人工智能在教学中的应用与实现

人工智能在教学中的应用与实现（精选11篇）

人工智能在教学中的应用与实现 篇1

人工智能在教学中的应用与实现

随着现代科技的飞速发展，多媒体计算机在教育领域得到了广泛应用，并对教育、教学过程产生着深刻影响。为了使教学改革能与之相适应，需要引入先进的教学手段，而使用计算机辅助教学系统(Computer Aided Instruction, CAI)可以提供理想的教学环境，容易激发学习者的学习积极性和主动性，从而显著提高教学效果。多媒体技术的日益发展以及与其它领先技术的结合，必然促进CAI的进一步发展。人工智能(Artificial Intelligence, AI)是20世纪50年代中期兴起的一门新兴边缘科学，它既是计算机科学的一个分支，又是计算机科学、控制论、信息论、语言学、神经生理学、心理学、数学、哲学等多种学科相互渗透而发展起来的综合性学科。人工智能又称为智能模拟，是用计算机系统模仿人类的感知、思维、推理等思维活动。它研究和应用的领域包括模式识别、自然语言理解与生成、专家系统、自动程序设计、定理证明、联想与思维的机理、数据智能检索等。例如，用计算机模拟人脑的部分功能进行学习、推理、联想和决策；模拟医生给病人诊病的医疗诊断专家系统；机械手与机器人的研究和应用等。本文针对CAI的发展前景，重点论述人工智能技术对CAI，尤其是对智能化CAI产生的重大影响，并通过一个实例说明实现的思路与设想。计算机辅助教学系统及其现状 1 计算机辅助教学系统

计算机辅助教学(CAI)即利用计算机代替教师进行教学，把教学内容编成各种“课件”，学习者可以根据自己的程度选择不同的内容进行学习，从而使教学内容多样化、形象化，便于因材施教。如各种教学软件、试题库、专家系统等。CAI无论是在普通教育、高等教育还是在继续教育中都扮演着重要的角色。在国外，CAI课件已经广泛应用于学校和家庭中，并收到了很好的效果。在我国，尽管CAI的研究起步较晚，但发展很快，自上世纪80年代起，已有一批实力雄厚的高等院校把CAI的发展列为重点研究课题。2 计算机辅助教学的现状

CAI的实现需要应用AI技术及编制复杂的程序，如自然语言理解、知识表示、推理方法等，一些AI技术的特殊应用成果，如代数说明、符号合成、医疗诊断及理论证明等均被应用于CAI系统，以提高其智能性和实用性。

早期绝大多数CAI课件大都使用决策理论和随机学习的模式，它极大地简化了学习过程的表达形式。例如早期的地质教学系统(SCHOCAR)等。后来，随着人工智能技术的发展，CAI系统中添加了学生的学习行为及训练策略，同时AI技术被应用于建立学习顾问模块(存放所要教课程的问题和技能)。这种方法能控制训练策略并给出适合学生的学习内容。目前为了获取对课程知识表示和控制的灵活性和模块性，有些CAI系统还用AI技术来表示训练计划和策略。例如多数程序设计语言的CAI均属此例。

到目前为止，所使用的绝大多数传统的CAI都是将全部教学信息以编程方式预置于课件中，这样的CAI课件一旦制作完成，任何较大的教学改动都会给维护工作带来极大的不便。因此现有的CAI系统面临许多挑战，它主要存在以下几方面的问题。（1）缺乏开放性

不具有开放性是目前CAI课件最大的缺点。使用者无法对课件进行任何修改，只能利用已有资源按设定的路线进行教学。其弊端在于：①

固定内容的局限性使课件的适用面狭窄；② 设定的运行路线使授课缺乏自主性；③ 授课的针对性不强；④ 无法利用新出现的资源在较高起点上进行二次开发。（2）缺乏人机交互能力

现有CAI大多以光盘作为信息的载体，将教材中的内容以多媒体的形式展现出来，教学信息是按预置的教学流程机械式地提供给学习者，学习者使用CAI课件学习是完全被动的。在课堂教学中，一般只能通过教师按预定的课件流程进行操作，无论学生还是教师都不能很好地参与教与学的过程，因此人机交互没有很好地实现。（3）忽视课程本身的特点

各门课程在教学上有不同的要求，但现有课件对于这些不同要求完全不予理会。例如很多课程都要涉及到大量的曲线或曲面，对有些课程来说，将这些曲线或曲面给出一个简单的展示就足够了，而有些课程这样的展示不能达到教学目的的要求。例如：在讲授计算机图形学中各种曲线或曲面的生成算法时，如果能在课件中直接动态地展示这些图形的生成过程，充分发挥计算机辅助教学的优点，无疑会使计算机图形学的教学更具有吸引力，从而大大提高教学效率。

（4）缺乏教师与学生的互动

现有CAI课件在学生自学以及进行操作使用时，如何学习都是学生自己的事。教师不能完全了解学习者的情况，学生在碰到问题时不能向教师求助，师生之间互相封闭，谈不上师生互动，因此课件所起的效果大打折扣。同时由于缺乏网络支持，现有的绝大多数CAI课件都是在单机环境下运行的，它们无法利用网络的优势使知识内容快速更新，当然更无法提供便捷的学习讨论空间、随时随地的师生交流方式以及远程教学实现的条件。（5）缺乏教学策略

在课件的开发过程中实际上离不开教学策略的设计，但课件的制作者往往并未意识到这一点。例如：现有的绝大多数课件都是单一的展播式的，这样的课件制作“精美”，但它不可逆、不能互动。实际上运用课件教学只是手段而不是目的，应该在教学设计理论的指导下讲求课件的实效性，着眼点在于对学生学习新知识、掌握新技术、培养各种能力有帮助，而不是表面上的制作“精美”。（6）缺乏智能性

现有的CAI课件系统不能对不同程度的学生进行有针对性的教育，学生的学习是被动的，不能由系统自动提供助学信息而使学生有选择地学习。对教师而言，其教学不能积极地参与其中，不能根据系统提供的信息按照学生的认知模型为其准备最适合的学习内容，更不能给予不同方式的教学模式与方法，因此不具有智能性。

综上所述，现有的CAI存在许多问题，随着新技术的不断出现，这些问题将使CAI越来越不能适应新的要求。因此以智能CAI为代表的新的计算机辅助教学系统将成为教育技术上需要不断探求、努力实现的发展方向。3 智能化计算机辅助教学系统(ICAI)智能计算机辅助教学系统(Intelligent Computer Aided Instruction, ICAI)以认知学为理论基础，将AI技术应用于CAI，是智能化的CAI。在ICAI系统中，学生的学习可以借助于智能化计算机对大量知识进行选择、判断、处理，使学习内容更有针对性，从而提高学习效果。

教学过程是一个复杂的教与学的思维过程。它需要教师以其专门知识和经验为依据，经过吸收、讲解、推理、示例、综合等多个步骤才能较好地完成。一个教学型专家系统的任务是根据学生的特点、弱点和基础知识，以最适当的教学方案和教学方法对学生进行教学和辅导。因此，从AI的角度看，计算机辅助教学实际上是一个由计算机系统辅助教师进行教学及学生进行学习并得以实现的“专家系统”。因而，在CAI中引人AI思想，即使用专家系统的方法、工具，构建智能CAI(即ICAI)。这样构建成的专家系统的主要特点是具有诊断和调试修改功能、具有良好的人机界面。

在智能CAI中，教学思想、方法、学习内容可用知识形式表示，如何解决知识的形式化表示以及知识的访问与调用问题，是AI的核心技术之一，也是将AI引入教育技术领域中所要面临的一个问题。知识库是实现知识推理与专家系统的基础，可以用知识库作为智能CAI的构建环境，在知识库中，教学内容等的有关知识可以用事实与规则表示，并存储于知识库内。教学与学习过程即是对知识库中的知识进行推理，并最终得出所需结果的过程。由于专家系统主要是由知识库与推理机组成的，因此，它也是智能计算机辅助教学系统的核心技术。

人工智能在教学中的应用与实现 篇2

建筑设备自动化系统 (Building Automation System) 简称 (BAS) 在智能建筑系统中占有绝对重要的位置, 而空调自控系统是 (BAS) 中的重要内容之一, 随着现代化智能建筑的普遍, 空调自控系统完善与升级也越来越得到人们的重视。所以实现空调系统远程监控的方法成为了本文的研究重点。

1.1 空调机组控制

空调机组系统包括新回风阀门驱动器、风管式温湿度传感器、过滤网压差报警开关、防冻报警开关、恒速风机、电动调节阀、配电装置和空调机组控制等硬件, 该系统包括新风、回风和送风。 (1) 机组启停; (2) 风机控制; (3) 温度控制; (4) 湿度控制; (5) 新回风阀门控制; (6) 联锁控制; (7) 报警。

1.2 新风机组控制

新风机组系统主要由新风阀门驱动器、风管式温湿度传感器、过滤网压差报警开关、防冻报警开关、电动调节阀、恒速风机、配电装置和新风机组控制等、硬、件、组成, 该系统包括新风、送风。 (1) 机组启停; (2) 风机控制; (3) 温度控制; (4) 湿度控制; (5) 新风阀门控制; (6) 联锁控制; (7) 报警。

