人工智能与教育教学范例6篇

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人工智能与教育教学范文1

关键词:职业学校 语文育人 功能

中等职业学校语文教学不仅担负起“树人”的责任,更要充分发挥语文在育人方面分功能,要求学生掌握和运用我国的语言文字,发挥语文的工具性、交际性。同时,作为中职语文教学的老师,我们还更应该培养有健全人格的学生为宗旨。培养学生的创新意识,加强创业教育和法律教育,提高中职学校学生的综合素质,培养学生敬业爱岗的职业意识,提高求索创新和适应社会不断变化的个人能力素质。

中职生大多是带着中考失败的阴影。或者中途辍学的经历来到学校,其语文素养相对较差,大多数学生认为来到职业学校就是为了学一技之长,而忽视对基础性学科的学习。对这样的学生,我们就要不断对其进行潜移默化的教育。正所谓:“语文就是生活,就是一个人,就是塑造一个人的灵魂。”语文不仅仅是教给学生语文知识,更重要的是对学生心灵的陶冶、历练。我们的语文教学就是需要用心的教学,让教师、学生的心灵相互撞击、共鸣,让语文教学不仅教书,更要育人,特别是对于我们职业学校的学生,更要发挥语文教学的育人功能。下面就结合语文教学内容,语文生活实践,语文精神及语文的思想认识探讨中职语文的育人功能。

一、中职语文教学内容应展现人文精神

教师在语文教学是应注意吸取传统文化中的精华部分,加强人文精神的渗透;在提高学生基本技能的同时,加强对学生情感、态度、意志、兴趣等非智力因素的培养,促使其个性和人格完善健康地发展。就语文的课本内容分析,学生可以从语文课本中领略朱自清的父子情深,冰心的小橘灯的通明彻亮,可以让学生认识为国尽忠为义捐躯的屈原、文天祥;可以让学生感受追求真理、献身事业的刘和珍的磅礴气势。这些与教材有关的古今中外的形象,体现了对生命的尊重,对生命价值的尊重。教学内容的人文性,使学生在学习过程中感受到了这种生命的脉动和汩汩血流的跃动,感受到这种生命价值的提示。这种极有意义的文学作品教学,体现了文学教育的美学功能,培养了学生对生命的热爱和珍惜,对人世间活生生的事物的人文关怀。阅读《登高》、《将进酒》等作品,可以让学生感悟美好的未来靠自己去奋斗。

二、注重语文实践,发展能力,开拓智力,革新课堂。

大胆改革课堂教学方法。突破语文课堂教学的传统模式,从教学过程的教师单纯知识传输,发展到师生之间的双向信息交流,构建起立体交叉的信息传递方式,呈现教师、学生、教材三位一体的信息系统中心。整个语文教学过程充满民主、平等、独立的教学氛围,这样更有利于教师因材施教,有意识、有针对性地引导学生,发挥他们各自的优势与潜能,扶植那些萌发出的特殊才能的幼芽,使学生的个性、智力得到健康发展。

我运用启发式谈话法进行教学,让学生感到亲切、热烈。改变那种教师怎样教,学生就怎样学;教师怎么讲,学生就乖乖听;教师黑板怎么写,学生笔记就照抄的以教师为中心的旧传统教学模式。还运用对比、质疑、讨论的方法引导师生共同对课文进行探究,这样上的课让学生越来越喜欢,他们都乐意上我的语文课,感到课上得有滋有味,促进了学生身心的健康发展。在上导读课时自己以声情并茂的范读来激发学生的灵感,唤起学生内心的美感反应,领会作品的意境,激发学生积极朗读的兴趣。美国心理学家布鲁纳说过:“学习最好的刺激,乃是对所学材料的兴趣。”学生有了学习的兴趣,布鲁纳又提出“要使学生对一个学科有兴趣的最好办法是使这个学科值得学习”,顺着思维发展的程序,进一步的教学要求,“使学生有新发现的感觉”,并且“把我们必须要说的东西转化成为适应学生的思想形式”。

三、文道统一,注重育人。

人工智能与教育教学范文2

关键字:人工智能;案例教学;学科分支;双语教学

中图分类号:G642 文献标识码:B

1 引言

人工智能是计算机科学的一个重要分支,是当前科学技术发展中的一门前沿科学,它的出现及所取得的成就引起了人们的高度重视,被认为是计算机发展的一个根本目标。

人工智能课程作为计算机科学与技术专业课程体系中的核心课程之一,其地位正在随着该技术的不断发展和广泛应用而得到迅速提高。目前,国内外重点大学都非常重视该门课程的教学和研究,许多重点大学都有自己独立的人工智能研究所。

