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人工智能教学案例范文1
关键词：教学网站设计；人工智能教学；智能规划
中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号文章编号：16727800（2014）001011103
基金项目基金项目：湖北省教育厅教学研究项目（2010241）
作者简介作者简介：蔡敦波（1981-），男，博士，武汉工程大学计算机科学与工程学院讲师，研究方向为自动推理与智能规划。
0 引言
随着计算机网络技术的发展与运用范围的扩展，基于计算机网络的教育技术已经成为教育教学中备受关注的技术之一。教学网站是该技术的主要产品。教学网站的目的在于通过提供教学大纲、教案、讲义、演示文稿、习题与答案等内容在教学时间和教学深度两个方面延伸理论教学课堂。因此，教学网站设计能否实现其教学目的一直是网站建设者思考的主要问题[13]。为了实现具体的教学目的，网站设计者一方面采用新技术提高网站的响应速度，改善用户界面；另一方面精心组织网站内容和教学模式[3]。本文以本科生课程《人工智能》为例，来着重讨论教学内容的前沿性及其体现形式。
在教学过程中发现，对于大多数本科生而言，人工智能是出现在科幻电影中的技术。此外，多数人工智能课程使用基础性人工智能教材，专注于理论和方法较多，很少介绍人工智能软件系统，这进一步加深了学生对人工智能技术成熟度的怀疑，从而妨碍了部分学生的学习兴趣。针对该问题，课程网站作为理论教学的有益补充，应介绍人工智能领域具有代表性和前沿性的软件系统，从而提高学生对人工智能的学习兴趣。
智能规划自人工智能诞生时起就成为其中的一个研究领域，更在近20年间取得突破性进展。在理论研究方面，最新的智能规划算法相比1995年之前的规划算法有一个数量级以上的提高[4]。在应用研究方面，智能规划技术在香港地铁系统的应用使香港铁路公司能够处理每工作日240万人的客流量，获得了美国人工智能联合会2005年的“人工智能创新应用”奖；智能规划技术在美国施乐公司的印刷设备动态调度项目中也取得成功[5]，自2008年开始便产生了巨大的经济效益。因此，对智能规划技术的了解有利于提高学生对人工智能的学习兴趣。
1 智能规划技术简介
智能规划问题是根据Agent面对的初始世界状态及其目标，在该Agent行动之前制定动作序列的问题。初始状态和目标条件用逻辑命题表示，动作分为3个部分，包括执行前提、执行后新生的效果、执行后消除的效果。初始状态、目标条件和动作均采用PDDL语言[6]进行建模，以文本文件格式存储为“域文件”和“问题实例文件”。“域文件”描述Agent的动作，“问题实例文件”描述在一个具体问题中Agent所面对的初始状态和目标。
智能规划系统是一个配备在Agent上的软件系统，它以“域文件”和“问题实例文件”为输入，通过自身的规划算法计算出解决该问题所需的动作序列。动作序列一般以文本文件进行存储。
2 教学案例设计与实现
在人工智能教学网站建设过程中，设计了一个运用智能规划系统的教学案例，采用JavaScript、Ajax和Java Servlet等技术加以实现。
2.1 案例设计
为了使学生了解智能规划系统解决问题的全部过程，以“积木世界”类问题为求解对象，使用规划系统FF[7]进行问题求解，使用动画效果展示规划解的执行过程。“积木世界”问题涉及到将若干个积木堆叠成满足给定空间关系要求的若干个积木堆。涉及3个积木的具体问题如图1所示。
为了提高学习兴趣，允许学生指定积木数量，随机生成具有不同初始状态和目标状态的问题实例。实例的初始状态生成算法思想如下：根据指定的积木数量M，生成标号从1到M的积木；对于第i个积木i，以1/k的概率将它放置在桌子上或顶面为空的积木上，其中k为顶面为空的且编号为1～（i1）的积木数量。目标状态使用相同的算法生成，但保证其与初始状态不同。问题实例生成后，其对应的PDDL语言模型将向使用者展示。完成此过程的用户界面如图2所示。
图1 一个具体的积木世界问题实例
图2 系统用户界面
使用者通过点击按钮启动规划求解过程，在短暂等待后，能够查看规划解。使用者能够启动规划解的单步执行过程，根据每一步执行的动作名称和执行后的结果观察动作对外部世界的影响。在执行过程中，允许使用者启动倒退按钮重新观察上一个状态。执行过程的用户界面如图3所示。
图3 规划解执行过程演示界面
2.2 预期效果
该案例预期实现以下教学效果：①使学生理解规划问题的组成及其PDDL语言描述，在实例生成后，通过文本框显示问题实例的PDDL语言描述以辅助学生理解；②使学生理解动作模型，通过执行动作、撤销动作等操作使得学生能够观察某个动作在执行后对外部世界的影响；③认识到智能规划系统的高效性，相比手工计算具有优势。为达到此目的，使用性能较高的智能规划系统FF。通过多次生成不同规模的规划问题，使学生意识到随着积木数量增大而引发的手工计算困难；④发现FF给出的规划解并不总是最优的，从而认识到计算人工智能问题的最优解是困难的。通过手工分析小问题的最优解，使学生认识到FF的局限性和克服该局限性的困难。
