智能教学范文第1篇

关键词：智能导师系统；教学策略；智能化教学；个性化

0引言

随着人工智能技术的发展,我们正处于一个人机协同、跨界融合、共创分享的智能时代。去年,教育部办公厅的《关于开展第二批人工智能助推教师队伍建设试点推荐遴选工作的通知》,明确支持要开发教师智能助手应用,推动教师利用智能助手和情境化学习资源等优质资源,创新教育教学,提高教师工作效能,探索开展智能教育。在线下教育活动中,教学策略对教学内容、教学效果和学生成绩等产生重要影响,教学策略在教学活动中扮演着重要角色。智能导师系统通过模拟教师来实现对学生的一对一的个性化辅导,如何使智能导师系统更好的实现教学效果,教学策略的研究是解决这一问题的有效措施。目前,国内对智能导师系统中对教学策略的研究比较少,缺乏对教学策略的系统分析。本文在研究过程中使用文献分析法,研究数据来自“中国知网”收录的期刊论文和学位论文,文献检索时间为2002-2022年,使用的检索词为“智能导师系统”和“智能授导系统”,一共检索出672篇论文,在这些文献研究的基础上,总结分析了现有智能导师系统中教学策略类型和适用性,为今后智能导师系统的进一步研究与实践给出了发展建议。

1教学策略的研究

教学策略是智能导师系统实施的理论基础,明晰教学策略制定是智能导师系统研究绕不开的重要课题。关于教学策略的选择和制定通常考虑以下四个制约因素：教学目标、学习者原有的知识水平、教师自身素质和教学环境[1]。

1.1教学策略的内涵

施良方（1996）认为,教学策略是指教师在课堂上为达到课程目标而采取的一套特定的方式和方法,根据教学情境的要求和学生的需求随时发生变化。刘国俊（1988）认为,教学策略是对教学的系统决策与设计[2]。卢家楣（1986）提出了情感教学策略,认为情感教学模式具有积极的促学、促情作用[3]。不同的学者对于教学策略的界定和理解是不同的,但对教学策略分析的角度主要有以下几个方面：教师课堂上调控能力、学生的学习需求、教学目标的完成度、教学活动的具体安排和教学过程中双方的情感需求。

1.2教学策略的类型

教学策略根据教学活动的主体可以分为以“教师为中心”的教学策略、以“学生为中心”的教学策略、以“中介为中心”的教学策略三大类。（1）以“教师为中心”的教学策略强调教学活动的主体是教师,主要包括讲授教学策略和反思性教学策略两种形式。讲授教学策略是指教师进行“填鸭式”教学,不给学生思考的时间。教师反思性教学策略不仅包括教师的反思还包括学生的反思,教师通过反思可以发现授课情况,还可以发现学生课堂接受情况。（2）以“学生为中心”的教学策略表明教学活动的主体是学生,主要包括发现式教学策略和情感教学策略。发现式教学策略是指教师在为学生讲解新知识之前为学生创设一个问题情境,引导学生运用自身经验知识主动去获取知识的一种教学方法。情感教学策略是指教师关注学生的情感状态,运用一定的教学方法满足、调动和激发学生的情感需求,从而调动学生浓厚的学习兴趣[3]。（3）以“中介为中心”的教学策略是指在教师在进行教学活动中,借助一定的中介来实现教学目标的教学策略,教学活动中常借助的中介有：多媒体课件、多媒体计算机、电子白板、教学应答器等。

2智能导师系统中的教学策略分析

智能导师系统教学策略的制定和选择是根据学习者的认知水平和学习目标,提供适合学生学习风格的学习资料,实现个性化教学的目标。大多数的智能导师系统具备三类智能技术：课程排序、智能解决方案分析和问题解决支持[8]。其教学策略也从这三方面入手：一是根据学习者的学习习惯,帮助学习者找到适合自己的“最佳学习路径”；二是根据学习者的回答具体分析学生错误原因；三是在学生解决问题时给出智能帮助,如给出提示、反馈等。

