人工智能進課堂精選(九篇)

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第1篇：人工智能進課堂范文

1人工智能的含義及優勢

人工智能是融合信息科學和數學、哲學、心理學等知識的一種新型科學技術，能通過感知環境做出主動反應，并且該反應能夠實現目標、獲得最大收益（蔡彬彬.人工智能在計算機網絡技術方面的應用[J].科技風,2019(13):60）。如今人工智能已經滲透到日常生活之中，例如手機里的智能助理、新聞瀏覽中的新聞推薦和機器翻譯、機器人、自動駕駛等。人工智能是全新的智能系統，其優勢主要包括：第一，模糊信息處理和協作的能力。大數據時代的計算機網絡技術發展中出現大量模糊信息，增大處理難度，而人工智能大多使用模糊邏輯的數據處理方式，無需準確描述數據模型，運用人工智能就能增強計算機網絡技術的信息處理能力。與此同時，計算機網絡技術的規模、結構等均在發生變化，增大網絡管理難度，運用人工智能的協作分布思維就能顯著提高計算機網絡協作能力。第二，非線性處理和學習的能力。計算機網絡技術催生大量數據和信息，其中有很多都處于較低的概念層次，但其背后隱藏著價值巨大的信息，需要運用人工智能進行挖掘，學習低層次信息，進行解釋和推理。人工智能還可以及時進行非線性處理，由機器人模仿人的智能。第三，運算速度快、成本低。迅速發展的計算機網絡技術使得人們對其的依賴程度越來越大，但效率和成本問題不容忽視，運用人工智能可以加強算法控制，在計算時速度較快、資源消耗較少，極大地節省計算成本。

2大數據時代人工智能在計算機網絡技術中運用的途徑

進入大數據時代以后，計算機網絡技術的發展速度越來越快，全球越來越關注網絡安全問題，計算機網絡系統的運用中最重要、人們最關注的則是網絡控制、網絡監控。由于網絡數據存在不規則、不連續的特征，計算機判斷數據真實性的難度較大，因而有必要促進計算機網絡技術的智能化發展。

2.1運用于管理

人工智能一般又被稱為人工智能Agent技術，這是一種實體軟件，其組成部分主要是各Agent之間的數據庫、知識庫、解釋推理器、通訊部分，其依據就是Agent的知識庫，通過及時分析、處理數據信息完成相關任務。人工智能的管理一般可以基于用戶自定義搜索信息，并可以向指定位置傳輸，讓用戶享受更智能化的、人性化的服務（王佳美.人工智能技術在計算機網絡領域中的應用研究[J].通訊世界,2019(04):136-137）。例如用戶利用計算機網絡技術查找所需信息時，運用人工智能就能進行管理，對信息加以分析和處理，獲得有效的信息，節省大量查找時間。同時，人工智能在人們的日常生活與工作中也有廣泛運用，包括收發郵件、安排形成、網上購物等，享受十分優質的智能化管理服務。并且人工智能技術擁有一定的學習性、自主性，對于用戶分配的任務可以自動完成，借助自主學習方式更好地推動計算機網絡技術的發展。

2.2運用于數據處理

在計算機網絡技術中運用人工智能可以極大地提升數據處理能力，即從人工智能切入，實現計算機動態模擬、科學預測，為開展計算機網絡管理工作提供可靠的技術支持，特別是開展預設性管理活動，方便對人員的行為進行管理，減少額外成本投入，夯實后續開展數據處理活動和管理活動的基礎。為更充分地體現人工智能運用于計算機網絡技術的數據處理優勢，操作人員要從實際著眼，從人工神經網絡切入，通過構建人工神經網絡機制，實行必要的網絡數據信息預測和處理。具體而言，運用人工神經網絡，基于計算機網絡技術的操作狀態，快速獲得主要的運行參數，并把所獲參數和計算機網絡標準做對比，從而輸出對比結果，直觀呈現數據處理結果。借助神經元的連接權和閾值，還可銜接輸入值、輸出值，形成最佳的擬合函數，基于人工神經網絡框架高效處理計算機網絡技術運用中的各類核心數據，特別是對計算機網絡技術所涉及設備的運行狀態、技術參數等進行閱讀，預測短時間里人工智能在管理環節暴露的問題，高速設置應對問題的方案。該操作需要大數據的支持，數據運算量也很大，所以在運用人工智能時要適當前移數據信息的加工和處理工作，組建計算機網絡技術的動態模擬和預測網絡。

2.3運用于網絡安全

人們對于計算機網絡技術的使用安全始終給予高度重視，運用人工智能有助于強化其安全防護。例如運用人工智能可以構建智能防火墻，智能防火墻和其他防御系統比起來能借助智能化的識別技術采集數據、分析數據、處理數據，對有害信息訪問進行限制、攔截，減少計算量，提升數據信息安全等級。智能防火墻也有助于防范病毒攻擊、黑客攻擊，既能阻止病毒傳播，又能有效監控并管理內部局域網，確保計算機網絡技術使用的平穩性、安全性（羅雅麗.大數據時代人工智能在計算機網絡技術中的應用[J].電腦編程技巧與維護,2019(06):120-122）。此外，智能防火墻的安全檢測效率比傳統防御軟件高很多，可以妥善解決外部攻擊問題，穩步提升計算機網絡安全工作的有效性。人工智能還可運用于計算機網絡技術的入侵檢測實踐，其主要涉及兩個模塊：一個是訓練模塊，即在計算機網絡技術的使用中通過人工智能實行網絡入侵檢測，實現正常審計已知數據、檢測異常數據的向量訓練。人工智能檢測主要借助編碼的方式對已知入侵特征向量和審計記錄做分析、比較，進而把入侵特征的向量變化識別出來。如果已知入侵向量有符合其特征的審計事件，那么計算機網絡系統就會自動報警；如果入侵向量和審計事件不符，運用人工智能就能自動實行網絡入侵檢測，形成新的審計事件。還可以調整模式長度、匹配時間，確保有效分析入侵檢測信息的特點。另一個是檢測模塊，借助預處理器實行入侵檢測，即通過數學向量的形式，以審計未知為前提實施數字處理，之后基于支持向量機、判決函數，分類數字向量，再經過決策系統分類匯總數字向量。在檢測預測模塊中也可按照現有模型的運行規律判定計算機網絡系統在今后可能會遭受的攻擊，促進模型裝置的及時更新，確保系統安全、穩定。

2.4運用于其他方面

大數據、互聯網和人工智能等技術有力推動各行各業的變革、發展，使得計算機網絡技術水平越來越高，對人們的生活與生產發揮更大的作用。第一，人工智能在教學領域的運用。教師可以在計算機網絡技術的學習中運用人工智能，提高教學準確度，并調動學生的熱情和積極性。人工智能在早教領域的運用也十分廣泛，智能機器人使早教進入新的層面，教育不再受到書本的限制，成功把互聯網帶進課堂，教師針對自己無法即刻解決的問題，可以借助計算機網絡技術搜索準確答案。第二，人工智能在企業管理領域的運用。如今很多企業的計算機網絡技術都融入了人工智能，例如自動監控系統、自動報警系統等，促使企業實現智能化管理目標，在安全的環境里降低管理成本（高塔,田雨鑫.計算機網絡技術中大數據時代的人工智能應用研究[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2018(06):137-138）。企業在未來必然能依托人工智能實現真正的現代化和信息化、智能化管理。第三，人工智能在家居領域的運用。經濟穩步發展使智能家居進入大眾的生活，為人們的居住提供更大的便利。在計算機網絡技術中運用人工智能能很好地滿足人們的居住需求，例如自主控制燈光的明暗、窗簾的開合等，或者遠程控制家居系統，包括電飯鍋開關的遠程控制，回到家里能有更多休息時間。因此，智能家居的應用將會日益普及，讓人們享受優質的家居生活服務。

3結語

第2篇：人工智能進課堂范文

關鍵詞:專家系統;課程建設;教學改革;實驗教學;CLIPS

“專家系統”課程是本科專業“智能科學與技術”的特色課程之一,該專業是由北京大學在2004年率先自主建立的[1]。此后,國內很多大學也都陸續基于各自的特色建設開設了該專業,如北京郵電大學、南開大學、首都師范大學、西安郵電大學、北京科技大學、廈門大學、中南大學等。基于一個新興本科專業設立的專業基礎特色課程,應該如何建設,實施教學與改革,突出專業特色?各類學校都在摸索中。中南大學的“專家系統”課程是國家級“智能科學基礎系列課程教學團隊”主干課程之一,它由國家級教學名師領銜,以雙語建設為教學基本手段,以精品意識為指導[2],培養學生自主創新意識,發掘學生興趣潛能,非常具有專業特色。

1課程建設情況

專家系統使用人類專家推理的計算機模型處理現實世界中需要專家做出解釋的復雜問題,并得出與專家相同的結論[3]。其最大特點是不僅可以幫助人們處理信息,還能說明處理的方式和理由[4]。我們結合專家系統課程特色與學習認知過程特點,采取認知教學作為專家系統教學的理論基礎[5-6],根據智能科學與技術系列課程教研經驗,融合雙語教學方式,初步提出課程定位和建設目標,給出了教學基本要求。

1.1課程定位與建設目標

在學習本課程之前,學生最好已經選修過離散數學、人工智能和面向對象的程序設計課程,本課程32個學時,2個學分,其中實驗課6學時。此外,“專家系統”還可作為自動化、計算機科學與技術等相關專業有興趣的學生的選修課程。可為學生提供一種新的手段和方法求解傳統方法難解問題,也為學生們了解智能科學與技術領域知識提供良好的窗口。

專家系統成為智能科學與技術本科專業的專業基礎課程,目的在于培養學生理解和掌握專家系統技術的基本觀念、基本理論和智能科學方法;并靈活設計和構建不同領域的專家系統,解決實際問題,為學習后續課程奠定方法基礎。通過教學過程,培養學生善于分析繼承已有的科學進步成果、激勵學生善于發現問題、分析問題和解決問題的自主科學創新精神。

1.2課程教材設計

本校專家系統課程選用了蔡自興編寫的《高級專家系統:原理、設計及應用》[3]一書,該教材包括專家系統的基本理論、技術方法和實際應用的諸多內容,知識點介紹全面詳盡,同時列舉了諸多實例,便于課堂分析與課后理解。

根據雙語教學的要求,外文參考教材[7]選用了Expert Systems Principles and Programming (Third Edition)一書,該書對CLIPS語言分析透徹,有大量的課后習題與資料,適合學生作為主要參考書目進行課后學習。實驗教材選用了電子工業出版社出版的《決策支持與專家系統實驗教程》一書,主要利用了同時,根據雙語教學的要求,外文參考教材選用了China Machine Press出版的Expert Systems Principles and Programming (Third Edition)一書,該書對CLIPS語言分析透徹,有大量的課后習題與資料,有利于學生作為主要參考書目進行課后學習。我校實驗教材選用了電子工業出版社出版的《決策支持與專家系統實驗教程》一書。主要利用了該書后半部分內容。目前,國內基于CLIPS的“專家系統”實驗教學教材在國內幾乎沒有容,專家系統課程實驗及其教材建設還需進一步改革與探索。

1.3教學要求與知識框架

通過學習,使學生了解和掌握專家系統的相關原理和方法,。要求學生掌握知識表示方法、搜索推理技術的相關內容,熟悉和了解常見的專家系統解釋機制、開發工具和評估方法,學會基于規則專家系統、基于框架的專家系統、基于模型的專家系統和基于Web專家系統的結構建立和應用,掌握專家系統的常用編程語言――CLIPS,了解專家系統的發展趨勢和研究課題。經過對專家系統課程知識內容進行分類,可分為以下6個模塊,如表1所示。。

經過對專家系統課程知識內容進行分類,可分為以下6個模塊,如表1所示。

模塊一專家系統的定義、發展歷史、研究內容、類型、結構和特點以及構建步驟;。

模塊二熟悉專家系統時可能采用的人工智能的知識表示方法和搜索推理技術,結合傳統人工智能方法和計算智能的一些方法;。

模塊三了解專家系統的解釋機制、開發工具和評估方法;。

模塊四熟悉基于規則專家系統、基于框架的專家系統、基于模型的專家系統和基于Web專家系統的結構、推理技術、設計方法及應用示例;。

模塊五掌握人工智能和專家系統的編程語言――CLIPS,了解其他LISP,PROLOG和關系數據操作語言等;。

模塊六展望專家系統的發展趨勢和研究課題,并了解新型專家系統的特征與示例。

從教學要求角度出發,模塊一、模塊三和模塊六的教學要求相對一般,但卻是學生涉及專家系統技術的必備知識模塊。相對而言,模塊五是基本教學條件要求中最高的一個模塊,因為模塊二與模塊四的深刻理解與系統設計需通過模塊五而實現的。

從教學內容的重難點角度出發,模塊二是重點部分之一,但因有人工智能課程的基礎,相對而言,教學實施過程中較為順暢。模塊四與模塊五是專家系統課程重點闡述部分,其中模塊五也是難點部分,在實驗教學環節中,由于大部分學生初次接觸推理性的編程語言,所以需要一定的入門時間和練習次數。

