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篇1

人工智能是一門綜合的交叉學科，涉及計算機科學、生理學、哲學、心理學、哲學和語言學等多個領域。人工智能主要研究用人工的方法和技術，模仿、延伸和擴展人的智能，實現機器智能，其長期目標是實現人類水平的人工智能。[1]從腦神經生理學的角度來看，人類智能的本質可以說是通過后天的自適應訓練或學習而建立起來的種種錯綜復雜的條件反射神經網絡回路的活動。[2]人工智能專家們面臨的最大挑戰之一是如何構造一個可以模仿人腦行為的系統。這一研究一旦有突破，不僅給學習科學以技術支撐，而且能反過來促使人腦的學習規律研究更加清晰，從而提供更加切實有效的方法論。[3]人工智能技術的不斷發展，使人工智能不僅成為學校教育的內容之一，也為教育提供了豐富的教育資源，其研究成果已在教育領域得到應用，并取得了良好的效果，成為教育技術的重要研究內容。

人工智能的研究更多的是結合具體領域進行的，其主要研究領域有：專家系統、機器學習、模式識別、自然語言理解、自動定理證明、自動程序設計、機器人學、博弈、智能決策支持系統、人工神經網絡和分布式人工智能等。[4]目前，在教育中應用較為廣泛與活躍的研究領域主要有專家系統、機器人學、機器學習、自然語言理解、人工神經網絡和分布式人工智能，下面就這些領域進行闡述。

一 專家系統

專家系統是一個具有大量專門知識與經驗的程序系統，它使用人工智能技術，根據某個領域中一個或多個人類專家提供的知識和經驗進行推理和判斷，模擬人類專家的決策過程，以解決那些需要專家決定的復雜問題。[5]專家系統主要組成部分為：知識庫，用于存儲某領域專家系統的專門知識；綜合數據庫，用于存儲領域或問題的初始數據和推理過程中得到的中間數據或信息；推理機，用于記憶所采用的規則和控制策略的程序，使整個專家系統能夠以邏輯方式協調地工作；解釋器，向用戶解釋專家系統的行為；接口，使用戶與專家系統進行對話。近幾十年來，專家系統迅速發展，是人工智能中最活躍、最有成效的一個研究領域，廣泛用于醫療診斷、地質勘探、軍事、石油化工、文化教育等領域。

目前，專家系統在教育中的應用最為廣泛與活躍。專家系統的特點通常表現為計劃系統或診斷系統。計劃系統往前走，從一個給定系統狀態指向最終狀態。如計劃系統中可以輸入有關的課堂目標和學科內容，它可以制定出一個課堂大綱，寫出一份教案，甚至有可能開發一堂樣板課，而診斷系統是往后走，從一個給定系統陳述查找原因或對其進行分析，例如，一個診斷系統可能以一堂CBI（基于計算機的教學，computer-based instruction）課為例，輸入學生課堂表現資料，分析為什么課堂的某一部分效果不佳。在開發專家計劃系統支持教學系統開發（ISD）程序的領域中最有名的是梅里爾（Merrill）的教學設計專家系統（ID Expert）。[6]

教學專家系統的任務是根據學生的特點（如知識水平、性格等），以最合適的教案和教學方法對學生進行教學和輔導。其特點為：同時具有診斷和調試等功能；具有良好的人機界面。已經開發和應用的教學專家系統有美國麻省理工學院的MACSYMA符號積分與定理證明系統，我國一些大學開發的計算機程序設計語言、物理智能計算機輔助教學系統以及聾啞人語言訓練專家系統等。[7]

目前，在教育中，專家系統的開發和應用更多的集中于遠程教育，為現代遠程教育的智能化提供了有力的技術支撐。基于專家系統構造的智能化遠程教育系統具有以下幾個方面的功能：具備某學科或領域的專門知識，能生成自己的提問和應答； 能夠分析學生的特征，評價和記錄學生的學習情況，診斷學生學習過程中的錯誤并進行補救教學；可以選擇不同的教學方法實現以學生為主體的個別化教學。[8]目前應用于遠程教育的專家系統有智能決策專家系統、智能答疑專家系統、網絡教學資源專家系統、智能導學系統和智能網絡組卷系統等。

二 機器人學

機器人學是人工智能研究是一個分支，其主要內容包括機器人基礎理論與方法、機器人設計理論與技術、機器人仿生學、機器人系統理論與技術、機器人操作和移動理論與技術、微機器人學。[9]機器人的發展經歷了三個階段：第一代機器人是以 “示教―再現”方式進行工作；第二代機器人具有一定的感覺裝置，表現出低級智能；第三代機器人是具有高度適應性的自治機器人，即智能機器人。目前開發和應用的機器人大多是智能機器人。機器人技術的發展對人類的生活和社會都產生了重要影響，其研究和應用逐漸由工業生產向教育、環境、社會服務、醫療等領域擴展。

機器人技術涉及多門科學，是一個國家科技發展水平和國民經濟現代化、信息化的重要標志，因此，機器人技術是世界強國重點發展的高技術，也是世界公認的核心競爭力之一，很多國家已經將機器人學教育列為學校的科技教育課程，在孩子中普及機器人學知識，從可持續和長遠發展的角度，為本國培養機器人研發人才。[10]在機器人競賽的推動下，機器人教育逐漸從大學延伸到中小學，世界發達國家例如美國、英國、法國、德國、日本等已把機器人教育納入中小學教育之中，我國許多有條件的中小學也開展了機器人教育。

機器人在作為教學內容的同時，也為教育提供了有力的技術支撐，成為培養學習者創新精神和實踐能力的新的載體與平臺，大大豐富了教學資源。多年來，我國中小學信息技術教育的主要載體是計算機和網絡，教學資源單一，缺乏前瞻性。教學機器人的引入，不僅激發了學生的學習興趣，還為教學提供了豐富的、先進的教學資源。隨著機器人技術的發展，教學機器人種類越來越多，目前在中小學較為常用的教學機器人有：能力風暴機器人、通用機器人、未來之星機器人、樂高機器人、納英特機器人、中鳴機器人等。

三 機器學習

機器學習是要使計算機能夠模仿人的學習行為，自動通過學習來獲取知識和技巧，[11]其研究綜合應用了心理學、生物學、神經生理學、邏輯學、模糊數學和計算機科學等多個學科。機器學習的方法與技術有機械學習、示教學習、類比學習、示例學習、解釋學習、歸納學習和基于神經網絡的學習等，近年來，知識發現和數據挖掘是發展最快的機器學習技術。機器學習（自動獲取新的事實及新的推理算法）是使計算機具有智能的根本途徑，對機器學習的研究有助于發現人類學習的機理和揭示人腦的奧秘。[12]

隨著計算機技術的進步和機器學習研究的深入，機器學習系統的性能大大提高，各種學習算法的應用范圍不斷擴大，例如將連接學習用于圖文識別，歸納學習、分析學習用于專家系統等，大大推動了在教育中的應用，例如在建構適應性教學系統中，用機器學習與樸素的貝葉斯分類器動態了解學生的學習偏好，有較高的準確率[13]。基于案例的推理（case-based reasoning，CBR）是一種新興的機器學習和推理方法，其核心思想是重用過去人們解決問題的經驗解決新問題，在計算機輔助教育方面，已經出現了基于CBR的圖形仿真教育系統，并且，針對個體特征的教育教學方法研究也有所突破。[14]另外，數據挖掘和知識發現在生物醫學、金融管理、商業銷售等領域的成功應用，不僅給機器學習注入新的生機，也為機器學習在教育中的應用提供了新的前景。

四 自然語言理解

自然語言理解就是研究如何讓計算機理解人類的自然語言，以實現用自然語言與計算機之間的交流。一個能夠理解自然語言信息的計算機系統看起來就像一個人一樣需要有上下文知識以及根據這些上下文知識和信息用信息發生器進行推理的過程。[15]自然語言理解包括口語理解和書面理解兩大任務，其功能為：回答問題，計算機能正確地回答用自然語言提出的問題；文摘生成，計算機能根據輸入的文本產生摘要；釋義，計算機能用不同的詞語和句型來復述輸入的自然語言信息；翻譯，計算機能把一種語言翻譯成另外一種語言。由于創造和使用自然語言是人類高度智能的表現，因此對自然語言處理的研究也有助于揭開人類高度智能的奧秘，深化對語言能力和思維本質的認識。[16]

自然語言理解最早的研究領域是機器翻譯，隨著應用研究的廣泛開展，也為機器人和專家系統的知識獲取提供了新的途徑，例如由MIT研制的指揮機器人的自然語言理解系統SHRDLU就可以接收自然語言，進行人機對話，回答關于桌面上積木世界中的各種問題。同時，對自然語言理解的研究也促進了計算機輔助語言教學和計算機語言設計等方面的發展，例如“希賽可”網絡智能英語學習系統，這個基于網絡的“人-機”語境的建立，突破了普通英語教師和傳統的單機的多媒體教學軟件所能具備能力限制，也比建立于網絡的“人-人”語境更具靈活性，可以為遠程學習者提供良好的英語學習支持，在國內第一次系統地將用自然語言進行的人機對話系統應用在計算機輔助外語教學上，在國際上也是一種創新。[17]

五 人工神經網絡

人工神經網絡就是在對大腦的生理研究的基礎上，用模擬生物神經元的某些基本功能的元件（即人工神經元），按各種不同的聯結方式組織起來的一個網絡，其目的在于模擬大腦的某些機理與機制，實現某個方面的功能，例如可以用于模仿視覺、模式識別、聲音信號處理、控制、故障診斷等領域，人工神經元是人工神經網絡的基本單元。[18]人工神經網絡有兩種基本結構：遞歸（反饋）網絡和多層（前饋）網絡，兩種主要學習算法：有指導式學習和非指導式學習。

人工神經網絡從模擬人類大腦神經網絡的結構和行為出發，具有大規模并行、分布式存儲和處理、自組織、自適應和自學習能力，特別適合于處理需要同時考慮許多因素和條件的、不精確和模糊的信息處理問題，[19]這使人工神經網絡具有更大的發展潛能，目前已經開發和應用的人工神經網絡模型有30多種。人工神經網絡在教育中的應用大多是與教學專家系統相結合，以此來改進教學專家系統的性能，提高智能性，使其在教學過程中對突發問題具有更好的應對能力。人工神經網絡在學校管理中也得到應用，例如采用誤差反傳算法（BP）的多層感知器已應用于高校管理之中。

六 分布式人工智能(Distributed Artificial Intelligence，DAI)

分布式人工智能是分布式計算與人工智能結合的結果，研究目標是要創建一種能夠描述自然系統和社會系統的精確概念模型，主要研究問題是各Agent之間的合作與對話，包括分布式問題求解和多Agent系統兩個領域。[20]分布式人工智能系統一般由多個Agent組成，每個Agent又是一個半自治系統，Agent之間及Agent與環境之間進行并發活動并進行交互來完成問題求解。[21]由于分布式人工智能系統具有并行、分布、開放、協作和容錯等優點，在資源、時空和功能上克服了單智能系統的局限性，因此獲得了廣泛的應用。

分布式人工智能中的Agent和多Agent技術在教學中的應用逐漸受到關注。在教學中引入Agent可以有效地提高教學系統的智能性，創造良好的學習情境，并能激發學習者的學習興趣，進行個性化教育。目前，Agent和多Agent技術多用于遠程智能教學系統，通過利用其分布性、自主性和社會性等特點，提高網絡教學系統的智能性，使教學資源得到充分利用，并可實現對學習者的學習行為進行動態跟蹤，為學習者的網絡學習創造合作性的學習環境。在網絡教學軟件中應用Agent技術的一個典型是美國南加利福尼亞大學（USC）開發的教學Adele（Agent for Distance Education - Light Edition） [22]。Agent技術在網絡教學軟件中取得的良好效果，促進了研究者對分布式人工智能在教育中的應用研究。

綜上所述，科學技術的發展將會推動人工智能技術在教育中應用的廣度和深度。從人工智能的應用趨勢來看，人工智能在教育中應用的擴展可以通過以下三個方面進行：一是人工智能與其他先進信息技術結合。人工智能已經與多媒體技術、網絡技術、數據庫技術等有效的融合，為提高學習效率和效度提供了有力的技術支持，而引起教育技術界廣泛關注。[23]例如人工智能技術通過與多媒體技術相結合，可以提高智能教學系統的教學效果；與網絡通訊技術相結合，可以提高和改進遠程教育的智能性。二是人工智能應用研究領域間的集成。人工智能應用研究領域之間并不是彼此獨立，而是相互促進，相互完善，它們可以通過集成擴展彼此的功能和應用能力。例如自然語言理解與專家系統、機器人的集成，為專家系統和機器人提供了新的知識獲取途徑。三是人工智能的研究和應用出現了許多新的領域，它們是傳統人工智能的延伸與擴展，這些新領域有分布式人工智能與Agent、計算智能與進化計算、數據挖掘與知識發現以及人工生命等[24]，這些發展與應用蘊藏著巨大潛能，必將對教育產生重要的影響。