2.1问答型教学策略

问答型教学策略是指只包括问题的提问和回答,没有根据学习者的学习情况进行一步步诱导。此类的智能导师系统只是从数据库的角度出发,为学生提供海量的学习资源,通过一问一答的形式（学习者从搜索框输入问题,系统对数据进行分析处理,从数据库中匹配目标答案直接反馈的学习者）[8]。规范性智能导师（NORMIT）：该智能导师系统是基于一个网络的系统,它的目的是教会学生如何运用系统查询自己所需要的知识[6]。贝叶斯智能导学系统（BITS）：是一个基于网络的ITS,主要的功能是教学习者学会编程。它主要是为学生提供帮助,确保学生能够轻松浏览在线的学习资料。为了进一步提高学习目标,海量的数据产生了相关的学习序列。这些顺序便于学习者更容易选择出他们所需要的的学习概念[6]。

2.2预期定制式教学策略

预期定制式教学策略是针对学习者在学习过程中可能出现的一切情况提前预设好答案,可以根据学习者的问题自动匹配答案给予及时的反馈,并根据学生对于问题的掌握情况随时调整对话内容,引导学习者不断建构自己的知识体系。AutoTutor是一种基于自然语言的智能导师系统,它使用预期-误解定制式[5]对话。智能导学系统通过多轮的对话引导学习者总结出自己满意的答案,在每轮对话中,系统将学生对问题的回答分别和预期答案和误解进行对比,并根据分析情况给予学生不同的反馈,为学习者下一轮对话提供材料。系统会根据学生答案匹配百分比,与预期答案和误解进行比较,当学习者答案与预期答案匹配时,系统会根据匹配情况对学习者给予鼓励、给学习者提供暗示或给学习者提供提示。当学习者对答案产生误解时,系统会对学习者进行暗示,然后进一步的为学习者提供提示引导出答案。AutoTutor每一步的对话由三个部分组成：简短反馈、铺垫和启发式提问。例如,你回答的真棒—简短反馈；通过这个知识我们能得到什么启示吗？—铺垫；你从这件事学到了什么？—启发式提问。AutoTutor中每一步提出问题,都是根据学生的表现动态选择的,在这个对话过程中,AutoTutor会把教学目标分割成若干小目标,分阶段告诉学习者阶段性答案。在这个过程中,当学生有问题,教师会立即做出解答；当学生出现误解时,教师会进行纠正以及给出提示。

2.3协作合作学习教学策略

协作合作学习教学策略是指运用系统模拟实际学习场景中教师与学生、学生与学生的交流协作,目的是在学生学习过程中,充当人类教师的帮手,促进和指导学习过程,增加学生之间的教育互动。Agent教学的教学流程是一种合作学习的形式,帮助学习者完成日常的学习任务,可以在程序中充当导师和顾问,解答学生的各种难题,给出个性化的解释[7]。例如,表1教学支持的合作学习系统的交流图。通过分析Agent教学的工作流程,了解协作合作学习需要了解共同的符合每个成员需求的学习目标,从共同的学习目标出发,制定适合学习者、教学者的教学策略,教学也会根据教学策略及时改变教学方式。

