人工智能和智能教育精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇人工智能和智能教育，期待它們能激發您的靈感。

篇1

自1956年人工智能概念在達特茅斯會議提出以來, 人工智能的發展超出了人們的想象:1997年, IBM超級電腦深藍擊敗國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫;2016年, 由Google旗下的深度學習公司Deep Mind開發的人工智能圍棋程序Alpha Go戰勝了世界圍棋冠軍李世石, 這件事轟動了全世界[1]。隨后有關人工智能的熱點應用不斷推出, 比如無人駕駛、智能醫生、語音與人臉識別等, 讓我們認識到人工智能的應用已與生活息息相關。在教育領域, 人工智能應用也取得了重大突破, 比如2017年高考期間, 機器人艾達挑戰高考數學, 10分鐘就答完, 獲得134分, 激發了教育領域對人工智能的巨大熱情, 同時也引發了人們對教育的憂慮與反思[2]。2017年7月國務院印發了《新一代人工智能發展規劃》, 提出人工智能產業競爭力在2030年要達到國際領先水平。目前世界主要發達國家先后從國家層面人工智能政策規劃, 將人工智能作為國家經濟發展、社會變革和國際競爭的新動力[1]。

1 人工智能定義和發展階段

人工智能的英文是Artificial Intelligence, 簡稱AI, 人工智能的內容不斷豐富和發展, 至今還沒有統一的定義。比較權威的說法認為[3]:人工智能是關于人造物的智能行為, 主要包括知覺、推理、學習、交流和在復雜環境中的行為。人工智能的長期目標是發明出可以像人類一樣或能更好地完成以上行為的機器, 短期目標是理解這種智能行為是否存在于機器、人類或其他動物中, 所以它包含了科學和工程雙重目標。根據其功能強弱, 人工智能分為三類, 即弱人工智能、強人工智能還有超級人工智能。人工智能的發展大體上經歷了三個階段, 第一階段是20世紀50~60年代, 提出人工智能的概念。主要以命題邏輯、謂詞邏輯等知識表達和啟發式搜索算法為代表;第二階段是20世紀70~80年代, 提出了專家系統, 同時基于人工神經網絡的算法研究發展迅猛, 伴隨著半導體技術計算硬件能力的逐步提高, 人工智能逐漸開始突破;第三階段是自20世紀末以來, 尤其是2006年開始進入了大數據和自主學習的認知智能時代。隨著移動互聯網的快速發展, 人工智能的應用場景也開始增多, 特別是深度學習算法在語音和視覺識別上實現了巨大的突破[4,5]。人工智能的技術體系主要分為四個方面, 即機器學習、自然語言處理、圖像識別以及人機交互等。當今擊敗世界圍棋冠軍李世石的Alpha GO主要應用了機器學習中的深度學習算法。

2 人工智能應用狀況與反思

2017年, 阿里的無人超市落地杭州, 進店、挑選商品、付款支付一氣呵成, 消費者幾乎在完全自主的狀態下完成購物。與此類似, 昆山富士康公司裁員6萬名工人, 全用機器人代替。京東、淘寶引入的智能機器人替代了原來的倉庫管理、人工客服等崗位。因此有學者悲觀地斷言:在人工智能時代, 因為很多職業崗位或技能將被智能機器人所代替, 職業院校畢業生很有可能面臨畢業就失業的窘境。筆者認為, 我們不應該重蹈歷史上英國制定的限制汽車推廣使用的《紅旗法案》的悲劇。正是這個在今天看來毫無道理的, 但卻持續了三十年的法案讓德國和美國的汽車工業完全趕上來, 最終遠超英國。人工智能應用必將淘汰或替代很多現有就業崗位, 但同時又會創造新的就業崗位, 這是一個伴隨著產業智能升級的、長期的艱難過程, 對于職業教育來說, 這既是一個嚴峻的挑戰, 也是一個難得的機遇。

3 人工智能時代職業教育的發展策略

為了更積極地適應人工智能時代, 除了國家層面的統籌規劃、科學指導和政策、經費支持之外, 建議還要做好以下幾個方面的發展規劃。

3.1 解放思想, 更新理念與制度

中國工程院院士潘云鶴提出, 人工智能走向2.0階段的真正原因是世界正從原來由人類社會與物理空間構成的二元空間, 向著由物理空間、人類社會與信息空間構成的新三元空間演變[6]。因此, 職業教育在教學和管理過程中應該加入人工智能等相關理念和技術, 同時其辦學定位、人才培養方案、專業建設、課程內容、考核評價標準等方面都需要做出相應的改進。比如當前大多數職業院校非計算機類專業的課程安排中, 信息技術類課程課時偏少, 數據處理、編程類或人工智能課程幾乎沒有, 這樣的安排不利于提升學生的信息素養, 必須做出相應的調整, 同時適當減少將來可被人工智能應用替代的技能課程的課時, 比如電算會計、環境監測等。

3.2 善用人工智能, 提升教學與管理

在人工智能背景下, 教師們現有的重復性工作和大量數據積淀的教學任務, 比如批改作業或閱卷或課堂考勤都可能被人工智能取代, 因此, 教師能騰出更多的時間, 更充分地關注學生的個性差異, 從而為學習者提供更精確的個性化學習服務, 教師也能夠及時調整教學方法和手段, 優化教學評價方式, 補充教學資源, 減少備課重復性工作, 提升教學效率, 真正地做得因材施教, 同時學生們的學習方法和方式將不同程度地得到重構, 基于大數據的智能在線學習平臺大量出現, 不同的學校、學科及專業課程不再封閉, 學習時時處處都可以進行, 碎片化與個性化學習將日益普遍。教師能完整地跟蹤學生的整個學習過程, 比如學生上課是否睡覺、是否玩手機、是否在教室里與其他同學合作學習等, 都能夠根據監測數據進行智能解析, 有利于更有效、更全面地對學生進行過程性評價。大部分課程考試將全部自動化, 考生資格審查利用人臉識別、監考與閱卷都由智能機器來完成。上述人工智能給教學帶來的這些變化既需要網絡硬件設施和相關軟件系統來支撐, 更需要職業教育的教師們繼續提升信息技能、深化和加強信息素養。

