人工智能和智能教育精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇人工智能和智能教育，期待它们能激发您的灵感。

篇1

自1956年人工智能概念在达特茅斯会议提出以来, 人工智能的发展超出了人们的想象:1997年, IBM超级电脑深蓝击败国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫;2016年, 由Google旗下的深度学习公司Deep Mind开发的人工智能围棋程序Alpha Go战胜了世界围棋冠军李世石, 这件事轰动了全世界[1]。随后有关人工智能的热点应用不断推出, 比如无人驾驶、智能医生、语音与人脸识别等, 让我们认识到人工智能的应用已与生活息息相关。在教育领域, 人工智能应用也取得了重大突破, 比如2017年高考期间, 机器人艾达挑战高考数学, 10分钟就答完, 获得134分, 激发了教育领域对人工智能的巨大热情, 同时也引发了人们对教育的忧虑与反思[2]。2017年7月国务院印发了《新一代人工智能发展规划》, 提出人工智能产业竞争力在2030年要达到国际领先水平。目前世界主要发达国家先后从国家层面人工智能政策规划, 将人工智能作为国家经济发展、社会变革和国际竞争的新动力[1]。

1 人工智能定义和发展阶段

人工智能的英文是Artificial Intelligence, 简称AI, 人工智能的内容不断丰富和发展, 至今还没有统一的定义。比较权威的说法认为[3]:人工智能是关于人造物的智能行为, 主要包括知觉、推理、学习、交流和在复杂环境中的行为。人工智能的长期目标是发明出可以像人类一样或能更好地完成以上行为的机器, 短期目标是理解这种智能行为是否存在于机器、人类或其他动物中, 所以它包含了科学和工程双重目标。根据其功能强弱, 人工智能分为三类, 即弱人工智能、强人工智能还有超级人工智能。人工智能的发展大体上经历了三个阶段, 第一阶段是20世纪50~60年代, 提出人工智能的概念。主要以命题逻辑、谓词逻辑等知识表达和启发式搜索算法为代表;第二阶段是20世纪70~80年代, 提出了专家系统, 同时基于人工神经网络的算法研究发展迅猛, 伴随着半导体技术计算硬件能力的逐步提高, 人工智能逐渐开始突破;第三阶段是自20世纪末以来, 尤其是2006年开始进入了大数据和自主学习的认知智能时代。随着移动互联网的快速发展, 人工智能的应用场景也开始增多, 特别是深度学习算法在语音和视觉识别上实现了巨大的突破[4,5]。人工智能的技术体系主要分为四个方面, 即机器学习、自然语言处理、图像识别以及人机交互等。当今击败世界围棋冠军李世石的Alpha GO主要应用了机器学习中的深度学习算法。

2 人工智能应用状况与反思

2017年, 阿里的无人超市落地杭州, 进店、挑选商品、付款支付一气呵成, 消费者几乎在完全自主的状态下完成购物。与此类似, 昆山富士康公司裁员6万名工人, 全用机器人代替。京东、淘宝引入的智能机器人替代了原来的仓库管理、人工客服等岗位。因此有学者悲观地断言:在人工智能时代, 因为很多职业岗位或技能将被智能机器人所代替, 职业院校毕业生很有可能面临毕业就失业的窘境。笔者认为, 我们不应该重蹈历史上英国制定的限制汽车推广使用的《红旗法案》的悲剧。正是这个在今天看来毫无道理的, 但却持续了三十年的法案让德国和美国的汽车工业完全赶上来, 最终远超英国。人工智能应用必将淘汰或替代很多现有就业岗位, 但同时又会创造新的就业岗位, 这是一个伴随着产业智能升级的、长期的艰难过程, 对于职业教育来说, 这既是一个严峻的挑战, 也是一个难得的机遇。

3 人工智能时代职业教育的发展策略

为了更积极地适应人工智能时代, 除了国家层面的统筹规划、科学指导和政策、经费支持之外, 建议还要做好以下几个方面的发展规划。

3.1 解放思想, 更新理念与制度

中国工程院院士潘云鹤提出, 人工智能走向2.0阶段的真正原因是世界正从原来由人类社会与物理空间构成的二元空间, 向着由物理空间、人类社会与信息空间构成的新三元空间演变[6]。因此, 职业教育在教学和管理过程中应该加入人工智能等相关理念和技术, 同时其办学定位、人才培养方案、专业建设、课程内容、考核评价标准等方面都需要做出相应的改进。比如当前大多数职业院校非计算机类专业的课程安排中, 信息技术类课程课时偏少, 数据处理、编程类或人工智能课程几乎没有, 这样的安排不利于提升学生的信息素养, 必须做出相应的调整, 同时适当减少将来可被人工智能应用替代的技能课程的课时, 比如电算会计、环境监测等。

3.2 善用人工智能, 提升教学与管理

在人工智能背景下, 教师们现有的重复性工作和大量数据积淀的教学任务, 比如批改作业或阅卷或课堂考勤都可能被人工智能取代, 因此, 教师能腾出更多的时间, 更充分地关注学生的个性差异, 从而为学习者提供更精确的个性化学习服务, 教师也能够及时调整教学方法和手段, 优化教学评价方式, 补充教学资源, 减少备课重复性工作, 提升教学效率, 真正地做得因材施教, 同时学生们的学习方法和方式将不同程度地得到重构, 基于大数据的智能在线学习平台大量出现, 不同的学校、学科及专业课程不再封闭, 学习时时处处都可以进行, 碎片化与个性化学习将日益普遍。教师能完整地跟踪学生的整个学习过程, 比如学生上课是否睡觉、是否玩手机、是否在教室里与其他同学合作学习等, 都能够根据监测数据进行智能解析, 有利于更有效、更全面地对学生进行过程性评价。大部分课程考试将全部自动化, 考生资格审查利用人脸识别、监考与阅卷都由智能机器来完成。上述人工智能给教学带来的这些变化既需要网络硬件设施和相关软件系统来支撑, 更需要职业教育的教师们继续提升信息技能、深化和加强信息素养。

