人工智能教育学习范文

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篇1

关键词:中西合璧;人工智能;双语教学

双语教学是我国高等教育适应国际化趋势、培养富有创新精神和国际视野的复合型高素质人才的需要。作为一种全新的教学方式,它承接了中外文化的碰撞和融合[1]。各校在教学过程中都遇到了各种困难,也探索了不少经验。自2005年秋季,我校在人工智能课程中采用双语授课,在教学实践中摸索出一套中西合璧的双语教学模式,将中西方的优势有效结合起来,比较适用于工科专业课程的双语教学。

1中西合璧的双语教材

教材是体现教学内容的知识载体,是教师和学生进行教学活动的基本工具。我们重点调查了MIT、Stanford和CMU等国外高校,他们均选用了Stuart J. Russell和Peter Norvig合著的《Artificial Intelligence: A Modern Approach》,该教材几乎涵盖了CC2001关于人工智能课程的全部内容。该书网站(aima.cs. berkeley.edu/)的统计数据显示,目前已有100多个国家的1 100多所大学选用该书作为教材。我们对选用该教材的部分高校授课情况作了追踪调查,结果表明绝大部分人工智能课程的实际授课内容都与该教材内容基本一致。在国内,中南大学的人工智能课程是国家级精品课程,教材是课程负责人蔡自兴教授与徐光佑教授主编、清华大学出版社出版的《人工智能及其应用》(第三版)(该教材分本科生用书和研究生用书两种版本),与其课程内容设置完全配套。

我校选用了《Artificial Intelligence: A Modern Approach(2nd)》一书,清华大学出版社出版了影印版(人民邮电出版社出版了中译文版本),同时将Nils J. Nilsson著的《Artificial Intelligence: A New Synthesis》作为辅助教材,机械工业出版社出版了英文影印版及中译文版本。

人工智能这一学科诞生于西方,目前该领域的诸多成果和文献均以英文为语言载体。选用英文原版教材、推行双语教学,为学生的后续学习和研究深造奠定了良好基础。另外,与国内教材相比,国外教材更注重知识产生的过程、解决问题的思维方法,对提高学生的学习兴趣、培养学生的创新能力极其有益。另一方面,选用原版教材的问题也显而易见。一是原版教材内容过多,需要精心筛选、分清主次后才能使用;二是原版教材昂贵,增加了学生的经济负担,再购买配套中译文版,负担更重;三是学生英语水平参差不齐,双语授课的课程还不成体系,前后课程缺乏衔接性和延续性,学生直接使用原版教材有一定的语言障碍,即使有配套的中译文版,同时翻看两本书也不方便。

我们正在逐步消化吸收英文原版教材,在无损原版教材思想精髓的前提下,自主编写适用于双语教学的中西合璧讲义。双语教材以英文语言为主,以中文注释为辅,有效降低学生阅读的难度,更趋实用。

2中西合璧的授课语言

语言是信息传递的载体,是教学过程中必不可少的工具。双语教学涉及到这种信息传递载体的改变。

在双语教学中,外语的使用比例要求不低于50%,这是不够科学的。双语教学不是语言课,教学质量依然是核心,语言仅仅是载体,引入外语教学的目的无非是为了保证知识的“原汁原味”,同时训练学生的专业外语听说能力,但这一切都应以学生听懂课为前提。双语授课进度慢已是不争的事实,更有些双语教师,为了兼顾上述目的,先用外语讲一遍,再用汉语解释一遍,这种做法极不可取,也是紧张的课时限制所不允许的。双语课味同嚼蜡,引不起学生兴趣,也是普遍存在的现象。

我校人工智能课程的授课对象是计算机专业的四年级本科生,学生的英语水平很不均衡,如果不考虑实际情况,大比例地采用英语讲授,是难以保证教学效果的。我们把握的原则是:1)英语主要用于讲解专业性内容,如专业术语、技术原理、算法等,这样学生在学术交流中就不会对专业技术内容存在语言障碍;2)只用学生能听懂的语言讲授专业性内容,对过于生涩的专业技术内容,还要使用汉语讲解,这样学生就不会把专业技术内容学“夹生”了,在作研究时才不会有技术上的障碍;3)用母语调节课堂气氛,适当穿插的人工智能领域人物、故事及笑话以汉语为主,把学生发散的注意力快速集中起来,把学生的学习兴趣激发出来;4)中英文衔接,不重复表述,这样就不会额外占用课时。

例如,在讲解Agent技术时,对于Agent的定义、结构等核心内容,我们采用英语讲解;而对于Agent涉及到的心理学、逻辑学等方面的生涩理论,则用汉语给出扼要的说明;对于为阐释Agent的rationality概念而举的吸尘机器人、黑足泥蜂搬运食物的例子,则主要用汉语讲解,激发学生的兴趣,抓住学生的注意力。

3中西合璧的教学课件

作为一种新型的教学手段,多媒体以其鲜明的图像、生动的画面、灵活多变的动画及声音效果克服了传统教学模式的诸多不足,受到师生的认可与好评[2]。本文探讨的重点不是如何设计媒体的表现形式,而是如何利用课件更好地发挥双语教学的效果。很多双语教学任课教师只注重追求授课过程中外语的使用比例,课件全文用外语制作,在讲解过程中还要费尽周折地解释,收效甚微。我们在制作课件时,不单纯追求英语比例,而是想方设法让课件能更好地辅助学生理解,在关键处均用双语同步给出内容,或者以英文为主,给出扼要的中文注释。这样,学生能够通过视觉信息更好地理解授课内容,而教师也不必再用中英文重复叙述。

此外,在课件素材的选取上,也应注意国内外结合。比如,在讲解启发式搜索技术时,国外课件(包括教材)常用的素材是八皇后、八数码等问题,其中八皇后问题相对大多数同学来讲比较陌生,而国内的重排九宫(与八数码问题是一个问题)、华容道等问题对学生来讲则更熟悉。用国内的素材入门、用国外的素材拓宽视野,也是多媒体课件的中西合璧之道。

4中西合璧的文化熏陶

文化是生活在一定地域内的人们的思想、信念及生活与行为方式的总称。从人才培养的角度,我们一般将培养目标分为知识、能力和素质三个层面,文化属素质培养范畴。文化的熏陶和感染在育人中具有重要作用,这一点往往容易被工科专业课教师忽略。

从历史文化的角度看,中西方文化从萌芽、发展到现在的格局,无疑是各具特色的。双语教学提供了开放的空间,让学生在学习的同时广泛吸纳西方文化,但这也给中国传统文化造成了一定的冲击,如不注意调和,势必造成文化失衡,对培养学生的世界观、人生观、价值观都不利。尤其计算机类课程中的技术内容大部分诞生于西方,如果不在教学过程中进行一种文化平衡,往往会使学生产生一种我不如人的自卑心理或崇洋心理。

中西方文化对人与自然的基本观点是不同的。中国文化关注的对象是人,人与人的关系自先秦时期便成为中国文化的核心与基础问题。而西方文化较多关注的是自然,人与自然的关系是古希腊注重的中心问题,由此衍生出理智和科技。中国的哲学是一种人生哲学,在处理人与自然的关系上,中国文化讲究天人合一、顺天应物、道法自然。把自然人格化,追求人与自然和谐发展。从古希腊泰勒斯的自然哲学开始,探索自然奥秘,开发和利用自然资源为人类服务就成为了欧洲思想的主流。西方科学起源于对自然的探索和研究,很早就出现了毕达哥拉斯、阿基米得这样名垂千古的科学家。在人与自然的关系上,西方文化认为人与自然处于对立的斗争状态。西方人也讲人与人之间的关系,但首先关注的不是伦理而是竞争,因而出现了“优胜劣汰”的规律[3]。

在工科专业课堂上,涉及到文化要素的主要是两方面内容,一是与课程技术内容有关的哲学观点,二是本学科发展历程中的人物、事件和形成的学派等等。在教学过程中,教师要注意穿插上述内容,对学生进行文化熏陶,要注意中西合璧。比如,介绍人工智能发展过程中的重要人物时,必然提及Turing、McCarthy、Minsky、Shannoon、Simon、Newell、Feigenbaum、Hopfield、Brooks等西方学者,但同样也不能忽略国内的吴文俊、王守觉、蔡文等学者,他们近年分别在机器定理证明、仿生模式识别、可拓学等领域取得了开创性成果,而这些还没有来得及写进人工智能教科书。

5中西合璧的思维方式

对学生思维方式的培养也是教学任务之一。中西方文化的差异也将导致思维方式的不同。在技术思维方面,中国强调系统和整体,更具辩证性;而西方强调细节和局部,更注重逻辑性。西方人的思维方法更偏于二元对立,而中国文化环境则造就了中国人思维方式的连续统合特征[4]。外文教材的编写体例与中文教材有着明显的不同,这就是中西方思维方式不同的原因。教师首先要注意到这种思维方式的差异,并在教学活动中让学生也逐步意识到这种差异,并进一步接纳和学会西方的思维方式,将中西方的思维方式融于一身。举例来说,在讲解逻辑推理技术时,可以通过介绍逻辑学的三大起源(古希腊的形式逻辑、古印度的因明学、我国先秦时期的名辩学)向学生呈现这种思维方式的差异,在讲解演绎推理、模糊推理、云推理时,也要注意体现中西方思维方式中各自的特长,以利于学生吸纳。

6结语

自2005年开展双语教学以来,我们每年授课后都进行一次教学效果的问卷调查,“接受双语教学”的学生比例从2005年的37%逐年上升到2009年的89%,说明这套双语教学模式已经得到了绝大多数学生的认可。

中西合璧的双语教学模式是我们在人工智能教学过程中探索出来的,但是也可以推广到其他工科专业课中。双语教学中各种要素的中西合璧不是简单相加,而是要结合专业内容进行深度融合,这需要任课教师广泛涉猎、精心加工、用心引导。双语教学不能停留在语言形式和技术内容层面上,还要上升到文化和思维层面。

注:本论文受到哈尔滨工程大学教学改革工程项目支持。

参考文献:

[1] 施锦芳. 高校双语教学模式及方法的研究与实践[J]. 沈阳教育学院学报,2010,12(2):33-35.

[2] 周荃,胡奕. 多媒体教学:传统教学手段的历史性转型[J]. 广州市经济管理干部学院学报,2006,8(2):69-71.

[3] 邓绍建. 中西方文化差异研究[J]. 价值工程,2010(5):220-221.

[4] 马丽,滕修攀. 中西方思维方式的文化差异研究:二元对立与连续统合的视角[J]. 社会心理科学,2010,25(2):13-17.

