人工智能案例教學設計精選(九篇)

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第1篇：人工智能案例教學設計范文

【關鍵詞】人工智能；計算機；輔助教學；應用

計算機輔助教學是一種新興的教學手段，幫助課堂進入到一種更加智能化和現(xiàn)代化的環(huán)境與條件中，將傳統(tǒng)的教學模式和方法與多媒體和網(wǎng)絡結合起來，為學生營造更好更有趣的教學氛圍。但是由于技術的不成熟以及經(jīng)驗的不充分，導致其依舊存在問題和不足。

1計算機輔助教學開展現(xiàn)狀和發(fā)展困境

1.1缺少開放包容的特性

近年來，計算機輔助教學的開發(fā)和應用已取得了一些較好的成績，但由于我國計算機網(wǎng)絡工程和相關領域的技術革新起步較晚，對于計算機教學的發(fā)展與改革依舊存在較多的不足和缺陷。首先是在開放包容性上的缺失。這一缺失的原因主要來自于兩個方面，第一個方面是思想上的落后和閉塞，人們對于計算機輔助教學的態(tài)度依舊存在負面和抵觸的情緒，這是由于害怕計算機的加入讓課堂和教學秩序失控，所以并沒有充分開發(fā)和展現(xiàn)出計算機在教學中的優(yōu)勢。第二個方面是技術層面上的限制，我國對于計算機輔助教學的課件和軟件技術都只是按照一種最傳統(tǒng)和安全的方式進行，缺少探索和冒險的精神、開放和包容的態(tài)度[1]。

1.2缺少人機交互的能力

計算機輔助教學過程中，計算機不僅僅是一個信息的載體，更應該將其當作課堂的一份子，能夠充分參與到整個課堂的活動和教學工作中。但是大多數(shù)的智慧課堂在使用計算機時，僅僅利用其多媒體的播放功能，教學的主體和主要角色依舊是教師，只是把課本和板書照搬到了多媒體課件中。教學的內(nèi)容仍然是枯燥和單一的，學生依舊帶有一種被強迫的學習心理。這種教學缺乏人機之間的交互，機器不能自主獲取學生學習的狀態(tài)和對知識的掌握情況，學生也無法通過計算機主動地得到反饋和解答，讓人機之間僅僅是流程化的配合和交流。在這種刻板的學習模式下，甚至會讓一部分學生喪失學習的樂趣和興趣。

1.3缺少課程教學的特點

不同的課程有著不同的教學重點和偏向，這就對教師的教學工作提出了更高的要求，計算機的加入，本來應該能夠為教師提供一個新的教學方向和思路，但是由于計算機的便捷性導致一部分教師產(chǎn)生偷懶和敷衍的教學心態(tài)，在教學過程中全程使用多媒體播放課件，喪失了課程自身的特性和特質。尤其是一些對實踐能力要求較高的課程，教師過度使用計算機只會導致教學趣味性的流失。

1.4缺少師生互動的樂趣

教師作為課堂教學的主要角色，不僅僅是要把知識以一種通俗外化的形式傳遞給學生，更是應該做學生心理特征的發(fā)掘者、學生學習習慣的糾正者和幫助者。教師的鼓勵和贊許都會對學生起到重要作用。但是計算機輔助教學之后，教師將更多的精力放到了如何制作精美的教學課件上，而忽略了與學生之間最直接的感情和語言交流，喪失師生互動的樂趣。

1.5缺少有序的教學策略

教學策略是保證一節(jié)課是否能夠有序開展和進行的重要條件與因素。但是計算機參與和設計的教學環(huán)節(jié)，只是一個程式化的展示，在課堂上會遇到多種多變的教學情況，一旦在某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就有可能導致計算機設計的教學步驟全部打亂，陷入一種無序的狀態(tài)中[2]。1.6缺少靈活的智能性能計算機技術的開發(fā)和應用在我國已經(jīng)逐漸形成了一套完善和成熟的體系，但是計算機在教學中的應用與引進時間并不長，導致當前多數(shù)計算機輔助下的課堂并不具備充分的靈活和智能性，大部分的教學工作和考核評價工作依舊是由教師人工完成，對于不同學生的學習狀態(tài)掌握也有所偏差。

2人工智能在計算機輔助教學中的應用

2.1建立知識庫

人工智能在計算機輔助教學中應用的主要原則，就是將深度學習與認知學的理論知識作為整個程序模塊設計開發(fā)的基礎，通過建立一個知識庫，將收集到的知識案例進行分類，訓練機器進行自動識別，從而提取和分析出不同學生在不同的知識中所表現(xiàn)出來的學習能力與掌握熟練程度，進而可以有針對性和有選擇性地進行復習與鞏固，達到機器代替部分人工教學、緩解教師壓力的目的。第一步就需要進行知識庫的建立，主要包括了專家決策的核心系統(tǒng)對所輸入的知識進行判斷與篩選調取。同時知識庫還可以實現(xiàn)共享的功能，對知識進行簡化與提煉，做到精益求精。知識庫的搭建應該要盡量簡單和易修改[3]。

2.2打造專家模塊

在建立了知識庫之后，就需要圍繞人工智能教學的主要目的進行專家模塊的打造，專家模塊存在的意義在于能夠將其比喻為整個學習系統(tǒng)中的推理機。在需要和使用的情況下，由專家模塊自動隨機地生成問題，并且可以通過知識庫的相關內(nèi)容調取形成答案并充分解釋。其次，專家模塊的另一個作用就在于能夠幫助評價和考核學生的學習情況，實現(xiàn)一種更加公正透明的評價過程。在進行專家模塊打造時，通常使用的是兩種方法，一種是固定算法，即根據(jù)題庫的問題模板，循規(guī)蹈矩、規(guī)規(guī)范范地進行問題的設立和解答的編寫。而另一種就是啟發(fā)策略，這種專家模塊更多的是引導學生通過簡單和有限的提示信息，自己推理摸索找尋正確的答案和解決方案。除此之外，專家模塊還可以自動匹配，依據(jù)學生能力分配問題。

2.3建立學生模塊

與專家模塊相互配合相互輔助的就是學生模塊。學生模塊的本質其實也屬于專家系統(tǒng)，模塊內(nèi)部所存儲和容納的是學生的不同學習習慣和學習行為特征。這個模塊建立的目的主要是兩個，一個是為了讓學生在學習的過程中可能出現(xiàn)的錯誤習慣和方法被快速識別，并且能夠通過機器語言進行記憶與編譯，從而建立一個比較完整和全面的錯誤類型數(shù)據(jù)庫，進而深層分析找到錯誤的原因。第二個目的就是為了幫助學生對錯誤學習行為和習慣進行解釋，從更加深層次的角度挖掘學生由于知識理論掌握不充分而導致錯誤的原因。學生模式的建立一般依靠的就是人工智能的自我學習和接受訓練讓系統(tǒng)能夠建立起模型對學生的學習習慣進行模擬。這樣在上一步打造的專家模型就可以為學生模型提供一個對比的樣本，專家模型的兩種運算和教學方式可以分別評估學生的學習能力和學習錯誤[4]。

2.4優(yōu)化教學模塊

教學模塊是人工智能在計算機輔助教學模式中必不可少的一個環(huán)節(jié)，教學模塊的內(nèi)容是基于傳統(tǒng)教學設計和規(guī)劃之上的。在計算機與人進行交互的過程中，教學策略主要是由教學的不同分支來體現(xiàn)，能夠達到較好的發(fā)散性和綜合性的效果。但是其不足的地方也比較明顯，那就是只能按照某一類型或者某一個的教學方法進行，系統(tǒng)不能快速地根據(jù)不同內(nèi)容識別和選擇最適合最有效率的教學模式。具體的應用和實現(xiàn)過程就是將專家模塊和學生模塊的內(nèi)容進行連接和合并，將專家模塊生成的問題及答案與學生模塊中上傳和學習到的進行對比，選擇覆蓋或者是分析提取，能夠比較客觀地發(fā)現(xiàn)學生學習中存在的理解性偏差和實踐性錯誤。之后再將結果傳回到知識庫中，調用相關的知識內(nèi)容，形成一個完整的反饋鏈，幫助教師做出教學決策，調整教學進度和教學規(guī)劃。但是這個模塊的設計也應該充分考慮到諸多情況和因素，因此在條件判斷時應加入更多的循環(huán)。

2.5開發(fā)智能接口模塊

人工智能在計算機輔助教學模式中的應用和融合最后一步就是要開發(fā)出一個穩(wěn)定和高效能的智能接口模塊，主要作用是為了連接學生和計算機之間的信息交換和溝通，即進行信息的輸入與傳出。在接收到學生傳遞的學習信號后，接口模塊要及時調動起教學模塊、專家模塊和學生模塊，把信息傳遞給不同模塊處理，之后再由教學模塊所作出的教學決策和結果論證信息輸出反饋給人，實現(xiàn)了機器語言與人類語言之間的轉化。一個能夠正常運轉并且具備較高實用性和參考性的教學系統(tǒng)，一定融匯了思想教學、策略和心理學等多方面的因素和知識內(nèi)容體系，所以智能接口模塊的設計與開發(fā)，一定要全面考慮這些成分，開發(fā)出更加靈活多變的接口模塊[5]。

3結語

人工智能在近年來獲得了快速的發(fā)展和進步，成為我國當前各個行業(yè)領域之內(nèi)炙手可熱的先進技術。對于計算機輔助教學的開展和改革來說，人工智能的融入與應用有著重要的價值與意義。

參考文獻

[1]張鎰麟.關于計算機輔助教學中人工智能技術的應用研究[J].當代旅游,2019(1):239.

[2]劉蔭.人工智能在計算機網(wǎng)絡技術中的應用研究[J].科學與信息化,2019(2):20-21.

[3]孫玉梅,趙駿,王美春,等.基于人工智能技術的《單片機原理及應用》課程CAI軟件研制[J].教育教學論壇,2016(45):268-270.

[4]張園.人工智能技術在計算機輔助教學中的應用研究[J].科技資訊,2007(34):108-109.

