人工智能创新教育(6篇)
人工智能创新教育篇1
1智能机器人教学的优势
1.1对我国科技的发展，教育事业科技创新具有非常重要的意义
智能机器人最大的特点在于它是一门综合多个学科的应用型技术，所涉及的学科都与计算机技术、机械工程技术、人工智能技术以及设备自动化技术等实践类专业有关，对我国科技的发展，教育事业科技创新具有非常重要的意义。高职院校开展智能机器人教学，通过让学生对智能机器人进行设计和实际操作，掌握智能机器人系统的定义以及智能机器人内部结构和相关的控制技术等，有利于学生在后期的实践过程中，能够在控制设计和软件编制上对智能机器人进行开发。通过高职院校对智能机器人的有效教学，加强了学生对现代化机器人的认识，激发了学生学习的热情和兴趣，培养了学生创新意识。
1.2通过开展智能机器人教学，能培养大批的高端技术型人才
我国的经济发展和科技创新都离不开人才，以人为本是我国的基本方针，所以各大院校应该与时俱进，为国家为社会培养技能型应用型的高端人才。所以智能机器人技术要与高职院校的教学活动相互融合，增强学生的实践操作能力。我国的教育部门也应给予支持和鼓励，加大对智能机器人技术在各个高职院校的开展和普及，提高学生的就业率，此外，还应组织各大院校开展智能机器人科技竞赛，让学生们学以致用，培养学生的自主创新能力，为企业培养真正的专业技能人才，并更好的服务于社会。
2高职院校智能机器人教学实践
在高职院校智能机器人教学中，教师应重点开展编程教学，夯实学生的專业基础，并优化教学过程，注重实践教学，以提高学生的学习能力及学习水平，从而提高学生的社会竞争力，促进学生长远发展。
2.1注重编程教学，夯实学生基础
随着我国社会的发展，我国的教育事业也跟随时代的步伐，不断的进行科技创新改革，对于信息化和科技化发展的今天，人们的生活从计算机的应用过渡到智能化时代，所以，智能机器人教学活动的开展，不但为培养学生创新能力提供了平台，也为未来社会智能化提供可创造性发展空间。随着智能化机器人教学深入到高职院校的课堂中，学生通过实践的创新，方便智能机器人与地方传统产业的结合，从而真正为社会发展做贡献。智能机器人技术中最主要的部分就是程序，最复杂的就是编程，学生通过对智能机器人理论的学习，掌握智能机器人学习的定义、内部程序、软硬件设备以及编程环境，通过对智能机器人进行简单的组装和拆卸，结合理论知识，让学生进一步夯实基础。高职院校定期进行智能机器人教学的考核，设立难易不同的案例，激发学生的挑战意识，从而培养学生学习意识，并培养学生善于总结知识的能力，从而提高学生的学习能力与学习水平，无论在今后的学习中还是工作中，都将有利于学生们的身心健康发展。
2.2优化教学过程，开展实践教学
随着我国教育事业的蓬勃发展，也促进了高职院校的长远发展，为培养学生实际操作能力，更好的发挥智能机器人技术的学科应用，各高职院校可以通过以下3种方法带动学生走进智能机器人的实际课堂之中。首先，将智能机器人教学与课堂教学进程相融合，其次，大力宣传并开展各类专业的选修课，尤其是工科类专业，通过讲解智能机器人的软硬件设施，以及智能的输入输出控制程序，让学生更好的将理论知识与实际操作相结合。再次，就是设置专门的智能机器人实验教学室，让学生们有充分的空间和时间动手实践，通过对智能机器人进行简单的拆卸和组装，研究智能机器人的传感器，激发学生的创新意识。教师可以通过实例，举例讲解智能机器人技术，并让学生参与思考和实践，巩固学生的知识，也达到学校的教学目的。再次，学生的实践操作比书本知识更能提高学生的设计兴趣，所以各高职院校可以针对典型的应用型实例，进行智能机器人技术的设计比赛，教育部门应给予高度重视，并设立创新能力的奖项，鼓励学生们勇于投身设计制作中，从而提升学生专业的水平，为社会提供实用性技能人才，为祖国科技的创新培养一批顶尖的专业技能型人才。
3结语
在高职院校，开展智能机器人教学对学生的发展具有重要的促进作用。学生通过对智能机器人的设计与实践操作，能够促进高职院校的专业建设，也使学校的教学形式和内容得到了丰富，所以，高职院校是学生学习和发展的平台，需要对智能机器人教学工作进行不断地创新，以满足学生的学习需求。创新代表着前进，学生的思想的创新，将会带来实践的创新，智能机器人教学模式的创新是教学改革的重点，对学生的技能提高有重要的意义。总体来说，在高职院校智能机器人教学中，教师通过科学教学，能够提高学生的专业水平，给国家和社会培养高端技术型人才，从而使学生在走出校园后能够更好地服务于社会。
参考文献
[1]郭温，姜维.关于机器人在高职高专教学中的应用[J].国土资源高等职业教育研究，2006（3）：50-51.
[2]孙小进.高职院校机器人实验室的创建[J].科技信息：科学教研，2008（15）：261.
[3]彭绍东.论机61器人教育（下）[J].电化教育研究，2002（7）：16-19.