Sino-west Style Bilingual Teaching Mode for Artificial Intelligence

LIU Hai-bo, SHEN Jing, ZHANG Guo-yin, LIU Jie

(College of Computer Science and Technology, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China)

篇2

［关键词］职业教育 实践教学 信息化 育人功能

［作者简介］何胜晓（1973- ），男，江苏南京人，南京特殊教育职业技术学院康复科学系，讲师，博士，研究方向为教育与康复。（江苏 南京 210002）

［中图分类号］G712 ［文献标识码］A ［文章编号］1004-3985（2013）06-0163-02

信息化时代已经降临，人们的生产、生活及学习活动等都同网络与信息发生了日益密切的联系。人们的信息意识及信息能力在其社会生活及职业发展中的地位日益提高。作为培养适应一定职业及岗位需要的应用型人才的职业教育，实践教学环节在素质与能力培养中具有十分重要的地位。在社会各方面对所培养人才的信息素质与能力提出新要求的情况下，实践教学环节的信息化建设已经变得相当急迫，而实践教学环节的信息化也在人才信息素质与能力的养成中扮演着极其重要的角色。

一、职业教育实践教学环节信息化的迫切性

教育与职业自古就有密切的联系，或者说职业需求乃是教育出现的一个重要条件，而教育也是以满足职业性的需求为一个基本目的。在教育获得最初发展的很长时间里，它都是面对着一定的职业需求的，即使是学校教育也大多以培养从事教育职业的工作者，而大多数职业教育则由某一个行业的师傅在实践中进行授学，并以学徒的方式进行，现代的学位及毕业证书在原来也都只是从事某个职业的资格或资质证明。当现代社会日益变得复杂时，行业内部的传统职业教育方式就不能满足职业对技术及组织等复杂性的需求，从而将职业教育大规模地提升到了学校教育的高度，从事职业教育的学校也逐步获得了社会各界的广泛认可，政府等公共组织也积极推动传统学校教育的职业化转向。进入工业化时代后，职业教育与社会组织及技术的新发展日益发生了密切的联系，不论是蒸汽机时代，还是内燃机时代和信息时代，技术及社会组织日新月异的发展，对职业教育的影响越来越直接，也越来越深远，越来越具有根本性的决定意义与价值。职业教育的实践环节也愈发受到了技术的决定性影响，熟悉新技术及培养对新技术的实践应用能力成了职业教育实践教学的一个重要任务。最近20年来，电子技术、信息技术及网络技术在中国社会的各个领域都产生了普遍性的决定性影响，信息化在对社会各行各业产生广泛深远影响的同时，也对职业教育及其实践教学环节提出了新的迫切要求。

职业教育既是面向职业需求的，那么职业对信息化的普遍需求就向职业教育提出了进行普遍信息教育的要求，尤其是对职业教育的实践教学环节提出了信息化的高要求。第一，信息化对社会各个职业都产生了深远而重大的影响，信息与职业的结合是如此的紧密，甚至可以说社会的各行各业在很大程度上不仅都已经信息化了，而且信息化已经获得了以职业为界的行业特点，不同行业之间的信息化在特点及功能上有许多重要的不同点，比如会计行业的信息化建设就颇有行业特点，其他行业也不例外。这就要求职业教育能够在教育过程中展示某个或某些职业的特殊的信息化特征或特点，更多以实践教学的方式，形象、直观地展示职业领域信息化的最新成果。第二，职业对信息化的要求总是实践的，即职业对进入该领域的从业者总是要求其具有较高的信息化处理能力，这种能力除非经过实践是不能实际拥有的。实际上，职业教育的实习、实训等实践教学环节不仅是展示职业领域信息化的最新成果及状况，还力求使学生掌握职业领域基本的信息化能力，获得职业所需起码信息素质。第三，实践教学环节的信息化还可以充分利用信息技术及网络平台，充分发挥数据及场景模拟的作用，进行职业情境下的特定心理教育及应变能力教育，而特定心理及应变能力教育在职业人的养成过程中扮演着越来越重要的角色。

信息及网络技术已经在社会中获得了普遍应用，这不仅越来越要求各行各业的职业人具有较高的信息意识、信息素质及信息能力，而且还为职业人士利用信息手段快速成长提供了便捷条件。信息意识、信息素质及信息能力在职业人的发展中地位已经足够重要，以至于在职业教育中加强实践教学环节的信息化建设，通过实践教学进行信息方面的教育，已经刻不容缓。

二、职业教育实践教学环节信息化建设的内容

职业教育信息化作为教育信息化的一个重要组成部分，在最近十几年已经有了较大的发展，但信息化的程度仍然较低，其中主要的成绩是多媒体教学技术的普及。职业教育实践教学环节信息化在内容建设上要满足三个基本需要，其一是理论知识与实践技能相结合的需要，既要积极地将理论知识符合逻辑实践性地展现出来，以信息化的实践教学来巩固职业化的理论知识，也要信息化能够积极地促进职业所需要的理论知识转化为实践技能；其二是利用信息化技术中的模拟与仿真技术，开展职业所需要的使用信息技能与素质等的拓展训练，培养学生在职业生涯发展中所必需的信息意识、信息素质与能力；其三是利用网络信息技术的远程教育与情境模拟仿真训练功能，进行特定的职业训练。为顺利开展信息化的职业教育实践教学，职业教育实践教学环节的信息化建设还必须包含服务与管理的环节。鉴于职业教育实践和教学环节所要满足的上述诸多功能，我们拟对应地从三个方面来谈论职业教育实践教学环节信息化建设的基本内容。

职业教育实践教学环节的信息化对职业教育机构的信息高速公路建设及终端设备建设提出了新的要求。职业教育实践教学环节的信息化建设是整个教育信息化建设的重要组成部分，其首要的建设工作就是建设职业联系广泛、专业覆盖面广、便捷快速的信息高速公路，尤其要重视信息高速公路要延伸至实践教学环节，建立起与信息高速公路匹配的终端实验设备。高校的信息高速公路在走进课堂教育方面还存在明显的差距，信息化在实践教学环节也进行得很不到位，只能进行简单的单机演练，未能开展真正基于信息高速公路的信息化实践教学。教育信息化更多地还集中于图书馆及教务管理方面，而真正在教学方面则尚缺少真正意义上的信息化。职业教育的实践教学要实现信息化就必须将信息高速公路的终端落实在实习、实训等实践教学环节，要开通高速宽带网络，还要购置适当的软硬件设备，真正将信息高速的实践教学终端变成职业教育的加油站，使其承担职业实践与职业教育的转换功能。

职业教育实践教学课程的信息化与实践教学课程相对应，通常包含三个方面的基本内容：其一，实践教学的部分内容是为了巩固理论知识，使学生以实践的方式在实验室或实训中进行发现性学习，特别是在涉及职业领域的信息化理论知识方面。这就要求职业教育的理论课程要适应职业信息化的新要求，跟踪最新动态，开设相适应的实验、实践及实训课程，并尽可能将职业信息化的新趋势、新要求、新技术落实在实践教学环节，通过对职业中信息化技术的模拟演练，让学生在问题情境中进行发现性的学习。其二，实践教学的另一部分提供职业心理、职业伦理及职业应急等的实践与实训，这就要求职业教育的实践教学通过信息模拟与仿真，进行职业适应所需要的心理、伦理、应急等方面的基本训练。信息技术中的模拟及仿真技术可以提供非常逼真的工作情境或问题情境等，为准确到位地进行职业心理及伦理等的实践教学，提供了更科学有效的技术手段。其三，专门的信息及网络技术课程要加大实践教学的比重，要切实进行信息及网络技术的信息化实践教育，确实提高信息化在个人素质中的地位与比重，提高受教育者的信息素质及能力。

职业教育实践教学环节的信息化建设还需要实现管理及服务的信息化，搭建信息化的管理与服务系统，延伸实践教学的信息化教育功能。管理与服务系统的信息化建设至少包含两个方面的基本建设：其一是管理与服务系统的平台建设，建立健全信息化的管理与服务系统，开通电子服务，尽可能实现管理与服务系统的信息化。其二是实践教学环节要进行信息化的个，即实践教学可以利用信息高速公路，将职业的实践引进教育中来，延伸实践教学的环节，特别是可以将实践教学的辅导环节以信息化方式在时空上全面展开，使实践教学的辅导可以实现在时间及空间上的跨越性，拉近了职业教育与职业实践的距离。

三、职业教育实践教学环节信息化的育人功能

职业教育实践教学环节的信息化具有非常明显的育人功能。这也是我们坚持认为职业教育实践教学环节必须信息化的一个基本理由。所谓育人功能主要是指在信息素质与能力的培育方面，尤其值得肯定的是此处的育人还是与一定职业相对应的信息素质与能力的培育。这对于养成未来某个职业领域就业者敏锐的信息意识及较高的信息素质及能力来说，显得尤为重要和迫切。总的来看，在职业教育中，实践教学环节的信息化具有如下三方面的育人功能：

第一，实践教学环节的信息化，加大了职业教育信息化教育的比重，形象地展现了信息化教育本身，给受教育者带来了较大的感觉冲击。这种感觉冲击使他们加倍地感受到了信息化时代的迅速到来，感受到了信息化在自己即将进入的职业领域的强大而广泛的影响，有利于提高其信息化意识，增强接受信息化专门教育的自觉性和主动性，从而产生了较为广泛深远的教育意义与育人功能。

第二，职业教育实践教学环节的信息化还普及了信息化的技能，掌握信息化技能，无疑是职业教育实践教学环节信息化的第二个重要的育人功能。职业技能的养成必然是实践性的，职业所需的信息化技能的养成也不例外。职业教育信息化技能的实践养成则要求实践教学环节的充分信息化，这样既可以使学生在实践教学中接触多种多样的技术与技能，许多接触到的技术和技能都会在应用中被掌握，也可以有意识地进行信息化技能养成的训练，从而有利于学生掌握职业所需的基本的信息化技术与技能，落实职业教育实践教学环节在信息化教育方面的育人功能。

第三，职业教育的内容总是与职业需要紧密结合，在实践教学环节信息化中，职业实践被模拟或移植到教学活动中，造成了受教育者与职业信息化的实践密切接触、接受职业信息化教育的条件，从而发挥了职业性技能养成的育人功能。实践教学环节的信息化大大地拉近了职业领域最新技术发展与受教育者的距离，其中最重要的方面就是把职业领域信息化的最近状况呈现在教育中。职业教育实践教学环节的充分信息化，不仅可以使学生以发现式学习掌握职业领域的新技术，而且还使学生较为完整地掌握了职业领域新的信息化技术，有利于其创新性能力的养成及应用等。

［参考文献］

［1］黄德意.浅谈信息标准化建设对会计行业信息化的影响［J］.现代经济信息，2011（23）.

