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人工智能与教学范文1
1幼儿园国学教育开展中存在的问题
时代转型下的“国学热”催生了幼儿国学教育潮流，但在具体实践中教育效果却不尽如人意。纵观现阶段的幼儿国学教育，我们不难发现其存在一定的误区：
1.1教学活动方式单一
“幼儿园在进行国学启蒙教育时采用的教学形式较为单一，幼儿园采用的最主要方式是诵读法[1]”。首先，一位老师面对多位幼儿，教师朗读示范，幼儿跟读后进行熟背是现在多数幼儿园的教学形式，以强迫幼儿“读经”的形式灌输传统文化知识。其次，教师多采用传统的“奖励”模式来激励幼儿背诵。导致幼儿背诵课文仅仅是为了表现自己并获得奖励，而并非为了获取知识。这种单一的教学模式，忽视了幼儿的兴趣，也体现不了幼儿学习国学经典的真实意义。
1.2缺乏国学启蒙环境的熏陶
当前幼儿园的国学环境启蒙大多形式较为复古。根据调查，目前幼儿园进行的环境创设，大多是形式上的创设。大多数幼儿园误以为将国学经典（如《千字文》《百家姓》《三字经》）通篇印在墙面上、将国学经典人物画像挂在墙上，或者在某一区域内摆放古代学习的书桌和古代书本，便是营造了国学环境。这些复古形式的长期使用会使幼儿对国学失去兴趣，产生“抵触”和“视而不见”的现象。
1.3缺乏科学系统的国学教育内容
国学文化包罗万象。首先，当前大部分私立幼儿园对幼儿国学教育的理解都停留在国学经典典籍这个层面上，将国学典籍的教学作为国学教育的重点，且80%以上的幼儿园都单纯地以《弟子规》和《千字文》背诵作为国学教育的主要内容。其次，幼儿园国学教育内容的选择忽视了幼儿年龄阶段特点和身心发展水平，教材也不具备层次性。
2幼儿园国学教育融入人工智能的必要性
时代转型背景下，人工智能与教育领域的深度融合是解决当前幼儿国学教育问题、健康发展的必经之路。当前幼儿园亟须建设国学特色课程、提高国学教师素质、实现高效的因材施教。
人工智能是一门综合的交叉学科，涉及计算机科学、生理学、哲学、心理学、哲学和语言学等多个领域。[9]首先，人工智能的新型教育模式能综合多领域学科知识，打破单一的教学方式，创新当前幼儿国学教育。其次，人工智能可以发挥其智能化、自动化、个性化和协同的特点，为幼儿园区域活动提供智能化、自动化的环境创设材料。此外，人工智能可以根据每一位幼儿的特点采用大数据分析的方式，分析幼儿认知发展程度，在夯实国学教育理论的基础上，根据幼儿身心发展规律循序渐进地实施幼儿国学教育，在真正意义上建设并发展幼儿园特色课程。[2]国学教育师资短缺是阻碍国学教育发展的首要因素。教师短缺是一个严重的问题，对教育影响重大。而人工智能能够独立扮演教师的角色，且储备了大量国学专业知识。人工智能在以教师的角色进入幼儿园师资队伍的同时，对幼儿教师本身提出了新的要求。人工智能背景下的幼儿教师需要具备更广泛的知识范围、更强的综合素质、创新型的思维以及较强的信息技术应用能力。因此，人工智能以其本身的智能化和幼儿教师的专业化能够提高幼儿园师资队伍的整体素质。
幼儿园国学教育融入人工智能，旨在促进幼儿国学个性化教育。在幼儿园国学教育中引入人工智能，为幼儿活动提供了创新性的玩教具和活动形式。在国学教育中，兼顾幼儿的特殊性，通过分析不同年龄段的幼儿身体发育程度、认知水平、思维能力、学习接受程度，为幼儿制定个性化课程。因此，人工智能技术与国学教育融合能兼顾个体的特殊性，能够高效地做到因材施教。
3幼儿园国学教育融入人工智能的路径
幼儿园国学教育融入人工智能是在遵循幼儿身心发展规律的同时，借助人工智能科技优势，实现传统幼儿国学教育与人工智能的有机结合，能够增强国学教育的效果。
3.1环境创设
人工智能以其不可匹敌的技术优势，创设全新的学校环境特征[3]。国学环境创设融入人工智能是促进国学教育开展的重要路径。在传统环境静态创设的基础上，安置多媒体一体机来创设动态多变的主题墙，播放国学经典动画、歌曲、故事，展示栩栩如生的动态人物造型，呈现丰富多样的色彩，使幼儿园的墙面设计能够有效地将动态和静态相结合。除了提供动态国学经典文化元素之外，还可以利用人工智能筛选不同年龄段的国学知识展现给幼儿，创设符合幼儿年龄特点的主题墙。天花板是传统环境创设易忽略的一步。吊饰是悬挂于天花板的装饰，它能够为幼儿园内公共环境增添动感和立体感。可以利用人工智能将国学经典文化中的人物形象（孔融、孟子、孔子）、书法作品、传世经典国画、经典国学典籍（《三字经》《千字文》）等投影展示到天花板上。同时，在图书角安置人工智能设备，将传统纸质书籍与有声读物有机结合，打造人工智能读书角。书架旁边则可以布置以国学经典文化为主元素的周边，力图将智能元素与传统文化元素相结合进行环境创设。
3.2人工智能教学系统
人工智能教育系统的融入促进了“有形”教师与“隐形”教师的有效结合，发挥了国学教育的巨大效力。首先，智能多媒体一体机是较为普遍的一种人工智能系统。在组织国学经典教育过程中利用其人工智能计算的个性特点，选择出适合各个年龄阶段儿童的国学经典知识。以小班为例，人工智能设备筛选出适合小班幼儿观看的图片、国学律动、顺口溜、儿童化故事等，并以动态方式展现给幼儿。同时，教师要对多媒体设备进行有效操作、关注幼儿的身心状态。其次，人工智能机器人基本可以代替传统教师进行“教学自动化设计”，减轻教师负担。机器人能为幼儿营造出一种“混合现实”的环境，让幼儿更好地参与到故事表达中，机器人作为活动组织者，替代了教师在活动组织中的主导角色，自行设计活动流程，引导幼儿自主探索学习。此外，远程教学是基于人工智能的教育交流平台。[4]幼儿园建立远程教学，以线上互动的方式，将幼儿国学教育专家与幼儿园的孩子联系起来，实现专家与孩子的线上国学交流和互动，以便对幼儿进行更专业、更科学的国学教育指导。
3.3智能化、自动化的国学区域活动
区域活动，是指教师根据教育目标，为幼儿提供一定的活动空间和活动材料，幼儿在丰富的环境中进行自主、自由的探索性活动和个性化学习。幼儿国学区域活动的智能化能促进幼儿园学知识的有效获得。
3.3.1智能化材料