技術發展不斷發揮著引導教育技術研究的作用，一種新興技術的出現總是會掀起相應的研究熱潮, 引發對技術在教育中應用的探討、評價以及與傳統技術的對比。[25] 人工智能作為一門交叉的前沿學科，雖然在基本理論和方法等方面存在著爭論，但從其研究成果與應用效果來看，有著廣闊的應用前景，值得進一步的開發和利用。

參考文獻

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篇2

目前，“弱人工智能”已經滲透到我們生活的方方面面：搜索引擎、實時在線地圖、手機語音助手、智能客服等都運用了人工智能技術。盡管人工智能要從感知、行為和認知三個維度全面模擬甚至超越人類，還有很長的路要走，但目前的AI憑借強大的計算能力、存儲能力和大數據處理能力，已經改變著傳統教育模式與教育形式，在破解教育資源不均、提高教育效率和教學質量、提供個性化精準化教學、優化教育評價系統等方面將發揮重要作用。

浙江西湖高等研究院人工智能研究室主任于長斌認為，人工智能下一步應用可能是遠程教育、自我強化教育，甚至是教育領域的機器換人。從人工智能現階段研究成果來看，機器人做數學題、英語題完全沒有問題，有科學家還成功用人工智能自動生成科研和學術論文，其中有一些甚至被期刊錄用。

高考機器人

在今年6月7日的“高考”中，人工智能機器人AI-Maths在數學科目的兩套試題考試中分別取得了105分和100分的成績。整個答題過程中，機器人不聯網、不連接題庫、無人工參與，全由機器人獨立完成解答。研究人員表示，由于AI-Maths在識別自然語言時遇到了一些困難，導致部分考題失分。

AI-Maths先后解答了2017年數學科目高考的北京文科卷和全國Ⅱ卷的試題，分別用時22分鐘和10分鐘，北京文科卷得分105分，全國Ⅱ卷（數學）得分100分。對這臺機器人來說，解答一道題目的時間最快不到一秒。此前總共做了不到500套試卷，大約12000道數學題。而一個中國學生，按照每天10道數學題估算，到高考前已經做了大約30000道數學題。

考試結果顯示，這臺高考解題機器人在不依賴大數據的前提下，邏輯分析能力遠超人類，但在文意理解、多樣性思維上要比人類遜色得多。參與閱卷的資深數學老師表示，AI-Maths相當于中等成績水平的高中畢業生，失分主要是因為“讀不懂題目”，遇到一些人類語言（而非數學語言）時，無法理解。

專家指出，這次機器人不得高分的原因較多，首先這個機器人并沒有代表機器人的最高水平，其次機器人沒有聯網，不能夠聯想自己的知識，這樣得低分也是理所當然的了。經過更多的訓練和學習以后，未來AI-Maths會取得更好的成績。

該機器人是由成都準星云學科技有限公司研發的一款以自動解題技術為核心的人工智能系統，誕生于2014年。該公司參與了科技部的863“超腦計劃”。

同時進行的另一場機器人高考測試中，學霸君的Aidam首次與6名高考理科狀元在北京同臺PK，解答2017年高考文科數學試題。Aidam的成績為134分，6名狀元的平均分為135分。Aidam答題耗時9分47秒。為了展示，Aidam當天答題放慢了六倍速度，平時每道題完成時間應該在7-15秒。

從2014年開始，國內人工智能引領者科大訊飛就聯合了包括北大、清華等在內的超過30家科研院校和企業，共同開啟了一項隸屬國家863計劃的“高考機器人”項目，他們希望通過這個項目的實施，研制出能夠參加高考并在2020年考上北大、清華的智能機器人。“超腦計劃”匯集了國內近60%的人工智能專家，其重點就是要研究突破機器的知識表達、邏輯推理和在線學習能力。

目前，高考機器人在英語學習方面也取得階段性成果：一是翻譯，已經能夠讓翻譯能力達到高考入門水平。二是在廣東地區的英語高考、中考場景中，在發音準不準、填空題選擇題，判斷你懂不懂知識上，機器已經超過人工。三是口語作文實現突破。比如給學生一個題目《My Mother》，現在AI機器的評測打分已經比人類打分更精準。

有人提出了一個十分滑稽的問題，那就是人工智能要是通過高考考上大學，是不是意味著我們的教育培養出來的就是考試的機器？這個問題的邏輯不一定嚴密，但巧妙地折射出了現行教育體制的一些問題。如果以應試為主的教育方式不改變，智能機器取代老師幾乎是必然。更可怕的是，這樣的教育培養出的人也將被智能機器淘汰。

AI閱卷批改作業

面對龐大的考生規模和多種多樣的考試，專家和老師閱卷成為一個獨特的景觀。從傳統的紙筆閱卷到網上閱卷，再到今天的機器智能閱卷，AI可以輕松解決繁重復雜的閱卷難題，大大提高閱卷的效率和質量。

通過對試卷進行數字化掃描、格式化處理，轉換成機器可識別的信號，機器就能按閱卷專家的評判標準，進行自動化閱卷，還可以自動檢測出空白卷、異常卷，并給出最終的評閱報告及考試分析報告。原來三個月的工作，現在一周就能完成，而且更準確、公正。

中國教育部考試中心對“超腦計劃”的閱卷工作進行了驗證，結果是，在“與專家評分一致率、相關度”等多項指標中，機器均優于現場人工評分。

除了代替人工閱卷，人工智能還可以幫老師做批改作業、備課等重復枯燥的工作，不僅節省大量時間，還可以減少工作量。

語音識別和語義分析技術的進步，使得自動批改作業成為可能，對于簡單的文義語法，機器可以自動識別糾錯，甚至是提出修改意見，這將會大大提高老師的教學效率。

今年兩會期間，科大訊飛董事長劉慶峰在提案中提到，科大訊飛的英語口語自動測評、手寫文字識別、機器翻譯、作文自動評閱技術等已通過教育部鑒定并應用于全國多個省市的高考、中考、學業水平的口語和作文自動閱卷。而基于國家“十三五”863“基于大數據的類人智能關鍵技術與系統”階段性成果構建的“訊飛教育超腦”已在全國 70% 地市、1 萬多所學校應用。

國外也有多個智能測評公司和實踐案例。GradeScope是美國加州伯克利大學一個邊緣性的產品，它旨在簡化批改流程，使老師們更專注于教學反饋。目前有超過150家知名學校采用該產品。MathodiX是美國實時數學學習效果評測網站，算法會對每一步驟都進行檢查、反饋。

美國教育考試服務中心（ETS）是世界上最大的私營非盈利教育考試及評估機構，已經成功將AI引入SAT和GRE論文批改，同人類一起扮演評卷人角色。

計算機科學家喬納森研發了一款可進行英語語法糾錯的軟件，不同于其他同類型軟件的是，它能夠聯系上下文去理解全文，然后做出判斷，例如各種英語時態的主謂一致，單復數等。它將提高英語翻譯軟件或程序翻譯的準確性，解決不同國家之間的交流問題。

雖然人工智能可以閱卷、批改作業，但誠如《信息時報》刊發的《推廣“機器人老師”可為廣大教師減壓》一文所言：教育需要尊重“異質思維”，同樣的問題，學生會給出差異化、個性化的答案；目前“機器人老師”在閱卷、批改作業的時候會有明顯的局限性，可能更適用于客觀題卻不適用于主觀題。

不可否認，最初機器是用來輔助人工教學的，未來的趨勢則是人輔助機器，而這個過程會一次次重塑考、學、教、管的服務流程。未來，當進入強人工智能和超人工智能時代，機器人更像是老甚至在許多方面超越老師。

機器人當老師

城鄉、區域教育鴻溝，擇校問題，學區房問題，都是教育教學資源不均衡導致的，歸根到底是優秀教師的稀缺，而智能教育機器人則是解決這一問題的有力工具。“機器人老師”不僅有助于解決師資不足和師資結構不合理等難題，還能大大緩解社會矛盾，促進教育公平。

目前國內已涌現出像魔力學院這樣的創業公司。幾年前魔力學院創始人張海霞從北大畢業時，她的畢業論文是國內最早對人工智能教學進行研究的學術論文，同時在上大學期間，她就已經是新東方出國留學部最好的英語老師。這種雄厚的技術和教學背景，讓她成為國內最早一批人工智能領域的創業者。

“與大多數互聯網教育領域的產品不同，魔力學院從一開始，我們要解決的問題就是用人工智能機器替代老師進行講課。曾經有很多投資人建議我們妥協一下，暫時用真人老師講課，后面再一步步地進化到人工智能老師，但我們從來沒有妥協。”張海霞說。

直到2016年3月，魔力學院第一個商業化的版本上線，企業開始有了第一筆收入，成為全球在人工智能老師這個領域第一家產品上線的創業公司，也是第一家實現了持續收入和盈利的創業公司。至今，在人工智能老師這個領域，魔力學院的相關產品仍然是惟一能從教、學、練、測各個維度提供人工智能老師教學的公司。

目前在新東方也開始這樣的實驗，教室里沒有人類老師上課，機器人將重要知識點經過搜集和教學設計后，用非常幽默的方式向學生傳授，從課堂效果來看，“學生很愿意聽”。

新東方教育集團董事長俞敏洪認為，未來10年內，教師七成教學內容一定會被機器取代。不過，缺少人類老師的教學必然不完整，因為課堂教學不光是把知識點告訴學生，更需要對學生開展知識融合、創造性思維、批判性思維等能力訓練。對于這些思維方式的訓練教學，機器人老師還無法勝任。“未來的課堂將是機器人智能教學、老師情感和創新能力的發揮及學生學習的三者結合。”

除了民辦教育在積極引入機器人老師，我國的“福州造”教育機器人已在部分城市的學校開始“內測”，今后有望向全國中小學推廣。這款教育機器人除了幫助老師朗誦課文、批改作業、課間巡視之外，還能通過功能強大的傳感器靈敏地感知學生的生理反應，扮演“測謊高手”角色。一旦和“學生機”綁定，可更清楚地了解學生對各個知識點的掌握情況。

對于機器人老師，國外早有應用。2009年，日本東京理科大學小林宏教授就按照一位女大學生的模樣塑造出機器人“薩亞”老師。“薩亞”皮膚白皙、面龐清秀，皮膚后藏有18臺微型電機，可以使面部呈現出6種表情。她會講大約300個短語，700個單詞，可以對一些詞語和問題做出回應，還可以學會講各種語言。“薩亞”給一班10歲左右的五年級學生講課，受到新奇興奮的孩子們的極大歡迎。

教育是塑造靈魂的特殊職業，教師是人類靈魂的工程師，面對的都是活生生的具有不同個性情感的學生，在價值觀塑造和創新思維啟發方面，“機器人老師”有著明顯的局限性。盡管機器人老師不知疲倦，知識淵博，能平等地對待學生，加上它的特殊身份能激發學生的學習興趣和動力，然而機器人永遠無法完全替代“真正的人類教師”。

當老師們從繁重的重復性工作中解放出來，實際上可以將更多的時間和精力花在富有創造性的工作上。比如培養學生的素質和情商，激發學生對學習的熱情，鼓勵學生獨立思考，形成自己的價值觀和思想體系，成為有美好人格和創新能力的個體。

實際上，老師充當的是一個引導者、啟發者的角色，老師做的應該是“準備環境-引導孩子-觀察-改進環境-再引導-退出-再觀察”。極少干預和不斷引導，讓孩子能最大限度地擁有獨立性、專注度和創造力。

機器人進課堂是大勢所趨。不久的將來，人類老師將負責進行情感、心理、人品、人格上的健康教育和品德教育，以及各類知識的融會貫通、學習方法的引導、創新能力的培養。而知識教育這部分，將會以“機器換人”的形式讓渡給人工智能。這將對老師提出更高的要求，因為除知識教育外的這些教學內容，需要由真正有能力的老師來傳授。“老師要避免被機器取代，就要先避免自己成為機器。”

可見，教師需要快速適應現代化教學需要，熟練使用各類領先科技產品，提升綜合素質，這將決定教師本人的去與留，更是教育希望與未來的關鍵所在。

個性化教育

因材施教在我國已有2000多年歷史，但在我國應試教育大環境下，根據學生不同的認知水平、學習能力以及自身素質來制定個性化學習方案，真是說易行難。當傳統思想與尖端科技相結合，因材施教的可行性有了大幅提高。人工智能介入后，個性化教育有兩條實現途徑。

一是構建知識圖譜。構建和優化內容模型，建立知識圖譜，讓學生可以更容易地、更準確地發現適合自己的內容。國外這方面的典型應用是分級閱讀平臺，推薦給學生適宜的閱讀材料，并將閱讀與教學聯系在一起，文后帶有小測驗，并生成相關閱讀數據報告，老師得以隨時掌握學生閱讀情況。

Newsela將新聞與英語學習融為一體。通過科學算法衡量讀者英語水平，抓取來自《彭博社》《華盛頓郵報》等主流媒體的內容，由專人改寫成不同難度系數的版本。LightSail也是相同應用，不過它的閱讀材料是出版書籍，它收集了適合K12學生閱讀的來自400多個出版商的8萬多本圖書。

