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人工智能和教学范文1
[关键词] 妊娠期高血压疾病;焦虑情绪;认知障碍
[中图分类号] R714.24+6 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721(2014)04(a)-0057-03
[Abstract] Objective To observe the influence of gestational hypertension disease in pregnant women on anxiety and cognitive function. Methods The self-rating anxiety scale (SAS) and the mini-mental state examination(MMSE) were used to determine the anxiety and cognitive function in 52 cases of pregnant women with gestational hypertension disease (observation group) and 52 cases of normal pregnant women (control group). Results In the observation group,the anxiety scores was significantly higher than that of the control group (P
[Key words] Gestational hypertension disease;Anxiety;Cognitive impairment
妊娠期血压疾病是妊娠与血压升高并存的一组疾病,发生率为5%~12%,该组疾病严重影响母婴健康,是孕产妇和围生儿病死率升高的主要原因[1]。本病存在脑部损害,但对脑功能的情感障碍和认知功能损害方面的报道少。本研究选取在本院分娩的妊娠期高血压疾病孕妇为研究对象,探讨妊娠期高血压疾病对孕妇焦虑情绪和认知功能的影响。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择2010~2013年在本院分娩的妊娠期高血压疾病孕妇作为研究对象。入选标准:①年龄、职业、文化程度不限;②分娩前确诊为妊娠期高血压疾病。排除标准:①有其他躯体疾病者;②有精神病史者;③拒绝合作者。有效样本52例,同时选取52例同期在本院分娩的正常孕妇作为对照。观察组52例,平均年龄(26.58±4.52)岁,平均孕次(1.25±0.54)次,平均产次(0.46±0.16)次,平均受教育年限(9.6±5.6)年;对照组52例,平均年龄(26.77±4.45)岁,平均孕次(1.27±0.53)次,平均产次(0.45±0.14)次,平均受教育年限(9.5±6.0)年。两组患者的年龄、孕次、产次和受教育年限等一般资料差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2 方法
采用符合计量标准的台式水银柱式血压计测量血压,测量前至少需安静休息15 min以上。同一手臂至少测量2次,收缩压≥140 mm Hg和(或)舒张压≥90 mm Hg定义为高血压。对首次发现血压升高者,间隔≥4 h复测血压[1]。
在医务人员指导下由孕妇本人当场填写下列量表。采用焦虑自评量表(SAS)[2]评估患者的焦虑情绪状态,采用简易精神状态检查法(MMSE)[3]评估患者的认知功能状态。MMSE测试由20题共30项内容组成,包括①定向力;②记忆力;③注意力及计算力;④回忆;⑤语言。SAS量表≤50分为正常;>51分为阳性。MMSE测试标准:最高得分为30分,27~30分为正常,
1.3 统计学处理
所得数据采用SPSS 12.0统计学软件进行处理,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,采用t检验,以P
2 结果
2.1 两组患者SAS与MMSE的比较
两组的患者SAS与MMSE组间比较,差异有统计学意义(P
3 讨论
妊娠期高血压疾病的基本病理生理变化是全身小血管痉挛,内皮损伤及局部缺血,脑血管痉挛,通透性增加,脑水肿、充血、局部缺血、血栓形成及出血等。CT检查脑皮质呈现低密度区,并有相应的局部缺血和点状出血,提示存在脑梗死[1]。部分患者可能还存在CT及常规MRI扫描难以发现的微出血(cerebral microbleeds,CMBs)病灶,CMBs是作为有出血倾向的小血管病变的主要标志,与症状性脑出血、缺血性脑卒中、脑白质病变等密切相关[4]。