人工智能创新教育篇2
论文关键词：人才培养课题组制度实践学习创新工程
论文摘要：针对智能专业中工程创新人才培养存在的工程实践、专业设置等问题，在分析智能科学与技术专业现状的基础上，本文提出差异性培养目标、课题组制度和以点带面制度等观点，结合河北工业大学智能系三个年级的具体实施情况，在课外实践方面取得令人满意的效果和成绩。
诺贝尔奖金获得者西蒙把自然科学定义为探索自然界的奥秘，阐明自然现象，发现自然现象之间的规律及定律。具体到智能科学，就是研究人的智慧，建立人机结合系统理论，并用其模拟人的智慧。但是，值得注意的是，技术科学从本质上是有别于自然科学的，技术科学是利用自然科学的一般规律与理论，研究人造物的构成方法及原理的科学[1]。如智能技术是在智能科学的框架内创建人机结合智能系统所需要的方法、工具和技术。然而，除了智能科学和智能技术，智能科学技术的研究任务还涵盖一个重要的组成部分——智能工程，即利用智能科学的理念和思想，充分运用智能技术工具创建各种应用系统[2]。由于智能科学、智能技术和智能工程三个领域所强调的研究任务不同，因此智能科学与技术专业人才培养目标可以分为科学技术型(或称为研究型)和工程技术型(或称为应用型)。前者是研究型培养模式，以培养具有学术研究或应用研究能力的人才为主，尤其要体现人才培养的综合性、复合性和创新性；后者是工程型培养模式，以培养在工程领域中具有应用复合能力的人才为主，尤其要体现人才培养的综合性、复合性和应用性[3]。更值得注意的是，进入21世纪之后，随着科学技术的迅猛发展，工程问题的综合性与复杂性也不断增强。在这种情况下，智能科学与技术专业如何解决复杂系统提出的一系列工程问题，培养出具有时代特色的优秀工程人才，是新时代赋予新专业的一种使命。
1智能科学与技术专业现状问题分析
由于智能科学与技术专业成立仅有短短7年时间，还处于不断发展之中，所以不可避免地存在一些问题。一般来说，智能科学与技术专业学生的培养存在两种模式：科学型人才和工程型人才。因此，如何根据各个学校的传统优势和培养目标来选择学生的培养模式，非常重要。然而，受传统教育模式的影响，即使在智能科学与技术专业中，对人才的培养仍然偏重科学型，这就导致了目前该专业学生工程能力存在这样或那样的问题[4]。
1.1缺乏实际的工程训练和实践
智能科学与技术专业虽然重视基础科学与技术课程学习和学生分析能力的培养，但是对工程实践训练和对学生相关综合素质的培养相对较弱，重理论知识灌输和轻实践能力培养的老问题仍然存在，教学、科研与实际生产的结合不紧密，因此学生的综合能力无法应对如今复杂系统的工程问题，难以满足用人单位的需求[5]。
1.2专业设置缺乏特色
随着对智能科学与技术专业的深入理解，人们逐渐认识到这个专业的重要性和光明前景。近几年，设置这个专业的高校正在迅速增加。然而，深入分析这一新专业的高校分布和地域分布，设置该专业的高校有“985”高校、教育部“211”工程重点建设高校、地方重点建设高校；而地域分布更为广泛，在北京、天津、湖南、杭州等多个区域[6]。智能专业的这种不同水平的高校分布和地域分布决定了每个学校的专业设置应该具有自己的特色，应该适应我国产业、经济结构多样性和地区发展不平衡性的需要。因此，院校不问自身条件如何，不看当地经济发展和产业结构如何，使得智能专业的办学模式和专业设置大规模趋同的现象应该得到充分的重视。
1.3缺乏对学生创新意识的培养
虽然近几年本科教育模式正在大力革新，如2010年国家层面开始实施的“卓越工程师”教育计划，但是本科教育的填鸭式教学模式仍然广泛存在，使学生被动地学习，以应付考试。这种模式的后果只会导致学生死记硬背，创新意识薄弱，造成了学校培养和实际需要的严重脱节。
2优秀工程创新人才培养的途径探索
根据目前智能专业中工程实践和课程设置存在的问题，我们提出了下面的解决方法。首先，根据学校的现实情况设置工程实践的培养目标；其次，根据课程设置的不足提出课题组制度和以点带面制度，作为课程设置的有效补充；最后，结合智能专业较新的专业知识实施创新型选题。通过有效实施这三个方法，培养优秀的工程创新人才。
2.1差异性培养目标
培养目标是实现优秀工程创新人才的关键。差异性培养目标是培养学生成才的本质属性，孔子早就说过“因材施教”的理念。所以，对智能科学与技术这个新专业来说，由于它仍处于快速发展和完善之中，尤其是不同类型高校又有实际情况，因此应该制定具有差异性和多样化的培养目标。比如说，研究型大学要致力于培养工程研究型、工程创新型的高端人才，以培养学术研究型的科学家、研发人员和设计工程师为主；而教学型大学工程人才的培养目标定位要突出应用型，以服务地方经济建设为主，培养从事工程施工和管理的工程人才。
