人工智能与教育培训

2024-05-16

人工智能与教育培训(精选9篇)

人工智能与教育培训 第1篇

人工智能与未来教育的任务

编者按

项贤明:南京师范大学教育科学学院教授、博士生导师、中华教育改进社副理事长请输入标题

bcdef原文发表在华东师范大学学报(教育科学版)2017年第五期“人工智能与未来教育”笔谈(下)请输入标题

abcdefg如果从普雷希(S.L.Pressey)1926年的那台教学机器算起,人类教育与机器之间结成关系至今已有91年的历史了。在这90余年里,关于机器与人类教育的话题时起时伏,一直没有离开过相关学者的视线。我们今天讨论的人工智能与人类教育的问题,在很多方面已经远远超越了普雷希和斯金纳(B.F.Skinner)时代教学机器的意义。它不仅涉及教学环节中的某种工具或具体技术问题,而且包含了对人类教育任务的根本挑战,是对人类教育的一种更加直接而全面的影响。在近期兴起的关于人工智能与教育问题的讨论中,我们绝大多数人对人工智能都怀抱着积极的、正面的期望。然而,在我看来,人工智能给我们带来的绝不都是积极的影响,在一定意义上我们甚至可以说,人工智能是一种比核技术更需要引起我们警惕的新技术。首先让我们来讨论这样一个问题:我们人类是凭据什么成了这个星球的主人的?这里所说的“主人”当然不是简单粗暴征服自然的master,而是能玩转这个世界的player。我们既没有尖牙利爪获取猎物、抵御天敌,也没有浓密皮毛对付严寒。我们凭什么成了这个星球的主人?教育学和人类学等学科对这个问题的解释是,人类的生理构造未特化和反应机制未确定,赋予了人类以很强的可塑性,使人有很强的学习能力,可以通过接受教育积累和形成日益强大的适应能力。人类正是因为自身强大的学习能力,才能够适应各种各样的新环境,解决各种各样的新问题,从而超越了其他生命存在。远古智人能从非洲到欧洲去生活,并且击败当时已经在那里生活的尼安德特人,说明他们已经具有很强的学习和适应能力。也就是说,我们正是依靠智能,才成为这个星球的主人的。当然,智能并不只是简单的脑量多少。如果凭脑量的话,非洲丛林象的大脑比我们要大得多。但是,人类大脑的神经元数量却是非洲丛林象的3倍多。如果你今天欺负了一头大象,几十年后这头大象还会认出你来,找你的麻烦。大象的这一能力至少比我强得多。今天我在这里和你相识,明天再见面就有可能记不清你是谁了。这个有趣的例子或许也能说明,给我们人类强大生存竞争力的不只是像记忆这样低级的智能,而是以创新为突出特点的高级智能。人类之所以能成为这个星球的主人,最重要的是我们所具有的高级智能已使我们能够创造出工具来延伸我们的能力,我们不仅能够适应自然,而且能够改造自然。我们很多的研究都证明了,人类之所以能够成为这个星球的主人,是因为我们有了以一系列高级智能为基础的强大学习能力。正是高级智能,让我们成了这个星球的主人。人类进步的历史上曾发生过三次认知革命。在我看来,我们今天可能正处在第四次认知革命的前夜。第一次认知革命大约发生在7万年前。由于智慧的产生,特别是语言的产生,人能够组织起来,能够比其他动物更好地协同,从而使智人成了这个星球的主人。也正是在这个时候,出现了以适应性为主要特征的原始社会的教育,这是一种“适应为王”的教育。第二次认知革命,发生在人类进入农业社会之后,大概在距今1.2万年之前。在这个发展阶段,掌握更多的自然规律十分重要。只有掌握了更多的自然规律,我们才能够更好地顺应自然规律,从而过上好的生活。我去年第一次看见闪电和雷雨时开始泡稻种,获得了大丰收;今年偷了个懒,第五次看见闪电才开始泡稻种,结果水稻种下去后只会疯涨,不结稻穗,差点没把自己和家人饿死。记住这些自然规律,实在太重要了。于是,我们看到农业社会的教育,往往都特别强调“记忆”的重要性。我们中国人在传统上就特别崇拜那些“博闻强识”、“学富五车”的人。这种“记忆为王”的教育传统,甚至一直影响到今天的中国教育。第三次认知革命,大概是从150年前人类迈入工业时代开始的。在这个时代,人类跟以前时代最大的不同是什么?那就是我们创造出了自然界从来没有的东西,甚至能够创造出自然界没有的生命。所以,这个时代越往后发展,创新的意义和价值就越突出。我们今天讨论的人工智能,也是我们创造出来的东西。在这一时期,人跟自然界的关系已经出现了一个很大的变化,即人类已经在很多方面超越自然选择了。在农业时代,人工选择就开始干预自然选择的进程了,今天我们已经不只是干预,而是能够逆转甚至创造出自然进化过程。在理论上,我们不仅可以让尼安德特人和霸王龙一道复活,而且可以通过修改尼安德特人的基因来创造出某一从未有过的新人种。正如我们看到的那样,这是一个“创新为王”的时代,人的创新能力的培养在教育过程中的意义十分突出。如今,我们正站在第四次认知革命的门槛上。我们称这个时代为“智能时代”。在这个时代,我们将不仅能够创造出自然界不曾有过的实体事物,而且能够在人脑之外创造出类似人类智慧的“人工智能”。在智能时代,我们甚至可以把部分的智慧工作也交给机器。当初深蓝战胜国际象棋高手时,我们不十分吃惊,因为大家知道人背棋谱怎能是电脑的对手。前不久阿尔法狗战胜围棋高手,却让我们大吃一惊。为什么?因为围棋和国际象棋不同,它的背后有所谓的“道”,也就是有哲学理念。它要从全局出发,进行十分复杂的判断和选择,而不只是一步步简单计算的累积,这是一个质的飞跃。我们别忘了,这个时候机器已经具备了人最重要的能力:它已能够学习。它具有了我们能够成为这个星球主人的重要特征:高级智能。在我看来,人工智能正在慢慢走向我们的思维核心。起初,人工智能在我们人类智能运作的过程中只是承担了部分记忆的任务,起到了相当于计算机硬盘的作用。刚才很多科学家预言,人工智能将来可以很容易将一个人变成红学专家。的确,或许在不远的未来,我们拿一块存储卡从太阳穴这儿塞进去就行了。1T容量能储存多少信息?岂止一部《红楼梦》!