時(shí)間：2023-08-23 16:58:18
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇人工智能的教育方式，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：高職教育；人工智能；轉(zhuǎn)型發(fā)展
一、高職教育現(xiàn)狀
（一）客觀層面
（1）社會(huì)面。當(dāng)前社會(huì)發(fā)展處于轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期，高職教育迎來(lái)全新發(fā)展機(jī)遇，對(duì)人才培養(yǎng)質(zhì)量不斷提高。傳統(tǒng)思想中，家長(zhǎng)學(xué)生都帶著有色眼鏡看待高職教育。隨著社會(huì)給技術(shù)技能型人才提供很多高薪崗位，部分學(xué)生主動(dòng)選擇高職院校進(jìn)修學(xué)業(yè)，提高自身技能水平。高職院校必須以社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)為導(dǎo)向，及時(shí)調(diào)整自身發(fā)展戰(zhàn)略。（2）政策面。在新課程改革視域下，政府高度重視高職教育的發(fā)展，出臺(tái)了多項(xiàng)扶持政策，如《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》《職業(yè)學(xué)校專業(yè)頂崗實(shí)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)》《關(guān)于推進(jìn)高等職業(yè)教育改革創(chuàng)新引領(lǐng)職業(yè)教育科學(xué)發(fā)展的若干意見(jiàn)》等，極大的推動(dòng)了高職教育的穩(wěn)定發(fā)展。
（二）主觀層面
（1）教學(xué)理念。高職教師受傳統(tǒng)思想影響，往往重視成績(jī)和理論知識(shí)，亟需引進(jìn)新的教學(xué)理念，并落實(shí)在實(shí)際教學(xué)中。高職院校已經(jīng)意識(shí)到人工智能時(shí)代，自身轉(zhuǎn)型創(chuàng)新的必要性，正積極將全新的教學(xué)理念貫穿在人才培養(yǎng)過(guò)程中。（2）教學(xué)方式。高職教育逐漸創(chuàng)新教學(xué)方式，將頂崗實(shí)習(xí)、校企合作、實(shí)訓(xùn)教學(xué)等應(yīng)用在常規(guī)教學(xué)中，適應(yīng)時(shí)展，彰顯職教特色。但在實(shí)際教學(xué)中，教師理念未發(fā)生變化，能力無(wú)法滿足新型教學(xué)方式需求，存在亟需改進(jìn)優(yōu)化的地方。（3）教學(xué)體系。只有完善的教學(xué)體系，才能為高職教育的改革創(chuàng)新提供依據(jù)參考。當(dāng)前高職教育體系中含有諸多不足，如學(xué)科單一、理論與實(shí)踐比重不協(xié)調(diào)、知識(shí)內(nèi)容陳舊等。高職教育要想適應(yīng)新時(shí)展趨勢(shì)，應(yīng)積極完善教學(xué)體系。
二、人工智能現(xiàn)狀
（1）國(guó)家戰(zhàn)略。近年來(lái)，國(guó)家高度重視人工智能發(fā)展，國(guó)務(wù)院《關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》（國(guó)發(fā)〔2017〕35號(hào)），提出科技創(chuàng)新的主要方向是人工智能，提倡積極構(gòu)建全新的人工智能科技創(chuàng)新協(xié)同機(jī)制，進(jìn)一步完善人工智能教育體系，實(shí)現(xiàn)人才儲(chǔ)備和梯隊(duì)建設(shè)的目標(biāo)，推動(dòng)智能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。各部委也積極頒布一系列政策，如《智能制造2025》《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動(dòng)實(shí)施方案》《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020）》等[2]。可見(jiàn)，國(guó)家為人工智能技術(shù)的發(fā)展提供了充足動(dòng)力，人工智能已成為國(guó)家戰(zhàn)略的一部分。（2）產(chǎn)業(yè)發(fā)展。多年的探索，人工智能技術(shù)有了明顯提升，在問(wèn)題求解、泛邏輯理論、不確定推理、拓?fù)鋵W(xué)、圖像處理、模式識(shí)別、專家系統(tǒng)等方面有了顯著研究成果，一部分成果甚至領(lǐng)先世界水平。例如我國(guó)在模式識(shí)別領(lǐng)域的研究，文字識(shí)別、語(yǔ)言識(shí)別、虹膜識(shí)別都取得優(yōu)異成果，被廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)藥、機(jī)器人視覺(jué)研究、衛(wèi)星遙感、自主導(dǎo)航、軍事等領(lǐng)域。企業(yè)十分關(guān)注人工智能技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，像360人工智能研究院、阿里人工智能研究院、百度人工智能研究院等。人工智能技術(shù)的深度研究，使應(yīng)用和商業(yè)價(jià)值最大化。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2017年人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造700億元市場(chǎng)價(jià)值，預(yù)計(jì)在2020年產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過(guò)1600億元。
三、人工智能推動(dòng)新時(shí)代高職教育轉(zhuǎn)型發(fā)展的必要性
（一）技術(shù)技能型人才的需求
高職教育發(fā)展的目的是培養(yǎng)適合崗位需求的技術(shù)技能型人才。人工智能時(shí)代，先進(jìn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，大部分崗位對(duì)人才的需求發(fā)生明顯變化，逐漸形成了“機(jī)器換人”的局面。企業(yè)中簡(jiǎn)單、重復(fù)、勞動(dòng)強(qiáng)度大的崗位，都由智能機(jī)器人予以代替。例如在京東電商的物流中，出現(xiàn)無(wú)人機(jī)配送方式，直接沖擊了傳統(tǒng)人工物流配送模式。相信在不久的將來(lái)，會(huì)有更多的智能機(jī)器人走向物流配送的工作崗位，形成全新的工作體系。此外，在生產(chǎn)制造的質(zhì)檢環(huán)節(jié)，由于傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)方式存在諸多不足，應(yīng)用人工智能的圖像識(shí)別技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的動(dòng)態(tài)檢測(cè)。可見(jiàn)，人工智能時(shí)代會(huì)有大批崗位“消失”，取而代之的是智能化機(jī)器人。高職教育必須轉(zhuǎn)變以往的教育模式，順應(yīng)時(shí)展趨勢(shì)，結(jié)合社會(huì)崗位對(duì)技能人才的需求，調(diào)整高職教育方向，實(shí)現(xiàn)高職教育價(jià)值。
（二）國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的要求
以往的發(fā)展致力于“中國(guó)制造”，但新時(shí)代“中國(guó)制造”已無(wú)法提升綜合國(guó)力，國(guó)家必須調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略。人工智能時(shí)代將“中國(guó)制造”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸袊?guó)創(chuàng)造”“中國(guó)智造”。這一發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變，能看出先進(jìn)科學(xué)技術(shù)在國(guó)家發(fā)展中的重要地位。為了2025年實(shí)現(xiàn)“中國(guó)智造”的目標(biāo)，高職院校創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，順應(yīng)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的調(diào)整。同時(shí)，高職教育轉(zhuǎn)型過(guò)程中，轉(zhuǎn)變以往以理論、成績(jī)?yōu)橹鞯乃枷胗^念，對(duì)人才進(jìn)行更加系統(tǒng)的培養(yǎng)，調(diào)整理論知識(shí)、實(shí)習(xí)實(shí)踐之間的關(guān)系比例。人工智能時(shí)代的高職教育轉(zhuǎn)變與創(chuàng)新，可以加大對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)力度，使人才綜合素養(yǎng)得到更好提升，滿足“中國(guó)創(chuàng)造”的需求。
（三）學(xué)生自身價(jià)值實(shí)現(xiàn)的需求
時(shí)代的發(fā)展使高職學(xué)生的思想發(fā)生變化，傳統(tǒng)的高職教育雖能提高學(xué)生專業(yè)能力，但并不滿足當(dāng)前企業(yè)對(duì)工作崗位的需求，學(xué)生無(wú)法實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值。曾經(jīng)的學(xué)生，沒(méi)有認(rèn)識(shí)到自身與社會(huì)的關(guān)系，存在“得過(guò)且過(guò)”等不良思想。新時(shí)代，高職學(xué)生逐漸認(rèn)清自身地位，意識(shí)到自己與國(guó)家民族是“命運(yùn)共同體”，是實(shí)現(xiàn)偉大復(fù)興“中國(guó)夢(mèng)”的主要力量。高職教育轉(zhuǎn)型創(chuàng)新，根據(jù)時(shí)展要求、學(xué)生需求，合理調(diào)整教學(xué)方案與計(jì)劃。
人工智能技術(shù)及其應(yīng)用的發(fā)展歷史雖然只有短短的50余年，但是它作為信息技術(shù)的前沿領(lǐng)域，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和發(fā)展的影響卻越來(lái)越大。在基礎(chǔ)教育課程改革的大潮中，許多國(guó)家意識(shí)到基礎(chǔ)教育領(lǐng)域開(kāi)展人工智能教育的必要性，努力把人工智能列入技術(shù)類教育的教學(xué)內(nèi)容中。作為師范類院校，教授人工智能課是有必要的。?
（1）為部分優(yōu)秀的學(xué)生將來(lái)做更深入的研究打堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在面向知識(shí)經(jīng)濟(jì)的今天，研究獲取、表示和使用知識(shí)的人工智能學(xué)科越來(lái)越受到人們的重視。目前人工智能研究被列為中國(guó)高技術(shù)領(lǐng)域的重點(diǎn)之一。以專家系統(tǒng)為代表的智能化系統(tǒng)在信息技術(shù)中也占有重要地位。因此在高等教育中開(kāi)展人工智能教育和智能化系統(tǒng)的研發(fā)，不僅是計(jì)算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用，也是促進(jìn)各學(xué)科服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。為使人工智能的理論、方法和技術(shù)的研究與應(yīng)用普及和深入，教育重心必須要下移，即從研究生教育向本科教育普及。開(kāi)展本科層次人工智能普及教育的有效途徑之一是在本科高年級(jí)開(kāi)設(shè)相關(guān)選修課。開(kāi)展人工智能教育，不僅能夠更好地發(fā)揮高等院校的育人和科學(xué)研究功能，而且能為學(xué)生拓寬專業(yè)路徑，擴(kuò)大自主學(xué)習(xí)空間和發(fā)展個(gè)性創(chuàng)造條件，同時(shí)也為營(yíng)造一個(gè)使學(xué)生不僅有寬厚、扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，且具綜合分析和解決問(wèn)題能力的環(huán)境。?
（2）為將來(lái)從教的學(xué)生積聚大量的知識(shí)。英國(guó)早在1999年，人工智能課程已經(jīng)作為選修課出現(xiàn)在中學(xué)的信息與通訊技術(shù)（ICT）課程中。許多中小學(xué)還通過(guò)機(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)來(lái)激發(fā)中小學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能的興趣，使學(xué)生不僅提高了用信息技術(shù)解決問(wèn)題的能力，而且培養(yǎng)了多種思維方式，獲得了更多的創(chuàng)新空間。美國(guó)現(xiàn)行的中學(xué)信息技術(shù)課程設(shè)置中，將人工智能的內(nèi)容作為“媒體與技術(shù)”層面對(duì)12年級(jí)學(xué)生的要求。澳大利亞的部分中學(xué)開(kāi)設(shè)的信息處理與技術(shù)課程，人工智能、信息系統(tǒng)、算法和程序設(shè)計(jì)、社會(huì)和倫理道德、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分別作為5個(gè)主題共同構(gòu)成了該課程的教學(xué)內(nèi)容。在該課程的大綱中規(guī)定，人工智能部分的教學(xué)內(nèi)容在高中第3學(xué)期為12年級(jí)的學(xué)生開(kāi)設(shè)，教學(xué)時(shí)間為10周。?
在我國(guó)，多年以來(lái)中學(xué)奧林匹克信息學(xué)競(jìng)賽中一直包含有人工智能相關(guān)的題目，涉及啟發(fā)式搜索、博弈、智能程序設(shè)計(jì)等問(wèn)題。2003年4月，我國(guó)教育部正式頒布《普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》，首次在信息技術(shù)科目中設(shè)立了“人工智能初步”選修模塊，標(biāo)志著我國(guó)高中人工智能課程的正式起步。?
我國(guó)的新課程標(biāo)準(zhǔn)頒布后，教育部評(píng)審并通過(guò)了分別由教育科學(xué)出版社、廣東高教出版社、地圖出版社、上海科技教育出版社和浙江教育出版社出版的5套高中《人工智能初步》教材，并開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的教輔材料，包括教師用書(shū)和配套光盤等。為了配合中學(xué)人工智能課程的實(shí)施，國(guó)內(nèi)也推出了一些適合中學(xué)生學(xué)習(xí)與體驗(yàn)的人工智能軟件和網(wǎng)絡(luò)資源。另一方面，一些高校的本科生、研究生也逐步關(guān)注中學(xué)人工智能教育的開(kāi)展并將其作為畢業(yè)論文的研究選題。一些師范院校適應(yīng)形勢(shì)要求，已為師范生開(kāi)設(shè)了與此相關(guān)的選修課程。?
2 人工智能的教育及教學(xué)條件現(xiàn)狀?
通過(guò)對(duì)本人多年的教學(xué)過(guò)程進(jìn)行總結(jié)，我校的《人工智能》課程教育現(xiàn)狀可總結(jié)為如下幾點(diǎn)：?
（1)理論知識(shí)充裕。但與實(shí)踐相脫節(jié)，特別是在智能科學(xué)技術(shù)的教育教學(xué)方面。盡管知識(shí)面相當(dāng)廣泛，而人工智能理論的普及教育以及智能技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用仍然十分滯后。?
(2)同其它普通高等院校一樣，在本校，人工智能技術(shù)的研究與應(yīng)用尚未普及，甚至比不上其它院校。這不利于培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣及創(chuàng)造精神。?
（3）缺乏配套實(shí)驗(yàn)教材，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容缺乏，無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和創(chuàng)新能力。只有開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，才能使人工智能的相關(guān)知識(shí)具有研究性和綜合性。?
（4）對(duì)中小學(xué)智能教育的深度及教學(xué)方式、教學(xué)特點(diǎn)缺乏研究。做為師范類院校，我認(rèn)為在對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)教育的基礎(chǔ)上，要緊抓中小學(xué)智能教育的特點(diǎn)對(duì)師范類學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的教育與培訓(xùn)。?
相對(duì)于教育現(xiàn)狀，我校的《人工智能》課程教學(xué)條件現(xiàn)狀要稍好一些，其狀態(tài)如下：?
（1）教材使用國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，此教材非常系統(tǒng)地介紹了人工智能的基本原理、方法和應(yīng)用技術(shù)，適合本科及研究生使用。在我們的授課過(guò)程中，也會(huì)適當(dāng)為學(xué)生提供相關(guān)的國(guó)內(nèi)其他先進(jìn)教材，如中南大學(xué)蔡自興教授的《人工智能及其應(yīng)用》等。?
（2）為了促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，我們準(zhǔn)備了多種類型的擴(kuò)充性學(xué)習(xí)資料，加強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)，包括：課程相關(guān)雜志和書(shū)籍目錄，以及部分重要的參考文獻(xiàn)，與人工智能相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源如優(yōu)秀BBS、新聞組、網(wǎng)址等。 它們包括了大量的文獻(xiàn)資料、本領(lǐng)域研究的前沿動(dòng)態(tài)等。 使用表明，學(xué)生非常樂(lè)于查閱這些資源。 使學(xué)生能通過(guò)使用這些資源進(jìn)行一些人工智能程序設(shè)計(jì)，探討一些問(wèn)題，在課堂討論中展示他們的收獲。?
(3）校園網(wǎng)的普及與不斷優(yōu)化使本課程有優(yōu)良的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)境，能充分滿足教學(xué)需要。我們擁有較充足的多媒體教室和網(wǎng)絡(luò)教室，為實(shí)現(xiàn)本課程教學(xué)提供了物質(zhì)保障。在網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)方面，全校辦公室、教室、學(xué)生宿舍和教師宿舍都以寬帶網(wǎng)相連，這些硬件設(shè)備對(duì)本課程教學(xué)發(fā)揮了重要作用，使本課程教學(xué)質(zhì)量得以明顯提高。?
3 人工智能教學(xué)方法及手段的改革?
針對(duì)我們現(xiàn)在所采取的教學(xué)方法，我認(rèn)為存在許多不足，如教學(xué)方式比較單一，教學(xué)內(nèi)容偏重理論講解等，為此，提出以下教學(xué)方法的改革：?
（1）通過(guò)多種途徑激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課程的學(xué)習(xí)效果，直接受到學(xué)生興趣和參與意識(shí)的影響。一般來(lái)講，《人工智能》作為一門前沿課程，開(kāi)始學(xué)生學(xué)習(xí)興趣很大，當(dāng)開(kāi)始接觸到抽象理論知識(shí)及部分算法時(shí)，學(xué)生往往感到不易接受。 我們通過(guò)各種途徑和方法， 激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，包括鼓勵(lì)學(xué)生參與某部分知識(shí)的擴(kuò)充性資料查找,預(yù)留一定時(shí)間請(qǐng)學(xué)生負(fù)責(zé)對(duì)此內(nèi)容進(jìn)行講解，布置學(xué)生對(duì)某個(gè)基本成型的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行糾錯(cuò)及驗(yàn)證，降低問(wèn)題解決的難度。學(xué)生因此產(chǎn)生興趣從而做更深度研究。?
(2）進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)。 我們可以嘗試在教學(xué)過(guò)程中不斷提出問(wèn)題請(qǐng)學(xué)生思考，啟發(fā)學(xué)生求解這些問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的猜想和解決方案，然后擺出教材中的解決方案，并與同學(xué)所提出的觀點(diǎn)進(jìn)行分析和比較，這足以加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)意識(shí)和參與意識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。?
(3）課堂辯論與交互式教學(xué)。 組織課堂辯論，討論的議題可定位為譬如人工智能是否能超過(guò)人類智能等有爭(zhēng)議的問(wèn)題。學(xué)生通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題展開(kāi)激烈爭(zhēng)論，激發(fā)了學(xué)習(xí)潛能，明確了學(xué)習(xí)目標(biāo)。當(dāng)然師生間的交流方式還有很多，如郵件互發(fā)、QQ留言等，也可在課程網(wǎng)站中的互動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行交流。?
(4）分層次因材施教。 在授課過(guò)程中，通過(guò)對(duì)每個(gè)具體學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、課堂作業(yè)情況進(jìn)行及時(shí)評(píng)估，對(duì)學(xué)生提出進(jìn)一步的學(xué)習(xí)建議和指導(dǎo)， 實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的教學(xué)。 對(duì)優(yōu)秀學(xué)生探討，可以在教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中要求其選作部分探索性、創(chuàng)新性的功課和實(shí)驗(yàn)，以發(fā)揮學(xué)生個(gè)性優(yōu)勢(shì)。對(duì)于有意于將來(lái)從事中小學(xué)教育的學(xué)生可以在機(jī)器人及人工智能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀等知識(shí)層面對(duì)其做問(wèn)題講解。而那些看似缺乏興趣的學(xué)生，我們可以用多媒體手段如播放人工智能相關(guān)電影及科學(xué)小片引起其興趣，實(shí)行逐步引導(dǎo)的教學(xué)過(guò)程。?