2015年底Newsela用戶量超過400萬，LightSail和紐約市教育局、芝加哥公立學校、丹佛公立學校等機構達成了合作，而目前我國沒有如此規模、與官方達成合作的個性化閱讀學習平臺。

二是自適應學習。人工智能可以從大量的學生中收集數據，預測學生未來表現，智能化推薦最適合學生的內容，最終高效、顯著地提升學習效果。當一個學生閱讀材料并回答題時，系統會根據學生對知識的掌握情況給出相關資料。系統知道應該考學生什么問題，什么樣的方式學生更容易接受。系統還會在盡可能長的時間內保留學生信息，以便未來能給學生帶來更多的幫助。

篇3

1 網絡教育模式的發展現狀

1.1 網絡教育的優勢

網絡教育模式是對傳統課堂教育模式的更新與演進，傳統課堂教育模式具有交流便捷、課堂管理方便的優勢，但是也受到空間和時間的雙重限制，需要繳納昂貴的場地和設施費用，難以追趕新時期人們快捷的工作步伐。網絡教育通過互聯網遠程傳遞，在繼承和發展了傳統課堂優勢的同時，彌補了缺點和不足，在虛擬的網絡環境，擺脫了有關時間、空間、身份等諸多限制，促進了教育手段的創新，為人們提供了更多接受教育的機會，促進了國民教育水平的提高。

1.2 網絡教育存在的問題

網絡教育的問題主要體現在以下方面：

1.2.1 操作平臺的局限性

網絡教育登錄界面的首頁，一般包含著課程選擇、成績查詢、習題演練、師資介紹等基本內容，這容易導致眾多網絡教育平臺具有相同的首頁模板和計算機程序，不同平臺、不同學科、不同專業沒能充分體現出其獨一無二的課程特色。操作平臺具有局限性，無法充分體現人性化特色和該課程的特殊化要求。

1.2.2 教學方式的一致性

網絡教學中，一般采用計算機程序設定好的流程，授課、復習、習題演練、期末考試、綜合評估為基本程序，流程化操作，無法根據學生的學習特點和成績要求制定相應的教學方式。教學評價流程過于死板，無法像教師一樣考慮其他綜合因素進行分析，這就容易導致考試系統的公平性、評分的合理性受到質疑，無法體現教學權威性。

1.2.3 服務系統的落后性

網絡教育是以計算機的軟件程序為表現載體，將教學課程和學習方式相融合。隨著知識體系更新換代的不斷加快，學術糾錯的發生，課程及時更新也是十分重要的。但是網絡教育服務系統具有一定的落后性和延時性，傳遞的知識和答疑手段相對落后，影響著網絡教育的準確性和科學性。

2 人工智能在網絡教育中的具體應用

網絡教育缺陷的存在，其重要原因是教育流程系統的“剛性”無法符合學習者不同的教學需求，不懂得如何具體因人而異、因材施教；而人工智能“柔性”的工作特點，可以有綜合考慮各種影響因素，并及時調節，恰好是對缺陷的補充。事實證明，人工智能在網絡教育中的具體應用也取得了較好的效果，主要體現在以下方面：

2.1 專家系統的應用

專家系統是對智能教學系統、決策系統、導學系統以及先進的智能化硬件設備的總稱。傳統的網絡教育是流程化、規范化的，智能化教學系統是對每個流程應用智能化手段，促進教學過程的科學性。

2.1.1 智能決策系統。

在課程開始之前，增設智能決策功能即智能決策系統，類似于學校的入學考試，對學生的學習能力、成績水平、智力狀況進行基本的分析和了解，以學生能力而不是教師要求為教學依據，制定合理的教學計劃和學習方案；通過智能化設計，確定學習成績分階段測試計劃、智力開發方案和考試模擬系統等，通過這些方式，實現對學生能力的充分開發。

2.1.2 智能導學系統

這是通過對學生一定時期學習環境的營造，通過對環境內各影響因素施加措施，為學生的學習提供優質條件。影響因素包括教師、學習資源、外部因素等，一旦學生學習沒有達到預定的目標，教師模塊就會對學生的動態行為做出科學正確的指導，并向正確的學習軌跡糾正；學生學習所需要的參考資料、試卷分析、時事熱點等，會根據學生的學習進展情況及時更新資料庫；學生在學習中遭遇困境，系統會根據智能化發揮引導和提醒功能。

2.1.3 智能教學系統和智能化硬件設備

智能教學系統和智能化硬件設備分別是智能學習系統的軟件和硬件載體。智能教學系統是智能決策和智能導學子系統的綜合，是幾種不同模式的組合與搭配，最終出現適合學生自身的學習模式，并且讓系統關系更加穩固；硬件系統是網絡學習的基礎和載體，包括傳輸設備中的路由器、交換機設備，終端的打印機、攝像頭等。

2.2 其他人工智能系統的應用

2.2.1 語言處理系統

語言處理系統在人工智能領域是一種應用較為廣泛的技術，系統內部擁有錄音模塊、語言識別模塊、轉換模塊和輸出模塊。學生向錄音系統發出聲音，語言識別和轉換模塊將語言轉化為文字顯示在計算機界面上。就目前的技術來說，語言處理系統可以處理簡單口語和書面語言，局限在普通話，隨著語言庫的升級，語言處理系統的功能會越來越強大。這一功能的出現，對學生學習語言口語和減少文字任務有很大的幫助。

2.2.2 知識庫系統

知識庫系統是對知識和數據的整合、匯總和儲存，學生僅依靠記憶中對知識的只言片語和殘損記憶，發揮知識庫強大搜索功能，自動分辨出關鍵詞，并提供完整的數據。這對學生學習記錄的查找和知識的復習有很大幫助，也有助于系統的升級和完善。

3 促進人工智能在網絡教育中應用的具體措施

3.1 加大資金支持

資金支持是發展新科技的堅實保證，政府和相關機構應該重視人工智能在網絡教育發展中的巨大作用，提供政策的優惠和資金撥款，給予場地和設備的支持。有了資金的支持，可以吸引優秀人才開展系統研發和技術升級工作，可以為人工智能的應用提供高性能、高水平、先進的硬件設施保障。

3.2 開展教學實施

應該積極促進人工智能在網絡教育中的教學實施活動，通過一線學習的監測和實驗，推動新技術的普及與應用。在相關專業院校安裝人工智能軟件，也是促進教學實施的有效途徑。

4 結束語

綜上所述，人工智能是一項應用廣泛，可研究性強的計算機前沿技術。通過人工智能相關技術的研究，能夠解決網絡教育中存在的諸多問題，提高學生的學習質量和效率，方便老師的教學管理，以及對教育教學模式將產生深刻影響。

參考文獻

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[4]陳建鋒.人工智能及其在計算機網絡技術中的應用[J].城市建設理論研究.2015（03）.

作者簡介

篇4

一、人工智能技術概況

人工智能是通過研究人的智慧機理和思維過程，利用計算機體現和模擬人的智能行為。人工智能自其正式提出至今短短幾十年內取得飛速的發展，已經成為一種成熟的工具。由于人工智能的效用堪比人的智慧，在進行信息分析處理時可以采取語音識別，實現人機對話，所以其應用范圍自其發展以來逐步向諸多領域擴展，如醫學、建筑學、地質學、機械等，而其研究課題也不斷深入，如專家系統、機器人、自然語言處理系統、博弈等。人工智能具有理解經驗并從中學習、辨別模糊或互相矛盾的信息、快速而成功地對新環境做出反應、在解決問題時使用推理進行有效的推導、能處理復雜的情況、應用知識控制環境等諸多能力。人工智能是一個知識信息系統，知識在人工智能中占據重要的地位，計算機的智能只有通過對知識的發現、儲存、學習、推理和決策才能展現出來。人工智能主要有以下優勢：首先，由于知識儲存與計算機系統中，為人們知識傳播和復制帶來了極大的便利，計算機網絡技術的發展，使知識的傳播和復制突破時間和空間的限制，為人們帶來無限的知識共享。其次，人工智能系統拓展了知識信息獲取渠道，同時在某些任務處理的質量和速度上，人工智能展現的能力驚人的能力，遠非人類所能及[2]。

二、人工智能技術在計算機網絡教育中的應用

（一）智能決策支持系統

智能決策支持系統（IntelligentDecision Support System）是由決策支持系統與人工智能結合的產物，在網絡教育領域的應用展現出廣闊的發展前景。智能決策支持系統在數字圖書館中的應用，則使得決策目標和進行問題的識別更加明確，幫助決策者建立起完善的決策模型，提供多種備選方案，同時對各種備選方案進行選擇、優化、比較、分析，從而使決策者的決策更加準確、有效[3]。

（二）智能教學專家系統

智能教學專家系統ITES（Intelligent Teaching Expert System）是傳統CAI系統轉向的主要方向，是一種開放式交互教學系統，通過智能教學專家系統利用計算機對專家教授教學思維的模擬，從而為教學提供一個良好的智能環境。一方面，學生可以通過智能專家系統獲取知識，另一方面，智能教學專家系統能根據學生的具體實際情況（包括知識儲備、能力、學習方式等）進行知識傳授，從而使教學效果大大提升。在智能教學專家系統中，智能計算機輔助教學占據重要地位，具有以下智能：首先，自動生成各種問題和練習，并在教學內容理解的基礎上，形成問題解決方案，同時還能自動生成和理解自然語言；其次，能根據學生的自身實際情況，對學生的學習內容和教學進度進行合理調整，并對教學內容具有解釋咨詢的能力；再次，能對學生的錯誤進行判斷，評價學生學習行為，并幫助學生糾正錯誤，同時使自身教學策略得到完善。

（三）智能導學系統

智能導學系統（Intelligent Induct-learning System）是現代繼續安吉網絡教育系統的重要組成部分，是實現計算機網絡教育項目的保障。通過智能導學系統，能為學生提供一個良好的學習環境，并能快速地獲取其所需要的各種資源，從而使學習者獲得學習的全方位服務，進而達到學習的成功。智能Agent技術的智能導學系統，可根據學生的具體情況制定符合學生實際的導學策略，并為學生提供個性化、針對性的服務。在這種導學策略下，系統不僅能自動生成各種問題和解決方案，并且能合理規劃、調整學習內容和進度，同時能針對信息反饋內容及時修正導學策略，使導學策略更加合理科學[4]。除了上述3各種系統在計算教學中的應用，還有智能仿真技術（Intelligent Simulation Technology）、智能硬件網絡IHN（Intelligent Hardware Network）、智能網絡組卷系統INES （Intelligent Network Examine System）、智能信息檢索引擎 （Intelligence Information Retrieval Engine）等系統在計算機網絡教學中應用，這些人工智能在計算機網絡教學中的應用，共同推進了計算機網絡教學的發展。

三、結語

計算機網絡教育中加強對人工智能技術的引入，使我國現代計算機網絡教育呈現蓬勃發展的態勢，通過多種智能系統的應用，使計算機網絡教育的學習環境得到極大的改善，計算機網絡教育的時空制約進一步突破，大大延伸了計算機網絡教育的服務領域。隨著人工智能技術在計算機網絡教育中應用的深入研究和發展，未來計算機網絡教育的個性化將會更加突出，遠程教育也將實現更好的發展。

參考文獻：

[1]潘瑞玲，余輪.具有Agent功能的遠程教育系統的設計[J]. 福州大學學報（自然科學版）. 2012（03）：105-106.