一部《大英百科全书》也不过4350万字。1T字节换算过来应该是549, 755, 813, 888个汉字,可以抵一个小型图书馆了!到第二阶段,人工智能已经可以通过承担部分逻辑运算任务来参与我们的思维过程,发挥类似计算机CPU中集成的缓存的功能。在第三步,人工智能已经成为我们思维的第二核心,可以直接参与我们的思维过程,甚至在某些单项智能上可以超越我们人类。最后,人工智能是否会对我们人类装在这个脑壳里的“CPU”取得控制权?我看我们真的不能太乐观。有人很乐观地相信,控制人工智能的一定是人。没错,可是你别忘了,这里说的“人”可以有两种理解:一是实实在在存在着的每个个人;二是指整个人类。从整个人类的层次上,我们或许可以自信人是人工智能的控制者,我们仍将是这个世界的主人。但是,在具体个人的层次上,我们还能有这样的信心吗?现在已经出现了自动驾驶汽车了,你往里面一坐,你真的以为你是在开这辆汽车吗?控制权在你的手里吗?或许体验一下就能够理解我的担忧了。就具体的个人而言,少数精英通过人工智能控制大众,甚至最终让人类全部沦为人工智能的奴隶,这样的结局并非不可能出现。进而言之,离开了现实的个人,人类就无从谈起,因而少数精英最终失去对人工智能的控制权可能也只是迟早的事情。我认为,我们在第四次认知革命中要面对的最为严峻的挑战,就是人能否很好地实现对自身的控制,进而正确地控制这个世界,特别是控制我们自己创造出来的竞争对手——人工智能。回溯整个人类发展史可以发现,我们正是运用我们的高级智能,创造出了一系列能够控制和保障我们的高级智能为人类谋福祉而非自相残害的社会伦理、社会法则。正是我们的人性,亦即康德所说的“趋善禀赋”,使我们得以抑恶扬善,从而实现了对高级智能本身的控制。因此,未来智能时代的教育,我认为应当是一种“人性为王”的教育,在这样的教育中德行和情感等人性特有的东西应当受到极大的重视。在未来,甚至从现在开始,记忆就不应当再是我们教育的一项特别重要的任务。那时,孩子们将不必再为背书而发愁,也不会为能够在某某TV上背诵很多古代诗文而骄傲不已,因为你拿起手机或未来某种更高级的智能终端,随时就可以查阅大量所需信息。我们也可以把一些简单的计算和逻辑推导交给机器,所以,简单的计算和逻辑推导能力也不再成为我们未来教育的主要任务。孩子们不必为解不出某一道生活中根本不可能碰到的荒谬习题而发愁,大学也不会专门招收那些能够解出无数前人其实早已经解决了无数次的习题的人。在“德”“智”“体”三大教育任务中,“德”和“体”在未来教育中的位置将日益突出,逐步真正取得和“智”同样的地位。在未来,“知识中心主义”会慢慢淡出教育的舞台,“全人教育”会真正占据核心。当然,今天的教育所重视的创新能力培养,仍将是未来教育的重要任务。与此同时,道德、情感等将成为我们未来教育最为重要的内容。如果我们今天不看到这一点,我们的教育还是天天只奔着竞争职业岗位去的话,那将来我们丢掉的将不止是职业岗位,同时也会丧失最为宝贵的自由。况且,随着生产过程自动化和智能化的发展,机器代替人的工作岗位是必然的。可怕的不是机器占据我们的职位,而是机器被人利用成为控制和奴役我们的工具,甚至机器最终取得对包括我们在内的这个星球的控制权。未来的教育一定是一种“人性为王”的教育。大家别忘了,人工智能是脱离了个体人的智能,因而不是每个人都能成为人工智能的主人。有不少人都把希望寄托在相关规则的制定上,譬如规定必须在所有人工智能机器中植入对人绝对服从的程序之类。美国科幻作家阿西莫夫(Isaac Asimov)提出的“机器人三大定律”,的确应当引起我们高度重视。但我们应当认识到,规则唯有深入人心才能真正获得其意义和价值,否则它们就毫无意义。“杀人偿命”几千年来都是我们公认的规则,但今天不还是有杀人犯吗?真正有用的规则,必须是植根于人心之中的,所以,从现在起就建立一种“人性为王”的教育,在未来于人类将是一件性命攸关的事情。我们必须认识到,人工智能是一种比核技术要更难控制的技术。人类要在更高的水平上好好地组织起来,保障对人工智能的有效控制。在未来的教育中,培养人的组织能力、领导能力将是一项很重要的任务,我们需要共同把握人类社会发展的战略和方向,否则我们失算一步,很可能整个人类就要全盘皆输。设想在未来我们回眸今日之教育,我们将做何感想?我们今天的教育很多时候是在教孩子们把大脑这个作为智能核心的CPU当成简单的硬盘来用了。如果说人工智能让我们的机器越来越像人的话,在我看来,我们今天的教育却正在把人变得越来越像机器。今天的教育是在把我们的孩子们变得像一台录音机。你会发现,我们中国的孩子,从小学到大学,年级越高,往往越像一台录音机。我们教育的最后结果,就是学生被迫记住一大堆对付考试要用到的东西,并且在这个过程中慢慢丧失真正宝贵的学习能力、创新能力。这是多么可怕、可悲、可叹的事情!这也是我们最应该担心的事情。当我们把人都变成机器之后,我们是否还有能力控制人工智能?你只是一架很低级的录音机,你连最简单的微电脑都不是,你还想控制更高级的人工智能?在未来,我们或许会感叹今天的教育,感叹今天我们没有尽快地从记忆的教育走向创新的教育,感叹我们没有及时认识到道德、情感、组织能力、领导能力等是我们人类教育十分重要的任务。面对今天这样的教育,我们还能不能拥有未来?我真的没有十足的信心。教育令人越来越像一架机器,我们将会面对人性的全面迷失。我们将来会不会面对人工智能失控的问题?这不是完全没有可能。别忘了,我们人类是靠什么成为这个星球的主人的?恰恰是高级智能!我们也不能忘记,自由意志对我们每个人来说有多么重要,一个人一旦被剥夺了自由意志,那他实际上就已经从人沦落为一种工具了。所以,我一开始就说,人工智能是一种比核技术更需要引起我们警惕的新技术。为了应对如此严峻的挑战,我们必须通过教育来保持和提升我们得以超越万物的人性,这既是未来教育的重要任务,也是今天的教育应当予以重视的历史使命。