2.4情感教学策略

情感教学策略以梅耶（Mayer,2005）的多媒体学习认知理论为基础,通过教学表达拟人化的情感,教学要能够识别、理解、表达、反馈学习者的情感,实现人机之间的个性化交互[11]。情感导学系统（ATS）是将情感教学策略融入到智能教学系统之中,能够根据学习者的认知水平、情绪状态、学习习惯和学习风格等,提供具有人文关怀的个性化学习环境。情感导学系统的教学策略贯穿于教学、实践和测试三个步骤之中,能够充分的发挥导师、学伴以及顾问的角色[9]。（1）教学。情感导学系统从导师的角度出发,一方面在课程的选择上,为学习者呈现的教学资料和教学目标应该清晰明确；要根据学习者当前的知识水平提供合适的学习内容,并预留出“最近发展区”；为学习者提供机会参与到课程活动中来。另一方面在教材的呈现方面,应该根据学习者的个性化特点提供不同的学习材料。最后,在教学过程中,应该让学习者原有的知识与要现学的知识联系起来,让学习者通过自己的努力提高自己的认知水平。（2）实践。情感导学系统在学习者练习时,要鼓励学习者从掌握基本知识点到掌握重难点知识过渡。例如,从低难度、高兴趣的知识点着手,逐渐过渡到难度高、不感兴趣的知识点。同时,智能导学系统要根据学习者的知识水平匹配不同难度的任务,从而激发学习者的学习能力,对于学生回答问题要给予奖励,回答错误要给与提示和鼓励,从而激发学习者的学习兴趣。（3）测试。在学习者进行测试时,情感导学系统会提供不同难度的选项,根据学习者对于问题的回答,给出不同的建议。当学习者表现好时,给予学习者的肯定,并鼓励学习者继续保持；当学习者没有掌握学习内容时,要为学习者提供启发性讲解；对学习者表现不好时,应该给予学习者鼓励和提示。

3发展趋势和展望

从传统的智能导学系统只能简单的回答用户的搜索问题,到后来具有引导性导学系统的出现,后期情感导学系统的加入,让智能导学系统的功能日益完善。随着新兴教育技术的发展,智能到学习系统应该为学习者提供更深层次的学习,提供一种沉浸式学习环境。基于上文教学策略的例子,对于智能教学策略的设计提出了以下建议。

3.1提供更具个性化的教学策略

智能导师系统应该在用户开展学习前,对学习者的认知水平、行为习惯、学习风格进行统计分析,设计符合学习者个性特点的教学策略,并根据学习者的学习状态随时进行智能调整。但仅从这些方面了解学习者是不够的,要时刻关注学习者的情绪状态、学习者所在的社会环境的背景、家庭因素。影响学习者学习效率的不光只有自身因素,外部因素有时也会占据主要元素。要对影响学习者学习状况的因素进行全面分析,为学习者提供符合自身情况的个性化学习方案。

3.2发挥学习者消极情绪的积极效果

智能导师系统应该像人类教师一样,可以通过学生情绪的变化及时了解学生对知识点的掌握程度。已有的智能导师系统大多数关注学习者的积极情绪状态和消极情绪状态,很少有人关注学习者消极情绪的积极效果。通常情况下,学习者的消极情绪会影响学生的学习效果,需要教师出面调解学生的负面情绪。我们应该从学生者心理内部出发,分析产生消极情绪的因素,给学习者进行心理疏导,让其转化为积极进取的力量。

3.3融入具身认知理念[11]

具身认知理念认为,生理体验和心理状态之间具有强烈的联系,并且能够相互激活。研究发现,概念、性格等知识具有具身特性,所以,智能导学系统界面的设计应该以学习者多进行动手操作,在实践的过程中理解抽象的概念。可以在系统界面设计上,通过添加点击按钮、输入文字答案或进行答案的拖拽,让学生参与到学习过程中来,通过动手操作改变学生思维,进而融入身体图示,成为身体记忆的一部分,比被动观察下获得更多的知识。

3.4实现沉浸式立体化学习体验

虚拟现实技术的发展在教育中的应用能够提高学生的参与度和学习动机,让学生能够近距离“接触”课本上的历史文物、地理风貌,可以极大的调动学习者的学习兴趣。教学场景应该打破传统的教室、学生、黑板的授课模式,改变单一的文本、图形、音频、视频教学媒体形式,应为学习者提供具有沉浸式的立体化学习体验。学习者能够通过多元的教学场景,轻松、快乐地学习知识与技能。