篇5

關鍵詞 人像，智能，檢索，分析

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：Adoi:10.3969/j.issn.1674-7933.2015.05.008

作者簡介：胡竹平，男，1964 年生，碩士，工程師，主要從事及研究領域：計算機應用，Email：huzpcast@sina.com。

0 引言

近十年來，平安城市的數字化進程中，數字視頻錄像機（DVR）、數字視頻服務器（DVS）得到了長足發展。特別是近兩年，隨著平安城市項目的推進，各個城市的大街小巷已經布滿了攝像頭。存儲技術的不斷更新，也為大量案件積存了海量視頻信息，這給公安破案帶來極大的便利。這時，如何在海量視頻中快速提取有價值的線索便顯得尤為重要。隨著安防智能化需求越來越強烈，視頻檢索技術也得以快速發展。下面主要討論智能視頻檢索技術在公交客流數據分析中的發展與應用。

在社會公共安全領域，視頻監控系統成為維護社會治安，加強社會管理的一個重要組成部分。傳統視頻檢索的模式下，需要從頭到尾順序播放，需要大量人員進行視頻審看，實際應用過程中，視頻錄像存在存儲數據量大，存儲時間長等特點，通過錄像尋找線索，獲取證據傳統的做法是要耗費大量人力、物力以及時間，效率極其低下，以至于錯過最佳時機。因此必須在視頻監控系統中，對原始視頻進行處理和分析，使其可以快速瀏覽，鎖定檢索對象，能夠滿足用戶的各種需求及應用。

視頻監控檢索關注的人數據以視頻為主，目的是查找某一事件的起因和關聯的發展過程，相關信息數據包含：發生事件的時間、發生事件的地點、相關的人和物體、相關的圖像和聲音等信息的一系列數據。當檢索條件包含的信息越多，定位就越精準，檢索的算法也就容易；反之，檢索條件傳遞包含的信息越少，定位就越模糊，這時如要精確定位相應的檢索算法的難度也就越高。不過對用戶來說總是期望檢索條件最簡單時，定位也要能精準。

智能視頻檢索技術就是要滿足人們的這種需求把用戶從單一、繁瑣的任務中解放出來。通過的智能分析預處理分析，將無序無章無邏輯的視頻監控內容進行梳理，獲取目標的關鍵信息，從而生成目標視頻及索引。智能視頻檢索，以圖像處理、圖像識別、圖像理解等知識為基礎，利用了內容自動關聯，視頻結構化，視頻分割、鏡頭檢測、關鍵幀抽取、自動數字化、語音識別等相關技術，采用了集群方式，實現了快速分析處理，并可根據實際使用中的需要進行擴展，大大提高了計算能力，節省了鎖定目標的時間。

在智能視頻檢索過程中，用戶可以根據自己所需要的檢索條件，通過智能視頻分析技術，從海量視頻中獲取想要的關鍵信息。

1 智能視頻檢索現狀

智能視頻分析技術源自計算機視覺技術，是人工智能研究的分支之一，它能夠在圖像及圖像內容描述之間建立映射關系，從而使計算機能夠通過數字圖像處理和分析來有限理解視頻畫面中的內容[1]。

基于內容的圖像檢索是近年來的熱門研究內容，涉及圖像處理、計算機視覺和數據庫系統等方面的學科。其中，高效實時的大規模圖像庫的檢索是關鍵技術。目前的技術主要是將監控視頻中的人臉進行整理聚集，通過智能分析處理以及人臉檢測算法，對目標的人臉信息生成索引。有關人員通過查看人臉圖示，就能快速查看視頻中的所有目標，并迅速確定嫌疑目標，察看該目標在整個視頻圖像中的片段和軌跡，如圖1。

運動目標屬性包括目標的速度、幅度、軌跡及規律等因素。目標軌跡的檢索是指通過在視頻中選定一個特定的區域，目標進入或離開該區域、以及滯留該區域，視頻檢索算法可以快速關注所有時間內在該區域出現過的目標，還可以過濾目標圖例或排查結果，如圖2。在目標結果較多的情形下，系統還可以將目標的類型進一步分離，縮小關注范圍，比如車輛、人、樹木等。

在系統中輸入待查詢的人臉照片，選擇需要檢索的人臉后進行相似度等參數設置后開始檢索，最后檢索出的相似人臉的結果會在界面上顯示出來。

2 公交視頻應用需求

長期以來公交線路覆蓋率低、重疊系數大、車輛運行效率不高、調度指揮全憑人力和手工、不能及時了解公共汽車在線路上的運行情況從而造成又“聾”又“瞎”（公交調度部門即不知道公交車輛行駛位置又得不到公交車輛的信息）[2]，更無法實時了解客流信息。

近幾年，隨著車載視頻設備在城市巴士、長途大巴、長途貨運車輛上的應用越來越廣泛，并且逐漸擴展到了火車、船舶、救護車、消防車、執法車等特種車輛領域。車載視頻的普及為人民出行安全起到十分重要的保護作用，為國家平安城市建設、社會穩定和諧發展做出了重要貢獻。

與此同時，隨著“智慧城市”“物聯網”“公交優先”“快速公交”等政策的實施，為公交車輛智能調度系統的實施也帶來了契機。

根據《安全生產法》的有關要求，2011年交通運輸部會同公安部、安監總局、工信部下發了《關于加強道路運輸車輛動態監管工作的通知》，要求公交客車必須安裝車載視頻監控裝置，國內大部分大中型城市的公交車和長途運輸車輛也迅速地完成了車載視頻設備的安裝工作。

公共交通領域的車載視頻監控的發展逐步經歷了以下幾個階段：

第一階段：主要是以車輛本地錄像為主，由于防震方面的原因導致存儲設備以SD卡、CF卡等低容量介質為代表。受存儲設備容量的限制，這一階段的設備往往視頻通道數少，視頻分辨率也以標準化圖像格式（CIF，320×288像素）為主，視頻文件存儲時間較短，由于不帶顯示終端，對錄像資料查閱基本通過拔取存儲卡至PC觀看為主。此階段的車載錄像機基本完成了從無到有的過程。

第二階段：由于大容量硬盤的價格迅速下跌以及硬盤減震技術的發展，以使用硬盤作為存儲設備的車載錄像機誕生了。由于存儲設備容量的顯著增加，導致視頻分辨率從CIF向D1（720×576像素）轉化，視頻文件存儲時間也顯著延長。但由于此時的硬盤減震技術尚不成熟，導致硬盤故障率居高不下。

第三階段：隨著gps衛星定位系統與3G無線通信系統的廣泛應用，具有網絡化特征的車載錄像機誕生了，此時的設備逐漸體現出公交行業的應用特點，初步實現視頻遠程傳輸，基本實現了平臺化的遠程視頻監控。此階段的車載錄像機開始體現出系統化、網絡化、平臺化的特點，但與公交行業的調度系統尚屬兩套相對獨立的系統，兩者的融合度不高，導致部分設備出現重復投資的局面。

第四階段：隨著各個城市ITS智能公交調度管理系統的建設逐步成熟，調度管理平臺初具規模，調度平臺與視頻監控平臺進行整合勢在必行，這也要求車載錄像機與車載調度終端必須進行融合。但是由于車載錄像機的生產廠家與車載調度終端的生產廠家眾多，設備型號不一，也沒有一套通用的數據交互協議，設備的整合特別是已有設備的整合顯得非常困難。

隨著“智慧城市”“物聯網”“大數據”“云計算”等技術的發展以及4G通信的普及，未來的公共交通領域的車載視頻監控設備必然向高清晰度、人臉識別、客流統計、數據高收集率、WIFI覆蓋等方面發展，調度平臺也必將與移動互聯網進行深入融合。

目前，客流數據分析，就是基于這種需求被廣泛應用到眾多人流密集場所，客流量的統計分析、活動評估和安全管理預警等方面發揮了極為重要的作用。特別是商業零售業，越來越多的企業在開店前和營業后，都需要先進的客流統計系統，結合POS、erp、CRM等其他相關數據為其商業經營活動提供科學高效的決策依據。通過視頻智能分析實時分析車內上下車人數，提供有力數據分析，有效的控制超載超員，為策略的制定者提供客觀公正的數據。

3 公交視頻應用解決方案

雙目立體視覺是指通過對同一物體從不同角度獲得的兩幅圖像來復原被攝物體的三維信息的過程。這是一種模擬人的雙眼獲得視覺信息的過程。攝像機標定是雙目立體測量系統不可缺少的前提和基礎,并且標定精度直接影響最終測量精度[3]。雙目立體視覺技術主要包括圖像獲取，攝像機標定，特征點匹配以及三維信息復原個方面。最主要的部分是確定同一目標的兩個圖像中的投影點間的對應關系即特征點匹配。這兩個投影點之間的距離稱為視差。視差圖反映了物體的深度信息。物體距離攝像機越近，視差越大；物體距離攝像機越遠，視差越小。

特征匹配算法的基本原理就是通過提取圖像特征的灰圖信息取代圖像灰圖值的直接利用而進行的匹配,該算法是由的D.G.LOWE于1999年提出的，2004年進一步完善[4]。我們求取視差采用的是高效的單相匹配算法，該方法的目的是使用計算復雜度更高更有效的方法，來檢測不可靠的點的深度值。主要原理是通過區域灰度相關性匹配，在左右兩幅圖像中尋找對應點，從而計算視差圖像，獲得深度信息。對應點匹配滿足唯一性約束，極線約束，以及視差搜索范圍的限定等。這些約束條件不僅可以減少計算量，也可以提高計算精度。在單相位匹配中，保存最好的那個匹配結果,同時拋棄剩下不好的匹配結果,在減少了計算量的同時，也保證了算法的精度。

車載客流統計系統通過分析安裝在垂直于大巴進門口的視頻攝像頭，分析過往人數的頭部特征和肩部輔助特征，通過計算運動軌跡，從而獲知不同運動方向的人數，即進出車內的實時人數。通過分析統計進出人數的數據，達到控制車內乘客數量和調控車輛調度的目的。

通過對進出通道客流量的雙向統計，得到每輛車上下站的客流量和客流變化的情況。通過客流量狀況，可以對進出通道的設置進行優化調整。對不同時間段的客流進行統計，得到客流分布圖。統計各個區域客流量大小及變化，客觀決定發車密度和車輛調度安排。根據客流變化，可以有效分配管理、維護人員的配備，降低營運成本，提高服務質量和服務效率。根據客顯示當前客流狀態和變化趨勢，實施判斷當前的實際人數，預防突發安全事件發生。可通對單獨安裝統計攝像頭或利用原有攝像頭，采集客流信息，上傳到相關服務器進行處理。

GPS是基于衛星技術的全球定位系統。GPS的技術基礎是同時觀測接收機到幾顆衛星的距離。衛星的位置和GPS信號一起發播給用戶，利用幾個衛星的已知位置以及接收機與衛星間測得的距離，就可以確定接收機的位置。接收機位置的變化即速度也可確定。GPS最重要的應用是定位和導航[5]。經過幾十年的發展，GPS已經廣泛地應用于各領域，已經成為日常生活、工業、研究和教育的必需。

通過多通道雙向統計功能，可以實時統計車內乘客人數。實時分析前后門進出人數，并依此分析車內滯留乘客人數。加載GPS（北斗）模塊，實現普通的車輛信息管理功能。通過與車上的行車記錄、GPS（北斗）設備等聯動，實現視頻監控平臺與車輛調度管理平臺的整合，構造完整的車輛視頻調度指揮綜合監控系統。加載無線3G網絡模塊，實現車輛調度管理中心對車輛的視頻監控和調度管理，并可利用WLAN模塊和場站布置的熱點，實現對錄像和多媒體文件的網絡化下載管理。上下車人數視頻監控，支持遠程IE瀏覽器登錄，直接查看現場的視頻畫面（需3G網絡），查看客流數量。同時智能客流統計主機支持存儲功能可保存客流視頻錄像。

圖3是智能客流統計主機工作原理。

4 應用與實踐

在公共交通行業應用人臉視頻監控流量后，首先可以實現公交車輛線路調度通過車載客流統計，系統可以獲得實時的車載人數，具體到每個時段，每個公交站臺，對車內人數了如指掌，方便公交線路調度，以便公交資源達到優化配置。其次可以實現公交車輛票款評估，通過精準的車載客流統計系統，結合票務系統，可以評估出每天的票款數，起到票務監督的作用。第三可以實現公共車輛，校車等人員超載監管，對有明文嚴格限載人數的車輛，實時監控客流數據，如發現超載行為前端報警提示，后臺系統同時會提醒監管單位，采取措施糾正超載行為。再有可以實現長途大巴票務監督，對于長途大巴業務，對司機和售票員中途私自載客的行為起到很好的監督作用。同時實現交管等第三方監管，車載客流統計系統對交警、交管、教育等三方監管單位，對公交車，大巴車，校車實時監控客流數據，這種創新型的技術監督手段，給公車載客安全帶來極大便利。

通過雙目攝像機捕捉到視頻圖像，分析經過圖像中的所有物體的高度、形狀、方向，從而精確的判斷這個物體是否是人，和人的進出方向，精確的累加進出的人數，并疊加日期和時間，生成一條進出記錄。雙目攝像機內置的紅外LED燈照明能適應任何光線環境，即使全黑的情況也能正常工作。進出人數的數據可以通過RS485、RS232、TCP/IP、USB盤進行傳輸。內置的獨立數字I/O口可以方便的和其它設備或開關門的設備相連接。如連接DVR，則可以標記有人經過時的視頻段，便于事后回放檢索，可彌補計數儀的精度不足。如連接門的開關，則可設置當門關閉時，計數儀停止計數。

VPC是一款基于雙目立體視覺技術的小巧、自動、非接觸式的高科技智能視覺產品。能在公交車、大巴車、和建筑物的各種門/通道下進行人數統計和計數。VPC能區分進/出的人數或者是停留在某個封閉的區域內部的人數。

VPC是通過檢測和分析經過雙目攝像機視野下物體的高度、大小和方向，來判斷出物體的移動方向是“進”還是“出”，從而將該物體的“進”“出”信息實時記錄，并以時間順序保存到VPC中的可擦寫存儲器，這些“進”“出”記錄可以被下載和做進一步的報表分析。

雙目立體視覺匹配一直是計算機視覺領域研究的熱點問題，人們一直熱追于物體的三維恢復，獲得效果不錯的視覺感受，立體視覺中立體匹配是最重要最困難的問題[6]。雙目視覺的基本原理就是模擬人眼利用照像設備從不同的位置獲取被測量物體的兩幅圖像，然后通過計算圖像對應點之間的位置偏差，獲取物體三維幾何信息和深度信息。這兩個存在距離差別的圖像，即稱作視差圖像。雙目立體視覺技術主要包括圖像獲取，攝像機標定，特征點匹配以及三維信息恢復幾個方面。立體視覺的雙目攝像機比起平面（二維）視覺的單個攝像機而言，在分析可視范圍內各物體之間相對距離（深度/高度信息）上具有更高的精度，如圖4。

