人工智能教學分析精選(九篇)

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第1篇：人工智能教學分析范文

基于4MAT系統(tǒng)模式案例設計

4MAT系統(tǒng)模式又稱為自然學習模式，它是由美國“學習公司”總裁麥卡錫博士在1979年創(chuàng)立的一個新型有效的學習框架。該模式將學習風格與腦科學研究結(jié)合起來，并根據(jù)人們感知和處理信息的方式，形成一種獨特的、順應個性學習需求的教學模式。圖1為學習者以4MAT學習的一個簡單實例。

第一階段，Johnny看到他的哥哥們是騎自行車去學校。他注意看他們是怎樣騎自行車的，騎自行車看上去很容易；第二階段，他請他的哥哥們（騎自行車的專家）展示他是怎樣騎自行車的；第三階段，Johnny騎上自行車，并嘗試騎行，他發(fā)現(xiàn)騎自行車并不像看上去那么容易；第四階段，他調(diào)整了自己，回過來再次嘗試騎自行車。在上述學習過程中，學習者的大腦經(jīng)歷觀察反映、抽象假設、行動試驗、形成具體經(jīng)驗四個階段，即4MAT模式的四個象限，整個學習過程組成一個循環(huán)圓圈。

4MAT模式以關注學習者為出發(fā)點，結(jié)合左右腦的不同特點，將教學分解為八個環(huán)節(jié)（如圖2所示），可較好地為學習者提供有意義的學習內(nèi)容，學生有足夠的練習機會，且可“靈活調(diào)整”學習內(nèi)容，并在這一過程中發(fā)掘所學在生活中的應用價值。高中信息技術課程內(nèi)容大致可分為“動手做、如何做、為何做及做了何”四個方面，與4MAT模式四個象限的特點較切合?，F(xiàn)以高中信息技術必修模塊中“信息的加工與表達――用智能工具處理信息”為主題，進行4MAT模式教學環(huán)節(jié)設計。

1.本課時教學目標。人工智能研究處于信息技術發(fā)展的前沿，它的研究、應用和發(fā)展在一定程度上決定著計算機技術的發(fā)展方向。高中人工智能課程目標的基本點定位在了解和體驗上，讓學生了解信息技術發(fā)展的前沿，體驗若干典型人工智能技術的應用，感受人工智能對學習和生活的影響，激發(fā)對信息技術未來的追求。

2.本課時教學任務?！缎畔⒓庸づc表達》課程標準對應要求：通過部分智能信息處理工具軟件的使用，體驗其基本工作過程，了解其實際應用價值。通過課堂討論、觀看媒體資料、網(wǎng)絡搜索、操作實踐、學習教材等手段，學生能夠：①了解人工智能技術的含義及智能工具的應用范圍；②列舉人工智能技術在社會、生活中的應用實例；③按功能對常見的智能應用進行分類；④在操作實踐活動中，了解智能工具的基本工作原理及其應用價值；⑤樹立辯證思想，客觀看待人工智能技術對社會的影響，培養(yǎng)正確的信息技術運用觀。

3.本課時教學內(nèi)容：①人工智能、模式識別、自然語言理解、機器翻譯；②智能工具的應用范圍；③常見智能工具的操作（“小靈鼠”軟件、OCR軟件、在線翻譯軟件、機器人小I等）；④人工智能對人類生活、社會的影響及存在問題。

4.本課時教學安排見圖3。

①聯(lián)系，即讓學習者將學習內(nèi)容與相關生活經(jīng)驗建立聯(lián)系。設計活動來表明人工智能就在我們身邊以及它與信息技術學科前沿研究的聯(lián)系。活動內(nèi)容：以小組為單位研討我們身邊的人工智能應用例子。通過討論，說明人工智能對人類生活、社會的影響。這個討論有助于讓學生將身邊的經(jīng)驗與學習內(nèi)容聯(lián)系起來。教師提供自主學習資源網(wǎng)站，引導并幫助學生聯(lián)系各人的經(jīng)歷了解人工智能的應用范圍；通過讓學生觀看相關應用視頻，讓他們獲得直觀的感性認識。

②注意，即讓學生注意個人體驗以及與其他同學的經(jīng)驗分享。分析經(jīng)驗，小組討論并將經(jīng)驗繪制成圖表。分小組分享經(jīng)驗并用概念圖示描述人工智能的含義。

③想象，即在向?qū)W生傳授呈現(xiàn)概念時，讓學生先將自己的理解描述出來。整合經(jīng)驗：在學習日記中描述人工智能對你及社會生活環(huán)境的影響。每個學生要在自己的日志中說明某一人工智能應用如何對個人生活和環(huán)境造成影響。

④告知，即由教師告知內(nèi)行知識，學生接受內(nèi)容并進行研究。學習內(nèi)容：教師通過演示文稿介紹圖靈測試及人工智能小故事，幫助學生了解人工智能含義。教師帶領全班學生利用前面活動中獲得的信息，創(chuàng)建人工智能思維導圖，其中要包括人工智能含義、應用領域及它對人類社會產(chǎn)生的正面及負面影響。學生通過看視頻、聽講、課堂討論及小組研究等學習形式學習新知識。思維導圖會逐漸發(fā)展為一個動態(tài)的圖示。學生可隨時添加其他信息和實例。比如，隨著對人工智能技術的深入了解，其他內(nèi)容也可以被添加到思維導圖中，在不斷形成的過程中，學生將學會如何有條理地收集信息。

⑤練習，即讓學生通過練習來學習，以達到對知識、技能的熟練掌握。實踐拼接活動：以“它”怎樣看、“它”如何懂兩組活動，制作設計新的思維導圖。歸納智能工具的工作原理和存在的不足。各小組通過實踐操作智能工具，分享有關知識和體驗，以思維導圖的形式描述模式識別及自然語言理解的工作原理并提出技術改進建議。教師在整個過程中對學生的表現(xiàn)給予反饋和建議。

⑥延伸，即是學生創(chuàng)新的開始，學生對所學的靈活調(diào)整，遷移運用。設計“人工智能會取代人類嗎”游戲中要用的問題。在課堂內(nèi)外以學習小組的形式開展活動收集更多信息。每個小組根據(jù)他們了解的情況設計10個問題，在“人工智能會取代人類嗎”游戲中使用。比如，未來你心中的人工智能是什么樣、機器人具有真正的智能嗎、未來的智能工具將具備怎樣的功能，等等。

⑦提煉，即學生進行自我適應、調(diào)整、修改和評價其學習是否適當。學生復習課堂記錄、個人日志、實踐體驗、互聯(lián)網(wǎng)上學習到的內(nèi)容等，小組完成研究報告，為最后階段做準備。

⑧展現(xiàn)，即讓學生表現(xiàn)自己。幫助學生將所學與更廣泛的知識聯(lián)系起來。設計一個總結(jié)主要觀點的演示文稿（用例子和視覺畫面對人工智能應用作出說明）。為學校設計一個普及人工智能知識的網(wǎng)站。撰寫一份“智能工具應用啟示”的研究的可行性報告，并設計完成一個未來智能工具或提出一個智能應用的想法。

基于Feden-Vogel教學模式的案例設計

普萊斯頓?D?費德恩，羅伯特?M?沃格爾結(jié)合信息加工論，在4MAT系統(tǒng)及教師實踐經(jīng)驗的基礎上，提出了Feden-Vogel教學設計模式。該模式包含三個不同的工具：計劃組織圖、教學計劃模板、教案格式。其教學分五個步驟進行設計：步驟一，引起學生注意并激活先前知識；步驟二，教授陳述性知識，不僅包含課時內(nèi)容，還應涉及一些核心概念等；步驟三，給學生提供足夠的時間和實踐機會，形成程序性知識；步驟四，讓學生運用所學知識解決不同問題，幫助他們以新的或不同的方式運用所學；步驟五，結(jié)束當前教學并啟發(fā)學生關注知識和連續(xù)性，過渡到下一教學主題。在Feden-Vogel模式中，是從步驟二開始教學設計（即在課程目標與學習標準中讓學生學習的陳述性知識），教學實施從步驟一開始?，F(xiàn)仍以高中信息技術必修模塊中“信息加工與表達”為主題，進行Feden-Vogel模式教學設計，課時教學目標與上例同。

