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Research on Artificial Intelligent Series Courses of Graduate Students
REN Xiao-ping1,2, REN Qing-xiong3, GUO Fan2
(1. Institute of Intelligent System and Software, Central South University, Changsha 410083, China ; 2. Institute of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China ; 3. Shanxi Institute of Metrology Supervision & Verification, Taiyuan 030002, China)
隨著信息技術的不斷發展,計算機科學滲透生活的各個領域,改變了人們的生活方式和學習方式。其中,人工智能作為計算機科學中迅猛發展的一部分,正在以其獨特的魅力走進人們的視野?!叭斯ぶ悄堋保ˋrtificial Intelligence),顧名思義,即通過應用計算機來模擬人腦的信息接收、思考、判斷以及決策等思維行為過程,進而擴展人腦的思維和行動,幫助人們高效智能化地解決特定問題。近年,人工智能在教育領域中發揮的作用越來越顯著[1],其與眾不同的特點決定了其在教育培訓中的地位,將人工智能應用在農業知識培訓中的可行性也成為教育界熱議的新話題。
1我國農業發展背景和農業培訓必要性分析
11我國農業發展背景
我國是傳統的農業大國,農業對我國的經濟發展具有極其重要的影響,一方面是由于我國人口基數大;另一方面是由于我國進出口貿易主要依靠農產品,農業發展成為影響我國經濟發展最重要的因素之一。但由于各方面原因,我國農業發展還比較落后,尤其與發達國家的現代化農業相比,依舊有較大差距。
12開展農業知識培訓的必要性
反思其他發達國家在?r業發展上實施過的舉措,包括重視農業教育、科研和技術推廣,注意提高勞動者素質;推廣現代農業機械和高技術,重視農場管理;經營集約化、產業化;生產專業化;服務社會化;市場機制與政府扶持相結合;加強農業基礎設施建設等,可以看出,我國在農業知識培訓、素質教育、技術推廣方面與發達國家差距明顯。為發展我國農業,培養一批高素質、懂技術、會經營的農民以及一批愿意為農業發展做出自己貢獻的高學歷人才成為關鍵。農業的發展離不開農民的發展和進步,也離不開受過高等教育的精英人才的共同努力,而開展農業知識培訓,則是為他們的發展奠定了一條夯實的道路。
2人工智能在教育中的應用與發展
近年來,伴隨著人工智能在各行業的應用和發展,人工智能在教育領域中發揮的作用也越來越顯著。例如,智能化的作業批改可以大大減輕教育工作者的沉重負擔,在線學習等網絡教學模式可以讓人們更靈活地接受教育。從人工智能誕生伊始,其就與教育產生了密不可分的聯系,延續發展至今,人工智能在教育領域中的應用主要包含以下幾個方面。
21基于人工智能的計算機網絡課程
計算機網絡教育是對傳統教育方式的一次革新,而人工智能對網絡教育的滲透,又將其推向了新的發展高度。[2]學生可以自主地登錄網絡平臺進行在線學習,根據智能導學系統制訂學習計劃,進行在線測試。例如近年來大為流行的MOOC課程,學生可以便捷地通過網絡獲取全球最高質量的教學資源,并可以量身打造自己的學習計劃。
22基于人工智能的教師輔助系統
近十年來,智能傳感器、語音識別、圖像識別、深度學習、大數據等方面的蓬勃發展令信息的采集及處理越來越準確高效,這無疑使得人工智能與輔助教學系統的融合變得越來越深入。借助于語音識別、圖像識別等技術,學生可以將學習過程中遇到的問題上傳至系統,借助于數據庫系統對信息準確的搜素和整合能力,實時地為學生提供答案或相關信息,答疑解惑。目前此類應用軟件的應用廣泛,例如小猿搜題、百度作業幫等。