2專家系統課程教學改革實施

2.1基于多媒體的專家系統課程教學

教學應以學習者為中心,以先進教育技術為手段,相輔相成,促進教學效果。人類的感官功能中視覺與聽覺器官起到了94%作用[78],而視聽覺的協同作業能大大提高學習效率,而。多媒體教學就是一種集聲、文、圖、色于一體的教學手段之一,其實施。多媒體教學的關鍵實施內容就是教學設計,而教學設計的難點就是在不增加學生信息加工系統中工作記憶負荷的前提下,用促進生成的方式呈現學習材料,包括教材、課件、講義、課堂講解、課后習題等。

結合專家系統課程教學情況,教學設計分為以下3個方面進行詳盡闡述:。

1) 把握好課堂教學知識量。

專家系統課程相對智能科學與技術專業第六期的學生而言是非常新穎的一門非常新穎的課程,學生們相對的學習熱情比較高,但這里還需仍然需要對學生的先前知識結構和能力有個簡單的估計。教師需考慮學生的工作記憶容量,并對學生的長期記憶有個估計,把握學習材料內在負荷。學習材料并非越多越好,關鍵在于精華,給學生留下深刻印象。“專家系統”課堂教授部分以原理性與推理性知識為主,應增加實踐技術實例,這樣讓學生緊密聯系實際應用進行學習,。多媒體視頻就是一個很好的表現手段。將制作好的實例視頻,向學生們展示,不但讓課程氛圍活躍,還激發學生對實踐教學的興趣;不但沒有增加課堂的知識負荷,還可以留給學生課后對比學習。

2) 多元化課件制作呈現形式。

專家系統是一門推理性知識要求很強的課程,同時也需要掌握一門有利的開發工具方能使學生做到靈活應用。經過教學實踐與課后調查發現,學生們對知識表述與相關畫面共同呈現的形式比單一媒體呈現形式學習效果好,知識和畫面也必須是關聯的,呈現位置和各部分的比例也需考慮充分。為此,課件制作是一個“改無止境”的工程,因為每一屆的學生具有自己的特點,且專家系統課程知識點的不斷更新,每一年都要對課件進行大量的補充與改進。

3) 基于認知教學的課堂講解過程。

認知教學模式中,是以學生為主體,教學教師起主導作用。課堂講解是面對面教學活動中的重要環節,,它是多媒體中聯系言語與畫面的橋梁,是減少學生工作記憶負荷的有效手段。

專家系統課程知識可分為表示性知識與推理技術性知識,根據相關認知心理學理論,可將知識分為兩類:陳述性知識和程序性知識[5]。其中在教育心理學中“陳述性知識”是指個人具有有意識的提取線索,能夠直接加以回憶和陳述。其實就是關于“是什么”的知識,包括對事實,規則,事件等信息的表達。教育心理學中“程序性知識”是指個人沒有有意識的提取線索,其存在只能借助某種作業形式簡介推測的知識稱為程序性知識,而現代認知心理學為程序性知識以產生式及產生式系統來表征的。所以可將陳述性知識采用“專家系統”中的語義網絡形式為基礎地表征,而程序性知識的表征形式可用“專家系統”中的產生式系統,以“ifthen”形式表示條件這一關系。眾多形式的產生式規則相互聯系就組成了復雜的產生式系統。基于認知理論的“專家系統”知識教學實施過程中,首先應選定系統設計內容,掌握開發系統時所需的知識與工具,;其次分析問題,并根據系統的具體特征轉化知識。而后;接著對問題模型進行求解,建立和構造知識庫,;最后,利用實現工具編寫代碼,系統聯調。

2.2專家系統課程雙語教學的實施

專家系統課程是信息學科新興發展的一門課程,有許多關鍵性進展相關研究進展和成果的資料均源于英文文獻,因而提高學生雙語水平是一種大勢所需,。同時,雙語教學提高了對教師整體素質的要求,在雙語教學過程中,有意識的增強教學互動,以問題啟發式教學與課堂辯論形式教學,學生通過查閱主題文獻進行針對性的演講或討論,教師對學生的表現加以評述,并進行補充。這種形式可擴大教師的知識面,使得任課老師了解前沿的研究成果。也可培養學生主動學習的積極性和創新能力,使得課程具有鮮活的生命力。雙語教學對教師,特別是教師的其外語水平及其口語表達能力,,。促進了師資整體水平的提高。專家系統的雙語教材已在1.2中介紹,但實驗教材的設計與編寫工作現仍處于空缺,這也是雙語教學的需完善的內容工作之一。由于雙語教學增加了授課難道難度,進而影響了授課的進度,應充分發揮多媒體先進教學手段對專業術語和難以理解的內容,進行注解,幫助于學生理解。在貫徹雙語教學的過程中,除了指定適當英文參考短文或參考書,開發雙語課件外,還應使學生接觸國內外文獻資料,開闊眼界,拓寬知識面,強化雙語的意識,激發學生主觀能動性,使學生找到課程學習的歸屬感。

2.3改革“專家系統”課程實時交互活動

專家系統課程是一門理論與實踐關系密切的課程之一,課堂留下的作業大多需要計算機編程或計算機輔助教學方能較好的地完成。根據此特點,改革傳統的作業形式與批審方法可節約反饋時間,同時可實現“低碳無紙化”辦公。利用網絡進行作業上交,教師批閱后通過網絡及時返回給學生,不但能提高老師的辦公效率,也使學生得到快速與準確的反饋。

針對多校區的現狀,我們利用網絡教學資源,采用了多種交互式策略,通過Email和群討論組等方式進行在線交流,也可傳遞參考資料,交流課外成果,實現只要老師在實驗室,學生在任何有網絡終端PC機處,就能進行了實時交流或批改作業。避免了學生為了課后的困惑問題積壓至下一堂課的矛盾,同時也節約了學生往返路程上耗費的時間。

為了進一步體現教學效果,我們下一步擬進行考試方式的變革,應綜合考慮課堂出勤情況、平時正式作業成績、課堂討論情況和期末課程考試進行綜合評分。還應考慮以雙語形式進行筆試,當面交卷后進行雙語發問。若有課程論文或創新作品表現突出者,可免參加最后的課程考試。使考試不再是學生的負擔,而成為衡量與培養創新能力。和口試。

3基于CLIPS的專家系統實驗教學

3.1專家系統與CLIPS語言

CLIPS(C Language Integrated Production system)是由美國航空航天局約翰遜空間中心(NASA’’s Johnson Space Center)開發的一種專家系統工具,由C語言編寫而成。早期的專家系統工具大都用LISP、Prolog等編程語言開發,共同問題是運行速度慢,可移植性差,解決復雜問題的能力差。CLIPS是基于Rete算法的前向推理語言,其優點包括:①邏輯推理方面的強大功能強。②、可移植性好。③、可擴展性好。④、有利于和其他語言聯合使用等。

3.1專家系統與CLIPS語言

專家系統與傳統的計算機程序系統有著完全不同的體系結構,通常它由知識庫、推理機、綜合數據庫、知識獲取機制、解釋機制和人機接口等幾個基本的、獨立的部分所組成,其中尤以知識庫與推理機相互分離而別具特色。用clips語言能夠更好地熟悉專家系統的整個組成。CLIPS可為基于規則、面向對象以及過程的編程提供支持(rule-based, object-oriented, and procedural programming)。

以基于規則的專家系統利用CLIPS工具編程作為實例闡述。在CLIPS中找到專家系統基礎的組成部分――Fact List、Knowledge Base、Inference Engine。Fact List中存放用于推理的事實,而Knowledge Base包含所有的規則,Inference Engine控制所有的進程。圖1所示為專家系統框架示意圖。專家系統中最核心的就是知識庫,知識庫中包含了大量某個領域專家的知識。,為了使計算機能運用專家的領域知識,必須要采用一定的方式表示知識 。目前常用的知識表示方式有產生式規則、語義網絡、框架、狀態空間、邏輯模式、腳本、過程、面向對象等。基于規則的產生式系統是目前實現知識運用最基本的方法。

3.2專家系統實驗教學內容

通過CLIPS軟件環境提供了的驗證性、設計性和開發性實驗,幫助學生更好地熟悉和掌握專家系統的基本原理和方法;,通過實驗提高學生總結實驗結果的能力,使之對專家系統的相關理論有更深刻的認識。實驗內容如表2所示:。

其中,實驗1為實驗2的基礎,這兩個實驗應與講授課程穿插,使得學生利用課堂學到的理論聯系實際實驗操作,通過這兩個實驗的學習能夠掌握專家系統的開發過程、掌握用產生式規則繪制推理樹的方法、掌握、編寫CLIPS應用程序的方法以及程序運行環境的應用等。實驗3是一個有難度的實驗,需要大量的課余準備時間,所以在完成實驗3的時候,必須預留3周的時間,提前布置給學生,讓學生做好實驗前的準備,這樣方能取得較好的實驗教學效果。這些被挑選出來的CLIPS專家系統的代碼應是經典的學習內容,通過該實驗培養學生獨立分析與開發完整的專家系統的能力。

3.3實驗教學實例分析

1) 實驗目的:學習和理解CLIPS編程語言,通過分析用CLIPS編寫的“野人過河”的程序,深入理解專家系統的編程技巧,加深對專家系統的認識和理解。

2) 實驗說明:野人過河問題屬于智能學科中的一個經典問題,問題描述如下:,有三3個牧師傳教士和三3個野人過河,只有一條能裝下兩個人的船,在河的任何一方或者船上,如果野人的人數大于牧師的人數,那么牧師就會有危險。

假設問題的初始狀態和目標狀態,假設和分為1岸和2岸: 。

初始狀態:1岸,3野人,3牧師;2岸,0野人,0牧師;船停在1岸,船上有0個人;。

目標狀態:1岸,0野人,0牧師;2岸,3野人,3牧師;船停在2岸,船上有0個人;。

整個問題就抽象成了如何從初始狀態經中間的一系列狀態達到目標狀態。問題狀態的改變是通過劃船渡河來引發的,所以合理的渡河操作就成了通常所說的(算符)就是問題求解的關鍵。,根據題目要求,可以得出以下5個算符:渡1野人、渡1牧師、渡1野人1牧師、渡2野人、渡2牧師,。根據渡船方向的不同,也可以理解為10個往還算符。定義算符知道以后,剩下的核心問題就是搜索方法了,。本程序采用深度優先搜索,通過不斷擴展后繼結點節點,逐步找出下一步可以進行的渡河操作,;如果沒有找到則返回其父節點,看看是否有其它其他兄弟節點可以擴展。

搜索中采用的一些規則如下:

(1.) 渡船優先規則:1岸一次運走的人越多越好(即1岸運多人優先),同時野人優先運走;2岸一次運走的人越少越好(即2岸運少人優先),同時傳教士優先運走;。

(2.) 不能重復上次渡船操作,避免進入死循環。;

(3.)任何時候 河兩邊兩岸的野人和牧師數在任何時候均分別大于等于0且小于等于3;

(4.) 由于只是找出最優解,所以當找到某一算符(當前最優先的)滿足操作條件后,不再搜索其兄弟節點,而是直接載入鏈表。

(5.) 若擴展某節點a的時候,沒有找到合適子節點,則從鏈表中返回節點a的父節點b,從上次已經選擇了的算符之后的算符中找最優先的算符繼續擴展b。

通過實驗教學過程中的專家系統開發實例分析,總結了出應用于在許多專家系統項目中的線性生命周期模型,如圖32所示。這個模型包括從計劃到系統評估的許多階段,對系統開發的描述一直到功能評估這種程度上。之后,生命周期不斷重復:從計劃到系統評估,直到系統交付正常使用。

4結語

專家系統課程的發展開發過程是教學研究和教學改革實踐相結合的過程,需要不斷加強學習、總結經驗。本文從總結了專家系統課程定位與、建設目標、教材的選用設計和課程知識框架等方面的總結了“專家系統”課程建設情況。在,并就教學改革過程中注重多媒體教學的效果、雙語的實施和課程互動活動的改革等問題進行比較深入的介紹與探討。通過CLIPS語言與專家系統實驗的結合,闡述了實驗教學的目的、CLIPS實驗特色及和實驗方法,體現了基于CLIPS實驗教學的優勢與特色。在未來的教育領域,專家系統技術將成為信息時代教育發展的新生力軍,專家系統也將成為新世紀人類智能管理與決策的得力助手。

致謝注 :本文受國家級智能科學基礎系列課程教學團隊項目(2008)支持,感謝本文得到中南大學信息科學與工程學院智能所的大力支持,特別感謝蔡自興教授的鼓勵與幫助。

參考文獻:

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Exploration in Course Construction and Teaching Reform of Expert System

YU Ling-li, WEI Shi-yong

(Institute of Information Science & and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)

第3篇：人工智能進課堂范文

如今，在市場經濟的各領域中，一種新的經濟范式正在演變，這種新經濟范式可能進一步降低邊際成本，使之接近于零。

最后一個站著的工人

IT和互聯網技術不斷發展，不僅讓交通、能源、制造業和高等教育等產業的邊際成本接近于零，而且對人類勞動也產生著同樣的影響。大數據、高級分析、算法、人工智能和機器人正在整個制造業、服務業和娛樂行業取代人類勞動，并有望在21世紀上半葉從市場經濟中解放出數以億計的勞動力。

