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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,對社會經(jīng)濟(jì)和發(fā)展的影響卻越來越大。在基礎(chǔ)教育課程改革的大潮中,許多國家意識到基礎(chǔ)教育領(lǐng)域開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)生將來做更深入的研究打堅實(shí)的基礎(chǔ)。在面向知識經(jīng)濟(jì)的今天,研究獲取、表示和使用知識的人工智能學(xué)科越來越受到人們的重視。目前人工智能研究被列為中國高技術(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展人工智能教育和智能化系統(tǒng)的研發(fā),不僅是計算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用,也是促進(jìn)各學(xué)科服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢。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開設(shè)相關(guān)選修課。開展人工智能教育,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)展個性創(chuàng)造條件,同時也為營造一個使學(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題能力的環(huán)境。?
(2)為將來從教的學(xué)生積聚大量的知識。英國早在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)還通過機(jī)器人競賽活動來激發(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12年級學(xué)生的要求。澳大利亞的部分中學(xué)開設(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、社會和倫理道德、計算機(jī)系統(tǒng)分別作為5個主題共同構(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年級的學(xué)生開設(shè),教學(xué)時間為10周。?
在我國,多年以來中學(xué)奧林匹克信息學(xué)競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)計等問題。2003年4月,我國教育部正式頒布《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)志著我國高中人工智能課程的正式起步。?
我國的新課程標(biāo)準(zhǔn)頒布后,教育部評審并通過了分別由教育科學(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,并開發(fā)了相應(yīng)的教輔材料,包括教師用書和配套光盤等。為了配合中學(xué)人工智能課程的實(shí)施,國內(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)形勢要求,已為師范生開設(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?
通過對本人多年的教學(xué)過程進(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,無法培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和創(chuàng)新能力。只有開設(shè)實(shí)驗(yàn)項目,才能使人工智能的相關(guān)知識具有研究性和綜合性。?
(4)對中小學(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)為在對學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)知識教育的基礎(chǔ)上,要緊抓中小學(xué)智能教育的特點(diǎn)對師范類學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的教育與培訓(xùn)。?
相對于教育現(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)教材使用國家級規(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。在我們的授課過程中,也會適當(dāng)為學(xué)生提供相關(guān)的國內(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)生主動學(xué)習(xí)的意識,包括:課程相關(guān)雜志和書籍目錄,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)域研究的前沿動態(tài)等。 使用表明,學(xué)生非常樂于查閱這些資源。 使學(xué)生能通過使用這些資源進(jìn)行一些人工智能程序設(shè)計,探討一些問題,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)生興趣和參與意識的影響。一般來講,《人工智能》作為一門前沿課程,開始學(xué)生學(xué)習(xí)興趣很大,當(dāng)開始接觸到抽象理論知識及部分算法時,學(xué)生往往感到不易接受。 我們通過各種途徑和方法, 激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,包括鼓勵學(xué)生參與某部分知識的擴(kuò)充性資料查找,預(yù)留一定時間請學(xué)生負(fù)責(zé)對此內(nèi)容進(jìn)行講解,布置學(xué)生對某個基本成型的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行糾錯及驗(yàn)證,降低問題解決的難度。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)過程中不斷提出問題請學(xué)生思考,啟發(fā)學(xué)生求解這些問題,鼓勵學(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)的主動意識和參與意識,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人類智能等有爭議的問題。學(xué)生通過對這些問題展開激烈爭論,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)站中的互動平臺進(jìn)行交流。?
(4)分層次因材施教。 在授課過程中,通過對每個具體學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、課堂作業(yè)情況進(jìn)行及時評估,對學(xué)生提出進(jìn)一步的學(xué)習(xí)建議和指導(dǎo), 實(shí)現(xiàn)個性化的教學(xué)。 對優(yōu)秀學(xué)生探討,可以在教學(xué)設(shè)計和實(shí)驗(yàn)設(shè)計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)生個性優(yōu)勢。對于有意于將來從事中小學(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)狀等知識層面對其做問題講解。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)過程。?
另外,我們可以嘗試雙語教學(xué)。 采用中文教材和講授的同時,注重在課程中的關(guān)鍵詞同時用英文表示,并適當(dāng)指定英文參考短文和英文參考書。使學(xué)生能夠接觸國外文獻(xiàn)資料,加深對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解,獲得更寬廣的知識。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)行過程, 通過參與達(dá)到知識的理解,掌握基本方法和技術(shù)。?
根據(jù)現(xiàn)有的條件,我們在教學(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。 對于抽象知識,可通過動畫和視頻演示,通過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)過程情景化,通過網(wǎng)絡(luò)課程的課堂練習(xí)和章節(jié)練習(xí),教師可以評價學(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)生的知識范圍及深度;同時給學(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深造的方向?!度斯ぶ悄堋肥且婚T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)問題和解決問題的能力。?
4 人工智能實(shí)踐教學(xué)設(shè)計的探討?
我們可以在教學(xué)過程中,適量開設(shè)一些實(shí)驗(yàn)和設(shè)計,提高學(xué)生的動手能力,并加深他們對理論知識的理解,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)過程中,我們會適量加入一些人工智能語言的教學(xué)過程。例如,在講解了“野人與傳教士過河”等問題后,我們可以讓學(xué)生使用Visual Prolog或者C ?++?對算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn);在講解 TSP 問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求解結(jié)果的影響,并要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)的方式來分析、理解這些問題,并提出“尋找更有利的解決方案”等問題。把學(xué)生的興趣激發(fā)后,為解決這些問題,學(xué)生會在課外主動查閱相關(guān)文獻(xiàn)、相互討論以實(shí)現(xiàn)他們所設(shè)計的方案,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):?
