人工智能对教学的帮助

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人工智能对教学的帮助范文第1篇

关键词:HPS教育;小学科学;人工智能

随着我国教育的迅猛发展，作为科学教育重中之重的小学科学教育逐渐开始被大众所关注，所以探索小学科学教育的新思路已成为教育改革的关键之一。多年来，我国不断借鉴发达国家的教育改革理念与经验，并进行本土化研究，促进我国教育发展。

一、研究背景

HPS教育作为西方20世纪80年代盛行的理论，引入中国已有20余年。作为极其受欢迎的教育理念，凭借着自身优势在中国教育课程改革中占据了一席之地，也为中国科学教育提供了新思路。

(一)HPS的概念界定

HPS的提出源自科学内部对科学反思和科学外部人员对科学本质认识的思考。最初，HPS指的是科学史(HistoryofScience)和科学哲学(PhilosophyofScience)两大学科领域，但在20世纪90年代科学建构论流行后，科学社会学与科学知识社会学被引入科学教育，HPS逐渐演化成科学史(HistoryofScience)、科学哲学(PhilosophyofScience)和科学社会学(SociologyofScience)三者的统称［1］:科学史即研究科学(包括自然科学和社会科学)和科学知识的历史;科学哲学则是对科学本性的理性分析，以及对科学概念、科学话语的哲学思辨，比如科学这把“双刃剑”对人类社会的影响;科学社会学则讨论科学处在社会大系统中，社会种种因素在科学发展过程中的地位和作用，这包括了政治、经济、文化、技术、信仰等因素［2］。在国外，德国科学家和史学家马赫最早提倡HPS教育，突出强调哲学与历史应用至科学教学中的作用。我国HPS相关研究开始晚且研究规模较小，首都师范大学的丁邦平教授认为HPS融入科学课程与教学是培养学生理解科学本质的一个重要途径［3］。

(二)HPS教育理念融入小学科学课程的必要性

运用科学史、科学哲学等进行教学是目前国际上小学科学教育改革的一种新趋势。2017年，教育部颁布的《义务教育小学科学课程标准》标志着我国科学教育步入了新阶段，其不仅要求达成科学知识、科学探究的相应目标，也要养成相应的科学态度，思考科学、技术、社会与环境的融洽相处。该标准提出了“初步了解在科学技术的研究与应用中，需要考虑伦理和道德的价值取向，提倡热爱自然、珍爱生命，提高保护环境意识和社会责任感”。HPS教育与小学科学课程的结合是教学内容由知识到能力再到素养的过程，是小学科学教育的新维度，改变了小学科学课程的教学环境。将科学课程中融入HPS教育的内容，可以帮助学生理解科学本质，研究科学知识是如何产生的，科学对社会的多方面影响以及科学和科学方法的优、缺点等。当《小学课程标准》将科学态度和价值观视为科学教育的有机组成部分时，小学科学课程就有望成为HPS教育的天然载体，同时为小学科学课程渗透HPS教育提出了挑战。目前，我国小学科学课程虽已有部分设计融入了HPS教育理念，但该融入过程仍停留在表面，融入程度低，融入方式单一。所以，研究HPS教育理念融入小学科学课程十分有必要。

(三)HPS教育理念融入小学科学课程的可行性

纵观国内外已有的研究，将HPS教育融入小学科学课程可分为基于传统课堂模式的正式教育课程和基于科技馆、研学机构等的非正式教育课程。由皖新传媒、中国科学技术大学先进技术研究院新媒体研究院、中国科学技术大学出版社三方通力合作、联合打造的《人工智能读本》系列丛书自出版以来已发行八万套，在安徽省多个市区的小学得以应用，是青少年人工智能教育上的一次全新探索。该套丛书分三年级至六年级共四套，涵盖了16个人工智能前沿研究领域知识点，每一节课都设有场景引入、读一读、看一看、试一试4个模块。小学《人工智能读本》作为阐述新兴科技的读本，以亲切的场景对话和可爱幽默的插画等形式吸引了众多小学生的兴趣，不仅可作为学校科学课读本，也可以应用于课外场景。本文则以小学《人工智能读本》为例，对HPS教育进行初步摸索与实践，以期对小学科学教育带来教益。

二、HPS教育理念融入小学科学的典型案例

《人工智能读本》作为HPS教育理念融入小学科学实践的典型案例，侧重引导学生多维度、科学辩证地认识人工智能，内容包括机器学习、决策职能和类脑智能，以及人工智能的不同发展阶段，带领学生思考人工智能带来的伦理问题以及其他挑战，培养学生正确的世界观、人生观和价值观。本研究将以《人工智能读本》六年级第四单元“人工智能伦理与其他挑战”为例，分析HPS教育理念融入小学科学的实践。

(一)科学史:提升课程趣味性

小学科学教育作为培养具有科学素养公众的重要步骤，提升过程的趣味性则十分重要。过去传统的小学科学教育注重知识的传递而忽略了学习过程，填鸭式教学导致学生失去对科学的兴趣与探索欲，不利于公民科学素养的整体提高。而科学史作为研究科学(包括自然科学和社会科学)和科学知识的历史，已经逐渐渗透到科学教育中来。科学史常常介绍科学家的事迹，某一知识诞生所面临的困难和曲折过程，而将科学史融入课程可以带学生重回知识诞生的时刻，切身体会科学。读本作为在小学科学教育中不可或缺的工具，利用科学史内容，以叙事方式可以将科学哲学与科学社会学的思想融入教学过程中，在读本中融入历史，可以提升课程趣味性，帮助学生更加容易探求科学本质，感受科学家不懈努力、敢于质疑的精神，提升科学素养。例如《人工智能读本》六年级第四单元“人工智能伦理与其他挑战”引入部分即以时间顺序展开，介绍人工智能的发展与面临的困境。在“看一看”中机器人索菲亚是否可以结婚的故事不仅为本章节提供了丰富的内容，提升了课程的趣味性，而且还融入了科学与哲学，引发读者对于人工智能的思考。