本文通过多年的人工智能教学实践,对人工智能教学的方法进行了初步的实践和探索。中央民族大学在人工智能课程建设和教学过程中,针对计算机学科的发展趋势,提出摈弃传统讲、学、考模式,注重学生能力培养的措施。在教学和实践过程中,不断进行探索,既从计算机学科本科的教学理念出发,从人工智能这门学科特点出发,以计算机学科分支的角度认知人工智能,组织教材的知识架构并进行教学。用计算机学科的观点分析人工智能的基本原理与方法时,重点强调的是这些基本原理与方法与其他的计算机分支的共同点和不同点。共同点是强调计算机学科的本质,不同点是强调人工智能的本质。本文就针对我校人工智能课程教学的一些基本问题加以初步总结。

2 从计算机学科分支的角度认知人工智能

人工智能属于计算机科学分支的学科,同时又是一门涉及控制论、信息论、语言学、神经生理学、数学、哲学等多学科交叉的课程。我国高等院校计算机学科的本科教学所设置的人工智能课程一般只有40课时左右,以什么角度组织教材内容,提高教学效果,才能使学生较容易地理解和掌握人工智能的原理与技术,是我们值得探索的问题。

人工智能处理的对象是知识,知识处理则需采用知识表示。因此,若以计算机分支的角度也就是用计算机学科的观点看待人工智能,人工智能课程的教学内容应以知识为主线,以知识表示和搜索为基石进行组织。反映到实际教学中,就是人工智能的各个分支的介绍,这包括知识库系统、自然语言理解、规划、机器人等。总之,教学内容可分成两个部分,第一部分是基础理论和基本方法,包括:逻辑表示与归结推理方法、搜索原理,知识表示(包括产生式系统、语义网络、框架)、推理(包括不确定性推理、非单调推理)、机器学习。第二部分是实用技术,包括知识库系统、高级搜索、自然语言理解。

3 优化和更新教学内容、加强双语教学

人工智能作为一门新学科,在1988年前,国内外均未见有教学大纲和教材,开设本课程面临的首要问题就是确定教学内容,包括人工智能的知识表示和推理以及人工智能的应用两个部分。前者是人工智能的重要基础,后者讨论几种人工智能应用系统,包括专家系统、机器学习、自动规划和机器视觉等系统。这些内容只是给出了人工智能课程的初步框架。

随着人工智能研究的进一步深入, 到20世纪90年代中期,人工智能也从符号(逻辑)主义一枝独秀发展到符号主义、连接主义和行为主义多家争鸣的新局面, 模糊计算和神经计算作为新内容列入到人工智能课程,充实了人工智能课程的内容。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,我们及时对教学内容进一步优化和更新:把人工智能分为基础部分和扩展应用部分。

在教学和实践过程中,考虑到本课程的多学科交叉性以及相关信息学科的快速发展, 在目前高校提倡双语教学的环境下,将《人工智能》教材逐步改为全英语教材,这样可以更快地掌握学科的发展动态, 掌握最先进的技术, 与国际发展趋势接轨。Nils J.Nilsson教授所著的《人工智能》教材是美国Stanford大学计算机系本科教材,该教材体系比较符合学生的认知规律,便于学生接受、理解、掌握和巩固所学知识;同时这本书内容丰富、取材新颖,适合作为该课程的英文教材。

4 注重案例教学、改革教学方法

案例教学首创于哈佛大学商学院,在经贸、管理、法学等学科领域的相关专业得到应用并取得显著绩效,然而目前工科专业还较少运用案例教学方法。人工智能的每一部分内容均包含大量概念,内容抽象,算法复杂,学生往往被动“听讲”;并且涉及很多的数理逻辑知识,有些显得难以理解,并且往往让学生感到比较枯燥,学生的学习兴趣就渐渐淡薄,难以获得预期的教学效果。鉴于这一现实问题,我们将案例教学方法引入到该课程的教学之中。

例如在逻辑推理技术和搜索技术这两方面的教学过程中,我们使用参考教材《人工智能:一种现代方法》,并利用其中基于JAVA的教学开发工具包AIMA进行案例设计和实验教学,在教学过程中结合AIMA中的案例来讲解,使比较枯燥的知识以有效、实用和具体的形式表现出来,做到理论与实践相结合。在讲解搜索技术时,以“八皇后”问题为案例,结合AIMA中的设计实现,以讲解和讨论相结合的方式,学习盲目搜索、启发式搜索等算法,使学生不仅能理解状态空间的产生方法,而且能设计算法、实现算法,提高了学生的学习兴趣和实践能力。在学习神经网络、模糊逻辑、进化计算等方面的内容时,我们主要借助于Matlab提供的相关工具箱。

5 加强教学队伍建设、改革考核方法

建立一支爱岗敬业、富有战斗力的教学队伍是出色完成教学任务和提高课程教学质量的根本保证。教学人才资源是教学的第一资源。在学校有关部门的领导和学院的支持下,我们组成一支知识结构和年龄比较合理的教师队伍。