2.3 案例实现
为支持教学案例的实施，设计了相应的网页。系统采用浏览器/服务端模式，浏览器端采用JavaScript技术和Ajax技术定义用户界面、动态演示规划解的执行，服务器端采用Java Servlet技术实现规划问题实例的生成、规划系统FF的调用、规划解的传递，系统结构如图4所示。问题实例在服务器端生成后，将以XML文件格式发送到客户端，并以文本文件形式存储在服务器端；服务器端在接到求解规划的请求后，以问题实例的文件名和域描述文件（预先存储在服务器端）的文件名为参数，调用规划系统FF；FF在求解后将规划解以文本文件存储，之后服务器端负责将该文本文件格式化为XML文件并发送给客户端；客户端在接收到规划解后，根据用户的操作进行规划解的执行过程演示。由于规划系统FF在Linux操作系统上开发，因此服务器在Linux上搭建。
图4 系统架构
2.4 实践效果
该系统在智能科学与技术专业本科生的人工智能教学实际中加以了运用。实践结果表明，学生对系统的可视化特征很感兴趣，对规划问题、PDDL语言和规划求解算法都很好奇。学生提出的问题主要有：①Agent能执行的动作是如何知道的；②生成初始状态是否有其它算法；③PDDL语言与编程语言的区别；④FF使用了什么算法。在指导教师解答后，学生对问题建模和自动化求解有了更深入的理解，部分学生对使用PDDL语言建模规划问题产
生了浓厚兴趣。
3 结语
人工智能教学网站是学生利用课外时间开展学习的重要平台，因此设计者应注重其教学内容的丰富性、前沿性和可用性。本文将智能规划问题的求解系统作为教学内容，使用JavaScript技术实现了动态演示效果，开阔了学生的学习视野，提高了学生的学习兴趣。在今后的教学网站建设中，将增加对人工智能技术应用成果的介绍，以提高学生对人工智能技术经济价值的认识。
参考文献参考文献：
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人工智能教学案例范文2
[关键词]：多媒体 创新课程 人工智能与机器人技术 智能化
随着网络媒体技术的不断发展，现代化的电教媒体进入教室和教师办公条件的改善，这些不仅使现在的课堂教学发生了巨大的变化而且也使多种创新课程在教学中变得越来越便于实施，因此在我校完善的办学条件的基础上，开设了劳动技术创新课程《人工智能与机器人技术》，在贯彻三个面向教育方针的同时也更好地能够帮助学生在今天这个智能化的社会中学习和发展自己。
一、多媒体是实施创新课程教学的平台
传统的劳动技术课程已经不能满足当今社会发展的需要了，因此劳动技术课程必须与时俱进，这就要求教师能够依据当今社会的发展形势，自己创新劳动技术课程，因此我们在参加机器人比赛的基础上，在学校面向全体学生开设了《人工智能与机器人技术》课程，这样使每位学生都有机会接受这种智能化劳动技术课程的学习，以适应这个智能化程度越来越高的社会，甚至为将来从事这方面的工作打下一点技能基础。但是由于这种创新课程没有现成的教材和上级主管部门提供的配套器材，所以教学上所需要的一切都需要自己准备，因此就难免在学生所用教材和设备上准备不到位的情况出现，并且由于种种原因，这种情况持续的时间可能还不会短，这时就需要充分发挥多媒体的作用，利用现代化的多媒体设备，创造条件开设创新课程，以体现时间上的优势，同时在教材和教学器材不能满足全体学生要求的条件下，多媒体在实施创新课程教学中能够发挥非常积极的作用。
二、多媒体在创新课程中必须发挥的作用和任务
1、创新课程中的教学内容需要多媒体呈现
创新课程一般都没有学生用的现成教材，因此需要教师自编后利用多媒体呈现给学生，当然一些时效性比较强的教学内容也只有通过多媒体在第一时间呈现给学生，教师在准备创新课程中用的许多案例，需要通过网络媒体、国内外的各种考察交流、和其他交流活动中获得最原始的资料，通过老师的加工最后以合适的方式利用多媒体的平台展示给学生，例如在给学生介绍各种各样的机器人的时候，就是通过视频来让学生知道目前世界上比较先进的用于军事方面的、医学方面的、生活方面的、以及中学生比赛方面的机器人，学生观看后可以知道机器人的多种多样和总结出机器人的特点。
2、在创新课程中利用多媒体加强合作学习
现在合作学习越发普遍，通过合作可以集中大家的智慧，使某种作品在合作中更趋完美，或者通过合作交流学生们能够在更大程度上受到启发，例如在创新课程《人工智能与机器人技术》的教学中，同学们在了解了机器人的特点、结构和各自具有的功能后，请同学们用画图的形式来设计一个比较简单的滑雪机器人，设计完成后请同学们把自己画的机器人通过实物投影来展示，并说出设计的一些想法或者为什么这样设计的目的，通过交流同学们不仅改进了自己的设计，而且在学习了乐高CAD软件后，在电脑上设计搭建出了许多包括一些简易机器人在内的模型，这样不仅提高了设计的能力，也更加实际体会到了电脑、软件对学习的帮助作用，因此我校学生在本学期“分享创意共助青奥”创意作品评比活动中制作出了很有特色的太阳帽作品。