4结语

智能教学范文第2篇

关键词：人工智能；实践教学；吊牌识别

人工智能融合了计算机、控制学、语言学、数学、心理学、神经学等多学科专业知识[1-3]。2017年7月，国务院了《新一代人工智能发展规划》[4-5]。2018年4月，教育部印发《高等学校人工智能创新行动计划》，其核心是推动人工智能领域人才的培养[6-7]。《2020—2026年中国人工智能行业市场竞争格局及未来发展趋势报告》的统计数据显示[8]，2018年中国人工智能市场规模为339亿元，增长率达56.2%，而2019年中国人工智能市场规模增长到516亿元。人工智能技术发展突飞猛进，伴随而来的是人工智能领域人才需求激增。近三年，越来越多的高校开设了人工智能专业，并在计算机、信息科学和自动化等专业开设人工智能课程，还有部分高校将人工智能课程纳入通识课程体系。但人工智能理论知识具有抽象性、复杂性和涉及面广等特点，教学过程枯燥乏味，使得学生在学习的过程中很难保持热情。如何更好地将人工智能理论知识与实践教学相结合[9-10]，是本文研究的重点。本文结合笔者的教学经验，将综合性较强的案例融入实践教学，再以实践教学促进人工智能课程理论教学，激发学生的学习动力，培养学生运用相关理论知识解决实际问题的能力。

1人工智能课程教学中存在的问题

1.1师资力量不足

目前，很多高等院校开始开设人工智能专业，但能够承担该专业授课任务的教师不多，且部分教师是从计算机专业转到人工智能专业的，很多知识也是“现学现卖”，在讲授过程中很难把握好知识的难度和学生的接受程度。

1.2教学条件不达标特别是实验设备不足

人工智能专业的教学不能仅局限于软件编程和模拟实验，要想让学生感受人工智能技术的强大，必须结合实验设备开设实验项目，但部分学校没有经济实力购买人工智能教学相关的实验设备。

1.3学生存在畏难情绪学习兴趣不高

很多学生刚开始学习人工智能只是抱着一种“玩”的心态，认为学好该专业之后可以开发很多智能终端，但学了之后发现该专业的学习需要具备很好的数学基础和编程能力，这方面较差的学生慢慢会对人工智能课程失去学习兴趣。针对以上问题，课题组经过三年的教学改革实践，提出结合教师科研课题的实际案例教学方法，即以实践教学带动理论教学，激发学生的学习热情，解决暂时的实验设备不足的难题，同时也可以带动和培养一批年轻教师加入人工智能课程的教学和建设中来。

2“吊牌识别”案例教学在人工智能课程实践教学中的实现

“吊牌识别”案例教学在人工智能课程实践教学中可用8～12学时来完成，也可以作为课程设计的选题。本文简单介绍了该案例的组成模块和操作流程，重点介绍了案例实现的两项核心技术。

2.1组成模块介绍

“吊牌识别”案例可实现对吊牌、洗水唛的自动检测，与现实生活中学生常见的文字、卡牌和文本管理数字化等识别方案有相似之处。该案例涉及图像文字识别技术、嵌入式开发、深度学习等方面的知识，具体模块划分如表1所示。2.1.1模式选择模式选择模块包括3.5寸串口屏、免驱USB2.0索尼IMX214高清1100万像素20帧自动对焦拍照摄像头模组、英伟达JETSONNANO嵌入式开发板。2.1.2输入单元输入单元至少包括一台摄像机、照相机、网络摄像头、数字化图像设备或具有摄像功能的智能终端，在处理单元的控制下对传入的图像做判断处理，判断传入图像的清晰度和文字区域有无遮挡，再将其传递给处理单元。2.1.3处理单元处理单元包括图像预处理模块、字符比对模块和字符识别模块。在图像预处理模块中对输入的吊牌、洗水唛图像进行预处理，提取包含文字信息的文字图像；字符识别模块利用文字识别技术提取图像中的文字信息。2.1.4输出单元处理单元控制输出单元将匹配结果显示在屏幕上，并给出相应的错误提示。