3.3 深化产教融合、优化实训筑牢就业

在人工智能时代, 职业院校应与相关行业统筹发展, 深化产教融合, 拓宽企业参与的途径, 深化引企入教改革, 支持引导企业深度参与职业院校的教育教学改革, 多种方式参与学校专业规划、教材开发、教学设计、课程设置、实习实训, 促进企业需求融入人才培养环节;鼓励以引企驻校、引校进企、校企一体等方式吸引优势企业与学校共建共享生产性实训基地;全面推行现代学徒制和企业新型学徒制, 推动学校就业与企业招工无缝衔接。比如职业教育将出现新师徒制, 行业领域的行家里手将通过互联网以VR或者AR技术言传身教的方式, 带领规模庞大的徒弟用碎片时间进行学习与实践。

3.4 完善终身学习的职业教育体系

随着人工智能应用的深入推广, 职业院校培养的技能型人才所掌握的技能如果不及时进行充电升级, 中低端的重复性强的工作将面临被智能机器人不同程度进行替代的危险。所以对于不少技能岗位, 守着一门技术吃一辈子老本的时代将一去不复返。因此, 职业教育要继续完善终身教育体系, 为职业教育学生的充电升级铺就一条纵深的通道。

3.5 人文教育为道, 智能教育为用

在人工智能的帮助下, 简单重复性的工作将被机器替代, 人们将从重复繁琐的事务中解脱出来, 转去从事更具有创造性、创新性或者更具有情感类的工作, 这些工作需要人与人之间的合作与沟通, 因此, 职业教育更需要注重学生思想道德水平、人文综合素质的培养, 这是做人之道, 在此基础之上激发学生们的学习主动性和创造力, 促进跨界思维的形成, 更好地掌握人工智能时代的相关职业岗位知识和相应的智能技能。著名理论物理学家霍金曾说:完全人工智能的研发可能意味着人类的末日。Tesla汽车和Space X公司创始人马斯克说:我们必须非常小心人工智能。如果必须预测我们面临的最大现实威胁, 恐怕就是人工智能了[7]。一群没有良好道德水平的, 但掌握了智能技术或设备的人们是危险的, 所以职业教育应该从学生入学起就开始, 不断提升学生的思想道德水平, 热爱社会、热爱生活、乐于助人、与人为善。只有这样, 人工智能应用才能更好地服务人们、造福社会。

4 结论

人工智能正在快速又深刻地改变我们的教学、生活和工作方式, 也对职业教育提出了严峻的挑战, 同时也是一个巨大的机遇。职业教育在面对人工智能时代的变革时, 须要从国家政策、理念与制度、教学管理、产教融合、终身学习等方面做好应对, 切实地把握人文教育之道对智能教育之用的统领原则, 培养能很好地掌控人工智能技术和应用的人才。

参考文献

[1]谢青松.人工智能时代职业教育的转型和发展[J].教育与职业, 2018 (8) :50-56.

[2]苏令.人工智能来了, 教育当未雨绸缪[EB/OL].[2018-05-15].

[3]Nils J.Nilsson.人工智能[M].郑扣根, 庄越挺, 译.北京:机械工业出版社, 2000.

[4]王璐菲.美国制定人工智能研发战略规划[J].防务视点, 2017 (3) :59-61.

[5]贺倩.人工智能技术在移动互联网发展中的应用[J].电信网技术, 2017 (2) :1-4.

篇2

关键词：人工智能；大数据；交叉领域

自二战时期阿兰•图灵破解恩尼格玛密码机带来胜利的曙光之后，人工智能初见苗头，1956年“人工智能”一词首次由约翰•麦卡锡等科学家在达特茅斯研讨会上提出，时至今日，人工智能经历了60多年的浪潮和洗礼，其中有曙光、有冰封，也有期望。纵观当下，人工智能不仅仅是机器智能，在深度学习和推陈出新的算法推动下，其携手云计算、大数据、卷积神经网络等，攻破了自然语言语音处理、图像识别的瓶颈，像潘多拉的盒子一样在认知科学、机器人学、机器学习等领域全面开花，人工智能涵盖了从基础层、技术层到应用层等多个方面，为人类文明带来了翻天覆地的变化[1-2]。人工智能包罗万象，在其基础上衍生的大数据“洪流”对人类社会的方方面面进行冲击，这些数字的价值已然超越了诸如金钱、财产、黄金、石油，甚至是土地。然而，大数据技术也如同普罗米修斯盗得的圣火，一方面给人间带来温暖和光明，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，当我们沉迷于大数据的海洋中时，我们是否有能力像蓝鲸遨游大海一样自由掌舵，是当今大数据和人工智能时代存在的一个重大问题。是“曲径通幽”还是“会当凌绝顶”，我们如何在大数据中“浮游”，而不是一味地扩充，需要理性看待与合理评价大数据对人类生存和发展的影响。

1.人工智能和大数据与“工业革命”