差异性培养目标不但体现在不同地域和不同类型的高校之间，即使在同一所高校，也应根据学生的兴趣和实际情况确定不同的培养目标。具体来说，即使是一个班级的学生，他们的兴趣和目标也不尽相同，如有的学生立志学好英语，有的学生准备全力以赴考研不顾其他，有的学生准备把自己的兴趣当做追求目标。因此，充分考虑和尊重学生目标的差异性，是培养创新人才的一个前提。
2.2改革培养方式与途径
目标确定以后，接下来就涉及到优秀工程创新人才培养如何实施的问题，其核心是让学生得到充分的工程训练，调动学生的积极性、主动性。实际操作过程中，教师可以把学生真正放到竞赛的赛场上，如参加教育部“质量工程”建设的物联网创新创业大赛、“挑战杯”设计大赛、“盛群杯”单片机创新设计竞赛、“飞思卡尔”智能车竞赛等。这些竞赛都是以创新为主要诉求，课题的名称自拟。因此，通过这些比赛，学生们可以从选题、制作、参赛、完善作品等多个环节体会工程创新的全过程，大大提高工程实践能力，为成为工程创新人才打下坚实的基础。如何根据智能专业的特点，并结合各种创新竞赛，来实施这样的工程训练呢？通过下面两种制度可以有效实现。转贴于
第一，实施课题组制度。即把智能系的学生分成多个课题组。如我校的第一届学生分成了7个课题组，每组4～5人，在课题组的基础上实行导师制，每位导师可带1～2组。课题组的培养目标是培养学生独立提出问题的能力、独立解决工程实际问题的能力、科学研究能力和科技开发及组织管理能力。但是，有一个前提，课题组制度要保证让学生广泛参与，这样才能最大可能和最大范围地培养优秀工程创新人才。因此，实施下面的以点带面制度，对保证学生的参与广度和培养质量非常必要。
第二，实施以点带面制度。随着智能专业的快速发展，学生越来越多，课题组越来越多，但教师的精力毕竟是有限的，难以指导太多课题组的学生。我们采用以点带面制度来解决这个问题。从横向方面看，我们采用组长负责制和核心组员制，每个课题组的组长和核心组员由能力相对较强的学生担任，作为导师和课题组组员之间的联系纽带，导师仅仅将相关的课题任务传达给他们即可。这样既能够大大降低指导教师的工作量，也能够充分调动学生的积极主动性和自主性，锻炼他们独立解决问题的能力和团结协作、组织管理的能力。从纵向方面看，在课题组还涉及到不同年级的情况下，以点带面制度就是核心组员指导低年级学生。这样就实现了同一年级之间、不同年级之间的良性循环，保证无论那个年级的课题组，总有一个核心组员在指导，而指导教师一般仅仅亲自指导核心组员，最终实现使用指导教师的有限时间，而使学生的收益最大化。以点带面制度保证了教学指导质量和学生深入、广泛、全过程参与工程训练活动，从而锻炼他们的工程创新能力。
2.3重视对学生创新实践能力的培养
创新是教育部实施的“质量工程”的核心。对智能专业的学生来说，创新的核心是创新意识和选题。该专业学生一般会接触到最新的智能传感技术、智能控制技术、智能执行技术、智能信息处理技术。这些新的技术自然带来一批新的元器件和新的信息处理方式。因此，使用这些新的元器件和新的信息处理方式，结合我们的生活需求，就比较容易实现具有创新性的选题。选题确定后，就可以采用课题组的方式和以点带面的模式，通过“实践学习”方式，将专业理论的学习与科研实践紧密结合，在项目实践中增强学生的自主学习能力、创新思维能力和实践动手能力，促进学生的综合素质发展，最终培养一批兼具创新力和领导力的精英之才。
通过以上三个方面的实施，智能系的几个课题组在“挑战杯”、“盛群杯”单片机创新设计竞赛等创新类比赛中制作出很有创意的作品，应用了智能专业的许多知识，取得了优异成绩。这极大锻炼了学生的工程创新能力，初步达到了工程创新人才培养的目标。
3结语
在国内各个专业普遍重视工程创新人才培养的大环境下，笔者为培养优秀的工程创新人才提供了一种思路和方案。笔者提出差异性培养目标、课题组制度和以点带面制度，并把这些方法应用到智能系学生的工程能力培养上，确立了学生的自我管理方式。学生做出了优秀的创新作品，通过在创新竞赛中的全过程“实践学习”，增强了实践动手、团结协作和组织协调等工程能力，最终成为能够提出创新问题并有效解决问题的具有工程创新能力的人才。该方法具有较强的实践价值和良好的效果，初步达到了将智能系专业学生培养成为工程创新人才的培养目标。
参考文献
[1]蒋新松.智能科学与智能技术[J].信息与控制，1994，23(1):38-39.
[2]杨鹏，张建勋，刘冀伟，等.智能科学与技术专业课程体系和教材建设的思考[J].计算机教育，2010(19):11-14.
[3]魏秋月.关于智能科学与技术专业人才培养和学科建设的思考[J].教育理论与实践，2009，29(9):18-19.
[4]王万森，钟义信，韩力群，等.我国智能科学技术教育的现状与思考[J].计算机教育，2009(11):10-14.