焦虑是日常生活中常见的现象,是指在缺乏相应的客观因素下,出现内心极度不安的期待状态,伴有大祸临头的恐惧感,表现为惶惶不安、坐立不安、精神紧张[5]。妊娠期高血压疾病的孕妇焦虑情绪明显增加的原因:①部分妊娠期高血压疾病患者对该疾病缺乏正确的认识,担心自己的身体状况是否影响胎儿生长发育,是否能足月顺产,心理负担很重,从而出现焦虑症状;②很多研究发现,前额皮质-杏仁核-丘脑的功能与结构异常可能是焦虑障碍的病理机制之一[5],妊娠期高血压疾病患者的脑血管痉挛,通透性增加,脑水肿可能影响该系统的功能;③焦虑患者存在自主神经功能紊乱,昼夜节律性消失,以迷走神经张力下降、交感神经张力相对亢进为主要表现[6],患者因此出现诸多不适,进而加重焦虑情绪,形成恶性循环;④妊娠期高血压疾病引起焦虑状态后,负性情绪作为应激源,由感觉系统传至大脑皮质和边缘系统,作用于下丘脑-垂体-肾上腺轴,从而激活交感神经系统,使肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类递质增加,使血管收缩,血压上升[7],加重妊娠期高血压疾病,形成恶性循环。
认知功能是人体大脑皮质重要的功能之一,包括知觉、注意力、记忆、思维等多方面心理状态。脑组织作为功能非常活跃,但自身又无能量储备的器官,对氧和葡萄糖的缺乏非常敏感,而后者又与脑血流量关系密切[8]。既往研究表明,原发性高血压患者脑血流量减少,其中既有全脑血流量减少又有局部血流量减少,特别是在左枕和右额顶叶,其次是在左额颞和右颞枢区,这些变化都可引起原发性高血压患者的认知功能损害[9]。妊娠期高血压疾病患者与原发性高血压患者有相似的病理生理,脑血管痉挛,通透性增加,出现脑水肿、脑梗死,特别是在左枕、右额顶叶、左额颞和右颞枢区,这些变化都可引起患者的认知功能损害。CMBs的好发部位依次为皮质及皮质下白质、基底核及丘脑、脑干、小脑,大多数患者可同时出现在脑内的多个部位[10]。患者执行功能损害可能与CMBs破坏了额叶和基底核区组织有关[4]。本研究结果显示,妊娠期高血压患者在认知功能中记忆力、注意力及计算力、回忆能力方面的评分低于对照组。
综上所述,妊娠期高血压疾病患者不仅存在焦虑情绪,而且存在认知功能减退,但妊娠期高血压疾病如何导致焦虑情绪与认知功能损害,有待进一步深入研究。
[参考文献]
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人工智能和教学范文2
【关键词】奥拉西坦;吡拉西坦;老年脑出血后;认知功能障碍;疗效;安全性
【中图分类号】R741 【文献标识码】B 【文章编号】2095-6851(2017)06--02
随着脑出血发病率的增加,脑出血后遗留认知功能障病例的数量显著增加,进而成为影响患者健康和生活质量的常见病。临床研究数据显示,该病以老年患者居多,且对其影响较大,因此对老年脑出血后认知功能障碍患者的治疗和研究具有重要价值[1]。虽然随着治疗药物的改进和临床经验的丰富,使得老年脑出血后认知功能障碍患者的临床疗效和生活质量得到了显著的提升,但现有研究对奥拉西坦和吡拉西坦两种药物在老年脑出血后认知功能障碍治疗中价值的研究上存在争议,影响了研究对疾病的指导,进而影响临床疗效和患者的预后[2]。我处以老年脑出血后认知功能障碍患者为研究对象,对奥拉西坦和吡拉西坦两种药物的疗效和安全性进行比较性研究,旨在为老年脑出血后认知功能障碍治疗的药物选择提供指导。
1.研究对象及方法
1.1 一般资料 按研究需要对我院2016年1月-2016年12月间收治的老年脑出血后认知功能障碍患者进行筛选,选取符合研究标准的133例为研究对象,将其分为观察和对照组,其基本临床资料如下:(1)观察组(62例):①性别:男43例,女19例;②年龄:在62-76岁间,平均(65.6±3.2)岁;③病程:3-28个月,平均(16.9±7.2)个月;④MoCA评分:在10-25分间,平均(18.5±2.4)分;(2)对照组(61例):①性别:男41例,女20例;②年龄:在60-78岁间,平均(66.2±3.5)岁;③病程:3-29个月,平均(17.2±6.8)个月;④MoCA评分:在11-24分间,平均(18.6±2.2)分。所有研究对象均符合《血管性认知功能损害的专家共识》中对脑出血所致认知功能障碍的诊断标准,且符合知情同意和医学伦理学的相关原则。就其基本资料进行组间比较,均无显著差异(P>0.05)。
1.2 治疗方法 所有研究对象均按常规给予伴随症状的治疗,营养支持及相应的护理,并按分组予以针对老年脑出血后认知功能障碍给药治疗,具体操作如下:
1.21 对照组治疗 对照组研究对象均采用吡拉西坦片治疗,按照4片/次,3次/d的剂量口服吡拉西坦片(广东康奇力药业股份有限公司生产,国药准字为H44023966,规格为0.4g/片),连续服药1个月为一个疗程,连续治疗6个疗程后进行疗效和安全性评价。
1.22 观察组治疗 观察组研究对象予以奥拉西坦胶囊治疗,按照2粒/次,3次/d的剂量口服奥拉西坦胶囊(石药集团欧意药业有限公司生产,国药准字为H20031033,规格为0.4g/粒),连续服药1个月为一个疗程,连续治疗6个疗程后进行研究所需数据的评价。
1.3 评价内容及标准 (1)疗效:收集相关数据,分别于治疗前后采用MoCA量表进行疗效评价,具体标准如下:①显效:治疗后评分较治疗前升高10分,或治疗后评分大于26分;②有效:治疗后评分较治疗前升高5分;③无效:治疗后评分提升5分或评分进一步下降。总有效率=(显效+有效)病例数/研究病例数*100%,总有效率越高,疗效越好[3];(2)安全性:统计治疗过程中出现不良反应的病例数,按出现不良反应病例数/研究病例数*100%计算其不良反应发生率,不良反应发生率越低,安全性越高。