另外，我們可以嘗試雙語(yǔ)教學(xué)。 采用中文教材和講授的同時(shí)，注重在課程中的關(guān)鍵詞同時(shí)用英文表示，并適當(dāng)指定英文參考短文和英文參考書(shū)。使學(xué)生能夠接觸國(guó)外文獻(xiàn)資料，加深對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，獲得更寬廣的知識(shí)。我們也可以在教學(xué)內(nèi)容安排上，注重理論聯(lián)系實(shí)際，將一些人工智能網(wǎng)絡(luò)上的虛擬實(shí)驗(yàn)給學(xué)生進(jìn)行課外上網(wǎng)練習(xí)，從而使學(xué)生了解算法的具體運(yùn)行過(guò)程， 通過(guò)參與達(dá)到知識(shí)的理解，掌握基本方法和技術(shù)。?
根據(jù)現(xiàn)有的條件，我們?cè)诮虒W(xué)中可以采用多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)相結(jié)合的方法，充分利用多媒體的豐富表現(xiàn)形式，利用網(wǎng)絡(luò)課程的交互性、情景化等特點(diǎn)，構(gòu)筑以學(xué)生為主體的《人工智能》課程現(xiàn)代教學(xué)模式。 對(duì)于抽象知識(shí)，可通過(guò)動(dòng)畫(huà)和視頻演示，通過(guò)聲音和圖像展示人工智能的歷史、人物和前景，做到學(xué)生直接而深刻地看到知識(shí)的內(nèi)涵外延。網(wǎng)絡(luò)課程能較好地實(shí)現(xiàn)交互并使學(xué)習(xí)過(guò)程情景化，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課程的課堂練習(xí)和章節(jié)練習(xí)，教師可以評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并給學(xué)生提出學(xué)習(xí)建議，從而提高學(xué)生的研究力和創(chuàng)新力。我們也可以給學(xué)生播放中學(xué)《人工智能》課程課堂教學(xué)錄像，以使學(xué)生看到初高中學(xué)生的知識(shí)范圍及深度；同時(shí)給學(xué)生播放現(xiàn)有的《人工智能》科學(xué)成果，讓學(xué)生看到理論背后的實(shí)踐；也可以播放科幻片，激發(fā)學(xué)生想象的翅膀從而有興趣把人工智能作為將來(lái)深造的方向。《人工智能》是一門較新的課程，改進(jìn)教學(xué)方法和手段不僅要靠教師，也應(yīng)增加硬件設(shè)備的投入。如果人工智能能采用智能輔助教學(xué)系統(tǒng)或機(jī)器人輔助教學(xué)過(guò)程逼真、形象，一目了然，這樣可大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，尤其是提高學(xué)生的觀察判斷能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。?
4 人工智能實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)的探討?
我們可以在教學(xué)過(guò)程中，適量開(kāi)設(shè)一些實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，并加深他們對(duì)理論知識(shí)的理解，降低理論的抽象度，提升理論的實(shí)用性。在近兩年的教學(xué)過(guò)程中，我們會(huì)適量加入一些人工智能語(yǔ)言的教學(xué)過(guò)程。例如，在講解了“野人與傳教士過(guò)河”等問(wèn)題后，我們可以讓學(xué)生使用Visual Prolog或者C ?++?對(duì)算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)；在講解 TSP 問(wèn)題的遺傳算法解決案例后，指出編碼方案、初始種群大小、進(jìn)化代數(shù)、交叉率變異率等因素對(duì)求解結(jié)果的影響，并要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)分析、理解這些問(wèn)題，并提出“尋找更有利的解決方案”等問(wèn)題。把學(xué)生的興趣激發(fā)后，為解決這些問(wèn)題，學(xué)生會(huì)在課外主動(dòng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)、相互討論以實(shí)現(xiàn)他們所設(shè)計(jì)的方案，這樣既培養(yǎng)了學(xué)生善于鉆研和勇于創(chuàng)新的精神又提高了學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力。?
參考文獻(xiàn)：?
［1］ 熊德蘭,李梅蓮,鄢靖豐.人工智能中實(shí)踐教學(xué)的探討［J］.宿州學(xué)院學(xué)報(bào),2008(1).?
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關(guān)鍵詞：人工智能；教育；應(yīng)用；問(wèn)題
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2012）03-0159-02
人工智能是研究如何構(gòu)造智能機(jī)器（智能計(jì)算機(jī)）或智能系統(tǒng)，使其模擬、延伸、擴(kuò)展人類智能的學(xué)科。隨著人工智能的理論與技術(shù)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，其在教育領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用也越來(lái)越受到重視，并取得了一定的研究成果。
一、人工智能教育應(yīng)用的主要形式
人工智能在教育領(lǐng)域應(yīng)用的最直接結(jié)果就是誕生了智能教學(xué)系統(tǒng)。智能教學(xué)系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)為基礎(chǔ)而興起的，它是以學(xué)生為中心，以計(jì)算機(jī)為媒介，利用計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)專家的思維過(guò)程而形成的開(kāi)放式人機(jī)交互系統(tǒng)。目前，智能教學(xué)系統(tǒng)已成為人工智能在教育中應(yīng)用的主要形式。智能教學(xué)系統(tǒng)主要是在知識(shí)表示、推理方法和自然語(yǔ)言理解等方面應(yīng)用了人工智能原理。由于它綜合了知識(shí)專家、教師與學(xué)生三者的活動(dòng)，因此，與之相對(duì)應(yīng)的，智能教學(xué)系統(tǒng)一般分成知識(shí)庫(kù)、教學(xué)策略和學(xué)生模型三個(gè)基本模塊，再加上一個(gè)自然語(yǔ)言智能接口。智能教學(xué)系統(tǒng)的功能具體來(lái)說(shuō)有以下幾條：了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知特點(diǎn)和當(dāng)前知識(shí)水平；能根據(jù)學(xué)生的不同特點(diǎn)選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，并可對(duì)學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的個(gè)別指導(dǎo)；允許學(xué)生用自然語(yǔ)言與“計(jì)算機(jī)導(dǎo)師”進(jìn)行人機(jī)對(duì)話。智能教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅要有計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識(shí)，還需要有教育科學(xué)的理論指導(dǎo)。
二、人工智能在教育中應(yīng)用的局限性分析
1.阻礙人工智能發(fā)展的關(guān)鍵因素。在人工智能的發(fā)展中，一直存在著對(duì)“計(jì)算機(jī)是否能代替人腦甚至超過(guò)人腦”的問(wèn)題的討論，實(shí)際上，以電子計(jì)算機(jī)為主要工具模擬人的某些思維活動(dòng)而產(chǎn)生的人工智能是有局限的。①計(jì)算機(jī)處理問(wèn)題的根本原理。要計(jì)算機(jī)解決某種問(wèn)題，有三個(gè)基本的前提：必須把問(wèn)題形式化；問(wèn)題還必須是可計(jì)算的，即要有一定的算法；問(wèn)題必須有合理的復(fù)雜度，即要避免指數(shù)爆炸。由于人的智能活動(dòng)不能完全形式化，因此，機(jī)器就不能將人腦的智力活動(dòng)全部復(fù)制出來(lái)。電子計(jì)算機(jī)最終只能把握0、1這兩個(gè)開(kāi)關(guān)代碼，遇到不能形式化、不能找到算法或不能程序化的任務(wù)，計(jì)算機(jī)則難以執(zhí)行。②人和機(jī)器之間的根本區(qū)別。智能模擬利用了人和機(jī)器的共性，即兩者都是一個(gè)信息轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，但兩者之間存在著不容忽視的本質(zhì)區(qū)別。智能模擬與天然智能屬于兩種不同的進(jìn)化系統(tǒng)，人類的智能是人類社會(huì)實(shí)踐的產(chǎn)物，機(jī)器的智能是機(jī)械制造的結(jié)果。大腦和電腦的組織結(jié)構(gòu)也不相同，兩者屬于兩種不同的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，前者是復(fù)雜的生理--心理過(guò)程，后者是機(jī)械--物理過(guò)程。智能模擬可以在局部上超過(guò)天然智能，但是，模擬的根本方法是功能模擬法，兩個(gè)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和實(shí)際過(guò)程上是不一樣的。智能模擬不具有人的思維的社會(huì)性，不具有主觀世界。
2.人工智能在教育中應(yīng)用的局限。就目前人工智能的發(fā)展水平以及人工智能本身的特點(diǎn)而言，它在教育中的應(yīng)用也是有其局限性的。①與學(xué)生之間無(wú)法暢通交流。教育本質(zhì)上是一種“交互”活動(dòng)，而智能教學(xué)系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)最充分、最真實(shí)的交互。目前自然語(yǔ)言理解的研究成果非常有限，遠(yuǎn)不能達(dá)到人人交流的要求。此外，就態(tài)度、品德、情感等教育問(wèn)題而言，機(jī)器只能通過(guò)學(xué)生輸入計(jì)算機(jī)的信息來(lái)判斷其掌握和內(nèi)化程度，而無(wú)法像人類教師通過(guò)自然狀態(tài)的交流和觀察來(lái)判斷學(xué)生的真實(shí)情況，因此，“機(jī)器智能”很容易被蒙蔽“雙眼”，無(wú)法做到像人與人之間那樣自然暢通的交流。②決策和推理機(jī)制不完善。智能教學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵智能所在是其決策和推理機(jī)制，即“教學(xué)策略”模塊根據(jù)不同學(xué)生的具體情況通過(guò)推理做出靈活決策，這種決策基于學(xué)生模塊提供的有關(guān)學(xué)生的知識(shí)水平、認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)風(fēng)格，而這些不能完全被形式化。同時(shí)，隨著教育理念的不斷更新以及教學(xué)模式和教學(xué)方法的不斷改進(jìn)，系統(tǒng)所應(yīng)用的教學(xué)策略模塊用于評(píng)估和判斷學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的能力是有限的。③人工智能并非適合所有的學(xué)習(xí)領(lǐng)域。根據(jù)加涅的學(xué)習(xí)結(jié)果分類，學(xué)習(xí)分為言語(yǔ)信息、智慧技能、認(rèn)知策略、動(dòng)作技能和態(tài)度五類。言語(yǔ)信息分為符號(hào)學(xué)習(xí)、事實(shí)學(xué)習(xí)和有組織的知識(shí)學(xué)習(xí)，這些屬于可形式化內(nèi)容，適用于智能教學(xué)系統(tǒng)；智慧技能分為辨別、具體概念、定義性概念、規(guī)則和高級(jí)規(guī)則，其中前四項(xiàng)屬于可形式化內(nèi)容，適用于智能教學(xué)系統(tǒng)，而高級(jí)規(guī)則屬于復(fù)雜――形式化內(nèi)容，部分內(nèi)容不適用于智能教學(xué)系統(tǒng)；動(dòng)作技能和態(tài)度領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，在其認(rèn)知成分中可以使用智能教學(xué)系統(tǒng)，但情感和行為成分等非形式化內(nèi)容，則難以用智能教學(xué)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，并不是所有的學(xué)習(xí)領(lǐng)域都適用于智能教學(xué)系統(tǒng)。智能教學(xué)系統(tǒng)在教育中應(yīng)用的重點(diǎn)應(yīng)放在認(rèn)知領(lǐng)域中的符號(hào)學(xué)習(xí)、事實(shí)學(xué)習(xí)和有組織的知識(shí)學(xué)習(xí)、辨別、具體概念、定義性概念以及規(guī)則這些學(xué)習(xí)內(nèi)容上。
三、人工智能教育應(yīng)用的發(fā)展方向
近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)以及現(xiàn)代教育教學(xué)理論的發(fā)展，人工智能在教育中應(yīng)用的發(fā)展呈現(xiàn)出以下幾個(gè)趨勢(shì)。
1.開(kāi)始突破單一的個(gè)別化教學(xué)模式。長(zhǎng)期以來(lái)，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)和智能教學(xué)系統(tǒng)都是強(qiáng)調(diào)個(gè)別化教學(xué)模式，這種模式在發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性和進(jìn)行因人而異的指導(dǎo)等方面確實(shí)有許多優(yōu)點(diǎn)。但是，隨著認(rèn)知學(xué)習(xí)理論研究的進(jìn)展，人們發(fā)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)和智能教學(xué)系統(tǒng)中只強(qiáng)調(diào)個(gè)別化是不夠的，在某些場(chǎng)合（例如問(wèn)題求解）采用協(xié)作方式往往更能奏效。因此，近年來(lái)在智能教學(xué)系統(tǒng)中，協(xié)作型教學(xué)模式得到越來(lái)越多的重視和研究。
2.智能教學(xué)系統(tǒng)日益與超媒體技術(shù)相結(jié)合。超媒體系統(tǒng)具有良好的開(kāi)發(fā)環(huán)境、靈活方便的用戶界面以及圖、文、聲并茂的特點(diǎn)，而且其信息的組織方式與人類認(rèn)知的聯(lián)想記憶習(xí)慣相符，已成為目前一種最理想的信息載體和最有效的信息組織與信息管理技術(shù)，在許多領(lǐng)域尤其是教育領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。把超媒體技術(shù)引入智能教學(xué)系統(tǒng)，從而發(fā)展成為智能超媒體輔助教學(xué)系統(tǒng)，可以大大改善計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而顯著提高教學(xué)效果。
3.智能教學(xué)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系日益密切。網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和普及為遠(yuǎn)程教育和終身教育提供了一個(gè)良好的空間。當(dāng)前，智能教學(xué)與多媒體網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合成為人工智能在教育中應(yīng)用的一個(gè)勢(shì)不可擋的發(fā)展趨勢(shì)。
4.傳統(tǒng)人工智能與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊決策機(jī)制相結(jié)合。傳統(tǒng)人工智能從宏觀角度開(kāi)展認(rèn)知模擬，可以部分地模擬人類的邏輯思維過(guò)程，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊決策機(jī)制從微觀方面進(jìn)行認(rèn)知模擬，著力實(shí)現(xiàn)模仿人類右腦的模糊處理功能和整個(gè)大腦的并行化處理功能。今后將探索一種新的智能處理模型：把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊決策機(jī)制和符號(hào)專家系統(tǒng)的推理能力結(jié)合起來(lái)，利用多重知識(shí)源、多種模型進(jìn)行復(fù)合協(xié)同處理。如果上述技術(shù)能夠成熟運(yùn)用，那將對(duì)人工智能的發(fā)展及其在教育中的應(yīng)用起到?jīng)Q定性的作用。
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【關(guān)鍵字】人工智能；教育；進(jìn)展
【中圖分類號(hào)】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009―8097（2008）13―0018―03
人工智能是一門綜合的交叉學(xué)科，涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、生理學(xué)、哲學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語(yǔ)言學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。人工智能主要研究用人工的方法和技術(shù)，模仿、延伸和擴(kuò)展人的智能，實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能，其長(zhǎng)期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)人類水平的人工智能。[1]從腦神經(jīng)生理學(xué)的角度來(lái)看，人類智能的本質(zhì)可以說(shuō)是通過(guò)后天的自適應(yīng)訓(xùn)練或?qū)W習(xí)而建立起來(lái)的種種錯(cuò)綜復(fù)雜的條件反射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)回路的活動(dòng)。[2]人工智能專家們面臨的最大挑戰(zhàn)之一是如何構(gòu)造一個(gè)可以模仿人腦行為的系統(tǒng)。這一研究一旦有突破，不僅給學(xué)習(xí)科學(xué)以技術(shù)支撐，而且能反過(guò)來(lái)促使人腦的學(xué)習(xí)規(guī)律研究更加清晰，從而提供更加切實(shí)有效的方法論。[3]人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，使人工智能不僅成為學(xué)校教育的內(nèi)容之一，也為教育提供了豐富的教育資源，其研究成果已在教育領(lǐng)域得到應(yīng)用，并取得了良好的效果，成為教育技術(shù)的重要研究?jī)?nèi)容。
人工智能的研究更多的是結(jié)合具體領(lǐng)域進(jìn)行的，其主要研究領(lǐng)域有：專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、自然語(yǔ)言理解、自動(dòng)定理證明、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、機(jī)器人學(xué)、博弈、智能決策支持系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和分布式人工智能等。[4]目前，在教育中應(yīng)用較為廣泛與活躍的研究領(lǐng)域主要有專家系統(tǒng)、機(jī)器人學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言理解、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和分布式人工智能，下面就這些領(lǐng)域進(jìn)行闡述。
一 專家系統(tǒng)
專家系統(tǒng)是一個(gè)具有大量專門知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)，它使用人工智能技術(shù)，根據(jù)某個(gè)領(lǐng)域中一個(gè)或多個(gè)人類專家提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推理和判斷，模擬人類專家的決策過(guò)程，以解決那些需要專家決定的復(fù)雜問(wèn)題。[5]專家系統(tǒng)主要組成部分為：知識(shí)庫(kù)，用于存儲(chǔ)某領(lǐng)域?qū)＜蚁到y(tǒng)的專門知識(shí)；綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)領(lǐng)域或問(wèn)題的初始數(shù)據(jù)和推理過(guò)程中得到的中間數(shù)據(jù)或信息；推理機(jī)，用于記憶所采用的規(guī)則和控制策略的程序，使整個(gè)專家系統(tǒng)能夠以邏輯方式協(xié)調(diào)地工作；解釋器，向用戶解釋專家系統(tǒng)的行為；接口，使用戶與專家系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)話。近幾十年來(lái)，專家系統(tǒng)迅速發(fā)展，是人工智能中最活躍、最有成效的一個(gè)研究領(lǐng)域，廣泛用于醫(yī)療診斷、地質(zhì)勘探、軍事、石油化工、文化教育等領(lǐng)域。
目前，專家系統(tǒng)在教育中的應(yīng)用最為廣泛與活躍。專家系統(tǒng)的特點(diǎn)通常表現(xiàn)為計(jì)劃系統(tǒng)或診斷系統(tǒng)。計(jì)劃系統(tǒng)往前走，從一個(gè)給定系統(tǒng)狀態(tài)指向最終狀態(tài)。如計(jì)劃系統(tǒng)中可以輸入有關(guān)的課堂目標(biāo)和學(xué)科內(nèi)容，它可以制定出一個(gè)課堂大綱，寫(xiě)出一份教案，甚至有可能開(kāi)發(fā)一堂樣板課，而診斷系統(tǒng)是往后走，從一個(gè)給定系統(tǒng)陳述查找原因或?qū)ζ溥M(jìn)行分析，例如，一個(gè)診斷系統(tǒng)可能以一堂CBI（基于計(jì)算機(jī)的教學(xué)，computer-based instruction）課為例，輸入學(xué)生課堂表現(xiàn)資料，分析為什么課堂的某一部分效果不佳。在開(kāi)發(fā)專家計(jì)劃系統(tǒng)支持教學(xué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)（ISD）程序的領(lǐng)域中最有名的是梅里爾（Merrill）的教學(xué)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)（ID Expert）。[6]