3、在创新课程中利用多媒体有效突破教学过程中的重点和难点
在创新课程《人工智能与机器人技术》教学中，学生在用乐高编程软件开始编程时，很多同学感到无从下手，不知道要考虑哪些因素、设备工作情况等，这时我们可以利用多媒体以图片或者视频的形式有序地展示所编程序中设备的工作过程的情况、以及观察工作过程中各种设备所起的作用，是输出设备还是输入设备，各设备的连接情况以及控制条件的分析，这样就可以依据程序结构进行列表分析，这些重点内容明确清楚了，编程这个难点问题也就解决了，因此交通灯程序、冰箱灯程序、路灯程序、冰箱温度自动控制程序，机器人走黑线程序等就很容易编出来了。在用乐高CAD软件搭建机器人等模型时，开始时先学习搭建简单的模型，例如颁奖台模型，学生从设计到搭建完成后，再请大家展示各自的搭建作品，分步搭建的过程情况，在这个基础上，再请同学们来设计用于某方面的机器人，并通过乐高CAD软件搭建出来，这样利用能够直观展示的多媒体解决了创新课程《人工智能与机器人技术》教学中许许多多的重点和难点问题。
4、在创新课程中利用多媒体有效提升学生的科技素养
人工智能教学案例范文3
关键词：校企协同；案例教学；长效机制；双赢
一、校企合作的高校案例教学模式研究背景及必要性
（一）校企合作的高校案例教学模式产生的研究背景
我国高校施行案例教学的时间较晚，在1980年首次运用获得成功后在全国范围内广泛传播，发展至今，案例教学现已成为主要的教学模式之一，很大程度上提高了高校课堂教学的实用性。想要高效推进案例教学，优质的教学案例必不可少。就目前我国案例现状来说，案例库更新速度慢、资源匮乏，不能及时反映我国企业现实问题，远远跟不上课程教学内容的实时需要。而且我国案例库中大多数案例是从国外编译过来的，自编和本土案例所占比重较小，在一定程度上防碍了案例教学法在我国的推广，案例教学模式的开发迫在眉睫。如今企业对经济发展的贡献越来越大，校企合作在教育界引起了越来越高的重视，包括教学案例模式的开发、学校与企业共同开发案例，无论从企业还是从学校的角度考虑，合作共建案例教学模式都是双赢的，双方都可以利用有限的资源做出对自己最有利的选择，所以应多鼓励校企合作积极探索案例教学模式的新思路，创新校企合作的新方法，在实现共赢的前提下促进教学案例模式的进步。
（二）校企合作探究高校案例教学模式的必要性
1.有效填充教学案例库资源。目前我国高校或有关机构案例库情况不容乐观，即便案例库在不断补充完善新资源，但无论在数量还是在质量上案例资源的更新速度都无法满足我国高校的教学内容。从案例结构看，我国案例库以西方编译的二手案例或旧案例为主，西方与我国企业背景和条件存在差异，教学使用不可避免地出现代沟。从案例来源看，教学案例来源开发渠道少，例如MPAcc使用的案例多来自教指委案例库，院校自建案例库为辅，剩下的来源渠道所占比重偏小，且由于这些案例资源分属不同的组织，案例提取、使用的共享性和可获取性较差。[1]从案例内容看，普遍缺乏与教学专业知识及企业实际相结合的优质案例，更新调整也难以紧贴行业新动向，无法及时与教学内容衔接，教学使用效果差。我国案例教学模式目前处于初级摸索阶段，受人员、资金、技术、隐私等各方面限制，案例资源匮乏，阻碍了案例教学的推广实施。以校企合作为基础的案例教学模式鼓励学生和教师参与教学案例编写，缓解案例贫乏的窘境，为教学案例注入新鲜的血液，有效补充教学案例资源，为提高案例教学质量、加快高校案例教学进程夯实了基础。
2.校企合作开发案例具备相对优势。案例开发形式多样，例如建立案例库、举行教学案例大赛、组织社会编撰等，相较于这些开发模式，以校企共建的校外实践基地为依托合作开发教学案例、建设教学案例库是最有效且切实可行的办法。实践基地的校企合作关系保证了案例数据的真实有效，对企业实时追踪、反馈有利于案例的及时更新。同时，校企现有条件下共建实践基地为案例开发提供了平台，学生、教师甚至企业管理人员都能参与到讨论、整理、建设案例的过程中来，增强了对案例教学内容的理解。
3.体现校企双赢的思想。校企合作的教学案例模式最大的特点就是实现校企双赢。对学生而言，其打破了听、学、练一贯的上课模式，实践基地的实习经历让学生接触到企业真实经营状况，能够更清晰地建立专业知识的系统构架，对案例的体验和理解也更透彻，进而形成自己独到的见解，提高了分析、解决问题的能力，达到学以致用的教学效果；对学校而言，校企合作的案例教学模式实现了把企业搬到课堂上来的教学效果，同时给了学校教师一个参与企业实践的机会，激发了教师的学习兴趣和研讨热情，有助于提高校内师资队伍的实践水平；对企业而言，教学案例研究成果为企业脱离困境、创新管理模式和经验提供了有价值的参考，其在此基础上可以改善自我管理，提高经济效益水平，丰富自身创新机制和水平，实现校企案例合作项目的良性循环和梯度发展。因此，在当前教学背景下，校企应该主动加强合作，积极探索教学案例的新模式，通过相互支持、资源共享、互惠互利等方式实现校企间真正的案例教学双赢。
