HI,欢迎来到学术之家,期刊咨询:400-888-7501  订阅咨询:400-888-7502  股权代码  102064
0
首页 精品范文 浅谈人工智能与教学

浅谈人工智能与教学

时间:2023-08-27 15:10:09

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇浅谈人工智能与教学,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

浅谈人工智能与教学

第1篇

关键词:多媒体教室;人工智能化;设计

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)03-0210-02

多媒体教室人工智能化设计即在软件方面利用智能算法对CCS进行优化,在硬件方面挖掘和应用功能更加强大的硬件,使多媒体教室能够灵活的应对教学应用中出现的各类情况,使教学效果和管理水平都得到提升的途径,可见对多媒体教室人工智能化设计展开研究,对现代教学水平的提升意义重大。

1多媒体教室的人工智能化设计的背景分析

首先,多媒体教室与普通教室的主要区别是应用计算机、CCS等信息设备,使教学手段更加丰富,但由于多媒体教室所应用的设备购买价格较高、后期维护的专业性要求较强且由于多媒体教室功能的实现建立在所有设备都与CCS建立关系的基础上,任何设备的故障都可能导致CCS受损,所以多媒体教室设备维护既非常重要又存在一定的难度;其次,多媒体教室由于数量有限,所以其通常以流动制的形式使用,这在一定程度上加大了多媒体教室的人员管理难度,既不利于教学效率的提升,又会为多媒体教室的安全隐患提供空间[1]。再次,由于多媒体教室室内设备较多,功能的实现对网络的依赖性较强,使多媒体教室面临着网络和设备所带来的安全隐患,而传统多媒体教室在设备维修、人员管理、消除安全隐患等方面存在不足,需要设计人工智能化多媒体教室对其进行完善。我国人工智能在近年来得到了一定的发展,已经具备设计人工智能化多媒体教室的能力,所以进行人工智能化多媒体教室设计,提升多媒体教室的使用性能具有可行性。

2 人工智能化多媒体教室设计分析

人机工程学是人工智能化设计的主要依据,由于人机工程学强调以机械的实际用户为核心,所以在多媒体教室人工智能化设计的过程中必须结合应用主体的特点和需求进行,现阶段多媒体教室的应用主体主要为学生、教师和维修人员,其中前者为多媒体教室的主要应用对象,而后两者为多媒体教室的直接操作主体,应用多媒体教室的方式决定,学生和教师更希望多媒体教室的操作界面简单、美观、人性化、可操作性强,而维修人员希望多媒体教室的运行状态能够在界面上得到直接的体现,甚至多媒体教室能够检测自身的潜在故障,针对故障进行修复、报警或允许故障存在于一定范围内[2]。另外教学时间的有限和影响教学效果的因素复杂之间的矛盾一直是教师管理的难点,人工智能化多媒体教室如果能够智能的调节室内环境中可能会对教学效果产生影响的因素,可缓解教师的教学压力,提升教学效果。通过针对教师、学生和维修人员对多媒体教室人工智能化设计的需求分析,可以确定人工智能化设计要针对传感网络和数据库两方面进行。