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關(guān)鍵詞:計算機(jī)網(wǎng)絡(luò);人工智能技術(shù);應(yīng)用分析
隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升,人工智能技術(shù)的應(yīng)用范圍也在不斷的擴(kuò)大,且取得的應(yīng)用成效也是十分顯著,尤其是在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用,不僅改變了人們的生活方式,為其日常生產(chǎn)生活提供了十分便利的條件,而且也推動了各行各業(yè)的迅速發(fā)展,使其整體工作效率和工作質(zhì)量較以往有著質(zhì)的飛躍,因此,對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中人工智能技術(shù)的合理應(yīng)用進(jìn)行深入的研究,很有必要。
1計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中人工智能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢
1.1實(shí)用性優(yōu)勢
隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的全面普及,人們對其實(shí)用性也會提出較高的要求,這種情況下,就需要人工智能技術(shù)的有效加入,才能滿足人們這種高要求。因?yàn)槿斯ぶ悄芗夹g(shù)是一種能夠模仿人類思維與行為,代替人工來完成一些難度較大、復(fù)雜繁瑣工作的綜合應(yīng)用技術(shù),其具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力,在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,人工智能技術(shù)可以促進(jìn)計算機(jī)系統(tǒng)完成一些高難度數(shù)據(jù)推理核算工作,進(jìn)而幫助人們更快的提高工作效率,使其能夠節(jié)省大量的網(wǎng)絡(luò)查找時間,提高生活質(zhì)量。由此可見,在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中,人工智能的開發(fā)與應(yīng)用,具有十分突出的實(shí)用性優(yōu)勢。
1.2網(wǎng)絡(luò)管理優(yōu)勢
現(xiàn)如今,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已成為人們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚囊徊糠?,隨著其應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,對其網(wǎng)絡(luò)安全性也會提出較高的要求,而要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),就需要人工智能技術(shù)的大力支持,這樣才能更好的提升計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)用性,使其能夠協(xié)助人們處理一些高難度、較大復(fù)雜性的問題。同時,也能夠?qū)崿F(xiàn)對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的智能管理,使大數(shù)據(jù)的存儲更為安全、更為可靠,進(jìn)而為人們更好的進(jìn)行信息交流創(chuàng)造良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。因此,對于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而言,人工智能的開發(fā)與應(yīng)用,具有十分突出的網(wǎng)絡(luò)管理優(yōu)勢。
2計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中人工智能技術(shù)的具體應(yīng)用方案
2.1在網(wǎng)絡(luò)安全管理方面的應(yīng)用
盡管計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)覆蓋到人們?nèi)粘Ia(chǎn)生活的方方面面,但是卻因?yàn)橐酝嬎銠C(jī)網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)的不完善,而出現(xiàn)很多不良的用戶體驗(yàn)。基于此,為了確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境的有序性和安全性,就要運(yùn)用人工智能技術(shù)來對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行全面的凈化,并對已經(jīng)存在的網(wǎng)絡(luò)安全問題進(jìn)行有效處理。通過人工智能技術(shù)的介入,當(dāng)前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的防火墻系統(tǒng)已逐步實(shí)現(xiàn)了智能化管理,其可以運(yùn)用較強(qiáng)的記憶功能、統(tǒng)計功能以及概率方法等,對海量運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的處理和分析,以便能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)病毒捆綁的問題或惡意網(wǎng)站的存在,并及時對這些現(xiàn)象進(jìn)行過濾處理,進(jìn)而全方位保證數(shù)據(jù)信息的存儲安全,為用戶營造更加安全、可靠的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
2.2在網(wǎng)絡(luò)信息管理方面的應(yīng)用
隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)用戶的不斷增多,人工智能技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力也在與日提升,尤其在信息搜索方面。因?yàn)橐酝藗冊诶糜嬎銠C(jī)搜索網(wǎng)絡(luò)信息時,常常需要浪費(fèi)大量的時間才能獲取到。但在人工智能技術(shù)的介入后,這一問題就得到了徹底的解決,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不僅為人們提供了多元化、智能化的信息搜索方式,而且還能通過關(guān)鍵詞的輸入來對網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行精準(zhǔn)定位,進(jìn)而根據(jù)用戶的個人喜好、搜索習(xí)慣等優(yōu)先推送一些符合用戶心理需求的網(wǎng)絡(luò)信息,這樣既節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)搜索時間,提高了信息搜索的精度,同時,也對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展起到了較大的促進(jìn)作用。
2.3在打擊犯罪方面的應(yīng)用
目前,網(wǎng)絡(luò)犯罪己成為最為常見的犯罪類型之一?;诖耍岣哂嬎銠C(jī)網(wǎng)絡(luò)的防護(hù)性能,嚴(yán)厲打擊網(wǎng)絡(luò)犯罪就成為有關(guān)部門勢在必行的工作趨勢。而要想高效完成這項任務(wù),就需要利用人工智能技術(shù)來提升計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性,不僅要構(gòu)建智能化的網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng),而且還要增強(qiáng)計算機(jī)數(shù)據(jù)信息自動化采集功能,使其在數(shù)據(jù)采集過程中,能夠有效識別安全數(shù)據(jù)和系統(tǒng)漏洞,這樣才能從根本上保護(hù)用戶信息安全,預(yù)防網(wǎng)絡(luò)犯罪的發(fā)生幾率,進(jìn)而最大化突顯計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)營中心的運(yùn)營效率和網(wǎng)絡(luò)管理水平。
2.4在科技教學(xué)方面的應(yīng)用
現(xiàn)如今,隨著教育改革的不斷深入和落實(shí),計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育教學(xué)的有機(jī)結(jié)合已成為各類各級院校必須重視的工作內(nèi)容之一,而為了最大化確保科技教學(xué)質(zhì)量,就要積極采用人工智能技術(shù)來提高教師的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。在實(shí)際運(yùn)用時,不僅要利用該技術(shù)為學(xué)生構(gòu)建智能化的學(xué)習(xí)平臺,讓學(xué)生能夠借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源形成自主學(xué)習(xí)的意識和積極性,提高其綜合學(xué)習(xí)能力。而且還要通過人工智能技術(shù)的優(yōu)勢來提升教師的職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)知識,讓其在實(shí)際教學(xué)過程中,能夠推陳出新,采取現(xiàn)代化的教學(xué)理念和教學(xué)方法,這樣才能更好的提高教學(xué)質(zhì)量,滿足學(xué)生的求知欲望。
人工智能作為一門課程[1],開設(shè)時間距今只有40多年,但發(fā)展極為迅猛。人工智能課程的內(nèi)容涉及計算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、控制科學(xué)、信息科學(xué)、心理學(xué)、電子學(xué)、生物學(xué)、語言學(xué)等等,幾乎所有科學(xué)工作者都可以在人工智能中找到自己感興趣的問題。目前,國內(nèi)外已有眾多高校指定人工智能為計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)及其相關(guān)專業(yè)的主修專業(yè)基礎(chǔ)課程,它在拓展計算機(jī)和自動控制的研究和應(yīng)用領(lǐng)域方面有著極其誘人的學(xué)科發(fā)展前景。自2003年起,國內(nèi)諸多高等院校陸續(xù)開設(shè)“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè),同時也有更多高校在傳統(tǒng)信息類專業(yè)中加大了人工智能課程的課時比重,因此如何提高人工智能課程的教學(xué)質(zhì)量顯得尤為重要。?