人工智能的发展带来智能化的益智玩教具，智能机器人尤为突出。首先，在国学区域活动中投放智能化的玩教具，能够实现区域活动智能化。以国学艺术活动“智能机器人与幼儿园皮影戏剪纸活动的融合”为例。在幼儿美工区进行活动前，人工智能机器人独自操作皮影戏，并展示给幼儿，启发幼儿如何做皮影戏剪纸。随后，机器人可以扮演活动组织者，引导幼儿逐步完成皮影剪纸。其次，国学的益智玩教具还包括国学经典有声读物、国学趣味创意触感玩具书、智能优秀传统人物模型、智能传统习俗文物模型等。这些智能化材料的投入将大大提升区域活动的智能化和自主性。
3.3.2自主化学习
人工智能教学系统或者人工智能机器人以教师身份介入国学区域活动，代替传统教师引领幼儿在区域内自主进行国学知识探索、学习。以国学语文活动《三字经》为例，机器人讲故事、与幼儿进行国学知识交流对话，带领幼儿唱读《三字经》，使幼儿自主理解三字经的含义，并模仿、学习三字经中的优良习惯。当然，幼儿教师并不能完全退出区域活动，教师要选择恰当的介入方式。教师在幼儿开展区域活动中要时常观察幼儿，在他们遇到困难、秩序混乱以及幼儿身心安全受到威胁时，教师要及时介入，保证幼儿的自主化学习顺利开展。
人工智能与教学范文2
人工智能（Artificial Intelligenee，简称Al）是在计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、哲学、语言学等多种学科相互渗透的基础上发展起来的一门新兴边缘学科。他主要研究如何用机器（计算机）来模仿和实现人类的智能行为。人工智能理论研究如何用人工的方法模拟、延伸和扩展智能，主要是理工学研究者所从事的工作，以自然智能理论为基础，如果能弄清各种自然智能的工作机制及其各个功能部件的结构关系，就可以通过已经高度发达的电子的、光学的和生物的器件构筑类似的结构对其进行模拟、延伸和扩展，从而实现人工智能。通过几十年的发展，已经形成了较为系统的理论体系，包含了极为丰富的内容，并在实际中得到了广泛的应用，发挥了显著的作用。
2 人工智能的发展概述
50年代，人工智能的概念首先提出后，相继出现了一批显著的成果，如机器定理证明、跳棋程序、求解程序、USP表处理语言等，在这一阶段，人工智能专家重视问题求解的方法，忽视了知识的重要性，导致在机器翻译等方面出现了失败，使人工智能走入了低谷。从60年代末到70年代，专家系统的出现，使人工智能研究出现了新。随着第五代计算机的研制，人工智能得到了很大的发展，这一时期人工智能的主要方向就是制造智能机器人。80年代末，神经网络理论和技术得到飞速发展。到90年代，由于网络技术特别是国际互联网技术的发展，人工智能开始由单个智能主体研究转向基于网络环境下的分布式人工智能体的研究，另一方面因为计算机速度的不断提高、存储容量的不断扩大，计算机的硬件有了突飞猛进的发展，许多原来无法完成的工作都能实现，因此，人工智能出现新的。其中有些技术已经实用化，人工智能深入到社会上生活的各个领域。
3 英语教学系统设计分析
随着大学英语教学水平及大学新生英语水平的不断提高，教育部对大学教学大纲有了新的规定，对大学英语教学有了新的要求，对非英语专业学生有了更高的要求， 在这种情况下，有多媒体技术和网络技术支持的计算机辅助的大学英语教学迅速发展，这种教学方式旨在将传统课堂教学与现代信息技术结合起来，实行网络课程和传统课堂的优势互补，但是，目前的英语计算机辅助教学存在着种种问题，主要表现一下几个方面：
（1）师资不足问题。学生增多及英语小班化教学引起了师资短缺，英语教师精力不足，要从根本上解决这个问题就是要在有限师资下，提高教学质量，有针对性教学。
（2）学生基础知识不牢固问题。在大学教学改革下，英语教学的重点己经有了转移，教师没有多余的时间和精力给学生巩固基础知识，比如词汇、语法，基础知识在一定程度上阻碍了学生英语水平的提高，因此，要高效率帮学生巩固基础知识，进一步提高教学质量。
（3）学生自主学习意识不足问题。自主学习包含自我监控、自我指导、自我强化三个过程，要采取有计划的或已经熟练达到自动化程度学习的方法，督促学生定时有效的安排学习时间，使学生通过自我监控、反馈和调节实现学习目标。
4 英语教学系统功能结构分析
本系统采用B/S模式（浏览器/服务器）的体系结构，构建基于internet的网上教学辅助系统。系统包括两个两个模块：大学英语教学辅助专家系统、学生自主学习系统。整个系统包括四种用户：领域专家、英语教师、学生、系统管理员。用户登录时，根据不同的身份拥有不同的模块操作权限。
系统管理员：主要是指系统拥有者指定的对系统进行日常维护的人员，主要权限包括用户管理（对教师用户、学生用户、领域专家用户进行查询、增加、删除、修改）、题库管理（添加、查询、修改、删除）、修改密码等。
领域专家：指具有多年教学经验的资深英语教师，能够透彻分析英语试题中所涉及到的知识点、程度、确定度，能给出训练神经网络时所需要的既定格式的样本。主要权限包括知识库维护（对静态知识库和动态知识库进行添加、查询、修改、删除）、神经网络样本维护（添加、查询、修改、删除）、密码修改等。
教师：指普通英语教师，每个英语教师都有指定的班级和学生，主要权限有组织考试、上传考试结果、分析指定学生群体的知识点掌握情况等。
学生：指能够通过系统管理员给定的用户名密码登录系统的普通学生。主要权限有参加练习、自我诊断、历史练习诊断、知识点强化练习（系统根据历史练习诊断结果，结合记忆学原理进行练习）、修改密码等。
人工智能与教学范文3
关键词: 隐喻 认知功能 大学英语教学 应用
1.隐喻的认知
(1)隐喻
隐喻的基础是概念,人们常用隐喻来将许多抽象的概念用具体或者熟悉的形象组织起来。隐喻是在反复出现的体验形式基础上产生的,所以是语言与文化之间的一个纽带。隐喻随着人类文化的发展而产生,可能随着其发展逐渐消亡。胡壮麟(1993)认为“认知”应包括两个过程:一是思维过程,即人们能动地认识世界,二是世界通过大脑对人们思维的反映。人们对客观世界认知主要通过语言的方式,非语言的手段在认知过程中稍逊于语言手段。
隐喻是借助语言表达出来,但隐喻的源头却落在思维概念上。如果讨论隐喻不深入到思维概念的源头,就不能真正地认识隐喻在人们生活中的作用,冷落了不少原本应该在译文中反映出来的隐喻。隐喻化成分在语言中占据着举足轻重的地位。
(2)莱考夫的Metaphors We Live By