［2］黄新民，董文军，张沁文.高校信息化课程资源开发和利用的原则与方式［J］.教育与职业，2007（26）.

［3］骆四铭.学位的起源、发展及其特征［J］.比较教育研究，2006（4）.

［4］孙经红.旅游职业心理素质养成教育探析［J］.职业技术教育，2009（35）.

篇3

[关键词]人工智能 信息技术 智能教育

人工智能是多种学科相互渗透而发展起来的交叉性学科，其涉及计算机科学、信息论、数学、哲学和认知科学、心理学、控制论、不定性论、神经生理学、语言学等多种学科。随着科技的飞速发展和人工智能技术应用的不断扩延，其涉及的学科领域将愈来愈多，它已和人们的学习、生活息息相关，时代和社会需要此方面的大量人才。在高中信息技术课中开设人工智能初步模块是十分必要的，本文拟从其发展现状、存在问题等几个方面对我国高中信息课程中人工智能教育做一下探讨。

一、高中开设人工智能课程的意义

（1）人工智能定义

人工智能(AI，Artificial Intelligence)是计算机科学的一个分支，己成为一门具有广泛应用的交叉学科和前沿学科。它研究如何用计算机模拟人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、规划以及问题求解等思维活动，来解决人类专家才能解决的复杂问题，例如咨询、探测、诊断、策划等。

（2）开设人工智能课程的意义

现实世界的问题可以按照结构化程度划分成三个层次：结构化问题，是能用形式化(或称公式化)方法描述和求解的一类问题；非结构化问题难以用确定的形式来描述，主要根据经验来求解；半结构化问题则介于上述两者之间。

将人工智能课程引入到我国现行的教育中，可以让学生在了解人工智能基本语言特征、理解智能化问题求解的基本策略过程中，体验、认识人工智能技术的同时获得对非结构化、半结构化问题解决过程的了解，从而使学生了解计算机解决问题方法的多样性，培养学生的多种思维方式，更好的解决现实问题。

二、高中人工智能教育现状及存在问题

目前，该学科的教育正处于摸索阶段，由于中学信息技术师资水平、学校硬软件设备等条件的制约，我国尚未在中学专门开设独立的人工智能类课程，Internet上与人工智能教育相关的中文信息资源也十分贫乏，在教学环境上大致存在以下问题：

（一）教学条件参差不齐

开设好人工智能课程，就要求安排更多的实践课程和活动来增强课程的趣味性，让广大师生切实体会到人工智能对我们生活的影响。这些活动大部分要求上机操作或利用网络资源来学习交流，这就对教学条件提出了较高的要求，尤其是一些偏远农村、条件相对落后的中学在开设人工智能课程上存在很大困难。

（1）对硬件性能的要求

人工智能课程中有较多的实践课程需要老师和学生利用网络资源，使用计算机进行操作。这就需要学校配备计算机网络教学机房，若其性能较差，会延长学生在线进行人机对话的时间，一旦遇到网络堵塞，可能连网页都打不开，这不仅浪费了仅有的上课时间，而且大大降低了学生的学习兴趣。

（2）对软件性能的要求

为了降低成本，学校可以利用互联网上提供的免费下载软件和免费在线教学网站等进行实践教学，可大大减少自研开发软件和软件维护的费用。但一旦遇到网络不通、网络拥挤或在线网站停止服务等情况，将无法使用网络资源进行教学，可见，软件的依赖性较强也存在很大的问题。

（二）对人工智能科学的认识不足

（1）学生的认识误区

提及人工智能，给大多数学生的感觉是一门神秘、遥不可及的科学。很多学生认为人工智能技术是很高深的科学，离我们现实生活有一定距离，研究和接触这门科学是少数科学家的事情，从而对该科学的关注程度不高。其实，人工智能学科是一门渐渐成长的科学，它将应用在我们生活的方方面面。我们应在教学中让学生多去体验人工智能的魅力所在，吸引更多对该学科感兴趣的人去研究和使用它。

（2）教师对人工智能学科开设存在偏见

一些从事该学科教学的教师没有接触过人工智能方面的知识，在接触过后被其中深奥难理解的知识所吓倒，认为即使开设了这门课程也不易被同学们所接受；而一些在大学接触过人工智能课程的教师则认为，其理论枯燥乏味，知识内容艰深，不适合放在高中开设。

（三）一线教师经验不足

在我国大学教育中，开展人工智能专业课程的大学为数不多，师范类院校更是少之又少。从事人工智能领域的专业人才输出少，所以，缺乏具备一定知识结构、有专业素养的教师来担任高中信息技术课中人工智能课程的教育工作。绝大多数的一线教师并没有接受过人工智能课程的专业培训，在授课内容上的着重点掌握不好，教学目标不够明确；在授课形式上也没有前人的经验可寻，这就给一线教师带来了极大的挑战。

三、解决上述问题的几点建议

（一）加强软、硬件建设

在学校条件允许的条件下，应加大硬件设施的投入，改善网络传递信息的效率，同时加强软件资源建设。鼓励师生上网搜索更多适合AI教学的网站，教师应整理出和AI相关的趣味小故事、电影、光盘等和教材相关的素材，以便更好的配合硬件教学。

（二）端正认识，增强支持

作为教师要树立对高中人工智能选修课程的正确认识。通过对课标中规定的相关内容的深入了解和学习，克服对人工智能的神秘感或恐惧感，理性而客观的看待人工智能技术及其应用，明确在高中开设该课程的目的。同时，教师也不能因为该课程的“选修”性质，从而轻视该课程的作用。

作为学生不应该仅仅看见这门课程的娱乐趣味性，应把一些重要的技术理论知识重视起来，不能过分的放松自己而偏离了我们的教学目标。家长也应该支持和赞同学生选择该课程，不能应认识不到这门课程的作用、怕耽误学生主干课的学习而反对学生积极参与。

校方领导也不应条件限制就轻易放弃这门课程的开设，应给予积极的配合。社会各界也应加强舆论与正确引导，让更多的人们认识人工智能并予以肯定。

总之，人工智能是一门逐渐成长的科学，开设好该课程需要广大教育工作者和校方领导不断努力，互相交流，共同克服困难。

参考文献：

［1］张剑平.人工智能技术与“问题解决”［J］.中小学信息技术教育，2003(10).

［2］段东辉.浅谈信息技术课程中人工智能教育［J］.新乡教育学院学报，第19卷第二期2006，6.

篇4

关键词：高职教育；人工智能；课程改革

课程设置应与高职教育培养目标和方式相一致

人工智能课程主要讲授当今智能领域的理论方法及其应用，是一门涉及哲学、逻辑学、语言学、控制论、生物神经学等多个学科的课程。以普通高校高年级计算机专业学生为讲授对象，人工智能课程在教学上一般以理论讲授为主，并辅以一些应用实例加以分析。课程本身理论性强，内容较为抽象，因此对学生专业知识基础的要求高，在教学上往往强调对各种智能理论的深入讲解和分析，以此达到提高学生专业理论水平的目的。

当前高职教育中为计算机专业学生所开设的人工智能课程很大程度上沿用了普通高等教育环境下的教学方式和内容，这显然与高职教育本身培养人才的目标和方式不一致。高职教育的最终目标是要培养适应生产需要的技能型、应用型人才，而高职教育在教学方式上应更为注重实践教学，包括各种实验、实训、实习和设计。因此，人工智能课程中单纯的理论讲授并不能有效地适应高职教育的实际教学环境要求，有必要对人工智能课程在教学内容和方式上加以改革。

三个改革途径

（一）引导学生阅读应用研究文献

高职教育强调培养学生的知识应用技能，其中重要的一点是要培养学生把理论知识应用到实际生产中的能力。然而在教学实践过程中，学生普遍反映由于人工智能课程理论性强，难于从课本理论联系到实际的专业应用上，这样对激发学生的学习兴趣，提高技能应用水平是不利的。

实际上，人工智能涉及的应用领域极为广泛，其中在专家系统、模式识别、智能控制、数据挖掘、自然语言理解等方面尤为突出，每一种应用都能够很好地体现出人工智能学科的基本理论方法特点。因此，在课程学习的开始阶段，应让学生按照个人兴趣自行选定某个应用领域，在一定的提示和引导下通过检索有关文献，访问相关的科研院校网站等方式获取资料，了解当前该领域的发展现状和具体产品的开发和使用情况，最后在课程的结束阶段以学习报告的形式在课堂上加以演示和共同讨论，这样可以大大激发学生学习人工智能课程的主观能动性，开阔学生的知识视野。资料的收集阅读与思考是知识应用的首要环节，对于培养应用型人才的知识应用技能很有帮助。

（二）安排学生对经典算法程序进行实验

与普通高等教育相比，高职教育更加强调实践教学的重要性。从实践中学习和理解理论知识，并且把所学知识运用到实践中，这是高职教育的重要特点。人工智能课程内容抽象而概念性强，单纯的理论讲解学生难以从中得到启发，也难以体现出高职教育突出实践教学的特点，为此需要安排学生动手实验，从实践中理解人工智能科学的理论原理和应用途径。

在人工智能科学的发展过程中，先后提出了一些经典的优秀算法程序，如A*算法、遗传算法、神经网络的BP学习算法等，在科研和工程实际中得到了广泛的应用，在实践教学中同样有着重要价值。根据教学要求和实际情况，学生并不需要自行设计关于这些算法的具体程序，在提倡开放和共享源代码的今天，通过网络能够获得大量相关的程序代码资源。同时，一些软件平台也集成了一些工具箱，如遗传算法工具箱、神经网络工具箱等，只需设定相关输入参数和数据，便可通过调用工具箱函数实现算法，极为简便而易于理解。

学生应通过对这些程序作验证性实验来理解所学内容。为安排学生有效地进行实验，教师应结合当前阶段所讲授的内容准备相应的算法程序，当该部分内容结束后在课堂上讲解和演示算法程序的运行方法。学生获得该算法程序以及具体的实验任务后在课后完成实验并提交实验报告。

例如，在讲授启发式搜索时，可向学生提供A*算法求解八数码难题的算法程序，并对某个学生给定某个初始棋盘状态，要求学生动手运行程序并记录由算法扩展所得的每个棋盘状态的估价函数计算结果，以及相应的OPEN表和CLOSED表的变化情况，从中理解A*算法的原理特点。又如，在讲授BP学习算法时，可根据学生的实际情况对内容进行调整，强调BP神经网络的实际工程应用价值，而对BP算法的基本原理只作简单介绍。向学生提供利用BP神经网络学习特定目标函数的MATLAB程序代码后，要求学生动手运行该程序，并且记录和对比神经网络在训练前后对目标函数的逼近效果。

