人工智能时代下的公共图书馆空间创新设计
■吴云1 胡红忠2 蒋敏2／1.江西省图书馆；2.南昌大学
【摘要】现阶段，人们的生活逐渐呈现着信息化、智能化发展趋势。在这种发展环境中，公共图书馆在建设与设计中必须要基于人工智能角度进行深入分析，探究与人们需求更为吻合的设计方式与理念。因此，文章主要对人工智能时代下的公共图书馆空间创新设计进行了简单的论述分析。
【期刊名称】长江丛刊
【年(卷),期】2018(000)011
【总页数】1
【关键词】人工智能时代公共图书馆空间创新设计
一、人工智能时代下公共图书馆空间设计的新要求
人工智能主要就是一种进行研究、开发、模拟、延伸以及拓展的职能理论、方式、技术以及应用系统的全新技术科学。在人工智能时代中人们的生活呈现着信息化、开发化、智能化的发展拓展，在这种全新的时代背景之下进行公共图书馆空间设计必须要不断的创新，要融入一定的人工智能时代特征，这样才可以提升公共图书馆的先进性。因此，在人工智能时代下公共图书馆空间设计的必须要满足以下几点需求：
（一）开放性
在人工智能时代中，人们的生活节奏在不断的加快，在这种背景之下进行图书馆空间设计过程中必须要具有一定的开放性特征，要通过弹性设计的方式，满足人们的不同需求，同时也可以为今后图书馆的升级以及改造奠定基础。对此，在进行公共图书馆空间设计过程中，要基于人工智能时代背景，通过开架管理
人工智能就是对人的意识、思维的信息过程的模拟。其外在表现是器械原件，内在表现是人的智慧，包括计算机科学、神经生理学、心理学、语言学、信息论、控制论等。专业简称“AI”,大众叫它“机器人”。在已经过去的教育信息化1.0时代，我国的人工智能研发和应用已经达到较好水平，但是在基础教育范围内展开对人工智能的信息认知、成果宣传的确还不够充分。进入新时代，人工智能作为机器代替人类完成复杂重复工作的高科技形态，已然渐进地走进学校、走向课堂。随着现代社会的发展，计算机的应用已经融入我们生活的各个方面。“人工智能”是现代计算机应用的一个重要组成部分。近几年来越来越多的人开始了解并接触人工智能，使其有了很大的发展。能够详细的了解人工智能，并把它应用到教育中，以期改变现代教育的形式和效果是近几年来人们一直致力于研究的问题。 在未来，人工智能将对教育行业有极大的帮助,每个教师都希望有一个教学助手，老师只有一双眼睛，一双耳朵，但是机器可以变成千里眼帮老师观察每一个学生。每个学生都有一个机器学习伴侣，可以帮助学生整理学习笔记、发现学习中的问题，帮助学生更有效率地学习。这个机器已经开始做，而且在未来几年中可以做得更好，关键就是数据。所有的教育专家们一定要关注教育的数据，因为有两种数据不可再生，也是别人不可给你期待的，一种就是医疗数据，只有你自己的身体产生，还有一个就是学生学习的数据，只有这个学生的学习是个性化的。比如学生所做的试卷、作业，这是课前和课后衔接的一个重要环节。以前作
业做完就结束了，现在机器可以把做完的作业编成计算机可以处理、分析的数据。 运用人工智能进行教学可以培养学生解决问题的多方面思考的能力，可以实现网络教育的个别化，理想的个别化，计算机可以根据每个学生不同的知识水平和学习习惯制定出最适合学生的教学策略。在学习过程中发现学生存在的问题，并给出解决方法。然而目前计算机教学能实现的个别化只是单纯意义上的空间个别化，在教学方式和教学内容上没有发生根本化。个别化教育是人工智能应用于教育的一个重要组成部分。在未来的智慧课堂上，会配备一些高清的摄像头，它们能捕捉每一个学生的面部表情，根据面部表情分析出这个学生的注意力是不是集中，他对当前的这个知识点掌握的情况如何，然后把这些掌握的数据及时反馈给老师，老师则可以根据这些反馈，调整讲课的节奏、讲课的内容，以达到更好的教学效果。这些反馈，当然不是为了监视学生上课是不是做小动作，而是为了让教与学之间形成良性的互动。老师们也大可不必担心人工智能会最终取代老师，让老师失业，人工智能只会进一步提高教学的效率，可以使老师从繁重的工作中解脱出来，把更多的精力投入到创造性的教育工作中去。但如果只是将课堂教学简单的搬到计算机上，不但没有体现出人工智能应用于教育的优势，反而连传统的课堂教学的优势也被破坏了。但是不管人工智能如何发展，它也只是基于机器的一门技术，无法像人类一样拥有感情，无法实现真正意义上的因材施教。人工智能不具有人类的思维和心理素质，它能实现的思维只是人
人工智能教育对小学教育的影响 ----“互联网+”时代小学教育变化多 “互联网+”时代的迅猛发展，给小学教育带来了新的契机，把小学教育推向了新的发展阶段。互联网在教学模式、智能化教学、网络化教学、网络评价等多方面深深影响了小学教育，为开展小学创新教育提供了有益的方式和途径。 教学模式线上线下有机融合 “互联网+”时代，学校教育发生了重大变化。教学模式从固定教学向线上线下混合型转变，教师“传道、授业、解惑”不必非得在课堂上完成了，而是可以采取课堂授课和网络课堂有机结合的方式进行。教学模式不再是“先教后学”，学生可以不受时空所限进行自主学习，主动通过网络预习课程，提前掌握、了解知识点。学生遇到不会、不懂的地方，可以通过网络学习、思考
问题，也可以带着问题走进课堂，在课堂上主动向老师请教，和老师一起开展合作探究学习。这种充分运用网络开展线下和线上有机结合的方式，改变了过去依靠课堂教学的传统方式，有助于提高教学的有效性和学生的个性化学习能力，为小学创新教育开辟了新的路子。 教学课堂更加智能化 随着“互联网+”时代的迅猛发展，南京紫光为学校教育提供了很多智能化的教学方式。课堂上，教师可以充分运用多媒体、平板电脑、手机微信、两栖蛙蛙等多种方式，把所要讲授的课堂内容直观形象地表现出来。在保证知识体系科学、完整的基础上，每节课都可以借助互联网增强教学的实效性，及时把最新的理论呈现在学生面前，让学习内容更直观清晰、更人性化，既增加了学习的趣味性，也贴近学生的实际。在我们学校，教师们上课都运用多媒体和课件。这样，教师上课方便、灵活，学生听课也比较专心，积极举手发言，学习兴趣浓厚。同时，教师通过校
