教育领域的人工智能范文篇1

关键词：人工智能；教育；应用；问题

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2012）03-0159-02

人工智能是研究如何构造智能机器（智能计算机）或智能系统，使其模拟、延伸、扩展人类智能的学科。随着人工智能的理论与技术在社会各个领域的广泛应用，其在教育领域内的应用也越来越受到重视，并取得了一定的研究成果。

一、人工智能教育应用的主要形式

人工智能在教育领域应用的最直接结果就是诞生了智能教学系统。智能教学系统是以计算机辅助教学为基础而兴起的，它是以学生为中心，以计算机为媒介，利用计算机模拟教学专家的思维过程而形成的开放式人机交互系统。目前，智能教学系统已成为人工智能在教育中应用的主要形式。智能教学系统主要是在知识表示、推理方法和自然语言理解等方面应用了人工智能原理。由于它综合了知识专家、教师与学生三者的活动，因此，与之相对应的，智能教学系统一般分成知识库、教学策略和学生模型三个基本模块，再加上一个自然语言智能接口。智能教学系统的功能具体来说有以下几条：了解每个学生的学习能力、认知特点和当前知识水平；能根据学生的不同特点选择适当的教学内容和教学方法，并可对学生进行有针对性的个别指导；允许学生用自然语言与“计算机导师”进行人机对话。智能教学系统的设计不仅要有计算机科学的知识，还需要有教育科学的理论指导。

二、人工智能在教育中应用的局限性分析

1.阻碍人工智能发展的关键因素。在人工智能的发展中，一直存在着对“计算机是否能代替人脑甚至超过人脑”的问题的讨论，实际上，以电子计算机为主要工具模拟人的某些思维活动而产生的人工智能是有局限的。①计算机处理问题的根本原理。要计算机解决某种问题，有三个基本的前提：必须把问题形式化；问题还必须是可计算的，即要有一定的算法；问题必须有合理的复杂度，即要避免指数爆炸。由于人的智能活动不能完全形式化，因此，机器就不能将人脑的智力活动全部复制出来。电子计算机最终只能把握0、1这两个开关代码，遇到不能形式化、不能找到算法或不能程序化的任务，计算机则难以执行。②人和机器之间的根本区别。智能模拟利用了人和机器的共性，即两者都是一个信息转换系统，但两者之间存在着不容忽视的本质区别。智能模拟与天然智能属于两种不同的进化系统，人类的智能是人类社会实践的产物，机器的智能是机械制造的结果。大脑和电脑的组织结构也不相同，两者属于两种不同的运动过程，前者是复杂的生理--心理过程，后者是机械--物理过程。智能模拟可以在局部上超过天然智能，但是，模拟的根本方法是功能模拟法，两个系统在结构和实际过程上是不一样的。智能模拟不具有人的思维的社会性，不具有主观世界。

2.人工智能在教育中应用的局限。就目前人工智能的发展水平以及人工智能本身的特点而言，它在教育中的应用也是有其局限性的。①与学生之间无法畅通交流。教育本质上是一种“交互”活动，而智能教学系统无法实现最充分、最真实的交互。目前自然语言理解的研究成果非常有限，远不能达到人人交流的要求。此外，就态度、品德、情感等教育问题而言，机器只能通过学生输入计算机的信息来判断其掌握和内化程度，而无法像人类教师通过自然状态的交流和观察来判断学生的真实情况，因此，“机器智能”很容易被蒙蔽“双眼”，无法做到像人与人之间那样自然畅通的交流。②决策和推理机制不完善。智能教学系统的关键智能所在是其决策和推理机制，即“教学策略”模块根据不同学生的具体情况通过推理做出灵活决策，这种决策基于学生模块提供的有关学生的知识水平、认知特点和学习风格，而这些不能完全被形式化。同时，随着教育理念的不断更新以及教学模式和教学方法的不断改进，系统所应用的教学策略模块用于评估和判断学生学习过程的能力是有限的。③人工智能并非适合所有的学习领域。根据加涅的学习结果分类，学习分为言语信息、智慧技能、认知策略、动作技能和态度五类。言语信息分为符号学习、事实学习和有组织的知识学习，这些属于可形式化内容，适用于智能教学系统；智慧技能分为辨别、具体概念、定义性概念、规则和高级规则，其中前四项属于可形式化内容，适用于智能教学系统，而高级规则属于复杂――形式化内容，部分内容不适用于智能教学系统；动作技能和态度领域的学习，在其认知成分中可以使用智能教学系统，但情感和行为成分等非形式化内容，则难以用智能教学系统来实现。因此，并不是所有的学习领域都适用于智能教学系统。智能教学系统在教育中应用的重点应放在认知领域中的符号学习、事实学习和有组织的知识学习、辨别、具体概念、定义性概念以及规则这些学习内容上。