1.4 统计学方法 采用SPSS21.1统计学软件对研究数据进行分析,计数资料以X(%)表示,采用检验;计量资料以A±s表示,采用t检验,当P
2.结果
2.1 疗效
观察组的总有效率为91.9%显著优于对照组80.3%的总有效率(P
2.2 安全性
观察组的不良反应发生率为14.3%略低于对照组14.5%的不良反应发生率,但组间无显著差异(P>0.05),即两组安全性无显著差异。具体数据如表2。
3.讨论
脑出血后认知功能障碍是脑出血常见的后遗症,不仅影响患者的健康和生活质量,而且给整个家庭带来巨大的担。据研究数据显,脑出血后认知功能障碍的患者以老年患者居多。因此对老年脑出血后认知功能障碍患者治疗方式的研究具有重要的价值。奥拉西坦和吡拉西坦均为临床治疗认知障碍的常用药物,且疗效已得到临床的认可[4]。但其用于老年脑出血后认知功能障碍治疗中价值的研究上存在争议,因而对二者临床疗效的比较研究,对临床治疗具有重要价值。
我处以老年脑出血后认知功能障碍患者为研究对象,对奥拉西坦和吡拉西坦两种药物治疗的疗效和安全性进行比较性研究,研究结果显示,奥拉西坦治疗组的总有效率显著优于吡拉西坦组,而其安全性无显著差异性,因此证实了奥拉西坦在老年脑出血后认知功能障碍治疗中的价值显著优于吡拉西坦。为老年脑出血后认知功能障碍的治疗提供了指导。
综上所述,奥拉西坦在老年脑出血后认知功能障碍治疗中较吡拉西坦具有更高的价值,具体应用和推广价值。
参考文献
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[2]吴海宽,王晓青.奥拉西坦和吡拉西坦治疗老年脑出血后认知功能障碍的疗效比较[J].现代药物与临床,2014,26(10):1117-1120.
人工智能和教学范文3
[关键词]人工智能 信息技术 智能教育
人工智能是多种学科相互渗透而发展起来的交叉性学科,其涉及计算机科学、信息论、数学、哲学和认知科学、心理学、控制论、不定性论、神经生理学、语言学等多种学科。随着科技的飞速发展和人工智能技术应用的不断扩延,其涉及的学科领域将愈来愈多,它已和人们的学习、生活息息相关,时代和社会需要此方面的大量人才。在高中信息技术课中开设人工智能初步模块是十分必要的,本文拟从其发展现状、存在问题等几个方面对我国高中信息课程中人工智能教育做一下探讨。
一、高中开设人工智能课程的意义
(1)人工智能定义
人工智能(AI,Artificial Intelligence)是计算机科学的一个分支,己成为一门具有广泛应用的交叉学科和前沿学科。它研究如何用计算机模拟人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、规划以及问题求解等思维活动,来解决人类专家才能解决的复杂问题,例如咨询、探测、诊断、策划等。
(2)开设人工智能课程的意义
现实世界的问题可以按照结构化程度划分成三个层次:结构化问题,是能用形式化(或称公式化)方法描述和求解的一类问题;非结构化问题难以用确定的形式来描述,主要根据经验来求解;半结构化问题则介于上述两者之间。
将人工智能课程引入到我国现行的教育中,可以让学生在了解人工智能基本语言特征、理解智能化问题求解的基本策略过程中,体验、认识人工智能技术的同时获得对非结构化、半结构化问题解决过程的了解,从而使学生了解计算机解决问题方法的多样性,培养学生的多种思维方式,更好的解决现实问题。
二、高中人工智能教育现状及存在问题
目前,该学科的教育正处于摸索阶段,由于中学信息技术师资水平、学校硬软件设备等条件的制约,我国尚未在中学专门开设独立的人工智能类课程,Internet上与人工智能教育相关的中文信息资源也十分贫乏,在教学环境上大致存在以下问题:
(一)教学条件参差不齐
开设好人工智能课程,就要求安排更多的实践课程和活动来增强课程的趣味性,让广大师生切实体会到人工智能对我们生活的影响。这些活动大部分要求上机操作或利用网络资源来学习交流,这就对教学条件提出了较高的要求,尤其是一些偏远农村、条件相对落后的中学在开设人工智能课程上存在很大困难。
(1)对硬件性能的要求
人工智能课程中有较多的实践课程需要老师和学生利用网络资源,使用计算机进行操作。这就需要学校配备计算机网络教学机房,若其性能较差,会延长学生在线进行人机对话的时间,一旦遇到网络堵塞,可能连网页都打不开,这不仅浪费了仅有的上课时间,而且大大降低了学生的学习兴趣。
(2)对软件性能的要求
为了降低成本,学校可以利用互联网上提供的免费下载软件和免费在线教学网站等进行实践教学,可大大减少自研开发软件和软件维护的费用。但一旦遇到网络不通、网络拥挤或在线网站停止服务等情况,将无法使用网络资源进行教学,可见,软件的依赖性较强也存在很大的问题。
(二)对人工智能科学的认识不足
(1)学生的认识误区