第2篇：人工智能案例教學設計范文

 

與傳統(tǒng)教學的面對面授課相比，MOOC具有學習方式靈活、學習自主、資源豐富開放、交流廣泛、學科交叉靈活方便等優(yōu)點，但也有學習成功率不高、誠信考核難以控制等局限性。因此，將MOOC學習與傳統(tǒng)的課堂學習有機結合起來，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，從而更好地實現(xiàn)研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是研究生教學改革的方向之一。

 

為了提高研究生科學研究的創(chuàng)新能力，筆者在研究生教學改革中進行了混合式教學的實踐和探討，即將MOOC學習、翻轉課堂和面對面授課三部分有機融合，以求實現(xiàn)教學效果的改善和創(chuàng)新能力的提升。

 

基于MOOC的混合式教學的實踐過程

 

MOOC的出現(xiàn)給研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供了新渠道和平臺支持。筆者在研究生的“智能決策支持系統(tǒng)”課程中采用混合式教學模式，在教學設計等幾個方面進行了改革、實踐和探討。

 

1.精心進行混合式教學設計

 

與傳統(tǒng)教學一樣，要想達到好的教學效果，教師必須精心設計好每堂課的內(nèi)容和教學方式，以研究生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標，科學規(guī)劃課堂教學、翻轉課堂和MOOC學習內(nèi)容，既要達到課程標準的教學目標，又要保證課程知識體系的完備性和系統(tǒng)性。

 

在混合式教學過程中，將若干模塊知識體系分解成多個知識點，根據(jù)知識點的難易程度、重要程度將知識點進行分類，不同知識點采用不同的教學方式，同時又在課堂中通過研討等方式將三種知識學習連貫起來，從而保證知識的系統(tǒng)性和完整性。

 

課堂講授主要的內(nèi)容包括智能決策支持系統(tǒng)的體系結構、模型庫管理等。由于有前置課程的支撐，可以將決策支持概述、決策支持系統(tǒng)體系結構和數(shù)據(jù)庫管理等內(nèi)容通過翻轉課堂方式進行學習。借助Coursera平臺學習的主要包括人工智能基本原理、人工神經(jīng)網(wǎng)原理、遺傳算法原理、數(shù)據(jù)挖掘原理等智能計算內(nèi)容。同時，在這三種學習的過程中，一直貫穿著面對面的專題研討。這樣進行的課程設計，不僅保證了整個教學內(nèi)容與原智能決策支持系統(tǒng)課程標準的一致性及知識的系統(tǒng)性和完備性，同時也實現(xiàn)了知識體系的相互支撐。

 

2.翻轉課堂教學的應用

 

翻轉課堂的基本思路是把傳統(tǒng)的學習過程翻轉過來，讓學習者在課外時間完成針對知識點和概念的自主學習，課堂則變成教師與學生互動的場所，主要用于解答疑惑、匯報討論，從而達到更好的教學效果，提高學生的自學能力，同時教師在課堂上能更主動地教學、研討，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

 

對于研究生教學，翻轉課堂既可以培養(yǎng)學生自學的能力，也能培養(yǎng)他們獨立思考解決問題的能力。為了應用好翻轉課堂，筆者對整個教學內(nèi)容的知識點進行了分析篩選，選取適合翻轉課堂的內(nèi)容，如決策及決策支持概述、數(shù)據(jù)庫管理等，讓學生自學完成。翻轉課堂中學習的視頻是從網(wǎng)上公開課平臺節(jié)選的，并且每次課前教師都要先提出課堂要掌握的內(nèi)容，設定思考或要回答的問題，讓學生學習指定教材或視頻內(nèi)容，最后小組學習匯報并研討。翻轉課堂學生學習匯報的結果和研討表現(xiàn)將計入課程總成績。

 

3.MOOC學習與面授及研討的結合

 

根據(jù)“智能決策支持系統(tǒng)”課程實施計劃和課程標準的要求，筆者選擇的講授內(nèi)容將在學期開始的前幾周完成，講授過程中，將人工智能等相關內(nèi)容同步到MOOC平臺。

 

每次進行MOOC學習前，筆者除了要求學生完成教師課堂上的作業(yè)及交流內(nèi)容外，也布置了相關問題和研討內(nèi)容，并要求學生在學習MOOC內(nèi)容后，安排時間進行課堂研討。研討內(nèi)容主要是讓學生理解人工智能技術如何對決策進行支持，即如何用人工智能技術實現(xiàn)智能決策支持系統(tǒng)，并通過軍事應用案例來研討智能軍事決策支持的技術和方法;同時，查驗學生通過MOOC學習后對知識的掌握情況。

 

4.多種方式的交流研討

 

在整個混合式教學過程中，師生可以采用線下、線上和課堂等多種方式進行交流、研討。線上學生主要是利用MOOC平臺進行交流討論，線下主要是在課堂中或課外進行面對面的研討。目前，多數(shù)MOOC平臺都提供了各種討論交流環(huán)境，如討論小組、討論區(qū)或論壇、線上交流、線下交流、學生自評、同伴互評等。

 

5.綜合的學習評價方式

 

根據(jù)混合式教學內(nèi)容的分配，評價應針對課堂學習、翻轉課堂學習和MOOC學習三部分。評價內(nèi)容有：課堂學習中的平時作業(yè)、課堂研討、小論文等;翻轉課堂學習中的學習的效果、回答問題的情況;MOOC學習主要依靠MOOC平臺的評價，同時也可以參考MOOC平臺的記錄信息，包括登錄次數(shù)、在線時間、視頻觀看情況、在線測試成績、在線交流提問和回答問題等信息。

 

對混合式教學的思考

 

基于MOOC的混合式教學是一種探討式的教學改革。雖然目前在混合式教學實踐中學生的人數(shù)和課程數(shù)量不夠多，但從對學生階段性考核和最終考試的成績以及學生的自評中可以看出，這種混合式教學有利于培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新思維，拓展他們的知識面，更有利于豐富教學方法，創(chuàng)新教學模式。

 

結合基于MOOC的混合式教學的實踐，筆者認為在混合式教學過程中只有重點關注以下幾點，才能將三者進行優(yōu)勢互補，真正達到混合式教學的目的。

 

(1)混合式教學必須將知識點進行科學有效的劃分。教師不僅要花費更多的時間研討教學內(nèi)容的設計，設計面授課、MOOC的教學內(nèi)容，設計交流研討、翻轉課堂學習的內(nèi)容，還要保證課程知識體系的系統(tǒng)性和完備性。MOOC平臺、平臺內(nèi)容的選擇及翻轉課堂內(nèi)容的制作都是做好混合式教學的基礎。

 

(2)雖然MOOC學習強調以學生為主的自主學習，但教師還是要掌握學生線上或翻轉學習的效果和質量。教學過程中教師可以通過多種方式來關注學生的學習過程。例如，將MOOC中的學習時間、提問數(shù)量、回答的問題、作業(yè)提交、線上測試等平臺記錄的情況都納入最終成績的考核。

 

(3)在積累歷史數(shù)據(jù)的基礎上，教師可以利用大數(shù)據(jù)分析或挖掘數(shù)據(jù)，科學分析學習過程中記錄的信息，并用以指導以后的混合式教學改革。

 

(4)為了培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力，課程研討是教學過程中的重要手段之一。在混合式教學的各個階段要引入研討式教學，設計的研討問題要有利于啟發(fā)學生，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維。

 

(5)基于MOOC的混合式教學將會是未來教學改革的主要方向之一。如何保證MOOC學習的效果和質量，如何評價混合式教學的質量，如何監(jiān)督混合式教學的自主學習等問題都需要教師通過改革實踐來確定。

 

總結

 

傳統(tǒng)教學提供了面授進行思想交流的環(huán)境，MOOC發(fā)揮了學生在學習過程中的主體地位，翻轉課堂從某種意義上克服了傳統(tǒng)教學中存在的弊端，使學生更加主動地去思考和學習，所以三者的結合將會使各自的優(yōu)勢得到發(fā)揮，也將給高等教育改革帶來新的拓展、探索和方向。

第3篇：人工智能案例教學設計范文

關鍵詞：中文分詞算法；智能搜索；事例推理；英語學習

A Study on Information Resources of English Learning Inquires System Based on Chinese Word Segmentation Algorithm

Abstract：Aiming at the usage of Artificial intelligence in the field of information search，this paper having introduced the information resources of English learning inquires system based on Chinese word segmentation algorithm.The system having achieved intelligent search of the English learning which through a kind of Chinese word segmentation’s search strategy and case-based reasoning technology. The results show that this system can get the users to gain satisfying results.

Key words：Chinese word segmentation algorithm；intelligent search；Case-based reasoning；English learning；

一、引言

隨著信息技術的迅速發(fā)展，英語學習信息資源成為中小學數(shù)字圖書館的重要組成部分，它的建設也已成為圖書館界研究的重要課題，其對中小學英語教學以及學生學習的輔助功能也愈來愈顯著。然而經(jīng)過長期的調查研究表明，中小學英語學習信息資源具有信息量大、內(nèi)容繁雜、涉及面廣等特點。很多學生甚至教師在應用的過程中，經(jīng)常會遇到無從下手去查詢相關信息的情況。針對這種情況，本文筆者將基于中文分詞算法的搜索技術應用在海量英語學習資源的智能搜索過程中。

二、關鍵技術

1.中文分詞算法。中文分詞就是把漢字字串序列切分成有意義的詞串序列。如將句子“我是一名中學教師”進行分詞，得到：“我/是/一名/中學/教師。”現(xiàn)有的中文分詞算法有很多，根據(jù)其特點，可以分為基于字符串匹配的分詞算法、基于統(tǒng)計的分詞算法、基于理解的分詞算法、基于路徑的分詞算法和基于語義的分詞算法等。在這些分詞算法中，實現(xiàn)最簡單、使用最廣泛、效率最高的是基于字符串匹配的中文分詞算法，它是一種以詞典為基礎的方法，該算法按照一定的策略將待切分的漢字串與一個充分大的詞庫進行匹配，若找到某個詞條，則匹配成功（識別出一個詞）。基于字符串匹配的分詞算法主要有以下三種：①最大正向匹配分詞算法，簡稱MM法，如果假設Words為詞庫，Max表示詞庫中最大詞條的長度，Str為待切分的漢字串，那么MM分詞算法的基本思想是：首先，取Str中的前Max個漢字作為匹配字段，與Words中的詞條進行匹配，若詞庫中存在這樣一個詞，則匹配成功，詞條被切分出來；若詞庫中找不到這樣一個詞，則去掉匹配字段的最后一個字，將剩余的漢字串作為新的匹配字段，繼續(xù)匹配；如此進行下去，直到匹配成功為止[1，2]。②最大逆向匹配分詞算法，簡稱RMM法。它的基本思想與MM法相同，不同的是該方法從待切分漢字串的末尾開始處理，每次匹配不成功時去掉最前面的一個漢字。③雙向匹配分詞算法，簡稱BM法，它是把MM法和RMM法相結合的一種方法。由于是雙向掃描漢字串，所以可能會出現(xiàn)多種結果，這時，我們采用人工干預的方法來確定正確含義的字符串。例如，“提高成功的確定性”字符串在正向掃描時，切分結果為“提高/成功/的確/定性”，逆向掃描時，切分結果為“提高/成功/的/確定性”，顯然我們需要的是逆向掃描的結果，只需人工選擇一下即可。

本系統(tǒng)所用的分詞算法就是雙向匹配分詞算法。

2.匹配度的計算方法。我們將問題字符串中關鍵詞在檢索結果字符串中的包含程度稱為匹配度，其計算公式如下：M=（Q/A）×100%。其中，M指匹配度，Q指關鍵詞在檢索結果中出現(xiàn)的個數(shù)，A指關鍵詞個數(shù)。

3.事例推理原理?；谑吕耐评恚–ase-based Reasoning，CBR）是機器學習的一種方法，它利用以前積累的知識和經(jīng)驗來解決問題，在許多領域被廣泛的應用[3]。其基本思想是：在進行問題求解時，首先在事例庫中檢索與該問題最類似的事例，如果能找到完全匹配的事例，則作為問題的解輸出，如果找不到，則尋求一個類似的事例，根據(jù)問題的需求進行修正，并將修正結果存入事例庫中。

事例推理模型主要包括四個階段：事例檢索，事例重用，解決方案修正和事例保存[3]。

三、中小學英語學習資源查詢系統(tǒng)的實現(xiàn)

