《人工智能》思维导图式课程总结
本学期选修了《人工智能》课程，在期末复习阶段用思维导图整理了所学的内容，主要内容包含确定性系统、智能搜索技术、机器学习、人工神经网络等方面内容（主要是考试范围是这些并且复习时间有限没有全部弄完^_^，后续会继续修改增加），内容主要是针对人工智能领域的基础知识的学习，一些相关的算法，Ex:A*算法、ID3算法、遗传算法、BP神经网络等等。注：有兴趣的朋友可以点赞+收藏![后私信我要原文档
因为内容还是挺多的，比如下面所示（只开了一部分…）总结构图：正向推理算法A*算法与或数启发式搜索遗传算法ID3算法内容可能不是很齐全（因为考试复习周时间不太充裕TT）并且以后会补充所以就不放到CSDN下载里花积分下载了，需要的话点赞+收藏后私信我要原文档
人工智能在中学教育教学中的应用现状分析
但是，从教学一线的现状来看，人工智能课程的教学效果有待提高，人工智能辅助教学的功能体现的不够充分，专家学者对人工智能在中学中的应用研究较为薄弱。因此，为提高中学人工智能课程教学效果和人工智能在教育教学中的深层次应用，该研究从学术期刊与教材两个方面着手，对中学人工智能教学现状、应用现状与研究现状进了分析，其目的在于借鉴学术界已有的研究成果，为中学人工智能课程的开展和人工智能在中学教育中的深层次应用提供理论指导。
研究样本与研究方法
研究样本
学术期刊的选择2001年11月教育部办公厅发布的《普通高中信息技术课程标准》中规定了中学信息技术课程包含信息技术基础必修模块和选修模块。自此，在中学信息技术课程中人工智能成为不可或缺的一部分。
因此，该文基于中国期刊网(CNKI)在《电化教育研究》、《中国电化教育》、《现代教育技术》、《中国医学教育技术》等4种期刊中检索了2002年1月到2012年12月间与人工智能相关的文献。检索时首先以“人工智能”为主题词进行初次搜索，再以人工智能研究领域的关键词(AI、机器人、模式识别、专家系统、神经网络等)进行第二次检索。在搜索结果中首先剔除重复文献、会议报道等无关样本，然后逐篇分析其关键词和摘要，直到确定文章的归属为止。最终确定了68篇文献作为重点研究内容。
教材的选择根据《普通高中课程方案(实验)》的规定，高中信息技术学科被列入技术学习领域，包括一个必修模块和五个选修模块。为增强课程选择的自由度，五个选修模块平行设计，相对独立(如图1所示)。目前，经全国中小学教材审定委员会初审通过的“普通高中信息技术课程标准实验教材”已经有五个出版社的版本:它们分别是“广东教育出版社”、“教育科学出版社”、“中国地图出版社”、“浙江教育出版社”和“上海科技教育出版社”，这五套教材已在全国多个省区实验并推广使用［4］。笔者以目前使用范围较为广泛的广教版必修教材、广教版选修教材和浙教版必修教材为例进行研究。
图1普通高中信息技术课程方案
研究方法
学术期刊的研究方法笔者对上述4种期刊中与人工智能相关的文献进行了定量和定性的分析。首先依据期刊中文献统计的数据，建立数学模型，并用数学模型计算出分析对象的各项指标。然后，依据文献中各对象的数值指标、一线课堂的真实情况以及人工智能研究领域的最新进展对分析对象的性质、特点、发展变化规律做出判断。教材的研究方法笔者就广教版和浙教版高中必修内容《信息技术基础》中人工智能的设置类型和设置比例进行了对比分析，又以广教版高中信息技术选修5《人工智能初步》为例，对目前中学人工智能选修课的内容分布、难易程度、教学模式、实施现状等逐一做了分析。
研究结果分析
从2002年1月到2012年12月，上述4中期刊中与人工智能相关的文献共计68篇，其中与中学教育教学直接相关的有24篇，其分布情况如表1所示。
