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人工智能启蒙教育范文1
RoboMind的主要功能及特点
RoboMind是荷兰阿姆斯特丹大学开发的一款新颖并且非常简单的教学编程软件，通过它可以帮助儿童学习机器人和人工智能的一些简单知识，同时还可以学习最流行的编程技巧。
安装好软件（官方下载地址：http：///），RoboMind分学校版和个人版，其中个人版可免费使用。软件内设包括中文在内的多个国家的语言，安装时选择中文语言，打开后的界面如图1所示。
单击界面左上角的圆形图标可以进行打开、保存文件及设置参数等操作，界面主要包括菜单栏、编程区、程序运行区、状态栏和控制按钮等。由于是面向孩子们的软件，所以界面设计得很简捷，容易操作。程序代码也不用手工输入，直接通过菜单栏中的“插入”菜单就可在编程区自动插入代码，另外代码语言和安装语言是一致的，也就是说中文版的代码语言是中文的。代码可以通过“翻译脚本”功能进行各种语言相互转化。
对于7岁左右的孩子来说，RoboMind的最大优势在于它能够将孩子们的想法通过简单的计算机知识反映到机器人上。作为计算机启蒙教育的工具，能够培养他们解决问题和思考问题的能力以及对计算机编程的兴趣。
RoboMind包含了常见的机器人编程概念，如移动、查看、循环、条件语句等，还包含了一些机器人的基本动作，如画画、抓取等。语法很简单，只需要一些简单的指令（共五大类：移动、喷绘、抓斗、随机决策和观察勘测），就能立即让机器人听自己的话动起来。再者就是软件界面设计得很漂亮，容易引起孩子们的学习兴趣。
利用RoboMind进行编程游戏
RoboMind使用起来很简单，下面通过两个游戏实例来说明如何使用该软件。
1.游戏一：写一个“中”字
通过这个游戏让孩子了解控制机器人移动的知识。先要花些时间告诉孩子如何让机器人移动，让孩子们把写字当成一个游戏。首先，在菜单栏中选择打开一个地图（快捷键：Ctrl+O），软件自带有20个地图，这里选择“art.irobo”地图；其次，通过菜单栏中的“插入”菜单插入适当的代码，这里插入的代码为“画黑色；前进（2）；向右转；前进（4）；向右转；前进（2）；向右转；前进（4）；向右转；朝东（2）；朝南（3）；朝北（7）”；最后，单击播放按钮即可，执行后效果如图2所示。
完成后还可启发孩子用其他的方法完成这个游戏。通过这个游戏，让孩子们学到了让机器人移动和画线的方法。
2.游戏二：智能寻迹机器人
有了游戏一的基础，就可以玩一些更复杂的游戏了。游戏二的目的是想让孩子了解机器人寻迹的思想和方法。机器人寻迹知识是学习智能机器人过程中必不可少的一项内容。机器人寻迹指的是让机器人通过自动寻迹来按照一定的路线进行移动，如图3所示，设计一个程序让机器人自动沿白色的轨迹移动，碰到墙后停止。
开始前先让孩子观察地图，发现机器人离白线的起始点有8个网格距离，所以第一步要让机器人向东走8格。接着要让机器人沿白线行走，所以只要前方是白色就往前走，如果左侧是白色就让机器人往左转，右侧是白色就让机器人往右转，最终就可以实现机器人智能寻迹了。通过这个游戏很好地培养了孩子解决问题和思考问题的能力。
限于篇幅这里只举了两个例子，更复杂的像机器人闯迷宫等游戏大家可自行学习。
利用RoboMind创建个人地图
小孩子天性喜欢新鲜的事物，当把软件自带的地图玩腻了后，如何继续使软件保持新鲜感呢？为了解决这个问题，RoboMind允许创建个人地图，让孩子们自己设计游戏地图，使软件获得更强的生命力。限于篇幅，关于地图的制作方法，下面只做简单的介绍。地图代码也很简单，各种图形和物体与程序代码的对应关系如图4所示。
代码可以通过Word等软件进行编写，一个地图一般包含三个编写内容，分别是map（地图）、paint（画线）和extra（扩展物体）。根据图4的对应关系我们就可以编写程序了，例如：“paint：（w，-，5，9）”表示在地图的第5列第9行画一条横向两格的白线；“extra：tree@9，12”表示在第9列12行画一棵树；“map：A”表示在第1行第1列画“A”方块图。如图5所示表示的是创建一个8行10列“A”方块的围墙，并在第5行第5列画一条横向两格的白线，在第2行第4列画一棵树，其中一个空格键表示1格，所以代码中的空格键不能省。
人工智能启蒙教育范文2
关键词： 计算机专业 本科层次 珍珠链式教学体系
1.引言
随着我国高等教育的突飞猛进，国内各高等院校均逐渐开设了计算机类相关专业，为我国培养了大量的计算机专门人才。但现阶段的计算机本科教学亦有不尽完善之处。
近些年来，在计算机本科教学中，先后有人提出了分类教学法［1］、项目驱动法等，分类教学法即根据学生是否考研进行分类教学，前者注重考研基础课，后者注重实践；文献［2］［3］［4］指出项目驱动教学法即通过让学生参与项目达到锻炼学生、促进学生实践学习的教学法。然而我发现这些教学方法均有偏差，分类教学太过功利，只注重考研课必定会造成入读的硕士生综合能力不强，动手能力受限。我通过对本校计算机学院个别班级引入项目驱动法的教学案例进行分析发现，该教学法只能有利于那些本来就学习好的学生，并不能提升整体学生的学习水平，特别是在引入项目前，如果学生基础较差，则不仅无法完成项目，而且对其信心造成巨大打击，从而产生对计算机专业的厌学心理。