3.3 深化產教融合、優化實訓筑牢就業

在人工智能時代, 職業院校應與相關行業統籌發展, 深化產教融合, 拓寬企業參與的途徑, 深化引企入教改革, 支持引導企業深度參與職業院校的教育教學改革, 多種方式參與學校專業規劃、教材開發、教學設計、課程設置、實習實訓, 促進企業需求融入人才培養環節;鼓勵以引企駐校、引校進企、校企一體等方式吸引優勢企業與學校共建共享生產性實訓基地;全面推行現代學徒制和企業新型學徒制, 推動學校就業與企業招工無縫銜接。比如職業教育將出現新師徒制, 行業領域的行家里手將通過互聯網以VR或者AR技術言傳身教的方式, 帶領規模龐大的徒弟用碎片時間進行學習與實踐。

3.4 完善終身學習的職業教育體系

隨著人工智能應用的深入推廣, 職業院校培養的技能型人才所掌握的技能如果不及時進行充電升級, 中低端的重復性強的工作將面臨被智能機器人不同程度進行替代的危險。所以對于不少技能崗位, 守著一門技術吃一輩子老本的時代將一去不復返。因此, 職業教育要繼續完善終身教育體系, 為職業教育學生的充電升級鋪就一條縱深的通道。

3.5 人文教育為道, 智能教育為用

在人工智能的幫助下, 簡單重復性的工作將被機器替代, 人們將從重復繁瑣的事務中解脫出來, 轉去從事更具有創造性、創新性或者更具有情感類的工作, 這些工作需要人與人之間的合作與溝通, 因此, 職業教育更需要注重學生思想道德水平、人文綜合素質的培養, 這是做人之道, 在此基礎之上激發學生們的學習主動性和創造力, 促進跨界思維的形成, 更好地掌握人工智能時代的相關職業崗位知識和相應的智能技能。著名理論物理學家霍金曾說:完全人工智能的研發可能意味著人類的末日。Tesla汽車和Space X公司創始人馬斯克說:我們必須非常小心人工智能。如果必須預測我們面臨的最大現實威脅, 恐怕就是人工智能了[7]。一群沒有良好道德水平的, 但掌握了智能技術或設備的人們是危險的, 所以職業教育應該從學生入學起就開始, 不斷提升學生的思想道德水平, 熱愛社會、熱愛生活、樂于助人、與人為善。只有這樣, 人工智能應用才能更好地服務人們、造福社會。

4 結論

人工智能正在快速又深刻地改變我們的教學、生活和工作方式, 也對職業教育提出了嚴峻的挑戰, 同時也是一個巨大的機遇。職業教育在面對人工智能時代的變革時, 須要從國家政策、理念與制度、教學管理、產教融合、終身學習等方面做好應對, 切實地把握人文教育之道對智能教育之用的統領原則, 培養能很好地掌控人工智能技術和應用的人才。

參考文獻

[1]謝青松.人工智能時代職業教育的轉型和發展[J].教育與職業, 2018 (8) :50-56.

[2]蘇令.人工智能來了, 教育當未雨綢繆[EB/OL].[2018-05-15].

[3]Nils J.Nilsson.人工智能[M].鄭扣根, 莊越挺, 譯.北京:機械工業出版社, 2000.

[4]王璐菲.美國制定人工智能研發戰略規劃[J].防務視點, 2017 (3) :59-61.

[5]賀倩.人工智能技術在移動互聯網發展中的應用[J].電信網技術, 2017 (2) :1-4.

篇2

關鍵詞：人工智能；大數據；交叉領域

自二戰時期阿蘭?圖靈破解恩尼格瑪密碼機帶來勝利的曙光之后，人工智能初見苗頭，1956年“人工智能”一詞首次由約翰?麥卡錫等科學家在達特茅斯研討會上提出，時至今日，人工智能經歷了60多年的浪潮和洗禮，其中有曙光、有冰封，也有期望。縱觀當下，人工智能不僅僅是機器智能，在深度學習和推陳出新的算法推動下，其攜手云計算、大數據、卷積神經網絡等，攻破了自然語言語音處理、圖像識別的瓶頸，像潘多拉的盒子一樣在認知科學、機器人學、機器學習等領域全面開花，人工智能涵蓋了從基礎層、技術層到應用層等多個方面，為人類文明帶來了翻天覆地的變化[1-2]。人工智能包羅萬象，在其基礎上衍生的大數據“洪流”對人類社會的方方面面進行沖擊，這些數字的價值已然超越了諸如金錢、財產、黃金、石油，甚至是土地。然而，大數據技術也如同普羅米修斯盜得的圣火，一方面給人間帶來溫暖和光明，另一方面也有可能使自身被奴役甚至使人葬身火海[3]。因此，當我們沉迷于大數據的海洋中時，我們是否有能力像藍鯨遨游大海一樣自由掌舵，是當今大數據和人工智能時代存在的一個重大問題。是“曲徑通幽”還是“會當凌絕頂”，我們如何在大數據中“浮游”，而不是一味地擴充，需要理性看待與合理評價大數據對人類生存和發展的影響。

1.人工智能和大數據與“工業革命”