為了能實時監看乘客上下車的情況，VPC可以通過RS485/232接口連接在隨車的其它設備上，進行實時人數數據傳輸，如圖5。采用雙目視頻客流統計產品，實時采集上/下車客流，并通過RS232串口與GPS報站器的通信，確定每個時間段、每個站點上/下客流，統計車內實時總人數，確定不同時段的乘客擁擠程度，向決策層提供公交行業客流分析、分布數據，最終為公交線路運力調整提供科學依據。例如嵌入式DVR或GPS/GPRS通過GPRS/3G網絡實時將上下乘客數據上傳到后臺，便于查看。

VPC上集成的帶有隔離的數字I/O接口，可連接車門開關時的信號，以保證VPC在開門時計數。

該產品目前已經在上海、廣州等地區實際安裝使用，準確率達到95%左右。

5 結語

智能視頻檢索技術已經得到了快速發展，提升了智能視頻檢索產品的應用準確率及效率，在完善核心算法的同時，現階段將繼續向以下幾個方面努力：首先，與智能視頻監控技術、云計算、物聯網等新一代技術相結合，擴展更大的智能視頻應用范圍。其次，要立足行業用戶需求，推出細分化市場服務，研發出更有針對性的產品，以符合現場環境的需求，提高產品的判別能力。第三，要加強研發力量，繼續完善產品性能指標。

參考文獻

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篇6

文獻標志碼：A

文章編號：1002－0845(2007)06－0046－02

收稿日期：2006-12-12

作者簡介：孫厭舒（1979-），女，山東聊城人，副教授，碩士，從事語言習得及英語教學研究。

一、隱喻的認知功能

對隱喻認知功能的研究最早可追溯至亞里士多德時代。亞氏把隱喻看做是一個概念對另一個概念的替換，并且指出，詩歌中隱喻的運用有一定的語境(Mahon，1999)。隱喻的認知功能在17和18世紀再次被Vico和Teasaoro提及，只是進入20世紀以后，隱喻的認知功能才被貶低，隱喻被當成了一種靜態的形式邏輯的符號。例如Searle(1977)從語言學的觀點出發，把隱喻僅僅看做是一種語用現象。為此，萊科夫和約翰遜一針見血地指出，“典型的看法都認為隱喻僅僅是一種語言特點，是語言的問題而不是思想或行為問題”(Lakoff & Johnson， 1980)。他們以《我們賴以生存的隱喻》一書大張旗鼓地提出了隱喻的認知功能，從而把對隱喻的認知功能的研究推向前所未有的高度。他們認為，隱喻的本質是通過甲事物來理解和體驗乙事物，人的概念系統就是通過隱喻建構起來的，即所謂“我們的思想和行為本質上都是隱喻的” (Lakoff,1980)。自此，對隱喻的認知功能的研究逐漸發展起來。卡梅倫(1999)也指出，隱喻具有語言修辭功能、認知功能和語用功能。國內學者束定芳在《隱喻學研究》一書中，把隱喻功能劃分為修辭功能、語言學功能、詩歌功能、認知功能、社會功能和文字游戲功能。其中隱喻的認知功能主要指隱喻是人類認識概念系統的基礎和組織經驗的工具，為人類認識世界提供了新的視角。一般認為，隱喻的認知機制主要體現為從源領域到目標域的映射，表現為人的思維中存在的系統的概念隱喻。在特定語境中，這種概念隱喻常常意味著信息的篩選和整合，而且根據Lakoff的“不變原則”，這種認知映射具有系統性特點，即源領域的結構系統映射到目標域時，原有的基本圖式結構不變。

二、外語教學中隱喻的應用研究回顧

卡梅倫較早地探討了具有認知功能的隱喻的應用。她認為，隱喻首先是一種語言使用現象，語言的認知性與社會性相互作用產生了語言行為。因為語言是一個復雜的、動態的系統，語言資源只有在特定的語境中被應用、加工，才能達到互動的目的。作為語言學者，應當揭示種種語言行為的內在過程。因此，研究隱喻，要把隱喻的社會層面和認知層面都包括進來。在此基礎上，卡梅倫建構了隱喻的應用框架：1)理論層面；2)加工層面；3)神經層面(Cameron， 1999)。近年來，第一層面主要研究隱喻的認定和分類，第二層面主要指隱喻在特定文化語境下的作用和解釋，第三層面研究處理隱喻時的神經活動。國外對隱喻的認知功能的應用研究已逐漸擴展到很多領域，例如Gwyn(1999)有關隱喻的認知功能在醫療中的應用研究，Clarke (1999)對兒童話語中隱喻的分析，Forceville(2000)對廣告中隱喻的認知作用的研究，等等。

相比之下，在外語教學領域里，有關隱喻認知功能的應用研究要少得多，僅有零星的研究散見在認知語言學著作里。在首屆全國認知語言學研討會上，龐繼賢和丁展平(2002)曾撰文討論過隱喻的應用語言學研究，嘗試把卡梅倫的三個層面應用于外語教學。王寅(2004)提出了在外語教學中培養學生的隱喻能力的問題，蔡龍權(2005)也提出了把隱喻性表達作為一項外語交際能力的設想。但是隱喻的研究成果仍未在外語教學領域里引起足夠的重視。國外的相關研究亦很少，且多為母語為英語的二語習得研究。例如Cameron(2003)對英語國家課堂中出現的隱喻的分析，Cortazzi(1999)對本族語教師與學生有關“教學”、“教師”等概念的隱喻性理解和表達的研究。另外，這些研究也都沒有直接探討外語教學和隱喻的關系。

鑒于此，本文擬在前人研究的基礎上探討隱喻在外語教學中的主要應用層面，分析外語教學中隱喻應用的可能性，以期為隱喻的認知功能在外語教學中的進一步應用探索路徑。

三、隱喻的認知功能在外語教學中的應用

隱喻作為一種認知模式，出現在政治、經濟等各類語篇中(孫厭舒，2004)。我們的外語教材中也有大量的隱喻。隱喻在外語教學中的作用不容忽視。

基于卡梅倫的應用框架理論，在中國文化語境下，隱喻在外語教學中的應用也可分為三個層面：1)語言層面；2)交際層面；3)文化層面。語言層面主要包括隱喻的認知功能在外語教學中對各種語言現象的提煉和組織的作用。隱喻在交際層面上的應用是培養學生語言能力的重要方面，也是外語教學中經常涉及的問題。文化層面上，隱喻的認知功能在外語教學中主要涉及到文化教學與語篇理解。

1．語言層面

語言層面上，隱喻的認知功能主要表現在三個方面：(1)隱喻能有效地明確教學中的概念。Cortazzi總結隱喻的認知功能對外語教學的借鑒之處時指出，“隱喻能有效地明確教學中的概念，系統地組織概念”(Cortazzi，1999)。隱喻在從一個領域向另一個領域的投射中，一些特征在被形象化、具體化的同時也系統地被提煉。在語言學研究中，不同的隱喻用來明確不同的概念。例如，Saussure認為，Language is a game of chess．Chomsky提出 Language is growth，而Halliday則認為Language is a resource。在外語教學中，一些較抽象或較陌生的概念可以借助隱喻來明確。寫作教學中的“大綱”(outline)，閱讀教學中的“框架”(scaffolding)等，都是利用隱喻來明確概念的。（2)隱喻性的映射可以用來解釋一詞多義現象，可以說明詞的具體義項和抽象義項之間的聯系，可以使學生了解詞的演變機制，從而更好地理解、記憶詞匯。認知語義學認為，支配著一詞多義現象的不同意義之間關系的原則是由具體到抽象的隱喻性映射。隱喻的認知功能正是很多詞匯產生多義的原因。Lakoff舉過“foot”的例子：the foot of a mountain，the foot of a list中的foot正是將人們對人體的認知投射到其他事物上產生的意義。再比如通過了解表示空間概念的詞，如“up”、“down”等在語義擴展中的意義就可以深刻理解英語中介詞意義的多元性和抽象性(趙艷芳，2000)。(3)借助語言的隱喻本質及其隱喻概念，學生可以更好地理解教材中的隱喻性語言。特別是在文學作品閱讀和欣賞中，對隱喻的正確理解和把握能有效地幫助學生提高閱讀能力，理解作品的修辭及意境。教師可以通過講解隱喻的認知模式，幫助學生理解隱喻的含義，達到舉一反三的目的。例如，《新編英語教程》第6冊15課“Teaching as Mountaineering”中，教師被喻為登山者。這里教學是源領域，登山為目標域。源領域和目標域之間基于相似性而成功地被映射，固然是因為兩者都有艱難險阻，都能帶來成功的喜悅，但更重要的原因卻是，教師必須像登山者一樣善于“結繩”，即幫學生串起一個個知識點，或把書本知識和學生的實際聯系起來，把課堂教學和課外實踐聯系起來。通過對源領域和目標域的相似性的把握，教師可以比較順利地把隱喻蘊涵的意義傳達給學生，促進學生的閱讀理解。

2.交際層面

① 選自Istvan Kecskes(1999)。語言的普遍隱喻化表現在詞匯和語篇中，也表現在受情景制約的言語中。Lakoff(1980：4)說：“隱喻充滿了我們的日常生活。”而Richards(1936：94)則指出：“我們的三句話里就有一句隱喻。”交際言語中出現大量的隱喻表達也是基于我們的隱喻認知機制。隱喻源于我們的隱喻概念系統，而這一系統又源于我們對外部世界的體驗。我們可以想象，我們的祖先是從認知空間和自己開始認識世界的，所謂“遠取諸物，近取諸身”。隱喻的認知基于身體體驗，產生于一定的情境，并且必然受情景的制約(Lakoff & Johnson，1999：468)。例如“give me a break”①在特定情境中，它們意思并不是“讓我休息一下”，而是表示一種拒絕或反對。當我們用“give me a break”表示拒絕時，所形成的并非僅僅是一個語言事實，而且是一個言語社區所共同認可的交際行為。再如，在某特定情境中，“get out of here”①的意思也許并不是“leave”，而是“don’t fool me”。可見，我們交際中使用的隱喻化表達方式不僅普遍，而且是與語境密切相關的語言現象。對外語學習者而言，隱喻化表達既是一種語言能力，也是一種交際能力。

面對交際中大量的隱喻化表達方式，我們認為，在外語教學中，培養學生的交際能力、隱喻性表達方式和思維方式是不可或缺的。但是目前我國外語教學中缺乏專門隱喻性表達的訓練，外語教師甚至尚未建立起培養學生的隱喻化思維和隱喻化表達方式的意識。蔡龍權曾撰文指出，“隱喻性表達是外語交際能力的必要構成，應該把它設立為我們外語教學的一個高級性學習目標”(蔡龍權，2005）。王寅(2004)也提出在外語教學中要提高學生的“隱喻能力”。兩位學者都提出要把隱喻確立為我們外語教學的一項內容，是很有見地的觀點。

3.文化層面

隱喻的認知模式也有不同的文化意蘊。如上所述，隱喻產生于體驗，產生于特定的文化情境，同時也是文化的組成部分。Lakoff指出，“我們所說的體驗決不僅僅涉及某個個體，確切地說，每一種體驗都是在一個廣闊的文化背景前提下產生的……所有體驗都完完全全是文化的產物”。隱喻本身的文化意蘊已是語言學界的共識。外語教學必須同時教授文化，這也已是外語工作者的共識。Swiderski(1999)詳細討論了如何通過閱讀和寫作來提高語言學習者的文化意識問題。

的確，講授隱喻固有的文化意蘊是進行文化教學的一個方法。然而通過分析隱喻的認知功能，可以在更深的層面上達到文化教學的目的。通過考察隱喻的認知模式，考察隱喻對概念的整合功能和對信息的篩選作用，可以幫助學生更深刻地理解隱喻所傳達的文化意蘊。

四、小結

本文討論了隱喻的認知功能在語言層面、交際層面、文化層面上在外語教學中的應用問題。上述三個層面中，語言層面是基礎，交際層面和文化層面在語言層面的基礎上得以發展并與之相輔相成。

但是隱喻的認知功能并非僅限于這三個層面。外語教學中學生聽、說、讀、寫幾個方面的語言能力是相輔相成的，隱喻的認知功能對學生語言能力的影響也是多方面的。我們相信，通過提高學生對隱喻的認知功能的理解，能夠提高學生的綜合語言能力。在外語教學中，雖然目前尚不可能進行獨立的隱喻教學，但我們可以從隱喻的認知功能這一角度對學生進行必要的訓練，使學生透過表面的語言現象，捕捉其中蘊含的文化信息，逐步培養學生對隱喻的認知功能敏銳的捕捉力和隱喻化的表達能力。

參考文獻：

［1］Forceville，C.Pictorial metaphor in advertising［M］．London：Routledge．2000．

［2］Lakoff，G.& M．Johnson，Metaphors We Live By［M］．Chicago：The University of Chicago Press.