2.2实施过程

选择具体的对象后，操作人员将吊牌或洗水唛整齐放入检测器规定的物料槽内，检测器上的摄像头将自动、不间断地获取待检测对象的图片，并将获取的图片发送给输入单元处理。输入单元对接收到的目标图片进行清晰度判断和噪点判断，如图1所示。若摄像头获取的对象图片没有达到设定的清晰度阈值和噪点阈值，系统将在自动丢弃本张图片后重新获取物料槽内的对象信息并进行判断。然后对通过判断的图片进行灰度化、降采样、高斯去噪、二值化、旋转、裁剪等预处理，如图2所示。图像预处理模块将预处理后的图片发送给字符比对模块和字符识别模块进行文字识别与文字比对。识别信息与比对结果被发送到输出单元并通过显示屏显示出来。比对结果包括两种，一是识别结果正确，匹配成功，如图3所示；二是识别结果错误，匹配失败，如图4所示。如果匹配失败，系统会在显示屏的右下角显示出具体的错误类型，如获取的吊牌颜色信息为110，数据库中储存的该吊牌颜色信息为150，则在提示信息阶段，系统会在显示屏的右下角提示：color。

2.3核心技术

2.3.1图像文字识别方法。通过教学，要让学生了解目前最流行的光学字符识别(OCR)技术。吊牌及洗水唛上的文字可能存在不规则形状字体，这里的不规则形状字体是因透视变形、文本位置弯曲等因素造成的。因此，在识别文字信息时需要先获取待识别对象对应的有效图像信息，这便需要用到OCR技术。另外，还要让学生重点掌握图像信息预处理操作(核心技术有灰度化、降采样、高斯去噪、二值化、旋转、裁剪)，这些教学内容通过两次实验完成，每项教学完成后教师要对比实验结果是否达到预期效果。2.3.2文字识别模型。文字识别模型采用特征金字塔网络提取有效图像中的特征信息。其工作原理是：将特征信息输入区域生成网络中，生成所述有效图像对应的目标文本候选框的特征信息；将目标文本候选框的特征信息输入快速区域卷积神经网络中，根据目标文本候选框的特征信息，使用分类器对目标文本候选框进行分类；使用所述文本分割网络对目标文本候选框中的目标文本进行字符分割、实例分割及假阳性排除；采用基于注意力机制的序列到序列网络对分割后的字符和实例进行识别，得到识别结果；采用重建网络对识别结果进行整合，得到所述有效图像信息中的所有文字信息。教师在教学过程中可以结合文字识别模型帮助学生加强人工智能课程中深度学习理论知识部分的学习。在以往的教学中，这部分内容学生总是很难听懂，因为深度学习理论知识所涉及的公式复杂、知识点多、技术较新。结合实际案例进行讲授，能够让学生更容易理解和接受。

3结语

智能教学范文第3篇

关键词：中学；信息技术；人工智能；策略

人工智能技术是现代科技中的佼佼者，各个国家都在探索人工智能的发展方向，试图应用人工智能技术推动生产力发展。现阶段，人工智能技术还有很大发展空间，是影响国家发展的重要内容，开展人工智能教育非常有必要。人工智能技术与信息技术之间有着密不可分的关系，人工智能的发展必须建立在信息资源大量积累的基础上，要想开展人工智能教育教学，就必须借助信息技术的优势。

一、信息技术教学与人工智能技术的关系分析

1.人工智能技术是信息技术的发展方向

人工智能技术是科技最前沿的代表，人们很早就希望机器能够拥有人的思维和行为，为人类服务。如今，人工智能已不再新鲜，相关理论、技术都渐趋成熟，但是机器设备始终无法超越人类智慧，完全理想化的人工智能技术还不能实现。从技术构成方面看，人工智能属于计算机科学的一部分，该技术从智能的根本原理出发，实现了语言、图像的识别和处理，让机器拥有类似于人的反应。人工智能技术已经渗透到生活的各个方面，如智能语音机器人、智能家居、家政服务机器人等；人们网络购物、导航出行、玩游戏等，也都会用到人工智能，享受人工智能的服务。虽然很多领域都能见到对人工智能的应用，但是中学生对人工智能还不甚了解，有些学生甚至认为人工智能就意味着科幻片里描述的场景，不理解人工智能技术的原理。在这种情况下，渗透人工智能教育非常有必要。