提及人工智能,给大多数学生的感觉是一门神秘、遥不可及的科学。很多学生认为人工智能技术是很高深的科学,离我们现实生活有一定距离,研究和接触这门科学是少数科学家的事情,从而对该科学的关注程度不高。其实,人工智能学科是一门渐渐成长的科学,它将应用在我们生活的方方面面。我们应在教学中让学生多去体验人工智能的魅力所在,吸引更多对该学科感兴趣的人去研究和使用它。
(2)教师对人工智能学科开设存在偏见
一些从事该学科教学的教师没有接触过人工智能方面的知识,在接触过后被其中深奥难理解的知识所吓倒,认为即使开设了这门课程也不易被同学们所接受;而一些在大学接触过人工智能课程的教师则认为,其理论枯燥乏味,知识内容艰深,不适合放在高中开设。
(三)一线教师经验不足
在我国大学教育中,开展人工智能专业课程的大学为数不多,师范类院校更是少之又少。从事人工智能领域的专业人才输出少,所以,缺乏具备一定知识结构、有专业素养的教师来担任高中信息技术课中人工智能课程的教育工作。绝大多数的一线教师并没有接受过人工智能课程的专业培训,在授课内容上的着重点掌握不好,教学目标不够明确;在授课形式上也没有前人的经验可寻,这就给一线教师带来了极大的挑战。
三、解决上述问题的几点建议
(一)加强软、硬件建设
在学校条件允许的条件下,应加大硬件设施的投入,改善网络传递信息的效率,同时加强软件资源建设。鼓励师生上网搜索更多适合AI教学的网站,教师应整理出和AI相关的趣味小故事、电影、光盘等和教材相关的素材,以便更好的配合硬件教学。
(二)端正认识,增强支持
作为教师要树立对高中人工智能选修课程的正确认识。通过对课标中规定的相关内容的深入了解和学习,克服对人工智能的神秘感或恐惧感,理性而客观的看待人工智能技术及其应用,明确在高中开设该课程的目的。同时,教师也不能因为该课程的“选修”性质,从而轻视该课程的作用。
作为学生不应该仅仅看见这门课程的娱乐趣味性,应把一些重要的技术理论知识重视起来,不能过分的放松自己而偏离了我们的教学目标。家长也应该支持和赞同学生选择该课程,不能应认识不到这门课程的作用、怕耽误学生主干课的学习而反对学生积极参与。
校方领导也不应条件限制就轻易放弃这门课程的开设,应给予积极的配合。社会各界也应加强舆论与正确引导,让更多的人们认识人工智能并予以肯定。
总之,人工智能是一门逐渐成长的科学,开设好该课程需要广大教育工作者和校方领导不断努力,互相交流,共同克服困难。
参考文献:
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[2]段东辉.浅谈信息技术课程中人工智能教育[J].新乡教育学院学报,第19卷第二期2006,6.
人工智能和教学范文4
关键词:人工智能计算机技术
一、人工智能的定义
“人工智能”(ArtificialIntelligence)一词最初是在1956年Dartmouth学会上提出的。人工智能是指研究、开发用于模拟、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。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机,人工智能的发展历史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的。
人工智能理论进入21世纪,正酝酿着新的突破,人工智能的研究成果将能够创造出更多更高级的智能“制品”,并使之在越来越多的领域超越人类智能,人工智能将为发展国民经济和改善人类生活做出更大贡献。
二、人工智能的应用领域
1.在管理系统中的应用
(1)人工智能应用于企业管理的意义主要不在于提高效率,而是用计算机实现人们非常需要做,但工业工程信息技术是靠人工却做不了或是很难做到的事情。在《谈谈人工智能在企业管理中的应用》一文中刘玉然指出把人工智能应用于企业管理中,以数据管理和处理为中心,围绕企业的核心业务和主导流程建立若干个主题数据库,而所有的应用系统应该围绕主题数据库来建立和运行。换句话说,就是将企业各部门的数据进行统一集成管理,搭建人工智能的应用平台,使之成为企业管理与决策中的关键因子。
(2)智能教学系统(ITS)是人工智能与教育结合的主要形式,也是今后教学系统的发展方向。信息技术的飞速发展以及新的教学系统开发模式的提出和不断完善,推动人们综合运用超媒体技术、网络基础和人工智能技术区开发新的教学系统,计算机智能教学系统就是其中的典型代表。计算机智能教学系统包含学生模块、教师模块,体现了教学系统开发的全部内容,拥有着不可比拟的优势和极大的吸引力。
2.在工程领域的应用
(1)医学专家系统是人工智能和专家系统理论和技术在医学领域的重要应用,具有极大的科研和应用价值,它可以帮助医生解决复杂的医学问题,作为医生诊断、治疗的辅助工具。事实上,早在1982年,美国匹兹堡大学的Miller就发表了著名的作为内科医生咨询的Internist2Ⅰ内科计算机辅助诊断系统的研究成果,由此,掀起了医学智能系统开发与应用的。目前,医学智能系统已通过其在医学影像方面的重要作用,从而应用于内科、骨科等多个医学领域中,并在不断发展完善中。