人工智能与教育培训 第2篇

多名学者认为,目前看来,因为情感能力、认知能力等方面的局限,人工智能尚无法取代教师,但凭借数据处理等方面的优势,人工智能在教育领域大有可为。

也有专家指出,人工智能神经元呈指数型成长,未来完全可以承担创造性工作,甚至获得情感能力。

浅谈人工智能与职业教育 第3篇

随着计算机的发展, “人工智能”这个名词逐渐出现, 60多年来, 人工智能获得很大发展并成为了一门广泛交叉的前沿学科。目前, 人工智能 (Artifical intelligence) 已被广泛应用到社会生活的各个方面并已取得了令人瞩目的成就。现代职业教育实用计算机技术在短短十几年中已经取得了迅猛的发展, 并有力地促进了职业教育事业的进步, 但是, 现代职业教育实用计算机技术还远远滞后于计算机科学本身的发展, 在以“知识工程”为主的人工智能诸学科取得巨大成功的时候, 现代职业教育还在使用传统方式的实用计算机技术, 显然已是大大落后于时代了。将现代人工智能最新发展技术有步骤、有顺序地应用到现代职业教育技术领域中, 更大程度地挖掘计算机科学的潜能, 从而促进现代职业教育技术再上新台阶, 成为现代职业教育科研工作者研究的一个重要课题, 本文分析了现代职业教育实用人工智能的现状, 展望了现代职业教育实用人工智能的未来。

1 职业教育

1.1 职业教育的概念和目的

职业教育 (vocational education) 是指使受教育者获得某种职业或生产劳动所需要的职业知识、技能和职业道德的教育。例如对职工的就业前培训、对下岗职工的再就业培训等各种职业培训以及各种职业高中、中专、技校等职业学校教育等都属于职业教育。职业教育的目的是培养应用人才和具有一定文化水平和专业知识技能的劳动者。与普通教育和成人教育相比较, 职业教育侧重于实践技能和实际工作能力的培养。

1.2 职业教育的地位以及发展

我国的教育体系由普通教育、职业教育和成人教育组成。普通教育是指包括学前教育、初等教育、中等教育和高等教育的学校教育制度, 是一种学历教育;职业教育是指使受教育者获得某种职业或生产劳动所需要的职业知识、技能和职业道德的教育;成人教育是指通过业余、脱产或半脱产的途径对成年人进行的教育, 是学校教育的继续、补充和延伸。职业教育是我国教育事业的重要组成部分。在市场经济条件下, 劳动者的素质对经济、社会发展的影响日益重要, 发展经济需要依靠先进的科学技术, 但是, 要把先进的科学技术转化为现实的生产力, 还需要大量能够掌握先进技术的熟练工人。而大力发展职业教育, 是提高劳动者素质, 培养大量应用人才的重要途径。改革开放以来, 我国的职业教育有了较大的发展。从我国当前的社会生产力发展水平来看, 在教育结构发展战略的选择上, 要在普及九年制义务教育的基础上, 大力发展职业教育。根据我国经济和社会发展的需要, 要逐步做到使新增劳动者基本上能够受到适当从业岗位需要的基本职业技术训练, 在一些专业性技术性要求较高的劳动岗位, 就业者能较普遍地受到系统而严格的职业教育, 初步建立起从初级到高级的结构合理、行业配套、形式多样, 并能与其他教育相互沟通、协调发展的职业教育体系。

2 人工智能

2.1 人工智能的概念

人工智能 (Artificial Intelligence, 简称AI) 是计算机学科的一个分支, 二十世纪七十年代以来被称为世界三大尖端技术之一 (空间技术、能源技术、人工智能) 。也被认为是二十一世纪 (基因工程、纳米科学、人工智能) 三大尖端技术之一。人工智能是研究人类智能活动的规律, 构造具有一定智能的人工系统, 研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作, 也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。人工智能将涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。

