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人工智能培训课范文1
关键词:教学改革;人工智能;游戏设计;游戏编程
人工智能(Artificial Intelligence,AI)是计算机科学的一个分支,是研究、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学[1]。人工智能技术研究领域包括机器人、模式识别、自然语言处理、机器学习、数据挖掘、人工神经网络和专家系统等[2],其最为广泛的应用之一就是游戏设计[3]。游戏设计虽然涉及多门学科,但其作为应用并没有形成一门单独的理论[4-5]。由于游戏存在较大的市场以及其作为人工智能的一个重要应用,国外已有多所大学开设了游戏设计课程。如卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)于1999年设立了娱乐科技硕士学位,并开设了相关课程;南加州大学(The University of Southern California)设立了为期3年的互动媒体艺术(fine arts in interactive media)硕士学位课程,并于大学部设立电子游戏设计(video-game design)副修课程。该校也为美国军队创作训练士兵的电子游戏,透过战斗情境模拟来进行沙盘演练。麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)提供多种电子游戏设计相关课程,并研发将电玩游戏纳入教室教学的方法。斯坦福大学(Stanford University)提供电子游戏设计史及包含最佳电子游戏竞赛奖的计算机绘图课程。华盛顿艺术学院(The Art Institute of Washington)为亚特兰大艺术学院的分校,提供授予学士学位的视觉及游戏程序设计课程。在初期的艺术与设计重点培训后,学生将学习立体动画相关技术。国内也有多所高校开设了游戏设计的相关课程,如北京邮电大学,首都师范大学等,为了适应市场许多培训机构也开设了游戏设计课程,但培训机构将课程的重点放在了实际的编辑代码中而过少的关注理论。中南大学开设人工智能课程已有20多年的历史,在教学实践中,中南大学智能系统与智能软件研究所的教师们在教学科研方面取得了许多令人振奋的成果。在良好的环境中,人工智能与游戏编程课程应运而生[6-7]。
1教学目标与要求
中南大学人工智能与游戏设计课程主要面向智能方向4年级学生,在4年级第一学期开设。学习该门课程之前需要具备人工智能以及计算机编程方面的课程知识,并且需要一定的计算机图形学的相关知识基础。
此门课程的学习使学生了解游戏设计与虚拟现实的基本概念和术语及其基本设计方法,理解人工智能在游戏中的相关应用,熟悉游戏设计中编程以及建模技术,为学生将来利用人工智能技术以及游戏设计技术奠定必要的知识基础。除此之外向学生介绍计算机游戏的基本原理和最新进展,包括计算机游戏动画的最新概况、游戏程序设计概览、2D游戏的基本编程技术、3D游戏动画的基本编程技术、3D游戏场景的组织与绘制、游戏中的高级图形技术、游戏中的音频编程、游戏中的人机界面技术、人工智能在游戏动画中的应用,纹理贴图、基于图像的绘制和加速算法等。
基于该教学目标,本课程有两个重点内容,其分别是人工智能技术如何在游戏设计中的应用,以及游戏编程的相关技术。对于人工智能技术在游戏设计中的应用这一内容,主要采用理论结合实际的理念,将学生已具备的人工智能理论知识与游戏设计的具体应用联系起来,使学生一方面能体会人工智能的基础理论,另一方面使学生能够将其所学用于实践,避免理论与实践脱节。游戏编程内容主要从设计模式入手,然后依托多媒体平台对学生进行讲授设计以及编程方面的相关知识。
围绕这个教学目标,我们安排了28个学时的课堂教学,4个学时的实验,总共32个学时的课程。接下来针对课堂教学、实验设计、考核方式这几个方面分别展开讨论。
2课堂教学设计
本课程采用培训学校模式与大学理论教育折中的方式进行讲授,本节将着重对28个学时的课堂教学内容分别介绍。
1) 游戏程序设计概论与计算机图形学基础。
该部分内容可以分为以下两部分。
(1) 计算机游戏简介与游戏设计概论(2课时)。
(2) 计算机图形学基础(2课时)。
概论部分主要介绍计算机游戏的基本概念、特点以及目前国际上该领域的研究和应用情况。图形学部分主要是介绍计算机图形学的相关理论基础,目的是让没有学过计算机图形学的学生有一定了解,由于考虑到智能专业也开设计算机图形学的相关选修课,因此,本部分内容只是对之前学习的相关知识的复习,目的是为后续的程序设计课程打好相应的理论基础。
本次课程是正门课程的开篇之讲,一方面,教师要开宗明义,让学生明确何为计算机游戏,并对计算机游戏有大致的了解,为后续课程学习起铺垫作用;另一方面,为增强学生学习兴趣,必须介绍计算机游戏的类型以及各种知识与其的关联。
2) 游戏编程技术。
如上所述,游戏编程是本门课程的一个重点内容,游戏编程可以分为如下几个部分。
(1)Windows编程基础(2课时)。
(2)DirectX编程基础(2课时)。
(3)2D游戏的基本编程(2课时)。
(4)3D游戏场景的组织和绘制(2课时)。
(5)3D动画的基本编程技术(2课时)。
(6)游戏中的人机界面技术(2课时)。
对于Windows编程基础,其主要内容是Windows操作系统的发展史、Win32程序的基本结构、消息循环与处理、Windows窗口、GDI接口、集成开发环境(IDE)。
DirectX编程[8]基础的主要内容是DirectX开发包的历史及其框架、介绍每一个组件的功能、DirectX开发包的安装以及与IDE连接的配置。
2D游戏基本编程的主要内容是游戏的基本流程和体系结构、游戏开发的基本理念及方法、游戏引擎简介、游戏的调试与测试。
3D游戏场景的组织与绘制的主要内容是3D场景的组织与管理、游戏场景的几何优化、3D场景的快速可见性判断与消隐、地形场景的绘制与漫游、3D游戏场景中的碰撞检测。
3D动画的基本编程技术的主要内容是3D动画技术概述、Direct3D开发包的使用、关键帧动画技术、基于动作捕捉的动画技术、脚本驱动的动画技术。
游戏中的人机界面技术主要内容是游戏的可玩性与人机界面、用户界面设计基础。
游戏程序设计部分内容主要是让学生了解和掌握面向Windows平台的游戏编程的技能。现在绝大部分游戏和娱乐都是基于Windows平台,因此掌握Windows平台的设计模式与编程方法是必须的。又因为DirectX软件开发包是微软公司面向Windows平台开发的一套专门应用于游戏开发的API,因此了解其原理以及掌握其技术能够提高学生的游戏开发能力。
3) 人工智能在游戏中的应用。
如今的游戏应用了大量的人工智能技术,本门课程将从以下几个方面介绍人工智能技术在游戏中的应用。