2 空调系统设计

本课题中的暖通空调系统是把工程中常用的系统形式与我院智能建筑实验室的实际系统相结合, 由全空气一次回风系统、风机盘管系统、风冷热泵机组系统和排风兼排烟系统4个子系统组成, 其中风冷热泵机组为一次回风系统, 风机盘管系统提供冷热源;排风排烟系统平时用于换气, 火灾时兼做排烟系统。本文着重介绍一次回风系统, 其组成及原理见图1。

3 空调系统远程监控的主要内容及要求

一次回风空调系统远程监控的主要内容为以下几点。

(1) 机组启停控制。

(2) 冷热工况转换。

(3) 室内温度设定、显示:设定空调房间的设计温度及显示空调房间的实际温度。

(4) 系统运行状态监视:主要显示空调机组 (风机) 、过滤网、二通阀工作状态。

(5) 故障报警:空调机组 (风机) 、过滤网、二通阀故障时发出故障报警信息。

以上内容均要求能够通过互联网和局域网的客户端PC实现远程监控, 其中, 控制内容部分非授权用户不允许控制。

4 远程监控的网络构架及实现方法

4.1 空调系统的控制方法

我院的“智能建筑自动化系统”采用可编程计算机控制器 (Programmable Computer Cont roller-PCC) , 其中暖通空调子系统采用一个PCC分站带4个子系统丛站 (扩展模式) , 一次回风空调系统由其中的一个丛站控制。各分站、丛站之间采用CAN网标准物理接口, 控制网络拓扑图见图2。

本课题中的暖通空调系统构为如图2所示的智能建筑中空调控制系统的基本结构。它采用了树形和总线形混合拓扑结构。该结构具有层次清楚、可靠性高、成本低的优点。在通用的软件平台下, 可以实现各种复杂的控制规律和高级能量调配控制管理, 记录、分析历史运行数据, 预测空调负荷等。它的使用不仅提高了空调系统的管理水平, 还通过利用新的控制技术改变传统的运行方式, 使系统节约大量的电能, 具有显著的经济效益和社会效益。

4.2 监控网络基本构架

本课题利用网际组态软件WebAccess实现远程监控, 一次回风空调系统远程监控的网络构架见图3。

4.3 WebAccess实现空调系统远程监控的方法

(1) 建立智能建筑自动化系统工程项目 (包括用户名、密码、工程名、IP地址等) 。

(2) 定义暖通空调系统监控节点, 对于PCC控制器应为OPC;设置通讯端口参数, 对PCC, 通讯参数可选择250kbit/s。

(3) 定义一次回风空调系统单元。

(4) 设计工作画面。

(5) 工作画面所需要的控制点的分配。

(6) 实现各个点的动画连接和添加脚本语句。

(7) 动画的保存和下载。

5 结语

基于Internet/Int ranet的空调系统远程监控、维护及管理, 作为“智能建筑自动化系统”课题重要内容之一, 已经完成调试工作, 利用网际组态软件WebAccess实现了即定目标。作为优秀的网际组态软件WebAccess, 以其优异、强大的功能发挥了重要作用, 是实现BMS的未来方向。本课题所完成的系统和实现方法不仅对智能建筑教学起到积极的指导作用, 同时也对工程实践有着一定的借鉴。

参考文献

[1]王顺晃, 等.智能建筑系统及应用[M].北京:机械工业出版社, 1995.

[2]杨绍胤.智能建筑实用技术[M].北京:机械工业出版社, 2002.

人工智能在教学中的应用与实现 篇3

【关键词】轮机智能仿真；三维虚拟现实；轮机模拟；岗位技能考核

引言

轮机智能仿真与考核系统，它是一款针对中等职业学校轮机管理方向的教学软件。下面从开发意义，设计依据，软件功能，教学效果，软件创新5个方面阐述此套仿真软件在教学中的应用。

一、开发意义

《船舶柴油机》，《船舶管理》，《船舶辅机》和《船舶电气》课程是轮机管理专业的核心课程，无论是理论知识还是实际操作，都是轮机管理专业中学生应知必会的。 然而由于学生上船实习周期长，海上环境相对恶劣，使得该课程教学非常困难。若采用轮机实训设备教学，需要设备数量多，以及大量资金投入。为此我们使用一款虚拟现实仿真软件，该软件能较为真实地展现机舱工作情况， 并可对设备进行操作和故障排除的训练。整个软件的特点是：教学直观、操作灵活，虚实一体，让学生在真实情境中体验工作场景。软件安装方便，复制到U盘，粘贴到硬盘就可以直接使用。

二、设计依据

该软件参照中国海事局《海船船员培训发证和值班标准国际公约》开发和设计，以《船舶柴油机》《船舶管理》《船舶辅机》和《船舶电气》教材为依据。根据课程标准结合学生实际情况，制定了以下课程三维目标：知识与技能目标：过程与方法目标：情感、态度与价值观目标目标。根据教学需要，本软件解决了轮机设备部件难以识别的教学重点。通过仿真实训，软件解决了轮机设备启动操作复杂的教学难点。

三、软件功能

软件设定了三维虚拟现实，轮机模拟操作和岗位技能考核3大模块，首先是三维虚拟现实模块，本软件是一款由计算机逼真地模拟实船机舱具有的功能并将其显示的装置 ， 学生可以在三维虚拟现实中漫游机舱，软件中的所有开关，按钮，阀门，甚至声响灯光与实船完全一致，并可进行操作和故障排除，为轮机管理专业学生提供了一个较为真实完整的实时操作平台。通过软件操作，学生了解机舱结构，培养对岗位的兴趣。

其次在轮机模拟操作模块，通过仿真技术，将实船操作面版真实展现在学生面前。软件操作界面包括了27个子模块，包含了船舶机舱所有的动力装置系统。分别是驾驶台，集控台，主机，主机机旁，主机工况，锅炉蒸汽，压缩空气，冷却系统，滑油系统，净油系统，延伸报警，电站系统，辅机控制，污水系统，压载系统，舵机系统，焚烧炉，生活污水，自动化，主机遥控，故障处理，燃油系统，空调系统，消防系统，二氧化碳，泡沫系统，KCHIEF500系统。以驾驶台和集控台这2个模块为例，可以进行船舶启动操作和航行中的变速操作，使学生在模拟情景中感受到真实的航行环境。

最后岗位技能考核模块是该软件的核心部分，也是检验学生操作成果的必要手段，本套软件集成了海船船员考核标准试题，包括分油机舱的灭火操作，船舶应急发电机启动，大风浪航行时的主机定速，锅炉点火的操作等等，操作结束后系统直接给出分数，并将错误指明，使学生在模拟考试中体验学习成功的喜悦，提高学习积极性。

该软件的特点是采用虚拟现实技术，虚拟现实环境的开发工具采用主流的底层渲染3D API技术，采用Direct3D（DirectX Graphics）开发组件。软件还运用了网络网络技术和多媒体技术图文音并茂。

四、教学效果

从教育水平来说，软件担当了职业教育中的“培养学校”的作用。根据我们的教学安排， 船用轮机教学仿真与考核系统软件作为一种现代化教学手段，对提高教学质量，提高学生的实际操作技能大有帮助，所取得的成效主要有以下几个方面 。

（一）熟练操作仪器设备

以往学生上船实习，都是比较陈旧的船舶，通过模拟器仿真软件的学习让学生了解现代化船舶的基本情况，通过模拟的方式让学生不断学习新的设备，达到熟练操作，安全操作的目的。

（二）增强排除故障能力

轮机管理是门实际操作很强的一门技术，以前学生上船工作实习，在机舱里只能做一些基本的工作，不能完全适应轮机管理工作，通过模拟器仿真实训，可以让学生在基本训练中得到锻炼，还通过各种故障排除的练习，提高了学生排除故障的能力，在船上得到了一致的好评。

（三）快速适应工作岗位

以前学生上船实习，对机舱管理适应比较慢，而通过仿真软件的练习使学生对机舱设备有了全面的认识，平时练习可以达到与实船相同的训练效果，上船后可以快速的适应工作岗位，融入到新的环境中。

（四）提高综合职业素养

通过仿真软件的练习，提高了学生综合操作能力和故障分析排除的能力，使学生热爱航海事业，为以后的工作打下了基础。

五、软件创新

基于虚拟现实，软件包括机舱所有动力设备，全功能训练实现环境真实感。贯彻做中学，做中教理念。

训练内容多样性，实现出题开放性，老师自己出题并可自动评估。

使用校园局域网，可实现网络化教学。

本软件对学生的职业技能和素质培养具有重要意义，有效实现了课程三维目标。

六、结语

浅议多元智能在语文教学中的应用 篇4

【摘要】多元智能理论认为人拥有多种智能，而传统的语文教学方法仅针对语言智能较强的学生而言，忽视了大批其余智能类型的学生，这不能适应新课程语文教学。我尝试将多元智能应用于新课程语文教学，设计多元教学方法，让学生展示自己的优势智能，并利用其优势智能来发展语言智能。