2.信息技术是人工智能技术发展的基础

人工智能技术的实现首先需要大量的数据资源，进而应用人工智能的算法对数据进行处理，这需要信息技术的支持。从这个角度看，信息技术是人工智能技术的基础。在设备操作方面，人工智能技术的相关理论自20世纪50年代就已经产生，但是近十年才得到发展，这都是由于互联网技术、信息技术、计算机技术等获得了巨大发展，正是因为这些技术，人工智能的智能化操作才有了依托。为了更好地培养适应未来的人才，中学信息技术课程有必要渗透人工智能教育，学校和教师都应该充分重视起来，促进二者结合，切实提升学生的信息技术核心素养。

二、人工智能教育的目的分析

智能时代，各国都在加紧培养信息化人才、研究最高端的智能技术，我国也要抓住难得的发展机遇，在中学阶段融入人工智能教育，不断促进教育改革。在新课程改革背景下，中学信息技术教学需要引入最前沿的科技，让学生了解人工智能的基本理论，掌握其基本技术，从而提高整体的信息技术应用水平。

1.提升学生信息技术核心素养

人工智能教育可以丰富中学生的知识储备，让学生了解最前沿的科学技术，掌握先进技术手段，从而不断提高自身的信息技术核心素养。人工智能技术关系到国家发展，中学开展人工智能教育，可以调动青少年的学习热情，促进个性化学习，为国家发展建设培养创新型人才。对于学生个人发展来说，人工智能教育能够开阔学生眼界，引导学生从宏观角度看待新事物，不断学习先进理念，将创新思想付诸实践。《高中信息技术课程标准(2017年版)》中明确提出了要在教学中融入人工智能的相关理论知识。中学教师，应该以学生信息技术核心素养的提升为根本目的，在信息技术课程中增加人工智能的技术原理、概念等内容，引导学生亲身实践，并尝试构建简易的智能系统。

2.推动信息技术教学革新

人工智能教育能够推动中学信息技术教学革新，丰富该学科的教学内容，推动现代教育事业发展。在素质教育理念下，信息技术教学非常注重学生的综合素养培养，如对信息的敏感度、搜集信息的能力、信息技术应用能力等，人工智能教育的渗透可以有效提升学生的相关素养，让学生综合学习数学、计算机、信息学、哲学等学科内容，增强知识迁移能力，这些都与新课程改革的目标不谋而合。除此之外，人工智能技术还能直接应用于中学信息技术教学，辅助教学工作。在教学方案设计上，教师可以通过人工智能技术，采集全班学生的学习信息，综合分析学生特点、兴趣爱好、学习态度、接受能力等，从而制订个性化学习方案，及时反馈学生问题。人工智能可以进行语音识别、图像识别等，教师可以将其应用于作业批改，加快批改效率，从而提高教学管理的现代化水平。

三、中学信息技术中渗透人工智能教育的途径

1.分层教学

丰富教学内容对中学生来说，人工智能教育的渗透应该充分结合学生的知识基础，与现行的信息技术课程充分结合，此外还要契合中学生的学习需求。在开展人工智能教育之前，教师应该充分学习人工智能相关理论，构建人工智能课程体系，做好教学设计，保证人工智能教育开展的广度和深度。中学生基础知识掌握情况不一，有些学生基础较好，对人工智能技术有所了解，学习兴致高，但也有些学生基础较差，信息技术应用能力也较弱，缺乏学习人工智能的基础。针对这种情况，教师需要为学生建立个性化学习方案，采用分层教学法，照顾到每名学生，从而更好地开展人工智能教育。在分层教学中，教师可以将全班学生分为A，B，C三个层级，为不同层级的学生设计相应的人工智能教学内容。A层学生乐于接受新鲜事物，信息技术应用水平较高，教师可以对这部分学生开展人工智能算法教学，让学生充分了解人工智能技术的原理，引导学生编写程序，例如小游戏程序、错题本程序、背单词打卡程序等，这些都能锻炼学生，提高其人工智能技术应用水平。针对C层信息技术基础薄弱的学生，教师可以把教学重点放在人工智能概念理解、产品讲解等方面，让学生真正接触、体验人工智能，引导学生利用人工智能技术完成语音识别等学习任务，不断激发学生兴趣。针对中间的B层学生来说，教师可以适当降低编程教学的难度，引导学生完成比较简单的项目，给予学生宽松的学习环境。

