研究生《计算智能》课程教学方法探讨

计算智能是一门理论基础比较强的课程。本文结合近几年计算智能课程教学中教学经验和教学体会,总结出一套新的教学模式。该模式主要包括启蒙-自学-讨论完善等三个阶段。该模式对目前的计算智能学习者具有一定的参考价值。     

基于教学过程感知的行为计算

从教与学的行为数据中洞察教与学的行为规律,打破现有的以经验为主、人工分析课堂教学行为,转为以大数据为支撑的智能化教学行为计算,已成为智能时代教学行为分析的重要趋势。研究从教与学行为的视角切入,梳理传统课堂教学行为分析到广义学习行为分析的历程,结合行为计算,提出教学行为可计算的概念,构建教学行为计算的通用框架,并梳理学习者与参与者、学习者与环境、参与者与学习成就、学习环境与学习成就四个研究方向。大规模教学行为数据的获取、表征、挖掘和呈现,将为实践教学提供指导,助力智能时代新型教学模式和教学过程的构建。     

面向课堂教学评价的形式化建模与智能计算

随着课堂教学从固化单一的教师传授,向强调小组协作参与的教学转变,如何面向以协作学习为基本特征的课堂实施形成性评价已成为教学评价改革亟需解决的问题。在智能技术支持下,形式化建模可以将复杂多变的课堂教学过程解构,形成数理模型;智能计算可以通过算法评估学生学习状态,并根据教学原则生成教学辅助信息。二者的结合可以促进人类智能与机器智能的有效融合,形成人机协同的课堂评价机制。面向课堂教学评价的形式化建模与智能计算通用架构,自下而上包含教与学行为的感知和存储、教与学行为评估模型的构建、教与学状态的智能计算和教学辅助信息的生成四个部分。前两部分着重对教育情境和问题的表征,是形式化建模的关键步骤;后两部分着重具体技术路线的实现,是智能计算的具体过程和功能体现。整个系统以教与学行为的感知和存储为基础,通过构建评估模型,确定模型的输出;然后引入智能算法对模型进行计算,达成对教与学状态的评估;最后根据相应教学原则,自动生成辅助教师进行课堂教学评价的信息。该通用架构以及人机协同教学、评价机制的进一步完善需要研究者携手教师进行"共同设计",协同教育学、计算机科学、心理学等多学科进行交叉研究。     

智能计算全英文课程教学探索

人工智能和数据分析技术是目前计算机研究和工业界的热点领域,通过智能计算课程来教授学生智能科学知识,锻炼学生的解决问题能力就尤为重要。如何在传授智能计算理论知识的同时,培养学生解决问题的能力,培养学生对智能科学研究的兴趣,是摆在计算机科学学院智能学科教育面前的一道难题。本文以陕西师范大学智能计算全英文教程教学为例,针对教学过程中的现实问题,通过分析学生的学习情况,有针对性地设置了课程的实践方案,并说明教学实践情况和取得的效果。     

基于Matlab的智能计算课程可视化教学

智能计算是一种新兴的演化计算技术,在工程等领域有着广泛的应用。本文剖析了将MATLAB引入智能计算课程教学的可行性和必要性,探讨了可视化教学的实施方案。教学实践表明,基于MATLAB的可视化教学能使抽象的理论形象化、静态的模拟动态化,从而增强学生的感性认识,提高教学实效。     

让计算思维为智能时代的教育赋能--ISTE《计算思维能力标准(教育者)》解读及启示

国际教育技术学会(ISTE)于2018年发布了《计算思维能力标准(教育者)》,这是国际范围内首个以计算思维命名的标准文本,对指引智能时代的计算思维教学具有里程碑意义。《计算思维能力标准(教育者)》旨在为智能时代的教学变革提供路线图,分别从智能时代计算思维教育者的五种身份——计算思维学习者、教育公平的领导者、围绕计算的协作者、创新者与设计者、计算思维与课堂教学融合的促进者入手,围绕计算思维、公平的领导者、围绕计算的协作、创新与设计及融合计算思维,界定了教育者应具备的计算思维能力。该《标准》的启示在于:就教师专业发展而言,要明确计算思维教育者的多重身份,履行相应职能;构建教育者计算思维能力发展框架——CTPACK,在学科教学中有效落实计算思维;以计算思维为牵引,带动数据素养与人工智能素养的共同提升。就学科建设而言,在信息技术学科中有效落实计算思维,促进计算思维与学科教学的深度融合,加深跨学科活动设计,从而推进学科间的协同发展。     