1.《用智能工具處理信息》Feden-Vogel計劃組織圖（見圖4）。

2.《用智能工具處理信息》Feden-Vogel教學五步驟設計。

步驟一，呈現(xiàn)先行組織圖，讓學生回顧先前的知識，提問前面幾類信息加工與表達的特征及應用價值。這個練習可以讓學生準備好學習下一個主題，即用智能工具處理信息。讓學生聯(lián)系和此問題相關的現(xiàn)實生活情境：如果你在寫一份研究報告時，需要一本資料書上的三頁內(nèi)容，或者你想通過錄音將你說的話轉(zhuǎn)化成文字時，你將采用什么辦法來完成？向?qū)W生提出這個問題，讓他們設想解決的方案。通過這個問題可以將情境與新主題聯(lián)系在一起。為了幫助學生解決此問題，可展示觸屏手機手寫輸入信息的過程，讓學生上網(wǎng)搜索相關資料。同時為學生提供多種體驗工具軟件（“小靈鼠”軟件、OCR軟件，語音識別軟件等）。

步驟二，播放有關我們身邊人工智能應用的視頻，讓學生上網(wǎng)查找人工智能應用領域及實例。介紹圖靈測試，向?qū)W生提問，人工智能的含義是什么？學生建立人工智能概念圖，并添加智能應用領域及實例。

步驟三，將學生異質(zhì)分組，提出小組體驗計劃。當學生制定好計劃后，就可以開始試著用智能處理工具（模式識別）進行操作實踐。等他們完成體驗后提問學生：識別的準確率高嗎？影響識別率高低的主客觀因素有哪些？接下來，引導學生思考分析模式識別工具處理信息的工作原理，引導他們針對體驗中存在的問題提出改進建議。在建立模式識別思維導圖過程中，通過提問學生生活中或未來還有哪些信息可以通過模式識別來處理，進一步加深學生對相關內(nèi)容的了解。

步驟四，讓全班一起討論在進行模式識別智能工具體驗中的感受。教師使用提問策略來幫助他們進入下一人工智能應用領域：自然語言理解。比如，可以問學生是否能通過工具將一段中文詩詞翻譯成其他語言，或者和機器人聊天時應該怎樣設計智能處理工具。學生討論，形成小組設計報告，并通過上網(wǎng)查找出相關工具軟件名稱。學生選擇教師提供的工具軟件進行體驗操作，總結(jié)出其工作原理及存在的問題。

第2篇：人工智能教學分析范文

美國人工智能水平高，在百余所開展此方面教學的大學中，獨立的人工智能專業(yè)學位并不多，該專業(yè)往往隸屬于計算機科學院或者認知科學院。美國計算機科學學位中心官方網(wǎng)站邀請相關專家，從高校的科研力量、實驗室設備、師資力量、學校資源等方面，對全美高校的人工智能專業(yè)進行了細致的分析，選出了20所在該領域領先的強校。

第1名 田納西大學諾克斯維爾分校

很多人都不知道，田納西大學諾克斯維爾分校是人工智能專業(yè)發(fā)展最快的學校。十年之內(nèi)，該專業(yè)擺脫了當初只有幾名教授的困境，一躍成為美國人工智能領域最具領導力的科研機構(gòu)。

學校的智能系統(tǒng)和機械學習中心成立于2010年，如今已擁有40多名高素質(zhì)科研工作者，其中還包括8名來自國立橡樹嶺研究所（美國能源部所屬的大型國家實驗室）的科研人員，可謂是科研力量雄厚。

該中心為在校學習人工智能的碩士研究生開設了一個獎學金項目，學生可以在學習之余，輔助科研工作者進行深度調(diào)研，其中就包括擔任國立橡樹嶺研究所科研人員的助手。當然，在該中心工作是記學分的，最高可抵12學分，并且能享受獎學金的優(yōu)待，這也算是研究生的一個特別福利。

第2名 華盛頓大學

華盛頓大學位于西雅圖，地理位置優(yōu)越，微軟、亞馬遜、波音等知名企業(yè)都駐扎在此。該校人工智能專業(yè)將科學和藝術相結(jié)合，學生選擇范圍寬廣，他們可以從16個研究方向中挑選一個感興趣的進行學習。

不少研究方向都涉及到跨學科，學生在人工智能的同時，還要從藝術學院、設計和編程學院、交互設計項目選修相關課程。

該校的人工智能專業(yè)教授都屬于明星級別，他們頻繁地出席研討會，他們的名字也時常出現(xiàn)在學術雜志上。

第3名 斯坦福大學

斯坦福大學的人工智能專業(yè)是將學術學位和研究項目結(jié)合最好的學校。本科生的學習課程需要極高的理解力，難度并不低于研究生課程，如電腦生物、言語識別、認知、機械學習等；研究生的學習則更側(cè)重接觸人工智能前沿動態(tài)。許多學生畢業(yè)后都選擇進入斯坦福人工智能實驗室工作。

第4名 喬治亞大學

喬治亞大學富蘭克林藝術與科學學院設立了獨立的人工智能研究機構(gòu)，該校的人工智能研究生階段的課程重在深入研究，讓學生在本科的基礎上得到更多的探索，如學習遺傳算法、邏輯程序設計、認知模型、微電子學等。

第5名 賓夕法尼亞大學

賓夕法尼亞大學是美國大學里唯一提供人工智能雙學位的學校，學生需要同時學習計算機科學和認知科學。該校對學生的要求很高，在錄取時會側(cè)重學生對于人工智能的興趣與熱情，并要求學生有良好的職業(yè)道德，如責任感，責任感關乎專業(yè)度，這代表著學生對科研學習的態(tài)度；如榮譽感和道德感，包括尊重科研學術成果、不剽竊、不抄襲等。

第6名 加利福尼亞大學伯克利分校

加利福尼亞大學伯克利分校的人工智能專業(yè)名為“認知科學里的技術研究”，以研究認知和觀念的計算模型、思想和語言的神經(jīng)基礎為主。該校的人工智能研究非常有名，經(jīng)費十分充足，共有近30名教授和講師致力于研究，探索出六大方向，如概率推理、言語識別等。

第7名 密歇根大學

密歇根大學的人工智能專業(yè)隸屬于文學、科學和藝術學院，因為該校強調(diào)跨學科學習，這意味著學生學習人工智能專業(yè)的同時，還要學習經(jīng)濟學、生物學、心理學、語言學、哲學等。該專業(yè)有10個不同的研究小組，學生可以選擇將人工智能和心理學或哲學相結(jié)合，進而開闊思路，不斷創(chuàng)新。

第8名 伊利諾伊大學香檳分校

伊利諾伊大學香檳分校電力與計算機工程學院設立了人工智能專業(yè)，目的是解決當下人工智能領域所出現(xiàn)的問題。學生需要學習的課程都是以解決問題為導向的，如“運動規(guī)劃與虛擬現(xiàn)實”、“計算機視覺分析”、“神經(jīng)影像”等。

第9名 麻省大學艾默斯特校區(qū)

麻省大學艾默斯特校區(qū)的人工智能專業(yè)從本科、研究生到博士都很受歡迎，學生們通過學習機器學、自然語言過程、嵌入式系統(tǒng)、運算法則等課程，可以發(fā)現(xiàn)自己的興趣點所在，進而參與到研究中。

該校的20多名人工智能專業(yè)教授和講師有一定知名度，他們研究機械學、電腦視覺和認知計算等，同時也為學生提供豐富的研究調(diào)查機會。

第10名 印第安納大學

印第安納大學是美國少數(shù)的將人工智能專業(yè)列為獨立專業(yè)的學校。本科生側(cè)重學習智能化系統(tǒng)工程，倡導“以小見大”，即從小規(guī)模的網(wǎng)絡和移動技術入手，進而研究宏觀的系統(tǒng)工程，這樣的課程包括生物工程、計算機工程、網(wǎng)絡物理系統(tǒng)、分子與納米工程等。研究生則是將技術與創(chuàng)新融合，專注學習以解決問題為導向的人機互動設計。

國家大型科研機構(gòu)比較青睞該校學生，因為在微軟主辦的針對學生的“想象杯”開發(fā)人員設計大賽中，該校學生奪魁的次數(shù)最多。

第11名 俄勒岡州立大學

俄勒岡州立大學的人工智能專業(yè)是全美里最自由的，學生入學時可以選擇多種研究方向，比如其中之一是人機互動，課程包括編程、認知、心理學等，都是幫助學生了解人工智能里“界面”的意義。

第12名 西北大學

西北大學的人工智能專業(yè)共有20門課程供學生選擇，如“自然語言處理”、“知識表現(xiàn)和推理”、“計算機幾何學”等。這里還有一門課程由IBM公司贊助，學生可以用IBM公司開發(fā)出的智能電腦――認知計算系統(tǒng)的代表Watson來制造出下一代人工智能設備。

