人工智能與教育Artificalintelligenceandeducation匯報(bào)組：第三組成員：劉美霞、馮沖沖、趙聰目錄人工智能發(fā)展史在教育中的應(yīng)用應(yīng)用案例發(fā)展趨勢(shì)挑戰(zhàn)問(wèn)：你所了解到的人工智能技術(shù)應(yīng)用在哪些方面？在哪些地方看到人工智能技術(shù)？例子1什么是人工智能在什么是人工智能：合成的、人造的例如：火車、汽車、高鐵等比步行和跑步等其他自然形式的交通方式相比，在速度和耐久性方面有很多優(yōu)勢(shì)思維理論智能人工知識(shí)閾值理論進(jìn)化理論什么是人工智能？人工智能是一門前沿交叉學(xué)科。是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，用計(jì)算機(jī)模擬或?qū)崿F(xiàn)的智能。研究如何使機(jī)器具有智能的科學(xué)和技術(shù)。狹義：：廣義研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人和其他動(dòng)物的智能；開發(fā)各種機(jī)器智能和智能機(jī)器的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的綜合性學(xué)科。什么是人工智能？自然科學(xué)社會(huì)科學(xué)綜合了信息、邏輯、思維、生物、心理、計(jì)算機(jī)、電子、語(yǔ)言、機(jī)器人等學(xué)科。哲學(xué)數(shù)學(xué)0102強(qiáng)人工智能不能真正推理與解決問(wèn)題，只專注完成某個(gè)特定任務(wù)（搜索引擎，導(dǎo)航系統(tǒng)、智能語(yǔ)音助手）弱人工智能真正能思維，有知覺(jué)與自我意識(shí)的，達(dá)到人類水平的，自適應(yīng)應(yīng)對(duì)外界挑戰(zhàn)的人工智能的分類有哪些關(guān)鍵技術(shù)支持？01020304大數(shù)據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)機(jī)器人學(xué)習(xí)構(gòu)建人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)圖譜等等人工智能的重要性國(guó)家政策美國(guó)《為人工智能的未來(lái)做好準(zhǔn)備》《國(guó)家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃》歐盟委員SPARC機(jī)器人創(chuàng)新計(jì)劃英國(guó)“現(xiàn)代工業(yè)戰(zhàn)略”德國(guó)“工業(yè)4.0“計(jì)劃中國(guó)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》2發(fā)展歷史發(fā)展史167819431948萊布尼茨發(fā)明可做乘除運(yùn)算的計(jì)算器，人類未能停止過(guò)對(duì)智能設(shè)備的探索和研發(fā)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)的需求推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展神經(jīng)生理學(xué)家麥卡洛和數(shù)理學(xué)家皮茨基于神經(jīng)元研究與腦模型，建立了第一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型人工智能聯(lián)結(jié)主義的發(fā)展道路維納提出的控制論影響了早期人工智能相關(guān)行業(yè)工作者20世紀(jì)中期發(fā)展史1958195019561965人工智能第一次出現(xiàn)在達(dá)特茅斯會(huì)議，標(biāo)志著其作為一個(gè)研究領(lǐng)域的正式誕生進(jìn)入了人工智能的發(fā)展階段，阿蘭·圖靈發(fā)表了一篇具有劃時(shí)代意義的論文《計(jì)算機(jī)器與智能》預(yù)測(cè)了創(chuàng)造具備智能設(shè)備的可能性約翰.麥卡錫幫助MIT推出了世界上首個(gè)帶有視覺(jué)傳感器，能識(shí)別定位積木的機(jī)器人系統(tǒng)“感知機(jī)”被提出，是當(dāng)時(shí)首個(gè)可以及逆行及其學(xué)習(xí)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工智能的發(fā)展階段約翰.麥卡錫提出了Artificalintelligence，標(biāo)志著其作為一個(gè)研究領(lǐng)域的正式誕生1956—198001這是人工智能的發(fā)展期。在此期間，約翰.霍普菲爾德發(fā)明了HOPFIELD神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可以讓計(jì)算機(jī)以一種全新的方式和處理信息1980—200002發(fā)展期人工智能進(jìn)入繁榮期，IBM計(jì)算機(jī)的深藍(lán)成為完敗人類象棋冠軍的第一個(gè)國(guó)際象棋博弈系統(tǒng)。