本文結(jié)合人工智能課程的特點(diǎn)以及自己教學(xué)與研究的實(shí)踐,對本課程的教學(xué)進(jìn)行一些探討,以期改進(jìn)人工智能課程教學(xué)方法,達(dá)到提高本課程教學(xué)質(zhì)量的目的。??
一、兼顧課程內(nèi)容的統(tǒng)一性和差異性??
人工智能課程的核心內(nèi)容主要集中在對基本概念、基本原理、基本方法和重要算法及其應(yīng)用的認(rèn)識和理解上,盡管各種基本概念、原理、方法和算法在一定程度上自成體系,但是它們之間又存在著許多內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律。從這一點(diǎn)來看,人工智能課程與其他很多計算機(jī)課程是不同的,這就要求人工智能課程的授課要具有自己的特色。?
知識表示、知識推理、知識應(yīng)用是人工智能課程的三大內(nèi)容,解決任何一個人工智能問題都離不開兩個步驟,即知識表示和問題求解。由此,人工智能課程從總體結(jié)構(gòu)上就有了一個比較清晰的脈絡(luò),即首先必然要學(xué)習(xí)各種知識表示方法,然后是利用這些知識進(jìn)行推理,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)知識應(yīng)用,最終達(dá)到問題求解的目的。問題求解又分為基本的問題求解方法和高級問題求解方法。圖搜索策略、啟發(fā)式搜索、消解原理以及規(guī)則演繹系統(tǒng)等都屬于基本的問題求解方法。計算智能、專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、自動規(guī)劃等屬于高級問題求解方法。?
同時,人工智能課程某些章節(jié)或者某些方法算法在一定程度上又自成體系。例如,各種不同的知識表示方法不管是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還是表示形式都完全不相同。又例如,人工智能有許多不同的學(xué)派[2],本課程往往同時會介紹不同學(xué)派的算法,這些學(xué)派在人工智能的基礎(chǔ)理論和方法、技術(shù)路線等方面是完全不同的,甚至是對立的。?
這些都要求我們在教學(xué)過程中不僅要強(qiáng)調(diào)人工智能課程理論的統(tǒng)一性和完整性,又要兼顧各學(xué)派的特點(diǎn),尊重甚至調(diào)動學(xué)生們對不同人工智能學(xué)派及其方法的興趣。在編寫和選用教材時也要注重這一點(diǎn),我們選用的是蔡自興教授編寫的《人工智能及其應(yīng)用》系列教材[1,2],該教材以邏輯主義學(xué)派為主線,兼顧引進(jìn)其他學(xué)派的精華內(nèi)容,具有較強(qiáng)的科學(xué)性。
??二、實(shí)施分層次教學(xué)??
各高校一般同時為計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生開設(shè)了人工智能課程,甚至有的非計算機(jī)類專業(yè)也開設(shè)有人工智能課程。不同層次的學(xué)生對人工智能課程要求掌握的程度不同,我們首先明確本科生和研究生以及非計算機(jī)類專業(yè)學(xué)生的教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容,做到分層次設(shè)計人工智能課程教學(xué)?過程。?
本科階段的人工智能課程課時量較少,本科層次只需要做到對大部分人工智能概念和算法了解、認(rèn)識,少部分達(dá)到理解層次。本科生一般都是在高年級(三年級下期或者四年級上期)開設(shè)人工智能課程,這時已有不少學(xué)生準(zhǔn)備繼續(xù)讀研或者已經(jīng)被保研,因此在兼顧全體學(xué)生教學(xué)層次的同時,要注意給這部分學(xué)生足夠的相關(guān)參考書目,讓他們能夠利用課余時間廣泛深入了解人工智能相關(guān)算法,老師在課后還應(yīng)和他們進(jìn)行充分討論,培養(yǎng)他們對人工智能的特別興趣。?
非計算機(jī)類專業(yè)的學(xué)生往往需要學(xué)習(xí)如何利用人工智能知識解決該專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的問題,因此在教學(xué)中要盡量有專業(yè)針對性地進(jìn)行教學(xué)。例如針對農(nóng)科類專業(yè),在教學(xué)專家系統(tǒng)過程中,我們要求學(xué)生參考北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心開發(fā)的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)開發(fā)平臺(paid5?0)理解并開發(fā)與本專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的簡易農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。?