［3］蔡龍權.隱喻理論在二語習得中的應用［J］．外國語，2003(6)：38～42．

［4］蔡龍權.關于把隱喻性表達作為外語交際能力的思考［J］．外國語，2005(6)：21～26．

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Key words：Hip replacement in elderly；Epidural anesthesia；Spinal anesthesia；Cognitive function；Application Comparison

S著我國人口老齡化速度的不斷加快，關愛老人已成為人民大眾最為關心的問題。針對老年人群體的身體狀況，在行髖關節置換手術前[1]，采用科學的麻醉方法是降低患者病痛，提高抗病治療信心，減少并發癥的重要途徑[2-3]。本研究旨在研究硬膜外麻醉和腰麻醉兩種方式在老年人髖關節置換手術中的臨床應用效果，分析麻醉方式對患者認知功能的影響，并找尋臨床麻醉對安全可靠的方式，現報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2013年4月～2014年9月來本院接受髖關節置換手術的患者，共150例，隨機分成對照組和觀察組，其中對照組有男38例，女37例，患者年齡為50～74歲，平均年齡（62.5±5.5）歲；觀察組男41例，女34例，患者年齡為52～78歲，平均年齡（60.5±3.5）歲。兩組患者一般性資料差異不具有統計學意義（P>0.05）。所有參與研究對象均自愿入組，其中排除患有嚴重腎、肝、心疾病，血液系統疾病，精神系統疾病者。

1.2方法 觀察方法：兩組患者行手術前禁食8 h，手術開始前注射苯巴比妥鈉（國藥準字：H2020381，規格：0.1 g/支，天津金耀藥業有限公司生產）0.1 g，阿托品（國藥準字：H31021057，規格：2 ml：500 mg上海禾豐制藥有限公司生產）使用0.5 g。對照組患者采用硬膜外麻醉，連續使用2%的利多卡因（國藥準字：H43020263，規格：10 ml：0.2 g，湖南天鑫藥業有限公司生產）10 ml，術中每間隔45 min追加1次6 mg的液；觀察組采用硬膜外麻醉聯合腰椎麻醉。

1.3評價方法 采用VAS（視覺疼痛評分）[4]和認知功能評分[5]，認知功能正常為10分，分數越高表明認知功能無障礙。詳細記錄患者發生不良反應的情況。

1.4統計學分析 采用SPSS15.0統計軟件分析、處理，計數資料采用χ2檢驗，計量資料采用t檢驗，P

2 結果

2.1兩組患者術后不同時間段VAS評分和認知功能的評分比較 組間差異具有統計學意義，P

2.2兩組患者出現不良情況幾率對比 組間差異具有統計學意義，P

3 討論

髖關節置換術[6]是治療老年人髖關節損傷的有效方式，尤其是當前社會老齡化速度越來越快，老年人的身體抵抗力和免疫力皆差，難免在日常生活的磕碰中、鍛煉不當的過程中患外傷疾病，行髖關節置換術的老年患者逐年上升[7]，通過人工置換關節，緩解關節的疼痛，提高生活質量[8]。老年髖關節損傷患者常合并有高血壓、冠心病、糖尿病、肺病等，這給圍手術期的麻醉安全性帶來了更大的風險[9]，因此探尋手術麻醉的科學方式尤為關鍵。

將硬膜外麻醉、腰椎麻醉二者聯合使用，即發揮了兩種麻醉方式的優勢，不僅可以在較短的時間內發揮液的效果，持續時間長[10]，并且患者在手術后鎮痛效果較好，這對預后水平的提高大有幫助，患者的心情保持愉悅，有助于快速康復[11-12]。

本研究中觀察組患者的認知功能水平在手術后24 h后恢復明顯，患者的認知水平比對照組要高出很多，這是因為采用聯合麻醉的方式，給患者產生的疼痛較小，并且身體恢復狀況良好，比采用硬膜外麻醉聯合腰麻的方式，用量少、并發癥幾率低，麻醉作用見效快。采用單純的麻醉方式的對照組，出現很多并發癥和不良情況，尤其是呼吸困難患者較多，因麻醉方式不適合老年人的實際情況，手術過程中又追加麻醉液，難免影響人體正常機能的運作，因此也影響認知功能的恢復，故而對照組的評分較低。

綜上所述，老年人髖關節置換手術時的麻醉方式，選擇硬膜外麻醉聯合腰椎麻醉鎮痛作用突出，誘導量少，并發癥幾率低，短時間內生效快，臨床效果顯著，值得推廣。

參考文獻：

[1]彭加英，蔣濤.腰麻-硬膜外聯合麻醉在老年髖關節置換術中的臨床應用[J].醫學理論與實踐，2011，24（13）：1508-1510.

[2]游弋.全麻與聯合腰麻對老年髖關節置換術患者早期認知功能障礙的影響研究[J].中國衛生產業，2014，11（26）：153-154.

[3]牛宣耀.老年膝髖關節置換應用羅哌卡因腰椎硬膜外聯合麻醉：置換后不良反應率低[J].中國組織工程研究，2015，19（22）：3477-3481.

[4]郭洪慶.羅哌卡因腰-硬聯合麻醉用于老年全髖置換術的效果[J].中國醫學指南，2013，11（14）：278-279.

[5]王玉群.羅哌卡因腰硬聯合麻醉在老年人髖關節手術的應用[J].中國實用醫藥，2013，8（29）：132-133.

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[7]李蕊.羅哌卡因腰-硬聯合麻醉在高齡患者髖部及下肢骨科手術中的應用[J].中華實用診斷與治療雜志，2013，27（1）：72-73.

[8]周育南.羅哌卡因腰椎硬膜外聯合在老年下肢骨關節置換術中的麻醉效果分析[J].臨床合理用藥，2013，6（11）：114-115.

[9]晉清泉，任娟，馬友田.羅哌卡因復合舒芬太尼用于高齡患者髖關節置換術的最低有效劑量[J].中外醫療，2014，34（24）：113-115.

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二、養老服務人才培養“人工智能化”

人工智能上升為國家高級戰略后，國家發展服務性制造和生產性制造，同時盡可能的通過服務業的再造和完善，改進我國經濟產業結構，發揮技術、人才、產業的對接聯動效應。人、機器、智能機器將共生共存，成為養老服務工具的新常態。未來的養老服務人才不是笨干、累干、苦干，而是實干+巧干，實現腦力勞動的智能機械化，盡可能地減少人力的倦怠感，提高服務效率、質量和速度。智能化，體現在養老服務人才應具備傳播人工智能基礎知識，客觀了解人工智能，有效實現人與機器、智能機器的有效配對組合應用，充分發揮智能機器的保健醫生、保姆、玩伴、老伴、子女多重功能，倡議自養老。

三、人工智能養老服務人才培養模式

（一）廣播電視大學遠程教育模式――音像媒體

配備養生、人工智能國內一流專家，發揮國家音像媒體的作用，將人工智能家居應用的途徑、方式、手段通過網絡微視頻的形式進行普及。發揮社區教育指導中心、社區大學和社區教育學院、社區學校、社區學習站四級社區教育辦學網絡體系的作用，建立社會養老大學，使老年人自己會應用人工智能，減低對子女的時間依賴。

（二）公眾號社會宣傳普及模式――微媒體

國家、企業、社區應建立專題公眾號進行微媒體培訓。從國家層面，要建立人工智能養老服務應用技術發展歷程方面的公眾號；從企業層面，要建立人工智能機器人養老服務應用說明類的公眾號；從社區層面，要基于一些鰥寡孤獨建立社群委托服務型人工智能服務策略的公眾號。

（三）職業技術學院培訓模式――專題高端培訓

目前，人工智能服務還不能完全普及，故而職業技術學院的后備人才首先要建立自我提升的潛意識，此外，職業技術學院自身要引進國內外的人工智能專家，進行家庭陪護、游戲娛樂、醫療、做飯、洗衣、洗漱、保健、鍛煉等多重人工智能方面的高端培訓。

（四）民政部門、老齡委聯合推廣模式――社會傳媒

作為養老服務的主管部門，民政部門和老齡委要利用廣播、電視、報紙、雜志等對人工智能的發展趨勢、前景、作用、功能、效益、方式進行宣傳。民政部門要側重于養老服務的社區組織協調，老齡委要側重于制度、規定、采購人工智能機器方面的政策優惠的制定。

（五）社會民間家政服務組織培養模式――養老院、福利院自組織模式

民間社會力量建立有養老院、福利院，這就對相關服務人員的素養提出了時代性的要求。其一，人的社會角色多，時間、精力、體力有限；其二，人工智能是趨勢，必須適應并學會使用；其三，要加強前瞻性人才培養，解決勞動倦怠問題，即民間組織自己解決自己的問題，通過人工智能，減少雇員，降低勞動力雇傭成本。

四、人工智能養老服務人才培養對策

（一）廣播電視大學養老服務人才培養對策

依托遠程教育系統，發揮網絡平臺的作用，將人工智能的技能培訓與社區教育、社會養老大學的建設并舉；發揮廣播電視大學的社會服務功能，與人工智能機器生產企業搭建戰略伙伴關系；積極推進產培用一體化建設，形成網絡平臺特色模塊；推出廣播電視大學養老服務精品課教程，以優質教育品牌打開培訓窗口。

（二）人工智能機器制造企業養老服務人才培養對策

基于居家養老的社會需求利益取向，把脈居家老人和其子女的時間要求，積極開發、完善人工智能機器的特殊功能，加大資金投入力度，特別加強對情感交互、圖像識別、語音功能的完善；重點做好人工智能機器使用說明，要具有便捷實用性的操作指南，方便人們學習。

（三）職業技術學院養老服務人才培養對策

職業技術學院作為專職教育機構，首先，要提前與職業高中接軌，進行專職意向高中生的錄取，為養老服務人才培養獲取意向生。其次，要突出人才培養的實踐應用性，購置高端智能機器，讓學生能夠迅速掌握技能，并且能夠進行社會的二次培訓，對購置的智能機器進行租賃和應用培訓。

（四）民政部門、老齡委養老服務人才培養對策

民政部門和老齡委要培養高級管理人才，建立養老服務人才智庫，積極推進國家、企業、社會的養老服務人才人工智能化聯動培養；加大對家庭貧困并且有意向致力于養老服務的青年才俊的培養支持力度；對人工智能養老服務高端研發海歸人才給予政策優待；建立城市養老服務專家群組，定期召開學術研討會議，增進智慧交流。

（五）社區養老服務人才培養對策

社區要加強人工智能養老服務人才的典型宣傳，利用宣傳畫的形式傳播人工智能應用的優勢；積極打造人工智能特色服務團隊，開展社區公益性專題培訓，并募集資金購置人工智能機器為特殊群體獻愛心；努力構建人工智能養老社區，采用人工智能的形式鼓勵老年人進行文體娛樂，增強體質。

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一、人工智能的積極影響

人工智能技術在大學英語教育領域的應用，將對大學英語教學資源、教學模式與大學生二語習得等方面產生積極作用，主要體現為以下幾個方面。

（一）豐富了大學英語教與學資源人工智能技術的發展與應用為大學英語教與學提供了豐富的資源。如互聯網上含有豐富的英語視頻與圖片等資源；在線教育平臺也提供了大量的英語課程資源，如中國大學生慕課、雨課堂等，它們各具特色，可為教師與學生提供多樣化選擇。因此，人工智能技術一方面可為大學英語教師提供豐富的教學素材，同時還可根據大學生學習目標與學習習慣等為其英語學習提供豐富的課外資料。同時，很多網絡資源可下載或者回放，這樣可以使得大學生的英語學習不再受到時間與空間的限制。特別是對于教育資源缺乏的地區而言尤為重要，可以在很大程度上解決教育資源不平衡問題。其中，百度教育大腦的智能備課系統便是典型應用案例。其依托百度人工智能、大數據和云平臺的優勢，整合了豐富的優質資源。對于教師而言，此平臺可按照教學進度為教師提供經過篩選的教學素材，節省教師的備課時間，提高其工作效率。

（二）豐富了大學英語的教學方式傳統的大學英語授課往往以線下課堂教學方式為主，而人工智能技術的使用豐富了大學英語單一的教學方式。可利用網絡平臺，如雨課堂、慕課平臺等，開展大學英語線上教學模式或者線上線下混合教學模式。新的教學模式有利于教師在大學英語教學過程中采用不同的教學策略。使用新的教學模式和不同的教學策略可以提高大學生學習英語的興趣，進而有助于提高大學生英語習得的效率。

（三）提高了大學生英語習得的效率由于英語習得是一個復雜的心理過程，與大學生的情感因素、學習動機等密切相關。采用人工智能技術的大學英語線上教學方式，使得教師與學生之間不是面對面的交流互動，可以在一定程度上緩解學生焦慮、害怕等情緒，有利于學生的英語學習。動機是英語習得中重要的非智力因素，也是影響大學生英語習得效率的重要內在因素之一。學習動機與使用另一種語言的興趣密切相關。而人工智能技術采用豐富的英語學習資源以及英語教學方式的多樣化，這些有助于提高學生學習英語的興趣，進而增強學習英語的動力。