2.2 人工智能的发展

(1) 人工智能的早期发展

人工智能的早期研究包括博羿、自然语言理解、计算机视觉和机器人等等。70年代中期, Feigenbaum提出知识工程概念, 标志着人工智能进入第二个发展时期。

(2) 目前的人工智能

80年代以来, 随着网络的普及, 各种计算机技术包括人工智能技术的广泛应用推动着人机关系的重大变化。人工智能进入第三个发展时期, 主要研究3个热点: 智能接口、数据挖掘、主体及多主体系统。

(3) 未来的人工智能发展趋势

人工智能可能会向以下几个方面发展: 模糊处理、并行化、神经网络和机器情感。

(4) 我国的人工智能研究

我国人工智能研究近年已摆脱“跟在外国人后面小修小补”的状况, 进入自主研究为主的时期, 形成了自主研究重大科学前沿和转化科技成果的新局面。理论方法研究方面, 提出了机器定理证明的吴氏方法、广义智能信息系统论等具有创新特色的理论和方法, 为人工智能理论的发展提供了新的理论体系。应用技术开发方面, 开发了中医专家系统、农业专家系统等具有中国特色的人工智能应用技术和产品。

2.3 人工智能的研究领域

人工智能的研究领域非常广泛, 而且涉及的学科也非常多。目前, 人工智能的主要研究领域包括:分布式人工智能、知识工程和专家系统、自然语言处理、机器人、机器学习和人工神经网络、模式识别、定理证明、自动程序设计、知识库系统和计算机视觉等。本文主要介绍在职业教育中常用的智能技术。

(1) 专家系统是在一个特定领域内, 以人类专家水平去解决该领域中困难问题的计算机系统。它是将某一领域的专家知识、经验加以总结, 形成规则, 存入计算机中建立知识库, 并采用合适的控制策略, 按输入的原始数据进行推理、演绎, 从而作出判断和决策。

(2) 自然语言处理是语音信息处理的一个分支, 主要研究使用计算机理解和生成自然语言的理论基础和基本技术。

(3) 知识库系统是计算机科学和人工智能都在研究的课题。其任务是存储记忆全部智能检索所需要的知识, 并利用知识库的知识推导出新的知识。

3 人工智能与职业教育的结合

职业教育本身是一门交叉学科, 它涉及心理学、教育学、计算机科学等许多领域。人工智能作为计算机学科的一个分支, 有许多应用领域和研究课题。本文主要介绍几个职业教育和人工智能的结合点。

(1) 知识的表示

知识的表示涉及知识的逻辑结构和物理结构, 知识的组织、管理、维护、优化的技术利用这些研究成果对职业教育知识的重新构建, 将传统课本知识进行重新组织, 采用XML技术对知识点进行处理, 对每一个知识点进行标记、分类, 对知识点之间的逻辑结构进行连接, 形成知识点、网。采用合理的存储方式, 更便于知识的检索和重新随意组织、编排和个性化的呈现语法语义。利用图像、声音、文字、视频的多种媒体将知识根据每个学习者的不同的层次, 以不同的组织结构和方式给予展现, 将会更加有利于学习者的学习和掌握, 从而提高学习效率。同时合理科学的知识表示和存储将有助于职业教育的教学策略的调整和修正。

(2) 专家系统

专家系统就是应用于某一专门领域, 拥有该领域相当数量的专家知识, 能模拟专家的思维, 具有专家的水平, 能像专家一样解决困难和复杂的实际问题的计算机系统。

20世纪80年代以后, 专家系统也被应用到教育领域, 例如STEAMER教育专家系统。教师的责任之一就是给学习者进行答疑解惑, 但是职业教育所采用的最基础的教育方式无法满足学习者的需要, 专家系统涉及知识库的表达和设计, 同时与当前能使用的各种媒体手段相结合, 以不同的形式进行问题的回答和呈现。目前出现了基于网上的多媒体专家系统, 这些知识和新的技术可以被应用与计算机职业教育, 带着问题进行在线学习的学习者可以得到丰富细致准确的解答服务, 而且采用各种媒体显示的答疑专家系统, 无疑会提高学习者的学习效果, 提高职业教育的教育质量。

(3) 智能Agent

Agent的理论模型研究是当前人工智能最热门的研究领域, 它被应用于人工智能, 计算机 (网络) 与信息科学和其他领域。Agent有很多优点, 如自主性、反应性、适应性、社会性, 性能更加灵活、方便、强大。它能运用自己所拥有的知识进行问题的求解;还能与其他Agent进行信息交流并协同工作。Agent技术中的协同工作和自主性特点, 以及只传送结果和运算, 而不是传送大量数据的特点都可以被借鉴到计算机职业教育中。这样能促进学习者的小组学习和协作学习, 降低网络的传输负载, 在适当增加客户端的数据处理, 可以减少服务压力, 提高问题解决的能力和网络的反应速度。很符合职业教育的特点即重在实践操作。

(4) 数据挖掘

数据挖掘 (DataMining) 是在数据库的基础上实现的知识发现系统, 通过综合运用统计学、模糊数学、机器学习和专家系统的多种学习手段和方法, 从大量数据中提炼出抽象的知识, 从而揭示这些数据背后的内在联系和客观规律。在职业教育中, 对学习者的要求就是掌握用途会操作而不需要去理解, 数据挖掘就对数据进行合理科学的处理加工提取, 从中抽象出有用的数据, 省掉了很多繁琐的学习步骤。