1.系統(tǒng)應用功能設計。中小學英語學習資源查詢系統(tǒng)是以中小學英語學習資源為理論基礎的，以事例推理的基本思想為依據(jù)來解決問題的。它的功能主要是按照用戶輸入的問題進行回答并將結果顯示給用戶，本系統(tǒng)按照功能可以分為四個模塊：基礎信息維護模塊、分詞處理模塊、智能查詢模塊、事例維護模塊。通過對用戶輸入的自然語言的提問，對問題進行分詞處理，提取關鍵詞，提交查詢系統(tǒng)，在知識庫中查找到相匹配的信息，并將其作為最后的輸出結果。各模塊的功能如下：①基礎信息維護模塊：維護系統(tǒng)所需的英語學習資源等基礎信息。②分詞處理模塊：接收用戶輸入的以自然語言方式表述的句子，按照詞義進行分割，提取關鍵詞，供查詢模塊使用。③智能查詢模塊：使用分詞處理模塊的結果，在知識庫中查找答案，并將查詢結果顯示給用戶。這里的知識庫是由事例庫和英語學習基礎知識庫組成。④事例維護模塊：事例庫的維護主要來自兩個方面，一是教學人員歸納整理在教學過程中遇到的知識重點以及相關的注意事項等信息添加到事例庫中；二是在用戶查詢后未得到結果時，從英語學習資源基礎信息庫中查找出相應的解決方案，形成一條新的事例添加到事例庫中。 本系統(tǒng)的服務對象主要包括兩類人員：中小學老師、學生。系統(tǒng)采用“B/S模式”的系統(tǒng)架構，用戶可以通過具有上網(wǎng)功能的PDA或者手機直接訪問系統(tǒng)。

2.系統(tǒng)總體部署結構圖。系統(tǒng)的總體部署結構圖如圖1所示，系統(tǒng)部署的網(wǎng)絡分為內(nèi)網(wǎng)（校園網(wǎng)）和外網(wǎng)（因特網(wǎng)）兩種。應用程序服務器和數(shù)據(jù)庫服務器均部署在學校，內(nèi)外網(wǎng)間的數(shù)據(jù)交互采用基于USB介質的專用協(xié)議，實現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)間的物理隔離，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。移動終端可以通過無線網(wǎng)絡直接訪問系統(tǒng)。

3.系統(tǒng)的處理流程。系統(tǒng)主要的處理流程為：①輸入所要查詢的問題；②對該問題進行分詞，過濾掉一些停用詞（主要是疑問詞和虛詞），抽取出關鍵詞；③根據(jù)關鍵詞，在事例庫中進行檢索，對檢索結果按照與問題的匹配度進行排序，取出匹配度最高的信息作為最終的檢索結果，顯示給用戶；④如果在事例庫中檢索不到結果，則去檢索英語學習資源基礎庫，從中找出匹配的結果，并將其整理為新案例添加到案例庫中；⑤如果在英語學習資源基礎庫中仍然未找到結果，則將問題提交給相關系統(tǒng)管理人員，由其給出解決方案，并將新案例添加到案例庫中。

四、系統(tǒng)測試及結果分析

系統(tǒng)測試有兩個目標：一是測試搜索結果的準確性；二是測試搜索效率。為驗證系統(tǒng)搜索結果的準確性，筆者作了一個測試，以《初中英語語法大全》為基礎庫，將近些年來教學過程中常用的語法案例整理到事例庫中，共計390條事例。筆者利用200余條自然語言問句進行搜索處理，然后將搜索得到的結果進行人工驗證，測試時采用一個指標：正確率（Accuracy）。其計算公式如下：Accuracy=（a/b）×100%其中，a為搜索結果匹配的提問句個數(shù)；b為所有的提問句個數(shù)。經(jīng)過測試得到正確率為97.3%，這個正確率已經(jīng)滿足了用戶的要求。實驗結果表明，系統(tǒng)不僅可以提供正確的答案，也可以提供一些跟問題比較相關的答案，因此，系統(tǒng)總體搜索結果令人基本滿意。將中文分詞算法的思想結合事例推理技術運用到查詢信息系統(tǒng)領域，可以很好地發(fā)揮事例推理模型的自學習能力，規(guī)避傳統(tǒng)人工智能在知識獲取上的“瓶頸”問題，進而取得更好的搜索結果。

參考文獻：

[1]王遠定，梁久禎.利用關鍵詞倒排表實時檢索中文網(wǎng)頁[J].計算機工程與應用，2010，46（28）：135-137.

第4篇：人工智能案例教學設計范文

關鍵詞：實踐教學；默寫式頭腦風暴法；營銷策劃

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

一、引言

營銷策劃是最能貼近現(xiàn)實，最能體現(xiàn)與時代同步發(fā)展，應用性、創(chuàng)新性元素實足的一門學科。如果單純以教師課堂的講授和案例分析，尚不能真正培養(yǎng)學生的實踐動手能力，所以，筆者在營銷策劃教學活動中，將實踐型教學活動設計大量引入課堂教學中，達到了好的教學效果。

二、教學背景說明

教材：《營銷策劃：方法、技巧與文案》（第3版），孟韜、畢克貴編著，機械工業(yè)出版社出版。

教學章節(jié)：第4章――《營銷策劃的創(chuàng)意與方法》。

教學理論節(jié)點：默寫式頭腦風暴法。該方法創(chuàng)造了一種以“默想”代替“發(fā)言”的頭腦風暴法。該方法規(guī)定，每次會議由6人參加，要求每人在5分鐘內(nèi)提出3個設想，所以又叫做“六三五”法。

程序：①會議主持人宣布議題。②發(fā)給每個人幾張設想卡片，5分鐘內(nèi)必須填寫3個設想。③5分鐘一到，每人將自己面前的卡片傳給右鄰的參加者，同時開始下一個5分鐘的設想構思、啟發(fā)，再填3個設想……如此多次傳遞。④30分鐘內(nèi)共傳遞6次，卡片上填寫了18個設想，6張卡片共產(chǎn)生108個設想。⑤如果需要，可以進行下一個30分鐘的循環(huán)。

教學目標：使學生能完全掌握默寫式頭腦風暴法在實踐操作中的應用；使學生觸類旁通，將這一思維及方法形成創(chuàng)意孕育的應用習慣，從而指導未來的社會實踐。

三、實踐教學設計

（1）教師通過講授法，講解默寫式頭腦風暴法的含義和操作過程。

（2）教師做好實踐教學準備工作，以營銷策劃課程的班級學生小組為單位，向學生發(fā)放實踐教學用的卡片、紙張。

（3）教師宣讀實踐教學主題：假定你是某品牌手機CEO，你準備開發(fā)一部具有創(chuàng)新性的手機，現(xiàn)在，你的學生小組就如同你領導的創(chuàng)意小組，請用默寫式頭腦風暴法完成你們的創(chuàng)意設計方案，并以小組形式逐步進行現(xiàn)場陳述、報告。

（4）活動現(xiàn)場：學生的情緒瞬間被調動起來，大家短暫騷動后陷入思考后的安靜，教師提示不得討論，5分鐘內(nèi)將創(chuàng)意方案寫入卡片中。5分鐘后，開始小組內(nèi)第一輪的順時針傳遞交換；經(jīng)過3輪創(chuàng)意形成過程及交換，教師結束本次創(chuàng)意活動。期間，教師適時引導學生思考方向。

（5）創(chuàng)意結果陳述與展示：每個學生小組派學生代表進行陳述，為形成競爭的激烈感，根據(jù)創(chuàng)意方案的可行性、可操作性及應用的商業(yè)前景，所有小組各自只能陳述1個方案，之后再進行后續(xù)數(shù)輪的陳述，直到結束。

（6）創(chuàng)意方案點評：教師帶領學生，對每個方案的可行性、可操作性、商業(yè)前景逐一分析，圈定更有價值的創(chuàng)意方案，現(xiàn)場給予贊賞與嘉獎。

四、實踐教學效果總結

（1）學生完全掌握默寫式頭腦風暴法的操作過程及技巧，達成理論教學目標。教師的適時引導能充分體現(xiàn)該創(chuàng)意方法的技巧。

（2）學生的積極性、主動性被真正激發(fā)起來，創(chuàng)新性的方案精彩紛呈。有些方案很具有創(chuàng)意元素和商業(yè)應用價值，比如，在手機中增加遠紅外線測量功能；開發(fā)可以改變自身顏色的手機；人工智能以及生物智能手機等。

（3）新的知識點的擴展與展開。①創(chuàng)意的來源：創(chuàng)意源于生活；創(chuàng)意源于幻想；創(chuàng)意源于興趣；創(chuàng)意源看問題的方法。②創(chuàng)意思維技法：靈感思維法、群體思維法、側身思維法、逆向思維法、組合思維法、類比思維法。③創(chuàng)意思維的培養(yǎng)和開發(fā)：樂于接受新觀念；有極強的好奇心；具有很強的直覺；敏銳的觀察力；深刻的感受力；豐富的想象力；過人的毅力；多角度思考問題的靈活性；敢于冒險；嫻熟的表達能力。

參考文獻：

第5篇：人工智能案例教學設計范文

論文摘要:學習對象是教育技術領域的一個全新理念。作為理論，學習對象研究影響教學資源可重用性的各種因素間的最佳結構狀態(tài);作為技術，學習對象是教學資源的抽象與封裝，教學資源以學習對象的形式存在，教學設計者通過重用學習對象來共享教學資源。本文介紹了學習對象的特征、分類、粒度和元數(shù)據(jù)語義模型，分析了在教學資源庫系統(tǒng)中引入學習對象的優(yōu)勢，討論了基于學習對象的教學資源庫系統(tǒng)中學習對象粒度定位、類的封裝與繼承及其xML綁定。

一、引言

自20世紀90年代E-Learning逐漸興起以來，教學媒體發(fā)生了改變，教學資源的形態(tài)也隨之發(fā)生了變化，數(shù)字化教學資源作為教育信息化背景下的現(xiàn)代教學要素，己經(jīng)成為支持信息化教學活動的重要基礎和保證。

但是，教學資源普遍存在難以重用、互操作性差、共享困難、利用率低下等諸多問題。因此，教學資源的共享與重用越來越引起教育技術學界的關注。受到計算機科學中面向對象思想的深刻影響，學習對象的理念逐漸形成并得以快速發(fā)展。

本文探析學習對象的理論及其在共享型專業(yè)教學資源庫中的應用。

二、學習對象的理論

(一)面向對象思想

20世紀70年代末，針對導致軟件危機的根源，即用VonNeumann機求解的問題域結構與解域結構的不一致性，形成了面向對象的思想。

面向對象(Object-oriented,00)思想的基本內(nèi)容是:1、系統(tǒng)由對象組成;2、對象具有標識唯一性且相互關聯(lián);3,對象由屬性和方法組成，屬性刻劃了對象的狀態(tài)，方法刻劃了對象的作用、運動及其相互關聯(lián);4、對象的屬性變化反映了系統(tǒng)的狀態(tài)變化。5、系統(tǒng)中各個對象之間的相互作用關聯(lián)，形成對象方法之間的相應動態(tài)組合，從而完成系統(tǒng)任務。

80年代，隨著OOP的迅速發(fā)展，00思想及其方法與技術不僅在軟件工程領域得到深人研究和廣泛應用，還深刻影響了系統(tǒng)工程、知識工程、人工智能、計算機體系結構等眾多領域。到了90年代，00在高度(思維科學)、廣度(應用領域)和深度(形式描述)三個維度的研究不斷擴展和深人，成為計算機科學的一個研究熱點。