今天，無論是在高度工業化國家還是發展中國家，由計算機程序控制的、幾乎沒有工人的工廠也越來越規范。

富士康是中國最大的蘋果手機代工制造商，它計劃在以后幾年安裝100萬個機器人，以減少相當大一部分勞動力。郭臺銘是富士康的CEO，其全球員工總數超過100萬，他曾開玩笑說他寧愿使用100萬個機器人：“因為人類也是動物，如何管理100萬個動物著實讓我感到頭疼。”

全世界的機器人勞動力正在增加。2011年，美國和歐洲的機器人銷量增長了43%，使制造業更加接近“無人工廠”的生產，或業界所謂的“無人值守”生產。中國、印度、墨西哥等新興國家也迅速意識到，工人成本再低，也不如替代他們的信息技術、機器人和人工智能成本低且高效。

雖然制造業一度被認為過于復雜，且不能實行自動化，但是它們卻正在實現計算機化。紡織業是最早實現工業化的行業。雖然蒸汽機技術以及后來的電氣化和電動工具提高了生產力，但是大多數的服裝生產工作仍然由手工完成。

現在，新信息技術、計算機化和機器人開始接管越來越多的以往由人工完成的工作。CAD（計算機輔助設計）已經將服裝設計的時間從數周減少到了數分鐘。計算機化的干燥和精整加工系統，也取代了傳統的手工勞動。成衣倉儲、裝卸、包裝、運輸一一實現了計算機化，大大提高了生產效率和生產力。

亞馬遜既是一個物流公司，也是―個虛擬零售商，它正在倉庫增加智能自動引導車、自動機器人和自動存儲系統，并在物流價值鏈的每個環節減少低效的體力勞動，以盡可能地接近零勞動力邊際成本。

引進無人駕駛汽車已經指日可待。在智能道路上，無人駕駛汽車替代人工駕駛，這曾是科幻小說里的情節，但這一幕很快就會成為現實。目前，美國有270多萬名卡車司機，到2040年，邊際人工成本接近于零的無人駕駛汽車，可以大幅減少該國的卡車司機數量。

與制造業和物流業一樣，自動化、機器人、人工智能也正在迅速削減白領階層和服務行業的勞動力。在過去25年里，由于自動化使邊際人工成本接近于零，秘書、檔案文員、電話接線員、旅行社員工、銀行出納員、收銀員和其他無數白領服務性職位幾乎消失。

據專注于后臺人力資源咨詢的哈克特集團估算，大蕭條以來，美國與歐洲在人力資源、金融、信息技術和采購領域的就業崗位減少了200萬個，其中有一半是由自動化帶來的技術替代所造成的。

此外，自動化也在深入進軍零售領域，而這一領域雇用了1/10的美國人。不同于后臺工作、倉儲和運輸這些萬無一失的自動化候選領域，觀察家一直認為零售業在技術替代中能夠幸免于銳減的命運，因為銷售人員與客戶之間的關系具有獨特的社會性質。

沃爾瑪已經有了自助結賬終端。在其位于科羅拉多州丹佛市的40家零售店里，沃爾瑪也正在推進掃描和自助結賬系統。在把商品放進購物車之前，購物者可以從貨架上拿下商品，并用iPhone應用程序掃描條形碼。當他們完成購物時，按下“完成”鍵，應用程序將向他們提供一個顧客QR（Quick Response，快速響應）代碼。自助結賬終端通過掃描智能手機上的QR代碼計算價格，并詢問顧客選擇何種付款方式。

人工智能的全行業滲透

如今，我們發現自己被智能機器的化身所包圍，它們可以跟我們對話，聽從我們的指揮，為我們提供指引和建議，和我們做生意，為我們帶來歡樂，甚至照管我們的工作和生活。在早期，一個沒有工人的工作場所往往是可笑的，有時會令人厭惡，甚至令人毛骨悚然。而現在，人們對沒有工人的工作場所早已司空見慣。

目前，人工智能的進步正在大量專業學科領域內得到應用，以提高效率和生產力，減少人力勞動。

電子搜索是一個軟件程序，它可以篩選數以百萬計的法律文件，尋找行文模式，并標出觀點、概念等關鍵信息，其速度可以勝過哈佛頂尖的律師，而且能夠捕捉到連最訓練有素的法律學者，都可可能漏掉的細節分析。此外，電子數據顯示節約的勞動力成本同樣引人注目。

大多數專業領域都會涉及IT和大數據算法，包括放射科醫師、會計師、中層管理人員、平面設計師乃至營銷人員在內的各類知識型員工，都已經非常強烈地感受到這一點：模式識別軟件已經滲透到了各個專業領域。

邁克?麥克里迪是一家名叫Music Xray的創業公司的負責人，該公司使用大數據與算法識別潛在的熱門歌曲。在不到三年的時間里，該公司通過使用先進的軟件對歌曲的結構與以前錄制的歌曲進行比較，來評估其流行和打榜的潛力，從而為5000多名藝人爭取到了錄音合約。他的公司還發現了許多不知名藝術家的歌曲，并準確地預測了他們能否成功，這成就非常驚人。

英國電影公司Epagogix也為電影業開發了類似的程序，以分析電影劇本是否可以拍成賣座的電影。它在判定獲獎者方面取得了成功，從而制定了電影業的算法評估標準票價。在未來，這些類型的預測工具將不再需要聘請昂貴的營銷，開展高成本的小組座談，制定其他營銷調研方案，因為這種傳統做法在精度上遠不如經過算法過濾的大數據。

大數據和算法，甚至可以用來創作包含海量信息的閑談式的體育評論。僅在賽后幾分鐘，美國一個地區體育有線電視和衛星電視網絡Big Ten Network，就利用算法創作出了原創評論帖，完全不再需要職業撰稿人。

2011年，人工智能取得了巨大的飛躍，以IBM前任董事長名字命名的IBM電腦系統Watson，擊敗了曾經74次獲得知名電視益智節目Jeopardy冠軍的肯?詹寧斯。雖然這為IBM贏得了100萬美元的獎金，但觀眾對此感到索然無味，因為他們眼睜睜地看著自己的Jeopardy英雄，在無所不知的Watson面前敗下陣來。Watson是一個認知系統，正如對此引以為傲的IBM之父所述，它能夠通過整合“自然語言處理、機器學習，以及假設生成與評估”來思考問題，并對疑問做出反饋。

目前Watson已經被應用于具體的工作。IBM醫療分析將利用Watson，輔助醫師分析存儲有數以百萬計患者的電子健康記錄，以及醫學期刊的大數據，從而做出快速而又準確的診斷。

新文明范式的基礎

這次人類歷史上偉大的經濟模式轉變，不僅使通信革命和能源制度聯合起來，帶來了可改變社會經濟生活的強大新型配置，而且通過擴展更廣泛時空范圍內的同感驅動，每一種新的通信、能源矩陣還可以改變人們的意識，使人們在更大的家庭和更相互依存的社會內團結一致。

在早期狩獵覓食的原始社會，能源來自于人類本身，人們還沒有開始馴養動物作為能源的載體，也沒有利用風力和水流。每個覓食或狩獵社會都創造了某種形式的口頭語言，以協調覓食和狩獵活動，進行社交生活。而且每個覓食或狩獵社會即使是少數如今尚存的社會，也都有“神話意識”。在這些社會里，同感驅動僅僅延伸至血緣和部落聯系范圍內。

對這類社會的研究顯示，可以維持彼此團結、有凝聚力的社會單位成員很少超過500人，即有著血緣關系的、延伸意義上的家庭成員數目。他們可以保持穩定的社會關系和社會信任度，具備一定的熟悉度。偶爾闖入一個部落遷徙區域內的其他部落，通常被認為是非人類，甚至會被當成魔鬼。

如果我們已經從神話意識發展到神學意識、思想意識再到心理意識，而且已經將我們的同感驅動從血緣關系擴展到宗教關系、民族關系和社會關系，那么我們為什么不能想象：人類旅程的下一個跨越將進入生物圈意識，將同感延伸到將整個人類作為我們的大家庭，將我們的同類生物作為我們進化家庭的擴展。

交互式通信、能源和物流互聯網組成了新的智能基礎設施。

目前，這一基礎設施已經開始以節點形式擴展，像Wi-Fi一樣，從一個地區到另一個地區，跨越五洲四海，將社會連接到了全球廣袤的神經網絡中。

物聯網是將每件事與每個人相連，是人類歷史上具有重大轉折意義的事件。它使我們在歷史上首次實現了，作為一個延伸的人類大家庭彼此產生同感和進行社交。

年輕一代通過Skype在全球課堂學習，在Facebook上與全世界的同伴們進行社交，在Twitter上與億萬同齡人聊天，在互聯網上在線分享家庭、服裝乃至一切事物，在能源互聯網上跨州生產和共享綠色電力，在不斷發展的物聯網上共享汽車、自行車和公共交通，并在這個過程中將人類的歷史發展進程，從對無限物質增長的堅持，轉到對可持續經濟發展的承諾上來。伴隨這一轉變而來的，就是人類心理的改變，也就是向協同時代和生物圈意識的飛躍。

協作精神在全人類擴展

協作意識承認我們的個人生活是緊密交織在一起的，同時，個人的福祉最終取決于我們所居住的更大社區的福祉。這種協作精神現在已經開始向生物圈擴展。

全世界的孩子都在了解他們的“生態足跡”，他們逐步了解到：人類所做的一切（關系到每一類生物）都留下了生態足跡，這將影響地球生物圈其他組成部分的一些人或生物的福祉。他們正在接觸這些觀點并且逐漸意識到，每一種生物都被包含在生態系統錯綜復雜的共生和協同關系中，而整個生態系統的正常運轉，依賴于每個環節的可持續發展。

年輕一代也正在認識到：生物圈是我們的整個地球社區，其健康和福祉決定著我們人類的健康和福祉。

如今，青年人通過虛擬和物理空間彼此聯系，快速地消除了區分你我的思想、文化和商業界線，而這些界線主要是由資本主義社會長久以來的私有財產關系、市場交換和國家邊界造成的。

對于這一代人來說，他們看待權力關系的方式與他們的父母和祖父母完全不同，“開源”成了他們的信仰。在地緣政治的世界里，一些人支持資本主義，一些人支持社會主義。但是新一代人很少談到資本主義還是社會主義。

當新一代在判斷政治行為時，他們心里都有一個完全不同的政治范圍。無論是政府、政黨、企業，還是教育體制，他們會問機構行為是集中式、自上而下、家族式、封閉和專有的，還是分布式、合作、開放、透明、對等的，以及是不是一種橫向權力的表現。

即使年輕人仍然繼續利用資本主義市場，他們也在超越這一市場。他們習慣于在網絡化合作共享的范圍內，開展大部分經濟生活，就像在市場經濟下一樣，彼此在社會經濟中溝通交流。他們新發現的開放性了長久以來按照性別、階級、種族、民族和性取向來區分的壁壘。

隨著全球網絡將每個人連接起來，同感文明正在迅速橫向擴張。數億人都開始將其他人的經歷當作自己的經歷，因為同感開始成為一個真正的民主社會終極試金石。

雖然表現并不太明顯，但是數百萬人也開始將他們的同感驅動擴大到生物伙伴中，這些伙伴跨越了種族：從獨自生活在極地的企鵝和北極熊，到棲息在所剩不多的原始生態系統中的其他瀕危物種。年輕人剛剛開始發現一個在生物圈中打造同感文明的機會。

在這個階段，預測中希望的成分大過于期待。但是，我們在冥冥之中覺得這種可能必將成為現實。

第4篇：人工智能進課堂范文

對照南京市中小學多媒體教室現狀，基本以計算機為核心，由投影機、交互式電子白板(或幕布)、展示臺、音視頻播放設備和音響等現代教學設備組成。我們簡單分解如下：

(1)計算機設備

為整套系統的核心，用于安裝各類教學演示軟件，對教學效果起到決定性影響。

(2)投影機設備

是多媒體教室的重要演示系統，連接所有視頻輸出設備。

(3)視頻輸入系統

DVD、錄像機設備等，視頻音像由投影機終端輸出。

(4)音響、顯示系統

麥克風(包括無線、藍牙等)、功放、音箱等音頻設備，幕布或交互式電子白板等顯示設備。

(5)展示系統

利用視頻、數字展示臺，將實物或書本等資料，轉化為可見視頻信號。

(6)中央控制系統

利用系統集成，將以上設備的信號輸入、輸出以及簡單操作，集中成一個簡單的操作平臺，方便課堂演示。

通過以上設備集合以后，可以達到的系統功能也非常顯著：

首先，可以通過投影機顯示校園信息網絡內任意計算機信號；播放CAI教學軟件和教室課件；利用展示臺展示學生作業、圖片等各種平面實物；其次，通過多媒體軟件實現中央集成控制功能，對教室內計算機、音響、投影設備預覽、播放和監控。

為什么看似簡單的多媒體教室，卻深受廣大學生和教師的歡迎，有效的提高了課堂教學質量呢?其實，一間多媒體教室看似設備普通，其中包含很多的關于教育教學效率和方法的玄妙。