給研究生開設(shè)人工智能課程要求做到概念理解,基本算法精通,即要求全面、系統(tǒng)地掌握人工智能的基本概念、基本原理、典型方法和若干應(yīng)用實(shí)例,并且能靈活運(yùn)用所學(xué)知識闡述解決實(shí)際問題的方法和途徑。課程教學(xué)中要致力于培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力,要求研究生將人工智能方法與自己的研究方向相結(jié)合,用人工智能方法解決所研究課題中的實(shí)際問題,并撰寫相關(guān)的課程論文,以小型研討會的形式進(jìn)行報告交流。實(shí)踐證明,我們的研究生的人工智能教學(xué)效果明顯提升,成效突出。
??三、案例驅(qū)動,寓教于樂??
采用案例教學(xué)是為了充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性[3]。通過案例教學(xué)能把枯燥的人工智能理論知識具體化、形象化,可以使學(xué)生更加感性地理解課堂教學(xué)內(nèi)容。這些案例都是以教師所從事的科研項目中的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境為背景進(jìn)行闡述的,讓學(xué)生能在實(shí)際環(huán)境中理解概念和知識,學(xué)會利用人工智能知識去分析和解決實(shí)際問題。在教學(xué)過程中要選擇學(xué)生容易接受的案例,體現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際的特色,激發(fā)學(xué)生的興趣。?
例如,在講授“計算智能”內(nèi)容時,我們結(jié)合黃河三門峽和小浪底水庫水沙聯(lián)合智能調(diào)度系統(tǒng)[4]進(jìn)行講解。綜合三門峽水庫和小浪底水庫防洪運(yùn)用的基本原則、歷年調(diào)度方案、專家的經(jīng)驗(yàn)、歷年數(shù)據(jù)和現(xiàn)有的調(diào)水調(diào)沙數(shù)學(xué)模型,分別利用模糊決策、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法及綜合集成方法來實(shí)現(xiàn)三門峽、小浪底水庫水沙聯(lián)合調(diào)度。?
又例如為了讓學(xué)生走近機(jī)器人,我們進(jìn)行了一場機(jī)器人展示課,將研究所現(xiàn)有的MOROCS?1(中南一號智能移動機(jī)器人)、ASR(廣茂達(dá))、AmigoBot(自主移動機(jī)器人)、CanDroid(罐頭機(jī)器人)、MD?375 Rover(人控漫游車)、Fokker D7(人控飛機(jī),1:72)、Rockit OWI?769K(聲按、壓控火牛機(jī)器人)、Hexapod Monster(六足爬行機(jī)器人)、Hubo(多機(jī)能歌舞機(jī)器人)等各類機(jī)器人全部拿出來給學(xué)生做了功能演示[5]。親眼看到這么多機(jī)器人,同學(xué)們都非常興奮,對人工智能課程的興趣高漲。?
在進(jìn)行案例教學(xué)時,引導(dǎo)學(xué)生帶著問題和求知欲望深入理論的學(xué)習(xí),讓學(xué)生在案例中尋找問題的答案并獲取知識。在講授利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行水庫調(diào)度時,引導(dǎo)學(xué)生分析如何確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入端數(shù)據(jù),什么是泛化能力以及如何提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的泛化能力。?
為了鞏固所學(xué)內(nèi)容,可以讓學(xué)生組成討論小組對教師提出的論題進(jìn)行討論,分小組闡述自己的觀點(diǎn),這樣有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,還有助于培養(yǎng)學(xué)生思考問題的能力和提高理論教學(xué)的效果。案例教學(xué)的關(guān)鍵在于引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)到的理論知識去解釋、分析和解決現(xiàn)實(shí)案例中的問題,以達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生理論運(yùn)用和深入理解理論知識的目的。?
此外,我們挑選了機(jī)器人足球、拖拉機(jī)撲克牌、中國象棋、五子棋等普遍受人喜愛的智能游戲,讓學(xué)生親手設(shè)計小型智能游戲軟件,在設(shè)計的過程中掌握高深的人工智能理論知識,讓學(xué)生學(xué)得會、用得上、記得牢。
??四、結(jié)語??
以上談到的一些教學(xué)方法是我們在教學(xué)過程中總結(jié)體會比較深刻的方面,以供探討。事實(shí)上,要進(jìn)一步提高人工智能課程的教學(xué)質(zhì)量,還有很多方面需要改革和加強(qiáng)。如不斷強(qiáng)調(diào)人工智能教師的專業(yè)素質(zhì),要求他們在講授好人工智能課程的同時,努力提升出自身的專業(yè)素質(zhì),給學(xué)生一個良好的專業(yè)素質(zhì)導(dǎo)向。其次,在人工智能課程教學(xué)過程中還需要有培養(yǎng)實(shí)用型人才的教學(xué)理念,特別是注重培養(yǎng)有創(chuàng)新意識的實(shí)用型人才。注重培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力,只有通過質(zhì)疑和提出問題,學(xué)生的創(chuàng)新意識才能夠得到不斷強(qiáng)化,創(chuàng)新思維能力才能夠得以不斷提高。?
人工智能學(xué)科是一門非常年輕、又非常前沿的學(xué)科,有其自身的突出特點(diǎn),人工智能課程教學(xué)必然與其他計算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)不同,需要更多的從事人工智能教學(xué)的教師在自身的教學(xué)實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行廣泛的教學(xué)交流。
參考文獻(xiàn)?
