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摘要:物聯網與計算機技術日新月異,人工智能也得到了發展,其在各方面的作用都得到了普及、深入,也在教育技術中廣泛應用。本文主要研究基于人工智能的案例教學,把人工智能擴展到課堂教學中;在教學中主要有講授法、互相討論法和相互辯證法等案例教學形式。通過以往的教學實踐論證,基于案例的教學方法,能夠使得授課更加豐滿、充實,能很好激發學生在授課課前、學習過程中和課后復習時積極主動性,調動學生對所學課程的興趣,提高學生的自主、創新、分析、解決問題的能力,從而達到較好的教學效果。
關鍵詞:人工智能;案例教學;應用
1引言
作為計算機科學技術的全新領域即人工智能,其正在迅速成長與成熟、新方法、新理念、新技術并且不斷壯大,同樣也包含著計算機網絡、數學、信息論各類學科的交叉和邊緣學科。人工智能包含的主要內容有知識表示和推理機制、問題求解和搜索算法,自然語言理解、專家系統和機器學習等;也作為計算機科學各專業重要的基礎課程,國內外各高校都非常重視,都將人工智能作為計算機專業的必修課程。人工智能包含的學科多,知識點雜、理論性強、內容抽象,算法難度高復雜,在此情況下各高校采用傳統的“教師講、學生聽”單一教學模式,學生處于被動學習地位;課堂教學與實際操作、理論與現實應用相脫節;加上理論知識強,案例缺乏,容易使學生感覺空洞;學生易產生厭學情緒,也達不到鍛煉其分析問題、解決問題的思維能力和實踐動手能力。如何讓學生高效的學習一直是教師研究的課題,在大數據和網絡信息時代的大背景下,“互聯網+”已經廣泛應用和存在于生活、工作各個方面,其在教育教學中表現出的創新性、互動性尤為突出,并極具優勢。
2基于案例的教學研究
此方法開始于上世紀20年代左右,最早是由美國哈佛商學院所提倡的,基于當時特殊的商業管理真是背景和特殊事件,能夠有效的發展和培養學生主動性、積極性和應用能力,開展案例教學后,學生實際解決問題能力有了很大的提高。但此教學研究方法知道到上世紀80年代后期,才引起教師的重視。1986年由美國研究小組提出《準備就緒的國家:二十一世紀的教師》書中,強烈推薦此方法在實際教學的重要性,并說明今后在教學過程中將其作為一種重要的教學方法應用于各類課程中去。
3基于人工智能的案例教學研究及應用
3.1案例精選
此方法第一步是案例選取,案例的好壞是決定案例教學效果關鍵因素。案例的選取需要滿足以下要求:(1)符合現在的教學目標,明確學生需要掌握的知識點、重難點等,能夠運用所學的理論知識應用到實際中,以此提高學生分析、解決問題的能力;(2)案例要有代表性、趣味性,由于人工智能課程內容多、抽象,需要將枯燥乏味的知識點轉化為趣味生動的案例,有利于吸引學生注意力,激發學習興趣和主動性;例如,講到“知識表示”這部分內容中引入“機器人搬積木”、“野人修道士渡河”案例;(3)采用互動的形式,此為人工智能的案例教學研究重要特征,同時也是教學目標得以充分展現的必要條件。能夠調動大家的積極性,學生和學生之間、學生與教師之間的互動,調動學生的主觀能動性。
3.2案例的執行
(1)講授法。基于教學內容具體知識點設計案例;通過教師講解,幫助學生理解抽象的理論知識。案例的呈現有兩種基本形式:一是“案例—理論”,即先給出教學案例,后講解理論知識;二是“理論—案例”,即教師先講解知識,再給出教學案例;案例的呈現方式不同,會直接影響案例的功能,也會影響到學生的學習情緒、學習效果。為了使案例能更好地為教學服務,教師講解案例之前應從創設案例情境開始,通過情境體驗與案例剖析激發學生認知的興趣,引導學生對將要學習的內容產生注意,有利于教師導入新課。(2)互相討論法。大學生課余時間充沛,鑒于此,將班級學生分為若干小組,教師將事先準備好的案例分配給各組,學生采用組內互動討論的形式,設計出此案例的各種解決方法。課堂上,將本小組的解決方法用課件展現給其他小組。講解完成后,學生開始互相討論,對比各自的方法,然后由老師進行分析、對比和總結。以此來增強學生對學科知識點、應用能力的掌握。(3)相互辯證法。課后,采用相互辯證的方法,組織大家相互辯論。選擇一些綜合應用比較強的案例。與簡單的案例相比,綜合應用案例能更加高效地啟發學生全方位地思考和探索問題的解決方法。相互辯證法是一種探索新型的教學形式,學生的自主性強,能夠在辯論中充分表達自己的觀點,充分運用所學的理論知識來維護自己的觀點,還可以促使學生查閱大量資料,拓展知識面。
4結語
通過以上論述,人工智能技術開始應用于教學,與教學現代化有著密切的聯系。其發展必將對現代教育起巨大推動作用。在教學,可以基于人工智能技術建立人類推理模型學習工具等諸多的運用,展示出越來越好的實用性。
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作者:徐承俊 單位:江西師范高等專科學校