在教师队伍的建设过程中,积极引导鼓励教师对考试方法的改革。一方面这样可以打破以往应试教育的弊病;另一方面,也可以使学生从繁重的死记硬背中解脱出来。结合这门课的特点,我们加强平时思维能力的考核,注重学生实验能力和动手能力的培养,在学习中大量采用写读书报告的形式。在此基础上加大平时成绩的比例,使得平时成绩占到总成绩的40%左右,杜绝依靠一次考试决定成绩的状况。这样,既迫使学生重视平时的学习思考,也减轻有些学生想通过考试作弊完成学习任务的侥幸心理。

人工智能与教育教学范文3

关键词:人工智能;机器学习;教育应用

一、前言

当前的人工智能虽然还不够完善但其在人类的发展进程中起到了巨大的作用。因为其具有了超强的学习和分析的能力,在个人以及人工智能较量的过程中人工智能一直都是处在领先的地位,为此可以利用到人工智能来促进到人类社会的快速发展。

二、相关概念阐述

人工智能又称AI,是模拟物种智能应用的技术实现和科学。机器智能的科研市场领域包括各种图像和语言结构的快速识别,以及使用语言直接处理和服务机器人。它不仅相当于人类行为的智能,还可以系统地模拟物种的思维,并将在几年内超越历史上的物种。在未来,机器人不断学习,以使仿人机器人模仿人类的学习方式,在这一过程,获得新的各种知识,智能机器人的学习过程更快,可以实现对海量综合数据的深入分析。此外,人工智能机器人不仅可以获得更准确的结果,而且具有独特且更快的信号传输速率。许多科学家有能力超越人类自身。在深入思考核心问题时,实际上,很多人因为机器人是人类设计的,所以不可能超越人类的历史,但是人工智能机器人可能具有集成的学习功能,因此这种可能性将变得非常大。人工智能机器人具有继续学习技术的能力,没有人能够预测学习数据后的整体智能水平。

三、人工智能视域下机器人学习的适切性

在当前的文化和教育生活环境中,由于智能教育的兴起,大数据情境系统功能可以为学生综合分析和选择各种类型的信息,从而重用具有潜在影响的知识可以促进智能教育的发展。智能机器人继续学习,但借助计算机来分析综合数据,例如,以完全掌握规则并进行非常有效的分析和预测。可以看出,机器人正为人类智能教育而学习更有益。在教育中,信息化的进程在今天的时代,智能教育无疑已经成为吸引学生在学习过程中的重要因素。将学习与先进技术核心技术结合起来的方法有很多。人工智能机器人必然会给文化教育生态系统带来帮助。向人工智能机器人学习的方式很多,学校教师可以提高和教育的整体质量和效率,学生也可以赢得符合自身市场需求的学习服务,这有助于减轻学生和家长的负担。

四、人工智能视域下机器人学习的应用创新研究

从人工智能技术的角度来看,智能机器人学习是目前世界上最先进的技术。大数据在教育相关领域的应用具有很好的业务前景。人工智能机器人持续学习的应用可以帮助一些学生实现相关知识与数据之间的联系。

(一)机器人学习与教育之间的融合仅从当前的现象来看,大多数教师不了解核心技术,而了解该技术的人也不了解教育,这很容易导致无法在教育与核心之间形成良好的关系。因为技术研发人员不了解教育,所以不能从教育的多个角度审视开发过程,优秀的教师也不能从技术角度回应数据的全面发展。在人工智能开发领域,机器人应该深入地整合到学习和教育中。组织技术实施和教育核心领域的相关人员进行直接沟通和交流,使人工智能机器人在学习和应用过程中能够更充分地认识到技术研发和生产人员的过程。

(二)机器人学习在学习场景方面的应用人工智能在学校教育领域的应用,因其未来的发展趋势而呈现出明显的趋势。然而,随着学校教育核心领域的许多专业学科的介入,对学习人工智能机器人的要求将越来越高。当你开始学习同一个主题时,需要在同一个应用程序中逐步建立不同的场景。这对机器人来说更难在未来继续学习,但也是最值得创新的。仿人机器人普遍对大量综合数据进行深入分析,分析每个学习内容主题的特点和各部分学生的特点,并采取相应的更有针对性的基本教学方法,提高同学教育的速度和效率。

(三)机器人学习对于智慧环境创新方面的应用首先,由于文化教育市场中的数据种类繁多且缺乏正常秩序,这也增加了在大型集成数据系统中分析和处理文化和教育数据的难度。其次,在随后的数据处理过程中,随着时间的推移会遇到数据隐私问题,如何保护数据隐私是另一个需要注意的关键问题。因此,在教育的相关领域,大综合数据的后续处理以改善文化教育和质量,并确保在教育中最终数据的合理使用,必须在许多方面进行协调与合作,从而促进共享的合法性。最后,必须有效地确保可以长期保持教育中的数据情况并实现流程标准化。有可能实现最终数据的统一,这将大大降低全面数据交换的总体成本,并努力实现数据的无缝集成。数据的最终数据主要是由于目标学生的地区差异,以满足同一学生学习知识的不同需求。

