人工智能的教育篇（1）

近年来大数据、云计算等信息技术飞速发展，人工智能在一些特殊领域（如图像识别、语音识别、自然语言等）不断取得突破性进展。人工智能作为新的技术驱动力正引发第四次工业革命，为医疗、教育、能源、环境等关键领域带来新的发展机遇。人工智能专家预测，人工智能在通用技术领域可能尚不能替代人类，但在一些特殊领域，人工智能将会淘汰现有的劳动力。在国外，许多国家纷纷把人工智能作为国家发展的重要竞争战略，我国学者也密切关注着人工智能的最新理论进展和实践应用，国务院于2017年7月颁布《新一代人工智能发展规划》，明确人工智能发展的重点策略。“人工智能变革教育”的潮流，引发了教育研究领域的“人工智能热”。当前全球范围内，人工智能在教育领域的大量研究和应用催发形成了教育人工智能概念。目前梳理学术上关于研究人工智能与教育的文献主要集中于：

（一）教育理念的革新。“人机一体”将成为未来新的教育方式[1]，由新技术和新手段的出现所应运而生的智慧教育[2]，将对原有教育进行改进和完善。智能技术在改变教育的手段和环境的同时，还有利于构建出系统解决教育问题的教育新体系，从而真正触及教育的根本[3]。

（二）关注技术的革新。机器深度学习、智能学习的算法、视觉识别以及智能语言识别这些基础技术的突破，为人工智能的教育应用奠定了坚实的基础[4]。

（三）探究教育的应用。人工智能在学校教育中的学业测评、交叉学科、角色变化等应用领域具有巨大潜力，教师角色内涵也将在与人工智能的协同共存中发生改变。AI监课系统能够数据化、可视化评估教师的授课情况，将人工智能技术的运用渗透到整个教学过程中，教师可以根据评分实时调整授课内容，以促进个性化学习，从而提升教学效果。教育深受技术发展的影响，新技术融入教育并促进教育方式的转变已成为必然趋势。一方面技术为教育提供了新的、更加广阔的可能性；另一方面技术具有变革人类的教育方式与学习方式的能力。然而，技术是一把“双刃剑”，如何获取或实现以人工智能为代表的新兴信息技术所拥有的特征、优势与功能，使其在教育中最大限度地发挥其应有的价值呢？人工智能技术如何继续被安全使用到教育领域？如何通过教育变革来促进新兴信息技术在教育教学中的广泛与深入应用，实现教育深层次革命等问题，是目前需要关注和探讨的主要问题。

1人工智能时代下教育变革的背景

1.1人工智能的内涵及具备的强大能力

人工智能最早由美国达特茅斯学院于1956年提出，其研究主要包括机器人、图像识别、自然语言处理、语音识别等，实质是一种自动感知、学习思考并做出判断的程序。人工智能具有自主学习、推断与革新的能力，推动了图像识别、自然语言处理等方面的技术突破。人工智能同时具有理性判断力、超强的工作力，只要电力供应不断，几乎可以无限制地工作下去，而且适应不需要情感投入的工作。它的超强能力，源于三个重要的技术：深度学习、大数据和强算力。

1.2人工智能时代的机遇和挑战

人工智能在精力、记忆力、计算力、感知力以及进化力等方面与人类相比，具有突出优势。在医药领域，人工智能的出现使普通民众可以享受更为高效、稀缺的医疗资源，解决医疗诊断领域诊断质量不均衡、医生资源不足等问题。在教育领域，人工智能促进教学质量进一步提升、教师角色多样化、学生学习能力的提升；为教育研究提供新技术和数据支撑；极大拓展了教育研究新视域；使教育在立德树人方面、教育方法创新方面、教育手段和环境方面以及教育服务供给方式方面均发生改变。然而，看到人工智能以其强大的处理能力带来机遇的同时，也需要正视人工智能带来的新挑战。在人工智能浪潮冲击下，如何借助人工智能发展的机遇推进教育的变革与创新？人工智能技术如何继续被安全使用？首先，人工智能专家大都认为，人工智能将会淘汰大量现有的依靠非脑力劳动为生的劳动力，需要培养人工智能时代的新型劳动力。而且，人工智能技术本身的不太成熟使很多人工智能技术只是应用在儿童教育领域，再者，人工智能潜在的道德伦理问题缺乏法律制度规范。除此之外，人工智能时代将对社会结构以及人的地位构成挑战。综上所述，人工智能时代所带来的机遇是大于挑战的。教育需适应人工智能技术所带来的突破和飞跃，不断调整和更新教育的方向和目标，实现育人成人的发展目标。

2人工智能与教育变革

2.1人工智能与教育目的的变革

人工智能带来的巨变不仅影响人类未来如何发展，而且极大释放了人类的生产力，这些在一定程度上使得人类需要重新思考教育是何目的。人工智能影响教育目的的变革主要表现在：第一，人工智能可能会使人类陷入精神危机。这源于两方面的结果：一方面，人工智能将取代大部分人的工作岗位，工作的丧失将会导致人的价值和尊严丧失。另一方面，人工智能技术的发展将可能导致所有基于自由主义的想法破产，转而人类所拥有的价值和尊严可能转化为一种“算法”，人工智能带来的职业替代风险在教育领域同样存在，主要是对教师角色的挑战。第二，人工智能有利于培养人的学习能力。从某种角度上讲，人工智能剥夺人的就业机会，但同时，人工智能助教机器人将协助教师实现个性化指导，从而有利于将学习的过程视为寻求自我价值和意义的过程。除此之外，人工智能有利于使教育注重培养人的精神能力，这种精神能力大致包括实践动手能力、价值追求能力以及创造能力，从而有利于学生知识以便于更好地完善自我、丰富自我，使教育跳脱“知识为本”的陷阱，发挥“立德树人”的正向作用。

2.2人工智能与学习方式的变革

第一，深度学习。深度学习也称为深度结构学习或者深度机器学习，是一类算法的集合。深度学习概念的提出，一方面尊重了教学规律，另一方面也是应对人工智能时代下的挑战。深度学习在机器学习、专家系统、信息处理等领域取得了显著成就，提倡学教并重、认知重构、反思教学过程，进而达到解决问题的目的。第二，个性化学习。个性化学习区别以往传统班级课堂授课，尊重学生的个性发展，因材施教。人工智能技术与大数据的应用有利于学生享受个性化的学习服务，可提供个性化的学习内容，可视化分析学生的学习数据，快速提高学生的学习效率。第三，自适应学习。自适应学习是指人工智能基于对个体学习进行快速反馈的基础上，根据学习者特征，为其推荐个性化的学习资源和学习路径，从而最大程度上适应学生的学习状态，是实现个性化学习的重要手段。人工智能技术有利于快捷、科学地判断学生的学习状态，进行学习反馈；持续收集学生的学习数据，其中包括学习目标、学习内容；高效地为学生提供海量的学习资源。