2020年剛剛結束的新一輪美國總統競選上演了各種“國家鬧劇”，為何特朗普在2016年贏得大選，而4年之后卻無法連任？時間推移，2016年他勝利的部分原因在于他利用了面臨技術威脅的工業行業中工人們的焦慮，同時指責非法移民對美國及美國人資源和就業機會的占用[4]。但在技術浪潮的挑戰中，自動化和人工智能才是占用的“根源”。早在18世紀60年代工業革命時期，機器取代人力，規模化工廠生產取代個體手工生產，即引發了人工智能數據的工業大變革。從機械結構、電氣控制等模塊的設計和改良，車間機器人的智能化已可以代替人完成生產作業[5]。通過智能化機器人可以減輕勞動負擔，還可以用于環境檢測[6]和實施救援[7]等，保護我們的人身安全。這些“機器人”在為我們減負的同時確實也引發了“失業危機”，這種現象不僅于美國，日本、韓國和德國亦是如此。我們也許可以形象一下，未來20或30年后，工廠中工傷幾乎為“零”，完全實施機器人24小時作業，速度驚人，質量統一，而僅有的幾個人使用簡單的觸摸界面對機器下達“命令”。機器的發展已超乎我們對普通機械的認知，21世紀開發的三大機器人中大狗（BigDog）解決了運動和重載運輸問題，特別用于軍事領域，被譽為“當前世界上最先進適應崎嶇地形的機器人”；亞美尼亞（Asimo）從人類如何移動上展現了機器人仿人運動；Cog具有了人類所特有的思考，由不同處理器組成的異種機互聯網絡形成了“大腦”。特斯拉——其除了是電動汽車和能源公司外，還是自動駕駛汽車行業的領跑者之一。其2016年已銷售具有自動駕駛、自動自制和自動停車功能的電動汽車，但出于法律和倫理層面，駕駛員還是要坐在駕駛位上，但他可以做他想做的其他事，發短信、打電話或是休息，而不再是駕駛汽車。我們可以不用擔心酒駕，不用因為時間緊張而疲勞駕駛，不必為新手司機而變得脾氣暴躁……汽車自動駕駛將讓我們行駛得更規則、更安全和更“無聊”。自動駕駛上的智能進化，使得自駕型派送車為商業化服務成為可能，還有自駕型飛行器也在被研發，通用、寶馬、谷歌等公司一直在努力開發，通過無人機在您家門口投送包裹將對電子商務世界帶來更多創造性方案。“如果你夠走運的話，機器可以把你當成寵物。”雖為戲謔之言，卻又飽含心酸。工廠變得越來越自動化，但其仍需要人類專家，他們才知道如何監控傳感器，知道在發生故障時如何進行修復，機器的運行離不開人的監控，只有人的思考才能有新產品的誕生以及高效的生產流程，我們與機器共存，是從體力中解放，但要從事腦力工作。

2.人工智能和大數據與金融的未來

“數字蝶變”席卷金融行業各個領域[8]，金融行業應用大數據、移動互聯網、人工智能等先進信息技術，累積了非常多的客戶信息。通過大數據的幫助，金融公司在分析數據下尋找更多的金融創新機會。在商業智能（BI）的輔助下，電信業可以對客服描述和定位及需求進行預測；保險業可以在進行風險分析的同時進行損益判斷；銀行業可以調整市場活動，建立信貸預警機制等等[9]。人工智能和大數據讓金融業形成了“以客戶為中心”的模式。與客戶最密切的金融即是金錢，但是它們已經被“支付寶”和“微信”以及更多的電子支付方式取代，越來越少的人使用現金，數字金錢是否會完全取代物質金錢，我們很可能會發展為無現金社會。那么首先“下崗”的是誰呢？答案毫無疑問：銀行。巴克萊銀行前首席執行官安東尼?詹金斯曾預測，對于工業化國家，銀行員工和其分支機構在未來10年內會消失；花旗全球視角與解決方案的一項研究預測，美國和歐洲的銀行將在未來10年裁減約180萬員工；甚至2016年2月的一份丹麥銀行家協會新聞稿表示，銀行搶劫案數量連續第5年下降。就支付領域而言，在這樣的時代背景下，如何利用大數據技術對跨越式發展的支付行業進行監管，成為一個值得深入研究的課題[10]。在人工智能下，我們都有被銀行自動回復或自會讀取特定問題的“員工”惹惱過。溝通技巧和財務知識同樣重要，因此，銀行業員工的下崗只是在基礎性操作上，對于“專業咨詢”，需要更多受過高等教育、具有更好溝通能力的員工。目前，我國的多數銀行還沒建立“開放、共享、融合”的大數據體系，數據整合和部門協調等問題仍是阻礙我國金融機構將數據轉化為價值的主要瓶頸。大數據的整合、跨企業的外部大數據合作不可避免地加大客戶隱私信息泄露的風險。有效防范信息安全風險成為商業銀行大數據應用中急需解決的問題。

3.人工智能和大數據與“專家系統”

電子病歷數據、醫學影像數據、用藥記錄等構成了醫療大數據。醫療數據不僅包括大數據的“4V”特點，即規模大（volume）、類型多樣（variety）、增長快（velocity）、價值巨大（value），還包括：時序性、隱私性、不完整性和長期保存性。醫療大數據可以提供預警性，當數據發生異常時，通過一定的機制可以發出警告，從而迅速采取相應措施，及時解決問題[11]。成立于1989年的美國胸外科協會（STS）數據庫，至今已經涵蓋了美國95%的心臟手術，收集了500萬條手術記錄[12]。其中的先天性心臟手術（CHSD）數據庫是STS數據庫的重要組成部分，是北美最大的關注兒童先天性心臟畸形的數據庫，被認為是醫學專業臨床結果數據庫的金標準。近年來，基于CHSD數據庫所進行的數據挖掘不斷增加，大型數據庫對提高醫療質量所起到的正向作用正在日益凸顯。如Welke等基于CHSD數據庫探討小兒心臟外科病例數量和死亡率之間的復雜關系[13]；Pasquali等基于CHSD數據庫探討新生兒Blalock—taussig分流術后的死亡率[14]；Jacobs等基于CHSD數據庫采用多變量分析方法來研究病人術前因素的重要性[15]；Dibardino等基于CHSD數據庫采用多變量分析的方法來探討性別和種族對進行先天性心臟手術結果的影響[16]。這些都是在醫療領域采用人工智能提供的醫療診斷，形成了“專家系統”，專家系統可以說是一種最成功的人工智能技術，它能生成全面而有效的結果。借助醫療大數據的平臺，“專家系統”可以智能輔助診療、影像數據分析與影像智能診斷、合理用藥、遠程監控、精準醫療、成本與療效分析、績效管理、醫院控費、醫療質量分析等。不僅是數據平臺，“達芬奇機器人”可以看成醫療的高精尖“人工智能”，它能縮短泌尿外科手術以及術后患者恢復時間，促進患者早期下床活動，減低并發癥發生率[17]。達芬奇手術機器人在消化系統腫瘤、泌尿系統腫瘤、婦科腫瘤和心胸部腫瘤等手術中均有運用[18]。正是機器人，還有其他人工智能設備，如插入手表或衣服里的傳感器、植入我們皮膚下的芯片，以及智能手機中裝有各種“專家系統”的遠程醫療、預防醫學，甚至是器官的3D打印和虛擬現實治療等的發展，讓醫學發生相應的轉變，并使其逐步突破人類的傳統健康概念，那么是否意味著醫學將成為只有科學性，毫無直覺性的學科呢？我們攜帶的內部傳感器和外部應用程序將成為我們的醫生嗎？“你好，醫生”被“嘿，Siri”取代嗎？這不盡然。醫學必然將是向精準化發展，并更具個性化、參與性、預防性和可預測性。醫生不再是疾病的修理工，而是改善我們健康狀況的顧問。直觀當下，我們還是被“看病難”所困擾，我們提出“分級診療”，是在擁有家庭醫生、全科醫生和專科醫生的基礎上再加上人工智能，以實現預期的健康監測、輔助診療和疾病篩查。