二、校企双赢的案例教学模式建设思路
1.建设校企案例教学合作的长效机制。首先校企合作要以校外实践基地作为依托，就目标企业的选择来看，学校应该选择能长期且有诚意合作的企业，最好选择当地企业。实践基地是学生、教师参与开发案例的首要环境，学校将具体教学案例项目的开发作为驱动力，动员学生利用寒暑期或毕业实习等时间参加企业实习调研，搜集案例相关资料和数据，加强和企业相关负责人的沟通，分析企业相关经济业务，将企业重难点问题拟定案例方案后交由案例审核团审查。[2]学校成立的案例审核团队由专业优秀教师、领域专家、企业项目负责人共同组成，负责对案例选题、整理过程、成果展示进行全方位指导监管，对学生提交的案例拟定方案筛选评定，对于合格可用的案例结合教学目标以文字、图片或视频等多种形式以规范统一标准整理成原创高质量的案例，同时建立校企案例池，将整理后的案例收入案例池中供教学使用、企业后期借鉴。除此之外，为了保障校企案例教学合作的长效机制，学校还可以设置“方向导向”的课程模块和大讲堂制度。由于不同的案例在教学目标上有各自的侧重点，所以设置“方向导向”的课程模块，将案例教学课程在方向化、系统化原则的指导下分为不同的模块，将入选的案例素材根据教学需要合理、科学地组合成不同的案例集合，使案例得到针对性和覆盖性的方向化管理，在教师使用时可以快速调取所需方向案例，增强了案例使用的灵活性。大讲堂制度则是邀请参与案例教学的教师或企业项目负责人开展讲堂授课，可以实行按月或按周讲解制度，定期向学生讲解教学案例，具体的情况应视学校而定，可以采取面授的形式也可以通过网络平台、微信服务等方式实现，这样扩大了案例教学传授的面积，让更多学生有机会学习、运用案例。
2.加强政企协同、政校协同。校企合作的案例教学虽然以校企协同为重点，但也要关注政府和企业、学校的协同关系，地方政府相关职能部门可以将案例搜集任务派发到各个企事业单位，使企业经营中遇到重难点问题以科研项目或咨询的方式呈送相关部门，部门负责人与高校教师对呈报项目共同协调整理，结合教学侧重点设计教学案例，投放到案例池中，保证案例池与时俱进。政府在校企合作探索教学案例模式的作用是推动式的，也是指导监督式的，要监督学校正确使用案例数据，要求学校对相关数据和资料进行保密处理，除教学外不得用作任何商业用途。时机成熟也可以组织教师和学生到企业进行深入调查，编写案例，召集业界专家对编写的案例评论筛选，剔除不合格的，将符合条件的收入高校案例池，以这种方式开发的案例具有权威性、贴合实际，是最有价值的案例开发途径之一。[3]
3.打造“骨干型”案例教学团队。案例教学是一项复杂持续的工程，一支优秀的案例教学队伍可以使案例教学成功开展。教师长期从事专业理论研究，如“空中花园”缺乏实践经验作为根基，因此高校要培养学校优秀教师到目标企业亲身实践，深入参与到企业具体经营活动中去，或在进行案例教学前与高校负责人进行充分沟通，“近距离”接触企业。高校也可以定期邀请合作企业相关高级管理人员到学校对教师、学生进行大讲堂授课，从业界的视角剖析典型案例，拓宽教师的专业视角，培养一批真正具备专业理论知识和实践经验的高水平的“骨干型”教学案例团队，为学校案例教学提供支撑。[4]培养“骨干型”案例教学团队不仅锻炼了高校教师的实践能力，提高了高校教师整体的实践水平，同时也增强了案例教学的权威性和可信度，让学生真正从案例中学到东西，发现问题，从而提高高校的案例教学水平。
4.开展校企案例教学共享计划。高校或企业单独开发案例的成本有多高可想而知，若开展校企案例教学共享计划，分享高校之间的案例，整合高校之间的资源，收纳更多富有特点且贴合实际的案例到案例池中，不仅降低了自身的案例开发成本，又能把本校教学案例的教学成果及亮点呈现出来，提高学校知名度和认可度的同时，也能够刺激更多企业与自己形成合作关系。在云数据、人工智能发展的今天，共享理念不断深化，技术手段也为共享提供了更多的可能性，使得共享成为各个行业难以避免的趋势。高校通过邀请其他高校或者企业负责人参加案例教学共享座谈会、联合建立共享案例服务中心等多种方式实现案例教学共享。[5]资源共享不仅加强了校企、校校之间的交流，为更多的企业和高校带来了实际便利，同时也推广了案例教学的进程，提高了地方相关高校整体的教学水准。
三、校企共赢的案例教学模式存在的困难
