人工智能教學(xué)理論精選(九篇)
前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的人工智能教學(xué)理論主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。
第1篇：人工智能教學(xué)理論范文
關(guān)鍵詞：人工智能；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)；現(xiàn)狀；運(yùn)用
中圖分類號：TP393-4
所謂人工智能，就是利用人工方法在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)智能，也可以說是人工智能在計(jì)算機(jī)上的一種模擬。人工智能廣泛融合了神經(jīng)學(xué)、語言學(xué)、信息論和通訊科學(xué)等眾多學(xué)科和領(lǐng)域。目前主要存在三條人工智能研究途徑：一是以生物學(xué)理論為支撐，掌握人類智能的本質(zhì)規(guī)律；二是以計(jì)算機(jī)科學(xué)為支撐，通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能模擬，實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)；三是以生物學(xué)理論為支撐。
1 人工智能技術(shù)的特征
智能技術(shù)主要分為兩類，人類和計(jì)算機(jī)智能，兩者存在相輔相成的關(guān)系。利用人工智能技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)人類智能向機(jī)器智能的轉(zhuǎn)化，相反，機(jī)器智能也能夠利用智能教學(xué)轉(zhuǎn)化為人類智能。
1.1 人工智能的技術(shù)特征。首先，人工智能具備非常強(qiáng)的搜索功能。該功能是利用相關(guān)搜索搜索技術(shù)實(shí)現(xiàn)對海量信息的快速檢索，滿足個(gè)性化信息需求；其次，人工智能具備很強(qiáng)的知識表示能力。具體來講，就是人工智能對信息的行為，能夠像人類智能一樣，對模糊的信息加以表示；最后，人工智能具有較強(qiáng)的語音識別和抽象功能。前者主要是為了對模糊信息加以處理。而后者主要是為了對信息重要度加以區(qū)分，以便提高信息處理效率。用戶只需要智能機(jī)器提出具體要求便可，至于復(fù)雜的解決方案就交給智能程序了。
1.2 智能多媒體技術(shù)。首先，人機(jī)對話更加靈活。傳統(tǒng)多媒體在人機(jī)對話方面極為欠缺，導(dǎo)致教學(xué)單調(diào)乏味，不能取得預(yù)期良好效果，但智能多媒體卻不然，他能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)自由對話和互動(dòng)，同時(shí)還能結(jié)合學(xué)生實(shí)際對學(xué)生的問題給出不同層次的答案。其次，教學(xué)可行性更強(qiáng)。由于學(xué)生在認(rèn)知能力和個(gè)人素養(yǎng)方面都存在差異，而且學(xué)習(xí)主動(dòng)性也不盡相同，人工智能必須要結(jié)合學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)狀況，為每一位學(xué)生設(shè)計(jì)制定個(gè)性化的學(xué)習(xí)計(jì)劃和學(xué)習(xí)目標(biāo)，對學(xué)生進(jìn)行針對性較強(qiáng)的教學(xué)，真正實(shí)現(xiàn)因材施教。再次，具有強(qiáng)大的創(chuàng)造性和糾錯(cuò)性。前者屬于人工智能的顯著特征，而后者屬于人工智能的重要表現(xiàn)方面。最后，智能多媒體具有老師特征。在實(shí)際教學(xué)過程中，智能多媒體可以對教學(xué)雙方的行為進(jìn)行智能評價(jià)，以便能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的薄弱點(diǎn)，有助于實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長，全面提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的現(xiàn)狀
隨著現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)信息的發(fā)達(dá)，人們的教學(xué)觀念和學(xué)習(xí)觀念都發(fā)生了前所未有的改變，網(wǎng)絡(luò)時(shí)代正全面到來。為了滿足現(xiàn)代社會(huì)對人才的實(shí)際需求，培養(yǎng)大量現(xiàn)代化優(yōu)秀人才，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式業(yè)已成型并不斷完善。目前，高校正規(guī)教學(xué)模式依然是現(xiàn)代教學(xué)主流，盡管在系統(tǒng)傳授知識和規(guī)范培養(yǎng)人才方面具有無可比擬的優(yōu)勢，但在資金投入、效益創(chuàng)收和時(shí)空限制等方面具有很大的弊端，靈活性不足，無法有效滿足現(xiàn)代教育的發(fā)展要求。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對傳統(tǒng)教學(xué)形成了巨大挑戰(zhàn)，并產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。它不僅有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)的時(shí)空限制缺陷，而且賦予了教學(xué)極大的樂趣性，吸引了越來越多的人積極投身到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)建設(shè)中去，任何人無論何時(shí)何地都能夠通過網(wǎng)絡(luò)課堂去學(xué)習(xí)和提高。但目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展仍處于探索期，在實(shí)際運(yùn)用方面還存在許多問題：第一，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的學(xué)習(xí)支持服務(wù)體系尚不健全，導(dǎo)學(xué)手段和答疑方法還非常落后，由于各種原因，在服務(wù)方式上缺乏針對性、策略性和積極性；第二，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在著空間分散、時(shí)間流動(dòng)和自主性差等問題和弊端；第三，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)承載能力和信息查詢能力還十分有限；第四，如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)考試的開放性，確保考試的客觀性、公正性、權(quán)威性，已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展的瓶頸；第五，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的核心支撐系統(tǒng)――CAI，還無法有效滿足和適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實(shí)際需求和發(fā)展要求。
主流CAI課件主要有兩種，一種是單機(jī)版的初級課件，包括簡單的Authorware課件、PPT幻燈片和圖文網(wǎng)頁等。一種是高級的網(wǎng)絡(luò)版課件。該類課件主要以靜態(tài)圖文和動(dòng)態(tài)演示組成的網(wǎng)頁為主，以聊天室、電子郵件和QQ群等形式為輔，實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)答疑的一種改進(jìn)型課件。初級課件在實(shí)際教學(xué)中以操作容易、更新及時(shí)和維護(hù)方便著稱，但實(shí)際上就是傳統(tǒng)教學(xué)手段的變相挪用。還有些課件，盡管在互動(dòng)性方面有著不錯(cuò)的效果，但是制作繁瑣、更新較慢和維護(hù)復(fù)雜。因此，高級網(wǎng)絡(luò)課件是目前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的主流課件，已經(jīng)成為了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件的固定模板。改進(jìn)型的網(wǎng)絡(luò)課件有效地解決了傳統(tǒng)多媒體在師生互動(dòng)不足的問題。上述兩類課件是現(xiàn)在最為常見的兩種CAI課件，盡管兩者都有各自的優(yōu)勢，但作為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的重要手段，仍存在許多問題和弊端：無法實(shí)現(xiàn)因材施教，無法開展層次教學(xué)；作為教學(xué)的一大主體，學(xué)生在個(gè)性化交互操作方面仍有很大不足；對學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的普遍問題無法進(jìn)行智能統(tǒng)計(jì)、分析和評價(jià)等。
3 人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的運(yùn)用
3.1 人工智能多媒體系統(tǒng)。（1）知識庫。智能多媒體已經(jīng)不再是用來進(jìn)行紙質(zhì)媒體數(shù)字轉(zhuǎn)化的工具了，它應(yīng)該具備相應(yīng)完善的知識庫，而知識庫里的教學(xué)內(nèi)容要結(jié)合教學(xué)實(shí)際和學(xué)生現(xiàn)狀進(jìn)行針對性、個(gè)性化設(shè)計(jì)。同時(shí)，要實(shí)現(xiàn)知識庫資源的高度共享，并及時(shí)加以更新和補(bǔ)充，如此才能充分發(fā)揮知識庫的教學(xué)服務(wù)作用。（2）教學(xué)板塊。教學(xué)板塊的設(shè)計(jì)主要是出于教學(xué)綜合性考慮的，教學(xué)方法的創(chuàng)新是其關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。該模塊的實(shí)現(xiàn)要以掌握專業(yè)知識、教學(xué)策略和人機(jī)對話等領(lǐng)域的知識為前提，結(jié)合學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和特點(diǎn)，利用智能系統(tǒng)的現(xiàn)代化技術(shù)手段對知識和相關(guān)教育措施加以高效搜索。（3）學(xué)生板塊。及時(shí)掌握學(xué)生心理動(dòng)態(tài)和學(xué)習(xí)狀況是智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的一大特征，結(jié)合學(xué)生實(shí)際狀況加以智能評判，進(jìn)而加以針對性指導(dǎo)和個(gè)性化輔導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)因人施教和因材施教，全面提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量。（4）用戶模塊。用戶模塊是智能系統(tǒng)無法忽視和省略的關(guān)鍵模塊，整個(gè)智能系統(tǒng)的正常運(yùn)行離不開人工程序操作，用戶需要通過用戶終端將教學(xué)內(nèi)容上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，才能順利完成教學(xué)。
3.2 人工智能多媒體教學(xué)的發(fā)展。（1）加強(qiáng)與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系日益緊密，多元化、多維度網(wǎng)絡(luò)空間日益成為一種趨勢?；ヂ?lián)網(wǎng)具有信息量大、更新速度快、超時(shí)空性等優(yōu)勢，加強(qiáng)與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合是人工智能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)未來發(fā)展的重要方向。（2）加強(qiáng)智能的應(yīng)用。人機(jī)對話、機(jī)器指導(dǎo)的教學(xué)模式將成為未來網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的核心模式，傳統(tǒng)教師的角色將逐漸被計(jì)算機(jī)取代。最為典型的就是現(xiàn)代智能導(dǎo)航系統(tǒng)。（3）加強(qiáng)系統(tǒng)軟件的研發(fā)。系統(tǒng)軟件的更新日新月異，舊的系統(tǒng)軟件已經(jīng)無法有效滿足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的時(shí)代要求，加強(qiáng)系統(tǒng)軟件的研發(fā)以便充分滿足網(wǎng)絡(luò)要求，更好地幫助學(xué)生解決實(shí)際問題，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量。
4 結(jié)束語
人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的運(yùn)用將為現(xiàn)代化教育提供新的發(fā)展思路，將全面改善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，拓展學(xué)習(xí)服務(wù)渠道，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)質(zhì)量，并有可能徹底打破計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的時(shí)空限制，全面加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的開放性，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的個(gè)性化、人性化和智能化，充分落實(shí)以學(xué)生為本的教學(xué)理念。未來CAI技術(shù)的進(jìn)一步成熟將全面提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的整體格局，我們有理由相信，智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)將迎來全新的發(fā)展春天。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉廣鐘，高軍，劉，李吉彬.報(bào)文分析技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)教育，2014（01）.
[2]趙冉，朱西方.仿真技術(shù)在高職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].河南科技，2014（01）.
第2篇：人工智能教學(xué)理論范文
關(guān)鍵詞：中學(xué)歷史課；計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)；改進(jìn)方法與設(shè)想
計(jì)算機(jī)的問世，將人類文明推進(jìn)到信息時(shí)代，也必將引起教育領(lǐng)域深刻的革命。這場教育大變革不僅僅是教育形式和學(xué)習(xí)方式的重大變化，更重要的是將對教育的思想、觀念、模式、內(nèi)容和方法產(chǎn)生深刻影響。計(jì)算機(jī)為歷史教學(xué)提供廣闊的前景。陳至立在全國中小學(xué)信息技術(shù)教育工作會(huì)議上的講話中指出：“信息技術(shù)是最活躍、發(fā)展最迅速、影響最廣泛的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域之一?！畔⒓夹g(shù)極大地拓展了教育時(shí)空界限，空前地提高了人們學(xué)習(xí)的興趣、效率和能動(dòng)性?！钡?，目前中學(xué)歷史教學(xué)中計(jì)算機(jī)功能的發(fā)揮是極其有限的，而且熱了一陣子之后，逐漸趨于降溫。本文著重論述目前中學(xué)歷史 (A1 教學(xué)中的主要缺陷，提出改進(jìn)的措施，以期推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)與新課標(biāo)下的歷史教學(xué)的整合，促進(jìn)歷史 CAI 教學(xué)的研究，推進(jìn)中學(xué)歷史多媒體教學(xué)的深入發(fā)展。
一、中學(xué)歷史課計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的現(xiàn)狀
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)可分為初級階段和高級階段。初級階段主要是框面型課件計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，高級階段是系統(tǒng)型人工智能軟件計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。目前國內(nèi)中學(xué)歷史課計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)尚處于初級階段。
國外自 20 世紀(jì) 50—60 年代，美國的哈佛大學(xué)、 IBM 公司的沃斯頓研究中心、伊利諾斯大學(xué)和斯坦福大學(xué)等開始程序教學(xué) (Programmed Instruction) 以來， 70 年代微型計(jì)算機(jī)的研制成功，為多媒體教學(xué)的普及提供了條件。除美國外，法國、英國、加拿大、日本等國很快開展計(jì)算機(jī)教育。 80—90 年代多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及衛(wèi)星通訊技術(shù)迅速發(fā)展。各國的中小學(xué)掀起計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的新。出現(xiàn)了以“教”為主的美國計(jì)算機(jī)輔助教學(xué) (Computer Assisted Instruction ，簡稱 CAI) 、英國以 “ 學(xué) ” 為主的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué) (Computer Assisted Learning 簡稱 CAL) 。目前，各國的計(jì)算機(jī)技術(shù)已應(yīng)用到教育系統(tǒng)的各個(gè)領(lǐng)域，除了上述的教學(xué)以外，還應(yīng)用于教育行政管理和教學(xué)管理。
