《信息技术与教育》课程教学课件 第六章 人工智能与教育(47P)
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第六章 人工智能及其应用 课件(共16张PPT).ppt
什么是人工智能？
人工智能 Artificial Intelligence
人工智能是计算机科学的一个分支， 是研究计算机模拟人的某些感知能力、 思维过程和智能行为的学科。人工智能 是引领未来的战略性技术，将深刻改变 人类生产生活方式。人们要保持对人工 智能的控制能力，防范人工智能失控的 风险和对人类社会未来发展的潜在威胁。
揭阳市揭东区第二中学 许家乐 原创课件
《数据与计算》
初识人工智能
第六章导学课
6.1
认识人工智能
6.2
人工智能的应用
揭阳市揭东区第二中学 许家乐 原创课件
PEPORT ON WORK
01
人工智能
什么是人工智能？ 人工智能的诞生和发展历程是怎样的？
揭阳市揭东区第二中学 许家乐 原创课件
揭阳市揭东区第二中学 许家乐 原创课件
1997年“深蓝”战胜卡斯帕罗夫 2006年深度学习的开始研究 2010年大数据时代到来 2016年3月AlphaGo以4比1战胜 世界围棋冠军李世石
揭阳市揭东区第二中学 许家乐 原创课件
人工智能的研究领域
图像识别
看
人脸识别
做 机器人 自动驾驶
语音识别 听
机器学习 学习
理解
机器翻译
思考
人机对弈
专家系统
在教育领域，人工智能成
为教师和学生的得力助手。
比如智能导师：主要通过 自然语言处理和语音识别技术，
Hi
由计算机模拟教师教学的经验
和方法，对学生实施一对一的
教学，并向具有不同需求和特
征的学习者传递知识。
揭阳市揭东区第二中学 许家乐 原创课件
4、智能交通 智能交通系统是通信、信息和控
制技术在交通系统中集成应用的产物， 它借助现代科技手段和设备，将各核 心交通元素联通，实现信息互通与共 享，建立安全、高效、便捷和低碳的 交通运输管理系统。
人工智能 Artificial Intelligence
人工智能是计算机科学的一个分支， 是研究计算机模拟人的某些感知能力、 思维过程和智能行为的学科。人工智能 是引领未来的战略性技术，将深刻改变 人类生产生活方式。人们要保持对人工 智能的控制能力，防范人工智能失控的 风险和对人类社会未来发展的潜在威胁。
揭阳市揭东区第二中学 许家乐 原创课件
《数据与计算》
初识人工智能
第六章导学课
6.1
认识人工智能
6.2
人工智能的应用
揭阳市揭东区第二中学 许家乐 原创课件
PEPORT ON WORK
01
人工智能
什么是人工智能？ 人工智能的诞生和发展历程是怎样的？
揭阳市揭东区第二中学 许家乐 原创课件
揭阳市揭东区第二中学 许家乐 原创课件
1997年“深蓝”战胜卡斯帕罗夫 2006年深度学习的开始研究 2010年大数据时代到来 2016年3月AlphaGo以4比1战胜 世界围棋冠军李世石
揭阳市揭东区第二中学 许家乐 原创课件
人工智能的研究领域
图像识别
看
人脸识别
做 机器人 自动驾驶
语音识别 听
机器学习 学习
理解
机器翻译
思考
人机对弈
专家系统
在教育领域，人工智能成
为教师和学生的得力助手。
比如智能导师：主要通过 自然语言处理和语音识别技术，
Hi
由计算机模拟教师教学的经验
和方法，对学生实施一对一的
教学，并向具有不同需求和特
征的学习者传递知识。
揭阳市揭东区第二中学 许家乐 原创课件
4、智能交通 智能交通系统是通信、信息和控
制技术在交通系统中集成应用的产物， 它借助现代科技手段和设备，将各核 心交通元素联通，实现信息互通与共 享，建立安全、高效、便捷和低碳的 交通运输管理系统。
人工智能与教育信息技术教育应用.pptx
• 1976年7月 ，美国的阿佩尔（K.Appel）等人合作解 决了长达124年之久的难题──四色定理。他们用3台 大型计算机，花去1200小时CPU时间，并对中间结 果进行人为反复修改 500多处。四色定理的成功证明 曾轰动计算机界。
第六章 人工智能与教育
6.2.4 自然语言理解
自然语言处理是研究如何让计算机理解人类自然 语言的一个研究领域。目前语言处理研究的主要课 题是：在翻译句子时，以主题和对话情况为基础， 注意大量的一般常识──世界知识和期望作用的重要 性。
6.2.3 逻辑推理与定理证明
• 逻辑推理是人工智能研究中最持久的子领域之一。其 中特别重要的是要找到一些方法，只把注意力集中在 一个大型数据库中的有关事实上，留意可信的证明， 并在出现新信息时适时修正这些证明。
• 对数学中臆测的定理寻找一个证明或反证，确实称得 上是一项智能任务。为此不仅需要有根据假设进行演 绎的能力，而且需要某些直觉技巧。
6.1.4 IDSS(智能决策支持系统)成功实例
1. 东海渔业资源评估专家系统 以 卫星遥感渔业分析技术、海洋渔业服务地理信 息系统技术和渔情分析专家系统技术为支撑的海 洋渔业遥 感信息与资源评估服务系统。
第六章 人工智能与教育