人工智能在教育领域的应用 如果以应试为主的教育方式不改变，智能机器取代老师几乎是必然。 更可怕的是，这样的教育培养出的人也将被智能机器淘汰 文/赵素琴 海川 几千年来，学校教育都是以教师为中心，强调教师的主导作用，采用说教灌输式教学，教 师担负着“传道授业解惑”的角色。传统教学模式下培养出来的人才大多重书本，轻实践，动手能力差，创造能力差。这种落后的教学模式已不能适应当今我国教育发展和建设创新强国的需要。 苏霍姆林斯基在《教育艺术》中认为，“在人的心灵深处有一种根深蒂固的需要，就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。在儿童的精神世界中，这种需要特别强烈”。我们要敢于打破传统的教学模式，运用现代教育技术培养真正适应于经济社会发展的创新型和国际化人才。现代教育技术是伴随现代科技的发展，特别是电子、通讯、计算机的飞速发展而产生的，也是现代教育理论发展到一定阶段的产物。 作为新一轮科技革命的代表，人工智能（AI）技术已经或正在颠覆性地改变着许多行业和领域，而教育就是其中之一。来自谷歌的世界顶尖的人工智能专家团队将AI的智能发展划分成了三级：第一级是“弱人工智能”，只能够专注在一个特定领域，如下围棋；第二级是“强人工智能”，能够达到或超过人类水准；第三级是比人类聪明1000万倍的人工智能。 目前，“弱人工智能”已经渗透到我们生活的方方面面：搜索引擎、实时在线地图、手机语音助手、智能客服等都运用了人工智能技术。尽管人工智能要从感知、行为和认知三个维度全面模拟甚至超越人类，还有很长的路要走，但目前的AI凭借强大的计算能力、存储能力和大数据处理能力，已经改变着传统教育模式与教育形式，在破解教育资源不均、提高教育效率和教学质量、提供个性化精准化教学、优化教育评价系统等方面将发挥重要作用。 浙江西湖高等研究院人工智能研究室主任于长斌认为，人工智能下一步应用可能是远程教育、自我强 07/2017 New Economy Weekly / 新经济导刊 /23
人工智能与教育 ——调研报告 主要涉及教育机器人、STEAM、创客教室等在教育市场的应用及推广。 导读： 2016年全球服务机器人市场规模达97亿美元，分析机构预计，今后五年将以13%增长率成长，到2020年全球服务机器人市场规模将近160亿美元，而作为服务型机器人重要分支的教育机器人，2016年全球市场总额为1.6亿美元左右，预计到2020年将达到3.4亿美元，以每年20%左右的速度增长。 近几年，机器人产品不仅在工业市场中大放异彩，同时也向民用市场扩张，而教育机器人则是更新颖的领域，随着教育课程改革的深入和人工智能技术的发展，在信息技术教育中加强机器人学科知识与机器人应用前景方面的教育已势在必行。 教育机器人市场前景 教育机器人是指基于教育理论开发，用于教育的有丰富项目开发空间的智能机器人，目前常见的品类目前主要有积木式、移动式、类人式、飞行式等。教育机器人的概念源于1996年能力风暴创始人恽为民博士，经过20年的发展，教育机器人的教育价值被广泛接受和认可。尤其欧美等发达国家，政府对教育机器人高度重视，而教育机器人在青少年中也已相当普及，甚至被列入中小学必修课程。 教育机器人新蓝海一片抢占85亿美元市场刻不容缓 教育机器人新蓝海一片抢占85亿美元市场刻不容缓教育机器人新蓝海一片抢占85亿美元市场刻不容缓 与国外市场相比，我国的教育机器人市场起步稍晚一些，但市场前景还是非常广阔的。重视教育是中国的传统，在北京，平均每个家庭的教育投资占全家总支出的三分之一，好的教育产品在我国必有巨大的市场需求。 二孩政策的放开，将带来每年500万～600万的新增出生人口，这背后是2000
从生活中汲取人工智能的创意优必学人工智能教育的务实与创新 生活中各种各样的智能产品,给我们带来了巨大的便利,如智能音箱,它可以对智能家居设备进行语音控制,还可以点歌、播放天气预报:扫地机器人,凭借一定的人工智能,自动在房间内完成清扫、吸尘、擦地等工作;智能门锁,可以通过手机APP、指纹等方式解锁;智能手环,不仅可以显示时间,还具有运动量统计和健康管理的作用。 但是你知道这些智能设备的工作原理吗，你知道它们是如何互联互通的吗。智能化的现代生活在带给我们便利的同时，也在培养一种惰性。作为专门从事青少年人工智能教育的机构，优必学认为人工智能教育必须从娃娃抓起，从日常生活中的科技工具开始教起，从人工智能最底层的实践开始教起，建立当代青少年基础的科技素养，以适应人工智能时代的挑战。
目前的人工智能虽然涵盖较广，但比较集中于语音识别、图像识别、机器人以及机器学习这几大块。优必学开办AR积木课程，将传统积木搭建与AR技术结合后，产生新的视觉效果，改变传统积木搭建只在实体空间而无法有效拓展延伸的弊病。AR技术作为一种增强现实技术，是视觉反馈的新得升级，也是人工智能采集图像信息的重要入口。体验AR科技，有助于幼儿对人工智能的技术实现建立初步的体验，产生对高端科技的向往与喜爱。
机器人作为人工智能的重要载体，当然也是课程中的重中之重。在优必学，老师们将指导学员对机器模块进行分化了解，掌握电子模块组合原理，利用各种编程工具对他们进行程序设计与硬件组装，形成具备一定活动能力，甚至自动化运行的各种机械设备，在实践中，深化他们将人工智能的创意转化为具体事物的能力，为进一步的创造奠定基础。 优必学主张要让每个学生学会与智能工具打交道,体验日常生活中的人工智能产品，并进行符合实际，具有实际价值的智能设备设计，形成具体的创造能力。简而言之，优必学认为人工智能教育不是虚无缥缈的，宽泛的，而是必须落到生活与工具的实处，才能充分发挥作用。