(二)學習對象的概念

00思想運用到教育技術領域，提出了可重用教學構件((reusableinstructionalcomponents)的概念。1994年，H.WayneHodgin;在《LearningArchitec-tures,API''''s,andLearningObjects》一文中首次使用學習對象(Learningobject,LO)一詞來描述這種易組合、可重用的教學構件。

1996年，美國IEEE學習技術標準委員會(LTSC,IEEEP1484)成立。該委員會采納了學習對象術語，2000年，委員會下設的學習對象元數(shù)據(jù)工作組(P1484.12)給出了學習對象的一個十分寬泛的定義:學習對象是可以在技術支持學習的過程中被使用、重用或引用的任何數(shù)字或非數(shù)字的實體。

一些研究機構和學者也相繼提出了學習對象的定義，但基本上都是針對上述定義的限制性界定和具體描述，最典型的是:學習對象是支持學習的可重用的數(shù)字化資源(anydigitalresourcethatcanbereusedtosupportlearning}。這些限定和描述刻劃了學習對象的特性，從而進一步明確了學習對象的含義和范疇。

學習對象概念的三個顯著特性是:

1、教學性。學習對象是針對學習而設計、在學習過程中被使用、為達到學習目的而存在的特定實體。

2、可重用。學習對象可以被教學設計者針對不同的教學對象、出于不同的教學目的、基于不同的教學策略、在不同的教學情境下重新組合和重復利用。

3、數(shù)字化。學習對象是數(shù)字化實體，能夠傳輸和共享。

學習對象概念還具有其它一些特性，如自包含(self-contained)、自足(self-sufficient)、內(nèi)聚(cohesion),可聚合(canbeaggregated)、互操作(interoperable)等，但教學性、可重用、數(shù)字化是最重要的三個特性。教學性是學習對象的首要任務，可重用是學習對象的核心目標，數(shù)字化是學習對象與傳統(tǒng)教學資源的根本區(qū)別。

(三)學習對象與教學資源

建立在非數(shù)字化教學媒體基礎上的傳統(tǒng)教學資源，其形態(tài)是固化的、物化的和靜態(tài)的。隨著信息技術的發(fā)展和信息技術教育應用的普及，以網(wǎng)絡為載體、以多種媒體來呈現(xiàn)的數(shù)字化教學資源，從一開始就表現(xiàn)出傳統(tǒng)教學資源所無法比擬的巨大優(yōu)勢，并逐漸成為教學資源的主流形態(tài)。但是，僅僅只是教學資源的形態(tài)發(fā)生變化還遠遠不夠，這是因為:1、它所包含的教學內(nèi)容(或教學材料)仍然是固定的，難以被教學設計者解構和重組;2、它不具備一致的組織結構及其描述信息，難以互操作和共享。

學習對象是教學資源的抽象與封裝，教學資源以學習對象的形式存在，教學設計者通過重用學習對象來共享教學資源。因此，學習對象是構件化的教學資源，能有效的檢索、發(fā)現(xiàn)、管理、重用和共享，具有現(xiàn)代教學資源的全部特征。

(四)學習對象的分類

學習對象的內(nèi)在固有特性包括:組合元素的個數(shù)、內(nèi)含對象的類型、可重用的構件對象、一般功能、外部依賴性、邏輯類型、不同情境下可重用的潛力、同一情境下可重用的潛力。學習對象按上述固有特性分為5類:基本型((fundamental)、組合封閉型(tom-biped-closed)、組合開放型(combined-open)、生成呈現(xiàn)型(generative-presentation)和生成教學型(genera-tive-instructional)}Z}o

學習對象按組織結構分為原子、集合、線性、層次和網(wǎng)狀類型叭按聚合度分為4個聚合層次。

(五)學習對象的粒度

粒度(granularity)是關于對象的大小、尺度及其詳細程度等特征的描述。學習對象的粒度決定了學習對象的重用頻率與效率，粒度過大會降低重用頻率，粒度過小則會降低重用效率。

一方面，根據(jù)00思想，對象的粒度要滿足“高內(nèi)聚，低藕合”。另一方面，學習對象不同于軟件工程學中的抽象數(shù)據(jù)類型，教學性是其首要特性，因此，學習對象的粒度要以能表達一定獨立教學意義為原則。

(六)學習對象元數(shù)據(jù)

元數(shù)據(jù)是關于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，用于描述數(shù)據(jù)的屬性。學習對象元數(shù)據(jù)(Learningobjectsmetadata,LOM)的作用在于，為教學設計者和學習者查找、獲取、使用、評價、互換、共享、管理學習對象提供支持。學習對象元數(shù)據(jù)是學習對象的關鍵技術之一。

目前，國際上相對完備的LOM標準是IEEE((DraftStandardforLearningobjectsmetadata})(IEEEP1484.12.1)aIEEELOM標準定義了學習對象的一個語義模型，其結構是一個4層語義樹。該語義模型將學習對象的屬性組合成9類，分別是:general,lifecycle,meta-metadata,technical,education}rights,rela-tion,annotation,classification。該語義模型的數(shù)據(jù)元素分為必須數(shù)據(jù)元素(mandatorydataelement)與可選數(shù)據(jù)元素(optionaldataelement)，全體必須數(shù)據(jù)元素組成LOM核心集，全體可選數(shù)據(jù)元素組成LOM可選集。特別的，第9類數(shù)據(jù)元素classification組成LOM分類擴展集，為特定領域的學習對象提供了一個簡單的擴展機制。

我國《教育資源建設技術規(guī)范》是IEEELOM標準在教學資源領域的擴展和本土化?！督逃Y源建設技術規(guī)范》以LOM核心集為基礎，抽取LOM可選集的一個必要子集，利用LOM分類擴展集對九類教學資源規(guī)定了擴展屬性。

三、基于學習對象的教學資源庫

教學資源庫是面向教學的教學資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，它利用信息技術對教學資源進行開發(fā)與整合，以計算機網(wǎng)絡為傳輸載體與共享手段，實現(xiàn)優(yōu)質教學資源的共建共享。教學資源庫是示范性高等職業(yè)院校的主要建設內(nèi)容之一，它主要包括專業(yè)教學目標與標準、精品課程體系、教學內(nèi)容、實驗實訓、教學指導、學習評價等要素。

基于學習對象的教學資源庫是指:基于學習對象所包含的教學設計理論、面向對象思想、可重用性核心理念，運用學習對象的元數(shù)據(jù)技術和面向對象的程序設計技術，描述、組織、管理、、運用教學資源的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

基于學習對象的教學資源庫具有以下優(yōu)勢:

第一，由于學習對象的可重用性，在學習對象理論指導下構建的教學資源庫能以最大效度提高資源的使用效率;

第二，由于學習對象元數(shù)據(jù)的標準性，使教學資源的分類組織及其特征描述符合一定規(guī)范，同時也是資源數(shù)據(jù)庫的設計依據(jù);

第三，由于學習對象的潛在智能性，在某種教學策略或認知策略的引導下，系統(tǒng)能夠自適應教學目標并生成相應的學習對象序列，從而使系統(tǒng)具有一定程度的智能化或通過結構實現(xiàn)智能。

(一)教學資源的分類

教學資源按內(nèi)容可分為三大類，即標準類、素材類和課程類，其中素材類和課程類屬于學習對象。各類教學資源界定如下:

1標準類包括職業(yè)標準、崗位能力標準、人才培養(yǎng)方案和課程標準等。

(1)職業(yè)標準是根據(jù)職業(yè)的活動內(nèi)容，對從業(yè)人員工作能力水平的規(guī)范性要求。

(2)崗位能力是從業(yè)人員在具體工作崗位上應具備的能力，是職業(yè)能力的具體化。崗位能力標準一般從普通崗位能力、基本崗位能力、核心崗位能力三個層面描述工作崗位的能力體系，每個層面由若干能力素質類別構成，每一類別根據(jù)行為表現(xiàn)的不同而劃分為多個級別，每個級別代表不同處理事件能力的程度。

(3)人才培養(yǎng)方案是人才培養(yǎng)目標與培養(yǎng)規(guī)格的具體化、實踐化表現(xiàn)形式，是學校實施人才培養(yǎng)工作的指導性文件，是組織教學和進行教學管理的主要依據(jù)。人才培養(yǎng)方案包括培養(yǎng)目標、培養(yǎng)規(guī)格、培養(yǎng)模式、課程目標、課程體系、實踐實訓教學體系、學習評價等方面的內(nèi)容。

(4)課程標準是教材編寫、教學實施、評價測量的依據(jù)，是學校管理和評價課程的基礎。課程標準闡述課程的性質、價值與功能，明確三個維度(知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀)的課程總目標和學段目標，描述學習領域的內(nèi)容標準和學習目標(結果性目標和體驗性目標)，給出實施建議(教與學建議、教材編寫建議、評價建議、課程資源開發(fā)與利用建議等)。

2.素材分為媒體素材、試題、試卷、課件、案例、常見問題解答、文獻資料、資源目錄索引等。

(l)媒體素材是傳播教學信息的基本材料單元，素材類型分為文本、圖形圖像、音頻、視頻、動畫五大類。

(2)試題是測試中使用的問題、選項、正確答案、得分點和輸出結果等的集合。題庫是按照一定的教育測量理論，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中實現(xiàn)的試題集合。

(3)試卷是用于測試的典型成套試題。

(4)課件是針對若干知識點實施相對完整教學的軟件。

(5)案例是指由各種數(shù)字媒體元素組合表現(xiàn)的有現(xiàn)實指導意義和教學意義的代表性事件或現(xiàn)象。

(6)常見問題解答是針對某一領域最常出現(xiàn)的問題給出的全面解答。

(7)文獻資料是有關教育教學方面的政策、法規(guī)、條例、規(guī)章制度和專業(yè)文章、書籍、音像資料、事件記錄等。

(g)資源目錄索引是某一領域中相關的網(wǎng)絡資源URL鏈接和非網(wǎng)絡資源的索引氣

3.課程類包括網(wǎng)絡課程、精品課程、課程包等。

(1)網(wǎng)絡課程是通過網(wǎng)絡表現(xiàn)的某專業(yè)的教學內(nèi)容以及所實施的教學活動的總和，包括按一定的教學目標、教學策略組織起來的教學內(nèi)容和網(wǎng)絡教學支撐環(huán)境。

(2)精品課程是指具有“五個一流”的示范性課程，即具有先進的教育思想、豐富新穎的教學內(nèi)容、精湛的教學藝術、現(xiàn)代化的教學手段、嚴格的教學管理及評價等特點的示范性課程?！熬氛n程要使用網(wǎng)絡進行教學與管理”，從這個意義上講，精品課程的網(wǎng)絡表現(xiàn)形式是網(wǎng)絡課程。

(3)課程包是針對課程實施完整教學的軟件。

(二)學習對象粒度的定位

教學資源的上述分類是依據(jù)內(nèi)容分類，因此，學習對象的粒度取決于教學內(nèi)容的規(guī)模。

知識點是教學內(nèi)容的核心單元，知識點之間的關聯(lián)關系體現(xiàn)了知識體系的內(nèi)在聯(lián)系，所以知識點及其關聯(lián)關系是構建完整知識體系的基礎。同時，一個知識點又是具有原子特性的不可分單元。因此，知識點屬組合封閉型，圍繞一個知識點的相關素材屬基本型，由關聯(lián)知識點組成的課程屬生成教學型。

設計學習對象時，其粒度定位如下:

1、單個課件被一個學習對象封裝;

2、其它素材類教學資源按照知識點分組，每個分組被一個學習對象封裝;

3、一門課程對應一個學習對象序列。

(三)學習對象類的封裝與繼承

將教學資源分類后，提取每一類教學資源的共性特性和個性特性，這些特性在基于學習對象的教學資源庫系統(tǒng)內(nèi)部定義為一個抽象數(shù)據(jù)類型--一學習對象類(Learningobjectsclass，LOC)。LOC是教學資源在系統(tǒng)內(nèi)部的抽象與封裝，每個具體的教學資源是LOC的一個實例。

LOC與LOM都是教學資源的抽象與封裝，LOC用于系統(tǒng)內(nèi)部對教學資源的各種加工處理，LOM用于系統(tǒng)對外呈現(xiàn)教學資源，LOC與LOM是動態(tài)對應的。位于頂層的LOC是一個抽象類，它的屬性與必須數(shù)據(jù)元素一一對應，方法至少包括構造器、set,get等方法。各類LOC繼承頂層類，重載頂層類的屬性與方法，其擴展屬性與可選數(shù)據(jù)元素、分類數(shù)據(jù)元素一一對應，屬性的賦值可以在構造時通過構造器由元數(shù)據(jù)庫中初始讀取，也可以通過set方法由元數(shù)據(jù)庫中動態(tài)讀取。

為了實現(xiàn)學習對象的序列化和智能，還要考慮LOC實例的持久化，在LOC實例的整個生存周期內(nèi)保持有狀態(tài)會話。

(四)學習對象元數(shù)據(jù)的XML綁定

為了實現(xiàn)元數(shù)據(jù)的XML綁定，基于學習對象的教學資源庫系統(tǒng)需要具備:1、一個完備的資源命名空間;2、一套完整的XML標記，并通過DTD約束以符合規(guī)范，使用XSL設置顯示格式;3、元數(shù)據(jù)字典和元數(shù)據(jù)編輯器等元數(shù)據(jù)管理工具;4,XML文檔生成器。

注冊教學資源時，在元數(shù)據(jù)字典和元數(shù)據(jù)編輯器向導下，提取教學資源的元數(shù)據(jù)，創(chuàng)建相應的LOC實例，存儲到元數(shù)據(jù)庫。教學資源時，XML文檔生成器讀取元數(shù)據(jù)庫，用XML描述、封裝元數(shù)據(jù)，生成XML文檔格式的虛擬資源庫。

四、結束語

第6篇：人工智能案例教學設計范文

關鍵詞：計算機技術 微課理論 微課實踐 作用機制

中圖分類號：TP3-4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）09-0201-01

1 計算機技術在微課理論建構中的應用價值

基于當前的微課教學容量小的特征，15分鐘的微課視頻也正好符合了中小學生的心理發(fā)展特征，符合人類認知的基本規(guī)律，是對現(xiàn)有傳統(tǒng)課堂教學形式的一種補充。計算機技術在為微課的發(fā)展和實踐中提高了良好的技術平臺價值，主要體現(xiàn)在制作視頻、轉換格式等方面。微課的視頻格式通常是以MP4、WMV、FLV等為主，以視頻的教學形式為主，當然也要附加一些多媒體課件和教學教案的輔助，才能完成的構建微課教學的整套教學資源。計算機技術為微課的短時間教學設計提供了良好的技術幫助，15分鐘的微課視頻是對傳統(tǒng)大課堂的一種有效回應，是對當前中小學教學中的高效課堂的一種探索和實踐，也是在為學什么創(chuàng)造良好的自主學習資源平臺奠定了良好的資源基礎。

在網(wǎng)絡 Web2.0時代，隨著信息與通迅技術快速發(fā)展，與當前廣泛應用的眾多社會性工具軟件（如博客、微博、Facebook、Youku、Tudou等）一樣，“微課”也將具有十分廣闊的教育應用前景。微課教學的傳播形式是以短時間視頻為主，在這個視頻中重點記錄教師授課過程中對于某一個單獨的知識點的講解，是對新課程改革教學理念的落實，是對學生們教學過程進行有效指導的重要載體。計算機技術在微課視頻的制作過程中，重點發(fā)揮了其在幫助教師進行教學課件設計和教學組織形式創(chuàng)新的重要功能。微課的核心是課堂教學視頻，此外還有相關的教學設計、素材課件、教學反思、練習測試及師生互動等輔教學資源。

2 計算機技術在微課實踐中的作用機制

2.1 利用計算機技術進行微課設計平臺的建設

微課平臺的建設可以充分發(fā)揮計算機互動技術的應用價值。臨境技術是指利用特殊頭盔、數(shù)據(jù)手套、立體眼鏡等一系列輔助設施來實現(xiàn)一種三維現(xiàn)實，構建三維立體場景的技術，它集成了計算機圖形圖像技術、仿真技術、人工智能技術、傳感技術、顯示技術以及網(wǎng)絡并行處理等技術，由計算機生成的高技術模擬系統(tǒng)，最終為用戶創(chuàng)建一個真實的體驗和方便白然的人機交互。計算機技術在微課實踐中的應用領域體現(xiàn)在很多方面，一是充分利用計算機技術進行微課設計平臺建設，形成良好微課教學資源的創(chuàng)作平臺，為在區(qū)域內(nèi)或學校內(nèi)教師之間的教育資源共享提供了良好的平臺。進行微課設計平臺的建設，重點是為滿足微課資源日常建設、管理的基礎上增加便于用戶應用、交流、評價和研究的功能模塊。形成集微課建設、管理、應用、評價和研究的“一站式”服務環(huán)境。利用計算機技術進行微課教學視頻的設計過程中，需要充分考慮，全面設計，統(tǒng)籌安排各項教學設計環(huán)節(jié)，從而形成一個具有優(yōu)質教學內(nèi)涵的微課視頻設計平臺。

2.2 創(chuàng)造以計算機技術為基礎的微課教學模式

為有效提高計算機技術在微課教學中的應用價值，需要從微課的教學模式入手進行改革和探索，具體的切入點是要積極創(chuàng)造以計算機技術為基礎的微課教學模式。在國外，較為成功的模式是將微課應用于“顛倒課堂”、“電子書包”、“混合學習”等教育改革項目中，并已取得了較為明顯的效果，影響最大的就是可汗學院教學模式。相對來講，在我國微課的教學設計和研發(fā)過程中，仍然存在著缺乏對微課大規(guī)模應用機制的研究和設計，更是缺乏對于微課教學的成熟模式開發(fā)。對于教師而言，微課將革新傳統(tǒng)的教學與教研方式，突破教師傳統(tǒng)的聽評課模式，教師的電子備課、課堂教學和課后反思的資源應用將更具有針對性和實效性，基于微課資源庫的校本研修、區(qū)域網(wǎng)絡教研將大有作為，并成為教師專業(yè)成長的重要途徑之一。這就要求我們更加注重計算機技術的應用機制研究，切實保持與當前計算機多媒體技術發(fā)展的步伐，增加對于微課在移動學習、遠程教育等方面的應用設計。

2.3 推動計算機技術在微課資源建設中的實踐

微課理論和實踐的發(fā)展，是建立在計算機技術的大力發(fā)展和支持基礎上的，計算機技術在微課教學中的應用建設，更加需要采取有效的方法推動計算機技術在微課資源建設中的實踐。要進一步豐富微課的數(shù)量，擴充其類型，從而最大程度地提高其利用效益，發(fā)揮其應用效果。具體來說，可以從兩個方面入手，一是從教師的個人發(fā)展入手，提高教師應計算機技術開發(fā)課程資源的能力。二是開展基于微課資源庫的校本教研。鼓勵教師們進行合作教研，發(fā)揮計算機技術的平臺優(yōu)勢。發(fā)展出基于數(shù)字視頻的協(xié)作學習模型，組織專家與教師之間可以通過這些視頻課例進行經(jīng)驗交流、知識的建構。此外，還要對于區(qū)域內(nèi)優(yōu)質教學資源的分享和研究，掌握不同教師的教學資源需求和發(fā)展現(xiàn)狀，更需要對于學生的實際情況充分了解如圖1。

參考文獻

第7篇：人工智能案例教學設計范文

School of One

約翰·佩雷斯是美國紐約布魯克林區(qū)八十八中的一位七年級學生。他每天到學校后，第一件事情就是打開學習終端，領取一份個人學習日程表。這份日程表的課程安排與他的同伴不一樣，因為約翰最近一次的代數(shù)練習只得到了B，所以今天的時間表上安排了他參加一個小組講座，補修昨天有問題的內(nèi)容。事實上，約翰的每位同學得到的日程表安排都不一樣。這是由于八十八中正在實施一個叫做School of One的項目——紐約市教育部門的一項初中數(shù)學教改項目。School of One采用了一項最新的技術，能自動為每位學生提供個人學習計劃。因此，根據(jù)自己的學習需求和優(yōu)勢，每位學生都能獲得獨特的每日時間表；且每個時間表和教學計劃都是自動調整以適應每位學生能力和最成功的學習方法。由于School of One以學生為中心，把技術和課程整合，并在學校提供一種混合式學習環(huán)境，滿足了每位學生的個性化學習需求，所以在2009年《時代》雜志評選的50項最佳發(fā)明中，該項目是獲此殊榮的唯一一項教育創(chuàng)新。2011年，美國教育發(fā)展中心的兒童和技術中心對該項目2010年的實施進行了獨立評估，結果顯示：參與學生的數(shù)學成績顯著跑贏非參與的學生。

綜述

優(yōu)秀教師的做法

每位學生的學習都是獨特的。優(yōu)秀教師的做法是對學生的學習情況進行適應性分析，根據(jù)學生的家庭背景、興趣和愛好，以及知識基礎、學習能力、學習方式等，在每次學習之前，在每次作業(yè)或測驗后，為不同學生提供不同的輔導策略、補救措施和對應的學習材料。采取這種適應性教學法（個別化教學和差異化教學），使學生在教師的幫助下能進行定制化學習。

不過，即便是最優(yōu)秀的教師也很難完成面面俱到的分析，許多教師只是做到了在某些方面適應性分析，而且不是每位學生都會受到如此的照顧。因為，沒有現(xiàn)代信息技術技術的幫助，要做到這一點需要極大工作量。

斯金納的機器教學

在20世紀50年代，哈佛大學教授、心理學家B.F.斯金納根據(jù)自己創(chuàng)立的新行為主義理論發(fā)明了教學機器，并以此來進行程序化教學。其原理就是：把教學材料分解成按循序漸進原則有機聯(lián)系的幾百甚至幾千個問題框面組成的程序；在學生回答問題過程中，教學機器根據(jù)學生的薄弱環(huán)節(jié)呈現(xiàn)教學材料進行提示，直到學生回答正確后再進行下一個內(nèi)容的學習。