23基于人工智能的教育數據庫系統
隨著信息化時代的到來,如何高效地搜集、分類和檢索碎片化的教育信息和教學資源,無疑是一項巨大的挑戰。為了更有效地分配和管理信息,在教育中引入智能化的數據庫系統勢在必行?,F如今數據挖掘和深度學習的研究成果不斷深入,依托知識庫系統對教育信息的整合與構建,學生可以將已習得的零星的知識點進行擴充,由點至面的不斷學習新知識;依托教育資源管理系統中來,教育管理工作者可以合理分配教學資源,讓人們從爆炸式的高密度信息中解放出來,真正做到物為己用,因材施教。
3人工智能與農業知識培訓的結合
新時代社會經濟的發展為國家農業產業的發展翻開了新的篇章,如何加快社會主義農業現代化,促進農業轉型,這為新時代的農業知識教育提出了新的要求。另外,近年來勞動力轉型的趨勢日益顯著。隨著農業勞動人口數量的減少,為了提高農業生產效率,需要有素質、懂知識的農民投入農業生產中來。因而,對于農業知識培訓的革新作為農業現代化建設的重中之重,已被提上日程。
人工智能技術和教育領域融合的不斷完善成熟,基于人工智能的農業知識培訓正如雨后春筍般涌現,在農業教育培訓領域嶄露頭角。
31人工智能應用于農業知識培訓的優勢
從我國農業發展的現狀看,較之于發達國家,我國農業從業者的基數巨大但是整體受教育程度偏低,農業專業領域的知識匱乏,農業知識教育的推廣不僅薄弱,而且效率低下。因此,伴隨著信息化時代“互聯網+”的新型教育模式對傳統教模式的強有力革新,基于人工智能的農業知識培訓展示了其強大的威力和優勢,具體可以總結為如下兩個方面。
311個性化教育針對性強
相比于課堂教學的傳統模式,基于人工智能的網上在線教育模式能夠為學生個性化地制訂學習計劃,靈活安排學習時間。這有力地解決了學生參加農業知識培訓的時間成本問題,農業從業者可利用閑暇時間自主安排學習。另外,針對于培訓者的當前知識水平和培訓需求,培訓平臺可以個性化地安排教學相關領域的專業知識和操作技能。
312教育資源利用率高
我國當前的農業知識培訓,教育教師需求數量和實際在崗教師資源極不匹配,具備豐富農業專業知識和農業生產經驗的教師數量缺乏,這是導致農業知識培訓推廣速度緩慢的重要原因。而人工智能為這一問題的解決帶來了福音,智能化的教學進程得以讓教師從繁重的教學負擔中解放。同時,基于網絡的課程資源共享可以讓先進的農業技術走進千家萬戶,讓學生與優秀農業知識的距離不再遙遠。
4平臺開發的系統架構
基于人工智能技術,一個合理的農業知識培訓平臺能夠像一個優秀的教師那樣具備完備的農業專業知識和優良的教學技能知識,并且能夠模擬及擴充教師的教學過程。除此之外,該培訓平臺還能夠準確實時地與學生進行信息交互,有針對性地開展個性化教學,并可以自適應地完成教學效力評估和反饋,不斷更新和完善教學內容和教學策略?;谝陨戏治?,該開發平臺的系統架構分為學生模型、教師模型、綜合數據庫模型和人機交互接口四個組成部分,結合下圖對每一部分分別進行詳細闡述。
41學生模型
學生模型應針對不同的學生,準確地評估學生當前的學習水平,對學生的學習背景、知識水平、知識架構進行診斷和評定,以便有針對性地制訂教學方案,進而實施個性化教育。
另外,學生模型需要對學習過程中的學生的學習情況進行記錄入庫,對教育效果進行評定,從而診斷出當前教學計劃是否合適,以便下述教師模型中對教學內容和教學策略的靈活調整。
42教師模型
教師是教學工作開展過程中的主體,一個合理的教師模型應該包括如下三個部分。
教師模型首先完成教學內容的選擇,這要根據學生模型中對學生當前的學習水平的評定,并且針對學生既定的學習目標,并從下述知識庫中調取對應的內容,為教學的開展做好準備。
在確定了教什么的問題之后,教室模型要確定如何教的問題,即選取合理的教學策略開展教學。教學方式的選擇依附于學生模型,而又能根據學生學習情況記錄進行反饋動態,不斷完善和調整教學策略。
另外,在傳統教學模式中,教師傳授知識,并能為學生答疑解惑。當學生在學習過程中遇到問題和疑惑時,教師模型應該實時地提供信息支持,為學生提供針對性的幫助。因而教師模型要實現與人機交互接口的實時連接,在問題到來時控制模塊驅動應答部分為學生答疑解惑。