80 年代，我國的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)開始起步。北京大學(xué)、清華大學(xué)、華東師范大學(xué)、浙江大學(xué)等高校都投入研究開發(fā)工作，推出了 BASIC 語言系統(tǒng)、方正奧斯等一批研究成果。 80 年代中期，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)得到推廣。我國中小學(xué)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)起步雖晚，但發(fā)展甚快，與國際水平的差距日益縮小。我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的中小城市的中小學(xué)普遍開展多媒體教學(xué)，其教師也大多掌握多媒體教學(xué)技術(shù)，能夠運(yùn)用 PowerPoint 、 Authorware 、 Director 等多媒體寫作工具，制作出能夠脫機(jī)運(yùn)行的教學(xué)課件。一批中學(xué)建立校園網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了輔助教學(xué)、教育行政管理和教學(xué)管理三位一體的計(jì)算機(jī)輔助教育 (CBE) 。這些學(xué)校的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在教育教學(xué)諸多方面收到了顯著的效益。為進(jìn)一步開展計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)奠定了基礎(chǔ)。但是，由于起步晚，經(jīng)驗(yàn)不足，也存在著許多問題，如：首先，沒有從本質(zhì)上突破舊的課堂教學(xué)模式，只是把板書制成多媒體教學(xué)框面，加上一些音像、聲響等多媒體；其次，缺乏新理念的指導(dǎo)，計(jì)算機(jī)輔導(dǎo)教學(xué)仍然依據(jù)斯金納 (B ． F ． Skinner) 的學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)的行為主義教學(xué)理論；第三，教師計(jì)算機(jī)技術(shù)不嫻熟，在制作課件時(shí)往往故弄懸虛，中問設(shè)置了許多超級鏈接，把教學(xué)課件搞得機(jī)關(guān)重重，上時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)技術(shù)問題；第四，課件交互性欠強(qiáng)，教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的交流都難以在課件教學(xué)中實(shí)現(xiàn)，更不用說人機(jī)交互了；第五，缺少因材施教、隨機(jī)應(yīng)變的教學(xué)靈活性，一旦生成課件就只能運(yùn)行，無法修改，不利于教師因材施教和臨場發(fā)揮。因此，歷史教師必須學(xué)習(xí)先進(jìn)理念和熟知優(yōu)秀教學(xué)課件的基本要求，并掌握一定的計(jì)算機(jī)教學(xué)技巧和嘗試人工智能軟件教學(xué)。
二、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的改進(jìn)方法與設(shè)想
計(jì)算機(jī)技術(shù)在中學(xué)歷史教學(xué)中應(yīng)用與拓展，需要科學(xué)理論的支持，需要先進(jìn)理念的指導(dǎo)、先進(jìn)教學(xué)方法的采用與計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持。筆者在教學(xué)實(shí)踐中得出一些改進(jìn)方法，并提出新的設(shè)想：
1 ．學(xué)習(xí)先進(jìn)教育理念
目前歷史計(jì)算機(jī)教學(xué)存在諸多問題的根本原因是教師缺乏科學(xué)理論和先進(jìn)理念作為理論基礎(chǔ)。對中學(xué)歷史計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的改進(jìn)具有指導(dǎo)意義的有：
(1) 三大傳播理論。 “ 四大要素決定論 ”—— 貝羅 (D ． K ． Berlo) 認(rèn)為，傳播過程有四個(gè)大要素：信源、信息、通道、受者。傳播的效果是由四個(gè)要素以及它們之間的關(guān)系共同決定的?！皞魇陔p向互動(dòng)論”——施拉姆 (W ． Sehramm) 認(rèn)為，傳播過程是一種雙向互動(dòng)的過程，傳者和受者都是傳播的主體。受者不僅接受信息而且對信息做出積極的反應(yīng)?！皞鞑ノ?W 論”——拉斯威爾 (H ． D ． Lasswall) 認(rèn)為：要描述什么叫做傳播，可以概括成五 W ： wh0 ，傳播者是誰； What ，傳播內(nèi)容說什么； Which Channel ，傳播的通道是么途徑； TO whom ，接受者是誰，即對誰說； With What Effect ，傳播達(dá)到什么效果。
(2) 兩種學(xué)習(xí)理論。 “ 認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論 ” 與 “ 建構(gòu)主義”，代表人物有皮亞杰、紐厄爾等，基本觀點(diǎn)： a ．學(xué)習(xí)是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成，要通過學(xué)習(xí)者的主觀作用來實(shí)現(xiàn)。新學(xué)習(xí)的知識必須附著在原有知識結(jié)構(gòu)的“附著點(diǎn)”上。只有學(xué)習(xí)者將外來的刺激同化于原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，才能發(fā)生有效的學(xué)習(xí)。 b ．學(xué)習(xí)憑智力與理解，絕非盲目的嘗試。 c ．學(xué)習(xí)過程是信息加工過程，人腦好似電腦，應(yīng)建立學(xué)習(xí)過程的計(jì)算機(jī)模型。認(rèn)知理論認(rèn)為新知識一定要以舊知識為附著或拋錯(cuò)點(diǎn)，認(rèn)知的發(fā)展過程是同化、順應(yīng)、平衡。 [2] 這兩種新教學(xué)理論要求歷史教師開發(fā)教學(xué)課件時(shí)做到 a ．利用多媒體優(yōu)勢，幫助學(xué)生建立新舊知識的聯(lián)系。歷史教學(xué)軟件必須引導(dǎo)學(xué)生把已學(xué)的歷史知識與將要學(xué)習(xí)的歷史新知識建立起緊密地聯(lián)系。 b ．對舊歷史知識的整理科學(xué)越明晰，越有利于新知識附著，使計(jì)算機(jī)多媒體輔助教學(xué)優(yōu)勢充分發(fā)揮。 c ．教師以引導(dǎo)者的身份發(fā)揮教學(xué)的主導(dǎo)作用，參與學(xué)生的知識建構(gòu)過程。除幫助學(xué)生建立與舊有知識的關(guān)系 ( 同化 ) 外，還要在課件中揭示新舊歷史知識的矛盾，如新航路開辟帶有中西文化的沖突，資本主義萌芽與商業(yè)危機(jī)的矛盾，舊商路與新航道反差等等，并逐個(gè)問題加以解決，使學(xué)生知識結(jié)構(gòu)改變 ( 順化 ) ，最后進(jìn)行整合，達(dá)到平衡。
2 ．確定制作優(yōu)秀 CAL 教學(xué)課件的基本要求
運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)開發(fā)優(yōu)秀歷史課件必須具備如下優(yōu)點(diǎn)：
(1) 優(yōu)良的教育功能：即特效性、領(lǐng)先性、科學(xué)性。歷史是過去的陳跡，我們無法把學(xué)生帶入過去的歷史時(shí)代，但歷史總會(huì)遺留下一些文字資料，實(shí)物等遺跡，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)一定程度上可以“再現(xiàn)”歷史，起到特有的、無以取代的歷史教學(xué)效果： a ．特效性。能為歷史教學(xué)提供一種最佳的、多維的表示，傳遞和處理歷史信息的方法和技術(shù)的途徑，使學(xué)生進(jìn)入了視聽并用，抽象邏輯思維與具體形象思維共同參與學(xué)習(xí)過程的多維動(dòng)態(tài)環(huán)境。突破抽象邏輯思維的難點(diǎn)，用虛擬現(xiàn)實(shí)的概念與技術(shù)，把已過去的學(xué)生難以能及的歷史現(xiàn)象帶到學(xué)生面前，使教學(xué)活動(dòng)更加符合人的自然思維，從而獲得特別優(yōu)良的歷史教學(xué)效果。 b ．科學(xué)性。教學(xué)內(nèi)容能準(zhǔn)確地反映歷史發(fā)展的客觀規(guī)律，突出重點(diǎn)。具體表現(xiàn)為教學(xué)目標(biāo)明確恰當(dāng)。對歷史大綱 ( 課程標(biāo)準(zhǔn) ) 、教材 ( 課本 ) 與學(xué)生 ( 教學(xué)對象 ) 三者的關(guān)系處理恰當(dāng)，各種媒體信息都必須為了表現(xiàn)某一個(gè)歷史知識內(nèi)容，為達(dá)到某一層次的教學(xué)目標(biāo)而設(shè)計(jì)。符合教學(xué)規(guī)律。優(yōu)秀歷史課件必須符合歷史教學(xué)的一般規(guī)律，處理好教學(xué)內(nèi)容的難度、深度、廣度三者之間的關(guān)系。 c ．領(lǐng)先性。體現(xiàn)當(dāng)代教育觀念、教學(xué)思想和多媒體課件發(fā)展方向。
(2) 嫻熟的計(jì)算技術(shù)：即技術(shù)性、藝術(shù)性、智能性。創(chuàng)作一個(gè)歷史教學(xué)軟件，要特別注意課堂教學(xué)的效率與效果，不可因計(jì)算機(jī)技術(shù)問題，影響了歷史教學(xué)的效度。 a ．技術(shù)性。課的可用性與可靠性。程序有較強(qiáng)的交互能力，保證教學(xué)過程不受干擾，不因?qū)W生錯(cuò)誤操作而產(chǎn)生錯(cuò)誤甚至停止運(yùn)行。課件使用方便、教師調(diào)整靈活，學(xué)生控制靈活。能較好地利用計(jì)算機(jī)軟硬件資源，軟件容易維護(hù)，人機(jī)交互有較高水平，課件安裝或下載使用方便。 b ．藝術(shù)性。具有友好人機(jī)交互界面。窗口、菜單、按鈕、圖標(biāo)及快捷鍵都必須美觀并符合歷史教學(xué)規(guī)律。另外，教與學(xué)都是緊張的腦力勞動(dòng)，盡量做到簡潔清新，切忌羅列繁煩復(fù)雜的知識條目。 c ．智能性。具有診斷、評價(jià)和反饋能力。
3 ．掌握一定的計(jì)算機(jī)教學(xué)技巧
教師扎實(shí)的專業(yè)知識和先進(jìn)的教學(xué)理念都必須落實(shí)到計(jì)算機(jī)技術(shù)之上。計(jì)算機(jī)技術(shù)主要體現(xiàn)在課件設(shè)計(jì)、采集資料、制作等各個(gè)環(huán)節(jié)。
(1) 課件的設(shè)計(jì)。課件的設(shè)計(jì)是課件開發(fā)的重要階段，是按課件的歷史教學(xué)需要及軟件工程的方法對課件進(jìn)行綜合全面的設(shè)計(jì)。主要是設(shè)計(jì)課件制作方案，課件演示方案。包括教學(xué)目的、流程的教學(xué)方案。 a ．設(shè)計(jì)好歷史教學(xué)方案。教學(xué)流程設(shè)計(jì)要體現(xiàn)歷史教學(xué)的規(guī)律，要?dú)v史教學(xué)內(nèi)容劃分成若干教學(xué)單元，各單元之間或按歷史事件時(shí)間順序或按歷史時(shí)件的邏輯順序繪制出教學(xué)單元的流程圖。要考慮通過課件的教學(xué)能否在突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，增強(qiáng)記憶，啟發(fā)思維方面收到傳統(tǒng)教學(xué)不能達(dá)到的效果。同時(shí)還要設(shè)計(jì)出在什么時(shí)候使用聲、文、圖、動(dòng)畫多種媒體的合理組合，使這些多媒體資料為教學(xué)服務(wù)。 b ．設(shè)計(jì)課件制作方案。首先要考慮所開發(fā)的最后產(chǎn)品是什么。是用于班級課堂教學(xué)交互性教學(xué)，還是網(wǎng)上自學(xué)；是模擬演示還是資源積件。其次是考慮課件的結(jié)構(gòu)類型，是固定結(jié)構(gòu)型、生成型，還是智能型結(jié)構(gòu)，控制策略是線性型、分支型還是混合型。
(2) 素材的收集與編采。資料的搜集可以到圖書館、校園網(wǎng)、因特網(wǎng)、電視臺、校電教中心、 VCD 光盤及其他磁盤、自制數(shù)碼攝影，甚至于超市等收集。如要做中國的發(fā)展的教學(xué)課件，可以“ A 日擒雕牌 ” 煉乳為例，這只商標(biāo)是近代溫州民族資本家吳百亨同英商爭奪浙江市場中產(chǎn)生的，對中國產(chǎn)生的背景、民族資本家的革命性都很有說服力。歷史資料收集的主要網(wǎng)站有：人民教育出版社 ( 教材及大綱 )www . pep . tom . cl /。中學(xué)歷史教學(xué) http : //www . yb2hs . com . cn / teacher / net / his/。中學(xué)歷史教學(xué)資源網(wǎng) http ://ajl ． teacher ． 100point ． corn /。資料的采集指對已收集的資料進(jìn)行加工制作。聲音素材對采樣頻率，量化位數(shù)、聲道板進(jìn)行選擇。動(dòng)態(tài)視頻圖像須對這些素材進(jìn)行混合、反向、回音、調(diào)節(jié)音量、修改頻率、轉(zhuǎn)換格式、修改聲道、移動(dòng)割拼、添加文字等編輯。歷史課件會(huì)使用大量的原始圖片、圖表、錄象，這些素材的制作加工，尤要精美細(xì)致。
(3) 課件的制作與開發(fā)。課件設(shè)計(jì)和資料采集完成之后，就進(jìn)入課件制作與開發(fā)階段。根據(jù)歷史教學(xué)需要選用多媒體寫作工具。由于歷史課件需要展示大量的歷史圖片等資料，又加上時(shí)間緊迫，所以平時(shí)教學(xué)可用使用簡便、制作方便的頁面式卡片為基礎(chǔ)的幻燈型課件制作軟件，如 toolbook 。如果教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜，課件結(jié)構(gòu)聯(lián)接較為復(fù)雜的課件，比如樹型結(jié)構(gòu)，可以用以圖標(biāo)為基礎(chǔ)的流程圖型 Authorware 和以時(shí)間為基礎(chǔ)的時(shí)基型軟件，如 Director 、 Action 。用于網(wǎng)上，可用遠(yuǎn)程多媒體課件制作工具 Frontpage 。
(4) 課件的美工修改。歷史課件最終都是以界面、框面的形式展示給學(xué)生。要把死的歷史變活，很大程度上處決于歷史軟件的界面與框面美感教學(xué)效果，因此，界面、框面的設(shè)計(jì)必須遵循美學(xué)法則。人的美感來源于視覺與聽覺。而視覺、聽覺效應(yīng)往往與人的生理、心理、情緒、文化素養(yǎng)有著緊密的聯(lián)系，課件的圖像、動(dòng)畫、音像通過視覺與聽覺反映于神經(jīng)中樞，使學(xué)生感到友好、親切，產(chǎn)生美感，所以必須美學(xué)工藝知識同心理學(xué)知識緊密結(jié)合對課件修改。
(5) 嘗試人工智能軟件教學(xué)。只有開發(fā)人工智能教學(xué)軟件，才能使我國中小學(xué)的歷史計(jì)算機(jī)教學(xué)進(jìn)入一個(gè)新階段。人工智能教學(xué)軟件是指計(jì)算機(jī)能夠利用歷史史實(shí)等教學(xué)信息，生成教學(xué)問題，用較強(qiáng)的自然語言理解能力和邏輯推理能力回應(yīng)學(xué)生提出的歷史問題的教學(xué)工具。
基于人力、物力、時(shí)間和計(jì)算機(jī)技能因素，筆者只做了極為膚淺的嘗試，介紹如下：
借助 Frontpage 作為基礎(chǔ)，研制提供學(xué)生學(xué)習(xí)、教師教學(xué)的雙向互動(dòng)和人機(jī)交互的計(jì)算機(jī)歷史教學(xué)環(huán)境。它分成學(xué)生學(xué)習(xí)模塊與教師教學(xué)模塊：在線學(xué)習(xí)的學(xué)生可以隨時(shí)打開教師教學(xué)模塊作為課堂教學(xué)的輔助與補(bǔ)充，教師可以隨時(shí)打開學(xué)生模塊，察看、監(jiān)控學(xué)生學(xué)習(xí)歷史的過程與結(jié)果。
整個(gè)過程是學(xué)生選定目標(biāo)，查看教師提供的學(xué)習(xí)建議，完成學(xué)習(xí)內(nèi)容，提交教師布置作業(yè)，分析計(jì)算機(jī)作出作業(yè)批改，最后上傳到教師模塊。
教師教學(xué)模塊把教學(xué)目標(biāo)也分為三等，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)歷史教學(xué)目標(biāo)提議教學(xué)策略，并給出相應(yīng)的歷史教學(xué)內(nèi) 容。教師可對教學(xué)內(nèi)容任意增減。教學(xué)資料是根據(jù)課堂教學(xué)實(shí)際情況選用的資料。全部系統(tǒng)工作可通過計(jì)算機(jī)清晰地顯示給學(xué)生，體現(xiàn)出歷史教學(xué)過程中教師與計(jì)算機(jī)、教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生及學(xué)生與計(jì)算機(jī)的互動(dòng)。
此外，還可以利用國外較為成熟的智能計(jì)算機(jī)教學(xué)軟件智能導(dǎo)師系統(tǒng) (ITS) 和人工智能化教學(xué)環(huán)境 (AIBLE) 在歷史教學(xué)中進(jìn)行嘗試，等等。
參考文獻(xiàn)：
第3篇：人工智能教學(xué)理論范文
關(guān)鍵詞：人工智能；計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)；智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，先進(jìn)的技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并對教學(xué)過程產(chǎn)生了深刻的影響。其中，人工智能技術(shù)產(chǎn)生的影響最為深刻。它將先進(jìn)的教學(xué)手段引入教學(xué)過程，在營造理想的學(xué)習(xí)環(huán)境、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及提高教學(xué)效率等方面起到了重要作用。
一、人工智能
1. 人工智能的定義
人工智能（Artificial Intelligence，簡稱AI）是計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、神經(jīng)生理學(xué)、語言學(xué)等多種學(xué)科相互滲透發(fā)展起來的一門綜合性的交叉學(xué)科和前沿學(xué)科。其精確定義是：一個(gè)電腦系統(tǒng)具有人類知識和行為，并具有學(xué)習(xí)、推斷、判斷來解決問題、記憶知識和了解人類自然語言的能力。
2. 人工智能的研究內(nèi)容