2.3人工智能与学习环境的变革

首先，有利于搭建灵活创新的学校环境。不仅可以使空间规划更具弹性，而且可以调节性增强物理环境。其次，人工智能时代的教育区别于以往传统教育强调的统一秩序，更注重个体的用户体验。创客空间、创新实验室等学习环境的不断增加以及人工智能技术的不断发展，个性化的空间环境与学习支持将改变目前学习的学习空间环境。除此之外，随着对话交互技术的逐渐成熟与不断普及，有利于实现虚实结合的立体化实时交互。VR、AR等技术的同步协作也有利于搭建新的学习环境，满足学习者的一系列要求。脑机互动技术的突破有利于实现将人工智能植入人脑，从而改变人类自然语言的交流方式。最后，人工智能通过即时、准确、高效的大数据分析有利于进行精准且个性的学习评价与反馈。人工智能将综合收集所有同学的学习记录，互相比对、优化，从而进行综合提升。更为重要的是，人工智能的人脸识别以及语音识别技术可以运用到教师的教学过程中，进行学生的学习情绪感知，学习状况的了解，从而促进学生学习的科学化；智慧校园、智慧图书馆等的出现，为教学环境的建设提供重要参考。

3人工智能在教育领域的应用

人工智能的教育篇（2）

【关键词】人工智能 网络教育 具体应用

1 网络教育模式的发展现状

1.1 网络教育的优势

网络教育模式是对传统课堂教育模式的更新与演进，传统课堂教育模式具有交流便捷、课堂管理方便的优势，但是也受到空间和时间的双重限制，需要缴纳昂贵的场地和设施费用，难以追赶新时期人们快捷的工作步伐。网络教育通过互联网远程传递，在继承和发展了传统课堂优势的同时，弥补了缺点和不足，在虚拟的网络环境，摆脱了有关时间、空间、身份等诸多限制，促进了教育手段的创新，为人们提供了更多接受教育的机会，促进了国民教育水平的提高。

1.2 网络教育存在的问题

网络教育的问题主要体现在以下方面：

1.2.1 操作平台的局限性

网络教育登录界面的首页，一般包含着课程选择、成绩查询、习题演练、师资介绍等基本内容，这容易导致众多网络教育平台具有相同的首页模板和计算机程序，不同平台、不同学科、不同专业没能充分体现出其独一无二的课程特色。操作平台具有局限性，无法充分体现人性化特色和该课程的特殊化要求。

1.2.2 教学方式的一致性

网络教学中，一般采用计算机程序设定好的流程，授课、复习、习题演练、期末考试、综合评估为基本程序，流程化操作，无法根据学生的学习特点和成绩要求制定相应的教学方式。教学评价流程过于死板，无法像教师一样考虑其他综合因素进行分析，这就容易导致考试系统的公平性、评分的合理性受到质疑，无法体现教学权威性。

1.2.3 服务系统的落后性

网络教育是以计算机的软件程序为表现载体，将教学课程和学习方式相融合。随着知识体系更新换代的不断加快，学术纠错的发生，课程及时更新也是十分重要的。但是网络教育服务系统具有一定的落后性和延时性，传递的知识和答疑手段相对落后，影响着网络教育的准确性和科学性。

2 人工智能在网络教育中的具体应用

网络教育缺陷的存在，其重要原因是教育流程系统的“刚性”无法符合学习者不同的教学需求，不懂得如何具体因人而异、因材施教；而人工智能“柔性”的工作特点，可以有综合考虑各种影响因素，并及时调节，恰好是对缺陷的补充。事实证明，人工智能在网络教育中的具体应用也取得了较好的效果，主要体现在以下方面：

2.1 专家系统的应用

专家系统是对智能教学系统、决策系统、导学系统以及先进的智能化硬件设备的总称。传统的网络教育是流程化、规范化的，智能化教学系统是对每个流程应用智能化手段，促进教学过程的科学性。

2.1.1 智能决策系统。

在课程开始之前，增设智能决策功能即智能决策系统，类似于学校的入学考试，对学生的学习能力、成绩水平、智力状况进行基本的分析和了解，以学生能力而不是教师要求为教学依据，制定合理的教学计划和学习方案；通过智能化设计，确定学习成绩分阶段测试计划、智力开发方案和考试模拟系统等，通过这些方式，实现对学生能力的充分开发。

2.1.2 智能导学系统

这是通过对学生一定时期学习环境的营造，通过对环境内各影响因素施加措施，为学生的学习提供优质条件。影响因素包括教师、学习资源、外部因素等，一旦学生学习没有达到预定的目标，教师模块就会对学生的动态行为做出科学正确的指导，并向正确的学习轨迹纠正；学生学习所需要的参考资料、试卷分析、时事热点等，会根据学生的学习进展情况及时更新资料库；学生在学习中遭遇困境，系统会根据智能化发挥引导和提醒功能。

2.1.3 智能教学系统和智能化硬件设备

智能教学系统和智能化硬件设备分别是智能学习系统的软件和硬件载体。智能教学系统是智能决策和智能导学子系统的综合，是几种不同模式的组合与搭配，最终出现适合学生自身的学习模式，并且让系统关系更加稳固；硬件系统是网络学习的基础和载体，包括传输设备中的路由器、交换机设备，终端的打印机、摄像头等。

2.2 其他人工智能系统的应用

2.2.1 语言处理系统

语言处理系统在人工智能领域是一种应用较为广泛的技术，系统内部拥有录音模块、语言识别模块、转换模块和输出模块。学生向录音系统发出声音，语言识别和转换模块将语言转化为文字显示在计算机界面上。就目前的技术来说，语言处理系统可以处理简单口语和书面语言，局限在普通话，随着语言库的升级，语言处理系统的功能会越来越强大。这一功能的出现，对学生学习语言口语和减少文字任务有很大的帮助。

2.2.2 知识库系统

知识库系统是对知识和数据的整合、汇总和储存，学生仅依靠记忆中对知识的只言片语和残损记忆，发挥知识库强大搜索功能，自动分辨出关键词，并提供完整的数据。这对学生学习记录的查找和知识的复习有很大帮助，也有助于系统的升级和完善。

3 促进人工智能在网络教育中应用的具体措施

3.1 加大资金支持

资金支持是发展新科技的坚实保证，政府和相关机构应该重视人工智能在网络教育发展中的巨大作用，提供政策的优惠和资金拨款，给予场地和设备的支持。有了资金的支持，可以吸引优秀人才开展系统研发和技术升级工作，可以为人工智能的应用提供高性能、高水平、先进的硬件设施保障。

3.2 开展教学实施

应该积极促进人工智能在网络教育中的教学实施活动，通过一线学习的监测和实验，推动新技术的普及与应用。在相关专业院校安装人工智能软件，也是促进教学实施的有效途径。

4 结束语

综上所述，人工智能是一项应用广泛，可研究性强的计算机前沿技术。通过人工智能相关技术的研究，能够解决网络教育中存在的诸多问题，提高学生的学习质量和效率，方便老师的教学管理，以及对教育教学模式将产生深刻影响。

参考文献

[1]冯佳.虚拟机技术在计算机网络课程教学中的应用[J].计算机光盘软件与应用，2011（17）.

[2]王世刚，王纪凤，尚玉莲，赵学军.计算机网络课程教学中的虚拟机技术应用[J].中国现代教育装备，2011（01）.