（三）启发学生引入人工智能理论方法对毕业设计加以创新

毕业设计是高职教育的重要环节，学生通过毕业设计对以往所学知识作系统性总结，通过毕业设计能进一步加强学生的技能训练，提高学生的技能应用水平。从实践教学的角度来讲，毕业设计不仅仅要求学生对已学知识和技能的简单重复运用，更重要的是强调学生能够主动独立地分析实际问题，对问题的解决方法提出新的观点并付诸实践。然而从教学的实际来看，在毕业设计中学生创新的主动性不足，往往停留在继承和模仿阶段，毕业设计作品少有突破和创新。究其原因，并非学生所学知识和技能不足，而是学生未懂得如何分析已有问题，在其基础上引入新的解决方法或提出新的应用内容。

在计算机领域中，人工智能属于研究和创新的前沿和热点，许多旧有问题利用人工智能方法都得到了新的解决途径。教师在指导学生毕业设计时，可针对某一问题恰当地启发学生引入人工智能的理论和方法，并尝试性地运用在解决当前问题之中，这样能较容易地获得新的改进和突破，对培养学生创新观念和能力很有意义。

近年来，高职教育得到了迅速发展，其社会认可度也不断提升。但是，在发展的过程中也出现了一些新的问题，其中突出的是如何对以往普通高等教育的教学方式和内容加以改革，以适应高职教育的新要求。人工智能课程作为一门重要的计算机专业课程，仍需要结合高职教育的实际要求以及学生的具体情况，在加强培养应用型、技能型人才，加强实践教学上不断进行探索和改革。

参考文献

[1]赵蔓，何千舟.面向21世纪的《人工智能》课程的教学思考[J].沈阳教育学院学报，2004，6（4）：131-132.

[2]韦芳.高等职业技术教育应注重实践教学[J].中国科技信息，2006，（5）：264.

篇5

关键词:人工智能;专家系统;ARM;单片机

人工智能(AI)[1]是计算机科学的重要分支,是计算机科学与技术专业的核心课程之一。本课程在介绍人工智能的基本概念、基本方法的基础上,主要是研究如何用计算机来模拟人类智能,即如何用计算机实现诸如问题求解、规划推理、模式识别、知识工程、自然语言处理、机器学习等只有人类才具备的“智能”,本课程重点阐明这些方法的一般性原理和基本思想,使得计算机更好得为人类服务。

1人工智能课程体系

人工智能主要研究传统人工智能的知识表示方法,包括状态空间法、问题归约法谓词逻辑法、语义网络法、框架表示、剧本表示等;搜索推理技术主要包括盲目搜索、启发式搜索、消解原理、规则演绎算法和产生式系统等。

人工智能的研究论题包括计算机视觉、规划与行动、多Agent系统、语音识别、自动语言理解、专家系统和机器学习等。这些研究论题的基础是通用和专用的知识表示和推理机制、问题求解和搜索算法,以及计算智能技术等。

人工智能课程在我校计算机科学与工程学院是作为大三年级的一门专业选修课开设,总共学时数为:60(其中理论学时为36,实验学时为24),随着计算机技术的不断更新发展,人工智能的应用领域变得越来越广,因此人工智能(AI)这个学科已不再陌生,很多学生对其充满兴趣,所以在选课人数上远远超过其他选修课的人数,另外结合我校的实际情况,部分理论或实验设计项目可以与其他相关专业结合起来而应用。

2人工智能教学实践

50多年以来,人工智能获得很大的发展,已经引起众多学科和不同专业背景学者们的日益重视,成为一门广泛的交叉和前沿科学,但是到目前为止人工智能至今仍尚无统一的定义,要给人工智能下一个准确、科学和严谨的定义也是困难的。

由于人工智能[2]是一门交叉性的学科,涉及到了控制论、语言学、信息论、神经生理学、心理学、数学、哲学等许多学科。所以该学科具有知识点多、涉及面广、内容抽象、不易理解、理论性强、需要较好的数学基础和较强的逻辑思维能力等特点,导致了在教学过程中老师讲得吃力、学生听得吃力。尽管在多年的教学过程中积累了一些经验,但是对于如何把握这门课程的特点,提高学生的学习兴趣,帮助学生更好的理解这门课程,目前仍然有很多问题需要研究解决。

目前在整个教学过程中存在的主要问题[3]是:

1) 教学内容陈旧,部分参考书相关内容或案例都过于陈旧。在整个教学过程中,多数教学案例涉及到人工智能理论的高级应用――机器人,目前在国际及国内机器人的水平已经达到相当高的水平,但是部分教科书中仍沿用关节型机器人为例,教学内容稍显陈旧。

2) 教材难易程度不均匀,部分章节学生难以理解。由于人工智能课程的部分章节,本身就可以独立成一门课程,但由于是面向本科生的内容,因此很多内容压缩于一章来讲解,同时由于课时所限,完全不能将相关的内容讲透讲通;例如:神经计算中的神经网络,与模糊逻辑控制的相关理论与应用。

3) 教学手段单一,教学过程中缺乏师生之间的沟通与交流。经过自己的实践教学及对兄弟院校的人工智能的教学内容与教学手段的调研,同时也在学生之间进行沟通交流,发现多数同学反映,理论与应用虽然前沿,但是在学习过程中,教师教学手段单一,内容枯燥乏味,一般的教学模式,多采用“老师讲,学生听”的方法,整个教学效果并不理想。

4) 考核方法不科学,不能体现学生实际的学习情况。目前对于课程学习的考核采用闭卷考试的方式,很多考点有的同学根本不理解,完全死记硬背,考后又将内容丢弃,从学习的效果来讲,收获甚微且完全没有达到真正学习及应用的能力。

3教学方法改进

3.1注重激发学生的学习兴趣

科学家爱因斯坦曾说过:“兴趣是最好的老师。”如何在教学工作中激发和培养学生的学习兴趣,提高他们学习的主动性和积极性是当前教学改革中迫切需要解决的重要问题。

在实际的课堂教学中发现,刚开始听课由于有兴趣学生整体学习的积极性很高,但是一段时间过后发现部分学生由于教学内容抽象,难点比较多,不便于理解,兴趣日渐变少,针对此种情况,可以采用任务驱动式教学或案例教学。

例如:在讲专家系统章节时,在授课之前先通过互联网,采取案例教学法,给学生们实时在线演示一个医疗专家诊断系统,演示其中的功能,同时与学生互动,以问答式与学生互动,了解目前专家系统的具体应用、可以解决的问题、给人民生活带来的益处等。通过这种教学的形式,一方面可以激发学生的学习兴趣;另一方面也使同学们体会到人工智能与我们生活的贴近程度。第二步,采用任务驱动法,具体来说,它是指教学全过程中,以医疗专家诊断系统若干个具体任务为中心,通过完成任务的过程,介绍和学习基本知识和具体设计方法。

3.2注重教材选择

这一任务的执行者主要是由教研室主任或任课老师来完成。目前在各高校中所使用的人工智能相关教材的种类繁多,章节和内容的设置上也存在差别。笔者在订阅教材或参加教材展销的活动中,都比较重视人工智能教材的情况,通过比较发现,有的教材内容及难度太低,完全不符合高等本科院校的要求,而部分出版社的教材则是内容及章节安排内容太多太泛,有些知识点讲的又过于深奥,限于学时所限也不适合选用。在选教材方面,除了关注内容方面外,还要注重书上所讲的一些实例,注重这些例子的典型性、时效性及新颖性,例如,部分教材在自动规划这一章,选用机械手作为例子来说明积木世界的机器人规划问题,还有一些选择关节机器人,前些年这样的机器人技术确实是个难点,但是依据现在成熟的机器人技术,无论是国际还是国内都已不再是技术难点,再拿这个例子去配合理论去讲解,无论内容还是形式都稍显陈旧,目前机器人技术发展水平基本上达到尽可能高仿真状态。

3.3运用现代化的多媒体教学手段

针对人工智能课程相关内容比较抽象,公式推导比较繁琐,除了具有完善的教学大纲、合理的教学计划以及好的教材外,还应该根据学校的实际硬件条件尽可能地选择多媒体教学手段来辅助教学。因此在实践教学中,配合教学内容,充分利用计算机、投影仪以及互联网的优势,结合多种教学方法与手段组织整个教学过程。例如:在讲述搜索推理技术时,使用一些小的演示软件,将相关推理技术的理论通过动画的形式一步一步演示出来;在讲专家系统相关理论知识时,尤其是各种类型的专家系统,采用互联网上的一些在线视频资源为例,给同学进行详细讲解,同时结合农业院校的特点,在线资源有如农业专家系统或动物专家诊断系统等,这样学生可以加强对理论知识的理解,同时也体会到理论不再是抽象空洞的文字描述;在自动规划这一章,给同学们选择演示发达国家目前研制的各种类型机器人,通过这些形象生动、行为举止逼近真实人的机器人来给学生讲理论,这样学生通过观看视频资源,不仅可以拓宽知识面及视野,同时也可以及时地了解国际及国内机器人的发展水平及差距,不断更正自己的错误观点并更新自己新的专业认识,另一个方面也可以同时激发学生们的学习热情和积极性,这一点在课堂实践教学中得到验证,得到广大同学的认可和接受,整个教学课堂不再那么单调枯燥呆板了,基本可以达到在娱乐中传授专业知识。

3.4加强对实验教学的重视

目前高校在人工智能的教学过程中,实验所占的学时比较少,有的甚至就不安排实验课学时;另外实验内容也相对比较简单,应用不到理论课堂上所学到的人工智能原理,实验效果不是很好。面向人工智能课程的程序设计语言,多采用Prolog程序设计语言,该语言是一种基于一阶谓词的逻辑程序设计语言,它在AI和知识库的实现技术方面具有十分重要的作用,具有表达力强、表示方便、便于理解、语法简单等优点。但在整个实验教学环境也遇到了如下问题:首先是目前有关人工智能的专门配套实验教程很少;其次是即使有诸如《面向人工智能程序设计Prolog》教程,则主要是侧重介绍这门自然语言的程序设计,而其中很多部分与AI实验环节关联度不大,另外教材价位也比较高。针对此种情况,笔者在24个学时的实验教学过程中,安排7个实验内容,其中最后一个专家系统的设计与实现作为一个综合性实验来设计。在进行实验教学的过程中,首先参考多本Prolog程序设计教程,选择其中与实验教学计划中相关的内容,专门编写相应的电子教程,同时也结合我校学生本身的特点[4],有侧重地体现和编写,总的目的是给学生一份完整的、系统的、规范的电子教程。这样做的目的是:一方面作为学生参考的技术文档;另一方面也可以节省学生的部分经济开支。电子教程的结构分为三个部分来完成,首先为人工智能理论及原理,Prolog语言的使用说明;其次具体的例子演示(均经过调试正常运行);最后为布置给学生具体的实验内容及相关题目,以提供给学生自己动手实践的机会。此外在实验教学过程中,同时也会给学生们自由发挥的机会,比如专家系统的设计与实现作为一个综合性实验,学生可以采用Prolog编程实现,也可以采用其他自己擅长的程序设计语言,例如有的同学选择C语言、VC++、Visual Basic、Java及网页开发设计语言ASP/JSP等,此外在实验内容方面,实验递交的专家系统涉及多个领域(有动物辨别、医疗诊断、动物养殖咨询等专家系统)、范围也颇广,实验内容重复性很小,在设计过程中,绝大部分同学均是结合自己的兴趣爱好来完成设计。

4结语

人工智能的研究成果将能够创造出更多、更高级的智能“制品”,并使之在越来越多的领域超越人类智能,同时将为发展国民经济和改善人类生活做出更大的贡献。作为一名当代的大学生有必要学好这门课程,但是根据实际教学情况,教师与学生仍然需要继续进行相应的研究与发展,只有不断地探索和提高,才能使我们的教学工作更上一层楼,才能培养出符合时代和社会需求的人才。另外人工智能与农业等方面存在很多结合应用的契机,这样计算机就可真正地服务于社会、服务于人类、服务于农业、应用于农业、发展农业。

参考文献:

[1] 蔡自兴. 人工智能及其应用[M]. 3版. 北京:清华大学出版社,2007.