人工智能作為一門綜合性學(xué)科，其研究內(nèi)容涉及到許多方面，其中與教學(xué)實(shí)際關(guān)系較為密切的是以下四個(gè)方面：
（1） 問題解決。問題解決（Problem Solving）是人工智能研究初期的主要研究內(nèi)容之一，也是其他內(nèi)容的研究基礎(chǔ)，它主要研究計(jì)算機(jī)的知識表達(dá)和推理技術(shù)。
在教育領(lǐng)域中，研究問題解決的實(shí)際意義在于，把人類解決問題的基本過程賦予計(jì)算機(jī)，使其能夠按照人類的思維規(guī)律進(jìn)行問題解決，幫助學(xué)生進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)。
（2）模式識別。模式識別（Pattern Recognition）是近三十年來在信息科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新興科學(xué)，后期它又受到了人工智能科學(xué)的影響，得到了新的發(fā)展。因此，常被作為人工智能學(xué)科的一個(gè)分支。
簡單地說，模式識別就是研究用電子計(jì)算機(jī)代替人來識別事物和環(huán)境的方法。所謂模式是指那些供參照模仿用的理想化的標(biāo)本。因此，具體來說，模式識別的含義就是識別出給定的事物與哪一個(gè)標(biāo)本相同或相似。模式識別有時(shí)可以理解為模式分類，即判別給定的事物應(yīng)該屬于哪一類標(biāo)本。被識別的給定事物通常是字母、符號、漢字、圖像、聲音、語言、景物，也可以是統(tǒng)計(jì)數(shù)字、圖表、教授狀態(tài)、學(xué)習(xí)狀態(tài)等，應(yīng)用于教育時(shí)則稱為教育模式識別和學(xué)習(xí)模式識別。
（3）自然語言理解。對自然語言理解（Natural Language Processing，簡稱NLP）的研究能為實(shí)現(xiàn)人機(jī)自然語言直接通信提供可能，并減少軟件生產(chǎn)的負(fù)擔(dān)，從而間接地推動(dòng)計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，提高自動(dòng)化操作效率。因此，它已經(jīng)成為人工智能研究中最為棘手的問題。
自然語言是人機(jī)對話的最方便的語言，其發(fā)展的最終目標(biāo)是把自然語言作為程序語言來使用，使計(jì)算機(jī)直接執(zhí)行自然語言，不需要中間的解釋過程。
在教育領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)對自然語言的理解有助于人機(jī)對話的實(shí)現(xiàn)，從而能夠增進(jìn)計(jì)算機(jī)與學(xué)生之間的交互作用，把原有的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)條件下的計(jì)算機(jī)主動(dòng)變?yōu)橹悄苡?jì)算機(jī)輔助教學(xué)條件下的人機(jī)交互主動(dòng)。
（4）專家系統(tǒng)。所謂專家系統(tǒng)是指一個(gè)（或一組）能在某特定領(lǐng)域內(nèi)，以人類專家的水平去解決該領(lǐng)域中困難問題的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。其特點(diǎn)在于能把人類專家在解決問題過程中使用的啟發(fā)性知識、判斷性知識分成事實(shí)與規(guī)則，以適當(dāng)形式存儲到計(jì)算機(jī)中，建立知識庫，并基于知識庫采用合適的產(chǎn)生式系統(tǒng)，按輸入的原始數(shù)據(jù)選擇合適的規(guī)則進(jìn)行推理、演繹，作出判斷和決策，可起到專家的作用，因此稱為專家系統(tǒng)。
專家系統(tǒng)是人工智能中最為重要的研究內(nèi)容，在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用也最為廣泛與活躍。教學(xué)專家系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，以最合適的教案和教學(xué)方法對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)輔導(dǎo)。
二、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)
1. 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的定義
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（Computer Aided Instruction，簡稱CAI）是在計(jì)算機(jī)輔助下進(jìn)行的各種教學(xué)活動(dòng)，以對話方式與學(xué)生討論教學(xué)內(nèi)容、安排教學(xué)進(jìn)程、進(jìn)行教學(xué)訓(xùn)練的方法與技術(shù)。CAI能為學(xué)生提供一個(gè)良好的個(gè)人化學(xué)習(xí)環(huán)境。通過綜合應(yīng)用多媒體、超文本、人工智能和知識庫等計(jì)算機(jī)技術(shù)，克服了傳統(tǒng)教學(xué)方式上單一、片面的缺點(diǎn)，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和認(rèn)知主體作用的發(fā)揮。同時(shí)，它所提供外部刺激的多樣性有助于知識的獲取與保持。因此，使用CAI能有效地縮短學(xué)習(xí)時(shí)間、提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的教學(xué)目標(biāo)。
2. 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的現(xiàn)狀
盡管計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)要比傳統(tǒng)的教學(xué)模式先進(jìn)不少，但并不是最完善的，它還存在許多不足，主要表現(xiàn)在以下幾方面：
（1） 缺乏人機(jī)交互能力。在教學(xué)過程中，CAI課件的教學(xué)信息是按預(yù)先設(shè)置的教學(xué)流程機(jī)械式地提供，教師只能按預(yù)定的課件流程進(jìn)行操作，學(xué)生的學(xué)習(xí)也是被動(dòng)的，不能很好地參與教學(xué)過程。因此，人機(jī)交互能力沒有很好地體現(xiàn)出來。
（2）缺乏師生互動(dòng)。學(xué)生在自學(xué)及使用現(xiàn)有的CAI課件時(shí)，大多采用的是自主學(xué)習(xí)的方式。使用這種方式時(shí)鮮有師生互動(dòng)，因此課件的效果會(huì)大打折扣。同時(shí)由于缺乏網(wǎng)絡(luò)支持，現(xiàn)有的絕大多數(shù)CAI課件都是在單機(jī)環(huán)境下運(yùn)行的，無法使用網(wǎng)絡(luò)來快速更新知識內(nèi)容，更無法提供便捷的學(xué)習(xí)討論空間、隨時(shí)隨地的師生交流方式以及遠(yuǎn)程教學(xué)實(shí)現(xiàn)的條件。
（3） 缺乏智能性?，F(xiàn)有的CAI系統(tǒng)很多都沒有智能性，無法進(jìn)行有針對性的教育。學(xué)生的學(xué)習(xí)是被動(dòng)的，他們不能根據(jù)自身情況調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度。對教師而言，教學(xué)參與度太低，他們不能按照學(xué)生的認(rèn)知模型為其準(zhǔn)備最適合的學(xué)習(xí)內(nèi)容，更不能給予不同的教學(xué)模式與方法。
（4） 缺乏廣泛性。CAI系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都是圍繞某一知識領(lǐng)域，對于教學(xué)內(nèi)容、問題的設(shè)計(jì)和答案的呈現(xiàn)，都必須在原設(shè)計(jì)系統(tǒng)允許范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn),無法根據(jù)具體教學(xué)、學(xué)習(xí)情況提出新的方案。
由此可見，傳統(tǒng)的CAI系統(tǒng)本身具有無法克服的缺點(diǎn)。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)將會(huì)越來越多地應(yīng)用在教育領(lǐng)域。把人工智能技術(shù)引入CAI系統(tǒng)，使CAI系統(tǒng)能合理安排教學(xué)內(nèi)容，變化教學(xué)方法來滿足個(gè)性化教學(xué)的需要，因此就產(chǎn)生了智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)。
三、智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)
隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，將AI引入CAI中，使CAI系統(tǒng)可以理解教什么、教誰以及如何教，因而也就能合理安排教學(xué)內(nèi)容、改變教學(xué)方法，去滿足個(gè)別教學(xué)的需要，這就是以AI技術(shù)和認(rèn)知科學(xué)理論為基礎(chǔ)而形成的智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)(Intelligent Computer Assisted Instruction，簡稱ICAI)。它是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的一個(gè)新領(lǐng)域，代表了一種新的教學(xué)思想和教學(xué)方式。智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的出現(xiàn)，提高了教學(xué)質(zhì)量，改善了教學(xué)的效率。
1. 智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
ICAI系統(tǒng)主要是在知識表示、推理方法和自然語言理解等三方面應(yīng)用人工智能技術(shù)。其本質(zhì)上是一個(gè)基于知識的教學(xué)專家系統(tǒng)，通常由專家模塊、學(xué)生模塊、教師模塊和智能接口模塊組成。它的組成結(jié)構(gòu)如下圖所示：
（1）專家模塊（知識庫）。專家模塊是由題域知識構(gòu)成，它包括兩方面的知識：一是教材內(nèi)容、提問信息、教材重點(diǎn)、難點(diǎn)、評價(jià)等有關(guān)課程的知識；二是有關(guān)應(yīng)用這些知識來生成問題，推理解題的知識。其功能有：作為系統(tǒng)全部知識的來源，為系統(tǒng)其他模塊頻繁調(diào)用，以實(shí)時(shí)完成用戶行為響應(yīng)，通過知識庫知識，生成相應(yīng)的問題、任務(wù)以及解釋；通過同步問題解答，并通過預(yù)期學(xué)生行為與實(shí)際學(xué)生行為之間的比較，評價(jià)學(xué)生知識掌握程序以及學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)方式偏好等。這個(gè)部分相當(dāng)于一個(gè)根據(jù)事實(shí)進(jìn)行演繹推理求出解答的專家部件。
（2）學(xué)生模塊。系統(tǒng)通過學(xué)生模塊建立對學(xué)生的了解，通過比較學(xué)生行為與專家行為，對學(xué)生進(jìn)行智能模擬，包括學(xué)生的知識狀態(tài)、認(rèn)知特點(diǎn)和個(gè)性特點(diǎn)等。學(xué)生模塊用來表示學(xué)生的學(xué)習(xí)歷史、當(dāng)前知識水平、解題行為等方面的知識。其任務(wù)是：表示學(xué)生對所學(xué)知識的理解程度，反映學(xué)生已掌握和未掌握的部分，通過發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并作出錯(cuò)誤根源的假設(shè)，為進(jìn)一步指導(dǎo)提供依據(jù)。
（3）教師模塊（教學(xué)策略模塊）。在CAI 課件的交互作用中，教學(xué)策略是與教學(xué)內(nèi)容融合在一起，通過教學(xué)的分支來體現(xiàn)的。這樣做的不足是，某一教學(xué)內(nèi)容只能按某一種（或幾種）固定的教學(xué)策略來教。而在ICAI中，教學(xué)策略與教學(xué)內(nèi)容是分開的。這樣在教學(xué)過程中，系統(tǒng)可隨時(shí)根據(jù)教學(xué)的需要，選擇不同的教學(xué)策略。
教師模塊的主要任務(wù)是在一定的教學(xué)原理的指導(dǎo)下，選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容，并通過接口以適當(dāng)?shù)谋磉_(dá)形式，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻展示給學(xué)生。該模塊的主要功能有：為學(xué)生提供學(xué)習(xí)環(huán)境；指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)；解釋現(xiàn)象、過程和原因；為學(xué)生提供幫助和學(xué)習(xí)材料；監(jiān)視和評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)。
（4） 智能接口模塊。智能接口模塊的作用是處理學(xué)生與系統(tǒng)間的信息交流。模塊要完成兩項(xiàng)任務(wù)，一是在教學(xué)模塊作出教學(xué)決策后，智能接口模塊要以一定的形式把教學(xué)內(nèi)容發(fā)送出去；二是建立學(xué)生輸入信息的方式，接收學(xué)生輸入的信息。
2. 智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展方向
ICAI系統(tǒng)在發(fā)展中不是孤立、單一的，它是伴隨著多種技術(shù)以及人工智能在多種領(lǐng)域應(yīng)用的不斷發(fā)展而發(fā)展的。其未來的發(fā)展方向表現(xiàn)為以下幾方面：
（1）與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合。隨著多媒體技術(shù)和Internet網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，多媒體教育應(yīng)用與Internet網(wǎng)進(jìn)一步融合，CAI 不僅僅只在智能上單一發(fā)展，它不可避免地還要向多維的網(wǎng)絡(luò)空間發(fā)展。目前，已有不少基于Internet網(wǎng)的多媒體教育系統(tǒng)在使用，它們借助網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，完成在線學(xué)習(xí)、實(shí)時(shí)討論、網(wǎng)上測試等多種教學(xué)任務(wù)。將網(wǎng)絡(luò)CAI與智能CAI有機(jī)結(jié)合，互相補(bǔ)充，能構(gòu)建成一個(gè)新的系統(tǒng)工程。
（2）智能（Intelligent Agent）技術(shù)的使用。人工智能（AI）技術(shù)在ICAI中的應(yīng)用，除了體現(xiàn)在對多媒體教學(xué)系統(tǒng)中引入學(xué)生模塊和知識推理機(jī)制以外，還可以起到在“智能導(dǎo)航”瀏覽中，使用“智能”技術(shù)代替教師、學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)學(xué)習(xí)和搜索學(xué)習(xí)的作用。
在CAI中，學(xué)生學(xué)習(xí)查詢有效知識可以使用進(jìn)行搜索、導(dǎo)引，由于它自身具備的學(xué)習(xí)功能，能夠主動(dòng)、高效地從Internet中發(fā)現(xiàn)和收集用戶所需要的信息。因此，它有助于解決使用單一關(guān)鍵字匹配查詢、搜索引擎引起的大量無關(guān)信息的涌現(xiàn)、信息檢索的精確度不高等問題。將“智能”技術(shù)引入到ICAI中，將使得教師和學(xué)生在教與學(xué)的過程中，提高知識選取效率、加強(qiáng)交互學(xué)習(xí)和自主能動(dòng)性學(xué)習(xí)。
（3）遠(yuǎn)程教學(xué)。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)CAI、智能CAI以及多協(xié)作，可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的遠(yuǎn)程教學(xué)模式。ICAI系統(tǒng)不僅可以作為教師，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供指導(dǎo)，也可以作為學(xué)生，輔助學(xué)生學(xué)習(xí)，還可以成為學(xué)生學(xué)習(xí)、交流、協(xié)作過程中多方面的。因此,具有多種特性優(yōu)勢的遠(yuǎn)程教學(xué)具有廣闊的發(fā)展前景。
（4）虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）的應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)也叫人工現(xiàn)實(shí)（Artificial Reality）,是由多媒體技術(shù)與仿真技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而生成的一種交互式人工世界。它的根本目標(biāo)就是達(dá)到真實(shí)體驗(yàn)和基于自然技能的人機(jī)交互。在教學(xué)輔助中，使用創(chuàng)建的虛擬環(huán)境，在一般人所不能親身體驗(yàn)的情景中，達(dá)到演示、操作的教學(xué)目的。目前在教學(xué)中使用的有：基于Web的火電廠的虛擬實(shí)景建構(gòu)學(xué)習(xí)、建筑設(shè)計(jì)的實(shí)景化學(xué)習(xí)、醫(yī)學(xué)內(nèi)消化道實(shí)景教學(xué)等。
四、結(jié)語
到目前為止，人工智能技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中，與教學(xué)現(xiàn)代化有著密切的關(guān)系。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的成效將更加明顯。新世紀(jì)的教學(xué)手段將是以智能化CAI為主線，多學(xué)科、多方位發(fā)展的新技術(shù)的體現(xiàn)。這種手段產(chǎn)生了人機(jī)交互、人機(jī)共生等全新概念，大大擴(kuò)展了人類的能力，促進(jìn)了教育事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]何克抗.教學(xué)媒體的理論與實(shí)踐[M].北京:北京師范大學(xué)出版
社,2003.
