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人工智能概论结课总结十篇

发布时间:2024-04-29 17:54:03

人工智能概论结课总结篇1

关键词:智能;智能科学与技术;语义分析;知识体系;课程体系

中图分类号:G642 文献标识码:a

1 引言

“智能科学与技术”专业教育意指将“智能科学与技术的知识体系”传授给本科生或研究生。构建智能科学与技术的知识体系通常有两种途径:(1)经验归纳法,从社会实践和科学研究已经获得的知识集合中选择出若干,认为这些知识应该归属于“智能科学与技术”,且将其结构化与系统化。(2)概念演绎法。追问“智能科学与技术”的确切含义为何,由此联想其涉及的主要方面,概念推演形成的轨迹即是知识体系。两种方法的结论应是一致的。就实际操作而言,前者的主要环节是“选择知识”和“搭建体系”,而“选择什么”和“搭建成何样”就与研究者的偏好相关,常出现观点相左的情形;后者的主要环节是“明确语义”和“语义延伸”,能被称为概念的东西总是成熟的,即已有大量的先前研究,对此人们的分歧较少,而从概念出发的语义延伸又是遵循演绎逻辑的,由此而得的知识体系就易被公认。

本文的研究采用概念演绎法,具体的讨论依层次递进展开,首先明确“智能科学与技术”的中文语义,其次讨论该语义涉及的关键概念之内涵,进而合成这些关键概念的具体内容,继之概括“智能科学与技术的知识体系”,最后设计“智能科学与技术专业教育的课程体系”。

2 “智能科学与技术”的语义

尽管有逻辑上的先后,“科学”与“技术”通常被认为是并列的两种人类文化活动。“智能科学与技术”就应被分为“智能科学”与“智能技术”。

智能是某种行为主体所具有的能力和所表现的行为。这种具有智能的行为主体目前(也许永远)只有两类:生物(其中主要是人类)和机器。若以人类代表生物,智能就有两种表现形态,人类智能(humanintelligence)和人工智能(artificialintelligence),后者是对前者的模仿与延展。

科学是为了获得所考察对象的知识体系,技术则是依据某种原理设计制造各种人工系统。由此,“人类智能科学”、“人工智能科学”、“人工智能技术”是无歧义的,而“人类智能技术”就不成立(确切地说,是间接地通过“人工智能技术”的方式表现出来)。

基于上述分析,“智能科学与技术”的语义由三部分构成,“关于人类智能的科学”、“关于人工智能的科学”和“应用人工智能的技术”。根据惯常的教育与研究分工,前者是心理科学领域的重点所在,后二者则是信息科学领域的前沿方向。目前国内所开办的“智能科学与技术”专业教育大多属于理工科本科,其侧重所在自然是“人工智能”。

支撑着“智能科学与技术”及其三部分构成的关键概念是“智能”、“科学”与“技术”,对其进行深入剖析有助于推演出“智能科学与技术的知识体系”。

3 关键概念的剖析

3.1 “智”对应于intelligence

汉语中的“智”是“知”的后起字,而“知”是“出于口者疾如矢也”,意指认识的事物可以脱口而出。“知”添加了“曰”即为“智”,再清楚不过,“智,知而道出也”。智,就是人们日常口语中的“知道”。

英语中的intelligence源于拉丁语的动词intellegere,意思是tounderstand。而intellegere是inter(interl与legere(tochoose)的合成词,故它所表达的是“在推理基础上的理解”。

可见,汉语的“智”关注知识(识,知也。《说文》)及其共享;英文的intelligence则强调知识及其可靠来源。有所差异并不妨碍将不同文化系统中的这两个概念对应起来。

3.2 “智”的派生词

尽管语义十分贴切,却不可将intelligence直接汉译为“智”。在现代汉语中,单字形式的名词一般不用于表达抽象概念,因为单音节的高频率使用在言语交流中难以通畅顺口。通常都是采用双字形式的名词。“智”需要再添加一字。处理的办法无非两类,同义重复或附加意义。前者生成的是“智慧”,后者得到的是“智能”和“智力”。

智慧之“慧”,一方面与“智”同义(知或谓之慧。《方言》),另一方面又与佛教名词“般若”(praina)相连,在中国的文化传统中,佛是高深至上的,这样,智慧的真理性就毋庸置疑。作为汉语词汇的“智慧”固定下来之后,除了与英文的intelligence相对应,还与英文的wisdom(wise“聪明的”+dom“性质或状态”)相一致。更重要的是,wisdom就是希腊语的sophy,由此构成了philosophia(英文philosophy)。“智慧”连接着中国的佛教(与中国哲学相通)和西方的哲学。智慧是哲学层面的。

“智能”和“智力”都是“智的能力”的简称。推敲其中的意味饶是有趣。作为物理学概念的“能”和“力”,二者是一种源流关系,因而在汉语的习惯中,“能”更本质,“力”则外显,暗含着有高下之分。这样,智能有“智能人”、“智能机器”、“智能科学”等,智力则是“智力游戏”、“智力玩具”、“智力商数”等。层次的感觉是明显的。智能和智力是科学层面的。

“智”的派生词最常用的有三个:智慧、智能和智力,它们均可英译为intelligence,但在汉语中分别属于三个层次,即哲学领域、科学领域(较高层次)和科学领域(较低层次)。

3.3 关键概念的文化比较

将与“智”相关的中文概念和与intelligence相关的英文概念进行对比,可看出中西方文化的相通与差异,有助于更深刻明晰地理解“智能”的语义。表1是基于英语概念的文化比较。从中可见,“智能”较高于“智力”在西方文化中表现为对现在分词的偏爱。

表2是基于汉语概念的文化比较。英语的intelligence可以笼统地表示汉语的“智、智慧、智能、智力”。现限定“构建智能科学与技术的知识体系”是一项科学研究(即不考虑“智慧”),再用“智能”作为“智能”和“智力”的统称,这样,“智能”就成为将要继续讨论的唯一概念。

3.4 智能之“能”

前已阐明,智能就是“智的能力”。这种能力究竟为何,学者们曾有过大量的讨论。其中一种通俗简洁的表述被包含于后者之中。在人工智能中将二者分开,缘于它们的对象不同,前者针对的是自然界,后者则面向人类已有的知识积累。“推理”是生命体存在的基本前提。所以,关于人工智能的科学只有两个分支:机器感知/发现理论(派生于人的认识论)和机器推理理论(基于人脑推理理论的讨论)。

(4)应用人工智能的技术。第3.6节说明,技术就是应用手段、技能和方法设计与制造人工系统。图4模型所示意要设计与制造的人工系统只有专家系统和机器人。所以,应用人工智能的技术主要有两个:专家系统技术和机器人技术。

(5)基于现状的人工智能科学与人工智能技术的内容调整。前面将“机器感知”和“知识发现”归于科学范畴,其根据就是因为它们均是客观存在。然而,现在的“机器感知”还非常简单,对于诸如表情、语气等稍微复杂的客观现象就无能为力:“知识发现”也主要依赖于基于语法的关键词匹配,而对于如何有效地理解语义特别是语用还差得很远。鉴于如此现状,将“机器感知”和“知识发现”归于技术更合适一些。

(6)智能科学与技术的知识体系。集成上述的观点可得图5所示的知识体系。理论是概念、原理的体系(《辞海》),本身就是知识体系。技术包括手段、技能和方法,也是知识或知识指导下的操作。所以,智能科学与技术的知识体系由两个理论和四种技术构成。

图5的表示是粗线条的。正是因为它没有将与“智能”有关的科学理论和技术方法全部罗列出来,才有了一个简洁的框架,以便在此基础上进一步细分和添加,最终形成一个系统的图景。

6 “智能科学与技术”专业教育的课程体系

“智能科学与技术”专业教育的使命就是将图5所示的知识体系教授给本科生或研究生。学校教育总是以课程方式进行的。智能科学与技术的知识体系必须转化为课程体系。基于图5所示模型、兼顾目前大学课程设置的现状、特别是参照国内学者的研究成果和国内率先开办智能科学与技术专业的大学的探索性经验,提出“智能科学与技术专业教育的课程体系”的一种方案,见表3。

如表3所示,“智能科学与技术”专业的课程设置对应于智能科学与技术知识体系的主要内容(见图5),共六门主干课程:

(1)“脑与认知科学”。包括“脑科学”与“认知科学”。

(2)“机器学习”。推理是学习过程中所采用的主要方法,机器学习包含机器推理,在一般意义上可以认为二者同义。目前讲授机器学习的大学课程主要有:“机器学习”、“模式识别”(是实现机器学习的一种方法)、“计算智能”。后者包括“模糊计算”、“神经计算”、“进化计算”,讲授一些具有前沿性的理论与方法。

(3)“机器感知”。包括“机器视觉”模仿人类的视觉、“计算机语音技术”模仿人类的听觉、“自然语言理解”模仿人类对语言与文字的理解。

(4)“知识发现”。包括“信息检索”和“数据挖掘”,前者在数据库中进行关键字匹配、在万维网上进行关键字匹配、在语义网上进行语义匹配以获取所需要的信息,后者将信息组织到数据仓库中以便寻求信息之间的规律性关联即获得知识。

(5)“专家系统”。该课程所讲授的内容包括管理信息系统、专家系统、决策支持系统、多agent系统。它们是人工智能为人类提供的实用型信息产品。

(6)“机器人”。利用机器来获得身心的解放与扩展是人类的梦想和永远的追求。拟人机器的设计与制造涉及诸多学科,在大学的专业教育中只能讲授一些基础概念。

可以将整个“智能科学与技术的知识体系”看作是一个对知识进行“输入一加工一输出”的结构。由表3可见,与知识输入有关的是“机器感知技术”和“知识发现技术”;与知识加工有关的是“脑科学理论”和“机器推理理论”;与知识输出有关的是“专家系统技术”和“机器人技术”。在智能科学与技术学科中,分工专门研究知识输入、知识加工、知识输出,就构成了其三个主要的研究方向:知识处理、智能理论与方法、智能系统与应用(如表3所示)。

7 结论

(1)智能科学与技术是人类智能科学、人工智能科学和人工智能技术的总称。技术的标志是用于设计与制造人工系统,因而“人类智能技术”并不直接存在。

(2)“智能”是“智的能力”的统称。中文的“智”之本义是“知而道出”,与英文的intelligence(本义“推理基础上的理解”)尽管侧重不同,仍被认为语义相等。现代汉语不习惯单字形式的概念,“智”便有了三个常用派生名词“智慧”、“智能”和“智力”。前者属于哲学概念:后二者属于科学对象,是“智的能力”的两种不同简称,亦有层次高下之分。在科学领域,“智能”通常涵盖“智能”和“智力”。

(3)智能科学是指,认知智能事实、归纳智能规律、总结智能理论。

(4)智能技术是指,设计与制造人工智能系统的手段、技能和方法。

(5)智能(intelligence)应该是“能智”。即能知、能日、能推理、能理解、能应用。

(6)智能是以知识为主线的三个环节的序贯过程。智能表现为知识在知识获取、知识推理、知识应用三类活动中的定向流动和逐级提升。

(7)智能首先遇到的问题是知识表示。人类智能的知识表示是在文化传承中自然实现的,而人工智能的知识表示则依赖于专门的人为规定。这样,智能的内容就有四个部分:知识表示、知识获取、知识推理、知识应用。