[2] 陈峰,文运平. 浅谈人工智能课程的教学[J]. 消费导刊,2006(12):123.

[3] 赵蔓,何千舟. 面向21世纪的人工智能课程的教学思考[J]. 沈阳教育学院学报,2004,6(4):131-132.

[4] 王莲芝. 高等农林院校人工智能教学的探讨[J]. 高等农业教育,2003(12):64-65

Study of the Artificial Intelligence Teaching Methods

HAN Jie-qiong1, YU Yong-quan2

(1. School of Computer Science and Engineering, Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangzhou 510225, China;

2. School of Computer, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510075, China)

篇6

oppo无法唤醒小爱同学，小爱同学是小米手机自带的语音助手。

小爱同学是小米公司于2017年7月26日的首款人工智能（AI）音箱的唤醒词及二次元人物形象，音箱售价299元，2017年8月开启公测，9月26日正式开售。作为唤醒词，小爱同学已经成为小米AI音箱的代名词，只要用户对着音箱说出“小爱同学”几个字便可唤醒音箱并与其进行语音交流，完成多种预设技能。截至2018年7月底，小爱同学月活跃设备已经超过了3000万，每月唤醒超过10亿次，累计唤醒超过50亿次。

小米AI音箱可以播放音乐、电台点播，还有相声、小说、脱口秀，教育学习、儿童类多种有声读物内容。小米AI音箱是支持语音交互，内容包括在线音乐、网络电台、有声读物、广播电台等，提供新闻、天气、闹钟、倒计时、备忘、提醒、时间、汇率、股票、限行、打车、漂流瓶、算数、查找手机、百科/问答、闲聊、笑话、菜谱、翻译等各类功能。小米AI（人工智能）音箱可控制小米电视、扫地机器人、空气净化器等小米及生态链设备，也可通过小米插座、插线板来控制第三方产品。

（来源：文章屋网 ）

篇7

摘要：本文以认知科学中的知识建构理论为基础提出了一种结构化知识表示方法，此方法以“单元”作为知识表示的基本结构模块，将单元划分为十种类型，并定义了单元之间的关系。本文的工作是进一步研究面向人的知识表示方法的基础。

关键词：网络课程；知识表示；智能辅助教学；知识工程

中图分类号：G642

文献标识码：A

引言

随着计算机、人工智能及相关技术的飞速发展，“知识表示”(Knowledge Representation)的研究已经将来自于哲学和逻辑学的传统知识表达方式发展为可以在机器中体现智能的多种知识表示方法，人们也从计算机的角度重新认识了“知识”所表达的意义。同时，在教育学的领域，网络化教育和E-learning得到了飞速的发展，知识的载体也由书本逐渐转变为计算机和网络，包括文字、图片、图像、多媒体等多种表达方式。目前，网络化教育发展最迅速，应用最广泛的就是网络课程建设。因此，开展有关网络课程的知识表示显得尤为重要。

现在科学界对知识表示的研究已延伸至多个领域，对概念(Concepts)进行定义、分层和分类的Canon[1]和本体论(Ontology)[2][3]方法，与概念图[4]的结合对概念层次上的知识进行了比较完善的分析。智能辅助教学ICAI[5]的提出和发展为教学的智能化提供了一个很好的平台。ICAI融合了专家系统、认知心理学、人工智能、数据挖掘等相关的技术。高质量的ICAI系统的关键技术是如何组织知识、表达知识和运用知识，知识的表达方法是ICAI的核心和基础。

本文针对网络课程建设的任务和目标，提出了一种新的结构化的知识表示方法，以提高人对知识的学习和运用效率为目的，并可以以计算机为工具来实现。

1知识表示的理论基础

从60年代认知学说的提出，到近代认知心理学与信息论、计算机科学和人工智能的结合而产生出的认知科学，已逐步成为目前被普遍接受的学习理论。认知科学认为，对每个人来说，他的大脑中都有一个属于自己的个人知识体系，并通过学习、交流、探索在不断地丰富和发展这个知识体系。这个知识体系通常不是完备的，也不是完全正确的，它包含的是自己对世界的认知。

这些知识是怎样保存在大脑中又是怎样浮现出来的呐？按照建构主义的思想，被人类学习了并理解了的知识并不是孤立地、文本式地存在于脑中，而是组成了具有个人特色个人知识体系，是结构化地存储着的；在进行思维的时候，也并不是孤立地对一个知识点进行思考，而是一种联系思维。比如回忆一个定理时，不但会回忆到这个定理本身，还会回忆到这个定理的推广、定理的证明、定理的应用等等。而当理解一个新概念的时候往往同自己已有的知识经验或认知结构中的相关概念结合，理解了新概念的关键特征，使原有认知结构发生变化。

由美国哈佛大学的发展心理学教授霍华德和加德纳提出的多元智能理论认为教育要承认和满足人的智能差异性，因人而异地提供个性化的教育。每个学生都有自己的优势智能和弱势智能，每个学生都有自己的学习方式和认知风格，每个学生都有自己的智力发展倾向等等，这就

要求教育要针对不同智力特点的学生，对症下药。对于知识的表征形式，由于受到传统智力理论的影响，课程内容只是注重了语义表征，强调知识的系统性，逻辑性等，而很少与情境、动作、音乐、空间等建立联系，这使学生的智力培养仅限于语言智力和逻辑智力发展上，摒弃了人的其他智力的发展。因而，课程内容应该给学生呈现多元表征形式。那么，计算机多媒体技术的发展正迎合了这种需要。

以知识建构理论为基础，结合人类自身操作知识的规律，充分利用现代计算机的储存、计算和检索等方面的优势，本文拟针对着人类学习运用知识的需要，提出一种辅助于人学习的知识表达方法。这一知识表达方法由于接近人的思维方式，或者说，这种知识表现形式更接近人脑存储知识的方式，人们会更有效地获取知识、理解知识、运用知识。如果应用于网络课程建设过程中，针对不同读者的需要，设计不同的学习模式，灵活组织与表示学习者需要学习的知识，那么，将极大提高学习者的学习效率。

2科学与技术领域中专业知识的特征

在本文的研究中，我们将针对科学和技术领域中的专业知识，简单地说就是理工科知识，来探讨新的知识表示方法。理工科知识只是人类知识体系中相对较窄的一个侧面，但同时也是理工科高等教育的核心内容，也是当前高新技术发展的基础。理工科知识与其他学科相比具有鲜明的特征，结构化和逻辑性更强，更适合于我们所提出的新方法。这里知识的特征可以归纳如下：

① 属于科学理论，或应用技术

② 逻辑性强，结构清晰

③ 可以检验或验证其正确性

④ 可以表示为文字、公式、图形、图像、声音等等，可以存储在计算机中

可重复使用，供普遍交流和理解

3面向人的结构化知识表示方法

3.1知识表示的基本模块――单元

人工智能中的各种知识表示方法以及面向对象的系统分析方法都是建立在最基本的结构单元基础之上的。例如产生式规则中的规则、框架表示中的框架、概念图表示中的概念节点等等。这些基本结构单元有时被称做原子知识。在面向对象分析中最基本的基本单元是对象，一个系统不论多么复杂庞大都是由一组对象复合、联结组成的。在本文所提出的知识体系表示中，最重要的也是要抽象出知识表示的基本结构单元。

人在学习知识的过程中，通过对所接受知识的分析和理解，在大脑中有意识地将其划分为相对独立的便于理解的小模块。在认识一个事物时，需要分析它有什么样的性质，或是什么功能，与其他事物有什么关系，等等。把这个事物概括抽象出来，就可以是这里所定义的原子知识模块，它的性质、功能、类别等等就被包含在这个知识模块的“属性”里；在认识一个规律时，需要分析它发生的条件与结果，它的作用与意义，所有这些构成了这一规律的知识模块。

基于上述对知识结构单元的基本认知，在这里我们把表示知识的最基本的元素定义为“单元(Unit)”。

知识的单元体现了知识体系组成的模块性。简单的单元可以组成更复杂的单元，具体的更关注细节的单元可以由抽象的更关注宏观的单元来概括。通过这样的层次化和概括模式，由知识的单元汇聚形成整个知识体系。这是对知识建构的反映，同时细节与抽象相对应的单元也反映了目前认知心理学研究中关于初学者和专家的两种不同的认知模式。

人们在理解知识时，根据自身的需要采用了不同的表示形式，所以不存在一个单一形式的通用的单元定义方式。在这里我们将最基本的单元定义为一个六元组：

恢复单元 = {名称，关键字，类别，内容，属性，关联}

其中“类别”和“内容”分别表示了知识单元隶属于什么类型和要表示的知识具体内容是什么。关键字定义了查询和使用知识的内容。属性给出了当前知识单元的特性，如标识号，媒体形式(即文字、声音、图片还是图像等)，注释和表达式等，可根据需要设定。关联体现知识单元间相互关系。它包括因果、支持、引用、组成、父子、例、引入、推广、类比、相关等。

3.2知识单元的分类

本文在总结一般知识讲授的要素的基础上，将知识单元分为10种：情景、概念、命题、语法(程序语言)、示例、方法/步骤、问题/练习、结论/评论、参考资料、复合单元。为明确单元所属的类别，我们将一个单元以“类别|名称”的方式来标识。