[2]謝三毛.人工智能在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的應(yīng)用[J].華東交通大
學(xué)學(xué)報(bào),2005(12).
[3]劉志勇,王阿利,張偉斌.人工智能在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中應(yīng)用研
第4篇：人工智能教學(xué)理論范文
關(guān)鍵詞:離散數(shù)學(xué) 計(jì)算機(jī)應(yīng)用 教學(xué)
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
離散數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)等信息類專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課,離散數(shù)學(xué)的教學(xué)直接決定了后續(xù)課程的教學(xué)質(zhì)量,因此如何更好的開展離散數(shù)學(xué)教學(xué),提高離散數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量意義重大。特別的,大部分教師在教學(xué)的過程中都會(huì)碰到學(xué)生的這樣一個(gè)問題:“老師,我們學(xué)這個(gè)有什么用?”。離散數(shù)學(xué)這門課程同樣不能例外,如能回答好這個(gè)問題,則能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)習(xí)動(dòng)力;否則,會(huì)給學(xué)生造成學(xué)習(xí)無用的錯(cuò)覺。作者在針對計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息與計(jì)算科學(xué)等專業(yè)的離散數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,挖掘整理出若干有關(guān)離散數(shù)學(xué)在信息科學(xué)中的應(yīng)用,在本文中基于這些應(yīng)用,對如何提高離散數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量加以探討和研究。
數(shù)理邏輯在計(jì)算機(jī)編程中的應(yīng)用
在不少軟件公司的面試題目中都出現(xiàn)過這樣一道題目:不借助第三方變量,請交換兩個(gè)變量a和b的值。
方法1:任務(wù)可分為三個(gè)步驟1)a=a+b, 2)b=a-b, 3)a=a-b,經(jīng)過這三步賦值操作后,即能實(shí)現(xiàn)題目所要求的操作。但這種解法存在隱患,因?yàn)樵诓襟E1中將a與b的和賦值給a有可能因?yàn)閿?shù)據(jù)類型的問題而產(chǎn)生溢出,從而導(dǎo)致在后續(xù)的步驟2)和3)中達(dá)不到預(yù)期的變量交換效果。此時(shí)離散數(shù)學(xué)中數(shù)理邏輯章節(jié)所牽涉的邏輯運(yùn)算異或(即不可兼析取,)運(yùn)算符[1] 就能派上用場,的運(yùn)算表如表1.1所示。
觀察運(yùn)算表的第一、三行能夠發(fā)現(xiàn)對于任意x (x=0, 1),;觀察最后兩行能夠發(fā)現(xiàn)當(dāng)0與x (x=0, 1)做異或運(yùn)算時(shí),結(jié)果仍然為a。基于這一特性,構(gòu)造兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)a和b的按位異或運(yùn)算xor?；谠撨\(yùn)算,可實(shí)現(xiàn)問題要求且能避免產(chǎn)生溢出,如下所述方法2。
方法2:任務(wù)可分為三個(gè)步驟1)a1 = a xor b,2)b2 =a1 xor b= a xor b xor b,由于xor運(yùn)算可結(jié)合,b2 = a xor ( b xor b ) = a xor 0 = a,步驟2完成后b內(nèi)存放的是原始a的值;3)a3 = a1 xor b2 = ( a xor b ) xor a,由于xor運(yùn)算可交換并且可結(jié)合,a3 = b xor ( a xor a ) = b xor 0 = b,步驟3完成后a內(nèi)存放的即為原始b的值。(這里ai, bi為步驟i賦值完成后a和b的值,i=1, 2, 3)。
等價(jià)類等概念在軟件工程中的應(yīng)用
軟件測試的關(guān)鍵在于測試用例的設(shè)計(jì),在實(shí)際的軟件測試中要做到窮舉測試(即把系統(tǒng)的所有可能的輸入以及預(yù)期輸出做成測試用例)是不可能的,因此需要有選擇性的選取部分測試樣例來盡可能地檢測出盡可能多的錯(cuò)誤。
假設(shè)T表示所有測試用例的集合,,定義關(guān)系R:
當(dāng)且僅當(dāng)a,b測試同一類錯(cuò)誤
因?yàn)镽自反、對稱和傳遞關(guān)系,從而是等價(jià)關(guān)系?；诘葍r(jià)關(guān)系將所有的等價(jià)類做成商集T/R,則商集T/R將所有可能的測試用例依據(jù)等價(jià)類劃分為若干子集,每個(gè)等價(jià)類中的測試用例均是測試同一類錯(cuò)誤,則只需從商集的每個(gè)等價(jià)類中選取少數(shù)具有代表性的測試用例即可取得較好的測試結(jié)果。這種測試方法也稱為等價(jià)類劃分法[2-4]。例如,現(xiàn)有一個(gè)系統(tǒng)的輸入是學(xué)生的成績:輸入有效范圍是0至100的正整數(shù),而系統(tǒng)可能的輸入為任意的正整數(shù),若系統(tǒng)分為兩類錯(cuò)誤:輸入有效情況下的錯(cuò)誤和輸入無效情況下的錯(cuò)誤,則可根據(jù)等價(jià)關(guān)系R得出所有測試用例T的一個(gè)劃分,即由兩個(gè)等價(jià)類所構(gòu)成的商集T/R,其對應(yīng)的輸入分別為{0, 1, 2, 3, …… , 99, 100}和{101, 102, 103, ……}。
邏輯推理在人工智能中的應(yīng)用
人工智能的一大主要學(xué)派:符號主義學(xué)派,也稱為邏輯學(xué)派,認(rèn)為人工智能起源于數(shù)理邏輯。人工智能這一術(shù)語最早即是由邏輯學(xué)派提出。消解是邏輯學(xué)派在子句集上重要的推理規(guī)則。
離散數(shù)學(xué)數(shù)理邏輯章節(jié)中介紹了推理理論的若干證法,其中一種重要的證法即為間接證法。即假設(shè)有一組前提,要推出結(jié)論C,即證,間接證法只要證明與是不可滿足的。人工智能消解原理是將前提謂詞公式與結(jié)論否定的合取公式轉(zhuǎn)化為不包含量詞的簡單子句集,基于少量的消解推理規(guī)則,若能證明該子句集不可滿足,則利用Skolem定理能夠得出與是不可滿足的,即,從而完成計(jì)算機(jī)的一次推理[5]。
結(jié)語
離散數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)的應(yīng)用顯然遠(yuǎn)不止這些,例如各種離散數(shù)學(xué)教材上均有所涉及,本文在這些教材之外,額外挖掘了一些離散數(shù)學(xué)在計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的若干實(shí)例。在實(shí)際的教學(xué)中,當(dāng)講到這些應(yīng)用的時(shí)候,學(xué)生表現(xiàn)出極大的興趣和學(xué)習(xí)熱情,并積極地分析思考,取得了較好的教學(xué)效果。因此,繼續(xù)挖掘離散數(shù)學(xué)理論與實(shí)踐的結(jié)合點(diǎn),并以通俗的語言呈現(xiàn)給學(xué)生,是每一位離散數(shù)學(xué)教師的一項(xiàng)長久持續(xù)的工作,從而促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的不斷提高。
參考文獻(xiàn):
[1] 左孝凌,李為,劉永才.離散數(shù)學(xué).上海:上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,1982.
[2] 屈婉玲,耿素云,張立昂.離散數(shù)學(xué).北京:高等教育出版社,2008.
[3] A. D. 亞歷山大洛夫 等.數(shù)學(xué)―它的內(nèi)容,方法和意義. 王元, 萬哲先等譯. 北京: 科學(xué)出版社,2001.
[4] 張海藩.軟件工程導(dǎo)論.北京:清華大學(xué)出版社,2008.
[5] 蔡自興,徐光佑.人工智能及其應(yīng)用.北京:清華大學(xué)出版社,2003.
第5篇：人工智能教學(xué)理論范文
一、深度學(xué)習(xí)概念的提出
深度學(xué)習(xí)的概念，源于30多年來計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能的研究。上世紀(jì)八九十年代，人們提出了一系列機(jī)器學(xué)習(xí)模型，應(yīng)用最為廣泛的包括支持向量機(jī)（Support Vector Machine，SVM）和邏輯回歸（Logistic Regression，LR），這兩種模型分別可以看作包含1個(gè)隱藏層和沒有隱藏層的淺層模型。計(jì)算機(jī)面對較為復(fù)雜的問題解決訓(xùn)練時(shí)，可以利用反向傳播算法計(jì)算梯度，再用梯度下降方法在參數(shù)空間中尋找最優(yōu)解。淺層模型往往具有凸代價(jià)函數(shù)，理論分析相對簡單，訓(xùn)練方法也容易掌握，應(yīng)用取得了很多成功。①隨著人工智能的發(fā)展，計(jì)算機(jī)和智能網(wǎng)絡(luò)如何基于算法革新，模擬人腦抽象認(rèn)知和思維，準(zhǔn)確且高清晰度地進(jìn)行聲音處理、圖像傳播甚至更為復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和問題解決等，在21世紀(jì)來臨的時(shí)候成為擺在人工智能領(lǐng)域的關(guān)鍵問題。
30多年來，加拿大多倫多大學(xué)計(jì)算機(jī)系辛頓教授（Hinton，G.）一直從事機(jī)器學(xué)習(xí)模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與人工智能等問題的相關(guān)研究，并在機(jī)器學(xué)習(xí)模型特別是突破淺層學(xué)習(xí)模型，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)抽象認(rèn)知方面取得了突破性的進(jìn)展。2006年，他在《Science》上發(fā)表了《利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)刻畫數(shù)據(jù)維度》（Reducing the Dimensionality of Data with Neural Networks）一文，探討了應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)刻畫數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)模型，首先提出了深度學(xué)習(xí)（Deep Learning）的概念和計(jì)算機(jī)深度學(xué)習(xí)模型，掀起了深度學(xué)習(xí)在人工智能領(lǐng)域的新。這篇文章的兩個(gè)主要觀點(diǎn)是：第一，多隱藏層的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有優(yōu)異的特征學(xué)習(xí)能力，學(xué)習(xí)到的特征對數(shù)據(jù)有更本質(zhì)的刻畫，從而有利于可視化或分類；第二，深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以通過“逐層初始化”（Layer-wise Pre-training）來有效克服訓(xùn)練和優(yōu)解的難度，無監(jiān)督的逐層初始化方法有助于突破淺層學(xué)習(xí)模型。②基于深度置信網(wǎng)絡(luò)（DBN）提出非監(jiān)督逐層訓(xùn)練算法，為解決深層結(jié)構(gòu)相關(guān)的優(yōu)化難題帶來希望，隨后提出多層自動(dòng)編碼器深層結(jié)構(gòu)。③2012年，辛頓又帶領(lǐng)學(xué)生在目前最大的圖像數(shù)據(jù)庫ImageNet上，對分類問題取得了驚人的結(jié)果，將計(jì)算機(jī)處理圖像數(shù)據(jù)問題時(shí)排名前五的錯(cuò)誤率（即Top5錯(cuò)誤率），由最高26%大幅降低至15%，大大提高了人工智能圖像數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和清晰度，這是早先計(jì)算機(jī)僅僅依賴數(shù)學(xué)模型的表層學(xué)習(xí)和單層學(xué)習(xí)根本無法實(shí)現(xiàn)的水平。
在人工智能領(lǐng)域，深度學(xué)習(xí)其實(shí)是一種算法思維，其核心是對人腦思維深層次學(xué)習(xí)的模擬，通過模擬人腦的深喲緯橄筧現(xiàn)過程，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)的復(fù)雜運(yùn)算和優(yōu)化。深度學(xué)習(xí)采用的模型是深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Deep Neural Networks，DNN）模型，即包含多個(gè)隱藏層（Hidden Layer，也稱隱含層）的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Neural Networks，NN）。深度學(xué)習(xí)利用模型中的隱藏層，通過特征組合的方式，逐層將原始輸入轉(zhuǎn)化為淺層特征、中層特征、高層特征直至最終的任務(wù)目標(biāo)。深度學(xué)習(xí)可以完成需要高度抽象特征的人工智能任務(wù)，如語音識別、圖像識別和檢索、自然語言理解等。深層模型是包含多個(gè)隱藏層的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，多層非線性結(jié)構(gòu)使其具備強(qiáng)大的特征表達(dá)能力和對復(fù)雜任務(wù)的建模能力。訓(xùn)練深層模型是長期以來的難題，近年來以層次化、逐層初始化為代表的一系列方法的提出，為訓(xùn)練深層模型帶來了希望，并在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域獲得了成功。
人工智能學(xué)者們認(rèn)為計(jì)算機(jī)和智能網(wǎng)絡(luò)的這一深層的自動(dòng)編碼與解碼過程，是一個(gè)從數(shù)據(jù)刻畫、抽象認(rèn)知到優(yōu)選方案的深度學(xué)習(xí)的過程。由于人腦具有深度結(jié)構(gòu)，認(rèn)知過程是一個(gè)復(fù)雜的腦活動(dòng)過程，因而計(jì)算機(jī)和人工智能網(wǎng)絡(luò)模擬從符號接受、符號解碼、意義建立再到優(yōu)化方案的學(xué)習(xí)過程也是有結(jié)構(gòu)的；同時(shí)，認(rèn)知過程是逐層進(jìn)行、逐步抽象的，人工智能不是純粹依賴于數(shù)學(xué)模型的產(chǎn)物，而是對人腦、人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及抽象認(rèn)知和思維過程進(jìn)行模擬的產(chǎn)物。應(yīng)該說，到目前為止，深度學(xué)習(xí)是計(jì)算機(jī)和智能網(wǎng)絡(luò)最接近人腦的智能學(xué)習(xí)方法。近幾年來，深度學(xué)習(xí)進(jìn)一步嘗試直接解決抽象認(rèn)知的難題，并取得了突破性的進(jìn)展，AlphaGo的問世，便是明證。2013年4月，《麻省理工學(xué)院技術(shù)評論》（MIT Technology Review ）雜志將深度學(xué)習(xí)列為2013年十大突破性技術(shù)之首。④深度學(xué)習(xí)引爆的這場革命，將人工智能帶上了一個(gè)新的臺階，不僅學(xué)術(shù)意義巨大，而且實(shí)用性很強(qiáng)，工業(yè)界也開始了大規(guī)模的投入，一大批產(chǎn)品將從中獲益。二十世紀(jì)八九十年代以來，隨著學(xué)習(xí)科學(xué)的不斷發(fā)展，深度學(xué)習(xí)的概念和思想不斷在教育中得到應(yīng)用。
二、深度學(xué)習(xí)在教育中的興起與發(fā)展
來自腦科學(xué)、人工智能和學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的新成就，必然引起教育領(lǐng)域研究者的深刻反省。計(jì)算機(jī)、人工智能尚且能夠模擬人腦的深層結(jié)構(gòu)和抽象認(rèn)知，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建立開展深度學(xué)習(xí)，那人對知識的學(xué)習(xí)過程究竟應(yīng)該是怎樣的一個(gè)腦活動(dòng)過程和學(xué)習(xí)過程？學(xué)生的學(xué)習(xí)有表層和深層等層次之分嗎？從作為符號的公共知識到作為個(gè)人意義的個(gè)人知識究竟是怎樣建立起來的？知識學(xué)習(xí)過程究竟是一個(gè)怎樣的抽象認(rèn)知過程？信息技術(shù)環(huán)境支持下深層次的學(xué)習(xí)如何實(shí)現(xiàn)？近十多年來，這些問題引起了許多教育研究者特別是教育技術(shù)學(xué)研究者的濃厚興趣，深度學(xué)習(xí)、深度教學(xué)的研究日益引起人們的重視。也正是在辛頓的“深度學(xué)習(xí)”概念明確提出后，教育學(xué)領(lǐng)域特別是教育技術(shù)學(xué)領(lǐng)域的深度學(xué)習(xí)研究日益活躍起來。