2.案例教学

理解所学知识人工智能教育的渗透不应该局限于概念理解、算法等方面，教师要拓展人工智能教学的内容，透过生活案例来解读人工智能，让学生掌握其应用原理，不断提高自主创新能力。生活化的教学案例能够增强学生对人工智能技术的理解，教师要充分结合学生的年龄特点，注重案例和教学内容的契合度，充分把握教学目标。例如某商城购物网站应用大数据和人工智能技术，根据客户的点击量、购买数据、浏览时间等，对用户信息进行综合分析，包括用户的性别、职业类型、饮食喜好、购买能力、穿衣风格等，从而不断优化主页内容，为用户推荐适合的商品，并随时更新。还有一些短视频App，能搜集用户点赞数据、浏览时长等数据，科学分析用户喜好，呈现用户喜欢的内容。在拍摄视频的时候，智能技术能够对画面、文字等进行扫描，自动添加特效，呈现智能化的应用效果。教师可以引导学生应用这些App，浏览相关网站，并以这些案例为基础，剖析网站创建、软件设计中人工智能技术的应用方法，带领学生学习智能化技术的应用原理。案例教学法能够让学生身临其境，增强对人工智能技术的敏感性，将前沿科技与现实生活充分联系起来，促进信息素养的提升。

3.任务驱动

解决学习问题人工智能教育是一种新型的教学内容，中学信息技术教师也应该采用新型的教学方法，彻底摆脱照本宣科的形式，为学生设计多样化的学习内容，提出具体的智能项目设计任务，不断激发学生的探索热情。任务驱动教学法能够让学生在任务完成的过程中感受人工智能技术的应用，在教师指导下发现问题、解决问题，发挥创新能力，应用算法知识进行编程，增强实践操作水平。教师可以指导学生开发“校园人脸识别系统”，让学生了解人脸识别系统的构建流程、方法、操作步骤、所应用的具体技术等，通过人脸数据采集、程序设计等步骤，最终完成这一项目，并将其应用于校园管理当中。任务驱动教学法通常以小团体的形式展开，教师要将学生分成不同项目组，辅助学生做好方案设计，将整个实践项目分为前期、中期和后期，每个阶段都要形成开发设计报告；项目完成后，教师还要引导学生开展系统测评，在使用中发现存在的问题。人工智能教育具有较强的实践性特点，学生不但要了解人工智能的概念，掌握相关算法知识，还要将理论应用于实践，不断提高自主创新能力，在学习的过程中研发，在研发中提高。

四、结语

在新课程改革背景下，中学信息技术教学需要增加前沿科技，不断推陈出新，引入人工智能的相关概念和技术原理，不断提升学生信息技术核心素养。人工智能教育可以丰富信息技术教学内容，中学信息技术教师应该时刻关注人工智能技术的发展，引导学生掌握相关理论，学习算法知识，并应用合作探究的模式，增强人工智能技术的应用能力。

参考文献

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[2]张鹏.新课程改革下高中信息技术教学的转变[J].天津市教科院学报,2013(S2):82-83.

[3]甄宗武,冯玲玉,谢斌.新课改背景下高中信息技术课程评价方案分析与设计[J].电化教育研究,2013(12):93-97.

智能教学范文第4篇

【摘要】计算机辅助教学的实际需要应用人工智能技术及复杂的程序,如自然语言理解、知识表示、推理方法等,一些人工智能技术的特殊应用成果,同时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技术被应用于建立学习模块。这种方法能控制调练策略并给出适合学生的学习内容。

【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(IntelligentComputerAidedInstruction),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。

