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
是按预置的教学流程机械式地提供给学习者，学习者使用CAI课件学习是完全被动的。在课堂教学中，一般只能通过教师按预定的课件流程进行操作，无论学生还是教师都不能很好地参与教与学的过程，因此人机交互没有很好地实现。
（3）忽视课程本身的特点
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。例如：在讲授计算机图形学中各种曲线或曲面的生成算法时，如果能在课件中直接动态地展示这些图形的生成过程，充分发挥计算机辅助教学的优点，无疑会使计算机图形学的教学更具有吸引力，从而大大提高教学效率。
（4）缺乏教师与学生的互动
现有CAI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。教师不能完全了解学习者的情况，学生在碰到问题时不能向教师求助，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。同时由于缺乏网络支持，现有的绝大多数CAI课件都是在单机环境下运行的，它们无法利用网络的优势使知识内容快速更新，当然更无法提供便捷的学习讨论空间、随时随地的师生交流方式以及远程教学实现的条件。
（5）缺乏教学策略
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的，这样的课件制作“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，着眼点在于对学生学习新知识、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”。
（6）缺乏智能性
现有的CAI课件系统不能对不同程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。对教师而言，其教学不能积极地参与其中，不能根据系统提供的信息按照学生的认知模型为其准备最适合的学习内容，更不能给予不同方式的教学模式与方法，因此不具有智能性。
综上所述，现有的CAI存在许多问题，随着新技术的不断出现，这些问题将使CAI越来越不能适应新的要求。因此以智能CAI为代表的新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。
3 智能化计算机辅助教学系统(ICAI)
智能计算机辅助教学系统(Intelligent Computer Aided Instruction, ICAI)以认知学为理论基础，将AI技术应用于CAI，是智能化的CAI。在ICAI系统中，学生的学习可以借助于智能化计算机对大量知识进行选择、判断、处理，使学习内容更有针对性，从而提高学习效果。
教学过程是一个复杂的教与学的思维过程。它需要教师以其专门知识和经验为依据，经过吸收、讲解、推理、示例、综合等多个步骤才能较好地完成。一个教学型专家系统的任务是根据学生的特点、弱点和基础知识，以最适当的教学方案和教学方法对学生进行教学和辅导。因此，从AI的角度看，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及学生进行学习并得以实现的“专家系统”。因而，在CAI中引人AI思想，即使用专家系统的方法、工具，构建智能CAI(即ICAI)。这样构建成的专家系统的主要特点是具有诊断和调试修改功能、具有良好的人机界面。
在智能CAI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AI的核心技术之一，也是将AI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CAI
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。教学与学习过程即是对知识库中的知识进行推理，并最终得出所需结果的过程。由于专家系统主要是由知识库与推理机组成的，因此，它也是智能计算机辅助教学系统的核心技术。