[3]刘健.人工智能在网络教育中的应用探索[J]. 计算机光盘软件与应用，2014（06）.

[4]陈建锋.人工智能及其在计算机网络技术中的应用[J].城市建设理论研究.2015（03）.

作者简介

人工智能的教育篇（3）

人工智能概念是20世纪五六十年代正式提出的，随着信息技术的不断发展，人工智能已成为一门新的技术科学。时至今日，人工智能技术的发展经历了人工智能起步期、专家系统推广期和深度学习期等阶段，而在应用领域也取得了重大突破，如Google的无人驾驶技术和运用深度学习算法的AlphaGo战胜围棋冠军等。除此之外，人工智能已被日益广泛地应用于经济社会各个领域，在教育领域亦是如此。2018年教育部就印发了《高等学校人工智能创新行动计划》，要求进一步提升高校人工智能领域科技创新、人才培养和服务国家需求的能力。因此，人工智能必将不断被融合到教育领域，并为大学教育变革提供新方式。基于人工智能的机器学习、人机交互与知识图谱等技术方法，可以为大学英语教师在课堂教学、备课与教学研究等多个方面提供支撑；可以为大学英语教学管理与治理提供决策支持；可以为大学生英语自主学习和教师备课提供智能推荐支撑。目前，学者们已对人工智能对英语教育的影响进行了相关的研究。如高华伟分析了外语作文智能评阅与形成性评价融合策略；刘洋针对人工智能技术与高校英语教学的相互关系，通过调查问卷和访谈等方式，分析了现有计算机辅助语言学习软件和系统的不足，并提出了相应的解决策略；张艳璐对人工智能在给英语教学带来机遇的基础上，探究了人工智能在大学英语教学中的应用；赵生学分析了人工智能时代大学英语教学的变革与策略；严燕分析了人工智能时代英语教学促进学生深度学习的路径。在人工智能时代，人工智能技术必将对大学英语教育领域各个方面产生重大影响，如大学英语人才培养目标、教学内容、教学计划、教学策略、教学模式、成绩评价体系与英语领域科研等方面。针对此，本文在现有研究的基础上，重点从教师和学生两个层面分析人工智能对大学英语教育的积极影响和消极影响，并提出相关建议，以期为大学英语教师教学与大学生英语学习提供参考。

一、人工智能的积极影响

人工智能技术在大学英语教育领域的应用，将对大学英语教学资源、教学模式与大学生二语习得等方面产生积极作用，主要体现为以下几个方面。

（一）丰富了大学英语教与学资源人工智能技术的发展与应用为大学英语教与学提供了丰富的资源。如互联网上含有丰富的英语视频与图片等资源；在线教育平台也提供了大量的英语课程资源，如中国大学生慕课、雨课堂等，它们各具特色，可为教师与学生提供多样化选择。因此，人工智能技术一方面可为大学英语教师提供丰富的教学素材，同时还可根据大学生学习目标与学习习惯等为其英语学习提供丰富的课外资料。同时，很多网络资源可下载或者回放，这样可以使得大学生的英语学习不再受到时间与空间的限制。特别是对于教育资源缺乏的地区而言尤为重要，可以在很大程度上解决教育资源不平衡问题。其中，百度教育大脑的智能备课系统便是典型应用案例。其依托百度人工智能、大数据和云平台的优势，整合了丰富的优质资源。对于教师而言，此平台可按照教学进度为教师提供经过筛选的教学素材，节省教师的备课时间，提高其工作效率。

（二）丰富了大学英语的教学方式传统的大学英语授课往往以线下课堂教学方式为主，而人工智能技术的使用丰富了大学英语单一的教学方式。可利用网络平台，如雨课堂、慕课平台等，开展大学英语线上教学模式或者线上线下混合教学模式。新的教学模式有利于教师在大学英语教学过程中采用不同的教学策略。使用新的教学模式和不同的教学策略可以提高大学生学习英语的兴趣，进而有助于提高大学生英语习得的效率。

（三）提高了大学生英语习得的效率由于英语习得是一个复杂的心理过程，与大学生的情感因素、学习动机等密切相关。采用人工智能技术的大学英语线上教学方式，使得教师与学生之间不是面对面的交流互动，可以在一定程度上缓解学生焦虑、害怕等情绪，有利于学生的英语学习。动机是英语习得中重要的非智力因素，也是影响大学生英语习得效率的重要内在因素之一。学习动机与使用另一种语言的兴趣密切相关。而人工智能技术采用丰富的英语学习资源以及英语教学方式的多样化，这些有助于提高学生学习英语的兴趣，进而增强学习英语的动力。

（四）形成了大学生英语习得分析数据库人工智能技术是以大数据为依托，可以跟踪和记录大学生英语课堂学习和课后学习等各种信息数据，进而可形成大学生英语习得数据库。基于大数据分析与人工智能技术方法，如数据挖掘、关联性分析和回归预测等，可以挖掘大学生英语学习背后的规律特征，了解到每个学生的具体情况。进而构建每个学生的英语学习画像，如学生的线上学习状态、课程作业完成情况、测试成绩和学习方式等。可为教师形成可视化的学生个体和班级整体的学情分析报告。因此该数据库有利于教师掌握每位学生的英语学习状态，掌握学生个体差异，为调整教学方式、教学方法与策略提供支撑。同时，上述数据为大学英语教学与大学生英语习得的研究也提供了数据支撑。

二、人工智能的消极影响

人工智能在大学英语教育领域对教师与学生发挥着积极的作用，同时对他们也产生了一些消极的影响，主要体现为以下几个方面：

（一）对教师的消极影响由于大学英语课堂教学存在一定的缺陷，往往需要改进此教学方式。而人工智能技术的应用，虽有助于大学英语教学改革，但还需要教师熟练掌握人工智能相关技术的使用，会给信息技术能力比较薄弱的教师造成压力。借助人工智能平台，大学英语教学不受时间、空间和学生人数等影响，势必会减少大学英语教师的需求，造成大学英语教师面临失业的压力。进而影响大学英语教师的工作积极性，以及大学英语教学质量。

（二）对学生的消极影响根据语言资本理论与期望价值理论，大学生英语学习的期望价值主要是经济期望价值。而大学生英语学习的期望价值与学习目的和行为密切相关。比如大学生英语学习经济期望价值主要体现为学习英语对未来找工作很重要，可以增加经济收入。而人工智能技术在语言领域的应用，势必会影响大学生对英语学习的期望价值。如人工智能翻译机的出现，使得各种语言之间翻译非常容易。即使不懂英语，也可使用它进行英语交流。因此，人工智能技术在英语领域的应用，将降低大学生英语学习的期望值，进而影响他们英语学习的兴趣与目的。

人工智能的教育篇（4）

课程设置应与高职教育培养目标和方式相一致

人工智能课程主要讲授当今智能领域的理论方法及其应用，是一门涉及哲学、逻辑学、语言学、控制论、生物神经学等多个学科的课程。以普通高校高年级计算机专业学生为讲授对象，人工智能课程在教学上一般以理论讲授为主，并辅以一些应用实例加以分析。课程本身理论性强，内容较为抽象，因此对学生专业知识基础的要求高，在教学上往往强调对各种智能理论的深入讲解和分析，以此达到提高学生专业理论水平的目的。