我通过对我院学生作对比分析，发现学习成绩较好的学生大都具有坚忍的意志、严谨的态度、科学的方法，思维缜密。概括来说就是具有较强的发现问题、分析问题、解决问题的能力。故为提高学生的综合素质，针对计算机类本科层次的教学提出一种新的教学体系――珍珠链式教学体系。
2.珍珠链式教学体系
珍珠链式教学体系是一种从顶层设计的渐进式教学体系，如图1所示，它由一条主线和主线上的一系列珍珠构成，将大学的四年划分四个阶段构成了该体系的主线，分别为启蒙阶段、教―学阶段、学―辅阶段、自学阶段。珍珠链教学法中珍珠代表教与学的效果、结果。
2.1启蒙教育阶段
高等教育本科阶段的起点是高中教育，而在教与学方面却均与高中教育差别甚大，故在本科初始阶段，首先转变学生的学习方式，变被动式的学习方式为主动的学习方式，力促学生具有初步的观察能力、资料搜集与整理能力、解决问题能力；其次培养学生对计算机专业的兴趣，以及围绕该专业所应有的品质，注重培养学生踏实、严谨的学习态度，注重培养学生善于思考、勤于思考的习惯，注重培养学生面对问题时顽强的毅力；最后培养学生自我总结、自我学习的能力。
2.2教―学阶段
在教―学阶段，重点放在对计算机基础理论、基本语言、基本应用的讲授，使得学生能熟练地掌握最基本最常用的理论知识、实践案例。通过教师的讲授，学生在逐步掌握基本知识的基础上，能解决相应的问题。
2.3学―辅阶段
在学―辅阶段，主要侧重于对学生解决问题能力的培养。教师设计既定的问题，辅导学生解决该问题。在解决问题的同时，补充讲授解决该问题所应具有的基本知识，培养学生解决问题的思路、方法、技巧，整理涉及的已有知识，加深对其的理解。
2.4自学阶段
在自学阶段，侧重对学生发现问题、分析问题、解决问题整个过程的锻炼。教师通过给出案例，安排学生全面地找出问题，进而分析问题，最后解决问题。
2.5教学效果
珍珠链式教学体系中珍珠代表了学生解决问题的能力，它不仅体现了教与学的效果，而且是对教与学的评价反馈。
在教学的每个阶段，每个时期，教员根据已学知识、已有能力，结合当前目标，设置一个综合性的任务，安排学生解决。
3.珍珠链式教学体系的运行机制
3.1教学安排与教法
在启蒙阶段，重点开设计算机发展历史及其应用现状、信息检索、简单基础计算机编程语言、如何解决问题、科学工作者应有的素质等类似课程。采用引导式、互动式讲授为主，引起学生对计算机科学技术的兴趣，学会碰到问题先分析再思考，通过网络检索资料、分析资料解决问题。
在教―学阶段，偏重对学生基础知识的讲授，对学生知识面的拓展，使得学生熟练掌握解决基本问题所具有的相关知识、基本方法，在问题面前懂得检索哪些资料。故在该阶段主要开设计算机专业的基础课程，如数学类、数据库类、计算机组成原理、计算机网络类。在讲授这些课程时，教师将常用的、基本的理论知识提取出来，给学生做重点讲解，其余的做扩展性讲解。
在学―辅阶段，侧重对学生解决问题能力的训练，开设软件工程、项目管理、系统论等综合性课程，以学生自学，教师辅导为主，逐步培养学生为解决计算机相关问题所具有的初步问题分析能力、规划能力、实施能力、团队协作能力。教师在此阶段以任务、项目驱动式教学，互动式教学为主，对学生提出问题，在学生解决问题的同时给予辅导。
在自学阶段，开设人工智能、离散数学等课程，丰富学生的想象力，引导学生自学，掌握界定问题，抽象出问题的方法，此阶段的教学重点在于引导学生学会从现有事实、现象、情形中抽象出问题。
3.2学法
学生在珍珠链式教学体系中的学习方法主要有以下几种。
主动式学习是指学生保持浓厚的兴趣，积极探索问题，碰到问题能尝试着解决。
自主式学习的前提学生掌握检索资料，分析资料分析方法。自主式学习的关键是学生秉承严谨、科学、实事求是的学习态度和在问题面前坚忍的毅力。
互动式学习的前提是培养学生良好的沟通能力、团队协作的意识。互动式的学习不仅指师生间的互动，而且指学生间的互动，还指学生与诸如网络等知识载体间的互动。
主动、互动的学习还包括对学习方法的学习。
3.4珍珠的形成
珍珠是学生解决问题能力的象征，能力是抽象的，而问题则是具体的，所以在每次学习过程中，教师均要设定难度适中的问题，让学生带着问题学习，了解自己通过学习获得了什么知识，培养了哪些能力，最后解决了什么问题。
在珍珠链式的教学体系中，教师的最大任务就是设定问题、案例、任务，将知识传授、能力培养涵盖于其中。学生学习解决问题的过程是既获取知识，又培养能力的过程。
4.结语
我从教计算机本科教育和管理已有数年，在从教的过程中按照珍珠链式教学模式进行实践探讨，结果表明，这种教学体系下培养的学生无论在实践动手方面，还是在科研方面，都有优异的表现。由于该体系尚在尝试阶段，难免有不足之处，比如在配套资料教材的选取方面不尽如人意。
参考文献：
［1］向胜军.计算机网络课程的分类教学法［J］.计算机教育，2011，（11）：67-68.
［2］马艳.面向对象数据库程序设计教学方法研究［J］.――以ACCESS数据库为例，长江大学学报（自然科学版）2011.8，VOL8，（8）：135-136.
［3］李占宣.任务驱动教学法在数据库教学中的应用［J］.教育探索，2010，（12）：234-235.