(5) 分布式人工智能

分布式人工智能系统一般由多个智能体 (Agent) 组成, Agent之间以及Agent与环境之间进行并发活动, 并进行交互来完成问题求解。分布式人工智能主要研究在合作或竞争的环境下如何协调多智能系统的行为, 其主要目的是为了有效的利用资源, 控制智能系统的异步操作, 均衡智能系统的目标。应用在职业教育中, 有效的加强了学生的团队合作意识, 提高了他们适应社会的能力。

4 结束语

人工智能的诞生与普及是科技发展的必然结果。我国的科学工作者在人工智能研究方面正在开展主动的探索和创新, 并取得许多重大成果, 生命与智能的物理过程终将被人们所解开。人工智能与职业教育的结合, 是人工智能学科多种研究技术的综合体现, 不仅为人工智能开拓了新的应用领域, 同时解决了职业教育中理论教育困难的问题, 使职业教育成为更方便的一种教育方式。人工智能在职业教育中的应用是一项具有深远意义的研究项目。

参考文献

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[11]Tomas D.McFarlang Reese Parker:Expert Sys-tem in Educationand Training[Z].

浅谈人工智能与教育 第4篇

关键词 人工智能 网络 专家系统

中图分类号:TP27 文献标识码:A

0引言

20 世纪以来,计算机的发展日新月异,不断更新换代,以最早期的机械运行方式为基础,经历了电子管时代、晶体管时代直到集成电路,时至今日已涉及到人们生活、工作和学习的各个方面,伴随着计算机的出现并逐步普及应用,人们又开始力图根据认识水平和技术条件,试图用机器来代替人的部分脑力劳动,以提高征服自然的能力。

1人工智能的概念

人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI,也称机器智能。“人工智能”一词最初是在1956年的Dartmouth学会上提出的。它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。主要探讨如何运用计算机模仿人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、思考、规划以及问题求解等思维活动,并以此解决如咨询、诊断、预测、规划等需要人类专家才能处理的复杂问题。通俗的说,人工智能可以分为两部分来理解,即“人工”和“智能”,顾名思义就是人造的智能。人工智能是研究如何制造智能机器或智能系统来模拟人类智能活动的能力,以延伸人们智能的科学。

2人工智能和教育的关系

(1)人工智能和教育的关系。人工智能以及人工智能科学从1956年诞生起,其研究和应用领域就与教育紧密相关。人工智能就是研究让计算机接受教育、提高智能的科学技术。AI的研究成果又反过来应用到我们日常生活的各个方面,并可以改进我们的生活。比如应用到教育过程中,促进教育的工作效率(减少教师的数量和工作时间、甚至直接提高受教育者的智能)。还可以产生新的教学模式,如网上学习共同体、合作学习等。(2)人工智能在教育中的应用。人工智能原理和技术从诞生起就应用于教育,其产品通常称作智能指导系统ITS或者智能计算机辅助教学ICAI。

ICAI系统可以采用多种形式。从根本上讲,它是在保证学生和程序灵活性的方式下,应用人工智能原理和技术,组织安排教学系统的各种成分。它并不是根据预先输入的问题、预先想到的解答、预先指定的分支等进行工作,而是根据学生学习时积累的知识而工作。它的一般工作准则和标准,是依赖本身的知识结构和近期活动事件,如学生回答的历史记录。许多ICAI系统都具有这样的重要特点,即能够实现与学生的自然语言对话。

3人工智能与网络教育的融合

随着人工智能的理论与技术发展,其在教育中的应用日渐扩大,例如Internet上的web站点,其网页的组织形式,就包含智能的原理。目前人工智能在教育领域特别是网络环境下的应用主要有以下几个方面:

(1)ICAI。计算机辅助教学(CAI)是由程序教学发展而来。但是以程序教学为理论基础开发的CAI课件,在推理机制和学生模型方面存在不足,因而不能根据不同学生的实际情况进行动态调整,缺乏灵活的应变能力。

借鉴人工智能中的专家系统知识,由于专家系统中包含知识库和推理机两个基本模块,在一般专家系统中再加入一个“学生模型”模块,就构成智能计算机辅助教学(ICAI)系统的基本结构。其中推理机的作用相当于现实教学中的教师,它可以根据知识库中的内容和学生模型推断出每个学生的学习能力、认知特点和当前知识水平,根据学生的不同特点选择最适当的教学内容与教学方法,并可对学生进行有针对性的个别指导,提高教学效果。

(2)智能代理。在我们传统的教学过程中,最经典的教学模式是以教师为主,教师讲、学生听,它是一种单向沟通模式。这种教学模式的优点是有利于教师主导作用的发挥,便于教师组织、监控整个教学活动进程,便于师生之间的情感交流,因而有利于系统的科学知识的传授,并能充分考虑情感因素在学习过程中的重要作用。

上世纪90年代以来,随着多媒体和网络技术的迅速发展,强调以学生为中心的建构主义学习理论日益流行。这种理论强调在教师主导下以学生为中心的学习,即一种“主导——主体”教学结构。在这种教学并重的结构中,教师是教学过程的组织者、是良好情操的培养者;学生是信息加工与情感体验的主体,是知识意义的主动建构者;教学媒体既是辅助教师教的演示工具,又是促进学生自主学习的工具。

在网络远程教学中,为实现上述教学模式,把人工智能中的智能体(Agent)技术应用到网络远程教学中,并逐渐成為在教学领域实现智能化的一种主流技术。

实现智能化信息服务。Agent技术应用于信息服务领域可以充分发挥其主动性、智能性和协作性,为用户提供方便简单的信息搜索、处理手段,提高学习者的信息获取、处理能力。将Agent技术应用于网络信息搜索,其最主要的特征是具有学习功能,能够在信息交互中获得用户的信息,包括用户的兴趣、爱好和思维方式,在此前提下,系统可以主动、定期地为用户查找信息,并根据用户搜索信息的变化调整“知识库”中的通用字和关键字,使之能够有效地适应专门领域的信息搜索。