3 智能化传感网络设计

笔者设计的多媒体教室智能化传感网络建立在无线传感器网络WSN的基础上,由大量无线收发模块和传感器构成的传感器节点是WSN的重要组成部分,通过无线通信将节点与CCS相连,形成WSN的整体,可见传感器节点具体的安装位置并不受限,现阶段传感器种类多样,将不同的传感器应用于WSN中,可以起到不同的效果,例如安装光强传感器,多媒体教室的CCS可结合传感器上传数据智能判断向窗帘发送拉下或拉开命令;安装二氧化碳传感器,CCS可结合上传数据智能判断是否开启排气扇;安装温湿度传感器,CCS可结合上传数据智能判断是否开启空调或喷雾器;安装声音传感器,CCS可结合收取的信息智能控制多媒体教室室内的设备等[3]。通过上述举例可以发现,智能化传感网络设计的效果很大程度上取决于传感器节点设计的多样化和难易程度,通过智能化传感网络设计既可以使有可能影响教学效果的因素,如阳光、灯光、空气质量等在人工智能化多媒体教室中得到自动调节,这有利于教师专心于教学,提升学生在课堂上的舒适度,对提升教学效果具有重要的意义,又可以有效的检测多媒体教室可能存在的安全隐患,例如多媒体教室安装烟雾传感器的情况下,当其检测到要发生火灾时,信息传递至CCS,其可以智能开启报警装置,这在一定程度上有利于缩减安全隐患的影响范围,具体传感器的种类、数量、安装位置设计需要结合多媒体教室的实际情况确定[4]。智能化传感网络的设计不仅使多媒体教室室内环境、设备实现智能化的控制,而且能够实现设备故障的智能化诊断和修复,这一方面要利用传感器向CCS传输相应的数据,一方面需要CCS完成数据库内的检索和判断,所以对数据库进行人工智能设计也是多媒体智能设计的重要组成部分[5]。

4 人工智能化数据库设计

为弥补传统多媒体教室在人员管理方面的缺陷,在设计人工智能化数据库的过程中主要从以下几个步骤进行,首先,将数据库内的教学资源全部粘贴条形码;其次,利用阅读器将所有的条形码扫描到数据库中,以此实现多媒体室内资源的全部登记,学生在想应用多媒体教室内部资源的情况下通过检索数据库即可对多媒体教室相应的资源使用情况准确掌握;再次,学院向学生发放特质能够反映学生身份的身份卡;最后在学生要进行多媒体教室相关资源的任何操作时,都需要扫描其身份卡并结合人工智能算法,对学生的座位安排等智能制订方案,并形成多媒体教室的实际使用情况记录,由此实现对人员的记录,在此设计的过程中要保证向用户开放的UI的友好性,以此保证智能化数据库功能全面实现[6]。在应用智能数据库提升多媒体教室人员管理水平的同时需要注意,数据库的网络安全直接关系到数据库的应用性和人员管理的水平,所以笔者在设计智能化数据库的过程中将甲骨文公司设计研发的Oracle数据库应用其中,并针对多媒体教师专项AI算法设置访问权限,这在一定程度上提上了数据库的安全性,使损坏多媒体教室是内设备的行为得到有效的遏制,而且使数据库对多媒体教室较大的人员流动的适应性增强,多媒体教室使用性能得到明显的提升[7]。除针对人员管理外,智能化数据库的设计还能够提升设备维修的效率,例如多媒体教室的设备维修人员将多媒体教室内所有设备可能发生的故障以及故障的表现,应对措施等信息传输至智能化数据库,当多媒体教室内设备的运行出现异常,并由传感器感知后,会自动将异常的信息传输至CCS,并由其智能的确定应对措施。

由于教师和学生作为多媒体教室的主要使用群体,其要求多媒体教室操作界面具有人性化设计、且操作的可行性简单,所以针对智能化数据库的设计除注重以上四个环节外,还要对界面的布置、颜色等进行调整,使其尽可能满足人工智能化多媒体教室使用人员的要求。

5 多媒体教室的人工智能化设计优缺点分析

5.1优点分析

笔者所设计的智能化传感网络以WSN为基础,其既价格相对较低,而且线路设计相对简单,通过对具有网络化和一体化性能的多媒体教室进行改进即可以实现,而且传感器的安装位置相对较灵活,对多媒体教室的规模、构造等也没有较强的依赖,所以将笔者所提出的人工智能化设计推广应用的可能性较大;另外,通过上述人工智能规划设计可以发现,其既能够弥补传统多媒体教室在管理、维修、消除安全隐患等方面的缺陷,而且提升了管理水平,使多媒体教室更加满足教师、学生和维修人员的需求。