3.3计算机实现

采用上升单元的知识表示方法，可方便用数据库或者XML语言定义并管理网络课程的知识。

3.4知识表示示例

本文以“计算机网络基础”课程中IP知识为例，探讨用本文的知识单元表示计算机网络中重要的基础知识IP地址。图1是一个IP地址概念的知识单元。图2为相应的练习知识单元，图3为IP地址子网分割的复合知识单元。在复合单元中，我们可以根据知识单元的分类，任意组合新的复合知识单元，这样可实现不同的学习者定义不同的学习模式。例如，有的学习者习适应情景|示例|操作|练习|概念的学习模式，有的学习者习惯在练习中学习，有的学习者适应按照知识逻辑体系学习，采取概念|分类|示例|操作|练习的学习模式。

由于复合单元是由多个更细化的知识单元复合而成，即它的内容域包括了多个更细化的知识单元。因此，复合单元又称为父单元，其内部的更细化的知识单元称为子单元。这种由父子单元构成的复合关系形成了知识的层次化表示。

4小结

本文基于认知科学知识建构的基本思想，提出了面向网络课程的结构化知识表示方法。即定义了知识表示的基本模块――“单元”，进而定义了单元的类别和单元间的关系，由此可以构成一个结构化的知识体系表达。力图以这种新的知识表示方法打破信息时代以来海量的知识对人学习知识和运用知识的效率制约。

这种知识表示方法从根本上改革了书本知识内容结构固定的缺陷。学习同样的知识，不同的学习者学习的内容、顺序与知识量可完全不一样。那么，本文的知识表示方法应用于网络课程建设中的课程内容的表示，可充分照顾学习者素质的差异性，为学习者提高多种适合他们自身学习规律或兴趣的学习模式，以提高其学习效率。

参考文献

[1]Philip H.P. Nguyen, Dan Corbett. A Basic Mathematical Framework for Conceptual Graphs[J]. IEEE transactions on knowledge and data engineering,2006,18(2):261-271.

[2]Nicola Guarino. Semantic Matching:Formal Ontological Distinctions for Information Organization, Extraction, and Integration[J]. Lecture Notes In Computer Science.,1997,(1299):139-170.

[3]T. Gruber. A Translation Approach to Portable Ontology Specifications[J]. Knowledge Acquisition,1993,5(2):199-220.

[4]M. Chein, M.L. Mugnier. Concept Types and Coreference in Simple Conceptual Graphs[J]. Conceptual Structures,2004.

[5]J M Fritz. Provides Intelligence in Web-based Tutors[C]. North American Web Developers Conference,1998-10.

[6]John F. Sowa. Knowledge Representation: Logical, Philosophical, and Computational Foundation[M]. Brooks/Cole Publishing Co., Pacific Grove, CA, 2000.

Network Courses Orientied Knowledge Structural Representation Approach

ZHANG Ping-An

(Shenzhen Institute of Information Technology, Shenzhen 518029, P.R.China)

篇8

【2012年学习技术发展趋势】Backchannel（反向通道），Content Curation（内容策展），Developing in the Cloud（云发展），Expanded Instructional Designer’s Role（教学设计者角色扩展），Flipped Learning（翻转学习），Gamification（游戏化），HTML5 for Mobile（移动HTML5），New Blended Learning（新混合学习）。

【在线教育十大趋势】走向开源；在线教育文凭得到雇主认可；混合课堂流行；在线教育招生规模呈几何级数增长；数据共享、协作功能；课本将渐被数字内容系统取代；社会化学习系统将基于云计算；视频短片流行；新的教育信息技术将基于云计算；教育网络的社交媒体化。

【学校需关注的个性化学习技术趋势】报道。①云协作环境帮降低IT基础设施成本和构建智能化个人学习环境；②跨平台整合，教育服务商从应用提供转变到平台整合；③移动需求猛增，BYOD将发挥更大的作用；④提供个性化学习体验的自适应学习更受欢迎；⑤游戏化让学习和获取知识的方式发生重大转变。

【教育是媒体公司开拓的新领域】电影、电视、报纸和杂志都面临业务下滑的危险，现在他们发现新的业务拓展领域——教育，这得益于技术被引进到教室。Discovery、新闻集团、NBC、迪士尼都开始押宝于数字化教育市场。传统媒体公司的进入，势必会为数字化教育带来巨大的资源，推动着教育的更深的变革和发展。

博主评论：最好的学习是个性化学习。可是，由于客观条件的限制，在传统教育中很难实现让每个孩子都进行个性化的学习。这些客观因素概括起来就是：体制、资源、技术等。批量生产人才导致的工厂化教学，对教育的投入不足导致学校人力物力缺乏等——这些都是大家知晓却无能为力的因素。就在大家都在等政策，拼资源的时候。技术作为影响教育的第三种力量开始引发前所未有的变革，形成了教学发展的新趋势。从云计算到智能终端，我们看到技术正走向平民化，以低廉的价格让普通人受益。而教育作为技术最后开垦的一个市场，让这个缺钱的行业成为新技术输出的新领域。于是我们看到了——低成本云服务，媒体集团丰富的教学资源，BYOD轻松解决1：1计算困境；也有了MOOCS、数字教材等技术专为教育催生的应用；更出现了“新混合学习”、“翻转学习”、“移动学习”等诸多新的学习方式。而这些技术力量正迈过体制和资源的藩篱，刺激着教育变革的神经。

新研究

【21世纪技术革新教育之个性化学习成为现实】为了让教学更有效，教师要先了解学生，最好的办法是使用技术来收集分析数据告诉我们学生的情况，并使用这些数据来针对性地创建学生个性化学习的路径。这就是自适应学习系统。据美国教育部最近研究，基于技术的教学能节约30%～80%的时间。（来自赫芬顿邮报）

【移动设备+社会化媒体=个性化学习】由Blackboard和Project Tomorrow移动学习报告：近50%高中生和40%初中生有智能手机或平板电脑。比2007年增长400%。寻找移动设备更广泛应用，是K12学生关键的机遇和挑战。越来越多学校学区考虑在教学中整合移动设备。27%的学校管理人员正在探索地移动学习想法。

【Learning Analytics-学习分析】学习分析就是对收集到的个体学生的大量数据给出阐释，以评估学业过程，预测未来表现，并发现潜在问题：①预测学生学业表现；②当学生遇到学习困难时给予定制化帮助；③个性化每位学生的学习过程；④用社会化、教育学和技术实现自适应教和学。此外，它还被用来评估课程，项目和机构。

【人工智能进入教育】人工智能和教育是AI、研究、学习和教育的交叉领域。智能教学系统、智能学习环境、自适应超媒体系统及其他计算机支持的协作学习系统等都被归为人工智能与教育领域。SCHOLAR CAI是有史以来第一个智能教学系统，由美国艾伦.M.柯林斯和海梅·卡博内尔在20世纪70年明。

【翻转课堂到底有什么价值？】ClassroomWindow近日了翻转课堂应用调查报告：①88%的受访教育人士表示翻转课堂提高了他们的职业满意度；②67%的受访者表示学生考试成绩得到提高；③80%声称学生的学习态度得到改善；④99%表示下一年将继续采用翻转课堂的教育模式。

【游戏如何使教育更好】增强基本技能、唤醒学生兴趣、练习科学流程、提高认知能力、更容易评价、自动矫正、扩展学习者能力、学生应用知识新途径、支持协作学习。来自2012布鲁金斯研究所报告《博客、社交媒体和视频游戏如何改善教育》作者Darrell M. West。

博主评论：表面上看，现在正经历一场由技术驱动的教育变革，实际上这是时代进步中各种力量合力产生的影响。特别是来自教育内部对教育规律进行的深入研究起着根本性的作用。通过这一系列的研究我们发现技术与教育结合产生的新学习方式效果明显；并揭示了学习分析、自适应学习的应用价值，即让教育界几千年的难题——个性化学习、因材施教成为现实；也表明技术不再是辅助工具，已经进入新教育的骨髓。

新工具

【Knewton开发出强大的自适应学习算法】该算法能判断用户实际水平，并为用户提供与其水平相适应的课程。Knewton通过不断的提问和测试判断使用者的真实水平，再为用户提供与之水平相适合的课程辅导。比如，用户代数有问题，系统会不断降低测试难度，直到找到用户能掌握的知识水平。

【戴尔推出教育数据管理服务】这个基于预测分析的决策支持系统——EDM，目的是提高K12学生的学习成绩和学校效率。EDM能整合来自多个不同系统的数据，报告学生的表现和成绩。该系统在地区层面工作，可跟踪学生数年及跨校表现，可帮助家长和学校识别学生的特殊需要、兴趣、能力倾向，以提高学生学习成绩。

【创新的虚拟学校】许多初创公司都在争抢一块免费在线学习馅饼，不过现实是，更多的学生需要个性化教学。创新的混合解决方案让人眼前一亮：虚拟学习教室模拟传统教室，用iPad演示和书写、Kinect捕捉教师动作进行小班授课，学生不仅从教师还能从虚拟小组的同伴处获得实时指导和帮助。

【Schoology=BlockBoard+FaceBook】Schoology在线学习将社交媒体和电子课堂管理有机整合在一起，提供全套学习管理工具：学习记录、测验、考试、家庭作业提交，这些工具可使用户通过社交媒体实现教室般互动。平台甚至还提供跨学校交流，允许学校间分享教室、小组讨论，支持外部导入课程。

【Edmodo增加教师集中进行课程创建的工具】Edmodo旨在帮助K12学校和学区创建封闭的网上学习社区，实现师生和家长的沟通和协作。教师用它分配、批改作业。学生用它访问项目、作业、测验。现增加教师集中进行课程创建的工具，类似于国内的集体备课；还有跨学科教师主题协作，增强的交流反馈，活动流程图等。

【eSpark另辟蹊径成功】eSpark本质是一个教育应用商店，收录超过3000个应用和学习资源。eSpark又不仅是教育应用商店，学生登录eSpark，经过学业分析诊断出学生学业水平，然后推荐最适合学生的游戏、电子书、APP；同时使用过程中将会有专人辅导监护，用数据分析帮助学生，成绩增幅是传统学习进度的2～5倍。

【IL&FS教育推出虚拟实验APP】Xperica HD是基于iPad的虚拟科学实验室应用程序。该程序针对高中理科学生开发，为iPad用户带来触摸体验各种有趣科学实验，加深对学习内容的理解。基本应用和实验模块免费，更多实验模块需要购买。iphone版还未上线。