从期刊文献的发表数量来看，人工智能已经成为教育技术学领域的一个重要研究领域和发展方向。人工智能在中学教育教学中的应用也受到了专家学者的普遍关注。据文献统计数据显示，《中国电化教育》杂志对中学的关注度较高;从作者来看，浙江师范大学的张剑平教授对人工智能的关注度很高;在上述研究样本中，张剑平教授的文献共计有12篇，其中与中学直接相关的有7篇。
从期刊文献的发表时序来看，文献数目呈“凸”字型分布(如图2所示)。人工智能引入教育界时，人们对这一模仿人脑的新型技术充满好奇与期待，在学术界的关注度呈逐年上升趋势。但是，由于对人工智能的研究需要脑神经科学、计算机科学、教育学、心理学等复杂的学科背景，许多专家学者对其研究逐步减弱，因此其发展速度偏低，其关注度在2008年之后呈递减趋势。
根据研究文献的集中趋向，笔者将研究内容划分为五个类目。再根据已确定的研究类目，对研究文献进行了统计分析，其结果如表2所示。
由表2可以看出，研究内容主要集中在人工智能的理论研究、系统研发，人工智能在教育中的应用以及在课程教学中的研究，且分布较为均匀。深入研究发现，在人工智能课程教学研究中以“机器人教学”为主。人工智能教育应用主要集中在高等院校，在中学中的应用较为简单，如Z+Z智能教育软件在数学教学中应用。从人工智能在信息技术课程中的设置情况分析在全国中小学信息技术教育工作会议上，教育部决定从2001年起用5-10年的时间在全国中小学普及信息技术教育。自2002年广东省、山东省、海南省、宁夏回族自治区首批进入新课改以来，我国其他地区也陆续进入了新课改。目前，人工智能的不少研究领域，如自然语言理解、模式识别、机器学习、数据挖掘、智能检索、机器人技术、人工神经网络等都走在了信息技术的前沿，有许多研究成果已经进入人们的日常生活。张剑平2003年1月发表在《电化教育研究》上的《关于人工智能教育的思考》一文中强调:人工智能理论和技术在一定程度上代表着信息技术的前沿，应当在现有的中学信息技术课程体系中增加人工智能课程，以便更全面地培养学生的信息素养。
当前，我国中学使用的信息技术教材存在地域性差异。但基本上关于人工智能的都包含两个部分:一是在信息技术必修教材中与人工智能相关的内容;二是人工智能选修模块。笔者首先就现行高中信息技术必修教材(以广东教育出版社《普通高中课程标准实验教科书信息技术基础》和浙江教育出版社《普通高中课程标准实验教科书信息技术基础》)中人工智能部分在教材中所占的比例和涉及的领域进行了分析研究。其结果如表3所示。
从上述统计结果可以看出，在中学信息技术教育中，人工智能已经成为重要一部分，但是就教学层面而言，只关注了人工智能在信息处理方面的原理和应用。对于人工智能的其他研究领域在必修教材中没有涉及。其次，以广教版选修教材例，分析了选修5《人工智能初步》课程设置情况:目前大部分学校对信息技术的选修模块开设的并不完整，大多只开了选修《多媒体技术应用》。因此，笔者就两个选修模块的教材进行了横向比较，并分析其原因:在信息技术选修5《人工智能初步》中深入介绍了人工智能。教材内容主要包涵了五部分内容:即人工智能初探、知识表示及Prolog语言、专家系统、问题求解、人工智能的回顾与展望。从教材内容的设置来看，充分体现了新课改自主探究的理念。整个教材的设置解读了人工智能是什么、为什么、怎么实现的问题。这不仅使学生能够一脉相承地了解人工智能的总体思路，也为学生在实际的生活和学习中如何解决问题提供了的思路。