加州大学伯克利分校的莱考夫的经典之作Metaphors We Live By《我们赖以生存的隐喻》帮助我们更好地理解比喻和翻译之间的关系奠定了基础。提出了隐喻的认知功能。他认为隐喻的本质是通过A事物来进行理解和体验B事物。隐喻不仅仅是一种修辞现象,更重要的是人类普遍的一种思维方式、一种认知手段。同一社会的文化、隐喻思维和语言不是彼此孤立的,而是共同构成一个统一的、不可分割的整体。许多深层文化内容(如人生观、价值观)在很大程度上通过隐喻来表达和传承。此外,不同语言文化之间在隐喻使用上有较大差异。隐喻是语言交际中不可缺少的成分,因此掌握隐喻的功能特点在现代外语教学中越来越重要。
隐喻比如有一个常用的比喻:Argument is war.辩论本身并不是战争,但这两个现象有不少相似的地方。首先在战争中,一般有甲乙双方,辩论中也是这样。另外,战争可以有输有赢,辩论也可以有输有赢,战争有攻有守,辩论时也可能有攻有守。但战争毕竟是一个有具体形式,可以有不少物理特征的过程,而辩论就不见得那么具体了。这个例子就是用较具体的战争来构造辩论的概念就更便于说话者表达,也更便于读者理解。这种从思维概念衍生出来的比喻表达法如下:
1)You disagree?Okay,shoot!
2)He attacked every weak point in my argument.
3)His criticisms were right on the target.
4)Your claims are indefensible.
5)I demolished his argument.
6)I’ve never won an argument with him.
7)If you use that strategy,he’ll wipe you out.
8)He shot down all of my arguments.
?摇?摇?摇?摇?摇?摇(Metaphors We Live By,p.4)
从上面的例子可以看出,在表达战争时使用的一些概念都被用来表达争论了。这种借助一种较为具体的概念来看另一个不那么具体的概念的方法,使人能以一种更熟悉的经历为基础来理解另一个不那么熟悉的事物,这恰恰是比喻的本质。正如莱考夫所说:“The essence of metaphor is understanding and experiencing one kind of thing in terms of another.”
很多抽象概念都有一个共同的特点,概念的边缘比较模糊,不容易把握。如果可以找到一个比较具体的、可以触摸的,可以感知的东西作为理解抽象概念的中介,那么进行思维就比较方便,表达起来也就更容易。莱考夫用inflation这个词为例,可以看出实体比喻的概念在我们生活中俯拾皆是:
Inflation is an entity.
1)Inflation is lowering our standard of living.
2)We need to combat inflation.
3)Inflation is backing us into the corner.
上面的例子中,inflation这个完全是抽象的经济概念被当成实体。把上面句子中的比喻去掉,作一下对比:
1)Because of inflation,our life is not as good as before.
2)We need to do something against inflation.
3)We are in a very difficult situation because of the inflation.
在1),3)句中inflation就好像一个人,在比喻用法中变成了动作的实施者。而combat inflation中的inflation就如同敌人。2)句中的inflation就变成了被把握的对象。可以看出用比喻的句子文字优美生动,更是为了便于把握意义。这些实体比喻都是隐性的。莱考夫在书中用大量的例子来说明这类隐喻的普遍性。比如:
1)Our influence in the world has declined because of our lack of moral fiber.(entity)
2)He went to New York to seek fame and fortune.(substance)
3)My mind just isn’t operating today.(mind as an object)
4)Life has cheated me.(life as a person)
这些是隐性的,属于文化的,属于语言体系的,约定俗成的比喻。
2.隐喻认知功能在英语教学中的应用
(1)语言层面
人类的语言是以词汇为基础,词汇学习是语言学习中首要先解决的问题,也是教师在英语教学中的核心。比喻不只是语言的表达形式问题,更重要的是人的思维方式问题。语言表面上的表达形式都有深刻的原因,比如目前在高科技文化中有人说data warehouse。这种表达方法实际上是说话人在使用这个语言表达法之前先将data比作了一些实物,而将储存data的地方比作一间间有形的仓库,思维概念上这么一比,一个语言上的隐喻就出现了。这个比喻相对来说是比较明显的。所以我们可以直接翻译成“数据库”,而没有必要说“所有的数据像放在仓库中一样”。有时候我们没有意识到自己是在用比喻说话,因为有些比喻说法由于使用的时间较长,比喻色彩已经没有那么浓厚了,不再如当初开始使用的时候那么引人注意。但仍然是以比喻为基础,比如“Jack is in depression.”,很难意识到其中有一个比喻。in本来是表示三维空间的,我们可以理解为“杰克处于失落之中”。把in所体现的三维氛围在译文中体现出来,比如:“Lily is in the classroom.”但当我们用同一个in来表达depression的时候,实际上是借用表达空间的in来描写情感。in是一个“隐蔽”的隐喻.但有时隐喻是比较明显的,容易被忽略。比如“There is a farm at the foot of the mountain.”其中foot表示说话人将mountain比作人,所以才用foot。也可直译成“山脚下”。