教學(xué)專家系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)（如知識(shí)水平、性格等），以最合適的教案和教學(xué)方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)和輔導(dǎo)。其特點(diǎn)為：同時(shí)具有診斷和調(diào)試等功能；具有良好的人機(jī)界面。已經(jīng)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的教學(xué)專家系統(tǒng)有美國(guó)麻省理工學(xué)院的MACSYMA符號(hào)積分與定理證明系統(tǒng)，我國(guó)一些大學(xué)開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、物理智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)以及聾啞人語(yǔ)言訓(xùn)練專家系統(tǒng)等。[7]
目前，在教育中，專家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用更多的集中于遠(yuǎn)程教育，為現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的智能化提供了有力的技術(shù)支撐。基于專家系統(tǒng)構(gòu)造的智能化遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)具有以下幾個(gè)方面的功能：具備某學(xué)科或領(lǐng)域的專門知識(shí)，能生成自己的提問(wèn)和應(yīng)答； 能夠分析學(xué)生的特征，評(píng)價(jià)和記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，診斷學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的錯(cuò)誤并進(jìn)行補(bǔ)救教學(xué)；可以選擇不同的教學(xué)方法實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的個(gè)別化教學(xué)。[8]目前應(yīng)用于遠(yuǎn)程教育的專家系統(tǒng)有智能決策專家系統(tǒng)、智能答疑專家系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源專家系統(tǒng)、智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)和智能網(wǎng)絡(luò)組卷系統(tǒng)等。
二 機(jī)器人學(xué)
機(jī)器人學(xué)是人工智能研究是一個(gè)分支，其主要內(nèi)容包括機(jī)器人基礎(chǔ)理論與方法、機(jī)器人設(shè)計(jì)理論與技術(shù)、機(jī)器人仿生學(xué)、機(jī)器人系統(tǒng)理論與技術(shù)、機(jī)器人操作和移動(dòng)理論與技術(shù)、微機(jī)器人學(xué)。[9]機(jī)器人的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一代機(jī)器人是以 “示教―再現(xiàn)”方式進(jìn)行工作；第二代機(jī)器人具有一定的感覺(jué)裝置，表現(xiàn)出低級(jí)智能；第三代機(jī)器人是具有高度適應(yīng)性的自治機(jī)器人，即智能機(jī)器人。目前開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的機(jī)器人大多是智能機(jī)器人。機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展對(duì)人類的生活和社會(huì)都產(chǎn)生了重要影響，其研究和應(yīng)用逐漸由工業(yè)生產(chǎn)向教育、環(huán)境、社會(huì)服務(wù)、醫(yī)療等領(lǐng)域擴(kuò)展。
機(jī)器人技術(shù)涉及多門科學(xué)，是一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平和國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化、信息化的重要標(biāo)志，因此，機(jī)器人技術(shù)是世界強(qiáng)國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的高技術(shù)，也是世界公認(rèn)的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一，很多國(guó)家已經(jīng)將機(jī)器人學(xué)教育列為學(xué)校的科技教育課程，在孩子中普及機(jī)器人學(xué)知識(shí)，從可持續(xù)和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度，為本國(guó)培養(yǎng)機(jī)器人研發(fā)人才。[10]在機(jī)器人競(jìng)賽的推動(dòng)下，機(jī)器人教育逐漸從大學(xué)延伸到中小學(xué)，世界發(fā)達(dá)國(guó)家例如美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本等已把機(jī)器人教育納入中小學(xué)教育之中，我國(guó)許多有條件的中小學(xué)也開(kāi)展了機(jī)器人教育。
機(jī)器人在作為教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，也為教育提供了有力的技術(shù)支撐，成為培養(yǎng)學(xué)習(xí)者創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的新的載體與平臺(tái)，大大豐富了教學(xué)資源。多年來(lái)，我國(guó)中小學(xué)信息技術(shù)教育的主要載體是計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)，教學(xué)資源單一，缺乏前瞻性。教學(xué)機(jī)器人的引入，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還為教學(xué)提供了豐富的、先進(jìn)的教學(xué)資源。隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)機(jī)器人種類越來(lái)越多，目前在中小學(xué)較為常用的教學(xué)機(jī)器人有：能力風(fēng)暴機(jī)器人、通用機(jī)器人、未來(lái)之星機(jī)器人、樂(lè)高機(jī)器人、納英特機(jī)器人、中鳴機(jī)器人等。
三 機(jī)器學(xué)習(xí)
機(jī)器學(xué)習(xí)是要使計(jì)算機(jī)能夠模仿人的學(xué)習(xí)行為，自動(dòng)通過(guò)學(xué)習(xí)來(lái)獲取知識(shí)和技巧，[11]其研究綜合應(yīng)用了心理學(xué)、生物學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、邏輯學(xué)、模糊數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等多個(gè)學(xué)科。機(jī)器學(xué)習(xí)的方法與技術(shù)有機(jī)械學(xué)習(xí)、示教學(xué)習(xí)、類比學(xué)習(xí)、示例學(xué)習(xí)、解釋學(xué)習(xí)、歸納學(xué)習(xí)和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)等，近年來(lái)，知識(shí)發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)挖掘是發(fā)展最快的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。機(jī)器學(xué)習(xí)（自動(dòng)獲取新的事實(shí)及新的推理算法）是使計(jì)算機(jī)具有智能的根本途徑，對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)的研究有助于發(fā)現(xiàn)人類學(xué)習(xí)的機(jī)理和揭示人腦的奧秘。[12]
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和機(jī)器學(xué)習(xí)研究的深入，機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的性能大大提高，各種學(xué)習(xí)算法的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，例如將連接學(xué)習(xí)用于圖文識(shí)別，歸納學(xué)習(xí)、分析學(xué)習(xí)用于專家系統(tǒng)等，大大推動(dòng)了在教育中的應(yīng)用，例如在建構(gòu)適應(yīng)性教學(xué)系統(tǒng)中，用機(jī)器學(xué)習(xí)與樸素的貝葉斯分類器動(dòng)態(tài)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)偏好，有較高的準(zhǔn)確率[13]。基于案例的推理（case-based reasoning，CBR）是一種新興的機(jī)器學(xué)習(xí)和推理方法，其核心思想是重用過(guò)去人們解決問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)解決新問(wèn)題，在計(jì)算機(jī)輔助教育方面，已經(jīng)出現(xiàn)了基于CBR的圖形仿真教育系統(tǒng)，并且，針對(duì)個(gè)體特征的教育教學(xué)方法研究也有所突破。[14]另外，數(shù)據(jù)挖掘和知識(shí)發(fā)現(xiàn)在生物醫(yī)學(xué)、金融管理、商業(yè)銷售等領(lǐng)域的成功應(yīng)用，不僅給機(jī)器學(xué)習(xí)注入新的生機(jī)，也為機(jī)器學(xué)習(xí)在教育中的應(yīng)用提供了新的前景。
四 自然語(yǔ)言理解
自然語(yǔ)言理解就是研究如何讓計(jì)算機(jī)理解人類的自然語(yǔ)言，以實(shí)現(xiàn)用自然語(yǔ)言與計(jì)算機(jī)之間的交流。一個(gè)能夠理解自然語(yǔ)言信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)看起來(lái)就像一個(gè)人一樣需要有上下文知識(shí)以及根據(jù)這些上下文知識(shí)和信息用信息發(fā)生器進(jìn)行推理的過(guò)程。[15]自然語(yǔ)言理解包括口語(yǔ)理解和書(shū)面理解兩大任務(wù)，其功能為：回答問(wèn)題，計(jì)算機(jī)能正確地回答用自然語(yǔ)言提出的問(wèn)題；文摘生成，計(jì)算機(jī)能根據(jù)輸入的文本產(chǎn)生摘要；釋義，計(jì)算機(jī)能用不同的詞語(yǔ)和句型來(lái)復(fù)述輸入的自然語(yǔ)言信息；翻譯，計(jì)算機(jī)能把一種語(yǔ)言翻譯成另外一種語(yǔ)言。由于創(chuàng)造和使用自然語(yǔ)言是人類高度智能的表現(xiàn)，因此對(duì)自然語(yǔ)言處理的研究也有助于揭開(kāi)人類高度智能的奧秘，深化對(duì)語(yǔ)言能力和思維本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。[16]
自然語(yǔ)言理解最早的研究領(lǐng)域是機(jī)器翻譯，隨著應(yīng)用研究的廣泛開(kāi)展，也為機(jī)器人和專家系統(tǒng)的知識(shí)獲取提供了新的途徑，例如由MIT研制的指揮機(jī)器人的自然語(yǔ)言理解系統(tǒng)SHRDLU就可以接收自然語(yǔ)言，進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，回答關(guān)于桌面上積木世界中的各種問(wèn)題。同時(shí)，對(duì)自然語(yǔ)言理解的研究也促進(jìn)了計(jì)算機(jī)輔助語(yǔ)言教學(xué)和計(jì)算機(jī)語(yǔ)言設(shè)計(jì)等方面的發(fā)展，例如“希賽可”網(wǎng)絡(luò)智能英語(yǔ)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，這個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的“人-機(jī)”語(yǔ)境的建立，突破了普通英語(yǔ)教師和傳統(tǒng)的單機(jī)的多媒體教學(xué)軟件所能具備能力限制，也比建立于網(wǎng)絡(luò)的“人-人”語(yǔ)境更具靈活性，可以為遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者提供良好的英語(yǔ)學(xué)習(xí)支持，在國(guó)內(nèi)第一次系統(tǒng)地將用自然語(yǔ)言進(jìn)行的人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)應(yīng)用在計(jì)算機(jī)輔助外語(yǔ)教學(xué)上，在國(guó)際上也是一種創(chuàng)新。[17]
五 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就是在對(duì)大腦的生理研究的基礎(chǔ)上，用模擬生物神經(jīng)元的某些基本功能的元件（即人工神經(jīng)元），按各種不同的聯(lián)結(jié)方式組織起來(lái)的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，其目的在于模擬大腦的某些機(jī)理與機(jī)制，實(shí)現(xiàn)某個(gè)方面的功能，例如可以用于模仿視覺(jué)、模式識(shí)別、聲音信號(hào)處理、控制、故障診斷等領(lǐng)域，人工神經(jīng)元是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本單元。[18]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有兩種基本結(jié)構(gòu)：遞歸（反饋）網(wǎng)絡(luò)和多層（前饋）網(wǎng)絡(luò)，兩種主要學(xué)習(xí)算法：有指導(dǎo)式學(xué)習(xí)和非指導(dǎo)式學(xué)習(xí)。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從模擬人類大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和行為出發(fā)，具有大規(guī)模并行、分布式存儲(chǔ)和處理、自組織、自適應(yīng)和自學(xué)習(xí)能力，特別適合于處理需要同時(shí)考慮許多因素和條件的、不精確和模糊的信息處理問(wèn)題，[19]這使人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有更大的發(fā)展?jié)撃埽壳耙呀?jīng)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型有30多種。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在教育中的應(yīng)用大多是與教學(xué)專家系統(tǒng)相結(jié)合，以此來(lái)改進(jìn)教學(xué)專家系統(tǒng)的性能，提高智能性，使其在教學(xué)過(guò)程中對(duì)突發(fā)問(wèn)題具有更好的應(yīng)對(duì)能力。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在學(xué)校管理中也得到應(yīng)用，例如采用誤差反傳算法（BP）的多層感知器已應(yīng)用于高校管理之中。
六 分布式人工智能(Distributed Artificial Intelligence，DAI)
分布式人工智能是分布式計(jì)算與人工智能結(jié)合的結(jié)果，研究目標(biāo)是要?jiǎng)?chuàng)建一種能夠描述自然系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)的精確概念模型，主要研究問(wèn)題是各Agent之間的合作與對(duì)話，包括分布式問(wèn)題求解和多Agent系統(tǒng)兩個(gè)領(lǐng)域。[20]分布式人工智能系統(tǒng)一般由多個(gè)Agent組成，每個(gè)Agent又是一個(gè)半自治系統(tǒng)，Agent之間及Agent與環(huán)境之間進(jìn)行并發(fā)活動(dòng)并進(jìn)行交互來(lái)完成問(wèn)題求解。[21]由于分布式人工智能系統(tǒng)具有并行、分布、開(kāi)放、協(xié)作和容錯(cuò)等優(yōu)點(diǎn)，在資源、時(shí)空和功能上克服了單智能系統(tǒng)的局限性，因此獲得了廣泛的應(yīng)用。
分布式人工智能中的Agent和多Agent技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用逐漸受到關(guān)注。在教學(xué)中引入Agent可以有效地提高教學(xué)系統(tǒng)的智能性，創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)情境，并能激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)行個(gè)性化教育。目前，Agent和多Agent技術(shù)多用于遠(yuǎn)程智能教學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)利用其分布性、自主性和社會(huì)性等特點(diǎn)，提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的智能性，使教學(xué)資源得到充分利用，并可實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，為學(xué)習(xí)者的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)創(chuàng)造合作性的學(xué)習(xí)環(huán)境。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件中應(yīng)用Agent技術(shù)的一個(gè)典型是美國(guó)南加利福尼亞大學(xué)（USC）開(kāi)發(fā)的教學(xué)Adele（Agent for Distance Education - Light Edition） [22]。Agent技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件中取得的良好效果，促進(jìn)了研究者對(duì)分布式人工智能在教育中的應(yīng)用研究。
綜上所述，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展將會(huì)推動(dòng)人工智能技術(shù)在教育中應(yīng)用的廣度和深度。從人工智能的應(yīng)用趨勢(shì)來(lái)看，人工智能在教育中應(yīng)用的擴(kuò)展可以通過(guò)以下三個(gè)方面進(jìn)行：一是人工智能與其他先進(jìn)信息技術(shù)結(jié)合。人工智能已經(jīng)與多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等有效的融合，為提高學(xué)習(xí)效率和效度提供了有力的技術(shù)支持，而引起教育技術(shù)界廣泛關(guān)注。[23]例如人工智能技術(shù)通過(guò)與多媒體技術(shù)相結(jié)合，可以提高智能教學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)效果；與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)相結(jié)合，可以提高和改進(jìn)遠(yuǎn)程教育的智能性。二是人工智能應(yīng)用研究領(lǐng)域間的集成。人工智能應(yīng)用研究領(lǐng)域之間并不是彼此獨(dú)立，而是相互促進(jìn)，相互完善，它們可以通過(guò)集成擴(kuò)展彼此的功能和應(yīng)用能力。例如自然語(yǔ)言理解與專家系統(tǒng)、機(jī)器人的集成，為專家系統(tǒng)和機(jī)器人提供了新的知識(shí)獲取途徑。三是人工智能的研究和應(yīng)用出現(xiàn)了許多新的領(lǐng)域，它們是傳統(tǒng)人工智能的延伸與擴(kuò)展，這些新領(lǐng)域有分布式人工智能與Agent、計(jì)算智能與進(jìn)化計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)以及人工生命等[24]，這些發(fā)展與應(yīng)用蘊(yùn)藏著巨大潛能，必將對(duì)教育產(chǎn)生重要的影響。
技術(shù)發(fā)展不斷發(fā)揮著引導(dǎo)教育技術(shù)研究的作用，一種新興技術(shù)的出現(xiàn)總是會(huì)掀起相應(yīng)的研究熱潮, 引發(fā)對(duì)技術(shù)在教育中應(yīng)用的探討、評(píng)價(jià)以及與傳統(tǒng)技術(shù)的對(duì)比。[25] 人工智能作為一門交叉的前沿學(xué)科，雖然在基本理論和方法等方面存在著爭(zhēng)論，但從其研究成果與應(yīng)用效果來(lái)看，有著廣闊的應(yīng)用前景，值得進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和利用。
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【關(guān)鍵詞】人工智能；診斷學(xué)教學(xué)；智能教學(xué)系統(tǒng)；智能組卷系統(tǒng)；智能閱卷系統(tǒng)；智能仿真教學(xué)系統(tǒng)