热点话题:人工智能与未来教育 第5篇

他举例,现阶段大班制教学中,教师往往只能掌握前几名和后几名学生的情况,对大部分学生学业情况其实并不了解。

“这就需要老师有更多双眼睛和耳朵关注更多的学生。” 他认为,这就是人工智能可以作为的地方,“我们要让学校里面越来越多地添置一些基础数据采集设备。”

他认为,随着数据越来越多,学校的智慧系统会越来越强大。不仅可以提高课堂效率,甚至可以指导教和学的过程。

值得一提的是,发言中多名学者都提到,人工智能的发展将重新界定教育内容。未来,研究性学习、创造性思维培育等将是教育的重心所在。

中国教育三十人论坛成员、南京师范大学教育科学学院教授项贤明认为,未来“知识中心主义”慢慢会淡出教育舞台,“全人教育”会占据核心,“记忆的教育将走向创新的教育”。

人工智能与教育培训 第6篇

本文详细回顾了我国“智能科学与技术”本科专业的诞生与发展过程,分析了我国“智能科学与技术”专业的建设经验及建设成果,明确了我国智能科学技术教育的基本共识,指出了我国智能科学技术教育中需要解决的.几个重要问题.适应科学技术和社会发展需求,尽快在我国学位体系结构中增设“智能科学与技术”博士学位授权一级学科,是我国智能科学与技术教育的一件头等大事.

作 者:王万森 钟义信 韩力群 刘宏 王志良 彭岩 作者单位:王万森,彭岩(首都师范大学,信息工程学院,北京,100048)

钟义信(北京邮电大学,计算机学院,北京,100876)

韩力群(北京工商大学,计算机与信息工程学院,北京,100048)

刘宏(北京大学,智能科学系,北京,100871)

王志良(北京科技大学,信息工程学院,北京,100083)

人工智能与教育培训 第7篇

“信息新蕾”因材施教计划(ITP)参观及宣讲通知

按照电信学院的统一安排及部署,智能网络与网络安全教育部重点实验室2010ITP计划正式启动。为了使广大学生更好的了解实验室研究工作及方向,了解实验室ITP项目相关政策和研究环境。实验室特定于6月26日举办ITP计划参观及宣讲活动。活动信息如下:

时间:2010年6月26日(周六)晚19点整

地点:网络中心三楼智能网络与网络安全教育部重点实验室302会议室(从教一楼南面入口上三楼进入)

参加人员:欢迎所有符合ITP计划要求的优秀本科生同学参加

附:智能网络与网络安全教育部重点实验室简介

人工智能与教育培训 第8篇

为更深入及全面的认识“建筑电气与智能化”专业及目前高校教育情况,本刊记者应高等学校智能建筑指导小组的邀请,日前走访了北京建筑工程学院“建筑电气与智能化实验教学中心”和北京联合大学两所高校。

在北京建工学院陈志新老师的带领和介绍下参观了北京市实验教学示范中心——“建筑电气与智能化实验教学中心”,从2001年开始,学校投入1000多万元对原有的电工电子实验室、计算机应用技术实验室进行了改造升级,并着手建设建筑电气与智能化实训中心,与企业合作共同建设的“建筑电气与智能化实训中心”,并于2003年开始投入本科和研究生教学中。该中心基本上涵盖了建筑电气与智能建筑的典型系统,是一个关于建筑电气与智能化的综合实训和科研基地。为智能建筑行业培养以工程实践为主,有一定独立操作和动手能力的应用型人才。

做为高等教育的人才培养,大家普遍关注一个问题——将来的就业方向,北京联合大学的范同顺老师做了详细的介绍。就“建筑电气与智能化”这个专业,范老师谈到这个专业的特点是“强弱电结合”、“软硬件结合”、“多学科交叉”、“理论性与实践性并重”,所以做为学校要处理好几个关系:一是理论课与实践课程的比例关系;二是强弱电的比例关系;并根据当地的社会技术发展状况和建筑物功能的要求,在课程设置上可以有所侧重。

据范老师介绍目前联合大学设置了两个教学班共60人,从1997~2007年已招收11届学生;明年的报考情况:按北京市二本分数线招生,1/4为第一志愿,其余为第二志愿,招生简章(学院招生办)。而作为学生的实习和就业形势非常热门,很多学生在实习阶段就被求贤如渴的企业要走了,像清华同方、太极集团等大企业都是长期与学校建立了人才合作。面对这么大的市场需求,现在的人才培养和储备还是远远不够的。

最后范老师也向本刊记者表达了学校的期望:希望能让全社会都了解这个专业、这个行业,使更多的优秀高中毕业生报考本专业,提高生源质量;在现阶段企业对于人才方面的需求普遍是“拿来主义”。应由政府出面、出政策调动企业接收实习生和投资教育的积极性,单靠学校自身的教学资源投入是远远不够的。要三个积极性(政府、企业、学校)同时调动起来才能奏效,才能使本专业的人才培养质量有一个大的提高。