5.2不足分析

笔者所设计的智能化传感网络要求新装一定数量的传感器,而传感器虽然对安装位置的要求较低,但其对安装技术和维修技术的要求相对较高,所以其安装和维修需要聘用具有专业技术的人员进行,这在一定程度上提升了教学成本,特别是具有较多多媒体教室的院校,利用此设计方法的可操作性较低;另外,笔者所设计的人工智能数据库虽然为多媒体人员管理提供了便利,方便了多媒体资源的查询和应用,但智能化数据库软件的调试和容错是保证其有效运行的重要途径,但调试和容错的操作都需要专业技术人员进行,这在一定程度上也增加了教学成本,而多媒体教室人员上的流动也会加大软件的修护难度。

6 结论

通过上述分析可以发现,现阶段多媒体教室已经在教学中得到广泛的应用,但人们在享受其在教学中提供的便利的同时认识到其在管理、维修等方面仍存在不足,所以尝试将人工智能与多媒体教室相结合,对其性能进行不断的优化,以此推动现代教学水平的提升。

参考文献:

[1] 王镇江,杨厚群.浅谈现代多媒体教室智能化管理系统的设计与实现[J].电脑知识与技术,2014(11):2634-2636.

[2] 宋炜光.多媒体教室智能化管理系统的设计[J].韶关学院学报,2014(08):20-24.

[3] 石世美.高校信息化学习环境的研究与设计[D].北京:北京理工大学,2015.

[4] 叶新东.未来课堂环境下的可视化教学研究[D].上海:华东师范大学,2014.

[5] 张斌.宿州职业技术学院网络型多媒体教室系统设计与应用研究[D].武汉:华中师范大学,2012.

第2篇

【关键词】中职英语教学 原声电影 合理引入

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2016)11B-0136-02

在传统的英语教学中,教师往往采用的是填鸭式或灌输式教学,其形式单一枯燥,课堂沉闷无比。这就使得原本英语基础知识比较薄弱的中职学生,对英语学习的积极性更加不高,甚至都不愿意花费时间和精力去学习。随着科技的发展,多媒体技术在中职英语课堂教学中受到了广大教师的青睐,尤其是原声电影作为视频教学资源,能够将语言文化背景、语言使用技巧、语言情感等有效地融为一体。不仅可以改变传统单调的教学模式,丰富课堂教学方式,活跃课堂氛围,而且通过创设真实的英语学习情境,能够激发中职学生学习英语的兴趣,促进学生英语综合应用能力的提高。而将原声电影引入中职英语课堂教学是一个行之有效的途径。英语电影能够让学生融入真实的学习情境中,体会影视作品中西方之间的文化差异,还能够利用影视作品提高学生的听说读写的综合能力,对于英语教学的改革具有非常重要的作用。

一、营造轻松课堂氛围,激发学生学习兴趣

兴趣是最好的教师。在英语课堂教学过程中,由于中职学生对英语缺乏兴趣,学习积极性不高,再加上传统填鸭式的教学模式,导致难以激发学生的兴趣,从而失去了学习英语的动力。而将原声电影引入中职英语课堂教学,一方面能够吸引学生的注意力,营造轻松的课堂教学氛围,充分调动学生的兴趣,让学生积极主动地参与课堂英语学习中;另一方面,电影能够给学生带来视觉与听觉的冲击,让学生置身于剧情中,感受人物的情感变化,并且还能够让学生了解中西方文化的差异,感受异域风情、风俗习惯,而且原声电影中纯正、地道、充满感情的发音,能够让学生纠正自己的发音,学会英语口语中的固定搭配与缩略式的句式用法,促进学生英语听说能力的提高。

例如,国外受到好评的影视作品《风雨哈佛路》,电影中描述了女主人公从小生活在苦难的生活中,为了争取到读书的机会,从不退缩,努力奋斗。从这部电影中,能够让学生感受到美国贫民的生活状况,切身体验到中西方教育方式的不同,以及从女主人公永不放弃的决心中受到鼓舞。

二、合理选择影视资源,明确课堂教学目标

在中职英语教学过程中,原声电影的引入,虽然能够吸引学生的注意力,提高学生的英语水平,但并不是任何电影都能用于课堂的教学。因此,为了能够充分发挥原声电影的作用,那么教师备课时需要根据以下几个方面来进行影视资源的选取:

首先,应该根据学生的兴趣以及心理特征选取影视资源。由于每个人对事物的认知不一样,对于同一个电影,同一个片段,可能教师觉得很经典,但学生却觉得枯燥无味,甚至看得昏昏欲睡。选取这样的电影资源,就很难激起学生的学习兴趣。由于中职生正处在青春期,可能对爱情、喜剧、悬疑、探险、科幻、动画等方面的电影作品特别感兴趣。例如《泰坦尼克号》《007系列》《阿甘正传》《独立日》迪士尼动画等。

其次,影视资源的选取,还需要适合中职生的身心发展,通过电影的赏析让学生在学习英语知识的同时,能够培养正确的人生观、爱情观和价值观,从而促进学生思想道德素质的提高。例如,《乱世佳人》《肖申克的救赎》《勇敢的心》《律政俏佳人》等都是很好的电影资源。

然后,影视资源的选取,还需要考虑中职学生的英语水平。根据中职生的实际情况,在教学开始可以选取一些故事情节比较简单、发音比较地道的原声电影。例如《音乐之声》《冰河世纪》《哈利波特》《金刚》等。

最后,教师还可以针对不同的专业选取影视资源,如《料理鼠王》《美食总动员》《美食从天降》等适合烹饪专业的学生,对话中出现的食品材料、烹饪方法都能够让学生蠢蠢欲动;如《星级酒店》《卢旺达饭店》等适合酒店管理的学生,能够让学生了解作为酒店经理与服务人员如何化解客人的尴尬、如何对客人不恰当行为的提示;如《人工智能》《机器管家》等适合机电专业的学生,让学生了解到最新的人工智能与自动化技术。

三、模仿表演影视片段,提高学生听说能力

在中职英语原声电影的课堂教学过程中,由于经过教师精挑细选的影视作品中有许多的经典对白,都适合学生进行模仿表演。学生借助电影对白,可以充分的发挥自己的想象力与语言组织的能力,有效地利用丰富的脸部表情、肢体语言及场景道具,将电影中经典感人的场面表演出来。

例如,电影《泰坦尼克号》,中职生对其中的经典场景与对白都比较熟悉,也都愿意去模仿表演其中的片段。教师可以让学生充分发挥自己的想象力与表演力,自由组织,设计剧本,分配角色,布置场景,让学生将两人在沉船那刻生离死别、依依不舍的场面演绎出来,让其他的学生能够感受到分离的伤感与生命的可贵。

除了模仿影视表演之外,还可以去掉原声,让学生模仿影片中人物的配音,例如《功夫熊猫》《疯狂动物城》,这些动画片中职生都比较喜欢,为其配音能够很好地调动课堂气氛,还可以有效提高学生的英语口语能力和随机应变的能力。

四、精心剪辑影视作品,提高课堂教学效率

在中职英语教学中引入原声电影,有利于提高学生兴趣,但通常一部原声电影大约有 90 分钟,在有限的课堂教学时间内根本无法从头到尾的欣赏完。而且电影的制作是为了吸引观众到电影院,以获取票房和经济利益,并不是为了英语教学而设置。因此,为了能够有效的提升原声电影欣赏的效率,提高课堂效率,作为英语教师,在精心选取了影视资源后,需要自己提前并且反复地进行观看,将电影中的经典对白与场景进行剪辑,合理地控制课堂影视作品欣赏的时间。然后,结合课堂教学内容与作品中语言难易程度,进行合理的分类、筛选与提炼。将其中不适合课堂教学或是不利于中职生身心发展的部分去除掉,去其糟粕,取其精华。这样不仅能够丰富课堂的教学方式,还能够有效地提高课堂效率与质量。

例如,影片中人物互动较多的片段可以用来对学生进行英语听和说的训练。纯正的英语、地道的发音利于学生纠正自己的发音,常用的短语与句型有利于学生口语能力的提高;影片中故事情节比较丰富的片段,可以用来对学生进行写作的训练,让学生自由的想象剧情的可能发展和人物内心的剖白,从而激起学生的学习热情。如,电影《当幸福来敲门》讲述了一位濒临破产、老婆离家的落魄业务员,如何刻苦耐劳的善尽单亲责任,奋发向上成为股市交易员,最后成为知名的金融投资家的励志故事,可以为学生提供写作素材。