第13名 羅切斯特大學

在羅切斯特大學，本科生有兩個方向選擇，分別是注重數(shù)據(jù)挖掘和機械視覺的“機械學習和機器人”，注重網(wǎng)絡應用程序的“人機互動與網(wǎng)絡”。研究生的課程包括運算法則、統(tǒng)計語言、認知過程、數(shù)據(jù)挖掘等。該校的教授在人工領域?qū)I(yè)很有名，所以學生的研究機會很多。

第14名 俄亥俄州立大學

俄亥俄州立大學的人工智能專業(yè)有不同的側(cè)重，學生可以選擇研究神經(jīng)式網(wǎng)絡、電腦視覺或其他。人工智能的研究項目也有細分，如應用機器學習，聽覺、言語和語言處理，機器學習理論和認知系統(tǒng)等。該校的人工智能研究實驗室早在1970年成立，如今以研究成果顯著而聲譽良好。

第15名 哈佛大學

哈佛大學的人工智能專業(yè)名為“心智，大腦和行為”，從專業(yè)名就可以看出這是跨學科學習，且學生在畢業(yè)前要完成相關研究。這里的“人工智能研究小組”是一支高水平的師資隊伍，他們在研究人工智能時，結(jié)合了社會計算、計算語言學等方面。

第16名 倫斯勒理工學院

倫斯勒理工學院的人工智能專業(yè)隸屬于認知科學院，這就意味著學生將側(cè)重于學習認知科學，研究人類和動物的思想，“心智與機器”、“機器與計算學習”等課程都較受歡迎。倫斯勒人工智能和推理實驗室很有名，不過，有人開玩笑，這里的教授和學生在研究的過程中，總會有“我們自己也是機器嗎”的困惑。

第17名 哥倫比亞大學

在美國東海岸，哥倫比亞大學的人工智能專業(yè)擁有最完備的實驗室，學生在實驗室里可以感受機器人原理、自然語言處理過程、計算機視覺，還可以操作可穿戴計算機原型和3D圖形工作站，甚至是IBM公司開發(fā)出的機械臂，這些都增加了課程的趣味性。

第18名 普渡大學

普渡大學的人工智能專業(yè)名為“機器智能跟蹤”，隸屬于計算機科學院，課程內(nèi)容包括人工智能、數(shù)據(jù)挖掘、機器學習和機器人研究。該專業(yè)的主要研究領域是機器學習和信息檢索。

第19名 喬治亞州立大學

在喬治亞州立大學，本科生側(cè)重于學習圖形和人機相互作用，研究生偏重于學習數(shù)據(jù)庫和人工智能實際應用。該校最大的優(yōu)勢是人工智能專業(yè)的師資力量十分強大，美國有150多場人工智能專題討論會都是由該校主辦。

第3篇：人工智能教學分析范文

關鍵詞：電氣工程訓練；電工電子技術；應用

引言

我國開展工程教育專業(yè)認證的目的是促進工程教育改革，加強工程教育實踐，進一步提高工程教育的質(zhì)量；建立與注冊工程師制度相銜接的工程教育專業(yè)認證體系；吸引工業(yè)界廣泛參與，進一步密切工程教育與工業(yè)界的聯(lián)系；促進我國工程教育實現(xiàn)國際互認。

一、電氣工程訓練與電工電子技術教學現(xiàn)狀分析

（一）電氣工程訓練現(xiàn)狀

電氣工程訓練在電氣工程的實際教學過程中起著重要的作用。利用電氣工程培訓可以提高學生維護、管理和實際操作相關電氣工程實驗裝置、設備和工程技術的能力，這也是提高學生實踐能力的一個非常重要的途徑。在相關的教學過程中，電氣工程專業(yè)增設實訓課程的主要目的是讓學生接觸到一些實際的環(huán)境，對相關的操作和實驗步驟有一個基本的了解。電氣工程的培訓內(nèi)容一般包括實際操作和電氣電子技術、電氣安全常識等基礎知識。目前電子工程相關的培訓課程安排很不合理，缺乏相關的實踐內(nèi)容，讓學生學以致用。

（二）電工電子技術教學現(xiàn)狀

電工電子技術課程是一門涉及電工電子學基本知識和實踐技能的學科，是高職高專機電類專業(yè)必須掌握的一門專業(yè)基礎課程。電工電子專業(yè)與其他專業(yè)不同，其實踐性比較強，只有多進行實踐教學，才能讓學生更好地掌握所學知識。然而，在實際進行電工電子專業(yè)教學時，大部分教師依然采用傳統(tǒng)講授式的教學方式，即教學模式依然停留在概念講解、列舉實例與做習題三點一線的階段。電工電子專業(yè)理論知識本身比較復雜難懂，用這種傳統(tǒng)講授式的教學方式，學生只能被動性地接收教師所教知識，長時期的學模式下，學生對電工電子的學習積極性也會降低。盡管現(xiàn)階段大部分職業(yè)院校開始利用多媒體設備，播放課件進行電工電子教學，但很多教師由于專業(yè)素養(yǎng)比較低，很少根據(jù)學生的學習情況進行課件制作，多是從網(wǎng)上下載課件進行教學。在這種枯燥乏味的教學氛圍下，學生的創(chuàng)新能力與主動學習積極性難免會出現(xiàn)下降情況。

二、提高電氣工程訓練與電工電子技術教學效果的建議

（一）重視實踐教學，強化能力培養(yǎng)

強化實驗實踐教學，構(gòu)建“實驗教學、綜合實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練”三位一體的實踐教學體系。結(jié)合專業(yè)實際科學設置創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實踐模塊，充分挖掘模塊中的創(chuàng)新思維與創(chuàng)業(yè)能力提升的元素或內(nèi)涵。通過開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐、學科競賽、學術報告、、專利和自主創(chuàng)業(yè)等情況均可折算學分，多修學分可以置換選修課程學分。根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)實際，靈活設計課程見習、畢業(yè)實習（實訓）、社會實踐等活動；充分利用寒暑假時間靈活開展相關實習（實訓）、實踐活動；積極開展校內(nèi)外實踐協(xié)同育人，合作共建專業(yè)、實驗與實訓平臺，推動師資與課程等資源共享；鼓勵同國內(nèi)外知名學校開展學分互認、訪學、第二校園經(jīng)歷等類型多樣的交流學習。

（二）創(chuàng)建智能學習助理，提高學生學習針對性

在電子電工技術教學活動融入人工智能技術，創(chuàng)建互助式智能學習助理。該助理可根據(jù)用戶當前和歷史的學習行為，為用戶自動地提供相適應的學習內(nèi)容的重難、難點，同時實現(xiàn)智能批改、自動答疑等功能。這不僅增加了教學活動的趣味性，更發(fā)揮了學生的主觀能動性。智能學習助理還會對學生的學習態(tài)度和學習行為進行智能分析。智能學習助理要充分運用人工智能技術，依據(jù)學生的課堂表現(xiàn)、作業(yè)情況、實驗操作等模塊做出綜合分析與評估，給學生提出針對性的意見和建議，不斷提高學生的電子電工技術課程學習成績。智能學習助理要類似于“天貓精靈”“小愛音箱”等智能助手，涵蓋電子電工技術課程所需的學習資源，便于學生在學習過程實時搜索查詢。

（三）推進課程改革，強化以學生為中心

以培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求為出發(fā)點，以專業(yè)認證標準為指導，基于社會需求，以倒推的方式設計課程體系和教學內(nèi)容，加強橫向聯(lián)系，跨學科、跨專業(yè)建立基礎平臺課程，開展分層分類教學改革，加強縱向貫通，在不同模塊間開展教學研討。構(gòu)建“課程-能力”關系矩陣，突出課程設置與教學內(nèi)容對畢業(yè)要求達成的支撐作用，課程整合、課程、課程優(yōu)化、課程趨新，解決因人設課、課程內(nèi)容重復、課程內(nèi)容陳舊等問題，形成層層相扣、緊密支撐的課程結(jié)構(gòu)。

（四）以任務驅(qū)動進行教學設計教學設計是為了實現(xiàn)課程的教學目標，依據(jù)課程內(nèi)容、學生特征和環(huán)境條件，將教學諸要素有序安排，確定合適的教學方案的設想和計劃。本課程針對8個不同的項目，依據(jù)行為導向原則，以任務為最小單元，將每個任務按照資料獲取、任務方案設計、任務的實施與測試、任務評價的完整過程進行。職業(yè)院校的學生最大的弱點就是理論基礎薄弱，如何貫徹好職業(yè)教育“實用為主，夠用為度”的原則，是值得深思的。很多職業(yè)項目化課程在設計過程中過度弱化了理論知識的傳授，導致很多學生沒有形成系統(tǒng)的理論知識，無法舉一反三。因此，教學項目設計過程中注重理論教學與實踐教學一體化，匹配本門課程知識能力目標和專業(yè)能力目標。