人工智能（artificialintelligence，AI）的概念最早是在1956年的Dartmouth學(xué)會(huì)上提出的，隨著計(jì)算機(jī)核心算法的突破、計(jì)算能力的迅速提高以及海量互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的支撐，目前已被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域[1-2]。近年來(lái)，人工智能也給教育教學(xué)領(lǐng)域帶來(lái)了機(jī)遇，人工智能+教育正如火如荼地開(kāi)展和推進(jìn)，改變著傳統(tǒng)的教育形式及生態(tài)[3-4]。2018年教育部《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》，各大高校在人工智能及其教育發(fā)展上有了綱領(lǐng)性的指導(dǎo)[5]。醫(yī)學(xué)教育作為教育教學(xué)諸多領(lǐng)域的一隅，乘著人工智能發(fā)展的東風(fēng)，各大高校在推進(jìn)醫(yī)學(xué)教學(xué)改革方面進(jìn)行了大量積極的探索與嘗試[6-8]。診斷學(xué)是由基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)過(guò)度到臨床醫(yī)學(xué)的橋梁課，其教學(xué)質(zhì)量的良莠直接影響到醫(yī)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，傳統(tǒng)的教學(xué)方法難以滿足現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教學(xué)的要求，如何發(fā)揮人工智能的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，讓其更好地應(yīng)用于診斷學(xué)的教學(xué)工作，也是診斷學(xué)課程教改的重要研究方向。
1傳統(tǒng)的診斷學(xué)教學(xué)方法存在的問(wèn)題
診斷學(xué)是學(xué)習(xí)臨床基本技能最重要的一門課程，其內(nèi)容包括癥狀學(xué)、體檢檢查、實(shí)驗(yàn)室檢查及輔助檢查等四大塊，分為理論課和見(jiàn)習(xí)課，目前大多數(shù)醫(yī)學(xué)院理論課采用的是以大班的形式在多媒體教室講授，而見(jiàn)習(xí)課則采取分小組的模式進(jìn)行，多年的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)該教學(xué)模式取得的教學(xué)效果不盡人意，尤其是近年來(lái)隨著全國(guó)各大醫(yī)學(xué)院校的擴(kuò)招，出現(xiàn)了師資及教學(xué)資源配套的相對(duì)不足，上述教學(xué)模式的問(wèn)題逐漸凸顯。理論知識(shí)以老師講授為主，采取的是“滿堂灌”的教學(xué)模式，然而該部分教學(xué)內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)繁多，知識(shí)串聯(lián)度不高，課堂靈活度、生動(dòng)度較為薄弱，學(xué)生聽(tīng)完課以后對(duì)課程內(nèi)容印象不深，知識(shí)掌握度差，同時(shí)由于學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性差異大，不能進(jìn)行課前充分預(yù)習(xí)的學(xué)生在課堂上更加難以跟上老師講授的節(jié)奏。見(jiàn)習(xí)課是對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，前期理論知識(shí)掌握度差又會(huì)影響見(jiàn)習(xí)的教學(xué)質(zhì)量，導(dǎo)致教學(xué)過(guò)程形成惡性循環(huán)[9]。見(jiàn)習(xí)課主要采取老師講授要領(lǐng)及演示操作流程，之后學(xué)生們互相練習(xí)的教學(xué)方法，該部分內(nèi)容需反復(fù)加強(qiáng)練習(xí)，同樣的動(dòng)作要領(lǐng)反復(fù)錘煉才能熟練掌握，因課堂見(jiàn)習(xí)時(shí)間有限，而老師講授及演示需占用大部分時(shí)間，學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)不多，老師對(duì)學(xué)生的操作手法、操作內(nèi)容、操作順序等重要內(nèi)容進(jìn)行指導(dǎo)和勘誤的時(shí)間少，學(xué)生操作的規(guī)范性難以保證，在以后的臨床實(shí)踐中，往往存在實(shí)踐操作能力的缺陷。上述教學(xué)模式教師與學(xué)生們之間除了課堂時(shí)間，其余時(shí)間是脫節(jié)的，不能很好地溝通，學(xué)生們有疑問(wèn)的知識(shí)點(diǎn)難以得到老師的及時(shí)解答，教學(xué)活動(dòng)中沒(méi)有充分反饋，各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)難以進(jìn)行教學(xué)反思，形成教學(xué)相長(zhǎng)的良性循環(huán)。課后復(fù)習(xí)及階段性總結(jié)復(fù)習(xí)是課堂知識(shí)內(nèi)化及升華的重要方面，傳統(tǒng)的教學(xué)模式通常是給學(xué)生布置課后作業(yè)，學(xué)生完成后上交由老師批改留檔，這個(gè)環(huán)節(jié)學(xué)生與老師缺乏有效的溝通，且由于學(xué)生們學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性差異，課后沒(méi)有老師的監(jiān)督及針對(duì)性地輔導(dǎo)，課后作業(yè)的質(zhì)量良莠不齊，教學(xué)質(zhì)量欠佳是顯而易見(jiàn)的。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展及研究的開(kāi)展，涌現(xiàn)了一大批新的診斷方法與手段，譬如關(guān)于腫瘤診斷的分子marker，評(píng)估預(yù)測(cè)疾病活動(dòng)度及預(yù)后相關(guān)的指標(biāo)，在臨床上已經(jīng)常規(guī)應(yīng)用，但由于教材更新需要周期，很難跟新進(jìn)展同步介紹，另外由于課時(shí)有限，難以全面地就學(xué)科前沿及新進(jìn)展進(jìn)行講授[10]。
2人工智能應(yīng)用于診斷學(xué)教學(xué)的重要意義
2.1教師方面
將人工智能應(yīng)用于診斷學(xué)教學(xué)實(shí)踐，削弱了教師的知識(shí)權(quán)威而強(qiáng)化了教師的價(jià)值引導(dǎo)，對(duì)教師的個(gè)人能力提出了更高的要求，促使教師踏實(shí)踐行終身學(xué)習(xí)并持續(xù)更新自身知識(shí)結(jié)構(gòu)。互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時(shí)代，知識(shí)呈幾何指數(shù)更新并出現(xiàn)大爆炸，基于各種互聯(lián)網(wǎng)即時(shí)通訊平臺(tái)及手機(jī)APP，診斷學(xué)體格檢查、理論知識(shí)講授相關(guān)的小視頻及研究進(jìn)展不勝枚舉，這就要求教師及時(shí)獲取、更新知識(shí)并進(jìn)行相應(yīng)的知識(shí)儲(chǔ)備。人工智能的應(yīng)用促使教師從單人施教發(fā)展為團(tuán)隊(duì)施教，為開(kāi)發(fā)更具個(gè)性化的課程教學(xué)注入團(tuán)隊(duì)的力量。基于大數(shù)據(jù)的人工智能可以減少診斷學(xué)教學(xué)過(guò)程中的機(jī)械性、重復(fù)性工作，如平時(shí)作業(yè)的批改、考勤統(tǒng)計(jì)等，減輕了教師的工作負(fù)擔(dān)，教師可以將更多的精力投入到醫(yī)德醫(yī)風(fēng)、醫(yī)患溝通能力以及體格檢查手法的規(guī)范化培養(yǎng)上，更多的心思放在豐富課程內(nèi)容及教學(xué)形式上。同時(shí)大數(shù)據(jù)可以及時(shí)反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，教師可以根據(jù)學(xué)生的反饋及課程評(píng)價(jià)有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的輔導(dǎo)。
2.2學(xué)生方面
將人工智能應(yīng)用于診斷學(xué)教學(xué)實(shí)踐，可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及暴露的問(wèn)題，如是否按時(shí)完成課程任務(wù)、測(cè)試中哪些知識(shí)點(diǎn)容易出錯(cuò)等，人工智能系統(tǒng)能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析和深度挖掘，并且可視化呈現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)據(jù)，有利于教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、參與度以及學(xué)習(xí)效果，并根據(jù)具體的學(xué)情分析數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整輔導(dǎo)和教學(xué)方案。基于人工智能強(qiáng)大的算法和分析，可以為學(xué)生定制個(gè)性化的教學(xué)內(nèi)容及進(jìn)度，提供更有針對(duì)性的課堂內(nèi)容和隨堂測(cè)試，并對(duì)測(cè)試及平時(shí)作業(yè)進(jìn)行智能批改，真正做到查漏補(bǔ)缺。診斷學(xué)課程內(nèi)容相對(duì)枯燥，學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣有限，基于人工智能的教學(xué)方式可以寓教于樂(lè)，在課程中將一些比較零散的知識(shí)點(diǎn)可以設(shè)置成互動(dòng)小游戲，營(yíng)造出良好的課堂氛圍，提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)效率。
2.3教學(xué)過(guò)程
針對(duì)教學(xué)過(guò)程，人工智能亦發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。第一，診斷學(xué)作為橋梁課程，是一門必修課，包括臨床醫(yī)學(xué)五年制、八年制、法醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)等相應(yīng)專業(yè)的學(xué)生均需要學(xué)習(xí)，人工智能擁有超強(qiáng)的計(jì)算能力和強(qiáng)大的“記憶力”，面對(duì)眾多不同專業(yè)的學(xué)生，可以根據(jù)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，制定出適合不同專業(yè)學(xué)生的完備教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中，人工智能還可以根據(jù)學(xué)生的課堂及課后測(cè)試表現(xiàn)，依據(jù)分層教學(xué)的要求自動(dòng)設(shè)置梯次教學(xué)目標(biāo)，幫助學(xué)生們逐步提升學(xué)習(xí)能力和知識(shí)掌握度。第二，人工智能可以憑借自身信息化的特點(diǎn)，對(duì)各種教學(xué)資源進(jìn)行分析，為教師和學(xué)生選擇更優(yōu)質(zhì)更合適的資源提供依據(jù)，促進(jìn)個(gè)性化的教與學(xué)。第三，傳統(tǒng)的教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容相對(duì)有限，人工智能基于大數(shù)據(jù)能夠啟發(fā)新的教學(xué)思路，創(chuàng)新教學(xué)方法，為診斷學(xué)教學(xué)提供更多的可能性。
3人工智能在診斷學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
3.1智能教學(xué)系統(tǒng)
智能教學(xué)系統(tǒng)是教育技術(shù)學(xué)中重要的研究領(lǐng)域，其根本宗旨是使得學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境更加優(yōu)良和諧，智能教學(xué)系統(tǒng)能夠及時(shí)有效地調(diào)用最新最全的網(wǎng)絡(luò)資源并充分優(yōu)化后供學(xué)生學(xué)習(xí)，使得學(xué)生能夠更加全方位、多角度地學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效果[11]。智能教學(xué)系統(tǒng)大致由領(lǐng)域知識(shí)部分、教師部分及學(xué)生部分3個(gè)部分構(gòu)成[12]，其中領(lǐng)域知識(shí)部分又稱為專家部分，這一部分既包含了需要講授的內(nèi)容及掌握的技能，又可以添加專家的學(xué)術(shù)成果，既能夠保證學(xué)生對(duì)于基本概念、基本理論及基本技能的掌握，又能夠拓寬知識(shí)面，增加知識(shí)的廣度。智能教學(xué)系統(tǒng)的教師及學(xué)生部分主要是為設(shè)計(jì)和制定教學(xué)方案及策略服務(wù)，基于大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，根據(jù)課程的特點(diǎn)、歷年教學(xué)情況、學(xué)生身心發(fā)展特點(diǎn)及學(xué)習(xí)實(shí)際情況，制定更加個(gè)性化、高效的教學(xué)方案，促成教師因材施教，取得更加理想的教學(xué)效果。
3.2智能網(wǎng)絡(luò)組卷閱卷系統(tǒng)
診斷學(xué)教學(xué)內(nèi)容包括理論和見(jiàn)習(xí)兩大塊，教學(xué)過(guò)程中教師的大量時(shí)間用于出題、閱卷、批改平時(shí)作業(yè)等與考核相關(guān)的工作，并且在出題過(guò)程中需要圍繞相對(duì)固定的重難點(diǎn)內(nèi)容不斷創(chuàng)新題型，消耗教師大量的精力。智能網(wǎng)絡(luò)組卷閱卷系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，將教師從繁冗的考核相關(guān)工作中解脫出來(lái)，使得教師的教學(xué)更高效，教師能夠把更多的時(shí)間。智能網(wǎng)絡(luò)組卷系統(tǒng)能夠有效收集和分析知名高校教學(xué)團(tuán)隊(duì)編寫(xiě)的在線題庫(kù)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享，通過(guò)隨機(jī)抽題組卷、答案隨機(jī)排序、題型隨機(jī)排序以及設(shè)置避免與歷年考卷重復(fù)等，顯著提升試卷的質(zhì)量，亦能改善考試作弊的頑疾，客觀地考核學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握度。智能網(wǎng)絡(luò)閱卷系統(tǒng)有簡(jiǎn)明的閱卷流程，能夠更有效地識(shí)別試卷及答案，能夠明顯降低傳統(tǒng)人工閱卷方式因疲勞帶來(lái)的出錯(cuò)率，使得工作效率更高、考核結(jié)果更公正。
3.3智能仿真教學(xué)系統(tǒng)
診斷學(xué)教學(xué)的見(jiàn)習(xí)部分是學(xué)生提高技能的重要環(huán)節(jié)，常常采用分小組在病房完成的方式進(jìn)行，在課程的開(kāi)展過(guò)程也凸顯出了各種各樣的問(wèn)題，譬如因?qū)W生分組進(jìn)行詢問(wèn)病史、體格檢查，重復(fù)次數(shù)多，患者難以多次配合；在教學(xué)時(shí)間段內(nèi)病房缺相應(yīng)的病種，無(wú)法對(duì)所學(xué)的癥狀進(jìn)行直觀的學(xué)習(xí)；傳染病流行期間出于對(duì)學(xué)生健康安全的保護(hù)，無(wú)法進(jìn)入病房見(jiàn)習(xí)等等，此時(shí)智能仿真教學(xué)系統(tǒng)能夠發(fā)揮重要的補(bǔ)充作用[13]。人工智能可以根據(jù)提供的海量真實(shí)臨床病例，由醫(yī)學(xué)專家整合其臨床特征，聯(lián)合計(jì)算機(jī)專家，根據(jù)相應(yīng)的教學(xué)要求，形成虛擬病人學(xué)習(xí)系統(tǒng)，學(xué)生在仿真診療環(huán)境中，進(jìn)行問(wèn)診、體格檢查、診斷以及給出治療方案，同時(shí)系統(tǒng)能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在問(wèn)診及診斷過(guò)程中的錯(cuò)誤，通過(guò)實(shí)踐、糾錯(cuò)再實(shí)踐，提高學(xué)生采集病史、體格檢查的能力，同時(shí)能夠加強(qiáng)學(xué)生的臨床思維的訓(xùn)練，夯實(shí)臨床基本功[14-16]。
4總結(jié)及展望
關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+；會(huì)計(jì)；教育
一、“互聯(lián)網(wǎng)+”會(huì)計(jì)的影響
“互聯(lián)網(wǎng)+”會(huì)計(jì)，從思維到實(shí)際操作層面都對(duì)會(huì)計(jì)行業(yè)造成了巨大的影響，賦予了傳統(tǒng)的會(huì)計(jì)工作更多的可能性。通過(guò)分析“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新興科技融合會(huì)計(jì)工作的現(xiàn)狀與影響，能夠幫助思考新時(shí)代會(huì)計(jì)人才的培育方向。
（一）會(huì)計(jì)信息處理效率大大提升
人工智能在會(huì)計(jì)工作中能夠快速實(shí)現(xiàn)會(huì)計(jì)信息的處理與數(shù)據(jù)的運(yùn)算與存儲(chǔ)，使得會(huì)計(jì)人員的作業(yè)重心從數(shù)據(jù)的錄入、整理、歸納、運(yùn)算等煩瑣漫長(zhǎng)的工序轉(zhuǎn)移到關(guān)鍵信息的篩選、核查、審閱等重要環(huán)節(jié)上，大大縮短了信息處理的時(shí)間，優(yōu)化了數(shù)據(jù)的處理功率，同時(shí)人為失誤也得到了最大限度地削減。
（二）會(huì)計(jì)工作內(nèi)容變動(dòng)整合
人工智能等新科技在會(huì)計(jì)行業(yè)的使用與推廣一方面降低了會(huì)計(jì)工作的強(qiáng)度，節(jié)省了會(huì)計(jì)工作的用人需要，另一方面也勢(shì)必會(huì)對(duì)傳統(tǒng)的會(huì)計(jì)工作者產(chǎn)生沖擊，尤其是工作內(nèi)容簡(jiǎn)單且重復(fù)性高的初級(jí)管賬人員。而大數(shù)據(jù)的整理分析、計(jì)算機(jī)軟件的熟練操作與使用、人工智能的運(yùn)用與管理等也逐漸將成為會(huì)計(jì)人員工作中的重點(diǎn)。
（三）會(huì)計(jì)信息更為真實(shí)可靠
傳統(tǒng)會(huì)計(jì)手工記賬的業(yè)務(wù)處理容易出現(xiàn)操作失誤等情況，運(yùn)用人工智能與大數(shù)據(jù)的應(yīng)用最大程度上減少了人為失誤，且數(shù)據(jù)信息得到了良好的存儲(chǔ)管理，易于追溯、查詢與審核，從而大大提高了會(huì)計(jì)信息的真實(shí)性。同時(shí)，人工智能的使用相比會(huì)計(jì)人員相比更能降低因?yàn)橹饔^判斷造成的失誤，使得會(huì)計(jì)信息更客觀中立，為利益相關(guān)者的投資決策提供更為真實(shí)可靠的信息。
（四）“互聯(lián)網(wǎng)+”會(huì)計(jì)技術(shù)仍待進(jìn)一步改進(jìn)
人工智能、大數(shù)據(jù)等新興科技引入會(huì)計(jì)行業(yè)后，在保證其能夠快速獲取、有效處理、精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化決策信息的同時(shí)，確保人工智能系統(tǒng)可靠、安全、正常的運(yùn)營(yíng)是極其重要的工作。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)面前，會(huì)計(jì)技術(shù)的運(yùn)營(yíng)需要控制在穩(wěn)定的技術(shù)及安全環(huán)境下，以防范財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)的泄露或崩潰而給企業(yè)帶來(lái)難以彌補(bǔ)的損失。人工智能等新興科技在引入財(cái)務(wù)工作的過(guò)程中，其安全性、可靠性、穩(wěn)定性等重要性能仍然需要進(jìn)一步的研究、實(shí)踐和優(yōu)化升級(jí)。
二、傳統(tǒng)會(huì)計(jì)專業(yè)教育的不足
“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代對(duì)會(huì)計(jì)人才培養(yǎng)提出了新要求，傳統(tǒng)的會(huì)計(jì)專業(yè)教育的缺陷逐漸暴露。具體問(wèn)題如下：
（一）教育思維固化
在“互聯(lián)網(wǎng)+”會(huì)計(jì)的背景下，會(huì)計(jì)專業(yè)人員不僅需要會(huì)計(jì)專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備，在計(jì)算機(jī)軟件、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析等方面也需要具備一定的技能。但前者屬于管理類學(xué)科，具有人文科學(xué)的特點(diǎn)，后者則屬于理工科的內(nèi)容，二者之間存在一定的隔閡，但絕不是涇渭分明、非此即彼的關(guān)系。而許多高校尚未完成從培養(yǎng)“專業(yè)性人才”到培養(yǎng)“復(fù)合型人才”的觀念轉(zhuǎn)變，沒(méi)有將二者進(jìn)行很好的融合，會(huì)計(jì)思維與數(shù)據(jù)、邏輯、計(jì)算機(jī)思維仍然互不溝通。
（二）課程設(shè)計(jì)缺陷
我國(guó)多數(shù)高校如今對(duì)于會(huì)計(jì)專業(yè)課程的設(shè)置不盡合理，會(huì)計(jì)與計(jì)算機(jī)的融合操作教學(xué)一般都只對(duì)高年級(jí)開(kāi)設(shè)，且其比重與傳統(tǒng)的理論教學(xué)相比只占學(xué)生專業(yè)課程中很小的一部分。而課程內(nèi)容也主要在于培養(yǎng)學(xué)生會(huì)計(jì)系統(tǒng)的運(yùn)用能力，讓學(xué)生成為“應(yīng)用型“會(huì)計(jì)人員，理論與實(shí)踐沒(méi)有實(shí)現(xiàn)深度融合，學(xué)習(xí)的更多的是操作應(yīng)用而非創(chuàng)新創(chuàng)造，使得學(xué)生對(duì)會(huì)計(jì)信息開(kāi)發(fā)系統(tǒng)僅僅處于一種膚淺的認(rèn)知與操作階段，缺乏對(duì)前沿會(huì)計(jì)信息技術(shù)的深入理解與運(yùn)用。
（三）教學(xué)方式落后
當(dāng)前許多高校的會(huì)計(jì)教學(xué)方法仍為傳統(tǒng)的“理論解讀和實(shí)務(wù)演練”。教師講述個(gè)人對(duì)會(huì)計(jì)知識(shí)的理解，學(xué)生被動(dòng)的接受知識(shí)與觀點(diǎn)，但沒(méi)有主動(dòng)的對(duì)會(huì)計(jì)知識(shí)進(jìn)行探索；而實(shí)務(wù)層面，也主要由教師進(jìn)行示范演練，學(xué)生對(duì)示范進(jìn)行單調(diào)的模仿學(xué)習(xí)，重復(fù)既定的規(guī)范步驟，這種教學(xué)方式拘束了學(xué)生的自我探索空間，難以培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識(shí)，雖然能夠快速學(xué)習(xí)實(shí)務(wù)操作的程序步驟，但對(duì)于學(xué)生分析、解決問(wèn)題與自主創(chuàng)新等能力的培養(yǎng)仍存有不足。