(8)智能最简明最本质的定义是:知识+推理。人类智能的特征是,知识用自然语言表示、推理在人脑中进行;人工智能的特征是,知识用机器语言表示、推理用机器实现。

(9)人类智能的内容主要有五个:感官感知、信息检索、人脑推理、实际问题解决方案、实际问题解决方案的执行。

(10)人工智能是对人类智能的模仿与延伸,其主要内容也相应有五个:机器感知、知识发现、机器推理、专家系统、机器人。

(11)智能科学与技术的知识体系由两个理论和四种技术构成。智能科学与技术的知识体系涉及关于人类智能的科学、关于人工智能的科学、应用人工智能的技术,具体有脑科学理论、机器推理理论、机器感知技术、知识发现技术、专家系统技术、机器人技术。

人工智能概论结课总结篇2

关键词:智能科学与技术;课程体系;培养管理

1背景

智能科学与技术是当前科学研究和工程实践的理论与技术发展的前沿领域,智能科学与技术专业是一个多学科交叉的跨应用领域专业Ⅲ。智能科学技术的发展将把整个信息科学技术推向“智能化”的高度,这正是当代科学技术发展的大趋势,对于这方面人才的需求也越来越迫切。智能科学与技术培养掌握坚实智能科学与技术基本理论和系统专门知识,具备作为工程师或领导者及公民的良好人文修养,具有从事科学研究、工程设计、教学工作或独立担负本专业技术工作能力,深入了解国内外智能科学与技术领域新技术和发展动向,能结合与本学科有关的实际问题进行创新研究或工程设计的高级专门人才。

高校应稳妥发展与完善智能科学与技术专业的本科生教育,夯实本科教育基础并积极创造条件,大力开展创新教学,努力培养学生的创新意识、创新精神和工程实践能力,使之成为具有系统技术基础理论、专业知识和基本技能,良好科研素质和较强创造能力的智能科学与技术工程师。

2教学计划与教学管理分析

智能科学与技术属于计算机类专业,其必修课程设计原则是使学生具备计算机科学与工程的基础理论知识,尤其是大类专业招生教学的院校,通识课程主要是数学、物理文化基础,强调扎实的自然科学基础。专业教学的特色体现在专业必修和专业选修课程,专业必修课一般分为数学基础和专业课程。计算机类专业数学基础课程一般包括线性代数、微积分、离散数学、微分方程、概率与统计、数值计算等;专业课程一般包括程序设计基础、高等程序设计、数据结构、操作系统、计算机组成与结构、数字电路与逻辑设计等。

2.1学分

本科培养计划的学分中,国内外大学学分总数趋势是逐步减少,追求少而精。国内院校一般在130~190学分之间,如北京大学为150学分,清华大学为170学分,东南大学与浙江大学均为160学分,还有16学时为1学分的,也有18学时为1学分的。

中国台湾的大学一般在130学分左右。台湾交通大学最低毕业学分为128学分,其中必修课程须达76学分(共同必修58学分+资工组核心须达分+(资工组副核心课程学分+另2组核心课程学分)),专业选修本系课程须达12学分,其他选修课程须达12学分,通识课程须达28学分(含外语课程必修8学分)。台湾“中央大学”为136学分,台湾“清华大学”为136学分,其中必修和必选学分126,其他与导师商量决定。

美国的大学各校差异较大。美国的学分计算有4学期制、两长一短制及两学期制,其中加州大学伯克利分校为120学分,麻省理工大学为90学分,加州大学洛杉矶分校为186学分,斯坦福大学为180学分。

2.2教学管理

在教学管理上,斯坦福大学给学生提供了非常宽松的自由发展空间。新生入校后不分专业、不分学院。除了医学院和法学院学生需要经过一定的选拔程序外,本科生可以在入学后的前一个学期适当时候随意选择专业,并且选择专业后允许更改,只要毕业时满足专业培养方案即可。

国内的浙江大学是较早实行按大类招生的学校之一,分为大类培养、专业培养和特殊培养3类,前两年不分专业,按学科分类集中培养。

台湾的大学专业也是按大类完成前期的基础课程,再分小专业完成各学程,包括基础课、核心课和进阶课。

教学分组是现在的主流课程架构,也是体现专业方向的主要形式,分组课程是体现专业特色的课程组。国内清华大学采用的是分组教学;台湾的大学基本上采用的是以教学方向分组的方式,台湾的大学教学分为课程与修业、学分学程。

2.3实验与实践教学

计算机类专业各大院校都强调课程实验与实验教学,而目前课程该如何进行教学?这不仅是实验问题,如何以工程教育专业论证为目标,怎样使教学目标达到毕业要求是关键。做中学是主流实验教学方式,尤其是美国的大学,大作业体现的是实验与理论教学的结合,是考查学生是否理解理论知识的重要途径。学生不仅能够学习扎实的数学和计算机专业知识,还进行大量的实践创新训练。麻省理工大学、加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校、斯坦福大学都属于实践创新性教学模式。例如,斯坦福大学程序设计范式课程重点比较C、C++、Java的特点和难点,每1~2周有一次大作业,针对不同的任务,要求学生用不同的语言实现,使学生加深理解各类编程语言的应用场合;麻省理工大学的课程计划是必须先修12学分的实验课程,再修3门或4门核心课程,最后选择3门方向学科和1门关于该方向的实验课、2门专业拓展课。

3智能科学与技术课程体系分析

智能科学与技术课程体系在智能基础理论研究的基础上,需要安排基础性、通用性、关键性的智能技术研究,主要包括感知技术和信息融合技术;自然语言处理与理解技术;知识处理(认识)技术,包括知识提炼、知识分类、知识表示技术等;机器学习技术,特别是统计与规则相结合的学习技术;决策技术,即知识演绎技术特别是不确定推理技术等;策略执行技术,即控制与调节技术;智能机器人技术,特别是面向专门领域的智能机器人技术;智能机器人之间的合作技术;基于自然语言理解的智能人机交互与合作技术;智能信息网络技术。

国内最早创办智能科学与技术专业的学校包括北京大学,西安电子科技大学是第2批开始培养智能专业学生的院校。北京大学的本科教学计划中,专业必修课程(2分)包括:①专业数学/理论基础(15学分):算法分析与设计、集合论与图论、概率统计a、代数结构与组合数学、数理逻辑;②硬件与系统基础(分):数字逻辑设计、微机原理和信号与系统;③智能基础(5学分):脑与认知科学与人工智能基础。专业限选课程(15学分)包括信息论基础、计算方法B、数字逻辑设计实验、微机实验、数据结构与算法实习、机器感知和智能处理实验、智能多媒体信息系统实验。选修组合课程(29~32学分):学生按照自己的兴趣,参考智能的2个专业方向推荐专业课组合,自行选择,至少选修20学分的智能专业课程。公共核心+专业方向+新技术及其他:①公共核心课程(分):智能科学技术导论、模式识别基础、生物信息处理、智能信息处理;②专业方向课程(11~15学分):机器感知与智能机器人方向、智能信息处理与机器学习方向、新技术及其他。

西安电子科技大学智能专业主要课程包括电路分析理论、信号与系统、数字信号处理、数字电路及逻辑设计、模拟电子技术基础、微机原理与系统设计、数据结构、软件工程、人工智能概论、算法设计与分析、最优化理论与方法、机器学习、计算智能导论、模式识别、图像理解与计算机视觉、智能传感技术、移动通信与智能技术、智能控制导论、智能数据挖掘、网络信息检索、智能系统平台专业实验等课程及30多门选修课程。

建议各学校可以根据学院教学特色与实际需求,设计专业核心课程。北京大学偏重“信息处理”,湖南大学偏重“智能系统”,但需要强调的一个前提就是智能科学与技术专业属于大计算机类,更需要大eeCS专业的基础。编程、电路、数学、数据结构、计算机系统这五大核心基础就是大eeCS;其次是专业,计算机以系统结构、操作系统、网络、编译、数据库五大经典专业核心课为主,湖南大学的智能科学与技术专业强调系统,因此信号与系统、操作系统、嵌入式系统、人工智能是最基本的专业核心课,然后再分不同的分支。湖南大学智能科学与技术专业核心课程包括人工智能概论、机器学习、计算智能导论、模式识别、智能控制导论、智能数据挖掘、机器人学等;研究学位课程包括模式识别、人工智能等,主要体现为智能科学与技术基础(人工智能概论、机器学习、计算智能导论、模式识别)、核心(智能控制导论、智能数据挖掘)和应用(机器人学)。

4结语

(1)在课程计划实施过程中,教师需要遵循课程的时序图,即描述课程的进阶关系,从本科直到研究生,同时还可以实行一定的修课限制,如台湾交通大学计算机概论与程式设计和面向对象程式设计两科皆不及格者不得修数据结构与算法概论,若数据结构不及格不能修算法设计课程等。

(2)程序设计类课程用上机程序能力考试来设置合格条件,如台湾交通大学基础程式设计及格条件为通过“程式能力鉴定”,湖南大学则以CCF―CSp软件能力测试作为程序设计课程通过的考核标准。

(3)鼓励学生参与项目、竞赛等课外科技活动,如台湾“清华大学”的综合论文训练是由具有同等水平的项目训练成果或SRt(studentresearchtraining)计划项目以及其他课外科技活动成果经认定后代替的。

(4)精炼的课程教学。核心课程应该精且必须加强课程实验,只有对方法和理论有正确的认识才能掌握这门课程,而动手完成实验才能真正融会贯通。麻省理工大学、加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校的学生具备扎实的数学和计算机专业知识后,都需要进行大量的实践创新训练。

人工智能概论结课总结篇3

(福建信息职业技术学院福建福州350003)

摘要:简要叙述了物联网智能家居课程建设的背景和原因,详细阐述了智能家居课程的建设过程,包括课程的开发、建设、教学设计、教学效果、存在问题等,着重论述了项目式教学过程的设计方式、教学规划、实施方法,并指出项目式教学对教学方法、教材、教师及实验条件的要求具有一定的普遍性,对于其他一体化课程的开发设计具有一定的参考作用。

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关键词:物联网;智能家居;课程建设;项目式教学

中图分类号:G712文献标识码:a文章编号:1672-5727(2014)07-0107-03

“智能家居”的概念自20世纪80年代被提出后,进入21世纪才引起社会的广泛关注。随着智能家居技术的不断成熟、产品不断完善、市场不断发展,人们对它由陌生变熟悉,逐渐地由“远观”到真正应用于家庭生活。正是因此,以往对智能家居的定义已经不够准确而详尽,现在非常有必要重新审视智能家居的定义,以适应智能家居行业的新发展。特别是“物联网”概念提出以后,学术界开始大量探讨与物联网智能家居相关的概念、技术及标准,产业界也开始在多个领域加强对智能家居技术的应用,数百所高等院校相关专业都开设了“智能家居”课程。

目前物联网的现状与当初的互联网非常相似,今天的互联网已经形成了巨大的产业规模并衍生出很多行业。作为物联网最主要、最重要的组成部分,物联网智能家居也将经历这样一次升级。家用电器的数量远远超过电脑、手机的总和,如果再加上各种诸如智能眼镜和智能手表之类的无线传感器、控制器,数量上就会是传统电脑及手机的几十倍甚至上百倍,可以说,单单一个物联网智能家居的市场可能就是传统互联网及移动互联网总和的几十倍以上。从某种程度上来讲,离开了智能家居,智慧城市或者智慧地球就失去了存在的基础,可以说智能家居将成为物联网最主流的应用市场。

课程开发

为了体现工学结合的办学特色,我院在开设“物联网应用技术专业”之初,就坚持以职业岗位能力为核心的人才培养模式,开发了体现工学结合的课程体系,并根据技术领域和职业岗位的人才需求,突出专业技能的培养,形成了“理论与实践相融合,以职业岗位作业流程为导向”的模块化课程体系。通过开设一体化的专业实践技能课程,将理论与实践相结合,加强学生的综合技能训练;推进课程与企业岗位技能需求相互融合,与就业岗位相互衔接,突出培养学生的实际操作经验;将职业资格、职业技能教育与院校日常教学相结合,大力推进实务专题、顶岗实习,培养学生专业岗位的实践能力。