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：
浅谈人工智能与教育 “人工智能”具有全球性、开放性、个性化等特征。它从全方位改变了人们的生活，教师自然也受到它带来的挑战。所以，很多人有提出“人工智能”威胁论的观点，预言未来很多工作都会被“人工智能”所取代，教师也被列在被取代的职业当中。当然，也有专家预言教师职业被取代的可能性还是较低的。不管如何，我们要理性地看待“人工智能”对教师的影响，需要重新思考教师在教育中的职责和功能。个人认为，教师的工作中有部分繁琐、机械、重复的，这些部分可以由“人工智能”来处理，毕竟“人工智能”逻辑和数据处理方面能力更强。人工智能以其超大数据、复杂程序、惊人速度、自我生成、人机对话、机机对话，甚至情感温度，一步步向我们逼近，以至改变我们目前的在校学习、班级授课、教师权威、书本为上、机械练习、死记硬背等现状。人类所具有的同情心、直觉、好奇心、想象力、求知欲、创造力、社交能力等特质是“人工智能”时代人类存在的价值之所在，这是机器所不具备的东西。因此，教师作为一种职业不会被取代，而是会深度融合，从而进入教师用人工智能辅助教学的新时代，各自互相协作，发挥自身优势。 “人工智能”将改变教师的教学方式。在当下“人工智能”时代，教师必须跟紧时代的步伐，及时更新教育教学观念，实现教学转型。死记硬背、大量刷题，机器肯定会秒杀人类。”经过学习和训练之后的“人工智能”机器人可以与学生进行互动，回答学生提出的一些问题，对学
生的学习状况进行评估和诊断，还可以进行作业批阅，评测、辅导学生做练习、模仿性训练等，这些需要教师花费大量时间、精力的工作都将被“人工智能”取代。“人工智能”时代，教师需要很好的运用它获取各种教育资源，利用现成的“大数据”，及时分析教学中的各种案例与问题，进行高效教学。比如，对于数学教学，可以将每个知识点的讲解形成视频资源，或者将某种典型题型的形成视频资源，供同学们反复的学习，这样也可以将教师从中解放出来。包括对于这些典型问题的疑难点解答、解体规范性等都可以通过“人工智能”机器人来实现。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/d311707430.html, 浅议在互联网时代人工智能与教师的关系 作者：程宏亮 来源：《学习与科普》2019年第21期 摘要：人工智能無疑已是当今最热门话题之一。为了进一步促进人工智能与教育的融合发展，北京市教委日前下发了《北京促进人工智能与教育融合发展行动计划》。在计划中，提出了六项具体任务：推动基础教育阶段人工智能素养教育;加强人工智能职业教育和技能培训完善高校人工智能领域人才培养体系;优化高校人工智能领域科技创新体系;推动人工智能在教育领域的应用示范;加强人工智能与教育的国际交流合作。 关键词：互联网;人工智能;核心素养; 可以说，人工智能已经渗透到了我们教育的方方面面。人们已经进入了5G的信息传输的高速公路，5G网络的理论下行速度为10Gb/s，相当于下载速度1.25GB/s，这比现行的4G技术快了100倍。信息的高速传递首先可以实现万物互联，这种互联的状态已经很大程度上改变了我们的生活，简单的人工智能，可以轻松的取代高速公路上的收费人员，银行里的工作人员，餐厅的服务人员。如果人工智能具备了自身学习的能力，需要高级思维能力的翻译家、作家、医生、律师在理论上都可以被取代，AlphaGoMaster3：0完胜柯洁，就是最好的证明。人类现在恐慌的是，要不要持续的开发AlphaGo深度学习的能力，答案是开发AlphaGo的DeepMind团队宣布了AlphaGo “退役”的决定，因为击败人类顶尖棋手已经不再是它的目标。信息的高速传递的人工智能的开发必然会推动文明的进步，作为文明继承者和传播者的教师，从职能上来看，肯定会受到极大的冲击，然而事实是真的如此吗？笔者想从以下几个方面来谈谈自己的观点。在谈自己观点之前，我们先来了解两条信息。 