【关键词】多元智能新课程语文教学

《素质教育观念学习提要》提出：“多一把衡量的尺子，就会多出一批好学生。”这一观念得到了教育界的普遍认可，引发了许多教育工作者对自己教育教学工作的反思。这一观念可用美国哈佛大学的发展心理学家加德纳于己于人1983年在《智力结构》一书中提出的多元智能理论来阐释，为什么这么说呢？

美国发展心理学家霍华德•加德纳教授，经过多年对心理学、生理学、教育学、艺术教育的研究，证明了人类思维和认识世界的方式是多元化的，他通过大量的心理学的实验数据和实例的观察分析，对传统的智商理论和认知理论进行了反驳，并提出了与此相对的智力定义。在《心智的结构》一书中，加德纳把智力定义为“是某种社会和文化环境的价值标准下，个体用以解决自己遇到的真正难题或生产及创造出某种产品所需要的能力”。在此基础上，他认为人类至少存在七种智能：语言智能、数理逻辑智能、空间智能、身体运动智能、音乐智能、人际交往智能、自我认识智能等多种不同的智能。根据加德纳的观点，人的智能具有以下一些特征：智能的普遍性——每个人都具有多种智能，只是某些的发达程度和智能组合的情况不同而已，且智能经过组合或整合可以在某个方面表现得很突出；智能的发展观——人的智能可以通过后天的教育和学习得到开发和逐步加强；智能的差异观——既有个体间差异，也有个体内部的差异；智能的组合观——智能之间并非彼此绝对孤立、毫不相干，而是相互作用、以组合的形式发挥作用。

多元智能理念下的语文教学，有这样几个教学层次：能力的感知——通过手、耳、口、鼻、眼等多种感官经验激活各种智能，感性认识周围世界的多种特征；能力的沟通——通过接触他人、事物或特定的情感体验，调节并强化认识活动；能力的传授——在教学活动中传授学习方法与策略，把智力开发与教学重点相联系，帮助学生了解自己的智力程度，发展潜能；能力的综合运用——通过评估促进学生综合地运用多种智能，使每个学生都能自信地学习，并有所作为。多元智能观与语文教学理论关系密切，但其内涵比任何一种教学法都更加丰富。发展学生的多元智能已经成为21世纪语文教学的重要举措。

一、训练认知策略，发展语言智能

语言智能是指有效地听、说、读、写的能力，表现为个人能够顺利而高效地利用语言描述事件、表达思想并与人交流的能力。语言技能的发展对学生取得任何学科学习成绩的成功都有显著的影响。

语文是最重要的交际工具，是人类文化的重要组成部分。听、说、读、写也是语文学科的基本素质。无论是原来的教学大纲还是现在的新课程标准，都十分重视发展学生的语言智能。新课程标准中，更是把“口语交际”作为课程目标的四个组成部分之一。在总目标中，就有“学会汉语拼音、能说普通话”、“能具体明确、文从字顺地表述自己的意思”、“具有日常的口语交际的基本能力，在各种交际活动中，学会倾听、表达与交流，初步学会文明地进行人际沟通和社会交往，发展合作精神”的要求。这些目标，从现代社会对未来公民素质的要求出发，着眼于全面提高学生的语文素养，对发展学生的语言智能提出了明确而具体的要求。教学中，教师应训练学生有效地倾听，在听的过程中判断内容、抓住中心主题，在听后针对重点进行概括；训练学生使用尽可能少的文字做笔记、记重点。积极勾画心理图式；培

养学生资源策略，鼓励学生涉猎教材以外的资源（如词典、报刊杂志、图书馆资料、互联网信息等），使他们在不同阶段达到相应的资源能力。通过训练学生的认知能力促进他们发展语言智能。

《语文标准》“口语交际”的目标框架为设计和选择“口语交际”教学内容提供了操作的依据和展开的空间。学生的口语交际，我们可以从这样几个方面入手进行系列训练：

“介绍”：自我介绍、介绍朋友、介绍我的家庭、我的家乡、我的照片、我国的一个民族、一座城市、一处名胜古迹、世界名城、一种动物等。

“独白”：说笑话、故事、相声、广告、自己的奇思妙想、自己的愿望、理想、读后感、观后感、经验教训、目击事件、小小新闻发布会等。

“交往”：道歉、做客、祝贺、待客、转述、劝阻、商量、请教、赞美、批评、安慰、解释、采访、辩论、借物、购物、指路、问路、看病、打电话、接电话、约请、推荐与自我推荐、当导游等。

“表演”：演童话剧、演小剧本、主持节目等。

“讨论”：„„对不起、„„好不好、„„行不行、怎么办、小小建议、小小讨论、小小辩论等。

生活是语言智能训练的源头活水，只要处处留心，做有心人，还可以挖掘出更多更好的素材。

二、指导阅读训练，促进数理智能

逻辑数理智能主要指推理和运算的能力。表现为对事物间各种关系如类比、对比、因果和逻辑等关系的敏感，以及通过数理运算和逻辑推理等进行思维的能力。语文属于文科，似乎与逻辑数理没有联系。其实不然，语文学科同样拥有某些数学概念，如排列、组合、编码、对称等掌握这些概念可以促进语文习得。

阅读是语言输入的主要途径。阅读训练中，采用不同的提问策略、提出开放性问题、让学生预测和改变逻辑结果等能够增强他们的逻辑思维能力，使逻辑数理智能在思考和学习中发挥最大的作用。例如，指导学生根据语篇线索（如注释性线索、同义词/近义词线索、反义词线索和语境线索等）猜测不熟悉的语言现象，理清词语的涵义，整合文本的意义；根据文中已知信息推理故事情节的发展；根据字面意思、语篇的逻辑关系以及细节的暗示，推敲作者的态度，深层理解文章的寓意；根据所读内容用文字按逻辑顺序表述主题。这些阅读具有挑战性，能够锻炼学生的数理逻辑能力。语文中，许多形象思维的内容贯串着逻辑问题，如苏轼的《题西林寺壁》中的“不识庐山真面目，只缘身在此山中”，之所以脍炙人口，千古传诵，正因为这形象本身提供了一个典型事例，可以让人们由个别推出一般的带有规律性的结论，然后再以这一般结论为前提推知其他类似事例。这就是人们常说的从这诗句可以受到启发而举一反三。白居易的《忆江南》，其忆念之情正是基于论证之中的，其逻辑结构为：

论题：江南好

论据：日出江花红胜火，春来江水绿如蓝。

首句中“江南好，风景旧曾谙”，是两个简单判断构成的联言判断，前一联言肢断定了客观事实，后一联言肢表达了作者曾经到过江南。“江南好”与“忆江南”之间必须有必然的联系才能表达主题。正是由于江南好，所以才忆江南。这是一个不完全归纳的证明，但由于论据是诗人从江南春景中选取出来的典型美景，所以论据是有力量的。演绎推理亦然。作者写诗、读者读诗、理解诗正是运用了归纳与演绎两种推理。实践证明，把两者有机结合起来教学，能使思维和表达相互促进，既提高思维能力，又提高表达能力，做到概念明确而词语丰富，判断恰当而句式多样，推理有序而运用灵活，思路清晰而文路畅通。

三、运用空间表征策略，开发空间智能

空间智能是指感受、辨别、记忆、改变物体的空间关系并藉此表达思想和情感的能力，表现为对线条、形状、结构、色彩和空间关系的敏感，以及通过平面图形和立体造型将它们表现出来的能力。利用真实空间、借助现实物理空间（如教室或物体的位置）进行直观教学

（如在写作文时，让学生仔细观察自己的课桌、教室、校园建筑写说明文等），是培养学生空间智能的最直接手段。采用电影、电视、投影片、多媒体、挂图、图解、图表等形象化工具辅助教学，有助于激活视觉空间智能。利用二维平面内的空间关系，创设人造图表空间，可以把教学内容视觉化，达到空间表征。

作文没有读者，是学生对作文提不起来兴趣的原因之一。为了让学生大胆地展示自己的创作，每当学生有了三四次作文后，我们可以让学生把自己的得意之作以手抄报的形式，出个人专辑，张贴在教室里。这一份看似平常的手抄报，既有学生作品的展示，有锻炼了学生空间构思的能力，而且还培养了学生的审美能力。从内容的选择，到版面的设计，到色彩的搭配，都让学生看着自己的成果而欢乐开怀。可以想象，课间同学们驻足观赏，评头论足，指指点点，必然会形成班级精神文化的一道亮丽风景线。在处理以说明文体为主的课文，我们一般都可以设计流程、矩阵图或层次结构图来呈现文章的主要内容；处理叙事体课文，则可以采用视图化大纲或网络图，有助于理清课文脉络和要点。

