【摘要】隨著信息技術的不斷發展，各式各樣先進的計算機技術、信息化技術得以在音樂教育領域得到不斷推廣，作為信息技術發展的重要產物，人工智能涉及諸多交叉性的綜合性學科內容，為音樂教育增添了諸多新的元素和內容。本文通過分析人工智能在音樂教育中的作用，對人工智能在音樂教育中的應用以及人工智能在音樂教育中應用的發展趨勢展開研究探討，以期為促進我國音樂教育的健康穩定發展提供一些幫助。

【關鍵詞】人工智能；音樂教育；應用

引言

人工智能，即為AI，作為計算機科學的一個重要分支，主要作用于人類智能的模擬、開發及擴展，其涉及十分廣泛的學科內容，諸如計算機視覺、機器學習等。總的而言，人工智能研究的一項主要目標即為讓機器可從事一些常規情況下需要人類智能方可實現的復雜工作。近年來，人工智能在諸多學科領域得到推廣應用，并收獲了豐碩的應用成果。音樂教育領域便是人工智能的應用領域之一，并逐漸轉變成音樂教育的發展趨勢，人工智能在音樂教育中的應用不斷收獲獲得進展，并對音樂教育的教學理念、教學方式方法等帶來了極大沖擊。基于此，本文對人工智能在音樂教育中的應用展開研究探討。

一、人工智能在音樂教育中的作用

人工智能在音樂教育中起到至關重要的作用，且主要表現為：其一，可促進優化師資水平。近年來，人工智能不斷呈現出取代低技能功能的趨勢，對于音樂教育而言，人工智能可直接優化音樂教師師資水平，究其原因在于人工智能可有效取代一些嚴格意義上算不上是“音樂教師”的教學人員，學生和家長將不斷提高對智能機器的認同度。另外，音樂教師借助人工智能可更為高效、便捷地開展自我學習，進而使師資水平得以不斷優化。其二，可促進提高教師教學質量及效率。依托人工智能的大數據分析，教師可迅速了解學生的學習水平、學習背景等情況，如此一來，教師便可迅速地進入教學工作者的角色，為學生開展有效的教學工作，滿足每一位學生的教育需求，有效提高教師的教學質量及效率。其三，可提高學生學習效率。音樂學習是快樂的，也是枯燥的，要想掌握一定的音樂技能，需要學習者投入大量的時間、精力，而并非每個學習者都能堅持到最后。通過引入人工智能，可調動起學生學習音樂的主觀能動性，幫助學生認識到自身學習中存在的不足，督促學生學習，進而切實提高學生學習效率。

二、人工智能在音樂教育中的應用

人工智能技術正在成為引領新一輪科技革命的領頭雁，對教育影響巨大。在數字經濟時代，社會形態將發生重大變化，教育模式將發生根本性變革。突出特征就是能夠實現規模化教學下的個性化學習，即大班授課下的因材施教，使教學活動更有效開展。

科技推動社會進步，重塑社會形態。從農業社會、工業社會到信息社會，人類生存環境由泥土上的村落，演變成鋼筋混凝土中的城市，再進一步拓展為鑲嵌在建筑物里的數字空間。數字空間我們肉眼看不到，但可以通過各種設備，如手機電腦鏈接，由此改變了人們的生產生活方式。不管樂意與否，數字經濟時代正在到來，這是歷史的趨勢。就像在工業社會，有人不喜歡城市而愿意居住在鄉村，但要明白這已不再是農業經濟時代的鄉村，各種基礎設施已經完好配置。人工智能技術正廣泛應用，將成為未來社會的基礎性、環境性要素，就像當今的自來水、電和公路。

在數字經濟時代，普通人需要具備相應的信息化素養，社會更需要大量的專業人才來維護數字空間的運行、發展和完善。人才培養是教育的基本功能，高校需要提高認識，超前布局，適應和引領社會發展。與農業經濟相伴的教育模式是書院、私塾、甚至簡單的拜師學藝，因材施教、言傳身教能得以具體的體現。與工業經濟相伴的教育模式是學校制度、班級教學，有規模經濟但失去了個性化特征。