第一个信息是：扎克伯格夫妇在给女儿的信中就预言了未来教育的四大趋势，一是学生将根据自身的兴趣、需要和目标来寻找教师，学习将是个性化、定制化的;二是基于互联网的学习将突破时空限制，同样也不会受到同龄人学习进度的束缚;三是学习将不再是记忆前人的经验、知识，而是掌握可实践的技能，甚至探索前所未有的领域;四是教师将不再是一种全职职业，它将不受年龄、职称、学历的限制，只要某个人在某个领域很牛就可以在这个领域灵活地教学生。 第二个信息是：BBC 基于牛津大学卡尔·佛雷和米歇尔·奥斯本（ Frey & Osborne，2016）的数据系统分析了365种职业在未来的“被淘汰率”，结果显示，电话推销员、打字员、会计、保险业务员、银行职员等，这些职业被替代率均在百分之九十以上。淘汰率比较低的是，艺术家为3. 8%，科学家为6. 2%，律师、法官为3. 5%，牙医、理疗师为2. 1%，建筑师为1. 8%等，这些职业被取代率很低，尤其是教师职业的被取代率只有0. 4%。
《人工智能》详细教学大纲 《人工智能》教学大纲 课程代码：130234 课程性质：专业必修 学分学时数： 5/80 适用专业：计算机应用技术 一、课程的性质和目的 （一）课程性质 人工智能是计算机科学理论基础研究的重要组成部分，人工智能课程是计算机科学技术专业的专业拓展选修课。通过本课程的学习使学生了解人工智能的提出、几种智能观、重要研究领域，掌握人工智能求解方法的特点。掌握人工智能的基本概念、基本方法，会用知识表示方法、推理方法和机器学习等方法求解简单问题等。 （二）课程目的 1、基本理论要求： 课程介绍人工智能的主要思想和基本技术、方法以及有关问题的入门知识。要求学生了解人工智能的主要思想和方法。 2、基本技能要求： 学生在较坚实打好的人工智能数学基础（数理逻辑、概率论、模糊理论、数值分析）上，能够利用这些数学手段对确定性和不确定性的知识完成推理；在理解Herbrand 域概念和Horn 子句的基础上，应用Robinson 归结原理进行定理证明；应掌握问题求解（GPS ）的状态空间法，能应用几种主要的盲目搜索和启发式搜索算法（宽度优先、深度优先、有代价的搜索、A 算法、A*算法、博弈数的极大—极小法、α―β剪枝技术）完成问题求解；并能熟悉几种重要的不确定推理方法，如确定因子法、主观Bayes 方法、D —S 证据理论等，利用数值分析中常用方法进行正确计算。 3、职业素质要求：结合实战，初步理解和掌握人工智能的相关技术。 二、教学内容、重（难）点、教学要求及学时分配 第一章：人工智能概述（2学时） 1、讲授内容： （1） 人工智能的概念 （2） 人工智能的研究途径和方法 ………………………………………………
本技术公开基于百度智慧课堂人工智能教学管理系统与方法，用于解决现有的学生在学习编程的过程中，原始编译代码不直观，人工智能教学的直观的教学素材较少，从而使学生上手难和兴趣低的问题，包括图形化编程模块、服务器、数据库、脑力测试模块、数据采集模块、学生登录模块、用户登录模块、学习解答模块和编程征集模块；本技术学生通过操作集成和封装好的函数块调用AI程序，让学生对于编程有更加直观的理解，使学生在轻松有趣的环境下，学习AI编程；通过对学生的问题以及执行失败的程序进行顺序，便于老师对问题进行合理排序解答；通过对教学程序进行征集以及合理的筛选，便于丰富教学中的教学素材，为学生提供更好的教学。 权利要求书 1.基于百度智慧课堂人工智能教学管理系统，其特征在于，包括图形化编程模块、服务器、数据库、脑力测试模块、数据采集模块、学生登录模块、用户登录模块、学习解答模块和编程征集模块； 所述图形化编程模块用于学生通过电脑终端操作集成和封装好的函数块形成调用AI程序，图形化编程模块将调用AI程序翻译为计算机编程程序并执行； 所述学生登录模块用于学生提交学生信息、注册和登录并将注册成功的学生信息发送至服务器内进行存储，数据采集模块用于采集学生通过电脑终端操作集成和封装好的函数块的操作