(二)科学社会学:提升课程社会性

科学社会学是研究一切科学与社会之间的联系与影响，包含科学对社会的影响和社会对科学的影响。科学是一种社会活动，同时也受到政治、经济、文化等多方面影响，比如蒸汽机的诞生表明科学促进社会的发展。在科学教育的课堂中融入科学社会学不仅可以帮助学生理解科学问题，还可以通过介绍科学与社会之间的复杂关系，培养学生灵活、批判看待科学问题的思维能力。如六年级第四单元“人工智能伦理与其他挑战”中，在介绍个人与技术的基础上引入了政府和环境这两个要素，使学生在更宏观的背景下，获得这样一种认知:环境与技术之间有一把“双刃剑”，个人与技术、政府与技术之间是相互促进的主客体关系。《人工智能读本》并不全是说教性质的文字，在“试一试”中的辩论赛环节让同学通过亲身实践，更加了解人工智能对于社会的多方面影响。通过对于科技是一把“双刃剑”这一事实的了解，同学们可以更好地将学习知识与社会的背景联系在一起，深刻体会科学中的人文素养，增强社会责任感。

(三)科学哲学:提升课程思辨性

以往研究发现，国内学科教材中关于科学史和科学社会学内容较多而且呈显性，而对于科学哲学的融入内容不够，且不鲜明。［3］科学哲学融入科学教育无疑可以提升学生的思辨性，帮助学生建立起对于科学正确而全面的认识。例如，《人工智能读本》六年级第四单元“人工智能伦理与其他挑战”中，引入人工智能伦理，通过介绍人工智能面对的挑战、人工智能的具体应对策略，让小学生了解人工智能技术发展的同时也要重视可能引发的法律和伦理道德问题，明白人与人工智能之间的关系以及处理这些关系的准则。通过“读一读”先让学生明白伦理概念，再用一幅画让学生思考在算法的发展下，人类与机器人的关系如何定义，向学生传递树立人类与人工智能和谐共生的技术伦理观。通过这种方式，可以帮助学生逐步建立完整的科学观，全面且思辨地看待科学，提升学生思辨性，进而提升科学素养。

三、HPS教育理念融入小学科学课程的实践建议

《人工智能读本》作为一套理论与实践相结合，具有知识性与趣味性的儿童科普读物，着重引导小学生培养科学创新意识，提升人工智能素养，产生求知探索欲望。但《人工智能读本》作为HPS融入小学科学课程的初始，仍存在教育资源不充分、内容结合较浅等不足，为了将HPS教育更好融入小学科学课程，可从以下三方面加以改进。

(一)开发HPS教育资源

HPS教育需要教育资源的支撑。HPS教育资源来源广泛，无论是学生的现实生活，还是历史资料，都可以提供契机和灵感。《人工智能读本》中收集了大量与人工智能相关的故事和现实案例，都可以作为教育资源，从各个角度达到科普的目的。在新媒体时代，进行HPS教育资源开发时，应当注意借助最新的信息与通信技术增强资源的互动性，如互动多媒体技术、虚拟现实技术、增强现实技术、科学可视化技术等。在传统的科学课堂教学中，主要是通过图片文字讲解，实验演示及互动来开展。这种形式对于现实中能接触到的实验内容，如常见的动植物、可操作的物理化学实验等，比较容易开展。而对于地球与宇宙科学领域的知识，或者一些已经不存在的动植物，则只能通过图片视频进行展示，不容易进行实验展示。通过虚拟现实技术、增强现实技术等，则可以虚拟出世界万物，如不易操作的物理化学实验、已消失的动植物等都可以通过虚拟现实的手段得以呈现。这些技术或能使教学内容变得生动形象，或通过营造沉浸感以使学生有更佳的情境体验，或让学生与教学资源进行交互从而自定义内容，服务于学生科学素养提升的终极目的。

(二)对小学科学教师进行培训

HPS教育的关键是从社会、历史、哲学等角度对自然科学内容进行重新编排，并不是将大量的内容或学科知识简单相加，这对教师能力也提出了更高要求。目前，人工智能教学领域常常出现“学生不会学、老师不会教”的状况，《人工智能读本》作为内容翔实有趣的读本可以弥补一部分缺失。但与此同时，也需要提升教师的教学能力与知识储备。HPS教育理念不仅仅针对历史中的科学人物，所有的学生主体也是历史中的主体，他们也身处于社会中，并且对于生活中的各种科学现象有着自己的思考。所以教师身为引导者，需要注意到学生的思考，深入挖掘，鼓励他们对所思内容进行反思并付诸实践。科学史和科学哲学应当成为科学教师教育项目中的一部分，这能让科学教师更好地理解他们的社会责任。为此，对职业科学教师进行HPS培训便是必要的。

(三)多场景开展小学科学教育

科学素养不是空洞的，它来自学生的认识体验，并从中获得生动、具体的理解和收获。《人工智能读本》作为方便携带的读本，不仅可以在小学科学课堂中作为教材使用，也可以应用在其他场景，如研学旅行、科技馆等场所。课堂学习只是小学科学教育中的一个环节，家庭、科技馆等也可以进行科学教育。例如，科技馆与博物馆可以以科学家和历史科学仪器为主题举办展览，展览中融入HPS教育理念，学生在参观和学习过程中学习有关科学内容。一些历史上大型的科学实验，学校教室或实验室无法满足条件，但在大型的场馆中可以实现。例如，研学旅行作为目前科学教育中最受欢迎的方式之一，已被纳入学校教育教学计划，列为中小学生的“必修课”，正逐渐成为学生获得科学知识的另一个途径。研学旅行作为一种集知识性、教育性、趣味性和娱乐性为一体的旅游形式，通常伴随着知识教育的过程，包括科学知识的普及，所以也是开展小学科学教育的重要场所。在该场景下，运用《人工智能读本》等新兴手段进行科学教育往往取得事半功倍的效果。