综上所述,将原声电影引入中职英语课堂教学中,不仅改变了传统的单一教学模式,让学生从被动学习英语变为主动学习,而且还能为英语教学提供大量并且丰富的教学资源,能够强烈刺激学生的听觉与视觉,让他们置身于真实的英语情境中,更容易激l学生的学习兴趣。因此,教师在中职英语教学过程中,应用科学合理的选择影视原声资源,充分发挥原声电影的优势,能够有效地促进学生英语综合能力的提高,从而实现英语课堂的教学目的。

【参考文献】

[1]熊晋.原声英文电影在中职英语教学中的应用[J].课程教育研究:学法教法研究,2016(8)

[2]何光美.中职英语的电影片段剧本表演教学活动初探[J].文理导航・教育研究与实践,2016(7)

[3]杜彦.浅谈高职英语口语教学中英语原声电影资源的运用[J].校园英语旬刊,2016(5)

[4]杨盼.浅谈英文原版电影对中职学生英语学习的意义[J].中国校外教育,2016(7)

第3篇

关键词:三阶段教学法;程序设计课程;非计算机专业;本科教学

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)31-0246-02

武汉大学遥感信息工程学院是集遥感、测绘、信息技术于一体的信息和工程类学院,学院培养的人才在中国乃至世界上一直具有重要的影响力。在本科生培养方面,除了系统培养学生的空间科学、地球科学等专业知识外,还系统培养学生的信息科学知识,包括计算机网络技术、程序设计技术、数据库技术、模式识别与人工智能技术等。由于专业课程较多,相对于计算机专业的学生来说,本院学生在信息学科的课程数与课时数安排上还是较少,比如计算机原理、操作系统原理等课程都没有教学安排。本人承担学院程序设计技术的本科教学工作,在学生计算机基础相对薄弱、程序设计课时安排有限的情况下,使用一套教师理论讲解与学生实践操作紧密结合的三阶段教学方法,使学生迅速跨过了程序设计的门槛,让学生能够通过后续持续的自我编程练习来提高编程素质,取得了很好的教学效果。

一、程序设计课程的三阶段教学方法

程序设计是一门实践性较强的课程,理想的教学结果应该是学生通过程序设计课程的学习掌握编程语言、养成良好的编程习惯并能够完成简单的软件开发任务。根据程序设计课程的特点,学院将教学场地安排在具备100台左右计算机的机房。结合本院学生的学科背景、计算机知识储备等情况,本人将整个课程的教学过程划分成3个阶段,不同阶段采用不同的具体教学方法,各阶段具体教学方法如下表所示。

第一阶段,即学生刚开始学习程序设计的阶段。首先教师进行教材相应章节的知识讲解,使学生了解相应的基础理论。然后教师将示例代码输入到程序编译器,该过程中辅助适当的代码介绍并编译运行。最后要求学生将代码在各自机位的计算机上进行输入与编译运行。对于初学者来说,最后过程中往往会产生大量的低级错误,包括编译器操作错误、输入法引起的符号错误等,这时学生通过举手示意,教师即到相应机位查看并解决各种问题,同时向学生解释错误产生的原因。

第一阶段的教学进度会比较慢,主要是由于学生刚开始接触程序设计课程,对编程环境以及程序设计理论比较陌生,因此会犯许多低级错误。教师在解决这类错误时,一方面需要自身具备较强的程序设计功底与丰富的程序设计经验,因为许多低级错误较难通过常规的编译器错误提示来定位与排除。另一方面教师也需要具备充分的耐心以及适当的技巧,如果出现的错误匪夷所思,则可通过学生的重复演示来定位程序错误的原因。随着学生练习次数的增加,程序出错的概率会逐渐降低,这时就可进入第二阶段。