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[關(guān)鍵詞]人工智能;財務(wù)機(jī)器人;會計電算化;人才培養(yǎng)
0引言
正如會計電算化替代傳統(tǒng)手工會計一樣,隨著信息化、智能化、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等科技元素在會計信息化中的應(yīng)用,人工智能悄然到來。自2017年“會計證被取消”,到普華永道、安永、德勤等國際會計師事務(wù)所紛紛推出財務(wù)機(jī)器人,這些舉動在財務(wù)圈引起了軒然大波,許多中職學(xué)校會計相關(guān)專業(yè)的學(xué)生,擔(dān)心基礎(chǔ)核算會計將被人工智能取代,對未來頗感擔(dān)憂。根據(jù)世界經(jīng)濟(jì)論壇2016年的調(diào)研數(shù)據(jù)預(yù)測,到2020年,在全球15個主要的工業(yè)化國家中,機(jī)器人與人工智能的崛起,將導(dǎo)致510萬個就業(yè)崗位的流失,未來20年最有可能被機(jī)器人搶走飯碗的崗位包括低端制造業(yè)的生產(chǎn)、會計等[1]。2017年7月,中國《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,將人工智能上升為國家戰(zhàn)略。所以筆者認(rèn)為,基于人工智能背景下的中職會計電算化專業(yè)人才培養(yǎng)方式將面臨變革,在教學(xué)中應(yīng)站在未來發(fā)展的高度,適應(yīng)信息化發(fā)展,及時掌握人工智能相關(guān)技術(shù),實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)會計電算化專業(yè)人才培養(yǎng)向智能化管理會計轉(zhuǎn)型。
1人工智能的概念[2]
人工智能即AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)以及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué),它是指由人工制造出來的系統(tǒng)表現(xiàn)出來的智能。目前人工智能在計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域內(nèi),受到了廣泛的發(fā)揮。在機(jī)器人、經(jīng)濟(jì)政治決策、控制系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)中得到應(yīng)用。人工智能是信息技術(shù)發(fā)展的必然,它已悄悄地改變著人類的各行各業(yè)。人工智能在會計行業(yè)中應(yīng)用,促使會計由簡單核算向管理方向變革,推動了會計行業(yè)的發(fā)展,同時也促使著中職學(xué)校會計及相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)變。人工智能取代傳統(tǒng)的會計電算化操作人員是一種趨勢,但也是一種轉(zhuǎn)變,自我提升的機(jī)遇。
2中職學(xué)校傳統(tǒng)會計電算化專業(yè)人才培養(yǎng)[3]
2.1課程偏傳統(tǒng)基礎(chǔ)核算類,輕參與、管理類會計課程
在多數(shù)中職學(xué)校會計電算化教學(xué)計劃課程設(shè)計中,傳統(tǒng)財務(wù)會計類課程占大多數(shù),管理會計類課程設(shè)置單一或者沒有。而財務(wù)機(jī)器人的出現(xiàn),則能夠替代大部分重復(fù)性、流程性基礎(chǔ)會計核算工作。
2.2會計實(shí)操偏基礎(chǔ)性會計技能,輕數(shù)據(jù)分析、挖掘
在實(shí)踐教學(xué)及技能培養(yǎng)中,過于注重培養(yǎng)學(xué)生點(diǎn)鈔、傳票的翻打、會計書寫、憑證裝訂,會計電算化軟件操作機(jī)械性錄入等。在當(dāng)前大數(shù)據(jù)、人工智能背景下,可以讓會計人員擺脫繁雜事務(wù),重點(diǎn)放在會計數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘,為企業(yè)決策提供服務(wù)。
2.3課程偏模擬操作,輕實(shí)際操作
無論是手工核算還是會計電算化記賬,大多數(shù)實(shí)操是模擬一個企業(yè)一個月的業(yè)務(wù),學(xué)生根據(jù)教材或老師給予的信息進(jìn)行會計處理,過賬,做報表。一學(xué)期就是這樣反反復(fù)復(fù)練習(xí)。學(xué)期結(jié)束,雖然考試合格,但仍有很多學(xué)生不明白為什么這么處理,特別在月末業(yè)務(wù)處理更加模糊不清,例如工資發(fā)放,計提稅費(fèi)、費(fèi)用攤銷、成本及費(fèi)用結(jié)轉(zhuǎn)等。還有絕大多數(shù)學(xué)生不知道真實(shí)環(huán)境如何計稅、報稅、納稅,只是理想中的學(xué)習(xí),為了做賬而做賬。
3人工智能背景下的中職會計電算化人才培養(yǎng)[4]
3.1由基礎(chǔ)核算型初級人才向有思想的中級人才轉(zhuǎn)變
人工智能在會計行業(yè)中的應(yīng)用,會計核算軟件中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入、憑證錄入與審核、記賬、編制科目匯總表、材料的收發(fā)統(tǒng)計、報表的編制等操作很容易被財務(wù)機(jī)器人替代,但是也有一些是機(jī)器無可替代的,需要有思想的“人”來處理。例如:由于大環(huán)境變化,企業(yè)的固定資產(chǎn)有明顯減值趨勢,而財務(wù)機(jī)器人并不能分析與判斷這個固定資產(chǎn)是否會減值或減值多少,如果財務(wù)上不及時做出處理,將可能導(dǎo)致企業(yè)少確認(rèn)資產(chǎn)減值損失,虛增了企業(yè)的資產(chǎn)和利潤,對于企業(yè)來說,這屬于信息失真。在大數(shù)據(jù)時代,中級類型的會計人才儲備相對較少,中職學(xué)校的會計電算化教育,需要培養(yǎng)的應(yīng)當(dāng)是此類會計人才。教學(xué)會學(xué)生不能只拘泥于看財務(wù)數(shù)據(jù),還要學(xué)會合理利用有效的會計數(shù)據(jù)服務(wù)于企業(yè)的發(fā)展,提高企業(yè)的核心競爭力。