2020年刚刚结束的新一轮美国总统竞选上演了各种“国家闹剧”，为何特朗普在2016年赢得大选，而4年之后却无法连任？时间推移，2016年他胜利的部分原因在于他利用了面临技术威胁的工业行业中工人们的焦虑，同时指责非法移民对美国及美国人资源和就业机会的占用[4]。但在技术浪潮的挑战中，自动化和人工智能才是占用的“根源”。早在18世纪60年代工业革命时期，机器取代人力，规模化工厂生产取代个体手工生产，即引发了人工智能数据的工业大变革。从机械结构、电气控制等模块的设计和改良，车间机器人的智能化已可以代替人完成生产作业[5]。通过智能化机器人可以减轻劳动负担，还可以用于环境检测[6]和实施救援[7]等，保护我们的人身安全。这些“机器人”在为我们减负的同时确实也引发了“失业危机”，这种现象不仅于美国，日本、韩国和德国亦是如此。我们也许可以形象一下，未来20或30年后，工厂中工伤几乎为“零”，完全实施机器人24小时作业，速度惊人，质量统一，而仅有的几个人使用简单的触摸界面对机器下达“命令”。机器的发展已超乎我们对普通机械的认知，21世纪开发的三大机器人中大狗（BigDog）解决了运动和重载运输问题，特别用于军事领域，被誉为“当前世界上最先进适应崎岖地形的机器人”；亚美尼亚（Asimo）从人类如何移动上展现了机器人仿人运动；Cog具有了人类所特有的思考，由不同处理器组成的异种机互联网络形成了“大脑”。特斯拉——其除了是电动汽车和能源公司外，还是自动驾驶汽车行业的领跑者之一。其2016年已销售具有自动驾驶、自动自制和自动停车功能的电动汽车，但出于法律和伦理层面，驾驶员还是要坐在驾驶位上，但他可以做他想做的其他事，发短信、打电话或是休息，而不再是驾驶汽车。我们可以不用担心酒驾，不用因为时间紧张而疲劳驾驶，不必为新手司机而变得脾气暴躁……汽车自动驾驶将让我们行驶得更规则、更安全和更“无聊”。自动驾驶上的智能进化，使得自驾型派送车为商业化服务成为可能，还有自驾型飞行器也在被研发，通用、宝马、谷歌等公司一直在努力开发，通过无人机在您家门口投送包裹将对电子商务世界带来更多创造性方案。“如果你够走运的话，机器可以把你当成宠物。”虽为戏谑之言，却又饱含心酸。工厂变得越来越自动化，但其仍需要人类专家，他们才知道如何监控传感器，知道在发生故障时如何进行修复，机器的运行离不开人的监控，只有人的思考才能有新产品的诞生以及高效的生产流程，我们与机器共存，是从体力中解放，但要从事脑力工作。

2.人工智能和大数据与金融的未来

“数字蝶变”席卷金融行业各个领域[8]，金融行业应用大数据、移动互联网、人工智能等先进信息技术，累积了非常多的客户信息。通过大数据的帮助，金融公司在分析数据下寻找更多的金融创新机会。在商业智能（BI）的辅助下，电信业可以对客服描述和定位及需求进行预测；保险业可以在进行风险分析的同时进行损益判断；银行业可以调整市场活动，建立信贷预警机制等等[9]。人工智能和大数据让金融业形成了“以客户为中心”的模式。与客户最密切的金融即是金钱，但是它们已经被“支付宝”和“微信”以及更多的电子支付方式取代，越来越少的人使用现金，数字金钱是否会完全取代物质金钱，我们很可能会发展为无现金社会。那么首先“下岗”的是谁呢？答案毫无疑问：银行。巴克莱银行前首席执行官安东尼•詹金斯曾预测，对于工业化国家，银行员工和其分支机构在未来10年内会消失；花旗全球视角与解决方案的一项研究预测，美国和欧洲的银行将在未来10年裁减约180万员工；甚至2016年2月的一份丹麦银行家协会新闻稿表示，银行抢劫案数量连续第5年下降。就支付领域而言，在这样的时代背景下，如何利用大数据技术对跨越式发展的支付行业进行监管，成为一个值得深入研究的课题[10]。在人工智能下，我们都有被银行自动回复或自会读取特定问题的“员工”惹恼过。沟通技巧和财务知识同样重要，因此，银行业员工的下岗只是在基础性操作上，对于“专业咨询”，需要更多受过高等教育、具有更好沟通能力的员工。目前，我国的多数银行还没建立“开放、共享、融合”的大数据体系，数据整合和部门协调等问题仍是阻碍我国金融机构将数据转化为价值的主要瓶颈。大数据的整合、跨企业的外部大数据合作不可避免地加大客户隐私信息泄露的风险。有效防范信息安全风险成为商业银行大数据应用中急需解决的问题。

3.人工智能和大数据与“专家系统”

电子病历数据、医学影像数据、用药记录等构成了医疗大数据。医疗数据不仅包括大数据的“4V”特点，即规模大（volume）、类型多样（variety）、增长快（velocity）、价值巨大（value），还包括：时序性、隐私性、不完整性和长期保存性。医疗大数据可以提供预警性，当数据发生异常时，通过一定的机制可以发出警告，从而迅速采取相应措施，及时解决问题[11]。成立于1989年的美国胸外科协会（STS）数据库，至今已经涵盖了美国95%的心脏手术，收集了500万条手术记录[12]。其中的先天性心脏手术（CHSD）数据库是STS数据库的重要组成部分，是北美最大的关注儿童先天性心脏畸形的数据库，被认为是医学专业临床结果数据库的金标准。近年来，基于CHSD数据库所进行的数据挖掘不断增加，大型数据库对提高医疗质量所起到的正向作用正在日益凸显。如Welke等基于CHSD数据库探讨小儿心脏外科病例数量和死亡率之间的复杂关系[13]；Pasquali等基于CHSD数据库探讨新生儿Blalock—taussig分流术后的死亡率[14]；Jacobs等基于CHSD数据库采用多变量分析方法来研究病人术前因素的重要性[15]；Dibardino等基于CHSD数据库采用多变量分析的方法来探讨性别和种族对进行先天性心脏手术结果的影响[16]。这些都是在医疗领域采用人工智能提供的医疗诊断，形成了“专家系统”，专家系统可以说是一种最成功的人工智能技术，它能生成全面而有效的结果。借助医疗大数据的平台，“专家系统”可以智能辅助诊疗、影像数据分析与影像智能诊断、合理用药、远程监控、精准医疗、成本与疗效分析、绩效管理、医院控费、医疗质量分析等。不仅是数据平台，“达芬奇机器人”可以看成医疗的高精尖“人工智能”，它能缩短泌尿外科手术以及术后患者恢复时间，促进患者早期下床活动，减低并发症发生率[17]。达芬奇手术机器人在消化系统肿瘤、泌尿系统肿瘤、妇科肿瘤和心胸部肿瘤等手术中均有运用[18]。正是机器人，还有其他人工智能设备，如插入手表或衣服里的传感器、植入我们皮肤下的芯片，以及智能手机中装有各种“专家系统”的远程医疗、预防医学，甚至是器官的3D打印和虚拟现实治疗等的发展，让医学发生相应的转变，并使其逐步突破人类的传统健康概念，那么是否意味着医学将成为只有科学性，毫无直觉性的学科呢？我们携带的内部传感器和外部应用程序将成为我们的医生吗？“你好，医生”被“嘿，Siri”取代吗？这不尽然。医学必然将是向精准化发展，并更具个性化、参与性、预防性和可预测性。医生不再是疾病的修理工，而是改善我们健康状况的顾问。直观当下，我们还是被“看病难”所困扰，我们提出“分级诊疗”，是在拥有家庭医生、全科医生和专科医生的基础上再加上人工智能，以实现预期的健康监测、辅助诊疗和疾病筛查。