当前高职教育中为计算机专业学生所开设的人工智能课程很大程度上沿用了普通高等教育环境下的教学方式和内容，这显然与高职教育本身培养人才的目标和方式不一致。高职教育的最终目标是要培养适应生产需要的技能型、应用型人才，而高职教育在教学方式上应更为注重实践教学，包括各种实验、实训、实习和设计。因此，人工智能课程中单纯的理论讲授并不能有效地适应高职教育的实际教学环境要求，有必要对人工智能课程在教学内容和方式上加以改革。

三个改革途径

（一）引导学生阅读应用研究文献

高职教育强调培养学生的知识应用技能，其中重要的一点是要培养学生把理论知识应用到实际生产中的能力。然而在教学实践过程中，学生普遍反映由于人工智能课程理论性强，难于从课本理论联系到实际的专业应用上，这样对激发学生的学习兴趣，提高技能应用水平是不利的。

实际上，人工智能涉及的应用领域极为广泛，其中在专家系统、模式识别、智能控制、数据挖掘、自然语言理解等方面尤为突出，每一种应用都能够很好地体现出人工智能学科的基本理论方法特点。因此，在课程学习的开始阶段，应让学生按照个人兴趣自行选定某个应用领域，在一定的提示和引导下通过检索有关文献，访问相关的科研院校网站等方式获取资料，了解当前该领域的发展现状和具体产品的开发和使用情况，最后在课程的结束阶段以学习报告的形式在课堂上加以演示和共同讨论，这样可以大大激发学生学习人工智能课程的主观能动性，开阔学生的知识视野。资料的收集阅读与思考是知识应用的首要环节，对于培养应用型人才的知识应用技能很有帮助。

（二）安排学生对经典算法程序进行实验

与普通高等教育相比，高职教育更加强调实践教学的重要性。从实践中学习和理解理论知识，并且把所学知识运用到实践中，这是高职教育的重要特点。人工智能课程内容抽象而概念性强，单纯的理论讲解学生难以从中得到启发，也难以体现出高职教育突出实践教学的特点，为此需要安排学生动手实验，从实践中理解人工智能科学的理论原理和应用途径。

在人工智能科学的发展过程中，先后提出了一些经典的优秀算法程序，如A*算法、遗传算法、神经网络的BP学习算法等，在科研和工程实际中得到了广泛的应用，在实践教学中同样有着重要价值。根据教学要求和实际情况，学生并不需要自行设计关于这些算法的具体程序，在提倡开放和共享源代码的今天，通过网络能够获得大量相关的程序代码资源。同时，一些软件平台也集成了一些工具箱，如遗传算法工具箱、神经网络工具箱等，只需设定相关输入参数和数据，便可通过调用工具箱函数实现算法，极为简便而易于理解。

学生应通过对这些程序作验证性实验来理解所学内容。为安排学生有效地进行实验，教师应结合当前阶段所讲授的内容准备相应的算法程序，当该部分内容结束后在课堂上讲解和演示算法程序的运行方法。学生获得该算法程序以及具体的实验任务后在课后完成实验并提交实验报告。

例如，在讲授启发式搜索时，可向学生提供A*算法求解八数码难题的算法程序，并对某个学生给定某个初始棋盘状态，要求学生动手运行程序并记录由算法扩展所得的每个棋盘状态的估价函数计算结果，以及相应的OPEN表和CLOSED表的变化情况，从中理解A*算法的原理特点。又如，在讲授BP学习算法时，可根据学生的实际情况对内容进行调整，强调BP神经网络的实际工程应用价值，而对BP算法的基本原理只作简单介绍。向学生提供利用BP神经网络学习特定目标函数的MATLAB程序代码后，要求学生动手运行该程序，并且记录和对比神经网络在训练前后对目标函数的逼近效果。

（三）启发学生引入人工智能理论方法对毕业设计加以创新

毕业设计是高职教育的重要环节，学生通过毕业设计对以往所学知识作系统性总结，通过毕业设计能进一步加强学生的技能训练，提高学生的技能应用水平。从实践教学的角度来讲，毕业设计不仅仅要求学生对已学知识和技能的简单重复运用，更重要的是强调学生能够主动独立地分析实际问题，对问题的解决方法提出新的观点并付诸实践。然而从教学的实际来看，在毕业设计中学生创新的主动性不足，往往停留在继承和模仿阶段，毕业设计作品少有突破和创新。究其原因，并非学生所学知识和技能不足，而是学生未懂得如何分析已有问题，在其基础上引入新的解决方法或提出新的应用内容。

在计算机领域中，人工智能属于研究和创新的前沿和热点，许多旧有问题利用人工智能方法都得到了新的解决途径。教师在指导学生毕业设计时，可针对某一问题恰当地启发学生引入人工智能的理论和方法，并尝试性地运用在解决当前问题之中，这样能较容易地获得新的改进和突破，对培养学生创新观念和能力很有意义。

近年来，高职教育得到了迅速发展，其社会认可度也不断提升。但是，在发展的过程中也出现了一些新的问题，其中突出的是如何对以往普通高等教育的教学方式和内容加以改革，以适应高职教育的新要求。人工智能课程作为一门重要的计算机专业课程，仍需要结合高职教育的实际要求以及学生的具体情况，在加强培养应用型、技能型人才，加强实践教学上不断进行探索和改革。

参考文献

[1]赵蔓，何千舟.面向21世纪的《人工智能》课程的教学思考[J].沈阳教育学院学报，2004，6（4）：131-132.

人工智能的教育篇（5）

一、概述

AI技术应用于偏远地区远程教育中去突出了以人为本的教育目的，主张因材施教，提高学习效率，并通过智能算法优化远程教育课程资源，能够从某种程度解决偏远地区远程教育资源建设及网络教育平台不足等问题。远程教育在普及教育的公平方面已经做出了很大贡献，但人工智能下的偏远地区远程教育将更大限度的改善目前偏远地区教育资源缺乏对社会的影响，做到推进义务教育均衡发展，让教育变得更加公平。

二、我国偏远地区远程教育存在的普遍问题

(一)缺师少课无管理由于长期以来我国经济发展不平衡城乡发展不均衡，导致了城乡教育水平的失衡，偏远地区条件艰苦，教师数量少，以至于造成了偏远地区师资力量薄弱，学生课少管理差的现状，渐渐地偏远地区的学生没有城市学生学习兴趣浓厚，对待学习失去了原有的热情，相比之下，也导致了偏远地区的学生与城市学生学习之间学习成绩的相差悬殊。

(二)教学资源建设不足据大量的研究资料表明，由于偏远地区师资力量的短缺，通常偏远地区的远程教育教师都是非专业人士，这就导致了教学设备搭建不完善，教学设备无法按时维护，教师不能够及时设计出适合自己学生的教学资源，而此时城市的远程教育发展已相对成熟，且拥有了优质的教学资源，若将现有的教学资源应用于偏远地区的远程教育课堂上，在教学过程则会发现与我们学生的学习现况不符，即教学资源的缺乏成为了我国偏远地区教育发展的又一难题。