1.企业参与度不高。校企教学案例成功合作的关键是企业参与度，但从高校和企业合作现状来看，企业参与案例教学的热情偏低，造成案例质量和数量远远达不到高校案例教学使用水准。所以，提高企业的参与积极性是校企成功开展案例教学合作的必要需求。企业参与度低的制约因素是由于高校编写案例主要以教学为主，可能存在“假、大、空”的现象，不符合企业实际要求，缺乏对目标企业的吸引力。而企业得不到直接效益，便会消极对待或单方面终止合作。此外，企业担心案例编写使用的数据或资料被泄露或用作他途，进而威胁企业利益，所以对此不愿意公开，从而导致校企合作只停留在表面。
2.学生、教师缺乏积极性和能力。案例教学需要大量的时间以及精力。对教师来说，其教学任务繁重，热衷科研成果评定职称，且案例教学对教师综合素质是一个巨大的挑战，将精力花在案例教学模式上看起来并“不划算”。对学生来说，沉重的课业负担、对案例教学的认识尚浅导致的抵触心理，认为无法为自己带来切实利益，缺乏参与案例教学的动力，且大多数学生专业能力和素养难以满足案例建设要求。
3.案例教学缺乏资金支持。案例教学的展开从案例池建设到案例教学日常活动不仅需要耗时、耗力，也需要耗费大量钱财，哈佛商学院案例教学的成功开展和推广就离不开巨额的资金支持。反观我国案例教学的资金现状，政府部门和高校对案例教学的资金投入远远满足不了高校的需求，也没有设立专门的经费开展案例开发和教学。缺乏经费保障，使得案例教学各项事务的实施迟迟无法进行。可见，缺乏经费已经成为阻碍校企合作探索案例教学模式的一大难题，所以落实经费来源成为案例教学顺利开展的重中之重。
四、解决校企案例教学问题的应对策略
1.政府、学校“双管齐下”。解决企业参与度不高的情况，政府的激励作用不容小觑。政府可以根据参与合作程度对目标企业分级别表彰和优惠；为刺激企业参与案例教学，可以出台一些优惠政策如税收优惠、成本补偿，弥补企业的成本付出；此外，政府还可以构建案例教学服务平台，加强对企业管理人员的指导，强化校企合作意识和责任。出于企业的顾虑，学校可以提前选送专业能力和素养较高的学生进行真实项目训练，减少企业的压力和成本损失。同时，学校和企业针对案例使用数据签订保密协议、对案例使用进行加密处理等方法来保障企业数据的安全。
2.建立案例教学激励机制。高校可以建立案例教学教师档案，将案例建设成果作为教师绩效考核、职称评聘的成果，跟踪观察教师参与教学案例建设的进度。同时应加大资金投入，建立专门奖励基金，对参与案例开发的教师和集体给予奖励，激发教师参与案例教学的积极性，从而提高案例教学的效果和效率。制定考评学生参与案例教学的制度，例如建立累积学分制、实践基地反馈制和奖学金制度等，鼓励学生扎扎实实参与到案例教学的实践工作中收集资料、拟定案例，进而提高案例开发效率，保障实践基地长效运行发展。
3.拓宽资金来源渠道。高校应单独设立专门的案例教学基金，将案例教学列为高校的重点课程改革项目，最大程度地利用教改项目和课程建设的经费，保证经费资源利用最优化。同时还可以以科研立项的形式向政府申请专项资金资助。其次，校企合作的教学案例是以企业真实经营活动为背景，为企业解决了很多实际问题，因此，高校要鼓励企业资金的介入，这在很大程度上也能够强化校企合作的力度。为了弥补案例开发经费不足的问题，还可以积极拓宽其他资金来源渠道，如采用教学案例共享中心“冠名”等方式吸引社会资金。
人工智能教学案例范文4
关键词：网络教学平台；MIS系统课程；学习效果
中图分类号：TP311.52
1 网络教学现状分析
我国的网络教育起步于1994年实施“中国教育科研网示范工程”，直至今日，各高校都已大规模实施，同时，课程网络教学平台也是国外、国内长期关注和实施的焦点，也是高校数字化校园建设中一项重要的工程。因此，各高校大多数课程都已经在网络教学平台中予以实施，并得到有效的开展，如通过网络课程通知、公告、课程项目实施流程、在线交流、学习讨论等功能。同时，教师也可以通过网络教学平台上传教学资源，便于学生通过网络教学平台进行有效的学习。但经过多年的发展及网络环境的优化，网络教学平台仍无法完全适应高校网络教学的需要，其存在以下几个方面：
1.1 网络课程的构建。大多数课程都基于简单的资源整合，并没有考虑到网络平台的适用性，不适合学生在线访问。同时，也不能有效地实现学生与课程的人机交互，且构建的网络课程界面、操作、风格单一，个性化不突出，大多数也不支持教师与课程平台的协同工作，以及日常教学工作和组织与开展，导致无法建设成一个有效的基于WEB的网络课程。
1.2 课程教学管理和在线教学活动组织。大多数网络课程的教学管理都是基于远程教育模式，并没有科学地结合本校学生的实际教学情况进行教学管理；在线教学活动的组织方面也比较薄弱，如在线测试、在线考试、在线答疑、在线作业布置和批改等内容。
2 课程网络教学特点及意义
基于WEB的网络课程在实际的组织课程教学应用中，与传统的组织教学模式存在着本质的区别，也与传统的CAI辅助教学课件存在着差异。网络课程教学平台不仅增强了师生之间的交流和互动，同时也打破了在时间和空间上的局限性，如学习交流论坛、网上在线测试、在线答疑等等，便于学生能更好地从被动学习变为主动学习，可从以下几个方面体现：