課堂上采用斯金納的教學機器，與傳統(tǒng)的班級教學相比較有許多優(yōu)點。第一，教學機器能即時強化正確答案，學習效果的及時反饋能加強學習動力。而在傳統(tǒng)班級教學中行為與強化之間間隔時間很長，因而強化效果大大削弱。第二，教學機器使學生學習行為得到積極強化，力求獲得正確答案的愿望成了推動學生學習的動力，提高了學習效率。傳統(tǒng)的教學消極強化，會導致學生失去學習興趣。第三，采用教學機器，一個教師能同時監(jiān)督全班學生盡可能多地完成作業(yè)。第四，教學機器允許學生按自己的速度循序漸進地學習，這能使其對教材掌握得更牢固，提高他們的學習責任心。第五，采用教學機器，教師就可以按一個極復雜的整體把教學內(nèi)容安排成一個連續(xù)的順序，設計一系列強化列聯(lián)。第六，教學機器可記錄錯誤數(shù)量，從而為教師修改程序提供依據(jù)，結果是提高了教學效果。第七，學習時手腦并用，能培養(yǎng)學生自學能力。

但是由于缺乏對認知心理學的借鑒、教學內(nèi)容媒體形式和機器功能單一等不利因素，使機器教學實踐并沒達到預想效果。實踐中缺乏師生間的及時交流；過細分割教學內(nèi)容導致學生缺乏對知識的整體認知；學生盲目地追求學習進度、猜想問題的答案和不求甚解。不過，教學機器是一種自適應學習系統(tǒng)萌芽，初步實現(xiàn)了量身定制的教學，并努力讓學習者從信息的被動接受者轉變?yōu)榻逃^程的合作者。

計算機智能化教學

20世紀70年代后，結合計算機技術和認知心理學發(fā)展起來的人工智能逐漸成熟，用于教育的各種智能教學系統(tǒng)也相繼被開發(fā)出來。智能教學系統(tǒng)是利用計算機為學習者提供及時性和定制化的教學和反饋的適應性支持系統(tǒng)，它的結構包括四個基本組成部分：認知模型、學生模型、教師模型、界面模型（Charles P. Bloom， R. Bowen Loftin）。

認知模型決定問題解決可能需要的所有步驟。更具體地說，這種模式包含要學習領域的概念、規(guī)則和解決問題的策略。它的主要實現(xiàn)功能為：專業(yè)知識庫，學生表現(xiàn)或檢測錯誤的評價標準等。學生模型跟蹤和模擬學生的認知、情感狀態(tài)以及隨著學習進程的發(fā)展出現(xiàn)的變化。

教師模型根據(jù)認知模型和學生模型的信息選擇教學的策略和行動。界面模型實現(xiàn)人機交互的所有功能。

隨著計算機智能化教學研究和實踐的深入，學界逐漸總結出了設計和開發(fā)的八項原則和四個階段。智能教學系統(tǒng)的設計以使學生成功解決問題為總原則，并輔以這八項原則：①模擬學生的能力。②表現(xiàn)傳遞目標結構是問題解決的基礎。③在解決問題的環(huán)境中提供教學。④深化對解決問題的知識的抽象理解。⑤最大程度減少學習過程中的記憶負荷。⑥對錯誤提供即時反饋。⑦為學習調整教學容量。⑧幫助學生循序漸進地達成目標技能。

智能教學系統(tǒng)的開發(fā)和大多數(shù)的教學設計過程大致相同，包括四個迭代階段：①需求評估。②認知任務分析。③初始教學的實施。④評價。

由于得益于行為主義和認知心理學的優(yōu)勢互補，相比教學機器，智能教學系統(tǒng)顯然是較高級的自適應學習系統(tǒng)。它能更準確地分析判斷學生的學習情況，提供的教學方法、學習材料和評估方式也更多樣化。

在20世紀80～90年代，智能教學系統(tǒng)在學校教育、企業(yè)培訓和軍事訓練中得到了較多應用，成功的個案主要體現(xiàn)在數(shù)學、健康科學、語言習得等領域的教學。不過，由于智能教學系統(tǒng)開發(fā)和實施成本昂貴，導致其最終沒有得到廣泛的推廣和應用。此外，以下兩個缺點也為業(yè)界所詬病：智能教學系統(tǒng)主要是用預設因素來對學生的學習進行適應性分析和模擬匹配，因此不能全面地把握學生的學習需求和特征；智能教學系統(tǒng)仍然是以教師為中心（這里的教師是計算機系統(tǒng)）來實現(xiàn)個別化教學或差異化教學。這種從模擬認知—自適應教學的模式，主要受到當時教育、學習科學和計算機數(shù)據(jù)挖掘處理技術的發(fā)展限制。

自適應個性化學習

進入21世紀，Web2.0、語義網(wǎng)和云計算等新技術相繼被開發(fā)出來，互聯(lián)網(wǎng)應用日趨豐富。在此基礎上發(fā)展起來的在線學習得到了長足的發(fā)展，到了2012年出現(xiàn)了爆發(fā)式的增長。特別是計算機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的挖掘和處理技術的成熟使自適應學習技術重新被重視和開發(fā)，并認為是大規(guī)模在線教育發(fā)展的重要基礎。2008年，結合新的教育和學習理論的研究，學界提出了利用自適應技術服務于個性化學習的新觀點——自適應個性化學習。綜合多方的論述，自適應個性化學習被認為是在學習分析的基礎上，采用自適應技術動態(tài)連接課程資源，以滿足學生個性化學習需求的一種學習技術。它從智能教學系統(tǒng)發(fā)展而來，在設計和開發(fā)上二者有很多相通之處，不同之處是個性化自適應學習是以學生為中心，并有自身獨特的十條法則（Nish Sonwalkar）：

（1）“一刀切”方式在網(wǎng)絡教育中是行不通的。

（2）信息不是教育——當前基于網(wǎng)絡的學習正導致信息過載。

（3）學習需要一個對多種媒體內(nèi)容的認知過程。

（4）不同個體的學習，涉及學習內(nèi)容和學習路徑的不同。

（5）基于認知的發(fā)展和對新知的消化吸收進度，每個人有不同學習策略。

（6）個性化的學習是達到更高的完成率和更快的學習的一種方式。

（7）學習是四維的，其中包括：多種媒體，認知策略，交互性和社會化學習。

（8）唯一有意義的評估是幫助學習者提高，并達到所需的能力。

（9）用正確的學習策略和學習的步伐，任何人都可以達到即定的學習目標。

（10）教師最大的作用是引導學生如何學習，而不是學習什么。

自適應個性化學習的特征

1.學習分析技術

采用新的學習分析技術，能全面掌握學生的學習情況。通常做法是對學生進行課前的形成性評估來完成學習分析。自適應個性化學習采用的學習分析技術是基于學生的“大數(shù)據(jù)”，利用特殊的算法來得出學生的學習需求和學習特征。這項技術得益于商業(yè)智能的發(fā)展，即對大量商業(yè)數(shù)據(jù)源的統(tǒng)計、評估和識別，可以幫助企業(yè)做出更明智的決策。同樣，學校對大量學生信息的搜集、管理和分析，能幫助學校和教師實施提高學習效果和更利于學生發(fā)展的教育教學行為。

學生參與在線學習后，會留下大量的數(shù)據(jù)碎片，學習分析系統(tǒng)通過對這些數(shù)據(jù)的跟蹤、搜集和統(tǒng)計，分析出學生活動和學習成果之間的相關性，識別促進和阻礙學生學習的因素，并把這些數(shù)據(jù)轉化為教育工作者能理解的知識呈現(xiàn)出來。

在學校中，這些被稱為“大數(shù)據(jù)”的大量數(shù)據(jù)碎片，主要來自學生信息系統(tǒng)、學習管理系統(tǒng)、數(shù)字內(nèi)容管理系統(tǒng)評估和成績管理系統(tǒng)。從這些系統(tǒng)中搜集了學生的家庭背景、興趣和愛好，以及訪問的內(nèi)容、停留的時間、學習的進度、獲得的評價和成績單等數(shù)據(jù)；還有，學生在互聯(lián)網(wǎng)上訪問的社會化媒體（博客、微博、圖片和視頻分享網(wǎng)站等）也留下了大量的數(shù)據(jù)；最近興起的MOOCS和數(shù)字教科書也能搜集學生的學習數(shù)據(jù)。而每個學生知識基礎、學習能力、學習方式和學習步伐就蘊含在這些數(shù)據(jù)中。通過學習分析技術就能把這些重要的知識顯現(xiàn)出來，為教育教學提供有力的參考。

2.自適應學習路徑

采用新的自適應技術，生成學生個性化學習路徑。學習分析結果不但能為教育工作者提供了解學生的管道，還被用于自適應分析來幫助學生實現(xiàn)個性化學習。自適應技術能動態(tài)連接學習分析結果和課程體系，為每位學生自動生成一個獨特的學習路線圖。每個路線圖可能會包含時間安排、方法推薦、課程和學習材料的推送等，并能給予學生充分的自主性，能讓學生知道學什么、如何學習以及自己掌控學習。

在借鑒智能教學系統(tǒng)結構模型的基礎上，自適應技術采用了復雜的統(tǒng)計和概率學算法，分析出學科知識的結構和難易程度，以及對應課程和學習材料的層次和呈現(xiàn)風格，匹配學生已有的學習特征和對當前知識的掌握程度，最終形成每位學生的個性化學習路徑。

這一學習路徑不是一成不變的，而是會根據(jù)學生每段時間的學習活動及評估報告做動態(tài)的調整。當然，自動匹配的學習路徑并非真正完美契合每個學生，因此學生自己可以通過每天的學習心理狀態(tài)自我評估或選擇性接受系統(tǒng)的學習活動安排，以及參考教師的反饋來對學習路徑進行修正。

3.課程內(nèi)容多樣化

提供多樣化的課程和學習材料，支持學生的獨特的認知需求。要實現(xiàn)個性化學習，就應該滿足學生對不同課程、環(huán)境，以及學習方法、節(jié)奏、教師選擇的需要。因此，自適應個性化學習系統(tǒng)中為學生提供了以下多樣化的課程：

對同一學科的課程內(nèi)容多樣化體現(xiàn)在：不同的教材，不同的起點，不同的環(huán)境以及不同的評價手段。不同的環(huán)境包括：大組講授（12～24人），小組講授（6～12人），小組合作（3～6人），在線講座，實時遠程輔導，獨自學習，實踐活動等。不同評價手段：學習需求診斷，每日學習進步評估，統(tǒng)一測驗，教師和同學給予的人工評價，學生自我學習狀態(tài)評估等。

學習材料的多樣化指的是：圖文、音視頻、3D材料、動漫、游戲等。

個性化學習路徑生成后對課程和學習材料的推送也不是單一化的。學生可采用系統(tǒng)最優(yōu)推薦，或自主挑選喜愛的學習內(nèi)容，以及在受困時及時更換學習材料，這樣才能最大限度符合個性化學習的特征，實現(xiàn)無障礙學習。

自適應個性化學習案例

1.Knewton

Knewton（紐約市的一家網(wǎng)絡培訓公司）是較早進入自適應個性化學習領域的公司之一，他們聲稱開發(fā)了行業(yè)內(nèi)“最強大的自適應學習引擎”，其“連續(xù)適應性能力能滿足每個學生每天的教育內(nèi)容定制”。該算法能判斷用戶實際水平，并為用戶提供與其水平相適應的課程。Knewton通過不斷的提問和測試，判斷使用者的真實水平，再為用戶提供與之水平相對應的課程輔導；并強調用即時反饋、社區(qū)協(xié)作和游戲化促進學生個性化和快速地學習。2012年夏天，亞利桑那州立大學數(shù)學系超過2000名學生使用Knewton兩個學期后，缺勤率下降了56％，合格率從64％上升至75％，45％的學生能夠提前4周完成學習任務。（網(wǎng)址：http：//）