4.人工智能和大數據與教育變革

面對各行業和各學科，教育作為傳承文明和創新知識的載體，似乎被排除在人工智能之外。就目前而言，人工智能與教育深度融合發展還存在技術基礎不穩、教育數據缺陷、算法能力不足等現實問題[19]。我國目前更想要做到的是在教育上消除“信息鴻溝”，促進教育公平、均衡發展。因此，目前可以看到人工智能的教育多在于語言學習軟件，通過虛擬技術和人工智能構建一個靈活的、可擴充的虛擬交互平臺，設計多維虛擬場景和智能人工角色，實現不同場景下人機角色的交流和學習，提升學習者的口語能力和語感知識[20]。這使得教師不再是唯一的知識傳播者，任何互聯網搜索引擎都將提供比教師所有的更多信息，并且可以更快捷地獲取。肺炎疫情暴發以來，遠程網絡教育成了主要教學形式，互聯網教育形式其實早在小學、中學和大學中運用，虛擬現實技術在教學領域的研究和探索也在全面展開。谷歌已經開發一款VR紙板視圖，并將研發的虛擬課程一起推向市場，使現實生活中在生物課上解剖一只青蛙成為一件容易且有趣的事，通過虛擬青蛙，學生們可以去除心臟和其他器官，而不再是象征性的抽象體驗。虛擬現實可以像互動游戲一樣，比單一的在教室聽老師授課帶來更多樂趣和體驗，學習效果可能更好。我們的學習是知識的積累，那么教育就是我們的庫，荀靜等結合自身情況對西安工業大學知識庫構建進行探究，認為機構知識庫在保存知識資產的同時，更重要的是促進學校知識資產的傳播利用和管理，提升學校影響力和學術聲譽[21]。劉暢等通過對東北大學機構知識庫服務的推廣研究，了解到開放獲取的概念和實踐已經受到了廣泛的認可，機構知識庫不僅可以成為一個知識的存儲庫，也可以成為各個學科領域的學者進行在線交流的平臺，提供個性化的增值服務，既有利于機構知識庫的內容建設，也可以進一步促進學術交流和科研合作[22]。知識庫，即大數據的有機整合和有序利用，是學術成果、視頻文檔、實驗數據等進行收集、長期保存、傳播和提供開放利用的知識資產管理與教育服務[23]。

5.人工智能和大數據應用的共性需求

人工智能和大數據時代，海量的信息來自“五湖四海”，但都通過互聯網絡匯聚智能終端。這些數據只會進一步增多，不僅僅是云存儲，對于信息的進一步挖掘、處理、分析和利用，目標性結果才是我們最想要的信息。全球包括IBM、微軟、谷歌和亞馬遜等一大批知名企業紛紛掘金大數據挖掘這一市場，大家都在開拓自己大數據分析平臺。數據挖掘是大數據時代孕育的產物[24]，是我們的共性需求，與傳統的統計分析技術相比，數據挖掘有著自身的本質特征,數據挖掘是在沒有明確假設的前提下去挖掘信息并發現知識。數據挖掘所得到的信具有先前未知、有效以及可實用三個特征[25]。數據挖掘的出現不是為了替代傳統的統計分析技術,相反，它是統計分析方法學的延伸和擴展[26]。隨著信息時代的到來，數據挖掘被越來越多地應用于各個領域。

6.人工智能和大數據的展望

大數據與人工智能相輔相成，在人工智能的加持下，海量的大數據輸出優化的結果，使人工智能向更為智能的方向進步，大數據與人工智能的結合將在更多領域中擊敗人類所能夠做到的極限。漫長的人類歷史發展和進化，信息和人類一直“纏纏綿綿”“你追我藏”，因此，我們應該明白信息就是信息，我們需要的是“維基百科”，而不是僅僅的“維基”。走出狹隘的信息資源，管理和洞察大數據，才是對數據的有用。因為，我們早已告別了數據庫放在一間房間的時代。此刻不得不提藍鯨法則——大數據之道：了解數據懂得利用數據的“浮力”才是關鍵；“以簡約為目標”將數據最終形成洞察及行為；可以通過“數據”“信息”“知識”流程式、組合式、直通車式各種需要的方式來獲取[27]，在簡約中“印象”處理繁雜的大數據，使之“為我所用”。=數據也是一門科學、一項技術，如果實驗不能證明其具有可重復性和一般性，那它是沒有科學依據，但是，任何一項科技，如果你堅信它必將改變社會和商業，選擇從長期展望其發展并持續付出努力，那么就是一種戰略選擇[29]。人類社會的政治、經濟、文化、思維等固有“態勢”被重刷，數據思維將為我們帶來一個智能全新的世界觀。

篇3

關鍵詞:學習對象元數據;學習導航;資源整合

隨著無線互聯網、“三網”融合等信息高速公路基礎設施的逐步完善以及互聯網教學資源的迅速增長,互聯網作為一種信息與知識的傳播手段正在改變教與學的關系。同時,現代社會對人才的多元化需求也要求學生具備通過互聯網進行自主學習與評價的能力。