第4篇：人工智能教學分析范文

    關鍵詞:智能科學與技術;專業(yè);發(fā)展戰(zhàn)略;思考;大聯(lián)合;大發(fā)展

    1現(xiàn)狀分析

    我國的智能科學與技術(Intelligence Science and Technology,IST)專業(yè)創(chuàng)辦至今已有8年歷史了。它從無到有,逐步壯大,現(xiàn)在全國已有近20所大學試辦這個新專業(yè)[1-2]。應該說,智能科學與技術專業(yè)的8年征途并不平坦,開拓者們也為之付出了艱辛和心血。現(xiàn)在,我們至少可以說,智能科學與技術專業(yè)已再不是“嬰兒”,而是“小學生”了。然而,我們需要繼續(xù)努力,上好中學、大學以及研究生課程,邁上專業(yè)建設的新征途,攀登學科建設的新高峰。

    在IST專業(yè)建設上,北京大學信息科學技術學院等起了重要的帶頭作用,中國人工智能學會及其教育工作委員會等工作委員會和專業(yè)委員會發(fā)揮了很好的組織作用[3-4]。他們齊心協(xié)力,默默奉獻,做了大量有目共睹的開創(chuàng)性工作,值得充分肯定。現(xiàn)已有北京大學、首都師范大學、北京郵電大學、南開大學、西安電子科技大學等高校培養(yǎng)出IST專業(yè)的畢業(yè)生。也就是說,我們有了IST專業(yè)的第一代“產(chǎn)品”了。然而,我們的IST專業(yè)還是有些不盡人意之處,特別是發(fā)展速度比預料的要慢,發(fā)展規(guī)模不如預期的大,發(fā)展目標還有待進一步明確。筆者試圖概括我國IST專業(yè)發(fā)展的喜與憂,探討發(fā)展戰(zhàn)略,為IST的專業(yè)建設和學科發(fā)展出謀獻策,供同行討論與參考。

    2喜憂參半

    如上所說,我國IST專業(yè)的發(fā)展既取得可喜成果,又存在某些憂慮,即喜憂參半。下面擬就IST專業(yè)的辦學成績和存在問題進行探討。1主要成績

    歸納起來,8年來,我國IST專業(yè)建設取得的主要成績包括下列各點。

    1) 申報并獲準試辦IST專業(yè),促進信息科學和智能科學的發(fā)展,為國內(nèi)外信息科學學科建設開辟了一個新的增長點。

    2) 在調(diào)查研究和科學分析的基礎上,制定了IST專業(yè)教學大綱和教學計劃,為專業(yè)建設建立了基本框架[5-6]。

    3) 結(jié)合IST的專業(yè)特點和教育發(fā)展要求,初步規(guī)范了IST專業(yè)課程設置,開展專業(yè)建設和課程教學等方面的改革,取得一大批成果[7-8]。

    4) 編寫了一批具有明顯特色的相關教材,為新專業(yè)教學和學科建設提供必要的資源,起到較好的示范和輻射作用[7,9]。許多學校在實驗教學上進行了一些探討,并積累了不少經(jīng)驗,值得推廣與借鑒[10-12]。

    5) 聚集了一群有志于智能科學技術教育的教師,形成了一支熱愛教育、樂于奉獻、熟悉業(yè)務的師資隊伍,為IST專業(yè)的人才培養(yǎng)和學科發(fā)展打下重要基礎。

    6) 經(jīng)常組織本專業(yè)的教育與教學研討會和座談會,進行全國性或校際間的交流,總結(jié)心得體會,共同提高,使IST專業(yè)沿著正確的方向發(fā)展。

    7) 培養(yǎng)出一批基本掌握智能科學技術基礎理論和專門知識,具有從事本專業(yè)工作能力的本科畢業(yè)生,為國家輸送有特色的急需的建設人才。

    8) 為爭取我國智能科學與技術一級學科博士學位授予權(quán)做了大量工作,并取得重要進展,為IST學科的進一步發(fā)展創(chuàng)造重要條件[13]。2瓶頸問題

    概括地說,IST專業(yè)建設和發(fā)展面臨的問題主要涉及如下幾點。

    1) 專業(yè)規(guī)模和發(fā)展速度沒有達到預期結(jié)果,仍停留在“試辦”狀態(tài)。

    到目前為止,全國試辦IST專業(yè)的學校已近20所,已初具規(guī)模,“閃亮登場”。然而,本專業(yè)的規(guī)模和發(fā)展速度不盡人意,離“大發(fā)展”的預期結(jié)果尚有較大差距。

    2) 辦學主體存在一定的局限性,缺乏跨學科大聯(lián)合的氛圍。

    如前所述,北京大學和中國人工智能學會等對IST專業(yè)建設發(fā)揮了重要的帶頭和組織作用。由于IST專業(yè)具有高度跨學科等重要特點,單純依靠某一兩個現(xiàn)有專業(yè)來“派生”和由一兩個學會來“催生”IST新專業(yè),是難以快速發(fā)展和如愿以償?shù)摹，F(xiàn)有專業(yè)或?qū)W會都有一定的局限性,與其他學會間的交流合作也需要有改進之處。

    3) 教學大綱與《國家中長期教育改革和發(fā)展綱要》要求存在差距,有待更新。

    《國家中長期教育改革和發(fā)展綱要》[14](以下簡稱《綱要》)是我國“優(yōu)先發(fā)展教育,建設人力資源強國”的重要戰(zhàn)略部署?！毒V要》中許多新思路是我們以前沒有想過的。IST的教學大綱需要按《綱要》的要求進行大刀闊斧的修訂,力求符合《綱要》精神。

    4) 實驗教學和網(wǎng)絡教學亟待加強。

    在新專業(yè)建設初期,實驗室建設投入經(jīng)費有限,這對開展實驗教學有些不利影響。一些學校的實驗未能滿足IST專業(yè)各課程教學的基本要求。

    5)IST專業(yè)的產(chǎn)學研結(jié)合模式急需探討與建立。

    產(chǎn)學研結(jié)合是高等教育的一項經(jīng)驗?！毒V要》也強調(diào)“創(chuàng)立高校與科研院所、行業(yè)、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機制”對本科生教育的重要性。雖然有許多企事業(yè)行業(yè)適合IST專業(yè)就業(yè),但該專業(yè)不像機電、化工、通信、冶金等專業(yè)那樣有比較對口的實習和就業(yè)企業(yè)。因此,探討與建立IST專業(yè)的產(chǎn)學研結(jié)合模式,也是一項比較艱難的急需解決的問題。

    3發(fā)展策略

    針對上述存在問題,以下特就智能科學與技術專業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略提出若干思考。

    1) 樹立“大智能科學技術”思想,突破單個學會的局限性,通過大聯(lián)合、大合作,實現(xiàn)大團結(jié)、大發(fā)展。

    一個專業(yè)要在全國產(chǎn)生較大影響,發(fā)揮該專業(yè)的特有作用,沒有足夠大的規(guī)模是不行的。例如,自動化、計算機、通信、電子信息等專業(yè),全國有數(shù)以千計的大學開設。我們是否可以設定IST專業(yè)發(fā)展規(guī)模的第一個目標,即爭取在5~10年內(nèi),有50~100所大學開設該專業(yè)?如果能夠?qū)崿F(xiàn)這個目標,IST專業(yè)就走上了“可持續(xù)發(fā)展”的大道。到那時或者更早一些時日,“試辦”也就必然被“正辦”所取代。

    值得指出的是,目前大多數(shù)大學強調(diào)“辦學資源有限”,不大愿意支持申報新的專業(yè),這對IST專業(yè)的發(fā)展也產(chǎn)生一定的負面影響。我校的IST專業(yè)就是經(jīng)過3年努力,才向國家教育部呈交《高等學校增設專業(yè)申請表》的。

    我們需要把圈子搞大些,進行跨學科的大聯(lián)合,集思廣益,合作共贏,謀求IST專業(yè)的發(fā)展大計。基于中國人工智能學會(CAAI)的學科特色,由CAAI牽頭組織申報IST專業(yè)及其一級學科博士學位授予權(quán),是順理成章的。同時,單個學會也有局限性,雖不能說是“勢單力薄”,但力量不如合作的強大。提倡和實現(xiàn)多學會聯(lián)合舉辦智能科學技術教育教學研討會,以及多學科聯(lián)合申報與建設IST專業(yè),將克服原有局限性,并以大聯(lián)合促進大發(fā)展,應視為一種可行策略。在今后的IST辦學過程中,我們需要主動加強與相關學會(含一級學會和二級學會)和高等學校(含重點學校和一般學校)的聯(lián)系與合作,力爭辦好已有的IST專業(yè),創(chuàng)造經(jīng)驗,擴大輻射作用和積極影響,爭取有更多的高校申報與加入IST專業(yè)行列。