4.人工智能和大数据与教育变革

面对各行业和各学科，教育作为传承文明和创新知识的载体，似乎被排除在人工智能之外。就目前而言，人工智能与教育深度融合发展还存在技术基础不稳、教育数据缺陷、算法能力不足等现实问题[19]。我国目前更想要做到的是在教育上消除“信息鸿沟”，促进教育公平、均衡发展。因此，目前可以看到人工智能的教育多在于语言学习软件，通过虚拟技术和人工智能构建一个灵活的、可扩充的虚拟交互平台，设计多维虚拟场景和智能人工角色，实现不同场景下人机角色的交流和学习，提升学习者的口语能力和语感知识[20]。这使得教师不再是唯一的知识传播者，任何互联网搜索引擎都将提供比教师所有的更多信息，并且可以更快捷地获取。肺炎疫情暴发以来，远程网络教育成了主要教学形式，互联网教育形式其实早在小学、中学和大学中运用，虚拟现实技术在教学领域的研究和探索也在全面展开。谷歌已经开发一款VR纸板视图，并将研发的虚拟课程一起推向市场，使现实生活中在生物课上解剖一只青蛙成为一件容易且有趣的事，通过虚拟青蛙，学生们可以去除心脏和其他器官，而不再是象征性的抽象体验。虚拟现实可以像互动游戏一样，比单一的在教室听老师授课带来更多乐趣和体验，学习效果可能更好。我们的学习是知识的积累，那么教育就是我们的库，荀静等结合自身情况对西安工业大学知识库构建进行探究，认为机构知识库在保存知识资产的同时，更重要的是促进学校知识资产的传播利用和管理，提升学校影响力和学术声誉[21]。刘畅等通过对东北大学机构知识库服务的推广研究，了解到开放获取的概念和实践已经受到了广泛的认可，机构知识库不仅可以成为一个知识的存储库，也可以成为各个学科领域的学者进行在线交流的平台，提供个性化的增值服务，既有利于机构知识库的内容建设，也可以进一步促进学术交流和科研合作[22]。知识库，即大数据的有机整合和有序利用，是学术成果、视频文档、实验数据等进行收集、长期保存、传播和提供开放利用的知识资产管理与教育服务[23]。

5.人工智能和大数据应用的共性需求

人工智能和大数据时代，海量的信息来自“五湖四海”，但都通过互联网络汇聚智能终端。这些数据只会进一步增多，不仅仅是云存储，对于信息的进一步挖掘、处理、分析和利用，目标性结果才是我们最想要的信息。全球包括IBM、微软、谷歌和亚马逊等一大批知名企业纷纷掘金大数据挖掘这一市场，大家都在开拓自己大数据分析平台。数据挖掘是大数据时代孕育的产物[24]，是我们的共性需求，与传统的统计分析技术相比，数据挖掘有着自身的本质特征,数据挖掘是在没有明确假设的前提下去挖掘信息并发现知识。数据挖掘所得到的信具有先前未知、有效以及可实用三个特征[25]。数据挖掘的出现不是为了替代传统的统计分析技术,相反，它是统计分析方法学的延伸和扩展[26]。随着信息时代的到来，数据挖掘被越来越多地应用于各个领域。

6.人工智能和大数据的展望

大数据与人工智能相辅相成，在人工智能的加持下，海量的大数据输出优化的结果，使人工智能向更为智能的方向进步，大数据与人工智能的结合将在更多领域中击败人类所能够做到的极限。漫长的人类历史发展和进化，信息和人类一直“缠缠绵绵”“你追我藏”，因此，我们应该明白信息就是信息，我们需要的是“维基百科”，而不是仅仅的“维基”。走出狭隘的信息资源，管理和洞察大数据，才是对数据的有用。因为，我们早已告别了数据库放在一间房间的时代。此刻不得不提蓝鲸法则——大数据之道：了解数据懂得利用数据的“浮力”才是关键；“以简约为目标”将数据最终形成洞察及行为；可以通过“数据”“信息”“知识”流程式、组合式、直通车式各种需要的方式来获取[27]，在简约中“印象”处理繁杂的大数据，使之“为我所用”。=数据也是一门科学、一项技术，如果实验不能证明其具有可重复性和一般性，那它是没有科学依据，但是，任何一项科技，如果你坚信它必将改变社会和商业，选择从长期展望其发展并持续付出努力，那么就是一种战略选择[29]。人类社会的政治、经济、文化、思维等固有“态势”被重刷，数据思维将为我们带来一个智能全新的世界观。