教师应该在课堂上从教材中多讲解隐喻结构的语言点。比如在《全新版大学英语》第一册中,“A Valentine Story”这一单元中“Each letter was a seed falling on a fertile heart.”。其中seed很形象地把书信的频繁、密集的联络表现出来。letter和heart的关系,通过隐喻的表现成为seed和soil之间的关系。而seed最终也会萌芽结果,意味着letter也会带给寄信人感情的升华。人类总是喜欢借助较直接的物理性经历来把握非物理性的经历,而这种用一种经历来理解另一种经历的方法恰恰是各种比喻说法的思维基础。比如“Mary is in the classroom.”是纯粹表达物理方位。把in 借用来表达love,实际就是一个比喻。把love变成一个有三维的空间,某人正在这个空间中。在日常生活中,将看不见、摸不到的东西引入另一个领域,使其看得见、摸不到。比如,“I have a cold.”,这时cold就像是一个可以用手把握的实体。我们说“我头疼得要裂开了”,是将头比作实体,在内部压力下快要破裂了。还有download a program,是将program这个看不见的计算机软件当成了可以从车上卸下来的实体(如机械)。如果比喻只在语言中存在的话,那么它的功能就是美化语言,使语言锦上添花。
在英语教学中如要求学生用较抽象的思维方式,用事物内在的一些特征来组织经历,有时会抓不住想要表达的概念,一用比喻,把握起来就方便多了。比如“He is at the peak of his career.”其中的peak一下子就生动地把他目前事业如日中天的状况表达出来。如果不用比喻,可以这样表述“He has never been so successful in his career.”没有比喻的这个说法没有第一个更有表达力。在实践教学中,教师应培养学生运用隐喻进行思想的语言表达习惯。在教学上尽量创造轻松又要求学生进行主动思考的有情趣的环境,充分利用现代化多媒体手段,以声、形、图、景等激发他们的想象和兴趣。
(2)文化层面
在课堂教授中,教师应该把语言教学和文化教学紧密联合起来。在讲授语言现象时穿插英美文化内容,由于比喻不少都是借助方位、实体等基本思维概念来表达,不同文化的人在基本思维概念上有相通之处,直译的情况很常见。如in love(在恋爱中),foot of the mountain(山脚下),peak of his career(事业的顶峰),the income rose(收入上涨),seek fame and fortune(追求名利),the seed of his great ideas(他伟大思想的种子),framework of his theory(理论框架),at the crossroad(在十字路口)。但英汉两种语言毕竟不同,有些比喻就不宜搬到译文中来,如虽然可以将under his control译成“在他的控制下”,却不能将control over her译成“她上面的控制”,而应该译成“控制她”。much more inflation不能译成“更多的通货膨胀”,“He is on top of the situation.”不能译成“他在形势之上”。慢慢培养学生的隐喻意识,培养学生用隐喻思维进行语言表达。重视文化教学内容,帮助学生掌握与目的语语言文化密切相关的价值观、交际规则等。语言表达是否得体主要取决于语言使用者是否掌握交际规则,这些都植根于文化。
指导学生阅读文学作品,不同文学作品反映不同的文化背景,不同的文化背景导致不同的文化现象。在全新版《大学英语》第三册“Civil Rights Heroes”这一单元中,指导学生了解在当时背景文化下的知识和信息,引导学生通过文学作品介绍它所反映的更广阔的社会时代背景――文化。宗教文化是人类文化的重要组成部分,它是由民族的、意识所形成的文化,表现不同的民族在崇尚方面的文化倾向。课文中出现了Quaker(贵格会会员),Methodist等宗教名称,对学生举例一些宗教的词语,如Pandora’s box(比喻灾难、麻烦和祸害的根源),Prometheus(热爱人类、反抗压迫的象征)等。这些隐喻都源自于古希腊文明或基督教文明。课文中出现的underground railroad,在特定的文化背景下,已不是字面意义上的地下铁路,是一个协助黑奴(用passenger代替slave)脱逃的地下组织,废奴主义者(conductor代替helpers)通过这个组织,以隐蔽的方式,经由秘密的路线和食宿站作为避难所(station代替refuge),指引和协助黑人逃离南方。文中大量地使用隐喻,是与当时的文化背景分不开的。
在教学中,强调要区别一种表达方式是属于集体的,还是属于个体的。上面讨论的那些所谓的“隐性的”比喻大都是一种文化中的人约定俗成的,反映的不是写作者一个人的思维模式,而是一个群体的思维模式。在翻译中保留这些比喻可以揭示原文说话人所处群体的集体思维模式。比喻如果为了交流的目的而写,为了充分达到交流的目的,就要尽量提高可接受性,不必去照顾模拟源语的思维模式,比如在实用性的科技、经济、法律等语篇中就没有必要去反映思维模式,而应着眼于信息的交流。当然纯粹反映思维模式而进行的翻译是不多见的。
3.结语
隐喻的研究可以揭示语言和文化之间的关系。我们在教学中经常会遇到教材中的隐喻式,教师应该把认识语言学有关隐喻的研究成果熟练运用,准确地把握隐喻所表达的意义,帮助学生深入了解隐喻环境下的背景文化知识。用比喻就更容易把握住想要表达的事物的实质。正如莱考夫所说,不少对人类来说非常重要的概念都是十分抽象的、不容易把握的(如情感、想法、时间等)。但我们又必须把这些概念紧紧抓住,所以只有求助于另一些概念,用另一些更容易把握、更有物理形状或更能从基本的物理感觉上理解辨识的概念(如方向、物件等)来把握抽象的概念。即用有形的、容易把握的概念来解释抽象的、不容易把握的概念。这就要求教师要把隐喻概念运用到英语教学中。注重传授西方文化知识,在实践教学中根据学习者的不同背景进行因材施教,多讲解一些在语言文化教学中适合学习者领会的隐喻形式,帮助学生掌握隐喻的分析方法,通过表面的语言现象深层次理解其包含的文化内容。
参考文献:
[1]Byram,M.& Risarger,K.Language Teachers.Politics and Culture[M].Clevedon:Multilingual Matters Ltd.,1999.