2. 工商行固定资产贷款风险决策系统 本系统是一个交互式系统，即在决策过程中向用户 提出一些需要以数字回答的问题，界面简洁、友好。 在人机对话过程中，系统需要用户以数值形式输入 一些供决策用的参数，如企业经营者素质评估， 经 济实力，资金结构，经济效益，发展前景，信用等 级系数，贷款金额，等等。同时给出一些选项 供用 户选择，如抵押贷款方式，保证贷款方式，信用贷 款方式，以及贷款形态等。系统根据用户提供 的信 息计算出全部贷款资产风险权重额，全部固定资产 贷款资产风险度，并结合企业的信用等级， 给出评 估图表，最后给出贷款与否的建议。
第六章 人工智能与教育
6.2.4 自然语言理解
自然语言处理是研究如何让计算机理解人类自然 语言的一个研究领域。目前语言处理研究的主要课 题是：在翻译句子时，以主题和对话情况为基础， 注意大量的一般常识──世界知识和期望作用的重要 性。
6.2.3 逻辑推理与定理证明
• 逻辑推理是人工智能研究中最持久的子领域之一。其 中特别重要的是要找到一些方法，只把注意力集中在 一个大型数据库中的有关事实上，留意可信的证明， 并在出现新信息时适时修正这些证明。
• 对数学中臆测的定理寻找一个证明或反证，确实称得 上是一项智能任务。为此不仅需要有根据假设进行演 绎的能力，而且需要某些直觉技巧。
6.1.4 IDSS(智能决策支持系统)成功实例
1. 东海渔业资源评估专家系统 以 卫星遥感渔业分析技术、海洋渔业服务地理信 息系统技术和渔情分析专家系统技术为支撑的海 洋渔业遥 感信息与资源评估服务系统。
第六章 人工智能与教育
2. 工商行固定资产贷款风险决策系统 本系统是一个交互式系统，即在决策过程中向用户 提出一些需要以数字回答的问题，界面简洁、友好。 在人机对话过程中，系统需要用户以数值形式输入 一些供决策用的参数，如企业经营者素质评估， 经 济实力，资金结构，经济效益，发展前景，信用等 级系数，贷款金额，等等。同时给出一些选项 供用 户选择，如抵押贷款方式，保证贷款方式，信用贷 款方式，以及贷款形态等。系统根据用户提供 的信 息计算出全部贷款资产风险权重额，全部固定资产 贷款资产风险度，并结合企业的信用等级， 给出评 估图表，最后给出贷款与否的建议。
粤教版(2019)高中信息技术必修一第六章 人工智能及其应用 (课件)
3.剖析电冰箱企业智能客服机器人
4.剖析**（自拟）企业智能客服机器人
第六章 人工智能及其应用
项目范例-剖析空调企业智能客服机器人
项目规划
各小组根据项目选题，参考项目范例的样式，利用思维导图工具，制订相应的 项目方案。
方案交流 各小组将完成的方案在全班进行展示交流，师生共同探讨、完善相应的项目方案。
粤教版普通高中教科书
信息技术 必修1
数据与计算
第六章
人工智能及其应用
6.1 认识人工智能 6.2 人工智能的应用
第六章 人工智能及其应用
项目范例
《剖析空调企业智能客服机器人》 主题→规划→探究→实施→成果→评价
开展项目学习活动的全过程
项目范例 网剖析空调企业智能客服机器人
第六章 人工智能及其应用
项目范例-剖析空调企业智能客服机器人
根据项目范例的主题，在小组中组织讨论，利用思维导图工具，制定项目范例的学习规划，
如下图6-2所示：
剖析空调企业智能客服机器人
剖析空调企业智 能客服机器人
认识人工智能 规划
人工智能的应用
进度安排
组建团队，明确任务
工具与方法
预期成果
思维导图，“头脑风暴”
可视化剖析报告
第六章 人工智能及其应用
项目范例-剖析空调企业智能客服机器人
实施项目学习各项探究活动，进一步剖析空调企业智能客服机器人。
在小组开展项目范例学习过程中，利用思维
导图工具梳理小组成员在“头脑风暴”活动
中的观点，建立观点结构图，运用多媒体创
作工具（如演示文稿、在线编辑工具等），
综合加工和表达，形成项目范例可视化学习
第六章 人工智能及其应用
探究活动
信息技术课程与教学ppt课件
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
表 5 — 1 任务驱动教学的建构主义取向
角色
学生要成 为意义的 主动建构
者
老师要成 为学生建 构意义的
帮助者
行为
能进行自主探究和涉县协作式的学习，通过完成任务培养 信息素养、体验成功的喜悦、增强学习的信心
2、教学过程 A、提出讨论主题 （1）根据教材的重点和难点，为便于学生掌握并加深理
解而ห้องสมุดไป่ตู้心设置的题目。
（2）探讨性题目 （3）针对学生态度、行为、价值观而设置的题目。 （4）设置一些“两难问题”引发讨论。
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
第三章 课堂教学方法
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
3.1 教学方法概述
教学方法:是指在教学过程中,教师和学生为 实现教学目的、完成教学任务而采取的教 与学相互作用的活动方式的总称.