（四）形成了大學生英語習得分析數據庫人工智能技術是以大數據為依托，可以跟蹤和記錄大學生英語課堂學習和課后學習等各種信息數據，進而可形成大學生英語習得數據庫。基于大數據分析與人工智能技術方法，如數據挖掘、關聯性分析和回歸預測等，可以挖掘大學生英語學習背后的規律特征，了解到每個學生的具體情況。進而構建每個學生的英語學習畫像，如學生的線上學習狀態、課程作業完成情況、測試成績和學習方式等。可為教師形成可視化的學生個體和班級整體的學情分析報告。因此該數據庫有利于教師掌握每位學生的英語學習狀態，掌握學生個體差異，為調整教學方式、教學方法與策略提供支撐。同時，上述數據為大學英語教學與大學生英語習得的研究也提供了數據支撐。

二、人工智能的消極影響

人工智能在大學英語教育領域對教師與學生發揮著積極的作用，同時對他們也產生了一些消極的影響，主要體現為以下幾個方面：

（一）對教師的消極影響由于大學英語課堂教學存在一定的缺陷，往往需要改進此教學方式。而人工智能技術的應用，雖有助于大學英語教學改革，但還需要教師熟練掌握人工智能相關技術的使用，會給信息技術能力比較薄弱的教師造成壓力。借助人工智能平臺，大學英語教學不受時間、空間和學生人數等影響，勢必會減少大學英語教師的需求，造成大學英語教師面臨失業的壓力。進而影響大學英語教師的工作積極性，以及大學英語教學質量。

（二）對學生的消極影響根據語言資本理論與期望價值理論，大學生英語學習的期望價值主要是經濟期望價值。而大學生英語學習的期望價值與學習目的和行為密切相關。比如大學生英語學習經濟期望價值主要體現為學習英語對未來找工作很重要，可以增加經濟收入。而人工智能技術在語言領域的應用，勢必會影響大學生對英語學習的期望價值。如人工智能翻譯機的出現，使得各種語言之間翻譯非常容易。即使不懂英語，也可使用它進行英語交流。因此，人工智能技術在英語領域的應用，將降低大學生英語學習的期望值，進而影響他們英語學習的興趣與目的。

篇10

在課堂上組織實驗班的學生觀看了人工智能的《開學第一課》，主要是“什么是人工智能”、“如何制造人工智能？、“New Google AI Can Have Real Life Conversations With Strangers”等內容，很有收獲。但是在觀看過程中發現很多的人工智能相關聯的知識，比如JAVA、大數據、Python、人工智能、物聯網、數據分析、H5/WEB前端、嵌入式、Linux、C語言、單片機、C++等解根本看不懂，發現自己的很多方面都需要補課，不然每次培訓老師講解的專業東西還是理解不了，這對于我們教師和學生都是一個難點。也斷斷續續參加了各種形式的培訓，和同仁們交流起來總體感覺是沒有系統化，特別是參加了祁榮斌博士組織的磨課，和同事們討論起來感覺層次太高，有些內容也是理解不了！學生和學生的學習和生活環境比較起來也存在地域差異性導致了學生接受人工智能相關教育程度深淺不一，而且面向高中生的課本難度很大，很希望能有個機會從零基礎開始系統化學習人工智能，這樣才能更好的教好學生，這一點線下交流的時候是很多老師的心聲，期望能在領導和專家的引領下實現。

篇11

人工智能包含三個層次：計算智能、感知智能和認知智能，訊飛超腦計劃是包含模擬人腦的知識表示與推理、類人學習機制與新知識的獲取、機器加載專業知識成為專門的教育領域。訊飛超腦計劃是基于全球關于人工神經網絡的深度學習研究，簡單來說就是希望未來訊飛超腦計劃能夠將人工智能從只是簡單地能聽會說到能夠深度思考相關問題的科技轉變。人工智能的不斷開拓創新是為了幫助人類能夠更好地生活，我們應該注重人工智能的發展推進，將其廣泛合理地應用到生活的實際中去。

1 訊飛超腦計劃目前取得的階段學習研究成果

1.1 訊飛超腦計劃關于我國現階段關于高中生學習教育的人工智能成果

隨著近年來教育電子多媒體設備的投入普及使用，使目前的高中老師在課堂上更習慣用電子化的教學方式來替代傳統的板書課本單一枯燥的教學，與此同時，現階段高中生也同樣具備使用移動互聯網的條件，這樣就使得科大訊飛超腦計劃的教育產品可以形成以下的模式如圖1所示。

采用此智能的學習模式可以使我國的高中生接受公平的最好的教育，這就需要借助人工智能的幫助來使老師提高自身的教育水平，使高中生豐富并開闊自身的視野。課堂教學包括了在線課堂、暢言交互式多媒體教學系統以及暢言智能語音等，這種新穎的課堂教學模式使原本單一的教學方式變成了思想上任意遨游的知識海洋；智能考試包含了標準考場、英語四六級網上閱卷、普通話與英語口語測試等方面，智能考試系統從字跡工整的程度、詞匯量的豐富度、語法的正確性與通順性等多個方面來評判考試試卷，加上多年來的不斷改進，人工智能的評判方法跟相關專家的人工試卷評判的相似度相差無幾，很大程度地增加了試卷評判的效率性與公平性；學習產品與教育評價更是覆蓋到了從低到高的各個層面的產品組織結構，更有利于高中生的學習與應試教育的公平性。

1.2 訊飛超腦計劃對于提高人類生活水平的成果

隨著人工智能技術在經濟、教育、文化、娛樂等領域的不斷應用，使人們的生活質量水平得到了很大程度的提高，人工智能帶來的方便快捷對于人類的發展進化與物質文化的進步產生了不可忽視的作用。隨著訊飛超腦計劃的推出，一方面，可以把人類從繁重的勞動中解放出來，很大程度地提高人類生產生活的效率與質量；另一方面，人工智能的進步會極大地革新人類的思維方式，使人們能夠多角度地認知世界，加深對人類對自身所處的宇宙地位的思考，利于人不斷地探索奧秘，進一步推進人類社會的進步。

2 訊飛超腦計劃下人工智能對于未來生活的影響及其發展趨勢

2.1 訊飛超腦計劃下人工智能對未來生活的影響

由于訊飛超腦計劃是感知智能結合認知智能的再創新，使得未來機器將會實現高水平的感知智能，具有更多的包括語音識別、手寫識別以及圖像識別的更多智能感知能力與實現包括智能客服、人機交互等的取代人類腦力勞動的認知智能突破。所以說訊飛超腦計劃下的人工智能在未來的教育、經濟、文化、社會結構等未來生活的各個方面都會產生重大影響。在教育上，人工智能的應用優化了課堂結構，使學生能夠實時接受外界的新知識以及與時俱進的教育模式改革；在經濟上，人工智能的高效能與高效率會明顯提高經濟效益，用人工智能來進行財務管理有助于縮減不必要的人工勞務開支與相關的培訓費用，利于經濟的變革與提高；在文化上，人工智能對于人類語言文化與圖像處理上的優勢日益凸顯出來，可以確定的是人工智能的發展將會深入到人類生活的各個層面中去。

2.2 訊飛超腦計劃下人工智能的未來發展趨勢

隨著人工智能的不斷演進，人工智能從最初能存會算的計算智能階段，到后來的能聽會說、能看會認的感知智能階段，最后再到訊飛超腦計劃下提出的讓機器能理解、會思考的認知智能階段，未來的人工智能在語言理解、知識表達、聯想推理以及自主學習等方面都將會取得很大的進展。

3 結語

人工智能對于未來生活的影響是多方面的，在未來生活的各個方面都十分顯著。與此同時，訊飛超腦計劃下的人工智能不斷的改革創新與發展，也將更快地推動人類的發展，人工智能與人類的生活是互相影響又相互制約的。人工智能的不斷發展給人類的未來生活帶來了很大程度的改變，人類在不斷開拓人工智能的領域時也應不斷提高自身能力與素養，以適應人工智能帶來的不斷創新和改變。

參考文獻：

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1.網站框架設計 

我國高中階段人工智能教育還處于起步階段，據調查，全國已開設人工智能課程的中學不超過十所。事實上，對于人工智能這一前沿學科，大部分信息技術教師還缺乏足夠的了解，因此對于該課程的開設也一直處于觀望狀態。考慮到人工智能教育的實際情況以及網站的主要對象，我們以高中信息技術選修課教材《人工智能初步》為基礎，按教學內容設置和劃分欄目，同時又圍繞“學人工智能、教人工智能、用人工智能、機器人專題”四大專題進行內容重組。當然，網站的基本架構并非一成不變，它需要在實際應用中進行檢驗與修正，最終實現網站的完美架構。依據上述思路建構的網站基本框架如圖1所示。 

2.網站的欄目設計 

 

新聞欄目以圖文的形式人工智能發展的最新情況，這是激發并維持廣大師生關注人工智能的基礎，也是師生獲取最新信息的窗口。子欄目“中國動態”“歐美動態”等分別介紹了各地區最新的人工智能信息，尤其是機器人產品的新聞。子欄目“會議論壇”，“比賽通知”為師生、參與比賽提供服務。 

論文欄目是作為資源型網站的基礎。子欄目“教學研究”主要面向從事人工智能教育的研究者和教師，探討教學方法、分析教學案例、推薦教材和參考書，為更好的開展人工智能教學提供理論依據。子欄目“學習樂園”主要面向學生，展示活動實錄、闡述學習感受，聆聽專家意見，為更好的學習人工智能提供事實參考，教師也通過“學習樂園”來了解學生的所思所感所想。子欄目“賽事規則”介紹了各個地區和各級機器人比賽的一些規則，有利于師生更好的進行人工智能的教與學。 

資源、視頻、圖庫、酷站：這四個欄目是資源型網站的核心。尤其是資源模塊中的子欄目“電子書刊”“教學課件”“人工智能軟件”分別以不同的文件格式向師生提供教與學的資源，使其能快速準確地獲取符合需求的資源，免去了在因特網上盲目搜索出現大量冗余信息的麻煩。網站整合了文本、視頻、圖片等多媒體信息，以豐富多彩的形式呈現資源，增強了網站的吸引力和信息的可閱讀性。 

愛問欄目是作為學習型網站的基礎，也是本網站的一大特色。“愛問”是采用了模仿“百度知道系統”的程序設計，更注重知識的答疑解惑。我們將此欄目劃分為“學人工智能”“教人工智能”“用人工智能”“機器人問題”四個子欄目，師生可根據各自的需要進行提問、回答問題、搜索問題等操作。同時，設立了積分制，激發師生提問和回答問題的熱情。 

用戶中心欄目是學習型網站的核心。作為一個專題網站，必然要十分強調學習的功能。子欄目“網絡書簽”的功能可以使學習者記錄自己所瀏覽過的或所感興趣的網頁，便于在下次登陸后繼續學習。在子欄目“信息”功能中，學習者可以新聞、論文、資源、愛問等信息，待管理員審核通過后即可在網站中顯示出來。另外，教師也可在教學過程中通過此模塊要求學生提交作業，便于教師隨時隨地的批改作業。 

 

二、網站的訪問數據分析 

 

人工智能教育專題網站從開設至今將近8個月的時間，已經有超過1萬的獨立訪客訪問了本站，我們選取了最近訪問的2000位獨立訪客進行研究。通過對地域、被檢索方式、受訪頁面及回頭率的分析，可為網站下一步的改進與完善提供依據，為其他人工智能教育類網站的建設，在網站的用戶類型，網站的內容選擇與更新，網站的推介宣傳等方面提供參考與借鑒。 

 

1.地域分析 

在統計到的訪問該網站的地域中，國外共有12個國家訪問了本網站。國內除西藏、澳門之外，其他省份、直轄市、特別行政區都有訪問過本網站，這為我們今后在高中普及人工智能教育提供了有力的依據。但是，通過圖2的數據我們也可看到，各個地區間的訪問量差距較大，并且訪問量靠前的幾個省份基本上是沿海地區，而中部和西部地區的訪問量比較少，所以在今后的工作中不僅要加強網站本身的建設和宣傳，更要把人工智能教育的理念推廣到中部和西部地區，使那里的中小學師生也接觸人工智能的知識，激發他們對信息技術美好前景的向往。 

2.被檢索方式分析 

搜索引擎是網絡上最常用的獲取資源的方式。掌握用戶使用搜索引擎的情況，有助于了解網站的被檢索方式。統計搜索關鍵字的次數，有助于了解網站被檢索訪問的原因。在專題網站建設完成后，向“百度”、“Google”等大型搜索引擎系統提交收錄網頁申請是極其必要的，它有利于提高網站的知名度和訪問量。而在網站中增加“人工智能”，“prolog 源程序”等文字內容，將會有利于用戶在盲目搜索時能訪問到該專題網站。 