时长并将其发送至服务器内；所述学习解答模块用于对学生提交的编程问题和编程程序进行排序解答，具体排序解答步骤为： 步骤一：设定学生记为XRi,i＝1、……、n；当学生提交编程程序，则将编程程序发送至图形化编程模块进行计算机执行，执行成功，则生成成功指令；执行失败，则生成失败指令，图形化编程模块将成功指令发送至学生的电脑终端，将失败的指令发送至学习解答模块； 步骤二：学习解答模块对学生进行解答值计算，获取服务器内学生的操作时长并标记为CXRi；设定学生提交的编程问题和编程程序的次数记为PXRi；学生提交的编程问题和编程程序的提交时间记为T1XRi；设定系统当前时间记为T2XRi 步骤三：根据提交时间和系统当前时间计算时间差得到提交时长并标记为TXRi； 步骤四：利用公式获取得到学生的解答值JDXRi；其中v1、v2、v3、v4、v5均为预设比例系数固定值；λ为校准系数，取值3.7368214；ZDXRi为学生综合测试值；ZJXRi为学生征集值； 步骤五：对学生的解答值进行由大到小进行排序，依照排序顺序依次将该学生提交的编程问题和编程程序发送至AI编程教学老师的电脑终端上；AI编程教学老师通过电脑终端对依照排序对学生的编程问题或编程程序进行解答，并将解答结果发送至学生的电脑终端上。 2.根据权利要求1所述的基于百度智慧课堂人工智能教学管理系统，其特征在于，所述脑力测试模块用于对学生进行脑力测试并计算，具体测试步骤如下： 步骤一：学生佩戴脑波检测设备；同时向学生的电脑终端发送测试试题； 步骤二：学生通过电脑终端对测试试题进行测试，并将点击测试试题的时间标记为测试开始时间，提交测试试题答案的时间为结束测试的时间；同时学生的测试总数增加一次；根据测试开始时间和结束测试的时间的差值获取得到测试时长并标记为S； 步骤三：设定学生提交的测试试题答案记为Hi，i＝1、……、n；测试标准答案记为Bi,i＝
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
为了推动平罗四中教师主动适应信息化、人工智能等新技术变革，积极有效开展教育教学，结合石嘴山市互联网+教育和人工智能助推教师队伍建设工作，我校启动实施人工智能助推教师队伍建设行动试点工作。为保证试点工作科学有效开展，特制定如下工作方案：一、工作目标 通过开展人工智能助推教师队伍建设行动试点工作，探索人工智能助推教师管理优化、助推教师教育改革、助推教育教学创新，助推教育教学研究精准化，实现教师队伍建设与人工智能的全面融合，逐步达到教师人人想用、人人会用、人人用好人工智能技术的新局面，为在平罗县推开人工智能助推教师队伍建设行动，探索模式，积累经验，奠定基础。 二、组织机构 组长：王学强 副组长：杨贵勇王宏远张强 成员：王学礼朱丽娟任涛王兴华贾尚仁曹华 马成宏王敏李晶杨正国芦学玲魏美凤 三、工作内容 （一）以“三通两平台”为抓手，为人工智能助推教师队伍建设行动保驾护航。2019年年初，我校与中国移动合作，由移动公司承担校内网络教学环境建设，提升网速，实现校园宽带网络全覆盖、优质资源班班通、网络学习人人通，为人工智能助推教师队伍建设行动打下坚实的基础。 （二）以“宁夏教育资源云平台”为依托，提高教师信息化水平和自主筛选、加工、整合教学资源的能力。学校定期统计教师利用网络从事教学活动的频率、课件使用效果和教师自己制作的课件资源的数量，对教师的教学活动及信息技术应用水平进行评价，对学生的学习进展进行统计分析，教学资源收集、大数据分析为学校教学活动提供技术条件支撑。 （三）利用教学助手、希沃授课助手让课堂更精彩。课堂上教师要会用手机控制电脑上的ppt放映，而且会利用手机拍照功能，把学生做的题直接传输到电脑那一端，在大屏幕上显示学生的作业、作品，还有聚光灯的效果，把周围都打上黑光，只有老师想出示的部分是亮的，像一个魔幻的舞台一样，大大的提高学生的注意力。希沃授课助手软件不仅要在有网络的情况下运用，在没有网络或网络突发掉线等情况时依然会用，可以用电脑上的热点解决这个问题，在无网络的情况下，也可以使用这个软件。 (四）利用思维导图，打造高效课堂，撬动课堂教学变革。全校教师认真学习思维导图的理论和实际操作，选派青年教师参加各级各类关于“思维导图”方面的培训，回校后分组传帮带。校内培训抓实抓牢，利用课堂展示、教学研讨、专题讲座等活动，将思维导图与学科课程有机整合，体现思维导图在课堂教学中的高效性。 (五）实施“洋葱数学智慧课堂”，达到以学生为主体，以学习为核心，以会学为标志。遵循以学定教，以人为本；课前推送，自主探究；实时诊断，即时补救；智能管理，学情数据统计，高效交互；资源汇聚，多样呈现。让“洋葱数学”达到课堂知识容量最大化、有效信息交互量最大化、思维活动容量最大化，追求“人人皆全面学会”，实现学校班级的群体教学与学生个性化学习的深度融合。