三、會(huì)計(jì)專業(yè)教育的發(fā)展方向
（一）培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力
在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的大背景下，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)高速發(fā)展，企業(yè)商業(yè)模式變化日新月異，在會(huì)計(jì)行業(yè)中只有時(shí)刻保持著對(duì)前沿知識(shí)技術(shù)的敏感、具備強(qiáng)大的自主學(xué)習(xí)能力與自主創(chuàng)新能力才能不被智能科技取代。因此在會(huì)計(jì)人才的培養(yǎng)教育中，應(yīng)有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生改被動(dòng)接受為主動(dòng)學(xué)習(xí)、改單調(diào)模仿為自發(fā)創(chuàng)造，不斷提高學(xué)生的職業(yè)勝任素質(zhì)。
（二）培養(yǎng)“互聯(lián)網(wǎng)+”會(huì)計(jì)思維方式
會(huì)計(jì)專業(yè)教育不能割裂人與計(jì)算機(jī)、會(huì)計(jì)與新科技的聯(lián)系。人工智能等新興科技在會(huì)計(jì)工作中的使用主體仍然是會(huì)計(jì)人員。因此在會(huì)計(jì)教學(xué)工作中，應(yīng)逐漸培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立“互聯(lián)網(wǎng)+”會(huì)計(jì)的思維，注重會(huì)計(jì)知識(shí)與計(jì)算機(jī)實(shí)務(wù)操作的融合，培育學(xué)生處理信息、駕馭系統(tǒng)的能力；增加“互聯(lián)網(wǎng)+”會(huì)計(jì)相關(guān)課程占總體知識(shí)群的比重，緊密結(jié)合人工智能的開(kāi)展方向及最新動(dòng)態(tài)，融合人文與科學(xué)思維、管理與計(jì)算機(jī)思維。
（三）培養(yǎng)復(fù)合型會(huì)計(jì)人才
結(jié)合我國(guó)當(dāng)前會(huì)計(jì)行業(yè)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，未來(lái)新技術(shù)的深入發(fā)展需要依據(jù)中國(guó)會(huì)計(jì)準(zhǔn)則，不斷完善會(huì)計(jì)信息化軟件建設(shè)，豐富各類復(fù)雜業(yè)務(wù)的會(huì)計(jì)處理方式，因此高校需要加大“互聯(lián)網(wǎng)+”會(huì)計(jì)的“跨界”復(fù)合型人才培養(yǎng)力度，使之兼具經(jīng)濟(jì)管理、數(shù)據(jù)分析、會(huì)計(jì)實(shí)務(wù)、信息技術(shù)等知識(shí)能力，迎合當(dāng)前會(huì)計(jì)勞動(dòng)力市場(chǎng)在快速發(fā)展的科技時(shí)代背景下的用人需要。
關(guān)鍵詞：人工智能；音樂(lè)教育；智能樂(lè)器；大數(shù)據(jù)
1引言
隨著人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，重新塑造音樂(lè)使得音樂(lè)教育的學(xué)科素養(yǎng)培育、審美感知、藝術(shù)表現(xiàn)和文化理解變得更有支持和創(chuàng)意。探索應(yīng)用人工智能技術(shù)推進(jìn)音樂(lè)教學(xué)的改革與發(fā)展有具有十分重要的意義。本文通過(guò)研究與實(shí)踐，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用科學(xué)的方法培育計(jì)算思維創(chuàng)作音樂(lè)，用科學(xué)的意境欣賞音樂(lè)陶冶學(xué)生的音樂(lè)審美感，用科學(xué)的評(píng)價(jià)提升音樂(lè)課堂教學(xué)效率。通過(guò)這些措施，可以使學(xué)校音樂(lè)教育精準(zhǔn)地開(kāi)展因材施教差異化教學(xué)，彰顯音樂(lè)教育的特色。
2人工智能與音樂(lè)
人工智能技術(shù)與音樂(lè)教育有機(jī)融合，豐富了課堂教學(xué)資源，拓展了智能樂(lè)器的功能，提升了音樂(lè)教育技術(shù)手段。它支持個(gè)性化學(xué)習(xí)，可以觀察音樂(lè)課堂學(xué)習(xí)，分析音樂(lè)的旋律與節(jié)拍，有效評(píng)價(jià)教學(xué)效果，激發(fā)音樂(lè)教師運(yùn)用人工智能技術(shù)創(chuàng)新音樂(lè)教學(xué)的熱情，發(fā)揮教師在課堂教學(xué)中的主導(dǎo)作用。
2.1樂(lè)器的智能化
樂(lè)器是學(xué)習(xí)音樂(lè)的重要工具。樂(lè)器植入人工智能技術(shù)，形成了智能化樂(lè)器。它能夠大量?jī)?chǔ)存多種樂(lè)器的音樂(lè)數(shù)據(jù)。尤其是在音樂(lè)鍵盤中運(yùn)用，功能的提升特別突出，應(yīng)用于音樂(lè)教學(xué)中引發(fā)了多種形式的教學(xué)模式。例如，圖1顯示了融合多媒體計(jì)算機(jī)、主控系統(tǒng)、音樂(lè)課堂教學(xué)智能評(píng)價(jià)系統(tǒng)將多部電子鋼琴連接起來(lái)的智能樂(lè)器實(shí)驗(yàn)室。通過(guò)語(yǔ)音室方式授課，可以實(shí)現(xiàn)多種樂(lè)器的分組教學(xué)。這在傳統(tǒng)的音樂(lè)課堂上是無(wú)法完成的。
2.2智能化樂(lè)曲創(chuàng)作
智能樂(lè)器不僅能夠儲(chǔ)存樂(lè)器音色，而且還能用指令對(duì)各種音色播放進(jìn)行控制，各種音色按照指令進(jìn)行演奏。這種創(chuàng)作功能是以往其他樂(lè)器都無(wú)法比擬的[1]。例如，能唱出《月亮代表我的心》十七聲部的合唱團(tuán)，很好聽(tīng)，但很難。運(yùn)用智能樂(lè)器按指令合成該十七聲部音樂(lè)則輕而易舉。2.2.1機(jī)器學(xué)習(xí)生成樂(lè)曲人工智能技術(shù)賦能智能樂(lè)器，使得機(jī)器學(xué)習(xí)的功能日趨進(jìn)步。機(jī)器學(xué)習(xí)在音樂(lè)領(lǐng)域所做的事情，就是提取音樂(lè)作品的“數(shù)據(jù)”，輸入給定模型學(xué)習(xí)音樂(lè)的“特征”，再對(duì)音樂(lè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和編排。例如，如果輸入的是《梨園金曲》民族音樂(lè)，則機(jī)器就能學(xué)會(huì)民族音樂(lè)的曲調(diào)特征，生成掌握特征模型的民族音樂(lè)作品。2.2.2用軟件生成樂(lè)譜使用MuseScore3forMac軟件可以制作樂(lè)譜，在工具欄選擇對(duì)應(yīng)時(shí)值的音符輸入音符。例如，在MuseScore3窗口輸入如圖2所示的“我和我的祖國(guó)”樂(lè)譜，再導(dǎo)出MP3文件進(jìn)行播放。2.2.3代碼生成樂(lè)曲用Python代碼生成曲子，要借助音樂(lè)標(biāo)準(zhǔn)格式MIDI—樂(lè)器數(shù)字接口，運(yùn)用Python-midi庫(kù)編寫(xiě)程序，編譯MIDI文件生成音樂(lè)。例如，生成一個(gè)簡(jiǎn)單樂(lè)譜的MIDI文件需要使用Python-midi，其中：Pattern對(duì)象表示樂(lè)譜；Track對(duì)象表示音軌，通常樂(lè)譜都有多條軌道組成，每種樂(lè)器是一個(gè)軌道；midi.NoteOnEvent表示每個(gè)音符的開(kāi)端，在參數(shù)表中可以定義每個(gè)音符的音長(zhǎng)和音高；midi.NoteOffEvent表示每個(gè)音符的結(jié)束。參考代碼如下：importmidi#定義patternpattern=midi.Pattern()#定義軌道track=midi.Track()#添加軌道到patternpattern.append(track)#音符開(kāi)始，并定義位置、音量、音高on=midi.NoteOnEvent(tick=0,velocity=50,pitch=midiG_3)track.append(on)#音符結(jié)束off=midi.NoteOffEvent(tick-100,pitch=midi.G_3)track.append(off)#軌道結(jié)束eot=midi.EndOfTrackEvent(tick=1)track.append(eot)#存儲(chǔ)midi.write_midifile("example.mid",pattern)程序運(yùn)行結(jié)果生成了如圖3所示的簡(jiǎn)單音符：這樣如圖2的“我和我的祖國(guó)”樂(lè)譜，也可以通過(guò)Python代碼生成MIDI文件。
3AI賦能音樂(lè)課堂
在AI賦能的音樂(lè)教育環(huán)境，促使音樂(lè)教學(xué)實(shí)踐變革以及學(xué)生學(xué)習(xí)音樂(lè)方式。例如，圖4所示的集音樂(lè)創(chuàng)作教學(xué)及教學(xué)評(píng)價(jià)于一體的“智能化音樂(lè)課堂教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)”，在教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化、教學(xué)方法的高效、教學(xué)手段的更新、教學(xué)評(píng)價(jià)的智能、教學(xué)策略的調(diào)整方面都具有借鑒意義[2]。
3.1大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)
大數(shù)據(jù)云計(jì)算可以將所有音樂(lè)家們音樂(lè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云中，運(yùn)用人工智能技術(shù)為學(xué)生提供更多有價(jià)值的音樂(lè)數(shù)據(jù)。學(xué)生通過(guò)音樂(lè)云學(xué)習(xí)音樂(lè)知識(shí)，欣賞音樂(lè)魅力、體驗(yàn)音樂(lè)節(jié)奏、理解音樂(lè)韻律。它使得優(yōu)質(zhì)音樂(lè)教學(xué)資源跨越校園，開(kāi)放延伸音樂(lè)教學(xué)，遠(yuǎn)程輻射共享資源。這樣就擴(kuò)展了學(xué)生的視野，音樂(lè)知識(shí)的來(lái)源無(wú)限擴(kuò)大，整個(gè)音樂(lè)云皆有學(xué)生的學(xué)習(xí)教材。特別是大數(shù)據(jù)音樂(lè)云不僅可以推送給學(xué)生更多的即興音樂(lè)和更多的音樂(lè)信息，還能指導(dǎo)音樂(lè)愛(ài)好者創(chuàng)作出雅正、健康的音樂(lè)作品。
3.2個(gè)性化學(xué)習(xí)
人工智能技術(shù)從音樂(lè)學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)搜集、數(shù)據(jù)分析與運(yùn)用、個(gè)性化學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)多方位幫助學(xué)生定制個(gè)性化的學(xué)習(xí)成長(zhǎng)路徑。推送在線音樂(lè)教育資源，指導(dǎo)表演建議樂(lè)器學(xué)習(xí)技巧。搭建音樂(lè)教育虛擬課堂，匹配音樂(lè)教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)因材施教的個(gè)性化學(xué)習(xí)，支持一對(duì)一的教學(xué)輔導(dǎo)和群組式討論。通過(guò)這些措施提高教學(xué)質(zhì)量和效率。
3.3教學(xué)評(píng)價(jià)智能化
運(yùn)用人工智能技術(shù)將多個(gè)音樂(lè)輔助教學(xué)設(shè)備連接的音樂(lè)創(chuàng)作教學(xué)系統(tǒng)，基于音樂(lè)課堂教學(xué)的學(xué)生學(xué)習(xí)特質(zhì)分析與教學(xué)效果分析的音樂(lè)課堂教學(xué)管理系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)教學(xué)的全程智慧管理，使音樂(lè)學(xué)習(xí)更有效率。例如，在虛擬音樂(lè)課堂樂(lè)器教學(xué)可以變成一對(duì)多的自選教學(xué)模式，使課堂變得輕松、愉快。教師可以開(kāi)啟課堂教學(xué)觀察模塊，捕捉每位學(xué)生同步練習(xí)的音準(zhǔn)、節(jié)奏、力度數(shù)據(jù)，分析判斷將評(píng)價(jià)信息同步反饋，給出學(xué)習(xí)指導(dǎo)建議。3.3.1創(chuàng)作教學(xué)模塊“智能化音樂(lè)課堂教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)”中的音樂(lè)創(chuàng)作教學(xué)模塊，集視、聽(tīng)、練和反饋評(píng)價(jià)為一體，適時(shí)演示教師教學(xué)作品和評(píng)價(jià)學(xué)生練習(xí)作品。例如，在進(jìn)行《我和我的祖國(guó)》授課時(shí)導(dǎo)入電影片段，欣賞“我和我的祖國(guó)”音樂(lè)的表現(xiàn)形式、演唱形式以及歌曲風(fēng)格，可以使學(xué)生更好地體驗(yàn)作品的創(chuàng)作意境，激發(fā)創(chuàng)作意識(shí)。使用MuseScore創(chuàng)作“我和我的祖國(guó)”三聲部習(xí)作音樂(lè)，并能儲(chǔ)存、刻錄，編輯等二度創(chuàng)作。3.3.2課堂教學(xué)評(píng)價(jià)模塊音樂(lè)課堂教學(xué)評(píng)價(jià)有著傳統(tǒng)音樂(lè)教學(xué)評(píng)價(jià)無(wú)法比擬的靈活性、客觀性和實(shí)用性。從大數(shù)據(jù)分析角度獲取音樂(lè)課堂教與學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)生的音樂(lè)基本素養(yǎng)與學(xué)習(xí)態(tài)度進(jìn)行科學(xué)分析判斷。例如，以創(chuàng)作《紅河谷》中的和聲與音樂(lè)作品風(fēng)格內(nèi)容的“編配伴奏音樂(lè)”教學(xué)過(guò)程為例。課前在“課堂教學(xué)評(píng)價(jià)模塊”上安排學(xué)生根據(jù)作品風(fēng)格完成伴奏的音樂(lè)；播放制作好的《紅河谷》MIDI音樂(lè)（在第二和第六個(gè)小節(jié)缺失編配和弦）；使學(xué)生感受、探討大小三和弦的表現(xiàn)力，形成對(duì)大小三和弦的感知。然后要求學(xué)生試著用MuseScore為《紅河谷》缺失的兩小節(jié)選配和弦，以適合歌曲的伴奏風(fēng)格。學(xué)生需要邊哼唱歌曲邊試著套用不同的伴奏風(fēng)格，找到他們認(rèn)為最恰當(dāng)?shù)暮拖野樽囡L(fēng)格，說(shuō)出理由并提交[3]。評(píng)價(jià)系統(tǒng)將學(xué)生提交的作業(yè)比照音樂(lè)要素進(jìn)行評(píng)價(jià)。及時(shí)反饋學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的信息，并對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程制定一個(gè)個(gè)性化的學(xué)習(xí)方案[4]。同時(shí)通過(guò)教學(xué)反饋深度優(yōu)化決策模型，促進(jìn)教師實(shí)時(shí)改進(jìn)教學(xué)策略，提高教學(xué)效率和效果，提升教學(xué)質(zhì)量。
4結(jié)語(yǔ)
人工智能技術(shù)在音樂(lè)教育領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，為傳統(tǒng)的音樂(lè)教育模式注入了活力，為音樂(lè)教師創(chuàng)新音樂(lè)教學(xué)理念開(kāi)辟了新思路[5]，為因材施教提供了新的適合學(xué)生學(xué)習(xí)的音樂(lè)教學(xué)模式。人工智能在音樂(lè)教育模式方面的探索，不僅給音樂(lè)教育教學(xué)的發(fā)展帶來(lái)了物質(zhì)技術(shù)層面的進(jìn)步，還從音樂(lè)教學(xué)層面促進(jìn)計(jì)算思維培育開(kāi)辟新途徑。這對(duì)音樂(lè)教育理念、教學(xué)手段、教學(xué)方式和方法以及拓展學(xué)生音樂(lè)視野、學(xué)習(xí)音樂(lè)、享受音樂(lè)、創(chuàng)造音樂(lè)等都帶來(lái)深刻的變化和積極的影響。
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經(jīng)過(guò)比較詳細(xì)研究Alphago的算法發(fā)現(xiàn)，它在布局階段的前20步采用人類經(jīng)驗(yàn)，之后開(kāi)始在人類經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上融入了自己學(xué)習(xí)的權(quán)重，變得更加的理性以及所謂的大局觀。由于圍棋的復(fù)雜性，Alphago也不能在每步都能精確地知道當(dāng)前棋盤中所有下法的勝率。所以，他采用的是在可以期待的近期(20步以內(nèi))綜合價(jià)值和勝率會(huì)超過(guò)50%的走法。從這幾點(diǎn)來(lái)看，這次的機(jī)器戰(zhàn)勝遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)際象棋中人類被戰(zhàn)勝的意義。Alphago的算法是一種新的適應(yīng)機(jī)器的思維，發(fā)揮了機(jī)器的強(qiáng)項(xiàng)，彌補(bǔ)了機(jī)器的短處。這非常讓人感到害怕、悲觀和失望。因?yàn)椋松褪且槐P棋局。如果50年后，有一個(gè)智能科技機(jī)器助手，它不能告訴你最終的未來(lái)，但是可以告訴你在幾年內(nèi)的未來(lái)，你該如何是好?那這是不是一種宿命論?事實(shí)上，筆者在教授數(shù)據(jù)分析課程的這幾年中，一直在宿命論和未來(lái)不確定性兩種相對(duì)的觀點(diǎn)中搖擺。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)已經(jīng)有足夠的算法和可靠的實(shí)踐在某些方面做出人類無(wú)法預(yù)計(jì)或預(yù)見(jiàn)的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，只不過(guò)那些領(lǐng)域還很小，比如，庫(kù)存的預(yù)測(cè)、銷量的預(yù)測(cè)，等等。數(shù)據(jù)已經(jīng)在顯示其巨大的價(jià)值，而一旦數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)技術(shù)能夠輸入足夠多的變量，采用類似Alphago或更加高級(jí)的算法，進(jìn)而對(duì)你個(gè)人、你所在組織、公司、國(guó)家的短期未來(lái)甚至是長(zhǎng)期未來(lái)做出80%、甚至是90%的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，你會(huì)怎樣去接受這樣的未來(lái)?!當(dāng)然，不確定性仍會(huì)存在，這是一個(gè)好消息。在此，我對(duì)Alphago事件嘗試做一些思考分析。
一、Alphago戰(zhàn)勝人類的幾種可能的基礎(chǔ)
1.Deepmind公司用十年的時(shí)間磨練，修改算法，雖然在算法上沒(méi)有創(chuàng)新，但是如何融合已有算、如何調(diào)整權(quán)重等多個(gè)方面，仍然是做了大量、艱苦的工作。
2.Google擁有超級(jí)大量的計(jì)算資源供Alphago的使用，也就是說(shuō)目前機(jī)器學(xué)習(xí)的過(guò)程非常的耗費(fèi)時(shí)間以及計(jì)算資源。按照以往的經(jīng)驗(yàn)，20年內(nèi)，我們使用的桌面型機(jī)器就應(yīng)該能夠支撐起Alphago目前所需的計(jì)算資源。從現(xiàn)在開(kāi)始，再過(guò)30-40年，可能Alphago這個(gè)“古老”的程序只需要幾天就能完成現(xiàn)在幾個(gè)月所需的機(jī)器學(xué)習(xí)時(shí)間。
3.在硬件上CPU和GPU的協(xié)同調(diào)度，以及分布式的運(yùn)算的運(yùn)用，大大加快的計(jì)算的速度。這也是近幾年軟硬件基礎(chǔ)發(fā)展奠定的基礎(chǔ)。
4.Alphago 在擊敗歐洲冠軍時(shí)進(jìn)行了嚴(yán)格的保密，說(shuō)明當(dāng)時(shí)Alphago團(tuán)隊(duì)當(dāng)時(shí)也并不是很自信能夠戰(zhàn)勝。事實(shí)上，我認(rèn)為，在這次比賽開(kāi)始前，他們?nèi)匀粵](méi)有這個(gè)把握，仍然應(yīng)該認(rèn)為是一半對(duì)一半的勝率。但是，哪怕輸了，也沒(méi)有關(guān)系，反正繼續(xù)讓Alphago學(xué)習(xí)后再提升。
5.Alphago對(duì)戰(zhàn)時(shí)采用方式近似的模擬了人腦的信息的處理方式，只不過(guò)速度更快。所以，Alphago也不能百分之百的勝率，但是隨著學(xué)習(xí)的時(shí)間不斷增加，最終會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人類。
二、Alphago圍棋人機(jī)大戰(zhàn)事件將會(huì)產(chǎn)生的影響：
1.個(gè)人，組織，公司，國(guó)家間的競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)更加重視人工智能的策略參考。人類的思考開(kāi)始依賴于機(jī)器的理性，人的決策變得更加的理性，情感的因素會(huì)不斷下降，也意味著更加沒(méi)有人情味。這必然會(huì)影響到人類的進(jìn)化進(jìn)程。
2.人與機(jī)器的關(guān)系需要重新的思考，人應(yīng)該如何同機(jī)器共存。
3. IT行業(yè)的人力資源需求將大規(guī)模增長(zhǎng)，而有些行業(yè)將大規(guī)模失業(yè)。
4.基因技術(shù)、可控核聚變、機(jī)器人技術(shù)、人工智能這些技術(shù)都將對(duì)人類產(chǎn)生重大意義的影響，但是如何控制好這些技術(shù)將成為一個(gè)重大的問(wèn)題，否則任何一個(gè)技術(shù)都可能毀滅人類。為了控制好這些技術(shù)，需要從現(xiàn)在開(kāi)始立即進(jìn)行大量的辯論及監(jiān)督審查。