我們知道，媒體一詞來源于拉丁語“medium”，是指人與人之間實現信息交流的中介，通俗的說法就是各種信息的載體，也稱為媒介。多媒體顧名思義就是多重媒體集成的意思，可以理解為直接作用于人感官的文字、圖形、圖像、動畫、聲音和視頻等多種媒體的統稱，即多種信息載體的表現形式和傳遞方式。關于“多媒體”概念至今仍然沒有一個統一的標準定義，一般理解為“多種媒體的綜合”。目前流行的多媒體的概念，主要仍是指文字、圖形、圖像、聲音等人的器官能直接感受和理解的多種信息類型，這基本是目前對多媒體廣泛認同的一種狹義理解。

既然多媒體能夠通過多種表現形式來展示信息，那么自然被需要向學習者進行信息傳輸的教育教學活動所應用。根據教學目標和教學對象的特點，通過教學設計，合理選擇和運用現代教學媒體設備，并與傳統教學手段有機組合，共同參與教學全過程，以多種媒體信息綜合作用于學生，形成合理的教學過程結構，以期達到最優化的教學效果。中國在多媒體教學活動中經歷了一段探索和發展的時期。20世紀30年代，就已經開始采用多種電子媒體如幻燈、投影、錄音、錄像等綜合運用與課堂教學。這種教學技術稱為多媒體組合教學又稱電化教學，是我國特有名詞，并沿用至今。自20世紀90年代起，隨著計算機技術的迅速發展和普及，多媒體計算機已經逐步取代了以往的多種教學媒體的綜合使用地位。因此，現在我們通常所說的多媒體教學是特指運用多媒體計算機并借助于預先制作的多媒體教學軟件來開展的教學活動過程，它又可以稱為計算機輔助教學(簡稱CAI)。

多媒體計算機輔助教學是教育技術活動的一個有效手段，是指利用多媒體計算機，綜合處理和控制符號、語言、文字、聲音、圖形、圖像、影像等多種媒體信息，把多媒體的各個要素按教學要求，進行有機組合并通過屏幕或投影機投影顯示出來，同時按需要加上聲音的配合，以及使用者與計算機之間的人機交互操作，完成教學或訓練過程。國際上通過學習資源和學習過程的設計、開發、使用、管理和評價而形成的理論和實踐，稱為教育技術。結合我國的教育實際，我們可以概括為：“運用現代化教育理論和現代信息技術，通過對教學過程和教學資源的設計、開發、應用、評價和管理，以實現教與學過程和教與學資源的優化的理論和實踐”，這就是現代教育技術。

其實若簡單從“電化教育”和“教育技術”的名詞概念本質上分析兩者應該是相等的，他們的目的都是要取得最好的教育效果，實現教育最優化。他們的特點、功能以及分析、處理問題的方式也是相同或相近的，都是利用新的科技成果去開發新的學習資源，并采用新的教與學的理論、方法去控制教學過程。但是教育技術的范圍要比電化教育廣泛得多，因為教育技術是指所有的學習資源，包括與教育有關的一切可操作的要素。那么現代教育技術優勢何在呢?

記得一位教育哲人曾經說過：“現代教育技術包括了兩個內容，一是現代教育技術本身，一是現代教育技術的使用”，簡明扼要的闡述了現代教育及技術所包含的兩個方面的內容，即“理論與實踐”，進入新世紀以后，隨著信息技術蓬勃發展，也為教育事業展現了一片廣闊的天地。為了適應現代教育技術的發展，提高教育的科技含量，使教學手段多樣化現代化，促使教學質量的全面提高，“一塊黑板、一支粉筆、一本教科書”的傳統教學方式已經不能適應時代的發展，因此，必須讓現代教育技術進入多媒體教室，發揮教育技術的優勢。

優勢之一：教學信息顯示的多媒體化。

所謂多媒體化就是指積極發揮其文字、圖像、圖形、聲音、視頻圖像、動畫等在教學信息顯示方面的優勢，充分為學習者創設多樣化的情境。一個人的認知過程首先需要有外部刺激，要充分發揮現代教育技術的優勢就是要盡量提供多樣化的外部刺激。

優勢之二：教育信息組織的超文本方式。

超文本是指信息內容的組織方式是非線性的，是可以根據人的聯想方式進行跳轉的。通常的教學過程中，課本、錄像等講授內容都是線性的，只能固定地從一頁到另一頁，從一個鏡頭到另一個鏡頭，按部就班，不能進行跳轉學習。而運用現代信息技術手段，可以把教學信息用超文本方式進行組織，形成非線形結構，為教師提供多樣化的教學方案。

優勢之三；教學過程的交互性。

這是現代教育技術一個突出的優勢，對于多媒體顯示，錄像帶也可以做到，但它不能交互，計算機則可以進行人機交互，而且它具有豐富的交互界面。利用這種交互特性，可以激發學生學習的興趣，調動參與學習的積極性，從而充分發揮學習主體的作用。

優勢之四：教學信息的大容量儲存。

由于采用不同于書本的存儲方式，可以為學習者提供大量豐富的學習資料，有利于培養學生通過信息獲取、信息處理、信息表達，通過發現問題，利用資源探究問題，加強理解和解決問題的學習能力。

優勢之五：學習信息傳達的網絡化。

多媒體教室可以和校園網絡能實現教學資源的共享；實現教師的監控和對個別學生的指導；能與互聯網絡相聯，可以開展遠程教學，為遠程學習者傳輸教育和培訓資源，學習者也可以主要在學校以外的任何地點利用遠程教育機構設計開發的教育資源和環境進行學習。

優勢之六：教育信息處理的智能化。

智能化即是指目前熱點討論的人工智能，我們可發揮人工智能的聯想、推理、理解、學習以及分析問題和發明創造能力的優勢，促進學習者的學習效果。如具有自動批改功能的作文教學軟件，對學生作作文進行自動智能化評價。這些現代教育技術的優勢，將十分有利于因材施教，有利于個性的發展。

優勢之七：有利于幾個重要因素的轉變。

(1)教師角色的轉變――由以教師為中心的講解者轉變為學生學習的指導者和活動的組織者，充分發揮學生自主學習能力。

(2)學習地位的轉變――從被動接受的地位轉變為主動參與、發現、探究和知識建構的主體地位，積極調動學生學習興趣。

(3)媒體作用的轉變――由作為教師的講解的演示工具轉變為學生的認知工具，在交互過程中保證個性發展需要。

(4)教學過程的轉變――由講解說明的進程轉變為通過情景創設、問題探究、協商學習、意義建構等以學生為主體的過程。

第5篇：人工智能進課堂范文

《因特網的應用與發展趨勢》一課是教科版高中信息技術選修模塊“網絡技術應用”單元第一節的內容。該課是整個學期的起始課，難度不大，與學生生活較為貼近，理解起來也比較容易。教材上的內容多為拓展閱讀，屬于淺層次理解，需要配合多樣化的教學資源和實踐活動來輔助學生深入理解。另外，本課教學還應基于教材內容予以調整和補充，適當增加一些因特網應用的前沿技術知識，使學生緊跟時代的步伐。

學習者分析

隨著因特網應用普及程度的提高，學生都或多或少了解了一些因特網的一般應用，但由于成長環境和教育條件的不同，每位學生在認知上會有所差異。另外，這個階段的學生好奇心很強，接受新事物的能力也比較強，因此，適當補充一些因特網的前沿技術知識很有必要。

教學目標

知識與技能目標：了解因特網的一般應用，并對前沿技術有所了解，能將所學知識應用于生活。

過程與方法目標：在實踐探究活動中學習新知，掌握自我學習與認知的方法；通過小組活動形式學會分享合作的新型學習方法。

情感態度與價值觀目標：培養關注前沿科技的習慣，對新技術、新事物保持好奇心；具有警惕信息安全隱患的意識，能保護個人隱私。

教學重點、難點

重點：了解因特網的一般應用，并能將其應用于生活實踐；知道因特網的前沿科技，了解其發展趨勢。

難點：理解因特網的前沿科技，特別是對物聯網的理解、思考與暢想。

教學策略

本課教材上的內容嚴重滯后，如果按照課本的思路根本達不到教學目標，教師需要課本框架，加入新技術的介紹，但這又很容易讓課堂變成技術宣講會，因此，讓新技術教學從單一輸入變為體驗互動是很有必要的。采用任務驅動的方式讓學生在完成任務中體驗技術，在小組討論中學會溝通交流并內化新知，在思考分享中拓展思路構想未來發展。

教學過程

1.創設情境，感受因特網應用的豐富多彩

師：大家在生活中接觸過的因特網應用有哪些呢？

生：游戲、網購、QQ……

師：其實，因特網的應用遠比我們知道的要豐富多彩。今天，我們就一起來認識它，這里老師先給大家演示一個好玩的東西（如圖1）。

筆者使用提前自制的“全息投影設備”，配合iPad上播放的全息投影視頻演示“初音未來”（以下簡稱“初音”，為了使每位學生都能看到，筆者使用手機和分屏器配合在投影儀上轉播）。

筆者簡單地講解了“初音”的原理，由全息投影的虛擬3D成像引出虛擬現實（VR）技術，再過渡到本節課要介紹的技術。這些技術都是因特網應用的基礎與依托，教師將這些技術以學生在“初音”科技館參觀所見的形式帶入課堂。

設計意圖：以學生感興趣的“初音”作為導入，既能增強科技的親近感，又能引起學生學習的興趣，將他們帶入到本課內容上來，同時用“初音”作為導游帶領學生參觀科技館，將要講解的技術串成一條主線，這樣的課堂設計清晰明了。另外，全息投影設備是自制的，旨在告訴學生技術可以平民化，由此激發他們實踐操作的欲望。

2.科技展館之一――虛擬現實（VR）技術

（1）初識虛擬現實（VR）技術

師：請大家思考見過的VR應用。

生1：VR游戲。

生2：虛擬家居。

教師出示VR游戲的圖片讓學生更深刻地感受它，同時用春節QQ搶紅包中的VR應用這一生活中的例子引導學生總結出因特網應用趨勢的“生活化”這一特點。

（2）體驗虛擬現實（VR）技術

教師使用iPad上提前裝好的“宜家家居”APP來演示VR應用，讓學生體驗在實景中與虛擬家居互動的過程。

（3）總結及拓展虛擬現實（VR）技術應用

師：虛擬現實（VR）技術由三維圖形生成技術、多傳感交互技術以及高分辨率顯示技術等生成逼真的虛擬三維環境，給用戶以身臨其境之感。

為了拓展學生對VR應用的認識，教師用兩幅圖片分別講解VR在“虛擬實戰演練”和“犯罪破案”中的應用，引導學生總結出因特網發展趨勢“人性化”這一特點。

設計意圖：單純講解技術必然會使內容顯得枯燥單調，因此將VR搬進課堂，來增強學生的課堂體驗。但是VR游戲這類應用硬件設備難以配備，很難在課堂中實現。因此，想到使用移動端VR應用“宜家家居”APP來實現這一構想，可以讓學生在課堂上體驗。

3.科技展館之二――物聯網技術

師：導游“初音”要來學校接大家去參觀展館了，由于學校地理位置偏遠，最后三公里成了大難題，請大家思考如何解決。（學生基本上可以聯想到最近火熱的“共享單車”，而共享單車是“物聯網技術”的一個很好體現）現在我們就來參觀“物聯技術館”，無錫市是物聯網技術應用的先進城市，作為市民的我們更應該去了解學習。物聯網有別于互聯網，它代表著一個物物相連的新型網絡時代，我們就跟隨使用共享單車的步驟去深入了解一下物聯技術。

（1）尋找單車

：在搜索框中輸入所在位置，附近單車的位置信息就會發送到手機APP中，請同學們思考這些位置信息是如何獲取的呢？

生：單車車身裝了GPS定位裝置。

（2）掃碼開鎖

師：使用圖像識別技術對二維碼進行掃描解讀，首次使用單車都會出現“押金繳納”提示，恰巧導游“初音”的余額不夠押金，怎么辦？支付寶聯合單車推出免押金業務，只要用戶信用積分達到600分以上即可，這可是個好消息。請同學們思考我們使用支付寶時的個人信用積分是如何評估出來的呢？

生：根據我們平時使用支付寶時的消費記錄信息獲得。

師：同學們說得很對，這里其實涉及到了另一項技術，叫做“大數據”。平時，我們使用淘寶，都體驗過個性化推送功能吧，這也是大數據技術的體現。現在，我們通過一個平臺去看看大數據技術的神奇魅力，打開桌面上老師發送的快捷圖標（圖標是一個瀏覽器，首頁已提前配置為阿里數據http：///area），砜純礎鞍⒗鍤據平臺”有什么有趣的內容。可以選擇不同類型的商品，看看淘寶網上這些商品購買者的特點分析，如星座、年齡、喜好和所在地區等（如下頁圖2）。

師：同學們，這些有趣的數據背后其實是互聯網商業，通過數據的分析來總結商品購買情況的趨勢，從而推出相應的營銷策略，以此提高銷售量。押金問題解決以后就可以開鎖了，通過傳感器的控制，鎖自動彈開，現在就可以使用單車了。

（3）鎖車付費

師：到達目的地后，需要手動把車鎖撥回鎖定狀態，通過傳感器手機端就可以知道行程結束了，最后根據行程付費，通過線上支付完成。請同學們思考使用單車的行程是如何被計算出來的呢？