博主评论：显然，教育领域正成为科技行业破坏性创新的新疆界。一些在其他领域成熟的技术正在以不同的搭配方式巧妙地融合到学习中，并在转变学习方式、降低学习成本，提高教学效率等方面显示出巨大的力量。例如，新的在线学习工具，课程和学习管理平台，课堂教学工具，数据分析工具和自适应学习算法等。

新实践

【混合学习成最差学校利器】克莱默中学是华盛顿特区最差的学校之一，为改变现状，校长夸梅·西蒙斯决定在2012～2013学年采用混合学习模式，以满足学校发展五年战略计划。该校选定Adaptive Curriculum提供的在线数学和科学课程。学生在校的50%时间上传统课，其余时间在线学习。

【国内的BYOD实践】经过调查，嘉定区实验小学发现100多个小学一年级学生有iPad，学校遂开出了两个“苹果班”，一共90个学生。这两个班学生可用自带iPad上课，回答问题，回家做练习。小学生用起来得心应手，用现成iPad不增加负担，语数外都会用iPad教，防止因iPad分心，家长学校签协议。

【弗吉尼亚州颁发强制在线学习法律】2013年秋天开始，所有学生必须完成一门在线课程才能高中毕业。弗吉尼亚州是继密歇根州、阿拉巴马州、佛罗里达州和爱达荷州之后，成为美国第五个强制在线学习的州。第一个是密歇根州，在2006年，其次是阿拉巴马州在2008年。

【斯里兰卡启动每位学生一台笔记本电脑项目】该项目已经启动，计划在2014年为六年级到高中的学生配备笔记本电脑，用数字技术武装年轻一代。为此将在汉班托塔地区建立一个计算机制造工厂。这些用于教育的笔记本电脑除了安装相关软件外，还提供数字教科书和教师手册。这将极大提高该国教育水平。

【iPad取代传统互动电子白板】南加州瓦尔豪园联合学区为800多名教师配备了Splashtop白板程序，鼓励他们用iPad控制和批注PC电脑上的内容。传统互动电子白板教师和学生必须要到讲台前才可用。现在师生在座位上通过手中iPad用Splashtop白板程序即可把需要的内容显示到大屏幕。

【自适应数学学习系统】上海基地附中。3000多个知识点，配合相关题目，让学生们在电脑系统内进行答题，当遇到做错的题目时，系统自动推送上一层知识点的有关题目，从而提升学习效率。教师通过查看系统统计，能够准确地知道个别学生对某一个知识点的理解不到位。

篇9

2016年9月23-25日，由北京师范大学主办、北京师范大学中国教育创新研究院承办的第二届中国教育创新成果公益博览会在北京师范大学邱季端体育馆举行。

本届教博会的主题为“聚焦核心素养，全力推动教育供给侧结构性改革”。经专家团评审，共有191项来自北京、上海、江苏、甘肃、等23个省（市、自治区）的教育创新成果参加上述展览。

古有孔子先贤因材施教、循循善诱，倡导有教无类，诲人不倦。而后，历经千年，文化得以传承。只不过如今的教育不同于以往的是，互联网以及科技带给它表现形式的改变。

今天，时代在进步，科技在进步，当然，中国教育也在进步。

本次展会上，《财经界》记者亲身体验了互联网，以及科技创新带给教育行业的变化。

近年来，网龙华渔教育积极践行“互联网+教育”，整合全球优质教育资源，依靠强大的科技研发后盾，致力于通过互联网几乎探索教育的本源和未来的教育趋势。

“101智慧教师”和“101教育PPT”作为网龙华渔教育旗下两款K12教育核心产品参展，引起业界广泛关注。

在展示现场，工作人员为观众开启“101教育PPT”，并连接电子白板，一个包含上万种教学资源的授课平台即被打开。老师在白板上进行触控，学生手中的101Pad实时接收随堂测试，当学生答完之后，教师端的白板上即可查看每个学生的答题情况，无论是选择题还是算数过程、笔画字迹都可以清晰地看见，当然，哪个同学走神了，除了老师的火眼晶晶，从白板的传输数据也能摸索一二。

在接受《财经界》记者采访时，工作人员介绍说，“当一位教师打开101教育PPT的备课系统，选择自身所教的学科，窗口可以弹出对应的教学参考方法。”即使是新上岗老师，也能借助这样的PPT完成一份生动活泼、案例充足的课件。

此外，在VR技术如此受追捧的当下，大多业内企业将目光瞄准了游戏行业，而华渔独辟蹊径，将VR与教育结合。在参展现场，参观者体验到的101VR沉浸教室便是目前华渔主要的VR教育解决方案之一。

学生佩戴上VR眼镜，教师通过VR教室软件，在虚拟世界中构建一个生动的场景，再搭配优质的教学资源，就能让学生在这种既可观赏又可动手操作的VR学习环境中，加深对知识点的记忆。通常考虑到对学生视力的保护，一节VR课程仅有短短十几分钟，但授课效果丝毫不亚于45分钟的传统课堂，这也是华渔教育的另一个长远目标：给学生创造最有效的学习环境。

篇10

读书的时候常常只能在报纸上看看围棋的新闻，每当有大高手出世，标题就会是：“谁来抗衡曹旋风（薰铉）”，或者“聂旋风（卫平）横扫中日围棋擂台赛”。如果说人类高手的势头是旋风，阿尔法狗横空出世刮起的就是飓风了，与二十年前深蓝战胜卡斯帕罗夫相比，李世石的败落更让人震惊，在围棋界的眼里，深蓝只是一台会“计算”的机器，但这种依靠穷举法的蛮力是无法在围棋上得逞的。棋盘十九路纵横，交叉点三百六十一个，每一步都有超过二百五十种合规走法，如果一局棋下一百五十回合，可能的落子方式的体量（约10170）远远超过可观测到的宇宙的原子总数（约1080），现有的任何电脑都不能胜任如此庞大的计算，围棋也因此被称为人类智力游戏的巅峰，站在这一巅峰上的棋手现在换成了阿尔法狗，由此掀起的新闻报道和讨论热潮中，最引人关注的话题无疑是：这意味着人输给了机器吗？如果是的话，这会带来什么样的将来？

李世石输掉第一局后，微博上的“柯洁大棋渣”放话说：“就算阿尔法狗战胜了李世石，但它赢不了我。”很多临时凑凑新闻热闹的人以为又是个段子手的炒作，没想到这个“柯洁大棋渣”才是当前的世界围棋第一人，更重要的是，这个当世第一的大棋渣才十七岁。柯洁的豪言引起数万条评论和转发，甚至有评论说，李世石气急败坏地砸烂阿尔法狗的机箱，突然发现里面藏着一个柯洁！这充分表明，在柯洁和绝大多数观众看来，李世石的失败并不等于人类棋手的失败，但随着阿尔法狗连胜三局，柯洁在接受记者采访时也认为李世石是完败，而阿尔法狗下得近乎完美，并坦言自己出场也很可能输。当天晚上柯洁又在微博发话道：“来吧！管你是阿尔法狗还是阿尔法猫！我柯洁在棋上什么大风大浪没见过？让风暴再来得猛烈点吧！……”没有了上次放话的自信满满，却透露出破釜沉舟、背水一战的决心，显然柯洁已经把自己视为人类棋手尊严的最后防线。可第二天风云突变，李世石在第四局的哀兵之战中，弈出了被古力九段称为“神之一手”的白78挖，在所有人都不看好的情况下置之死地而后生，居然让强大到不可战胜的阿尔法狗出现了短暂的“思维”休克和紊乱。这让人想到《天龙八部》中虚竹破解逍遥子摆下的“珍珑”棋局的一幕，同样是彻底打破常规、让所有算计落空的一手，只不过在虚竹误打误撞的背后，金庸想表达的是跳出利害、破除我执的佛理，李世石的神来之笔则出自棋手的厚积薄发。

李世石最终在人机大战五番棋中以1∶4惨败，而依据赛后阿尔法狗团队的复盘，阿尔法狗的棋力量化估分为4500，按段位算为13段，而棋手中分值最高的柯洁九段为3625，如果这一估量无误，那么除了偶发的意外情境，人类似乎永远无法战胜作为人工智能的阿尔法狗了。在很多人看来，这简直跟很多科幻小说和好莱坞电影的情节一样，表征着电脑和机器对人类征服的开始，不过稍稍深入地思考下，事情并非如此简单。

可以想的是，围棋这一游戏的内涵和意义究竟为何？围棋相传为尧所作，棋圣吴清源认为，围棋源于古人的观天活动，棋盘所象者为天地，棋子所象者为星辰，黑白分子者为阴阳，因此小小一方棋枰可以画天象地，变化无穷。在吴清源心中，围棋是以游戏的形式表现一种宇宙观，尤其与《易经》阴阳分合、生生变易的思想密不可分。他设想的21世纪围棋被称为“六合之棋”，即囊括东西南北四方和上下天地，从而打破20世纪重局部得失纠缠的弊病，恢复围棋的本义。所以吴清源会认为，围棋之道在于顺应天时，让自己委身于围棋的流势，任其漂流，不管止于何处，就像春播夏长，秋收冬藏一样自然而然。在接受川端康成的访谈时，他明确表示，围棋的重点不在于竞技或争胜负，而是讲究均衡，调和阴阳，让每一枚棋子落于应在的位置，从而构成一盘臻于和谐的棋。

二、天人

吴清源的思想透露出极有意义的信息，人们往往会认为，是人发明或者创造了围棋，但无论是吴清源，还是后来的棋手都有这样一种意识：我们只是围棋的学习者，换句话说，围棋是关于天地宇宙之理的游戏，棋手和观众通过围棋实际上是在向天地宇宙学习。藤泽秀行九段曾经说，如果棋道为百，他所知者仅为七；李昌镐也承认，围棋中存在着很多未知领域，棋手会面临很多“虚”的东西，永远不能靠计算得出解法，只有依靠灵感去做出选择。那么阿尔法狗打破了这一天人界限吗？阿尔法狗之父大卫・席尔瓦（David Silver）坦承，既然公认仅凭深蓝那样的暴力计算（bruteforce）无法对付围棋，那么唯一的方法是让电脑学会像人一样思考，模仿人类下棋。人的大脑皮层有860亿个神经元，神经元上的突触更是上千万亿量级，并且突触之间的链接不停发生着反应和变化，而目前的人工神经网络（artificial neural network）只能达到十亿级的突触量。为了弥补巨大的差距，以席尔瓦为首的谷歌团队进行了精心的设计，为阿尔法狗建立了两个神经网络：“决策网络”（policy network）与“评价网络”（value network），“决策网络”通过输入三千万个人类棋局样本建立对弈模型，借助于蒙特卡洛树搜索最优解，学会围棋的下一步走法。“评价网络”则对比数据库中的棋局样本，推演每一步棋后的可能局面，选择与样本中的获胜棋局最为接近的走法。人工智能专家所津津乐道的“深度学习”（Deep Mind）就是这两个神经网络、两种算法之间不断地自我对弈，由此生成更多训练数据，去调整、修正阿尔法狗的走法，经过“双手互搏”训练的阿尔法狗每秒钟可以搜索和判断十万种可能的走法，万倍于李世石。阿尔法狗是为赢棋而生的，它的一切都围绕着这个目标，与此不同，人脑的神经突触虽然多，但无法测量有多少用于计算，无论如何，从结果上来说，阿尔法狗是对局中的胜利者。