篇3

关键词:学习对象元数据;学习导航;资源整合

随着无线互联网、“三网”融合等信息高速公路基础设施的逐步完善以及互联网教学资源的迅速增长,互联网作为一种信息与知识的传播手段正在改变教与学的关系。同时,现代社会对人才的多元化需求也要求学生具备通过互联网进行自主学习与评价的能力。

互联网教学资源具有数量多、形式多样、分布式存储、不断变化且无统一规范等特点。同时,教学资源与学习者及学科知识模型之间也没有统一的关联规范。对于大多数学习者而言,在利用含有海量教学资源的互联网进行学习时通常会迷失方向。为提高互联网优质教学资源的利用效率,迫切需要对互联网上不断增加的海量教学资源进行整合并为学习者提供个性化学习导航服务。关于教学资源整合以及学习导航的方法得到了广泛地研究[1-4]。

学习对象元数据(LOM, Learning Object Metadata)规范是IEEE采用的一种表示学习对象(教学资源)信息的规范。不但可以用于整合教学资源,还可以表示教学资源之间的依赖关系。

本文提出一种教学资源整合以及学习导航的框架,采用LOM表示教学资源元信息,利用XML表示LOM,并将LOM的XML数据转换为扩展知识结构图,并在扩展知识结构图的基础上实现教学规划与学习导航。

1基本框架

1.1基于学习对象元数据(LOM)的资源整合

全国信息技术标准化技术委员会(CELTS)教育技术分会制定了教育信息相关规范,CELTS将IEEE的学习对象元数据(LOM, Learning Object Metadata)规范封装在CELTS-3中,包括3个子规范,其中CELTS-3.1为信息模型规范,CELTS-3.2为元数据的XML绑定规范,CELTS-3.3为实践指南,CELTS-3.4为测试规范。LOM规范表示了学习对象的9大类元信息,包括:通用、生存期、元-元数据、技术、教育、权利、关系、评注、分类等。

LOM数据项如图1所示,有关LOM的详细描述参见文献[5-6]。

LOM数据项中,“关系”类信息描述了相关学习对象之间的关系,为学习导航提供了基础数据。CELTS-3.1 采用了Dublin Core关于学习对象关系的类别,其中“A基于B”和“A需要B”两类关系表示A依赖B,“B基于A”和“B需要A”两类关系表示B依赖A。

1.2基于扩展知识结构图(EKG)的学习导航

文献[7]提出了一种基于扩展知识结构图的教学规划方法,其中扩展知识结构图(Extented Knowledge Graph)定义为一个满足以下条件的有向无环图,(1)图中包含两类节点:知识节点和方法节点;(2)知识节点的后继节点为方法节点,表示完成该知识点教学的多种可选的教学方法。方法节点的后继节点为知识节点,表示运用该方法完成学习目标所需掌握的基础知识;(3)每个方法节点设多个置权值,表示不同的学习者通过该方法完成教学目标所需的费用。

一个示例性的扩展知识结构图如图2[7]所示。

LOM表示的学习对象(教学资源)信息可以很好的表示扩展知识结构图。设某一学习对象A(其标识为A),利用“A.通用类.标题”表示该学习对象所学习的目标知识点,学习对象A即为学习该目标知识点的一种学习方法,“A.教育类.难度”则表示该方法的初始难度,该难度值将根据不同学习者的评价进行调整。利用学习对象A来学习其目标知识点的基础知识集合则记录在“A.关系类”元数据中,包括所有“A.关系类.类型”为“A基于B”或“A需要B”的资源(用“A.关系类.资源”表示)。

1.3系统框架

系统管理学习对象(教学资源)元数据,学习者,教学专家(学习对象提供者)等信息,系统并不维护学习对象本身。系统基本功能包括:

1) 为教学专家提供接口,将学习对象的LOM信息录入到LOM数据库,并转化为XML表示形式;

2) 自动将XML表示的LOM数据库转换为扩展知识结构图;

3) 根据扩展知识结构图进行学习导航;

4) 为学习者提供接口,自主学习导航以及评价反馈。

系统结构如图3所示。

2人工智能教学资源整合和学习导航实例

以人工智能中状态空间搜索有关教学资源整合和学习导航为例,对上述系统加以说明。

与状态空间搜索有关的知识点包括:状态空间、状态空间搜索、盲目搜索、宽度优先搜索算法、深度优先搜索算法、启发式搜索、A*算法、A*算法的实现。学习这些知识点的依赖关系如图4所示。

以上示例分别说明了两个学习对象LOM的主要XML元素,前者的元素说明了“A*算法”对于“状态空间搜索”的依赖关系。与A*算法有关的部分教学资源如表1所示,由于篇幅限制其他资源的LOM表示从略,一种典型的学习路径为:(9)-(7)-(11)-(12)-(1)-(5)-(13)-(4)。

3结语

本文对教学资源整合以及学习导航方法进行了探索。提出一种教学资源整合以及学习导航的框架,采用LOM表示教学资源元信息,利用XML表示

LOM,并将LOM的XML数据转换为扩展知识结构图,并在扩展知识结构图的基础上实现教学规划与学习导航。后续工作将建立LOM的XML收集以及转换系统,为教学资料提供者以及学习者提供服务接口。

参考文献:

[1] 梁汉立. 基于概念网的知识组织与学习导航机制的研究[D]. 长沙:中南大学信息科学与工程学院,2003.

[2] 陈其晖,徐海宁,凌培亮. 基于知识点关系的学习导航系统建模方法研究[J]. 计算机科学,2007,34(12):193-196.

[3] 李益才,张小真. 模型驱动的智能教学系统分层规划的研究[J]. 重庆交通学院学报,2005,24(5):157-161.

[4] 姜云飞. 基于知识结构图的智能教学规划[J]. 计算机研究与发展,1998,35(9):787-792.