(1)遗传算法(6学时)。
(2)神经网络(6学时)。
遗传算法主要内容是遗传算法的概念及其相关研究、杂交操作、变异操作、适应性函数选择、遗传算法优化的算子、创建和处理矢量图形。
神经网络主要内容是神经网络概述、适应性函数、环境探测、有监督的学习、演化神经网络的拓扑。
该部分内容主要是介绍如何将人工智能中的理论用计算机语言实现,并介绍如何在游戏设计中应用这些理论。这部分内容是本门课程一个核心内容,通过学习学生们能够认识到人工智能在游戏设计中的重要性,并提高应用能力。
3实验设计与课程设计
由于该门课程为选修课,因此课时较少,除课堂课时之外只剩下4个学时的实验课时。我们针对这4个课时的实验进行了重点设计,其主要内容是引导学生熟悉Visual Studio .Net 2008集成开发环境、安装与配置DirectX 软件开发包、使用有限状态机设计状态驱动智能体,设计2D图形驱动引擎。
虽然课时很短,但学生能够实际动手操作,熟悉游戏编程的相关开发工具与开发包,另外,学生学习兴趣提高了,学习内容从枯燥的抽象概念、理论变成实际的事例。此外,学生还可以在课下完成任务,继续钻研新的理论应用。
我们针对本门课程实验课时少的缺点,特别设定了一个课程设计环节。课程设计并不占用实验课时,而是要求学生利用课外的时间,自由组合,以团队的模式完成相应的设计要求。
课程设计主要内容是要求学生完成一个项目设计,该项目设计主要是要求学生使用相关的集成开发环境和开发包,利用一个人工智能技术编写出一个小的游戏软件,并给出设计报告。考虑到学生的实际能力,开发与报告以小组的形式进行设计开发,设计团队由3~5人自由组合,具体分工必须在报告中体现,报告要求不少于4000字,以软件开发文档的形式提交,报告中不仅有游戏软件的需求分析文档、设计文档和测试文档,还必须包括游戏的内容设计,即游戏的情节创意或功能设计。设计题目以及游戏类型由学生自选,图形界面可以是3D也可以是2D,开发包可以使用Direct3D也可是Windows自带的GDI。
4考核方式及其安排
考核一个方面是检测学生学习的状况,另一个方面是为了通过考核方式,提高学生的实践动手能力。基于这个原因,我们将整个考核分为3个模块。
1) 期末考试(开卷),占总成绩的50%。
2) 项目设计,占总成绩的35%。
3) 实验,占总成绩的15%。
期末考试采用开卷形式,主要目的在于检测学生通过课程学习,对知识点的掌握程度,以及运用知识点解决问题的能力。其占总成绩比例的一半。虽然期末考试为开卷,但考核的知识点无法直接从教材中直接找到,需要学生实际运用能力和解题手段才能完成答题。精心设计的开卷试题,可以使学生对虚拟现实知识体系进行一个系统的回顾,同时,它也是对教学的补充。
课程设计需要学生有很强的自主性,认真完成将使学生受益匪浅,敷衍了事不仅学生没有得到锻炼,教学目的也难以达成。课程设计以小组的形式有优势也有劣势,好处在于学生可以根据自身能力对应团队中的角色,例如,某同学编程能力强,他可以作为程序设计与开发人员;另一同学数学好,或理论方面出色,他就可以担任算法设计的工作;某些同学有创意,他则可以担任游戏情节设计的工作,等等。这样做分工明确,每个人都能够根据自己的实际需求和情况得到锻炼。劣势在于,如果团队同学能力重点都一样,就会出现分工不清,而最大的问题就是团队合作会导致某些同学出现依赖思想,最终导致整个团队只有一个人完成整个项目,甚至导致项目无法完成的情况。对此,我们应当强调每一个学生都要积极主动参与到课程设计中来,发挥自己的主观能动性,协作完成项目。
5结语
本文探讨了人工智能与游戏设计教学目标与任务、课堂教学、实验设计、考核方式,希望能够给其他相关教学工作者以参考和启发,共同促进其完善与提高。
由于人工智能与游戏设计这门课程是中南大学新开的一门课程,在许多方面存在考虑不周或欠缺的情况,需要向兄弟单位多学习并且多在教学实践中摸索与提高。本门课程是以中南大学智能系统与智能软件研究所为依托,它具有很好的研究基础与良好的实验平台,并能够将这门课程融会贯通,使学生理解人工智能与游戏开发设计的基本理念,并培养学生实际应用技能。
参考文献:
[1] 杨刚,黄心渊. 虚拟现实技术课程的教学设计与讨论[J]. 计算机教育,2008(2):1-3.
[2] 蔡自兴,徐光v. 人工智能及其应用[M]. 3版. 北京:清华大学出版社,2003.
[3] 刘锴. 应用型院校的虚拟现实技术课程教学探讨[J]. 电脑知识与技术,2009,23(5):6486-6487.
[4] 刘明昆. 三维游戏设计师宝典:Virtools开发工具篇[M]. 成都:四川出版集团,2005.
[5] 王一剑. 人工智能在游戏开发中的应用[M]. 上海:同济大学软件学院,2008.
[6] 于金霞,汤永利. 人工智能课程教学改革及实践探讨[J]. 教学园地,2009(5):91-118.
[7] 蔡自兴,肖晓明,蒙祖强,等. 树立精品意识搞好人工智能课程建设[J]. 中国大学教学,2004(1):28-29.
[8] Microsoft. DirectX Software Development Kit[EB/OL]. [2010-7-20]. /downloads/details.aspx.
Design in Artificial Intelligent and Game Programming Courses
LI Yi
(Institute of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)
人工智能培训课范文2
一、学然后知不足
满满5天课程,包括8堂理论课、2堂实践课,让久违校园的我感叹,原来以《推进依法行政,建设法治政府》为主题,我们向来认为枯燥无味的法律课程,尽然可以被浙江大学陈麟博士上得如此生动,晚上的课,没有一人瞌睡,甚至没有一人玩手机,整堂课笑点不断,互动频频;原来老师尽然也可以优雅得如同节目主持人,冯婷教授的《新媒体公关应对与危机管控》让我愕然,原来新型公务员所需具备的六个方面的能力,对号入座,真是汗颜,而与媒体打交道的能力真可以说是缺失得一塌糊涂;原来大学教授也可以是动手能力超强的新兴技术的开发者,何钦铭教授的《人工智能:未来已来》,让我深知,人工智能已经在我们身边,AlphaGo已经成功击败围棋世界冠军,今后在安防、交通、机器人、医疗、金融、商业、艺术创作等各行各业都将看到人工智能的影子,且将日益强大。每堂课的老师都有其各自的特点和优势,也有其授课的主题,只有亲身体验,才深知“学然后知不足”,自己的知识储备真是太少,离老师甚至其他同学的差距还太大多,暗下决心:浙大之行结束后,也要始终保持着不断学习的热情,充实自我、提升自我。
二、悟然后知不晚