互聯網教學資源具有數量多、形式多樣、分布式存儲、不斷變化且無統一規范等特點。同時,教學資源與學習者及學科知識模型之間也沒有統一的關聯規范。對于大多數學習者而言,在利用含有海量教學資源的互聯網進行學習時通常會迷失方向。為提高互聯網優質教學資源的利用效率,迫切需要對互聯網上不斷增加的海量教學資源進行整合并為學習者提供個性化學習導航服務。關于教學資源整合以及學習導航的方法得到了廣泛地研究[1-4]。

學習對象元數據(LOM, Learning Object Metadata)規范是IEEE采用的一種表示學習對象(教學資源)信息的規范。不但可以用于整合教學資源,還可以表示教學資源之間的依賴關系。

本文提出一種教學資源整合以及學習導航的框架,采用LOM表示教學資源元信息,利用XML表示LOM,并將LOM的XML數據轉換為擴展知識結構圖,并在擴展知識結構圖的基礎上實現教學規劃與學習導航。

1基本框架

1.1基于學習對象元數據(LOM)的資源整合

全國信息技術標準化技術委員會(CELTS)教育技術分會制定了教育信息相關規范,CELTS將IEEE的學習對象元數據(LOM, Learning Object Metadata)規范封裝在CELTS-3中,包括3個子規范,其中CELTS-3.1為信息模型規范,CELTS-3.2為元數據的XML綁定規范,CELTS-3.3為實踐指南,CELTS-3.4為測試規范。LOM規范表示了學習對象的9大類元信息,包括:通用、生存期、元-元數據、技術、教育、權利、關系、評注、分類等。

LOM數據項如圖1所示,有關LOM的詳細描述參見文獻[5-6]。

LOM數據項中,“關系”類信息描述了相關學習對象之間的關系,為學習導航提供了基礎數據。CELTS-3.1 采用了Dublin Core關于學習對象關系的類別,其中“A基于B”和“A需要B”兩類關系表示A依賴B,“B基于A”和“B需要A”兩類關系表示B依賴A。

1.2基于擴展知識結構圖(EKG)的學習導航

文獻[7]提出了一種基于擴展知識結構圖的教學規劃方法,其中擴展知識結構圖(Extented Knowledge Graph)定義為一個滿足以下條件的有向無環圖,(1)圖中包含兩類節點:知識節點和方法節點;(2)知識節點的后繼節點為方法節點,表示完成該知識點教學的多種可選的教學方法。方法節點的后繼節點為知識節點,表示運用該方法完成學習目標所需掌握的基礎知識;(3)每個方法節點設多個置權值,表示不同的學習者通過該方法完成教學目標所需的費用。

一個示例性的擴展知識結構圖如圖2[7]所示。

LOM表示的學習對象(教學資源)信息可以很好的表示擴展知識結構圖。設某一學習對象A(其標識為A),利用“A.通用類.標題”表示該學習對象所學習的目標知識點,學習對象A即為學習該目標知識點的一種學習方法,“A.教育類.難度”則表示該方法的初始難度,該難度值將根據不同學習者的評價進行調整。利用學習對象A來學習其目標知識點的基礎知識集合則記錄在“A.關系類”元數據中,包括所有“A.關系類.類型”為“A基于B”或“A需要B”的資源(用“A.關系類.資源”表示)。

1.3系統框架

系統管理學習對象(教學資源)元數據,學習者,教學專家(學習對象提供者)等信息,系統并不維護學習對象本身。系統基本功能包括:

1) 為教學專家提供接口,將學習對象的LOM信息錄入到LOM數據庫,并轉化為XML表示形式;

2) 自動將XML表示的LOM數據庫轉換為擴展知識結構圖;

3) 根據擴展知識結構圖進行學習導航;

4) 為學習者提供接口,自主學習導航以及評價反饋。

系統結構如圖3所示。

2人工智能教學資源整合和學習導航實例

以人工智能中狀態空間搜索有關教學資源整合和學習導航為例,對上述系統加以說明。

與狀態空間搜索有關的知識點包括:狀態空間、狀態空間搜索、盲目搜索、寬度優先搜索算法、深度優先搜索算法、啟發式搜索、A*算法、A*算法的實現。學習這些知識點的依賴關系如圖4所示。

以上示例分別說明了兩個學習對象LOM的主要XML元素,前者的元素說明了“A*算法”對于“狀態空間搜索”的依賴關系。與A*算法有關的部分教學資源如表1所示,由于篇幅限制其他資源的LOM表示從略,一種典型的學習路徑為:(9)-(7)-(11)-(12)-(1)-(5)-(13)-(4)。

3結語

本文對教學資源整合以及學習導航方法進行了探索。提出一種教學資源整合以及學習導航的框架,采用LOM表示教學資源元信息,利用XML表示

LOM,并將LOM的XML數據轉換為擴展知識結構圖,并在擴展知識結構圖的基礎上實現教學規劃與學習導航。后續工作將建立LOM的XML收集以及轉換系統,為教學資料提供者以及學習者提供服務接口。

參考文獻:

[1] 梁漢立. 基于概念網的知識組織與學習導航機制的研究[D]. 長沙:中南大學信息科學與工程學院,2003.

[2] 陳其暉,徐海寧,凌培亮. 基于知識點關系的學習導航系統建模方法研究[J]. 計算機科學,2007,34(12):193-196.

[3] 李益才,張小真. 模型驅動的智能教學系統分層規劃的研究[J]. 重慶交通學院學報,2005,24(5):157-161.

[4] 姜云飛. 基于知識結構圖的智能教學規劃[J]. 計算機研究與發展,1998,35(9):787-792.

[5] 史元春,沈中南,向欣,等. 學習對象元數據:信息模型規范(CELTS-3.1)[EB/OL]. [2007-10-17]. celtsc.edu. cn/680751c665875e93/folder.2006-04-03.8417036039/celts-3/celts-3-1-cd3-0.pdf.

[6] 鄭莉,史元春,沈中南,等. 學習對象元數據:XML綁定規范(CELTS-3.2)[EB/OL]. [2010-05-02]. celtsc.edu. cn/680751c665875e93/folder.2006-04-03.8417036039/celts-3/celts-3-2-ts.pdf.