如教学叶圣陶的《苏州园林》时，可以采用一下板书：

亭台轩榭结构的不对称——布局美

假山池沼安排不雷同——配合美

苏州园林 花草树木种植不一致——映衬美与其他园林比

园内每一角落不忽视——图画美

门窗组合不庸俗——图案美

建筑着色不刺眼——闲适美

„„

苏州园林的美是我国各地园林的标本

以上板书，形象具体地将课文中所讲述的苏州园林的共同点层次分明，脉络清晰地呈现出来，使读者看后对文章的结构一目了然。

四、营造音乐环境，培养音乐智能

音乐智能主要指感受、辨别、记忆、改变和表达音乐的能力。表现为个人对音乐，包括节奏、音调、音色和旋律的敏感，以及通过作曲、演奏和歌唱等表达音乐的能力。音乐的生理和心理功能广泛应用于开发个体各种智能与潜能。青少年学生听觉敏锐，善于模仿，具有音乐的潜能。因此，利用教材或课外的音乐资源，把音乐与教学内容有机地结合是培养学生音乐智能的主渠道。教学的方式有听主题音乐或背景音乐；唱一些与教材同步的由原来的诗词改编成的或与生活密切联系的抒情歌曲。比如，在教学时，我们可以配乐朗诵课文，在课堂中播放轻音乐以放松学生的心情。即使是活动的时间，我们也可以一边放音乐，一边参与活动，既可以渲染气氛，又有利于师生身心愉悦，陶冶情操，还可以通过音乐帮助学生对文章内容的理解和把握。有的课文学习，我们可以由学生喜爱的流行歌曲引入新课，呈现歌词，激发兴趣，在这样的基础上学习歌词所蕴涵的意义，最后在学唱，可谓一举多得。这样的内容不在少数。流行歌曲是每个少男少女乐此不疲的，但人们习惯于将之视作旁门左道，认为不登大雅，学生却颇不以为然，热情丝毫不减。我认为，换一种方式，变“堵”为“疏”，或许会收到意想不到的效果。让他们把流行歌曲中的运用的古典诗词分别列出来，找到其出处，把一些优美的词语抄在摘录本上，只要能恰当地运用，同样予以肯定。现在，许多相声、小品、广告，乃至不少作家的作品中都能巧妙地运用一两句流行歌词，受到了画龙点睛的效果，对我们应有所启发。如《满江红》、《水调歌头（明月几时有）》、《虞美人》等原文照用的，宜鼓励学生会唱；而对于《涛声依旧》、《在水一方》等词，则让学生了解是从唐朝诗人张继的《枫桥夜泊》、《诗经》（《蒹葭》）等名篇中撷取精彩之段落，再创造而成。这种独特的解读流行歌曲的方法，使学生在快乐中学到了许多本来令人觉得枯燥乏味的知识。更重要的是，学生也体会到古典名著的博大精深，源远流长，进而增强阅读的兴趣。许多学生反映，看了电视剧《还珠格格》后，他们不知不觉中也记住了陈子昂的“前不见古人，后不见来者。

念天地之悠悠，独怆然而涕下”、李白的“天生我才必有用，千金散尽还复来”等名诗句，真是“无心插柳柳成荫”。

根据研究表明，听歌会促进输入、内化和习得目的语；唱歌既可以提高音乐的理解力、增强节奏感，也可以学习语音、语法、修辞，丰富语汇，还可以增强语感和语言文化的熏陶、激发学习语文的兴趣和动机。在语文学习中配合音乐会使记忆课程变得轻松、简单，适时地安排学生听、唱一些根据古诗词改编的歌曲，能够消除疲劳，活跃课堂气氛、增强团队凝聚力，提高认知水平。

五、加强动觉训练，提高肢体运动智能

肢体运动智能指运用四肢和躯干的能力，表现为能够较好地控制自己的身体，对事物能够做出恰当的身体反应，以及善于利用身体语言表达自己的思想和情感的能力。游戏活动与认知发展、语言发展和情绪发展密切相关，在玩中学有利于身心健康和智能发展；在玩中看、听、说，体现了“在做中学”的原则。有资料显示，在整个学习过程中，只有10%的知识是从读中学到的，20%的知识是从听中学到的，30%的知识是通过看学到的，而70%的知识是从读、看和说的协同中学到的，而90%的知识是通过一边肢体动作、一边说学到的。新课程标准下的教材都注重语文综合实践活动，能够同时训练学生的肢体语言、口语、书面语，促进语言与肢体的配合、动作与表情的协调。比如，常用的课本剧表演，通过扮演不同的角色帮助学生理解文章的涵义，通过对话练习口语，通过扮演去熟练肢体语言。

教材中往往有许多课利用的资源，我们要利用教学内容、创设动态化的环境，为学生提供肢体动作的机会，不能将语文学习狭隘地理解成只会动脑不会动手的文弱书生苦吟状。例如，在学习《孔乙己》时，我们可以通过模仿孔乙己排出九文大钱时的模样，来揣摩人物的心理；学习《变色龙》时，可以让学生通过表演奥楚蔑洛夫前后几次反复不定的对赫留金的态度、对狗和狗的主人的态度，对案子的处理意见，以及大衣随之而穿了又脱，脱了又穿的形象，把奥楚蔑洛夫的见风使舵、媚上压下的变色龙性格活脱脱地展示出来。《最后一次演讲》等文章，则可以安排一个专题活动课，进行演讲比赛。

六、开展合作学习，塑造人际交往智能

人际交往智能主要指与人相处、交往、合作，表现为觉察、体验和解读他人的情绪、情感和意图，并能据此做出适当的反应的能力。创设积极的人际交往环境最好的办法是开展小组合作学习。在语文课堂上，教师要对小组的形成有预先的指导，小组成员分工明确，每一次合作学习要认真填写记录卡，鼓励学生以与众不同的方式呈现讨论结果，同时，为了使小组代表的发言更加准确精练，还要给学生以相对的时间限制，以防止形成罗嗦拖沓的情况。当然，也应允许小组成员有各自的观点，特别是那些富有创见的思路，要多肯定。比如，在学习《愚公移山》后，可以让学生以小组合作的方式，组成辩论队，正方的辩题为“愚公应该移山”，反方则为“愚公应该搬家”。小组内成员围绕一个辩题一起搜集资料，分工协作，以期取得胜利。在学习有关的古诗词时，可以让学生以小组合作的形式，对诗词进行“诗配画”，小组内的擅长绘画的同学，根据诗词的意境，给诗词画上简笔画，擅长书法的则用书法艺术将诗词原文写在画上，擅长表达的同学则代表全组向其他小组的同学汇报这样创作的构想。在学习《木兰诗》时，可以设计一个小组合作的表演。由学生主持，进行一场表演赛，请语文、音乐、美术老师作评委。要求学生课前在通读全诗的基础上，以小组为单位，在运用文中每句话为前提条件下，发挥自己的想象、联想，可插入人物的心理独白、语言、神态、动作等，有条件的还可以加些唱词，进行短剧创编、排演，然后在课堂上表演。最后，宣布比赛结果，小组间交流排演时的苦与乐，老师小结学生在合作中的勇气以及创造力等方面。

这样的合作学习，能够营造轻松自如的学习气氛，降低学生的焦虑感。学生之间愿意沟通，愿意表达自己的真实的思想感情。教师可以对小组指导和帮助，与学生面对面地交流，还有利于形成师生之间的合作关系。

七、认识元认知要素，开启自我认识智能

自我认识智能主要是指认识、洞察、和反省自身的能力，表现为能够正确地意识和评价自身的情绪、动机、欲望、个性、意志，并在正确的自我意识和自我评价的基础上形成自尊、自律和自制的能力。自我认识智能具有自我认知、自我反省的能力，并善于用这种能力计划和引导自己的人生。心理学研究表明，元认知意识能鼓励学生做出成功的选择，并有效地修正自己的行为。学习者是否成功很大程度上取决于自己元认知水平的高低。

元认知包括元认知知识，元认知技能和元认知体验三个要素。元认知知识指个体对于影响认知过程和认知结果的那些因素的认识；元认知技能是个体对认知活动进行调节的能力，包括计划、监控、和调整；元认知体验是个体随智能活动的展开而产生的认知体验或情感体验，也是元认知活动与认知活动之间的中介因素，它贯串于认知活动的始终。元认知的训练应该从三个方面入手。首先，启发学生对自身认知资源的认识，引导他们了解人物类型、学习某些策略的知识。其次，让学生主动认识自己智能活动过程，养成计划、监控和调整的习惯。比如，在写作训练中，老师往往都会让学生在写作之前先拟一份提纲，确定写作要点、步骤与方法，预计文章的长度；写作初稿后自觉地检查或与同伴交换查阅，及时订正错别字和语句中的语法错误，改进表达方式；老师批改或自改或同学互批后能纠正错误、调整思路。再则，指导学生觉察和了解认知活动的过程：活动初期，体验任务的难易度和熟悉度，激活相关的元认知知识；活动中期，体验任务进展情况，进行评估和反思；活动后期，分析是否达到预期目标。