《战国策.楚策》:“见兔而顾犬,未为晚也;亡羊而补牢,未为迟也。”我想,我从学习中看到了差距,感悟到不足,而后再用心学习、不断提升也为时不晚。浙大之行回单位之后,我暗下决心,在今后的工作中,我将做到:1.兢兢业业、热爱岗位,不抱怨工作繁琐、而是改变心态,在平凡中沉淀优雅;2.注重言行、以身作则,时刻提醒自己的形象即代表公务员的整体素质;3.注重学习、提升自我,要有学无止境的冲劲,更要有合理分配时间的理性;4.热爱生活、热爱运动,“身体是革命的本钱”,爱惜自己,就是爱惜家庭。
人工智能培训课范文3
关键词:人工智能;全英文教学;教学内容改革;教学模式改革
1 实施全英文教学的必要性
随着国际学术交流的日益活跃以及国际化办学的趋势发展,借鉴国外著名大学的办学理念和管理模式,利用世界优质教育资源,提升教育教学水平,造就具有国际竞争能力的复合型创新人才,正成为我国教育改革与发展的新方向。
智能化是人类社会技术发展的必然趋势。作为计算机科学与技术专业课程体系中的核心课程之一,人工智能的地位正随着该学科的不断发展和其技术的广泛应用迅速提高,而且在非计算机领域,具有不同专业背景的学者也通过这个年轻的领域发现新思想和新方法。由于人工智能课程内容涉及计算机科学以及边缘学科的新理论、新方法与新技术,因此在该课程中开展全英文教学不仅可以让学生充分了解人工智能日新月异的发展,还可以促进本科教学与国际接轨,在培养国际化创新人才方面具有十分积极的现实意义。
2 当前国内全英文教学存在的主要问题
笔者对当前国内高校人工智能课程全英文教学的现状进行调查分析,调查对象为软件工程专业本科三年级学生,调研问卷共58份。调查项目、内容及结果见表1。
从项目1和2的调查结果看,大部分学生认为开展全英文教学有必要,其在提高英语应用能力、增强自己的就业竞争力以及了解国际前沿等方面有很大帮助。然而,由于全英语教学在我国尚处于起步阶段,进行全英语教学的效果并不十分理想,其教学试点与实践尚存在一些亟待解决的问题,主要表现在如下几个方面。
(1)对全英文教学的理解存在偏差。从项目3~5的调查结果看,教师不能正确处理好全英文教学与专业英语课教学的关系,使全英文教学变为纯英语课教学或专业英语课的翻版。大部分学生还是希望教学授课语言以双语为主或以中文为主、英文为辅,多媒体课件形式为中英文相结合。
(2)全英文教学达不到预期的教学效果。从项目6和7的调查结果看,虽然一些大学花了很大代价邀请国外一流教授专家讲授课程,但由于人工智能课程理论性强、难度大,学生很难适应全英文课程教学。
(3)缺乏内容全面和难度适中的教材。从项目8和9的调查结果看,一些大学在实施人工智能课程全英语教学时直接引进原版英文教材,但这对本科生来说,原版英文教材内容偏多、难度较大,学生学习时不免有诸多畏难情绪。
(4)师资匮乏。从项目10的调查结果看,学生对承担全英文教学教师的满意程度普遍不高。实际上,全英文教学对承担课程教学的教师要求很高,他们不仅需要具备专业知识,而且还要掌握英语应用技能,而现阶段国内高校中能承担全英语教学的师资仍然十分匮乏。
综上所述,如何改革全英文教学模式,讲授哪些教学内容,采用何种科学的教学方法与手段,是值得我们思考和关注的教学改革重点和难点。
针对以上这些问题,我们深入研究人工智能课程的特点,对现有教学模式、内容及方法进行全方位探索和改革,制订全英文教学计划,对促进教学工作、提高教学质量、培养国际创新型人才起重要作用,其重要意义具体体现在以下3个方面。
(1)探索如何将理论知识传授、综合能力培养与英语交流运用三者有机结合,建立全英文教学的新型模式,这将对更新教学理念和探索适合于计算机软件人才培养的教学方法产生深远影响。
(2)全英文课程教学能够让学生掌握最先进的人工智能国际前沿技术,开阔国际视野,有利于培养复合型、实用型、具有国际竞争力的高层次创新人才。
(3)全英文教学改革的探索与实践能够促进国内教育向国际教育迈进。
3 全英文教学内容改革
建立完善的全英语教学体系,需要有系统而完整的教学内容。我国计算机科学与技术本科专业人工智能课程课时一般只有36学时,因此我们需要考虑从什么角度组织教学内容,才能让学生比较容易地理解、熟悉和掌握人工智能的原理、方法与技术,从而显著提高教学效果。
与国内教学内容相比,国外教学更注重分析问题的思维方法和解决问题的应用能力,对提高学生的学习兴趣以及培养学生的创新能力十分有益,但是原版内容过多,且大多以国外政治、经济、文化、社会和生活为背景,对于我国学生来说,理解某些内容和背景比较困难。因此直接套用原版教学内容往往存在一定问题,我们需要在引进、消化和吸收国外经典教材内容的基础上,有选择性地挑选合适内容。国外经典教材编写思路不尽相同,一些经典人工智能教材及主要内容见表2。
人工智能的基本思想和主要内容是研究人类智能活动规律和用于模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。从表2中可以看出它们的共同点,即人工智能应围绕“智能”这个核心,但由于智能本身非常复杂,难以用单一的理论与方法描述,需要从不同的抽象层次刻画智能这个主题。我们认为,人工智能的主要内容可按图1所示划分为不同层次并确定讲授顺序。
在最底层,神经网络与演化计算(适应性原理与仿生机制等)辅助感知以及与物理世界的交互;抽象层反映知识在智能中的角色和创建以及围绕问题求解的知识的抽象、表示和理解;更高层则提出学习、规划、推理的模型和方式;应用层构造智能化智能体以及具有一定智能的人工系统,让计算机实现以往需要人的智力才能完成的工作。除了将人工智能课程的教学内容划分为这4个层次,为保证教学内容的循序渐进性,还可按照抽象层更高层最底层应用层顺序安排教学内容。
4 全英文教学模式改革的实施关键
针对以上国内全英文教学中存在的主要问题,我们提出人工智能课程全英文教学模式改革的实施关键,包括全英文课堂教学模式的重定位,“二三二”模式教学方法的改革,集先进性、前沿性和实用性为一体的教学内容创新以及全专业英语教学团队的打造。
4.1 全英文课堂教学模式的重定位
人工智能课程教学以培养学生掌握专业基础知识、培养实践动手与应用能力以及提高英语交流水平三者相结合为主要目标,分两个阶段进行,国内教师与国外教师共同授课。首先,国内主讲教师讲授人工智能课程的基础原理、模型和方法,可采用集中授课、案例教学和课堂实践等教学方式,使学生掌握人工智能的一般基础知识;在此基础上,再邀请国际知名外籍教师为学生讲授人工智能国际前沿技术,包括集中授课和专题研讨。经过基础学习,学生一般已掌握人工智能基础知识,因此对于外籍教师所讲授的学科前沿等内容能够准确理解和把握。与单纯采用全英文教学或单纯邀请外籍教师授课相比,该模式能收到较好的预期效果。“1+1”全英文双课堂教学模式如图2所示。
4.2 “二三二”模式教学方法的改革