2.1 突破时间空间的局限性。网络课程教学平台可以做到24*7小时不间断地提供资源，因此，不同层次学生可以根据自己学习的实际情况在任何时间任何地点浏览网络课程，下载相关学习资源和与老师、同学之间进行交流互动和答疑。
2.2 学习信息资源的丰富。无论从形式上、内容上和效用上，都能通过网络课程提供大量的信息资源，如素材、动画、视频、教案等资源，同时，也提供实效的虚拟现实技术，为学生提供人机交互功能，更有效地为学生提供多层次、全方位、有效地教学环境和教学资源，让学生通过网络课程平台进行有效地学习。
2.3 课程任务评价的实效性。教师可以通过网络课程教学平台有效地对课程任务和学生进行快速地测评，打破了原有在对学生和课程进行实效评价过程中大量浪费的人力和物力，不仅教师能在第一时间及时掌握学生对课程的学习动态和掌握的知识技能情况，也能第一时间了解学生对课程提出的建议和不足，为教师及时改善课程内容和教学平台提供依据。
3 构建MIS网络课程教学平台
通过网络为学生提供在线学习和交流的课程教学平台，就需要设计出大量的能为学生提供自主学习的资源，并能有效地为自主学习者提供学习进度参考和提升自主学习能力及提升自主思维创新的平台。在《MIS系统》课程中，基于WEB网络课程学习系统主要由课程情境、实训指导、电子课件、教学视频库、案例库、作品库、虚拟仿真实验、习题库、在线答疑、自评评价等十个部分组成，如下图所示。
图1
教学情境模块中，针对MIS系统课程设计分层递进关系的教学情境，分别从MIS系统课程的基础知识技能点、实用功能知识技能点到项目工程知识技能点三层递进关系设计教学情境，让学生通过教学情境的学习能由浅入深、由局部到整体、由细节到系统地学习MIS系统课程各个知识技能点。
实训指导模块中，针对MIS系统课程各个知识技能点设计出合理的实训项目任务书，学生可以根据实训设计的学习内容、任务描述、技术要求、教学要求和任务实施几个方面顺利的完成各个实训项目，让学生通过实训指导模块更好地去理解和掌握MIS系统课程各个知识技能点。
电子课件、教学视频模块中，将MIS系统课程所有知识点通过文字、图片、视频、声音等形式展现出来，让学生通过电子课件和观看视频就能掌握课程中的各个知识技能点和重难点知识。
教学案例、作品库模块中，是提供MIS系统课程中典型的教学案例或者是实际应用中的实用案例以及优秀作品，让学生通过学习案例和对作品的鉴赏和学习，能大大提升学生的学习动力和学习兴趣。
虚拟实验室模块中，学生可以有效地利用虚拟实验室进行人机交互，也可利用虚拟实验室对各个知识技能点进行有效地实践操作，加深对知识技能点的深入理解。
习题库、在线答疑模块中，学生可以不受时间和空间的局限，随意地进行在线做作业和随时向老师提出问题，并能随时地了解自己对课程知识技能点掌握程度，和得到问题的解决，从而及时弥补自己的不足。
学生自评评价模块，一是学生通过这个模块对自己课程的学习效果进行一个综合性地评价；二是学生可以对课程各个项目任务知识技能点进行评价。教师通过自评评价模块不仅能及时地掌握学生对课程的掌握程度，也能及时地掌握学生对课程提出的不足和缺点，便于教师及时地完善和改革课程提供有效性依据。
总之，基于网络的课程教学平台是不受时间、空间和地域的限制，在这种新型的教育体制下，教学与学习完全溶为一体，这是目前乃至将来发展的必然趋势，也是真正意义上的自主学习和终身学习的终身教育，是人工智能和协作系统有效结合，我们应看到未来网络资源教育的发展方向，加大研究力度，促使基于网络资源的课程教育应用尽快迈上一个新的台阶。
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作者简介：代飞（1982-），男，江西九江人，硕士，研究方向：计算机科学技术；张莹（1984-），女，江西九江人，硕士，研究方向：电子信息工程。
人工智能教学案例范文5
小学机器人教育立体化教材包括教材和教学支持网站两大部分内容,教学网站能够动态的更新教学内容、提供教学案例和视频课件,还能为广大的机器人爱好者提供交流的平台。 通过近一年的研究活动,本文作者认为本研究基本达到了预期设想,主要完成了以下工作: 首先,对目前小学机器人教育的情况进行了概述。在论述小学阶段开展机...机器人|教育立体化