43綜合數據庫模型
綜合數據庫模塊為農業知識培訓系統提供數據庫支持,主要包括以下三個模塊。
知識庫模塊中分類別地存放著農業領域的專業知識,包括文本、圖像、自然語言、多媒體等多個類型的學習知識。一旦教師模型中完成了教學內容的選擇,便由此模塊中調取相對應的文件開展教學。
專家評估模塊用于處理教學過程中的教學效果評價和經驗總結,為教師模型中的各個環節的反饋和更新迭代提供數據支持。在一個完善的教學過程,教師需要根據學生的學習效果進行總結和反饋,以此指導下一步的教學內容和策略的更新。
為了對學生階段性學習的效果進行評估,還需要引入測試考核模塊對學生的成績進行量化考核。測試考核模塊中包含學生答題庫和成績測評庫,準確檢測出開展農業知識培?的作用與效果。
44人機交互接口
基于人工智能的農業知識培訓的過程是學生和系統進行交流的過程,所以一個友好的人機接口是系統必不可少的組成部分。在這一模塊中,友好的圖形用戶界面的設計能夠幫助學生流暢地接收信息,提高學習效率。同時,借助于人工智能中對語音和圖像信號的先進識別技術,人機交互接口可以智能化地接收分析和理解學生的自然語言信息和動作信息,進而為系統提供寶貴的輸入信息。
1幼兒園國學教育開展中存在的問題
時代轉型下的“國學熱”催生了幼兒國學教育潮流,但在具體實踐中教育效果卻不盡如人意??v觀現階段的幼兒國學教育,我們不難發現其存在一定的誤區:
1.1教學活動方式單一
“幼兒園在進行國學啟蒙教育時采用的教學形式較為單一,幼兒園采用的最主要方式是誦讀法[1]”。首先,一位老師面對多位幼兒,教師朗讀示范,幼兒跟讀后進行熟背是現在多數幼兒園的教學形式,以強迫幼兒“讀經”的形式灌輸傳統文化知識。其次,教師多采用傳統的“獎勵”模式來激勵幼兒背誦。導致幼兒背誦課文僅僅是為了表現自己并獲得獎勵,而并非為了獲取知識。這種單一的教學模式,忽視了幼兒的興趣,也體現不了幼兒學習國學經典的真實意義。
1.2缺乏國學啟蒙環境的熏陶
當前幼兒園的國學環境啟蒙大多形式較為復古。根據調查,目前幼兒園進行的環境創設,大多是形式上的創設。大多數幼兒園誤以為將國學經典(如《千字文》《百家姓》《三字經》)通篇印在墻面上、將國學經典人物畫像掛在墻上,或者在某一區域內擺放古代學習的書桌和古代書本,便是營造了國學環境。這些復古形式的長期使用會使幼兒對國學失去興趣,產生“抵觸”和“視而不見”的現象。
1.3缺乏科學系統的國學教育內容
國學文化包羅萬象。首先,當前大部分私立幼兒園對幼兒國學教育的理解都停留在國學經典典籍這個層面上,將國學典籍的教學作為國學教育的重點,且80%以上的幼兒園都單純地以《弟子規》和《千字文》背誦作為國學教育的主要內容。其次,幼兒園國學教育內容的選擇忽視了幼兒年齡階段特點和身心發展水平,教材也不具備層次性。
2幼兒園國學教育融入人工智能的必要性
時代轉型背景下,人工智能與教育領域的深度融合是解決當前幼兒國學教育問題、健康發展的必經之路。當前幼兒園亟須建設國學特色課程、提高國學教師素質、實現高效的因材施教。
人工智能是一門綜合的交叉學科,涉及計算機科學、生理學、哲學、心理學、哲學和語言學等多個領域。[9]首先,人工智能的新型教育模式能綜合多領域學科知識,打破單一的教學方式,創新當前幼兒國學教育。其次,人工智能可以發揮其智能化、自動化、個性化和協同的特點,為幼兒園區域活動提供智能化、自動化的環境創設材料。此外,人工智能可以根據每一位幼兒的特點采用大數據分析的方式,分析幼兒認知發展程度,在夯實國學教育理論的基礎上,根據幼兒身心發展規律循序漸進地實施幼兒國學教育,在真正意義上建設并發展幼兒園特色課程。[2]國學教育師資短缺是阻礙國學教育發展的首要因素。教師短缺是一個嚴重的問題,對教育影響重大。而人工智能能夠獨立扮演教師的角色,且儲備了大量國學專業知識。人工智能在以教師的角色進入幼兒園師資隊伍的同時,對幼兒教師本身提出了新的要求。人工智能背景下的幼兒教師需要具備更廣泛的知識范圍、更強的綜合素質、創新型的思維以及較強的信息技術應用能力。因此,人工智能以其本身的智能化和幼兒教師的專業化能夠提高幼兒園師資隊伍的整體素質。