物联网的行业应用包括智能交通、智能大棚、智能电网、智能家居、智能医疗等等,对于具有交通行业背景的院校而言,一般要开设“智能交通”课程;对于农业类院校而言,一般应开设“智能农业大棚”课程;对于电力行业院校而言,可能就要开设“智能电网”课程。而我院是信息类院校,没有专门的行业背景,所以根据福建省产业发展特点及我院的实际情况,并征求企业专家和专业教师的意见,制定了专业培养方案和课程体系,其中包括“智能家居”课程。

课程建设

物联网智能家居的内涵究竟是什么?哪些技术是核心技术?哪些产业或产值才真正属于“智能家居”?这些问题看似简单,但又难以回答。当前,从技术发展、产业规模、行业标准等方面还不能明确回答上述疑问。也正是因此,市场上关于“智能家居”的技术及应用各不相同,能够作为高职院校教学材料的资料、书籍及实验设备就更加少之又少。只有从务实的角度考虑,将智能家居引向以“实际应用”为目标的发展思路上,夯实智能家居的核心技术,抛开概念,注重应用,智能家居才能成为独立的学科专业,具有明确的科研方向,为物联网新兴产业服务。

因此,我院成立了“智能家居”课程建设小组,明确责任,分工合作,从案例资料收集、企业调研、教材编写、实验室建设等多方面推进课程的建设。截至目前,已完成课程标准(教学大纲)的制定、校本教材的编写及实验室的建设,圆满完成了课程建设任务。

课程设计

本课程依据企业对物联网智能家居系统工程实施过程中的技能要求,以项目为单位组织教学,将智能家居各子系统的相关知识点和技能要素直接融入项目教学和实验实训的各个环节中,让学生在技能训练过程中加深对专业知识和技能的理解与应用,培养学生的关键能力,满足学生职业生涯发展的需要。

学习情境设计根据智能家居系统的实际工作岗位需求,以培养学生职业能力为重点,引入具有一定代表性的行业应用项目案例,从中分解知识点作为子项目,从简单到复杂,将该学习领域课程划分为5个学习情境,各学习情境的教学过程以行动为导向,以学生为主体,基于工作过程加以完成,如表1所示。

教学设计以智能家居的相应子系统为项目,采用一体化教学模式,边学边做。以实际工程建设过程为切入点,选取典型工作情境,分组实施。按照情境导入、项目分析、方案制定、项目实施、小结评价5个教学环节进行教学设计。以视频监控项目为例进行的教学过程设计,如图1所示。当然,项目的选取要根据各院校的实际情况(包括实验实训设备、专业教师能力以及合作企业等)而定。

教学方法与手段“智能家居”课程是一门理论性与实践性相结合的课程,有些学生在此之前可能对“智能家居”知之甚少,因此授课过程中应以实际应用为主,以理论讲授为辅,灵活运用多种教学模式,充分发挥传统教学与现代教学的优势。(1)课堂讲授。要将原理和概念深入浅出地讲清、讲透,并引导学生逐步理解课程的重点和难点,让学生掌握基本概念、基本理论和基本技术,但不能讲得太深,够用即可。(2)实际工程项目参观。在课程讲授过程中,可安排并带领学生参观相关企业的建设项目和样板演示,目的是使学生对智能家居有感性认识。(3)实际练习。充分利用本校实验环境,在任务驱动课程设计理念的指导下,根据实际案例,按照工作过程步骤连贯进行,使理论与实践的结合更紧密。(4)相互评估。在学生完成相关任务后,采用小组成员间和小组间相互检查、测试、评分的方法,让学生了解自己的不足,相互学习,取长补短,共同进步。(5)课外阅读指导。目前物联网智能家居技术及应用多样化,但标准不统一,所以要鼓励学生查阅相关的网络资源和辅助文献,以进一步拓展学生的知识面。

教学成效

从理论到实践,变被动为主动培养高技能应用型人才,需要加强学生实践操作、团队合作等关键能力的培养,特别是对于一些课程的学习,许多学生只有在理解课程与未来工作的相关性之后,才能够有目的、有意识地积极学习。因此,针对“智能家居”课程,应采取以实践教学为主、以理论教学为辅的教学方式,体现“做中学、学中做”的思想,激发学生的学习热情,使学生从传统的“要我学”转变为“我要学”,从而变被动教为主动学。

形式多样、思想开放结合每节课学习的实践和理论知识,课后组织讨论,师生座谈,积极阅读物联网和智能家居方面的资料书刊,结合学生的兴趣,在课程组教师的带领下或自发地成立智能家居相关子系统的项目小组,如“视频监控小组”、“门禁系统小组”、“环境监测小组”、“智能窗帘小组”等,对智能家居进行多角度的深入探讨。

校企合作、提高能力在“智能家居”课程教学过程中要加强对学生实践能力的培养,通过到企业参观、到工程现场实践、请企业管理人员介绍系统建设经验及存在问题与原因分析等方式,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,其效果主要体现在两个方面:其一,使学生明确自己的兴趣取向及理论知识的掌握情况,为学生选择毕业论文题目及就业方向打下良好的基础;其二,通过参加课外参观实践活动,增加学生关于智能家居工程项目建设的经验。

存在问题

第一,本课程采用分组项目教学,学生需要通过团队协作完成相关任务,因此出现一些学生依赖小组其他成员完成任务的情况,需要在教学过程中加强引导。

第二,项目式教学需要更好的场地和设备,因此要完善实训教学条件,加强互动教学模式建设,不断改进校企合作模式。

第三,项目式教学需要更多的现场指导和手把手的示范,教师的工作量增加,由一个任课教师讲授、指导,难免顾此失彼,因此可组织课程教学团队,由几个教师共同完成同一教学任务,同时引入企业人员参与部分教学,教学效果更佳。

第四,本课程涉及的知识面广、技能复杂,如何协调好有限的教学课时与多而广的教学内容之间的矛盾,进行适当的内容增减,是今后教学中需要不断探讨的问题。

第五,目前关于智能家居的相关教材资料很少,能够适合项目式教学需要的教材更是少之又少。因此编写高职院校学生适用的“智能家居”教材非常必要,任务紧迫,与智能家居相关的技术及国家标准也在不断改进和完善过程中,所以教材及课程内容要实时跟踪、不断改进。

“十二五”期间,由于物联网起步伊始,智能家居行业方兴未艾,而我国真正从事该行业的人才极其匮乏,智能家居行业不仅是我国物联网产业的重要组成部分,也是未来社会发展的必然趋势。可以断定,物联网技术必将不断升级,发展成为“国家战略性新兴产业”,国家对物联网行业的推动及智能家居行业本身巨大的市场需求和广阔的发展空间,必将产生对该行业人才的巨大需求。

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参考文献:

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人工智能概论结课总结篇4

[关键词]知人者智;现代智力理论;高校思政课;智育功能;多重向度

[作者简介]宋剑,南方医科大学马克思主义学院副教授,华南师范大学教育科学学院博士研究生,广东广州510515

[中图分类号]D64 [文献标识码]a [文章编号]1004-4434(2011)10-0200-04

对当代中国大学生来说,不仅要应对以学习为中心的课堂生活、精神生活,而且要应对以人际交往为中心的学校生活、社会生活;不仅要在以知识、符号为载体的文化世界里提高学业智力,而且要在以行为、交往为中介的社会世界里提高社会智力、成功智力、情绪智力、实践智力等多元智力。高校思政课不仅要通过理论思维能力的培养促进大学生的学业智力,而且要通过案例教学、对话教学、体验教学、合作学习、角色体验、移情训练与实践教学等多种教学方法与教学形式发展大学生的社会智力、成功智力、情绪智力、实践智力等多元智力。

一、智力的复杂性:智力概念、智力结构、智力模式与多元智力

智力是一元还是多元?智力是否纯粹的认知?这些问题从一开始就是心理学家探索的根本问题。现代多元智力理论揭示了一直占主导地位的传统智力测验及其方法的局限性,突破了学业智力的研究范围和纯认知的理性主义传统。将生理、情绪、情感、行为、人格、人际关系、社会与文化因素纳入智力研究范围。体现了智力理论研究从“脑”向“身”、“心”及其生理基础、社会与文化背景的拓展与转变,揭示了智力的复杂性。

智力作为心理学的一个重要概念,其定义有150多种,可谓“仁者见仁,智者见智”。对智力概念作心理学的回顾,可以一直追溯到19世纪末和20世纪初的两位学者:弗朗西斯・高尔顿和阿尔弗雷德・比奈。1883年,英国学者高尔顿提出,智力是简单的和可测量的,“智力是能量和敏感性”。1905年。法国学者比奈将判断作为智力的核心,将智力定义为“良好的判断、理解和推理能力”。1921年,《教育心理期刊》的编辑们举办了以“智力及其测量”为主题的研讨会,学者们从不同视角对智力进行了定义。如“对客观事物进行适宜反应的能力”;“抽象思维的能力”;“感觉能力、知觉性再认能力、快速、联想的广度或灵活性、敏捷和想象力、注意广度、反应的敏捷与警觉”:“充分调整自己以适应生活中新情境的能力”;“获得能力的能力”;“从经验中学习或获益的能力”;“感觉、知觉、联想、记忆、想象、辨别、判断和推理”;等等。1939年,美国心理学家大卫・韦克斯勒将智力定义为“个体有目的地行动、理性地思考和有效地应对环境的整体能力”。1972年,瑞士心理学家皮亚杰将智力定义为“组织或平衡认识结构以适应物理和社会环境的高级形式”。1985年,斯腾伯格提出“智力是由那些被有目的地用于适应、塑造和选择现实环境的心理机能所组成的”网。1986年,林崇德将智力定义为“为成功地解决某种问题(或完成任务)所表现的良好适应性的个性心理特征”。人们从不同角度来理解智力的事实,为多元智力概念的提出和多元智力理论的发展提供了可能与机遇。

从心理学研究智力结构的历史来看,20世纪60年代以前是因素分析取向,60年代是信息加工取向,80年代以后是智力层面研究取向。智力结构研究只要坚持因素和结构的观点。就会不同程度地强调智力的多元论。特别是智力的层面研究取向将因素分析与信息加工结合起来。促成了多元智力理论的发展,其代表人物是美国心理学家斯腾伯格和霍华德・加德纳。斯腾伯格提出了三元智力和成功智力的概念,而加德纳提出了多元智力的概念。林崇德认为,“多元智力”是心理学长期研究的课题,智力是一个较难穷尽组合的多元结构,涉及到智力的先天与后天、认知与社会认知、内容与形式、表层与深层等关系的错综复杂性。因此,智力结构是一个多侧面、多形态、多水平、多联系的结构。智力结构研究范式的转变与智力结构的多元性揭示了智力的复杂性。

从智力模式看,人类智力理论所要解决的三个基本问题是人类智力与人的内部世界、外部世界以及个体经验的关系。对智力与人的内部世界关系的考察,形成了“地理模式”(智力就是心智的地图)和“计算模式”(从人在理智思维时的信息加工过程来理解智力);对智力与人的外部世界关系的考察,形成了“人类学模式”(把智力看作文化的产物,智力的本质全部或部分地由人的生活环境性质所决定);对智力与个体经验关系的考察,形成了“生物学模式”(把智力看作是一个进化系统)和“社会学模式”(智力是社会过程的内化)。1985年,斯腾伯格对不同的智力模式进行了概括和评价,并提出试图同时解决这三个基本问题的“管理模式”(把智力理解为心理上的自我管理)和“三元智力理论”。