多元智能理论的意义，不仅仅在于它提出了一种对于智力的新的解释，它的更重大的意义，在于它给传统教育观念带来的巨大冲击。在教育观念上，多元智能理论为我们提供了一种个人发展的模式，从而使我们能够从一个全新的角度来理解学生发展，审视我们对学生的评价。对于广大教师和教育工作者来说，把握多元智能理论并真正理解其内涵，从而树立正确的学生观、教学观、评价观，必将加深对新课程标准的理解，推动新课程进一步走向深入。新课程标准的实施，将实现我国中小学课程从学科本位、知识本位向关注每一个学生发展的历史性转变，多元智能理论为实现这转变，尤其是为学生的个性化发展提供了一个开放的平台。在这个平台上教师可以实施民主性、主体性、创造性、和谐性的个性化教学，满足学生学习需要，使每个学生在“因材施教”中受益，得到最大限度的发展。事实上，世界上没有两个人具有完全相同的智能，人的各种智能水平各不相同，各种智能的组合与操作方式各有特色。教师应注意个体能力的倾向的差异，正视“尺有所短，寸有所长”的客观事实，分析学生的需求，组织开展能够展示学生多方面能力和特长的活动，消除不同层次学生之间的隔阂，让所有学生都得到全面的发展。对于多种智能，如果说哪一种智能重要，哪一种智能不重要，片面地训练或发展某一种智能是不可取的。各种智能在个体智能结构中都占有重要的位置，处于同等的地位智能的普遍性特征意味着智能多元化，客观上要求教师应开展多样化、开放性的教学，全面培养与发展学生的多元智能。教师应根据学生的个性特点，教学中设计多感官参与学习的活动，譬如视（图画或文字）、听（录音）、唱（歌曲）活动相交替，说（口语）与（角色）表演活动相结合，以训练不同的智能。比如，开展语文综合实践活动，引领学生离开教室，走出校园，贴近大自然，让学生近距离接触真实的社会，通过观察、调查、走访，在放大观察对象和亲身体验的基础上，写观察日记、讨论课文的话题，撰写调查报告，研究性报告。这种智能已经超越了本学科的界限，也已经超越某一种智能的局限，一旦形成这种能力，就能更有利于学生的全面发展和综合素质的提高。

综上所述，我们不难理解“多一把衡量的尺子，就会多出一批好学生。”这一观点。但更重要的是把它应用日常教育教学中，那么“没有教不好的学生” 这种教育理想，便可能实现了。

参考文献：

《语文课程标准》：北京师范大学出版社2001年版

《多元智能》：（美）霍华德•加德纳，沈致隆译，新华出版社1999年版

《国际教育新理念》：顾明远、孟繁华主编，海南出版社2001年版

《语文课程标准解读》：巢宗祺、雷实、陆志平主编，湖北教育出版社2002版

邮箱：ywh012@126.com此文章来自中小学教育资源站 / 原文地址:mhtml:file://C:Documents and SettingsAdministrator桌面多元智能浅议多元智能在语文

人工智能在电气自动化中的应用 篇5

2.2电气自动化的应用流程在电气自动化控制工作中，加强人工智能技术的应用，可以不断提高电气自动化控制工作的高效性，为电气设备工作效率的提升创造有利条件，并防止在电气自动化设备运行中出现风险，防止故障问题的出现。人工智能技术，可以将系统的规划性提升上来，并确保系统运行中各个环节的运行状态，将控制系统的运行效率提升上来。此外，在智能技术中，专家级别的控制也发挥着极大的作用，专家化控制，可以将系统运行的规范性提升上来，与实际运行需求保持高度的一致。

2.3自动化控制故障诊断一般来说，在设计某一产品和设备过程中，理论和实际应用结合的模式得到了广泛的应用，从而确保设计方案的合理性。但是，有时也很难保证方案的科学性。在科学技术的强大推动下，在整个控制工作中，人工智能技术发挥着极大的作用，所以设计方法也主要以自动化设计为主。首先，该类型的设计模式，可以防止出现问题，并将系统运行质量提升上来[2]。其次，智能化技术，可以对系统所出现的问题进行总结和归纳，而且在诊断工作中，加强先进技术的应用，可以促进诊断工作的顺利进行，与智能化和自动化优势相符，给予自动化控制系统故障诊断效率一定的保障，将故障诊断和维修时间保持在合理范围内，进一步落实好电气自动化控制工作。

2.4汽车安全操作在自动化控制领域中，人工智能技术对汽车安全操作也产生了极大的影响，首先，在智能刹车方面，可以有效扩展手动变速汽车上坡停刹车的功能，而且还可以借助倾斜角的传感器，智能化检测汽车发生倾斜方向和角度，进而促使自动上坡车的实现。其次，在车内科学控制方面，在车内控制系统中，加强人工智能技术的应用，要求要加强智能化系统的构建，将自控制、自适应特点体现出来，确保智能化控制方法的综合性，从而与复杂的交通环境相一致和协调。最后，在智能通信方面，要结合信息交互功能，加强智能化通信系统的构建，详细交互汽车在行驶过程中的汽车之间的诸多信息数据，进而借助无线数字技术，将车内设备的交互性状态展现出来，确保行车过程中信息传输的准确性的稳步提升。

3结语

在电气自动化控制过程中，加强人工智能技术的应用势在必行，可以推动自动化控制整个过程的顺利进行，值得进行广泛的应用和推广。

【参考文献】

[1]李莹，王众.人工智能技术在电气自动化控制中的应用研究[J].山东工业技术，(15)：132.

[2]李刚，曹宇鹏.浅谈电气自动化控制中的人工智能的实践[J].通讯世界，2019，26(05)：190-191.

人工智能在教学中的应用与实现 篇6

1986年, Rumelhart提出了反向传播学习算法, 即BP (backpropagation) 算法。反向传播BP (back propagation) 神经网络是一种按误差逆传播算法训练的多层前馈网络, 是目前应用最广泛的神经网络模型之一[1]。这种算法可以对网络中各层的权系数进行修正, 故适用于多层网络学习。BP算法是目前应用最广泛的神经网络学习算法之一, 在自动控制中是最有用的学习算法, 它含有输人层、输出层以及处于输入输出层之间的中间层。中间层有单层或多层, 由于它们和外界没有直接的联系, 故也称为隐层。在隐层中的神经元也称隐单元。隐层虽然和外界不连接, 但是, 它们的状态影响着输入输出之间的关系。也就是说, 改变隐层的权系数, 可以改变整个多层神经网络的性能[2]。

1 BP神经网络模型

BP神经网络模型由一个输入层、一个输出层以及一个或多个隐含层构成, 同一层中各神经元之间相互独立。输入信号从输入层神经元开始依次通过各个隐含层神经元, 最后传递到输出层神经元, 图1给出了包含一个隐含层的BP网络模型结构, 隐含层神经元个数为m。理论研究表明:具有一个输入层, 一个线性输出层以及Sigmoid型激活函数的隐含层BP网络能够以任意精度逼近任何连续可微函数[3]。

三层感知器中, 输入向量为X= (x1, x2…xi…xn) T, 图1中x0=-1是为隐层神经元引入阈值而设置的, 隐层输入向量为Y= (y1, y2…yj…ym, ) T, 图中y0=-1是为输出层神经元引入阈值而设置的;输出层输出向量O= (o1, o2, …, ok, ol) T, 期望输出向量为d= (d1, d2, …, dk, dl) T, 输入层到隐层之间的权值矩阵用V表示, V= (V1, V2, …, Vj, …Vm) T, 隐层到输入层之间的权值矩阵用W表示, W= (W1, W2, …, Wk, ♂…Wl) T, 下面分析各层信号之间的关系[4]。

对于输入层:

对于隐层:

以上两式中, 激活函数都是sigmoid函数。

, f (x) 具有连续、可导的特点且f’ (x) =f (x) [1-f (x) ]。

根据以上公式, 我们可以推导出权值调整量Δwjk和Δvjk分别是:

2 智能公交实时调度模型总体设计

公交公司的行车计划一般在年初就制定完成, 调度员根据行车计划进行调度, 遇到节假日、雨天等突发情况时, 就凭调度员的工作经验调度。因此, 可以考虑使用BP神经网络算法, 在智能公交实时调度中加入误差反向传播算法, 利用误差反向传播算法超强的学习能力和泛化能力, 通过对公交海量历史调度数据的学习, 建立公交车到达目的站点的预测模型。通过实时GPS数据, 就可以预测车辆到达目的地的大概时间, 为建立智能公交调度提供极大的方便。智能公交实时调度模型如图2所示。

从图2可以看出, 智能公交实时调度模型分为3个主要模块。

(1) 数据处理分析模块。智能公交实时调度模型的基础模块, 数据来源于两个部分:一是公交历史行车数据, 包括发车时间、天气等数据;二是GPS定位系统采集的实时数据, 主要是各个时刻采集的运行数据。该模块根据各预测模型的需要, 选择合理的数据输入, 并对数据进行处理。

(2) 预测模型模块。通过对现有数据的分析、预测, 得到车辆到达调度站的运行时间预测结果。

(3) 智能实时调度模块。输入预测模型可以得到车辆运行时间, 根据公交历史调度计划以及公交客流数据, 可以适当改变当前调度计划, 临时下达调度指令, 为建立与实际客流相结合的调度方法提供决策支持。

