打开技术创新课堂教学的新窗:刻画AIoT课堂应用场景

回望技术在课堂中的应用变迁,尽管研究者与实践者不断尝试在"技术增强教学"方面做出努力,但技术介入始终在教育的边缘徘徊,未能解决课堂教学的本质问题。AIoT作为人工智能与物联网相结合的技术产物,在万物智联时代为改变课堂生态带来新的可能。AIoT支持的智能课堂在实践层面表现为IoT感应设备与智能系统的实时通信,可通过协作、游戏化、创客、实训四种典型课堂场景加以诠释。由于教师的课堂教学表现是精准评估与诊断课堂教学效果、干预课堂教学过程、调整课堂教学模式、提高课堂教学能力的主要依据,因此构建教师的教学表现模型是利用AIoT解决真实课堂问题的方向之一。该模型通过智能设备构建数据驱动的智能体系,实时捕获师生语言、动作等多模态课堂行为数据,围绕教学问题进行特征抽取、数据融合、个性化建模以及动态干预等,为有效监测课堂教学过程、改善教与学的行为模式提供了新的思路。但是,AIoT在教育领域中的应用尚存在诸如过多关注认知维度而忽视其他维度、学习特征有效表征缺乏统一的数据标准、数据安全性等问题,未来仍需在教学实践中不断探索AIoT支持的最佳教学组织和教学策略。     

从智能教育到未来学习:新时代教育技术创新与应用新常态--第十九届教育技术国际论坛综述

第十九届教育技术国际论坛聚焦新时代教育信息科学与技术创新研究主题,站在智能时代和民族复兴的高度,从新时代教育技术研究的新热点、聚焦点、新趋势、新建设等角度,深入探讨了人工智能教育的价值与挑战、疫情与后疫情时代在线教育、未来学习模式创新、教育技术学科与专业建设、教育的本质以及教育创新的理论与方法等主题,在跨学科的观点碰撞中廓清了人工智能教育与未来学校的价值与方向,在直面突出问题与危机转换思维中阐释了在线教育教师的角色优势,在综合人文与自然科学的方法中拓展了教育技术基本理论的创新路径,在历史与比较的视野下增强了学科与专业建设的道路自信,充分体现了教育技术学理论与实践深度融合的专业特点,彰显了教育技术学引领与促进教育创新的学科特色,展示了新时代教育技术创新与应用的新常态。     

人工智能教学中“知识建构、STEM、创客”三位一体教学模型的设计与应用

随着人工智能时代的到来,人工智能进学校、编程教育进课堂已上升为国家战略。设计有效的教学模型提升人工智能教学效果是当前的重要研究课题之一,培养具有创新能力的人才是当今教育的重要使命。文章以知识建构理论为核心,以STEM教育和创客教育为两翼,以项目学习为主线,对知识建构、STEM教育和创客教育三者的特征和关系进行梳理,将知识建构理论与STEM教育和创客教育进行有机融合,构建了“知识建构、STEM、创客”三位一体教学模型。在模型的基础上探讨了课程的教学模式和教学评价,以培养学生高阶思维能力和提升学生核心素养。该模型在中小学和高校人工智能教学中进行了探索实践,发现其有助于培养学习者的计算思维、编程思维和创新思维等高阶思维能力,能促进复合型和创新型人才的培养,能推动人工智能进学校、进课堂、进学生头脑的进程。     

人造被覆资材对坡地冲蚀与植生复育成效之研究

本研究主要利用非编织型资材之高分子材质人造抗冲蚀网，探讨在不同坡度下土壤冲蚀量之改善效率。本研究于试验木床上铺设南投县鹿谷乡海拔800m处之农地土壤，土壤表面铺设人造抗冲蚀网，并以设计之油压控制坡度举升平台改变坡度，以人工仿真降雨机仿真降雨强度130mm/h。实验结果发现，于坡度15°之土壤冲蚀量实验中，铺设人工抗冲蚀网较未铺设抗冲蚀网之土壤冲蚀量减少62%；坡度25°之实验土壤冲蚀量减少53%；坡度35°之实验土壤冲蚀量减少53%；坡度45°之实验土壤冲蚀量减少51%。经此实验发现，对于边坡土壤在降雨情况所引发之土壤冲蚀量而言，铺设人造抗冲蚀网能有效降低土壤冲蚀产量。     