近年来,全国很多大专院校越来越重视智能建筑专业人才的培养,同时做为智能建筑综合布线厂家西蒙公司,也把目光放在了中国市场智能建筑专业人才的培养教育工作。为什么一个产品生产企业会主动参与教育行业的建设,就这个问题美国西蒙公司大中国区市场经理许向红女士向本刊记者解释说“西蒙是最早进人中国市场的综合布线厂商之一,这十几年来西蒙公司也与中国智能建筑市场一起成长,西蒙公司不仅仅看重在中国市场的销售业绩,而是更关注这个行业如何更健康有序的高速发展。那么一个行业的发展,一定离不开专业人员队伍的建设。俗话说十年育人百年育树,这个行业需要去培养专业高等人才,只有行业建立了高素质的人才基础,才会使整个行业更快更强的发展。行业发展了,对于该行业的产品厂商来说也是有益处的,所以西蒙公司愿意把眼光放的更长远一些”。据记者了解美国西蒙公司从2005年以来就与全国三十多个院校联合,多次组织西蒙杯有奖征文、知识竞赛等多种形式的知识推广活动。

人工智能与教育培训 第9篇

关键词:人工智能;教育;专题网站

中图分类号: G434 文献标识码:A 文章编号:1673-8454(2008)04-0065-03

人工智能教育专题网站面向中学信息技术课教师和学生,以及从事人工智能教育的教学、研究人员。网站本着边建设边使用的原则,紧紧围绕“教育”这一核心思想,不断拓展人工智能的知识和资源。同时,充分利用和挖掘了YsVoid平台的功能,并结合实际情况增加和删除了相关的网页和模块,使网站的版面更加简洁清晰,功能更加丰富合理。通过课题组成员一年的努力,目前已经基本建成了模块齐全、内容丰富、资源完备、结构布局合理、具备强大交互学习与管理能力、资源和学习功能并举的“人工智能教育”专题网站,并已投入运行使用。

一、网站的构建

1.网站框架设计

我国高中阶段人工智能教育还处于起步阶段,据调查,全国已开设人工智能课程的中学不超过十所。事实上,对于人工智能这一前沿学科,大部分信息技术教师还缺乏足够的了解,因此对于该课程的开设也一直处于观望状态。考虑到人工智能教育的实际情况以及网站的主要对象,我们以高中信息技术选修课教材《人工智能初步》为基础,按教学内容设置和划分栏目,同时又围绕“学人工智能、教人工智能、用人工智能、机器人专题”四大专题进行内容重组。当然,网站的基本架构并非一成不变,它需要在实际应用中进行检验与修正,最终实现网站的完美架构。依据上述思路建构的网站基本框架如图1所示。

2.网站的栏目设计

新闻栏目以图文的形式发布人工智能发展的最新情况,这是激发并维持广大师生关注人工智能的基础,也是师生获取最新信息的窗口。子栏目“中国动态”“欧美动态”等分别介绍了各地区最新的人工智能信息,尤其是机器人产品的新闻。子栏目“会议论坛”,“比赛通知”为师生发表论文、参与比赛提供服务。

论文栏目是作为资源型网站的基础。子栏目“教学研究”主要面向从事人工智能教育的研究者和教师,探讨教学方法、分析教学案例、推荐教材和参考书,为更好的开展人工智能教学提供理论依据。子栏目“学习乐园”主要面向学生,展示活动实录、阐述学习感受,聆听专家意见,为更好的学习人工智能提供事实参考,教师也通过“学习乐园”来了解学生的所思所感所想。子栏目“赛事规则”介绍了各个地区和各级机器人比赛的一些规则,有利于师生更好的进行人工智能的教与学。

资源、视频、图库、酷站:这四个栏目是资源型网站的核心。尤其是资源模块中的子栏目“电子书刊”“教学课件”“人工智能软件”分别以不同的文件格式向师生提供教与学的资源,使其能快速准确地获取符合需求的资源,免去了在因特网上盲目搜索出现大量冗余信息的麻烦。网站整合了文本、视频、图片等多媒体信息,以丰富多彩的形式呈现资源,增强了网站的吸引力和信息的可阅读性。

爱问栏目是作为学习型网站的基础,也是本网站的一大特色。“爱问”是采用了模仿“百度知道系统”的程序设计,更注重知识的答疑解惑。我们将此栏目划分为“学人工智能”“教人工智能”“用人工智能”“机器人问题”四个子栏目,师生可根据各自的需要进行提问、回答问题、搜索问题等操作。同时,设立了积分制,激发师生提问和回答问题的热情。

用户中心栏目是学习型网站的核心。作为一个专题网站,必然要十分强调学习的功能。子栏目“网络书签”的功能可以使学习者记录自己所浏览过的或所感兴趣的网页,便于在下次登陆后继续学习。在子栏目“发布信息”功能中,学习者可以发布新闻、论文、资源、爱问等信息,待管理员审核通过后即可在网站中显示出来。另外,教师也可在教学过程中通过此模块要求学生提交作业,便于教师随时随地的批改作业。

二、网站的访问数据分析

人工智能教育专题网站从开设至今将近8个月的时间,已经有超过1万的独立访客访问了本站,我们选取了最近访问的2000位独立访客进行研究。通过对地域、被检索方式、受访页面及回头率的分析,可为网站下一步的改进与完善提供依据,为其他人工智能教育类网站的建设,在网站的用户类型,网站的内容选择与更新,网站的推介宣传等方面提供参考与借鉴。

1.地域分析

在统计到的访问该网站的地域中,国外共有12个国家访问了本网站。国内除西藏、澳门之外,其他省份、直辖市、特别行政区都有访问过本网站,这为我们今后在高中普及人工智能教育提供了有力的依据。但是,通过图2的数据我们也可看到,各个地区间的访问量差距较大,并且访问量靠前的几个省份基本上是沿海地区,而中部和西部地区的访问量比较少,所以在今后的工作中不仅要加强网站本身的建设和宣传,更要把人工智能教育的理念推广到中部和西部地区,使那里的中小学师生也接触人工智能的知识,激发他们对信息技术美好前景的向往。