选修5和选修2相比较，在以下三个方面存在显著差异，使得选修5在中学的实施广度上低于选修2。第一，师资力量薄弱。尽管从课程内容设置的数量上来看，选修5少于选修2(选修5共五章内容，涉及74个知识点;选修2共8章内容，涉及91个知识点)。但是从难易程度上来看，选修5明显高于选修2。选修2为多媒体技术应用，主要包涵对多媒体的认识以及多媒体作品的采集与加工。随着信息化的飞速发展，这些内容与教师和学生的生活息息相关，这个主题已经不再陌生，技术相对成熟，且简单便于操作，信息技术教师的胜任度高。而由于选修模块的开设时间较短，大多数学校还没有专攻人工智能方向的教师。第二，对硬件的要求高。对于选修2，只需要学校配备普通的多媒体计算机即可。而选修5对计算机的配置要求较高，在第四章第五节中还涉及了机器人相关知识，从某种程度上来说学校还需要购置相应的人工智能设备。可见，选修5对硬件的要求远高于选修2。第三，与必修的相关程度偏低。在必修《信息技术基础》中，与多媒体相关的内容远高于人工智能。因此，学生在多媒体方面的基础高于人工智能。因此，学校在课程开设上对选修2有了倾向性，学生在选课上也对选修2有了倾向性。
从教材的整体设置结构来看，都是以建构主义为基本指导思想，注重学生的实际操作能力。每一小节都设置了活动课，以促进知识的应用能力和创新能力。从文献中分析，与人工智能在中学教学中的教法相关的研究较少。马超［5］等发表在《现代教育技术》2008年第8期上的《高中＜人工智能初步＞教学的三种常用模式》中总结了人工智能在我国高中课堂上的三种常用模式:即“情境化教学模式”、“基于问题的教学模式”、“基于案例的教学模式”。同时指出，“问题探索”是核心，“基于案例”是难点。笔者认为，要真正促进人工智能在中学中的进程，课堂是关键，而教法又是把握住课堂的关键。但是在这一领域的理论研究和实践经验都比较匮乏，需要一线教师的不懈努力，也需要理论与实践的深层次结合。
总结
人工智能技术及其应用的发展已经走过了50余年，它作为信息技术的前沿领域，对社会发展的影响越来越大。在基础教育课程改革的浪潮中，许多国家意识到在基础教育领域开展人工智能教育的必要性，努力把人工智能列入技术类教育的教学内容中。英国早在1999年将人工智能课程作为选修课出现在中学的信息与通信技术(ICT)课程中［6］。我国教育部于2003年4月正式颁布《普通高中技术课程标准(实验)》，首次在信息技术科目中设立了“人工智能初步”选修模块，标志着我国高中人工智能课程的正式起步［7］。但是就目前人工智能课程在我国中
学阶段的开展情况来看不容乐观，人工智能在中学教育教学中的应用体现的还不够充分。因此，想要解决上述问题，需要各级教育行政机构的高度重视，需要专家学者的执着追求，更需要一线教师的积极探索。
参考文献
［1］张剑平．关于人工智能教育的思考［J］．电化教育研究，2003，(1):24-28
［2］史忠植，王文杰．人工智能［M］．北京:国防工业出版社，2007:1
［3］吴战杰，秦健．Agent技术及其在网络教育中的应用研究［J］．电化教育研究，2003，(3):32-36
［4］王海燕，赵彬．中学信息技术教材研究与教学设计［M］．西安:陕西师范大学出版社，2011:2
［5］马超，张义兵，赵庆国．高中《人工智能初步》教学的三种常用模式［J］．现代教育技术，2008，(8):51-53
［6］SQA．NQＲeviewInvestigationＲeport:ComputingandInformation
Systems［EB/OL］．http://www．sqa．org．uk/sqa/28．139．html
［7］教育部．普通高中技术课程标准(实验)［EB/OL］．http://www．ycy．com．cn/Article/kcbz/gz/200608/8543_3．html
|来源：中国医学教育技术
|作者：王斐
|美编：甄宏莉返回搜狐，查看更多