5.Alphago在最終在決定某個(gè)落子的評(píng)分中，其權(quán)重為人類經(jīng)驗(yàn)參數(shù)同左右互搏這種機(jī)器學(xué)習(xí)得來(lái)的概率參數(shù)各占50%。Alpago團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)調(diào)整過(guò)不同的權(quán)重，但是經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)各占50%時(shí)的最終勝率最高。這一數(shù)據(jù)是否在暗示，如果要戰(zhàn)勝人類就必須首先理解人類的思考，否則就無(wú)法做到青出于藍(lán)而勝于藍(lán)。但是，在理解人類思考的同時(shí)，也會(huì)無(wú)法避免地繼承人類的弱點(diǎn)，這也是Alphago最終會(huì)有失敗的一局。另外，在具體的步驟中，也不是每步都是完美的。可能這也許是人工智能能夠超越人類，但是可能無(wú)法毀滅人類的重要一點(diǎn)。因?yàn)椋绻斯ぶ悄茏约鹤罱K學(xué)會(huì)思考，相信人工智能最終會(huì)參透，或許最符合人工智能自身的利益生存方式是同人類共存，而不是消滅人類。
三、Alphago圍棋事件可能對(duì)教育領(lǐng)域的產(chǎn)生的影響
1.Alphago算法有較強(qiáng)的通用性，但也有很多的限制。首先為了更加精確，需要大樣本量的學(xué)習(xí)，Alphago為了加快學(xué)習(xí)進(jìn)度在學(xué)習(xí)現(xiàn)有人類棋盤的基礎(chǔ)上，開(kāi)始自己與自己互博，加快學(xué)習(xí)的速度。這點(diǎn)在通用領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)有一定的難度。在教育領(lǐng)域中，目前比較適合Alphago算法快速進(jìn)入的領(lǐng)域的是在線課程的學(xué)習(xí)。
2.在線課程的學(xué)習(xí)目前來(lái)說(shuō)僅僅完成了內(nèi)容的提供，如何編排現(xiàn)有的課程已達(dá)到最高的學(xué)習(xí)效率，這點(diǎn)目前還沒(méi)有引入人工智能方法。如果引入，將會(huì)對(duì)教學(xué)的方法理論產(chǎn)生一定的影響，甚至?xí)绊懙骄€下課程順序的設(shè)計(jì)安排。
3.多媒體材料的類型的挖掘，不同類型的媒體會(huì)帶來(lái)不同的教學(xué)效果，人工智能在這個(gè)領(lǐng)域有助于通過(guò)大數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)出在認(rèn)知不同階段采用何種類型的教學(xué)媒體效果最好。
4.個(gè)性化的學(xué)習(xí)，引入Alphago算法后的人工智能，會(huì)為個(gè)性化學(xué)習(xí)帶來(lái)天翻地覆的變化。通過(guò)攝像頭對(duì)學(xué)習(xí)者情緒的監(jiān)控，結(jié)合學(xué)習(xí)過(guò)程中不間斷的學(xué)習(xí)效果的評(píng)估，可以會(huì)帶來(lái)真正意義上的個(gè)性化學(xué)習(xí)。
5.真正意義上的個(gè)性化學(xué)習(xí)會(huì)對(duì)分層教學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，因?yàn)閷W(xué)習(xí)的進(jìn)度快慢會(huì)非常容易的將不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)習(xí)者分類，教育會(huì)不知不覺(jué)走向過(guò)程和結(jié)果的不公平。
6.目前，已經(jīng)有在線課程網(wǎng)站同招聘網(wǎng)站結(jié)合的構(gòu)想，利用在線學(xué)習(xí)的記錄，為雇主提供是否雇傭的參考。未來(lái)可能會(huì)更加大規(guī)模地出現(xiàn)該類現(xiàn)象，未來(lái)各級(jí)各類學(xué)校的升學(xué)也可能會(huì)更加依賴機(jī)器或網(wǎng)站記錄的學(xué)習(xí)過(guò)程，同時(shí)造成新的學(xué)習(xí)能力歧視。但是，這樣針對(duì)個(gè)體的不公平，卻可以帶來(lái)整個(gè)組織以及國(guó)家的利益最大化，將來(lái)如何面對(duì)這樣的不公平，會(huì)成為一個(gè)重要的討論話題。
7.Alphago通過(guò)在線教學(xué)領(lǐng)域的挖掘最終也會(huì)或多或少的影響到傳統(tǒng)的教學(xué)。如在教師多媒體的選擇標(biāo)準(zhǔn)、課程順序及進(jìn)度的選擇。但是，在遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有量化的教學(xué)領(lǐng)域，還有很長(zhǎng)的路需要走，而一旦傳統(tǒng)的教學(xué)領(lǐng)域被量化，如學(xué)生的表情、情緒、反應(yīng)等，那么教師這個(gè)職業(yè)將同今天的圍棋一樣，不得不慎重的思考接受一個(gè)類似上帝的理性的人工智能的建議。另外，最快掌握這一技術(shù)的組織和國(guó)家，將獲得先發(fā)的優(yōu)勢(shì)。
四、Alphago圍棋事件可能對(duì)職業(yè)教育領(lǐng)域的產(chǎn)生的影響
1.大量的主要是重復(fù)性的工作，盡管需要一定的隨機(jī)應(yīng)變能力的工作，將會(huì)在30～50年逐步被人工智能所替代。這些職業(yè)中的低層次職員將被大量地解雇。這一點(diǎn)提醒職業(yè)教育的層次需要不斷地上移，為符合人力資源市場(chǎng)的需求及保證國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)力，職業(yè)教育中本科教育及研究生教育的比例將逐步加大。
2.工廠的工人將被大量的機(jī)械手臂代替，全自動(dòng)化的工廠將越來(lái)越多。盡管處于邁向老齡化的社會(huì)，卻并不能保證年輕人足夠的就業(yè)崗位。IT產(chǎn)業(yè)的人力需求將越來(lái)越大，各個(gè)產(chǎn)業(yè)的從業(yè)者都將儲(chǔ)存一定的人工智能的知識(shí)，以便同智能機(jī)器助手更好地共存。
3.職業(yè)教育的過(guò)程將更多地信息化，如教學(xué)資源庫(kù)使用將更加類似于在線教學(xué)。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，教學(xué)的過(guò)程被更加地量化，實(shí)踐操作的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)較高精度的量化，實(shí)踐教學(xué)的效率極大地提高。但是，工業(yè)領(lǐng)域的職業(yè)中的實(shí)踐教學(xué)的比例將大幅度下降，由于機(jī)械臂的大規(guī)模采用，實(shí)踐教學(xué)將被機(jī)械臂的操作實(shí)踐教學(xué)大規(guī)模替代。對(duì)于人工智能分析、操作以及針對(duì)不同環(huán)境進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整的能力將成為大部分職業(yè)必修的課程。
4.有必要考慮培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)器思維的理解能力，讓學(xué)生能夠理解人工智能的思維的方式，理解這種更加冷靜的思維方式。同時(shí)，也要讓學(xué)生明白人工智能不是萬(wàn)能，也會(huì)犯錯(cuò)，需要保持警惕，不可過(guò)分依賴人工智能。
5.在職業(yè)道德的教育中需要充分的討論人與智能機(jī)器之間的關(guān)系，以及如何看待智能機(jī)器，應(yīng)該擬物化的看待智能機(jī)器抑或是擬人化的看待?如果擬人化的看待，那么，擬人化到何種程度?如果面臨險(xiǎn)境，是否會(huì)因?yàn)榍楦幸蛩厝フ戎悄軝C(jī)器而犧牲自己?等一系列的問(wèn)題。
【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù)時(shí)代；人工智能；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
引言
科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)成為人們生活和工作的重要組成部分。在計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，將人工智能與大數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，可有效解決計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理中安全性的問(wèn)題。然而，在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，由于人工智能技術(shù)的發(fā)展仍處在探索階段，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用還存在許多問(wèn)題。基于此，深度探討人工智能應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并針對(duì)人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用提出幾點(diǎn)建議，具有十分重要的意義。
1大數(shù)據(jù)時(shí)代人工智能技術(shù)的含義及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
1.1大數(shù)據(jù)下的人工智能技術(shù)
人工智能作為計(jì)算機(jī)技術(shù)體系下的分支，是一門融合開(kāi)發(fā)和研究為一體，主要作用于開(kāi)發(fā)人類智慧所應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)。在人工智能不斷發(fā)展的歷程中，對(duì)于人工智能的探索逐漸延伸至管理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、社會(huì)學(xué)等學(xué)科，使人工智能能夠更好地接近人類大腦，完成對(duì)社會(huì)中存在各類要素和信息的采集，并模擬出人腦對(duì)圖像和聲音出現(xiàn)的反應(yīng)。在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，人工智能可借助大數(shù)據(jù)內(nèi)容多和規(guī)模大的特征，替代人們完成部分工作，為人們生活和生產(chǎn)提供便利，以進(jìn)一步增強(qiáng)人們的幸福感。人工智能與大數(shù)據(jù)的配合，可將人類思考習(xí)慣進(jìn)行數(shù)字化處理，并完成對(duì)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存。在未來(lái)發(fā)展中，人工智能可實(shí)現(xiàn)對(duì)人類日常生活的復(fù)制，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的自動(dòng)操作和控制。通過(guò)大數(shù)據(jù)和人工智能的相互配合，可為人類和技術(shù)的發(fā)展提供更廣闊的空間。1.2大數(shù)據(jù)時(shí)代下人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中應(yīng)用所體現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在以下幾方面：①完成對(duì)信息的預(yù)測(cè)，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中，要想提升運(yùn)轉(zhuǎn)速度就要及時(shí)處理系統(tǒng)中存在的模糊數(shù)據(jù)，但對(duì)于這部分信息價(jià)值的辨別存在一定的難度。如依照傳統(tǒng)處理方法會(huì)增加系統(tǒng)運(yùn)行成本，對(duì)系統(tǒng)造成影響。在大數(shù)據(jù)時(shí)代人工智能的干預(yù)，可依據(jù)模糊分析理論更有效辨別信息價(jià)值，完成對(duì)信息的預(yù)見(jiàn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率的提高。②增加網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管能力，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的快速發(fā)展使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，為網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管帶來(lái)難度。而人工智能的參與可實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的分類管理，不但提升管理的效果和能力，還為網(wǎng)絡(luò)營(yíng)造更加安全的環(huán)境。③人工智能強(qiáng)化數(shù)據(jù)整合，在人工智能和大數(shù)據(jù)相互協(xié)作下，對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)空間中存在的信息進(jìn)行快速整合，完成對(duì)各類資源的有效配置。還可加快資源整合的速度，減少資源的消耗，降低計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行成本。
2大數(shù)據(jù)時(shí)代下人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用對(duì)策
2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全管理中人工智能的參與
①在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)安全入侵檢測(cè)中應(yīng)用人工智能。在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境日趨復(fù)雜，各類病毒和木馬的入侵可對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成不可逆的影響。而在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理中應(yīng)用人工智能，可通過(guò)對(duì)以往入侵情況的分析，建立數(shù)據(jù)集成的系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)據(jù)編碼將入侵特征進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)換，在系統(tǒng)中儲(chǔ)存完整的信息。一旦計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)入侵系統(tǒng)的情況，對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全造成威脅，系統(tǒng)就可依據(jù)設(shè)定對(duì)入侵類型進(jìn)行辨別，并完成安全處理，保障計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的安全。②數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全管理中的應(yīng)用。數(shù)據(jù)挖掘主要是指將網(wǎng)絡(luò)從主機(jī)會(huì)話中分離出來(lái)，并通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)現(xiàn)計(jì)算的規(guī)范化，并將其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，在遇到網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)就能完成數(shù)據(jù)的辨別。③人工神經(jīng)模擬。人工智能的模擬技術(shù)可模仿人類大腦的思考和處理邏輯，在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中，可對(duì)噪聲等要素進(jìn)行識(shí)別，并通過(guò)檢測(cè)，完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)的安全性檢查，提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全性，提升檢測(cè)的質(zhì)量。④危險(xiǎn)信息攔截和垃圾處理。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全管理中，人工智能可在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中建立智能防火墻，對(duì)部分危險(xiǎn)信息進(jìn)行識(shí)別，并完成攔截。還可在系統(tǒng)設(shè)置訪問(wèn)權(quán)限，提升安全防控的效果。同時(shí)，在垃圾處理方面，人工智能和大數(shù)據(jù)的相互配合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)遺留數(shù)據(jù)痕跡和垃圾的檢測(cè)，快速找到包含病毒的文件，并在人工智能處理模式下完成病毒的處理，消除網(wǎng)絡(luò)中存在的安全隱患。另外，人工智能可完成對(duì)系統(tǒng)資源的掃描，通過(guò)對(duì)信息的分析和處理，將數(shù)字化數(shù)據(jù)反饋給用戶，使用戶更加直接地了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況，為進(jìn)一步保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全提供幫助。
2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中人工智能的導(dǎo)入
①系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，利用人工智能技術(shù)將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，將簡(jiǎn)單內(nèi)容在變?yōu)閺?fù)雜的程序，在運(yùn)行中對(duì)其進(jìn)行不斷的優(yōu)化，找到有效的運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)對(duì)有效的管理。這種人工智能和大數(shù)據(jù)的相互配合，可有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)加工在內(nèi)容邏輯性方面的缺陷，并通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在運(yùn)行速度和儲(chǔ)存空間方面都得到提升。②智能問(wèn)答技術(shù)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搜索功能中，人工智能技術(shù)的參與可使得用戶利用部分有效信息就能獲得海量的資源，提升網(wǎng)絡(luò)資源的使用效率。這種智能問(wèn)答方式主要以簡(jiǎn)單指令為核心，通過(guò)對(duì)關(guān)鍵詞的識(shí)別在海量數(shù)據(jù)中快速篩選到相關(guān)的資料，獲取到用戶需要的內(nèi)容。這種工作方式可減少搜索的時(shí)間，完成對(duì)資源的合理應(yīng)用。比如，用戶在搜索欄中輸入“流行樂(lè)”，當(dāng)下在音樂(lè)市場(chǎng)中流行的樂(lè)曲都能顯示出來(lái)，并帶出“流行樂(lè)”相關(guān)的搜索標(biāo)簽，找到更多相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)，減少搜索的時(shí)間，并提升搜索的整體質(zhì)量。③智能技術(shù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可完整記錄用戶的搜索數(shù)據(jù)，并從海量資源中挑選出相關(guān)內(nèi)容，完成對(duì)用戶的精準(zhǔn)推送，這種服務(wù)的機(jī)制，可減低用戶大量搜索的時(shí)間，并在短時(shí)間內(nèi)找到更有效的相關(guān)信息，提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用效果，帶給人們更多的便利和幫助。
2.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)中人工智能的支持
目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與行業(yè)領(lǐng)域的深度融合，奠定了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展基礎(chǔ)。同時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所支持的各類平臺(tái)，可為整體網(wǎng)絡(luò)管理工作的開(kāi)展提供對(duì)接渠道，依托于信息傳輸機(jī)制，可有效提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)效性，進(jìn)一步為行業(yè)的發(fā)展提供保障。（1）在企業(yè)管理方面。大多數(shù)企業(yè)在運(yùn)行過(guò)程中，將產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，有價(jià)值與無(wú)價(jià)值的信息將呈現(xiàn)出同步傳輸?shù)哪Ｊ剑?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用，則是對(duì)此類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效整合與分類，為管理人員提供一定的信息決策支持。人工智能的融合，對(duì)于原有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)來(lái)講，則可有效建立起一種基于人工智能實(shí)現(xiàn)的運(yùn)算環(huán)境，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)的價(jià)值信息挖掘、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊網(wǎng)絡(luò)的精密算法等，可有效提高數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)計(jì)能力，以此來(lái)節(jié)約企業(yè)資金成本的投入。此類人工之能的導(dǎo)入可為企業(yè)經(jīng)濟(jì)管理建立一種數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)框架，在相關(guān)信息的輸入下，可按照有序性的運(yùn)算模式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析，進(jìn)而提高企業(yè)自身的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量。（2）在教育教學(xué)方面。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與教育領(lǐng)域的結(jié)合，是我國(guó)教育改革的一個(gè)重要實(shí)現(xiàn)載體，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)海量資源的支持，可為學(xué)生提供更為全面的信息。例如，以人工智能技術(shù)為載體的信息分配機(jī)制，其可有效建立起一智能化數(shù)據(jù)體系，學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行作答時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分配機(jī)制可依據(jù)學(xué)生作答情況，將各類信息進(jìn)行精準(zhǔn)記錄。同時(shí)，平臺(tái)本身還可依據(jù)學(xué)生的作答信息進(jìn)行學(xué)習(xí)行為方面的預(yù)期分析，然后針對(duì)某一時(shí)間點(diǎn)下數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)出的異常特性來(lái)分析出學(xué)生學(xué)習(xí)行為的發(fā)展方向，并將此類信息及時(shí)反饋到系統(tǒng)中。通過(guò)此類信息的正確界定，可對(duì)教師的教學(xué)行為以及學(xué)生的學(xué)習(xí)行為等進(jìn)行有效規(guī)范。人工智能的支持下，可令計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出智能化運(yùn)作的特性，對(duì)于當(dāng)前信息時(shí)代的發(fā)展態(tài)勢(shì)來(lái)講，智能化、自動(dòng)化的運(yùn)營(yíng)模式在行業(yè)領(lǐng)域中屬于一種必然導(dǎo)向，為此，應(yīng)針對(duì)行業(yè)本身的需求，界定出技術(shù)的應(yīng)用形式，以此來(lái)發(fā)揮出技術(shù)應(yīng)有的價(jià)值效果。