人工智能创新教育篇3
引言
伴随着互联网+的发展，中国智造、互联网+等一个个新名词都在为传统生产与物流产业注入“智能”的基因，智能物流迎来了发展的“黄金阶段”。“十三五”规划是教育科学发展的关键时期，“推行产教融合、校企合作的应用型人才和技术技能人才培养模式，促进职业学校教师和企业技术人才双向交流。”是其中的核心。智能物流作产业的发展对职业教育提出了更高的要求。
一、基本概念综述
1.智能物流
智能物流是利用集成智能化技术，使物流系统能模仿人的智能，具有思维，感知，学习，推理判断和自行解决物流中某些问题的能力。智能物流的未来发展将会体现出四个特点：智能化，一体化和层次化，柔性化与社会化。在物流作业过程中的大量运筹与决策的智能化；以物流管理为核心，实现物流过程中运输，存储，包装，装卸等环节的一体化和智能物流系统的层次化；智能物流的发展会更加突出“以顾客为中心”的理念，根据消费者需求变化来灵活调节生产工艺；智能物流的发展将会促进区域经济的发展和世界资源优化配置，实现社会化。通过智能物流系统的四个智能机理，即信息的智能获取技术，智能传递技术，智能处理技术，智能运用技术。
2.职业教育
职业教育是指让受教育者获得某种职业或生产劳动所需要的职业知识、技能和职业道德的教育。职业教育的目的是培养应用人才和具有一定文化水平和专业知识技能的劳动者，与普通教育和成人教育相比较，职业教育侧重于实践技能和实际工作能力的培养。
3.协同发展
协同发展就是指协调两个或者两个以上的不同资源或者个体，相互协作完成某一目标，达到共同发展的双赢效果，是为实现社会可持续发展的基础。
二、国内外研究现状分析
从国内研究情况看，2011年8月教育部拟发《教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》之后，国内学者多从不同的关注点与视角展开对职业教育协同的研究，其中关注区域经济与职业教育协同发展尤为突出。随着《中国制造2025》行动纲领出台，智能产业在研究迅猛升温。
从国外研究情况看，国外的研究主要从教育资源的协调、教育方法的运用、教育模式的创新等方面展开，但更多集中在教育协同发展的动力及其治理机制构建等方面。德国在双元制教育始于上个世纪70年代学校教育与企业培训互补，为工业化提供高技术人才成为职业教育的主题。本世纪初，提出职业教育在终身化理念。德国政府提出工业4.0高科技战略计划，由德国联邦教育局及研究部和联邦经济技术部联合资助，投资预计达2亿欧元。旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴，其技术基础是网络实体系统及物联网。
三、智能物流与职业教育协同发展研究的意义
智能物流作为“中国制造2025”和“工业4.0”的核心环节，是智能工厂必不可少的润滑剂，肩负着产品智能化生产的桥接作用，有望成为未来自动化领域最好的细分市场之一。对产品周期的缩短和对生产节奏的加快催生了对生产运送过程更精确、更高效的要求，智能物流是连接供应和客户的重要环节，也是构建未来智能工厂的基石。
职业教育在“中国制造2025”和“工业4.0”时代背景下，信息化与全球化融合、个性化和定制化生产方式和生活方式以及大数据、云计算、虚拟化生活等等新技术的和理念的涌现，都给现代工业机器人应用人才培养模式带来新的挑战。这就要求我们的职业教育和人才培训要培养出适应第三次工业革命需要的创新型人才和高素质劳动者。
智能物流与职业教育协同发展，有利于职业教育质量和教育创新的双向提升；有利于职业教育学校办学模式、师资培养、教育教学与评价方式的分享与合作；有利于促进教育与物流产业之间学研协同创新模式的进一步提高。
四、智能物流与职业教育协同发展的方向探讨
1.构建智能物流与职业教育群深度融合产教形态
智能物流与职业教育的协同发展的基本思路和主要途径进行分析，通过科学构建其理论与实践相交叉在课程体系，促使智能物流与职业教育群深层次融合，形成学校、企业、社会机构和公众共同参与相互促进的产教形态。
中国制造2025和工业4.0背景下人才培养不仅仅局限于学校教育，而且拓展为社会培训、企业内训、社区教育，也不局限于正规教育，还有非学历培训；有虚拟课堂，也有企业实践、网上课堂、在线学习；有学校学习，也有终身学习的观点。
2.制定智能物流与职业教育的协同发展在课程体系
结合当前职业教育与物流产业发展课程体系存在的问题；探索职能物流与职业教育协同发展对应的物流管理及相关专业建设群课程体系改革的方向和思路探讨；探讨与其人才培养相适应的专业课程设置及专业课程结构调整。
3.提出智能物流与职业教育的协同发展在技术与服务方面的创新
通过对物流产业与职业教育共同发展在技术与服务方面存在的问题分析；提出智能物流与职业教育协同发展中对智能物流产业在技术与服务创新方面的研究。
人工智能创新教育篇4
一、加强师资队伍建设，奠定矿业工程创新型人才培养的基础