[7] 段琢華. 具有學習能力的智能教學規劃[D]. 廣州:中山大學軟件研究所,2002.

Tutorial Material Integration and Learning Navigation for Artificial Intelligence Based on LOM

DUAN Zhuo-hua

(School of Computer Science, Shaoguan University, Shaoguan 512003, China)

篇4

【關 鍵 詞】 新課程；學科教研室；功能；職責

隨著課程改革的深入，基礎教育從核心理念到培養目標，從課程結構到教材體系，從教學方式到評價方式，都正在發生深刻的變化。在這樣的背景下，學科教研室如何與時俱進，更好地落實研究、指導、服務的職能，并有所作為呢？山東省教育廳副廳長、著名教育專家張志勇曾明確指出，學校要切實組織好以學科教研室為單位的教師同伴交流與研討。為此，我們在學科教研室建設方面做了有益的思考和探索，認為在新課程背景下學科教研室要切實改變形同虛設，少有實質性的工作和獨立活動的現狀，應具備教學、科研和教師培訓三個功能與職責，真正起到專業引領的示范作用，成為實施校本教研、培養研究型教師、實施校本課程開發的基礎陣地。重視并不斷強化教研室工作，對優化教師隊伍建設，構建學習型校園，提高教育教學質量，起著舉足輕重的作用。

一、學科教研室是教研文化生活的沙龍

教研室文化是一種組織文化，它指的是教研組教師思想、觀念、行為規范的總和，它包括教研室教師的師德、教風、人際關系、心理氣氛和文化生活，是整個學科教研室的一種精神。和諧是教研文化生活建設的基礎，首先是教研室內部要有和諧的人際關系、民主的工作氛圍、良好的學習環境。在日常的工作中關心每位教師的學習、生活，了解每位教師的想法，征求他們對自己的工作思路和加強教研室建設的意見和建議。和諧體現在教師之間的相互支持、密切協作，要與教師定期交流思想，營造一種民主、和諧的工作關系。

為了實現群體智慧共享，促進教師專業化發展水平的共同提高，克服課程實施出現的障礙，讓學科教研室真正成為教師教研生活的沙龍，我校以學科教研室為核心，為教師搭建了形式多樣的互對話平臺，創辦了學術委員會，定期舉辦學術論壇、科研沙龍，構建了教學案例研究、教育敘事研究和教師的自我教育發展史研究、網絡在線等校本化研究方式，從而借助一定的展示平臺讓骨干教師的價值得到彰顯，起到示范引領作用。在常規教研活動中開設學科沙龍，繁榮教研文化，讓教師在交流中思維碰撞，喚醒教師專業發展的自我規劃和自主意識，有力促進教師的專業發展成長。

二、教研室是校本教研的平臺

教育部基礎教育司副司長朱慕菊指出，要建立以校為本的促進教師專業發展的機制，創造有利于教師研究的氛圍，使教師有機會對改革中遇到的問題進行公開而自由的討論，鼓勵思維的獨立性與創造性，加深教師對改革目標的理解。隨著課程改革的深入，我們已初步達成一個共識：教師要從教育教學中發現問題、研究問題、解決問題；要依據課程標準對教材進行個性化的理解和創造性的發揮；要認識到教學不僅是忠實地傳遞和接受課程的過程，更是課程設計和發展的過程；要有共同的課程理念，但沒有固定的教學模式。校本教研要凸顯以校為本理念，樹立“為了學校”“在學校中”和“基于學校”的意識，切實把學校作為研究基地，將教研重心置于具體的學校工作情境中。為此，我們確立了建立以學科教研室為基地，以教師為主體，以新課程實施過程中所面臨的各種教學具體問題為對象，關注學生學習生活，挖掘科研潛能，從而促進教師專業成長的教研制度。

校本教研是教師專業發展成長的基本方式，是喚醒、體驗，是視界融合、對話文化。校本教研的根本目的是要把教師的創造潛能誘導出來，將教師的生命感、價值感從沉睡的自我意識和心靈中喚醒。校本教研從根本上講，是教師主體生命的投入，是教師生命的展開過程。它是一種非線性的研究，是對自己教學和生命過程的體驗。在學校的教學活動中，總是受到兩個視界的限制：一是文本的視界，課程、教材；一是學生的視界，學生現實經驗。“校本教研”強調的是教師在研究的狀態下，達到這兩種視界的真正融合。從這一點上來說，校本教研就是教師與新課程的對話、教師與自身的對話、教師與教師的對話、教師與學生的對話，是一種“對話文化”。這種“對話”的本質是一種“共享”，共享知識、共享經驗、共享智慧、共享人生的意義與價值。

為保證校本教研落到實處，將“讓人的發展成為最大的福利”的管理理念滲透到學科教研組的特色建設中，我校出臺了《寧陽一中校本教研制度》，構建了“構建‘以校為本，研訓一體’，促進教師專業化發展的實踐路徑”校本教研模式，通過學校層面的實踐探索，努力探尋到了一條具有農村縣域高色的、立體交叉、多網絡覆蓋的教師專業化發展路徑，把各學科教研室建設成為一個學習化組織和培訓結構。我校主要采取了以下幾種教研策略：

1. 構建“說、講、測、評、思”的教研模式。學校加強了教研工作的力度，成立了教科所，專門負責全校的教學研究工作，建立了“學校――教科所――教研室――備課組”四級教研管理網絡，學校領導分組包科，參與學科教研室和備課組的教研活動。建立健全了學校各項教研制度，使教研活動制度化，堅持實施“說、講、測、評、思”一條龍教研制度，以“課例為載體”的形式推動校本教研的落實，讓同伴互助發揮真正的作用，讓“集體備課”這一活動得以強化。

2. 專家支撐系統。我校聘請了校外專家，成立穩定、持久關注我校學科發展的“專家支撐系統”。我校被山東省教育學院和山東師范大學確定為課程改革實驗基地后，通過合同的方式簽訂了6名校本培訓固定專家，通過“山東省中小學校本教學研究重點基地”這一發展平臺，山東省教科所5名研究員成為我校固定的客座導師。他們除了定期到我校舉行專家學術報告會外，還針對各階段出現的課程實施問題進行專業引領。