结语

目前，HPS教育理念已经积极尝试运用到小学科学教育中，包括学校内的正式学习以及学校外如科技馆、博物馆、研学旅游中的非正式学习之中。其中，科技史以时间维度为线索创造丰富资源的同时也可以提升课程趣味性;科学社会学以科学与社会之间的相互关系帮助学生理解科学本质，提升科学素养;科学哲学则以哲学的视域审视科学的诞生提升学生思辨能力。未来，HPS教育结合小学科学则需要更深入，在资源开发、教师培训以及应用场景等方面加以改进，为提升国民科学素养做出努力。

参考文献:

［1］袁维新．国外科学史融入科学课程的研究综述［J］．比较教育研究，2005，26(10):62-67．

［2］张晶．HPS(科学史，科学哲学与科学社会学):一种新的科学教育范式［J］．自然辩证法研究，2008，24(9):83-87．

［3］丁邦平．HPS教育与科学课程改革［J］．比较教育研究，2000(06):6-12．

人工智能对教学的帮助范文第2篇

关键词：人工智能 计算机辅助教学 教学与控制

一、人工智能的定义

人工智能也称机器智能，它是计算机科学、控制论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。从计算机应用系统角度来看，人工智能是研究如何制造出智能机器或智能系统，实现模拟人类智能活动的能力，以延伸人们智能的科学。人工智能是一门交叉科学，逐渐形成一门涉及心理学、认知科学、思维可循、信息科学、系统科学和生物学科等多学科的综合性技术学科。

二、计算辅助教学体系和现状

计算救助教学是利用多媒体计算机的功能与特点，利用计算机辅助教师完成各个教学环节，并通过与计算机之间的交互活动，激发学生的学习积极性和主动性，帮助学生更有效地学习。实用计算机辅助教学，有利于认识主体作用的发挥，它所提供的图像、声音、动画等信息由利于学生知识的获得与保持，达到提高教学教学的目的。

目前为止，所实用的绝大多数传统以及理论证明等均被应用于计算机辅助教学系统，以提高其智能性和实用性。早期绝大多数计算机辅助教学将全部教学信息以编程方式预置于课件中，这样的以及理论证明等均被应用于计算机辅助教学系统，以提高其智能性和实用性。因此现有的以及理论证明等均被应用于计算机辅助教学系统，以提高其智能性和实用性。早期绝大多数计算机辅助教学系统面临许多挑战，它主要存在以下几个方面的问题。

1.计算机辅助教学系统的闭塞性

不具有开放性是目前以及理论证明等均被应用于计算机辅助教学系统，以提高其智能性和实用性。其弊端在于固定内容的局限性使课件的适用面狭窄，而且设定的运行路线使授课缺乏自主性;授课的针对性不强;无法利用新出现的资源在较高起点上进行二次开发。

2.智能性的欠缺

现有的计算机智能辅助课件系统不能对不同何曾度的学生进行有针对性的教育，学生的学习是被动的，不能由系统自动提供助学信息而使学生有选择地学习。

3.人机交互能力较弱

现有计算机智能辅助大多以光盘作为信息的载体，将材料中的内容以多媒体的形式展现出来，教学信息是按预置的教学流程机械式地提供给学者，学习者使用计算机智能辅助课件学习是完全被动的。

4.教师与学生的互动在教学中的缺乏

现有计算机智能辅助课件在学生自学以及进行操作使用时，如何学习都是学生自己的事。教师不能全完了解学习者的情况，学生在蹦到问题时不能向教师求教，师生之间互相封闭，谈不上师生互动，因此课件所起的效果大打折扣。

5.课程特点没有突出

各门课程在教学上有不同的要求，但现有课件对于这些不同要求完全不予理会。例如很多课程都要涉及到大量的曲线或曲面，对有些课程来说，将这些曲线或曲面给出了一个简单的展示就足够了，而有些课程这样的展示不能达到教学目的的要求。

6.教学计划的欠缺

在课件的开发过程中实际上离不开教学策略的设计，但课件的制作者往往并未意识到这一点。例如：现有的绝大多数课件都是单一的展播式，这样的可见制作“精美”，但它不可逆、不能互动。实际上运用课件教学只是手段而不是目的，应该在教学设计理论的指导下讲求课件的实效性，着眼点在于学生学习新知识、掌握新技术、培养各种能力有帮助，而不是表面上的制作“精美”。

综上所述，现有的计算机智能辅助存在许多问题，随着新技术的不断出现，这些问题将使计算机智能辅助越来越不能适应新的要求。因此以智能计算机智能辅助为代表的心的计算机辅助教学系统将成为教育技术上需要不断探求、努力实现的发展方向。

三、智能计算机辅助教学系统

智能计算机辅助教学系统(Intelligent ComputerAided Instruction)，简称ICAI。教学过程是一个复杂的教与学的思维过程，它需要教师以专门知识和经验为依据，经过吸取、讲解、推理、示例、综合等多个步骤才能较好地完成。计算机辅助教学实际上是一个由计算机系统辅助教师进行教学以及学生进行学习并得以实现的系统。在智能ICAI中，教学思想、方法、学习内容可用知识形式表示，如何解决知识的形式化表示以及知识的访问与调用问题，是人工智能的核心技术之一，也是将ICAI引入教育技术领域中所要面临的一个问题。知识库是实现知识推理与专家系统的基础，可以用知识库作为智能ICAI的构建环境。在知识库中，教学内容等的有关知识可以用事实与规则表示，并存储于知识库内，教学与学习过程既是对知识库中知识进行推理，并最终得出所需结果的过程。ICAI系统的一般包括以下几个模块：

1.知识库。知识库是关于教学内容的模块，解决“教什么”问题。知识库中的教学内容有待于教学与控制模块和学生模块进行选取、调用。

2.学生模块。学生模块是用于记录学生的学习情况，对学生学习的各个环节信息进行搜集，以便系统对学生的学习情况进行自动评估，提出具有针对性的学习建议和个别化的辅导。学生模块描述学生对教学内容理解、掌握的程度，系统可以根据学生模块的具体情况调整教学策略并提供适当的反馈。