众所周知，教师对学生的成才与发展有着直接影响。教师是高校开展教育工作、进行教学改革、提高教学质量、培养创新人才的主力军，高校矿业工程专业创新型人才培养的实施关键在于教师队伍。为保障高校矿业工程学科创新型人才培养的有效实施，需要打造一支稳定的教师队伍。特别应加强对年轻教师队伍的正确引导，尽力为他们创造学习提高的机会，并鼓励他们勇挑教学与科研的重担。此外，应利用国家各项人才政策，不断加大人才培养和引进力度，组建一支规模适中、结构合理、老中青结合，并以中青年为骨干的教师队伍。需要建设一支高素质的教师队伍。这就要求教师转变以往只传授书本知识的观念，树立与创新型人才培养相适应的现代教育理念。重庆大学矿业工程学科在学术带头人的指导下，把中青年教师推上科研第一线，充分发挥他们的积极性和创造性，开展卓有成效的研究工作；同时，积极创造条件支持教师在职攻读博士学位，从整体上提高青年教师队伍的学历层次。此外，加大对博士、博士后青年骨干教师成长发展的支持力度，并鼓励中青年教师积极参加国际、国内学术交流，及时了解学科前沿动向，活跃学术思想，及时更新教学内容。经过近几年的发展，重庆大学矿业工程学科已形成一支素质优良、结构合理的稳定的教师队伍。现有中国工程院院士1人，“国家百千万人才工程”人选2人，长江学者2人，国家杰出青年基金获得者2人，教育部高校青年教师奖1人，教育部新世纪优秀人才2人，并拥有1个国家自然科学基金委创新群体。
二、发挥学生非智力因素的作用，激发学生创新的主观能动性
大学生的创新意识与创新能力受其智力因素和非智力因素综合影响，有时非智力因素的影响比智力因素的影响甚至还要大。因此，高校教育教学工作者一定要高度重视大学生非智力因素对创新型人才培养的影响。这里所说的非智力因素，是指在人的智慧活动中不直接参与认知过程的心理因素。就大学生来讲，具体指的是大学生的需要、兴趣、情感、意志、性格等心理因素。学生良好的非智力因素能充分调动其学习的主观能动性，使学生潜在的智力水平得到充分发挥，对创新型人才的培养大有裨益。据有关心理调查显示，高校艰苦专业的学生心理问题尤为突出。矿业工程学科的大学生不仅会面临这个阶段所共有的心理问题，还会面临如经济困难、男女生比例不合理或无女生、未来的工作环境艰苦等一系列更为严峻的考验。因此，应特别注意对这类学生的心理素质实施必要的调控与辅导，激发他们的主观能动性。高校还应充分尊重大学生的个体独立和自由，营造有利于培养创新精神与创新能力的宽松环境。
人工智能创新教育篇5
一、基本概念
1、人工智能
人工智能英文全称ArtificialIntelligence，简称AI。本质上是一种对人的意识、思维的模拟，有望像人类那样思考甚至超过人类的智能。当前，新一代人工智能相关学科发展、理论建模、技术创新、软硬件升级等整体推进，正在引发链式突破，推动经济社会各领域从数字化、网络化向智能化加速跃升。[2]人工智能与教育深度结合之后成为课堂教学的主力，同时也将给教育带来前所未有的挑战。目前，人工智能正在以公平化、高效化、个性化为导向促进教育教学飞速发展。
（1）发展背景。人工智能的发展可以分为五个阶段：在1956年以前是人工智能的孕育期，1945至1970年是人工智能的形成期，1966年至1974年是暗淡期，1970年至1988年是知识应用期，1986年至今是集成发展期。[3]人工智能在移动互联网、大数据、超级计算、传感网、脑科学等新理论新技术以及经济社会发展强烈需求的共同驱动下，目前呈爆炸式发展，人工智能即将成为经济发展新引擎，重新整合全球资源。
（2）特点。①智能化。智能终端和传感器将无处不在，基于大数据的自我学习能力会让智能终端越来越聪明；②交互化。人与智能终端的交互方式将更加自然，设备会越来越能读懂人类的想法；③服务化。在人工智能+互联网的驱动下，各行各业将越来越“服务化”。不管硬件厂商、还是服务厂商都在整合设备、云和服务，开展集成式的服务创新；④创新化。在智能互联时代，更加呼唤开源开放的创新平台，实现依托产业链、生态圈的开放式创新。[4]
（3）分类。①弱人工智能。科学界普遍将不能够模仿人类思维的人工智能称为“弱人工智能”，无法与人类进行交互的人工智能、可以与人类进行交互的人工智能、可以通过外接设备进行升级的人工智能都属于弱人工智能。我们在现阶段课堂教学中使用的人工智能均属于弱人工智能范畴。②强人工智能。与弱人工智能相对应的，我们将能够模仿人类思维的人工智能称为“强人工智能”。[5]可以通过云端共享信息的人工智能和能够自主学习与创新的人工智能都属于强人工智能。其最大的特点是大数据积累达到质变，终端具备自我学习能力和类似人类思维的能力。
2、奇点