3. 校本專家自我培訓系統。為消除新課程發展過程中對專家的過分依賴，提高教師專業發展的內驅力，將評選的“校級名師”和成立的“老教協”確定為校本專家，加強他們在學科課程實施、課程資源開發與整合方面，提供常態實效的指導，消除一線教師在發展過程中從思想認識到行為實踐過渡的障礙。“老教協”參與學科教研室的課例教學研究，提出針對性的建議。“校級名師”通過“課例示范與研究”的方式舉辦校本培訓。以上措施，保證了我校課程改革連年取得成效，一年一個大跨越。

4. 專題研討會。專題研討會是一種富有深度的思想碰撞。為了使合作教研具有針對性、實效性，我校每學期都由學科教研室將階段教學中出現的問題列成“菜單”，加以梳理形成研討的問題，通過合作研究形成一致意見，通過組織骨干教師和發展性教師“同課異構”，不斷修訂形成解決方案。這對于建設學習型學科教研室團隊具有積極的意義。

5. 分層次推進，差異性評價。我校為促進優秀與一般群體差異性地發展，實現共同提高，開展了基于校本的“名師”評選工程、“教學新秀”的評比和單項教學技能評比。學校出臺了《寧陽一中名師專業發展考評方案》，對各級名師定期考核、科學評估。為更好地實現教師專業成長的分層次推進，我校編制了《寧陽一中學科教研室專業發展過程性管理檔案》《教師專業發展檔案》，《教師專業發展檔案》分為職初型、熟練型、資深型三種類型，為不同類型的教師建立了“教師發展檔案”，強調了對教學技能、教學績效、教研過程和科研績效等幾個方面的評價，強化了教師專業發展的自主管理意識。“分層次評價，差異性發展”通過差異性管理與分層次評價，提升教師專業發展的內驅力，大大提高了教師的教育教學水平，在規范與繁榮我校管理文化上起到了積極的推動作用。

6. 用活動促評比，用評比促發展。為加強師資隊伍建設，我校以教研室為依托，開展了校級教學能手評比、校級優質課評比、教育科研成果評定和課件制作等評比活動。我們把每一次校本評比活動作為一種資源進行開發，在促進校本管理上起到了應有的作用。

三、學科教研室是學科教學的支撐

新課程改革的重中之重是提高教學效率，提高教學質量。學科教研室應是學科教學的支撐，學科教學的質量保證，是教學實踐的共同體、教學研究的合作體。教學質量的提高離不開教研的支撐，沒有長期有效的教科研工作，提高教育教學質量就是一句空話。

面對新的課程、新的教材，教師難免會碰到一些問題，學科教研室應組織教師深入鉆研教材、探討教法，可以從本學科的課程建設、教學改革中選定一到兩個專題，作為一個學期或一個學年的研究重點，集中一至兩個專題，扎扎實實地去研究，努力做出成效，創出特色，從而全面實現課程內容和課題研究的整合，這是學科教研室工作的有效抓手，是提高教研活動水平的重要策略，也是引領青年教師專業成長和培養骨干教師的重要途徑。

為使學科教研室成為學科教學的支撐，我校主要從以下幾個方面加大了對學科教研室的建設和管理評價力度。

（一）大力推進高效課堂建設，努力打造“生本課堂”

在教學諸環節中課堂教學處于中心地位，課堂教學的質量和效率直接決定著教學質量的高低，具有牽一發而動全身的重大作用。新課程改革思想的體現，學生主體地位的確立、“三降一面向”的落實、“三環節”教學改革的推進，無一不反映在課堂教學上。而常規聽評課活動參與面小，存在著學生主體不突出，教學方法簡單，策略不科學；思維訓練量小、強度低，思維層次淺；忽視自學能力培養，學生的自主學習意識淡薄，學習方式單一；教學起點偏高，學生分化嚴重等問題。這一切都極大地制約了整體課堂教學效率的提高。為了推進高效課堂建設，將以“自主探究，合作釋疑，先學后教，內化素質”為特征的探究釋疑教學模式推向深入，我校廣泛開展了以全員參與為特征的賽課活動，以評促賽，以賽促優，形成常態。“賽課”活動每學期進行兩輪，活動堅持自下而上的原則，每輪分備課組“賽課”、教研室“賽課”、學校“賽課”、校級示范課等四個層面進行，自下而上層層推選。通過大力實施賽課活動，充分體現了新課程教學理念，打造出一節節精彩紛呈的“生本課堂”，全面推進了“自主、合作、探究”教學思想的落實和學生學習方式的轉變，著力解決了課堂教學中存在的陳舊觀念，很大程度上提高了課堂教學效益，使學生的學習素養和成績得以最大限度地提升。

（二）規范管理和評價，促進教研室專業發展

為進一步加強對教研室的管理，把教研室建設成為學科發展和教師培養的中心、教學和教研質量監控管理的有效組織，我校對學科教研室工作實施了量化考核。我校制定了《寧陽一中關于加強學科教研室建設的指導意見》《寧陽一中學科教研室考核方案》《寧陽一中學科教研室考核實施方案》，對教研室的量化考核，每學期進行一次，考核的主要內容包括學科教研活動的組織與管理，教研活動的質量和成效，教研績效以及所屬備課組的集體備課、賽課和教學技能達標等活動。評價方式采取查驗資料、聽取學科教研室主任工作總結和提問問題評議等三項內容。按名次將教研室工作情況確定為A、B、C三個等級，各等級分別占教研室總數的三分之一，教研室的等級結果與所屬備課組的評價等級、本學科教師的評價等級相關聯，根據教研績效和過程性評價對各學科教研室和備課組實施區分性評價。除了各項活動的檢查、成效的評估和績效評價外，評價的載體是《教研室專業發展檔案》。學科教研室依據教研室考核成績確認教師專業考核的等次，各等級賦予學校規定的分值即為教師的專業發展考核成績。