产用融合——智能技术群驱动的第五制造范式

到目前为止,制造范式演进经历了4个阶段:手工制造、大机器生产、流水线生产、大规模定制。通过对历次制造范式演进历史的分析和研究,文章提出一个相对固定的制造范式是在技术、社会环境、制造价值观和制度4个因素影响下塑造出来的。其中,技术只是构造制造范式内部结构的工具,具有多重可能性,但适应社会环境和满足制造价值观的需要使得只有一种制造的内部结构可以被称为制造范式。在基本制造范式形成的基础上,制度的作用在于使已经形成的范式得到巩固和优化。现在,全球范围内正在进入智能技术革命与产业革命交织发生的新时期,文章基于研究认为,基于智能技术群,将会形成一个被称为"产用融合"的新制造范式,它将是继大规模定制之后的第五制造范式。     

人工智能发展综述

概要的阐述了人工智能的概念、发展历史、当前研究热点和实际应用以及未来的发展趋势     

不同类型人工林土壤肥力变化的研究

湿地松纯林、湿地松木荷混交林、木荷阔叶林下土壤中的有机质、速效氮、全氮、速效磷、全磷、速效钾和腐殖质酸（胡敏酸、复里酸）变化进行了研究。结果表明：9年生的湿地松纯林，由于凋落物较少，且分解能力较慢，土壤肥力呈下降趋势。而湿地松木荷混交林和木荷阔叶林内的凋落     

我国人工智能产业技术创新路径识别及分析——基于专利分析法

基于专利分析方法和技术轨迹理论,以人工智能产业组织为研究对象,采用定性分析的方式,从人工智能核心技术、专利引用网络和专业商业化三个维度,对我国人工智能产业技术创新路径进行了识别和对比分析。通过对比我国与发达国家的人工智能产业技术创新路径,分析了我国人工智能产业目前的发展阶段和瓶颈。数据分析表明,我国人工智能产业尽管发展迅速,但相比发达国家,仍然处于知识引入到知识输出转型阶段。进而推出结论：我国人工智能产业处于基础型研究向应用型模式转变阶段,需要深入加强自主技术创新。     

人工神经网络技术估测镀锌钢板点焊性能的研究

本文介绍了如何将人工神经网络引入到镀锌钢板点焊的质量预测中,通过镀锌钢板点焊工艺试验采集训练样本,建立焊接电流和焊接时间对点焊接头强度的ANN预测网络。验证结果表明,学习后的神经网络预测精度较好,能够合理地预测焊接电流和焊接时间对镀锌钢板点焊接头强度的影响规律。     

改革与创新：斯坦福大学人工智能人才培养的特征分析

随着《新一代人工智能发展规划》的颁布以及各大高校纷纷设立人工智能专业,需要积极开展有关人工智能人才培养的研究。本研究采用比较研究法和案例研究法,对人工智能领域的翘楚——斯坦福大学的人工智能人才培养进行研究。研究发现:斯坦福大学通过持续的改革与创新,形成了一系列典型的人工智能人才培养特征,具体表现为:第一,基于跨界融合理念的“复合型”人才培养目标;第二,基于“全人”理念的一体化人才培养机制;第三,基于内联与外延理念的多元化人才培养策略;第四,基于开拓创新理念的“灵魂”型人才培养氛围。以斯坦福大学为鉴,未来可从创新跨界融合机制、积蓄人才培养源动力和强化“项目依托”环境建设三个方面入手,构建适应我国国情和发展需求的人工智能人才培养体系。