3.2由傳統(tǒng)的財務(wù)會計向人工智能環(huán)境下的管理會計人才轉(zhuǎn)變
財務(wù)機(jī)器人的出現(xiàn),替代了傳統(tǒng)的財會人員進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入,日常憑證的填制、審核、記賬;憑證、賬簿、報表的生成;成本結(jié)轉(zhuǎn)、折舊等財務(wù)處理;納稅申報等,這不僅提高了會計工作的效率,減少了傳統(tǒng)的會計人員繁雜的日常賬務(wù)處理工作,但同時也讓傳統(tǒng)的會計人員失去工作。作為會計的教育者,如何讓學(xué)生在未來立于不敗之地,不被財務(wù)機(jī)器人替代,就需要學(xué)校適應(yīng)時代趨勢,教學(xué)重點(diǎn)由傳統(tǒng)的基礎(chǔ)核算向智能管理型會計演變。會計從事的活動,除了重復(fù)、機(jī)械、煩瑣的事情外,還可以創(chuàng)造更多價值,比如:評估、判斷、溝通、協(xié)作、建議等。管理型計人才就是通過智能機(jī)器人核算出的精確信息,對企業(yè)的未來做出評估、預(yù)判、建議等,甚至幫助企業(yè)管理者做出決策。
3.3由會計電算化軟件操作員向人工智能會計系統(tǒng)的設(shè)計者轉(zhuǎn)變
人工智能環(huán)境下的財務(wù)機(jī)器人,實(shí)質(zhì)就是一種自動化運(yùn)行的程序,這種程序的設(shè)計,需要設(shè)計人員既要懂計算機(jī)又要懂會計。而現(xiàn)在的中職學(xué)校,會計電算化專業(yè)主要培養(yǎng)的是會計專業(yè)人才,操作會計核算軟件,而很少在計算機(jī)方面進(jìn)行教學(xué)。在人工智能環(huán)境下,懂得會計專業(yè)的人才只是人工智能會計系統(tǒng)設(shè)計的主導(dǎo)者,而計算機(jī)方面人才則根據(jù)會計法及相關(guān)規(guī)則進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,自動化處理會計業(yè)務(wù)需要想到協(xié)作,融會貫通。人工智能永遠(yuǎn)是基于系統(tǒng)的規(guī)則和大數(shù)據(jù),如果規(guī)則發(fā)生變化,人工智能將無法起作用。在日常教學(xué)中,哪怕我們不能完全讓學(xué)生掌握編寫程序,但是應(yīng)當(dāng)教會學(xué)生看懂和讀懂程序,對機(jī)器人“思想”進(jìn)行修改,也算是人工智能的掌控者,而不是被替代者。
4人工智能背景下中職學(xué)校會計電算化專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)對策略[5]
4.1更新理念與改變教學(xué)計劃
筆者認(rèn)為,在人工智能背景下,在中職學(xué)校,會計及電算化專業(yè)辦學(xué)理念中應(yīng)加入人工智能等相關(guān)技術(shù),同時其人才培養(yǎng)方案、專業(yè)建設(shè)、教學(xué)計劃等方面都需要做出相應(yīng)的調(diào)整,培養(yǎng)適應(yīng)于人工智能時代復(fù)合型人才。例如,中職學(xué)校會計或會計電算化專業(yè)的教學(xué)計劃中,計算機(jī)方面課程開設(shè)僅有計算機(jī)應(yīng)用及會計電算化軟件操作課程,數(shù)據(jù)處理、編程類或人工智能課程幾乎沒有,這樣的教學(xué)安排不利于學(xué)生對未來人工智能的應(yīng)對能力培養(yǎng),應(yīng)當(dāng)增加相應(yīng)的計算機(jī)方面課程,財務(wù)管理、會計政策、法律法規(guī)等人工智能無法替代的課程,減少將來可能被財務(wù)機(jī)器人替代的會計技能課程。
4.2提高教師人工智能等相關(guān)理念和技術(shù)
要給學(xué)生一碗水,教師必須要有一桶水,雖然人工智能的出現(xiàn)解決了許多教育上的難題,但是教師在人工智能背景下還需要增強(qiáng)自身信息化能力,學(xué)習(xí)人工智能相關(guān)理念,掌握人工智能相關(guān)技術(shù)。這就需要學(xué)校給予老師多點(diǎn)人文關(guān)心以及人工智能方面的繼續(xù)教育。
4.3關(guān)注人文綜合素質(zhì)培養(yǎng),讓人工智能為我所用
財務(wù)機(jī)器人出現(xiàn),會計人員有更多時間去從事財務(wù)機(jī)器人無可替代更具有情感類的工作,這些工作需要人與人之間的溝通與交流,因此,筆者認(rèn)為,中職會計電算化專業(yè)教育,不僅需要培養(yǎng)學(xué)生人工智能動手能力,還要關(guān)注學(xué)生思想道德、人文綜合素質(zhì)的培養(yǎng),提升學(xué)生的思想道德水平,教會學(xué)生愛崗敬業(yè),誠實(shí)守信、樂于助人,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性。如果沒有良好職業(yè)道德水平,即使掌握了人工智能技術(shù),也將會破壞規(guī)則,讓會計信息失真。我們不能教出人工智能的“奴才”,應(yīng)當(dāng)讓人工智能為人類所用,做人工智能的主人。
5結(jié)語
總之,人工智能正在快速又深刻地改變我們的生活和工作方式,將人工智能用于會計行業(yè)會也將會不斷得到規(guī)范。對于人工智能這類新興技術(shù)在財務(wù)行業(yè)的運(yùn)用初期可能會讓學(xué)生產(chǎn)生恐慌、彷徨,認(rèn)為學(xué)校教育無用。作為專業(yè)教師,要教會學(xué)生變革思想,提高其對會計價值的認(rèn)識,提高其人文綜合素養(yǎng),擁有過硬的專業(yè)技術(shù),不斷地完善專業(yè)勝任能力,把握機(jī)會,主動迎接挑戰(zhàn),那么人工智能就只是會計人員的好幫手,而不是掘墓人。
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關(guān)鍵詞:多媒體教室;人工智能化;設(shè)計
中圖分類號:TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)03-0210-02