(三)教学设计不完善课前，教师按照自己的意愿想法设计教学，忽略了远程教教育的教学设计，传统的教学模式教法单一，没有体现使学生积极参与、主动选择的思想，无法激发学生学习热情，没有使学生参与其中，对学习个体的个性化设置和适应性教学不够，导致学习效率低。课堂时间有限，教师无法对每一个学生的问题都一一进行作答，学生之间不能很好地互相协助学习，无法激发学习者的学习兴趣，培养学生合作性和研究创新性的教学设计较少，在网络课程中缺少应用人工智能。课后，学生作业无人辅导，学生完成作业时遇到的问题不能及时反馈给教师。

三、人工智能在偏远地区远程教育的应用形式

(一)智能教学平台课前教师通过智能教学平台进行备课，可与全国各地教师实时共享教案从而更加方便地制作教学课件，课前利用智能教学平台将自己的预习材料例如一些视频和习题等推送至学生的个人学习空间，然后通过观察学生的学习轨迹，掌握学生在学习过程中的难易点从而进一步完善教学计划，课堂上，教师可通过移动终端连接教学平台与学生进行实时互动，全面地为学生进行答疑，智能教育平台的弹幕互动功能，使得每一个学生都参与其中，充分提高了学生的学习效率，教师可准确地知道学生对知识点的理解程度，智能教学平台会根据学生自身的学习情况，随机进行不同题目的测验，促进了学生的个性化学习，课后，教师在智能教育平台发布课后作业，学生也通过平台完成学习任务，教师能够及时的在线批改，智能教育平台强大的数据分析功能，将同学们的学习情况及时反馈给教师，继而教师就会强化学生的薄弱环节，做到真正意义的因材施教。

(二)智能化学习软件有效的学习软件可以促进学习者主动学习，例如在学生英语单词训练时可利用智能学习软件与好友组织协作学习，好友PK、相互批改，增加了学习互动，也提高了学习者的学习积极性。随着图像识别技术和语音识别技术的发展，越来越多的拍照搜题类和语音测评类的个性化学习工具被应用于教育领域，成为辅助中小学生课外学习的好帮手。例如，猿搜题、学霸君、百度作业帮等，这些软件不仅可以识别机打题目，对手写题目的识别正确率也越来越高，在很大程度上提高了学生的学习效率。这些学习软件作为学生学习的帮手，让学生做作业的过程变的更加轻松，从而让学生更加主动积极地去完成作业，进而促进学生的学习。让偏远地区的孩子享受平等的教育。

人工智能的教育篇（6）

经过比较详细研究Alphago的算法发现，它在布局阶段的前20步采用人类经验，之后开始在人类经验的基础上融入了自己学习的权重，变得更加的理性以及所谓的大局观。由于围棋的复杂性，Alphago也不能在每步都能精确地知道当前棋盘中所有下法的胜率。所以，他采用的是在可以期待的近期(20步以内)综合价值和胜率会超过50%的走法。从这几点来看，这次的机器战胜远超过国际象棋中人类被战胜的意义。Alphago的算法是一种新的适应机器的思维，发挥了机器的强项，弥补了机器的短处。这非常让人感到害怕、悲观和失望。因为，人生就是一盘棋局。如果50年后，有一个智能科技机器助手，它不能告诉你最终的未来，但是可以告诉你在几年内的未来，你该如何是好?那这是不是一种宿命论?事实上，笔者在教授数据分析课程的这几年中，一直在宿命论和未来不确定性两种相对的观点中摇摆。数据统计已经有足够的算法和可靠的实践在某些方面做出人类无法预计或预见的准确预测，只不过那些领域还很小，比如，库存的预测、销量的预测，等等。数据已经在显示其巨大的价值，而一旦数据预测技术能够输入足够多的变量，采用类似Alphago或更加高级的算法，进而对你个人、你所在组织、公司、国家的短期未来甚至是长期未来做出80%、甚至是90%的准确预测，你会怎样去接受这样的未来?!当然，不确定性仍会存在，这是一个好消息。在此，我对Alphago事件尝试做一些思考分析。

 

一、Alphago战胜人类的几种可能的基础

 

1.Deepmind公司用十年的时间磨练，修改算法，虽然在算法上没有创新，但是如何融合已有算、如何调整权重等多个方面，仍然是做了大量、艰苦的工作。

 

2.Google拥有超级大量的计算资源供Alphago的使用，也就是说目前机器学习的过程非常的耗费时间以及计算资源。按照以往的经验，20年内，我们使用的桌面型机器就应该能够支撑起Alphago目前所需的计算资源。从现在开始，再过30-40年，可能Alphago这个“古老”的程序只需要几天就能完成现在几个月所需的机器学习时间。

 

3.在硬件上CPU和GPU的协同调度，以及分布式的运算的运用，大大加快的计算的速度。这也是近几年软硬件基础发展奠定的基础。

 

4.Alphago 在击败欧洲冠军时进行了严格的保密，说明当时Alphago团队当时也并不是很自信能够战胜。事实上，我认为，在这次比赛开始前，他们仍然没有这个把握，仍然应该认为是一半对一半的胜率。但是，哪怕输了，也没有关系，反正继续让Alphago学习后再提升。

 

5.Alphago对战时采用方式近似的模拟了人脑的信息的处理方式，只不过速度更快。所以，Alphago也不能百分之百的胜率，但是随着学习的时间不断增加，最终会远远超过人类。

 

二、Alphago围棋人机大战事件将会产生的影响：

 

1.个人，组织，公司，国家间的竞争将会更加重视人工智能的策略参考。人类的思考开始依赖于机器的理性，人的决策变得更加的理性，情感的因素会不断下降，也意味着更加没有人情味。这必然会影响到人类的进化进程。

 

2.人与机器的关系需要重新的思考，人应该如何同机器共存。

 

3. IT行业的人力资源需求将大规模增长，而有些行业将大规模失业。

 

4.基因技术、可控核聚变、机器人技术、人工智能这些技术都将对人类产生重大意义的影响，但是如何控制好这些技术将成为一个重大的问题，否则任何一个技术都可能毁灭人类。为了控制好这些技术，需要从现在开始立即进行大量的辩论及监督审查。

 

5.Alphago在最终在决定某个落子的评分中，其权重为人类经验参数同左右互搏这种机器学习得来的概率参数各占50%。Alpago团队曾经调整过不同的权重，但是经过实验发现各占50%时的最终胜率最高。这一数据是否在暗示，如果要战胜人类就必须首先理解人类的思考，否则就无法做到青出于蓝而胜于蓝。但是，在理解人类思考的同时，也会无法避免地继承人类的弱点，这也是Alphago最终会有失败的一局。另外，在具体的步骤中，也不是每步都是完美的。可能这也许是人工智能能够超越人类，但是可能无法毁灭人类的重要一点。因为，如果人工智能自己最终学会思考，相信人工智能最终会参透，或许最符合人工智能自身的利益生存方式是同人类共存，而不是消灭人类。

 

三、Alphago围棋事件可能对教育领域的产生的影响

 