奇点又名技术奇点，它是一个时间点。机器发展的过程中，数据和系统不断升级，当从量变达到质变时，机器将具有自动学习和升级的能力，也就意味着奇点的来临。[6]1983年，数学家佛诺?文奇提出技术奇点（TechnologicalSingularity）的概念，他将奇点定义为人工智能超过人类智力极限的时间点，此后世界的发展将会超出人类的理解范畴，世界的发展将会脱离人的控制。美国未来学家和人工智能先驱雷?库兹韦尔在《奇点临近》中预言20世纪50年代左右奇点临近。奇点之前人类的智力依然主宰着世界的发展，不具备感情和自主意识的人工智能仍然是人类能力的延伸和补充。因此，我们预测和研究的人工智能在课堂教学中的运用和发展趋势是指奇点前阶段的人工智能。
二、现有课堂教学中人工智能运用的积极意义
1、促进教育公平
偏远山区教育资源匮乏，城乡和区域之间教育差距较大，优质教育资源总量不足。教育资源的落后地区的学生在知识储备、实验操作、阅读视野上有很大不足。我国进城务工人员子女上学难、高考全国各地同题不同分的录取方式等不公平等现象的存在成为制约教育均衡发展的关键因素。
人工智能可以应对教育不公平现象中的各种问题。人工智能将不受地域限制，整合优质教学资源并分享于网络教学平台上，增加优质教育资源的供给，让更多孩子享受世界各地“名师”服务。甚至组合全球优质教学资源，主动生成针对性教学内容；人工智能不仅是海量移动知识储存库，而且具有搜集整理问题并整合资源，不断升级学习系统的能力，能够在课堂上针对学生的提问，主动设置相关联知识库，解决知识储备难题；[7]推翻旧的地区差异录取，让学生足不出户便可享受国家制定的均等优质教学资源。因此，未来的教育将不受地域差异，授课形式，年龄区别，教育背景等问题的困扰，真正实现教育公平化。
2、提高教学效率
教师工作中的重复性机械性劳动占用了教师在校的大部分工作时间，从而减少了课程编排和教学反思等脑力劳动的时间，造成工作效率低下；目前以教师为主导的课堂教学和无人工智能设备支持的课堂教学中学生只是吸取率低下。工作效率低下和知识吸取率低下都属于教学效率低下。
（1）人工智能利用其高速运算能力和超强储存空间在课堂教学中，避免教师做低附加值工作，为教师节约时间成本，提高教学效率。具体来说，人工智能可以将教师从批改试卷等重复性劳动中解放出来，并且实现课堂和课下的全时互动。从而让教师腾出更多的时间和精力，创新教育内容、改革教学方法，把教育做得更好。智能系统会将学生做题的数据回传数据库，教师能从中了解学生对知识点的掌握情况，避免重复讲解。
（2）人工智能正在逐?u实现人机交互功能，这有利于课堂的有效教学，保持学生的学习积极性和动力，从而提高教学效率。无论是人类学习还是机器学习，人在进行学习的过程中人机交互也带动了机器数据的不断翻新，从而达到机器的自我学习和不断升级。可以说未来的人工智能在教学过程中是与人类一起学习的辅助教学工具和共同学习伙伴。此外，人工智能已具备图像识别和语义分析技术，而且具有智能化搜集整理问题并整合资源的能力。[8]扫描相应课本图片来获得3D展示，现场手机扫描后获得的成像效果，能够帮助学生更直观的理解学科知识点；这对于课堂教学中知识点查询，文章检索和自动生成相关推荐，都有很大的帮助。海量数据库资源答疑，帮助学生解决个人学习中的问题。
3、促进教学个性化
班级制课堂教学的授课对象众多，课堂教学因学生个体差异而接受知识的水平不一，统一的教学方案和教学流程很难把握对学生个性发展的培养，教学过程中对学生个性的忽略导致学生创造力的衰微。
（1）人工智能比人类更擅长针对学生的知识、能力水平和潜在倾向等不同因素进行因材施教的个性化教学。由于计算机的高速运算能力远远大于人类，而且能够不断进化更新状态，人工智能时代的计算机更具有自我学习能力，因此面对相同数量教学对象，人工智能更加快速将学生的阶段性知识学习成果进行数据分析并归类，针对学生的薄弱环节，定制、推送知识点，帮助学生告别“题海”，走向有效学习。
（2）面对众多学习者，人工智能利用图像捕捉技术可以全方位多角度捕捉个人面部表情，解读分析表情数据并反馈到终端，在学习过程中及时反馈学习者的不同理解程度，调整个体学习内容和方案。通过捕捉课堂上学生的面部表情数据并分析，进行筛别并制定个性化培养方案有利于因材施教。
三、人工智能在课堂教学运用中的发展趋势
随着人工智能在未来课堂教学中运用的迅猛发展，将具有积极和消极的双面发展趋势，我们应当合理使用人工智能，使之为人服务，为课堂教学服务。
1、学校面临淘汰
人工智能与教育的结合会使目前的学校教育落后，传统意义上的学校会面临淘汰。传统意义上的学校提倡一刀切的课程设置，并对所有学生以固定的速度进行教学不符合时代的需求。人工智能系统在教学中允许根据学生自身情况定制课程，学习时间弹性化，并且减少对教室和教师数量的需求。因此，传统学校的规模会发展地越来越小，大部分学校会面临淘汰，一部分创新改革后的学校衍变为小规模学习中心，采取一对一授课模式或者成为具有专门性的学习中心。
2、强化家长责任
人工智能终端设备在教学中广泛运用之后，减少学生在校固定时间，更加自主灵活的学习方式增加了家长承担更大的教育责任。不仅教育面临人工智能的挑战，家长也面临角色的转换和增加。与传统旧式家长相比，人工智能时代的学生在使用终端设备进行学习的过程中，家长还充当了教练、管理员和监督人等角色。