三、人工智能教育应用的发展方向

近年来，随着计算机技术、网络技术、人工智能技术以及现代教育教学理论的发展，人工智能在教育中应用的发展呈现出以下几个趋势。

1.开始突破单一的个别化教学模式。长期以来，计算机辅助教学系统和智能教学系统都是强调个别化教学模式，这种模式在发挥学生的学习积极性、主动性和进行因人而异的指导等方面确实有许多优点。但是，随着认知学习理论研究的进展，人们发现在计算机辅助教学系统和智能教学系统中只强调个别化是不够的，在某些场合（例如问题求解）采用协作方式往往更能奏效。因此，近年来在智能教学系统中，协作型教学模式得到越来越多的重视和研究。

2.智能教学系统日益与超媒体技术相结合。超媒体系统具有良好的开发环境、灵活方便的用户界面以及图、文、声并茂的特点，而且其信息的组织方式与人类认知的联想记忆习惯相符，已成为目前一种最理想的信息载体和最有效的信息组织与信息管理技术，在许多领域尤其是教育领域有广阔的应用前景。把超媒体技术引入智能教学系统，从而发展成为智能超媒体辅助教学系统，可以大大改善计算机辅助教学系统的教学环境，激发学生的学习积极性，从而显著提高教学效果。

3.智能教学系统与网络的关系日益密切。网络的应用和普及为远程教育和终身教育提供了一个良好的空间。当前，智能教学与多媒体网络的结合成为人工智能在教育中应用的一个势不可挡的发展趋势。

4.传统人工智能与神经网络模糊决策机制相结合。传统人工智能从宏观角度开展认知模拟，可以部分地模拟人类的逻辑思维过程，而神经网络模糊决策机制从微观方面进行认知模拟，着力实现模仿人类右脑的模糊处理功能和整个大脑的并行化处理功能。今后将探索一种新的智能处理模型：把神经网络的模糊决策机制和符号专家系统的推理能力结合起来，利用多重知识源、多种模型进行复合协同处理。如果上述技术能够成熟运用，那将对人工智能的发展及其在教育中的应用起到决定性的作用。

参考文献：

[1]王士同.人工智能教程[M].北京：电子工业出版社，2001.

[2]王永庆.人工智能原理与方法[M].西安：西安交通大学出版社，1998.

[3]何克抗.计算机辅助教育[M].北京：高等教育出版社，1997.

[4]徐鹏，王以宁.国内人工智能教育应用研究现状与反思[J].现代远距离教育，2009，（5）：3-5.

教育领域的人工智能范文

1、多元智能理论观点对幼儿教育的重要启示霍华德•加德纳综合神经学、生理学、心理学等科学概念提出了多元智能理论。近20年来，多元智能理论在世界各国倍受关注与认可，成为了指导许多国家教育改革的强有力的理论基础。

1.1多元智能理论提出了很具有实用价值的智能定义。智能是三种能力的综合，即解决现实生活问题的能力、发现问题和提出问题的能力、提供至少在一种文化中有价值的产品或服务的能力的综合。

1.2多元智能理论指出了智能多元性。每个人都至少具备8种智能，这8种智能包括语言智能、数学逻辑智能、视觉空间智能、音乐智能、肢体运动智能、人际交往智能、自省智能、自然观察者智能。加德纳的智能多元性引导人们走出以单一标准衡量人的智能发展状况的误区，以多元多维的角度，更加客观、全面地认识人的智能面貌，为我们客观地评价人以及教育更好地实现其全面性奠定了理论基础。