生：車身的GPS定位裝置實時記錄了單車位置，通過這些位置信息最終計算出行程。

（4）單車的自我保護機制

師：共享單車如此便利，改善了我們的出行方式，但同時卻有一些不好的事情發生在它們身上，違停、肆意破壞、隨便擺放等問題層出不窮，但有“物聯技術”的支撐，這些問題都能迎刃而解。用戶一旦發現問題車輛，就可以通過APP的舉報功能進行報修，選擇相關損壞情況并上傳，那么請同學們思考如何知道是哪輛單車出了問題呢？

生：通過圖像識別技術掃描車身二維碼，就可以將車輛信息進行關聯。

師：完全正確，二維碼就是車輛的身份證，是唯一的標識，是物物相連的物聯網世界的一個地址。

小結：隨著物聯網技術的不斷發展，未來會出現更多、更好、更便民的產品。

設計意圖：如果能用一個實體將物聯網技術串在其中，學生會更容易理解。共享單車最近很火，把它作為實體搬進課堂會是個不錯的選擇，讓學生跟著使用單車的步驟去了解物聯網，也讓技術線路更加清晰明了。

4.科技館視頻賞析館之百度神燈

師：經過剛才的學習，同學們會發現共享單車背后是由多項技術一同支持的，“技術的融合”也是當今因特網應用的發展趨勢之一。接下來在視頻賞析館中，讓我們來看另一個體現技術融合的神奇產品。

教師播放視頻“百度神燈搜索”，學生觀看并感受。

師：搜索技術、全息投影技術、人工智能技術、語音技術等，一同支持催生出了全新的搜索方式，讓搜索體驗更加真實。

設計意圖：多媒體教學手段對晦澀難懂的技術講解來說是個不錯的教學方法，用視頻方式能讓學生更為直觀地了解技術，讓教學變得生動有趣且高效。

5.科技館觀后感之未來暢想

師：同學們，今天的科技館展覽行程到此結束。請同學們根據今日課上所學，發揮你們的想象力，以小組為單位思考并討論技術還能從哪些方面使我們的生活更加美好。（筆者給出引導提示：智能文具盒、AR教具等）

生1：虛擬教師。虛擬教師可以讓一些沒法接受正常學校教育的特殊學生也能享受同樣的教育模式，足不出戶，教師就能在你的面前為你授課。

生2：智能黑板。這樣的黑板就像一臺智能計算機，不僅包含豐富的教輔工具，還可以在線解答疑惑，如果學生有問題，老師又剛好不在，它就能幫我們解答疑惑。

生3：智能拐杖。智能拐杖具備自動導航功能，可以幫助老人去想去的地方；還具有GPS定位裝置，與家人的手機綁定，再也不用擔心老人走丟；還應帶有自動報警功能，老人一旦有安全隱患，立即按鍵即可呼叫救護車。

生4：虛擬寵物。如果你熱愛寵物，但得不到父母的同意喂養，可以試試虛擬寵物，與QQ寵物不同，虛擬寵物要實現更多的交互功能，讓它成為你的虛擬玩伴。

設計意圖：教師單方面的輸入難以達到最佳的教學效果，讓學生參與進來，學以致用、發散思維并結合小組討論，有助于學生將知識內化，改善教學效果。另外，科技的發展就是一個將幻想變為現實的過程，隨著創客時代的到來，鼓勵學生暢想未來，可以為學生未來的發展、創業做好準備。

6.總結課堂，回顧新知

師：因特網的應用不只局限于游戲、網購，還有更多的人性化、生活化、個性化、智能化、多元化的應用。

設計意圖：對一整堂課進行概括總結，沒有再梳理知識，而是去概括一種趨勢，這也是本課教學目標之所在，技術太多，一一掌握不是教師所要求的，而是要讓學生理解技術背后的發展趨勢。

教學反思

第6篇：人工智能進課堂范文

關鍵詞：計算機輔助教學；化學課堂教學；功能分析；興趣

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 13-0000-01

The Functional Analysis of Computer-aided Instruction on Chemistry Teaching

Leng Airong

(Shouguang Technical School,Shouguang262700,China)

Abstract:The introduction of computer-aided instruction,computer-aided teaching in the chemistry classroom teaching function analysis,these features include:intuitive,good classroom,the abstract concrete;enrich classroom content,broaden their horizons;chemistry experiment demonstration,glance;the use of computer design classroom exercises,seize the key,highlight the difficulty;through online teaching to stimulate students interest in learning.

Keywords:Computer-assisted instruction;Chemistry teaching;Functional analysis;Interest

計算機輔助教學是在計算機輔助下進行的各種教學活動，以對話方式與學生討論教學內容、安排教學進程、進行教學訓練的方法與技術[1]。計算機輔助教學能為學生提供比較好的學習環境。它綜合了應用多媒體、超文本、人工智能、網絡通信和知識庫等計算機技術，相對傳統的教學方式，它存在很多優點，能提高教學質量與教學效率[2][3]。計算機輔助教學在化學課堂教學中的應用，自然也提高了化學的教學效率，具體來說，它有以下功能：

一、課堂直觀性好，化抽象為具體

化學課堂當中，涉及到不少微觀與抽象的內容，這些知識點都是學生比較難理解與掌握的，但這些知識內容也是教學當中的重點，如何能夠比較好地讓學生輕松地掌握成為了抓起教學質量的重點。計算機輔助教學能夠有效地幫助化學課堂教學解決這些難題。我們可以把這部分化學內容用計算機中的Flash等工具制作成小課件，讓學生在課堂學習中，能比較直觀地感受到抽象的化學概念。通過計算機的模擬手段，可以使學生直觀、形象地認識化學微觀粒子的運動，讓抽象的概念在學生的頭腦中形成了稍為具體的事務，幫助了學生對化學知識的理解。

二、豐富課堂內容，開闊學生視野

現代計算機發展速度越來越快，計算機也深入到社會的各方各面，計算機所帶來的海量信息可以豐富課堂教學當中的信息量，開闊學生視野，增進學生更全面地熟悉與理解化學知識點。針對化學課堂教學當中化學知識總量的增加與課時的減少的矛盾，如果依然依靠傳統的教學方式來教學，顯然不夠，計算機多媒體、超文本的引入，可以減少教師與學生大量不必要的簡單重復性的勞動。計算機輔助教學可以一次儲存比較多的信息，儲存之后，可以反復無數次地展示在學生眼前，這樣就有效地節省了學生的時間，能夠有更多時間來學習其它知識。學生可以根據自己學習的特點，在化學課堂上，通過計算機的搜索引擎，有針對性地補充相應的化學知識點。因計算機的信息量比較大，處理速度快，學生也有足夠的時間來理清自己對知識點的疑惑，在課堂上對教師提出問題，教師可以直接講解，也可以在專門的教學問題平臺上答復，讓更多的同學能夠明白。此外，我們還可以利用計算機網絡資源，通過適當的教學軟件，接收到全國乃至全世界優秀教師的教學成果，學生可以實現自主學習、協作學習以及遠距離教育[4]。

三、化學實驗演示，一目了然

化學反應是化學當中必不可少的部分，學生一般需要通過化學實驗來了解和熟悉化學當中最基本的概念、原理，掌握元素化合物等知識。在化學實驗的時候，有的反應的速度比較快，有的比較慢，這樣大多時候，學生往往比較難看清楚反應現象，會對教學質量有影響；還有一些化學反應會生成有毒的物質比如硫化氫的制取、硝基苯的制取，對環境有嚴重污染；易燃易爆的藥品實驗也比較多，化學反應具有一定的危險性。這些化學反應當中，不乏一些只看到外觀現象，很難真正地了解化學鍵的斷裂、原子的重新組合，計算機輔助教學可以運用計算機多媒體的多種處理手段來幫助教師教學，幫助學生學習。我們可以通過計算機調動學生的各種感官，從不同角度去體驗化學原理。計算機演示化學實驗，可以調節快慢有效地控制反應的速度，讓學生在課堂學習中能明顯看到實驗微粒子變化的過程，一目了然，提高了教學效果。制作的化學反應的課件，可以形象地插入對比的動畫等內容，實現對學生的多感官刺激，有助于學生注意力的長期保持，比教師直接語言描述實驗要清晰得多[5]。

四、利用計算機設計課堂練習，抓住重點，突出難點

計算機輔助教學在化學課堂中的運用，教師可以充分抓住它的優點，以最大成效提高學生的掌握度，可以利用計算機設計課堂練習，抓住化學教學的重點，突出化學學習的難點。教師利用計算機教學媒介，編寫一系列有針對性的練習，還加上一些技術性的處理，達到的練習效果是傳統練習方法不能比擬的。通過計算機設計練習可以有許多的方法，娛樂性的練習能夠在比較輕松的氛圍中鞏固知識，讓學生從被動學習變為主動，提高學生利用計算機進行學習的積極性[6]。

五、通過網絡教學，激發學生學習的興趣

興趣是學習的源動力，學生有了學習化學的興趣，就能有效地增強化學學習的欲望，能比較好地達到學習的效果，這樣也使得教學效率能有所提高。計算機輔助教學相對于傳統的教學方式，它在教學當中以直觀的情景表達、多感官刺激等優勢容易被學生所接受，學生在每一次新的多媒體教學課當中，能看到不同的化學世界，帶來的印象深刻，能夠刺激學生自主想象，激發學習的興趣，更大程度地增強了求知欲。

六、結束語

綜上所述，計算機輔助教學在化學課堂教學當中的功能比較多，這些功能無非都是化學學科的特點與計算機輔助教學的一些優勢所共同決定的。化學學科里有一些復雜的知識點與一些比較難通過實驗看清楚實驗現象或者不方便實驗的危險實驗，可以通過計算機輔助教學達到比較好的效果。計算機輔助教學在化學課堂教學當中的功能這么多，我們有必要把這一手段充分地運用到化學課堂教學的各個方面。

參考文獻：

[1]蔡萬玲.計算機輔助教學在化學教學中的作用[J].新疆石油教育學院學報,2004,2:84-85

[2]李美華.計算機輔助教學在化學教學中的作用[J].甘肅教育,2002,11:43

[3]林鳳.淺談計算機輔助教學在化學教學中的應用[J].中國教育改革與教學研究,2011,2:88-89

[4]孫江林,田洪德.計算機輔助教學在化學教學中的應用探索[J].臨沂醫學專科學校學報,2001,23(2):138-140

第7篇：人工智能進課堂范文

【關鍵字】Webquest；智能系統；教學資源；學習

【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】B 【論文編號】1009―8097（2009）01―0116―05

一 前言

Webquest是一種新興的信息化教學模式,1995年由美國 圣地亞哥州立大學教育技術學院教授BernieDodge和Tom March創建[1]。WebQuest模式理論基礎是建構主義學習理論， 它是建構主義在網絡學習中的實踐表現。WebQuest主要的教 學方法是在網絡環境下，給學生一個特定的情景或者一項任 務，通常是一個需要解決的問題或者課題項目，課程計劃中 為學生提供了相關的信息資源，并要求學生通過對信息資源 的搜索、分析和綜合來得出創造性的解決方案。近年來， Webquest 教學模式得到了迅速的發展,教學案例日益增加, 深受教師和學生關注 [2][3]。然而，由于Webquest教學解決方 案是獨立地針對某個特定教學任務來設計的，在制作時需要 運用大量的課件工具，運行時采用的底層架構不統一，通信 協議不同，課件資源的類型格式存在差異等，導致教學方案 的設計、制作效率不高。不同底層架構的Webquest教學模式 之間要進行信息交流，就對系統整合和應用集成要求異常高， 更重要的是在教學方案設計時，普遍都按照統一的六大模塊 設計，造成教學策略單一、應用設計模板化、探究目標不適 當，這就極大的地限制了教學資源共享的可能。如何構建一 個具有個性化和無縫集成的Webquest教學系統已成為備受關 注的焦點問題。因此，本文通過分析傳統WebQuest教學模式 的不足，提出利用人工智能技術、Web服務技術與Webquest 教學模式相結合的解決方案，形成了一個具有自適應性的 Webques集成系統體系架構,使得改進后的Webquest教學平臺 具有智能性、協作性、可重組性和可擴展性。

二 Webquest教學系統及其模型結構

1傳統Webquest教學解決方案的不足 傳統的WebQuest教學系統一般都由六大模塊組成：引言（ Introduction ）、任 務（ Task ）、過 程（ Process ）、資源 （Resources）、評估（Evaluation）、結論（Conclusion）[4]。目 前，多數Webquest教學系統都是針對特定的教學單元進行設 計和制作，難以對教學方案和教學資源進行管理和重組，因 此網絡環境支撐的教學方案普遍存在如下問題：

（1） 應用設計模板化，缺乏個性化服務

對于所有參與Webquest 的學習者提供相同的緒言和任 務，系統智能性差，無法了解個別學生的能力與認知風格的 差別，對不同認知水平的學生呈現相同教學內容，采用相同 的教學策略，無法適應個別學生的具體需求，難以實現因材 施教。