3.受訪頁面分析 

受訪頁面是指用戶訪問該專題網站時所停留的頁面。通過對受訪頁面的統計，使我們能夠掌握用戶相對較為關注網站的哪些內容。表1數據中“學人工智能”占23.82%，“資源下載”占了16.32%，表明用戶對人工智能的知識還不是很了解，對人工智能的認識還停留在“學”的層面，遠未達到“教”的程度。人工智能教育類網站在建設中，如果能提供大量的人工智能的基礎知識以及豐富的可下載資源，將會顯著提高網站的受歡迎度以及用戶的認可度。 

4.回頭率分析 

在網站訪問統計中，通常將距離上次訪問超過12小時的再次訪問記錄為一次回頭。通過對回頭率的統計（表略）看出該專題網站的粘性不是很高，尤其是3次回訪以上的用戶還不多。通過對部分用戶訪談后了解到，網站的更新速度慢，資源較少，內容偏難是其不愿進行多次回訪的主要原因。所以，人工智能教育類網站在維護期間要注意內容的時效性、豐富性、通俗性才能保證網站訪問的可持續性。 

 

 

三、網站建設的若干思考 

 

目前國內外有關人工智能的專題網站不多，針對人工智能教育的網站更少。在可供借鑒的成熟案例較少、研究又處于剛起步階段的情況下，有必要對我們的工作進行反思總結。通過上述訪問數據的分析，以及在人工智能教育專題網站建設的準備階段，實施階段及運行階段的實踐，我們認為在建設人工智能教育類網站時應當注意以下幾個問題。 

1. 充分關注用戶信息 

訪問量是綜合類或門戶類網站的生命線，應當盡可能地拓寬訪問者的類型與層次。但人工智能作為一門新興學科，其專題網站的學科性特點甚至比普通的專題學習網站還要突出，因此單從訪問量上來說，它是無法和門戶類網站相比的。所以在建設的初期首先就要考慮的網站的對象問題，也就是要關注哪類人訪問了網站。只有準確的掌握了用戶的信息才能更好提供用戶需要的資源。 

在這里，人工智能教育專題網站是通過以下三種手段來獲取用戶信息的。 

第一，用戶必須注冊才能訪問網站，注冊的內容包括年齡、身份、學歷，電子郵件等內容。 

第二，在網站中設立“網站調查”欄目，可以對“你是如何知道本站的”，“你覺得本站建設的如何”等內容教學在線調查。 

第三，通過“中國站長站”等專業的數據收集程序來獲取用戶基本信息，可收集到用戶地域、受訪問頁面、用戶回頭率等信息。只有掌握了準確的用戶信息，才能更好的為用戶提供服務。 

2.與用戶攜手共建網上資源 

人工智能的子學科門類眾多，僅高中教材《人工智能初步》中就有知識及其表達、推理與專家系統、人工智能語言與問題求解等多個主題。而且我國的人工智能研究相對薄弱，很多資料都是外文的。任何一個人要很熟練的掌握人工智能的各個內容是很困難也是不現實的。我們通過一年多的實踐也體會到，僅僅依靠課題組成員很難保證網站資源庫內容的全面性和針對性。所以在網站最新一次改版中，我們增加了用戶的信息功能，使得用戶自己可以新聞、添加文章，上傳資源，只要經過管理員審核即可在網站中顯示。 

另外，在人工智能教學過程中，我們也充分利用學生的優勢，要求學生以作業的形式提交文本和視頻資源，并將作業的數量和質量作為考察學生學習效果的一個指標。這些舉措保證了網站內容更新的時效性和內容的針對性。用戶所的就是用戶所關注的，用戶所關注的就是網站所要收集的。 

3.通過多種形式充分發揮網站作用 

目前，全國高中開設了“人工智能初步”選修課的學校極少，教師手頭上可供選擇的教材也只有5套。從專題網站上統計的數據來看，雖然網站目前的用戶主要是教師，但“學人工智能”頁面訪問量卻遠多于“教人工智能”。從這些情況看，單靠幾個人工智能教育類的專題網站無法從根本上解決高中人工智能教育現階段所面臨的窘境。所以，在條件允許的情況下，可以通過研修班、會議論壇等形式組織教師進行面對面的交流。 

例如，我們就在2007年5月25日至27日在浙江師范大學舉辦了全國首屆“高中人工智能課程研修班”，來自全國十個省市的70余位信息技術教師及教研員參加了研修班的學習。在研修活動中，教師不僅學習了人工智能的知識，也對人工智能教育的現狀及發展過程中遇到的問題做了充分了探討和交流。本次研修活動結束后，人工智能教育專題網站則成了學員們交換信息、交流體會、共享資源的有效平臺。 

 

四、結束語 

 

總之，借助專題網站的平臺作用開展各種活動，不僅彌補了人工智能教育網站缺乏面對面交流和互動的缺點，也為把網站資源建設的更具針對性提供了有效幫助。 

 

參考文獻： 

[1]張劍平. 關于人工智能教育的思考[J] .電化教育研究.2003，（1）. 

篇13

（2）為將來從教的學生積聚大量的知識。英國早在1999年，人工智能課程已經作為選修課出現在中學的信息與通訊技術（ICT）課程中。許多中小學還通過機器人競賽活動來激發中小學生學習人工智能的興趣，使學生不僅提高了用信息技術解決問題的能力，而且培養了多種思維方式，獲得了更多的創新空間。美國現行的中學信息技術課程設置中，將人工智能的內容作為“媒體與技術”層面對12年級學生的要求。澳大利亞的部分中學開設的信息處理與技術課程，人工智能、信息系統、算法和程序設計、社會和倫理道德、計算機系統分別作為5個主題共同構成了該課程的教學內容。在該課程的大綱中規定，人工智能部分的教學內容在高中第3學期為12年級的學生開設，教學時間為10周。? 

在我國，多年以來中學奧林匹克信息學競賽中一直包含有人工智能相關的題目，涉及啟發式搜索、博弈、智能程序設計等問題。2003年4月，我國教育部正式頒布《普通高中技術課程標準（實驗）》，首次在信息技術科目中設立了“人工智能初步”選修模塊，標志著我國高中人工智能課程的正式起步。? 

我國的新課程標準頒布后，教育部評審并通過了分別由教育科學出版社、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，并開發了相應的教輔材料，包括教師用書和配套光盤等。為了配合中學人工智能課程的實施，國內也推出了一些適合中學生學習與體驗的人工智能軟件和網絡資源。另一方面，一些高校的本科生、研究生也逐步關注中學人工智能教育的開展并將其作為畢業論文的研究選題。一些師范院校適應形勢要求，已為師范生開設了與此相關的選修課程。? 

2 人工智能的教育及教學條件現狀? 

通過對本人多年的教學過程進行總結，我校的《人工智能》課程教育現狀可總結為如下幾點：? 

（1)理論知識充裕。但與實踐相脫節，特別是在智能科學技術的教育教學方面。盡管知識面相當廣泛，而人工智能理論的普及教育以及智能技術的開發與應用仍然十分滯后。? 

(2)同其它普通高等院校一樣，在本校，人工智能技術的研究與應用尚未普及，甚至比不上其它院校。這不利于培養學生的科研興趣及創造精神。? 

（3）缺乏配套實驗教材，實驗教學內容缺乏，無法培養學生的研究能力和創新能力。只有開設實驗項目，才能使人工智能的相關知識具有研究性和綜合性。? 

（4）對中小學智能教育的深度及教學方式、教學特點缺乏研究。做為師范類院校，我認為在對學生進行基礎知識教育的基礎上，要緊抓中小學智能教育的特點對師范類學生進行相關的教育與培訓。? 

相對于教育現狀，我校的《人工智能》課程教學條件現狀要稍好一些，其狀態如下：? 

（1）教材使用國家級規劃教材，此教材非常系統地介紹了人工智能的基本原理、方法和應用技術，適合本科及研究生使用。在我們的授課過程中，也會適當為學生提供相關的國內其他先進教材，如中南大學蔡自興教授的《人工智能及其應用》等。? 

（2）為了促進學生自主學習，我們準備了多種類型的擴充性學習資料，加強學生主動學習的意識，包括：課程相關雜志和書籍目錄，以及部分重要的參考文獻，與人工智能相關的網絡資源如優秀BBS、新聞組、網址等。 它們包括了大量的文獻資料、本領域研究的前沿動態等。 使用表明，學生非常樂于查閱這些資源。 使學生能通過使用這些資源進行一些人工智能程序設計，探討一些問題，在課堂討論中展示他們的收獲。? 

(3）校園網的普及與不斷優化使本課程有優良的實踐性教學環境，能充分滿足教學需要。我們擁有較充足的多媒體教室和網絡教室，為實現本課程教學提供了物質保障。在網絡資源建設方面，全校辦公室、教室、學生宿舍和教師宿舍都以寬帶網相連，這些硬件設備對本課程教學發揮了重要作用，使本課程教學質量得以明顯提高。? 

3 人工智能教學方法及手段的改革? 

針對我們現在所采取的教學方法，我認為存在許多不足，如教學方式比較單一，教學內容偏重理論講解等，為此，提出以下教學方法的改革：? 

（1）通過多種途徑激發學生的學習興趣。課程的學習效果，直接受到學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，開始學生學習興趣很大，當開始接觸到抽象理論知識及部分算法時，學生往往感到不易接受。 我們通過各種途徑和方法， 激發和培養學生的學習興趣，包括鼓勵學生參與某部分知識的擴充性資料查找,預留一定時間請學生負責對此內容進行講解，布置學生對某個基本成型的實驗進行糾錯及驗證，降低問題解決的難度。學生因此產生興趣從而做更深度研究。? 

(2）進行啟發式教學。 我們可以嘗試在教學過程中不斷提出問題請學生思考，啟發學生求解這些問題，鼓勵學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，并與同學所提出的觀點進行分析和比較，這足以加強學生學習的主動意識和參與意識，提高學生學習的積極性。? 

(3）課堂辯論與交互式教學。 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。學生通過對這些問題展開激烈爭論，激發了學習潛能，明確了學習目標。當然師生間的交流方式還有很多，如郵件互發、QQ留言等，也可在課程網站中的互動平臺進行交流。? 

(4）分層次因材施教。 在授課過程中，通過對每個具體學生的學習進度、課堂作業情況進行及時評估，對學生提出進一步的學習建議和指導， 實現個性化的教學。 對優秀學生探討，可以在教學設計和實驗設計中要求其選作部分探索性、創新性的功課和實驗，以發揮學生個性優勢。對于有意于將來從事中小學教育的學生可以在機器人及人工智能技術發展現狀等知識層面對其做問題講解。而那些看似缺乏興趣的學生，我們可以用多媒體手段如播放人工智能相關電影及科學小片引起其興趣，實行逐步引導的教學過程。? 

另外，我們可以嘗試雙語教學。 采用中文教材和講授的同時，注重在課程中的關鍵詞同時用英文表示，并適當指定英文參考短文和英文參考書。使學生能夠接觸國外文獻資料，加深對學習內容的理解，獲得更寬廣的知識。我們也可以在教學內容安排上，注重理論聯系實際，將一些人工智能網絡上的虛擬實驗給學生進行課外上網練習，從而使學生了解算法的具體運行過程， 通過參與達到知識的理解，掌握基本方法和技術。? 

 

根據現有的條件，我們在教學中可以采用多媒體教學和網絡課程教學相結合的方法，充分利用多媒體的豐富表現形式，利用網絡課程的交互性、情景化等特點，構筑以學生為主體的《人工智能》課程現代教學模式。 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，做到學生直接而深刻地看到知識的內涵外延。網絡課程能較好地實現交互并使學習過程情景化，通過網絡課程的課堂練習和章節練習，教師可以評價學生的學習情況，并給學生提出學習建議，從而提高學生的研究力和創新力。我們也可以給學生播放中學《人工智能》課程課堂教學錄像，以使學生看到初高中學生的知識范圍及深度；同時給學生播放現有的《人工智能》科學成果，讓學生看到理論背后的實踐；也可以播放科幻片，激發學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。《人工智能》是一門較新的課程，改進教學方法和手段不僅要靠教師，也應增加硬件設備的投入。如果人工智能能采用智能輔助教學系統或機器人輔助教學過程逼真、形象，一目了然，這樣可大大提高學生的學習效率，尤其是提高學生的觀察判斷能力、發現問題和解決問題的能力。? 

4 人工智能實踐教學設計的探討? 

我們可以在教學過程中，適量開設一些實驗和設計，提高學生的動手能力，并加深他們對理論知識的理解，降低理論的抽象度，提升理論的實用性。在近兩年的教學過程中，我們會適量加入一些人工智能語言的教學過程。例如，在講解了“野人與傳教士過河”等問題后，我們可以讓學生使用Visual Prolog或者C ?++?對算法進行實現；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、進化代數、交叉率變異率等因素對求解結果的影響，并要求學生通過實驗的方式來分析、理解這些問題，并提出“尋找更有利的解決方案”等問題。把學生的興趣激發后，為解決這些問題，學生會在課外主動查閱相關文獻、相互討論以實現他們所設計的方案，這樣既培養了學生善于鉆研和勇于創新的精神又提高了學生的實踐與創新能力。? 

參考文獻：? 

［1］ 熊德蘭,李梅蓮,鄢靖豐.人工智能中實踐教學的探討［J］.宿州學院學報,2008(1).?