1.3多元智能理论提出了智能平等观。每种智能单元之间不存在等级差别，在人的生活、学习、工作中以不同的方式发挥着各自的作用。因此，人的聪明智慧体现在各方面。如善于与人交际的人其智慧体现在人际交往范畴内，善于用色、构图、想象的人其智慧体现在绘画创作上。

1.4多元智能理论揭示了个体内多种智能之间存在的差异性。人的8种智能以相对独立的形式存在。在一个人身上8种智能的发展水平并非一样高，显示出参差不齐，有的智能呈现出相对高的水平，有的智能呈现出相对低的水平，而其优势智能往往是其进行思维、学习及表现的最佳方式。因此，针对个体幼儿我们要认真观察分析其各项智能发展状况，以发现实施教育的最佳切入点与具体方法。

1.5多元智能理论指出了个体间在智能特点上存在的差异性。8种智能在每个人身上体现的程度及组合方式有明显的不同，表现在有人8种智能全能，有人某几项或某一项突出。这样每个人都有着自己相对优势的领域与相对弱势的领域，构成了人的智力特点的独特性，导致了不同人有着不同的认知及自我价值实现方式。如一个不善于交往的人却可能是著名的画家，一个不善言表的人却可能是数学家或科学家。它启示着教育要避免“一刀切”，实现因材施教。

1.6多元智能理论揭示了智能是先天与后天的共同产物。智能的形成既有先天的基础，又有赖与后天的开发。因此，启示教育关注人本身的先天特质的同时，充分发挥其影响价值。我们要相信：“每个儿童都是各具智力特点，内含巨大发展潜力的幼苗”，对大多数人而言，只要教育得当，每个人的8种潜能都能得到较高的发展水平。

2、借鉴多元智能理论，探索创新教育的思路

2.1尝试师幼共同建构式主题系列活动，探索突出“潜能充分开发”的课程整合模式。

2.1.1在多元智能理论指导下，实施课程整合，实现多元教育途径在幼儿教育中的综合运用。即，教师运用适宜、自然的方式将语言、数学逻辑、音乐、空间知觉、人际交往、自省、肢体、自然观察等8种智能培养及创造实践综合能力培养渗透在教学活动、多种综合性区域游戏活动、日常随机教育及家园共育各环节中。

2.1.2在多元智能理论指导下，注重幼儿的“潜能充分开发”。主要体现在：

（1）教师在确定大主题方向及在此方向下选择、安排具体活动时，以幼儿当时的兴趣与困惑（发展需要）为前提。

（2）在构建主题系列活动中，教师注意与幼儿一同充分挖掘符合幼儿发展特点与发展需要的实际问题，并面对问题教师充分支持、鼓励幼儿积极思考，大胆尝试与创造。

（3）在开展主题系列活动过程中，教师注意树立幼儿的主体地位，在活动中教师扮演着积极的观察者、引导者、支持者的角色。如，教师注意观察、捕捉幼儿主动思维的闪光点，给予及时的肯定，积极为幼儿建构良好的动力机制；教师运用适宜的指导方法开拓幼儿思路，使幼儿的实践与创作不断向纵深发展；教师为幼儿创设适宜的环境，引导幼儿运用适宜的方式，在适宜的环节充分进行富有个性化的实践与创作。

（4）在活动中体现教师与幼儿之间的平等性，使幼儿实践与指导之间形成良好的互相促进、互相渗透的关系。如，教师从幼儿积极实践与创作的活动行为中把握其实施教育的依据的同时，积极反思教育实施效果，主动调整自身教育观念及教育策略。

2.2尝试连续性个案观察记录分析，探索运用多元智能理论观点实现因材施教的有效途径与方法。多元智能理论提出“个体内8种智能水平存在差异”，即一个人既有相对优势的智能领域和相对弱势的智能领域。这一观点提示教育要充分挖掘幼儿创造潜能应遵循循序渐进的原则。