二、社会智力与情绪智力:高校思政课智育功能的社会性和人文性

(一)理解、交往与学会关心:高校思政课社会智力培育功能的社会性

1920年,美国心理学家桑代克提出了“社会智力”概念,认为社会智力是“理解他人和与人相处的能力以及与人合作,在社会情境中明智行动的能力”。社会智力概念的提出使社会智力的定义与测量沿着社会认知、社会行为以及社会认知与社会行为整合三个方向发展。从行为后果出发。社会智力被理解为个体社会能力的有效性或适宜性:从社会认知的角度看,社会智力被理解为“译解社会信息的能力”,Guild认为社会智力是个体对自我以及他人思想、动机、情绪、情感等的认识;从社会认知与社会行为整合的角度,marlowe提出社会智力是一种理解人际情境中人们(包含自己)的感受、思想和行为。以及据此作出恰当反应的能力。对于社会智力的结构,刘在花、许燕将其概括为两维结构说(认知-行为、流体-晶体智力)和三维结构说(感知-认知、分析-行为、知己-知人-人我互动)两种类型。对于社会智力的测量。苏利文和吉尔福德等人于1976年开发了著名的社会智力六因素测验。即理解面部表情的能力、提取行为信息和理解不同情境中行为表现的相似性的能力、对社会关系的觉察能力、通过行为表现理解社会事件发生过程的能力、改变或重新定义行为意义的能力、从已知的社会信息中预测未来行为的能力。尽管学者们对社会智力的定义、结构与测量有不同的看法。但将社

会认知与社会行动作为社会智力的核心内容是共识,充分体现了人类智力的社会属性。

高校思政课是否具有培养大学生社会智力的功能与价值?应该说,培养大学生的社会智力恰恰是实现高校思政课“育人”功能的内在要求和本质规定。高校思政课的“育人”功能往往被认定为“德育”的专属职能。实际上是忽略了现代智力理论的多元视野。很多人只知道“做人”、“做事”是个道德问题。却不知道“做人”、“做事”还是个智慧问题。正如邓小平所说,人们只知道谦虚是美德,而不知道谦虚是智慧。以社会认知和人际交往为主要内容的大学生社会智力培育,体现了现代智育与德育走向一体和共生的趋势。如果用一句话来概括高校思政课在培养大学生社会智力方面的功能与特点,就是“知人者智”。不过需要说明的是,“知人者智”中的“人”,在《老子》的语境中指的是狭义的个人,即作为个体存在的他人。而在高校思政课语境中是广义的人、“总体的人”,不仅包括他人。而且包括自我;不仅包括以组织形态存在的民族、国家和社会,而且包括以整体存在的人类。高校思政课所要培育的社会智力的实质是让大学生对人作为生物性、社会性与精神性的综合体有深刻的理解与科学的运用。从高校思政课课程体系的结构来看。“思想道德修养与法律基础”课立足于个体人生从道德与法律的视角培养大学生的社会智力,“思想和中国特色社会主义理论体系概论”课立足于中国社会从国家与政治的视角培养大学生的社会智力。“中国近现代史纲要”课立足于中国历史从历史与发展的视角培养大学生的社会智力,“马克思主义基本原理概论”课立足于马克思主义基本原理从思想与理论的视角培养大学生的社会智力,“形势与政策”课立足于社会现实从事件与行动的视角培养大学生的社会智力。因此,通过案例教学、对话教学、体验教学与实践教学等多种教学方法、教学形式的综合运用,促进大学生对他人、对社会的理解,提高大学生在社会事件、社会交往中的行动能力,进而在人际理解与社会交往中学会关心,就成为高校思政课社会智力培养应有的教育目的与教学价值。

(二)敏感、移情与学会用情:高校思政课情智修养功能的人文性

对情绪智力概念的提出存在不同观点,曾性初认为最早是德国人巴布娜・柳纳于1966年提出来的。王晓钧指出。Geman在1966年曾使用过“情绪智力”一词,但首次将情绪智力视为理论概念,由此发展出一套理论。而始终位居此学术领域前沿的人却是mayer和Salovey。1997年,mayer和Salovey指出情绪智力包括:精确的知觉、评估和表达情绪的能力;接近或产生促进思维的情感的能力;理解情绪和情绪知识的能力;调节情绪促进情绪和智力发展的能力。戈尔曼认为情绪智能应包括五个方面:“自我觉察能力;情绪管理能力;自我激励能力;冲动控制能力;人际技巧。”情绪智力揭示了人的情绪、情感与认知、理性的内在关联。情绪认知、情绪控制与移情作用使情绪智力与德性培养产生了内在的一致性。情绪智力因其对他人的同情、理解、尊重和支持而具有鲜明的人文性。

学会激发、控制与合理运用自身的情绪和情感,不仅是大学生走向理性、成熟的客观要求,而且是大学生自我激励和有效处理人际关系、解决各种问题的内在需要。大学生因为利益竞争、人格受损、失恋分手等人际关系问题。在交往中出现情绪失控而杀人、自杀的事件和报道屡见不鲜。其中的根本原因。在于一些大学生严重的“自我中心”和自私自利,对他人的情绪、情感、需要、利益和人格尊严缺乏敏感性,特别是缺乏对自身与他人情绪、情感的理性认知与有效控制,让挫折感、攻击性、任性、狭隘、焦虑、愤怒等负面情绪和情感冲破了理性、道德和法律的控制,使自身成为优越感、占有欲、报复欲等不良德行和病态欲望的奴隶。高校思政课对大学生情智的培育,应注重提高大学生对他人情绪和感受的敏感,促进换位思考的移情能力和同情心。提高平等相处的人际能力,学会尊重他人人格。高校思政课还应注意减少和消解社会生活中炫富与浮燥心态对大学生的消极影响,引导大学生克服“自我中心”和人际竞争引发的负面心理与行为,做到不以聪明自居而嘲笑他人愚笨,不以富贵自居而鄙视他人人格。

三、实践智力与成功智力:高校思政课智育功能的实践性与价值性

人工智能概论结课总结篇5

论文摘要:中国文化概论课程作为素质教育必修课程,如何能在有限的学时内激发学生最大的学习兴趣,这对教师传统教学方法形成挑战,本论述试以思想文化中的道家思想为例,结合笔者教学实践,来阐述中国文化概论课程普遍适用的教学方法。

中华民族具有悠久的文明历史,拥有源远流长、丰富灿烂的文化创造和积累。这些历史性的文化遗存,既真实记录了我们这个伟大民族生存、成长所走过的漫长历程,也为我们今天乃至将来创建新的文明奠定了深厚的基础。因此,从文化学的角度考察、阐释和研究我们民族在历史上创造物质文化和精神文化的过程,对于我们总结历史的经验和教训,探索人类社会文明发展的规律,以及提高全体人民的人文素质,都将是具有重要现实意义。

中国文化概论作为大学生文化素质教育的一门基础课程,旨在帮助青年学生了解祖国的传统文化,提高人文素质。1999年,教育部将中国文化概论课程确定为高等院校的主干必修课。中国文化概论是一门研究中国文化现象、体系和规律的综合性学科。它是“高校所有专业学生必修的一门基础性、综合性的人文类核心课程”,具有其他专业性课程不可替代的基础地位。

在教学实践中,体现文化概论课程的基础性,将传统与现实结合,开拓学术视野,延伸思维触角,一直是文化概论课程努力的方向。其中,中国思想文化作为教学的难点和重点,如何让学生把握先哲思想的精华,领会其在现实中的应用,并能融汇到自己的人生思维中,是我们在教学中值得思考的。笔者试以道家哲学中老子的“无为而治”思想作为个案,结合教学实践,浅谈中国传统思想文化的课堂教学方法,以供参考。

道家思想以老子为初创,《道德经》言简意赅,博大精深。老子以深邃的智慧,探讨了宇宙的形成与自然的规律,国家的治理与人类身心的修养等一系列重要问题,提出了“道”、“自然”、“无为”等著名的哲学概念,给人们以无穷的思想启迪。两千多年来,哲学家、政治家、军事家、文化学、科学家乃至普通平民,纷纷从《道德经》中汲取智慧。如果学生文史功底薄弱,在理解上容易出现似是而非的状况,所以在教学中我们首先明确“无为而治”的思想内涵。

无为而治最早的出处源自《论语·卫灵公》:“无为而治者,其舜也与?”无为:无所作为;治:治理。自己无所作为而使天下得到治理。原指舜当政的时候,沿袭尧的主张,不做丝毫改变。后泛指以德化民。“无为”作为一种政治原则,在春秋末期已经出现。使“无为而治”系统化而成为理论的是《老子》。他们认为统治者的一切作为都会破坏自然秩序,扰乱天下,祸害百姓。要求统治者无所作为,效法自然,让百姓自由发展。“无为而治”的理论根据是“道”,现实依据是变“乱”为“治”,“无为而治”的主要内容是“为无为”和“无为而无不为”,“无为”,常被误解为消极避世,无所作为。其实,所谓“道常无为而无不无”,表面上守弱处静,无所作为,实际上遵循万物的本性而不违逆,顺应自然之道而知足知止,就已经是有所作为,也能无所不为。老子说的“治大国若烹小鲜”最生动的说明了“无为”与“无不为”的关系:治理国家犹如煎小鱼,煎小鱼乱搅就会搅烂,不乱搅,就是无为。用这种“无为”的办法煎好了鱼,治好了国家,就叫水到渠成,瓜熟蒂落,这样也就达到了“无不为”的目的。

在解释清楚“无为而治”的基本内涵后,我们可以进一步引申,其中,都江堰水利工程就是对“无为而治”的最好实际应用。可以采用多媒体教学的方式,例如图片与科教片结合以此激发学生进一步探索的学习兴趣,之后进行相关的总结。这里我们进行简单的说明。

都江堰水利工程,是中国古代科学技术宝库中的一颗璀灿明珠。李冰创建都江堰,2260余年来,川西10余州县“水旱从人,不知饥懂”,成为天府沃土。故史称之为“川西第一奇功”。而今,都江堰也是正使用着的大型水利工程,灌溉川西平原、川中丘陵地区1010万亩良田和提供7市36县的城市、乡镇的工业用水、城市用水,养殖业用水,旅游业用水。如此通古贯今,造福于人类的大型农田灌溉水利工程,全世界唯此一处。中国文化讲究天人合一,坚持以和谐为本。表现出来就是“无为而治”、“因势利导”。都江堰无坝,是“天人合一”思想的结晶。都江堰主要功能是灌溉农田。李冰修建都江堰时是为“避沫水之害”、行舟、溉田。防洪排涝,是那时保全川西居民性命,改造川西湿地,发展农业的当务之急。都江堰建成后,创造出了川西平原“江村事事幽”的优美人居环境。

通过介绍都江堰的文化意义,学生在无形中对“无为而治”的抽象思想就有了形象的把握。但是如何与自身、和现代生活相结合,让自己能够智慧生存,我们可以适当的举例,引领学生举一反三。