其實(shí)，早在1956年布魯姆在《教育目標(biāo)分類學(xué)》里關(guān)于“認(rèn)知領(lǐng)域目標(biāo)”的探討中，對認(rèn)識目標(biāo)的維度劃分就蘊(yùn)含了深度學(xué)習(xí)的思想，即“學(xué)習(xí)有深淺層次之分”，將教學(xué)目標(biāo)分為了解、理解、應(yīng)用、分析、綜合、評價(jià)六個(gè)由淺入深的層次。⑤學(xué)習(xí)者的認(rèn)知水平停留在知道或領(lǐng)會(huì)的層次則為淺層學(xué)習(xí)，涉及的是簡單提取、機(jī)械記憶符號表征或淺層了解邏輯背景等低階思維活動(dòng)；而認(rèn)知水平較高的深層理解、應(yīng)用、分析、綜合和評價(jià)則涉及的是理性思辨、創(chuàng)造性思維、問題解決等相對復(fù)雜的高階思維活動(dòng)，屬于深層學(xué)習(xí)。1976年，美國學(xué)者馬頓（Marton，F(xiàn).）和薩爾約（Saljo，R.）在《論學(xué)習(xí)的本質(zhì)區(qū)別：結(jié)果和過程》（On Qualitative Difference in Learning： Outcome and Process）一文中，明確提出了表層學(xué)習(xí)和深層學(xué)習(xí)的概念。⑥這被普遍認(rèn)為是教育學(xué)領(lǐng)域首次明確提出深度學(xué)習(xí)的概念。他們在一項(xiàng)關(guān)于閱讀能力的實(shí)驗(yàn)研究中，明確探討了閱讀學(xué)習(xí)的層次問題。通過讓學(xué)生閱讀文章并進(jìn)行測驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在閱讀的過程中運(yùn)用了兩種截然不同的學(xué)習(xí)策略：一種是試圖記住文章的事實(shí)表達(dá)，揣測接下來的測試并記憶，即表層學(xué)習(xí)（Surface Learning）；另一種是試圖理解文章的中心思想和學(xué)術(shù)內(nèi)涵，即深層學(xué)習(xí)（Deep Learning），也被譯為深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)者追求知識的理解并且使已有的知識與特定教材的內(nèi)容進(jìn)行批判性互動(dòng)，探尋知識的邏輯意義，使現(xiàn)有事實(shí)和所得出的結(jié)論建立聯(lián)系。淺層學(xué)習(xí)和深層學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、投入程度、記憶方式、思維層次和遷移能力上有明顯的差異。深度學(xué)習(xí)是一種主動(dòng)的、高投入的、理解記憶的、涉及高階思維并且學(xué)習(xí)結(jié)果遷移性強(qiáng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)過程。之后 ，拉姆斯登（Ramsden，1988）、英推施黛（Entwistle，1997）以及比格斯（Biggs，1999）等人發(fā)展了淺層學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的相關(guān)理論。⑦隨著信息技術(shù)的發(fā)展，近十年來，國外學(xué)者對信息技術(shù)支持下的深度學(xué)習(xí)及其在各學(xué)科領(lǐng)域、各類教育中的應(yīng)用研究日漸廣泛。
2002年以來，從技術(shù)支持高等教育的深度學(xué)習(xí)、虛擬環(huán)境中的深度學(xué)習(xí)、形成性評估對深度學(xué)習(xí)的影響、學(xué)習(xí)環(huán)境對學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的影響、技術(shù)支持下的深度學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)等方面研究成果日益豐富，但絕大部分是基于教育技術(shù)學(xué)視野的研究成果。2006年，辛頓教授關(guān)于深度學(xué)習(xí)的成果發(fā)表，進(jìn)一步推動(dòng)了深度學(xué)習(xí)在教育中的研究與應(yīng)用。近十年來，在中小學(xué)深度學(xué)習(xí)研究方面最有影響的當(dāng)屬加拿大西盟菲莎大學(xué)（Simon Fraser University）艾根（Egan， K.）教授領(lǐng)銜的“深度學(xué)習(xí)”（Learning in Depth，簡稱LID）項(xiàng)目組所進(jìn)行的研究，其成果集中體現(xiàn)在《深度學(xué)習(xí)：轉(zhuǎn)變學(xué)校教育的一個(gè)革新案例》（Learning in Depth： A Simple Innovation That Can Transform Schooling）等著述之中。⑧該研究探討了深度學(xué)習(xí)的基本原則與方法，分析了深度學(xué)習(xí)對學(xué)生成長、教師發(fā)展和學(xué)校革新的價(jià)值與路徑，并在加拿大部分中小學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。其核心成果聚焦課堂學(xué)習(xí)和教學(xué)問題，即使是關(guān)于教師教育中深度學(xué)習(xí)的研究，也聚焦于教師的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)方式。⑨艾根所開展的深度學(xué)習(xí)研究項(xiàng)目超越了單一教育技術(shù)學(xué)視野的研究，不僅僅是關(guān)于教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)技術(shù)和學(xué)習(xí)環(huán)境開發(fā)的研究，而是基于建立新的學(xué)習(xí)觀和知識觀，對教學(xué)活動(dòng)與學(xué)習(xí)過程作出了新的闡釋。
總體上看，國內(nèi)關(guān)于深度學(xué)習(xí)的研究最近十年才剛剛起步。2005年，我國學(xué)者黎加厚教授在《促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)》一文中，率先介紹了國外關(guān)于深度學(xué)習(xí)的研究成果，同時(shí)探討了深度學(xué)習(xí)的本質(zhì)。他認(rèn)為深度學(xué)習(xí)是指在理解學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者能夠批判性地學(xué)習(xí)新的思想和事實(shí)，并將它們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中，能夠在眾多思想間進(jìn)行聯(lián)系，能夠?qū)⒁延械闹R遷移到新的情境中，作出決策和解決問題的學(xué)習(xí)。⑩此文被認(rèn)為是國內(nèi)較早介紹并論及深度學(xué)習(xí)的研究成果，此后，關(guān)于深度學(xué)習(xí)的探討，特別是基于信息技術(shù)環(huán)境下的深度學(xué)習(xí)的相關(guān)研究論文逐漸增加。2006年10月，筆者在前期研究的基礎(chǔ)上，與臺灣成功大學(xué)教育研究所所長李坤崇教授聯(lián)合發(fā)起“海峽兩岸能力生根計(jì)劃”，推進(jìn)能力導(dǎo)向的深度教學(xué)的理論研究與實(shí)驗(yàn)研究，主張以價(jià)值觀、知識觀、學(xué)習(xí)觀、過程觀的重建為基礎(chǔ)，以發(fā)展學(xué)生的學(xué)科能力為宗旨，實(shí)施深度教學(xué)，克服課堂教學(xué)改革過于注重教學(xué)程序、教學(xué)技術(shù)、教學(xué)時(shí)間的淺層次改革和表層學(xué)習(xí)的局限性，深化課堂教學(xué)改革。2014年后，中國教育科學(xué)院院長兼教育部課程教材研究與發(fā)展中心主任田慧生研究員基于深化課程改革的需要，帶領(lǐng)一個(gè)團(tuán)隊(duì)開始啟動(dòng)深度學(xué)習(xí)的項(xiàng)目研究。直至今日，基于核心素養(yǎng)追求背景下的深度學(xué)習(xí)研究項(xiàng)目，如雨后春筍般涌現(xiàn)，“深度學(xué)習(xí)”成為教育研究中的一個(gè)熱詞。
盡管計(jì)算機(jī)、人工智能領(lǐng)域與教育學(xué)領(lǐng)域都提出了“深度學(xué)習(xí)”概念，但不難看出二者顯然具有本質(zhì)差異。計(jì)算機(jī)與人工智能領(lǐng)域的深度學(xué)習(xí)是建立在機(jī)器模擬人腦深層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上的，是基于人腦結(jié)構(gòu)的一種計(jì)算機(jī)算法思維和問題解決模型，是對人腦和認(rèn)知結(jié)構(gòu)的模擬。而教育學(xué)領(lǐng)域的“深度學(xué)習(xí)”概念，無論是布魯姆還是馬頓和薩爾約，都指向了“知識”和“學(xué)習(xí)”兩個(gè)核心，是關(guān)于知識學(xué)習(xí)的目標(biāo)和過程的問題。布魯姆在教育目標(biāo)分類學(xué)認(rèn)知領(lǐng)域的目標(biāo)構(gòu)設(shè)中，認(rèn)為認(rèn)知目標(biāo)是由了解、理解、應(yīng)用、分析、綜合、評價(jià)六個(gè)不斷加深的層次構(gòu)成的。這一目標(biāo)明顯是關(guān)于知識學(xué)習(xí)和認(rèn)知過程的目標(biāo)，在2001年修訂版中，這一目標(biāo)被精確表述為知識學(xué)習(xí)和認(rèn)知過程兩個(gè)維度。馬頓和薩爾約在關(guān)于閱讀的研究中，基于學(xué)生對文本理解的層次和理解的深度提出了“深度學(xué)習(xí)”的概念，并認(rèn)為學(xué)習(xí)的本質(zhì)區(qū)別在于過程而不是學(xué)習(xí)的結(jié)果，是學(xué)生對文本知識學(xué)習(xí)的深刻程度決定了其學(xué)習(xí)結(jié)果的差異性。
艾根的研究實(shí)現(xiàn)了從深度學(xué)習(xí)向深度教學(xué)的轉(zhuǎn)向。艾根的深度學(xué)習(xí)（Learning in Depth）研究更明確地指向了學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)所到達(dá)的深度，以及教師通過對知識的處理引導(dǎo)學(xué)生逐步到達(dá)一定的學(xué)習(xí)深度。這一深度學(xué)習(xí)的過程是一個(gè)逐步深化的學(xué)習(xí)過程，要求教師在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生著眼于知識的深層次理解和深度處理。該項(xiàng)研究表明，深度學(xué)習(xí)的研究開始從單一的學(xué)習(xí)技術(shù)研究轉(zhuǎn)向了對教學(xué)過程的關(guān)注，注重深度學(xué)習(xí)與深度教學(xué)的關(guān)聯(lián)性和一致性，深度學(xué)習(xí)的研究呈現(xiàn)出向深度學(xué)習(xí)與深度教學(xué)相結(jié)合的轉(zhuǎn)向。
三、深度學(xué)習(xí)的核心理念
從深度學(xué)習(xí)走向深度教學(xué)，一方面是教與學(xué)的一致性決定的，另一方面是當(dāng)前中小學(xué)課堂教學(xué)普遍存在的局限性Q定的。教與學(xué)的關(guān)系既不是對立關(guān)系，也不是對應(yīng)關(guān)系，而是一種具有相融性的一體化關(guān)系，離開了教無所謂學(xué)，離開了學(xué)也無所謂教。學(xué)生真正意義上的深度學(xué)習(xí)需要建立在教師深度教導(dǎo)、引導(dǎo)的基礎(chǔ)之上。從本質(zhì)上看，教育學(xué)視野下的深度學(xué)習(xí)不同于人工智能視野下的深度學(xué)習(xí)，不是學(xué)生像機(jī)器一樣對人腦進(jìn)行孤獨(dú)的模擬活動(dòng)，而是學(xué)生在教師引導(dǎo)下，對知識進(jìn)行的“層進(jìn)式學(xué)習(xí)”和“沉浸式學(xué)習(xí)”?！皩舆M(jìn)”是指對知識內(nèi)在結(jié)構(gòu)的逐層深化的學(xué)習(xí)，“沉浸”是指對學(xué)習(xí)過程的深刻參與和學(xué)習(xí)投入。離開了教師的教學(xué)和引導(dǎo)，學(xué)生何以“沉浸”？因此，深度學(xué)習(xí)只有走向深度教學(xué)才更具有發(fā)展性的意義和價(jià)值。同時(shí)，我國新一輪基礎(chǔ)教育課程改革以來，課堂教學(xué)改革依然存在著諸多表層學(xué)習(xí)、表面學(xué)習(xí)和表演學(xué)習(xí)的局限性，“學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變”往往演變成了教學(xué)形式的改變，諸如教與學(xué)在程序上的簡單翻轉(zhuǎn)和在時(shí)間上的粗暴分配。其所體現(xiàn)出來的知識觀、價(jià)值觀、教學(xué)觀、過程觀依然陳舊落后，以學(xué)科知識、學(xué)科能力、學(xué)科思想和學(xué)科經(jīng)驗(yàn)的融合為核心的學(xué)科素養(yǎng)依然未能得到實(shí)質(zhì)性的滲透。
深度教學(xué)的“深度”是建立在完整而深刻地處理和理解知識的基礎(chǔ)之上的。艾根在深度學(xué)習(xí)的研究中，首次從知識論的角度，論述了深度學(xué)習(xí)的“深度”（Depth）的涵義。他認(rèn)為“學(xué)習(xí)深度”具有三個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn)，即知識學(xué)習(xí)的充分廣度（Sufficient Breadth）、知識學(xué)習(xí)的充分深度（Sufficient Depth）和知識學(xué)習(xí)的充分關(guān)聯(lián)度（Multi-Dimensional Richness and Ties）。這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，也是深度學(xué)習(xí)的核心理念。
第一，知識學(xué)習(xí)的充分廣度。充分的廣度與知識產(chǎn)生的背景相關(guān)，與知識對人生成的意義相關(guān)，與個(gè)體經(jīng)驗(yàn)相關(guān)，也與學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情境相關(guān)。如果教學(xué)把知識從其賴以存在的背景、意義和經(jīng)驗(yàn)中剝離出來，成為純粹的符號，便成為無意義的符號、無根基的概念知識。知識具有強(qiáng)烈的依存性，無論是自然科學(xué)的知識還是社會(huì)科學(xué)或人文學(xué)科的知識，都是特定的社會(huì)背景、文化背景、歷史背景及其特定的思維方式的產(chǎn)物。離開了知識的自然背景、社會(huì)背景、邏輯背景，前人創(chuàng)造的知識對后人而言幾乎不具有可理解性。隨著深度學(xué)習(xí)的興起，旨在以廣度促進(jìn)理解的“無邊界學(xué)習(xí)”日益引起人們的重視?？梢?，知識的充分廣度，其實(shí)是為理解提供多樣性的支架，為知識的意義達(dá)成創(chuàng)造了可能性和廣闊性基礎(chǔ)。
第二，知識學(xué)習(xí)的充分深度。知識的充分深度與知識所表達(dá)的內(nèi)在思想、認(rèn)知方式和具體的思維邏輯相關(guān)，深度學(xué)習(xí)把通過知識理解來建立認(rèn)識方式，提升思維品質(zhì)，特別是發(fā)展批判性思維作為核心目標(biāo)。所以說，深度學(xué)習(xí)是一種反思性學(xué)習(xí)，是注重批判性思維品質(zhì)培養(yǎng)的學(xué)習(xí)，同時(shí)也是一種沉浸式、層進(jìn)式的學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程是從符號理解、符號解碼到意義建構(gòu)的認(rèn)知過程，這一過程是逐層深化的。
第三，知R學(xué)習(xí)的充分關(guān)聯(lián)度。知識的充分關(guān)聯(lián)度，是指知識學(xué)習(xí)指向與多維度地理解知識的豐富內(nèi)涵及其與文化、想象、經(jīng)驗(yàn)的內(nèi)在聯(lián)系。知識學(xué)習(xí)不是單一的符號學(xué)習(xí)，而是對知識所承載的文化精神的學(xué)習(xí)。同時(shí)，通過與學(xué)生的想象、情感的緊密聯(lián)系，達(dá)到對知識的意義建構(gòu)。從廣度，到深度，再到關(guān)聯(lián)度，學(xué)生認(rèn)知的過程是逐層深化的。所謂意義建構(gòu)，即從公共知識到個(gè)人知識的建立過程，都需要建立在知識學(xué)習(xí)的深度和關(guān)聯(lián)度之上。
①Y.LeCun and Y.Bengio.Convolutional networks for images，speech，and time-series.In M.A.Arbib，editor，The Handbook of Brain Theory and Neural Networks.MIT Press，1995.