幼兒園國學教育融入人工智能,旨在促進幼兒國學個性化教育。在幼兒園國學教育中引入人工智能,為幼兒活動提供了創新性的玩教具和活動形式。在國學教育中,兼顧幼兒的特殊性,通過分析不同年齡段的幼兒身體發育程度、認知水平、思維能力、學習接受程度,為幼兒制定個性化課程。因此,人工智能技術與國學教育融合能兼顧個體的特殊性,能夠高效地做到因材施教。
3幼兒園國學教育融入人工智能的路徑
幼兒園國學教育融入人工智能是在遵循幼兒身心發展規律的同時,借助人工智能科技優勢,實現傳統幼兒國學教育與人工智能的有機結合,能夠增強國學教育的效果。
3.1環境創設
人工智能以其不可匹敵的技術優勢,創設全新的學校環境特征[3]。國學環境創設融入人工智能是促進國學教育開展的重要路徑。在傳統環境靜態創設的基礎上,安置多媒體一體機來創設動態多變的主題墻,播放國學經典動畫、歌曲、故事,展示栩栩如生的動態人物造型,呈現豐富多樣的色彩,使幼兒園的墻面設計能夠有效地將動態和靜態相結合。除了提供動態國學經典文化元素之外,還可以利用人工智能篩選不同年齡段的國學知識展現給幼兒,創設符合幼兒年齡特點的主題墻。天花板是傳統環境創設易忽略的一步。吊飾是懸掛于天花板的裝飾,它能夠為幼兒園內公共環境增添動感和立體感??梢岳萌斯ぶ悄軐鴮W經典文化中的人物形象(孔融、孟子、孔子)、書法作品、傳世經典國畫、經典國學典籍(《三字經》《千字文》)等投影展示到天花板上。同時,在圖書角安置人工智能設備,將傳統紙質書籍與有聲讀物有機結合,打造人工智能讀書角。書架旁邊則可以布置以國學經典文化為主元素的周邊,力圖將智能元素與傳統文化元素相結合進行環境創設。
3.2人工智能教學系統
人工智能教育系統的融入促進了“有形”教師與“隱形”教師的有效結合,發揮了國學教育的巨大效力。首先,智能多媒體一體機是較為普遍的一種人工智能系統。在組織國學經典教育過程中利用其人工智能計算的個性特點,選擇出適合各個年齡階段兒童的國學經典知識。以小班為例,人工智能設備篩選出適合小班幼兒觀看的圖片、國學律動、順口溜、兒童化故事等,并以動態方式展現給幼兒。同時,教師要對多媒體設備進行有效操作、關注幼兒的身心狀態。其次,人工智能機器人基本可以代替傳統教師進行“教學自動化設計”,減輕教師負擔。機器人能為幼兒營造出一種“混合現實”的環境,讓幼兒更好地參與到故事表達中,機器人作為活動組織者,替代了教師在活動組織中的主導角色,自行設計活動流程,引導幼兒自主探索學習。此外,遠程教學是基于人工智能的教育交流平臺。[4]幼兒園建立遠程教學,以線上互動的方式,將幼兒國學教育專家與幼兒園的孩子聯系起來,實現專家與孩子的線上國學交流和互動,以便對幼兒進行更專業、更科學的國學教育指導。
3.3智能化、自動化的國學區域活動
區域活動,是指教師根據教育目標,為幼兒提供一定的活動空間和活動材料,幼兒在豐富的環境中進行自主、自由的探索性活動和個性化學習。幼兒國學區域活動的智能化能促進幼兒園學知識的有效獲得。
3.3.1智能化材料
人工智能的發展帶來智能化的益智玩教具,智能機器人尤為突出。首先,在國學區域活動中投放智能化的玩教具,能夠實現區域活動智能化。以國學藝術活動“智能機器人與幼兒園皮影戲剪紙活動的融合”為例。在幼兒美工區進行活動前,人工智能機器人獨自操作皮影戲,并展示給幼兒,啟發幼兒如何做皮影戲剪紙。隨后,機器人可以扮演活動組織者,引導幼兒逐步完成皮影剪紙。其次,國學的益智玩教具還包括國學經典有聲讀物、國學趣味創意觸感玩具書、智能優秀傳統人物模型、智能傳統習俗文物模型等。這些智能化材料的投入將大大提升區域活動的智能化和自主性。
3.3.2自主化學習
人工智能教學系統或者人工智能機器人以教師身份介入國學區域活動,代替傳統教師引領幼兒在區域內自主進行國學知識探索、學習。以國學語文活動《三字經》為例,機器人講故事、與幼兒進行國學知識交流對話,帶領幼兒唱讀《三字經》,使幼兒自主理解三字經的含義,并模仿、學習三字經中的優良習慣。當然,幼兒教師并不能完全退出區域活動,教師要選擇恰當的介入方式。教師在幼兒開展區域活動中要時常觀察幼兒,在他們遇到困難、秩序混亂以及幼兒身心安全受到威脅時,教師要及時介入,保證幼兒的自主化學習順利開展。