1.Alphago算法有较强的通用性，但也有很多的限制。首先为了更加精确，需要大样本量的学习，Alphago为了加快学习进度在学习现有人类棋盘的基础上，开始自己与自己互博，加快学习的速度。这点在通用领域中实现有一定的难度。在教育领域中，目前比较适合Alphago算法快速进入的领域的是在线课程的学习。

 

2.在线课程的学习目前来说仅仅完成了内容的提供，如何编排现有的课程已达到最高的学习效率，这点目前还没有引入人工智能方法。如果引入，将会对教学的方法理论产生一定的影响，甚至会影响到线下课程顺序的设计安排。

 

3.多媒体材料的类型的挖掘，不同类型的媒体会带来不同的教学效果，人工智能在这个领域有助于通过大数据分析统计出在认知不同阶段采用何种类型的教学媒体效果最好。

 

4.个性化的学习，引入Alphago算法后的人工智能，会为个性化学习带来天翻地覆的变化。通过摄像头对学习者情绪的监控，结合学习过程中不间断的学习效果的评估，可以会带来真正意义上的个性化学习。

 

5.真正意义上的个性化学习会对分层教学产生深远的影响，因为学习的进度快慢会非常容易的将不同学习能力的学习者分类，教育会不知不觉走向过程和结果的不公平。

 

6.目前，已经有在线课程网站同招聘网站结合的构想，利用在线学习的记录，为雇主提供是否雇佣的参考。未来可能会更加大规模地出现该类现象，未来各级各类学校的升学也可能会更加依赖机器或网站记录的学习过程，同时造成新的学习能力歧视。但是，这样针对个体的不公平，却可以带来整个组织以及国家的利益最大化，将来如何面对这样的不公平，会成为一个重要的讨论话题。

 

7.Alphago通过在线教学领域的挖掘最终也会或多或少的影响到传统的教学。如在教师多媒体的选择标准、课程顺序及进度的选择。但是，在远远没有量化的教学领域，还有很长的路需要走，而一旦传统的教学领域被量化，如学生的表情、情绪、反应等，那么教师这个职业将同今天的围棋一样，不得不慎重的思考接受一个类似上帝的理性的人工智能的建议。另外，最快掌握这一技术的组织和国家，将获得先发的优势。

 

四、Alphago围棋事件可能对职业教育领域的产生的影响

 

1.大量的主要是重复性的工作，尽管需要一定的随机应变能力的工作，将会在30～50年逐步被人工智能所替代。这些职业中的低层次职员将被大量地解雇。这一点提醒职业教育的层次需要不断地上移，为符合人力资源市场的需求及保证国家的竞争力，职业教育中本科教育及研究生教育的比例将逐步加大。

 

2.工厂的工人将被大量的机械手臂代替，全自动化的工厂将越来越多。尽管处于迈向老龄化的社会，却并不能保证年轻人足够的就业岗位。IT产业的人力需求将越来越大，各个产业的从业者都将储存一定的人工智能的知识，以便同智能机器助手更好地共存。

 

3.职业教育的过程将更多地信息化，如教学资源库使用将更加类似于在线教学。通过物联网技术，教学的过程被更加地量化，实践操作的过程中实现较高精度的量化，实践教学的效率极大地提高。但是，工业领域的职业中的实践教学的比例将大幅度下降，由于机械臂的大规模采用，实践教学将被机械臂的操作实践教学大规模替代。对于人工智能分析、操作以及针对不同环境进行适应性调整的能力将成为大部分职业必修的课程。

 

4.有必要考虑培养学生的机器思维的理解能力，让学生能够理解人工智能的思维的方式，理解这种更加冷静的思维方式。同时，也要让学生明白人工智能不是万能，也会犯错，需要保持警惕，不可过分依赖人工智能。

 

人工智能的教育篇（7）

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.36.197

1 中学教育现状

教育乃立国之本，而中学教育乃是重中之重。一方面，中学生处于青春的成长期，各项综合素质逐渐完善中，中学教育意义和责任重大；另一方面，中学教育仍然是应试教育为主，仍然需要面对千军万马过独木桥的“中考”“高考”，中学教育很大程度左右了学生的未来。

目前的中学教育资源，分为公共教育资源――公办/民办学校教育，和社会教育资源――私人家教、补习班等，有如下两个特点。

1.1 学生得到的公共教育资源不足

学校班级结构的构成是：一名班主任教师，多名科任教师。在大多数学校中，无论是班主任教师，还是科任教师，均会承担其他班级的教学任务。可以看出，教师资源是非常有限的，加上“中考”“高考”的上线压力，教师往往会将有限的精力分散关注在所有的学生上，每个学生得到的公共教育资源并不多。

1.2 学生获取的社会教育资源不公

学生若在学校无法获取更多的教育资源，将不得不转向社会教育资源去求助。据统计，学生参与社会教育资源的成本在200元/小时，学习费用成本过高，进一步造成普通学生的社会教育资源也无法获取。

本文要探讨的，正是通过人工智能这一现代信息化技术，构建智能辅助学习系统，使中学生能够获取到更多、更公平的教育资源。

2 智能辅助学习

2.1 人工智能简介

人工智能（Artificial Intelligence）是计算机科学的一个分支，是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科，能够对人的意识、思维等信息过程进行模拟。随着计算机科学技术的发展，特别是近年来大数据技术的成功应用，人工智能在越来越多的行业展现出蓬勃的冲击力。以谷歌围棋机器人“阿尔法”、微软助理机器人“小娜”等为代表的虚拟智能机器人，能像人那样思考，也具备超过常人的智能。

在国内，人工智能在教育领域的理论研究和教学实践表现得越来越活跃，尽管人工智能并不是为教育专门研发的，但是人工智能的不断发展，使得其在教育中的应用也越来越广泛，教育的智能化一直是教育界和教育技术领域的理想和目标。

2.2 智能辅助学习系统

智能辅助学习系统，其表现形式是能够为每个学生，配备一个虚拟教师。学生能够通过电子设备（如手机、计算机），与虚拟教师进行交流对话，咨询虚拟教师各学科的问题，并得到有效的学习辅助。

该智能辅助学习系统，具备以下几个特征。

2.2.1 虚拟教师跨学科能力

与传统的教师专一某一学科不同，虚拟教师并没有学科边界划分。只要学习系统研发出某一学科的学习算法，该虚拟教师就能够获取该门学科的能力。

2.2.2 虚拟教师深度自学习

虚拟教师的“智能”来源于三方面。一是学生基本信息档案，该档案涵盖了从小学教育开始的学科成绩、综合能力、爱好特长等，虚拟教师得到学生的人物画像。二是虚拟教师对学生的自学习，每一次双方的沟通交流，虚拟教师都能够不断更新发展学生的画像。三是虚拟教师对学校课堂内容的自学习，虚拟教师并不是独立于学校教育存在的，而是作为学习教育资源的一个补充，虚拟教师能够掌握课堂进展、作业部署、考试动态等信息。

2.2.3 接近自然语义的沟通

学生与虚拟教师之间，可以通过自然语义的语音和文字进行沟通，如 “今天数学作业第2题不会”“《荷塘月色》全文中心思想是什么”“Lets start a conversation”等。其他计算辅助手段为补充，如上传某道数学题图片，虚拟教师通过图形识别匹配，给出该题的解题思路和讲解。