[2]Lakoff,G.,Johnson,M.Metaphors We Live By[M].Chicago and London:The University of Chicago Press,1980.
[3]胡壮麟.认知隐喻学[M].北京:北京大学出版社,2004.
[4]王守元,刘振前.隐喻与文化教学[J].外语教学,2003,(01).
人工智能与教学范文4
关键词：人工智能教育；创新思维；实践能力；信息技术课
新课改要求教学应当促进学生全面发展，其中，对创新思维和实践能力的培养尤为重视。初中阶段如何科学、有效地培养学生的创新思维与实践能力是每一个教育者需要思考和研究的问题。
一、创新思维与实践能力的培养
1.创新思维与实践能力的重要性
每个人都拥有创造能力，这种能力是可以开发的，并对学生人生发展起重要作用，如何科学开发学生的创造能力，离不开对创新思维和实践能力的培养。教师应该有意识的发现和训练学生的创新思维，多锻炼学生的动手能力，提高他们的实践能力，为学生主动创造做准备。
2.培养创新思维与实践能力的途径
培养创新思维和实践能力的途径有很多，初中阶段学校的数学课、自然科学课、社会实践课、信息技术课等课程是培养学生创新思维和实践能力的有效途径。其中以人工智能教育为重点的信息技术课可以利用编程技术、信息化技术、大数据技术的学习，高效、系统地开发学生创新思维，科学地提升学生的实践能力。
二、人工智能教育与信息技术课的融合
当前，人工智能技术发展得如火如荼，语音识别、机器翻译、计算机交互、计算机视觉、机器阅读识别等技术的突破，向我们展示了人工智能的优越性和未来前景，很多地区和学校也已将人工智能教育，如编程、信息处理，作为必修内容纳入了学校的教学大纲之中。人工智能教育包含编程、大数据、机器人等多个技术领域的学习，中学阶段可以利用信息技术课将人工智能教育的相关内容融入教学中，例如：Python编程、APP制作、机器人教育。
在初中信息技术教学中，应当向学生传授编程的相关知识，让学生初步认识编程、了解编程常识，并引导学生利用计算机进行编写代码。利用现代教学思路和教学创新激发学生兴趣，提高学生信息技术课学习效率和实践能力。为学生打造智能化、个性化，富有创造性的学习体验。
三、人工智能教育的实践要求
在信息技术课程的教学过程中融入编程等人工智能知识，可以丰富教学内容，拓宽学生视野，增加学生知识储备，同时也能有效激发学生兴趣，满足学生好奇心，转化为实践、创新的动力。但是在实施人工智能教育的过程中，需要注意以下几个问题，以信息技术课中编程教学为例：
1. 要考虑学生的接受度，体现量力性教学原则，不超纲不越级。
2. 要注重环境的创设，打造轻松愉快的学习环境，充分调动学生热情，帮助激发学生创新思维和实践动机。
3. 要注重编程常识的普及和实践引导，给学生充足的思维空间和操作机会。
4. 要注重教学的系统性和连贯性，加强编程技术同信息技术知识、其他人工智能技术的关联，为学习的水平、顺向迁移打好基础。
只有明确教学目标，不断地优化教学过程，监控各个环节，加强与学生沟通，积极开发和训练学生的创新思维和实践能力，才能将人工智能教育的效果最大化，从而不断提高人工智能教育的教学质量。
四、人工智能教育存在的问题
自新课改提出了信息化教育后，我国不少地区已经开始探索人工智能教育问题，尤其在义务教育阶段，开展了各种形式的人工智能教育，但是由于各地区经济发展水平不同，教育基础、教学水平和资源条件不同，正面临着诸多问题。
目前在我国中学阶段，人工智能教育发展水平整体较低，存在着地区不均衡、教育资源不均衡、教学水平不均衡、学生学习程度不均衡等多方面问题，需要人力物力财力的持续投入，优化人工智能教育平台，完善人工智能教育基础设施，让人工智能教育更规范。同时，教育工作者也需要不断研究、调整教学模式，更好地激发学生创新思维，提高实践能力。
五、结语
本文通过中学生信息技术课和人工智能教育的结合，浅谈人工智能教育与培养学生创新思维、实践能力的关系。人工智能教育的实施有利于中学生开发创新思维，提升动手能力，可以和多学科联动教学，加强学科间的联系，促进学生全面发展。目前在我国中学阶段，人工智能教育发展水平整体较低，存在着地区不均衡、教育资源不均衡、教学水平不均衡、学生学习程度不均衡等多方面问题，仍需教育工作者不断研究改进，让人工智能教育更规范，更好地激发学生创新思维及实践能力。
参考文献
[1]李宏堡，袁明远，王海英.“人工智能+教育”的驱动力与新指南——UNESCO《教育中的人工智能》报告的解析与思考[J].远程教育杂志，2019，37(04):3-12.