隨著數字經濟時代的到來，人工智能技術能夠幫助我們把規模教學和因材施教兩種教育模式的優點結合在一起，形成一種全新的教育模式。這一模式就是“線下線上混合式教學”＋“智能自適應學習”＋“實踐活動”的綜合體。新冠肺炎疫情發生后，線上教學得到廣泛重視和應用，但理想的線上教學絕不僅僅是簡單地把課堂教學搬到線上，而是使課堂教學與線上教學形成有機聯系，互補互動，充分發揮各自優勢而達到更高質量教學的目的 ；智能自適應學習以數據和技術為驅動力，把人工智能技術滲透到教學的核心環節中，使學生的學情數據量化和可視化，實現每位學生擁有自己獨特的學習路徑，在規模化的教學安排中達到個性化學習的目的，從而緩解教育規模化與個性化的矛盾，提高教與學的針對性 ；只有不脫離實踐的教育，對人的成長促進才是全面的，因此混合式教學的概念內涵需要進一步拓展，要把實踐教學或活動加上。

近年來，各級各類學校對這一新型模式已有過許多局部探索。例如：線上教學大規模實施后，線下線上的混合式教學已有多方探討，實踐在不斷提出新問題、教師不斷有新應用、學者在不斷研討新情況 ；智能自適應學習在一些學校已開始應用，考試后學生可依據智能推送只練習自己答錯的同類試題，基于大數據的個性化學習評價系統可對課堂教學、學生個人學習情況進行智能評估、診斷而給予針對性指導 ；實習實踐、社團活動、創新創業教育等在學校更是廣泛開展。當然，這類新型教學模式目前尚處于萌芽階段，今后需要有更多的探索工作，有待進一步深化、整合和完善。

未來是創新發展的時代，創新的核心在思維，創新還需要向實踐轉化。創新產生思想，實現成就現實，創新力和實現力是人才培養的重要著力點。產業革命以來形成、壯大、定型的規模教學模式將被新型教學模式所取代，這一模式以混合式教育為形式，以智能自適應學習為關鍵，以實踐應用為根本。我們對教育模式變革的規律和特點要加強研究，學生思維的參與、活躍、提升程度將成為模式成功與否的重要標志。

作者：馬陸亭 單位：中國教育科學研究院副院長

人工智能可以理解為類似于人的智能行為，屬于一種高科技應用技術，對多種學科進行了有機結合。人工智能在一定程度上改變了人們的生活質量。人工智能與計算機網絡技術之間相互影響，相互促進。計算機網絡技術借助人工智能，更加智能化與人性化。

1人工智能的內涵分析

人工智能不僅涉及各種高新技術，而且還涉及了心理學與語言學等多種學科，能夠實現對人的智能模仿，具有類似人的思維、行為以及能力。人工智能有不同的領域構成，不僅包括語言識別與圖像識別等系統，而且還包括自然語言處理與專家系統等，能夠有效模擬人的智慧，進而做出一定的智能反應。我們借助人工智能，繁瑣的科學工程計算能夠在很短的時間內得出結果，不僅能夠節約時間成本，而且能夠最大限度提高準確率與效率。人工智能是人類的好幫手，能夠借助已有的經驗解決很多問題。同時，在解決問題的過程中，人工智能還能夠獲得新經驗。人工智能優點在于：（1）具有超高處理信息的能力。很多信息在網絡環境中，屬于模糊信息，比較難以處理。然而，人工智能能夠對這些模糊信息予以合理處理，進而最大限度提高信息處理能力。（2）具有超高的信息學習能力。人們借助人工智能，能夠有效篩選與整理網絡環境中的信息，不僅重要的信息不被遺漏，而且低層次信息也能夠予以保留，進而使信息學習能力得到有效提高。（3）能夠最大限度降低計算成本。人工智能計算消耗資源較少，那么，成本投入也就較少。人工智能采用效率與準確率都非常高的控制算法，因此，能夠最大限度節約了資源。