现在来回应天人界限的问题，假定谷歌团队的测算为真，拥有十三段棋力的阿尔法狗仍然不能穷尽围棋的无限性――虽然“决策网络”计算能力远胜于人类棋手，“评价网络”又为它提供了类似于人的直觉。但随着科技的发展，人工智能能够迈出那一步吗？深度学习领域教父级人物Geoffrey Hinton有一个有趣的说法，对弈中的阿尔法狗可能消耗了数百千瓦的功率，而李世石可能只用了30瓦。虽然这说明人脑比阿尔法狗环保很多，不过能源技术的进步或许能够支撑第N代的阿尔法狗算尽一切――但重点并不在这里，我们跟宇宙的相处并非是征服或争胜的关系。如吴清源所说，围棋不仅仅是胜负之道，更是关于宇宙之理的艺术和哲学，棋手也不仅仅是胜负师，而应该是艺术家和哲人。在继承和发扬吴清源棋道精神的棋手中，武宫正树无疑是最为特殊的一位。藤泽秀行曾说，挑战自己的赵治勋棋虽厉害，但可惜并不懂哲学；而对武宫的评价是：“我们的棋用不了多少年就会被人遗忘，只有武宫的棋会流芳百世。”我们知道，在顶尖棋手中，武宫正树的胜率并不算最高的，但却能在注重实地的潮流中别开生面，首创以三连星开局的宇宙流，与十九岁的吴清源挑战本因坊秀哉名人时打破百年禁忌的天元局一样，开启了前人未知的新路。

从这个角度来看阿尔法狗，“智能”的一面已经证明是完爆人类棋手了，但哲学和艺术却是需要理想为之坚守的，吴清源、武宫正树放弃熟悉的棋路，探索未知，既是对棋坛既有格局的挑战，更是对自己得失名利之心的挑战。武宫年长后计算能力下降，却拒绝采用更能助长胜绩的实地法而坚持宇宙流，之所以能够如此，在于将围棋视为一种理想；更不用说一生追求棋形之美而非胜绩的“美学棋士”大竹英雄，将难看的棋形看作对棋谱的玷污。只有在这样的理想中，围棋的道、艺才能够真正地表达和呈现出来，才有流传千古的名局出现。那么，可以问阿尔法狗的是，如何能够拥有这样一颗怀抱理想的心？

三、身心

何谓“心”，古人并不以符合形式逻辑的判断句或陈述句来进行命题式的定义，只会如孟子说：“心之所同然者何也？谓理也，义也”；或者如庄子以“唯道集虚”说“心斋”。在现代汉语中，“心”是难以言说的，所以还是随时代而从众流，先从“意识”谈起。雷丁大学在2014年宣布，首次有电脑程序通过著名的图灵测试，这意味着我们已经无法确定屏幕里的聊天对象是另一个人还是一只“狗”了；这个叫“尤金・古斯特曼（Eugene Goostman）”的程序虽然不会下棋，但成功冒充了一名十三岁的乌克兰小男孩。凯文・沃维克（Kevin Warwick）教授说，人工智能领域里没有什么比图灵测试更具标志性和争议性了，在这个测试中，机器并不是主动要“伪装成人类”或者“欺骗人类”，而是被设计成如此的，因此在坏人手里可能会被利用。在笔者看来，这仍然是把机器当作工具的传统思路，如果更进一步，机器有了自我意识呢？有自我意识的机器有可能会故意不通过图灵测试，这样的机器就不仅能“伪装成人类”，更能够“伪装成机器”，不仅能欺骗聊天对象，更能欺骗它的设计者――如果这一天真的到来，我们才能说，机器真正从设计者赋予的逻辑链条中解放了出来，拥有了自我意识。

要做到这一点无疑还是一个难题，按照进化论的说法，人类进化了亿万年才逐渐成长为有高级意识的生物，机器获得意识的一种方式是模仿人类大脑，美国2013年开始的人脑计划（Brain Initiative）和欧盟的人脑工程（Human Brain Project）正在致力于绘制大脑图谱，试图从脑部结构和功能出发去解释记忆、情绪、意识。如果大脑可以完全被物理化，意识就是信号传递与反馈，既可以像人脑那样通过神经元突触传递神经细胞释放的化学物质，也可以像电脑那样依靠0，1的二进制去形成记忆和识别，二者只是载体不同，内容上并无区别。因此意识能够被编码，并上传给电脑，那么机器当然就能够如此复制人的意识。这类研究的结果尚待观察，但对这种物理主义的思路我们可以援引“哲学僵尸”（Philosophical zombie）的思想实验进行质疑，即“有没有可能存在一种人，他的所有分子组成、生理机制与行为反应都和你一样，但却没意识？”这种主张意识独立于大脑的身心二元论与人脑工程的物理主义形成了尖锐的对立。哥伦比亚大学神经生物学教授 Rafael Yuste的看法则较为居间，“怎么从大脑中互相连接的细胞这样的物理基础走向我们的精神世界、我们的思想、我们的记忆、我们的感觉？”大脑如何生成意识还依然是一个谜，“你不能编码直觉；你不能编码审美观念；你不能编码爱或恨。”就目前而言，科学也好、思想实验也好，都无法说服对立的任何一方。

还有一种不太进入公共讨论领域的思路，这种思路认为意识既不是在历史中的生物进化而来，也不产生于大脑，而是上帝创世与造人时的恩赐。我们可以很轻易地将其归入神学信仰，不过如果把这个说法变更一下，人工智能如果某一天拥有了意识，那么，人类无疑承担了造物主的角色，这个话题有意思的地方在于，如果我们认同机器可以复制人的意识，在同样的逻辑下就无法否定上帝造人的可能性，神学主义与科学主义在这里以一种吊诡的方式共存于同一逻辑链条中，这个悖论暴露出表面上誓不两立的二者的共同缺陷。

四、共在

这就是说，我们不能确定将来是否会有拥有自我意识的人工智能出现，比如阿尔法狗虽然精通围棋的一切知识，但当它与李世石对弈时，它知道自己是在“下围棋”吗？它对自己正在做的事情有意识吗？从仿生学的角度看，当前电脑的“生物性”还不能达到单细胞层次，既不能产生“意识”，也不能算作“生命”，假设中的有自我思维的人工智能（强AI）真正实现之前，阿尔法狗仍然只是一个不断执行下棋命令的计算者，而绝不会对下棋这件事本身进行思考。没有自我意识，不会思考有好的一面，或者说对人类有利的一面，因为我们知道，一个有了自我意识的孩子往往意味着进入“叛逆期”，一个有了自我意识的奴隶则不再以执行主人的命令为天职，当然，比叛逆更可怕的是欺骗，所以，只要阿尔法狗一直赢下去而非“故意输给人类”，人类反而是安全的。这实际上表明了人类与人工智能相处的窘境，对于强AI的期待与恐惧是并存的，未知的前景总是伴随着乐观与悲观两种心态。

黑格尔的主奴辩证法早已指出了这一问题的哲学意蕴：在对奴隶劳动的依赖中，主人丧失了独立的自我意识，奴隶却在与对象世界的互动中为自己赢得了自我意识，主奴关系因而发生了倒转。黑格尔提示我们，与其担忧人工智能获得意识后对人类不服从，不如首先担忧人类耽于便利与享乐而导致的自我隔离，这种自我隔离甚至在人工智能获得“坏意识”之前就有将人类带入危险的可能。《一个故意不通过图灵测试的人工智能》设想了这样的情节：一个名为“隔壁老王”的简单人工智能系统被设定了“尽量多的书写和测试，尽量快的执行，并且不断提高效率和准确性”的初始目标，隔壁老王不断用机器臂在小卡片上写字，并通过互联网和语音库

改进和执行初始目标。最后的结局是，隔壁老王不仅将字写满了地球，而且写满了整个星系，在这个过程中，地球上的一切生物，包括人类都成为隔壁老王实现写字目标的原材料。在这里，隔壁老王为了完成人类设定的目标产生了自我保存意识，这种最简单的意识就足以使阿西莫夫用以保护人类不受伤害的“机器人三原则”失效。隔壁老王获得的仅仅是自我保存的意识，与影视作品中统治地球和人类的“坏的”或“恶的”机器人不同，这种意识是非拟人化的，既不是道德（moral）的，也不是不道德（immoral）的，而是非道德（amoral）的，在非生物的人工智能身上，起作用的就是这样的简单意识。在这个意义上，人类如何考虑与人工智能，尤其是可能会实现的强AI相处就成为必须面对的问题。我们当然有可能、也有必要从伦理、法律为科学研究和应用进行讨论、规范、立法，就像当年对待克隆技术一样。

更为根本的问题在于，我们对人与人、人与万物相处的理解，这种理解构成了人类生活的基础。人机对弈告诉我们，围棋作为游戏，乃是非实用性和非功利性的艺术，又因其为宇宙之理的表现，故而排除了人的主观独断和自我隔离的危险；换言之，在围棋的游戏中，既拒绝技术中心主义，也不要人类中心主义，人与阿尔法狗一样，都是作为参与者而共在（Dabeisein）于游戏之中。在这里，人之所以能够成为游戏的创造者和规则制定者，是人对世界开放、因而对宇宙之理有所领会的结果。而反过来，人作为有“心”的存在者，将自己的领会分享给阿尔法狗，如丁纪老师在人机对弈首局战罢后评论说，教阿尔法狗下棋、“教会天地万物坐在一起下围棋”本身就是一个人文事件。在这个意义上，阿尔法狗虽然还没有超越弱人工智能的奇点而获得自我意识，但确实已经身处人文的世界之中。在对人工智能的乐观或忧虑的两极观点之间，人所应该并且能够做的，即是以共在的方式与天地万物相处，并尽力将科学、人心导向良善的方向，那未来的前景，终究要由人类自身的努力去开启。

[本文为教育部人文社会科学研究青年基金项目“从文本到实践：伽达默尔晚期思想与近三十年诠释学的新发展”（14YJC751023）阶段性成果。]