实行全英语教学后,由于使用英文教材及中外教育背景存在差异等因素,我们在教学过程中对教学方法进行一定程度的调整和改进,包括全英文授课形式、案例教学、教学内容以及教学手段等方面;配合“1+1”全英文双课堂教学模式,提出图3所示的“二三二”模式教学方法,培养学生成为具有综合能力、创新能力、国际视野和英语技能的复合型人才。
该教学方法模式包括:(1)过渡式全英文与沉浸式全英语两大英语教学方式;(2)激励自主式、启发互动式、体验学习式三大学习法,激发学生学习兴趣,使学生牢固掌握人工智能基础理论与方法;(3)参与学习式和自我展示式两大学习法,培养学生综合运用知识的能力和创新能力。
在全英文课堂授课过程中,我们需要注重把握英语与专业的比例。首先,不能一味地追求全英文授课的形式而忽视教学效果;其次,还需要为学生提供一个良好的语言学习环境,在实际教学中注重培养学生良好的英语思维习惯,从根本上提高学生的英语水平。
人工智能课程包含大量概念,内容抽象,算法复杂,学生往往难以理解与掌握。将案例教学方法引入课程教学能有效提高学生的学习兴趣,获得较好的预期教学效果,但要达到理想的教学目标,仅仅靠课堂教学远远不够,还需要拓展第二课堂。有计划地邀请国外人工智能专家和教授到大学进行专题讲座,鼓励学生参加相关的课外科研/科技活动,使得学生能够体验式地、自主地学习,更好地了解人工智能新技术,从而进一步激发学生的学习热情。构建案例教学和课堂实践的双课堂教学模式,不仅能够丰富教学内涵,而且可以充实学科前沿知识并拓宽学生的国际视野。
4.3 集先进性、前沿性和实用性为一体的教学内容创新
除了引进、消化和吸收国外经典教材内容以外,我们还需要逐步建立起具有自身特色的教学内容,以保证教学内容集先进性、前沿性和实用性为一体。
(1)先进性。我们提出教学与科研相结合,以科研带动教学发展的新思路。教师可结合自己的人工智能及其相关领域的科研项目,将科研最新研究成果以及学科前沿知识进行梳理与优化并有机融入课程教学中,确保教学内容的先进性,有效提高教学改革的质量。
(2)前沿性。对人工智能发展较快的领域,如智能计算、数据挖掘等,还需更新和补充全英文教学内容,同时可以邀请国际知名大学教授共同研究与探讨教学内容,保证课程内容具有一定的前沿性,通过实现全英语教学保证课程与国际接轨。
(3)实用性。在讲授基础理论知识的基础上,还应注重实践的应用,增强学生的动手操作能力,以符合素质教育必须注重实践的要求。教师可结合教学中的基本理论知识,适当补充案例与实例,使得教学内容与实际相联系,丰富课程内涵并提高教学效果。
4.4 全专业英语教学团队的打造
师资力量直接影响教学效果。师资的匮乏是现阶段全英语教学面临的主要问题之一。虽然一些教师具有较扎实的人工智能学科功底,但不能熟练地运用英语进行授课,而有些教师则知识结构单一,缺少人工智能及其相关学科间的交叉与融合,因此我们需要多渠道、多层次地打造既具备专业知识,又具有学科交叉与融合能力,同时掌握英语技能的全英语教师队伍。将科研与教学相结合,利用与国外人工智能及相关领域学术带头人建立的合作关系优势加强交流与合作,争取申请国际合作科研项目,利用科研提高教师的教学质量、专业水平和英语技能。
5 全英文教学的具体实施
我们在软件工程专业本科三年级学生的人工智能课堂上实施全英文教学,具体实施过程如下。
(1)国际软件学院成立教学主管部门领导小组、从事教学研究的骨干教师组成的全英文教学工作小组以及由教学督导组成的监管小组,三者之间相互配合并共同促进,保障全英文教学工作的顺利推进与落实。领导小组对全英文教学的师资培训、人才引进、多媒体网络资源开发、实验室建设、教材编写等予以政策支持;教学工作小组制订全英文教学工作规划和年度计划;监管小组定期对工作小组的教学完成情况进行评估。
(2)在课程教学中,打破国内常规教学方式,建立开放式全英文教学模式,教学形式多种多样。教学方式以“1+1”双课堂教学模式为核心,以讲授与专题讨论相结合的方式,围绕基本原理、方法与技术展开教学,激发学生自主学习与创新学习的热情。
(3)国际软件学院在人工智能相关领域承担并完成了一批国家与省部级科研课题,而且取得了一些有影响的研究成果,形成了自己的学科特色和优势。2006年,国际软件学院聘请被誉为世界“人工大脑”领域先驱的美国犹他州州立大学计算机系Hugo de Gaffs教授担任武汉大学全职教授和学院国际人工智能研究室主任。
(4)聘请与国际软件学院有合作协议的国立首尔大学计算机科学与工程学院Bob McKay教授专职来校为本科生讲授人工智能技术前沿。同时,利用国外学者来武汉大学顺访的机会,请其为学生作学术报告,使学生了解国际最新人工智能技术,如邀请曾经在麻省理工学院从事过7年博士后研究的宋森研究员进行“理解大脑与仿制大脑”的讲座等。
(5)国际软件学院在遴选教师到与学院有教学和科研合作的国外大学进修时,优先考虑给本科生授课的全英文教师,并将全英文教学能力作为选拔条件,以教师的学术进修带动全英文教学建设,使学科和专业建设与全英语教学队伍打造相结合,全面推进全英语教学工作的开展。
6 结语
人工智能是计算机科学与技术专业的重要课程,目前正面临着知识更新和教学改革的紧迫任务。笔者以实施全英文教学为契机,针对目前国内全英文教学中存在的亟待解决的主要问题,提出人工智能全英文教学内容与教学模式改革的新思路。
(1)以智能为核心,从不同抽象层次刻画智能主题,构造人工智能最底层、抽象层、更高层以及应用层4大模块内容。
(2)突破传统教学模式,对全英文教学模式进行重定位,提出“1+1”全英文双课堂教学模式。
(3)提出“二三二”模式教学方法的改革方案,培养具有综合能力、创新能力、国际视野、英语技能的复合型人才。
(4)提出教学与科研相结合,以科研带动教学发展的新思路,进行集先进性、前沿性和实用性为一体的教学内容创新。
人工智能培训课范文4
2019年7月1日至7月5日,东西部协作2019年大通县信息技术骨干教师能力提升培训在南京市雨花台区教师发展中心进行。信息技术素养观转变。从技术应用能力转向信息素养能力,我们不仅要利用技术,更要利用信息素养和信息技术合作。
人工智能时代的教育变革
一、人工智能驱动智慧教育
当前,以人工智能为代表的技术创新进入到一个前所未有的活跃期。当人类社会迈进信息时代的新阶段——人工智能时代,这种工业化的教育体系已经无法满足未来社会对人才的需求,时展迫切需要一场教育变革。换句话说,教育不是由外而内传递知识,而是由内而外觉悟智慧。这就要求,我们必须打破整齐划一的传统教育形态,构建与人工智能时代相适应的智慧教育体系,利用智能技术对学习环境、学习内容、教学方式、管理模式进行系统化改造,为学生提供富有选择、更有个性、更加精准的智慧教育。
二、智慧教育的理念内涵