多媒體教室人工智能化設(shè)計即在軟件方面利用智能算法對CCS進(jìn)行優(yōu)化,在硬件方面挖掘和應(yīng)用功能更加強(qiáng)大的硬件,使多媒體教室能夠靈活的應(yīng)對教學(xué)應(yīng)用中出現(xiàn)的各類情況,使教學(xué)效果和管理水平都得到提升的途徑,可見對多媒體教室人工智能化設(shè)計展開研究,對現(xiàn)代教學(xué)水平的提升意義重大。
1多媒體教室的人工智能化設(shè)計的背景分析
首先,多媒體教室與普通教室的主要區(qū)別是應(yīng)用計算機(jī)、CCS等信息設(shè)備,使教學(xué)手段更加豐富,但由于多媒體教室所應(yīng)用的設(shè)備購買價格較高、后期維護(hù)的專業(yè)性要求較強(qiáng)且由于多媒體教室功能的實(shí)現(xiàn)建立在所有設(shè)備都與CCS建立關(guān)系的基礎(chǔ)上,任何設(shè)備的故障都可能導(dǎo)致CCS受損,所以多媒體教室設(shè)備維護(hù)既非常重要又存在一定的難度;其次,多媒體教室由于數(shù)量有限,所以其通常以流動制的形式使用,這在一定程度上加大了多媒體教室的人員管理難度,既不利于教學(xué)效率的提升,又會為多媒體教室的安全隱患提供空間[1]。再次,由于多媒體教室室內(nèi)設(shè)備較多,功能的實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的依賴性較強(qiáng),使多媒體教室面臨著網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備所帶來的安全隱患,而傳統(tǒng)多媒體教室在設(shè)備維修、人員管理、消除安全隱患等方面存在不足,需要設(shè)計人工智能化多媒體教室對其進(jìn)行完善。我國人工智能在近年來得到了一定的發(fā)展,已經(jīng)具備設(shè)計人工智能化多媒體教室的能力,所以進(jìn)行人工智能化多媒體教室設(shè)計,提升多媒體教室的使用性能具有可行性。
2 人工智能化多媒體教室設(shè)計分析
人機(jī)工程學(xué)是人工智能化設(shè)計的主要依據(jù),由于人機(jī)工程學(xué)強(qiáng)調(diào)以機(jī)械的實(shí)際用戶為核心,所以在多媒體教室人工智能化設(shè)計的過程中必須結(jié)合應(yīng)用主體的特點(diǎn)和需求進(jìn)行,現(xiàn)階段多媒體教室的應(yīng)用主體主要為學(xué)生、教師和維修人員,其中前者為多媒體教室的主要應(yīng)用對象,而后兩者為多媒體教室的直接操作主體,應(yīng)用多媒體教室的方式?jīng)Q定,學(xué)生和教師更希望多媒體教室的操作界面簡單、美觀、人性化、可操作性強(qiáng),而維修人員希望多媒體教室的運(yùn)行狀態(tài)能夠在界面上得到直接的體現(xiàn),甚至多媒體教室能夠檢測自身的潛在故障,針對故障進(jìn)行修復(fù)、報警或允許故障存在于一定范圍內(nèi)[2]。另外教學(xué)時間的有限和影響教學(xué)效果的因素復(fù)雜之間的矛盾一直是教師管理的難點(diǎn),人工智能化多媒體教室如果能夠智能的調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境中可能會對教學(xué)效果產(chǎn)生影響的因素,可緩解教師的教學(xué)壓力,提升教學(xué)效果。通過針對教師、學(xué)生和維修人員對多媒體教室人工智能化設(shè)計的需求分析,可以確定人工智能化設(shè)計要針對傳感網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫兩方面進(jìn)行。
3 智能化傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
筆者設(shè)計的多媒體教室智能化傳感網(wǎng)絡(luò)建立在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN的基礎(chǔ)上,由大量無線收發(fā)模塊和傳感器構(gòu)成的傳感器節(jié)點(diǎn)是WSN的重要組成部分,通過無線通信將節(jié)點(diǎn)與CCS相連,形成WSN的整體,可見傳感器節(jié)點(diǎn)具體的安裝位置并不受限,現(xiàn)階段傳感器種類多樣,將不同的傳感器應(yīng)用于WSN中,可以起到不同的效果,例如安裝光強(qiáng)傳感器,多媒體教室的CCS可結(jié)合傳感器上傳數(shù)據(jù)智能判斷向窗簾發(fā)送拉下或拉開命令;安裝二氧化碳傳感器,CCS可結(jié)合上傳數(shù)據(jù)智能判斷是否開啟排氣扇;安裝溫濕度傳感器,CCS可結(jié)合上傳數(shù)據(jù)智能判斷是否開啟空調(diào)或噴霧器;安裝聲音傳感器,CCS可結(jié)合收取的信息智能控制多媒體教室室內(nèi)的設(shè)備等[3]。通過上述舉例可以發(fā)現(xiàn),智能化傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的效果很大程度上取決于傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計的多樣化和難易程度,通過智能化傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計既可以使有可能影響教學(xué)效果的因素,如陽光、燈光、空氣質(zhì)量等在人工智能化多媒體教室中得到自動調(diào)節(jié),這有利于教師專心于教學(xué),提升學(xué)生在課堂上的舒適度,對提升教學(xué)效果具有重要的意義,又可以有效的檢測多媒體教室可能存在的安全隱患,例如多媒體教室安裝煙霧傳感器的情況下,當(dāng)其檢測到要發(fā)生火災(zāi)時,信息傳遞至CCS,其可以智能開啟報警裝置,這在一定程度上有利于縮減安全隱患的影響范圍,具體傳感器的種類、數(shù)量、安裝位置設(shè)計需要結(jié)合多媒體教室的實(shí)際情況確定[4]。智能化傳感網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計不僅使多媒體教室室內(nèi)環(huán)境、設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化的控制,而且能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備故障的智能化診斷和修復(fù),這一方面要利用傳感器向CCS傳輸相應(yīng)的數(shù)據(jù),一方面需要CCS完成數(shù)據(jù)庫內(nèi)的檢索和判斷,所以對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行人工智能設(shè)計也是多媒體智能設(shè)計的重要組成部分[5]。