21世紀(jì)03繁榮期形成期3人工智能在教育中的應(yīng)用問(wèn)：人工智能在教育中的應(yīng)用是兩者的簡(jiǎn)單結(jié)合嗎？當(dāng)然不是人工智能教育應(yīng)用的內(nèi)涵智能教育智慧教育人工智能教育應(yīng)用是技術(shù)使能的教育，讓學(xué)習(xí)環(huán)境更豐富，也讓機(jī)器在某些方面有類人或者超人的智能在信息技術(shù)的支持下，為發(fā)展學(xué)生的智慧能力，強(qiáng)調(diào)構(gòu)建技術(shù)融合的學(xué)習(xí)環(huán)境，使教師高效率教學(xué)，使學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)，輔助教育應(yīng)用、構(gòu)建教育場(chǎng)景、重組教育中的要素或者教育過(guò)程人工智能到底能在教育領(lǐng)域做些什么？人工智能到底能在教育領(lǐng)域做些什么？人工智能教育應(yīng)用的典型特征智能化海量數(shù)據(jù)蘊(yùn)藏著豐富的價(jià)值，在知識(shí)表示與推理的基礎(chǔ)上，構(gòu)建算法模型，借助于高性能并行運(yùn)算可以釋放這種價(jià)值與能量自動(dòng)化隨著自然語(yǔ)言處理、文本挖掘等技術(shù)的進(jìn)步，短文本類主觀題的自動(dòng)化測(cè)評(píng)技術(shù)將日益成熟并應(yīng)用于大規(guī)?？荚囍袀€(gè)性化基于學(xué)習(xí)者的特點(diǎn)，人工智能程序可以自學(xué)習(xí)并構(gòu)建學(xué)習(xí)者模型，并從不斷擴(kuò)大更新的數(shù)據(jù)集中調(diào)整優(yōu)化模型參數(shù)針對(duì)學(xué)習(xí)者的個(gè)性化需求，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化資源、學(xué)習(xí)路徑、學(xué)習(xí)服務(wù)的推送延時(shí)符摘自《人工智能教育應(yīng)用的現(xiàn)狀分析、典型特征與發(fā)展趨勢(shì)》梁迎麗人工智能教育應(yīng)用的典型特征多元化人工智能涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，未來(lái)的教學(xué)內(nèi)容需要適應(yīng)其發(fā)展需要。從人才培養(yǎng)的角度分析，學(xué)校教育應(yīng)更強(qiáng)調(diào)學(xué)生多元能力的綜合性發(fā)展協(xié)同化短期來(lái)看，人機(jī)協(xié)同發(fā)展是人工智能推動(dòng)教育智能化發(fā)展的一種趨勢(shì)。在智能學(xué)習(xí)環(huán)境中，教師的參與必不可少，人機(jī)協(xié)同將是人工智能輔助教學(xué)的突出特征延時(shí)符摘自《人工智能教育應(yīng)用的現(xiàn)狀分析、典型特征與發(fā)展趨勢(shì)》梁迎麗國(guó)內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀01020403自動(dòng)化測(cè)評(píng)系統(tǒng)自動(dòng)化測(cè)評(píng)技術(shù)的應(yīng)用引發(fā)了評(píng)價(jià)方法和形式的深刻變革。自動(dòng)化測(cè)評(píng)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)客觀、一致、高效和高可用的測(cè)評(píng)結(jié)果，提供即時(shí)反饋，極大地減輕教師負(fù)擔(dān)，并為教學(xué)決策提供真實(shí)可靠的依據(jù)。和反饋。教育機(jī)器人教育機(jī)器人在教學(xué)中的應(yīng)用越來(lái)越普遍。一方面，教育機(jī)器人可以培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的計(jì)算思維能力。越來(lái)越多的學(xué)校正在引進(jìn)教育機(jī)器人作為創(chuàng)新的學(xué)習(xí)環(huán)境，用于提高和建立學(xué)生的高層思維能力，作為提高學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和抽象概念理解的補(bǔ)充工具，幫助學(xué)生解決復(fù)雜的問(wèn)題。教育游戲教育游戲通過(guò)構(gòu)建充分開放的游戲框架和環(huán)境，提供一種觀察和認(rèn)識(shí)世界的新視角。智能導(dǎo)師系統(tǒng)它模擬人類教師實(shí)現(xiàn)一對(duì)一的智能化教學(xué)，是人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域中的典型應(yīng)用。