基于研讨法的《计算智能》课程教学研究

《计算智能》是信息与计算科学专业的一门重要选修课。针对课时少、内容多、学生基础差、内容难度大等诸多教学难处,本文对研讨法在《计算智能》课程教学中的应用进行研究,得到了"四步法"的初步教学模式,即知识点讲述、文献阅读、课堂研讨和小论文写作。     

基于计算思维的初中Python项目式教学研究——以《猜数游戏》为例

随着计算思维概念的提出和智能时代的到来,通过编程教育来培养学生的计算思维成为教育工作者关注的重点.文章从Python教学与计算思维的关系出发,以佛山市顺德区的教材为依据,设计了五个完整的Python项目穿插于课程的教学中.文章通过介绍《猜数游戏》的项目式教学案例,呈现教学过程,总结教学效果、教学经验与意义,以期能为信息技术教师的Python教学提供有价值的参考.     

浅论化学计算能力的培养

本文以教育学理论为依据，从教学的实际出发，较系统地叙述了对学生化学计算能力的培养所采取的有效措施。目的在于发展学生的智能，使学生牢固掌握化学计算的基本技能，提高教学质量。     

计算智能理论及应用

计算智能由美国学者James C．Bezedekl992年首次给出其定义，广义的讲就是借鉴仿生学思想，基于生物体系的生物进化、细胞免疫、神经细胞网络等某些机制，用数学语言抽象描述的计算方法。是基于数值计算和结构演化的智能，是智能理论发展的高级阶段。从方法论的角度和现在的研究现状，计算智能的主要方法有：人工神经网络、模糊系统、进化计算、免疫算法、DNA计算以及交叉融合的模糊神经网络、进化神经网络、模糊进化计算、进化模糊系统、神经模糊系统、进化模糊神经网络和模糊进化神经网络。计算智能理论技术的应用主要可以分为以下几个方面：智能建模、智能控制、智能优化、智能管理、智能仿真、智能设计和制造等。     

面向计算思维的5E教学模式研究 ——以不插电的计算机科学课程《解密二进制》为例

随着智能信息时代的到来,计算思维逐渐成为当前信息技术教育领域关注的焦点.文章从培养学生计算思维的角度出发,通过不插电的计算机科学课程尝试构建基于5E的教学模型,并将该模式运用到具体的教学实践中,培养学生运用计算思维来分析解决问题,增强逻辑思维和学习创新能力.实践证明,以不插电计算机科学课程为载体,以5E教学模式为手段,所构架的教学模式对学生计算思维能力的培养具有良好的效果,该模式的实践研究为培养计算思维的教学提供参考.     

智能技术时代的教学理论发展

在当前智能技术时代,人工智能与人类的重新分工为教学理论发展创生新社会时空背景,人类智慧和机器智能的有机协同为教学理论发展培育新智能基础,实体到联通的知识形态与生产变迁为教学理论发展根植新知识论基础.由此,智能技术时代的教学理论问题域从本体追问转向基于人工智能的教学本质再构,教学理论生产机制从经验范式转向经验+大数据的整...     

远程教育中的智能教学代理：角色、设计要素与应用方式

智能教学代理是以鲜活的动画人物或拟人形象出现在计算机辅助教学过程中,对学习者进行学习支持的教育软件。智能教学代理近年来受到广泛关注,其应用和研究的广度和深度也在不断增加。在远程教育领域,智能教学代理可以作为辅导教师、学习伙伴、自身影像和实习对象,从认知、情感、创新等方面给予远程教育支持。为了保证智能教学代理的效果,设计过程中应注重其形象、能力、信息传递、情绪状态和交互方式等因素的设计。当前智能教学代理的研究尝试从双代理或多代理角度优化教学环境,提供更为精细、多元化的形象、信息和交互方式。今后,学者们将把学习者特征纳入到智能教学代理研究中,挖掘其在情感和元认知支持方面的更多功能。     