第8篇：人工智能案例教學設計范文

關鍵詞：虛擬現(xiàn)實 多媒體教室 培訓系統(tǒng) 交互設計

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-2117（2014）12-00-03

1 前言

多媒體教學是21世紀教育教學改革的發(fā)展趨勢，在教學中通過合理的選用現(xiàn)代教學媒體，以多種媒體信息作用于學生，圖文聲像并茂，實現(xiàn)人機互動，可以達到最優(yōu)化的教學效果。當下，多媒體教學設備已成為學校日常教學的必備工具。教師是多媒體教學的直接操縱者，教師對設備功能的了解和操作的熟練程度，決定了多媒體教室發(fā)揮功效的高低。調查發(fā)現(xiàn)部分教師對多媒體教學設備的使用情況不理想，尤其是新任教師急需對多媒體設備的使用進行專業(yè)培訓。然而傳統(tǒng)培訓過程中存在諸多問題，如參加培訓人員多、時間短、學員無法親自操作演練等，使得培訓效果不理想。

基于虛擬現(xiàn)實技術的多媒體教室使用培訓系統(tǒng)可以有效地解決上述培訓過程中的問題。該系統(tǒng)采用仿真情境體驗，互動參與的學習方式，在視覺上給人一種沉浸于真實教室環(huán)境的感覺，受訓教師可以自由觀察、檢測環(huán)境變化、與虛擬環(huán)境產(chǎn)生交互。這種虛擬培訓的方式改善了傳統(tǒng)培訓的弊端，場景逼真，易于接受，學員可以調整學習節(jié)奏隨時隨地在線學習。

2  虛擬現(xiàn)實技術在教育中的應用

虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，簡稱VR）是由多媒體技術與仿真技術相結合而生成的一種交互式人工世界，在這個人工世界中可以創(chuàng)造出一種身臨其境的、完全真實的感覺。VR技術集成了計算機圖形(CG)技術、計算機仿真技術、人工智能、傳感技術、顯示技術、網(wǎng)絡并行處理等技術的最新發(fā)展成果，是一種由計算機技術輔助生成的高技術模擬系統(tǒng)。計算機生成逼真的三維視、聽、嗅覺等感覺，使人作為參與者通過適當裝置，自然地對虛擬世界進行體驗和交互，創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間。

如今，虛擬技術已被運用到城市規(guī)劃、醫(yī)學、軍事航天、教育、室內(nèi)設計、文物古跡、三維游戲等多個領域，其在教育領域的應用和研究尤其為人們所關注。目前，虛擬現(xiàn)實在教育中的應用主要有虛擬現(xiàn)實校園、虛擬現(xiàn)實實驗、虛擬現(xiàn)實角色扮演、虛擬現(xiàn)實技能訓練等。

虛擬實驗室與學習環(huán)境具有實體實驗室和傳統(tǒng)課堂所沒有的優(yōu)勢：①節(jié)省教育經(jīng)費?？梢杂行Ы鉀Q因學校條件限制而無法購買實驗器材的情況。利用虛擬的實驗室既不耗材也不受條件限制；②規(guī)避風險。虛擬實驗環(huán)境中，學生可以放心地去做一些具有危險性的實驗。例如，虛擬化學實驗，可以避免化學反應所產(chǎn)生的的燃燒、爆炸等潛在危險；③交互性好。學習者可以采用多種交互手段如語言、手勢、數(shù)據(jù)手套及觸覺等與虛擬環(huán)境交流信息，并得到實時反饋；④可重復性。學生可以不厭其煩地反復練習，直至掌握操作技能為止。

3 虛擬培訓系統(tǒng)的設計

3.1 場景設計

建構主義學習理論指出，教學設計不僅要考慮教學目標分析，還要考慮有利于學生建構意義的情境，并把情境創(chuàng)設看作是教學設計的最重要內(nèi)容之一。因此多媒體教室場景的設計非常重要。

本案例通過對比不同類型的多媒體教室，參照國外多媒體教室風格，把場景分為三個區(qū)域，教學區(qū)、討論區(qū)、休息區(qū)（如圖1所示）。教學區(qū)類似于傳統(tǒng)教室，包含黑板、講臺、控制臺、電子白板、學生桌椅，該區(qū)域用來培訓教師如何使用多媒體控制臺和電子白板等設備。討論區(qū)包含各種形狀的桌椅，桌椅可以隨意拼接，給學生提供一個輕松愉悅的氛圍。休息區(qū)包含飲水機、打印機、書架、交互式電子白板。該區(qū)域給學生提供了一個自由的休息空間。討論區(qū)、休息區(qū)是對未來教室的設想，教學應該是以學生為中心的，因此在教學環(huán)境的設計上更應該注重學生活動的便利性。

圖1

3.2  VRP交互設計

（1）導航圖設計

在VR場景中漫游時,學習者需要知道自己漫游到場景中什么位置，有時還需要隨時變換位置對場景進行適時瀏覽。這就需要借助一個實時導航來幫助學習者找到自己想要到的地方。本系統(tǒng)中，通過點擊界面左邊的“顯示或隱藏導航圖”按鈕，來控制導航圖的顯示與隱藏。導航圖中箭頭的方向就是游覽者所面對的方向。如圖2所示。

（2）多媒體控制臺功能面板的設計

本系統(tǒng)中多媒體控制臺的功能按鈕以二維界面的形式顯示在屏幕上，通過單擊屏幕左面“顯示或隱藏面板”來調出二維的多媒體控制臺上功能按鈕面板。學習者可以通過鼠標單擊來模擬真實教室中多媒體控制臺的使用，實現(xiàn)系統(tǒng)開啟、投影儀開啟、幕布下降、窗簾下降等操作。如圖2所示。

圖2

（3）動畫漫游設計

瀏覽者可以通過點擊“整體漫游”或者“自主漫游”來切換對場景的漫游方式。“整體漫游”是對整個場景進行360度環(huán)繞，使學習者對整個教室場景進行游覽?！白灾髀巍笔且缘谝蝗朔Q的視角對整個場景進行游覽，使學習者沉浸在整個環(huán)境中。

（4）視音頻交互設計

視頻系統(tǒng)中，本案例插入了多個培訓視頻，內(nèi)容包括交互式電子白板的使用教學、多媒體課件的設計原則和技巧的教學視頻。當學習者走近交互式電子白板時，可以觸發(fā)講授交互式電子白板使用方法的視頻開始播放。當超出觸發(fā)距離時，視頻停止播放。通過學習本視頻，學習者可以進一步了解交互式電子白板的功能，進而應用于教學，提高教學質量。當鼠標點擊界面左欄中 “視頻教程”按鈕時，會出現(xiàn)三節(jié)講解多媒體課件的設計原則和技巧的視頻，通過學習該視頻，使學習者了解多媒體的設計原則和技巧，掌握如何根據(jù)教學對象和教學內(nèi)容來設計教學課件以及制作課件時需要注意哪些事項。

音頻系統(tǒng)中，本案例包含背景音樂和解說語音兩部分。學習者可以根據(jù)自己的喜好來控制背景音樂的播放、停止和音量大小。語音解說主要是講解電子白板的使用以及多媒體使用原則和技巧的配音。

4 虛擬多媒體教室交互系統(tǒng)的具體實現(xiàn)及關鍵技術

4.1 實現(xiàn)流程、使用的工具以及每個流程中的主要工作（如下表所示）

4.2 制作模型時應注意模型面數(shù)和個數(shù)的優(yōu)化

（1）模型面數(shù)的優(yōu)化：在保持模型基本形狀的同時，盡可能地減少模型段數(shù)；在保持基本瀏覽效果的同時，多使用面片建模代替實體三維模型，如植物、窗簾、門等用面片模型代替實體三維模型仍然能保持基本瀏覽效果；刪除在瀏覽展示中看不到的面，如底面、模型之間相交面。

（2）模型個數(shù)的優(yōu)化：在3D Max中需要將相同材質的模型附加，合并為一個模型。因為模型個數(shù)的多少不僅影響場景烘焙時的速度而且影響VRP啟動速度快慢。

4.3 貼圖的制作

需要手動展開UV坐標時，要把使用相同貼圖的UV面塊疊放到一起；需要突出細節(jié)的部分，要盡可能地放大其UV；不需要精細表現(xiàn)的部分，可以縮小其UV；然后將它們緊湊地排列在UV框中，提高貼圖的利用率。將UV坐標信息輸出到Photoshop中繪制貼圖，最終再將繪制好的貼圖賦予模型。

4.4 VRP交互模塊的實現(xiàn)

第9篇：人工智能案例教學設計范文

【關鍵詞】微課；電工實驗；教學設計

1微課產(chǎn)生的背景

近幾年，隨著4G網(wǎng)絡的普及、通信設備的人工智能化，傳統(tǒng)的媒介傳播方式發(fā)生了翻天覆地的變化，涌現(xiàn)出許多實時通訊軟件和新媒體，如微信、微電影、微博等。這些新媒介的產(chǎn)生，標志著微時代的來臨。在微時代下，傳統(tǒng)的教學模式無法滿足學生個性化學習的需求?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》明確指出：信息技術對教育發(fā)展將產(chǎn)生革命性的影響，必須予以高度重視。而要加快教育信息化進程，加強優(yōu)質教育資源開發(fā)與應用，促進教學內(nèi)容和方法的改革是關鍵。[1]微課就是在這樣的環(huán)境下孕育而生的。微課是指按照新課程標準及教學實踐要求，以教學視頻為主要載體，反映教師在課堂教學中針對某個知識點或教學環(huán)節(jié)而開展的教與學活動的各種教學資源有機組合。[2]從另一角度看，微課可看作是教育信息化從應用階段向融合階段過渡的典型代表，它為信息技術進入課堂、信息技術與課堂的深度融合以及信息技術改變教學方法提供了方式方法，具有重要意義[3]。

2電工實驗在電力專業(yè)中的地位與意義

電工學是高職高專電力類專業(yè)的一門核心的、實踐性較強的專業(yè)基礎課程，是整個電力專業(yè)學習后續(xù)課程的基礎。而電工實驗是電工課程教學的重要環(huán)節(jié)，從實驗過程來看，它是培養(yǎng)學生實驗方法與實踐動手操作的統(tǒng)一；從實驗內(nèi)容上看，它是培養(yǎng)科學思維方式與技能訓練的統(tǒng)一，在培養(yǎng)電力工程技術人員中具有舉足輕重的作用。電工實驗是學生進入大學后接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能的開始，通過電工實驗的學習不僅僅是鞏固和加深電路的基本理論知識，完成知識向能力的轉移，更重要的是通過實踐培養(yǎng)學生的電工實驗基本技能，使學生了解常用電工測量儀表的基本原理，熟練掌握電工儀器儀表的使用方法及注意點，掌握基本的電工測試技術，了解測量誤差和測量數(shù)據(jù)的處理方法，培養(yǎng)學生將電工學與生活、生產(chǎn)實踐相結合，理論聯(lián)系實際的能力，也能提高學生獨立分析問題、解決問題、應用知識綜合設計的能力，為后續(xù)的專業(yè)課程實驗和生產(chǎn)實踐打下堅實的基礎。