關(guān)鍵詞： 游戲開(kāi)發(fā) 人工智能 教學(xué)方法
1．背景
隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，人們的生活方式發(fā)生了許多重大的變革，其中之一便是網(wǎng)絡(luò)游戲的盛行。如同雨后春筍般冒出來(lái)的網(wǎng)吧，以及快速增長(zhǎng)的PC，使得人們接觸到互聯(lián)網(wǎng)的機(jī)會(huì)越來(lái)越多，這就為網(wǎng)絡(luò)游戲的傳播與發(fā)展創(chuàng)造了可能。一方面，數(shù)量龐大的網(wǎng)民群體中，年輕人占了絕大部分，網(wǎng)絡(luò)游戲豐富了社會(huì)公眾的文化娛樂(lè)生活，深受廣大年輕人喜愛(ài)，這更促進(jìn)了游戲產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。另一方面，現(xiàn)代社會(huì)生活節(jié)奏加快，人們壓力日益增大，許多人傾向于在網(wǎng)游中尋求安慰，釋放壓力，因而全球市場(chǎng)對(duì)于網(wǎng)游的需求有增無(wú)減。同時(shí)，隨著科技的發(fā)展和人們對(duì)游戲越來(lái)越高的要求，游戲逐漸向真實(shí)體驗(yàn)、感覺(jué)、觸覺(jué)等人性化發(fā)展，讓玩家有身臨其境的感覺(jué)，在整個(gè)游戲過(guò)程中得到享受游戲的一種特別的快樂(lè)和放松。［1］
近年來(lái)3D影像和仿真科技的不斷發(fā)展，讓游戲開(kāi)發(fā)人員得以創(chuàng)建出更吸引人、更令人沉迷其中的游戲環(huán)境。然而要做出更能令人流連忘返的游戲就得應(yīng)用人工智能（AI）。AI的應(yīng)用使游戲角色能夠任意走動(dòng)、角色可以走進(jìn)障礙物、能夠控制非玩家角色是否按照?qǐng)F(tuán)隊(duì)運(yùn)動(dòng)等，同時(shí)，AI還能延長(zhǎng)游戲的生命周期，讓游戲更加有趣和更具有挑戰(zhàn)性。
AI能夠處理游戲角色的追趕、躲避、聚集、避障和尋徑問(wèn)題；AI給游戲角色賦予模糊邏輯和有限狀態(tài)機(jī)等基于基本規(guī)則的推理能力；AI腳本可以擴(kuò)充AI引擎，讓設(shè)計(jì)者和玩家更好地設(shè)計(jì)和玩游戲，等等。因此，將AI應(yīng)用在游戲開(kāi)發(fā)中以設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)游戲角色的各種行為勢(shì)在必行，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2．教學(xué)內(nèi)容及其特點(diǎn)
本系人工智能課程的教學(xué)內(nèi)容主要是處理追趕、躲避、聚集、攔截和避障等問(wèn)題，使用經(jīng)典A*算法及其改進(jìn)算法解決尋路問(wèn)題，以及有限狀態(tài)機(jī)，等等。本文主要針對(duì)游戲中游戲角色的尋路問(wèn)題進(jìn)行探討。游戲設(shè)計(jì)中游戲角色的尋路問(wèn)題是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，傳統(tǒng)的方法是應(yīng)用A*算法及其改進(jìn)算法等來(lái)實(shí)現(xiàn)游戲角色的尋路問(wèn)題，目前逐漸有學(xué)者應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、粒子群算法等智能算法來(lái)實(shí)現(xiàn)游戲角色的尋路問(wèn)題。如：迷宮尋路游戲中《幫助Bob找到回家的路》應(yīng)用遺傳算法，《智能采礦》游戲中應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用粒子群實(shí)現(xiàn)坦克大戰(zhàn)游戲，等等。嘗試應(yīng)用魚(yú)群算法、螢火蟲(chóng)算法等智能算法求解游戲角色的尋路問(wèn)題中，以實(shí)現(xiàn)游戲的更加智能化、人性化，同時(shí)，新的仿生算法的學(xué)習(xí)和應(yīng)用能吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力、增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
智能算法是解決智能計(jì)算問(wèn)題的方法，已成為人工智能界一個(gè)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域，研究的最終目標(biāo)就是為了讓計(jì)算機(jī)和集成有計(jì)算功能的各種工具及設(shè)備更加獨(dú)立、更加聰明，能夠自主思考和行動(dòng)，最終成為我們工作和生活中必不可少的一部分。智能算法主要包括：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、進(jìn)化算法、人工免疫算法、模擬退火算法、蟻群算法、粒子群算法、蜂群算法、人工魚(yú)群算法、人口遷移算法、人工螢火蟲(chóng)算法等。［2］智能算法是一類仿生算法，就是向自然界學(xué)習(xí)，采用類比的方法，通過(guò)模仿自然界中動(dòng)物飛行、覓食、求偶等行為以得到解決問(wèn)題的一般方法，如蟻群、粒子群、蜂群、魚(yú)群、螢火蟲(chóng)算法等。此外，還有很多智能算法通過(guò)模仿一些自然或物理現(xiàn)象和規(guī)律，如模擬退火算法通過(guò)模擬液體的結(jié)晶過(guò)程設(shè)計(jì)，免疫算法是模擬生物、植物或動(dòng)物免疫系統(tǒng)自適應(yīng)調(diào)節(jié)功能設(shè)計(jì)的，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模擬人的大腦結(jié)構(gòu)及信號(hào)處理過(guò)程而設(shè)計(jì)的，進(jìn)化算法是基于達(dá)爾文的“優(yōu)勝劣汰、適者生存”原理設(shè)計(jì)的。［3］
針對(duì)本系人工智能課程的教學(xué)內(nèi)容，建議補(bǔ)充人工智能中幾種簡(jiǎn)單的智能算法的知識(shí)點(diǎn)，選取相關(guān)人工智能教材的一些內(nèi)容結(jié)合智能算法進(jìn)行教學(xué)。
3．教學(xué)方法
針對(duì)人工智能課程內(nèi)容，根據(jù)高校教育規(guī)律、高校學(xué)生學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，采用教學(xué)、實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法，大小課結(jié)合，大課講授理論知識(shí)，小課進(jìn)行課堂實(shí)驗(yàn)，小課的課堂實(shí)驗(yàn)中嚴(yán)格要求學(xué)生親手編寫(xiě)代碼，應(yīng)用大課所學(xué)理論知識(shí)完成簡(jiǎn)單小游戲以實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐知識(shí)的掌握。同時(shí)，借助游戲系的優(yōu)勢(shì)，制作動(dòng)漫，采用動(dòng)漫技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)人工智能中各種算法的仿生機(jī)制，讓學(xué)生深刻體會(huì)每一種算法的原理和仿生機(jī)制，這樣能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能課程的興趣，可以取得更好的教學(xué)效果。
4．教學(xué)效果評(píng)價(jià)方法
人工智能這門課，最重要的是注重學(xué)生對(duì)人工智能理論及在游戲中應(yīng)用的知識(shí)和能力的培養(yǎng)。因此，本課程學(xué)習(xí)結(jié)束后主要采用以下方式進(jìn)行考查：（1）閉卷考試。主要考查對(duì)人工智能理論的理解、掌握和綜合運(yùn)用能力。（2）課堂練習(xí)。要求對(duì)課堂上介紹過(guò)的算法理解、分析、應(yīng)用，編程實(shí)現(xiàn)游戲中的某個(gè)功能，最終課程結(jié)束時(shí)能完成一個(gè)功能完整的小游戲。（3）大作業(yè)。檢查學(xué)生的動(dòng)手編程能力，要求從介紹過(guò)的算法中找一種算法實(shí)現(xiàn)一個(gè)小游戲中游戲角色的移動(dòng)、尋路等行為，形成一個(gè)演示游戲。該門課成績(jī)分配如下：成績(jī)=閉卷考試（70%）+課堂練習(xí)（10%）+大作業(yè)（20%）。
5．結(jié)語(yǔ)
人工智能是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和人們對(duì)自然界的深入理解而發(fā)展起來(lái)的，人工智能的應(yīng)用逐漸廣泛。游戲開(kāi)發(fā)中人工智能的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了游戲逐漸向真實(shí)體驗(yàn)、感覺(jué)、觸覺(jué)等人性化發(fā)展，讓玩家有身臨其境的感覺(jué)。因此，在網(wǎng)絡(luò)游戲相關(guān)專業(yè)開(kāi)設(shè)人工智能課程勢(shì)在必行，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn)：
［1］周樂(lè).韓國(guó)游戲產(chǎn)業(yè)概況..
人工智能不僅可以用于操作機(jī)器人，也可以廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活中的各個(gè)領(lǐng)域中。文章闡述了人工智能的定義，簡(jiǎn)要介紹了人工智能技術(shù)在模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用。并在機(jī)器情感和智能家居兩方面的應(yīng)用中展望了人工智能在未來(lái)的前景和發(fā)展趨勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】人工智能 應(yīng)用 發(fā)展前景
現(xiàn)如今，科技的飛速發(fā)展使得人們生活的需求也在不斷的變化，單純的計(jì)算機(jī)技術(shù)似乎已經(jīng)無(wú)法滿足人們的需求。計(jì)算機(jī)不僅要提供更加智能化的服務(wù)，而且還要提供更加人性化的服務(wù)，只有這樣才能逐漸滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，它在社會(huì)、生活等各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用和影響也越來(lái)越大，而且相對(duì)于其他技術(shù)也有著更大的發(fā)展空間與發(fā)展前景。
1 人工智能的定義
人工智能并不是近些年才出現(xiàn)的新名詞。早在1956年美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)組織的達(dá)特莫斯（Dartmouth）學(xué)會(huì)上就已經(jīng)提出了“人工智能”這個(gè)詞。美國(guó)斯坦福大學(xué)人工智能研究中心尼爾遜教授對(duì)人工智能的定義是：“人工智能是關(guān)于知識(shí)的學(xué)科――怎樣表示知識(shí)以及怎樣獲得知識(shí)并使用知識(shí)的學(xué)科”。而美國(guó)麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授認(rèn)為：“人工智能就是研究如何使用計(jì)算機(jī)去做過(guò)去只有人才能做到的智能工作”。由于人類的智能存在并不是單方面的，對(duì)于智能的研究很可能是多方面共同作用的結(jié)果，而且不同學(xué)科有不同的研究背景和不同的研究環(huán)境，對(duì)人工智能的理解不同，提出的觀點(diǎn)也不同。這就導(dǎo)致了目前對(duì)人工智能的定義還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
人工智能作為一門學(xué)科，它綜合了計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)以及語(yǔ)言學(xué)等多種學(xué)科，是一門非常具有挑戰(zhàn)性的綜合型技術(shù)。人工智能技術(shù)的研究目的是為了讓機(jī)器等設(shè)備能夠代替人類或者人類專家來(lái)處理一些相對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題，因此也被稱為機(jī)器智能。人工智能是相對(duì)于人類智能和自然智能而言的智能，使機(jī)器設(shè)備等通過(guò)對(duì)人類智能活動(dòng)的模仿、延伸和擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)某些機(jī)器思維，完成操作者的命令。
2 人工智能的應(yīng)用簡(jiǎn)介
2.1 人工智能在模式識(shí)別中的應(yīng)用
數(shù)字識(shí)別、漢字識(shí)別和語(yǔ)音識(shí)別使用的技術(shù)是人工智能中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有學(xué)習(xí)能力和快速并行實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。漢字識(shí)別的難度相對(duì)于數(shù)字識(shí)別來(lái)說(shuō)要復(fù)雜的多，困難的多，影響其正確識(shí)別的因素很多。以一套漢字識(shí)別系統(tǒng)為例――“漢王筆”，這是一套在手寫(xiě)板上書(shū)寫(xiě)的漢字聯(lián)機(jī)輸入計(jì)算機(jī)的漢字識(shí)別系統(tǒng)，是由中科院自動(dòng)化研究所漢王公司開(kāi)發(fā)的。語(yǔ)音識(shí)別在生活中并不陌生，目前很多移動(dòng)端的應(yīng)用程序中就有關(guān)于語(yǔ)音識(shí)別的應(yīng)用。其中人工智能在語(yǔ)音識(shí)別中的應(yīng)用代表之一是七國(guó)（英、日、意、德、法、韓、中）語(yǔ)言口語(yǔ)自動(dòng)翻譯系統(tǒng)。
人臉識(shí)別也是人工智能在模式識(shí)別中的重要應(yīng)用。人臉識(shí)別主要是機(jī)器等設(shè)備基于人臉特征進(jìn)行身份驗(yàn)證，相比其它人體生物特征的識(shí)別來(lái)說(shuō)更加直接、精確度高。目前具有代表性的產(chǎn)品之一是漢王人臉通，它可以在無(wú)光線條件下進(jìn)行人臉的識(shí)別，還可以利用高精度3D打印技術(shù)打印人臉的識(shí)別。漢王人臉通目前可以實(shí)現(xiàn)對(duì)易容的識(shí)別，同卵雙胞胎、同卵三胞胎的識(shí)別。
2.2 人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用
人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用基本滿足了人們對(duì)計(jì)算機(jī)等設(shè)備提出的智能化、人性化服務(wù)的需求。人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用不勝枚舉，此處僅是簡(jiǎn)要介紹人工智能在網(wǎng)絡(luò)安全管理領(lǐng)域中的主要應(yīng)用。下面以智能防火墻技術(shù)、入侵檢測(cè)、智能型反垃圾郵件系統(tǒng)對(duì)用戶郵箱的保護(hù)為例進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。
智能化防火墻系統(tǒng)采用智能化識(shí)別技術(shù)，如記憶、統(tǒng)計(jì)、概率以及策略等方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別和處理。采用智能化識(shí)別技術(shù)的目的主要是為了減少了計(jì)算機(jī)在進(jìn)行匹配檢查過(guò)程中所要進(jìn)行的龐大計(jì)算。智能防火墻系統(tǒng)有效的解決了普通防御軟件拒絕服務(wù)等問(wèn)題，并且還有效的遏制病毒傳播與入侵。
入侵檢測(cè)是防火墻技術(shù)核心組成部分，入侵檢測(cè)技術(shù)主要是通過(guò)采集數(shù)據(jù)、篩選數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分類和處理等過(guò)程，及時(shí)向用戶報(bào)告當(dāng)前安全狀態(tài)。人工智能技術(shù)在入侵檢測(cè)中較為廣泛的應(yīng)用例子有專家系統(tǒng)、模糊識(shí)別系統(tǒng)以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。
智能型反垃圾郵件系統(tǒng)可以在不影響用戶信息安全的基礎(chǔ)上，對(duì)用戶郵件進(jìn)行有效檢測(cè)，并及時(shí)提醒用戶存在可能危害系統(tǒng)的垃圾信息。
2.3 人工智能在遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用
新西蘭的研究人員制作出了一個(gè)“虛擬教師”――Dubbed Eve，“他”能根據(jù)遠(yuǎn)程學(xué)生的情緒狀態(tài)做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。Dubbed Eve三維動(dòng)畫(huà)教師是計(jì)算機(jī)科學(xué)中人工智能技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用。Eve的設(shè)計(jì)目的是以一對(duì)一的方式教8歲大小的孩子數(shù)學(xué)。Eve不僅可以接受孩子的提問(wèn)、反饋、給出相應(yīng)的答案，還能和孩子一起討論問(wèn)題，并能表現(xiàn)相應(yīng)的情感。也能使用響應(yīng)系統(tǒng)的基本信息判斷孩子的反應(yīng)，并從孩子的反應(yīng)中相應(yīng)的調(diào)整自己。為了制作出Eve，研究人員觀察了教師和學(xué)生之間在真實(shí)生活中的交互情形，抓取了數(shù)千張面部表情、手勢(shì)、身體語(yǔ)言等圖片，編制了Eve的響應(yīng)系統(tǒng)程序。基于人工智能的響應(yīng)系統(tǒng)程序與嵌入式設(shè)備配合，機(jī)器設(shè)備能感知學(xué)生的情緒和其它生物信號(hào)、識(shí)別面部表情以及身體語(yǔ)言等。
3 人工智能的發(fā)展前景
情感能力對(duì)于計(jì)算機(jī)與人的交互至關(guān)重要，如何賦予計(jì)算機(jī)情感能力將是人工智能技術(shù)的發(fā)展前景。當(dāng)前國(guó)際人工智能領(lǐng)域?qū)θ斯ぶ悄芎驼J(rèn)知領(lǐng)域的研究日趨活躍。有能力感知和適應(yīng)人來(lái)情緒的計(jì)算機(jī)程序，將作為未來(lái)發(fā)展的必要趨勢(shì)。
智能家居也是未來(lái)人工智能技術(shù)在生活中應(yīng)用的發(fā)展前景。基于人工智能技術(shù)的無(wú)線傳感裝置可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集環(huán)境信息，可以更好的提升現(xiàn)代住房的安全、舒適。還可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)等方式實(shí)現(xiàn)用戶在異地對(duì)智能家居系統(tǒng)的遠(yuǎn)程查詢和調(diào)控。人工智能技術(shù)在生活中的應(yīng)用很大程度上為人民提供了方便舒適的生活環(huán)境，也是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
4 總結(jié)
人工智能技術(shù)除了在模式識(shí)別和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用之外，在工業(yè)生產(chǎn)、軍事、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、企業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中都有了廣泛的應(yīng)用。人工智能技術(shù)不僅帶動(dòng)了新型處理技術(shù)的推廣，而且還會(huì)延伸更多新型技術(shù)的發(fā)展。隨著人工智能技術(shù)的不斷完善與發(fā)展，它將在今后的社會(huì)、生活中發(fā)揮更大的作用。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：機(jī)器智能；教學(xué)方法；專題文獻(xiàn)調(diào)研；演講；討論；編程；學(xué)生評(píng)價(jià)