3.用户接口模块。这是系统与用户交流的界面。整个系统依靠用户接口模块把教学内容呈现给用户、接受用户输入的信息、并向用户提供反馈。

4.教学与控制模块。这是教学过程与整个系统的控制模块，涉及到“如何教”的问题。它具有领域知识、教学策略和人机对话等方面的知识。根据学生模型提供的学生学习情况，通过智能系统的搜索与推理，得出智能化的教学方法与教学策略，能够较科学地评估学生的学习水平，可以通过分析学生以往的学习兴趣和学习习惯，预测学生的知识需求和常犯错误，动态地将不同的学习内容、学习方法与不同的学生匹配，智能地分析学生错误的原因进而针对地提出合理的教学建议、学习建议以及改进方法。

新世纪的教学将是以智能化的ICAI为主线，是多学科、多方位发展的新技术的体现。随着人工智能技术的发展、计算机辅助教学的成效将更加明显。

参考文献：

人工智能对教学的帮助范文第3篇

不久前，教育部公布了2018年度普通高等学校本科专业备案和审批结果。全国高校共新增本科专业2072个，我省高校共新增66个本科专业，它们不仅体现出高校专业热门度的起伏，更折射出社会对于人才需求的变化。

纵观今年新增的本科专业，有几大门类吸引目光：新文科、新农科建设风生水起，人文与科技更多的“融合”，意味着传统意义上基础学科和应用学科的界线开始变得模糊。数据科学与大数据技术专业继续成为热门，加上今年新开设相关专业的196所高校，目前，全国已有近500所学校开设此专业;35所高校首次设立人工智能专业，这意味着，高校开始体系化培养人工智能行业后备军。与幼儿养育相关的专业继续增设，这不仅是因为全面二孩政策的实施，更是由于人们越来越重视对下一代的培养。

“新增专业弥补了我省有关专业的布点空白，进一步优化了专业结构。”省教育厅高教处副处长王国银介绍，此次省属高校新增专业主要围绕数字经济“一号工程”、战略性新兴产业、高新技术产业和万亿产业开设，这些专业瞄准国家战略需要和社会经济发展急需，进行创新型、复合型、应用型人才储备。

夯实基础

新文科、新农科未来可期

作为近年来高等教育中最时髦的词汇之一，新工科对于考生和家长来说已经不陌生了，但如果说起新文科、新农科，很多人可能就要打个问号。

去年10月，教育部等部门决定实施“六卓越一拔尖”计划2.0，在基础学科拔尖学生培养计划中，首次增加了心理学、哲学、中国语言文学、历史学等人文学科，“新文科”概念浮出水面。今年4月，教育部、科技部等13个部门正式联合启动“六卓越一拔尖”计划2.0，全面推进新工科、新医科、新农科、新文科建设。

新文科“新”在何处?打破旧壁垒，跨界寻方法，归纳真规律，新文科意味着对传统基础学科的一次重新整合。

“相对于传统文科，新文科有两个特色。”南开大学传播学系主任陈鹏说。其一，新文科是问题导向的，新文科面对的是社会发展变化中的新现象、新问题、新变化，有些现象和问题是人类历从未遇到过的，如大数据、区块链、5G、人工智能等，需要突破传统文科的框架，采用新方法、新视野去探索新理论、新规律。其二，新文科为了寻求对社会和人类自身的研究，需要通过“跨界”方式进行革新，这种“跨界”不仅仅发生在文科的各学科之间，甚至出现在文科和理科、工科、医科等学科之间，需要多学科之间的交叉和深度融合。

当前，清华大学、中国人民大学等高校开设的人文科学实验班，西安交通大学、华东师范大学等高校开展的学院式教学模式，都被视为我国新文科建设的重要经验。一位资深文科研究专家表示，当前，文科与其他学科有一些结合，比如考古学和技术结合，就形成了科技考古;信息技术和艺术结合，就形成了艺术设计的网络化等，但还远远无法满足现在社会的需求。新文科就是一种有效路径。

2018年4月，浙江大学召开文科大会，提出面向2035年发展目标和“文科十条”，进一步推进文科发展强主流、上一流。省内其他高校也纷纷积极为新文科创建搭建平台。浙江工商大学整合资源打造文科综合实验教学中心，打造跨学科综合性实验教学平台;浙江农林大学推出新文科求真实验班，帮助学生打牢知识储备金字塔的稳固塔基，再渐次进入专业学习，形成坚实塔身和更高耸的塔尖……

在浙江大学传播研究所教授、博士生导师邵培仁看来，建设新文科，其实也是对传统文科的反思。他指出，新文科有利于构建立足中国文化土壤、具有中国特色，具备整体性、包容性、互动性、共享性特质的面向全球、面向全人类的大文科。

不难看出，未来新文科相关专业或将成为热门。不仅如此，使用文文互鉴、文理交叉、文工融合的思维方法解决问题，还将为高校人才培养和评价体系带来新变革。

除了新文科，新技术的出现也让一些专业被赋予了新的内涵，比如新农科。

当前，随着生态文明建设的持续推进，生态学、环境科学等专业毕业生越来越受欢迎。今年，杭州师范大学就新增了生态学专业。该专业相关老师介绍，随着国家对生态学专业人才的需求增多，生态学专业人才培养规模逐渐加大，未来掌握生态学及植物学、动物学、微生物学、地理学等基础知识、分析方法和应用技能的人才会很抢手。

“浙江是‘两山’理论诞生地，‘农’字头的专业发展空间很大。”浙江农林大学主要负责人表示，“新农科”建设是乡村振兴实践、高等教育改革、人才需求变化和社会经济进步的必然选择，原先注重高度专业化、技术化的教育教学方式和人才培养模式已无法适应新时代农林高等教育的新需求，亟需探索实现农科学生全面发展的“新农科”建设之路。