2人工智能在計算機網絡技術中的應用

優勢及實際應用只有從根本上保證人工智能的多樣性與靈活性與時代同步，計算機網絡才能夠更好的借助人工智能獲得更好的發展。人工智能不僅能夠幫助人們預防計算機系統免受外來病毒的入侵，而且能夠對病毒入侵計算機的原因予以分析、總結，從而最大限度提高計算機處理問題的效率。傳統網絡管理不能夠對計算機系統內部結構予以全面了解，因而也不能夠有效處理不確定信息，然而，網絡管理借助人工智能的模糊控制算法，有效提高了控制系統的適應能力，能夠對計算機系統中不可知問題予以更好的處理。在網絡結構隨著網絡技術的發展，也趨于復雜化的背景下，上層管理者借助人工智能有效實現了對下層管理者檢測管理。同時，人們借助人工智能有效解決了網絡結構匯總的協作困難問題，并有效提高了計算機系統的處理問題能力。人工智能融入網絡技術后，不僅對網絡安全漏洞進行了有效修補，而且對網絡用戶的個人隱私及財產安全進行了合理保護。人工智能在實際生活及工作中的應用可以從下面幾個角度分析。

2.1計算機網絡安全管理

2.1.1智能防火墻技術

摘要:信息技術的發展并非基于教學的需要，中小學學科教學也有自身的規律，兩者存在不同的邏輯。從信息技術現有發展水平看，兩者的融合程度并不高。換句話說，信息技術對學科教學只促成了有限的構造，學科教學只能依賴自身的力量進行變革。兩者之間有融合但難以出現真正的創新。從發展趨勢看，新一代信息技術或許對學科教學形成一種逼迫和根本構造，但是否能實現兩者間的融合創新，仍然取決于人工智能的發展水平。只有信息技術取代部分教學工作而對教師的教學改革提出顯著要求，同時更加強調和更好構建以學習者為中心的學習方式，兩者才可能提出融合創新的需求。

關鍵詞:信息技術;人工智能;學科教學;融合創新

信息技術成為現代社會的重要特征。不少西方思想家擔心技術對人的日常生活世界構成侵蝕，這種擔心并非沒有道理。確實，技術一直在改變著世界，改變人的生活方式，事實上，并非只是技術，市場、資本等都對生活世界有著明顯的構造。這種構造不僅表現為技術的手段化，而且正如海德格爾所說的，現代技術不是目的的單純手段，而是本身參與到自然、現實和世界的構造中。這種構造重新塑造出人與世界、人與人、人與自我的新關系，也就是說，不能把技術僅僅看作是工具，而應當看成是人與物渾然一體，共同構造成新的生活世界。但是，要達至人與技術的一體并非容易，因為技術對生活世界還是構成了相當的風險，比如海德格爾揭示的技術對自然的主宰、人為技術所擺置以及事物為技術的訂造而到場〔1〕。信息技術對教育教學也存在一定程度的“座架”，教育教學也時常為技術所安排、所訂造。教育教學與信息技術的融合需要謹慎。《教育信息化2.0行動計劃》提出，促進教育信息化從融合應用向創新發展的高階演進，信息技術和智能技術深度融入教育全過程，探索泛在、靈活、智能的教育教學新環境建設與應用模式。融合腦科學、人工智能和大數據，構建智能化學習體系不難預見，或許可謂實現學習的革命。但信息技術并沒有構成教學模式的根本性變革，未來的發展是否可以更好地實現這一點，非常值得討論。現在看來，信息技術與學科教學的融合創新，并沒有想象的那么樂觀。

