开源硬件程序自动测评系统的研究与设计

面向开源硬件的编程教学在人工智能教育与创客教育中占有重要地位,但开源硬件程序的人工测评过于复杂,限制了开源硬件编程教学的普及。基于此,文章设计并实现了一套面向使用MicroPython语言编程的开源硬件程序自动测评系统,提出了开源硬件执行效果数字化表征和自动测评算法解决方案,实现了开源硬件程序的自动测评。实验结果表明,该开源硬件程序自动测评系统达到了与人工测评相当的一致性,基本可满足大规模在线学习的自动评测需求。     

人工智能+教育:构造有趣有用的编程课——以“智能入库机器人”一课为例

编程教学作为人工智能+教育的重要部分,主要是通过编程来让学生体验人工智能,使其更好地适应人工智能时代发展。本文以"智能入库机器人"例探究将人工智能与教育有机结合,构造有趣有用的编程课程,探索人工智能教学的开展路径。     

海南少儿编程教育的现状、困难及解决策略

让少儿接触编程教育和人工智能,可以让他们的思维得到更好的发展。在教学中,教师要了解学生存在的问题并通过完善培训体系、开发新的编程课程等措施来为学生提供更好的编程教育。     

青少年编程教育体系研究与实践

随着国务院《新一代人工智能发展规划》的发布实施,人工智能上升为国家发展战略。青少年编程和人工智能教育已成为基础教育的必要组成部分。当前青少年编程与机器人教育机构繁芜纷杂,良莠不齐。部分省市的中小学虽然已开设编程必修课,但是都处在探索阶段,结合学生年龄特点和青少年人工智能教育市场现状,设计出一套青少年编程教育体系,并应用于教学实践。     

融合Mind+与Arduino开源硬件的STEM教学设计——以设计制作智能教室模型为例

将图形化编程软件Mind+和开源硬件Arduino相结合,开发设计智能教室模型的STEM课程案例,降低中学阶段学生硬件编程的难度,培养学生的创新精神和合作意识,提升学生应用跨学科知识解决实际问题的能力,发展学生核心素养。     

开源人工智能系统TensorFlow的教育应用

开源人工智能系统为教育人工智能的研究与应用提供了一条有效的路径,由Google公司推出的TensorFlow便是其中的优秀代表。文章对TensorFlow进行了相关分析,探讨了TensorFlow的应用原则。在此基础上,文章重点从教育大数据分析、个性化学习推荐系统、教学游戏和教育机器人等角度,分析了TensorFlow在教育领域的应用。此外,文章还讨论了TensorFlow等开源人工智能系统在研究和实践的过程中存在的问题,并展望了其发展前景,以期为推动人工智能技术在教育领域的落地与应用提供参考。     

面向人工智能后备人才培养的一体化课程构建

<正>近来,人工智能技术的发展不断引发社会关注,从战胜了世界冠军的围棋人工智能机器人Alpha Go,到能够帮助我们撰文、画画的“文心一言”,人工智能技术在不同领域不断刷新人们的认知。大家也都在感慨：“人工智能真的来了！”我国在2017年发布了《新一代人工智能发展规划》,很多学校都积极行动起来,围绕人工智能领域技术尝试开设相关普及课程。纵观科技教育的发展历程,总是伴随着新技术的更新而不断迭代的。回顾过去10年科技教育的发展,开源硬件、激光切割、     

嵌入式人工智能与物联网图形化编程项目教学应用

为缓解学生在学习嵌入式人工智能与物联网技术时缺乏教学项目、学习困难的问题,提出了“在线机器学习+图形模块编程”的教学理念。硬件方面采用ESP32开发板,结合一系列传感器模块和面包板,灵活搭建实验项目电路。软件方面采用Edge Impulse在线机器学习网站、Arduino IDE软件、Mixly图形化编程软件、MixIO物联网云平台相结合的方式,具有使用简单、功能强大、兼容性、延续性和生态性好的特色。开发了人工智能颜色检测与识别、温度检测与预测、风机故障预测等图形化编程教学项目并用于实验教学,旨在培养符合人工智能训练师、人工智能工程技术人员等职业要求的专业人才。     

面向计算思维培养的高中人工智能课程教学实践——基于开源硬件设计

人工智能是高中信息技术课程的重要内容,计算思维则是素养导向的课程改革中提出的学科核心素养之一。尚在探索中的人工智能教育重视知识普及而对素养培养关注不足,因此,围绕学生计算思维培养设计教学实验,依托开源硬件支持,探索在高中阶段人工智能教学的有效模式。此种教学模式强调学习实践,贯通人工智能“硬件设计—程序设计—关键技术原理”核心实践内容,注重问题解决过程中计算思维的培养。以“颜色识别”学习主题为例,面向高一年级学生开展实验研究,使用计算思维量表、测试题等对学生计算思维能力变化进行测量,并选取对照组学生的情况进行比较。实验结果证明,研究设计的人工智能课程教学模式对高中生计算思维培养具有显著促进作用。     

深度教学视角下STEM教育实施品质课堂的策略

近年来很多教师开始把开源硬件、3D打印、人工智能融入STEM 教育,但目前STEM课程尚缺乏系统探讨,有些教师做了简单的学科叠加,有些教师给一般的机器人教育戴上STEM教育帽子.     