顺应趋势

大数据、人工智能纷纷开班

顺应当下人工智能行业的热潮，今年新增的热门本科专业，均与大数据、人工智能、机器人等信息技术关键词相关。

梳理发现，数据科学与大数据技术专业在短短三四年间，从无到有，并一跃成为热门专业。2015年度的审批结果中，北京大学、对外经济贸易大学、中南大学3所高校成为首批获批设立该专业的高校;2016年度又有32所高校设立该专业;到了2017年度，获批设立这一专业的高校数量达到250所;加上2018年度新增的196所，目前，共有481所高校开设这个专业。

今年，我省有湖州师范学院、宁波工程学院、宁波财经学院、浙江大学城市学院等9所高校新增备案数据科学与大数据技术专业。一位专业课老师表示，社会在不断发展进步，现在的一些“新专业”也许尚无足够的办学经验，但可能恰恰是未来社会发展的需求所在。

在新增专业中，人工智能专业的热度也在逐年递增。继去年杭州电子科技大学、浙江理工大学成为我省首批开设智能科学与技术专业的高校后，今年，我省又有一批高校在人工智能人才培养上“摩拳擦掌”，积极增设相关“硬核”专业，改进人才培养思路。

浙江大学今年新增机器人工程和人工智能两个专业，还将在竺可桢学院新设图灵班。入选图灵班的学生可以在计算机科学与技术、人工智能、信息安全三个专业中确认专业。从入学开始，每位学生可从学院的优选导师库中选择一名学业导师，还将有国外顶尖大学的教学大师和科研领军人物到浙大给图灵班学生单独授课。

除了浙大以外，省内其他高校也在结合各自特色专业，构建人工智能专业的课程体系。比如，浙理工把专业发展方向和学校的优势结合起来，重点在智能穿戴等领域取得突破，还专门成立纺织工业人工智能研究院;浙工大结合了安防产业、智慧交通、“城市大脑”等浙江省的优势领域，与企业合作，开拓专业方向。

“打造新专业特色成了各高校的当务之急和立足之道。”杭州电子科技大学人工智能学院副院长吕强说，针对人工智能人才培养带来的新挑战，杭电人工智能学院提出了多方协同育人的理念，并将其作为教学改革项目进行探索，“人工智能对数理基础要求较高，我们在数学课程中增加了矩阵论、离散数学等原来研究生学习阶段才会有的课程内容，努力帮学生打好基础，在暑假，我们还计划举办夏令营，邀请企业名师进校园培训，共同开发专业课程等。”吕强说。

值得关注的是，人工智能已经从独立的专业教育，扩展到更广的层面。今年，浙江财经大学向非计算机类专业学生推出了人工智能“微专业”，其中包括了Python程序设计、高级数据库、机器人编程与实践等课程。“人工智能在信息金融、金融科技等领域有非常多的应用场景。财经类专业学生的数理基础比较好，这些知识将为他们的未来打下更好的基础。”浙财大教务处副处长石向荣说，可以预见的是，未来社会需要大量具有具体专业背景，同时又掌握人工智能相关知识的复合型人才。

紧盯儿童

医教类专业持续扩招

当下，伴随着“全面二孩”政策施行，各大医院产科分娩量走高，目前助产人才无论从数量上还是质量上都难以满足社会需求，临床急需本科层次助产人才。助产学专业于2016年首次开设，当时仅有4所高校获批开办此专业，2017年有20多所高校新增此专业。

近两年，我省先后有浙江中医药大学、温州医科大学、杭州医学院等3所高校新增了助产学专业。温州医科大学的助产学专业设在护理学院，目标是培养掌握护理学和助产学的基础理论和护理技能，具有基本的临床护理和临床助产能力，在各类医疗卫生保健机构中能够从事临床助产、围产期护理，以及母婴保健工作的高级助产人才。今年，台州学院、温州医科大学仁济学院也开设了助产学专业。

一位从事医学教育多年的教授表示，当前社会大众对医疗的需求，不仅体现在量上，更体现在质上。虽然现在医疗行业整体水平保持着上升态势，但人们对优质医疗的需求增长更快，所以仍然感觉医疗资源紧缺。

不久前，由中国工程院院士郑树森担任院长的浙江树人大学树兰国际医学院揭牌成立。作为树兰国际医学院首个设置的重点专业，临床医学专业面向全国招生100人。学院拥有国际医学专家、博士生导师等组成的高水平师资队伍，以及一批高水平的基础医学与临床医学实验平台。

同样，面对强烈的社会需求，温州医科大学今年增加了普通本科计划数。临床医学(定向培养)从30人增加到60人，面向萧山区等30个县(市、区)招生;麻醉学专业从61人增加到93人，其中省内普招增加16人。

值得一提的是，今年，浙江中医药大学新增食品卫生与营养学专业，这也是我省开办该专业的高校(不含独立学院)。该校招生办相关负责人介绍，食品卫生与营养学作为一门综合性的交叉学科，涉及预防医学、食品科学、营养学等多个学科，在提升健康素养，保障食品安全，促进疾病的营养学防治完善健康保障方面大有作为。

纵观今年我省的新增专业，从抚养、就医，再到教育，与幼儿养育相关的专业成为热门，除了新增儿科学、中医儿科学、助产学等专业外，学前教育、小学教育等师范类专业的报考也很火爆。

今年，杭州师范大学增加小学全科教师、中学紧缺学科教师定向培养招生计划。杭师大教务处副处长、招生办副主任顾海春介绍，今年，学校将继续面向杭州、宁波、温州、绍兴、金华、衢州、丽水、台州、舟山等地区定向招生255名，提前录取，补学费，包就业。同时，复建音乐学院，增加音乐学(师范)、舞蹈学(师范)专业招生计划。

人工智能对教学的帮助范文第4篇

随着计算机技术、互联网技术和人工智能技术的快速发展，大学计算机基础教学在人才培养中发挥着越来越突出的作用。美国卡内基·梅隆大学周以真（Jeannette M. Wing）教授于2006年提出了计算思维概念[1]，她认为，计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会（以下简称教指委）于2010年7月发表了联合声明[2]，正式提出：要旗帜鲜明地把计算思维能力的培养作为计算机基础教学的核心任务，加强课程体系和教学内容的研究，要让学生像计算机科学家那样去思维。 