一、學科教學的信息技術應用:目前的范圍

科學技術與生活世界存在不同的邏輯。我們知道，科學和技術的出現有其內在的科學認識規律，另一方面也與現實問題的解決或生活的欲求密切相關。但歸根結底，生活欲求和問題解決的現實需要只是提供了一種創新的動力，科學發現和技術發明畢竟依賴于對事物規律的認識。同樣，信息技術發展有其必然的科學規律，盡管也與人的生活欲求相關。問題是，信息技術與學科教學并非能夠實現兩個自身規律的完全統一。也就是說，信息技術的發展顯然不可能是基于教學的需要，甚至說，人工智能這類的信息技術如果發展出不受控制的自我意識，很可能對人類自身的生存構成毀滅性沖擊。同樣，學科教學模式改革也因為其自身的規律而不可能完全通過信息技術得以實現，也必然因為自身的規律而對信息技術應用保持必要的審慎。顯然，信息技術對教育空間、教育管理、監測評估等有著顯著的根本性構造，因為這一類的事務主要是方式的存在，其對象和內容具有相對的確定性，而信息技術恰好可以改變方式。學科教學雖然也表現為一種方式的存在，卻是以靈活性的方式存在，而其方式之所以靈活，一是在于學習主體存在靈活性，二是在于其內容具有不確定性。無疑，教學內容具有很強的生成性，甚至存在很多的未知性，如以問題為中心的跨學科教學更多表現為一種探索性和未知性。即便教學內容具有相對的知識確定性，但學習者的知識學習仍然具有不確定性，由此教師的教學方式也存在因時因人的調整性。所以，值得思考的是信息技術何以構造學科教學，也就是說信息技術與學科的融合創新何以可能。這需要依情況而定。根據技術的優點，人們也可以在一定程度上將其應用到學科教學中來，事實上已經有不少的應用，大體上包括如下幾類。一是運用信息技術，諸如視頻、圖片等，構成輔助性教學，實現教學的生動性、趣味性、直觀性或情境性再現。這在語文、歷史、英語學科教學中都有廣泛的應用，但信息技術仍然是輔助性工具，尚未足以構成教學的主體方式。二是利用信息技術開展模擬實驗教學。比如應用數字技術開展物理、化學等學科的數字試驗教學。三是實現學習的互動交流，比如應用信息技術實現師生、生生的交流互動，實現交互式學習。這種交互式有別于師生的行為交往，可以極大地突破時空限制，提供交往的便利。四是運用大數據對學生學習進行監測和效果分析，實現精準教學。這個方面的應用還是非常有限的，與腦科學的研究進展相關，但代表了未來方向。相關的應用還有不少。不言而喻，信息技術的顯著性特點一定程度上迎合了教學的需要。然而，即使從信息技術應用的角度來看，也不是沒有問題，甚至出現為技術而技術的教學改革現象。更嚴重的或值得嚴肅思考的問題還不止于此，有時看似恰當的融合恰恰毀掉了教育的本質性的好東西。正如海德格爾所說，技術每打開一種認識的可能性，都會遮蔽更多的存在可能性，或者如博爾赫斯的花園小徑總是存在自由選擇的困境。比如，技術演示的直觀教學可能帶來了觀察的直接，但又可能限制了學生的想象;破碎的閱讀導致缺乏深度的思考和思維的平面化;長時間的信息技術使用可能給身體成長帶來不利等。因此，信息技術是否構成日常教學世界的侵蝕仍然值得反思。但毫無疑問，信息技術已經構成了教師和學生的教與學的日常世界。從某種意義上說，信息技術和學科教學已經渾然一體，很難簡單地說信息技術僅僅就是教學的工具，其實信息技術已經走過了作為教學的工具手段的階段。但就目前而言，信息技術是否構造了新的學科教學形態，或者說還有必要去實現兩者的融合創新，本身是一個值得討論的問題。從信息技術現有發展水平看，兩者之間還存在一個較好地融合問題，以便更好地實現育人的目標，但是否存在融合創新的可能，現在還看不出來;或者說，還有賴于我們教育自身對教學方式的根本性改變，而不是依賴于信息技術。我們現在倡導以信息化引領構建以學習者為中心的全新教育生態，這固然與傳統教學區別很大，但是否足以構造出我們現在倡導的研究性學習等模式，還有待信息技術的發展以及對生活世界的根本性改造，同時更有待于教育自身的變革。也就是說，學科教學自身的改革困境決定了信息技術應用的限度，或者說，學科教學自身沒有變革，信息技術應用很難達到融合創新。