[5] 史元春,沈中南,向欣,等. 学习对象元数据:信息模型规范(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] 郑莉,史元春,沈中南,等. 学习对象元数据:XML绑定规范(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] 段琢华. 具有学习能力的智能教学规划[D]. 广州:中山大学软件研究所,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

【关 键 词】 新课程；学科教研室；功能；职责

随着课程改革的深入，基础教育从核心理念到培养目标，从课程结构到教材体系，从教学方式到评价方式，都正在发生深刻的变化。在这样的背景下，学科教研室如何与时俱进，更好地落实研究、指导、服务的职能，并有所作为呢？山东省教育厅副厅长、著名教育专家张志勇曾明确指出，学校要切实组织好以学科教研室为单位的教师同伴交流与研讨。为此，我们在学科教研室建设方面做了有益的思考和探索，认为在新课程背景下学科教研室要切实改变形同虚设，少有实质性的工作和独立活动的现状，应具备教学、科研和教师培训三个功能与职责，真正起到专业引领的示范作用，成为实施校本教研、培养研究型教师、实施校本课程开发的基础阵地。重视并不断强化教研室工作，对优化教师队伍建设，构建学习型校园，提高教育教学质量，起着举足轻重的作用。

一、学科教研室是教研文化生活的沙龙

教研室文化是一种组织文化，它指的是教研组教师思想、观念、行为规范的总和，它包括教研室教师的师德、教风、人际关系、心理气氛和文化生活，是整个学科教研室的一种精神。和谐是教研文化生活建设的基础，首先是教研室内部要有和谐的人际关系、民主的工作氛围、良好的学习环境。在日常的工作中关心每位教师的学习、生活，了解每位教师的想法，征求他们对自己的工作思路和加强教研室建设的意见和建议。和谐体现在教师之间的相互支持、密切协作，要与教师定期交流思想，营造一种民主、和谐的工作关系。

为了实现群体智慧共享，促进教师专业化发展水平的共同提高，克服课程实施出现的障碍，让学科教研室真正成为教师教研生活的沙龙，我校以学科教研室为核心，为教师搭建了形式多样的互对话平台，创办了学术委员会，定期举办学术论坛、科研沙龙，构建了教学案例研究、教育叙事研究和教师的自我教育发展史研究、网络在线等校本化研究方式，从而借助一定的展示平台让骨干教师的价值得到彰显，起到示范引领作用。在常规教研活动中开设学科沙龙，繁荣教研文化，让教师在交流中思维碰撞，唤醒教师专业发展的自我规划和自主意识，有力促进教师的专业发展成长。

二、教研室是校本教研的平台

教育部基础教育司副司长朱慕菊指出，要建立以校为本的促进教师专业发展的机制，创造有利于教师研究的氛围，使教师有机会对改革中遇到的问题进行公开而自由的讨论，鼓励思维的独立性与创造性，加深教师对改革目标的理解。随着课程改革的深入，我们已初步达成一个共识：教师要从教育教学中发现问题、研究问题、解决问题；要依据课程标准对教材进行个性化的理解和创造性的发挥；要认识到教学不仅是忠实地传递和接受课程的过程，更是课程设计和发展的过程；要有共同的课程理念，但没有固定的教学模式。校本教研要凸显以校为本理念，树立“为了学校”“在学校中”和“基于学校”的意识，切实把学校作为研究基地，将教研重心置于具体的学校工作情境中。为此，我们确立了建立以学科教研室为基地，以教师为主体，以新课程实施过程中所面临的各种教学具体问题为对象，关注学生学习生活，挖掘科研潜能，从而促进教师专业成长的教研制度。

校本教研是教师专业发展成长的基本方式，是唤醒、体验，是视界融合、对话文化。校本教研的根本目的是要把教师的创造潜能诱导出来，将教师的生命感、价值感从沉睡的自我意识和心灵中唤醒。校本教研从根本上讲，是教师主体生命的投入，是教师生命的展开过程。它是一种非线性的研究，是对自己教学和生命过程的体验。在学校的教学活动中，总是受到两个视界的限制：一是文本的视界，课程、教材；一是学生的视界，学生现实经验。“校本教研”强调的是教师在研究的状态下，达到这两种视界的真正融合。从这一点上来说，校本教研就是教师与新课程的对话、教师与自身的对话、教师与教师的对话、教师与学生的对话，是一种“对话文化”。这种“对话”的本质是一种“共享”，共享知识、共享经验、共享智慧、共享人生的意义与价值。

为保证校本教研落到实处，将“让人的发展成为最大的福利”的管理理念渗透到学科教研组的特色建设中，我校出台了《宁阳一中校本教研制度》，构建了“构建‘以校为本，研训一体’，促进教师专业化发展的实践路径”校本教研模式，通过学校层面的实践探索，努力探寻到了一条具有农村县域高色的、立体交叉、多网络覆盖的教师专业化发展路径，把各学科教研室建设成为一个学习化组织和培训结构。我校主要采取了以下几种教研策略：

1. 构建“说、讲、测、评、思”的教研模式。学校加强了教研工作的力度，成立了教科所，专门负责全校的教学研究工作，建立了“学校――教科所――教研室――备课组”四级教研管理网络，学校领导分组包科，参与学科教研室和备课组的教研活动。建立健全了学校各项教研制度，使教研活动制度化，坚持实施“说、讲、测、评、思”一条龙教研制度，以“课例为载体”的形式推动校本教研的落实，让同伴互助发挥真正的作用，让“集体备课”这一活动得以强化。

2. 专家支撑系统。我校聘请了校外专家，成立稳定、持久关注我校学科发展的“专家支撑系统”。我校被山东省教育学院和山东师范大学确定为课程改革实验基地后，通过合同的方式签订了6名校本培训固定专家，通过“山东省中小学校本教学研究重点基地”这一发展平台，山东省教科所5名研究员成为我校固定的客座导师。他们除了定期到我校举行专家学术报告会外，还针对各阶段出现的课程实施问题进行专业引领。