答案是：人工智能輔助教育應(yīng)用、構(gòu)建教育場(chǎng)景、重組教育中的要素或者教育過(guò)程4具體應(yīng)用案例當(dāng)然不是當(dāng)然不是當(dāng)然不是5發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)隨著學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域研究的不斷深入，人們期望下一步智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)的開發(fā)，能夠充分結(jié)合學(xué)習(xí)科學(xué)研究成果與人工智能技術(shù)的進(jìn)步，使學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠與學(xué)習(xí)者之間以更自然的方式進(jìn)行交互，在教師缺席的情況下承擔(dān)起個(gè)人和小組導(dǎo)師的角色。為每位學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)“21世紀(jì)能力”要求人工智能技術(shù)不能僅局限于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)具體的、結(jié)構(gòu)良好的知識(shí)和技能，而是要幫助學(xué)生獲得復(fù)雜問(wèn)題解決、批判性思維、多人協(xié)作能力等高階能力。。促進(jìn)學(xué)習(xí)者“21世紀(jì)能力”的獲得發(fā)展趨勢(shì)不僅要分析來(lái)自學(xué)習(xí)者的個(gè)人數(shù)據(jù)，而且還要分析各種交互性數(shù)據(jù)。交互性數(shù)據(jù)既包括學(xué)習(xí)者之間的交互數(shù)據(jù)，也包括學(xué)習(xí)者與實(shí)物之間的交互數(shù)據(jù)。要實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境中交互性數(shù)據(jù)的分析全球課堂（GlobalClassroom）的目標(biāo)是為學(xué)習(xí)者提供一種普及化的、隨時(shí)隨地可以訪問(wèn)的、學(xué)習(xí)者深度參與的學(xué)習(xí)環(huán)境。在這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境中，處于任何水平的學(xué)習(xí)者都能獲得良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。慕課（MOOC/MOOCs）可以被看作是全球課堂的雛形，但當(dāng)前的慕課具有偏重知識(shí)傳遞、通過(guò)率低、只適應(yīng)具有一定知識(shí)背景和較高學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的學(xué)習(xí)者等局限。而人工智能技術(shù)支持下的全球課堂，能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者提供一個(gè)云端一體、支持認(rèn)知發(fā)展和相互協(xié)作的全新學(xué)習(xí)環(huán)境。人工智能要支持全球課堂的普及6人工智能帶給教育的挑戰(zhàn)挑戰(zhàn)挑戰(zhàn)一如何培養(yǎng)具有AI素養(yǎng)的時(shí)代人才？挑戰(zhàn)三教師應(yīng)該應(yīng)用人工智能轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)的應(yīng)用，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、個(gè)性化的學(xué)習(xí)提供給了條件，教師如何合理安排學(xué)習(xí)活動(dòng)和學(xué)習(xí)資源，才可以做到既可以保證課堂教學(xué)進(jìn)度又能使學(xué)生在局部活動(dòng)中有一定的個(gè)性化？挑戰(zhàn)二教師角色發(fā)生改變，人工智能在教育中的應(yīng)用，使得教師從機(jī)械、重復(fù)中解脫出來(lái)，從知識(shí)性角色轉(zhuǎn)變?yōu)橛私巧珟椭鷮W(xué)生成長(zhǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，問(wèn)題解決能力，審美、協(xié)作、知識(shí)的社會(huì)化運(yùn)用。010203挑戰(zhàn)挑戰(zhàn)四學(xué)生應(yīng)轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)行為與學(xué)習(xí)方式，傳統(tǒng)上學(xué)生主要是通過(guò)課堂獲取信息，學(xué)習(xí)步調(diào)一致轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)行為可以發(fā)生在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、學(xué)習(xí)內(nèi)容或者學(xué)習(xí)時(shí)間被分割。那么學(xué)生如何通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲得自身需求和感興趣的學(xué)習(xí)內(nèi)容？如何