人工智能教育发展现状及前景分析 近日，国际人工智能与教育大会与第三届世界智能大会相继召开，各类AI+教育产品竞相亮相。教育部部长陈宝生表示，新一代信息技术的发展为中国教育带来了新的发展契机。随着人工智能技术的不断升级换代与创新变革，AI也在潜移默化改变着生活的方方面面。国内更是诞生了诸如旷视科技、商汤科技、极链科技Video++、依图科技等优秀人工智能初创企业。AI在人类社会中所起到的作用将越发重要，培养人工智能人才将成为教育的重要使命，同时教育方式也将随着人工智能的发展而产生变化。 人工智能教育发展现状 当前，我国已充分认识到人工智能与教育融合发展的重要性，并进行了相关规划布局。教育部副部长钟登华介绍说，2017年，中国政府发布《新一代人工智能发展规划》，提出加快人工智能高端人才培养，建设人工智能学科，发展智能教育。2018年，教育部发布了《高等学校人工智能创新行动计划》，从高等教育领域推动落实人工智能发展。2019年2月，《中国教育现代化20135》发布，提出加快推进信息化时代的教育变革，建设智能化校园，统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台，利用现代技术加快推动人才培养模式改革。在这些政策的引导下，一些地区和学校已经开始了人工智能与教育教学融合的探索。 人工智能和教育的关系越来越密切，因为它可能革新我们的教学方式。相关数据表明，全球大约有2.65亿儿童不能上学，还有约6亿儿童的小学数学、写作、阅读等都不熟练，而人工智能作为新兴技术，已经剧烈改变了孩子们的教育模式。 人工智能可以让声音转换成文字，能通过拍照的方式将纸上的文字全部转换为电子文档，数学、物理等学科都可以通过人工智能来进行批改。也可以帮助说方言的孩子学习普通话和外语。技术的提升和机器的运算处理不断升级，都为人工智能的发展提供了极大的动力支持，也为教育带来了更加便捷的方式。 未来AI+教育应用场景 1.教育环境 利用计算技术实现物理空间和虚拟空间的融合、基于人工智能技术作为智能引擎，建立支持多样化学习需求的智能感知能力和服务能力。 2.学习过程 在各类人工智能技术的支持下，构建认知模型、知识模型、情境模型，并在此基础上针对学习过程中的各类场景进行智能化支持，实现学习者和学习服务的交流、整合、重构、协作、探究和分享。 3.教育评价 在试题生成、自动批阅、学习问题诊断等方面发挥重要的评价作用，还可以对学习者学习过程中知识、身体、心理状态的诊断和反馈，在学生综合素质评价中发挥不可替代的作用，包括学生问题解决能力的智能评价、心理健康检测与预警、体质健康检测与发展性评估，学生成长与发展规划等。 4.教师助理 替代教师日常工作中重复的、单调的、规则的工作，还可以增强教师的其他工作能力，
人工智能技术在教育中应用 学院 专业 研究方向 学生姓名 学号 任课教师姓名 任课教师职称 2013年 6 月 24日
人工智能技术在教育中应用 摘要:人工智能（AI）以及人工智能科学从诞生起，其研究和应用领域就与教育紧密相关。人工智能就是研究让计算机接受教育、提高智能的科学技术。AI的研究成果又反过来应用到应用到教育过程中，促进教育的工作效率、产生新的教学模式。用人工智能技术技术支持教学(过程)的设计、互动分析与评价，进而支持教师及其教学，这已经成为一个重要趋势；本文阐述了教学设计自动化技术、、教学自动测评技术、专家系统、Agent等概念、重点关注的问题，以期为广大教育技术工作者提供一点借鉴. 关键词:人工智能;教学设计自动化;教学自动测评,专家系统，Agent技术 一、教学设计自动化技术 “教学设计自动化”（Automated Instructional Design或Automating Instructional Design，简称AID）是指有效利用计算机技术，为教学设计人员和其他教学产品开发人员在教学设计和教学产品开发过程中提供辅助、指导、咨询、帮助或决策的过程[1]。“教学设计自动化”更为贴切的提法应该是“计算机辅助的教学设计”（Computer Aided Instructional Design，简称CAID） 教学设计是教育技术学最核心的内容之一，教学设计理论的发展为教育技术学的发展奠定了坚实的基础。但是，教学设计仍然是少数教学设计专家的“专利”，在广大教师中普及应用仍然有一定的距离。其原因主要有二，首先教学设计方法需要进一步完善和发展，包括教学设计的过程模式比较复杂、“通用”模式在各种教学情况下的不适应等；其次“设计”的工作量过于繁杂(如内容分析阶段的ABCD方法就是一项复杂的“机械”劳动)。因此，若能让计算机帮助教师完成一些“机械劳动”，让教师把更多的精力关注于学与教的过程和行为，具有非常重要的理论意义和现实意义。 从1984年梅瑞尔首次提出“教学设计自动化”开始，教学设计自动化吸