二、學科教學自身改革決定了信息技術當前應用的可能

假定以學科教學的需要和改革欲求為出發來研發相關的信息技術，能否實現兩者更好的渾然一體呢?事實上，已經有不少的圍繞學科教學改革需要進行的信息技術研發的探索，如研發學習質量監測的信息技術，但這只是對學習效果的技術檢測，仍然不是學科教學模式本身的探索。目前的信息技術還不足以構成學科教學模式的根本性方式。學科教學畢竟有自身的特點，也需要遵循相應的規律，它借助信息技術可以實現自身的某些局部改革需要，但并非所有的教學改革需要都可以依賴信息技術得以實現，或者說，學科教學的很多地方還不需要或排除信息技術。從這個意義上說，技術能不能滲透到學科教學中來，關鍵取決于學科教學自身的需要或追求。信息技術適應教學改革需要、遵循教學特點，推進教學模式變革，才是真正實現兩者的融合創新。信息技術可以助推我們對教育規律的遵循，但技術并非是教育規律的本身。教育改革實際上就是要回歸教育規律本身。教育需要遵循學生的認知規律、身心發展特點以及學科興趣激發需要等一般規律。對規律的把握仍然需要理論研究和實踐的探索。落實立德樹人根本任務，關鍵在教育改革創新。當前教育教學要著力強化理想信念、社會主義核心價值觀和品德修養教育，深入推進學習方式變革，大力推進研究性學習、跨學科學習、創客式學習等，大力培養學生的動手能力、實踐能力和創新能力，全面提升綜合素質。這對當前教育教學模式改革提出了要求。信息技術能否引發這些教學模式的變革呢?現有的信息技術可能會在創客式學習等相關學習方式上有一定的造型可能，但很難說可以取得教學模式變革的根本性突破。眾所周知，研究性學習等學習方式，本質是一種以問題為中心的學習方式，它的推進主要取決于教師的理念和能力，而非主要是一種信息技術的問題。而在生活教育、實踐教育以及道德教育等領域，信息技術恐怕更無法取到引發根本性模式變革的作用。當前，人們敏銳地意識到人工智能技術的快速發展對人的培養提出了嚴重挑戰，但是，教育培養人的基本特性并不會因此發生根本改變，也就是說，我們仍然要對學生進行相應的動手、實踐和道德的教育。只不過它對人的創新能力培養提出了更高的要求，也因此我們更加需要以問題為中心的研究性學習，但這種學習方式的推進并非因為信息技術就可以很快實現。當然，依托信息技術應用腦科學對教與學的過程進行精準監測，或許可以實現方法上的改進，但技術本身并不能幫助我們實現在跨學科知識學習、批判性思維培養、好奇心和想象力培養等方面所需要的教學模式的最終形成。兩者之間的融合創新并沒有表現出明顯的需求。從單個學科看，各學科教學各自具有自身獨有的特點，對教學模式的改革必然存在很大差異，因而信息技術與各學科教學的融合也必然存在很大差異。人文學科、自然學科、藝術學科在具體教學模式上存在較大差異。諸如語文、音樂、體育等學科教學，雖然也會應用到信息技術，并借助信息技術監測功能為教師提出教學方式方法的改進，但現有信息技術本身很難引發這些學科的教學模式的根本變革。它們之間固然有融合的需要和空間，但如果學科教學自身不進行改革，信息技術的應用不可能達到很高的水平。物理、化學等學科教學似乎與信息技術關系更為密切，或者說它們之間的融合存在更大的需要和空間。從學科本身看，它們與信息技術具有內生性關系。但這些學科的教學模式主要表現為知識體系的教學、試驗教學、探究性教學，信息技術在其中的應用也還是輔助性的。前面提到，信息技術的大數據監測、分析與相應的教育科學知識的結合，可以對學生的學習進行有效的診斷，發現和辨別學生學習存在的具體問題，甚至可以發現學生思維的認知障礙，提出有效的改進策略，但這仍然主要是既有認知領域的教學變革，很難說是引起學生綜合素養培養所需要極力推進的諸如研究性學習、實踐性學習等教學范式的根本變革。如果我們的教育體制機制沒有實質性改革，特別是高考制度沒有重大突破，以及我們的教師沒有掌握創新人才培養模式，信息技術對學科教學的構造必然是有限的，至多是既有知識教育體系下的變革。當然，這仍然是就信息技術發展的目前水平而言的。信息技術的未來發展，對教學改革會產生新的影響。