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》课程教案 第一章绪论 教学内容：本章首先介绍人工智能的定义、发展概况及相关学派和他们的认知观，接着 讨论人工智能的研究和应用领域，最后简介本书的主要内容和编排。 教学重点： 1．从不同科学或学科出发对人工智能进行的定义； 2．介绍人工智能的起源与发展过程； 3．讨论人工智能与人类智能的关系； 4．简介目前人工智能的主要学派； 5．简介人工智能所研究的范围与应用领域。 教学难点： 1．怎么样理解人工智能； 2．人工智能作为一门学科有什么意义； 3．人工智能的主要学派与其争论焦点； 教学方法：课堂教学为主，充分利用网络课程中的多媒体素材来表示抽象概念。 教学要求：重点掌握人工智能的几种定义，掌握目前人工智能的三个主要学派及对人工智能的理解，一般了解人工智能的主要研究范围和应用领域。 1.1 人工智能的定义与发展 教学内容：本小节主要介绍目前对人工智能的几种定义，并对人工智能的起源和发展进行了总结和分析。 教学重点：几种人工智能的定义和人工智能发展的几个重要时期。 教学难点：理解人工智能的定义与本质。 教学方法：课堂讲授为主。 教学要求：从学科和能力的角度深刻理解人工智能的定义，初步了解人工智能的起源及其发展过程。 1.1.1人工智能的定义 定义 1智能机器 能够在各类环境中自主地或交互地执行各种拟人任务(anthropomorphic tasks) 的机器。 定义 2人工智能(学科) 人工智能 ( 学科 ) 是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。它的近期主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智力功能，并开发相关理论和技术。 定义 3人工智能(能力) 人工智能 ( 能力 ) 是智能机器所执行的通常与人类智能有关的智能行为，如判断、推理、
人工智能在教育领域的应用30个案例 --个性化学习 VIPKID--个性化学习体系 该公司个性化学习体系覆盖从学习行为数据搜集、数据分析与运用、个性化学习效果实现等功能。该体系通过学习过程与结果数据的回归验证，指导教学的开展，为外教持续赋能，帮助学生定制个性化的学习成长路径。 在互联网1对1的教学中，VIPKID人脸识别技术的应用可以有效监测孩子的接受程度、喜好、专注度、开心值等，通过大数据来全程追溯孩子的学习过程，发现孩子学习中的专注度、教师沟通有效性、存在的问题和喜好，进行有针对性的强化和补充，从而让学习效果更高效。 该体系实现了智能师生最优匹配，让学生遇到最适合的老师，并对用户数据进行深度挖掘，分析出学生的学习特性与偏好。系统通过人工智能技术采集北美外教授课数据，为老师在教学语言、技能等多层维度划定数百个标签，然后通过智能算法匹配，向学员推荐最合适其本人的外教。此外，公司还通过人脸识别技术、大数据实时跟踪每位学生的学习情况，根据每个学生的学习进度和个人特点制定个性化学习图谱。