人工智能课程教学大纲 【课程编码】JSZX0300 【适用专业】计算机科学与技术 【课时】 72(理论)+28(实验) 【学分】 3 【课程性质、目标和要求】 人工智能是计算机科学的重要分支，是计算机科学与技术专业本科生的专业限选课之一。本课程介绍如何用计算机来模拟人类智能，即如何用计算机实现诸如问题求解、规划推理、模式识别、知识工程、自然语言处理、机器学习等只有人类才具备的"智能"，使得计算机更好得为人类服务． 作为本科生一个学期的课程，重点掌握人工智能的基础知识和基本技能，以及人工智能的一般应用．完成如下教学目标： （1）了解人工智能的概念和人工智能的发展，了解国际人工智能的主要流派和路线，了解国内人工智能研究的基本情况，熟悉人工智能的研究领域． （2）较详细地论述知识表示的各种主要方法。重点掌握状态空间法、问题归约法和谓词逻辑法，熟悉语义网络法，了解知识表示的其他方法，如框架法、剧本法、过程法等。 （3）掌握盲目搜索和启发式搜索的基本原理和算法，特别是宽度优先搜索、深度优先搜索、等代价搜索、启发式搜索、有序搜索、A*算法等．了解博弈树搜索、遗传算法和模拟退火算法的基本方法． (4) 掌握消解原理、规则演绎系统和产生式系统的技术、了解不确定性推理、非单调推理的概念． （5）概括性地介绍人工智能的主要应用领域，如专家系统、机器学习、规划系统、自然语言理解和智能控制等． （6）简介人工智能程序设计的语言和工具． (7) 掌握Visual Prolog编程环境，会使用Prolog语言编写简单的智能程序。 要求学生已修过《数据结构》、《离散数据》和《编译原理》。 【教学时间安排】 本课程计 3 学分，理论课时72 ,实验课时28。学时分配如下表所示：
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/766307627.html, 人工智能下的教育发展与实践 作者：蔡志伟宋嘉吕娜 来源：《基础教育参考》2020年第02期 2017年3月，加拿大发布了《泛加拿大人工智能战略》（Pan-Canadian Artificial Intelligence Strategy），这项战略对世界人工智能的发展起到了向导作用。在移动互联网、大数据、超级计算等新理论新技术以及经济社会发展需求的共同驱动下，当前人工智能快速发展，推动着经济社会各领域从数字化、网络化向智能化加速跃升[1]。而人工智能的快速发 展，对于教育领域也有着重要意义，促使教育根据人工智能的适应性进行内部协调和变革。教育需要从执行和决策层面构建机器智能教育的实践范式，进行全新的实施和实践，并从伦理和价值层面促进人类与人工智能的和谐相处，使教育更具个性化与智能化。近几年，有关人工智能在教育领域应用的研究成为了热点。围绕人工智能技术在教育领域的实际应用情况，把握最新的信息，能有效促进中国教育事业的良好发展。因此，对《泛加拿大人工智能战略》进行解读，并思考其在教育领域应用所面临的机遇和挑战，将对未来教育的变革产生重大影响。 一、《泛加拿大人工智能战略》 明确了教育的核心地位 《泛加拿大人工智能战略》反映了加拿大高等研究院（CIFAR）主导的建议。同时，联邦政府的预算书报告中明确指出，2012—2017年共投资1.25亿加元[2]。这是一项重要且目标明确的投资，目的是吸引更多优秀人才加入人工智能研究领域，促进相关研究领域获得更大的创新力，培养高素质人才，并构建人工智能研究中心，汇集来自世界各地的人工智能顶尖人才来检验人工智能的广泛社会影响。 《泛加拿大人工智能战略》的首要目标是对多伦多、蒙特利尔和埃德蒙顿这三座城市的人工智能科研资源进行整合，并建立三个新的人工智能研究和创新卓越中心，这三个中心的负责人均由人工智能领域的专家担任[3]。其中，埃德蒙顿艾伯塔大学的机器情报研究所的科学顾 问一职由里奇·萨顿（Rich Sutton）担任;蒙特利尔的学习算法研究所则由蒙特利尔大学教授约书亚·本吉奥（Yoshua Bengio）创立;多伦多人工智能矢量研究所的首席科学顾问一职由多伦多大学的吉奥夫·辛顿（Geoff Hinton）担任[4]。 在《泛加拿大人工智能战略》的推动下，加拿大的人工智能初创企业数量激增，主要分布在蒙特利尔、多伦多、滑铁卢、埃德蒙顿和温哥华等地区，这些企业极大地促进了人工智能技术在商业领域的应用。如今，加拿大政府已批准成立了六百多家基于人工智能的初创公司，其中许多正在开发具有社会、环境或经济影响潜力的产品和服务。到目前为止，《泛加拿大人工智能战略》一直致力于推进学术研究和学术创新。
中小学人工智能教育现状问题与思考 北京教育科学研究院王振强 在党中央、国务院关于发展人工智能的各项政策的引导下，近年来，人工智能教育呈现蓬勃发展之势。在高等教育领域，高校纷纷设立人工智能学院，创设人工智能专业。在基础教育领域，人工智能教育不仅受到教育行政部门的普遍重视，中小学校纷纷引进各种人工智能教育项目，开发课程、教材。众多科技教育企业也将其视为自身发展的机遇，投入大量资金、技术和人力。 大力发展人工智能技术已经成为国家战略，基础教育顺应国家发展、时代发展的需要责无旁贷。青少年是未来社会发展的生力军和中坚力量，青少年时期是兴趣养成和世界观形成的关键时期。在基础教育领域，研究如何切实有效地开展人工智能教育，提升青少年对人工智能发展现状和研究前沿的认知水平，更好地适应人工智能时代的生活，加深对人工智能所蕴含的技术思想和技术原理的理解，培养综合实践能力和创新精神，激发对人工智能的兴趣，树立投身人工智能事业的志向，既是培养新时代创新人才的重要手段，更是国家经济社会发展的战略需要。 中小学人工智能教育已经成为一个炙手可热的话题，然而如何让人工智能教育真正落到实地，其中还有许多问题值得深入研究。 人工智能技术进入中小学，一方面可以作为教育、教学和学生学习的工具，另一方面可以作为学生学习的内容。以下主要讨论作为学习内容方面的问题。 一、国内中小学人工智能教育现状 1. 国家课程 在中小学阶段设置人工智能相关课程的要求，出现政府文件中，始于2017年国务院印发的《新一代人工智能发展规划》，但其作为高中信息技术学科选修模块教学内容早在2003年就已正式写入教育颁布的《普通高中技术课程标准（试行）》。由于当时技术发展水平和普及程度不高，师资条件欠缺明显，课程内容设置不够合理等多种原因，高中信息技术人工智能选修模块在全国范围内开设状况不佳。在《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》中，人工智能相关内容不仅在选择性必修模块内专门设置，在必修模块中也有所涉及。因此，人工智能作为高中信息技术国家课程的组成部分，已是既定事实，如何在中学开设人工智能相关课程，必然涉及到其与信息技术课程的关系。 信息技术课程是信息技术教育的重要形式，也是教育信息化建设的主要内容之一，是信