第二阶段,即学生对编程较为熟悉的阶段。首先教师同样进行教材相应章节的知识讲解,使学生掌握相应的基础理论。然后要求学生将示例代码输入到编译器并编译执行。如果例子较为复杂的话,该过程中部分学生也会出现一些编译错误或逻辑错误,导致代码无法运行或运行得到错误结果,同样学生通过举手示意,教师到相应机位查看、解决并解释问题。最后教师公布标准代码并适当解释代码含义,编译执行并展示代码执行结果。在该过程中教师需要要求学生参考标准代码,养成良好的编程习惯。第二阶段的教学进度就比较快了,该阶段可一直持续到将教材内容全部讲授完毕。

第三阶段,即学生进行软件设计的实践练习阶段。首先教师布置一个软件设计任务,比如要求学生编写一个类似于微软“画图板”的软件,明确要求软件需要具备的基本功能,并要求代码具备规范性、软件具备美观实用性等。然后学生利用三周左右的时间去独立完成软件设计任务,该过程中学生可以相互交流或上网查阅相应资料,但不允许代码拷贝与抄袭。最后每位学生利用10分钟左右的时间公开演示所设计的软件,介绍基本功能与创意性、并展示关键代码等。在学生演示过程中,教师适当提问或点评,并根据学生的演示情况进行打分作为期末成绩的一部分。第三阶段可极大提高学生的实践动手能力,由于采用公开演示的方式,也基本杜绝了抄袭现象。

三阶段教学方法,各阶段在整个教学过程中所占的时间比例如图1所示。三阶段的教学过程结束后,几乎所有学生均能掌握程序设计的基本理论,具备程序设计的实践动手能力,能够获得较为理想的教学效果。

二、教学成果展示

以我院学生2011~2012学年、2012~2013学年学生程序设计课程的期末成绩,来说明三阶段教学方法的教学效果。2011~2012学年,由于学院教学条件的限制,程序设计课程主要在普通教室授课,教学过程主要以理论讲述为主,课后学生动手练习为辅。2012~2013学年,由于学院教学条件的改善,程序设计课程改为在计算机房授课,并按照三阶段教学方法来实施教学工作。统计学生两个不同学年的期末成绩,得到如图2、图3所示的结果。

从图2中可看出,2011~2012学年,62名学生参加考试,取得及格成绩的学生人数为49名,不及格学生人数为13名,大部分及格同学的成绩位于80分左右。从该结果可看出,程序设计课程如果仅仅使用课堂授课的方式,较难取得理想的教学效果。从图3中可看出,2012~2013学年,72名学生参加考试,取得及格成绩的学生人数为70名,不及格学生人数为2名,大部分及格同学的成绩位于90分以上。从该结果可看出,程序设计课程改为在计算机房授课,并采用三阶段教学方法后,取得了理想的教学效果。

通过将学生的成绩按照≤69分、70~79分、80~89分、≥90分划分为4个成绩区间,分别统计2011~2012学年、2012~2013学年4个成绩区间学生人数占总人数的百分比,可绘制得到如图4所示的结果。

从图4中可以看出,2011~2012学年学生期末成绩主要分布在89分以下,而2012~2013学年学生期末成绩主要分布在90分以上,由此可见三阶段教学方法相对于传统的教学方法来说,能够显著改善非计算机专业的大学生程序设计课程的教学效果。

三、结论

程序设计是一门实践性较强的课程,对于高校非计算机专业的大学生来说,在学生计算机基础知识相对薄弱及课时安排有限的情况下,采用一种教师理论讲解与学生实践操作紧密结合的三阶段教学方法,能够使学生迅速跨过程序设计的门槛,并继续通过不断的自我练习,巩固提高程序设计水平,实践也表明该方法能够取得理想的教学效果。

参考文献:

[1]王昊,王化更,谢飞,陈乃超.以项目教学驱动机电系统设计课程教学改革[J].教育教学论坛,2015,(1).

[2]黄静,高延英,杨宇姝.基于计算思维的程序设计课程教学模式研究[J].计算机教育,2013,(5).

[3]石媛,牟占军.浅谈高校教师教学方法的创新[J].教育教学论坛,2013,(4).