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Study on Intelligent Game Development and Design Teaching
YU Hong, WANG Guoyin, LIU Hongtao
(Institute of Computer Science and Technology, Chongqing University of Posts & Telecommunication, Chongqing 400065, China)
關鍵詞:人工智能;機器學習;教育應用
一、前言
當前的人工智能雖然還不夠完善但其在人類的發展進程中起到了巨大的作用。因為其具有了超強的學習和分析的能力,在個人以及人工智能較量的過程中人工智能一直都是處在領先的地位,為此可以利用到人工智能來促進到人類社會的快速發展。
二、相關概念闡述
人工智能又稱AI,是模擬物種智能應用的技術實現和科學。機器智能的科研市場領域包括各種圖像和語言結構的快速識別,以及使用語言直接處理和服務機器人。它不僅相當于人類行為的智能,還可以系統地模擬物種的思維,并將在幾年內超越歷史上的物種。在未來,機器人不斷學習,以使仿人機器人模仿人類的學習方式,在這一過程,獲得新的各種知識,智能機器人的學習過程更快,可以實現對海量綜合數據的深入分析。此外,人工智能機器人不僅可以獲得更準確的結果,而且具有獨特且更快的信號傳輸速率。許多科學家有能力超越人類自身。在深入思考核心問題時,實際上,很多人因為機器人是人類設計的,所以不可能超越人類的歷史,但是人工智能機器人可能具有集成的學習功能,因此這種可能性將變得非常大。人工智能機器人具有繼續學習技術的能力,沒有人能夠預測學習數據后的整體智能水平。
三、人工智能視域下機器人學習的適切性
在當前的文化和教育生活環境中,由于智能教育的興起,大數據情境系統功能可以為學生綜合分析和選擇各種類型的信息,從而重用具有潛在影響的知識可以促進智能教育的發展。智能機器人繼續學習,但借助計算機來分析綜合數據,例如,以完全掌握規則并進行非常有效的分析和預測??梢钥闯?,機器人正為人類智能教育而學習更有益。在教育中,信息化的進程在今天的時代,智能教育無疑已經成為吸引學生在學習過程中的重要因素。將學習與先進技術核心技術結合起來的方法有很多。人工智能機器人必然會給文化教育生態系統帶來幫助。向人工智能機器人學習的方式很多,學校教師可以提高和教育的整體質量和效率,學生也可以贏得符合自身市場需求的學習服務,這有助于減輕學生和家長的負擔。
四、人工智能視域下機器人學習的應用創新研究
從人工智能技術的角度來看,智能機器人學習是目前世界上最先進的技術。大數據在教育相關領域的應用具有很好的業務前景。人工智能機器人持續學習的應用可以幫助一些學生實現相關知識與數據之間的聯系。
(一)機器人學習與教育之間的融合僅從當前的現象來看,大多數教師不了解核心技術,而了解該技術的人也不了解教育,這很容易導致無法在教育與核心之間形成良好的關系。因為技術研發人員不了解教育,所以不能從教育的多個角度審視開發過程,優秀的教師也不能從技術角度回應數據的全面發展。在人工智能開發領域,機器人應該深入地整合到學習和教育中。組織技術實施和教育核心領域的相關人員進行直接溝通和交流,使人工智能機器人在學習和應用過程中能夠更充分地認識到技術研發和生產人員的過程。
(二)機器人學習在學習場景方面的應用人工智能在學校教育領域的應用,因其未來的發展趨勢而呈現出明顯的趨勢。然而,隨著學校教育核心領域的許多專業學科的介入,對學習人工智能機器人的要求將越來越高。當你開始學習同一個主題時,需要在同一個應用程序中逐步建立不同的場景。這對機器人來說更難在未來繼續學習,但也是最值得創新的。仿人機器人普遍對大量綜合數據進行深入分析,分析每個學習內容主題的特點和各部分學生的特點,并采取相應的更有針對性的基本教學方法,提高同學教育的速度和效率。