计算思维为计算机基础教学提出了新的机遇和挑战，有了计算思维的课程指导思想后，很多教育专家开始研究计算思维的落地问题[3-5]，专家们普遍认为：计算思维的落地就是如何在计算机教学内容与教学方法上提高学生用计算机解决实际问题的能力，即问题的求解、系统设计以及人类行为理解等[6]。基于此，構建适合引导和驱动计算机教学的项目和寻找更能激发学生兴趣、积极性的案例成为我们必须面对的问题。 

1 计算机博弈项目是计算思维培养的重要载体 

在2016世界人工智能科学诞生60周年之际，谷歌公司的AlphaGO围棋软件与世界围棋冠军李世石上演了“世纪人机大战”。2017年伊始，Master围棋网测又取得了60场全胜的战绩，随后，卡内基·梅隆大学的Libratus在德州扑克比赛中轮流击败了4名顶尖人类高手，人工智能再次引发了世界范围内的研究与开发热潮。目前很多学者认为：人类社会正在从“互联网+”向更高阶的“人工智能+”跃迁，智能科学与技术已经成为促进所有学科发展的重要因素，计算机博弈是人工智能领域的重要研究方向[7]。 

计算机博弈项目涉及的方法主要包括：博弈问题的提出、棋盘的数据描述、棋面的评估模型、搜索算法的选择、算法的实现与优化、人机交互处理等方面，这些内容刚好与计算思维的思想相一致，非常适合培养学生的计算思维能力。 

一段时间以来，学生网游上瘾困惑着家长和教育工作者，以何种方式引导青年学生远离网游以及网游的魅力一直是不解之谜。而多个高校的实践证明，计算机博弈项目能迎合青年学生的愉悦、冒险、好奇和高对抗需求，让他们在快乐中分析、编程、斗智，既长知识，也长能力，既培养了计算机实践与创新能力，也培养了计算思维、科研思维和团队合作精神。 

学会将人的思维过程用计算机来实现，学会处理相关的问题，学会做好最优决策，这对于所有学生来说都是有助益的。计算机博弈项目是培养学生实践与创新能力的应用型项目，更是培养大学生计算思维的重要载体。 

2 新课程体系与课程内容改革 

现有的计算机基础课程体系没有充分考虑计算思维和创新思维能力的培养，也没有突出宽、专、融的教学特点，并且课程内容陈旧。2015年教指委推出了新版的《大学计算机基础课程教学基本要求》（以下简称基本要求）[8]，指出了新的历史时期计算思维能力的培养将成为大学计算机基础教学的新常态，对课程体系、教学目标和内容进行了全面阐述。 

依据基本要求和部分学校的改革实践[9-10]，提出了适合沈阳航空航天大学应用型人才培养的宽、专、融相结合的大学计算机基础课程新体系（见表1）。新的课程体系以计算思维为主线，以培养学生的计算思维意识、计算思维方法和计算思维能力为目标，分为3个层次，每个层次设置不同的课程。随着课程体系的重新构建，各类课程的教学内容也重新进行了调整，例如：在第1层次，减少了Office方面的内容，增加了动手实验和Python内容；在第2层次，取消了VF内容，增加了C#内容；在第3层次增加了基于计算机博弈的科技创新平台的内容。 

2.1 大学计算机基础课程内容改革 

在大学计算机基础课程中，主要设置了4个模块：①计算机系统、网络与操作系统；②信息编码与信息处理技术；③数据库基础；④计算思维、算法与程序设计初步。在第4部分中，加入了排序算法、黎曼积分、机器博弈、旅行商、哥尼斯堡七桥等常用问题的算法。还特别增加了Python语言部分[11]，通过求解三角形面积，引出了顺序、选择和循环结构的基本用法；通过求解π的值，引出了蒙特卡罗方法和公式方法；通过蟒蛇的绘制，引出了Turtle库的使用方法。通过以上内容的学习，学生可以对程序设计的基础知识和利用计算思维解决问题的方法有一个初步的了解，初步培养学生程序设计的基本能力和计算思维意识。 

以全面开放的形式设置了3个专项实验：计算机拆装、操作系统安装和计算机组网，通过学生亲自动手实验，提高学生对计算机硬件的认知能力和计算机维护能力。 

2.2 计算机程序设计课程内容改革 

在计算机程序设计课程中，本着为专业服务、与时俱进的思想，将课程设置成3个模块：C#语言主要面向航空类专业和创新实验班学生；VB语言主要面向文管类和安全类专业学生；C语言主要面向电子、自动化、材料、机械类专业学生。在开课过程中允许学生跨专业选课，学生可以选择更适合自己的语言或多种语言同时学习。 

为了突出实践能力的培养，课程内容中增加了8个实验学时，专门用于综合性程序设计实验，该实验由3～4人组成的小组共同完成。在期初的时候进行动员，在期中的时候布置实验题目，在期末的时候进行答辩验收。通过综合实验，学生初步具备了利用所学知识解决实际问题的能力，培养了学生计算思维方法和团队协作精神。

    　2.3 将计算机博弈案例与教学内容深度融合 

为了调动学生的学习积极性，将学生喜欢的计算机博弈项目作为案例融入教学中[12-13]，使学生在兴趣与主动学习中领悟计算思维。 

在大学计算机基础课程中，讲授了计算机博弈的发展与竞赛概况、计算机博弈的空间复杂度与搜索复杂度、蒙特卡罗方法等。 

在计算机程序设计课程中，以具体项目的形式为学生讲授了计算机博弈的评估方法、搜索算法、棋盘的数据表示与可视化制作等内容。 

在计算机综合训练课程中，我们设计了与计算机博弈问题相关的课设题目，例如：爱恩斯坦棋的人人对弈平台设计、幻影围棋的开局设计、局面评估的建模方法等。通过博弈案例建模和典型算法设计，帮助学生掌握使用计算机技术解决博弈问题的途径和基本方法，为学生进一步开展计算机博弈科技活动打下坚实基础。 