人工智能与教学范文5
关键词：人工智能；教学内容；教学方法
中图分类号：G642 文献标识码：A
1 引言
人工智能(AI)是二十世纪五十年代后期兴起的利用计算机模拟人类智能活动去求解问题的学科，与空间技术、原子能技术一起被誉为二十世纪三大科学技术成就，目前广泛应用于专家系统、机器翻译、语音识别、文字识别、计算机视觉、机器人、电子游戏等方面，已经成为计算机技术发展以及许多高新技术产品中的核心技术。
为了适应人工智能技术日益广泛的需要，国内外高校普遍开设了“人工智能”方面的课程，特别是作为计算机方面专业的核心课程之一。我校自从1993年开始为自动化专业本科生开设“智能控制”选修课，1996年为自动化、计算机、机械等专业本科生开设“人工智能导论”、“人工智能及其应用”课程。目前，我校软件学院、信息学院、机电学院都开设了“人工智能导论”课程，已经成为计算机科学与技术、软件工程、数字媒体技术、自动化、机械制造与自动化等许多专业本科生的一门重要的技术基础课程，也是面向包括人文社科等全校所有专业的公选课之一，其目的是使学生了解人工智能的基本概念和基本原理，初步学习和掌握人工智能的基本技术和前沿内容，拓宽知识面，启发思路，为学生提供最基本的人工智能技术和有关问题的入门性知识，提高学生应用开发软件的能力和水平，为今后在相关领域的研究和应用奠定更为坚实的基础。因此，建设好“人工智能导论”课程具有重要意义和很广的受益面。
由于人工智能是交叉学科，涉及面广、内容抽象、不易理解，学生往往有望而生畏的感觉，在教学过程中，老师教、学生学都比较吃力。为了更好地实现上述教学目标，提高本课程的教学质量，协调好教与学的双边关系，使学生由望而生畏的感觉，变为有用有趣的感觉，根据已有人工智能课程在教学与实践方面的经验和方法，结合“人工智能导论”课程的近几年教学实践，对课程的教学体系、教学内容、教学方法、教学手段、考核方式等方面进行了探索总结。
2 调整与优化教学体系和教学内容
“人工智能导论”是计算机科学与技术、软件工程、数字媒体技术、自动化、机械制造与自动化等许多专业本科生的一门重要的技术基础课程，也是面向包括人文社科等全校所有专业的公选课之一，其研究领域及内容十分丰富，涉及的基础面广。因此如何选好教学内容，既能使学生了解本领域的概貌，又能适合学生的基础，便于他们在有限的时间完成学习任务，是一件重要而又困难的事情。
进入21世纪以来，人工智能学科又有了新的发展。为了及时反映人工智能研究和学科的最新进展，我们修订了“人工智能导论”的教学大纲，对教学内容进一步优化和更新，极大充实了各个系统的内容。我们确定的教学内容主要分为三部分：第1部分为概论，介绍人工智能的基本概念、基本内容、主要研究领域及发展过程；第2部分是知识表示，推理和搜索技术，讨论几种常用的知识表示方法、推理技术(包括确定性推理方法和不确定推理方法)和搜索求解策略；第3部分是人工智能应用研究领域，包括专家系统、自然语言理解、机器学习、人工神经网络、遗传算法等的基本概念和方法等。其中第2部分是基础理论，是人工智能的重要基础，应该循序学习。第3部分是人工智能的应用，由于每个研究内容都相对独立、自成体系且有其专门的学术著作研究、热点，因此针对高等院校的本专科生来说，不必循序学习，而且结合专业特点可以选择其中几个研究领域。例如对自动化专业的学生来说，可以选择专家系统、人工神经网络、遗传算法等，同时可增加在自动控制领域的应用，包括专家控制、神经网络控制和进化控制等热点：而对计算机科学与技术专业来说，可以选择专家系统、自然语言理解、机器学习等，并辅以动物识别系统、语音识别系统、智能机器人等实例。总之就是要把握课程性质和教学目的，调整本课程教学体系，优化教学内容，让学生以有限的时间学到人工智能的基础知识和基本方法。
另外，在选择和确定教学内容时必须兼顾基础知识和新兴技术，注意与相关课程(如离散数学、数据结构、概率论、自动控制原理、Matlab系统仿真、面向对象的编程技术等)的链接，密切理论与实际的关系，通过课堂讲授和课外训练，注意学生能力培养，提高他们的学习效果和整体素质。
3 加强课程立体化建设和系列教材研究
在课程的立体化建设中，教材充当了地基的角色，所有的课程内容安排，无不体现出以教材为基本，以教材为模板。所以本着基础、实用的原则，我们先后编著出版了《人工智能及其应用》课程教材导论部分概括性强，引人入胜；基础部分系统全面，叙述深入浅出，循序渐进；应用部分密切理论与实际关系，典型形象。其中第二版在第一版的基础上，增加了证据理论、模糊推理、神经网络等理论的一些典型应用，使学生能够更深入地理解和应用这些理论；另一方面，又新增了自然语言理解及其应用内容，以适应目前计算机翻译、人机自然语言交互等技术日益广泛应用的需要。系列教材适应了人工智能导论新课程开设的需要，反映了人工智能学科的发展，为人工智能课程确立了基本框架，发挥了重要作用。系列教材的问世不仅解决了本校“人工智能导论”课程教学用书的问题，而且也被各兄弟院校普遍采用，促进了该课程的普遍开设，推动人工智能学科的发展。
为了配合教材第二版的教学和自学，在已有教学经验和教学成果积累的基础上，制作了高质量的教学课件和完整的教学视频录像，并刻录成光盘随书供读者使用；同时又研究与开发了网络课程(http：//)，以更好地调动学生的学习兴趣和主动性，促进本课程的教学改革。
包括主教材、电子教案、教学视频录像、网络课程及教学资料库等在内的课程立体化建设符合二十一世纪高校教学的要求，支持教师提高教学手段现代化的水平，更贴合学生的学习需求。
4 改革与创新教学模式和教学方法
在“人工智能导论”课程教学的过程中，我们积极探索教学新路，经过数年辛勤试验，结合蔡自兴教授等对人工智能课程的建设经验，对课程的教学模式和教学方法进行了如下一些的改革与创新。
(1)通过多种途径激发学生的学习兴趣