智能教学范文第5篇

1905年法国的心理学家比奈和西蒙等人编制出世界上的第一个智力测验，即通过测量“智力商数”（IQ）评估儿童智力水平的高低。这种智力测验的思想反映在教育活动中就是传统的一元化教育。美国哈佛大学的心理学家加德纳教授认为这种传统的教育是“唯一机会的教育”，这种教学方法造成了许多儿童失去自信。他提出智力不是一种能被测出的东西，如果一定要测量，那么人们应当把重点放在智力需要解决的问题或者运用智力时表现的创造力。在当时脑科学研究的基础之上，加德纳于1983年在《智力的结构》中提出了多元智能理论。经过多年的完善，后来他把多元智能理论扩展到了包含九种智能：语言智能、数理逻辑智能、音乐智能、视觉--空间智能、身体运动智能、自知自省智能、人际交往智能、自然智能以及生命存在智能。这九种智能彼此联系又相对独立，每一种都与特定的认知范畴相联系，其对整个理论框架的支撑作用是平等的。

二、多元智能理论的教育新思维

正如多元智能理论提倡的：“人与人的智能差异不仅在于优势智能的不同，而且主要在于人与人所具有的智能组合不同。一个人可能在任何一种智能上都没有特殊的天赋，但如果所拥有的各种技艺和智能被巧妙地组合在一起，说不定他或她在担任某一个角色时会很出色”。并且，多元智能理论强调教育与环境对学生的智能发展方向和发展程度的影响。教育的重点就是要发展学生的优势智能，让学生的智能潜力得到最优化的发展，提高孩子们的创造力以及解决问题的能力。

三、多元智能理论对语文教学的启发

1.语言智能教学法

语言智能是开发其他智能的基础。好的语言表达能力往往带动了个体的思维发展并提高沟通能力。教师可以根据实际情况打破传统的‘老师讲、学生听’的教学模式，凭借多种方式方法指引学生激发潜能。培养学生的优势智能，使学生的智能潜力得到最优发展。

2.逻辑数理智能教学法

逻辑数理智能主要是指个体运用数字和推理的能力。其表现形式为对事物之间的各种关系（如：类比、对比、因果和逻辑关系等）的敏感度，以及通过数理运算和逻辑推理等进行思维的能力。一直以来，学生逻辑思维能力的培养被看作是数理化学科的任务。其实语文同样拥有排列、组合、编码、对称等一些数学概念，而且逻辑思维与语言能力与语文水平的关系也息息相关。

3.音乐智能教学法

音乐就是一把开发智力的万能钥匙，可以使学生的多种智能得到训练与开发，有助于智能的发展以及拓宽创造力思维。

4.视觉——空间智能教学法

画面信息的直观性与趣味性使学生对画面信息的接受能力比对语言信息的接受能力要高。教师可以利用各种图画、画面等，更好、更有效地达成教学目标。文章插图、看图作文、设计板报或手抄报等都是很好的教学方式。

5.身体运动智能教学法

身体运动智能来源于我们对生活的感官经验，构成了人类认知的基础。语文教师可以通过让学生对课文角色进行表演与模仿，达到寓教于乐。

6.人际交往智能教学法

教学活动本身就是发生在师与生，生与生之间的交流活动。教学过程中，充分发挥这种互相交流的效用，快乐教与学。

7.自知自省智能教学法

孔子曰：“学而不思则罔，思而不学则殆。”可见思考对于学习的重要性。老师积极引导学生，留给学生时间整理、思考自己的所学，摒弃“满堂灌”的教学方式。

8.自然观察智能教学法

观察与思维有着非常密切的关系，所以学生的观察能力与思维能力是息息相关的。老师在教学中要引导学生自己发现问题、解决问题、获得知识。培养学生观察的兴趣、提高学生主动参与教学活动中，而不是被动接受。

9.生命存在智能教学法

这种智能主要与陈述、思考身体与心理世界最终命运的倾向性有关。培养学生进行哲学性思考。在以多元智能为基础的教学设计中，没有固定的样本、模式，课堂上短短四十五分钟不可能融入所有的九种智能教学法，教师应根据每篇新课文的特点，选择使用某一种或一组多元智能教学法进行教学，找准教材的切入点，根据不同的知识内容和本班级学生的特点选择不同的智能教学方法。

四、结语