摘要:人工智能對高等教育產生的影響主要在虛擬導師、互動數據分析、全球課堂機會等方面，但人工智能在大學教育的具體運用方面，仍處于初級階段，沒有真正融入教育核心當中。而且在部分教育領域方面，人工智能的運用，雖然能夠提升教學效率，但是不會帶來革命性的轉變。

關鍵詞:大學教育;人工智能;方略

隨著人工智能理念的不斷普及，為避免在大學教育過程當中違背教學理念，忽略教學本身的現象，在當前改進過程當中，要把握人工智能對大學教育帶來的技術變革，從大學教育的本質出發，科學運用人工智能的同時，還要積極地采取應對策略，時刻秉持大學教育的初心。那么，針對人工智能對于大學教育帶來的沖擊，應當采取哪些應對措施呢?

一、豐富教育項目

在大學教育開展過程當中，隨著教育方式的變革，機器帶來的變化越來越大。學生越來越多地借助網絡技術，在線搜索工具等方式，實現在網絡上課在家學習。單個院校的概念消失，學期教育模式也被全年學習逐漸取代。為此，要重點強調合作的關系，要不斷地對教育項目進行開發，在節省經濟成本的基礎上，以學生就業方向為主，融入更加靈活的教育項目。在滿足學生興趣和需要的同時，更加便利學生學習方式［1］。

二、加強國際合作

在人工智能發展的影響下，也逐漸地延伸了全球課堂，為進一步提升學生的學習信心，要加強國際合作。通過跨國學科的開展，為學生將來更好地接受教育，積極地參與到學習過程當中，為更好地就業提供基礎。例如，在新加坡院校改進過程當中，政府采用了未來技術項目，通過明確建立兩個發展指標，為學生培育提供一定的渠道。通過發揮學生適應性的學習技能，來對國際當中的氣候變化、金融等國際性問題進行探討，鼓勵學生勇于嘗試，強化學生認知能力，為社會提供更加優秀的人才。

摘要：多媒體教室是現代教育最重要的組成部分之一，我國多媒體教室的信息化建設已經進入了網絡化集中控制階段，發展較為成熟，而人工智能的應用仍在探索階段。隨著目前主流多媒體教室的發展，設備維護問題、人機交互問題、資源利用問題日益凸顯。針對在管理多媒體教室的實踐過程中發現的上述問題，提出了人工智能在多媒體教室管理系統的應用設計應該具有故障檢測、智能診斷、智能識別等功能。人工智能化設計要基于人工智能的深度學習算法實現系統自主學習，這樣才能提高多媒體教室管理水平，節約資源。

關鍵詞：多媒體教室；多媒體教室系統；網絡集中控制；人工智能

多媒體教學是現代化教育技術發展的產物，在教學內容的呈現方面有著傳統教學方式無法比擬的效果。多媒體教室系統是開展多媒體教學的基礎，是多媒體教學過程的系統平臺。隨著計算機技術、自動控制技術和人工智能（AI）的發展，對多媒體教室的需求在不斷增加，多媒體教室系統的人工智能化已成為發展趨勢。在人工智能化平臺上，多媒體系統管理和使用更加智能，教學資源的獲取更加便捷，人機交互界面更加友好。教師在課堂上可以借助豐富的電子資源為學生提供全面、專業的教育，這樣既能滿足現代教育的各項教育指標，又能夠充分滿足學生的多樣化需求。