用现代管理学的事例来让学生感受“无为而治”的奥妙。老子的思想是管理哲学,是一种智慧,这种智慧却是将管理引人新的境界的“大道”。老子的无为思想,具有直接的现实意义—“治大国如烹小鲜”,直至无为而治,是管理的至高境界。将老子的无为思想运用到现代管理艺术中,结合现代科技的发展,办公自动化与信息化的迅速发展,虚拟空间的存在也日益渗透到管理实践中。美国管理专家毕可斯描绘了这样一幅画面:由于信息技术的日益进步,未来企业的办公室工作,有人在外面拜访客户,所有的工作都可以通过网络进行。这种趋势,恰恰也为管理者提出了新的要求。它打破了传统的权威管理和严格管理,意味着组织的分权,把权利从领导者手中分散到组织成员中,成员获得了独立处理问题的机会。领导支持、指导、协调成员的工作,激发成员的智慧。这时领导就是集体智慧的网络,大家通过网络分享信息,形成一种“无为管理”的管理理念。所谓“无为管理”并不是取消管理,而是管理进人更高层次和更高境界,人人都是管理者,都是重大决策的参与者,也是决策的执行者。管理达到如此境界,才能使领导者摆脱日常事务,面对未来,纵观世界,审时度势,筹谋大计。貌似无为,事实是更加有为,更加有效率。老子的自然无为之道,是一种高度的政治智慧,是一种高明的管理方式,反复体味这一思想,从终汲取政治智慧和管理智慧,可以使我们减少失误,少走弯路。

在具体教学中,我们可以采用图标与动画结合的方式来说明无为而治的现代管理学应用,形象生动,便于说明。

在中国文化概论课程教学中,我们发现,初接触中国文化理论的学生,大都会因其茫如烟海和博大精深而产生畏j嗅心理,故而教师必须始终做到把自己真正消化的知识和体悟用最简单明了的形式表达出来,必要时辅助采用多媒体教学软件。打消了学生在认知上的困难和顾虑以后,就可以在学生学习这门课程的目的性上倾注心力。我们认为,文化情怀的熏陶和文化生活的创造,是该门课程的最终目的之所在。通过研修课程,希望学生都能过“一种有文化气质、有文生情调、有生命意义的生活方式。在这种文化生活里,华贵而不可有铜钱臭,简朴清素而不可遨遏无礼数。”。所以在教学方法上,可以采取以下几种方式:

(1)师生课堂讨论(按各重点、难点章节安排):在上课时事先提出讨论任务,学生听完课后,专门安排一节课进行课程讨论。事先指定个别同学带头,其他人自然跟上。教师和学生坐在一起,听完一位发言后,先让其他学生提问,然后作出点评。随后下一位学生发言,照此进行下去。每学期可以安排2次一3次课堂讨论,旨在培养学生的思维能力、创新能力和演说辩论能力。

(2)多媒体演示、参阅网络:尽量结合学生自己的专业,思考文化现象,在作业中体现出来,提升对传统文化的兴趣。

人工智能概论结课总结篇6

摘要:本文以认知科学中的知识建构理论为基础提出了一种结构化知识表示方法,此方法以“单元”作为知识表示的基本结构模块,将单元划分为十种类型,并定义了单元之间的关系。本文的工作是进一步研究面向人的知识表示方法的基础。

关键词:网络课程;知识表示;智能辅助教学;知识工程

中图分类号:G642

文献标识码:a

引言

随着计算机、人工智能及相关技术的飞速发展,“知识表示”(KnowledgeRepresentation)的研究已经将来自于哲学和逻辑学的传统知识表达方式发展为可以在机器中体现智能的多种知识表示方法,人们也从计算机的角度重新认识了“知识”所表达的意义。同时,在教育学的领域,网络化教育和e-learning得到了飞速的发展,知识的载体也由书本逐渐转变为计算机和网络,包括文字、图片、图像、多媒体等多种表达方式。目前,网络化教育发展最迅速,应用最广泛的就是网络课程建设。因此,开展有关网络课程的知识表示显得尤为重要。

现在科学界对知识表示的研究已延伸至多个领域,对概念(Concepts)进行定义、分层和分类的Canon[1]和本体论(ontology)[2][3]方法,与概念图[4]的结合对概念层次上的知识进行了比较完善的分析。智能辅助教学iCai[5]的提出和发展为教学的智能化提供了一个很好的平台。iCai融合了专家系统、认知心理学、人工智能、数据挖掘等相关的技术。高质量的iCai系统的关键技术是如何组织知识、表达知识和运用知识,知识的表达方法是iCai的核心和基础。

本文针对网络课程建设的任务和目标,提出了一种新的结构化的知识表示方法,以提高人对知识的学习和运用效率为目的,并可以以计算机为工具来实现。

1知识表示的理论基础

从60年代认知学说的提出,到近代认知心理学与信息论、计算机科学和人工智能的结合而产生出的认知科学,已逐步成为目前被普遍接受的学习理论。认知科学认为,对每个人来说,他的大脑中都有一个属于自己的个人知识体系,并通过学习、交流、探索在不断地丰富和发展这个知识体系。这个知识体系通常不是完备的,也不是完全正确的,它包含的是自己对世界的认知。

这些知识是怎样保存在大脑中又是怎样浮现出来的呐?按照建构主义的思想,被人类学习了并理解了的知识并不是孤立地、文本式地存在于脑中,而是组成了具有个人特色个人知识体系,是结构化地存储着的;在进行思维的时候,也并不是孤立地对一个知识点进行思考,而是一种联系思维。比如回忆一个定理时,不但会回忆到这个定理本身,还会回忆到这个定理的推广、定理的证明、定理的应用等等。而当理解一个新概念的时候往往同自己已有的知识经验或认知结构中的相关概念结合,理解了新概念的关键特征,使原有认知结构发生变化。

由美国哈佛大学的发展心理学教授霍华德和加德纳提出的多元智能理论认为教育要承认和满足人的智能差异性,因人而异地提供个性化的教育。每个学生都有自己的优势智能和弱势智能,每个学生都有自己的学习方式和认知风格,每个学生都有自己的智力发展倾向等等,这就

要求教育要针对不同智力特点的学生,对症下药。对于知识的表征形式,由于受到传统智力理论的影响,课程内容只是注重了语义表征,强调知识的系统性,逻辑性等,而很少与情境、动作、音乐、空间等建立联系,这使学生的智力培养仅限于语言智力和逻辑智力发展上,摒弃了人的其他智力的发展。因而,课程内容应该给学生呈现多元表征形式。那么,计算机多媒体技术的发展正迎合了这种需要。

以知识建构理论为基础,结合人类自身操作知识的规律,充分利用现代计算机的储存、计算和检索等方面的优势,本文拟针对着人类学习运用知识的需要,提出一种辅助于人学习的知识表达方法。这一知识表达方法由于接近人的思维方式,或者说,这种知识表现形式更接近人脑存储知识的方式,人们会更有效地获取知识、理解知识、运用知识。如果应用于网络课程建设过程中,针对不同读者的需要,设计不同的学习模式,灵活组织与表示学习者需要学习的知识,那么,将极大提高学习者的学习效率。

2科学与技术领域中专业知识的特征

在本文的研究中,我们将针对科学和技术领域中的专业知识,简单地说就是理工科知识,来探讨新的知识表示方法。理工科知识只是人类知识体系中相对较窄的一个侧面,但同时也是理工科高等教育的核心内容,也是当前高新技术发展的基础。理工科知识与其他学科相比具有鲜明的特征,结构化和逻辑性更强,更适合于我们所提出的新方法。这里知识的特征可以归纳如下:

①属于科学理论,或应用技术

②逻辑性强,结构清晰

③可以检验或验证其正确性

④可以表示为文字、公式、图形、图像、声音等等,可以存储在计算机中

可重复使用,供普遍交流和理解

3面向人的结构化知识表示方法

3.1知识表示的基本模块――单元

人工智能中的各种知识表示方法以及面向对象的系统分析方法都是建立在最基本的结构单元基础之上的。例如产生式规则中的规则、框架表示中的框架、概念图表示中的概念节点等等。这些基本结构单元有时被称做原子知识。在面向对象分析中最基本的基本单元是对象,一个系统不论多么复杂庞大都是由一组对象复合、联结组成的。在本文所提出的知识体系表示中,最重要的也是要抽象出知识表示的基本结构单元。

人在学习知识的过程中,通过对所接受知识的分析和理解,在大脑中有意识地将其划分为相对独立的便于理解的小模块。在认识一个事物时,需要分析它有什么样的性质,或是什么功能,与其他事物有什么关系,等等。把这个事物概括抽象出来,就可以是这里所定义的原子知识模块,它的性质、功能、类别等等就被包含在这个知识模块的“属性”里;在认识一个规律时,需要分析它发生的条件与结果,它的作用与意义,所有这些构成了这一规律的知识模块。

基于上述对知识结构单元的基本认知,在这里我们把表示知识的最基本的元素定义为“单元(Unit)”。

知识的单元体现了知识体系组成的模块性。简单的单元可以组成更复杂的单元,具体的更关注细节的单元可以由抽象的更关注宏观的单元来概括。通过这样的层次化和概括模式,由知识的单元汇聚形成整个知识体系。这是对知识建构的反映,同时细节与抽象相对应的单元也反映了目前认知心理学研究中关于初学者和专家的两种不同的认知模式。

人们在理解知识时,根据自身的需要采用了不同的表示形式,所以不存在一个单一形式的通用的单元定义方式。在这里我们将最基本的单元定义为一个六元组:

恢复单元={名称,关键字,类别,内容,属性,关联}

其中“类别”和“内容”分别表示了知识单元隶属于什么类型和要表示的知识具体内容是什么。关键字定义了查询和使用知识的内容。属性给出了当前知识单元的特性,如标识号,媒体形式(即文字、声音、图片还是图像等),注释和表达式等,可根据需要设定。关联体现知识单元间相互关系。它包括因果、支持、引用、组成、父子、例、引入、推广、类比、相关等。

3.2知识单元的分类

本文在总结一般知识讲授的要素的基础上,将知识单元分为10种:情景、概念、命题、语法(程序语言)、示例、方法/步骤、问题/练习、结论/评论、参考资料、复合单元。为明确单元所属的类别,我们将一个单元以“类别|名称”的方式来标识。

3.3计算机实现

采用上升单元的知识表示方法,可方便用数据库或者XmL语言定义并管理网络课程的知识。

3.4知识表示示例

本文以“计算机网络基础”课程中ip知识为例,探讨用本文的知识单元表示计算机网络中重要的基础知识ip地址。图1是一个ip地址概念的知识单元。图2为相应的练习知识单元,图3为ip地址子网分割的复合知识单元。在复合单元中,我们可以根据知识单元的分类,任意组合新的复合知识单元,这样可实现不同的学习者定义不同的学习模式。例如,有的学习者习适应情景|示例|操作|练习|概念的学习模式,有的学习者习惯在练习中学习,有的学习者适应按照知识逻辑体系学习,采取概念|分类|示例|操作|练习的学习模式。

由于复合单元是由多个更细化的知识单元复合而成,即它的内容域包括了多个更细化的知识单元。因此,复合单元又称为父单元,其内部的更细化的知识单元称为子单元。这种由父子单元构成的复合关系形成了知识的层次化表示。

4小结

本文基于认知科学知识建构的基本思想,提出了面向网络课程的结构化知识表示方法。即定义了知识表示的基本模块――“单元”,进而定义了单元的类别和单元间的关系,由此可以构成一个结构化的知识体系表达。力图以这种新的知识表示方法打破信息时代以来海量的知识对人学习知识和运用知识的效率制约。

这种知识表示方法从根本上改革了书本知识内容结构固定的缺陷。学习同样的知识,不同的学习者学习的内容、顺序与知识量可完全不一样。那么,本文的知识表示方法应用于网络课程建设中的课程内容的表示,可充分照顾学习者素质的差异性,为学习者提高多种适合他们自身学习规律或兴趣的学习模式,以提高其学习效率。

参考文献

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networkCoursesorientiedKnowledgeStructuralRepresentationapproach

ZHanGping-an

(Shenzheninstituteofinformationtechnology,Shenzhen518029,p.R.China)