②Geoffery E.Hinton and Salakhutdinov R.R.，Reducing the dimensionality of data with neural networks. Science.2006 Jul 28；313（5786）：504-7.
③Geoffrey E.Hinton，Simon Osindero，Yee-Whye Teh. A Fast Learning Algorithm for Deep Belief Nets. Neural Computation.2006（7）.
④余凱等.深度學(xué)習(xí)的昨天、今天和明天[J].計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展，2013，9.
⑤安德森.布盧姆教育目標(biāo)分類學(xué)（修訂版）[M]. 北京：外語教學(xué)與研究出版社，2009：78-80.
⑥Marton，F(xiàn). and Saljo，R.，On Qualitative Difference in Learning：Outcome and Process. British Journal of Educational Psychology，1976，46：4-11.
⑦安富海.促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)策略研究[J].課程?教材?教法，2014，11.
⑧Kieran Egan. Learning in Depth： A Simple Innovation That Can Transform Schooling. London， Ontario： The Althouse Press， 2010.
第6篇：人工智能教學(xué)理論范文
關(guān)鍵詞:智能;決策系統(tǒng);教學(xué)方法
隨著信息技術(shù)的應(yīng)用和普及,“智能化”成為信息化后續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容之一。在決策領(lǐng)域,20世紀(jì)80年代,一種以計(jì)算機(jī)為工具、應(yīng)用決策科學(xué)及有關(guān)學(xué)科的理論與方法、以人機(jī)交互方式輔助決策者決策的決策支持系統(tǒng)(DSS)應(yīng)運(yùn)而生。但是,DSS只能輔助和支持決策者決策,其貢獻(xiàn)局限于對可選方案的評價(jià),只能對有量化特性的問題使用數(shù)據(jù)模型和數(shù)值計(jì)算方法來輔助決策,不具有表示復(fù)雜決策過程的能力,因此,促使人們提出將DSS與專家系統(tǒng)(ES)相結(jié)合,以分別發(fā)揮DSS的數(shù)值分析和ES的符號處理優(yōu)勢,從而將定性分析和定量分析有機(jī)結(jié)合起來,以既能進(jìn)行知識處理,又能有效地解決半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化問題,這就是智能決策支持系統(tǒng)(IDSS)的產(chǎn)生背景。
隨著人工智能和智能技術(shù)的發(fā)展,IDSS在廣泛的工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理、醫(yī)療和農(nóng)業(yè)科學(xué)等諸多領(lǐng)域,得到廣泛應(yīng)用。了解、掌握智能決策的基本知識和技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)、智能科學(xué)類專業(yè)大學(xué)生的基本要求,因此,智能決策類課程應(yīng)運(yùn)而生,并逐漸發(fā)展成為計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、管理科學(xué)與工程和智能科學(xué)技術(shù)等專業(yè)的專業(yè)課之一[1-4]。
在我校,智能決策系統(tǒng)課程作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程和其他電子信息類專業(yè)的專業(yè)限選或選修課程。目前,該課程的教學(xué)內(nèi)容存在如下問題:一是教學(xué)內(nèi)容繁,二是技術(shù)更新快,三是涉及的專業(yè)知識深,對學(xué)生的理論基礎(chǔ)知識(特別是數(shù)學(xué)知識、計(jì)算機(jī)技術(shù))要求極高,教學(xué)難度大。因此,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不得要領(lǐng),抓不住課程的核心,只見樹木、不見森林,從而影響學(xué)生們的學(xué)習(xí)效果。本文就是在這樣背景下,提出并開展教學(xué)研究的。
1教學(xué)內(nèi)容改革
智能決策系統(tǒng)是一門計(jì)算機(jī)科學(xué)、管理科學(xué)、人工智能和應(yīng)用數(shù)學(xué)交叉的新興專業(yè)課程,其學(xué)分通常為2～2.5學(xué)分,即32～40學(xué)時(shí),其中包括0.5學(xué)分的實(shí)驗(yàn)課程(8學(xué)時(shí))。因此,如何在有限學(xué)時(shí)中容納下本課程教學(xué)內(nèi)容,完成本課程的教學(xué)目標(biāo),就成為首要問題。
通過實(shí)踐和教學(xué)改革,我校本課程的理論教學(xué)內(nèi)容主要包括下列6個(gè)知識單元。
1) 決策理論概述。主要內(nèi)容有決策的概念、類型、基礎(chǔ)、流程和目標(biāo)。理論課時(shí)數(shù)4學(xué)時(shí)。
2) 決策系統(tǒng)。主要內(nèi)容有決策支持系統(tǒng)的概念、結(jié)構(gòu)、功能、主要部件與設(shè)計(jì)要點(diǎn)。理論課時(shí)數(shù)控制在6學(xué)時(shí)。
3) 決策模型。主要內(nèi)容有數(shù)據(jù)倉庫、知識管理、數(shù)據(jù)挖掘、智能算法和數(shù)據(jù)處理。理論課時(shí)數(shù)控制在6學(xué)時(shí)。
4) 智能決策系統(tǒng)。主要內(nèi)容有計(jì)算智能基礎(chǔ)、專家系統(tǒng)的概念和結(jié)構(gòu)、智能決策系統(tǒng)的概念和結(jié)構(gòu)、智能決策系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。理論課時(shí)數(shù)控制在8學(xué)時(shí)。
5) 群體決策系統(tǒng)。主要內(nèi)容有協(xié)同計(jì)算概述,群體決策系統(tǒng)的概念、結(jié)構(gòu)、功能、群體決策過程與建模和實(shí)現(xiàn)方法。理論課時(shí)數(shù)控制在6學(xué)時(shí)。
6)智能決策系統(tǒng)的發(fā)展。主要包括基于網(wǎng)絡(luò)的決策系統(tǒng)技術(shù)和應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與基于Agent的決策系統(tǒng),智慧地球與智能化企業(yè)。理論課時(shí)數(shù)控制在2學(xué)時(shí)。
實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容包括4個(gè)實(shí)驗(yàn),學(xué)時(shí)總數(shù)為8學(xué)時(shí),其教學(xué)內(nèi)容設(shè)置見本文§3。
2教學(xué)方法改革
教學(xué)方法是為完成一定的教學(xué)目的、教學(xué)任務(wù)所采取的教學(xué)途徑或教學(xué)程序,是以解決教學(xué)任務(wù)為目的、師生共同進(jìn)行認(rèn)識和實(shí)踐的方法體系。其方法體系主要包含多個(gè)基本要素,比如教、學(xué)、信息傳輸載體(包含文字、圖形、圖像、肢體語言、表情、感知等)和教學(xué)輔助設(shè)備等。教學(xué)過程就是要充分利用具有信息優(yōu)勢、知識優(yōu)勢的教師,將信息、知識、技能、技巧,系統(tǒng)集成地傳輸給暫時(shí)處于低信息狀態(tài)的學(xué)生。決定這個(gè)傳輸過程順利進(jìn)行的至關(guān)重要因素有:教師的積極性與責(zé)任心和學(xué)生的求知欲與基礎(chǔ)知識及其結(jié)構(gòu)。從教育學(xué)和心理學(xué)角度看,課程教學(xué)方法改革就是圍繞這兩個(gè)因素展開[5],限于篇幅,本文的討論僅從如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲著手。
2.1探索式教學(xué)方法
經(jīng)過多年教學(xué)實(shí)踐,本文實(shí)踐了“探索式教學(xué)法”,此法強(qiáng)調(diào)因材施教,在教學(xué)全過程創(chuàng)設(shè)教學(xué)環(huán)境、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。所謂探索式教學(xué)方法是指在教學(xué)過程中,在教師的啟發(fā)、誘導(dǎo)下,學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作討論,以學(xué)習(xí)課程知識和科學(xué)問題為探索目標(biāo),以學(xué)生熟悉和能接觸到生活原型為研究對象,為學(xué)生提供自由表達(dá)、質(zhì)疑、探索、討論問題的環(huán)境,學(xué)生通過個(gè)體、小組、團(tuán)隊(duì)等多種形式完成解難、釋疑、嘗試學(xué)習(xí)活動(dòng),將學(xué)生自己所學(xué)知識應(yīng)用于解決實(shí)際問題的一種教學(xué)程序。探索式教學(xué)方法重視發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)自學(xué)能力,力圖通過自我探索引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和初步掌握科學(xué)研究方法[6],培養(yǎng)學(xué)生的文獻(xiàn)獲取與加工能力、信息分析與加工利用能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作與溝通能力、語言表達(dá)與寫作能力,和創(chuàng)新精神。為其終身學(xué)習(xí)和工作奠定良好基礎(chǔ)。
盡管探索式教學(xué)法能夠給教師的教學(xué)提供思想、理念指導(dǎo),但是,針對不同教學(xué)對象和不同課程內(nèi)容,其實(shí)際應(yīng)用方法也會(huì)存在差異,這就是所謂的教無定法之說。本文以智能決策系統(tǒng)課程第1知識單元課外作業(yè)為例,嘗試說明該法的具體應(yīng)用方法,為保證該方法的實(shí)施效果,本文擬定了如下的教師操作流程:
1) 制定論文目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生綜合利用參考文獻(xiàn)和學(xué)會(huì)表達(dá)的能力。首先,要求學(xué)生學(xué)會(huì)獲取、理解、過濾和分析信息;其次,要求學(xué)生掌握撰寫科技論文的基本技巧;最后,要求學(xué)生在觀眾面前表達(dá)自己觀點(diǎn),學(xué)習(xí)說服聽眾、推銷自己觀點(diǎn)的技巧。
2) 論文基本要求:①圍繞“關(guān)于信息技術(shù)對決策影響”的主題,學(xué)生自擬題目;②2周時(shí)間內(nèi),學(xué)生完成1 000字左右(2頁A4幅面)的論文,其中內(nèi)容需要包括摘要,關(guān)鍵詞,問題或觀點(diǎn)概述,目前發(fā)展?fàn)顩r,結(jié)論或結(jié)語;③制作演示幻燈片。
3) 提供信息查閱途徑:通過網(wǎng)絡(luò)教師自己已經(jīng)掌握的文獻(xiàn)資源和網(wǎng)絡(luò)地址資源,指出查詢方法和基本技巧。
4) 抽查式演講:①使用幻燈片;②介紹主要內(nèi)容;③結(jié)論;④點(diǎn)評、提問與回答。
5) 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn):①文檔編制能力;②問題發(fā)現(xiàn)與分析能力;③表達(dá)與陳述能力。
在實(shí)施中,要防止出現(xiàn)如下情況:①題目太難或太容易,以免挫傷學(xué)生積極性;②提前告示和監(jiān)督,防止學(xué)生偷懶或拷貝;③靈活掌握考評手段,鼓勵(lì)創(chuàng)新,保護(hù)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。
2.2案例教學(xué)方法
案例教學(xué)法是在教師指導(dǎo)下,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的要求,創(chuàng)設(shè)學(xué)生身臨案例場境的教學(xué)氛圍,使用案例來組織學(xué)生的學(xué)習(xí)、研究、實(shí)踐等活動(dòng)的教學(xué)方法。本課程利用該方法,加強(qiáng)了理論與實(shí)際的結(jié)合,為學(xué)生學(xué)習(xí)提供模仿案例,提高了學(xué)生對理論知識的理解和實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。案例教學(xué)法需要掌握好2個(gè)重要環(huán)節(jié):
1) 案例選編。必須選擇學(xué)生容易理解、常見的例子,案例選編必須圍繞課程某個(gè)具體的教學(xué)目標(biāo),要適當(dāng)加工,剔除與課程內(nèi)容關(guān)聯(lián)性小的內(nèi)容和技術(shù),降低難度,方便學(xué)生理解。同時(shí),案例必須來自于實(shí)際,并且問題明確。
2) 案例講解與分析。案例本身只是對實(shí)例的某些情況描述,表面上平鋪直敘,但是,其中必須隱藏著多個(gè)問題,要引導(dǎo)學(xué)生積極思考、深入分析,以發(fā)現(xiàn)其中隱藏的問題,并找出問題產(chǎn)生的原因,提出解決方案。在思考和分析過程中,既要培養(yǎng)和開發(fā)學(xué)生智力,又要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識的能力。案例分析不能苛求解決問題的結(jié)果如何,而應(yīng)該重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)分析過程是否正確、方法是否恰當(dāng),案例講解和分析的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和邏輯思維等能力,通常解決問題的能力正是課程后續(xù)需要實(shí)施的教學(xué)目標(biāo)。
本文在第4知識單元中,以6子棋計(jì)算機(jī)博弈系統(tǒng)為例,通過對6子棋計(jì)算機(jī)博弈平臺的仿真實(shí)驗(yàn),選擇不同的博弈策略,比如不同的估值函數(shù)、不同的搜索策略等,獲得不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,實(shí)現(xiàn)人-機(jī)對戰(zhàn)、機(jī)-機(jī)對戰(zhàn),讓學(xué)生切實(shí)體會(huì)到機(jī)器智能的魔力及其智能系統(tǒng)的構(gòu)造方法,有力地促進(jìn)了學(xué)生對理論知識的理解,并激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
3.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置
實(shí)驗(yàn)課是智能決策系統(tǒng)課程的重要環(huán)節(jié),由于總課時(shí)有限,實(shí)驗(yàn)課時(shí)也就不多。但是,本校在專業(yè)課程中,仍然堅(jiān)持設(shè)置了0.5學(xué)分的實(shí)驗(yàn),以使學(xué)生能將理論知識與實(shí)踐聯(lián)系起來,使抽象的理論不再是深?yuàn)W,提高學(xué)生靈活運(yùn)用知識的能力。本課程實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)為8學(xué)時(shí),主要設(shè)置了表1中的3個(gè)實(shí)驗(yàn)。
3.2實(shí)驗(yàn)課的操作
為提高學(xué)生對課程理論知識的理解和應(yīng)用設(shè)計(jì)能力,針對課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)少和實(shí)驗(yàn)復(fù)雜特點(diǎn),需要注意以下幾點(diǎn)。