2.2.1了解幼儿创造性特点和每个幼儿不同的智力特点（包括其优势领域是什么，弱势领域是什么），确定最佳教育切入点，制定切实可行的因材施教方案。

2.2.2肯定幼儿的优势智力领域，帮助幼儿充分认识自身的优势，鼓励幼儿在优势智力领域中更加大胆表现和创新，使幼儿形成自信等良好个性品质，提高幼儿在相对优势的智能领域中的创造兴趣和能力。

2.2.3促使幼儿实现其优势智力领域的智力特点与意志品质向弱势及其他智力领域的迁移。要有效实现这一迁移需要教师给予两方面的援助，一方面是精神上的援助，及不断鼓励幼儿，增强幼儿自信心，使幼儿敢于面对和挑战其弱势领域的活动。另一方面，需要教师给予物质上的援助，即，在幼儿喜欢从事的活动中渗透幼儿从事弱势领域活动的材料，引发幼儿在不知不觉中从事弱势领域活动（幼儿从事弱势领域活动也是为了更好地进行自己擅长或感兴趣的活动），从而达到培养幼儿对弱势领域活动的兴趣，提高幼儿弱势领域智能的目的。

教育领域的人工智能范文

关键词：双高视域小学教育实践教学

引言

特色专业群建设的探索在高职院校悄然兴起，对以实践性为专业特质的小学教育专业提出了新要求。因此，小学教育专业必须以双高为契机展开具有实效、具有特色的实践教学。

一、以学生发展为中心，浸入实践理念

实践理念应以科学性、师范性、前瞻性、实践性为引领，有地域特色，为区域经济发展服务。

1.关注学生发展

在双高视域下，小学教育专业的建设必须以学生发展为中心。小学教育专业学生的发展可以说是社会发展、国力强大、人才培养的基石。要关注学生的全面发展、可持续发展、个性发展和终身发展。

2.浸入实践理念

只有理念上更新，才会有行动上的改变。因此，教育教学要从理解课程标准和掌握教材、备课、语言、板书、现代教育手段、课程开发与实施、学科专项、教学评价、组织教学、心理健康教育导、班级管理等基本功和知识、能力、职业道德、人格、审美等专业素养方面浸入实践理念。

二、以教学内容为依托，学习实践知识

“实践知识”是一种“从经验中获得隐藏于实践中的默会知识”［1］。对于师范生而言，实践性知识的获得与教学内容息息相关，需要学生浸润在鲜活的教育学内容中通过反复观察、体验、训练才可获得。

（一）丰富教学内容

双高视域下，小学教育专业以实践为导向的教学内容应包括以下五个领域：公共学习领域、教师教育领域、专业学习领域、专业扩展领域和综合实践领域。多领域教学内容的设置是师范生发展的重要保障。

（二）拓宽获得途径

对于小学教育专业师范生来说，获得实践知识的依托是教学内容。实践知识的获得可以通过以下几种途径：第一，观察学习。这种观察学习的对象来自书本、教师的言传身教和媒体。在观察中，学生领悟到隐性和显性的实践知识，将其纳入知识结构中，从而内化为实践知识。第二，经验的反复。于师范生而言，实践知识的获取可以分有意识的经验的反复练习与无意识的教育的反复。教师在讲授教学内容的时候，要对学生进行褒扬期许，及时给予反馈。同时提高学生监控自己行为的能力。这种练习中重要的是伴有反思的练习。第三，从经验中进行归纳与类推。实践知识的获得不同于其他知识的积累，要进行归纳与类推。

三、以四课堂为平台，增强实践能力

教师的实践能力指其能够运用知识决定在某一工作情境中应该做什么，并据此以有效、合适的方式加以行动的能力。实践能力是师范生必须具备的教师职业素养，对职后教师专业发展起着重要的奠基作用，是影响教师教育质量、基础教育质量的关键因素。