2.3 优势分析

智能辅助学习系统，有三大核心优势。

一是“即学即问”，相比目前的学校教育和社会教育，学生在学习遇到困难时，只有有限的时间与教师交流，在智能辅助学习系统中学生将不受空间、时间限制，随时随地可以与虚拟教师互动，获取充足的教育资源。

二是“定制教学”，相比目前的教育形式，课堂上教师与学生是一对多的关系，教师不可能专为某个学生定制教学方案，在智能辅助学习系统虚拟教师与学生是一对一的关系，虚拟教师能够更了解学生，根据学生的具体情况制订最佳学习方案。

三是“受众广阔”，相比目前的公共教育资源紧缺、社会教育资源费用昂贵，智能辅助学习系统一旦推广，受众学生可无限增加，边际效应非常明显。并且计算机系统设计特有的水平扩展能力，能够随着学生人数的增加而增加，支撑广大的学生辅助学习。

2.4 前景预测

笔者比较看好人工智能在中学辅助教育中的落地前景，除了前文所述的人工智能技术发展，为中学教育带来的价值外，当前国家政策和社会环境也非常有利。

第一，未来10年国家政府和教育部门会大幅增加在教育信息化产业上的投入，随着《国家中长期教育改革和发展纲要（2010―2020年）》和《教育信息化十年发展规划（2011―2020年）》等相关规划相继出台，各级地方政府和教育部门都非常重视教育信息化产业的投入，人工智能+云计算是重中之重，人工智能技术的兴起必将教育信息化推向一个新的高度。

第二，教育信息化逐渐成为风口，根据前瞻产业研究《中国在线教育市场前景与投资战略规划分析报告》统计，2015年在线教育市场规模大约为479亿美元，而这一数字在2020年预计将增长到504亿美元。这个持续迅猛增长的市场正在吸引越来越多的创意和资本，教育领域中的人工智能也很快会成为热点，涉足其中的高科技公司也会越来越多。

3 结 论

本文通过智能辅助学习系统，探索了人工智能在中学辅助教育中的一个应用。虽然没有介绍具体的技术实现、系统研发，但对现状痛点、应用前景做了综合性分析概述，相信随着科学技术的持续发展、教育领域的融合开放，本文探索的这个应用将实现于市场，使广大中学生能够获取到更多、更公平的教育资源。

参考文献：

[1]何维贵.利用现代化教学手段打造高效课堂[J].广西教育（中等教育），2013（6）.

人工智能的教育篇（8）

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：

［1］张剑平.人工智能技术与“问题解决”［J］.中小学信息技术教育，2003(10).

人工智能的教育篇（9）

新课改要求教学应当促进学生全面发展，其中，对创新思维和实践能力的培养尤为重视。初中阶段如何科学、有效地培养学生的创新思维与实践能力是每一个教育者需要思考和研究的问题。

一、创新思维与实践能力的培养

1.创新思维与实践能力的重要性

每个人都拥有创造能力，这种能力是可以开发的，并对学生人生发展起重要作用，如何科学开发学生的创造能力，离不开对创新思维和实践能力的培养。教师应该有意识的发现和训练学生的创新思维，多锻炼学生的动手能力，提高他们的实践能力，为学生主动创造做准备。

2.培养创新思维与实践能力的途径

培养创新思维和实践能力的途径有很多，初中阶段学校的数学课、自然科学课、社会实践课、信息技术课等课程是培养学生创新思维和实践能力的有效途径。其中以人工智能教育为重点的信息技术课可以利用编程技术、信息化技术、大数据技术的学习，高效、系统地开发学生创新思维，科学地提升学生的实践能力。

二、人工智能教育与信息技术课的融合

当前，人工智能技术发展得如火如荼，语音识别、机器翻译、计算机交互、计算机视觉、机器阅读识别等技术的突破，向我们展示了人工智能的优越性和未来前景，很多地区和学校也已将人工智能教育，如编程、信息处理，作为必修内容纳入了学校的教学大纲之中。人工智能教育包含编程、大数据、机器人等多个技术领域的学习，中学阶段可以利用信息技术课将人工智能教育的相关内容融入教学中，例如：Python编程、APP制作、机器人教育。

在初中信息技术教学中，应当向学生传授编程的相关知识，让学生初步认识编程、了解编程常识，并引导学生利用计算机进行编写代码。利用现代教学思路和教学创新激发学生兴趣，提高学生信息技术课学习效率和实践能力。为学生打造智能化、个性化，富有创造性的学习体验。

三、人工智能教育的实践要求

在信息技术课程的教学过程中融入编程等人工智能知识，可以丰富教学内容，拓宽学生视野，增加学生知识储备，同时也能有效激发学生兴趣，满足学生好奇心，转化为实践、创新的动力。但是在实施人工智能教育的过程中，需要注意以下几个问题，以信息技术课中编程教学为例：

1. 要考虑学生的接受度，体现量力性教学原则，不超纲不越级。

2. 要注重环境的创设，打造轻松愉快的学习环境，充分调动学生热情，帮助激发学生创新思维和实践动机。

3. 要注重编程常识的普及和实践引导，给学生充足的思维空间和操作机会。

4. 要注重教学的系统性和连贯性，加强编程技术同信息技术知识、其他人工智能技术的关联，为学习的水平、顺向迁移打好基础。

只有明确教学目标，不断地优化教学过程，监控各个环节，加强与学生沟通，积极开发和训练学生的创新思维和实践能力，才能将人工智能教育的效果最大化，从而不断提高人工智能教育的教学质量。

四、人工智能教育存在的问题

自新课改提出了信息化教育后，我国不少地区已经开始探索人工智能教育问题，尤其在义务教育阶段，开展了各种形式的人工智能教育，但是由于各地区经济发展水平不同，教育基础、教学水平和资源条件不同，正面临着诸多问题。

目前在我国中学阶段，人工智能教育发展水平整体较低，存在着地区不均衡、教育资源不均衡、教学水平不均衡、学生学习程度不均衡等多方面问题，需要人力物力财力的持续投入，优化人工智能教育平台，完善人工智能教育基础设施，让人工智能教育更规范。同时，教育工作者也需要不断研究、调整教学模式，更好地激发学生创新思维，提高实践能力。

五、结语

本文通过中学生信息技术课和人工智能教育的结合，浅谈人工智能教育与培养学生创新思维、实践能力的关系。人工智能教育的实施有利于中学生开发创新思维，提升动手能力，可以和多学科联动教学，加强学科间的联系，促进学生全面发展。目前在我国中学阶段，人工智能教育发展水平整体较低，存在着地区不均衡、教育资源不均衡、教学水平不均衡、学生学习程度不均衡等多方面问题，仍需教育工作者不断研究改进，让人工智能教育更规范，更好地激发学生创新思维及实践能力。

参考文献

人工智能的教育篇（10）

二、研究设计

（一）数据来源

通过在中国知网（CNKI）中，以“人工智能&高等教育”以及“人工智能&高校”为主题词进行高级检索，检索条件为中文期刊，文献时间跨度为2016-2020年，共检索到期刊325篇。其中，CSSCI共43篇，这说明我国学者在人工智能应用于高等教育领域的深入研究较少，研究深度有待加深。将检索的文献选中，以SATI软件所支持的Endnote格式导出。