CoCoMio--智能语言学习助手 CoCoMio是一个专注于语言学习的智能助手研发初创公司。该公司通过深度学习的技术和自然语言理解的技术,向用户提供智能的,个性化的语言教育服务. CoCoMio所创建的平台通过丰富的媒体资源,带有反馈功能的书写创意输出,以及重复性的闪卡与智能引擎结合,为学习者提供优秀的教学服务,每个用户可以根据他们的偏好选择学习的内容, CoCoMio的系统可以帮助学习者识别学习最重要的单词,短语和语法,从而创建专属的学习内容,目前CoCoMio的应用程序专为希望学习西班牙语的英语使用者群体服务。 Coursera--个性化在线课程设计系统 通过人工智能的技术对求学者的知识素养、学习能力和知识需求进行机器学习,最终能快速地针对个体进行课程设计并个性化呈现,从而达到真正的因材施教和个性化的学习体验,以及支持发展比较迅速的新近业务项目。 PITUTOR--个性化智慧教育系统 PI TUTOR能迅速理解用户学习过程中的行为,为用户提供个性化体验,实现因材施教。 该系统支持动态书写识别,用户可以在允许范围内输入任意题目,系统支持合理的解法。在解题的过程中,系统会精确找出用户每一步所犯的错误和不足,给出针对性建议。在用户需要帮助时,系统会依据用户特点推荐最佳的辅导方法,从而让用户按最有效的方式进步,该系
我认识的人工智能与教师教学 江西省上饶市广丰区东关小学祝志伟 自从Alpha Go陆续战胜了包括李世石、柯洁等在内的围棋世界顶尖高手之后，人工智能瞬间“火”了，火速成为2017年、2018年最火热的话题之一。如今各行各业都在谈人工智能“AI”，那么人人都在谈的AI到底是什么呢? 人工智能就是用计算机来代替人类做一些繁杂的运算。它计算正确率很高，反应也很快。这都源于人类嵌入式储存的知识库。脱离了人类输入的知识库，那么它的创新能力应该是为0。人脑是充分体现人类从学习到运用，再到创新的一个复杂的运算核心。它是我们人类所能运用的最犀利的武器和最突出的代表。没有人脑，我们人类，也就失去了存在的意义。综上所述，人工智能是绝对不能代替人脑的。所谓的人工智能，它的智能并不是真正的智能，还是人工输进去各种程序和知识，使他获得一个正确而迅速的一个应变。所以，或许它可以战胜许多人，但战胜不了创新的人。 而教育，就是人类对于自身成长以及知识的传承、运用和创新。什么是真正的教育？德国著名哲学家雅斯贝尔斯形象地描绘为，用一棵树撼动另一棵树，一朵云推动另一朵云，一颗心灵唤醒另一颗心灵。教师正在努力从教学的主宰者、知识的灌输者向学生的学习伙伴、引导者的方向转变。但是，自人工智能出现起，就存在一种人工智能威胁论，假设未来人工智能不仅在教育的技术层面，而且在知识层面应
用得越来越成熟，那么人工智能是否会取代人类教师呢? 人工智能将会是新时代教师的得力助手。但它永远不可能取代老师。因为老师并不是单纯的授业解惑。“师者，传道授业解惑也。”未来人工智能不会完全替代教师，但是在人工智能时代，教师的角色会发生比较大的变化。“一些比较重复的劳动，像知识的传递，技能的训练，这些是能够被人工智能取代的，教师角色的变化他们可以把精力、才华放在更重要的地方就是育人的部分，就是属于传道的部分。未来人类教师核心价值我觉得更多是在育人。”老师不单单要引导学生的知识与情感。还要引导他们人生观，价值观，世界观。还要培养他们的创新意识，创新能力。以上这些内容之中，人工智能所能做到的，就只是知识的层面。其余的那种人与人之间的，面对生存和情感传递，以及影响和创新，人工智能是完全不可能做到的。就算看起来好像是做到似的，但从我们人类的心理上来说，面对着冷冰冰的机器是绝对不可能有温暖的感觉。那么在潜意识里面，始终是两种完全不同的物种，所以两者交流不可能是欣然和惬意的。更不可能是深层次心悦诚服的那种引领后的追随，追随后的开拓。人工智能说到底，就是披着科学高度的一种高级工具而已。它完全不具备主观能动性。所以，它完全替代不了教师这个教育中最重要的角色。如果哪个国家要用人工智能完全替代老师的角色，我敢断言，他们国家一定正在快速走向了灭亡。 人工智能进入教育的使命应该是让教师腾出更多地时间和精力，创新教育内容、改革教学方法，让教育变得更好。目前人工智能在教