(三)機器人學習對于智慧環境創新方面的應用首先,由于文化教育市場中的數據種類繁多且缺乏正常秩序,這也增加了在大型集成數據系統中分析和處理文化和教育數據的難度。其次,在隨后的數據處理過程中,隨著時間的推移會遇到數據隱私問題,如何保護數據隱私是另一個需要注意的關鍵問題。因此,在教育的相關領域,大綜合數據的后續處理以改善文化教育和質量,并確保在教育中最終數據的合理使用,必須在許多方面進行協調與合作,從而促進共享的合法性。最后,必須有效地確??梢蚤L期保持教育中的數據情況并實現流程標準化。有可能實現最終數據的統一,這將大大降低全面數據交換的總體成本,并努力實現數據的無縫集成。數據的最終數據主要是由于目標學生的地區差異,以滿足同一學生學習知識的不同需求。
關鍵詞:訊飛超腦計劃;人工智能;未來生活
中圖分類號:TP18 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)01-00218-01
人工智能包含三個層次:計算智能、感知智能和認知智能,訊飛超腦計劃是包含模擬人腦的知識表示與推理、類人學習機制與新知識的獲取、機器加載專業知識成為專門的教育領域。訊飛超腦計劃是基于全球關于人工神經網絡的深度學習研究,簡單來說就是希望未來訊飛超腦計劃能夠將人工智能從只是簡單地能聽會說到能夠深度思考相關問題的科技轉變。人工智能的不斷開拓創新是為了幫助人類能夠更好地生活,我們應該注重人工智能的發展推進,將其廣泛合理地應用到生活的實際中去。
1 訊飛超腦計劃目前取得的階段學習研究成果
1.1 訊飛超腦計劃關于我國現階段關于高中生學習教育的人工智能成果
隨著近年來教育電子多媒體設備的投入普及使用,使目前的高中老師在課堂上更習慣用電子化的教學方式來替代傳統的板書課本單一枯燥的教學,與此同時,現階段高中生也同樣具備使用移動互聯網的條件,這樣就使得科大訊飛超腦計劃的教育產品可以形成以下的模式如圖1所示。
采用此智能的學習模式可以使我國的高中生接受公平的最好的教育,這就需要借助人工智能的幫助來使老師提高自身的教育水平,使高中生豐富并開闊自身的視野。課堂教學包括了在線課堂、暢言交互式多媒體教學系統以及暢言智能語音等,這種新穎的課堂教學模式使原本單一的教學方式變成了思想上任意遨游的知識海洋;智能考試包含了標準考場、英語四六級網上閱卷、普通話與英語口語測試等方面,智能考試系統從字跡工整的程度、詞匯量的豐富度、語法的正確性與通順性等多個方面來評判考試試卷,加上多年來的不斷改進,人工智能的評判方法跟相關專家的人工試卷評判的相似度相差無幾,很大程度地增加了試卷評判的效率性與公平性;學習產品與教育評價更是覆蓋到了從低到高的各個層面的產品組織結構,更有利于高中生的學習與應試教育的公平性。
1.2 訊飛超腦計劃對于提高人類生活水平的成果
隨著人工智能技術在經濟、教育、文化、娛樂等領域的不斷應用,使人們的生活質量水平得到了很大程度的提高,人工智能帶來的方便快捷對于人類的發展進化與物質文化的進步產生了不可忽視的作用。隨著訊飛超腦計劃的推出,一方面,可以把人類從繁重的勞動中解放出來,很大程度地提高人類生產生活的效率與質量;另一方面,人工智能的進步會極大地革新人類的思維方式,使人們能夠多角度地認知世界,加深對人類對自身所處的宇宙地位的思考,利于人不斷地探索奧秘,進一步推進人類社會的進步。
2 訊飛超腦計劃下人工智能對于未來生活的影響及其發展趨勢
2.1 訊飛超腦計劃下人工智能對未來生活的影響