综合已有研究,我们认为,智慧教育是指以“人的智慧成长”为导向,运用人工智能技术促进学习环境、教学方式和教育管理的智慧转型,在普及化的学校教育中提供适切的学习机会,形成精准、个性、灵活的教育服务体系,最大限度地满足学生的成长需要。只有把“人”置于教育的最高关注,发掘人的潜能,唤醒人的价值,启发人的智慧,才能从容应对人工智能时代带来的挑战。智慧教育不仅是教育基础设施的信息化、智能化,而且是教育理念与教育方式的转型升级,从注重“物”的建设向满足“人”的多样化需求和服务转变。
智慧教育包括三个组成部分:一是相互融通的学习场景,利用智能技术打通物理空间与网络空间之间的壁垒,让万物互联,让世界互通,所有学生都可以在任何地方、任何时刻获取所需的任何信息;二是灵活多元的学习方式,注重学习的社会性、参与性和实践性,打破学科之间的界限,开展面向真实情境和丰富技术支持的深度学习;三是富有弹性的组织管理,破除效率至上的发展理念,释放学校的自主办学活力,利用人工智能提高教育治理的现代化水平,让学生站在教育的正中央。
虚拟和增强现实(VR/AR)技术在教学中的应用与前景展望
一、虚拟现实和增强现实技术的起源、概念和应用领域
(一)虚拟现实和增强现实技术的起源
虚拟现实(VirtualReality,简称VR)技术描述的就是我们现在熟悉的“虚拟现实”。增强现实(Augmented Reality,简称AR)是指在真实环境之上提供信息性和娱乐性的覆盖。
我国虚拟现实技术的研究起步于20 世纪90 年代初。随着计算机图形学、计算机系统工程等的高速发展,虚拟现实技术得到相当的重视。2016 年3 月17 日全国两会授权的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》中指出:“大力推进先进半导体、机器人、增材制造、智能系统、新一代航空装备、空间技术综合服务系统、智能交通、精准医疗、高效储能与分布式能源系统、智能材料、高效节能环保、虚拟现实与互动影视等新兴前沿领域创新和产业化,形成一批新增长点。”
(二)虚拟现实和增强现实的概念、特征和应用领域
1. 虚拟现实技术
虚拟现实,是一种基于多媒体计算机技术、传感技术、仿真技术的沉浸式交互环境。具体地说,就是采用计算机技术生成逼真的视觉、听觉、触觉一体化的特定范围的虚拟环境,用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响,从而产生亲临等同真实环境的感受和体验。
虚拟现实具有特性,即沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)、构想性(Imagination),是一个学科高度综合交叉的科学技术领域。虚拟现实与人工智能 (AI) 技术及其他相关领域技术结合,将会使其还具有智能(Intelligent) 和自我演进演化(Evolution) 特征。头戴式虚拟现实设备,即可观看虚拟现实视频介绍。
虚拟现实涉及门类众多的学科,整合了很多相关技术。虚拟现实是未来科技发展的方向之一,它可以从人的感觉系统上改变现有的空间感。虚拟现实现有的产业链大致可分为硬件设计开发、软件设计开发、资源设计开发和资源运营平台等几种类别。通过虚拟现实关键技术的突破以及“虚拟现实+”的带动,会产生大量行业和领域的虚拟现实应用系统,为网络与移动终端应用带来全新发展,将会推动许多行业实现升级换代式的发展。虚拟现实可以应用于国防军事、航空航天、智慧城市、装备制造、教育培训、医疗健康、商务消费、文化娱乐、公共安全、社交生活、休闲旅游、电视直播等领域中。
2. 增强现实技术
增强现实是在虚拟现实的基础上发展起来的一种新兴技术。增强现实技术基于计算机的显示与交互、网络的跟踪与定位等技术,将计算机形成的虚拟信息叠加到现实中的真实场景,以对现实世界进行补充,使人们在视觉、听觉、触觉等方面增强对现实世界的体验。
增强现实具有三大特点,即虚实结合、实时交互和三维配准。
增强现实具有三种呈现显示方式,按距离眼睛由近到远划分分别为头戴式(head-attached)、手持式(hand-held)、空间展示(spatial)。增强现实智能眼镜,扫描二维码可以观看Magic Leap 增强现实演示视频。
增强现实的应用领域非常广泛。如在教育领域增强现实可以为学生呈现全息图像、虚拟实验、虚拟环境等;在旅游业增强现实可以帮助游客自助游玩景区,以虚拟影像的形式为游客讲解景区概况、发展历史、人文景观等内容;在零售业中增强现实技术可以实现一键试穿,在网上销售中具有极大的应用空间。增强现实在工业、医疗、军事、市政、电视、游戏、展览等领域都表现出了良好的应用前景。
二、虚拟现实和增强现实技术在教学中的具体应用
虚拟现实和增强现实技术在教学中的应用潜力巨大、前景广阔,主要体现在运用虚拟现实和增强现实技术具有激发学习动机、创设学习情境、增强学习体验、感受心理沉浸、跨越时空界限、动感交互穿越和跨界知识融合等多方面的优势。虚拟现实和增强现实技术的应用,能够为教育工作者提供全新的教学工具,同时,能激发学生学习新知识的兴趣,让学生在动手体验中迸发出创新的火花。因此虚拟现实和增强现实技术应用于教育行业是教育技术发展的一个新的飞跃, 它营造了自主学习的环境,由传统的“以教促学”的学习方式演变为学生通过新型信息化环境和工具来获取知识和技能的新型学习方式,符合新一轮教学改革的教育理念,有助于学生核心素养的培养。虚拟现实和增强现实设备有多种,这里分别介绍各种设备在教学中的具体应用。
(一)头戴式虚拟现实和增强现实设备在教学中的应用
头戴式虚拟现实设备一般包含头戴式显示器、位置跟踪器、数据手套和其他设备等,分为移动虚拟现实头盔和分体式虚拟现实头盔。国外有脸谱、谷歌、微软、三星等公司的虚拟现实头盔产品,国内有微视酷、蚁视、暴风魔镜、中兴、乐视、华为、小米等100 多种虚拟现实头盔产品。结合国内外的研究报告以及目前虚拟现实教育实践情况,虚拟现实和增强现实技术在生物、物理、化学、工程技术、工艺加工、飞行驾驶、语言、历史、人文地理、文化习俗等教学中均可应用。
学生使用头戴式虚拟现实设备体验学习时具有置身真实情境的沉浸式感觉,能给学生以绝佳的真实体验, 使人如身临其境,让书本中的内容可触摸、可互动、可感知。例如地理学科讲述关于宇宙太空星际运行的课程时,在现实生活中学生无法遨游太空,如果戴上头戴式虚拟现实设备,就可以让学生从各个角度近距离观察行星、恒星和卫星的运行轨迹,观察每个星球的地表形状和内部结构,甚至能够降落在火星或月球上进行“实地” 考察、体验星际之旅等。虚拟现实头戴设备, 手机扫描二维码观可看虚拟现实效果视频。
(三)手持式虚拟现实与增强现实设备在教学中的应用