(2)地质勘探、石油化工等领域是人工智能的主要作用发挥领地。1978年美国斯坦福国际研究所就研发制成矿藏勘探和评价专家系统“PROSPECTOR”,该系统用于勘探评价、区域资源估值和钻井井位选择等,是工业领域的首个人工智能专家系统,其发现了一个钼矿沉积,价值超过1亿美元。
3.在技术研究中的应用
(1)在超声无损检测(NDT)与无损评价(NDE)领域中,目前主要广泛采用专家系统方法对超声损伤(UT)中缺陷的性质、形状和大小进行判断和归类;专家运用超声无损检测仪器,以其高精度的运算、控制和逻辑判断力代替大量人的体力与脑力劳动,减少了任务因素造成的无擦,提高了检测的可靠性,实现了超声检测和评价的自动化、智能化。
(2)人工智能在电子技术领域的应用可谓由来已久。随着网络的迅速发展,网络技术的安全是我们关心的重点,因此我们必须在传统技术的基础上进行网络安全技术的改进和变更,大力发展数据挖掘技术、人工免疫技术等高效的AI技术,开发更高级AI通用和专用语言,和应用环境以及开发专用机器,而与人工智能技术则为我们提供了可能性。
三、人工智能的发展方向
1.专家系统是目前人工智能中最活跃、最有成效的一个研究领域,它是一种具有特定领域内大量知识与经验的程序系统。近年来,在“专家系统”或“知识工程”的研究中已出现了成功和有效应用人工智能技术的趋势。人类专家由于具有丰富的知识,所以才能达到优异的解决问题的能力。那么计算机程序如果能体现和应用这些知识,也应该能解决人类专家所解决的问题,而且能帮助人类专家发现推理过程中出现的差错,现在这一点已被证实。
2.智能信息检索技术的飞速发展。人工智能在网络信息检索中的应用,主要表现在:(1)如何利用计算机软硬件系统模仿、延伸与扩展人类智能的理论、方法和技术。(2)由于网络知识信息既包括规律性的知识,如一般原理概念,也包括大量的经验知识这些知识不可避免地带有模糊性、随机性、不可靠性等不确定性因素对其进行推理,需要利用人工智能的研究成果。
3.SOAr是一种通用智能体系结构,其始终处在人工智能研究的前沿,已显示出强大的问题求解能力,它认为机器人的开发是人工智能应用的重要领域。在它的研究中突出4个概念:(1)所处的境遇机器人不涉及抽象的描述,而是处在直接影响系统的行为的境地。(2)具体化机器人有躯干,有直接来自周围世界的经验,他们的感官起作用后会有反馈。(3)智能的来源不仅仅是限于计算装置,也是由于与周围进行交互的动态决定。(4)浮现从系统与周围世界的交互以及有时候系统的部件间的交互浮现出智能。目前,国内外不少学者都对机器人足球系统颇感兴趣,足球机器人涉及机器人学、人工智能以及人工生命、智能控制等多个领域。足球机器人系统本身既是一个典型的多智能体系统,是一个多机器人协作自治系统,同时又为它们的理论研究和模型测试提供一个标准的实验平台。
参考文献:
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人工智能和教学范文5
人工智能技术及其应用的发展历史虽然只有短短的50余年,但是它作为信息技术的前沿领域,对社会经济和发展的影响却越来越大。在基础教育课程改革的大潮中,许多国家意识到基础教育领域开展人工智能教育的必要性,努力把人工智能列入技术类教育的教学内容中。作为师范类院校,教授人工智能课是有必要的。?
(1)为部分优秀的学生将来做更深入的研究打坚实的基础。在面向知识经济的今天,研究获取、表示和使用知识的人工智能学科越来越受到人们的重视。目前人工智能研究被列为中国高技术领域的重点之一。以专家系统为代表的智能化系统在信息技术中也占有重要地位。因此在高等教育中开展人工智能教育和智能化系统的研发,不仅是计算机科学的应用,也是促进各学科服务于国民经济发展的必然趋势。为使人工智能的理论、方法和技术的研究与应用普及和深入,教育重心必须要下移,即从研究生教育向本科教育普及。开展本科层次人工智能普及教育的有效途径之一是在本科高年级开设相关选修课。开展人工智能教育,不仅能够更好地发挥高等院校的育人和科学研究功能,而且能为学生拓宽专业路径,扩大自主学习空间和发展个性创造条件,同时也为营造一个使学生不仅有宽厚、扎实的理论基础,且具综合分析和解决问题能力的环境。?
(2)为将来从教的学生积聚大量的知识。英国早在1999年,人工智能课程已经作为选修课出现在中学的信息与通讯技术(ICT)课程中。许多中小学还通过机器人竞赛活动来激发中小学生学习人工智能的兴趣,使学生不仅提高了用信息技术解决问题的能力,而且培养了多种思维方式,获得了更多的创新空间。美国现行的中学信息技术课程设置中,将人工智能的内容作为“媒体与技术”层面对12年级学生的要求。澳大利亚的部分中学开设的信息处理与技术课程,人工智能、信息系统、算法和程序设计、社会和伦理道德、计算机系统分别作为5个主题共同构成了该课程的教学内容。在该课程的大纲中规定,人工智能部分的教学内容在高中第3学期为12年级的学生开设,教学时间为10周。?
在我国,多年以来中学奥林匹克信息学竞赛中一直包含有人工智能相关的题目,涉及启发式搜索、博弈、智能程序设计等问题。2003年4月,我国教育部正式颁布《普通高中技术课程标准(实验)》,首次在信息技术科目中设立了“人工智能初步”选修模块,标志着我国高中人工智能课程的正式起步。?