《人工智能》课程教学大纲 课程代码：H0404X 课程名称：人工智能 适用专业：计算机科学与技术专业及有关专业 课程性质：本科生专业基础课﹙学位课﹚ 主讲教师：中南大学信息科学与工程学院智能系统与智能软件研究所蔡自兴教授 总学时：40学时﹙课堂讲授36学时，实验教学4学时﹚ 课程学分：2学分 预修课程：离散数学，数据结构 一.教学目的和要求： 通过本课程学习，使学生对人工智能的发展概况、基本原理和应用领域有初步了解，对主要技术及应用有一定掌握，启发学生对人工智能的兴趣，培养知识创新和技术创新能力。 人工智能涉及自主智能系统的设计和分析，与软件系统、物理机器、传感器和驱动器有关，常以机器人或自主飞行器作为例子加以介绍。一个智能系统必须感知它的环境，与其它Agent和人类交互作用，并作用于环境，以完成指定的任务。 人工智能的研究论题包括计算机视觉、规划与行动、多Agent系统、语音识别、自动语言理解、专家系统和机器学习等。这些研究论题的基础是通用和专用的知识表示和推理机制、问题求解和搜索算法，以及计算智能技术等。 此外，人工智能还提供一套工具以解决那些用其它方法难以解决甚至无法解决的问题。这些工具包括启发式搜索和规划算法，知识表示和推理形式，机器学习技术，语音和语言理解方法，计算机视觉和机器人学等。通过学习，学生能够知道什么时候需要某种合适的人工智能方法用于给定的问题，并能够选择适当的实现方法。 二.课程内容简介 人工智能的主要讲授内容如下： 1.叙述人工智能和智能系统的概况，列举出人工智能的研究与应用领域。 2.研究传统人工智能的知识表示方法和搜索推理技术，包括状态空间法、问题归约法谓词逻辑法、语义网络法、盲目搜索、启发式搜索、规则演绎算法和产生式系统等。 3.讨论高级知识推理，涉及非单调推理、时序推理、和各种不确定推理方法。 4.探讨人工智能的新研究领域，初步阐述计算智能的基本知识，包含神经计算、模糊计算、进化计算和人工生命诸内容。 5.比较详细地讨论了人工智能的主要应用，包括专家系统、机器学习、自动规划、Agent、自然语言理解、机器视觉和智能控制等。对于应用内容，根据学时，有选择地进行讲授。 6.评述近年来人工智能的争论，讨论人工智能对人类经济、社会和文化的影响，展望人工智能的发展。 以上内容反映了人工智能的最新进展，理论联系实际，具有很好的针对性。 三.教学内容和学时安排
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
《人工智能技术发展趋势及应用》试题及答案 (一) 单选题，每题 2 分，共 20 题。 1. 下列有关人工智能的说法中，不正确的是（）。 (A)人工智能是以机器为载体的智能 (B)人工智能是以人为载体的智能 (C)人工智能是相对于动物的智能 (D)人工智能也叫机器智能 2. 以下属于素养性知识的是（）。 (A)为人处事方面的知识 (B)行业性知识 (C)分析性知识 (D)创造性知识 3. 本课程提到，人工智能皇冠上的明珠是（）。 (A)数据智能 (B)读写智能 (C)逻辑智能 (D)语言智能 4. 根据本课程，以下哪项不属于情感分析四维模型的内容（）。 (A)读音知情 (B)读脸知情
(C)读搏知情 (D)读书知情 5. 人工神经网络发展的第一次高潮是（）。 (A)1986年启动“863计划” (B)1977年，吴文俊创立吴方法 (C)1957年，罗森布拉特提出感知机神经元关系 (D)1985-1986年提出误差反向传播算法 6. 人工智能在围棋方面的应用之一是AlphaGo通过（）获得“棋感”。 (A)视觉感知 (B)扩大存储空间 (C)听觉感知 (D)提高运算速度 7. 以下哪项不属于教育信息化的三个阶段（）。 (A)教育创新化 (B)教育技术化 (C)教育智能化 (D)教育智慧化 8. 以下不属于人工智能对当前经济社会冲击最大的四个领域的是（）。 (A)制造 (B)教育
(C)艺术 (D)金融 9. 2013年，麻省理工学院的基础评论把（）列为第一大技术突破。 (A)机器学习 (B)人工智能 (C)智能围棋 (D)深度学习 10. 根据本课程，过去生产一台哈雷机车需要21天，但在工业4.0时代，只需要（）就可以把私人定制的摩托车交给客户，极大提高了生产效率，同时满足用户的个性化需求。 (A)2天 (B)24小时 (C)12小时 (D)6小时 11. 根据本课程，根据相关机构数据分析，中国制造业总体成本与美国相比（） (A)远远低于美国 (B)远远高于美国 (C)已经几乎相等同 (D)无法判断 12. 根据本课程，高速公路自动驾驶属于智能网联汽车的哪个发展阶段？（） (A)驾驶辅助 (B)部分自动驾驶