(4) 基于BP神经网络的预测模型。公交车辆的运行时间总的来说还是比较固定的, 但是有时候会随着道路拥挤情况、节假日、天气情况等有所改变。由于神经网络具备以任意精度逼近连续函数功能, 具有较强的自我学习能力和泛化能力, 能够充分体现输入数据与输出数据之间复杂的映射关系。因此, 本文采用BP神经网络来预测车辆到达时间。

2.1 输入变量对公交运行时间的影响

把公交车运行时间分为几个阶段, 车辆到达目的地所需要的时间往往与该公交车处于的阶段有着某种必然的联系, 根据车辆实时GPS数据及车辆运行过程中所处的时间, 设Ti为公交车实时时间, 所以Ti在那个阶段对车辆运行有直接影响, Ti可以根据GPS数据实时取得。

车辆位置:车辆在运行过程中所处的位置对公交车到达目的站有着一定的影响, 根据GPS实时数据, 可以计算出车辆离终点站有多少距离, 将车辆在Ti时刻距调度站的距离作为影响因素。

天气情况:天气的好坏对公共汽车的运行产生比较大的影响, 一般情况下, 公交车在晴天的运行时间要比雨天少, 车速比雨天快。

星期情况:从周一到周日, 不同日子有着不同的客流, 所以星期情况对公交的运行产生一定的影响。

节日:重大节日客流量明显增多, 车辆的运行时间也会有所延长。

2.2 变量获取

BP神经网络需要大量数据作为输入、输出样本, 因此在构建BP神经网络前, 首先要做的工作就是获取这些数据。利用先进的信息技术, 可以获取公交车辆运行的GPS数据, 而天气、星期情况、是否节假日这些变量则可以在大量的历史数据中获得。

2.3 基于神经网络的车辆预测模型

预测模型将采用三层BP神经网络, 即一个输入层, 一个隐层以及一个输出层, 输入层一共有5个变量, 分别是时间、车辆位置、天气情况、星期情况以及节假日。隐含层节点数目一共有11个节点。输出层为1个节点, 采用有导师的学习方法。至此本文建立的BP网络结构为5×11×1, BP网络结构如图3所示。

BP神经网络的车辆运行时间测算模型如图4所示。

其中:t为当前时刻, w (t-△t) , 当前时刻t之前△t时刻神经网络输入层与隐层以及隐层与输出层之间的权值矩阵。

f (t) :车辆从起始站到当前时刻车辆的运行时间。

f’ (t) :预测样本的输出时间。

Xi (t) :t时刻的第i个输入向量, i∈[0, 1], 其中xi为车辆在t时刻到达调度站的距离的输入向量, x2为天气情况输入向量, x3为车辆运行所处的星期输入向量, x4为车辆运行当天是否节日的输入向量, x5为GPS采集数据的时刻向量。

2.4 样本数据取值及归一化方法

(1) GPS定位数据。在车辆运行过程中, 对车载GPS数据进行采集, 采集完成后通过一定的方法进行计算, 从而得出车辆离到达站的距离, 设该距离为一对一使用归一化处理, 使得转换后的数值就落在 (0, 1) 上。

(2) 天气情况。在一段时间内, 公交车会碰到不同的天气, 不同的天气对公交的运行产生不同的影响。我们把天气进行分类, 一共分为7种状况, 分别是大雨、小雨、雪、大雾、小雾、晴天和阴天, 用不同的数字来表示这7种天气情况。

(3) 星期情况。对于不同的星期采用不同的分类方法表示, 从星期一到星期日也采用不同的数字表示。

(4) 节假日。节假日可以用布尔变量来表示, true是节假日, false为非节假日。

3 结语

国内大多数公交调度优化研究都是着眼于静态调度, 而本文将研究重点放在了实时调度方面, 在智能公交实时调度中加入BP神经网络技术, 用误差反向传播算法超强的学习能力和泛化能力, 通过对公交海量历史调度数据的学习, 建立公交车到达目的站点的预测模型。通过实时GPS数据, 就可以预测车辆到达目的地的大概时间, 为建立智能公交调度提供极大的方便。

参考文献

[1]李翔, 朱全银.Adaboost算法改进BP神经网络预测研究[J].计算机工程与科学, 2013 (8) .

[2]韩立群.人工神经网络教程[M].北京:人民邮电出版社, 2007.

智能手机在骨科教学中的应用探讨 篇7

【关键词】骨科教学 智能手机 应用价值

【中图分类号】R68【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）05-0219-01

骨科学，是一门集炎症、感染、外伤以及肿瘤等多种疾病于一体的综合性学科，骨科医生不仅需要骨骼本身的解剖结构要有充分的认识，还要对其周围组织的病理生理和血管、神经走行有足够的了解，因此骨科是一门涵盖内容十分广泛的学科。骨科专业知识对于教师和学生来说一直是重点和难点，教师很难通过语言和板书的方式对相关解剖结构进行形象的描述，同时学生也很难从抽象的语言当中对骨科相关知识进行学习和理解。近些年来，骨科教学手段也在不断的发展和优化，如计算机技术、3D技术、多媒体以及智能手机等，均参与到骨科的教学当中。本文旨在探讨智能手机在骨科教学中的优势，提高学生学习效率。

一、智能手机的发展现状及优势

随着安卓系统（Andriod）的开发，手机逐渐进入了一个全新的、智能的阶段，而且价格也越来越低，在高校学生群体中已经普及，90%以上的学生都携带有智能手机。智能手机发展十分迅速，目前多数智能手机具有分辨率高、内存大、存储量大、运行速度快等特点，使大部分电脑功能可以在手机上得到实现，并且通过目前3G、4G网络的使用，可以使智能手机不受时间、地点的限制，可以随时随地在百度、搜狗等一些搜索引擎上获取信息，在某些校园网络内还可以获取中国知网、万方医学、Knoledge以及Pubmed等网站获取已发表的专业论文，从而对骨科学一些重要的前沿进展进行及时的了解，强化理论知识，为指导实践技能打好基础。智能手机还具有体积小、质量轻等优点，尤其是不断涌出的App（应用程序，Applications），不仅可以有效地提高学生对于原本枯燥乏味的外科学知识的学习兴趣，提高学生的主观能动性。同时，wizd等一些文献管理软件可以将Pubmed数据库中几百万篇骨科学相关文献进行分类，方便学生查阅，因此学生可以在尽量短的时间内下载自己想要的文献，同时将文献存入手机后随时随地进行阅读和学习。

二、智能手机在理论知识学习中的应用

目前，多媒体的应用已经普及到各个高校甚至中学的课堂中，而智能手机仍然是绝大多数课堂中的“禁物”。由于骨科学本身的学科性质，以及教师教学手段不足以调动学生学习的主动性，导致学生只能在课堂上用手机“打发无聊时光”，这一现象值得我们所有教师反思，应从自身开始寻找问题所在和解决方式。有相关心理学研究称，人在情绪高涨时学习效率最高，而人在情绪低落时的智商水平至多为正常状态的一半。因此，在我们的教师授课经验不足，无法充分调动学生学习积极性时，何不尝试“变废为宝”，将智能手机这一“禁物”变成学生学习知识的工具？虽然国内尚未有将智能手机引入课堂的先例，但美国的阿比林基督教大学已经将移动电子设备引入实验教学当中，每位在校生均使用iPhone或者itouch来接收课堂作业，同时将一些仪器上传统的纸质版操作步骤及注意事项等换成二维码，当学生用移动设备扫描二维码时则会出现该仪器的专属视频，视频内容包括操作方法、注意事项等。因此，通过这种方式，使智能手机不仅成为了学习的快捷方式，而且成为了学习的必需工具，一改智能手机即游戏机的传统概念。

三、智能手机在骨科实践教学中的应用

在理论课中掌握骨科手术方法、步骤、注意事项等知识后，实验教学则是整个骨科教学过程中的核心内容，学生只有将该部分内容与之前的理论知识有机结合，才能够感受到骨科学的实在性、趣味性。在骨科实践教学中，智能手机相当于小型DV的作用，学生自己便可以在进行操作的过程中相互摄像，操作过后根据之前老师所讲述的操作要领、重点难点、注意事项等内容一一核对，在自己总结经验教训之后由教师针对录像统一点评，这样可以充分节省教师在课堂上的时间，从而避免了因时间不足而不能够对每一组学生的操作进行一一点评的弊端。学生在反复分析录像之后，再次进行实际操作后将对之前所忽略的细节特别注意，从而手术技能得到很大提高。智能手机的摄像教学方式，可以在尽可能少的消耗实验动物的同时使学生的手术技能得到尽可能多的提高，尤其是对于一些教学经费不足的学校，学校无法提供给学生充足的实验动物进行反复练习，因此该教学方式就显得尤为重要。另外，这些学生留下来的视频中，无论是手法完美、手术操作优秀的学生，还是漏洞百出、错误不绝的学生，都是在以后实践教学中的宝贵资源，它们都是日后学生学习的榜样或反面教材。在对之后低年级学生的教学中，让学生通过之前所学理论知识，对视频资料进行学习或批评，可以让学生在他人的操作中注意到可能出现的问题，可以用有限的经费得到更好的实践教学效果。

四、结语

随着时代的发展，科技也在不断进步，由于智能手机功能的不断完善，越来越受到广大人民群众的青睐。然而，智能手机的价值不应仅仅局限于改善人们日常生活上，而是要全面渗透到各个领域中。移动学习的概念已经渗透到北上广这类发达地区，人们可以利用手机对自己需要的内容进行学习，同时也可以实时获取相关领域最前沿的信息。然而，利用智能手机的学习目前仅能作为一种课堂学习的补充，并不能完全取代传统的课堂学习，并且对于骨科学这种实践性强、注重实际操作的学科来讲，智能手机的利用仍然处于初级阶段，比起其他一些理论知识所占比重较大的学科来讲，真正应用到实际教学当中还有很长一段路要走。但随着医务人员的不断努力，科技的发展，手机性价比逐渐提高，智能手机走进课堂必将成为日后的发展趋势。

参考文献：

[1]薛文生，张双红.医学课堂可视化教学探索[J].中国医学教育技术，2007，（21）：40-44.