“兴趣是最好的老师”，“人工智能导论”课程的学习效果，直接受到学生兴趣和参与意识的影响。由于这是一门导论性前沿课程，一般来说，学生开始学习兴趣很大。但是，当一些学生开始接触到抽象概念和算法时，往往感到不易接受。我们通过各种途径和方法，激发和培养学生的学习兴趣。例如，鼓励学生参与课堂讨 论、布置读书报告和课外实验、以问题为导向的启发式教学、专题讨论／辩论等形式。特别，我们精心组织和准备了模糊控制技术及其应用、智能机器人技术与应用、智能交通、BCI(脑机交互接口)等专题，以及智能调度软件、语音识别系统、动物识别系统、足球机器人比赛、机器人轨迹跟踪、倒立摆的智能控制等课内演示，使学生扩大了眼界，增加了感性知识，达到提高学生学习兴趣的目的与效果。
(2)面向问题的启发式教学
人工智能中的许多问题，有的似是而非，有的引人入胜。在教学中，有意识的提出相关问题，提请学生思考，鼓励学生提出自己的猜想和解决方案。然后逐步进入教材中的解决方案，启发学生求解这些问题，并进行分析和比较，从而强化了学生学习的主动意识和参与意识，提高了学生的学习积极性。例如，在讲到比较抽象的“遗传算法”时，提出“遗传算法如何用于优化计算?”这一问题。针对该问题，先从“达尔文的生物进化论”入手，讨论“遗传”、“变异”和“选择”作用；然后通过一个简单的例子，从特殊到一般地启发学生思考“遗传”、“变异”和“选择”的实现，最终让学生与教师一起导出遗传算法用于优化计算的基本步骤。这样，学生不但从中学习了遗传算法，而且得到一次逻辑思维的训练，取得很好的教学效果。
(3)课堂辩论与交互式教学
组织课堂辩论，讨论的议题包括人工智能的应用前景和其他比较等有争议的问题。学生对这些问题展开了激烈的争论，激发了学习潜能，明确了学习目标。例如，为了加深学生对智能机器人内涵的理解，我们组织了“机器智能能否超过人类智能”的辩论会。会前正反双方结合本课程内容及其相关知识，认真进行准备；辩论会上正反双方唇枪舌战，激烈争辩，气氛热烈。辩论后，学生余意未尽，讨论热情不减。无论是哪一方获胜，都达到了预期的效果。教学中我们还注意采用了多种交互式策略，如课堂上教师提问可鼓励或指定学生提问，也可由学生自由地就某个知识点进行主题发言后老师点评等。
(4)个性化学习与因材施教
在本课程教学过程中注意对学生因材施教和个性化教学。例如，通过组织学生进行读书报告的形式，鼓励学生从多方面、多角度考虑问题，多提新颖思想，有意识地鼓励优秀学生探讨比较深层的内容，并辅导优秀学生将其成果以科技论文和发表文章的形式转化为成果。又如，在教学设计和实验设计中，注意要求学习有余力和兴趣的学生选作部分探索性、创新性的功课和实验(选学内容，如模糊控制器的设计、进化控制等)，从而引导学生发挥个性优势，达到因材施教的目的。同时注意分析学习较差的学生的具体困难，进行有针对性的指导。
(5)多媒体与网络教学的使用
本课程在PPT演示文稿和网络课程上，采用了大量的多媒体表现形式，如视频、动画、声音和图像等。目的在于使得人工智能抽象的知识形象化，便于学生理解。例如，课内让学生在线观看涂晓媛博士的计算机动画“人工鱼”的录像片段、人工生命Floy中生命智能体在环境中不断的适应进化构成演示等，有助于加深学生对所学知识的理解，促进教学水平的提高，激发了学生对课程的兴趣，使学生创新意识得到增强。此外，随教材附赠的教学光盘和开发的网络课程(http：//)提供了学生课外自学用的高质量的电子课件、完整的教学视频录像、丰富的实验和案例资料等，以更好地调动学生的学习兴趣和主动性。
(7)理论与实践结合
在教学内容安排上，注意理论联系实际，适时布置一些人工智能实验给学生进行课外练习。设计的课外实验包括产生式系统实验，归结反演实验，主观Bayes推理网络实验，A搜索实验，以及基于Maltab工具箱的模糊控制位置跟踪系统、两车追赶模糊控制系统、神经网络模式识别仿真、遗传算法优化计算等实验。通过实践和参与，保持学习兴趣，有助于学生对人工智能基本概念和难点的理解，掌握基本方法和技术，为从事智能系统应用开发打下基础，从而达到教学目的。例如，我们组织学生参观我们的研究生综合自动化实验室，观看机器人臂取物、倒立摆控制、语音识别软件、指纹识别软件、智能调度软件等演示，密切理论与实际的关系。
我们在教学改革实践中探索的这些教学方法，有利于充分激励学生的学习积极性和主动性，有利于鼓励学生发挥独立思考和创新思维，有利于多方位培养学生学习发现问题、分析问题和解决问题的能力。
5 运用多样化的教学手段和考核方式
5.1 多样化的教学手段
采用现代信息技术进行教学，构筑“人工智能导论”课程的现代教学模式，是本课程的主要特点之一。教学过程中采用了多媒体教学课件和网络课程相结合的方法，充分利用多媒体的丰富表现形式，利用网络课程的交互性、情景化等，进行教学。采用的方法包括：
(1)抽象知识内容的多媒体表示
通过动画和视频来演示抽象的概念、算法和过程，包括机器人轨迹跟踪、机器人臂取物、足球机器人比赛、倒立摆控制、“人工鱼”等录像片段，以及智能调度软件、语音识别系统、指纹识别系统、动物识别系统等软件演示。
(2)通过PPT撰写教案
精心编制PPT，组织好课件内容，做到图文并茂，提纲挈领，便于学生理解，便于教师讲授。
(3)开发与应用网络课程
“人工智能导论”网络课程较好的实现了交互性、在一定程度上实现了学习过程的情景化。在交互性方面，通过网络课程的课堂练习和章节练习，评价学生的学习情况，并给学生提出学习建议。在情景化方面，采用了在线答疑形式，使得学习过程丰富有趣。
(4)先进实验系统的观摩与演示
利用我们的研究成果等有利条件，有针对性地对学生进行成果演示(包括智能调度软件、语音识别系统、指纹识别系统、动物识别系统等软件)，使学生知道学了有用，而且很有用，很有趣，很有意义，从而进一步诱导学生的学习兴趣，巩固了课堂所学知识，提高了教学质量。
教学效果通过上述先进的现代信息技术的应用，不仅极大地提高了学生的学习兴趣和主动性，而且也取得很好的实际教学效果，提高教学质量。
5.2 作业、考试等教改举措
(1)改革作业方式与方法
改变过去那种单纯的书面习题作业，发展成为必须交给教师评阅的书面家庭作业、不必交给教师的课外思考题目、口头布置的思考题或阅读材料以及大型作业等。其中上交作业通过网络进行，教师批阅后的作业也通过网络返回给学生，实现了作业呈交和返回的网络化。