1.1研究背景“科技创新是一个民族、一个国家自立于世界的灵魂”。智能机器人是现代高科技的集成体,是21世纪的科技至高点之一。一些发达国家已把智能机器人比赛作为创新教育的战略性手段。智能机器人集成了数学、力学、机械、电子、自动控制、传感器、通信、计算机、人工智能,是众多领域的高科技,在学生中进行机器人教学,不仅可以普及信息技术,同时也可培养开发学生的动手能力、创新意识、综合能力、协作能力和进取精神等。从二十世纪末到本世纪初的短短几年时间内,机器人竞赛的热潮迅速在全世界范围内掀起。从美国三一学院的机器人灭火、韩国的FIRA、日本的Roboc叩、FLL挑战赛,到国内的青少年电脑机器人竞赛、中小学电脑制作活动、中小学信息技术创新与实践活动等等,使青少年有机会接触到这一高科技的产物。机器人本身作为机电一体化的产品,最早是在大学里与机械、自动化有关的专业中开设机器人课程。
1981年,RP.Paul出版了第一本机器人学课本《机器人操作臂的建模、编程与控制》,标志着机器人学己发展成为一门独立的学科。日本、美国等一些发达国家高度重视机器人学科教育对高科技社会的作用和影响,已在信息技术课与课外科技活动开设了有关机器人的课程内容。自1992年开始,美国政府有关部门在全国高中生中推行“感知和认知移动机器人”计划,高中生可免费获得70千克重的一套零件,自行组装成遥控机器人,然后可参加有关的比赛。日本发展机器人起步比号称“现代机器人故乡”的美国晚了十年,但是在机器人产业化发展道路上,已经走在了欧美国家的前面。这跟日本高度重视机器人教育和机器人文化的普及是分不开的。在日本,每所大学都有高水平的机器人研究和教学内容,每年定期举行各种不同层次的机器人设计和制作人赛,既有国际性高水平比赛,也有社区性中小学生参加的比赛。我国教育部于2003年4月正式颁布《普通高中技术课程标准(实验)》,该标准在“通用技术”科目中设立了“简易机器人制作”模块。此外,香港地区在高中及高等教育新学制的改革中,首次在高中《设计与应用科技》中,增设有关机器人制作的课程。2004年12月,中国教育学会中小学信息技术教育专业委员会在昆明召开了“第一届全国中小学机器人教学研讨会”,成立了“机器人学组”,制定了“中小学智能机器人课程指导意见(讨论稿)”。这标志着我国中小学机器人教学进入了一个崭新的发展阶段。2006年1月,中国教育学会中小学信息技术教育专业委员会在珠海召开了“第二届全国中小学机器人教学研讨会”。
研讨会上还进行了机器人教学观摩课评选活动和机器人竞赛项目创新设计邀请赛。目前,国内许多有条件的中小学纷纷将智能机器人引入到学校教育中。这说明我国青少年的机器人普及教育正在迎来一个快速发展的新时期。但是,目前对机器人教育,尤其是小学机器人教育的研究还主要集中在机器人教育的相关内容介绍、归属(信息技术还是通用技术)和具体的教学实践活动上,很少涉及机器人教育教材的研究,这种缺失导致了我国目前机器人教育活动良荞不齐,各个学校在探索编制机器人教育的校本教材,这在很大程度上阻碍了机器人教育的发展,有条件和实力的学校开展的热火朝天,而在一些学校却举步维艰。1.2研究现状1.2.1国外机器人教育研究现状在国外,机器人教育一直是个热点。在机器人教育的理论依据方面,国外普遍采用的是建构主义学习哲学和从做(设计)中学的教育理念以及基于项目的学习方式(PBL)。Bersetal等人认为机器人教学很自然地适用建构主义学习哲学的四个原则:通过在社区中设计、共享有意义的项目来学习;使用有形的物体来构建、探索真实世界;充满活力的创意;自我反思作为学习过程中一部分的重要性。f}l国外机器人教育研究主要内容主要在以下几个方面:第一,发展学生搭建机器人和编写机器人程序的知识,提升学生参加机器人挑战活动的竞争能力;第二,机器人作为一个教育媒介,帮助学生学习理解科学、技术、数学和工程学概念与矢「!识;第三,利用机器人教学培养学生的团队工作能力;第四,在早期幼儿教育中开展机器人教学活动;第五,利用网络学习环境支持机器人教学的研究[f210早在1994年麻省理工学院(MIT)就设立了“设计和建造LEGO机器人”课程(1vlartin),目的是提高工程设计专业学生的设计和创造能力
,尝试机器人教育与理科实验的整合;麻省理工学院媒体实验室“终身幼儿园”项目小组开发了各种教学工具,通过与着名积木玩具商乐高公司的紧密合作,该项目组开发出可编程的乐高玩具,帮孩子们学会在数字时代怎样进行设计活动。同时,国外的一些智能机器人实验室也有相应的机器人教育研究的内容。
人工智能教学案例范文6
论文摘要：新课程下，高中信息技术课旨在提高全体高中学生的信息素养；这就需要充分发挥学生的想象力和创造力，需要鼓励学生运用已有的知识，独立思考问题、解决问题；而要达到这个要求，作为高中信息技术课教师，更应根据当前中学生的基础与学情设计切合实际的教学模式，积极组织学生交流与合作，把传统的教学模式转化为新型、适应新课程要求、更适合高中学生要求的教学模式，这样才能真正发挥学生积极性与主动性，取得事半功倍的教学效果。
当前新课程改革宗旨要求教学必须要真正发挥学生学习自主性与积极性，教师要彻底改变自己的教学观念，完成课堂教学中自身角色的转换。这就需要教师不断学习与思考，改变自己的教学模式，根据不同教材、不同学生、不同内容设计符合需要的教学模式，才能在原有基础上最大幅度地提高课堂效率，让学生得到更大程度的发展。笔者从事信息技术课教学9年，对如何上好课、让学生得到最大的发展，结合高中学生的特点做了一些思考。特别是近来，在学习与推进“昌乐教学模式”后，对高中信息技术课的教学模式有了一些新的想法与做法，具体如下。