[2]朱文艺，海涌，李健.多元化教学方式在骨科临床教学中的应用研究[J].中国病案，2015，16（4）：87-89.

[3]刘豫钧，鬲淑芳.移动学习——国外研究现状之综述[J].现代教育术，2004，03：12-16.

[4]任捷怡.基于移动终端设备的移动学习系统的研究与实现[D].西南交通学，2012.

[5]倪小鹏，张静然.移动学习的发展和趋势——访移动学习专家凡特霍夫特博士[J].中国电化教育，2009，07：1-5.

作者简介：

人工智能化在电气自动化中的应用 篇8

在计算机技术普及化的科技背景下，在计算机技术的条件下衍生发展而来人工智能化应用越来越广泛。

积极运用人工智能的新成果无疑有利于电气自动化学科特别是自动控制领域的发展，也有利于提高电气设备运行的智能化水平，对改造电气设备系统，增强控制系统稳定性，加快生产效率都有重大意义。

智能化和自动化控制技术的应用将成为未来电气行业的发展方向。

智能算法及其在环境预警中的应用 篇9

智能算法具有学习非线性问题的能力,可有效优化环境模型结构与参数,是环境预警的`重要工具.重点分析了遗传算法和人工神经网络的相关特征,并以太湖蓝藻水华预报预警为例,介绍其在提高环境模型精度中的应用.

作 者：黄佳聪 高俊峰 HUANG Jia-cong GAO Jun-feng 作者单位：黄佳聪,HUANG Jia-cong(中国科学院南京地理与湖泊研究所,江苏,南京,210008;中国科学院研究生院,北京,100049)

高俊峰,GAO Jun-feng(中国科学院南京地理与湖泊研究所,江苏,南京,210008)

人工智能在教学中的应用与实现 篇10

关键词：多元智能；幼儿教学；渗透应用；兴趣培养

中图分类号： G612 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2015）12-0114-01

早在上世纪80年代，西方心理学家就指出了多元智能结构理论，并指出人的智商和思维是多元化的，包括自身训练和对世界的认识，一般来说智能类型包括文学语言、数学逻辑、音乐节奏、运动机能、交往沟通、视觉空间、自我认知和观察能力等。每一种职能的开发在教育层面都具有对应的知识和方法。

一、多元智能教育理论对幼儿教育的功能

（一）多元智能教育有助于幼儿形成正确的智力标准，实现幼儿智力发展的多样性，促进幼儿全面能力的综合发展。

（二）多元智能教育有助于改进我国传统幼儿教育中存在的弊端，使幼儿的认知方式和能力等到广泛重视，使教学方法和手段做到因材施教，有据可依。

（三）多元智能教育有助于幼儿形成正确的评价观，促使幼儿教育单位实现评价指标、评价方式的多样化，充分解放和发挥幼儿的实际动手能力和创新能力。

（四）多元智能教育有助于转化幼儿教育观念，使幼师能够发现幼儿的不同特点和闪光点，使幼师形成积极乐观的幼儿教育观念。

（五）多元智能教育有助于养成正确的发展观，重视幼儿的身心发展，充分发掘和实现幼儿自身内在追求的兴趣和爱好。

二、多元智能教育在幼儿教学中渗透应用

（一）明确幼儿教育的指导思想、树立多元智能的幼儿教育观念。随着社会的不断发展和进步，传统的、保守的教育指导思想已经无法满足幼儿身心发展的真正需要。教育理念的不断完善，促使科学的幼儿教育理念形成，并进一步完善幼儿教育指导思想。全社会必须为树立正确的幼儿教育观念提供健康、合理的平台，以满足新时期的幼儿教育理念实施。

通过将多元智能教育理念渗透于我国传统的幼儿教育观念中，使幼儿教师能够充分意识到幼儿发展的不同水平和特点，认识到幼儿智能发展中存在的差异性和特殊性，认识到幼儿才是幼儿教学活动的主体，认识到幼儿发展的多元化特性，认识到幼儿教育手段的多元化发展。幼儿教师只有以多元智能化教育为条件，从幼儿的实际发展需要出发，明确幼儿内心的兴趣和探求方向，才能投其所好，调动起幼儿学习发展的积极性。

（二）创设幼儿发展的教学情景、实现幼儿多元智能学习模式。在幼儿实际教学中，幼师可以创建对幼儿身心发展有益处的、幼儿自身感兴趣的多元教学活动和导入方式，使幼儿在参与活动的过程中实现幼儿学习的多元化、个性化、互动化。幼儿教师可以根据幼儿的兴趣在幼儿学习场所中布置各种材料制作的手工艺品、模型等物体，并为幼儿提供参观、模仿的活动时间，激发幼儿观看、学习的兴趣，引导幼儿细致研究、主动模仿创造。对于独立完成创造活动的幼儿，教师要给予赞许和表扬，增强幼儿的自信心理；对于动手能力较弱的幼儿，教师要给予耐心的指导和帮助，使幼儿知晓只有坚持才会成功的道理。例如，教师可以充分利用生活中废弃材料制作成为不同模型，并将模型展示给幼儿，要求幼儿独立完成汽车模型制作并向同学介绍自身模型的特点。在这一活动中，可以充分发掘幼儿的语言智能、自我认知智能和人际交往智能，使幼儿在多元化、智能化的教学活动中得到发展。

（三）创建生活化幼儿教学活动、促进幼儿在活动中感知生活。一切灵感均来源于生活。在幼儿的实际教学活动中，教师要为幼儿创建与幼儿生活息息相关的教学活动，利用不同层次的生活主题活动实现每个幼儿在不同层次上的智力发展。通过对贴切生活活动的参与和体验，锻炼幼儿的动手操作能力，让幼儿在实际操作中了解生活的美好、感悟生活的真谛。例如，“过家家”是幼儿最感兴趣的活动之一，教师可以根据幼儿的这一兴趣，为幼儿提供过家家真实的、安全的物品和器具，让幼儿尝试自己动手制作糕点、菜品、饮料等等，使幼儿体验生活中的乐趣，品尝生活中的欢欣和快乐。作为幼儿教师可以在多元化的生活中，发现每位幼儿的兴趣和爱好，发现每位幼儿不同寻常的天赋，进而提升和发展幼儿的特殊智能。

（四）注重幼儿教学多元智能评价、实现幼儿教学评价的发展和创新。充分运用多元智能理论对幼儿教学活动进行评价，能够真实地关注到幼儿学习发展的真实状况，多角度的关注幼儿的成长特点。在多元智能的教学评价中，要以幼儿为主体的方式进行综合评价，并积极鼓励社会、家庭充分参与到教学评价中来，保证教学评价的正确性、准确性和清晰性。例如，在幼儿的教学评价中，教师将幼儿作为评价的主体，通过卡片勾对的方式进行教学评价，让教师通过卡片勾对的结果了解到幼儿参与教学活动的成果，了解幼儿多元智能的学习现状，了解教学中存在的缺点和问题，并及时进行自我智能反省。

在幼儿教育中坚持多元智能理论指导为核心，坚持创建多元智能教学环境，坚持完善多元智能的教学评价，坚持构建贴切生活的多元智能情境，实现幼儿身心的多元智能化发展，提高幼儿的实践操作能力和主动开发能力，通过发掘幼儿的智力潜能，促进幼儿智力和动手能力全方面的发展。

三、结束语

综上所述，多元智能理论在幼儿教育过程中发挥了促进和强化功能，结合人才的培养目标，不断侧重实践能力、创造能力和應用能力。在幼儿教学中通过多种方式与多元智能理论结合，可以兼顾每一个学生的优势，并寻求适合自身发展的领域。通过多元智能来教则强调在教育活动中在促进幼儿智能领域全面发展的同时，还要发挥不同智能优势的作用来激发幼儿自尊心和自信心。

参考文献：

[1]马媛媛.多元智能教育在幼儿教学中的渗透应用[J].电子制作，2015，14：68.