3. 校本专家自我培训系统。为消除新课程发展过程中对专家的过分依赖，提高教师专业发展的内驱力，将评选的“校级名师”和成立的“老教协”确定为校本专家，加强他们在学科课程实施、课程资源开发与整合方面，提供常态实效的指导，消除一线教师在发展过程中从思想认识到行为实践过渡的障碍。“老教协”参与学科教研室的课例教学研究，提出针对性的建议。“校级名师”通过“课例示范与研究”的方式举办校本培训。以上措施，保证了我校课程改革连年取得成效，一年一个大跨越。

4. 专题研讨会。专题研讨会是一种富有深度的思想碰撞。为了使合作教研具有针对性、实效性，我校每学期都由学科教研室将阶段教学中出现的问题列成“菜单”，加以梳理形成研讨的问题，通过合作研究形成一致意见，通过组织骨干教师和发展性教师“同课异构”，不断修订形成解决方案。这对于建设学习型学科教研室团队具有积极的意义。

5. 分层次推进，差异性评价。我校为促进优秀与一般群体差异性地发展，实现共同提高，开展了基于校本的“名师”评选工程、“教学新秀”的评比和单项教学技能评比。学校出台了《宁阳一中名师专业发展考评方案》，对各级名师定期考核、科学评估。为更好地实现教师专业成长的分层次推进，我校编制了《宁阳一中学科教研室专业发展过程性管理档案》《教师专业发展档案》，《教师专业发展档案》分为职初型、熟练型、资深型三种类型，为不同类型的教师建立了“教师发展档案”，强调了对教学技能、教学绩效、教研过程和科研绩效等几个方面的评价，强化了教师专业发展的自主管理意识。“分层次评价，差异性发展”通过差异性管理与分层次评价，提升教师专业发展的内驱力，大大提高了教师的教育教学水平，在规范与繁荣我校管理文化上起到了积极的推动作用。

6. 用活动促评比，用评比促发展。为加强师资队伍建设，我校以教研室为依托，开展了校级教学能手评比、校级优质课评比、教育科研成果评定和课件制作等评比活动。我们把每一次校本评比活动作为一种资源进行开发，在促进校本管理上起到了应有的作用。

三、学科教研室是学科教学的支撑

新课程改革的重中之重是提高教学效率，提高教学质量。学科教研室应是学科教学的支撑，学科教学的质量保证，是教学实践的共同体、教学研究的合作体。教学质量的提高离不开教研的支撑，没有长期有效的教科研工作，提高教育教学质量就是一句空话。

面对新的课程、新的教材，教师难免会碰到一些问题，学科教研室应组织教师深入钻研教材、探讨教法，可以从本学科的课程建设、教学改革中选定一到两个专题，作为一个学期或一个学年的研究重点，集中一至两个专题，扎扎实实地去研究，努力做出成效，创出特色，从而全面实现课程内容和课题研究的整合，这是学科教研室工作的有效抓手，是提高教研活动水平的重要策略，也是引领青年教师专业成长和培养骨干教师的重要途径。

为使学科教研室成为学科教学的支撑，我校主要从以下几个方面加大了对学科教研室的建设和管理评价力度。

（一）大力推进高效课堂建设，努力打造“生本课堂”

在教学诸环节中课堂教学处于中心地位，课堂教学的质量和效率直接决定着教学质量的高低，具有牵一发而动全身的重大作用。新课程改革思想的体现，学生主体地位的确立、“三降一面向”的落实、“三环节”教学改革的推进，无一不反映在课堂教学上。而常规听评课活动参与面小，存在着学生主体不突出，教学方法简单，策略不科学；思维训练量小、强度低，思维层次浅；忽视自学能力培养，学生的自主学习意识淡薄，学习方式单一；教学起点偏高，学生分化严重等问题。这一切都极大地制约了整体课堂教学效率的提高。为了推进高效课堂建设，将以“自主探究，合作释疑，先学后教，内化素质”为特征的探究释疑教学模式推向深入，我校广泛开展了以全员参与为特征的赛课活动，以评促赛，以赛促优，形成常态。“赛课”活动每学期进行两轮，活动坚持自下而上的原则，每轮分备课组“赛课”、教研室“赛课”、学校“赛课”、校级示范课等四个层面进行，自下而上层层推选。通过大力实施赛课活动，充分体现了新课程教学理念，打造出一节节精彩纷呈的“生本课堂”，全面推进了“自主、合作、探究”教学思想的落实和学生学习方式的转变，着力解决了课堂教学中存在的陈旧观念，很大程度上提高了课堂教学效益，使学生的学习素养和成绩得以最大限度地提升。

（二）规范管理和评价，促进教研室专业发展

为进一步加强对教研室的管理，把教研室建设成为学科发展和教师培养的中心、教学和教研质量监控管理的有效组织，我校对学科教研室工作实施了量化考核。我校制定了《宁阳一中关于加强学科教研室建设的指导意见》《宁阳一中学科教研室考核方案》《宁阳一中学科教研室考核实施方案》，对教研室的量化考核，每学期进行一次，考核的主要内容包括学科教研活动的组织与管理，教研活动的质量和成效，教研绩效以及所属备课组的集体备课、赛课和教学技能达标等活动。评价方式采取查验资料、听取学科教研室主任工作总结和提问问题评议等三项内容。按名次将教研室工作情况确定为A、B、C三个等级，各等级分别占教研室总数的三分之一，教研室的等级结果与所属备课组的评价等级、本学科教师的评价等级相关联，根据教研绩效和过程性评价对各学科教研室和备课组实施区分性评价。除了各项活动的检查、成效的评估和绩效评价外，评价的载体是《教研室专业发展档案》。学科教研室依据教研室考核成绩确认教师专业考核的等次，各等级赋予学校规定的分值即为教师的专业发展考核成绩。