人工智能与教育融合 当前我国教育领域中存在诸多难题亟待解决，譬如：教育资源分配不均、教师队伍水平参差不齐、教育实践应试倾向明显等，打造优质均衡教育的探索一直在进行。通过人工智能与教育的融合，发挥人工智能与人类智能各自优势能够为解决这些困境提供契机。 我们认为，人工智能与教育融合所追求的理想形态就是兼具人性化和智慧化特征的智慧教育2.0。 智慧教育指的是依托于教育信息技术所打造的教育信息生态系统，以实现信息技术与教育的深度融合，培育受教育者的智慧。智慧教育的理念对教育实践具有正面的推动作用，但是上述只是智慧教育的第一层次，可以把它称为智慧教育1.0。而智慧教育2.0 则更进一步，它依托于人工智能与人类智能的深度融合，精准高效地促进受教育者的个性化成长。 智慧教育2.0的核心发展就是超越对一般信息技术的整合，直接把高级的信息技术即人工智能完美融合到教育活动中来。由于人工智能发展尚处于弱智能阶段，其发展的具体路径仍需探索，对智慧教育2.0 的现有认识还处在“盲人摸象”阶段。但是基于现有对教育实践、人类智能和人工智能的反思认识，能够勾勒出人工智能与教育融合后生成的智慧教育2.0 的初步理想形态。 一、人工智能与教育融合的智慧教育2.0 目标将侧重学生软素养培育 把个体成长需求的核心素养分为软、硬两类，只是一种粗线条的宏观区分，可以把学生的读、写、算等直观外显的素养称之为“硬素养”，相对地，把学生的自省能力、坚毅品性、人际能力、领导能力、想象力、创造力、情感力、道德力和合理价值观等称之为软素养。 对照2016 年发布的《中国学生发展核心素养》的“基本要点”和“主要表现描述”，研究发现，在国家厘定的这些“关键的”“高级的”“共同的”素养系列中，大多数素养可以归入“软素养”范畴。由此可知，与传统工业社会重视对学生读、写、算等基本的工作领域需要的硬实力培养不同，软素养是当今社会，尤其是进入人工智能时代的当下教育目标的重点。 当前的教育太过强调知识与（考试）技能，工业社会所需的读、写、算培训遮蔽了坚毅品性、人际能力、想象力、创造力、道德价值观等“软素养”的培育，而软素养正是人类区别于人工智能的独一无二的品质。那些耗费大量时间强化的、基于读、写、算的知识记忆和重复性技能，在人工智能时代将会被人工智能轻易取代，因为人工智能不只能做到这些，且比人类更精于此，人工智能完成此类工作会更加精确、快速、稳定，且不知疲倦。
人工智能在教学中的应 用与实现 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
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，教学信息是按预置的教学流程机械式地提供给学习者，学习者使用CAI课件学习是完全被动的。在课堂教学中，一般只能通过教师按预定的课件流程进行操作，无论学生还是教师都不能很好地参与教与学的过程，因此人机交互没有很好地实现。
人工智能课程教学大纲 【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：
【教学内容要点】 教学要求的层次 课程的教学要求大体上分为三个层次：了解、理解和认识。了解即能正确判别有关概念和方法；理解是能正确表达有关概念和方法的含义；认识是在理解的基础上加以灵活应用。 第一章绪论 一、学习目的要求 1、了解人工智能的定义、起源与发展 2、了解人工智能的研究与应用领域 3、理解人工智能求解方法的特点 二、主要教学内容 1、人工智能的定义、起源与发展 2、人工智能的研究与应用领域 3、人工智能求解方法的特点 第二章知识表示方法 一、学习目的要求 1、认识状态空间法 2、理解问题归约法 3、认识谓词逻辑法 4、认识语义网络法 5、认识框架表示 6、认识剧本表示 7、理解过程表示 二、主要教学内容 1、状态空间法 2、问题归约法 3、谓词逻辑法 4、语义网络法 5、框架表示 6、剧本表示