（2） 資源缺乏有效的組織和查詢

Webquest教學資源作為獨立體, 教學系統很難主動發現 Webquest教學資源的存在, 導致教學資源由于未被發現而不 能被重用。并且在制作多個Webquest課件時, 除教學內容的差 異外, 很多功能的設計和實現都是相似和重復的。這就要求課 件的制作除需要對課程內容進行歸納和整理外, 還要對教學 管理、教學模式及手段進行設計。

（3） 網絡學習過程的記錄和監控不足

由于采用超文本的方法組織教學材料，且由學生掌握學習的主動權，若系統沒有針對性地作一些引導、限制和具備 必要的監控，在學習的過程中容易出現迷航現象，學生容易 偏離學習的目標，不能跟蹤學習者學習進度。

（4） 系統宿主平臺緊耦合問題

緊耦合使教學系統必須依附于特定的平臺，導致不同的Webquest 教學系統難以集成，沒有集成的學習環境來支持適 合網絡學習的策略。網絡中最合適的學習策略是探索式學習 策略和協作式學習策略，但目前的技術，對它們的支持都比 較簡單，無法充分發揮其優勢。

2 Webquest 自適應教學系統模型

針對上述不足，本文中的Webquest教學系統模型采用基于Web服務的教學集成系統框架[5 ]和智能教學系統框架[6 ]。教 學系統的設計方案能夠實現以下目標：作為通用的Webquest 教學支撐平臺既能無逢集成教學應用軟件、消除異構教學應用子系統之間的互操作性問題, 還能自動地收集各種有利于 學習的信息資源并整理這些資源以便于教學資源的重用、個 性化信息采集、學習情景或背景顯示、智能資源調度、學習 過程記錄、教學內容重組等系統功能的實現。系統模型結構

如圖1所示。

首先，教師通過教學設計過程按知識對象庫中的知識點 確定學習目標和課程目標，并設計具有不同學習策略的 Webquest 教學情景、任務、過程、資源、評價和總結模塊。 學生通過登錄入口進入個性分析過程模塊，個性分析過程模 塊針對不同學習者，從已有知識庫中抽取適應學習者知識層 次的學習情景、任務和資源，按照靈活的教學情景實例，以 任務驅動方式要求學習者進行學習和探究。學習者按照學習 過程進行自主協同學習過程中，學習過程模塊會自動開始采 集和記錄學生的請求，跟蹤學生的行為，收集學生學習課件 的類型及難度、查看資料的時間和頻繁度、點擊的網頁、搜 索的關鍵字，以及作業和測試的過程及結果等，提交給最終 的用戶個性信息數據庫。資源調度過程模塊會根據學習者需 要，自動篩選和幫助學習者搜索出所需的教學資源。學習者 根據情景、任務、相關資料和工具進行多種形式的自主探索 和研究，并根據教師在評價模塊中制定的評價體系進行教學 總結。最后, 通過總結和理論修正過程，優化最初設計的教學 內容。

三 Webquest 自適應教學系統功能分析

結合 Webquest 教學模式中情景、任務、過程、資源、評 價和總結六大模塊，對教學設計模塊、個性分析模塊、協同 學習模塊、資源調度模塊、評價模塊等功能進行闡述。

1教學設計

教學設計模塊實現教師課程管理和教學策略管理功能。該模塊一方面具有制定教學情境、確定教學任務和教學過程 的功能，另一方面還提供教學內容維護功能，例如：輸入教 案、試題、問題；上傳教學材料；根據學生的學習情況適當 更改教學內容和教學媒體等；輔助教師對學生的學習內容進 行在線指導等。

在設計過程中，充分關注網絡環境教學模塊建構的動態 性，從教學的適應性角度出發，考慮 Webquest 各個模塊的功 能性和動態發展性。在充分考慮學習適應性的基礎上，應用 目前國際教育技術先進的設計型研究理論，以及應用活動理 論的系統動態發展觀來建構適應性學習模塊功能。因此，教 學設計模塊具有可重組性和擴展性。

2個性分析

個性分析模塊功能是獲取用戶的學習習慣和偏好并加以分析，生成用戶模型，構建個性化的教學情景，分配個性化 的學習任務。個性分析是實現個性化教學服務的前提。學習 者在確認身份進入 Webquest 教學系統后，個性分析模塊根據 用戶樣本，構建教學情景，分配學習任務，并進入特定的學 習過程進行自主協同學習。

網絡環境下學習活動設計的服務對象主要是學習者，在 活動設計的過程中，按照學習者個體的實際學習因素，可采 用的研究方法主要是現成的心理學測試量表，如：溫斯坦標 準化學習策略量表 LASSI 等。針對不同學習者個體的訪談加 經驗分析法研究，系統分析學習者個體的學習風格對網絡環 境活動設計的模塊功能需求，自適應過程中的學習情感需求， 找到個體學習的主要影響因素，充分發揮活動理論的指導作 用，使整個網絡環境的活動系統設計朝著適應性個體學習方 向動態地發展。

3協同學習

協同學習過程模塊實現學生自主學習和協同學習的自動化和智能化。主要包括提供協同學習工具、學習過程的智能 監視和跟蹤，并通過感知學習者和教師的教學過程環境來自 動設定進一步的教學任務。

（1） 協同學習工具

在進行Webquest 教學過程中, 除了能提供一些常用的交 流工具，如：提問、論壇、聊天室等, 協同學習工具還應具有 使多個學習者協同進行學習并一起達到學習的目標的功能。 協同工具提供協作者在本次Webquest的教學過程中的協作狀 態、協同探究資源列表、討論記錄、推理評價等服務。多個 學習者通過協同工具以任務驅動模式進行學習。其具體步驟 如下：

根據教學的內容中目標知識點重要性以及目標知識點 之間的關系，定義關鍵學習目標，生成教學過程的關鍵路徑；

查詢用戶個性信息庫具有相關信息的學習者，生成協同學習小組,分配學習任務表；

對學習者學習情況進行監控和推理,當學習者完成某 一項關鍵學習活動或者時間到期時將觸發其相應學習事件， 如：更新小組內學習者的學習任務表，將學習者的學習情況 發送給教師以及進入下一個目標知識點的學習；

循環以上步驟，直至完成學習任務和目標。

（2） 學習過程的智能監視和記錄

在學習過程中，系統一方面會自動開始采集學生的請求，記錄學生的行為，收集學生學習的相關資料，如：課件的類 型、難度、查看資料的時間和頻繁度、點擊的網頁、搜索的 關鍵字，以及做作業、做測試的過程及結果等，并提交給最 終的用戶個性信息數據庫。另一方面，學習過程模塊和資源 調度過程模塊會根據學習者需要，自動篩選和幫助學習者搜 索出所需的課件資源，學習過程模塊根據學習者的需要調用 新的學習情景和學習任務。

4 資源調度

Webquest教學資源作為獨立體，教學系統很難主動定位 和限定Webquest教學資源的存在。因此，資源調度模塊的功 能就是針對不同學習者，從已有知識庫中抽取符合學習者興 趣和知識層次的資源。學習者進入教學過程中，資源調度模 塊會根據學習者需要，自動搜索和篩選出所需的信息資源， 設計成細粒度的無狀態的實體構件。如：多媒體資源的展示、課件資源的制作工具、課件的上傳下載、在線測試等。

（1） 資源搜索 資源搜索的主要功能是主動搜索網上資源。搜索的方式

有兩種，即本地搜索和遠程搜索。前者是從索引數據庫中進 行查找,這種方式速度較快。后者又分成兩種途徑：①直接搜 尋Web站點，從Web頁面中獲取信息。②借助于已有的搜索引 擎進行信息搜索。這種方式的優點在于不必直接對整個 Internet進行搜索，只需與若干搜索引擎連接，獲取它們返回 的結果即可。

（2） 資源過濾 由于搜索范圍受搜索引擎的限制，如果直接將搜索引擎

的結果返回到用戶端會帶來大量無效信息，增加學生的知識 盲點。因此最好的方法是通過 Agent 傳輸協議（Agent Transfer Protocol，ATP）移動到 Web 服務器端，在服務器上完成信息 的自動獲取和過濾操作。只將有效信息傳回用戶端，從而避 免了大量數據的網絡傳輸，降低系統對網絡帶寬的依賴，這 樣可以大大提高搜索效率，充分發揮 Agent 技術的效能。

5學習評價

Webquest 評價系統遵循了內容和評價主體多元化、評價 實施情景化和評價方式多樣化的特定，以多元智能理論為基 礎，充分發揮 Web 特點，發展一種交互式智能化的評價系統。 結構如下圖 2 所示：

評價作為一種在學生自主探究學習過程中監控、記錄、收集和分析學生學習行為及軌跡的手段，有效 的把評價活動“嵌入”到學生整個學習過程當中，是綜合評 價系統當中最為重要的評價方式和績效依據。本模塊由模糊 專家系統推論出學習者的學習狀態，并給予評價和適當幫助。

四 系統實現及關鍵技術分析

本系統實現采用 B/S 運行模式，基于 Windows 2003 操作 系統平臺，采用 JAVA、JSP 和.NET 等開發工具，運用人工智 能和 Web Services 技術，使用 Apache 進行 Web ，Oracle 作為后臺數據庫,集成包括網絡課堂、教學管理、課程管理、 資源管理、學習評估、作業、過程監控、協同學習工具 等基于 CELTS和 SCORM 標準[7,8]的 Webquest 教學應用系統。 我們從 2007 年開始在網上開設了 3 門計算機公共基礎課程, 同時在線人數超過 1000，目前已經有 22 個班級利用該平 成相關課程。圖 3 是符合某教學策略的 Webquest 學習平臺， 教師教學設計平臺見圖 4 所示。

1個性分析與實現算法

學生用戶登錄后，學生進行選擇個性化學習策略流程。本系統采用的學習策略量表是由美國20 世紀80年代末期編 制的溫斯坦標準化學習策略量表LASSI[9,10]，美國已有1000多 所學校使用此量表對學生的學習策略應用水平進行測試。此 量表測量學生用來進行學習和研究活動的策略和方法，重點 關注那些通過教學可以改善與成功學習（successful learning） 相關的顯性或隱性的思想和行為[11]。LASSI對于幫助學生學會 學習、幫助教師進行研究和設計教學活動均有積極作用。

LASSI有10個分量表[12,13], 分別是：（1）態度（ATT），測 量學生對追求學習成功、完成與此相關的任務的總的態度和 動機；（2）動機（MOT），測量學生對完成具體學業任務所負 責任的程度；（3）時間管理（TMT），測量學生建立和使用時 間的水平；（4）焦慮（ANX），測量學生減少對學校和自己的 學習成績的擔心程度的能力；（5）專心（CON），測量學生把 注意力指向并集中在特定學習任務上的能力；（6）信息加工（INP），測量學生使用心理表象、言語精加工、領會監控和 推理等策略促進理解和回憶的程度；（7）選擇要點（SM）， 測量學生在各種一般性的和細節性信息中識別出用以進一步學習的重要信息的能力；（8）學習輔助（STA），測量學生是 創造或使用輔技術及材料來幫助學習和保持信息的能 力；（9）自我測試（SFT），測量學生對要學習課程理解程度 的能力；（10）考試策略（TST），測量學生運用備考和應試策 略的水平。針對我校教學現狀與學生水平，本系統在LASSI 量表的基礎上，對測量數據分析的算法設計上做了適當的改 進，以學習意愿度、學習能力度、知識水平度三類綜合實力 測量作為判斷依據，生成個性樣本，并自動選擇和構建個性 化的學習策略。

具體算法設計如下：

學習意愿度（Willingness）：以態度（ATT）、動機（MOT） 和焦慮（ANX）三個分量表為基本數據源，根據國際上的常 規模式得出原始分數 Sw 并轉化成百分數。

If Sw is low

Then choose policy from P5,P6,P7,P8. If Sw is high

Then choose policy from P1,P2,P3,P4.

此綜合度主要用以測量學生個體對于學習目標及完成學 習任務的興趣、態度和動機等心理狀況和內在潛力。

學習能力度（Ability ）：以時間管理（TMT ）、專心（CON）、信息加工（INP）、選擇要點（SM）和學習輔導（STA） 五個分量表作為基本數據源，根據國際上的常規模式得出原 始分數 Sa 并轉化成百分數。

If Sa is low

Then choose policy from P3,P4,P7,P8. If Sa is high

Then choose policy from P1,P2,P5,P6.

此綜合度主要用以測量學生個體在學習過程中的專注 度、持久度以及對于學習的領悟、安排、管理、運用、推理 的多方面能力。

知識水平度（Knowledge）：以自我測試（SFT）和考試 策略（TST）這兩個分量表作為基本數據源，根據國際上的常 規模式得出原始分數 Sk 并轉化成百分數。

If Sk is low

Then choose policy from P2,P3,P6,P8. If Sk is high

Then choose policy from P1,P4,P5,P7.