1) 簡化平臺、降低實(shí)驗(yàn)難度。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程重在是一個(gè)訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)眼和動(dòng)腦的過程,旨在培養(yǎng)學(xué)生好奇心和操作技能,以及觀察問題、分析問題和解決問題能力。因此,在實(shí)驗(yàn)中,要盡量將實(shí)驗(yàn)平臺簡化,以將學(xué)生注意力集中于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,保證實(shí)驗(yàn)效果。比如實(shí)驗(yàn)2,提供給學(xué)生智能交通燈控仿真平臺,它實(shí)際上是一個(gè)軟件模擬平臺,能實(shí)現(xiàn)固定交管模式的全部功能,學(xué)生能通過標(biāo)準(zhǔn)接口建立自己設(shè)計(jì)的智能交通管理模式;又如實(shí)驗(yàn)3,以FIRA機(jī)器人足球5vs5比賽項(xiàng)目的仿真平臺為實(shí)驗(yàn)平臺,利用平臺已設(shè)置的運(yùn)球、傳球、前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)動(dòng)等命令,學(xué)生能通過這些命令建立足球機(jī)器人的路徑規(guī)劃和避障策略。
2) 科學(xué)分組、培養(yǎng)協(xié)作能力。由于實(shí)驗(yàn)3工作量比較大,需要多人協(xié)作完成,發(fā)揮集體智慧作用,因此,在實(shí)驗(yàn)3中,按照3～5人/組,實(shí)行組長負(fù)責(zé)制。組長監(jiān)督、管理、協(xié)調(diào)本組實(shí)驗(yàn)過程,每個(gè)組員都有明確的任務(wù),并對組長負(fù)責(zé),組長對教師負(fù)責(zé)。實(shí)驗(yàn)3的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)置4學(xué)時(shí)/2次,學(xué)時(shí)主要在課外完成實(shí)驗(yàn)3,歷時(shí)1個(gè)月。
3) 設(shè)計(jì)算法、培養(yǎng)智能意識。引導(dǎo)學(xué)生,模仿人類智能,設(shè)計(jì)智能算法,實(shí)現(xiàn)簡單的智能決策。由于課時(shí)有限,必須注意控制算法的簡潔、實(shí)效,以使學(xué)生能在短時(shí)間內(nèi)模擬實(shí)現(xiàn)簡單的智能行為,著重引導(dǎo)學(xué)生分析業(yè)務(wù)行為,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)流程,構(gòu)造智能算法,以此培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)信息系統(tǒng)的智能意識。
4結(jié)語
智能決策系統(tǒng)是人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、自動(dòng)控制科學(xué)交叉結(jié)合的一門新興專業(yè)課程,對推動(dòng)信息化向智能化方向發(fā)展具有重要意義。該課程作為在校主要面對電子信息、計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生,通過該課程學(xué)習(xí),學(xué)生反映加深了對智能的理解,提高了對計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)識深度,培養(yǎng)了學(xué)生的智能化設(shè)計(jì)意識,激發(fā)了學(xué)生的求知欲望。本文的研究成果是源于智能決策系統(tǒng)課程,但是,對其他信息技術(shù)課程,也具有積極的借鑒意義。
參考文獻(xiàn):
[1] 鐘義信. 智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論[M]. 北京:北京郵電大學(xué)出版社,2006:1-38.
[2] 張彥鐸,王海暉,劉昌輝. 地方工科院校智能科學(xué)建設(shè)的若干思考[J]. 計(jì)算機(jī)教育,2009(11):39-42.
[3] 韓力群. 智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)規(guī)范[R]. 北京:第二屆全國智能科學(xué)與技術(shù)教育學(xué)術(shù)研討會(huì).2004.
[4] 王萬森,鐘義信,韓力群,等. 我國智能科學(xué)技術(shù)教育的現(xiàn)狀與思考[J]. 計(jì)算機(jī)教育,2009(11):10-14.
[5] 楊德廣,謝安邦. 高等教育學(xué)[M]. 北京:高等教育出版社,2009.6:1-50.
[6] 張偉峰. 本科高年級人工智能教學(xué)的幾點(diǎn)思考[J]. 計(jì)算機(jī)教育,2009(11):139-141.
Research on Teaching Reform of Intelligent Decision System Courses
ZHANG Xiao-chuan, CHEN Feng
(School of Computer Science, Chongqing University of Technology, Chongqing 400054, China)
第7篇：人工智能教學(xué)理論范文
關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)產(chǎn)出；計(jì)算機(jī)；人才培養(yǎng)
1OBE教學(xué)理念內(nèi)涵
基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式（Outcomes-BasedEducation，OBE）[1]教學(xué)理念是一種基于成果導(dǎo)向的學(xué)習(xí)產(chǎn)出教育模式，OBE強(qiáng)調(diào)所有學(xué)生都能夠在學(xué)習(xí)上獲得成功，根據(jù)學(xué)生的個(gè)性化差異來制定評定等級，準(zhǔn)確掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，結(jié)合社會(huì)發(fā)展對教學(xué)內(nèi)容及方法進(jìn)行及時(shí)修正。OBE教學(xué)理論強(qiáng)調(diào)能力本位，通過教育來提高學(xué)生適應(yīng)生活的能力，結(jié)合多元化的學(xué)習(xí)要求，使學(xué)生能夠通過學(xué)習(xí)來實(shí)現(xiàn)自我挑戰(zhàn)。
2軟件技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的必要性
在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教學(xué)中，大多遵循學(xué)科導(dǎo)向的原則，傾向于解決確定問題的科學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)知識結(jié)構(gòu)的完整性，根據(jù)專業(yè)的實(shí)際需求來進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，在以教學(xué)內(nèi)容為驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式下，學(xué)生步入社會(huì)后也往往處于被動(dòng)地位，無法主動(dòng)滿足用人單位的實(shí)際需求。所以，在新時(shí)代背景下，高校軟件技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革具有一定的必然性。OBE教育理念能夠按照社會(huì)發(fā)展需求，根據(jù)反向設(shè)計(jì)原則結(jié)合學(xué)習(xí)的產(chǎn)出成果來進(jìn)行人才培養(yǎng)。由市場需求來決定人才培養(yǎng)目標(biāo)，通過人才培養(yǎng)目標(biāo)來決定畢業(yè)要求，通過畢業(yè)要求來決定課程體系的構(gòu)建，在OBE教育理念的引領(lǐng)下，能夠最大限度地保證軟件技術(shù)專業(yè)的教育目標(biāo)與最終教育結(jié)果保持一致[2]。
3基于OBE理念的軟件技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新思路
在OBE教育理念的正確引導(dǎo)下，高職院校軟件技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式面臨著完善與創(chuàng)新，結(jié)合當(dāng)前社會(huì)發(fā)展對軟件人才的實(shí)際需求，構(gòu)建起“任務(wù)驅(qū)動(dòng)、工學(xué)結(jié)合”的人才培養(yǎng)模式勢在必行。任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式可以結(jié)合企業(yè)的實(shí)際崗位需求，有針對性地進(jìn)行人才培養(yǎng)，保證課程的設(shè)置與崗位的能力需求相一致[3]。工學(xué)結(jié)合模式主要是將學(xué)生的專業(yè)技能與職業(yè)素養(yǎng)相結(jié)合、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合。結(jié)合教育規(guī)律以及社會(huì)需求來制定人才培養(yǎng)目標(biāo)，保證軟件技術(shù)專業(yè)人才能夠進(jìn)行軟、硬件設(shè)計(jì)，具備運(yùn)用所學(xué)知識服務(wù)于各個(gè)領(lǐng)域的能力，成為社會(huì)所需的專業(yè)技能型人才。
4基于OBE理念的軟件技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)策略
4.1根據(jù)社會(huì)需求進(jìn)行專業(yè)定位
我國目前正在全力推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)，逐漸將人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行融合，軟件技術(shù)專業(yè)人才已經(jīng)成為社會(huì)緊缺的服務(wù)型人才。社會(huì)發(fā)展對軟件開發(fā)、維護(hù)人才的需求以及專業(yè)的辦學(xué)定位是OBE教學(xué)理念的綱領(lǐng)，隨著社會(huì)對IT行業(yè)人才需求的不斷變化，高校軟件技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)也要做出相應(yīng)調(diào)整，制定科學(xué)、合理的人才培養(yǎng)機(jī)制，從國家社會(huì)及教育發(fā)展的需要、行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及職場的需求、學(xué)校的定位以及發(fā)展目標(biāo)來全面培養(yǎng)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等方向的創(chuàng)新型技術(shù)、技能人才。
4.2完善課程體系建設(shè)
為了全面提升軟件技術(shù)專業(yè)學(xué)生的綜合水平，需要結(jié)合OBE理念對當(dāng)前的人才培養(yǎng)模式進(jìn)行革新，遵循“計(jì)劃—執(zhí)行—檢查—改進(jìn)”的質(zhì)量管理原則，通過現(xiàn)代化的課程體系來塑造學(xué)生的個(gè)人魅力、實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值。目前，高職教育重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯能力、思維能力、判斷力、合作力等核心能力，結(jié)合當(dāng)前市場對人才的需求，可以構(gòu)建四位一體綜合能力培養(yǎng)的課程架構(gòu)，突出軟件技術(shù)專業(yè)學(xué)生知識儲備的系統(tǒng)性與通識性，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力、創(chuàng)新競爭能力以及可持續(xù)發(fā)展能力，促使學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，體現(xiàn)出“教師在做中教，學(xué)生在做中學(xué)”的新思路。
4.3通過通識教育來挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，專業(yè)知識與技能更新得非常快，所以一定要通過通識教育來進(jìn)一步挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能，通識教育屬于軟件技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)教育，主要進(jìn)行專業(yè)基礎(chǔ)的拓寬，擴(kuò)大學(xué)生學(xué)習(xí)的自主權(quán)，培養(yǎng)學(xué)生成為“社會(huì)人”所應(yīng)該具備的通用知識與社會(huì)責(zé)任感，促進(jìn)學(xué)生形成理性的創(chuàng)新思維，幫助學(xué)生掌握新技術(shù)，能夠適應(yīng)社會(huì)的快速發(fā)展。為了提升學(xué)生的社會(huì)競爭力，要在通識教育的基礎(chǔ)上來挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能，創(chuàng)新始終是學(xué)生與現(xiàn)代社會(huì)接軌的有力保障。在OBE理論指導(dǎo)下，高校軟件專業(yè)需要在通識教育的基礎(chǔ)上來培養(yǎng)學(xué)生的抽象邏輯思維以及計(jì)算能力，幫助學(xué)生解決其他多個(gè)學(xué)科的實(shí)際問題。與此同時(shí)，教師也要借鑒國內(nèi)外名校的優(yōu)秀教學(xué)成果，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，了解軟件技術(shù)專業(yè)的發(fā)展新動(dòng)向，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，不斷拓寬教學(xué)渠道，為學(xué)生創(chuàng)新意識的形成打下基礎(chǔ)。
4.4加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)
在專業(yè)教學(xué)中重點(diǎn)要突出理論與實(shí)踐相結(jié)合、應(yīng)用與生產(chǎn)相結(jié)合，在實(shí)踐中提升專業(yè)知識的運(yùn)用能力?？梢詫鹘y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主設(shè)計(jì)及創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，為學(xué)生提供發(fā)散個(gè)性化思維的平臺，運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，通過相關(guān)技能競賽來激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，學(xué)生具備更好的實(shí)踐能力才能快速適應(yīng)工作崗位。學(xué)生在課余時(shí)間可以分組進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)與實(shí)施，通過自主創(chuàng)業(yè)、定崗實(shí)習(xí)、技能大賽等多種形式來進(jìn)行反復(fù)的實(shí)踐，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力。在實(shí)踐教學(xué)的同時(shí)要加強(qiáng)學(xué)生人文素養(yǎng)、道德素養(yǎng)以及職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)[4]，提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力，通過實(shí)踐帶動(dòng)理論，為學(xué)生的就業(yè)發(fā)展提供保障。
4.5組建校企合作團(tuán)隊(duì)
目前，許多軟件技術(shù)專業(yè)教師雖然能夠掌握扎實(shí)的理論知識，但是缺乏工程訓(xùn)練，實(shí)際工程教學(xué)能力稍有欠缺。通過校企合作團(tuán)隊(duì)的組建，更有利于OBE教育模式的實(shí)施?？梢酝ㄟ^邀請工程實(shí)施經(jīng)驗(yàn)豐富的項(xiàng)目經(jīng)理來擔(dān)任專業(yè)講師，與軟件專業(yè)教師共同制定教學(xué)計(jì)劃，設(shè)置精品課程，采用有特色的企業(yè)教務(wù)管理以及能力培養(yǎng)模式來對教學(xué)方法進(jìn)行創(chuàng)新，增加內(nèi)部培訓(xùn)與試講觀摩，通過企業(yè)實(shí)踐來提高教師團(tuán)隊(duì)的整體實(shí)踐教學(xué)能力。學(xué)生們可以從專業(yè)教師手里獲得理論知識，從企業(yè)教師手里獲得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，最終使學(xué)生軟件開發(fā)和應(yīng)用能力進(jìn)一步提升。