人工智能技术在教育中应用-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
人工智能技术在教育中应用 学院 专业 研究方向 学生姓名 学号 任课教师姓名 任课教师职称 2013年 6 月 24日
人工智能技术在教育中应用 摘要:人工智能（AI）以及人工智能科学从诞生起，其研究和应用领域就与教育紧密相关。人工智能就是研究让计算机接受教育、提高智能的科学技术。AI 的研究成果又反过来应用到应用到教育过程中，促进教育的工作效率、产生新的教学模式。用人工智能技术技术支持教学(过程)的设计、互动分析与评价，进而支持教师及其教学，这已经成为一个重要趋势；本文阐述了教学设计自动化技术、、教学自动测评技术、专家系统、Agent等概念、重点关注的问题，以期为广大教育技术工作者提供一点借鉴. 关键词:人工智能;教学设计自动化;教学自动测评,专家系统，Agent技术 一、教学设计自动化技术 “教学设计自动化”（Automated Instructional Design或 Automating Instructional Design，简称AID）是指有效利用计算机技术，为教学设计人员和其他教学产品开发人员在教学设计和教学产品开发过程中提供辅助、指导、咨询、帮助或决策的过程[1]。“教学设计自动化”更为贴切的提法应
该是“计算机辅助的教学设计”（Computer Aided Instructional Design，简称CAID） 教学设计是教育技术学最核心的内容之一，教学设计理论的发展为教育技术学的发展奠定了坚实的基础。但是，教学设计仍然是少数教学设计专家的“专利”，在广大教师中普及应用仍然有一定的距离。其原因主要有二，首先教学设计方法需要进一步完善和发展，包括教学设计的过程模式比较复杂、“通用”模式在各种教学情况下的不适应等；其次“设计”的工作量过于繁杂(如内容分析阶段的ABCD方法就是一项复杂的“机械”劳动)。因此，若能让计算机帮助教师完成一些“机械劳动”，让教师把更多的精力关注于学与教的过程和行为，具有非常重要的理论意义和现实意义。 从1984年梅瑞尔首次提出“教学设计自动化”开始，教学设计自动化吸引了很多教育技术专家、心理学家、人工智能专家和计算机专家的参与并取得了相当多的成果[1]。目前教学设计自动化的研究主要集中在5个方面[1] [2] [3]： (1)提供集成写作工具。如WebCT、WebCL等各大网络教学支撑平台都集成了写作工具，充分利用网络的优势，简化了过程。(2)提供教学设计专家系统。例如，梅瑞尔等人研究与开发的ID Expert就是基于规则的专家系统，它可以根据教学设计人员提供的信息，提出关于课程组织、内容结构、教学策略等方面的建议。 (3)提供教学设计咨询服务。专家系统开辟了教学设计的新领域，但是却抑制了教学设计开发人员创造性的发挥，咨询系统更注重发挥教学设计人员的主观能动性。 (4)提供教学设计的信息管理系统。如学习研究协会 （Institute for Research on Learning）开发的IDE （Instructional Design Environment）系统。(5)提供电子绩效支持系统（EPSS）。如AGD绩效支持系统等。另外，教学设计自动化技术一个最直接的应用是为教师提供教学设计模板。Web Quest就是一个很好的例子，它提供了多套方便适用的教学设计模板，教学设计人员和教师只需填入相应的内容，就可生成WebQuest教学网站，大大降低了教学设计的难度。
人工智能时代下的教育模式研究 1引言 人工智能(Artificial Intelligence, AI)是由计算机科学衍生出来的一个分支，是一门综合应用计算机仿真与模拟技术和延伸人脑功能的学科。人工智能自1956年诞生以来，已经有六十余年的发展历程。 1950年，计算机之父阿兰?图灵提出设想一“机器真的能思考吗”，人工智能的研究目标由此明确。现在公认的人工智能的起源是1956年的达特茅斯会议，约翰?麦卡锡、马文?明斯基以及劳德?香农等人在达特茅斯举行研讨会，提出了“人工智能”这个名词［1］，人工智能的定义简单来说就是让机器完成一些需要人的智能才能完成的任务。近来，人工智能的发展和研究领域越来越广阔。尽管人工智能这个综合性技术不是专门为了教育而产生的，但是伴随着人工智能技术的不断向前推进，教育技术的智能化一直都是教育工作者所追求的理想状态。 2新一轮科技革命引发的教育革命 随着移动互联网的普及，以及可穿戴设备和物联网的快速发展，地球信息圈正在快速成型。从00后尤其是10后开始，他们会觉得现实世界和信息世界没有本质区别，他们与地球信息圈之间就像是鱼和水的关系。现代中小学生是纯粹的信息体，因为他们从小就习惯于在线上获取资讯、搜索知识、开展社交、进行购物、享受娱乐…… 在地球信息圈的发展进程中，信息社会好比是社会主义初级阶段，人工智能社会好比是社会主义高级阶段，虽然更高级，但其经济本质上还是围绕信息、数据展开的。这一代纯粹信息体长大后的核心工作内容，就是处理不断变化流动的信息［2-3］。 新一轮教育革命要做的，是让这些纯粹信息体具备强大的信息处理能力，包括利用人工智能处理定量信息的能力，以及发挥自身处理使命、意义、情感等定性信息的能力，以及发挥自身处理使命、意义、情感等定性信息的能力。 3动手养成信息化思维 人工智能时代的劳动力可以被分为截然不同的两类:擅长利用智能机器的人和不擅长利用智能机器的人。擅长利用机器的能力的培养如同智商的培养一样，要从小培养。这种教育的本质就是通过动手练习，让孩子们习惯于用信息化和数据化的眼光看待我们的现实世界。 3.1人工智能教育进课堂 每一次时代的转型，本质上都是一次知识的转型。 我们以中国近代史为例。近代以来，中国社会要解决的核心问题是：传统社会积累的丰富农