我校在新课程改革背景下，对教研室功能和职责进行了重新认识与定位以来，加强学科教研室建设，实施了以校为本，研训一体，促进教师专业发展的校本教研模式，教师专业发展成效显著。通过教研室平台的建设，成长起了一批研究型、专家型的教师，他们成为我校课程改革的旗帜，在实践和研究新课程的过程中，纷纷撰写出版了自己的教学著作，参与了多种课程与教材的开发，真正由“教书匠”变成了既有实践经验，又有理论素养的教育教学的“研究者”、课程的“开发者”。我校近几年来出版了教学专著6部，在中文核心期刊上10余篇，省级以上专业学术期刊上200余篇。近10年来，我校先后培养出全国模范教师1人，齐鲁名师1人，省特级教师4人，泰山功勋校长、泰山名校长1人，泰山功勋教师4人，泰山名师13人，国家级优秀教师6人，省级优秀教师和教学能手13人，市级优秀教师和教学能手62人，73人参加了研究生班培训。

在新课程背景下，对学科教研室功能和职责有了新的认识与定位，加强了学科教研室建设，充分发挥了其在深化教学改革和促进教师专业发展中的重要作用，有许多问题需要深入研究，但关键是要有正确的认识，合理的机制，扎实的行动，在实践中不断探索和创新。

【参考文献】

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篇5

【关键词】人文教育 语文课堂教学 培养学生 语文教学

中D分类号：G4 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.01.072

注重人文精神是中国古代教育的优秀传统，韩愈在《师说》中说：“师者，所以传道授业解惑也。”把传道放在了首位。新课程标准指出，语文是最重要的文化载体，是工具性与人文性的统一。而小学语文的人文教育目标之一就是要“提升课堂人文意识，使语文课堂焕发生命活力。”因此，小学语文教学要以“提倡人文关怀”为导向，把人文教育渗透在小学语文教学的各个内容中，逐渐培养学生健全的人格。

一、更新语文教育理念，凸显人文精神

教育理念是指“教师在对教育工作本质理解的基础上形成的关于教育的观念和理性信念”。由于旧观念的根基很深，教育理念的转变是很艰难的，有时甚至是很痛苦的，但在语文教学中，教师是语文教学中进行人文教育的具体实施者，转变教师的教育理念，是人文教育得以顺利实施的首要前提。而且语文是民族之根，国家之魂，所以作为教师首先要具有渊博的知识。爱因斯坦说：学生对教师的尊敬的唯一源泉在于教师的德和才。想要上好每一堂课，教师是至关重要的因素。一名优秀的语文教师，应当具备扎实的基本功和全面的素质。知识渊博是情感富有的源头，一个知识贫乏，不善说话的语文教师已经不能适应教育发展的需要。只有学而不厌的老师，才能教出学而不厌的学生，教师有渊博的知识，无形中，给学生以深远的影响。大有助于语文教学。其次，语文教师必须具有变化多样的教学语言。语文教师要学会说话，敢于说话，并有丰富多彩的教学语言，这样才能在学生中树立声望。善于结合与学生实际有联系的事例，用自己的语言，生动、形象地表述出来，让学生笑得前仰后合，将学生之心紧紧系住。丰富的语言可以给学生带来欢笑，一个有幽默感的老师不仅给学生带去快乐，同时也能让学生感到很亲切。

二、充分利用教材，夯实人文基础

汉语文字不是单纯的符号系统，它有深厚的文化历史积淀和独特的文化心理特征。没有人文就没有语言这个工具，舍弃人文，就无法掌握语言这个工具。教学中，我们的课本有很多的课文，我认为在教学的过程中要注意区分时间的投入，重要的文章要精讲，让学生能够很清晰的了解文章主题思想、文章的重要内容、文章的重要句子等等。在我们的教学中要勇于进取，用一种独特的思维去引导学生，吸引学生，让学生将学习作为一种乐趣长期的坚持下去，养成一种爱读书、好读书的境界。

三、让课堂回归生活，充分体现语文教学的人文性

1.访一访，观察生活。课文中的一些人和事由于和学生的时空距离有差距，所以学生认识得不全面，甚至出现一定的偏差。有的课文内容是学生常见和比较熟悉的生活现象，但往往又是他们熟视无睹或知之甚少的，教学时应指导学生留心去观察，通过观察去认识生活，扩大视野，理解课文，强化语言文字的训练，提高观察和理解能力。如教学《小露珠》，布置学生提前在夏秋之际的一个早晨观察露珠，再回家上网查相关资料，增强学生对露珠的形状、由来的认识，学生在课堂上的自主性更强，教学效果较好。

2.学一学，体验生活。俗话说：“要想知道梨子的滋味应该去亲自尝一尝。”同样，对课文的感悟也是如此。著名教育家乌申斯基说过：“儿童是用形象、声音、色彩和感觉思维的。”教师要有意识地创设教育情境，把课文所描绘的客观情景和现象生动形象地展现在学生面前，让学生身临其境，再联系已有的生活经验，去体验，去感悟，加深感受。

3.写一写，歌颂生活。文以载道。作文是心灵的写照，是认识的再现，是感情的流露，有什么样的认识和感情就有什么样的文章。正如教育家叶圣陶所说的：“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，教文和教人相统一。教师在作文教学中引导学生说真话、说实话、说心里，在作文中写出自己的真情实感，还要引导学生关注社会现实，热爱生活、热爱大自然。通过语文教师积极、深入地体会新课改精神，把作文与育人统一起来，引导学生在作文的过程中受到人文教育，就能把人文精神写入作文中，写入学生的心中。

四、改革教学评价体系，倡导人文化评价