    2) 再接再厲申報一級學科博士學位授予權(quán),力爭獲得批準。

    在全國同行及多個學會有代表性的專家建議和支持下,中國人工智能學會及其教育工作委員會積極組織一批有識之士,從事“智能科學與技術”博士學位一級學科授予權(quán)的論證和申報工作,并取得重大進展。由于一些原因,申報工作在最后階段未獲通過與批準,需要大家繼續(xù)努力。“智能科學與技術”博士學位一級學科授予權(quán)的獲得,必將為IST專業(yè)提供更為寬闊的發(fā)展空間,使IST專業(yè)攀登新的高峰。

    3) 申報成立“高等學校智能科學與技術教學指導委員會”,并爭取改“試辦”為“正辦”。

    目前,國家教育部的專業(yè)設置分為“一般”專業(yè)和“試辦”專業(yè)兩種。絕大多數(shù)專業(yè)屬于“一般”專業(yè),只有少數(shù)專業(yè)為“試辦”專業(yè)。顧名思義,“試辦”者為“試驗辦學”,經(jīng)過一定時間的試驗后,成功者就可“轉(zhuǎn)正”為一般專業(yè);不成功者就可能被取消“試辦”資格。當務之急,是要把“試辦”的IST專業(yè)辦好,辦出水平,辦出特色,力爭早日去掉“試辦”帽子。同時,作好必要和充分的準備,盡早向國家教育部申報成立“高等學校智能科學與技術教學指導委員會”,以便得到教育部相關部門的更多指導,并通過“教指委”與兄弟專業(yè)交流,更好地學習兄弟專業(yè)的辦學經(jīng)驗。

第5篇：人工智能教學分析范文

 

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(jié)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)、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(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫管理等內(nèi)容通過翻轉(zhuǎn)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(zhuǎn)課堂教學的應用

 

翻轉(zhuǎn)課堂的基本思路是把傳統(tǒng)的學習過程翻轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)課堂學生學習匯報的結(jié)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(jié)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jié)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(diào)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(zhuǎn)學習的效果和質(zhì)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(zhì)量，如何評價混合式教學的質(zhì)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(jié)

 

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(zhuǎn)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(jié)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6篇：人工智能教學分析范文

關鍵詞:智能儀器;現(xiàn)狀分析;教學改革

智能儀器是測控技術與電子信息工程及相關專業(yè)的一門重要基礎課程,具有較強的實踐性,是一門涉及傳感技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信號分析與處理技術、數(shù)據(jù)通信技術、模式識別技術、可靠抗干擾技術、人工智能及智能控制等多門學科的綜合課程[1]。該課程知識面廣,綜合性強,學習難度大,因此如何通過理論與實踐相結(jié)合的方式促進學生掌握智能儀器的理論知識,通過合理的教學實踐內(nèi)容增強學生的工程實踐意識,培養(yǎng)學生的整機系統(tǒng)分析與設計能力[2],就成為任課教師研究的重要內(nèi)容。筆者對該課程在我院的教學現(xiàn)狀進行了剖析,并結(jié)合教學實踐,對教學工作提出了幾點建議。

1教學現(xiàn)狀分析

自從1995年相關院士提出振興中國儀器儀表工業(yè)的建設,各大高校也加大了對智能儀器課程的建設。如吉林大學早在2002年就申請了國家級精品課程,建立了優(yōu)秀的教師團隊,并培養(yǎng)了大批動手和實踐能力較強的學生,同時與公司建立了良好的合作伙伴關系,加快了知識向產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)化。隨著現(xiàn)代儀器向智能化方向發(fā)展,各大高校紛紛加大了本課程的建設力度,打造精品課程,建立優(yōu)秀教師團隊。

智能儀器是我院測控專業(yè)和電子信息專業(yè)的重要課程之一,屬于本科生高年級課程。受各種因素影響,師生的心中仍認為該課程僅僅是單片機的延伸,教與學仍以傳統(tǒng)教學模式為主,主要表現(xiàn)在以下方面:

1.1課程設置不合理

本課程的目標是使學生在學習電子技術、信號處理、計算機軟硬件等技術和技術前導課程的基礎上建立儀器整機系統(tǒng)的概念,掌握智能儀器軟硬件相結(jié)合的基本工作原理、主要技術和設計方法,結(jié)合實際儀器項目開展系統(tǒng)設計,提高運用所學知識與技術開展綜合設計和創(chuàng)新實踐的能力。

本課程以整個智能儀器信息流向組織教學,要求學生主要掌握以下幾方面的理論內(nèi)容:1)掌握微機內(nèi)嵌式智能儀器和個人計算機儀器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理。2)全面掌握多種類型信號的數(shù)據(jù)采集方法和數(shù)據(jù)處理算法。3)掌握智能儀器外設接口與通信技術的集成化應用。4)全面了解軟硬件設計方法,學習并掌握典型智能儀器模塊化軟件設計方法。5)建立儀器可靠性的概念,掌握智能儀器基本的抗干擾軟硬件技術。6)了解軟測量技術及其模型建立方法。7)對儀器的高級智能化、自動化、網(wǎng)絡化、虛擬化等新發(fā)展有一定了解。

由上可見,該課程涵蓋的內(nèi)容很多,而目前的課時只有32,其中包含8課時的實驗課時。另外除去考試或考查2課時,實際理論課時只有22。要使學生在這么短的時間內(nèi)掌握這門綜合課程的理論,非常困難;老師的教學也顯得非常吃力,有時為了趕課時,只能講一些最基本內(nèi)容,無法展開深入討論與研究。而8課時的實驗教學往往使學生只能完成2～3個最基本的驗證性實驗,根本沒時間進行智能儀器的自行開發(fā)與設計。

另一方面,要掌握這門綜合性課程,學生須具有現(xiàn)代檢測技術與單片機技術等專業(yè)理論知識。但是,現(xiàn)代檢測技術課程與該課程開設在同一學期,部分學生甚至沒有學過單片機,筆者上課時發(fā)現(xiàn)這部分學生根本聽不懂相關章節(jié),大大削弱了學習積極性。

1.2實驗內(nèi)容太少

智能儀器是一門實踐性較強的課程,必須在熟練掌握基本原理和設計方法的基礎上加強動手能力的培養(yǎng)。應該盡量給學生思考的時間和空間,保證學生能夠獨立、順利地完成實驗的設計與調(diào)試工作。

目前,該課程的原理性、驗證性實驗多,設計性、應用性實驗少;內(nèi)容單一的實驗多,綜合性實驗少。由于實驗經(jīng)費十分有限,課程實驗內(nèi)容根據(jù)專業(yè)有所不同。測控專業(yè)的實驗內(nèi)容側(cè)重硬件設計,但是大部分硬件電路實驗仍然是驗證性或基于單片機的小系統(tǒng)設計。而電子信息專業(yè)側(cè)重于基Labview 的虛擬儀器開發(fā)和設計,采用軟件設計儀器,可大大減少硬件耗材的投入。但是完全依賴軟件設計儀器不足以鍛煉學生的實際操作能力,傳統(tǒng)的硬件電路從搭建到整機調(diào)試更具有真實性,更直觀,更有利于培養(yǎng)學生的學習興趣。另一方面,Labview采用圖像化程序設計語言,在僅有的8學時里掌握它并自主開發(fā)一套虛擬儀器很難,所以教師只好讓學生課后自學語言,但即使這樣,大部分學生最后也只能做一些如智能溫度計、簡易示波器和信號發(fā)生器等示例儀器的重現(xiàn)與驗證實驗,根本沒有時間進行智能儀器等綜合性實驗的設計與開發(fā)。

1.3教學方法單一

目前,教師主要使用多媒體進行理論授課,節(jié)省了大量時間,增加了課堂教學信息量,使課堂形象化、生動化,但這種“你授他聽”的單一模式不足以激發(fā)高年級學生的學習興趣。由于課程內(nèi)容多,僅采用課堂教學手段也無法使大部分學生在短時間內(nèi)完成學習。

教學是一個互動過程,只有教與學有機結(jié)合,才能達到最好的教學效果。除了加強課堂教學外,課后的師生溝通也尤為重要。目前,高等教育里的師生溝通非常少,顯然不是理想的課堂。高年級學生面臨找工作與升學等各方面的問題,迫切需要專業(yè)老師給予非常中肯的建議,因此,建立良好的師生關系更有利于學生學習。