我国的新课程标准颁布后,教育部评审并通过了分别由教育科学出版社、广东高教出版社、地图出版社、上海科技教育出版社和浙江教育出版社出版的5套高中《人工智能初步》教材,并开发了相应的教辅材料,包括教师用书和配套光盘等。为了配合中学人工智能课程的实施,国内也推出了一些适合中学生学习与体验的人工智能软件和网络资源。另一方面,一些高校的本科生、研究生也逐步关注中学人工智能教育的开展并将其作为毕业论文的研究选题。一些师范院校适应形势要求,已为师范生开设了与此相关的选修课程。?
2 人工智能的教育及教学条件现状?
通过对本人多年的教学过程进行总结,我校的《人工智能》课程教育现状可总结为如下几点:?
(1)理论知识充裕。但与实践相脱节,特别是在智能科学技术的教育教学方面。尽管知识面相当广泛,而人工智能理论的普及教育以及智能技术的开发与应用仍然十分滞后。?
(2)同其它普通高等院校一样,在本校,人工智能技术的研究与应用尚未普及,甚至比不上其它院校。这不利于培养学生的科研兴趣及创造精神。?
(3)缺乏配套实验教材,实验教学内容缺乏,无法培养学生的研究能力和创新能力。只有开设实验项目,才能使人工智能的相关知识具有研究性和综合性。?
(4)对中小学智能教育的深度及教学方式、教学特点缺乏研究。做为师范类院校,我认为在对学生进行基础知识教育的基础上,要紧抓中小学智能教育的特点对师范类学生进行相关的教育与培训。?
相对于教育现状,我校的《人工智能》课程教学条件现状要稍好一些,其状态如下:?
(1)教材使用国家级规划教材,此教材非常系统地介绍了人工智能的基本原理、方法和应用技术,适合本科及研究生使用。在我们的授课过程中,也会适当为学生提供相关的国内其他先进教材,如中南大学蔡自兴教授的《人工智能及其应用》等。?
(2)为了促进学生自主学习,我们准备了多种类型的扩充性学习资料,加强学生主动学习的意识,包括:课程相关杂志和书籍目录,以及部分重要的参考文献,与人工智能相关的网络资源如优秀BBS、新闻组、网址等。 它们包括了大量的文献资料、本领域研究的前沿动态等。 使用表明,学生非常乐于查阅这些资源。 使学生能通过使用这些资源进行一些人工智能程序设计,探讨一些问题,在课堂讨论中展示他们的收获。?
(3)校园网的普及与不断优化使本课程有优良的实践性教学环境,能充分满足教学需要。我们拥有较充足的多媒体教室和网络教室,为实现本课程教学提供了物质保障。在网络资源建设方面,全校办公室、教室、学生宿舍和教师宿舍都以宽带网相连,这些硬件设备对本课程教学发挥了重要作用,使本课程教学质量得以明显提高。?
3 人工智能教学方法及手段的改革?
针对我们现在所采取的教学方法,我认为存在许多不足,如教学方式比较单一,教学内容偏重理论讲解等,为此,提出以下教学方法的改革:?
(1)通过多种途径激发学生的学习兴趣。课程的学习效果,直接受到学生兴趣和参与意识的影响。一般来讲,《人工智能》作为一门前沿课程,开始学生学习兴趣很大,当开始接触到抽象理论知识及部分算法时,学生往往感到不易接受。 我们通过各种途径和方法, 激发和培养学生的学习兴趣,包括鼓励学生参与某部分知识的扩充性资料查找,预留一定时间请学生负责对此内容进行讲解,布置学生对某个基本成型的实验进行纠错及验证,降低问题解决的难度。学生因此产生兴趣从而做更深度研究。?
(2)进行启发式教学。 我们可以尝试在教学过程中不断提出问题请学生思考,启发学生求解这些问题,鼓励学生提出自己的猜想和解决方案,然后摆出教材中的解决方案,并与同学所提出的观点进行分析和比较,这足以加强学生学习的主动意识和参与意识,提高学生学习的积极性。?
(3)课堂辩论与交互式教学。 组织课堂辩论,讨论的议题可定位为譬如人工智能是否能超过人类智能等有争议的问题。学生通过对这些问题展开激烈争论,激发了学习潜能,明确了学习目标。当然师生间的交流方式还有很多,如邮件互发、QQ留言等,也可在课程网站中的互动平台进行交流。?
(4)分层次因材施教。 在授课过程中,通过对每个具体学生的学习进度、课堂作业情况进行及时评估,对学生提出进一步的学习建议和指导, 实现个性化的教学。 对优秀学生探讨,可以在教学设计和实验设计中要求其选作部分探索性、创新性的功课和实验,以发挥学生个性优势。对于有意于将来从事中小学教育的学生可以在机器人及人工智能技术发展现状等知识层面对其做问题讲解。而那些看似缺乏兴趣的学生,我们可以用多媒体手段如播放人工智能相关电影及科学小片引起其兴趣,实行逐步引导的教学过程。?