人工智能概论结课总结篇7

关键词:多元智力;高中;英语;教学

中图分类号:G632.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2012)03-0034-02

一、前言

多元智力理论是哈佛大学加德纳教授的科研成果,与传统智力理论相比,多元智力理论具有更加广泛的智能体系,而且提出了新的智能概念。霍华德・加德纳把多元智力理论概括为智力是一种能力,是在我们的实际生活中所遇到的问题和面对新问题时,能够解决这些问题的能力及对自身所从属文化的服务的创造的能力等,这一理论取代了以标准智力来检测人类智商的界定[1]。其中多元智力理论包括逻辑―数理智力和视觉―空间智力等,逻辑―数理能力指个体的逻辑思维推理以及计算的运算的能力,体现在对因果、逻辑、数字和对比的敏感度,以及通过逻辑推理和数理运算所进行的思维,这种能力在工程师与科学家身上表现较为突出;视觉-空间能力是指个人对空间辨别、记忆以及感受的能力,体现在对结构、线条以及地理位置的空间想象能力等,设计人员对于此种能力的表现较为优越[2]。

二、多元智力理论的特征

国内外众多研究学者对加德纳的多元智力理论进行归纳总结,将其主要概括为如下几个特征:

1.突出智力的实践性。多元智力理论认为智力是创造及生产出社会所需产品的能力,是解决实际问题的能力,同时是个体在不同程度与方面解决实际中遇到的困难的能力以及发现新知识的能力等。

2.注重智力的整体性。加德纳认为多元智力理论在每个人身上体现的智力并非单一的,而是几个智力的组合,因此多元智力理论的逻辑与视觉理论因素同等重要[3]。

3.强调其差异性。世界上每一个人都能拥有相对独立的多元智力,由于人具有差异性,所以其多元智力也会在程度或方式呈现出不同的智力特点。

三、多元智力理论促进高中英语教学改革的方法

1.改变词汇教学。词汇是高中英语教学的基础,也是英语语言的载体所在,在多元智力理论的指导下,根据高中英语新课程教学的模式,在词汇教学中,应当彻底改变以往老师带领学生阅读的模式。教师可以通过教以学生词汇拼读的方法,要求学生自己拼读,在学生对词汇拼读的过程中,对于错误的拼读方式,教师应该因材施教对其进行更正,并要求学生自己学会观察每个词汇的发音与字母之间的内在联系,边读边写,同时调动手耳眼脑的共同作用,使简单枯燥的拼读记忆转化为多方位组合、多功能配合的记忆方式,使记忆更加持久。下面几种词汇的记忆方法是解决词汇记忆的新的教学方法:①归类列举法。归类列举法是讲新的知识与旧的知识进行归类连接,在学习新知识之前,将旧的知识归类与新知识联系起来,词汇教学中采用列举归类以及讨论的方式,教师先将教材中的题材列举出来,请学生将所学的词汇举出,最后通过班集体的讨论,以达到记忆的目的[4]。②构词规则的学习法。在高中英语词汇中,教师应当教以学生认识复合词和派生词的单词量大的特点,从而扩充学生自身的词汇量,减轻学生记忆单词的压力。就高中英语词汇而言,复合词与派生词占高中英语总词汇量的一半左右,因此在教学中不要小看词汇群。此外在高中词汇学习的过程,对于学生自身已经掌握部分词汇,要求学生充分利用构词知识,通过词性转换等记住大量单词,并且通过认识词根以及词缀等,使学生大大提高词汇量。③语境教学的学习法。该方法的原理是“词不离句,句不离文”,让学生将每一个词汇充分融合到我们熟悉的句子和语篇当中,在了解改单词语音、形、意后,通过课文的实践,以达到教、学、用的效果。④听写加工法。对单词进行大量听写,提高词汇的重复出现率,也是促进学生提高英语学习的重要手段。听写加工法是指通过听写对词汇做一定的讲解,同时要求听写与学生的成绩有密切的联系,只有在强烈的求知欲的作用下,才能使学生在记单词的过程中提高单词量,另外讲解时要保证词汇的联系性、有效性以及简洁性等[5]。

2.改变语法教学方式。高中英语语法教学是对英语语言的一般性描述,主要是对词汇、语义以及句法的理论描述,整个高中英语教学中,主要方法为归纳及演绎。归纳法是最常用也是最基本的使用方法,归纳一般可分为观察、对比和总结这几个步骤。归纳法是通过一般的事实总结出所想要了解的原理,而演绎法则是从事实出发,通过一般到特殊的思考方法,从而推理出新的结论。因此,归纳与演绎在高中英语教学的过程中是相辅相成、互相依赖的,在特殊情况下,二者也可以相互转化,在高中英语语法的教学中,归纳法的程序为:首先是观察,提出例句和词汇,让学生充分理解其中含义;其次是通过对例句与词汇的分析对比以及教师的引导,指出其中的用法和形式上差异;最后则是对例句和词汇的归纳总结,在经过教师的指导后,学生自动归纳所学习到的语法规则,同时一定的时候教师应当对学生给予一定的补充和肯定;最后是根据有关语法进行产出性实践和操练。

教师应当全面理解多元智能理论,并于懂得如何才能进行与教学的课程改革充分结合,同时要改变以往传统的教学理念,树立“人人有才,人无全才,扬长避短,人人成才”教学观念以及优化对学生的教学过程,将所认识和学习到的先进的科学教学理念运用到实践当中,转化为自身的英语教学行为,从而体现先进的理念,为今后学生更加有意义、更加快乐地学习作为我们教育改革的发展目标,作出我们教职人员应尽的最大的努力。

参考文献:

[1]甄丽娜.试论多元智力理论对教师的要求[J].基础教育参考,2004,31(10):454-457.

[2]玉芬.新课改引发的高中英语教学再思考[J].卜南平师专学报,2003,26(3):256-258.

[3]月清,王振林.多元智力理论对英语教学改革的启示[J].卜聊城大学学报(社会科学版),2009,24(7):545-547.

人工智能概论结课总结篇8

关键词:脑科学;认知科学;教学模式;教学设计;教学方法

中图分类号:G642 文献标识码:a

1 引言

“脑与认知科学基础”是“智能科学与技术”专业的一门重要的专业基础课程,是现代脑科学、认知科学、心理学、神经科学、数学、语言学、人类学乃至自然哲学等学科交叉发展的结果。通过对这门课程的学习,要求学生掌握脑与认知科学的基本概念、原理、方法、知识结构、应用等,了解脑与认知科学的研究现状和发展趋势,对已有成果展开分析与讨论,为今后进一步的学科探索打好基础。

由于该课程具有一定的抽象性和难度,学生在学习中容易出现学习目的不明确、学习方法不清楚,以至于只知道表面不知道其本质,从而变为变动学习。如何使学生从抽象中理解具体,从困难中学会知识,更好地、自主地、创新地学习,就要求老师在知识的传授过程中,要注重学习方法的传授。故教学模式、教学设计和教学方法的探讨,成为“脑与认知科学基础”课程中重要研讨内容之一。

随着社会的发展、国际交流的日渐频繁及网络技术的日臻完善,如何借鉴先进的国外教学理念,更好地培养具有创新能力的学生,也成为教学研究的一个主要问题。

2 国内外教学比较

下面从教材内容、课堂形式和学生培养三个方面来阐明国内外教学的差异。

(1)教材内容

目前mit的有关于“脑与认知科学”的开放课程(mitUndergraduateCourse:BrainandCognitiveSciencel,其信息量大、知识面广,并且注重系统性和实践性的分析和研究。

北京师范大学罗跃嘉教授的《认知神经科学教程》讲授了认知神经科学基础、认知神经科学的研究技术与方法、认知过程的神经基础和认知神经的发展与障碍。该教材系统介绍了认知神经科学的兴起与发展、大脑的解剖与生理、脑和认知功能的进化;主要的神经数据收集方法(fmpd、meG、eRp、tmS、光学成像)和数据处理方法(数学模型、计算神经科学、图像处理技术);力图反映感知觉、注意、记忆、语言、意识、情绪等领域的最新研究进展以及认知发展、老年化、语言加工障碍、认知与遗传等内容;此外,还专门介绍了认知神经科学的研究仪器及其在中国的使用。

武秀波教授的《认知科学概论》讲授了作为认知科学核心组成部分的认知神经科学、认知心理学、认知语言学、认知的计算机模拟等主要内容、基本概念、基本原理及实际应用情况,阐述了各种认知过程的多方面的研究规律和研究成果,并将丰富的试验资料与理论分析相结合,促进了理论之间的比较和相关学科的交叉。

北京邮电大学钟义信教授的《人工智能统一理论》,讲授了知识表示,信息获取,信息处理,信息利用,专家系统,人工神经网络,人工智能研究的最新进展和机制主义方法等。

(2)课堂形式

国外的授课往往注重内容的学习、知识的掌握,课堂教学方法也是各有迥异。我国的课堂教学主要以教师讲授为主,学生被动接受,留给学生的自主空间相对狭窄;而国外课堂相对活跃,讲授和讨论相辅相成,学生能积极地加入到课堂教学中。

(3)学生的培养

由于国内教学中以教师为主,所以往往只注意知识的传授,忽略了学生能力和全面素质的培养。我国学生知识掌握牢固,但知识运用能力差,主动和创新能力欠缺。

3 教学模式、设计和方法的探索

3.1实现目标

“脑与认知科学基础”是“智能科学与技术”专业的一门重要的专业基础课,对该专业的学生在将来的学习工作中都起着举足轻重的作用。该课程的教学目标不仅仅是知识的掌握,更重要的是学生能力的培养。

通过对本课程的学习,将使学生掌握人脑结构、脑功能以及人类基本认知能力的基本概念和系统知识,对脑与认知研究中所使用的技术有初步的了解,通过学习和教学,着重激发学生对人脑结构与人类基本认知能力的思索,激发学生对进一步研究智能形成机理和工作方式的强烈兴趣,为今后深入研究自然智能、并将人类智能产生机制的相关假说和研究成果用于机器智能奠定基础。

在掌握知识的基础上,增强学生批判性思维和解决问题的能力。学会解决问题、分析问题的方法和手段,掌握信息的收集、检索、分析、评价利用的机能,提高合作技能,促进班级内学生的合作交流,开阔学生的综合素质,最终提高学生的创新能力。

3.2 教学模式

主要涉及教学模式转变、教学课堂和激发学生学习兴趣三个方面。

(1)教学模式转变

针对当前教学过程中存在的问题,按照学生认知规律,应该对新的教学模式进行探索,主要涉及以下五个方面的转变。

教师角色的转变。使教师从原来以教师为中心的“讲解者”角色,转化为学生学习的引导者、学生活动的导演者角色,由此引导学生掌握学习方法。

学生地位的转变。使学生有原来的单纯听讲、接受灌输的被动地位,转化为能有机会主动参与、发现、探究的主体地位;要积极调动学生参与,充分发挥学生主体的作用,使学生不仅要学会知识,还能更好地学会学习方法。

媒体作用的转变。使教学媒体从教师手中转化到学生手中,使媒体由作为教师的讲解工具转化为学生的认知工具;使学生学会利用工具来完成学习和研究任务。

教学过程的转变。使教学过程由传统的逻辑分析或逻辑综合,转变到为学生建立教学情景,使学生通过与教师、同学的协商讨论,参与操作,发现知识,理解知识,从而获得知识和掌握知识。

教材应按人类联想规律组织教学信息,符合学生的认知规律。

(2)课堂教学模式

教师应运用灵活多样的教学方法,授课时充分结合讲授、讨论、思考、测试和自学等多种方式。教学过程中注重双向性,突出启发性,调动学生的积极性。

所谓双向性是指教学过程中,教师是课堂的主导,学生是课堂的主体,既强调教师的讲授,又强调学生能动性的发挥,促使教师和学生在教学中相互联系、相互作用,使教学过程成为师生双方主动介入的过程。