我校在新課程改革背景下，對教研室功能和職責進行了重新認識與定位以來，加強學科教研室建設，實施了以校為本，研訓一體，促進教師專業發展的校本教研模式，教師專業發展成效顯著。通過教研室平臺的建設，成長起了一批研究型、專家型的教師，他們成為我校課程改革的旗幟，在實踐和研究新課程的過程中，紛紛撰寫出版了自己的教學著作，參與了多種課程與教材的開發，真正由“教書匠”變成了既有實踐經驗，又有理論素養的教育教學的“研究者”、課程的“開發者”。我校近幾年來出版了教學專著6部，在中文核心期刊上10余篇，省級以上專業學術期刊上200余篇。近10年來，我校先后培養出全國模范教師1人，齊魯名師1人，省特級教師4人，泰山功勛校長、泰山名校長1人，泰山功勛教師4人，泰山名師13人，國家級優秀教師6人，省級優秀教師和教學能手13人，市級優秀教師和教學能手62人，73人參加了研究生班培訓。

在新課程背景下，對學科教研室功能和職責有了新的認識與定位，加強了學科教研室建設，充分發揮了其在深化教學改革和促進教師專業發展中的重要作用，有許多問題需要深入研究，但關鍵是要有正確的認識，合理的機制，扎實的行動，在實踐中不斷探索和創新。

【參考文獻】

[1] 張志勇. 創新教育：中國教育范式的轉型[M]. 濟南：山東教育出版社，2004.

[2] 劉堯. 教育評論學[M]. 北京：中國文聯出版公司，2000.

[3] 劉樹超. 學校教研組建設淺談[J]. 職業教育研究，2011（4）.

[4] 黎勇. 新課程背景下教研室的定位[J]. 新課程研究?基礎教育，2007（12）.

[5] 魏中和. 有了文化教研室就有了靈魂[N]. 中國教育報，2007-1-19.

篇5

【關鍵詞】人文教育 語文課堂教學 培養學生 語文教學

中D分類號：G4 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.01.072

注重人文精神是中國古代教育的優秀傳統，韓愈在《師說》中說：“師者，所以傳道授業解惑也。”把傳道放在了首位。新課程標準指出，語文是最重要的文化載體，是工具性與人文性的統一。而小學語文的人文教育目標之一就是要“提升課堂人文意識，使語文課堂煥發生命活力。”因此，小學語文教學要以“提倡人文關懷”為導向，把人文教育滲透在小學語文教學的各個內容中，逐漸培養學生健全的人格。

一、更新語文教育理念，凸顯人文精神

教育理念是指“教師在對教育工作本質理解的基礎上形成的關于教育的觀念和理性信念”。由于舊觀念的根基很深，教育理念的轉變是很艱難的，有時甚至是很痛苦的，但在語文教學中，教師是語文教學中進行人文教育的具體實施者，轉變教師的教育理念，是人文教育得以順利實施的首要前提。而且語文是民族之根，國家之魂，所以作為教師首先要具有淵博的知識。愛因斯坦說：學生對教師的尊敬的唯一源泉在于教師的德和才。想要上好每一堂課，教師是至關重要的因素。一名優秀的語文教師，應當具備扎實的基本功和全面的素質。知識淵博是情感富有的源頭，一個知識貧乏，不善說話的語文教師已經不能適應教育發展的需要。只有學而不厭的老師，才能教出學而不厭的學生，教師有淵博的知識，無形中，給學生以深遠的影響。大有助于語文教學。其次，語文教師必須具有變化多樣的教學語言。語文教師要學會說話，敢于說話，并有豐富多彩的教學語言，這樣才能在學生中樹立聲望。善于結合與學生實際有聯系的事例，用自己的語言，生動、形象地表述出來，讓學生笑得前仰后合，將學生之心緊緊系住。豐富的語言可以給學生帶來歡笑，一個有幽默感的老師不僅給學生帶去快樂，同時也能讓學生感到很親切。

二、充分利用教材，夯實人文基礎

漢語文字不是單純的符號系統，它有深厚的文化歷史積淀和獨特的文化心理特征。沒有人文就沒有語言這個工具，舍棄人文，就無法掌握語言這個工具。教學中，我們的課本有很多的課文，我認為在教學的過程中要注意區分時間的投入，重要的文章要精講，讓學生能夠很清晰的了解文章主題思想、文章的重要內容、文章的重要句子等等。在我們的教學中要勇于進取，用一種獨特的思維去引導學生，吸引學生，讓學生將學習作為一種樂趣長期的堅持下去，養成一種愛讀書、好讀書的境界。

三、讓課堂回歸生活，充分體現語文教學的人文性

1.訪一訪，觀察生活。課文中的一些人和事由于和學生的時空距離有差距，所以學生認識得不全面，甚至出現一定的偏差。有的課文內容是學生常見和比較熟悉的生活現象，但往往又是他們熟視無睹或知之甚少的，教學時應指導學生留心去觀察，通過觀察去認識生活，擴大視野，理解課文，強化語言文字的訓練，提高觀察和理解能力。如教學《小露珠》，布置學生提前在夏秋之際的一個早晨觀察露珠，再回家上網查相關資料，增強學生對露珠的形狀、由來的認識，學生在課堂上的自主性更強，教學效果較好。

2.學一學，體驗生活。俗話說：“要想知道梨子的滋味應該去親自嘗一嘗。”同樣，對課文的感悟也是如此。著名教育家烏申斯基說過：“兒童是用形象、聲音、色彩和感覺思維的。”教師要有意識地創設教育情境，把課文所描繪的客觀情景和現象生動形象地展現在學生面前，讓學生身臨其境，再聯系已有的生活經驗，去體驗，去感悟，加深感受。

3.寫一寫，歌頌生活。文以載道。作文是心靈的寫照，是認識的再現，是感情的流露，有什么樣的認識和感情就有什么樣的文章。正如教育家葉圣陶所說的：“文是心有所思、情有所感，而后有所撰作。”文如其人，作文和做人相一致，教文和教人相統一。教師在作文教學中引導學生說真話、說實話、說心里，在作文中寫出自己的真情實感，還要引導學生關注社會現實，熱愛生活、熱愛大自然。通過語文教師積極、深入地體會新課改精神，把作文與育人統一起來，引導學生在作文的過程中受到人文教育，就能把人文精神寫入作文中，寫入學生的心中。

四、改革教學評價體系，倡導人文化評價