1.创设情境——愉快式教学模式
适用范围：信息技术基础理论知识的教学。如教育科学出版社普通高中课程标准实验教科书《信息技术基础（必修）》第一章《信息与信息技术》、第三章《信息的编程加工和智能化加工》。
实施理由：基础知识理论课对每一学科来说都是不可或缺的。既要让学生有兴趣听，又要能掌握知识与技能，这是所有科目当中都会面临的问题。特别是信息技术课，许多理论知识与术语，学生平常接触的多，但是并没有引起他们的注意，这就更有必要改变教学方法，制定出适合我校高中学生特点的教学模式，这样才能更好地完成教学任务。
具体方法：教师利用语言、图片、实物、音乐以及社会时事和教学环境中的有利因素，为学生创设一个生动形象的情境，激起学生的学习动力与情绪，把学知识接受的过程变成自然而又享受的过程。
实际案例：在预备讲授第三章第三节《信息的智能化加工》的课程内容之前，教师根据教材的内容做了两件准备工作，一是剪辑电影《我的机器人》等精彩片段，在上课开始时播放，吸引学生的注意力，从而引出人工智能的概念。
2.设置问题——探究式教学模式
适用范围：应用信息技术手段获取信息、加工和表达信息的教学。如教育科学出版社普通高中课程标准实验教科书《信息技术基础（必修）》第二、四、五章。
实施理由：这三个章节的内容涉及相关软件的使用与具体的操作较多，而每一个软件的操作与使用过程都是非常烦琐的，讲解起来有时显得较为啰嗦：但另一方面，在窗口操作系统中，大部分软件操作有许多的一致性，学生只要掌握一种软件的规律，就会有举一反三的效果。教师可以利用这种特点，再结合信息技术课程操作性强的特点，通过若干有目的、分层次的题目的设置，让学生自己带着疑问去学习、去摸索，这样有助于学生学习能力的增强，又能让学生在探究中完成学习任务，收获成功的喜悦。
具体方法：以完成某一个具体的主题任务为线索，由教师设置分支任务，把教学内容融入实际主题任务中，让学生自己发现并提出问题，经过自主探索和教师的点拨，自主解决问题。在完成任务的同时，学会发现问题、思考问题、解决问题，创新意识、创造能力以及自主学习的习惯得到了培养。在学生完成任务的过程中，教师的任务则是指导学生如何去应用信息技术手段去完成任务，并适时向学生介绍需要了解或把握的概念、思想和方法。
教学案例：设置问题——探究式教学的教学模式。
可有四个步骤：根据内容设置主题任务——学生自主或协作完成主题任务——学生成果展示交流——教师合理而又充满激情地评价。
2.1 整拿社会热点，设置主题任务
设置情境的主要作用是使学生了解知识主题任务的必要性和实用性，激发学生的爱好，产生完成主题的动机。例如，笔者在讲授《信息的获取》、《文本信息的加工与表达》与《多媒体信息加工》这些章节时，以“最美家乡——武安”为主题，要求每位学生制作一个旨在宣传武安这座美丽城市的电子文稿（格式不限）。
2.2 完成主题任务
完成任务是“设置问题——探究式教学模式”的重要过程。该过程主要包括以下三个小步骤：
学生应当先掌握获取信息的方法与手段。当运用以往的方法与技能不能得到所需的信息时，教师应及时提供指导和帮助，让学生及时完成教材第二章内容的学习，并适时提供一些课外的操作技巧，让学生既完成书本内容的学习，又能提高实践操作能力。
在获取信息后，要利用或尝试使用合适的方法对得到的各种信息进行鉴别、评价、分析、保存，这也是提高学生综合素质的一个过程。
接着就是让学生根据自己的理解与收集到的各方面信息来初步完成自己的作品，这就要求学生学习与使用恰当的工具软件，这样就可以让学生有目的地去完成教材第四章与第五章内容的学习，边学习边制作，逐步完成书本内容的学习。
2.3 成果交流展示
每一名学生的作品都是通过自己的劳动完成的，特别是高中这个年龄段的学生，有展示自我的需要。教师必须要花一定的时间以保证学生对作品的交流与展示，让学生有满足感和成就感，这样才能让他们保持这份学习热情，继续完成后面的教学内容。
2.4 教师鼓励性评价
教师精心审阅学生的作品并给出合理的评价。学生的作品可能会有较大的差别，但教师需要尽量发现亮点，让每一名学生都有属于自己的成就感，还可选出特别优秀的作品推荐给其他班的学。
3.不拘一格——混合教学模式
教师应根据不同的教学内容，将它们有机地结合起来，这样往往可以起到很好的效果，这就是所谓的混合教学模式，
综上所述，笔者认为学习“昌乐教学模式”不能生搬硬套，而要学习其精神与宗旨。以学生为中心，全面发挥学生的主体作用，利用合理的教学模式。这样才能真正地提高课堂效率。这样，我们的课堂才会是多姿多彩的，我们学生的学习才会是快乐的。我们的教育才是育才更是育人的。
参考文献