突出启发性,即在教学过程中突出以学生为主体,促进学生学会思、善于思考、主动理解和掌握知识,培养分析和解决问题的能力。

除了灵活运用上述各类教学方法之外,考虑到课上学时的限制,适当地给学生留思考题,让学生课下独立思考,巩固课堂上的知识,也是课堂教学模式的一大补充。另外还可以促进学生利用先进的手段广泛查阅资料,学会自己解决问题的方法。为了得到良好的教学效果,教师在充分理解知识的基础上,提炼出精华的思考题,使学生通过思考,更精确地理解课本知识,发挥学生的主观能动性,培养学生积极思考、解决问题的能力;把学生从传统被动的学习状态转化为主动的学习主体,给学生充分的学习空间和创新思考的余地。

(3)激发学生学习兴趣

学习兴趣有直接和间接之分,间接兴趣有学习活动的结果激发,如意识到学习的重要性,对学习的结果产生兴趣。对大学生来说,到底什么是积极健康、持久旺盛的学习动力?最具积极健康和持久旺盛特性的三种学习动力是:兴趣、理想和事业,而且每个学习阶段积极健康、持久旺盛的学习动力也是不同的:小学主要是兴趣,中学是理想,大学则是事业。

人生进入大学阶段后,开始思索实现的人生之路,面对现实,就必须从事一个职业,必须做事,必须根据社会的发展和个人的自身条件,包括自己的个人爱好和自己的理想以及社会的需求去从业干事,因此,在人生的大学阶段,产生了职业理想。有了职业理想,才有明确的人生奋斗目标。美国的戴维・坎贝尔说过:目标之所以有用,仅仅是因为它能帮助我们从现在走向未来。大学生只有明确了职业理想、职业目标,才会有为职业理想、职业目标的实现制定出科学合理的规划,并付诸实施,避免随波逐流。

直接兴趣是有学习内容和学习过程的特点直接引起的,如趣味性强的学习资料、新颖的教学内容、生动而又系统地讲解等等。下面结合作者从事的《脑与认知科学基础》课程教学,给出下面的建议。

首先,充分利用实物、影视等手段进行直观教学。凡是教学内容涉及的脑的52个分区等都尽量的在课堂上将实物展示出来,让学生通过亲睹实物,增加感性认识;同时最大限度的利用电教化手段,通过生动的画面吸引学生的注意力,将抽象的理论形象化,学生印象深刻而又便于理解。

其次,培养师生感情,树立教师威信。“师者,传道、授业、解惑也”,教师的职责不仅仅是“授业”,也应该注重“传道”与“解惑”,在课堂上有针对地传授学生为人处事的道理,这样不仅活跃了课堂气氛,教师也因为博学而受到学生的敬仰;对学生在生活、学习上遇到的可能、苦恼,适时地以朋友的身份,对他们关怀备至,帮助他们客服可能,他们就会从心里热爱老师,感情上接近教师,爱屋及乌,从而对你交的课程产生浓厚的兴趣。“亲其师,信其道”表明了这样一个道理,相融的师生关系可以直接影响到学生的学习兴趣和学习效果。

再次,教学中联系实际,学以致用。教师在上理论课时,应该做到理论联系实际,注重学生实践能力的培养。

3.3 教学设计

根据教学大纲,对“脑与认知科学基础”课程进行了如下的教学设计:

《脑与认知科学基础》共分14个章,分别介绍了脑与认知纲要、脑论、新皮层、神经组织、神经信息活动、脑的工作机理、一个假说、认知概论、感知、记忆、语言、思维和情绪。

第1章主要围绕着中心问题“智能科学与技术专业为什么要学习脑与认知科学”和“应当怎样学习‘脑与认知科学’课程”来展开,具体内容包括:智能、自然智能、人工智能的基本概念:人工智能与自然智能的关系;“脑与认知”是自然智能的基础;21世纪是智能科学技术的世纪;“脑与认知科学”课程的学习方法。

第2章的中心问题是“什么是脑科学,什么是认知科学”和“它们与智能科学技术的关系是什么”,具体内容包括:脑科学的研究对象与目的、脑科学的研究方法。

第3章主要围绕着“脑是一个怎样的系统”和“我们将由宏观至微观进行逐步的分析”的中心问题来展开,具体内容包括:自然智能系统基本工作模型;神经系统组成:中枢神经系统组成;脊髓结构与功能:脑的基本构件与功能;左右半球的功能优势和脑组织的总体特征。

第4章主要围绕着“什么是大脑皮层”和“它在大脑系统中起什么作用”的中心问题来展开,从组织生物学层次讨论了脑的结构,具体包括:大脑皮层的分叶;皮层叶区的功能定位;皮层的细胞类型;皮层的分层:皮层的分型;皮层的分区;大脑半球的纤维联系;大脑的柱形结构和Hawkins的皮层说。

第5章主要围绕着中心问题“什么是神经元,什么是神经胶质细胞”和“它们有那么神奇的功能”来展开,从细胞生物学层次探讨了脑的结构,具体包括:神经细胞(神经元):神经元分类;神经元结构;突触:神经胶质细胞;和神经纤维与神经末梢。

第6章主要围绕着中心问题“神经系统的工作原理是什么”和“为什么神经系统能够处理各种信息”来展开,首先从分子生物学的层次讨论了神经系统的工作机理,接着讨论了最基本的神经系统反射特性,以及神经元的各种模型。

第7章主要围绕“脑是怎样工作的…‘你觉得这些理论怎么样?”来展开,大脑皮层是一个层级结构:皮层分为若干“叶”,每个叶又有许多不同的“区”,每个区都存在“6个层”,每个层包含若干不同的细胞(神经元)。这些神经元互相结成大量的功能柱。大脑皮层反映外部世界的方式,是建立“恒定表征”,后者就是皮层细胞兴奋的层级结构。大脑认识世界的方式,是“记忆,预测”。记忆,就是建立事物的“恒定表征”。预测,就是利用“恒定表征”去判断它的细节。

第8章提出了一个假设,认为“任何智能系统督应当具有明确的目的;否则就不能成为智能系统”。同时认为:作为一种完全自主的智能系统,人是具有明确目的的;作为一种“他主”的智能系统,它的目的是由它的设计者设定的。

第9章围绕着“什么是‘认知科学”’和“从‘众家之说’中择优”来展开,讨论和比较了“认知科学”有关的基础概念、相关模型和几种“认知科学”的定义,从而说明认知科学研究应当关注的主要内容。需要特别注意的是,认知科学目前仍处于发展阶段,关于“认知科学”的定义仍是众说纷纭。对于学习和研究认知科学的人来说,这种状况也不是坏事。相反,只要认真研究这些说法的实质,就有可能从中得到比较深刻比较科学地认识。因此,特别鼓励学习者带着问题学习,发现问题,分析问题,争取在此基础上创造性地解决问题。

第10章讨论了“注意的机制”:人为什么会产生“注意”机制,根本的机制在于“人有目的”。当与“目的”相关(无论是正相关还是负相关)的对象出现时就会注意这个对象:关联的程度越高,注意的程度就越强。所以,“注意”的关键机制在“目的”;而实现注意力选择的关键机制则是“目的与刺激之间的关联度分析”。相反,如果没有“目的”存在,人们对所面临的任何刺激就会表现得麻木不仁,注意力分散,没有特别的兴趣。可见,“目的”在认知活动中处于十分关键的地位。

接着对于感知的基本概念和基本机理做了必要的讨论,为认识感知理论奠定了一般的基础。但是由于学时限制,对于具体的“视觉感知”、“听觉感知”以至其它感知(嗅觉、味觉、触觉、平衡觉等)理论,就只能略而不论了。幸好,这方面的材料比较容易找到,就作为学生课外学习的内容而不做课内的要求了。

最后讨论了“认知过程”的最初环节――感知的基本问题,包括感觉、知觉、表象的基本概念和工作机理。它们是后续认知环节的基础。对于这些认知环节工作机理的认识,存在不同的学派。这是学习《脑与认知科学》所面临的挑战,但更是研究《脑与认知科学》的创新机遇。应当深入分析各个学派的理论(包括优点和缺点),这样就有可能在它们的基础上获得更加科学地认识,做出新的贡献。

第11章围绕着“什么是‘记忆与提取’”和“人为什么能够进行‘信息记忆和提取’”来展开,讨论了“长时记忆的语义存储”:以语义为中心、以知识结构的方式进行存储;通过概念(或特征)来表达语义章;通过概念/特征的相互关系表达完整语义;通过概念/特征的层级结构来表达某类的复杂语义:通过类间互连形成的知识结构来表达多类事物的语义;概念、特征、类等等都是以语义来定义的。

第12章首先对相关术语进行了解析;介绍了近年来脑科学的发现和认知学的研究进展。

第13章探讨了“思维的脑机制”,或者说“为什么脑会思维”,因此,首先要说明什么是这里所说的“思维”。显然,思维是脑的功能,是在给定问题、条件和目标的情况下,人的大脑寻求解决问题达到目标的一种能力。在这里,核心的问题是:在获得了“问题、约束、目标”。这些信息和相关知识的条件下,如何运用这些信息和知识来解决问题、满足约束、达到目标?根据问题、条件、目标情况的不同,思维可以有形象思维、逻辑思维、灵感思维、创造性思维等不同的类型。那么,大脑是怎样执行思维功能的呢?

第14章总结了目前认知科学对情绪的研究已经取得的不少成果,包括情绪的定义、分类、情绪的脑机制、情绪与认知的关系等等。另一方面也指出,同其他方面的研究一样,认知科学对于情绪的研究也忽视了“目的”的作用。人为什么会快乐?为什么会悲伤?除了生理上的原因之外,主要是受到“目的”实现的可能程度的影响。在这里,“目的”包括各个方面的追求:生存的追求,发展的追求,信念的追求等等。大多数喜、怒、哀、乐情绪都以这些“目的”是否能够实现以及实现的程度来衡量。因此,如果离开“目的”要素来考察情绪,就难以准确把握情绪产生的缘由。

3.4 授课方式

多媒体教学可以通过文字、图像、动画、录像等方式向学生传授知识,形象生动地完成教学任务。采用多媒体手段,既便于教师解释问题,同时也可以提高学生的学习积极性,加深学生的理解。教师还可以适当引入一些联系实际的例子,更好地帮助学生理解和应用所学的知识。

为了增强课堂的互动性,提问也是教学中值得研究的问题。所提问题必须准确、明白,无论在含义上,还是在语言本身:多用特殊疑问词发问,易于引导学生保持积极的思维状态;追问则可采用选择问句,它有某种限定作用,可引导学生定向思考。鼓励学生随时随地向老师发问,增强了师生的沟通,活跃了课堂气氛,给学生一个更广阔的思维空间。

在课堂时间允许的条件下,适当展开一些小的讨论活动,鼓励学生积极思考,大胆地提出自己的观点,加深学生对某些抽象问题的理解,永远保持一种积极乐观的态度进行学习。

学习是为了将来更好的工作,故学习方法也应该在教学环节中培养。适当地给学生一些拓展型的问题,鼓励学生去查资料,分析、研究问题,这些环节结果不重要,重要的是过程。学生可以学到从查资料、分析、对比,到归纳、成文等一系列分析研究问题的方法。