3電工實驗教學結合微課教學可行性分析

3.1教學現(xiàn)狀分析

電工實驗是一門理論與實踐相結合的課程，要求學生在掌握電路基本知識的同時，也要具有較強的動手操作能力，學習難度較大。但在高職電力類教學培養(yǎng)計劃中所分配的課時在不斷減少，這就需要教師利用有限的課時組織教學，充分調動學生的主動性和積極性，參與到課程教學中，爭取讓每位學生親手操作、掌握實訓技能。經(jīng)過近幾年的教學成果的反饋和調查，發(fā)現(xiàn)教學中存在以下現(xiàn)象。1）師生之間有效互動不足在實驗教學實踐環(huán)節(jié)中，一般是一、二個老師面對一個班級的同學，每個學生的認知水平、知識體系、實踐技能均不相同，針對同一個實驗項目，每個學生的疑問各不相同。而在有限的課堂時間內(nèi)，老師無法一一回答并解決學生的疑惑，師生之間有效互動不足，對實驗教學的質量和效果產(chǎn)生很大的影響。2）演示實驗操作難以重現(xiàn)實驗的整體過程是一個復雜、抽象的過程。[4]在演示實驗的過程中，教師力求讓整個實驗過程形象直觀地展示在每位學生面前，引導學生觀察及強調實驗中的重點與難點。但是教學過程結束，學生只記得老師的只言片語和部分實驗片段，而整個實驗過程無法在大部分學生的腦海中再現(xiàn)，直接影響到學生自己動手操作環(huán)節(jié)。既浪費并不多的動手實踐機會，也增加教師大量的重復工作。3）教學時間限制了課堂教學的內(nèi)容電工實驗的理論基礎知識涉及范圍廣，而教學時間有限，使得教師難以面面俱到講授全部內(nèi)容，只能有所側重講授重點、難點，學生無法在課堂教學中全面了解該學科知識，長此以往會形成知識漏洞，不利于學生知識體系的構建。

3.2高職學生學情分析

1）學生的知識基礎相差甚大近幾年，高職高專的招生規(guī)模在不斷擴大，學生原有的知識基礎參差不齊，集體授課過程，很難定位授課內(nèi)容的難易度，無法兼顧到每位學生的認知水平，更不能體現(xiàn)因人施教的教學理念。高職高專學生知識基礎的差異性，決定了集中授課方式的不足。既無法滿足基礎好、學習能力強的學生提高專業(yè)水平的需求，也不能激發(fā)和引導基礎較薄弱的學生完成構建系統(tǒng)、完整的知識體系。2）學生自主學習能力有待提高從這幾年的教學經(jīng)歷和對學生學習情況的調研中發(fā)現(xiàn)，我院部分學生的學習主動性不高，對自己的學習要求過低。而且學生的情緒化較強，老師的教學風格和人格魅力在很大程度上影響學生的學習積極性，簡潔、有趣的教學內(nèi)容更能引起學生學習的興趣。

3.3微課在電工實驗教學中的優(yōu)勢

1）微課內(nèi)容精煉，時間短教師根據(jù)課程特點，有效劃分各知識點，經(jīng)過精心設計，錄制成時間短但結構緊湊、邏輯性強的微課。每個微課都只針對一個知識點進行講解，主題突出，學生更能抓住知識的重點，而且微課時間一般在10分鐘之內(nèi)[5]，學生注意力比傳統(tǒng)課堂教學更容易集中。2）資源豐富、滿足學生個性化學習的需求，體現(xiàn)學生主體地位微課的教學資源內(nèi)容豐富，教師可以根據(jù)授課的需要，制作一系列微課來滿足學生課前預習、課后復習及擴展的需求，學生們可以根據(jù)自己的認知水平選擇適合自己的微課進行學習。而且智能手機及平板電腦的普及，移動化、碎片化的學習模式更加符合90后學生個性，微課的出現(xiàn)彌補了課堂教學的不足，有利于學生利用課后時間進行學習，充分調動學生學習積極性，體現(xiàn)學生主體地位。3）觀看方便，一對一教學成為可能微課錄制成功后，學生可在移動終端上觀看，學生們根據(jù)自己的學習情況，可重復或暫停播放。一對一的教學，讓學生全面把握教學內(nèi)容、直觀地觀察實驗現(xiàn)象、仔細地觀看操作步驟。與傳統(tǒng)教學模式相比，微課有許多不可取代的優(yōu)勢。但是微課也不是萬能的，微課的有些優(yōu)勢在一些理論性較強、邏輯推導要求較多的課程中就變成了短板。但是高職院校的教學內(nèi)容相對于本科教學更注重解決實際問題的辦法，而不是搞學術研究。特別是對重視操作過程、培養(yǎng)實驗技能的電工實驗課程來說，微課的優(yōu)勢顯而易見。

4電工實驗的微課教學設計與實施過程

只有準確的定位學習者、針對知識點合理的選題、明確具體的教學目標，這樣才能制作出符合學生認知特點和學習規(guī)律的微課。而合理劃分知識點是制作微課的開始，也是微課教學達到最佳效果的關鍵。我院電工實驗為20學時，按照實驗項目分成：認識實驗、驗證性實驗、設計實驗三大類。表1列出實驗項目和對應的課時。根據(jù)微課的特點，將“電工實驗”課程進行梳理，合理的劃分與整合，重構出相對獨立的知識點。下面以“電工實驗”認識實驗課程中的一個重點難點問題：單相功率表的使用為例，介紹一節(jié)微課完整的教學設計與實施過程。

4.1選題

微課是圍繞一個知識點展開教學的，教師理清知識點在本課程的意義和作用，才能明晰知識點與課程整體邏輯關系，有利于教師把握課程的整體，同時也能讓教師更清晰知識點的地位和價值，有利于教師充分發(fā)揮微課的優(yōu)勢，順利完成微課教學。功率表使用是學生學習電工實驗課程第一個實驗———認識實驗中的項目，它是課程中基礎的、常見的問題，同時也是一個重難點的問題。在后續(xù)的實驗中，例如：線圈參數(shù)的測量實驗、日光燈電路和功率因數(shù)的提高實驗、三相負載功率的測量實驗、變壓器空載實驗和短路實驗中都需要使用單相功率表測量數(shù)據(jù)。在學生學習功率表之前，已經(jīng)學習了電壓表、電流表的使用，會有一部分學生誤認為功率表的使用方法和電壓表、電流表類似，在教師講授的時候不仔細聽講，而在操作的時候不得要領。還有一部分同學在學習功率表使用的實驗中，能熟練使用功率表進行測量，但是實驗過后，沒有進行歸納和整理，以至于在后續(xù)實驗中需要使用功率表時束手無策。綜合考慮到單相功率表在電工實驗中的使用頻率、難度和學生掌握的程度，所以選擇制作功率表使用的微課。它既可以縮短教師上課講解的時間，增加學生動手實踐的機會，又降低教師的重復教學工作，教師可以有更多的時間和精力來組織教學，加強與學生的交流互動。

4.2教學設計

教學設計是根據(jù)教學目標和教學對象，將教學各要素優(yōu)化安排，形成教學方案的過程[6]，因此教學設計是整個微課制作的核心環(huán)節(jié)。好的微課設計能符合學生的認知規(guī)律，教學過程突出重點、突破難點、邏輯周密、條例清晰，能激發(fā)學生學習興趣。4.2.1教學目標及重難點分析在設計“單相功率表使用”的微課前，首先要明確該知識點的教學目標及重難點。本節(jié)微課的教學目標是：1）了解單相功率表的結構和工作原理；2）掌握單相功率表量程選擇；3）熟練掌握單相功率表的正確接線方法；4）能準確地讀出單相功率表的示數(shù)。其中單相功率表正確接線和正確讀數(shù)是本節(jié)微課的重點，正確讀數(shù)是本節(jié)的難點。4.2.2微課教學教案1）微課導入（5s）在微課開始的時候，開門見山、直截了當?shù)倪M入課題：介紹單相功率表的使用。因為微課時間短，切入主題要迅速，這樣才能吸引學生的注意力，讓學生更明白學習的主題。2）介紹單相功率表的結構和工作原理（1min55s）向學生展示單相功率表的實物，介紹單相功率表面板上各端鈕的名稱及作用。接著進一步介紹各端鈕內(nèi)部所連接的元件，最后展示出單相功率表原理結構圖，簡要地介紹一下單相功率表的工作原理。對于高職學生來說，教學的重點在培訓學生的實驗技能。所以在微課設計中，弱化對單相功率表工作原理的分析。而對于電力類專業(yè)的高職學生來說，后續(xù)課程“電能計量”中，有重點分析單相功率表的工作原理，故在本次微課中不過多的深入。3）講解單相功率表量程的選擇方法（1min）從單相功率的公式出發(fā)，講解功率表量程選擇，需要正確選擇電壓、電流的量程之外，還需要注意功率因數(shù)。學生對功率的計算還停留在初高中的層面上，而且在學習單相功率表使用之前，已學過電壓表和電流表量程的選擇，其中沒有涉及功率因數(shù)，學生對此知識產(chǎn)生負遷移，在學習單相功率表時，學生容易先入為主，遺忘功率因數(shù)這個物理量。所以在介紹量程的選擇時，從公式出發(fā)，讓學生先明確功率計算所涉及的物理量有U、I以及，喚起學生注意。4）單相功率表正確的接線方法（重點：3min）從前面介紹的單相功率表面板上各端鈕所接元件出發(fā)，借助電壓表并聯(lián)接入、電流表串聯(lián)接入的前導知識，介紹單相功率表的接線方式。特別強調電流量程變換銅片接法。在學習單相功率表之前，學生已經(jīng)熟練掌握了電壓表、電流表的接線方法，這對學習單相功率表中電壓線圈、電流線圈接線有一定的幫助，可以讓學生更容易掌握單相功率表正確的接線方法。5）單相功率表的讀數(shù)（重點、難點：4min）先簡要回顧電流表和電壓表讀數(shù)的方法，接著介紹單相功率表的讀數(shù)方法，特別強調功率因數(shù)。最后列舉幾個實例，演示正確的讀數(shù)方法。學生已熟悉電壓表和電流表的讀數(shù)方法，很容易掌握單相功率表的讀數(shù)方法，但先前所學知識也容易影響學生對本知識的掌握，忽略功率因數(shù)的影響。所以需要具體例子，讓學生掌握單相功率表讀數(shù)方法。

4.3實施方法

教師根據(jù)微課教案，采用兩種形式的制作方法：錄屏和錄像。先利用手機錄制單相功率表正確接線方法的影像內(nèi)容，然后將這部分影像內(nèi)容與單相功率表的結構和工作原理、單相功率表量程的選擇方法和單相功率表的讀數(shù)內(nèi)容相結合，制作成PPT，利用錄屏軟件，完成教學視頻的錄制。制作完成后，再由專業(yè)人員進行后期的制作。

4.4設計時注意的問題

電工實驗是以電工學為理論依托，不僅理論性強，而且實踐性強。因此，這門課程的教學設計要理論聯(lián)系實際，在講解理論知識同時，適時的列舉工程實際的案例，這樣更能激發(fā)學生的學習興趣。

5結束

微時代的來臨，對傳統(tǒng)教學模式產(chǎn)生很大的沖擊，“兩耳不聞窗外事，一心只讀圣賢書”的時代已經(jīng)過去，不僅僅是學生，教師也要從自我封閉的“象牙塔”中走出，不斷完善自己的專業(yè)知識，堅持自己對微課的獨特理解，踏踏實實地落實到具體學科的微課教學中，成為學生主動學習的領路人。

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