此綜合度主要用以測量學生個體自身對所學知識及相 關信息的掌握程度。

需要說明的是，依據此分析算法所構建的個性化學習策 略庫中，以表 1 中八種學習策略為常規策略，策略庫并不是 無限大的。

2資源調度與實現算法

Webquset 作為探究式教學模式，資源搜索和定位是決定 學習效果的關鍵，所以資源調度模塊的重要性不言而喻。作 為個性化、智能化的教學系統，怎樣根據學習者的個性特征 和知識層次為其提供適當的教學資源，即以怎樣的算法實現 對學習者的智能推薦，幫助學習者更方便、更準確地在大量 異構、分布式的資源中搜索和提取所需數據，是 Webquest 教 學系統實現的重點。

利用 Multi-agent 協作技術和 Webservices 技術實現資源 調度是一種方便有效的途徑。它既利用 Web services 技術解決 了異構、分布式資源存取困難的問題，又利用模塊調用為系 統提供了多樣化的推薦功能[14,15]。

在會話中，假設符合學習者個性的，對學習者有價值的 信息列表用 Sug來表示，則 Sug表示為一個多元組集合 Sug={ M, L, PW, u}，它將最終反饋給學習者。

其中 M 代表當前站點的鄰接矩陣，它通過搜索用戶導航 信息圖，找出與當前頁面關聯度 Minfreq 較大的鄰接頁面，認 為是有價值的；L 指聚簇列表。聚簇是根據碼值找到數據的物 理存儲位置，從而達到快速檢索數據的目的。系統認為只有 大于最小聚簇值 Minclustersize的聚簇才是有意義的遍歷聚 簇；PW 指會話標識符索引列表，u 指用戶請求頁的 URL。當 一個學習者的請求到達 Web 服務器，后臺的資源庫將被更新， 同時一個推薦信息列表將被附加到請求頁并反饋給學習者。 通過學習者的會話標識符，系統判定該學習者是否在線，并 通過當前會話特征，自動更新資源庫并產生推薦信息。而在 會話過程中，學習者所訪問的 URL 標識符被存儲到一個簡單 的映射數組中，要找到 URL 標識符所對應的 URL 地址，只 能通過訪問一個字符串數據結構 trie 才能得到，trie 中就存儲 了 URL 標識符到 URL 的映射關系。下面是基本實現算法：

初始設置：M，L，PW；

輸入：用戶請求頁的 URL ：u；

輸出：對會話學習者有價值的信息列表 Sug；

page _idu=Identify_Page (u)； //在當前會話中，通 過訪問 trie，提取相應 URL 的 id

session_id=Identify_Session ( )；

page_idv=Last_Page (session_id)； //返回當前會 話中最近訪問頁的 id

PW=Page_Windows[session_id]；

If (!Exists (page_idu, page_idv, PW))

then

M[page_idu, page_idv]++; //如果(u, v)已出現當 前會話中,則鄰接矩陣 M 自增

If ((Wuv > minfreq)&(L[page_idu ]< >L[page_ idv]))

then

MergeCluster(L[page_idu],L[page_ idv]);//如果 M

關聯度夠大且 u,v 不重復，則合并它們的聚簇 L

endif

M [page_idu, page_idu] ++;

New_L= Cluster( M, L, page_idu );//產生新的聚簇 列表

L=New_L

endif

Push(u,PW); //將產生的頁面 push 到列表 PW 中

Sug=Create_Suggestions (PW, L, page_idu); //產

生推薦信息列表 sug

Return(Sug); //將推薦信息列表返回給用戶

五 結束語

本文所述的基于Webquest的自適應教學系統的設計方法, 能有效地解決當前Webquest教學存在的不足。通過人工智能 技術和Web技術建立的教學系統，能為學習者提供了真正有價 值的資源最小集合，也是從依靠單一模式解決問題發展到以 多個模式協作完成構想的轉變，使得Webquest教學系統具有 很好地擴展性和重組性，并對信息化教學有積極地推動和促 進作用。

參考文獻

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[10] H & H Publishing Co. 1189 institutions have used the LASSI or E-LASSI as of June 1, 1994. Clearwater, FL: Author.

[11] Weinstein, C. E. LASSI user’s manual. Clearwater, FL: H&H Publishing.

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[13] Claire E. Weinstein & David R. Palmer. User’s Manual for those administering the Learning and Study Strategies Inventory, 2nd Edition [DB/OL].

第8篇：人工智能進課堂范文

[關鍵詞] 數字媒體技術 軟件工程 特色專業 人才培養模式 課程體系

一、引言

隨著計算機技術、通信技術和數字廣播等技術不斷發展,以互聯網、無線通信為傳播載體,以傳統媒體內容與創新內容模式為核心的數字媒體產業在全球范圍內快速崛起,并正在改變著人們的信息獲取方式和休閑娛樂的形式。近年來數字媒體作為一個新興的產業異軍突起,迅速發展成為信息產業里的一個支柱型產業。數字媒體產業被稱為是21世紀知識經濟的核心產業,是繼IT產業后又一個經濟增長點。

我國的數字媒體業近幾年正處于高速發展時期,對于具有較高人文素養、掌握數字媒體核心技術并具有藝術創意能力的復合型數字媒體技術開發與設計人才需求旺盛。北京工業大學軟件學院結合北京市對文化創意人才需求的情況,以及我校辦學的宗旨和軟件學院的辦學模式,確定了數字媒體技術作為本科軟件工程專業的方向之一開展北京市緊缺人才的培養。

數字媒體技術作為一個寬口徑、以技術為主、藝術為輔、技術與藝術相結合的新的專業方向,涉及到不同的學科知識,因此,我們有必要通過探索與改革人才培養模式、課程體系以及實踐教學體系的研討,搭建科學的創新人才培養平臺等,促進軟件工程(數字媒體技術方向)人才培養整體水平的提升。

二、培養目標的確定

數字媒體是數字化的內容作品,以現代網絡為主要傳播載體,通過完善的服務體系,分發到終端和用戶進行消費。數字媒體包括了圖像、文字以及音頻、視頻等形式,在傳播形式和傳播內容中采用數字化,即信息的采集、存取、加工和傳輸采用數字方式。數字媒體技術是通過現代計算和通信手段,綜合處理文字、聲音、圖形、圖像等信息,使抽象的信息變成可感知、可管理和可交互的一種技術。“文化為體、科技為酶”準確地反映了技術在數字媒體產業中的地位。

我院的軟件工程(數字媒體技術)特色專業是教育部、財政部2007年批準的第二類特色專業建設點,為使本專業的建設有一個高的起點,學院專門組織了相關教師除了在北京高校調研外,還赴浙江、上海等地調研了知名高校在本專業辦學的情況。學院結合北京市對文化創意人才需求的情況,以及我校辦學的宗旨和軟件學院的辦學模式制定了軟件工程(數字媒體技術)特色專業的培養目標、培養方案和教學計劃。

軟件工程(數字媒體技術)特色專業是為北京市培養發展文化創意產業的具有較高的綜合藝術素養,具有良好職業道德和綜合素質,掌握計算機軟件、軟件工程和計算機網絡的基本理論,數字媒體藝術基礎知識,以及數字媒體制作與開發專業知識,具有綜合技術能力及藝術理解能力的、能進行網站整體形象設計與策劃、網絡動畫、網絡廣告、網絡視音頻藝術設計與制作的具有現代意識的復合型高級人才。畢業后,能夠從事數字媒體技術(包括影視、動畫、數字娛樂等)指導和數字媒體制作,并能夠進行與數字媒體相關的軟件(如影視編輯軟件、動畫軟件、數字娛樂軟件及插件等)開發。也可繼續攻讀相關學科的碩士。

三、軟件工程(數字媒體技術)特色專業人才培養體系的建構

由于本專業在我國是一個新設專業,目前各高校在如何興辦本專業都在探索階段。隨著本專業招生人數和辦學規模的不斷增加,迫切需要對特色專業的教學體系進行工程化改造,逐步建立工程化實踐教學體系,著力培養學生的工程化開發能力和職業素質,進而形成一個融基礎理論、實驗教學、工程實踐為一體的整體化培養機制,讓學生的基礎知識、科學素養、專業知識、創新能力、工程能力和職業素質都得到全面均衡的發展。

1.探索人才培養模式

在教學過程中,注重借鑒國內外先進的辦學經驗,不斷探索人才培養模式,力爭形成自己的專業特色。

數字媒體產業的迅速發展對數字媒體行業從業人員提出了更高層次的要求,盡管國內高校數字媒體人才的培養數量日益攀升,但高端數字媒體人才的匱乏卻嚴重阻礙著我國數字媒體企業的發展,主要原因是國內數字媒體相關專業的教學基本上仍停留在傳統的理工科人才培養模式中,普遍缺少對學生工程能力和職業素質的訓練,同時也缺乏進行這些訓練所需的教學環境,培養出的學生與產業界的需求往往存在較大的脫節,難以快速融入現代數字媒體企業的運作。

本專業強調實踐教學和學生動手與創新能力培養,實驗、實踐教學設施完善。有針對專業教學的計算機圖形、軟件工程、數字音頻、數字視頻、數字影視、數字動畫、數字娛樂等各類實驗室和工作室,設備先進。同時,與多家傳媒企業建立了穩定的校外實習基地,與移動媒體、網絡媒體建立了長期業務合作關系,共同研發項目。學習期間安排專業技能認證和企業頂崗實習,適應上崗要求和社會需求。

2.建立課程體系

軟件工程(數字媒體技術)特色專業除了公共基礎課程外,是以專業數學基礎、專業英語、藝術基礎、計算機基礎、數字媒體技術為主線構成專業基礎和主干課程。在專業培養階段形成平面與動畫設計、計算機圖形與圖像處理、視頻音頻制作與處理、數字娛樂軟件開發、以及人工智能與虛擬現實技術應用等課程群。這些課程群的安排是循序漸進的,理論教學與實踐教學相結合,并落實在不同學期。

軟件工程(數字媒體技術)特色專業在專業方向劃分上主要考慮移動娛樂和網絡娛樂兩個方向。移動娛樂以手持設備數字娛樂軟件開發為主,網絡娛樂以網絡數字娛樂軟件開發為主,前者的專業方向課程主要有嵌入式操作系統、手機娛樂軟件開發等;后者的專業方向課程主要多媒體網頁設計、網絡多媒體開發與應用、網絡娛樂軟件開發等。這些課程的學習,能夠為學生今后開發移動娛樂軟件或網絡娛樂軟件打下良好的基礎。

學生的專業認知課程、自主性學習課程和創新能力培養由必修課、選修課、第二課堂和工程實踐完成。特別是創新能力培養,執行學校關于創新實踐活動的規定,組織和指導學生第二課堂課程的學習。對無法按學校要求獲得創新實踐活動學分的學生,本專業將他們的創新實踐活動課程安排在工程訓練中完成。

(1)核心課程

數字媒體技術專業的專業核心課程對學生起著打專業基礎的作用,除了學校的公共基礎數學、物理及英語外,包括四類課程:專業基礎數學、藝術基礎類課程、計算機主干課程、數字媒體技術專業類課程。這些課程具體如下:

①線性代數、離散數學、數學建模、概率與數理統計;

②形態構成、藝術賞析、視覺傳達設計;

③程序設計入門、面向對象程序設計、數據結構、軟件技術基礎;

④多媒體技術導論、動畫設計、游戲概論、計算機圖形學、數字圖像處理、數字視頻與音頻技術與應用、網絡多媒體開發與應用、流媒體技術、多媒體數據庫、腳本編程技術、數字娛樂軟件開發、數字娛樂軟件測試、人工智能技術應用、嵌入式操作系統、移動娛樂軟件開發、網絡娛樂軟件開發、人機交互技術、虛擬現實技術、影視編導、文化創意與策劃、視聽語言。

(2)特色課程

特色課程針對數字媒體特色專業的專業定位和培養目標,以及專業技能訓練的要求進行設計的。我們要求本專業學生在專業英語閱讀、寫作、交流要有很好的基礎,專門安排了專業英語課程,除此之外,本專業的特色課程還包括六類:自學型課程、專業認知課程、實驗課、課程設計、工程訓練、創新實踐活動。

①自學型課程:Java程序設計;

②專業認知課程:數字媒體與數字藝術;

③實驗課(安排在學期中):手繪訓練、視頻特技與非線性編輯、多媒體網頁設計、移動娛樂軟件開發、網絡娛樂軟件開發、界面設計課設、虛擬現實開發課設;

④課程設計(安排在小學期):平面設計與影像制作課設、動畫制作、計算機圖形課設、數字媒體制作、數字娛樂軟件制作;

⑤工程訓練(學期后期+小學期):數字媒體作品設計;

⑥創新實踐活動:創新學分的設置是學校關于教學計劃制定的一個改革措施,學院將完全按學校的要求執行。通過學院開設多個與專業相關的科技活動小組,積極組織學生參加各種大賽活動;開設與專業技術相關的大師論壇,以開拓學生的視野,鼓勵學生參加相關的技術認證;將教師的科研課題公開,以引感興趣的同學參加等方法,使學生通過實際動手,從中學到獲取知識和運用知識的能力。另外,學院提供了創新實踐環節,即第七學期的數字媒體作品設計,該課程的一部分是放在小學期,另一部分放在學期末,根據學生不同的情況安排時間長度。已獲取創新學分的同學,其工程實踐周期要短,共占3.5個學分;沒有獲取創新學分的同學,其工程實踐周期要長,共占7.5個學分。這樣,就保證了每個學生都有獲取創新學分的途徑。