人工智能概论结课总结篇9

一、抓专项训练,促学生良好习惯形成

秋季学期zjs小学迁入新校址,校容校貌的变化为教育提供了契机。学校结合学生实际,分阶段落实了升旗队列训练、路队训练、大型集会上下楼、两操训练、课堂常规、文明礼仪等,开展了争创“文明班级”、“文明少年”、“小手拉大手,文明一起走”等活动,做到每月一个主题,有针对性的对各年级学生进行行为习惯的养成教育。此外,认真抓好教育——训练——评价三个环节,以教育为基础,评价中有激励,激励中再校正,把对学生的严格管理同增强学生自觉性相结合,实行了班级管理量化考核每日公示制。采用主题班会、队会、专题知识讲座、国旗下讲话、法制教育等多种形式,利用宣传栏、黑板报、广播站等进行舆论导向,宣传好人好事,渲染育人氛围,对学生进行养成教育。严格有序的专项训练,序列化的育人活动,浓厚的育人氛围,促进了学生良好习惯的形成。每天放学,当学生排着整齐的路队走出校门,走下斜坡时,守在校外的家长不由地竖起大拇指,连夸小学学生习惯好。

二、抓课题研究,促教师专业素质提升

课题研究是快速提升教师专业素质的重要途径。2012年,我校将课题研究作为教育教学工作重点之一,以课堂教学为载体,通过课题研究,解决教学实际问题,提高教师课堂教学水平,提升教师专业素质,促进全体学生发展。着重抓了三个课题:校级语文课题“新形式下阅读教学中的词语教学研究”;市级数学课题“小学数学课堂教学效果研究”;市级英语课题“小学英语星级评价”。以此三个课题以点带面规范学校课题研究,在全校范围内营造了积极向上的学习氛围,教师在研究中享受幸福,享受智慧带来的快乐。

1、聚焦课堂,关注细节,催生教师新的教育实践智慧

一枝一叶一世界。关注细节的教学,必定是成功的教学;关注细节的教师,必定是成功的教师。本年度,我校课题研究提出了“聚焦课堂,关注细节”的口号,从课堂教学的有效性切入,从常态课做起,夯实课题研讨课。通过“备课——课例展示——集体评课、诊课——教学效益反思”的一体化过程,不断改进教学方式和方法,内化教学新理念,提升课堂教学效能。

在聚焦课堂、关注细节的教学研讨中,教研组立足课堂,以发现问题为切入点,以分析问题为关注点,以解决问题为终极目标,共同探索提练“简洁活力、扎实有效”的课堂教学模式。例如,在数学课题同课异构的“一教”时,三年级林玉珍老师讲“什么是周长”一课,整堂课学生学习气氛很活跃,但学生始终对什么是周长这个概念不能准确表述,不能建立实际意义上的认识。在研讨这堂时,课题组就抓住问题,分析造成问题的原因。通过研讨,大家认为,问题的焦点在教师对概念的表述没有准确定位,不时变换说法,不能给学生明确的概念信息。通过进一步讨论,寻找出解决问题的办法:在一开始进入周长这个概念学习时,教师的语言表述要力求清晰、准确,而且始终要围绕这个概念学习。“二教”中计江玲老师避免了“一教”中的问题,取得了较好的课堂教学效果。事后,课题组的钟莉莉老师说,课题研究解决了她多年教学中的困惑,使她豁然开朗。聚焦课堂,关注细节,使课题研究真正指导了教师课堂教学,促进了教师专业素质发展。研讨活动中,我们力图营造一种宽松、和谐、坦露、开放的人文对话环境,在问题的探讨中引发教师内在冲突,在积极的互动中撩拨教师的心智,帮助教师对已有认知、信念的解构,从而催生出新的教育实践智慧,并努力使教师感受研究带来的的快乐与职业成就的幸福。

2、“同课异构”“三教三评”研究方式,使教师优势互补,智慧共享

“同课异构”“三教三评”是我校本学期语、数、英三科课题研究采取的主要研究方式,共有10人18课次。这种教研方式集智研课,不仅使执教教师和小组成员共享经验与教训,利于教师对教材深层的理解与把握,还由于借班上课,培养了教师课堂应变能力,真实地暴露出教学中存在的真正问题,使学科内教师间的教学优势互补,智慧共享,促进了骨干作用的发挥与新教师的成长。青年教师康忠平、吕英在关注细节,重塑课堂三教三评活动中脱颖而出,并代表学校参加了区体育、语文优质课竞赛,获得了好评。

3、及时整理研究成果,促进教师科研水平迈上新一台阶

人工智能概论结课总结篇10

关键词:物联网;物流工程;实验系统建设

作者简介:赵刚(1965-),男,辽宁沈阳人,北京信息科技大学信息管理学院,副教授。(北京100192)

基金项目:本文系北京信息科技大学教育提高项目、课程建设项目的研究成果。

中图分类号:G642.423文献标识码:a文章编号:1007-0079(2014)08-0168-02

课程建设是一项综合性的建设,在我国高等教育课程结构总体框架内具有十分重要的意义。课程建设是连接教育宏观和微观两方面的重要纽带,是教学工作的基本细胞。实践环节注重于所掌握知识的实际应用,通过应用实例加深对理论知识的认识,锻炼动手能力,培养合格的专业人才。为了达到培养目标,培养学生实践动手能力尤为重要。[1-3]

北京信息科技大学信息管理学院承担物流工程专业工程硕士的培养,所开设的研究生课程“物联网概论”属于学位专业基础必修课,课程具有较强的实践性。为促进实现物流工程硕士培养目标,急需建立“物联网概论”课程教学相关实验系统,以更好地培养学生熟练运用信息技术、独立从事物流工程信息系统设计与优化的能力。物流产业的快速发展急需大批物流工程技术人才,完善物流工程专业工程硕士的培养目标,更侧重对实践能力培养。物联网技术为物流工程带来巨大变革,数据感知与采集是物流工程智能决策的数据基础,数据管理与集成是异构数据转化为商务智能的信息条件。[4-5]本文主要介绍面向物流工程专业的“物联网概论”课程中实验教学系统的思考与探讨。

一、物流工程专业工程硕士培养目标与“物联网概论”课程

物流工程是以物流系统为研究对象,研究物流系统的资源优化配置、物流运作过程控制、经营和管理的工程技术领域。北京信息科技大学物流工程全日制工程硕士专业培养目标是从我国物流产业的实际出发,结合本校优势,培养具有物流领域坚实的理论基础和宽广的专业知识,富有创新意识,能独立从事物流工程信息系统设计,能熟练运用信息技术进行物流工程管理,具有良好的职业素养的高层次应用型专门人才。

在专业建设中,“物联网概论”是全日制工程硕士物流工程专业一门专业基础必修课,本课程的任务是使学生掌握物联网的基本知识,掌握物联网体系架构,深入了解物联网核心技术,使学生具有在物流系统中应用物联网技术的基本能力。其主要讲授物联网的基本原理及应用知识,包括物联网的分类、物联网体系架构、物联网技术与物联网工程设计等内容,学生通过课程的学习应具备以下方面的知识体系并普遍理解基础内容,重点掌握应用技术:物联网的三层体系结构、传感与数据采集、通信与网络技术、数据处理与挖掘、物联网工程设计。

二、“物联网概论”课程实验系统建设

按照国家教育部对工程硕士的要求,在考察和培养工程硕士理论知识能力的前提下更侧重对工程硕士实践能力的培养。物联网技术为物流工程带来巨大变革,数据感知与采集是物流工程智能决策的数据基础,数据管理与集成是异构数据转化为商务智能的信息条件。数据管理与集成及数据感知与采集技术的应用与发展受到了学术与产业界的高度重视,已成为物流工程领域研究的热点和关键性问题。北京信息科技大学信息管理学院承担物流工程专业硕士的培养,所开设的研究生课程“物联网概论”属于学位必修、专业基础课,课程具有较强的实践性,为促进实现物流工程硕士培养目标,急需完善相关教学课程体系并且建立该课程教学相关实验系统。“物联网概论”课程建立以演示为主、调动学生实践动手能力的小型物联网系统十分必要,以更好地培养学生熟练运用信息技术、独立从事物流工程信息系统设计与优化的能力。

物联网信息采集、加工是物联网乃至物流工程中的重要知识内容,建设实验系统所提供的科学研究与实践平台不仅可以让研究生巩固理论知识,加深学生对物联网的信息流的认识,提高实践能力,而且将进一步增强学生社会竞争力。[6-7]物联网是通过射频识别(RFiD)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等感知层设备,按约定的协议,把物体与互联网相连接,进行信息交换与通信,实现对物体的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络,是互联网基础上的网络,是“物物相连”的信息通信网络。庞大复杂的前端传感数据汇集后需要分类分析甚至综合协同处理,作为物联网三个重要的特征之一,信息系统强大的计算能力对前端数据进行挖掘、整理、分析、判断并给出结论,本实验系统是建立基于RFiD的商品供应链智能管理系统的初步阶段,其整体系统如图1所示。

初步建成具有以下功能的小型物联网实验系统:以物流工程中库存管理为基础,利用RFiD技术建立感知层,运用自适应网络建立数据传输层,设计实现数据处理层业务实验系统,重点发挥北京信息科技大学信息管理学院优势,从而进一步建立基于物联网技术的库存管理信息系统。对无线传感器节点工作原理进行分析,安装无线传感器节点操作系统,配置无线组网,建立无线传感器网络采集数据;建立RFiD工作场景,在完成对射频标签读写基础上利用数据库进行具体应用案例开发。

(1)模拟给每一库位贴电子库位标签,在进行库房管理作业时读取该标签信息,从而判定当前作业的位置是否正确。

(2)模拟为入库物品贴上具有货物标识的电子标签,在实施库房作业时读取标签编号用以核定作业物品是否正确。

(3)读取出库物品标签,提高作业效率,降低错误率。

(4)为了节省运行成本,货物出库后可取下标签,送到入库处根据需要设计重复使用货物标签。

(5)架设具有模拟覆盖整个仓库作业区域的无线网络,实现作业数据的实时传输。

(6)模拟作业车并安装无线数据终端,作业者配置手持式无线数据终端,利用指令实现作业位置与作业货物的准确性确认等功能。

(7)模拟自动导引车平台并配置RFiD识读器、无线通信设备,实现周期性对库房货物的自动盘点并其结果传输给信息系统。

围绕北京市物流产业人才培养的需求,为实现“物流工程”专业的培养目标,初步建成小型物联网实验系统,以物流工程中库存管理为基础,利用RFiD技术建立感知层,运用自适应网络建立数据传输层,设计实现数据处理层业务系统,重点发挥北京信息科技大学信息管理学院优势,建立基于物联网技术的库存管理信息系统,用以支撑研究生课程“物联网概论”的教学与实践,为学生提供“数据感知与采集”的科研与创新实践平台。借助所建设的小型实践平台能够帮助学生巩固理论知识,进一步接触接近实际的数据感知与采集、数据管理与集成技术,提高工程实践能力。

三、结束语

本文在介绍物流工程专业工程硕士培养目标的基础上,总结了“物联网概论”课程的主要教学内容,在分析物流工程与物联网关系等方面的基础上深入探讨了“物联网概论”实验系统的建设目标、建设方案和建设内容。“物联网概论”实验系统的建设不仅可以促进学生巩固理论知识、提高实践能力,而且还将进一步增强学生毕业后在社会中的竞争力。学生通过接触到近于实际的数据感知与采集技术,提高其自身的技术素养与工程实践能力。因此,本实验系统的建立可以提供“物流工程”专业硕士相关课程的教学与实践,必将大力加快我校培养具有较强创新能力的高层次应用型人才目标的实现,面对社会人才需求,培养优秀的高层次应用型人才,更好地服务于社会,满足行业的需求。

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