手持式增强现实设备多采用移动设备与APP 软件相结合的方式。APP 有视+AR、AR、4D 书城、幻视、视AR、尼奥照照等,另外有多种增强现实图书都有相配套的APP,如《机器人跑出来了》《实验跑出来了》《恐龙争霸赛来了》这套“科学跑出来”系列增强现实科普读物有iRobotAR、iScienceAR、恐龙争霸赛来了等多个APP,它们的原理都是采用手机摄像头获取现实世界影像,通过手机在现实世界上叠加虚拟形象的形式,实现增强现实的特殊显示效果。有的APP 中提供了丰富的教育资源,如安全教育、科普读物、识字卡片、益智游戏等,特别适合儿童教育。使用方法有两种:一种是手机APP 与相配套的纸质图书一起使用,用手机摄像头扫描图书上的图片,在手机屏幕上即可呈现出演示效果;另一种使用方法是运用APP 下载增强现实资源并与外界实景叠加即可呈现出演示效果。增强现实特效非常逼真,利用这些APP 进行学习,学习过程具有真实感、体验感、沉浸感,增强了学生学习知识的兴趣,可以达到寓教于乐的教学效果。
三、虚拟现实与增强现实技术在教学中应用的优势分析
(一)虚拟现实与增强现实技术为学生自主学习提供了有利条件
虚拟现实和增强现实教学资源存在形式多种多样, 根据采用的设备不同,可以将教学资源保存在网络运营平台、桌面式设备、移动设备和纸质图书里,学生可以在不同的地方采用不同的设备调用虚拟现实和增强现实教学资源进行随时随地的自主学习。如果学生在课堂上有些知识点未能掌握,可以重新学习一遍,增加对知识的巩固和理解,有时学生因为特殊原因未能在课堂上学习,也可以课后弥补,同时可以将虚拟现实和增强现实设备作为载体采用“翻转课堂”或“微课导学”教学模式组织教学,为学生提供自主学习条件,教师也可以从繁重的重复性讲解中解脱出来,有针对性地为学生答疑解惑,有助于传统教学方式的变革。
(二)虚拟现实与增强现实技术为学生提供更加真实的情景
在传统的教学课堂上,知识的传输主要通过文字、图片、声音、动画和视频的形式呈现。遇到比较复杂的情况,比如数学课的立体几何、地理课的天体运动、物理课的磁力线和电力线、化学课的微观粒子结构、生物课的细胞结构等,教师用语言很难把这些知识点表达得非常清晰,同时由于每个学生的理解力不同,教学效果也会因人而异,甚至初次学习这些知识的学生会得到“盲人摸象”般的感受。而采用虚拟现实和增强现实技术组织教学,三维立体效果的呈现可以弥补这样的缺憾,能够把知识立体化,把难以想象的东西直接以三维形式呈现出来,让学生直观感受到文字所表达不出来的知识,真实的情景可以帮助学生对知识的理解和记忆,使学生的想象变得更加丰富。
(三)虚拟现实和增强现实技术能提高学生的学习兴趣
由于虚拟现实和增强现实技术具有视觉、听觉和触觉一体化的感知效果,学生具有真实情境体验、跨越时空界限、动感交互穿越的感受,能身临其境般在书海里遨游,让书本中的内容可触摸、可互动、可感知。身临其境的感受和自然丰富的交互体验不仅极大地激发了学习者的学习动机,更给学习者提供了大量亲身观察、操作以及与他人合作学习的机会,促进了学生的认知加工过程及知识建构过程,有利于实现深层次理解。传统的学习方式让很多学生觉得枯燥乏味, 为了应付考试不得不去死记硬背,但很多知识学生考完之后很快会忘得一干二净,而采用虚拟现实和增强现实技术组织教学,新颖的学习方式和丰富多彩的学习内容能够极大地提升课堂教学的趣味性,生动形象的场景会加强学生的记忆,激发学生的学习兴趣。“兴趣是最好的老师”,兴趣也是学生学习新知识的不竭动力。
(四)虚拟现实和增强现实技术应用能促进优质资源均衡化
我国幅员辽阔,地区之间贫富差距较大,存在教学资源分配不均的情况。经济发达地区无论是软硬件配置, 教学师资和教学资源都非常丰富,而经济落后、地域偏远的山村学校学生连接受最基本的教育都难以实现。各级政府和教育主管部门都在大力推进教育均衡发展,加大教育投资力度,而虚拟现实和增强现实技术应用将是解决城乡教育资源不均衡问题的一把金钥匙,有利于缓解教育资源两极分化,扩大优质资源的分享范围,能让教育资源不再受限于地区和学校,让教育发达地区的名教师通过虚拟现实和增强现实课堂走进山村学校,能通过整体优化教育资源配置,来缩小城乡差距,实现教育公平,同时这也是教育扶贫的较佳途径。
四、虚拟现实和增强现实技术在教学应用中存在的问题
虽然虚拟现实和增强现实技术在教学中的应用可以改变传统的教学方式、提高学习兴趣、实现教育均衡发展,但虚拟现实和增强现实技术发展还处在初级应用阶段,在技术瓶颈、资源开发、教学内容和推广普及等方面还存在很多问题。
(一)虚拟现实设备应用中的眩晕问题
人们在使用虚拟现实设备时会出现眩晕感,从硬件结构来看,由于现在的科技还无法做到高度还原真实场景,许多用户使用配置达不到要求的虚拟现实产品时会产生眩晕感;虚拟现实界面中的视觉反差较大,实际运动与大脑运动不能够正常匹配,影响大脑对所呈现影像的分析和判断,从而产生眩晕感;虚拟现实设备的内容有相当一部分资源是从PC电脑版上移植过来的,UI 界面不能很好地匹配虚拟现实设备,不同的系统处理上也无法达到协调统一,画面感光线太强或太弱都不能让用户接受;虚拟现实设备帧间延迟跟不上人的运动,会有微小的延迟感,当感官与帧率不同步时也会让使用者产生眩晕感。
(二)虚拟现实和增强现实技术在教学中资源短缺
目前虚拟现实和增强现实产业刚起步,软硬件设施不完备,开发人员技术力量不足,很多学校未配备虚拟现实和增强现实设备;中小学校的很多教师还没有接触过虚拟现实和增强现实,不知道如何在教学中应用,更谈不上如何去开发虚拟现实和增强现实教学资源。因此,针对中小学教学所开发的虚拟现实资源很少,课程资源短缺是虚拟现实和增强现实在中小学推广的最大瓶颈。但随着虚拟现实和增强现实技术的迅猛发展,将虚拟现实和增强现实技术应用于教学势在必行,未来虚拟现实和增强现实技术在教学中的应用势必带来课堂教学方式的颠覆性改变。
(三)虚拟现实和增强现实教学平台和资源的设计重形式轻内容
当前很多虚拟现实教育平台都只是在一个3D 视频或虚拟现实软件游戏的基础上构成虚拟现实教学。虽然学生在虚拟世界玩得津津有味,课堂气氛很活跃,学生互动、交流和讨论很热烈,表面上看学生得到了沉浸式的体验感,但是有些虚拟现实教育平台所提供的知识点讲解还停留在现实世界中,课本内容的单调、枯燥并没有因软件的存在而得到缓解,知识要点的讲解没有变得更加生动、有趣和有针对性,这种只重视形式而不重视内容、教与学完全脱节的虚拟现实课堂只能称为“伪虚拟现实课堂”。
(四)虚拟现实和增强现实设备价格较高和技术条件限制导致普及困难
企业的前期研发成本较高、设备销售量较少,导致多数虚拟现实和增强现实设备销售价格居高不下, 很多学校因资金问题望而却步,无力购买售价高昂的虚拟现实和增强现实设备,进而导致虚拟现实和增强现实技术在学校的推广普及步履艰难。大多数虚拟现实软件普遍存在语言专业性较强、通用性较差和易用性差等问题。受硬件局限性的影响,虚拟现实软件开发花费巨大且效果有限。另外在新型传感应用、物理建模方法、高速图形图像处理、人工智能等领域,都有很多问题亟待解决。三维建模技术也需进一步完善,大数据与人工智能技术的融合处理等都有待进一步提升。以上诸多原因的存在制约了虚拟现实和增强现实技术在中小学教学中的推广和普及。
五、虚拟现实和增强现实技术在教学应用中的前景展望