人工智能与教育教学范文4

关键词 小学教育 思想品德教学 育人功能 方法与建议

中图分类号:G622.0 文献标识码:A

在现代小学思想品德教学的过程中,教师要尤其重视对学生的思想和素质的培养。传统的思想品德教学过分的强调了对学生的知识能力的培养。在实际教学的过程中,教师习惯于使用强制性的教学方法让学生进行背诵和记忆,但是这样的教学方法对于学生的思维能力的发展和思想政治能力的培养有一定的约束性。因此在实际教学的过程中,教师需要在传统的教学模式的基础上积极的探索和突破,在科学的教学思想下进行创新。因此,在现代小学思想品德教学的实际教学过程中,教师必须要强调对学生的育人功能的培养,通过科学的方法找到提升学生综合素质的最有效的办法。只有这样,才能够真正发挥好小学思想品德教学的真正的价值。

1教师要平等的对待学生

在实际教学的过程中,教师必须要平等地对待每一个学生。在传统的课堂教学的过程中,教师经常会按照学生的学习成绩进行教学,将学生的学习成绩当做是考核的唯一的标准,同时在教学的过程中,教师可能会带有有色眼镜来看待学生。其实这对于学生的学习自信心的培养和学习能力的提升有着重要的影响。所以,在实际教学的过程中,教师必须要平等地对待学生,将每一个W生都当成是可造之才。在教学的时候教师要积极的和学生进行沟通,给学生关心和爱护。在学生遇到困难的时候,教师也要积极给予学生帮助。如在实际教学的过程中,教师可以让学生进行自由的讨论,针对某一个问题,教师可以让学生自由的发表自己的看法。而在教学的过程中,教师应该让每一个学生都有发表自己的看法的机会,这样一来,学生就能够感到自己是跟教师在平等的对话。同时,在学生回答完以后,教师要认真点评每一个学生,就每一个学生的看法谈一谈自己的意见,不要因为学生的考试成绩而用有色眼镜看待学生的回答。此外,在考核学生的时候,教师不要完全按照学生的考试成绩来考核学生,而是从多个角度来考核学生。比如说教师应该从学生的学习态度、学生的学习积极性、学生的学习主动性等各个方面来考察学生的学习,只有这样才能够真正地达到现代素质教育要求的育人功能。这也是发挥好现代小学思想品德教学价值的最有效的办法。

2改变强制性的教学方法

传统的小学思想品德教学比较强调强制性的教学,即在教学的过程中,教师往往会直接画出书本上所谓的知识点,也就是考试的时候经常会考察的内容,然后给学生布置大量的背诵的作业。在下次上课的时候,教师会检查学生的背诵情况。其实这样的教学往往会对学生的学习兴趣产生巨大的打击。巨大的学习压力会使得学生对小学思想品德学习产生消极的抵触的情绪,同时因为在学习的过程中,学生比较累,可能其考试成绩也不会很理想,这就使得学生的学习信心受到了极大的打击。因此,为了更好地发挥小学思想品德教学的价值,教师在实际教学的过程中可以尝试引导学生进行轻松愉快的学习。比如说在教学《和学生友好相处》这一部分的内容的时候,笔者会有意识地引导学生将实际生活的情况和教学内容进行结合,此外笔者还会和学生一起根据实际教学内容排演舞台剧,这样一来学生就能够在排演的过程中对知识有更加深刻的认识和了解。同时,这样的教学方法也有效地提升了教学的趣味性,让学生在学习的过程中更好地感受思想品德学习的魅力。

3运用生活化的教学方法进行教学

在实际教学的过程中,教师还应该尝试使用生活化的教学方法进行教学,这是因为单纯的理论教学很容易让学生在学习的时候产生疲劳,使得学生的学习兴趣受到比较大的消极的影响。但是生活化的教学方式可以使得学生在学习的过程中将所学知识和自己的实际生活结合起来,这样一来,学生就能够在实践的过程中运用自己学习到的知识,同时还能够在实践的过程中检验自己对知识的理解和掌握情况。比如教师可以让学生将自己的生活实际情况和所学知识进行整合和思考,并且说说自己的感受,这样教师就能够对学生的学习情况有更加深入的认识。

现代小学思想品德教学的过程中,教师应该积极运用现代教学思想进行教学,在教学的过程中尊重学生的学习主体性,让学生在学习的过程中更好地发展自己的能力,这样才能够真正发挥好现代小学思想品德教学的育人的功能。

参考文献

人工智能与教育教学范文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。

人工智能与教育教学范文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