1多媒體教室系統的發展現狀

多媒體教室系統的發展是隨著計算機技術、自動控制技術和人工智能（AI）的發展不斷變化的。從總體來看，從最初的電教室、計算機輔助系統、網絡集中控制多媒體系統到智能化多媒體教室系統大致經歷了這幾個階段。當前各大院校和教育機構使用最多的就是網絡集中控制多媒體系統（圖1），這成為當前多媒體教室的主流控制系統，其核心就是在網絡環境下，各多媒體教室能夠作為一個工作單元獨立運行，又可以在中央控制系統管理下對設備集中控制，協調運行。網絡集中控制多媒體教室系統有如下特點：1）多媒體控制系統基于現有校園網絡。在該系統中，系統的運行就在原來的校園網基礎之上，不需要另外鋪設專用網絡設備。這樣不僅有利于多媒體教室的擴充，還節約了大量的建設資金；2）系統集中管理分布運行。各個多媒體教室不僅可以集中化管理使用，還可以不依賴于總控中心作為一個獨立工作單元使用，符合多媒體教室管理使用需求，這就保證了系統在網絡出現問題的情況下不受干擾而獨立運行；3）主輔系統分離式設計。在系統中，多媒體教學主系統和教學輔助系統（如網絡監控系統、IP網絡電話系統、教學錄播系統）采取分離設計，符合系統可靠性原則。保障在多媒體主系統出現問題時還可以和管理人員進行溝通，及時處理和解決問題；4）開放式數據管理。采用開放式數據管理可以方便有效地和校園網內教務排課系統進行資源共享，在排課系統內課程安排完成后，對多媒體系統下發數據，多媒體教室安排完成，使多媒體系統能夠及時更新數據。

2多媒體教室使用中出現的問題

目前網絡集中控制多媒體系統雖然有很多優點，但在使用過程中還是出現了一些問題亟待解決。

摘要:在中小學階段設置人工智能相關課程體現了國家對智能時代人才培養的高度重視。為使人工智能教育落地、有效，讓學生了解人工智能、實現原理、應用領域；初步掌握計算機算法與編程，能夠使用編程語言進行人工智能科普活動實踐。探索人工智能普及教育各學段相關課程應該以怎樣的形態存在，如何以最小的代價取得人工智能普及教育的最大效益。

關鍵詞:人工智能教育；計算思維；算法編程；最大效益

1引言

人工智能作為連接未來的教育，面向中小學進行普及，很大程度上帶來的是邏輯思維能力的提升和思維方式的改變。當今中小學人工智能教育已經成為一個炙手可熱的話題，各類資源紛紛涌現：國家課程、校本課程和校內教育活動、相關學科競賽活動、校外培訓機構開展的相關教育活動等。以人工智能為主題的各類教學內容五花八門。信息技術教師要認真解讀國務院頒發的《新一代人工智能發展規劃》，在中小學階段設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育，鼓勵社會力量參與寓教于樂的編程教學軟件、游戲的開發和推廣[1]。以深入淺出、通俗易懂的教育方式，使學生理解人工智能教育與信息技術教育、編程教育與智能機器人教育的區別。探索通過選擇合理的AI編程語言和設計AI活動情境，有效地實施人工智能教學，培育人工智能素養。展開計算與推理，模擬與拓展人類的認知和思維的人工智能科普活動，包括信息學、創意編程、智能設計、智能機器人項目。探索人工智能教育各學段相關課程存在的形態。構建基礎教育人工智能課程內容框架和知識體系。

2人工智能核心概念

2.1人工智能教育。中小學人工智能教育的目的不是讓學生做研究，而是要讓他們對人工智能產生興趣，進而確立職業目標，成長為AI技術領域人才。中小學的人工智能教育中，要關注的不應只是提供很多的硬件，而是應該關注給青少年培育人工智能的核心素養。從感知、認知、創新三個層次構建在教學中的學習任務和效果達成。從經歷認識帶來對人工智能特征識別等方面的了解,幫助學生識別和分辨人工智能應用、體驗、理解、設計這一過程；從體驗帶來對人工智能真實場景的了解,幫助學生內化成為意識；從理解帶來概念、原理的分析,幫助學生深層理解,從而學會主動選擇人工智能；從設計帶來學生動手實踐的真實應用,幫助學生理解人工智能解決問題的方法設計。這樣可以達成從不同層面對人工智能的能力素養培養。