另外,我们可以尝试双语教学。 采用中文教材和讲授的同时,注重在课程中的关键词同时用英文表示,并适当指定英文参考短文和英文参考书。使学生能够接触国外文献资料,加深对学习内容的理解,获得更宽广的知识。我们也可以在教学内容安排上,注重理论联系实际,将一些人工智能网络上的虚拟实验给学生进行课外上网练习,从而使学生了解算法的具体运行过程, 通过参与达到知识的理解,掌握基本方法和技术。?
根据现有的条件,我们在教学中可以采用多媒体教学和网络课程教学相结合的方法,充分利用多媒体的丰富表现形式,利用网络课程的交互性、情景化等特点,构筑以学生为主体的《人工智能》课程现代教学模式。 对于抽象知识,可通过动画和视频演示,通过声音和图像展示人工智能的历史、人物和前景,做到学生直接而深刻地看到知识的内涵外延。网络课程能较好地实现交互并使学习过程情景化,通过网络课程的课堂练习和章节练习,教师可以评价学生的学习情况,并给学生提出学习建议,从而提高学生的研究力和创新力。我们也可以给学生播放中学《人工智能》课程课堂教学录像,以使学生看到初高中学生的知识范围及深度;同时给学生播放现有的《人工智能》科学成果,让学生看到理论背后的实践;也可以播放科幻片,激发学生想象的翅膀从而有兴趣把人工智能作为将来深造的方向。《人工智能》是一门较新的课程,改进教学方法和手段不仅要靠教师,也应增加硬件设备的投入。如果人工智能能采用智能辅助教学系统或机器人辅助教学过程逼真、形象,一目了然,这样可大大提高学生的学习效率,尤其是提高学生的观察判断能力、发现问题和解决问题的能力。?
4 人工智能实践教学设计的探讨?
我们可以在教学过程中,适量开设一些实验和设计,提高学生的动手能力,并加深他们对理论知识的理解,降低理论的抽象度,提升理论的实用性。在近两年的教学过程中,我们会适量加入一些人工智能语言的教学过程。例如,在讲解了“野人与传教士过河”等问题后,我们可以让学生使用Visual Prolog或者C ?++?对算法进行实现;在讲解 TSP 问题的遗传算法解决案例后,指出编码方案、初始种群大小、进化代数、交叉率变异率等因素对求解结果的影响,并要求学生通过实验的方式来分析、理解这些问题,并提出“寻找更有利的解决方案”等问题。把学生的兴趣激发后,为解决这些问题,学生会在课外主动查阅相关文献、相互讨论以实现他们所设计的方案,这样既培养了学生善于钻研和勇于创新的精神又提高了学生的实践与创新能力。?
参考文献:?
[1] 熊德兰,李梅莲,鄢靖丰.人工智能中实践教学的探讨[J].宿州学院学报,2008(1).?
[2] 何元烈,汪玲.“Visual C ?++?”在“人工智能”教学中的应用与探讨[J].广东工业大学学报:社会科学版,2008(8).?
人工智能和教学范文6
关键词:高校;人工智能;伦理道德教育
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2019)41-0144-02
一、人工智能课程伦理考虑的基本内涵
人工智能课程中进行伦理考虑,是在人工智能课程中有针对性地加入道德教育的元素。在方式上,可以借用西方的“隐形教育”方式。在内容上,必须符合中国的人工智能发展态势,更要受中国社会主义核心价值体系的引导。目前中国的人工智能课程,过度偏向于技术性。尤其是许多社会机构提供的课程,更是偏向于功利性,目的在于让学习课程的学习者快速获得工作。因此,必须从源头入手,对这些社会机构进行一定的约束和规范,对人工智能课程内容进行整体的架构。
二、高校人工智能课程中伦理考虑的必要性
(一)我国对于科技工作者职业道德建设的要求
首先,科技工作者的职业道德建设是促进社会治理体系现代化的必然要求。加强社会治理制度建设,一靠法治,二靠德治。中国正聚焦力量加强自主创新,科技是第一生产力。基于当代中国语境下,科技工作者的职业道德建设就至关重要。科技工作者对自己的社会责任与伦理责任应该有着充分的理解,在科研活动中既要着眼于为社会提供科学技术上的新成果,同时也要强调在伦理道德建设中起到应有的作用。
其次,从长期看,科技工作者的职业道德建设利于国家科技的发展,利于促进科技难题的解决。发展是连续和间断的同一,科技发展不能一蹴而就。在面临科技瓶颈问题时,就更要求科技工作者具有坚韧不拔的品质和无私奉献的精神。这些精神都是进行职业道德教育中的重要内容,也是科技工作者承担的社会角色中必不可少的特质。
最后,高尚的职业道德是科技工作者奋进的不竭动力。一个科技工作者只有站在最广大人民的立场上,奉献自我才能成就事业。随着全球化的发展,受西方“享乐主义”的负面影响,科技工作者只有更加坚守自我、承担社会责任,才能具有不断前进的精神支柱。
(二)对解决人工智能伦理困境的源头性作用