3、弱化传统规范
传统学校教育有一系列需要学生遵守的规范，而面临人工智能的挑战，出现更小规模和更个性化学习中心之后，减少了学生们聚集上课的时间，也就不需要遵守一些传统的学校规范，并且学生们将会失去一些共同的行为，社会规范和文化规范。然而，在特定环境和时间下，会有新的规范相应产生。
4、转移教育费用
由于传统意义上的大规模学校和教师数量减少，学生只需要互联网或者人工智能设备就可以进行学习，个人教育成本会大幅降低。但由于社会的竞争不会减弱，因此家长对孩子的教育投资不会减少。家长将更多地参与到孩子的学习中来，增加陪伴学习时间的同时教育费用将会有新的转移。
5、定制个人教材
人工智能将全面改变传统学校授课的教材，采取一种全新的教材形式。人工智能系统使用教师制定的教学大纲，结合学生个体差异定个人教材，或者按照教师的教学大纲中某个主题或学习环节，结合数据库内容重新组装一本主题教材。新定制的个人教材和主题教材更适应具体学习者的需求，从而更好服务教学过程。[9]
6、缺乏情感教育
奇点前的人工智能不具备情感和思维能力，也难以复制教师的行为模式。教师利用其教学管理经验，情感分析能力和观察能力，并且对学生给与人文关怀和思想交流，教师面对课堂教学的适应能力和?ρ?生挑战的情感反应，都是人工智能系统无法模拟的。人工智能教学系统辅助教学的同时无法为学生提供类似教师的情感教育是必然现象。
四、人工智能在课堂教学的良性发展保障
1、数据精准无误
数据精准对于人工智能至关重要，需要严格避免采集的数据客观上不能够准确反映实际情况或者数据采集的过程中主观上存在结构性偏差。课堂教学上，人工智能终端的海量知识库的数据精准化对于知识传输至关重要。对于人工智能大数据和云端数据的采录，必须严格把控，要求录入知识库的知识和内容精准无误，这对于下一步知识的扩散是关键环节。
2、法律政策保护
法律应对知识产权的保护和隐私和数据的安全有政策性保护。在提供服务的过程中收集、使用用户知识、个人隐私和数据，应当遵循合法、正当、必要的原则。课堂教学上，不得收集与提供教学所必需以外的学生的人机交互知识、学生学习隐私和考试数据或者将学生个人信息用于提供教学之外的目的，不得以欺骗、误导或者强迫等方式收集、使用学生的个人信息。
人工智能创新教育篇6
一、高起点智慧教育谋划，夯实信息化建设根基
近年来，于洪区委、区政府在创建教育强区、义务教育均衡发展、教育信息化助推教育现代化等方面积极投入，保障机制完善，特色应用创新，使教育现代化资格准入和信息化建设两项阶段性工作走在了沈阳市的前列。2016年11月15日，沈阳市教育局、沈阳市政府教育督导室对于洪区推进教育现代化第二阶段教育信息化建设工作进行了督导验收，全体评估组成员和来自全市14个区县（市）教育局领导对于洪区的工作进行了赞扬与肯定――于洪区的智慧教育集中代表了沈阳市智慧教育的整体发展水平，为沈阳智慧城市的创建树立了榜样。
为推进沈阳智慧城市建设，于洪区委、区政府高度重视智慧城区建设。区教育局科学规划论证，动员全区校长、教师积极打造智慧教育平台。区电教馆依托沈阳市教育城域网，搭建了“精细管理――桥之脉、教研培训――桥之魂、资源共享――桥之基、教学互动――桥之眼、育人可――桥之灵、保障服务――桥之堤”的智慧管理、智慧教研、智慧评价、智慧科研体系的智慧教育平台。2016年9月26日，在黑龙江、辽宁、吉林三省召开的信息化工作研讨会上，于洪区电教馆馆长石猛代表沈阳市进行了经验交流，受到了与会者的好评，区电教馆也被授予“东北地区教育信息化工作先进单位”的荣誉称号。沈阳市的智慧教育走在了东北地区的前面，而于洪区更是沈阳智慧教育的示范基地。
“十二五”以来，于洪区委、区政府坚持以“教育信息化，推动教育现代化”为创建教育强区目标，按照“统筹规划，分步实施；重点扶持，以点带面；软硬并举，全面推进”的工作思路，对教育信息化基础设施及硬件环境建设累计投入资金1.02亿元，面向多领域、把握关键点，先行先试、超前布局，逐步夯实教育信息化根基。并依托沈阳教育城域网建立二级站，每年投入36万元租用联通公司裸光纤53个点位，全部实现区内所辖学校“校校通”，这标志着于洪教育又向信息化迈出了一大步。如今，于洪区49所中小学共计998个班级全部实现了“班班通”，投影白板互动教学成为常态，信息技术与课堂教学全面整合；全区2784名教师全部开通了“人人通”，通过个人网络空间不断提升专业化素养，大大地提高了教书育人质量。截至2015年底，全区所有学校实现了多媒体数字校园全覆盖，为实现“人人皆学、时时能学、处处可学”的智慧教育发展奠定了基础。微课平台系统、远程互动教研系统等平台体系的打造，强有力地支撑了师生品德发展水平、学业发展水平、身心发展水平、学业评价水平、特长养成水平，为“智慧于洪”的创建提供了发展空间和人才保障。
二、高标准智慧教育创新，
抢占信息化制高点