4 人工智能化數(shù)據(jù)庫設(shè)計
為彌補(bǔ)傳統(tǒng)多媒體教室在人員管理方面的缺陷,在設(shè)計人工智能化數(shù)據(jù)庫的過程中主要從以下幾個步驟進(jìn)行,首先,將數(shù)據(jù)庫內(nèi)的教學(xué)資源全部粘貼條形碼;其次,利用閱讀器將所有的條形碼掃描到數(shù)據(jù)庫中,以此實(shí)現(xiàn)多媒體室內(nèi)資源的全部登記,學(xué)生在想應(yīng)用多媒體教室內(nèi)部資源的情況下通過檢索數(shù)據(jù)庫即可對多媒體教室相應(yīng)的資源使用情況準(zhǔn)確掌握;再次,學(xué)院向?qū)W生發(fā)放特質(zhì)能夠反映學(xué)生身份的身份卡;最后在學(xué)生要進(jìn)行多媒體教室相關(guān)資源的任何操作時,都需要掃描其身份卡并結(jié)合人工智能算法,對學(xué)生的座位安排等智能制訂方案,并形成多媒體教室的實(shí)際使用情況記錄,由此實(shí)現(xiàn)對人員的記錄,在此設(shè)計的過程中要保證向用戶開放的UI的友好性,以此保證智能化數(shù)據(jù)庫功能全面實(shí)現(xiàn)[6]。在應(yīng)用智能數(shù)據(jù)庫提升多媒體教室人員管理水平的同時需要注意,數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)安全直接關(guān)系到數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用性和人員管理的水平,所以筆者在設(shè)計智能化數(shù)據(jù)庫的過程中將甲骨文公司設(shè)計研發(fā)的Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用其中,并針對多媒體教師專項AI算法設(shè)置訪問權(quán)限,這在一定程度上提上了數(shù)據(jù)庫的安全性,使損壞多媒體教室是內(nèi)設(shè)備的行為得到有效的遏制,而且使數(shù)據(jù)庫對多媒體教室較大的人員流動的適應(yīng)性增強(qiáng),多媒體教室使用性能得到明顯的提升[7]。除針對人員管理外,智能化數(shù)據(jù)庫的設(shè)計還能夠提升設(shè)備維修的效率,例如多媒體教室的設(shè)備維修人員將多媒體教室內(nèi)所有設(shè)備可能發(fā)生的故障以及故障的表現(xiàn),應(yīng)對措施等信息傳輸至智能化數(shù)據(jù)庫,當(dāng)多媒體教室內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行出現(xiàn)異常,并由傳感器感知后,會自動將異常的信息傳輸至CCS,并由其智能的確定應(yīng)對措施。
由于教師和學(xué)生作為多媒體教室的主要使用群體,其要求多媒體教室操作界面具有人性化設(shè)計、且操作的可行性簡單,所以針對智能化數(shù)據(jù)庫的設(shè)計除注重以上四個環(huán)節(jié)外,還要對界面的布置、顏色等進(jìn)行調(diào)整,使其盡可能滿足人工智能化多媒體教室使用人員的要求。
5 多媒體教室的人工智能化設(shè)計優(yōu)缺點(diǎn)分析
5.1優(yōu)點(diǎn)分析
筆者所設(shè)計的智能化傳感網(wǎng)絡(luò)以WSN為基礎(chǔ),其既價格相對較低,而且線路設(shè)計相對簡單,通過對具有網(wǎng)絡(luò)化和一體化性能的多媒體教室進(jìn)行改進(jìn)即可以實(shí)現(xiàn),而且傳感器的安裝位置相對較靈活,對多媒體教室的規(guī)模、構(gòu)造等也沒有較強(qiáng)的依賴,所以將筆者所提出的人工智能化設(shè)計推廣應(yīng)用的可能性較大;另外,通過上述人工智能規(guī)劃設(shè)計可以發(fā)現(xiàn),其既能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)多媒體教室在管理、維修、消除安全隱患等方面的缺陷,而且提升了管理水平,使多媒體教室更加滿足教師、學(xué)生和維修人員的需求。
5.2不足分析
筆者所設(shè)計的智能化傳感網(wǎng)絡(luò)要求新裝一定數(shù)量的傳感器,而傳感器雖然對安裝位置的要求較低,但其對安裝技術(shù)和維修技術(shù)的要求相對較高,所以其安裝和維修需要聘用具有專業(yè)技術(shù)的人員進(jìn)行,這在一定程度上提升了教學(xué)成本,特別是具有較多多媒體教室的院校,利用此設(shè)計方法的可操作性較低;另外,筆者所設(shè)計的人工智能數(shù)據(jù)庫雖然為多媒體人員管理提供了便利,方便了多媒體資源的查詢和應(yīng)用,但智能化數(shù)據(jù)庫軟件的調(diào)試和容錯是保證其有效運(yùn)行的重要途徑,但調(diào)試和容錯的操作都需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行,這在一定程度上也增加了教學(xué)成本,而多媒體教室人員上的流動也會加大軟件的修護(hù)難度。
6 結(jié)論
通過上述分析可以發(fā)現(xiàn),現(xiàn)階段多媒體教室已經(jīng)在教學(xué)中得到廣泛的應(yīng)用,但人們在享受其在教學(xué)中提供的便利的同時認(rèn)識到其在管理、維修等方面仍存在不足,所以嘗試將人工智能與多媒體教室相結(jié)合,對其性能進(jìn)行不斷的優(yōu)化,以此推動現(xiàn)代教學(xué)水平的提升。
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