. 人工智能在教育领域的应用（含答案） 一、单选题（共4题，每题5 分） 1、人工智能在技术发展中的三个阶段包括（） ①计算智能 ②感知智能 ③认知智能 ④应用智能 A ①②③ 2、我们目前处于人工智能的第几次浪潮（） A. 第一次浪潮 B. 第二次浪潮 C. 第三次浪潮 D. 第四次浪潮 3、人工智能在教育体系中带来的创新性变革不包括（） B ①③④ C ②③④ D ①②④ A.个性化学习 B. 科学监管 C. 精准教学 D.科学化就业指导 4、AI+教育的个性化教学离不开老师和（）的共同努力。 A.学生 B.家长 C.学校 D.社会 二、多选题（共5题，每题6 分） 5、人工智能和教育应用结合会有哪些优点（） A．为数据采集提供手段，支持从数字化到数据化。 B. 为教师减负增效，减少教师简单重复工作时间。 C. 学生行为个性化分析，以学定教，提升学习效率。 D. 为管理提供大数据决策，为科学治理提供支撑。 6、智能感知交互包括哪些技术（） A、语音合成技术 B、语音识别技术 C、图像绘制技术 D、图像识别技术 7、智慧课堂产品为学生预制了哪些资源（） A. 智能划词搜索 B.智能口语评测 C.智能教学工具 D.化学实验微观可视 8、当前教学中存在的问题（） A、如何开展因材施教 B、如何解决课业负担过重 C、如何提高教学的效果 D、如何实现科学管理 9、AI+教育具有哪些优势（） A、学习一流教育经验并持续迭代优化 B、提升师生为中心的个性化服务能力 C、智能辅 助和人机协同优化教育治理D、迎合教育与时代发展前景 三、填空题（共6题，每题5 分） 10、人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。 11.人工智能是有关“智能主体”的研究与设计的学问，而“智能主体”是指一个可以 并做出行动以达至目标的系统。 12、考试大数据的采集包括网阅和______。 13、教育改革，贯穿了人类文明的的发展史。而重大变革。的到来，正在推动教育形态发生新的
人工智能在学校创客方面的应用 随着人工智能的兴起和各种新型设备的出现，以及人 工智能产品走进了校园，创客教育和人工智能结合在了一起。人工智能诞生于创新教育，是科技创新的产物，同时 又凭借其先进的设备，强大的功能，在某些方面满足了创 客教育的需求。可以说创客教育是一种教育理念，而人工 智能是实现这种教育理念的设备载体，二者的结合促进了 创客教育的发展。 一、教学环境-----智慧校园。 环境影响教学行为，从而影响教学结果。学习需要一个 良好的环境，需要一个良好的氛围，孟母三迁就说明了环 境对教育的重大影响。人工智能对教学环境的影响也是十 分明显的，在有意和无意当中影响着学生的学习和生活。 创客教学指的是创新教学，创新教学需要有一个创新的环境，而人工智能正好满足了这一点。随着信息化的普及很 多学校都普及了校园网，教师也都具有了信息化的设备， 比如手机、电脑，这些都是人工智能的产物，在很大程度上方便了教师查看资料，丰富了教学内容，从而提高教学质量。除此之外高中学生也享受到了人工智能带来的变化，最为具有代表性的就是“一卡通”，学生的一张卡具备了吃饭，打
水，图书馆等各种功能，“一卡通”在很大程度上方便了学生的学习和生活，使用学校的角角落落。人工智能的普及改变了校园的学习和生活氛围，对创客教学起着积极的促进作用，整体师生都在感受着人工智能带来的变化，享受着人工智能带来的科技成果，同时也将这些成果运用到了教学领域，促进了教学的创新，同时也促进了人工智能本身的发展。 二、教学模式-----智慧教学。 多媒体教学已经不是新现象，在多年前已经普及到了教学当中。多媒体相比较传统教学具有相当大的优势，它将色彩、动图、特效等结合在了一起，一方面可以丰富课堂教学内容，扩展课堂教材的知识，另一方面它以娱乐化的方式提升了教学的趣味性，满
人工智能在教育中的应用 国务院印发的《新一代人工智能发展规划》明确指出，人工智能成为国际竞争的新焦点，应逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科，培养复合型人才，形成我国人工智能人才高地。此次规划出台，将会加快编程培训进入中小学课堂的实施进度，对于人工智能在教育中如何应用，主要包括以下几点： 师资分配 利用人工智能可以实现师资资源重新分配。传统教育模式中，存在严重的师资力量分配不均匀的问题，也导致了教育的不均衡、不平等。 当投入了人工智能教育以后，各地的教师可以将自己的资源制成课件，无论在世界哪一个地方，孩子们享受到的教育资源都是相同的。人工智能让各地师资力量取长补短。 交流平台 人工智能以及区块链技术还可以为教育工作者搭建共建平台。在人工智能教育领域中，喵爪组建开放式共建平台，供技术创新者和教育创新者共同合作，开发基于项目制学习和人工智能创新教育的学习内容。