2教學改革建議

要辦好一個專業(yè),首先要抓好重點課程建設,打造精品,才能培養(yǎng)優(yōu)秀的專業(yè)人才。為了順應時代的發(fā)展,作為電子信息專業(yè)本科與碩士研究生的重要課程,智能儀器的教學改革勢在必行。筆者根據(jù)多年的教學體會,結(jié)合自身的教學實踐,對該課程的課程設置、實驗內(nèi)容與教學方法提出幾點建議。

2.1課程設置

智能儀器是一門理論性與實踐性都很強的課程,為了使學生能更好地掌握該課程的基本知識和技術,筆者對其課程設置的建議如下:

1) 增加課時,理論課時增加到26,實驗課時為20,總共48課時,其中包括2個機動課時。

2) 增加學分,由現(xiàn)有的2個學分增加到3學分,使學生意識到本課程的重要性。

3) 將現(xiàn)代檢測技術課程提前安排到大學的第6個學期,第7學期開設智能儀器課程。

課程設置是課程建設中的重要內(nèi)容,只有合理的課程設置才能使學生更好地掌握課程內(nèi)容。此外,教學內(nèi)容和教學大綱也要與時俱進,隨著儀器的智能化程度越來越高,教師應在課程中加重智能內(nèi)容的比例,包括專家系統(tǒng)等相關人工智能方面知識。

2.2實驗教學內(nèi)容設計

智能儀器的教學目標是培養(yǎng)學生的智能儀器軟硬件設計能力,實踐教學在整個教學過程中尤其重要[3]。除了增加實驗課時,還應加大以下3個方面的改革:

1) 實驗選題要合理。

智能儀器課程可開設的實驗內(nèi)容非常多,如有源濾波器的設計、A/D與D/A轉(zhuǎn)換器實驗、鍵盤等外設與微處理器接口實驗、雙機通信等實驗等,可多達20個,但因為教學時間和實驗條件所限,不可能每個都開,所以有必要對實驗內(nèi)容進行合理篩選。

按照教學要求,實驗內(nèi)容必須建立在教學大綱的基礎上,盡量接近工程應用實踐,結(jié)合理論課程的教學,不僅應包含部分功能的實現(xiàn),更要注重包括軟件和硬件的完整智能儀器系統(tǒng)設計。在時間和實驗條件可行的前提下,選題要突出課程的重點內(nèi)容,難度適中,如對有源濾波的設計不能只局限于一階,而要根據(jù)具體的應用背景和相關參數(shù)要求設計高階性能穩(wěn)定的濾波器。教師要了解學生的基礎,不再重復單片機課程中的實驗,實驗難度要適當拓寬,結(jié)合具體實訓進行實驗設計。

一般來說,這部分實驗選題帶有基礎性,所以教師應給出實驗目的、實驗內(nèi)容、實驗步驟等。學生做完實驗后,以實驗報告的形式提交實驗結(jié)果。

2) 鼓勵學生自主實踐。

智能儀器實驗屬于高年級學生必修課實驗,學生已具備自主完成實驗的能力。對于系統(tǒng)設計,教師只給出課題,提供基本的設計思想和方法,不提供具體詳細的電路與程序。學生通過查閱有關資料自定設計方案,自行安排、調(diào)試電路及相應的軟件。這不僅使學生更好地鞏固課堂內(nèi)容,還能充分調(diào)動學習積極性,發(fā)揮主觀能動性,有利于提高創(chuàng)新能力。實驗課結(jié)束后,師生應及時總結(jié),對存在的問題進行深一步講解,對有創(chuàng)意的設計進行推廣?，F(xiàn)在的本科生已經(jīng)實行導師負責制,因此可以鼓勵參與項目設計開發(fā)的學生開展自主實踐。筆者一般會為這些學生留出課堂時間,以報告的形式講解自己的開發(fā)設計過程,或現(xiàn)場展示自己的產(chǎn)品。無論是報告者還是在下聽的學生,都非常認真,課堂氣氛非?；钴S。

3) 設計綜合性實踐項目。

給定的實驗選題帶有驗證性,僅完成這些項目是遠遠不夠的。智能儀器注重儀器整機系統(tǒng)的設計,因此設計內(nèi)容應涵蓋從系統(tǒng)頂層到系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行的各個環(huán)節(jié)。對于有些實踐性項目,鼓勵學生首先用Labview進行虛擬儀器的開發(fā)設計,為完成較好的學生提供硬件實驗平臺。筆者一般會在智能儀器設計部分課程結(jié)束后介紹此軟件,讓學生自學,同時給出相應的實踐項目,由學生自行完成設計與仿真,最后以課程設計的形式提交實踐結(jié)果。

2.3教學方法改革

2.3.1充分利用網(wǎng)絡教學手段

我們制作了與教材配套的課件,并依據(jù)智能儀器的最新發(fā)展擴充了配套課件。由于課程知識點較多,學生很難在短時間內(nèi)消化所學內(nèi)容,課后無從復習,所以我們建議采用網(wǎng)絡教學手段,建立教學網(wǎng)站,教師將課件和相關資料上傳到網(wǎng)站,方便學生學習與復習。同時,網(wǎng)站還提供了互動平臺,師生在網(wǎng)上討論、交流、答疑,尤其針對課堂上沒來得及討論的問題,既節(jié)省了時間,又實現(xiàn)了師生之間的互動交流。

2.3.2采用靈活多樣的教學方法

對高年級學生來說,還應在教學方法上多樣化。筆者曾嘗試讓學生自學某些課程內(nèi)容,并給出相應的實踐項目,項目完成優(yōu)勝者上講臺講述自行設計過程。一學期2～3次的教學安排大大激發(fā)了所有學生的興趣,即使沒有做出的學生聽其他人講述時也非常認真。

教師還應運用啟發(fā)式和互動式等多種教學方法,將課堂講述與設計實例緊密結(jié)合、課上引導與課外自學相結(jié)合、學生設計報告與教師點評相結(jié)合,保證有效完成教學任務,實現(xiàn)總體目標。教師應鼓勵學生利用豐富的網(wǎng)絡資源,檢索與本課程相關的資源,可以獲得很好的學習效果。

除此之外,加強與學生的溝通,鼓勵學生多問問題,引導學生思考,為學生留出思考空間等,也是教師應該重視的內(nèi)容。通過溝通,教師可以了解學生的基礎知識,因材施教,作到已學過不重復,能自學的只引導,重點難點問題精講精解。

3結(jié)語

智能儀器的發(fā)展已經(jīng)向虛擬儀器、網(wǎng)絡化儀器和基于知識的高級智能儀器方向發(fā)展,因此智能儀器的教學改革勢在必行。希望本文分析的教學現(xiàn)狀和據(jù)此提出的改革建議能夠?qū)ψx者有所啟示和幫助。

注:本研究獲得國家級項目“智能科學基礎系列課程教學團隊”(2008年)支持。

參考文獻:

[1] 蔡自興. 智能控制原理與應用[M]. 北京:清華大學出版社,2009.

[2] 楊欣榮. 智能儀器原理、設計與發(fā)展[M]. 長沙:中南大學出版社,2003.

[3] 凌振寶,林君,邱春玲. 智能儀器課程實驗內(nèi)容改革的實踐與探索[J]. 實驗技術與管理,2004,21(1):128-140.

