關(guān)于人工智能教育應(yīng)用的幾個問題

1、關(guān)于人工智能教育應(yīng)用的幾個問題關(guān)于人工智能教育應(yīng)用的幾個問題人工智能是研究如何構(gòu)造智能機(jī)器智能計算機(jī)或智能系統(tǒng)，使其模擬、延伸、擴(kuò)展人類智能的學(xué)科。隨著人工智能的理論與技術(shù)在社會各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，其在教育領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用也越來越受到重視，并獲得了一定的研究成果。一、人工智能教育應(yīng)用的主要形式人工智能在教育領(lǐng)域應(yīng)用的最直接結(jié)果就是誕生了智能教學(xué)系統(tǒng)。智能教學(xué)系統(tǒng)是以計算機(jī)輔助教學(xué)為根底而興起的，它是以學(xué)生為中心，以計算機(jī)為媒介，利用計算機(jī)模擬教學(xué)專家的思維過程而形成的開放式人機(jī)交互系統(tǒng)。目前，智能教學(xué)系統(tǒng)已成為人工智能在教育中應(yīng)用的主要形式。智能教學(xué)系統(tǒng)主要是在知識表示、推理方法和自然語言理解等方

2、面應(yīng)用了人工智能原理。由于它綜合了知識專家、老師與學(xué)生三者的活動，因此，與之相對應(yīng)的，智能教學(xué)系統(tǒng)一般分成知識庫、教學(xué)策略和學(xué)生模型三個根本模塊，再加上一個自然語言智能接口。智能教學(xué)系統(tǒng)的功能詳細(xì)來說有以下幾條：理解每個學(xué)生的學(xué)習(xí)才能、認(rèn)知特點和當(dāng)前知識程度；能根據(jù)學(xué)生的不同特點選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，并可對學(xué)生進(jìn)展有針對性的個別指導(dǎo)；允許學(xué)生用自然語言與計算機(jī)導(dǎo)師進(jìn)展人機(jī)對話。智能教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計不僅要有計算機(jī)科學(xué)的知識，還需要有教育科學(xué)的理論指導(dǎo)。二、人工智能在教育中應(yīng)用的局限性分析1.阻礙人工智能開展的關(guān)鍵因素。在人工智能的開展中，一直存在著對計算機(jī)是否能代替人腦甚至超過人腦的問題的

3、討論，實際上，以電子計算機(jī)為主要工具模擬人的某些思維活動而產(chǎn)生的人工智能是有局限的。計算機(jī)處理問題的根本原理。要計算機(jī)解決某種問題，有三個根本的前提：必須把問題形式化；問題還必須是可計算的，即要有一定的算法；問題必須有合理的復(fù)雜度，即要防止指數(shù)爆炸。由于人的智能活動不能完全形式化，因此，機(jī)器就不能將人腦的智力活動全部復(fù)制出來。電子計算機(jī)最終只能把握0、1這兩個開關(guān)代碼，遇到不能形式化、不能找到算法或不能程序化的任務(wù)，計算機(jī)那么難以執(zhí)行。人和機(jī)器之間的根本區(qū)別。智能模擬利用了人和機(jī)器的共性，即兩者都是一個信息轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，但兩者之間存在著不容無視的本質(zhì)區(qū)別。智能模擬與天然智能屬于兩種不同的進(jìn)化系統(tǒng)，

4、人類的智能是人類社會理論的產(chǎn)物，機(jī)器的智能是機(jī)械制造的結(jié)果。大腦和電腦的組織構(gòu)造也不一樣，兩者屬于兩種不同的運動過程，前者是復(fù)雜的生理-心理過程，后者是機(jī)械-物理過程。智能模擬可以在部分上超過天然智能，但是，模擬的根本方法是功能模擬法，兩個系統(tǒng)在構(gòu)造和實際過程上是不一樣的。智能模擬不具有人的思維的社會性，不具有主觀世界。2.人工智能在教育中應(yīng)用的局限。就目前人工智能的開展程度以及人工智能本身的特點而言，它在教育中的應(yīng)用也是有其局限性的。與學(xué)生之間無法暢通交流。教育本質(zhì)上是一種交互活動，而智能教學(xué)系統(tǒng)無法實現(xiàn)最充分、最真實的交互。目前自然語言理解的研究成果非常有限，遠(yuǎn)不能到達(dá)人人交流的要求。此外