这样的内容可以在喵爪星球虚拟学习空间里，通过其注册的喵爪账号在喵爪平台上参与学习，这有利于社群里的人互相学习共同促进。而且，区块链技术也可以保证学生隐私以及学生数据的真实性。 资源迅速更新 人工智能将促进教育资源的迅速更新，更加轻便。传统教育大部分是依赖于纸质书籍的，而纸质书籍有几个重大的缺点：不易更新、非常沉重、保存困难。一旦更新，原有的书籍便相当于作废等。 如果改用人工智能教育方式，更新只需要一瞬间，服务器上传后，用户只要联网更新数据就可以获取最新版本。学生也不必再背着沉重的书包，甚至在未来可能会由机器人代替学生背负学习资料。这种轻便及时的教育方式比传统教育少了许多麻烦。 负担优化 传统教育是制式的，教师对学生能力的训练大多数只能通过作业，而且家长盲目地给孩子报各种补习班，造成孩子时间的浪费，同时也破坏了孩子的学习兴趣，造成了巨大的影响。 人工智能模式的教育中，智能教育模式会对孩子掌握的知识进行一个评测。对于孩子已经掌握的知识，除了一段时间以后的温习以外，将减少其在学习过程中的出现率，保证孩子
绪论 1、人工智能带来的变化包括（）。 无人驾驶 智慧城市 智能家居 对话机器人 答案: 无人驾驶,智慧城市,智能家居,对话机器人 第一章 1、新工科教育改革的背景包括（）。 全球产业发展变革 国家战略发展需要 工程教育发展变革 大学生自我提升需要 答案: 全球产业发展变革,国家战略发展需要,工程教育发展变革 2、新工科的三个“新”指的是（）。 新式 新兴 新型 新生 答案: 新兴,新型,新生 3、通过广泛的竞品分析、痛点分析、需求分析、战略分析等方法来确定出产品的概念化设计，属于项目学习流程的（）阶段。 项目介绍（项目描述）
项目解析 项目实施 成果推广 答案: 项目解析 4、包括产品原型设计、产品的交互、产品的技术、产品包装、产品制作、产品运营等完整的产品生命周期进行仿真，属于项目学习流程的（）阶段。 项目介绍（项目描述） 项目解析 项目实施 成果推广 答案: 项目实施 5、项目成果进行包装展示，属于项目学习流程的（）阶段。 项目小结 项目解析 项目实施 成果推广 答案: 项目小结 6、产品推广到市场中，属于项目学习流程的（）阶段。 项目小结 项目解析 项目实施 成果推广
答案: 成果推广 7、项目学习是不需要老师角色的学习方式。（） 对 错 答案: 错 8、每一次项目学习的最后结果都会不同。（） 对 错 答案: 对 9、对项目教学描述错误的是（）。 可通过编队分组将不同知识、性格、任务差异的学生组合教学 学生扮演不同角色，各个学生因材施教，实现个性化教育。 以教师教为主，学生被动学习 强调团队小组合作。 答案: 以教师教为主，学生被动学习 10、项目学习的三个特点是（）。 以教师为中心转变为以学生为中心 以产品为中心转化为以消费者为中心 以课本为中心转化为以项目为中心 以课堂为中心转变为以实践为中心 答案: 以教师为中心转变为以学生为中心,以课本为中心转化为以项目为中心,以课堂为中心转变为以实践为中心 第四章
人工智能在教学中的应用与实现 随着现代科技的飞速发展，多媒体计算机在教育领域得到了广泛应用，并对教育、教学过程产生着深刻影响。为了使教学改革能与之相适应，需要引入先进的教学手段，而使用计算机辅助教学系统(Computer Aided Instruction, CAI)可以提供理想的教学环境，容易激发学习者的学习积极性和主动性，从而显著提高教学效果。多媒体技术的日益发展以及与其它领先技术的结合，必然促进CAI的进一步发展。人工智能(Artificial Intelligence, AI)是20世纪50年代中期兴起的一门新兴边缘科学，它既是计算机科学的一个分支，又是计算机科学、控制论、信息论、语言学、神经生理学、心理学、数学、哲学等多种学科相互渗透而发展起来的综合性学科。人工智能又称为智能模拟，是用计算机系统模仿人类的感知、思维、推理等思维活动。它研究和应用的领域包括模式识别、自然语言理解与生成、专家系统、自动程序设计、定理证明、联想与思维的机理、数据智能检索等。例如，用计算机模拟人脑的部分功能进行学习、推理、联想和决策；模拟医生给病人诊病的医疗诊断专家系统；机械手与机器人的研究和应用等。本文针对CAI的发展前景，重点论述人工智能技术对CAI，尤其是对智能化CAI产生的重大影响，并通过一个实例说明实现的思路与设想。 计算机辅助教学系统及其现状 1 计算机辅助教学系统 计算机辅助教学(CAI)即利用计算机代替教师进行教学，把教学内容编成各种“课件”，学习者可以根据自己的程度选择不同的内容进行学习，从而使教学内容多样化、形象化，便于因材施教。如各种教学软件、试题库、专家系统等。CAI无论是在普通教育、高等教育还是在继续教育中都扮演着重要的角色。在国外，CAI课件已经广泛应用于学校和家庭中，并收到了很好的效果。在我国，尽管CAI的研究起步较晚，但发展很快，自上世纪80年代起，已有一批实力雄厚的高等院校把CAI的发展列为重点研究课题。 2 计算机辅助教学的现状 CAI的实现需要应用AI技术及编制复杂的程序，如自然语言理解、知识表示、推理方法等，一些AI技术的特殊应用成果，如代数说明、符号合成、医疗诊断及理论证明等均被应用于CAI系统，以提高其智能性和实用性。 早期绝大多数CAI课件大都使用决策理论和随机学习的模式，它极大地简化了学习过程的表达形式。例如早期的地质教学系统(SCHOCAR)等。后来，随着人工智能技术的发展，CAI系统中添加了学生的学习行为及训练策略，同时AI技术被应用于建立学习顾问模块(存放所要教课程的问题和技能)。这种方法能控制训练策略并给出适合学生的学习内容。目前为了获取对课程知识表示和控制的灵活性和模块性，有些CAI系统还用AI技术来表示训练计划和策略。例如多数程序设计语言的CAI均属此例。 到目前为止，所使用的绝大多数传统的CAI都是将全部教学信息以编程方式预置于课件中，这样的CAI课件一旦制作完成，任何较大的教学改动都会给维护工作带来极大的不便。因此现有的CAI系统面临许多挑战，它主要存在以下几方面的问题。 （1）缺乏开放性 不具有开放性是目前CAI课件最大的缺点。使用者无法对课件进行任何修改，只能利用已有资源按设定的路线进行教学。其弊端在于：① 固定内容的局限性使课件的适用面狭窄；②设定的运行路线使授课缺乏自主性；③授课的针对性不强；④无法利用新出现的资源在较高起点上进行二次开发。 （2）缺乏人机交互能力 现有CAI大多以光盘作为信息的载体，将教材中的内容以多媒体的形式展现出来，教学信息