自2005年北京郵電大學(xué)在國(guó)內(nèi)得到教育部批準(zhǔn)設(shè)立智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)開(kāi)始，機(jī)器智能課程就被設(shè)定為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。在2008年全國(guó)智能科學(xué)技術(shù)教育學(xué)術(shù)研討會(huì)上，機(jī)器智能課程被確立為第一批三門核心課程之一。作者曾在2009年全國(guó)智能科學(xué)技術(shù)教育學(xué)術(shù)研討會(huì)上對(duì)該課程內(nèi)容的建設(shè)進(jìn)行了探討[1]，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐工作對(duì)于該課程的教學(xué)方法也進(jìn)行了一些摸索。
1相關(guān)教學(xué)方法
機(jī)器智能是新出現(xiàn)的課程，可供參考的國(guó)內(nèi)外資料較少，我們主要對(duì)相關(guān)的人工智能課程的教學(xué)方法進(jìn)行了調(diào)研和學(xué)習(xí)。陳白帆、蔡自興等的人工智能精品課程教學(xué)方法在國(guó)內(nèi)最具代表性[2]，開(kāi)設(shè)課程設(shè)計(jì)，學(xué)生根據(jù)自己的興趣組成小組選題。多媒體課件和網(wǎng)絡(luò)課程相結(jié)合，采用啟發(fā)式教學(xué)，舉行課堂討論等。王甲海[3]等探討啟發(fā)式傳授人工智能解決問(wèn)題的非結(jié)構(gòu)化的思想。劉興林[4]從教材選擇、教學(xué)內(nèi)容和方法、考核方式等做了一系列教學(xué)改革。韓潔瓊[5]等提出注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視。白潔[6]等提出與學(xué)科發(fā)展前沿接軌，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。朱紅[7]等對(duì)圖搜索內(nèi)容進(jìn)行有效的教學(xué)設(shè)計(jì)。王璐[8]等設(shè)計(jì)了應(yīng)用型和研究型的教學(xué)情境。
國(guó)外人工智能課程建設(shè)具有更長(zhǎng)的時(shí)間和更多的積累。很多大學(xué)在人工智能課程中圍繞游戲引入工程項(xiàng)目。Jeffrey等[9]引入基于Blackjack游戲的優(yōu)化模型來(lái)進(jìn)行人工智能課程教學(xué)。Hansen等[10]開(kāi)發(fā)了Glomus教學(xué)系統(tǒng)，引導(dǎo)學(xué)生在邏輯證明游戲過(guò)程中學(xué)會(huì)重要概念。Douglas等[11]針對(duì)電腦游戲中的人工智能的課程教學(xué)提出了學(xué)生教學(xué)生的方法。Ingrid等[12]以機(jī)器學(xué)習(xí)為主題把人工智能中分散的重要概念統(tǒng)一到一起。
2教學(xué)實(shí)踐
2.1總體思路
在本課程教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，總體思路是根據(jù)教學(xué)基本要求和主要內(nèi)容形成的。詳細(xì)的教學(xué)基本要求和內(nèi)容參見(jiàn)文獻(xiàn)[1]。基于此，對(duì)本課程的教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行了如下分析。
1) 教學(xué)內(nèi)容極其豐富多彩，如果需要詳細(xì)地講授，每一個(gè)章節(jié)都可以成為一門課程，64學(xué)時(shí)的時(shí)間是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
2) 本課程是一門成長(zhǎng)中的新課程，其中既要包括智能領(lǐng)域?qū)W者們研究了幾十年的重要成果，也要涵蓋當(dāng)前國(guó)內(nèi)外最新研究現(xiàn)狀的了解和把握，才能讓學(xué)生們感受到當(dāng)前時(shí)代的脈搏，了解到本專業(yè)的魅力。
3) 智能科學(xué)與技術(shù)也是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，其中很多技術(shù)都已經(jīng)或正在社會(huì)生活中發(fā)揮著重要作用，學(xué)生們更渴望能夠在學(xué)習(xí)實(shí)踐中掌握和推進(jìn)這些技術(shù)。
4) 任何教學(xué)過(guò)程，如果只是單方向的教師講、學(xué)生聽(tīng)，很難達(dá)到良好的效果，必須要調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生真正參與到教學(xué)過(guò)程中來(lái)，才能實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的雙向促進(jìn)。
于是，我們采取了以點(diǎn)帶面的方法，抓住其中的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致地講解，其余的內(nèi)容則根據(jù)側(cè)重面的不同，分別采取啟發(fā)式教學(xué)的方法，如專題文獻(xiàn)調(diào)研、演講、討論、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、學(xué)生評(píng)價(jià)等方式推動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)拓展和興趣培養(yǎng)。
2.2專題文獻(xiàn)調(diào)研
這是我們借鑒了帶研究生做課題的經(jīng)驗(yàn)而提出的一種方法。每次開(kāi)始講授這門課程的時(shí)候，學(xué)生們都會(huì)問(wèn)：為什么我們課程的名字跟其他人工智能的課程不一樣？?jī)?nèi)容上有什么區(qū)別？我也都會(huì)給出我們的回答，但是總感覺(jué)學(xué)生并沒(méi)有完全理解。考慮到智能科學(xué)技術(shù)專業(yè)本身就是一個(gè)新鮮事物，機(jī)器智能課程也是新近提出的，目前并沒(méi)有完全定論，屬于前沿探索的問(wèn)題。因此，我們提出進(jìn)行專題文獻(xiàn)調(diào)研的方法，希望讓學(xué)生通過(guò)自己的廣泛閱讀、比較和分析，更加深入地了解本課程。
我們首先給出需要調(diào)研的問(wèn)題以便引導(dǎo)學(xué)生的調(diào)研方向，即國(guó)內(nèi)外關(guān)于智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的建設(shè)情況如何？機(jī)器智能、人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其他相關(guān)課程的建設(shè)情況如何？這些不同于學(xué)生們以前在其他課程中遇到的作業(yè)或問(wèn)題，沒(méi)有固定的求解思路，沒(méi)有確切的標(biāo)準(zhǔn)答案，但卻都是學(xué)生們非常關(guān)心的問(wèn)題，因此極大地激發(fā)了同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣。我們鼓勵(lì)大三學(xué)生自由組合，每3～4人組成一個(gè)課程小組，每組由一位組長(zhǎng)負(fù)責(zé)組織管理，如召集小組討論，共同制定調(diào)研計(jì)劃，分配調(diào)研任務(wù)，綜合調(diào)研結(jié)果等。這種形式對(duì)于大三的學(xué)生畢竟是新的嘗試，開(kāi)始的時(shí)候?qū)W生們對(duì)于如何進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研不太清楚，我們?cè)诮o學(xué)生介紹文獻(xiàn)資源和調(diào)研方法的同時(shí)，也邀請(qǐng)了幾位研究生來(lái)到課堂上現(xiàn)身說(shuō)法，學(xué)生們普遍反映非常好。
經(jīng)過(guò)1～2周的文獻(xiàn)調(diào)研，學(xué)生們交上來(lái)的作業(yè)令人非常滿意。內(nèi)容涵蓋了人工智能、機(jī)器智能、計(jì)算智能的概念，國(guó)內(nèi)設(shè)置本科智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的高等學(xué)校及其專業(yè)定位、培養(yǎng)方案、主干課程、實(shí)驗(yàn)課程、畢業(yè)生去向，美國(guó)、英國(guó)大學(xué)人工智能專業(yè)研究生排名，國(guó)內(nèi)外著名大學(xué)的人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)課程教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐設(shè)計(jì)、參考教材等等。各組調(diào)研內(nèi)容之間有一些交叉，證實(shí)了本領(lǐng)域的一些共同特點(diǎn)，如人工智能課程的知識(shí)表達(dá)與推理、搜索、專家系統(tǒng)、自然語(yǔ)言處理等經(jīng)典內(nèi)容；各組的調(diào)研結(jié)果更有很大的不同，既反映了學(xué)生們思考問(wèn)題的角度是多樣性的，也反映了智能科學(xué)技術(shù)專業(yè)建設(shè)和機(jī)器智能相關(guān)課程的教學(xué)是多樣性的。經(jīng)過(guò)比較和分析，學(xué)生們對(duì)本課程的理解清晰多了，學(xué)習(xí)態(tài)度非常積極，希望探索智能奧秘的熱情極為高漲，為后面的教學(xué)打下了良好的基礎(chǔ)。
2.3動(dòng)手實(shí)驗(yàn)
實(shí)踐出真知，我們?cè)诶碚摻虒W(xué)的同時(shí)也特別注重實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)加深對(duì)理論知識(shí)的理解和運(yùn)用。對(duì)于本課程的重點(diǎn)模塊內(nèi)容，如BP算法、啟發(fā)式搜索，我們都給學(xué)生布置了以組為單位的實(shí)驗(yàn)作業(yè)。為了激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，還對(duì)每個(gè)作業(yè)給出了擴(kuò)展性的要求。以BP算法的實(shí)驗(yàn)為例，我們要求各組在充分理解BP算法原理的基礎(chǔ)上，編程實(shí)現(xiàn)手寫(xiě)數(shù)字0～9的訓(xùn)練和識(shí)別功能。我們也給出了擴(kuò)展性要求：可以通過(guò)自己查閱文獻(xiàn)，尋找提高BP基本算法性能的方法和技術(shù)；可以不限于手寫(xiě)數(shù)字0～9的識(shí)別，自主選擇感興趣的其他模式信息進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如語(yǔ)音信息、手寫(xiě)英文字母、手寫(xiě)漢字等。
學(xué)生們開(kāi)始面對(duì)這個(gè)作業(yè)的時(shí)候非常迷茫，不知從何處下手，我們一方面鼓勵(lì)學(xué)生要有信心，不要有畏難情緒，一方面就相關(guān)內(nèi)容安排課堂重點(diǎn)討論，首先要正確理解和掌握經(jīng)典BP算法的基本原理，包括其數(shù)學(xué)推導(dǎo)的全過(guò)程，然后從如何構(gòu)造單一神經(jīng)元和激勵(lì)函數(shù)開(kāi)始，進(jìn)而討論如何實(shí)現(xiàn)一層神經(jīng)元和相鄰層神經(jīng)元的計(jì)算，以及如何進(jìn)行誤差計(jì)算和反向權(quán)值調(diào)整。學(xué)生們逐漸對(duì)實(shí)驗(yàn)作業(yè)有了深刻的理解，開(kāi)始動(dòng)手設(shè)計(jì)自己的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，隨著一個(gè)個(gè)步驟的實(shí)現(xiàn)，學(xué)生們之前的很多疑惑都豁然開(kāi)朗，對(duì)BP算法充滿了興趣。很多組的同學(xué)對(duì)測(cè)試的識(shí)別率不太滿意，都主動(dòng)去圖書(shū)館查閱相關(guān)資料，嘗試了一些改進(jìn)方法和技術(shù)，如改變多種神經(jīng)元激勵(lì)函數(shù)、加入動(dòng)量項(xiàng)微調(diào)權(quán)值修正量、自適應(yīng)變步長(zhǎng)算法等。
有一個(gè)組的作業(yè)給我印象極其深刻，因?yàn)樗麄冇掠谔魬?zhàn)了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音信息0～9的識(shí)別，不但很好地掌握了BP基本算法及其改進(jìn)：變步長(zhǎng)法和引入動(dòng)量項(xiàng)法，還自學(xué)了錄音、音頻信號(hào)分幀、加窗、MFCC特征提取等。他們對(duì)待本課程的熱情，還有他們表現(xiàn)出來(lái)的巨大的潛力都讓我感動(dòng)，讓我對(duì)我們的專業(yè)和課程建設(shè)的未來(lái)充滿了信心和希望。
正是應(yīng)對(duì)了“理論與實(shí)踐相結(jié)合”的經(jīng)典理念，半年里64個(gè)學(xué)時(shí)完成后，從學(xué)生們的直接反饋中發(fā)現(xiàn)，他們理解掌握最為深刻的內(nèi)容恰恰是他們?cè)?jīng)動(dòng)手進(jìn)行程序開(kāi)發(fā)的內(nèi)容。這充分表明了在本課程的教學(xué)過(guò)程中注重動(dòng)手實(shí)踐能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)的重要性。
2.4演講、討論與評(píng)價(jià)
這也是我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中探索出來(lái)的方法。專題文獻(xiàn)調(diào)研和動(dòng)手實(shí)踐的作業(yè)極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生們的積極性，效果也非常好，但作為一門課程，還是要有一個(gè)分?jǐn)?shù)的評(píng)價(jià)。以往都是學(xué)生把作業(yè)交上來(lái)，老師統(tǒng)一評(píng)分。現(xiàn)在面對(duì)如此多樣性的作業(yè)，老師個(gè)人的評(píng)價(jià)顯得并不充分，我們認(rèn)為學(xué)生們相互之間做的工作類似，能夠理解各組作業(yè)的特色和工作量大小，在評(píng)價(jià)上更有發(fā)言權(quán)。因此，我們提出了一種同學(xué)參與評(píng)分的方案，即演講+討論+評(píng)價(jià)。
首先是演講。為了使評(píng)分過(guò)程做到公開(kāi)、公正、公平，我們?cè)诟鹘M完成一次文獻(xiàn)調(diào)研或者動(dòng)手實(shí)驗(yàn)之后，都要求各組準(zhǔn)備好演講的文件和相關(guān)材料，包括ppt文件制作、程序演示、功能測(cè)試等，專門抽一次上課時(shí)間用來(lái)進(jìn)行各組的集中演講，展開(kāi)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的深入交流。每組派出一位代表來(lái)演講，介紹本組作業(yè)的詳細(xì)情況并演示。介紹完畢，就進(jìn)入提問(wèn)和討論環(huán)節(jié)，老師和同學(xué)都可以就其中的任何問(wèn)題提問(wèn)，也可以進(jìn)行程序功能的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。這一方面活躍了課堂氣氛，使得學(xué)生們大大增強(qiáng)了對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容的理解和掌握，另一方面，各組之間可以相互學(xué)習(xí)，拓展視野，開(kāi)闊思路。同時(shí)，這也很好地鍛煉了學(xué)生的組織和演講能力。最后是評(píng)價(jià)，也是各組選派一名代表，就像各類比賽中的評(píng)分專家一樣，根據(jù)各組的演講、提問(wèn)、回答、演示等，綜合給出一個(gè)評(píng)分。這種形式對(duì)于學(xué)生們也是很新奇的，大家都很認(rèn)真地對(duì)待，基本上每次評(píng)分都能很好地反映出各組的水平。同時(shí)，這也激發(fā)了學(xué)生們的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，因?yàn)橹挥姓嬲呐瓦^(guò)硬的成績(jī)才能獲得各組同學(xué)的一致好評(píng)。
2.5創(chuàng)新性研究
我們鼓勵(lì)對(duì)本課程相關(guān)領(lǐng)域具有濃厚興趣、能力較強(qiáng)的同學(xué)自發(fā)組成小組，基于課程所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入分析思考，提出創(chuàng)新性的課題展開(kāi)研究，并在合適的時(shí)機(jī)鼓勵(lì)學(xué)生們利用課程相關(guān)的知識(shí)積極參加各種競(jìng)賽，從今年開(kāi)始中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)主辦的全國(guó)大學(xué)生智能設(shè)計(jì)大賽將是今后我們努力的主要方向。2010年，我們選擇了三星公司面向大學(xué)生的bada應(yīng)用開(kāi)發(fā)試點(diǎn)活動(dòng)作為第一次嘗試。學(xué)生們經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的努力，獲得兩個(gè)三等獎(jiǎng)和兩個(gè)優(yōu)秀獎(jiǎng)。經(jīng)過(guò)競(jìng)賽鍛煉，學(xué)生們不僅加強(qiáng)了對(duì)于課程相關(guān)知識(shí)的理解和掌握，增強(qiáng)了研究開(kāi)發(fā)能力和自信心，更加深了對(duì)于本專業(yè)的濃厚興趣，為本專業(yè)和本課程的建設(shè)提供了強(qiáng)有力的支撐。
2.6專家講座
我們先后邀請(qǐng)到了國(guó)內(nèi)外的專家學(xué)者來(lái)給學(xué)生進(jìn)行專題講座。國(guó)際計(jì)算語(yǔ)言學(xué)會(huì)主席、美國(guó)南加州大學(xué)信息科學(xué)研究所Prof. Eduard Hovy關(guān)于什么是智能的講座，首都師范大學(xué)人工智能領(lǐng)域著名教育專家王萬(wàn)森教授關(guān)于模糊邏輯與推理的講座，都讓學(xué)生們感受到了大家的風(fēng)范，靈活生動(dòng)的講課風(fēng)格受到了學(xué)生的高度贊揚(yáng)。
3教學(xué)反饋
在北京郵電大學(xué)組織的2010年學(xué)生評(píng)教工作中，本課程得到了97.46的高分(滿分100)。以下是我們收到的一些學(xué)生的反饋意見(jiàn)。
1) 實(shí)踐時(shí)間充裕，在解決問(wèn)題的過(guò)程中培養(yǎng)了一種能力。作業(yè)不死板，給出一個(gè)框架思路，同學(xué)可以自由發(fā)揮。還地鍛煉了大家的團(tuán)隊(duì)合作精神，專注于自己擅長(zhǎng)的領(lǐng)域才能做的更好。讓同學(xué)們自己放開(kāi)去做，在出錯(cuò)時(shí)及時(shí)交流糾正是一種很自由、很開(kāi)放的學(xué)習(xí)模式，這樣的氛圍可能不會(huì)培養(yǎng)高的分?jǐn)?shù)，但會(huì)收獲高的能力。
2) 教學(xué)形式較為新穎，不是采用以往講授知識(shí)的方式，而是采用了更為貼近實(shí)際的方式，在開(kāi)學(xué)初就分組，拋棄了筆上作業(yè)，改用實(shí)際的編程、查找資料等方法，更能調(diào)動(dòng)大家的學(xué)習(xí)積極性。驗(yàn)收作業(yè)也不是以往老師收上去批改后發(fā)下來(lái)這種千年不變的形式，而是讓同學(xué)互相打分，這種方式更為客觀而且可見(jiàn)，更加公平。最后感謝李老師一學(xué)期以來(lái)的教學(xué)與幫助，也感謝實(shí)驗(yàn)室所有老師和助教的幫助，也相信咱們智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，機(jī)器智能這門課程會(huì)越來(lái)越完善、成熟。
3) 感覺(jué)比較實(shí)用、有意義。從大學(xué)開(kāi)始接觸的都是純理論的課，這門課上需要做實(shí)踐編程作業(yè)，我學(xué)習(xí)了機(jī)制與算法實(shí)現(xiàn)，更重要的是能讓我們?cè)诮鉀Q實(shí)際問(wèn)題中提供一些從未有過(guò)的思路。比如我在百度俱樂(lè)部參加一個(gè)如何構(gòu)建購(gòu)物網(wǎng)站的工作，需要垂直搜索技術(shù)，把各大購(gòu)物網(wǎng)站的價(jià)格列出來(lái)，可是有些網(wǎng)站，如京東商城是采用圖片形式顯示價(jià)格的，很多研究生也沒(méi)做出來(lái)，我用了機(jī)器智能中的BP算法解決了這個(gè)問(wèn)題，當(dāng)然需要一些圖像處理技術(shù)。總之，試驗(yàn)后我們得到的是一種解決問(wèn)題的思路，所以我覺(jué)得在提供知識(shí)的基礎(chǔ)上使用實(shí)驗(yàn)技術(shù)加深對(duì)知識(shí)的理解效果很好，實(shí)驗(yàn)就是最好的作業(yè)。
4) 隨著我們步入大三，越來(lái)越感受到智能領(lǐng)域的廣博精深。就像老師教學(xué)的課件一樣，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的擴(kuò)充都能組成新的一章。本學(xué)期感觸最深的除了三星競(jìng)賽此外還有兩點(diǎn)：一是李老師上課講的內(nèi)容充實(shí)，從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)到機(jī)器情感，從BP到A*，幾乎把智能領(lǐng)域經(jīng)典的模型算法都覆蓋了。第二點(diǎn)就是本學(xué)期李老師請(qǐng)來(lái)了很多professor(巨開(kāi)心哈)。我覺(jué)得看看別的學(xué)校甚至別的國(guó)度的“大牛們”都在研究什么，有利于我們拓寬眼界，開(kāi)闊思路。希望李老師以后也辛苦聯(lián)系他們，讓學(xué)弟學(xué)妹們也享受這種待遇。
4結(jié)語(yǔ)
本文對(duì)機(jī)器智能課程的教學(xué)方法進(jìn)行了探討，針對(duì)不同模塊的教學(xué)內(nèi)容，提出并實(shí)踐了專題文獻(xiàn)調(diào)研、演講、討論、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、學(xué)生評(píng)價(jià)、創(chuàng)新性研究、專家講座等教學(xué)方式，收到了較好的效果。今后還要緊跟智能科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步豐富本課程教學(xué)的前沿性和創(chuàng)新性，在力圖編一本比較好的教材的同時(shí)，著手研究多種資源和手段的運(yùn)用。
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Teaching Practice of Machine Intelligence
LI Lei, LIU Pingan, WANG Xiaojie, ZHONG Yixin
(Department of Intelligence Science, Beijing University of Posts & Telecommunications, Beijing 100876, China)