虚拟现实和增强现实技术发展对未来教学形式的影响
随着科学技术的迅猛发展,在云计算、雾计算、物联网、“互联网+”、大数据、人工智能突飞猛进的新时代背景下,虚拟现实和增强现实技术与人工智能、大数据和物联网融合,将会让虚拟现实和增强现实技术应用如虎添翼。
随着虚拟现实和增强现实软硬件设备的性能提升和价格降低,会有更多的教育投资公司开发出更加丰富多彩的教学资源,让虚拟现实和增强现实技术快速走进中小学课堂,在教学中大面积应用普及。依托其具有的沉浸性、交互性、构想性、虚实结合、实时交互和三维配准等超级体验感的优势,教师的教学方式和学生的学习方式都将会发生改变。虚拟现实和增强现实技术在教学中的应用普及将会颠覆传统的教育方法和教学形式,具有巨大的应用潜力与应用前景。
人工智能培训课范文5
关键词:信息技术;智能化仪器;教学改革;自主学习;创新学习
引言
技术、教育和社会三者的关系在2017高等教育版《新媒体联盟地平线报告》得到了充分体现[1],该报告指出,技术发展将极大地促进教育和社会的改革进步。国家2015年颁布的《中国制造2025》纲要,明确信息技术等9项任务与十大重点领域[2],这些任务与重点领域都急需大量精通智能控制、智能化仪表的高技术人才,这也为测控技术与仪器类工科专业的智能化仪表及相关课程建设指明了革新的方向[1,3,4,5]。本文对信息技术驱动下的工科课程《智能化仪表》的教学变革进行研究,提出了一整套教学实践应对方案,取得了较好的效果。
一、智能仪器课程教学现状
智能化仪器是工科自动化类、信息类、电气类等专业核心类课程,该课程实践性、综合性强,讲授知识点、重点难点多,学习难度大。通过对智能化仪器课程的学习,使学生具有智能化仪器和仪表的设计、分析和应用能力,以及独立科研攻关的能力。在以往的教学中,往往只传授基本概念、基础理论和基础方法,工程应用重视不够,从而导致存在以下几个方面的问题:1.教学内容与工业实际紧密度不够。教学内容偏重理论,不能将工程实际中的典型智能化仪表、典型应用案例与课堂教学紧密结合起来,难以充分调动学生的学习积极性,也不能较好地引导和激发学生的创新意识和创新能力的培养。2.课堂教学、实践方法缺乏系统性模式。在人工智能、移动技术、互联网+、物联网等技术推动下,高等教育领域出现了手机移动接入教学、互联网在线学习、虚拟实验室、网上慕课、创客等教学新手段,但针对具体智能化仪器课程教学和实践还没有形成高效的面向这些新技术的教学实践管控体系。3.以学生为中心,以培养学生掌握有用技术和形成真实能力的教学模式还没形成。现有智能化仪器课程教学中,教与学还不能真正做到以学生为中心,还存在一定程度的脱节。4.课程教学的专业化和学生学习的深度化、终身化引领不够。目前智能化仪器课程教学,还不能提供足够丰富的教学资源,还不能做到课堂学习和课下(在线学习,移动接入学习等)学习的充分融合,课程还不能提供足够充分的学习空间和学习环境。课程对使学生具备未来职场所需的技能,了解课程与真实世界间的联系,鼓励学生“批判性思考、解决问题、互相协作、自主学习,掌握学习内容”,实现深层学习的引领不够[1,3,6,7]。
二、信息技术驱动下的智能化仪器课程教学改革
在总结智能化仪器课程教学已取得教学成果和典型应用实例效果的基础上,结合信息技术、人工智能等技术支持,开展智能化仪器课程教学改革工作。具体包括,课程教学内容的多形态化划分模式改革,基于多技术支持的复合教学方法改革,基于信息技术的新型教学实验管理系统研究,以及课程专业化授课队伍建设改革。
(一)课程教学内容的多形态化划分模式
现阶段,大部分高校采用一刀切的传统教学方法和统一的教材。同时,物联网技术、移动终端接入技术、互联网技术、人工智能技术提供了多种多样的教学解决方案,这将深深影响着高等教学过程。鉴于此,将智能化仪器课程的内容进行了多形态化划分,具体划分为:课堂讲授内容,在线讲授内容;基础理论内容,技术应用内容,综合应用技术内容;必讲内容,选讲内容,自主学习内容;专项技术内容,综合应用内容等。
(二)基于多技术支持的复合教学方法
传统的教育模式,老师讲、学生听,无法充分调动学生的积极性,学生依旧处在被动接受知识的状态。由于智能化仪器课程具有工程实践性强的特点,基于物联网技术、互联网+技术、智能计算技术等,在课堂教学和实践中引入了基于问题导向的教学方法,基于项目的教学方法,基于就业导向的教学方法,以社会和学生未来职场需要为引导,教授学生真正有用的知识,使学生掌握有用的技能。
(三)基于信息技术的新型教学实验管理系统研究
信息技术的迅猛发展,为智能化仪器课程的教学和实验管控提供了新的解决方案[1,2,3]。基于信息技术的重要组成或者应用技术,例如,物联网技术、智能计算技术、自适应学习技术、大数据等技术设计开发了智能化仪器的新型教学实验管理系统,该系统包括智能化仪器在线综合课程评测系统,智能化仪器视频公开课系统,智能化仪器创新创业网络实验室,智能化仪器在线仿真实验室,智能化仪器远程录课授课系统,智能化仪器教学网络论坛,智能化仪器移动教学系统等。
(四)课程专业化授课队伍改革
在信息技术推动下,社会和教育环境不断变化,教师角色也随之发生改变。教育者已经远远超越了“传道,授业,解惑”的职能,而逐渐成为学习过程的管理者和推动者[1,2,6]。为此,信息技术推动下,课程授课教师必须向专业化方面发展。1.面向职场需求的动态课程组。整个社会和未来职场对人才的要求折射到教师专业发展领域,深刻影响教育者的角色:除了能及时发现教学中的突发事件,教师还必须应对人口结构转变、入学率变化和来自利益相关者的压力,为毕业生提供全球视野下21世纪工作环境所需要的技能[1,7,8,9]。教师在授课过程中,不但要关注社会和职场的相关专业和技能需求,而且要设计相应的教学内容,使学生获得这些技术和技能。这样给授课教师提出了很大的挑战,为了应对这种挑战,我们为智能化仪器课程设立了面向职场需求的动态课程组,课程组有3-5人组成,分别为:基础理论技术教师,负责基础理论技术研究和讲授,主要由智能化仪器课程专任教师担任,讲授智能化仪器设计所需的基本理论、基本技术和设计方法;基础技能实践教师,负责基本实验实践项目研究和讲授,主要有控制类、电气类、信息类、仪表类等多个学科的实践能力强的教师组成,以引导学生应用所学多学科技术知识进行简单项目开发的技能和能力;工程综合创新实践教师,负责工程综合创新项目研究和讲授,此类型教师主要聘任来自企业、研究所等一线市场的专家、技术骨干,最大限度地拉近教学和市场、职场的距离。2.教师队伍的信息素养建设。21世纪环境下,提高数字素养是对所有人的要求,它不仅指能够使用数字化工具,还包括利用特定的数字化技术解决具体情境中的问题[1,2,10,11]。为了提高智能化仪器课程组教师的信息技术素养,采取了如下改革措施:1)设立了“信息化教学奖金”,奖励教师采用信息技术开展教学创新,获奖的教师积极探索各种前沿信息化教学技术和方式,如自适应学习、视频访问、数字档案、混合式学习模式[1,10]等;2)设立教师信息化进修培训基金,为课程组老师进行信息化应用技术进修和培训提供资金支持。