随着人工智能应用领域的广泛化,以及应用群体的普及化,难以避免的带来一些伦理问题上的困境。例如伦理学中经典的“电车难题”,在当代科技发展中也出现了在人工智能领域的“无人车难题”。无人车产生事故的责任归属与分配就是目前很多学者在关注的伦理问题。人工智能的发展对当前的法律规制,还有现存的人伦规范都产生了挑战。人工智能的未来发展方向,在操作性上要避免技术鸿沟,在设计过程中要坚持算法公开化、透明化,并且在出现数据漏洞时应尽快地进行自我修复。这对于科技工作者自身的素质提出了很高的要求,不但要求科技工作者自身的知识素质与知识能力过硬,而且要求科技工作者要严于律己,具有较高的思想道德素质。要求科技工作者对于人工智能的发展保持理性的态度,坚持为国为民。许多科幻电影和小说中都体现了未来人工智能发展到一定阶段时,人与机器产生的情感迷思。作为科技工作者,在设计与调整过程中都应保持情感中立,勇于承担社会责任。目前我国正处于人工智能发展的初级阶段,人工智能尚不能拥有自主意识,人工智能的行为责任必须要找到其背后的拥有自主意识的人。无论是现阶段还是未来,作为人工智能产品开发者与设计者的科技工作者树立正确的价值观和承担相应的社会责任是十分必要的。科技工作者的知识层次与道德品质在某种程度上说,是研发人工智能产品的起点。因此,对科技工作者的成长过程中进行持续的道德教育,使其树立高尚的道德观念,对于解决许多人工智能带来的伦理困境都具有源头性、基础性的作用。
三、高校人工智能课程与伦理道德教育的结合方式探索
(一)高校人工智能课程资源的充分运用与更新
从资源形态上看,实物化资源与虚拟化资源,线上资源与线下资源都应充分运用。随着智能校园的普及,有基础条件的地区与校园可以充分运用好身边的人工智能。人工智能课程是一门理论与实践相结合的课程,因此课程的内容也不能仅停留在理论层面。除了对于学术资源的运用,也应当结合实体的人工智能产品进行学习。但因为人工智能的发展程度还没有普及化,人工智能机器人也远没有达到触手可及的程度。因此运用新媒体技术,通过虚拟现实的手段进行在教学过程中的知行结合是可以尝试的路径。VR技术在网络设备硬件教学中可以节约成本,便于人工智能课堂的普及化。在理论教学中,可以通过与虚拟机器人的交互增强趣味性。VR技术有3个最突出的特点:交互性、沉浸性和构想性。课程设置者可以充分借助VR的沉浸性设置相应的场景,让课程学习者通过对特定道德场景的判断引出思考。这种新媒体手段既可以更新原有课堂知识的教学教法,更适合作为伦理教育走入人工智能课堂的重要媒介。
从资源时态上看,人工智能课程资源必须随着人工智能的发展而不断更新。从现实角度来看,最初开设人工智能课程时,其教学目标还是相对简单的——即培养学生的创造性与知识能力。但随着人工智能的普及应用,产生了许多人工智能语境下的道德困境。从指导思想来看,我国逐步走向世界舞台,随着实力增强指导思想也是不断变化的,新时代会提出新目标,为了实现中华民族的伟大复兴,课程内容的丰富也是十分必要的。因此,人工智能课程若要符合时代需要,就需要不断地更新课程资源。人工智能这一学科是具有学科交叉性的,与之相关各个领域的最新前沿问题都需要结合相应的道德教育,只有这样才能适应时代的发展。
(二)高校人工智能课程内容的合理架构
对于不同年龄层次的人工智能课程,必须考虑到不同群体的教育规律。提出合理的教育目标,用不同群体可以接受的方式方法才能达到最优的教学效果。我国人工智能课程目前的课程架构中,已经有学者进行了分年龄层次的研究。人工智能课程可以规划为专业性逐渐增强的、从边缘到中心的课程层级系统。对于高校本科生和研究生来说,人工智能课程设置内容必须具有专业性。在上文的课程体系建构中添加了艺术、文学、哲学等内容,其中包含对于人工智能伦理学的思考与认识。但在某种意义上这些青年的社会价值观就代表了未来科技工作者的社会价值观。因此在这一阶段,人工智能课程的架构与实施,国家应加以引导和监督。一方面需要建立统一标准的高校人工智能课程体系,另一方面在應对课程具体内容的落实方面给予一定程度的监督。
(三)在高校人工智能课程教学过程中充分运用案例
首先应充分运用学术案例,例如度量学习,在其基础上的迁移学习,以及发表在《机器学习》、《数据挖掘》等顶级期刊上的论文。使课堂具有含金量,可以说这也是国家发展与关注的重点。通过学术性经典案例的学习可以拥有不一样的视角,通过历史发展的角度去看人工智能技术的演变与发展。其次应充分运用具体案例。在人工智能课程中对于许多道德问题,不应抽象地去讨论,而应该具体地去讨论。也可以让学生与AI系统进行直接的问答,如:我们能保证它们稳定可靠吗?我们应该如何去测试人工智能?人工智能课堂中既要包容学生多元化的答案,不压抑创造性又要对于错误的思想进行思想转化,这就需要教育者具体问题进行具体分析了。