2.被检索方式分析

搜索引擎是网络上最常用的获取资源的方式。掌握用户使用搜索引擎的情况,有助于了解网站的被检索方式。统计搜索关键字的次数,有助于了解网站被检索访问的原因。在专题网站建设完成后,向“百度”、“Google”等大型搜索引擎系统提交收录网页申请是极其必要的,它有利于提高网站的知名度和访问量。而在网站中增加“人工智能”,“prolog 源程序”等文字内容,将会有利于用户在盲目搜索时能访问到该专题网站。

3.受访页面分析

受访页面是指用户访问该专题网站时所停留的页面。通过对受访页面的统计,使我们能够掌握用户相对较为关注网站的哪些内容。表1数据中“学人工智能”占23.82%,“资源下载”占了16.32%,表明用户对人工智能的知识还不是很了解,对人工智能的认识还停留在“学”的层面,远未达到“教”的程度。人工智能教育类网站在建设中,如果能提供大量的人工智能的基础知识以及丰富的可下载资源,将会显著提高网站的受欢迎度以及用户的认可度。

4.回头率分析

在网站访问统计中,通常将距离上次访问超过12小时的再次访问记录为一次回头。通过对回头率的统计(表略)看出该专题网站的粘性不是很高,尤其是3次回访以上的用户还不多。通过对部分用户访谈后了解到,网站的更新速度慢,资源较少,内容偏难是其不愿进行多次回访的主要原因。所以,人工智能教育类网站在维护期间要注意内容的时效性、丰富性、通俗性才能保证网站访问的可持续性。

三、网站建设的若干思考

目前国内外有关人工智能的专题网站不多,针对人工智能教育的网站更少。在可供借鉴的成熟案例较少、研究又处于刚起步阶段的情况下,有必要对我们的工作进行反思总结。通过上述访问数据的分析,以及在人工智能教育专题网站建设的准备阶段,实施阶段及运行阶段的实践,我们认为在建设人工智能教育类网站时应当注意以下几个问题。

1. 充分关注用户信息

访问量是综合类或门户类网站的生命线,应当尽可能地拓宽访问者的类型与层次。但人工智能作为一门新兴学科,其专题网站的学科性特点甚至比普通的专题学习网站还要突出,因此单从访问量上来说,它是无法和门户类网站相比的。所以在建设的初期首先就要考虑的网站的对象问题,也就是要关注哪类人访问了网站。只有准确的掌握了用户的信息才能更好提供用户需要的资源。

在这里,人工智能教育专题网站是通过以下三种手段来获取用户信息的。

第一,用户必须注册才能访问网站,注册的内容包括年龄、身份、学历,电子邮件等内容。

第二,在网站中设立“网站调查”栏目,可以对“你是如何知道本站的”,“你觉得本站建设的如何”等内容教学在线调查。

第三,通过“中国站长站”等专业的数据收集程序来获取用户基本信息,可收集到用户地域、受访问页面、用户回头率等信息。只有掌握了准确的用户信息,才能更好的为用户提供服务。

2.与用户携手共建网上资源

人工智能的子学科门类众多,仅高中教材《人工智能初步》中就有知识及其表达、推理与专家系统、人工智能语言与问题求解等多个主题。而且我国的人工智能研究相对薄弱,很多资料都是外文的。任何一个人要很熟练的掌握人工智能的各个内容是很困难也是不现实的。我们通过一年多的实践也体会到,仅仅依靠课题组成员很难保证网站资源库内容的全面性和针对性。所以在网站最新一次改版中,我们增加了用户的发布信息功能,使得用户自己可以发布新闻、添加文章,上传资源,只要经过管理员审核即可在网站中显示。

另外,在人工智能教学过程中,我们也充分利用学生的优势,要求学生以作业的形式提交文本和视频资源,并将作业的数量和质量作为考察学生学习效果的一个指标。这些举措保证了网站内容更新的时效性和内容的针对性。用户所发布的就是用户所关注的,用户所关注的就是网站所要收集的。

3.通过多种形式充分发挥网站作用

目前,全国高中开设了“人工智能初步”选修课的学校极少,教师手头上可供选择的教材也只有5套。从专题网站上统计的数据来看,虽然网站目前的用户主要是教师,但“学人工智能”页面访问量却远多于“教人工智能”。从这些情况看,单靠几个人工智能教育类的专题网站无法从根本上解决高中人工智能教育现阶段所面临的窘境。所以,在条件允许的情况下,可以通过研修班、会议论坛等形式组织教师进行面对面的交流。

例如,我们就在2007年5月25日至27日在浙江师范大学举办了全国首届“高中人工智能课程研修班”,来自全国十个省市的70余位信息技术教师及教研员参加了研修班的学习。在研修活动中,教师不仅学习了人工智能的知识,也对人工智能教育的现状及发展过程中遇到的问题做了充分了探讨和交流。本次研修活动结束后,人工智能教育专题网站则成了学员们交换信息、交流体会、共享资源的有效平台。

四、结束语

总之,借助专题网站的平台作用开展各种活动,不仅弥补了人工智能教育网站缺乏面对面交流和互动的缺点,也为把网站资源建设的更具针对性提供了有效帮助。

参考文献:

[1]张剑平. 关于人工智能教育的思考[J] .电化教育研究.2003,(1).

[2]曹瑞敏. “中国海”学生专题学习网站应用[J] .中国电化教育.2005,(5).

[3]彭柳. 影视艺术欣赏专题学习网站的建设与应用思考[J] .中国电化教育. 2006,(8).

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