基于科研素养培养的《智能计算》课程教学改革与实践

以研究生《智能计算》课程为例,分别从教学模式、教学内容、教学方法、教材建设和教学效果等方面探讨课程建设与改革。重点分析课程教学中科研素养培养的方法和途径,通过构建多元化教学方法,培养学生创新意识及科研素养。     

智能教室研究现状与未来展望

智能教室是教室发展和变革的阶段产物,它注重于教室设备的智能性,体现更为便捷和自然的人机交互,设计上更多地体现出对教室使用者的关注.智能教室的技术基础包括普适计算技术、人工智能技术、电子交互白板技术、分布式伺候计算技术以及智能空间技术等.目前,国内外典型的智能教室案例包括DELL的智能教室、卓越智能教室、加拿大麦基尔大学的智能教室和清华大学的智能教室等,未来智能教室的功能模型包括人物出席、功能模块层和数据服务层,提供给教学者与学习者一个服务更为个性化、智能化的学习空间和充分关注课堂主体自由、发展的和谐新型课堂.     

论高校计算机教学中情感计算与智能交互的关系

情感计算与智能交互就是要赋予计算机类似于人一样的观察、理解和生成各种情感特征的能力,最终达到像人一样能进行自然地思考与交流.在智能交互中,目前情感计算还面临诸于情感的辨别结果是否精确、情感塑模实验环境代表性、情感表达、隐私与道德等问题的挑战.因此在高校计算机教学中有必要探讨一下情感计算与智能交互关系.     

利用多元智能 构建高效课堂

概念是数学的精髓和灵魂,是学生进行计算、解题和证明的依据,深入理解概念本质对于数学教学非常重要。在数学概念教学中,我们不仅要利用多元智能,更要在把握数学本质属性的基础上,探索理解概念的关键智能,根据关键智能设计有效的数学活动,构建高效课堂。     

智能技术教学应用伦理风险及其消解

智能技术在赋能教学迭代升级的同时，也带来了不同程度的伦理风险。在阐释教师智能技术教学应用伦理内涵基础上，基于智能技术支持教学的三种典型应用场景，分析智能技术不合理应用所引发的伦理失范行为：个性化智能推荐系统引致学生出现同质化发展倾向，智能技术支持的学习分析易产生侵犯学生隐私等心理伤害，基于智能技术构建的虚拟教学环境引发师生出现主体性异化。基于计划行为理论、规范激活理论以及技术文化理论相整合视角，从智能技术教学应用伦理意识、智能技术教学应用伦理规范、智能技术教学应用能力以及智能技术属性层面探讨引发智能技术教学应用伦理风险的内在原因，并提出消解策略：强化教师智能技术教学应用伦理意识、完善与内化智能技术教学应用伦理规范、保障智能技术工具教学应用的合伦理性以及提升教师智能技术教学能力，以期为破解教师智能技术教学应用伦理困境，推动智能时代教学内涵式发展提供借鉴。     

浅谈新课程理念下多元智能理论与化学教学的整合

多元智能理论与新课程理念下的化学教学关系十分密切,多元智能理论与化学教学的整合可以从八个方面入手:言语-语言智能与化学教学的整合;逻辑-数理智能与化学教学的整合;视觉-空间智能与化学教学的整合;身体-运动智能与化学教学的整合;人际-交往智能与化学教学的整合;音乐-节奏智能与化学教学的整合;自知自省智能与化学教学的整合;自然观察智能与化学教学的整合。探讨多元智能与化学教学的整合的途径与方法,既可以为理论拓展更广阔的空间,又有利于促进化学教学的最优化。     

智能时代高职教学生态系统的解构、审思与进路

高职教学生态系统是内部各要素之间及其与外部环境共同作用形成的复杂整体。在智能时代，高职教学生态系统从二维主体转向三维主体、从生态介体单一走向知识跨界，塑造了联通产业和社会的生态环体。然而，智能技术介入高职教学生态系统也隐含包括教学主体和智能主体的生态位重叠、教学内容和模式滞后于智能社会环境以及虚拟化的教学环境消解师生情感关系的现实挑战。面对智能时代的技术风险，高职教学生态系统的构建与推进必须发挥育人属性，展现生态主体的独特价值；把握职业特性，促进生态介体与时代相适；走出虚拟空间，重视生态环体中情感交流，才能基于整体主义推动教学生态系统的可持续发展。