中学生及其家长开始注意到这一新生事物。各级各类比赛中，做好宣传策划，使科技潮流深入人心。当机器人课程理念深入人心了，支持的声音高了，才能真正实现机器人教育的普及，才能进一步促使机器人教育资源的整合，提高教学质量。

四、结束语

以机器人为载体的课程教学，要遵循学生的年龄特点，因材施教，使中学机器人教育教学成为青少年能力、素质培养的智能平台。如果机器人教育课程内容都是建立在数字运算和英文符号的理论基础上，内容晦涩难懂，那么与高中生心理特点便不相适应，这就需要更好的教法，紧密结合生活实际，生动形象地讲述了什么是人工智能，人工智能在人类生产、生活中所起的作用，将课堂教学与社会需求和中学生身心特点结合起来使得神秘的机器人变得平易近人，进而提升教学课堂质量。

总的来说，运用机器人作为载体来进行教育教学，可以培养学生对科技的兴趣，可以提高他们的创新能力、合作能力、动手实践能力，但是高中机器人教学要想深入开展，达到预期效果，需要不断的创新与探索，还需要社会各界通力配合和支持，使机器人教育教学之路走得更长远更坚定。

本文系国家社会科学基金“十二五”规划教育学一般课题“以机器人教育为载体的高中与大学创新教育有效衔接的实践研究”（课题批准号为BFA110049）的阶段性成果。

[参考文献]

[1]中华人民共和国教育部.国家教育事业发展第十二个五年规划[N].中国教育报.2012-07-22（4）

[2]赵弘，赵毅鑫等.机器人学课程教育方法的探讨[J].中国现代教育装备，2008（11）：81-83．

[3]田立国，崔世钢等.实践教学改革的研究与实践[J]，中国会议，2010.（12） 65-68

[4]张剑平，.《机器人教育：现状、问题与推进策略》[J]，中国电化教育，2006.（12）

[5]谭民，王硕等.多机器人系统[M]，清华大学出版社，2003

[6]张国平，张剑平.《我国基础教育中机器让人教育的现状与对策研究》[J]，现代教育技术，2008.（5）92-94