(2)改革考试方式与方法
如何对本课程的考试方式进行改革一直是我们探索的问题。我们综合考虑课堂出勤情况(10％)、平时正式作业成绩(20％)和期末课程考试(70％)，进行综合评分。期末考试有时采用综合试题考试，出几个大题目让学生选择其中几个进行开卷笔试，当面交卷后评分；有时采用课外开卷论文结合或口试面试。最近，我们还对部分学生结合实验或实际问题提问等进行考核。我们正进一步改革、试验和探索，使考试成为衡量与培养创新能力，促进学生学习主动性和提高课程教学质量的重要环节。
人工智能与教学范文6
【关键词】任务驱动教学法电工技能与实训
一、任务驱动教学法
任务驱动教学法是教师把教学内容设计成一个或多个具体的任务，让学生通过完成任务学习知识和技能，培养学生的分析问题、解决问题的综合能力，它是建立在建构主义教学理论基础上的教学法。任务驱动教学法将零散的知识串联起来，整合以各种各样的主题任务驱动教学，任务涵盖绝大多数知识和技能，学生在完成任务的过程中主动学习有关知识和操作技能。
二、"任务驱动"教学法在中职《电工技能与实训》教学应用的必要性
中职《电工技能与实训》适合于任务驱动教学法，全书分为十一章，有照明电路、电工仪表、电动机、变压器、电力拖动等内容。传统的教学方法是按课程章节的顺序进行教学，教师处于主导地位，学生被动地接受知识，学习的积极性和主动性不高，教学效果欠佳。"任务驱动"教学法将实际生产、生活中的例子引入到教学中，设计成实践任务，每个任务涵盖了绝大数的知识点和技能，学生在做中学，通过完成任务掌握系统的知识和技能。比如将安全用电常识、常用电工材料、电工基本操作工艺、电气照明与内线工程、电工仪表等前五章的知识串联起来，整合成一个任务"一房一厅室内照明电路安装"，其中涵盖了导线及灯具的选用、电气照明图纸的识读和绘制、电工工具的选用等知识点，包含了塑料线槽的敷设工艺、漏电保护开关的安装、单相电度表的安装、插座的安装、单联及双联开关的安装、白炽灯及日光灯电路的安装等基本操作技能。
三、 任务驱动教学法在中职《电工技能与实训》课程教学中的应用过程
下面以"一房一厅室内照明电路安装"的教学为例说明"任务驱动"教学法在《电工技能与实训》课程教学中的应用过程。
1. 提出任务
笔者在《电工技能与实训》教学时，首先提出一个问题：如果你家建了新房子，你懂得怎样给新房子安装照明电路吗？再给出"一房一厅室内照明电路安装"的任务。任务要求：卧室安装一盏日光灯，由两个双联开关控制，一个插座；客厅安装一盏日光灯，由两个双联开关控制，一个插座；厨房、卫生间安装由两位开关分别控制两盏白炽灯电路，走道安装由一个单联开关控制的一盏白炽灯。告诉学生要想安装好这些电路，需要很多知识，要懂得导线的选择、开关及插座的选用和安装，白炽灯、日光灯的安装，塑料线槽的敷设等，使学生知道学好这些知识就能给新建的房子安装照明电路，在任务明确的情况下，学生的学习会更加积极主动。
2.分析任务
上面所给的"一房一厅室内照明电路安装"的任务，其安装步骤为：①按任务要求准备所需的电器元件并检测；②电器定位；③画线；④塑料线槽的敷设与进盒 ；⑤导线的敷设；⑤电器接线 ，⑥通电前检测、通电试验。根据其涵盖的知识点和基本技能 ，学生在实施任务的过程中可将其拆分为5个子任务。单联开关控制一盏白炽灯、一盏日光灯；双联开关控制一盏白炽灯、一盏日光灯；插座的安装；家用配电板的安装；一房一厅照明平面图的绘制。在学生完成总任务前，先让学生在实训桌面上熟练操作各个子任务，在白纸上绘制一房一厅照明平面图，各个子任务都熟练掌握后，再完成"一房一厅室内照明电路安装"。
3.实施任务
根据上面所给出的任务"一房一厅室内照明电路安装"，学生每4人一组，按上面提出 的6 个安装步骤，在电工实训室的一房一厅模拟木板房上实施任务，在实施任务过程中教师巡查，检查学生完成任务的进度，发现存在问题及时引导学生纠正。比如导线的敷设是否正确、插座的安装要求"左零右火中间接地"，线头不要过长预防短路，塑料线槽的直角转弯、内角及外角的处理等。实施任务要以学生为主体，教师只是组织引导他们在如何开展工作、怎样解决问题，引导他们注意小组成员之间的配合，培养他们的团队合作精神和良好的职业素养。
4.交流评价
学生完成任务后，对学生作品进行评价，采用小组之间互评与教师归纳总结相结合的方式。各小组组长均由动手能力强有一定组织协调能力的学生担任，他们对电路的功能、导线或线槽的敷设要求相对熟悉。首先由小组互相评价，A组评价B组，B组评价C组，C组评价D组，依此类推，小组长根据老师制定的评分标准评分，小组之间互相学习，互相纠错，激发了学生学习的兴趣，体现做中学的乐趣。
四、"任务驱动"教学法中任务设置的原则
在《电工技能与实训》课程教学中采用"任务驱动"教学模式，有助于培养学生的分析问题、解决问题的综合能力，而要实现这一目标必须设计出高质量的"任务"。
（1）任务的设置要尽可能表现出一个完整的功能，能看到效果。比如在夜间上下楼梯开关灯不方便，要解决这个问题需要安装一个电路，可设计任务"在楼梯安装双联开关控制一盏白炽灯照明电路"。
（2）任务的设置尽可能取材于实际生产、生活中，有一定的实用价值。比如广泛用于工农业生产，作为短途运输工具的三条皮带传输机控制线路的安装，可设计成一个让学生实际操作的任务。
（3）任务设计要有系统性
在任务设计时就要处理好整体任务和每一节课的单元任务之间的关系，任务的设计要围绕整体任务的完成进行构思，以确保教学效果和最终目标的完成。例如，在《电工技能与实训》教材中的前五章"安全用电常识、常用电工材料、电工基本操作工艺、电气照明与内线工程、电工仪表"，整体任务是要求同学们能利用这些知识安装一个完整的家庭照明电路。而一节课的教学任务往往只是其中的一个内容，比如导线的直线连接、T形连接，每次解决其中的一个问题或一部分问题，而且当所有问题解决以后，整体教学任务的完成自然水到渠成。
实践证明，采用任务驱动教学法学生在"做中学，学中做"，培养了学生分析问题、解决问题的综合能力。
【参考文献】
「1 曾祥富. 电工技能与实训第2版