5、，就態(tài)度、品德、情感等教育問題而言，機(jī)器只能通過學(xué)生輸入計算機(jī)的信息來判斷其掌握和論文聯(lián)盟.Ll.內(nèi)化程度，而無法像人類老師通過自然狀態(tài)的交流和觀察來判斷學(xué)生的真實情況，因此，機(jī)器智能很容易被蒙蔽雙眼，無法做到像人與人之間那樣自然暢通的交流。決策和推理機(jī)制不完善。智能教學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵智能所在是其決策和推理機(jī)制，即教學(xué)策略模塊根據(jù)不同學(xué)生的詳細(xì)情況通過推理做出靈敏決策，這種決策基于學(xué)生模塊提供的有關(guān)學(xué)生的知識程度、認(rèn)知特點和學(xué)習(xí)風(fēng)格，而這些不能完全被形式化。同時，隨著教育理念的不斷更新以及教學(xué)形式和教學(xué)方法的不斷改良，系統(tǒng)所應(yīng)用的教學(xué)策略模塊用于評估和判斷學(xué)生學(xué)習(xí)過程的才能是有限的。人工智能并非合

6、適所有的學(xué)習(xí)領(lǐng)域。根據(jù)加涅的學(xué)習(xí)結(jié)果分類，學(xué)習(xí)分為言語信息、智慧技能、認(rèn)知策略、動作技能和態(tài)度五類。言語信息分為符號學(xué)習(xí)、事實學(xué)習(xí)和有組織的知識學(xué)習(xí)，這些屬于可形式化內(nèi)容，適用于智能教學(xué)系統(tǒng)；智慧技能分為區(qū)分、詳細(xì)概念、定義性概念、規(guī)那么和高級規(guī)那么，其中前四項屬于可形式化內(nèi)容，適用于智能教學(xué)系統(tǒng)，而高級規(guī)那么屬于復(fù)雜形式化內(nèi)容，部分內(nèi)容不適用于智能教學(xué)系統(tǒng)；動作技能和態(tài)度領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，在其認(rèn)知成分中可以使用智能教學(xué)系統(tǒng)，但情感和行為成分等非形式化內(nèi)容，那么難以用智能教學(xué)系統(tǒng)來實現(xiàn)。因此，并不是所有的學(xué)習(xí)領(lǐng)域都適用于智能教學(xué)系統(tǒng)。智能教學(xué)系統(tǒng)在教育中應(yīng)用的重點應(yīng)放在認(rèn)知領(lǐng)域中的符號學(xué)習(xí)、事實學(xué)習(xí)

7、和有組織的知識學(xué)習(xí)、區(qū)分、詳細(xì)概念、定義性概念以及規(guī)那么這些學(xué)習(xí)內(nèi)容上。三、人工智能教育應(yīng)用的開展方向近年來，隨著計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)以及現(xiàn)代教育教學(xué)理論的開展，人工智能在教育中應(yīng)用的開展呈現(xiàn)出以下幾個趨勢。1.開場打破單一的個別化教學(xué)形式。長期以來，計算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)和智能教學(xué)系統(tǒng)都是強(qiáng)調(diào)個別化教學(xué)形式，這種形式在發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性和進(jìn)展因人而異的指導(dǎo)等方面確實有許多優(yōu)點。但是，隨著認(rèn)知學(xué)習(xí)理論研究的進(jìn)展，人們發(fā)如今計算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)和智能教學(xué)系統(tǒng)中只強(qiáng)調(diào)個別化是不夠的，在某些場合例如問題求解采用協(xié)作方式往往更能奏效。因此，近年來在智能教學(xué)系統(tǒng)中，協(xié)作型教學(xué)形式得到越

8、來越多的重視和研究。2.智能教學(xué)系統(tǒng)日益與超媒體技術(shù)相結(jié)合。超媒體系統(tǒng)具有良好的開發(fā)環(huán)境、靈敏方便的用戶界面以及圖、文、聲并茂的特點，而且其信息的組織方式與人類認(rèn)知的聯(lián)想記憶習(xí)慣相符，已成為目前一種最理想的信息載體和最有效的信息組織與信息管理技術(shù)，在許多領(lǐng)域尤其是教育領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。把超媒體技術(shù)引入智能教學(xué)系統(tǒng)，從而開展成為智能超媒體輔助教學(xué)系統(tǒng)，可以大大改善計算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而顯著進(jìn)步教學(xué)效果。論文聯(lián)盟.Ll.3.智能教學(xué)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系日益親密。網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和普及為遠(yuǎn)程教育和終身教育提供了一個良好的空間。當(dāng)前，智能教學(xué)與多媒體網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合成為人工智能在教育中應(yīng)用的一個勢不可擋的開展趨勢。4.傳統(tǒng)人工智能與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊決策機(jī)制相結(jié)合。傳統(tǒng)人工智能從宏觀角度開展認(rèn)知模擬，可以部分地模擬人類的邏輯思維過程，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊決策機(jī)制從微觀方面進(jìn)展認(rèn)知模擬，著力實現(xiàn)模擬人