2.2計算思維培養模式。人工智能教育的核心是計算思維。目前人工智能研究五個方面：自然語言處理、計算機視覺、語音識別、專家系統以及智能機器人。計算與推理、機器學習、傳感與控制都與算法編程密不可分。算法編程是計算思維賦能的重要平臺。理解人工智能核心素養概念，清晰計算思維在中小學人工智能教育中的地位和作用，培養學生的計算思維和問題求解能力，達到人工智能教育課程的核心目標。以此帶動信息學競賽、創意編程、創新AI作品、智能機器人的“四翼”蓬勃發展，培養出越來越多有創意、能創新、勇創業的新時代科技苗子。

【摘要】隨著人工智能教育的迅速發展，如何在小學開展人工智能課程，達到發展學生科學素養的目的成為亟待研究的問題。廣州市越秀區東風東路小學進行積極探索，構建了以情境化、網絡化、結構化為主要特點的教學模式。實施過程包括創設情境、發現問題、分析問題、探究建模、初步制作以及迭代設計、分析討論和作品發布等步驟，包含在激發思維、思維建模、拓展思維三個模塊中。其中，激發思維和拓展思維模塊放在課外進行，思維建模作為核心內容課上完成。

【關鍵詞】人工智能；教學模式；網絡空間

一、研究背景

為響應國家號召，經廣州市教育局評審，廣州市越秀區東風東路小學成為廣州首批人工智能課程改革實驗校，將人工智能課程納入常規教學。作為一個新興領域，人工智能教育發展迅速。但如何設計小學人工智能教學的流程、網絡空間支持的小學人工智能教學模式以及如何對該模式的效果進行評價等成為亟待研究的問題。本文以科學理論為指導，分析小學人工智能教學流程，并結合網絡空間支持人工智能教學的功能和作用，試圖構建網絡空間支持的小學人工智能教學模式。人工智能課堂教學應該以項目式學習開展，重構教學組織方式，創設有利于學生開展項目學習的數字化環境等。但實際上，項目式學習的開展仍需要進一步加強指導。現實中，大部分教師采用講授法、體驗式學習等教學方法落實知識傳授與素養提升。因此，以科學理論為指導，結合教學實踐，構建一個具有較強操作性的小學人工智能教學模式，對促進小學人工智能教育發展有著積極的意義。將人工智能納入常規課堂，面臨著很多的挑戰。一是課時短，任務多。每周只有一節信息技術課，在40分鐘時間內要完成多項任務是很困難的。二是常規課堂缺乏深度學習，學生只能是蜻蜓點水般帶過所有任務。三是課堂上學生思維得不到充足的訓練。因此，開發一種新的教學模式迫在眉睫。新模式應該具備以下特點：一是情境化，使學生將所學知識與實際生活聯系，運用工具將創意轉化為作品，讓生活更美好；二是網絡化，突破常規課堂限制，通過網絡把學習空間延伸到校外，解決課時不足的問題；三是結構化，在學習過程中對問題進行分析歸納，建立思維模型，促進創新思維的發展。

二、課例分析

基于多元融合的人工智能教學模式具有情境化、網絡化、結構化特點。其具體實施過程分為創設情境、發現問題、分析問題、探究建模、初步制作，還有不斷迭代設計、分析討論和作品發布等步驟。原來這些過程都是在一節課完成的，時間明顯不夠。所以，教師把整個教學流程分成激發思維、思維建模、拓展思維三個模塊。依靠網絡空間把第一、第三模塊放在課外進行，而最核心的思維建模部分則留在常規課堂中。筆者將以“智創節能校園”為例，展示該模式在小學人工智能教學的具體流程以及網絡空間對各個環節的支持作用。

（一）激發思維