（二）研究过程和方法

本研究所采用的是共词分析法，它通过文献中共同出现的关键词之间的关联强度，反应该领域的研究热点以及对未来的发展趋势进行预测。研究过程为：首先，将导出的Endnote格式文献导入到SATI中，并将其转换成XML文件格式，进行关键词的词频统计，得出高频关键词的排序。然后，将利用SATI生成的共词矩阵导入到Ucinet中，并利用Netdraw对高频关键词生成的图谱进行中心度的分析。接着，再利用SATI生成关键词的相异矩阵（由于相似矩阵中为0的关系较多，会对聚类效果会产生影响），将相异矩阵导入到SPSS中进行关键词的聚类分析，进而分析出人工智能在高等教育领域的研究热点。最后，根据阅读的文献以及研究的热点提出人工智能在高等教育领域的发展趋势。

三、人工智能在高等教育领域的年度发文量介绍

绘制人工智能在高等教育领域应用的文献发文量的折线图，可以直观的看出人工智能应用于高等教育领域的年度发文趋势。如图所示，2016-2020年人工智能在高等教育领域的发文量呈现逐渐上升的趋势。在2016、2017年，发文量均在十篇以下，说明高等教育领域中人工智能的应用处于萌芽阶段。2018年发文量开始逐渐上升，虽然低于50篇，但是相比较于前两年有了较大的提升，说明高等教育领域中人工智能的应用已经开始初步发展。2019、2020年发文量明显得到提升，说明这两年我国学者开始逐渐关注人工智能在高等教育领域的应用，高等教育领域中人工智能的应用处于快速发展阶段。通过对2016-2020年文献发文量的解读，预测2021年总发文量仍然呈现上升趋势。

四、人工智能在高等教育领域的研究热点分析

利用SATI3.2、Uciet6.0以及SPSS26.0作为主要的研究工具，对导出的文献进行分析。论文中的关键词在很大程度上可以反映出该论文的研究方向以及所研究的主题，因此统计文献中关键词的频次，可以间接观察该领域的研究热点。本研究利用SATI3.2对检索到的文献进行关键词的词频统计，将表达意思相同的关键词进行合并（比如将人才培养与高校人才培养合并）剔除挑战、影响等词，选取频次不低于4次的为高频词。利用Ucinet对关键词的相似矩阵进行格式转换，转换成为##h格式，然后将其导入到Netdraw软件中，对关键词的相似矩阵进行中心度分析。结果如图所示，高频关键词用节点表示，点越大代表该关键词出现的次数越多，说明该关键词在整个网络中的作用越大；节点之间由实线连接线越粗，代表相连的关键词之间的关系越强。从以下两个方面分析下图：首先，节点大小，除“人工智能”“高等教育”“高校”外，人才培养、高校图书馆、大数据比其他节点要大，说明较多的文献涉及到该领域。因此，为人工智能在高等教育领域研究的热点。其次，连线距离，人工智能学院、思想政治教育、教育人工智能处于边缘处，并与其他关键词之间的连线较少，说明在该领域的研究较少，关注度不高，有可能成为未来人工智能在高等教育领域的研究方向。如图所示，高校教师、学科建设将各个节点连接了起来，丰富了人工智能在高等教育领域的研究体系。通过分析后，将高频关键词进行分组，处在同一分组内的关键词具有较高的相似度。因此共词聚类树状图可以展现人工智能在高等教育领域的研究方向。利用SATI导出关键词的相异矩阵，并将其导入到SPSS26.0中，利用系统聚类法对关键词的相异矩阵进行聚类分析，以Euclidean距离作为变量距离,使用瓦尔德法（Ward法）绘制聚类树状图。如图所示，图中纵向是24个高频关键词,横向的长度代表关键词之间的距离。根据聚类树的结果，笔者将人工智能在高等教育领域的研究热点大致分为以下三类：第一：人工智能促进教学模式的改革。包含教学模式、成人高等教育等关键词。由此我们可以看出高等教育领域的教学模式的改革大多为成人高等教育。成人高等教育作为我国高等教育的不可或缺的部分，为了促使其迅速发展，在教育教学过程中，应该充分结合成人学习的特点，制定相应的教学计划。第二：人工智能提高高校人才培养。包含虚拟现实、智慧教育、人才培养、学科建设、新工科、高校教学、人工智能技术、信息化服务等关键词。智能时代，对于人才的培养不再只局限于知识的传授，通过利用人工智能技术以及大数据技术对学习者的学习进行全方位评估与分析，了解学习者在学习过程中所遇到的问题，提高教学效率。该主题主要研究智能时代对高校人才培养的启示，从而制定出更加合适的人才培养模式。第三：人工智能完善高校智慧教育的发展。包含高校教师、高等教育、教育人工智能、大数据、高校图书馆、智慧图书馆、就业、教学改革、高校财务、思想政治教育等关键词。该研究主题包含两方面，一是对高等教育领域人工智能硬件应用的研究，如智慧图书馆的建设。高校图书馆以云计算、人工智能、大数据等新兴技术为支撑，为师生提供更加方便快捷的阅读方式。二是对高等教育领域教学改革的研究，智能时代的高等教育发生了整体性的变革，促进高校教学方式、教育理念等发生变化。

五、发展趋势讨论

结合阅读文献以及对人工智能在高等教育领域研究热点的分析，笔者提出人工智能应用于高等教育领域的未来发展趋势，包含以下几个方面：

（一）融合人工智能技术，完善高校教育人工智能

教育人工智能通过人工智能技术，以大数据作为基石，通过算法模型进行分析、模拟和判断，构建自适应学习环境，形成人机融合的教学的方式，探索学习者学习发生的条件，并为其创建新的学习条件。教育人工智能是多学科融合的新兴研究领域。高等教育人工智能的发展应当响应国家政策，并与各级政府以及企业携手前进。在发展的过程中还应不断提高全体师生的信息素养，以期促进教育人工智能的快速发展。

（二）延续教育使命，发展终身教育

西交利物浦大学校长吴酉民指出,“未来的大学应该成为一个可供终身学习的地方,支持人们有创意地生活的场所。政府、企业要携手并进，高校要对终身教育有足够的了解，充分利用各种资源，为迎接AI时代和终身教育时代做好准备。为了应对智能时代给各行业带来的冲击，高校应该贴合各行业的发展的现状，开展符合行业发展情境的课程，以更为方便、快捷的方式满足人们继续学习的需求。

（三）注重培养解决复杂问题的人工智能专业人才

国家要提高人工智能的发展，则需要增加高等教育人工智能的人才培养的能力，加大人才培养力度，提升人才培养水平。AI时代高等教育更应注重创新型人才的培养,要逐渐增加高层次人才培养的研究型大学，进而培养更多能解决复杂问题的综合型创新人才。兴办人工智能学院是高校培养人工智能专业人才的主要途径，高校在创办人工智能学院时，应结合国家政策以及学校自身的专业优势，既要符合发展的共性又要具有其自身的个性。