一是服务一线，为学校发展提供平台。于洪区智慧教育工作依托沈阳教育资源公共服务平台，围绕“一个核心，两个突破，三个服务”工作思路高水平创新，以应用为核心，以课堂教学改革和数据采集为突破，坚持为学生成长服务，为教师发展服务，为领导决策服务。依据国家“三通两平台”建设要求，全区教师在沈阳教育资源公共服务平台上全部开通了“人人通”空间，通过网络空间随机开展区级、校级、班级三级网络平台互动对接。现已在沈阳教育资源公共服务平台上传信息资源16531条，下载资源55389次，教师空间开通率100%，班级空间开通率100%。各学科教研员将本区优质资源上传到教育资源服务平台进行共享，校级管理员把校本特色资源上传到班级网络平台，不断丰富区、校资源库，使优质资源得到充分共享。
二是以智慧资源建设为重点，为教师提供教学融合平台。于洪区电教馆积极推进沈阳教育资源公共服务平台融入教研培训之中，在保证平台基础数据操作上加大与各学科教研员的通力合作。充分发挥“名师社区”和“教研社区”的引领、带头与辐射作用，实现线上智慧教研，提高智慧教研效率。智慧教研的本质是以教师专业成长为中心，通过信息化手段构建并创新有效的智慧教研模式，以实现个性化、智能化和体验化成长环境，形成智慧教研培训内容和优质教研资源科学共享机制，多层次、多角度培养并提高教师和学生的信息化应用能力和问题解决能力。如沈阳市一七中学开通“名师社区”26个，涵盖语文、数学、英语、物理、化学、生物、政治、历史、地理等全部学科，通过教研员带动教师应用好智慧教学管理功能，通过教师引领学生使用好智慧课堂空间，形成了师生互动、生生共享，提升了课堂效率和教学质量。智慧教育资源在大数据时代实现了学习者打破时空界限，随时随地利用收集的数据分析挖掘数据背后的深层次知识，促进了教师专业化的智慧建构。如东平湖街第一小学（以下简称东平湖一小）校长佟立东利用智慧教室大屏幕为来校调研的国家及省市领导和专家亲自演示的“转变管理方式、实现网络办公、提高课堂效率、助力教研科研、畅通家校互动、拓展育人途径、提升培训质量、科学评价师生”智慧管理模块，就彰显了“用诚心酿品位、用恒心塑品牌、用爱心铸品行、用信心砺品质”的数字校园建构特色。
三是智能维护，为智慧教育发展筑建桥梁。于洪区以建设“数字校园”助推智慧教育发展，加大教育信息化的投入，把教育信息化作为全面提高教育质量、全面加快教育现代化进程的一项战略举措。目前，该区已经实现了“光纤千兆进校园，百兆到桌面；班班通，堂堂用”的目标。为确保教育信息化应用的时空性和效益性，于洪区推出了高端智能维护先进举措。区教育局根据数字校园的建设要求，结合基层学校的实际需求每年拨款40万元专项经费，依托沈阳市信息技术支持与运营维护平台，对全区信息化设备进行管理和维护。创新了依托支持服务平台、组建专业维护团队、形成维护机制的制度化和常态化三项智能维护举措，保证了全区智慧教育体系的高效、畅通、安全运行。于洪区作为沈阳市信息技术支持与维护试点工作的示范区，得到了中央电教馆领导与专家的高度评价，先后接待了来自湖北、江西及省内各市从事信息化工作的校长和教师的参观学习。
三、高水平优化智慧教育资源，
全面提高智慧教育水平
于洪区高水平整合优化智慧教育资源，打造出“市教研院专家引领、区教育局行政推进、区电教馆组织落实、各学校实践研究”的智慧教育发展模式，推进信息技术与课堂教学的深度融合，使智慧教育整体水平全面提升，更好、更快地推进本区教育均衡发展。
一是区域智慧教育环境全面优化。于洪区顺利完成了教育云数据中心、网络安全与监控中心、数字校园运营维护中心和教育资源云平台的打造，为全面提升区域智慧教育整体水平提供了保障；实现智慧教育的大数据管理和高效的资源共享服务，科学统筹市、区、校三级交互式教学设备、校园网站、电子备课、电子阅览等资源，实现了无线网络系统无盲点、全覆盖。目前，于洪区以“云服务”理念创新构建的智慧教育公共服务体系基本形成，基于网络的业务平台和工作模式运行顺畅，基于数据采集和分析的监测评价系统日臻完善。
二是教师队伍的智慧教育能力不断优化。于洪区与沈阳市教育研究院学习科学委员会共同开展的“基于信息技术的新教师培养”已深入推进，课程以智慧教师养成为目标，主要围绕“信息技术背景下回归教育本源，关注个体成长与能力获得；基于课程教学实践开发学生智力，让学生身心协调成长，提升教育教学效果；数据思维视角下的学生身心发展数据的挖掘与应用”三大智慧能力提升主题，形成了以全区教师智慧教学学科全覆盖为基础，以“交互式教学”“计算机大赛”“教师信息技术能力大赛”为突破点，以教师“个性化学习”为切入点的教师智慧教育素养发展与提升的新常态。
三是智慧培训方式的不断优化。于洪区依托沈阳教育公共资源服务平台，在“十三五”规划中提出培养一批具有智慧教育理念和智慧教研实践操作经验相结合的省内领先、市内示范的教师队伍，采取线上与线下相结合的形式，用线下的实际教学活动资源，丰富线上的网络研讨交流活动，用线上开放性的免费资源补充线下触及不到的知识。这种线上与线下的融合互动，更有效地保障了智慧培训对教师专业化成长的促进作用。