由于訊飛超腦計劃是感知智能結合認知智能的再創新,使得未來機器將會實現高水平的感知智能,具有更多的包括語音識別、手寫識別以及圖像識別的更多智能感知能力與實現包括智能客服、人機交互等的取代人類腦力勞動的認知智能突破。所以說訊飛超腦計劃下的人工智能在未來的教育、經濟、文化、社會結構等未來生活的各個方面都會產生重大影響。在教育上,人工智能的應用優化了課堂結構,使學生能夠實時接受外界的新知識以及與時俱進的教育模式改革;在經濟上,人工智能的高效能與高效率會明顯提高經濟效益,用人工智能來進行財務管理有助于縮減不必要的人工勞務開支與相關的培訓費用,利于經濟的變革與提高;在文化上,人工智能對于人類語言文化與圖像處理上的優勢日益凸顯出來,可以確定的是人工智能的發展將會深入到人類生活的各個層面中去。
2.2 訊飛超腦計劃下人工智能的未來發展趨勢
隨著人工智能的不斷演進,人工智能從最初能存會算的計算智能階段,到后來的能聽會說、能看會認的感知智能階段,最后再到訊飛超腦計劃下提出的讓機器能理解、會思考的認知智能階段,未來的人工智能在語言理解、知識表達、聯想推理以及自主學習等方面都將會取得很大的進展。
3 結語
人工智能對于未來生活的影響是多方面的,在未來生活的各個方面都十分顯著。與此同時,訊飛超腦計劃下的人工智能不斷的改革創新與發展,也將更快地推動人類的發展,人工智能與人類的生活是互相影響又相互制約的。人工智能的不斷發展給人類的未來生活帶來了很大程度的改變,人類在不斷開拓人工智能的領域時也應不斷提高自身能力與素養,以適應人工智能帶來的不斷創新和改變。
參考文獻:
[1]張妮,徐文尚,王文文.人工智能技術發展及應用研究綜述[J].煤礦機械.2009,30卷(2).
關鍵詞:人工智能;雙語教學;實驗和設計
中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2008)11-20294-01
1 引言
人工智能是關于人造物的智能行為,而智能行為包括知覺、推理、學習、交流和在復雜環境中的行為。人工智能的一個長期目標是發明出可以像人類一樣或能更好地完成以上行為的機器;另一個目標是理解這種智能行為是否存在于機器、人類或其他動物中。因此,人工智能包含了科學和工程的雙重目標[2]。因此,可以認為人工智能是從思維、感知、行為三層次,從科學目標、工程目標兩方面,研究探索、模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及其應用的一門計算機學科專業基礎課。
目前,國內外重點大學都非常重視該門課程的教學和研究,許多重點大學都有自己獨立的人工智能研究所。《人工智能》是一門多學科交叉的課程,特別涉及控制論、信息論、語言學、神經生理學、數學、哲學等多種學科;所以該學科具有知識點多,牽涉面廣;內容抽象,不易理解;理論性強,需要較好的數學基礎和較強的邏輯思維能力等特點。導致教師、學生在教、學的過程中都顯得比較吃力。那么如何把握課程的特點,幫助學生找到好的學習方法,使他們能充分發揮自己的能力,提高學習興趣就成為我們教學研究過程中的主要目標[3]。
考慮到本課程的多學科交叉性以及相關信息學科的快速發展,在目前高校提倡雙語教學的環境下,擬將《人工智能》教材改為全英語教材,這樣可更快地掌握學科的發展動態,掌握最先進的技術,與國際發展趨勢接軌。
2 選擇合適實效的教材,精心安排教學內容
計算機雙語教學的正常開展,必須依托優秀的計算機專業外語教科書和教學參考用書。沒有原版計算機專業外語教科節和教學參考用書,教師和學生都無法接觸到“原汁原味”的專業外語。更重要的是,教師在使用原版教材時,可以從中借鑒國外現代的教學理念、先進的教學方法和手段,學到新的教育思想和與國際接軌的人才培養新體系,更容易了解到計算機科學發展的最新動態[4]。我們主要采用了Nils J.Nilsson教授所著的《人工智能》,該教材是美國Stanford大學計算機系本科教材,教材體系比較符合學生的認知規律,便于學生接受、理解、掌握和鞏固所學知識。同時這本書內容豐富、取材新穎。該書從什么是人工智能談起,分別對響應機器、狀態搜索、知識的表示和推理、基于邏輯的規劃方法、通信與集成等人工智能的主要理論和重要應用領域進行了詳細闡述,通過對本書的選擇可以是學生與國際著名大學獲得同樣的知識。與此同時,我們不拘泥于這一本書,結合學生的實際情況,還給學生提供了一些參考數目,以“必需、夠用”為度,以“夠用、適度”為綱,提高學生的學習興趣[3]。