(3)第二課堂活動

第二課堂是學生利用課余時間,參加的以開闊視野、擴展知識、增進身心健康、提高專業技能為目的的各項活動,在校期間,學生可以根據自身的興趣和特長,在學院的組織下參與工程實踐、科技、學術、文體、公益及社會實踐等各類第二課堂項目的活動。通過參與第二課堂項目的活動,提高自身工程實踐能力、創業能力、組織協調能力、團結協作精神與責任感,增強身心健康。

教學計劃中規定12個必修學分為第二課堂學分,此學分必須修滿。凡畢業資格審查之前未修滿12學分者,按本科生學籍管理規定不予畢業。這12個學分不計算在190學分之內。

第二課堂項目分為兩部分,必修項目(8學分)和任選項目(4學分)。

必修項目分為學校要求的必修項目(6學分)和學院要求必修項目(2學分),必修項目是每名學生都必須完成的項目,每項學分必須獲得,不可用其它項目的學分替代。學校要求的必修項目按《北京工業大學本科生第二課堂學分管理辦法》(試行)獲得;學院要求的修項目可通過以下途徑獲得:學院開設的16學時的各類講座(1學分);學院指定學生參加的科技活動(1學分)。

任選項目是每名學生根據自己的興趣和愛好按照學校和學院建議項目任意選擇的項目,達到總學分要求即可。

四、結束語

數字媒體產業是數字技術與傳統媒體文化相結合的領域,對既懂技術又懂藝術的復合型人才有一種特殊的戰略需求,也是數字媒體產業發展的前提。通過對國內外數字媒體技術相關專業及方向的調研,提出一個融基礎理論、藝術素質培養、專業技術、實踐教學、工程實踐為一體的軟件工程軟件工程(數字媒體技術)特色專業方向的知識體系,著力培養學生的藝術與技術交叉結合的數字媒體制作與開發能力和職業素質,進而使得學生的基礎知識、科學素養、藝術感悟、專業知識、創新能力、工程能力和職業素質都得到全面均衡的發展。

參考文獻:

[1]肖永亮.美國的數字媒體學科發展[J].計算機教育,2006(5).47-49.

[2]趙豐年,陳朔鷹.“軟件工程(數字媒體技術)特色專業”課程體系探討[J].計算機教育,2008(15):104-105.

[3]尹義龍.軟件工程(數字媒體技術)特色專業的教學實踐體系探討[J].計算機教育,2008(15):23-27.

第9篇：人工智能進課堂范文

關鍵詞：精品課程；Agent；多Agent系統；高職教育

中圖分類號：TP311文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)11-2526-03

Study and Practice on Higher Vocational Excellent Course Website Based on Agent

CAI Li-lu1，DIAO Yong-feng2

(1.Anhui Finance & Trade Vocational College, Hefei 230601，China; 2.China West Normal University, Nanchong 637002, China)

Abstract: With the increasing number of high vocational course website，course website has been more mature in some respects，such as issuing teaching information and showing course content，but websites general lack of intelligence，adaptation，and interaction.To overcome these problems，the Agent technology is adopted in website system.This article has discussed the system framework，working principle，and the related technologies, and based on this，it has given the specific case in order to improve the demonstration of the outcome and effectiveness of the course construction.

Key words: excellent course; Agent; multi-agent; high vocational

隨著信息技術的應用和網絡教育的蓬勃發展，近年來，各高職院校建設了多門精品課程。精品課程為改善學習和訓練條件提供一種有效的手段，也為教師和學生提供靈活、方便、豐富的授課方式和學習方式，然而目前的精品課程，多數只是將課堂教學簡單搬上網絡，這樣導致的最大的問題就是精品課程網站智能化程度低，不能對不同認知水平的學生采用不同的教學策略，實現因材施教，而將Agent技術應用于精品課程網站，能有效克服現階段精品課程教學系統的局限和不足。

1 Agent技術簡介

Agent一詞直譯為“”，也有人把它翻譯為“智能”。所謂Agent，按Wooldridge[1]教授的提法，“如果一個實體具有自主性、反應性、預動性、社交性四條基本性質，那么該實體可以視為一個,“Agent”。Shoham[2]教授認為，“如果一個實體可以用信念、承諾、義務、意圖等精神狀態進行描述，那么該實體可視為一個Agent”。綜合這兩種定義方法，給出Agent的定義如下：

Agent也就是軟件，是一個能在特定環境下連續、自發地實現功能，并且與相關和進程相聯系的軟件實體。連續，自發的要求來源于環境的變化，要求能在沒有人的引導和干涉下以柔性、智能的方式對用戶的需求實時地加以響應，更理想的情況是在某一特定的環境下和時間內，反復實現某一功能后能夠吸取經驗教訓，即具備所謂的學習功能[3]。另外，還希望能與環境中的其他和進程進行通信、合作。

由于現實問題紛繁復雜，當單一Agent不能解決時，就需要把多個Agent進行組織和調度形成多Agent系統來承擔任務。基于多Agent技術的系統是指多個Agent相互通訊、彼此協調，共同完成作業任務的系統,各Agent能夠通過相互協調解決大規模的復雜問題，使系統具有很強的可靠性和自組織能力。[4]

2基于Agent的精品課程網站框架

由于精品課程網站涵蓋教學的各個環節,是一個復雜的信息系統。因此應該將其劃分成子問題，設計采用Agent作為基本單元，構造多個具有一定功能的Agent，再由這些Agent去分別處理子問題。并通過協調Agent管理、調度、協調其他Agent的行為。系統如果需要對某個功能進行修改，只需修改相應的Agent設計，再修改協調Agent的協調機制。基于上述分析，結合精品課程網站實際，構建了圖1所示的精品課程網站系統模型。

系統采用瀏覽器（Browser）／（Agent）／中心服務器（Server）模式即B／A／S模式，Web瀏覽器作為客戶端，通過該層可以實現任務的接受、用戶信息和行為的獲取、處理結果的反饋等，中間層是各種Agent，負責溝通客戶端和服務。部分Agent的功能如下。

學生Agent：學生Agent主要是為協助登錄精品課程網站的學員完成學習任務的智能，一個注冊賬號對應一個學生Agent，并自動在學員登錄時自動為其提供服務。它負責記錄學生的學習特點、個性特點和學習過程。這些數據是分析個別化學習的基礎，也是選擇學習內容、準備教學資源、控制教學策略的參考依據。

教師Agent：教師Agent是為輔助教師更有效的完成教學任務而設置的，它主要負責對教學資源、教學內容以及教學策略進行日常維護。教師Agent通過教學Agent了解學生學習過程，指導和監控教學過程，并根據學生的反應，給出解答和指正。

管理員Agent：在精品課程網站系統中涉及一系列的管理如課程管理、成績管理、身份識別與訪問權限管理等等。管理員Agent能主動獲得諸如學習者的學習習慣偏好、學習水平等數據和資料，協助管理員進行快速有效的反應；為學生Agent搜索指定相應的教師Agent以指導學生的學習；對教學內容和教學活動的監督、管理協作學習區；對其他的Agent進行增刪管理、地址管理、名錄管理和通訊管理。動態地對知識庫進行有效的更新、歸類等。

協調Agent：協調Agent負責整個系統的管理與控制，并協調各智能體之間的問題求解，實時建立戶與系統的通訊，起著一個總調度的作用。[5]協調Agent了解系統中其它Agent的信息（位置、功能、狀態），能夠檢測和消除沖突信息并將任務自動分解成并分配給相應Agent執行。

答疑Agent：在精品課程網站中學生提出的問題往往較多，很難對每位學生的問題都能實時解答。但是根據學科的特點和教學經驗，課程的內容具有經典和普遍意義，學生對課程的理解一般都有相似之處，提出的問題實質性內容有60%~70%是相同的，只不過表達方式可能有所偏差。[6]因此，在精品課程網站中可使用答疑Agent來輔助解答學員常見問題。答疑Agent對學生提出的問題首先在數據庫里面進行查詢，如果找不到答案時，答疑Agent將此問題提交給教師Agent，由教師Agent提醒教師做出回答。若這個問題在一定時間內多次被提出，Agent把它提交到常見問題庫中；答疑Agent還對問題和答案進行統計分析并將結果信息傳遞給教師，這樣教師能了解學生對于知識點的掌握情況以及問題所在，能夠優化教學，提高教學效果。

測試Agent：測試目的是為了檢驗學生是否掌握了相應的知識和能力，為教師改進教學績效提供決策依據，從而促進教學水平的不斷提高。測試Agent在測試過程中實時考評學生的水平，并根據學員的答題情況動態選擇試題，測試完成后給出答案和錯誤原因。

知識庫：由學習資源庫、系統知識庫、教學策略庫、學生模型庫、試題庫組成的知識倉庫，為智能學習系統提供了變化的數據集合。知識庫中的信息都可以為每個智能體共享。

圖1基于Agent的精品課程網站系統

3多Agent的精品課程網站的工作原理

這里以學生學習的工作流程(圖2)為例說明多Agent的精品課程網站的工作原理：

登錄注冊：學生通過瀏覽器訪問精品課程網站并注冊登記。如果管理員Agent同意。則將該生的注冊信息添加到學生信息庫，學員第一次進入系統，須要參與預評估測試，用于了解學生的學習風格、知識水平、認知能力等并存入學生特征庫，以備以后教學時調用、修正。

課程學習：學員根據需要選擇課程，進入系統開始學習。系統自動生成的學生Agent會將用戶的學習請求轉化為Agent能夠識別的命令，教師Agent依據信息庫中系統診斷性測驗中的表現、學習風格、學習的歷史記錄、與系統的交互情況進行推理，選取知識庫中的適合學生實際水平與學習特點的學習內容和教學策略。在課程學習過程中，學生Agent幫助學生與教師Agent練習、溝通；教師Agent指導學生教學；答疑Agent將負責回答學生的各種疑難問題，對于不能解決的問題，則提交給教師，由教師負責解答。

練習：學生選擇單元練習后，系統自動從題庫中調出與學習內容和學生的水平相關的習題。并在練習后根據結果數據提供反饋信息，如建議學生重新學習相關知識點等。

測試：學生測試完畢后，測試Agent把測試的結果反饋到教師Agent、學生Agent和相應的數據庫。同時根據學生的學習情況進一步調整教學計劃，直至符合學習目標要求。

評估：對測試結果進行評估是否達到了規定的通過閥值，對測試的知識點進行自動分析并給出學習建議，進一步引導學生學習相關課程。

退出：學生完成或中斷某一知識點的學習時，學生Agent記錄了本次學生學習情況，學生Agent、教師Agent會修改相應的數據庫的內容。

圖2學員學習流程圖

4多Agent高職精品課程網站上的特征

將Agent技術應用于我院省級精品課程網站“圖形圖像處理”課程，學生和教師普遍反映良好，相比傳統精品課程網站有以下優勢：

l）網絡教育的個性化。

在Agent被應用以后，可以做到學生的個性化教學，因為利用其智能性可為不同水平、不同學習內容和學習動機的教學對象，提供不同的教學資源和教學方式。這是因材施教教育思想的具體體現，也是建構主義學習理論中以學生為中心的教育思想的體現[7]。

2）答疑智能化。

學生在精品課程網站學習過程中，會遇到各種疑難問題，如果這些問題得不到及時解答，學生的學習效率會受到影響，學生的積極性也會受到打擊。而有了答疑Agent,學生可以像詢問老師一樣提出遇到的疑難問題。答疑Agent首先通過查詢自身知識庫，將相關答案反饋給學生，若不能解決，則將問題提交并通知給教師解決，極大地提高了答疑效率。

3）討論、協作學習智能化。

傳統的精品課程網站多數也為學習者提供了交流、討論的場所，然而這種交流和協作是靜態的。而將Agent應用于精品課程網站，可以將學員討論的問題進行總結提煉，并能根據討論的情況組織專題性的討論，引導學生做更深入的研究和探討，發揮協作式學習的優越性。

4）解決資源迷向的問題。

學習者在精品課程網站中經常會出現“資源迷向”現象，即不知道如何確切表達對真正想要的資源的需求，也不知道如何更準確、更有效地尋找資源[8]。Agent的信息推薦功能可以一定程度上以緩解該類現象。Agent能自動從庫中搜索符合學員興趣范圍和學習過程有幫助的數據，方便用戶快捷地找到自己的所需頁面。

5結論

將Agent引入精品課程網站，能實時地按照學生的學習水平來選取學習路徑、提供教學策略達到因此施教和提高教學績效的目的。當然系統中還有很多不成熟的地方，如目前只在內網內供本校學生使用、系統的推薦技術準確度還比較低等，在以后的應用實踐過程中，仍需進一步完善和改進。

參考文獻：

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[2] Shoham Y.Agent-oriented programming. Artificial Intelligence,1993(60):51-92.

[3]張濤.多Agent在現代遠程教學中的研究與應用[D].長沙:湖南大學.

[4] Corchado J M,Lees B.Fyfe C.project monitoring intelligent Agent system[C]. London.IEE Colloquium on Intelligent World Wide Web Agents,1997.

[5] Michael Wooldridge.多Agent系統引論[M].石純一,譯.北京:電子工業出版社,2003:14-15.

[6]薛安榮.基于多Agent的協同教學環境的設計與探討[J].計算機工程與應用,2000(12):67-69.