三、课程改革的特色与创新
本研究提出的信息技术驱动下的智能仪器课程教学改革,较现有的一些课程教学模式有诸多特色与创新之处,主要体现在以下几个方面。
(一)多种教学模式有机融合
多种教学方式结合,对于实践性、综合性较强的智能化仪器课程需引入基于问题导向的教学模方法,基于项目的教学方法,基于就业导向的教学方法等,不设置固定的教学项目、实践步骤,教师只规定合理项目范围和要求,由学生主动去查询资料,自行设计方案、步骤,再与老师同学互相探讨,完成学习过程,以学生为中心,面向职场和培养有用能力为目标,促进学生自主学习、创新学习和终生学习意识和习惯的形成。
(二)专业化课程教师队伍建设
设立专项奖励和基金,制定培养计划,加强教师个人能力的培养、提高,鼓励教师不断学习,并且深入实践,做项目、做课题,根据社会实际和职场工作需求,选择合理项目融入教学,激发学生兴趣,提高学生学习主动性。聘请企业工程师作为兼职教师,丰富课程组教师组成,在课程实施过程中,校内专任教师与兼职企业教师一直处于交流与合作中,校内专任教师走进企业得到学习锻炼,企业工程师的协助教学提高了课程教学的实用性。
(三)有效整合正式学习和非正式学习
基于物联网、云计算、自适应学习技术、大数据等技术进行基于信息技术的新型教学实验管理系统的研究,从新构建了智能化仪器课程的学习空间,实现了课堂教学、在线教学、在线实验、网络化仿真、校内教学实验室、企业教学实践基地、大学生学科竞赛等教学资源的融合,整合了课堂、学校正式学习和网上在线学习,视频远程教学,企业工程实践等非正式学习模式,大力推动了学生移动学习、自主学习、自适应学习、创新学习意识和习惯的形成。
人工智能培训课范文6
“互联网+教育”智慧校园建设工作总结
我校自智慧校园创建开始,学校领导非常重视此项工作,严格按照上级主管部门的要求,积极筹划,仔细部署,认真落实,取得了一定的成绩,现将本学期创建工作总结向领导汇报。
一、已经落实的工作
1.制定了各项规章制度
为确保智慧校园创建各项工作的有序开展,创建领导小组制定智慧校园管理、使用、人员培训等系列制度,从创建之初就从严要求,严格按照制度和要求执行。
2.加强教师队伍建设
智慧校园的建设离不开广大教师的参与,而教师能力水平决定着智慧校园创建的标准。为此,学校多方面结合:第一,学校邀请区教体局领导专家指导我校的创建工作;第二,校内定期开展教育信息化的新知识、新技术及新媒体的应用专题培训,开展各学科优课展示、师徒听课等活动,有效推动信息技术与学科教学的有机融合;第三,学校安排领导和教师外出参观学习,学习国内智慧校园创建的最新理念,学习外单位智慧校园创建的创新做法;第四,进一步落实完善三个课堂工作,以班带班、以校带校,实现优质资源均衡共享,落实在线互动课堂常态化。另外,学校还邀请合作企业派驻技术人员进行专项培训等,通过培训指导,提升教师的新媒体新技术应用水平。
3.重视对硬件的投入
目前学校现有教师108人,基本实现每人一台笔记本电脑,师机比达1:1,学生1356人,学生机222台,生机比6.5:1。学校有28个教学班均配有班班通计算机、交互式白板一体机。千兆进校,百兆进班,教师办公地点和试点班级安装无线路由,做到无线覆盖。建有基于校园网络的数字监控、智能安防、访客系统等。做到数字资源班班通,学习平台人人通。
4.加强平台的管理应用
在校园教育教学管理中初步使用云校家系统。包括:电子课程表、移动讲台、课前导学、在线检测、课后练习、设备保修、会议安排、场馆申请、问卷调查、电子备课、网络素质评价。智慧管理系统涵盖学校各职能部门、各管理层面的日常管理工作,涵盖校务、教务、资产、人事等业务流程,通过全方位数据采集汇聚和智能分析,为管理决策提供科学支撑。
5.我校认真落实市级、区级学习培训计划。本学期全校教师于5月18日全员参加了自治区统一安排的中教云数字教材入校培训;6月11日,信息部针对全校功能室人员展开了“中小学教育装备管理信息系统”操作培训。校内大力开展计算机网络应用培训、智慧课堂培训、在线互动课堂教学培训等各类信息化培训,为老师更好的使用信息,提高课堂效率打下基础。
6.学校每月定期更新全国教育信息化工作进展信息系统,及时上报学校的最新数据,为上级部门把握工作进展和部署下一步工作提供参考数据。
7.学校积极推动“个人空间”建设应用。在“宁夏教育云”上共享教学资源,书写教学心得,迸发出教育思想的火花;学生登录“个人空间”,下载教学资源,讨论问题,交流心得,共同进步。
8.在线互动课堂常态化教学
“在线互动课堂”这种新的教学方式,使教师和学生不用出课堂,就可以实现交流和互动资源共享,不仅有利于提高教师的专业水平,调动学生的积极性,激发学生的学习兴趣,而且有利于实现优质教育资源共享,缩小地区教育差距,确保教育的公平。
同时,“在线同步互动课堂”的实施也让教学点的教师改变了传统的教育观念,在教学过程中获得了优质教学资源的同时,教育技能和教学水平均得到了不同程度的提高。刚开始我校实施“在线互动课堂”教学时,教师因为不适应这种新的教学模式,加上计算机操作水平不高,导致课堂效果不太好。学校领导及时组织相关学科的教师深入“在线互动课堂”听课,对每堂课的主讲教师进行点评和技术指导,帮助教师答疑解惑。经过一年多的教学实践,教师都能熟练地操作计算机,运用各种网络教学资源,实现“在线互动课堂”的有效互动。教师经常通过“在线互动课堂”教学进行教学交流,相互沟通,进一步促进了教学水平的提高。
9.本学年学校组织了人工智能与教学融合的各类公开课,有骨干教师“教学助手与课堂教学深度融合”示范课;高级教师“现代信息技术与教学融合”观摩课;“在线互动课堂”数学教师联片教研的同课异构课;青年教师“人工教学助手与课堂教学深度融合”优质课竞赛。通过各类公开课、竞赛活动促使教师在课堂教学中对智能教学助手的应用常态化、自觉化。
二、着眼未来,持续发展,总结反思
创建智慧校园,是为了更好地服务教育教学。着眼未来,我校将智慧校园建设纳入长远发展之中。
1.进一步加大硬件的投入。我校有28个教学班级,其中9个教学班配备了鸿合一体机,其余19个教学班均为以前的希沃一体机,目前部分电脑已经接近使用年限,故障频发。今后将计划为这些教室更新装配新的交互式一体机,为教学提供硬件支撑。
3.加强教师队伍建设,重视平台的融合应用。教师队伍的水平,决定教育教学的质量。我校派出教师学习培训的力度还不够,今后将进一步加大培训,请进专家学者开设讲座,加强自身学习,不断提升教师自身素质,为教学提供人才支撑。
学校现有多项教学平台、同时有些学科还开始使用多种APP教学软件服务教学,今后将继续开发这方面的创新使用案例,进一步探索运用免费资源。