3 新形态化的教材建设 

团队人员以《VB程序设计教程》为切入点，进行了新版教材的建设。教材的主要特点是新形态、立体化、数字化和案例式。除了纸质版教材，还在网络平台上了数字化教学资源，主要包括教学课件、案例素材、拓展案例、微视频、实验素材、参考资料等，这些资源非常有利于学生自主学习、协作学习和探究性学习。 

微视频资源是针对重要知识点建设的，每个微视频大约3～5min，微视频的二维码印制在教材的相应章节上，学生可以通过手机扫描访问，实现了基于移动互联网的学习方式。微视频特别适合学生利用碎片化时间进行辅助式学习。 

教材中的案例遵循5结合原则：①与数学知识相结合。例如：积分计算、矩阵运算、函数曲线等，都是学生熟悉的问题。②与趣味性题目相结合。例如：抽奖活动、分糖果游戏、开心农场等，都是学生喜欢的小项目。③与实际应用相结合。例如：高考录取、学生绩点计算、打气筒模拟、课堂点名等，都是学生经常面对的实际问题。④与专业知识相结合。例如：曲柄滑块机构，这是机械类专业学生应掌握的典型机构。⑤与計算机博弈知识相结合。例如：博弈搜索算法、棋盘的可视化设计等。通过有兴趣的教学案例引发学生深入学习与研究的积极性，也体现了寓教于乐的教学方式。 

4 开展计算机博弈科技活动 

沈阳航空航天大学从2011年引入计算机博弈项目以来，团队人员依托博弈项目，深入开展了寓教于乐、寓教于研、以研促教、以赛促学的创新人才培养模式[14]。 

1）开展博弈科技研究和“大创项目”工作。 

基于计算机博弈项目，很多老师开展了科技研究，并将科研成果应用于教学中。建立了博弈科研梯队，教师既能对博弈活动起到组织、指导和护航作用，又能在计算机博弈的科研中勇攀高峰，形成学科制高点，为科技攻关和实际应用创造条件。开展了计算机博弈科技社团工作，社团成员在老师的指导下，既可以参加科研课题，也可以组队申报大学生创新创业训练项目（简称大创项目）。学生与老师合作开展科技研究、撰写论文，形成了良好的学习与科研氛围。 

2）开展计算机博弈竞赛工作。 

计算机博弈项目具有喜闻乐见、挑战无穷的特点，深受学生喜欢。学校鼓励学生组成不断吐故纳新的代表队，支持学生参加各类计算机博弈竞赛（校级、省级、国家级和国际级）。到目前为止，共组织了6届校级计算机博弈比赛，平均每年参加人数达200余人。校赛选拔后组织集训，备战全国比赛，共组织学生参加了6届全国计算机博弈大赛和1次国际机器博弈大赛，营建了良好的校园计算机创新文化氛围。 

5 取得的成效 

1）学生课程成绩提升。 

以计算思维为主线的教学改革方案使学生受益颇多，每年有4 000名学生学习计算机课程，学生课程成绩提高较大，例如：计算机程序设计课程平均成绩提高15%，大学计算机基础课程平均成绩提高10%。在期末对学生进行问卷调查时，大部分学生表示学习收益较大，对计算机技术的理解和利用计算机技术解决问题的能力都有较大提升。 

2）学生竞赛成绩优异。 

随着研发能力的不断增强，学生参加的计算机博弈竞赛项目也越来越多，现已达到12项，包括六子棋、点格棋、苏拉卡尔塔棋、亚马逊棋、幻影围棋、不围棋、爱恩斯坦棋、军棋、国际跳棋、海克斯棋、斗地主、桥牌。近几年累计获省级以上奖项100余项，累计获冠亚季军20项，其中幻影围棋、亚马逊棋、军棋、六子棋项目都曾获得过全国冠军奖项，总体竞赛成绩位居全国前几名，既提高了大学生的计算机创新能力，也促进了我国计算机博弈事业的发展，在国内高校中产生了较好影响。 

3）学生科技成绩突出。 

基于计算机博弈项目，学生与老师合作在CCDC国际会议的机器博弈（Computer Game）专题上已25篇，表2是发表的部分学术论文。学生在老师的指导下申报了大创项目30多项，表3是部分大创项目。 

6 结 语 

计算思维的理论研究在我国已经走过了6年多，现在应该是全面落地的时候。我们本着与时俱进、为专业服务的指导思想，调整了各门课程的教学内容，引入了Python、C#等程序设计语言，将学生喜欢的计算机博弈项目作为教学案例与课程内容深度融合，实现了竞赛与教学相结合的教学新模式。计算机博弈项目具有喜闻乐见、挑战无穷的特点，特别能引发青年学生的好奇心与研究热情，广泛开展基于计算机博弈项目的科技与竞赛活动，较好地培养了学生的创新精神和科研思维。计算机博弈项目是非常好的培养学生计算思维的重要载体。笔者希望本文能对高校的计算机教学提供一种参考，更希望计算机博弈能在更多的高校生根、发芽、开花和结果。 

参考文献： 

[1] Wing J M. Computational thinking[J]. Communications of the ACM， 2006， 49（3）： 33-35. 

[2] 何钦铭， 陆汉权， 冯博琴. 计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养：“九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明”解读[J]. 中国大学教学， 2010（9）： 5-9. 

[3] 陈国良， 董荣胜. 计算思维与大学计算机基础教育[J]. 中国大学教学， 2011（1）： 7-11. 

[4] 李廉. 以计算思维培养为导向深化大学计算机课程改革[J]. 中国大学教学， 2013（4）： 7-11. 

[5] 冯博琴. 对于计算思维能力培养“落地”问题的探讨[J].中国大学教学， 2012（9）： 6-9. 

[6] 龚沛曾， 杨志强. 大学计算机基础教学中的计算思维培养[J]. 中国大学教学， 2012（5）： 51-54. 

[7] 王骄， 徐心和. 计算机博弈： 人工智能的前沿领域： 全国大学生计算机博弈大赛[J]. 计算机教育， 2012（7）： 14-18. 