创新型人工智能教学改革与实践 摘要:人工智能是计算机科学与技术专业的一门重要专业课程,是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科。探讨就3个方面内容进行:启发式传授人工智能解决问题的非结构化的思想;成体系的实验训练;与毕业论文、学校大学生科研项目资助计划、国家大学生创新性实验计划相对接的科研训练。上述3个方面层层递进、环环相扣,是体系完整的创新型人工智能教学实践。 关键词:人工智能;理论传授;实验训练;科研训练 人工智能(Artificial Intelligence,AI)是计算机科学与技术专业的一门重要专业课程,是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科。它研究如何用计算机模仿人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、思考、规划以及问题求解等思维活动,并以此解决需要人类专家才能处理的复杂问题,例如咨询、诊断、预测、规划等决策性问题[1]。人工智能是一门涉及数学、计算机、控制论、信息学、心理学、哲学等学科的交叉和综合学科。目前,人工智能很多研究领域,如自然语言处理、模式识别、机器学习、数据挖掘、智能检索、机器人技术、智能计算等都走在了信息技术的前沿,有许多研究成果已经进入并影响了人们的生活。 2003年12月5日,国内第一个“智能科学与技术”本科专业在北京大学诞生[2],它标志着我国智能科学与技术本科教育的开始,对我国智能科学技术人才培养和智能科学与技术学科建设起到极大的带动作用。目前,人工智能课程的教学存在几个问题:首先,注重讲授理论知识,实验环节滞后,这不利于培养学生的实践能力,更谈不上实践创新。其次,人工智能是交叉学科,内容比较繁杂,各种教材的内容不一样,授课没有统一的体系,学生学习时抓不住重点,不能理解人工智能的根本方法和思想。一般说来,计算机专业的其他课程,如网络技术、数据库技术、算法分析与设计等,都是求解结构化问题的基本技术,而人工智能技术则是解决非结构化、半结构化问题的有效技术。最后,人工智能科学与技术飞速发展,但目前人工智能只被视为一门专业课,课程讲授和人工智能没有作为一个研究方向结合起来,也没有把传授课本知识和引导启发创新结合起来。 适应知识经济发展的高等教育,要把培养创造精神和创新能力摆在突出的位置。创新是基础研究的生命,而高等学校的教学只有与科研紧密结合,才能在培养学生的创新精神方面有所作为。为此,针对人工智能的课程特点,我们积极开展研究型教学、研究型学习,提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力的研究与实践。在教材上,我们选用了清华大学出版社出版、马少平等编写的《人工智能》。我们的教学研究与实践的主要内容包括三个方面:启发式传授人工智能解决问题的非结构化的思想;成体系的实验训练;以及与毕业论文,学校大学生科研项目资助计划,国家大学生创新性实验计划相对接的科研训练。这三个主要方面,层层递进、环环相扣,是体系完整的创新型人工智能教学实践。下面,我们就这三个方面
人工智能与教育运用 一、专家系统简介摘要:自从1965 年世界上第一个专家系统DENDRAL 问世以来，专家系统的技术和应用，在短短的 30 年间获得了长足的进步和发展。特别是20 世纪80 年代中期以后，随着知识工程技术的日渐丰富和成熟，各种各样的实用专家系统如雨后春笋般地在世界各地不断涌现。构建专家系统用到的思维方式可能是各种认知工具中最难的,因为它需要形式推理与逻辑推理,建构专家系统需要智力上的参与和挑战。本文首先介绍了专家系统的概念和理论及发展概况，并着重分析他们的应用和发展前景。人工智能结课报告二、关键字:专家系统、人工智能、专家控制引言将人工智能理论和专家系统技术很好的融合，可充分利用现代计算机技术模拟专家的推理和思维过程, 得出正确的判断和解决方案，他们的应用广泛，前景美好。21 世纪是智能科学、生命科学及其信息集成并融合的时代，作为现代信息技术的精髓，人工智能技术自然成为了新世纪科学技术的前沿和焦点，专家系统是从人工智能领域的研究发展而来的。专家控制系统是新兴的一门学科，它是以知识为基础，把人工智能领域的专家系统技术与控制理论方法相结合，进行灵活的控制并实现复杂问题的控制，专家控制涉及低层控制和高层控制两个方面专家系统。可以说是应用于某一专门领域，拥有该领域相当数量的专家级知识，能模拟专家的思维，能达到专家级水平，能像专家一样解决困难和复杂的实际问题的计算机(软件)系统。人工智能结课报告三、专家系统概念和理论人工智能领域中发展起来的专家系统是一种在特定领域内基于知识的具有专家智能水平的计算机程序。它通过模拟专家的思维过程，利用人类专家知识和解决问题的经验方法来处理专家领域的难题，对于知识的控制系统，它