[2]李丹.多元智能理论在幼儿教学中的探索与实践[J].亚太教育，2015，21：13.

[3]贾春燕.多元智能理论在幼儿英语教学中应用[J].语文学刊（外语教育教学），2013，05：158+163.

[4]高曌.多元化幼儿音乐教学初探[J].大众文艺，2014，17：189-190.

人工智能在教学中的应用与实现 篇11

人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写是AI。人工智能是一门综合了计算机、生理学、哲学的交叉性学科,是一门极富挑战性的学科。人工智能研究的是使机器能够胜任一些需要人类只能才能完成的复杂工作,人工智能机器人的诞生是人工智能操作的里程碑,是人类经过无数的实验而成功运用人工智能创造的结晶。

决策支持系统(Decision Support System——DSS)是80年代迅速发展起来的新型计算机学科。DSS是利用数据库、人机交互进行多模型的有机结合,辅助决策者实现科学决策的综合集成系统。DSS实质上是在管理信息系统(MIS)和运筹学(OR)的基础上发展起来的。DSS有以下功能:(1)解决高层管理者常碰到的半结构化和非结构化问题;(2)把模型或分析技术以传统的数据存储和检索功能结合起来;(3)以对话方式使用决策支持系统;(4)能适应环境和拥护要求的变化。

2 AI技术与DSS的结合

传统的DSS使用数据模型和数值计算方法来辅助决策,具有无法表示复杂决策过程的局限性,随着AI技术的发展,专家系统(Expert System,简称ES)的出现,1981年Bonczek等人提出将DSS与ES相结合,分别发挥DSS数值分析与ES符号处理的特点,将定性分析和定量分析有机结合,使其能够进行知识处理,以方便、准确地模拟客观世界,全面地反映决策过程,从而有效地解决半结构化问题,行成最初的IDSS。

IDSS具有以下一些特点:

(1)具有友好的人机接口,如能够理解自然语言,具有模型运行结果的解释机制,能够以简单、明了的方式向决策者解释问题求解结果,并能对结果进行分析。

(2)能对知识进行表示与处理,可以有效提供关于模型构造知识、模型操纵知识以及求解问题所需的领域知识。

(3)具有智能的模型管理功能:除支持结构化构模外,还应提供模型自动选择、生成等功能,将模型作为一种知识结构进行管理,简化各子系统间的接口。

(4)系统应该具有学习能力,以修正和扩充已有知识,使问题求解能力不断提高。

(5)综合运用人工智能中的各种技术,对整个IDSS实行统一协调、管理和控制。

AI是让计算机来模拟人类智能,由于模拟途径的不同,产生了不同的AI理论和技术:人工智能的符号机制,后发展成ES;Agent技术和理论,机器学习理论,自然语言理解等人工智能技术,将上述不同的AI技术与DSS相结合,形成不同形式的IDSS,下面分析其主要研究成果。

2.1 基于ES的IDSS

专家系统(ES)是目前AI中应用较成熟的一个领域,一般由知识库、推理机及数据库组成,它使用非数量化的逻辑语句来表达知识,用自动推理的方式进行问题求解,而DSS主要使用数量化方法将问题模型化后,利用对数值模型的计算结果来进行决策支持。

将DSS和ES集成,把ES的知识处理融入DSS,使DSS具有一定的智能性,解决了很多领域的实际问题,如医学、教育、商务、设计和科学研究等。但是ES的发展遇到很多困难:知识的获取具有“瓶颈”问题,专家能够有效地解决实际问题,但知识表达较困难、知识的系统整理也较困难,形象和逻辑思维也难以用语言表达,这使知识的获取受到极大限制;知识的表达要求非常准,当知识库进行扩充时需进行知识一致性处理;ES缺乏人类特有的直觉判断,根据经验学习的能力较差。这此问题限制了ES的发展,同时也制约了基于ES的IDSS的发展,为了使IDSS能够获取和精确与决策过程直接相关的知识(例如关于模型的知识、领域的知识和模型操纵知识等),具有一定的适应性和演进能力,使其在不断的使用过程中积累经验而改善自身性能,有必要将人工智能中的机器学习引入IDSS。

2.2 基于机器学习的IDSS

机器学习(machine learning)是研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为,以获取新的知识或技能,重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。它是人工智能的核心,是使计算机具有智能的根本途径,其应用遍及人工智能的各个领域,它主要使用归纳、综合而不是演绎。通过在数据中搜索统计模式和关系,把记录聚集到特定的分类中,产生规则和规则树。这种方法的优势在于不仅能提供关于预测和分类模型,而且能从数据中产生明确的规则,如常用的递归分类算法,通过逐步减少数据子集的熵,把数据分离为更细的子集,从而产生决策树,决策树是对数据集的一种抽象描述,可以作为知识进行推理使用,机器学习由于能自动获取知识,在一定程度上能解决专家系统中知识获取“瓶颈”问题。Holsapple等将机器学习作为一个新的元件加入到由问题处理子系统、语言子系统和知识子系统组成的传统决策支持系统框架中,对决策支持系统知识库进行求精,以加强决策支持系统适应问题的能力。

机器学习在IDSS中的应用还有很多问题有待于进一步的研究,如有效的学习算法探究,神经网络、模糊逻辑、遗传算法、粗糙集理论等也被广泛应用于机器学习。

2.3 基于Agent的IDSS

Agent是目前AI领域的研究热点,主要有智能型Agent研究、Multi-Agent系统研究和Agent-oriented的程序设计研究三个方面,知识、目标和能力是Agent本身具有的三个要素。知识是Agent对其周围环境和要求解的问题的某种描述,目标是Agent解决问题能所能达到的程度,能力就是Agent自身具有的解决问题的技能。

根据系统的需求,可以将Agent分为以下四种:界面Agent和信息Agent、移动Agent和协作Agent。

3 IDSS的发展方向

3.1 注重基于知识的人机交互

决策支持系统强调决策过程的交互性,对人机对话系统有较高的要求,长期以来,人们对数据、信息和知识的认识仅限于数据——信息——知识的单链条关系,实际上,从数据中获得信息,再从信息中获得知识,仅仅是决策过程的开始,对数据、信息和知识的关系的研究表明,对其它关系的研究对提高决策质量也具有重要意义。在如何从数据中提取信息、信息如何呈现给决策者等问题中,知识发挥着重要作用,对这些问题的研究产生了数据——知识——信息——知识——数据的循环或网状关系等。

3.2 分布式并行化决策求解

决策环境的复杂性常常会超出人的求解能力,促使研究者抛开传统的模型求解方法,转而寻求新的技术。同时技术的不断进步,尤其是IT的进步,也在为IDSS的研究提供更为有力的手段和工具。目前随着计算机网络的发展,决策环境出现了新的特点:分析、决策中使用的数据不再集中于一个物理位置,而是分散到不同的地区、部门;运行在Internet/Intranet环境里的分析、决策模型及知识处理方法也从集中式处理发展为在网络环境下的分布、或分布再加上并行的处理方式。

同时,决策的可行解本身也存在计算效率问题,有时候IDSS的顺序计算结构也会成为决策的瓶颈。对复杂决策问题的并行求解已得到广泛关注,分布式数据仓库、分布式决策处理的研究以及分布式人工智能技术的应用、并行决策计算等已成为新的研究热点。

3.3 注重各种相关技术的集成应用

IDSS的核心是知识和知识处理。决策中用到的知识总是和特定应用领域相关,不同的领域对知识的表示和处理具有不同的特点,不同智能决策方法有其特点和适用范围,方法的综合成为提高系统决策能力的重要途径。同时,决策信息来源的多样性对信息融合也提出了新的要求。如何综合来自不同方面的信息为一个决策目标服务是决策中的常见问题,经历了从简单叠加到优化的线性组合的过程,采用逻辑、线性优化、决策树和神经网络等可以实现不同层次的信息融合,目前采用证据理论、贝叶斯网络等不确定性推理技术进行信息融合也取得了一些成果,这一领域的更高目标是要寻找更为一般的知识表示和推理算法。

4 结束语

智能性和决策支持是当今IDSS的两大特性。随着AI领域中新技术的不断发展,如何把ES、Agent、机器学习等优点有机的结合起来应用于IDSS的构建中,是IDSS今后发展的重要问题之一。

摘要：文中首先介绍了人工智能(AI)及决策支持系统(DSS)的定义,针对其局限性提出了人工智能与决策支持系统的结合,然后分述了专家系统(ES),机器学习(RL)及智能体(Agent)在决策支持系统中的应用,最后进一步阐述了IDSS的发展方向。

关键词：人工智能,决策支持系统,智能决策支持系统,发展

参考文献

[1]汪敬贤.浅谈人工智能的应用与发展[J].科技信息,2006,(2).

[2]王洪璋.浅谈信息时代人工智能的应用与发展[J].人工智能及识别技术,2007,(3).