3 改革教學方法
3.1 專業知識和英語知識雙重性的培養目標
雙語教學目標是雙重性的,其一是獲取學科知識,其二是培養和提高學生運用外語的能力。這兩個目標在教學過程中,體現的程度有所不同。獲取學科知識是直接的。學生每上完一節課,就必然會有這一節課的收獲。比方說,這節課學習了哪一章節,主要內容是什么,有哪些知識點,重難點在哪里等等[1]。
以“人工智能”這門課為例。專業知識的教學重點是人工智能發展史、各類搜索和謂詞演算、命題演算、模式識別、自然語言理解等。對這些重點內容,我們主要使用英文講解,必要時輔以漢語解釋。英語知識的教學重點是那些人工智能有的概念(詞匯)和表達方式等。這些知識在一般性的專業英語課程中接觸不到,但人工智能學習中又是基本的和必要的。例如:“Neural Networks”、“Uninformed Search”、“Heuristic Search”、“ Propositional Calculus”等詞匯是人工智能領域的重要詞匯,而這些詞匯在其他英語環境中非常少的出現。因此,這些內容也就很自然地成為英語知識的教學重點,通過對這些詞匯和概念的認識可以進一步提高計算機專業英語的水平。
3.2 教學模式
雙語教學與普通教學課程有相同之處,當然也有許多不同的地方。學生在課堂上要學習的知識和技巧的含量比以往增多。因為雙語教學具有雙重性目標,所以,在一節雙語課堂中,學生不僅要集中精力弄明白本節課所學的學科內容,還要在學習的過程中,接受潛移默化的第二語言的熏陶。學生和老師之間必須配合默契。這就要求老師要比普通課程花更多的注意力去注意學生的反應。當學生有問題時,必須提出,以求盡快解決疑難;當教師發現學生面露難色時,就要考慮,這一部分內容是否難以理解。如果感覺較難,就應當注意解釋。再者,雙語教學因其本身所用教學語言的特殊性,決定了課堂教學不可能像傳統教學過程一樣,實行“注入式”教學方法:而應當實行“以學生為中心”的新型教學模式,鍛煉學生的能力。因此,學生如何學習就成了教學過程的重點。此外,教學中還應注意正確處理好外語教學與專業課教學的關系。必須明確雙語教學不是單純地學外語,而是用外語教和學,學生應重點掌握專業知識,切忌將雙語課變為普通英語課的翻版[4]。
3.3 運用多媒體技術
在課堂教學中,要充分利用多媒體教學的優點,有效、生動地開展教學。采用了動畫課件、錄像教學、實物演示、網絡教學等豐富多彩的教學手段,激發學生對本課程學習的興趣和好奇心。通過這些動畫、錄像可以有效彌補由于雙語教學中詞匯或概念理解上的困難,進一步讓學生了解人工智能技術的發展和應用。同時,在講解一些難以理解的原理和較復雜的算法時,借助CAI課件加上flas,將專業英語詞匯融入進來,即可以生動形象地解釋原理,增強教學內容層次感,又可以大大簡化學生學習專業詞匯的難度。
4 結束語
本文是我們對《人工智能》課程雙語教學實踐經驗的總結。在雙語教學的目標是培養學生自主地使用英語來學習計算機專業知識的能力目標下,對《人工智能》課程雙語教學方法進行了改革,主要包括:(1)注重專業知識和英語知識雙重性的培養目標;(2)實行“以學生為中心”的新型教學模式;(3)運用多媒體技術三個方面。該教學方法的改革將進一步提高教學效果,更好地實現教學目標,提高教學水平,培養出更好的適合社會需求的工程技術人才。
參考文獻:
[1] 秦奕青, 佟俐鵑, 趙剛. 計算機學科中的雙語教學實踐研究[J]. 現代教育技術, 2007,17(9):105-107.
[2] 韓麗娟, 孫玉紅, 李圣君. 《人工智能》教程改革初探[J]. 電腦知識與技術(學術交流), 2007,(7):222-223.
[3] 趙蔓, 何千舟. 面向21世紀的《人工智能》課程的教學思考[J]. 沈陽教育學院學報, 2004,6(4):131-132.
[4] 王建芳. 計算機雙語教學初探[J]. 教書育人:大學頻道, 2005,(1):104-105.