中小学人工智能课程需要何种智能硬件？——现状分析与发展方向

深度学习代表人工智能技术的最新发展,是中小学人工智能课程的核心内容。人工智能教育硬件是中小学生学习人工智能不可或缺的工具,其发展现状和发展方向理应得到重视。首先,结合人工智能课程的核心内容和人工智能技术的发展趋势,探索了中小学人工智能课程的目标定位。然后,依据教育性、代表性、受众面和面向深度学习等原则确定了智能硬件样本,对智能硬件样本的计算资源、硬件功能、应用性能和资源服务进行分析发现,中小学人工智能教育硬件存在计算资源整体较低、应用性能重复度高、新手工具相对缺乏和学段分层不够明显等问题。基于此,提出要落实学段课程目标以构建良好硬件生态、提供在线接入服务以弥补计算资源短缺、构建共建共享平台以形成多方协同机制等举措,以期促进我国智能硬件行业和中小学人工智能课程的高质量发展。     

开源硬件:撬动创客教育实践的杠杆

创客教育(Maker Education)是信息技术使能的创新教育实践场,开源硬件(Open Source Hardware)则是实践者手中最重要的工具。该研究分析、梳理了开源硬件的概念、历史与发展;阐述了开源硬件的优势及其对创客教育的三方面影响,即开源硬件的成本优势可以加快创客教育的普及,完整的产业链生态圈能够提升创客教育的实施效率,协作迭代的产品更新理念最终会促进学习者成长;提出了可用于创客教育的开源硬件包含"开源硬件开发平台"和"积木式开源硬件"两种类型的观点,梳理了两类可用于创客教育的具体工具,并详细分析了每种工具的特点与适用范围;最后,研究提供了三个国内外基于开源硬件的创客教育实践典型案例,案例从学习者、教师、活动、课程、项目等几个方面展示了基于开源硬件开展创客教育对学习者创新能力培养的作用与对实践的启示。研究能够为具体的创客教育实践提供参照,实践者可针对自身的需求与环境特征,选择恰当的开源硬件工具与实践策略开展基于开源硬件的创客教育实践。     

人工智能时代下中小学推广编程教育的困境与出路

2017年,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,明确提出在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育。人工智能与编程教育是未来人工智能时代下的两项重要议题。人工智能已成为国际竞争的新焦点,我国人工智能专业人才的缺口较大。为了让学生更好地生存于人工智能社会,教师必须让学生养成利用编程自动化解决问题的思维。教育学者被委以“使学生适应人工智能时代”的重任,当前中小学校都应该极力推广编程教育。     

人工智能特色教育装备的系统设计研究

近年来,中小学人工智能教育蓬勃发展。中小学人工智能课程是一门具有实践性、综合性、发展性特点的技术类综合性课程。人工智能教育装备是开设人工智能课程的基础,人工智能教育装备的特色和水平决定了人工智能教育课程的教学效果。文中提出人工智能特色教育装备应包含智能软件或智能系统,智能编程工具和智能硬件三大基本部分,三者共同构成系统的人工智能体验和实践条件,为学生全面学习人工智能提供支撑。在此基础上,还对上述特色装备的基本要求设计原则进行了分析,对人工智能特色教育装备的配备和应用提出了建议。     

基于App Inventor的初中人工智能教学实践--以“文字识别”一课为例

《新一代人工智能发展规划》明确指出要在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育。在此政策的引领下,厦门双十中学海沧附属学校开发了基于App Inventor的人工智能校本课程智能移动应用开发。以“文字识别”一课为例,阐述基于App Inventor的初中人工智能教学实践,为实施人工智能教育的广大教师提供借鉴。     

人工智能环境下中学如何开展简易机器人编程教育

随着中学简易机器人编程教育的不断深入,教育工作者开展编程教育创新的意识显著增强。本文以“循环语句让机器人手臂连续动作”一课为例,阐述了将简易机器人编程教育融入人工智能课程中的具体教学实践与思考,以期为推进人工智能环境下简易机器人编程教育的开展以及实施中学素质教育提供参考。     

基于Swift Playgrounds的小学无人机编程教学探索

以人工智能为代表的新一代信息技术的高速发展,使得工作、学习、生活越来越趋于智能化,而编程是智能技术赖以发展的基础,编程能力逐渐成为新时代人才的重要技能之一.在信息化时代背景下,小学编程教育逐步推广,但在实际教学中因其枯燥晦涩而存在着教学效果不佳等困境,文章基于Swift Playgrounds软件,提出将无人机引入编程教学,探究无人机在小学编程教育的实效步骤和效果,为青少年编程教育提供新思路,以期提升编程教育质量,培养学生适应未来社会的核心素养.     

幼儿编程教育现状调查研究——以广州市花都区幼儿园为例

人工智能时代背景下,我国开始重视编程教育并出台了多项发展编程教育的政策,兴起了"编程热潮",幼儿编程教育迅速在国内扩大发展.文章以广州市花都区幼儿园为例,通过调查,发现幼儿编程教育的发展前景较好,但还存在不少问题.通过原因分析,提出相关策略:更加重视编程教育的发展,健全幼儿编程教育体系,加大师资队伍建设,创新编程课程内...     

利用开源硬件掌控板开展小学科学实验教学

数字化时代,实验方式、实验工具、实验手段越来越智能化,随着时代的发展也越来越贴近生活。实验教学应为学生的发展赋能。为解决传统的科学实验教学中存在的问题,笔者尝试在科学实验中应用开源硬件,将创客教育融入小学科学教学中,并以项目式学习的方式积极开展实验活动。     

跨学科融合理念下小学编程课程的内容设计与实践

跨学科教学已成为各阶段学校教育的新趋势。在跨学科融合理念下,如何有效培养学生的编程思维,是人工智能时代教育发展的一大重要问题。以"自然—人文—未来"为主题,对小学编程课程跨学科融合教学活动进行架构与设计,旨在激发学生自主学习的内驱力,提升学生的综合能力与核心素养。