[8] 教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会.大学计算机基础课程教学基本要求[M]. 北京： 高等教育出版社， 2016. 

[9] 王移芝， 金一， 周围. 基于“计算思维”能力培养的教学改革探索与实践[J]. 中国大学教学， 2014（3）： 49-53. 

[10] 刘光蓉. 融入计算思维的 C 语言实验教学设计[J]. 实验室研究与探索， 2015， 34（10）： 81-83. 

[11] 嵩天， 黄天羽， 礼欣. Python 语言： 程序设计课程教学改革的理想选择[J]. 中国大学教学， 2016（2）： 42-47. 

[12] 王亚杰， 王晓岩， 邱虹坤， 等. 基于爱恩斯坦棋的程序设计课程教学案例设计[J]. 计算机教育， 2012（18）： 75-77. 

[13] 李飞， 王亚杰， 尹航， 等. 基于幻影围棋的C语言课程教学案例设计[J]. 计算机教育， 2016（10）： 117-119. 

人工智能对教学的帮助范文第5篇

【关键词】初中 信息技术 学生素养 培养

中图分类号：G4 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.11.153

信息素质就是指个体对信息活动的态度以及对信息的获取、分析、处理、利用等能力，它是一种对目前任务需要什么信息、在何处获取信息和如何获取信息的意识和能力。而所谓学生的信息素质就是学生在利用以多媒体计算机和网络为代表的信息技术进行学习的过程中，逐步形成的主动参与信息活动、自觉应用信息技术的意识、态度以及具备的获取、识别、加工、处理、传递、创造信息的能力和利用信息去解决实践问题的能力。

一、加强基础教学

信息技术虽然已经发展了很久，但其主要体系依然没有实质性的变化，信息技术的发展万变不离其宗，只有掌握了信息基础知识，才能更稳固地继续向前探索，因此，夯实学生的信息知识基础，提高学生的信息素养，是保证信息技术课程收到良好效果的前提。

（一）营造立体教学环境，让学生融入信息学习中

信息知识是信息学习的理论支持，也是信息素养的基础，但是在通常情况下，与灵活有趣的操作过程相比，信息理论却是抽象且枯燥的，这就需要教师营造一个生动立体的教学环境，将枯燥的理论知识生动形象地展现出来。例如，二进制是计算机技术的基础运算方法，但是对日常使用十进制的学生来说却很难转换思路，且单纯的语言和数字讲解又过于抽象，因此，教师可以制作一个简单的二进制时钟Flash，用动画来表示基础算法，这不但增添了教学的趣味性，也加深了学生的理解和学习兴趣。

（二）课堂内容时刻与社会信息技术接轨

信息技术发展日新月异，新技术更新换代的周期也在不断缩短，这不但给信息技术的研发者带来了挑战，对初中信息技术教学来说更是一种无形的压力。虽然现阶段的初中信息技术教材已经压缩了改版的时间，但是要做到随时跟进社会信息技术的发展是不现实的，而陈旧的信息知识教学也浪费了学生的精力和时间，因此教师要肩负起将课堂教学与社会信息技术接轨的重任，不断丰富自己的信息理论知识，将社会上最先进的信息知识带入课堂，以弥补教材的不足。

二、⒗砺勐涞绞荡Γ培养学生信息能力

培养学生的信息能力是信息素养的重心，也是将信息意识和信息知识转化为实践的重要一步，其旨在培养学生对信息技术的操作能力，而将学生的信息能力培养成一种可发展的、能为其未来服务的能力，是初中信息技术教学的主要目标。因此，教师需要从学生的创造性培养和实践机会方面下工夫，更好地提升学生的信息理解和接受能力。

（一）在信息技术教学中应发挥学生的创造性

初中生虽然对信息技术没有很深的了解，但也正是因为如此，他们不会受到现有信息技术的限制，可以充分地发挥想象力和创造力，提升信息素养。在信息技术课堂教学中，教师需要做的是给学生指出思考的方向，并进行一些技术指导，引导学生根据自己的兴趣爱好、生活经验，并结合已经学到的知识来动手操作。例如，在教授“Flas制作”时，教师可以先展示一些可爱或者搞笑的动画来激发学生的学习兴趣，使其在好奇的心态下根据所学内容，充分发挥想象力和创造力尝试自己制作动画。这样，学生在探索中找到了学习的乐趣，并有效地提高了信息技术操作水平和综合信息素养。

（二）增加学生信息实践的机会

学生学习的最大动力是将所学知识加以运用，但是初中生的学习压力并不小，课后实践机会有限，因此，学校和教师要共同加大课堂实践的投入，只有使学生牢牢把握课堂实践的机会，才能真正提高其动手操作能力。从学校方面来看，学校要加大对计算机硬件方面的投入，不但要保证一人一机，而且要保证机器性能的优越；从教师方面来看，教师要合理分配理论教学、实践讲解和实践操作的时间，在学生掌握理论知识的基础上，可以给其更多的上机操作机会，让其独立探索。

三、建立信息技术课程与其他学科的整合

在普及信息技术教育的基础上，可根据学校的实际情况开设各种与信息技术有关的活动课程，对学有余力、兴趣广泛的优秀学生提出更高要求，进一步提升他们的信息素养。

（一）信息技术应用

信息技术教育中，要特别重视信息活用能力的培养，即以信息技术的方法解决问题能力的培养。我校每年都积极组织学生参加省、市中小学生电脑制作活动，在活动过程中，学生在整合各科所学文化知识的基础上进行丰富多彩的创作和信息交流活动，有效提高了应用已有知识进行创造和规划的能力。

（二）智能机器人活动课程

智能机器人是我校科技教育的一大特色，主要是培养学生的实践能力和创新精神，激发学生学习、探索人工智能对人类社会的深远影响。学生在整个设计开发过程中，通过搭建机器人、编写程序、调试运行等环节，动手能力及创新能力得到了最大的发挥。

（三）信息学奥林匹克竞赛