Exploration of Intelligent Instrument Course Teaching

LIU Xian-ru

(Institute of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)

第7篇：人工智能教學分析范文

一、創(chuàng)新數(shù)字管理工具：著眼常規(guī)，夯實德育根基

常規(guī)工作是德育的根基?；ヂ?lián)網(wǎng)的崛起，打破時空限制、加速信息流轉(zhuǎn)速度、外顯跟蹤事項進度等給德育常規(guī)工作帶來極大的便利。1.梳理部門職能，科學分工根據(jù)學校德育部門具體情況及實際需要，我校對學校德育工作進行重新整合安排，對分管德育的各位教師進行明細分工，設立常規(guī)部、生活部、數(shù)據(jù)部、傳媒部、培訓部、研發(fā)部六個職能部門，搭建德育教學一體化管理平臺，在平臺內(nèi)部建立學生基本信息管理系統(tǒng)、學生操行分管理系統(tǒng)、文明班管理系統(tǒng)、學生成績管理系統(tǒng)、家庭報告書管理系統(tǒng)五大系統(tǒng)，實現(xiàn)德育管理的數(shù)字化，同時將學生操行、活動獲獎、學業(yè)成績、教師評價等信息匯聚一起，為后期數(shù)據(jù)分析提供基礎。2.發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢，加速信息流轉(zhuǎn)德育常規(guī)信息具有較強的時效性，學校利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，加速信息記錄、反饋、跟進，在最短的時間內(nèi)，將每一項常規(guī)信息送至班主任那里并讓其跟進。精準的學生坐標是確保數(shù)據(jù)信息正確有效的前提，我校實行學生宿舍坐標與課室坐標管理兩套體系，確保各項常規(guī)反饋精確到個體；操行管理系統(tǒng)全時段監(jiān)控學生操行分的等級，并即時發(fā)送“到線”學生跟進消息，協(xié)助班主任及時有效地進行個體跟進教育；文明班管理系統(tǒng)匯總?cè)嗝恳晃粚W生各項操行表現(xiàn)含各類加扣分項目，為班主任營造集體輿論導向提供有力支撐；學生成績管理系統(tǒng)記錄學生入學成績和各階段檢測成績，全面記錄學生在校成績動態(tài)，為教師指導學生“自我剖析、自擬計劃、自我監(jiān)督、自我成長”提供參考數(shù)據(jù)；家庭報告書管理系統(tǒng)將為家長提供學生在校某個階段的學習生活報告，可選擇某幾次成績、學生操行、教師評語等作為報告數(shù)據(jù)內(nèi)容。此外，學校還將德育教學一體化管理平臺對接學校公眾號，方便家長使用移動設備查詢學生在校期間學習生活的詳細表現(xiàn)，凝聚家庭教育力量，實現(xiàn)家校有效互動。3.引入智能數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化教育效果谷歌Alphago的勝利讓我們再一次看到人工智能的威力，同時也讓我們思考如何將智能數(shù)據(jù)分析引入教育，優(yōu)化教育效果。德育教學一體化管理平臺匯聚了學生海量的數(shù)據(jù)，涵蓋了學生操行、學業(yè)成績、活動獲獎、教師評語、家長評價等，引入智能數(shù)據(jù)分析連接最前沿的教育學、心理學等理論支撐下的專業(yè)教育指引，可以分別在個體分析報告和集體分析報告中為班主任提供相似教育案例和方法指導，讓班主任的工作更加科學高效。

二、升級互動分享平臺：助力科研，提升德育實效

班主任自主成長模式是我校德育科研工作的主要策略，通過專家引領、團隊科研、交流反思、自主修煉等四大措施，引導班主任在學習中進步、在實踐科研中成長。學校將這一模式融入到教師互動分享平臺——禮山師說。1.班主任頻道：讓優(yōu)秀班主任以群體的形式出現(xiàn)班主任頻道是班主任學習、交流、分享的平臺，也是一個展示自我的空間。教師可以了解最前沿的教育資訊、向優(yōu)秀的同行、跨界的教育精英學習等；交流身邊的鮮活案例、分享教育實踐沉淀下來的智慧。頻道中優(yōu)秀的案例、有效的教育方式方法等將被引入德育教學一體化管理平臺，為教育同行提供有效參考。2.家校頻道：讓家長成為教育的專業(yè)助手學生的成長需要學校教育和家庭教育的融合，產(chǎn)生1+1>2的教育效果。我校在互動分享平臺“禮山師說”上開設家校頻道，倡導家校交流。班主任主動反饋學生在校情況，并推送相關教育方法指引，讓家長成為教育的專業(yè)助手；家長主動學習，積極配合學校老師，聯(lián)合幫助學生健康成長。

三、優(yōu)化德育數(shù)字資源：關注課堂，拓寬德育途徑

第8篇：人工智能教學分析范文

[關鍵詞]信息化排課系統(tǒng) 高職院校

一、引言

教務系統(tǒng)的排課問題是典型的多類資源組合優(yōu)化問題，它是針對有限的師資、教學場地及教學時間資源，為達成最佳教學目標而進行的綜合有效規(guī)劃，通俗地講即安排適當?shù)慕淌摇⒔處熢谇‘數(shù)臅r間完成學校的全部教學任務。一般而言，在教師講授課程、班級及各門課程的課時數(shù)量確定的前提下，排課必須滿足下述基本要求：教學場地要滿足教學任務的條件需求；同一教學班級、教學場地及教師，在同一時間均只能進行一次教學安排。此外，課程安排還必須遵從教育教學的客觀規(guī)律，使所有教學任務在盡可能科學的時間進行。為此，還必須根據(jù)下列因素對課表做出優(yōu)化：各門課程安排在最適宜的授課時間；同一課程的教學時間間隔必須合理；各個班級、教師乃至學校整體的課程密度盡可能平均等。由于目前許多高校存在合班課、選修課及教學資源不足的現(xiàn)實，排課問題變得更為復雜。

如果課表依靠人工生成，那排課人員的工作量十分巨大，因此我們必須找到一種能自動按規(guī)則和約束條件生成課表的方法。計算機和現(xiàn)代網(wǎng)絡技術為特征的現(xiàn)代信息技術極大地促進了高校的發(fā)展，現(xiàn)行的教育模式和方法面臨著前所未有的挑戰(zhàn)?；赪EB的網(wǎng)絡課表作為一種新的教務管理形式具有非常重要的現(xiàn)實意義和廣闊的發(fā)展前景。它給使用者提供了極大的方便，教師和學生能通過網(wǎng)絡獲得最新信息。

二、高職院校排課流程

高職校的排課問題有如下特點：課程可以是小班教學也可以是不同專業(yè)合班；同一個教師可以講授多門不同的課程；每次授課節(jié)次為連續(xù)的2節(jié)或3節(jié)；學生上課的教室不固定，排課階段基本分為階段1：下發(fā)教學計劃。學校將教學計劃下發(fā)到各開課學院(系)，下發(fā)的數(shù)據(jù)是課程信息和計劃學生人數(shù)信息。階段2：落實教學任務。各學院(系)根據(jù)自身的資源情況和教師情況確定任課教師名單和開課情況等信息。此處的班級不是行政班，而是根據(jù)專業(yè)和課程等因素拆分出的學生集。階段2結(jié)束后，各學院向?qū)W校返回(課程，教師，班級)信息。階段3：安排上課時間。這一階段包括校院兩級排課，但只安排課程的上課時間，不考慮地點問題。這一階段結(jié)束后，生成每個專業(yè)的推薦課表，推薦課表是以下信息的集合：(課程，教師班級，時間)。階段4：安排上課地點。由學校統(tǒng)一安排全部課程的授課地點。階段3和4分離的目的是充分合理利用教室資源。相對于其他約束條件，可用教室資源通?？梢哉J為是足夠的。

三、排課的約束條件

排課過程需要滿足的約束條件包括兩個方面：

第一方面必須滿足的硬件約束條件

(1)教師不沖突，同一位教師在同一時間只能帶一門課程；

(2)課表不沖突，同一張課表在同一時間只能有一門課程；

(3)合班課程不沖突.合班班級必須同時參加合班課程；

(4)資源限制，教師可用時段有限；教室資源有限；

(5)學時要求，每門課必須達到規(guī)定的學時(學分)要求。

第二方面應盡量予以滿足的軟約束條件，使課表更為人性化

(1)時段要求：根據(jù)課程特點和學時要求，不同課程的時段要求不同。例如基礎課、理論課、專業(yè)課盡量排上午，選修課盡量排下午；每次授課學時不超過3學時，若每周需排2次課，應隔天。

(2)教師課表的連續(xù)性要求：大多數(shù)教師希望集中、連續(xù)授課，因此每天每個教師授課節(jié)次應盡量緊湊，中間無空課時。

(3)班級課表的分散性要求：考慮到學生的接受度，學生的課表應盡量平均分散在每周的五天。

根據(jù)排課經(jīng)驗和高校的實際情況，我們對排課問題做以下假設和簡化：

(1)教室資源足夠。可用教室資源通常遠遠大于教師和可用時段，在排課算法設計中暫不考慮教室資源。

(2)將每天的13節(jié)課分為5個時段。

(3)不考慮學生課表的分散度要求。由于選課制度的實行，學生可以一定程度上自主調(diào)節(jié)學習計劃和課表。因此，學生每周的課時數(shù)大致是均勻分散的。

(4)不考慮教師調(diào)整及合班調(diào)整情況。人工排課過程中，可以對階段2的個別不合理操作進行調(diào)整，還可以互換兩個教師所帶的班級。

四、搭建信息平臺，整合排課環(huán)節(jié)