（一）第一课堂

第一课堂是指以人才培养方案为依据设置实施的课堂教学；第一课堂实践教学是整个实践教学中的关键，是实践理念、实践知识、实践能力得以学习、培养的关键。围绕追求真知，培养真才，学做真人；“知”“情”“艺”“能”协调发展的教育教学理念，探索以“实践能力”培养为主线的课程体系。将教育学、心理学、课程与教学论、语教、数教、板书设计、综合训练、现代教学技术等课程有机整合，形成切实可行的实践课程体系。在基本教学技能的培养上，按照领悟、准备、模仿、表现、熟练领域发展五个层次进行递进教学，为具有创造性的教学技能打下良好的基础。在实践创新教学能力的培养上，以项目教学法为核心，以案例教学法为引领，以互联网为辅助，以导师制为突破，以模拟教学活动为依托，以精品课程项目建设为支撑，强化基本教学技能和实践创新教学能力。教学技能是师范生与在职教师从事教师职业必备的基本职业技能。为此，将朗读、常用字、古诗文背诵、口头说文、地理绘图、三笔字、简笔画、书写规范数字、等式和竖式、数学作图、利用图形或模型推倒公式等作为教学技能考核内容，并研定测试标准。

（二）第二课堂

第二课堂是指早自习和晚自习。第二课堂以社团活动为依托，以微课为载体，不仅能对第一课堂进行延伸和补充，而且能帮助学生发展实践能力。小学教育专业的社团活动突出“人本、自主、实践”的宗旨，让学生“主动交往，学会做人；主动求知，学会学习；主动锻炼，学会健体；主动工作，学会做事；主动思考，学会创造”，实现学生全面发展、个性发展。将微课应用于社团之中，通过新型的表现形式能够更有效且直接地将实践能力表现出来，提高学生实践能力，有助于学生更好地适应教育教学工作。

（三）第三课堂

第三课堂是指以比赛、成果展示交流、名师工作室等为平台开展的活动。根据小学教育培养目标和培养方案要求，可于每年的11月份举办师范生实践成果展示。展示的主题为：教育教学设计、组织与实施、激励与评价、沟通与合作，反思与发展。为了增强学生的实践能力，以体现小学教育专业的专业特质为宗旨，可以以国家、省、市、校从、系里的各级比赛为依托，提高学生的从师技能与实践能力。竞赛可分为师范生教学基本功比赛、综合技能比赛、授课技能比赛、说课比赛、试讲比赛、教学设计比赛等。

（四）第四课堂

第四课堂是指教育见习、教育实习等，是提高实践能力的关键环节。教育见习、实习环节要全程化，全程多元互动式教育实习模式是一种大教育实习观，教育实习应贯穿师范生整个学习过程。在上述教育实习环节中，每一环节都离不开教师的精心指导，教育实习全程化包括教育实习指导的全程化。承担教育实习指导的教师包括高校的专业课教师和实习校的指导教师，只有在这些教师科学、耐心的指导下，教育实习的全程化才能真正实现。

四、以四结合为引领，践行实践智慧

所谓教学实践智慧，是指在教学过程中教师在追求教学合理性驱动下对当下教学情境的感知、辨别与顿悟及对教育道德品性的彰显，从而促进师生生命共同发展的综合才能［2］。实践智慧主要表现在：教育教学上对于教学价值目标的体认，对启迪学生智慧的执着追求；在教育教学组织与实施中对文本的创造性解读、把握预设与生成的博弈、应变能力；在沟通与合作方面师生双方共同成长的愉悦体验；在激励与评价方面关注学生全面而有个性的发展；在反思与发展方面关注自我成长与终身发展。践行实践智慧是小学教育专业实践教学的根本价值追求。在实践理念、知识、能力、智慧的传承与创新方面要做到传统与现代结合；在实践理念、知识、能力、智慧的空间上要做到课内与课外结合；在实践理念、知识、能力、智慧的空间构建上做到请进来与走出去结合，即专业教师“走出去”、学生“走出去”、眼界和思维“走出去”、专家学者“请进来”、实践项目“请进来”、名师“请进来”、新理念和新方法“请进来”，要做到模拟与实战结合。