第8篇：人工智能教學(xué)理論范文
【關(guān)鍵詞】商務(wù)專業(yè)術(shù)語 語境參數(shù) 圖式 語義嬗變
在經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)，國家與國家之間的經(jīng)濟(jì)交流日益頻繁，從而在商務(wù)交流中形成的商務(wù)文本、商務(wù)術(shù)語也成了語言研究的一個(gè)重要方面，更是獨(dú)立成為一個(gè)學(xué)科―商務(wù)英語（English for special purpose）。由于其語言的特殊性，其語言形式具有活用性、結(jié)構(gòu)空白性、語義嬗變性、行文簡潔性等特點(diǎn)，此外文本多用借代、隱喻等修辭手法，多用行業(yè)術(shù)語、習(xí)語等，這都使得對這類文本的分析顯得更為重要。
一、語境參數(shù)的基本構(gòu)建
“語境”是一個(gè)非常難以定義的字眼，大約是指用以限制一個(gè)對象或者事件的環(huán)境參數(shù)的集合。按照常識的看法，一個(gè)足夠智能的信息處理系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)具備對相關(guān)的語境參數(shù)的起碼的敏感性――比如知道在一個(gè)反諷的語境中不能夠根據(jù)特定字眼的字面意思去解讀之，或者在一個(gè)“模糊處理”的語境中不必過于苛求某些數(shù)據(jù)的精確性。但現(xiàn)在的問題是：我們是否能夠制造出一臺人工機(jī)器，以使得它能夠像我們?nèi)祟惸菢尤レ`活地理解“語境”？這個(gè)表面上的“工程學(xué)問題”，將逼迫我們對“語境”的哲學(xué)意蘊(yùn)進(jìn)行深挖，并努力在人工智能、語言哲學(xué)以及認(rèn)知心理學(xué)對于“語境”的不同研究路向之間，構(gòu)筑起連接彼此的通道。
傳統(tǒng)語境理論研究中，語言學(xué)家們傾向于對其進(jìn)行類型化和要素化概括。Malinowski（1935） 提出上下文、情景和文化語境；Firth（1959） 提出社會(huì)環(huán)境、文化、信仰、參加者身份、歷史、關(guān)系等語境要素。語境參數(shù)是指在語境的框架下、驅(qū)使交際者實(shí)施間接言語行為的因素。我們用以思維和建構(gòu)語境的語言，其認(rèn)知性決定了語境的認(rèn)知性―語境是一種認(rèn)知結(jié)果，同時(shí)也是認(rèn)知過程。人們認(rèn)知事物的過程通常是從幾個(gè)層面出發(fā)，如物質(zhì)語境參數(shù)、知識語境參數(shù)、知識語境參數(shù)以及心理語境參數(shù)等。對于商務(wù)英語專業(yè)術(shù)語的理解和翻譯，分析其宏觀語境，以便于進(jìn)一步分析其語義圖式構(gòu)建，進(jìn)而準(zhǔn)確理解其意義至關(guān)重要。
二、商務(wù)英語專業(yè)術(shù)語的語境化釋義
對于商務(wù)英語專業(yè)術(shù)語的釋義，若只看起表面意義，忽略其所處的語境，則可能導(dǎo)致望文生義，對其理解有誤。因此，對于商務(wù)英語專業(yè)術(shù)語的翻譯，要深入分析其宏觀、微觀語境參數(shù)，還應(yīng)與分析其上下文語境參數(shù)，進(jìn)而對文中的多義、歧義、模糊、語義嬗變、結(jié)構(gòu)缺省等加以識別。充分考慮參數(shù)所具有的映射、增益、填補(bǔ)、完型、排他、制約、同化、語義嬗變、范疇概念的縮小/擴(kuò)大/轉(zhuǎn)義等認(rèn)知機(jī)制（曾利沙2011）。
以下為商務(wù)英語術(shù)語語義嬗變的一些具體案例。
（1） computational arms-race：Excitement about Bitcoin，and concerns about its limitations， have prompted the emergence of many other cryptocurrencies， or altcoins. Litecoin， for example， retains Bitcoin’s limited money supply but offers faster transactions and is intended to prevent a computational arms-race among miners. （ ）
根據(jù)詞典釋義An arms race is a situation in which two countries or groups of countries are continually trying to get more and better weapons than each other.（柯林斯高階英漢雙解詞
典）。對其概念的語境化釋義基于對關(guān)聯(lián)性語境參數(shù)的關(guān)系特征及其運(yùn)作機(jī)制的認(rèn)識，將其關(guān)聯(lián)性參數(shù)功能的定義、概念語義嬗變理據(jù)及其認(rèn)知機(jī)制描述如下：
arms-race 宏觀背景參數(shù)：比特幣系統(tǒng)不斷地給玩家（確切地說是他們的計(jì)算機(jī)）提供所謂的“苦力題”――即毫無捷徑可循，全靠賣苦力死算的題目，誰先做出就可獲得一定數(shù)量的新貨幣――相當(dāng)于是發(fā)行了這一數(shù)量的貨幣，這就是比特幣的發(fā)行過程，這個(gè)過程很像掘金者挖掘金礦，有鑒于這種相似性，比特幣系統(tǒng)中的貨幣發(fā)行被稱為“挖礦”（mining），參與“挖礦”的人則被稱為“挖掘者”（miner）。 宏觀背景參數(shù)具有閾限功能；主體參數(shù)起解釋作用；段旨參數(shù)和規(guī)模參數(shù)具有制作用。 將語義模糊具體化，減譯重疊語義（挖掘的工具默認(rèn)就是算機(jī)），翻譯為：
防止挖掘者競相挖掘貨幣
因此，通過對computational arms-race這個(gè)商務(wù)英語專業(yè)術(shù)語進(jìn)行宏觀、微觀語境參數(shù)的分析，對其引申意義進(jìn)行深入分析，以便得到正確的理解。
（2） paint on a vast canvas：The world’s biggest banks paint on a vast canvas. Many operate with a single，global balance sheet，raising money where it’s the cheapest and investing it where earns the highest return.
根據(jù)詞典釋義，paint：If you paint something or paint a picture of it，you produce a picture of it using paint. canvas：canvas is a strong，heavy cloth that is used for making things such as tents，sails，and bags.
其具體語境參數(shù)分析如下圖所示：
三、結(jié)語
以上的實(shí)例分析只是商務(wù)專業(yè)術(shù)語的冰山一角。商務(wù)英語術(shù)語使用的范圍非常廣泛，在各類報(bào)刊雜志，市場營銷、金融、管理等領(lǐng)域。任何術(shù)語的含義都不能脫離語境而臆斷，通過對其進(jìn)行語境參數(shù)分析，更加透徹的理解該專業(yè)術(shù)語的具體所指，有助于理解抽象的經(jīng)濟(jì)概念和語用現(xiàn)象。
參考文獻(xiàn)：
[1]Gutt，E.August.Translation and Relevance：Cognition and Context[M].Manchester：St.Jerome Publishing，1991.
[2]胡庚申.國際交流語用模型及其參數(shù)化例示[J].外語教學(xué)， 2008（4）：12-15，85.
[3]徐英瑾.語境建模[M].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，2015.
[4]曾利沙.論“操作視域”與“參數(shù)因子”―兼論翻譯學(xué)理論范疇的研究[J].現(xiàn)代外語，2002（2）：155-159.
第9篇：人工智能教學(xué)理論范文
自動(dòng)化的含義隨著社會(huì)發(fā)展進(jìn)步而逐漸革新。以前人們認(rèn)為能夠替代體力勞動(dòng)，自動(dòng)完成指定作業(yè)的機(jī)械動(dòng)作都是自動(dòng)化技術(shù)；隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的出現(xiàn)和運(yùn)用，輔助甚至替代腦力勞動(dòng)也包含在自動(dòng)化一類中；而如今在大型生產(chǎn)制造系統(tǒng)中，自動(dòng)化則更多意味著人機(jī)交互以及對整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)管理，以達(dá)到提高效率的目的。自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)步離不開數(shù)學(xué)理論、數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)算法的支撐，筆者對自動(dòng)化的發(fā)展、特色和數(shù)學(xué)在自動(dòng)化的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了初步的介紹，并探索了數(shù)學(xué)在自動(dòng)化發(fā)展方向上的應(yīng)用前景。
1 自動(dòng)化概述
1.1 發(fā)展歷程
1952年全國院系大調(diào)整時(shí)，第一批設(shè)立的專業(yè)包括“工業(yè)企業(yè)電氣化”，也就是最早的自動(dòng)化專業(yè)的前身；1995年國家教委將電工類的“工業(yè)自動(dòng)化”和電子信息類的“自動(dòng)控制”正式合并稱為“自動(dòng)化”專業(yè)；1998年，國家教育部公布了“普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄”，形成了新的自動(dòng)化專業(yè)，沿用至今；目前整個(gè)中國設(shè)立了該專業(yè)的有200多所高校[1]。
1.2 專業(yè)特色
自動(dòng)化專業(yè)歷史悠久（成立至今已有60多年），從一開始就是社會(huì)大需求量的專業(yè)之一。伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和騰飛，國內(nèi)的自動(dòng)化專業(yè)產(chǎn)生了一些獨(dú)有的特色。首先，它具有“控（制）管（理）結(jié)合，強(qiáng)（電）弱（電）并重，軟（件）硬（件）兼施”的特點(diǎn)，是理、工、文、管多學(xué)科交叉的寬口徑工科；其次，它包含了一些有益的如反饋法、黑箱法等方法，以及要求解決系統(tǒng)問題、組織管理、系統(tǒng)協(xié)調(diào)等能力，可以促使學(xué)生開拓視野、活躍思維、提高創(chuàng)新能力，有利于培養(yǎng)將才、帥才[1]；最后，自動(dòng)化緊緊結(jié)合信息時(shí)代涌現(xiàn)出的如計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)，發(fā)展迅猛，社會(huì)需求量大。
2 數(shù)學(xué)在自動(dòng)化專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀
自動(dòng)化學(xué)科課程內(nèi)涵豐富，交叉面廣，必然要求基礎(chǔ)扎實(shí)。文獻(xiàn)1指出：在所有工科學(xué)生中，自動(dòng)化學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的要求量最大[1]。這也就決定了數(shù)學(xué)在自動(dòng)化專業(yè)中的地位和作用。
2.1 數(shù)學(xué)推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步
自動(dòng)控制系統(tǒng)是以物理模型和數(shù)學(xué)計(jì)算為基礎(chǔ)的學(xué)科。文獻(xiàn)3將常見的控制環(huán)節(jié)模化為一些易于理解的數(shù)學(xué)算法，穿插使用數(shù)學(xué)進(jìn)行講解，既使得教學(xué)顯得生動(dòng)，也增強(qiáng)了學(xué)生對自動(dòng)控制過程的形象認(rèn)識和理解[3]。一旦脫離了數(shù)學(xué)理論、模型和算法，自動(dòng)化可以說將一事無成；而自動(dòng)控制反過來也促使著數(shù)學(xué)理論向著未知領(lǐng)域探索發(fā)展。
2.2 具體實(shí)例
自動(dòng)控制系統(tǒng)是由各個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成，如微分環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、放大環(huán)節(jié)、振蕩環(huán)節(jié)等，而環(huán)節(jié)的特性是指輸出變量與輸入變量之間的關(guān)系。下面我們將采用高中物理課本中一個(gè)簡單的例子來闡述振蕩環(huán)節(jié)的控制過程[2]。
如圖1所示，掛著重物的彈簧，若不考慮彈簧自身的重量，并忽略與空氣的摩擦作用，則重物靜止時(shí)有F3=F2=F1=G。將重物往下拉至一定位置處放開使其自由運(yùn)動(dòng)，在上升過程中，F(xiàn)1>G，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為重物的重力勢能和動(dòng)能；到F1=G時(shí)，重物速度最大；繼續(xù)上升則彈簧的彈性勢能和重物的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重物的重力勢能，直至重物速度為零，下落過程同理分析。在此過程中，彈性勢能、重力勢能和動(dòng)能互為輸入和輸出變量，這三種能量的相互轉(zhuǎn)換也就形成了震蕩過程。
3 數(shù)學(xué)在自動(dòng)化專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景[4]
機(jī)械制造為各行各業(yè)提供技術(shù)裝備，自動(dòng)化為這些裝備提供大腦與語言，是工業(yè)生產(chǎn)的靈魂所在，對于提高生產(chǎn)效率、完善工業(yè)體系、推動(dòng)制造業(yè)創(chuàng)新具有重要作用。隨著信息時(shí)代的到來以及計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化的發(fā)展方向也在不斷更新，這些都離不開數(shù)學(xué)的支持。具體說來，有以下幾點(diǎn)：
3.1 模塊化
由于產(chǎn)品種類多樣化，并且不同廠家對同類產(chǎn)品的要求類似，研發(fā)模塊單元具有重要的實(shí)際作用，如集加減速和電動(dòng)機(jī)于一體的動(dòng)力單元，集圖像識別和測距于一體的控制單元等，有利于提高生產(chǎn)效率，降低資源浪費(fèi)，對于新?a品開發(fā)和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大也非常有益。
3.2 智能化
開發(fā)人工智能，增強(qiáng)產(chǎn)品的邏輯思維、推理判斷和自主決策等能力，以達(dá)到更高級的自動(dòng)化水平。而智能化的背后就是那幾行代碼，是數(shù)學(xué)算法的體現(xiàn)；算法的改進(jìn)可以促進(jìn)代碼的優(yōu)化。智能化的發(fā)展能夠解放生產(chǎn)力，推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步。
3.3 人格化
所有產(chǎn)品的最終操作者都是人，因此注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，賦予某些產(chǎn)品以情感和人性，模仿生物機(jī)制等會(huì)有力推動(dòng)機(jī)械制造與自動(dòng)化的前進(jìn)發(fā)展。
不論是模塊化中的圖像處理和測距等功能，還是智能化中機(jī)器具有邏輯思維和自主判斷等能力，以及人格化中賦予產(chǎn)品情感和人性，都少不了數(shù)學(xué)理論的支撐、數(shù)學(xué)模型的建立和數(shù)學(xué)算法的嵌入優(yōu)化。沒有數(shù)學(xué)，這些自動(dòng)化產(chǎn)品的未來趨勢都無從談起。