計算機排課系統(tǒng)作為網(wǎng)絡科學新技術功能模塊之一，系統(tǒng)要滿足以下幾個基本條件：操作簡單，排好的課表通過網(wǎng)頁形式可直接查詢和打?。辉O置簡單：流程合理，界面清晰，管理人員可快速對系統(tǒng)進行設置及初始化；功能實用：可以方便地對固定課、無課、共用公共場地、教師活動安排等進行設置；排課靈活：手工排課，自動排課可交替實施，課表調(diào)整自動判斷是否滿足已設條件等；調(diào)課方便：在管理員的允許下，教師之間可以實現(xiàn)相互調(diào)課，優(yōu)化掃描結(jié)果；多種方法信息輸出：通過IE直接預覽、打印輸出班級課表、教師課表和總課程表等；數(shù)據(jù)安全：數(shù)據(jù)能自動定期備份，手工備份及恢復。

由于這是基于計算機的自動排課系統(tǒng)，因此在實現(xiàn)排課及查詢的基本功能外還要著重考慮系統(tǒng)的安全性問題，以避免受到人為的攻擊與破壞。計算機排課是系統(tǒng)自動調(diào)用數(shù)據(jù)庫收集的信息然后利用設定的約束條件和算法進行排課。整個課表生成過程以計算機自動生成為主，手工調(diào)整為輔的形式產(chǎn)生。排課問題實質(zhì)上是課程、班級、教室、教師、時間這五維關系的沖突問題，要合理的解決這個問題就要結(jié)合之前提到的一些基本原則以及排課的一些基本要求。由于排課管理員不能完全了解每位教師的實際情況，使安排的上課時間與教師個人在學習上或生活中的時間發(fā)生沖突，造成今后頻繁的調(diào)課操作，即增加了工作量。因此可以設計一個信息采集的接口，使整個系統(tǒng)更加人性化。

五、結(jié)論

隨著各校辦學規(guī)模的擴大及各種軟、硬設施的不斷變化，學校排課工作變得越來越復雜，人工排課已經(jīng)不能適應學校的發(fā)展，而現(xiàn)代計算機技術則將原本繁瑣而又復雜的排課工作變得簡單與高效。本文討論了高職院校課表問題的要求和難點，在分析現(xiàn)有各種排課算法的優(yōu)缺點和排課基本流程要求的基礎上，結(jié)合排課的實踐，提出了計算機排課方案，適應了高校的進一步發(fā)展。

參考文獻：

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[3]王曉東.計算機算法設計與分析.北京電子工業(yè)出版社，2004.

第9篇：人工智能教學分析范文

關鍵詞：遺傳算法 自動排課 VB SQL

中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）10-0131-02

課程表的編排是一個涉及多種因素的組合規(guī)劃問題，它要保證在課程安排中教師、學生、教室不能產(chǎn)生沖突（所謂沖突，就是將需上不同課程的兩個或多個班安排在了同一時間、同一教室，或為同一教師在同一時間段安排了多門課程等情況），并且要滿足教師的要求和資源限制等約束條件。而使用計算機進行排課能夠快速地得到滿足約束條件的可行結(jié)果，具有排課時間短、省人力和質(zhì)量高的優(yōu)點，進而使教務人員從繁雜的排課任務中解脫出來。

1 遺傳算法

遺傳算法是一類借鑒生物界的進化規(guī)律（適者生存，優(yōu)勝劣汰遺傳機制）演化而來的隨機化搜索方法。也是計算機科學人工智能領域中用于解決最優(yōu)化的一種搜索啟發(fā)式算法。因此，采用具有智能型和并行性的遺傳算法，來對排課問題進行求解，是一個比較明智的選擇。

2 排課約束條件分析

編排課表牽涉的因素很多，包括時間、課程、教室、校區(qū)、院系、班級、教師等。但都要遵循一個原則，那就是：課表要有利于教學設備的充分利用，要符合教學規(guī)律。將這個原則進行細化、清晰化，可以歸納為以下6項硬約束和6項軟約束：

硬約束：（1）同一班級在同一時間只能安排一門課程；（2）同一教師在同一時間只能安排一門課程；（3）同一教室在同一時間只能安排一門課程；（4）教室總數(shù)要大于同一時間安排的課程總數(shù)；（5）教室容量必須大于上課學生人數(shù)；（6）課程要安排在它需要的類型教室中。

軟約束：（1）優(yōu)先安排全校公共基礎課；（2）一周內(nèi)課次多于2次以上的課程，在時間安排上要求盡量隔天安排；（3）較難課程應安排在上午第一節(jié)或下午第一節(jié)；（4）體育課后盡量避免直接排課；（5）教師一天的授課活動盡量安排在同一校區(qū)，有效地解決跨校區(qū)問題； （6）同一門課程盡量安排在固定的教室。

3 排課問題的數(shù)學分析

首先需要將排課中的主要元素用數(shù)學的符號的方法來表示出來。

在排課問題中某學院某學期課表的數(shù)據(jù)模型就是的組合。在自動排課前，需要進行班級課程設置、班級課程任課教師設置，這些設置就是為了確定、、三者的關系。設定好它們的就得到了要進行排課的任務，每一個排課任務就對應一個的組合。自動排課的處理過程就是在滿足約束的條件下確定每個任務對應的組合在一周內(nèi)與剩下的兩個元素和如何進行組合。下面用數(shù)學的方法來分析排課的約束條件：

對于硬性約束條件1～3，用數(shù)學來表示就是、、的組合是唯一的，有且只能有一個。

對于硬性約束條件4，用數(shù)學來表示就是對于任意的時間片，教室總數(shù)r大于組合的數(shù)量。

對于硬性約束條件5，用數(shù)學來表示就是對于任意的組合，教室容量必須大于班級的人數(shù)。

對于硬性約束條件6，用數(shù)學來表示就是對于任意的課表組合，課程所要求的教室類型必須與教室的類型一致。

而針對于軟性約束條件1～6，用數(shù)學來表示就是排課任務具有較高的優(yōu)先級，要優(yōu)先進行安排；在一周內(nèi)的次數(shù)大于2時，在組合成時，每次的盡量不同；任意的課表組合，如果課程是較難的課程時，的節(jié)次n最好是1或3；課表組合，如果課程是體育課時，的節(jié)次為，則最好不要再出現(xiàn)為的課表組合；對于相同的排課任務，如果班級Cy是屬于不同校區(qū)的，每次的盡量不同；排課任務在一周內(nèi)的次數(shù)大于2時，在組合成時，每次的盡量相同。

4 遺傳算法設計

遺傳算法以一種群體中的所有個體為對象，并利用隨機化技術指導對一個被編碼的參數(shù)空間進行高效搜索，是一種通過模擬自然進化過程搜索最優(yōu)解的方法。系統(tǒng)進行排課時，具體算法描述如下：

4.1 編碼

一條染色體中應包含所有排課DNA分子，每個排課DNA分子又包含班級課程信息、教師信息、教室信息和時間信息，以及院系和學期信息。由于院系和學期在處理中是提前設定好的，在每次處理時都是一個給定的值，所以在染色體中可以不考慮他們。在前面的數(shù)學分析中我們將課表組合表示為，這里將拆分為MN，則可將染色體表示為。、、、都用他們所對應的字段Id的值來表示。M表示星期，N表示每天課節(jié)數(shù)。

4.2 初始種群

采用系統(tǒng)的隨機數(shù)，生成初始種群。在前面的數(shù)學分析中我們將排課任務表示為，在進行排課時初始化種群中的個體就是用隨機函數(shù)生成染色體中的的組合。

4.3 確定適應度

確定適應度，首先對一條染色體中的每個DNA分子計算適應度，然后計算一條染色體中所有DNA分子適應度之和，將該值作為個體適應度。排課系統(tǒng)中適應度與排課約束中歸納的6條硬性約束和6條軟性約束對應。其中最主要的有檢測班級、教師和教室三者的時間沖突。所有的約束條件的滿足情況就是對應的適應度。而且對于硬性約束條件，系統(tǒng)要求必須滿足，這也就對應的要求個體的適應度必須達到硬性約束對適應度的要求。

4.4 選擇運算和變異運算

選擇運算和變異運算是排課系統(tǒng)生成下一代種群的方式和方法，通過有限次的選擇運算和變異運算找到最優(yōu)解。

4.5 排課處理流程圖（圖2）

參考文獻

[1]于國莉.基于遺傳算法的排課問題的研究[D].河北工業(yè)大學，2007.

[2]姚建波.基于遺傳算法的排課問題的研究[D].貴州大學，2008.

[3]張偉，李守智，高峰等.幾種智能最優(yōu)化算法的比較研究[J] .Proceedings of the 24thChinese Control Conference，Guangzhou，P.R.China July 15-18，2005：1316-1320.