信息技术课程中的教学方法,就是指为培养 学生信息素养、完成教学任务而采取的教 与学相互作用的活动方式的总称.
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
一、讲授法 1、方法简介
讲授法是教师通过言语向学生描绘情境、叙述事实、解释 概念、论证原理和阐明规律的一种教学方法。
特点：
人工智能教育PPT模板
国内成功案例介绍
成果展示
经过一段时间的实践，该校学生在人工智能领域 取得了显著的成绩，包括在国际竞赛中获奖等。
案例二
YY公司的人工智能培训
背景介绍
YY公司是一家专注于人工智能技术的企业，其开 展的人工智能培训项目备受关注。
国内成功案例介绍
实施措施
该公司通过设计系统的培训课程 ，结合实践项目和案例分析，帮 助学员掌握人工智能技术。
教育部门对在线教育的监管趋严，将促使AI教育企业提高教学质量和服务水平，推 动行业健康发展。
行业合作共建良好生态环境
AI教育企业、学校、科研机构 等多方合作，共同研发适用于 不同场景的AI教育产品，推动 行业创新。
建立行业标准和质量评估体系 ，规范AI教育市场秩序，提高 行业整体水平。
加强人才培养和引进，培养具 备跨学科背景的AI教育人才， 推动AI教育产业的可持续发展 。
成果展示
剑桥大学的人工智能实验室在人工智 能领域取得了重要的科研成果，包括 发表高水平学术论文、申请专利等。
案例对比分析
教育理念对比
国内学校和企业更注重实践和应用能力的培养，而国外学 府则更注重理论研究和创方面相对匮乏，而国外学府则 拥有丰富的教育资源和先进的教育技术。
国外成功案例介绍
成果展示
斯坦福大学的人工智能课程培养了大量优秀的人才，他们 在学术和工业界都取得了杰出的成就。
案例二
英国剑桥大学的人工智能实验室
背景介绍
剑桥大学是欧洲著名学府，其在人工智能领域的研究和教 育也具有很高的声誉。
国外成功案例介绍
实施措施
该校设立了人工智能实验室，致力于 推动人工智能技术的创新和应用，吸 引了大量优秀的学者和学生前来研究 和学习。
高中信息技术必修课件第六章人工智能及其应用
深度学习方法
通过预先定义的规则对文本进行处理，如 模板匹配、正则表达式等。
利用大量语料库进行统计学习，如隐马尔 可夫模型、条件随机场等。
通过神经网络模型对文本进行表征学习， 如循环神经网络、卷积神经网络等。
自然语言处理的应用案例
01
机器翻译
将一种自然语言文本自动翻译 成另一种自然语言文本。
02
情感分析
自然语言处理的基本任务
词法分析
对文本进行分词、词性标注等基本处理 。
语义理解
分析文本中词语、短语和句子的含义， 以及它们之间的关联。
句法分析
研究句子中词语之间的结构关系，如主 谓关系、动宾关系等。
信息抽取
从文本中提取出关键信息，如实体、事 件、关系等。
自然语言处理的技术与方法
03
基于规则的方法
基于统计的方法
目标检测
在图像中定位并识别出感 兴趣的目标，通常使用矩 形框标注目标的位置。
图像分割
将图像划分为具有相似性 质的区域或对象，包括语 义分割和实例分割等任务 。
计算机视觉的技术与方法
特征提取
通过设计或学习特定的特征提取方法 ，从图像中提取有用的信息，例如 SIFT、HOG等手工特征或深度学习中 的卷积神经网络特征。
识别和分析文本中的情感倾向 和情感表达。
03
智能问答
根据用户提出的问题，自动检 索相关信息并生成简洁明了的
回答。
04
文本摘要
自动提取文本中的关键信息， 生成简洁的摘要。
04
计算机视觉
计算机视觉的基本任务
01
02
03
图像分类
将输入的图像划分到预定 义的类别中，例如识像分析
第六章 人工智能教育 第二节 人工智能教育应用
二、人工智能教育应用概述
（一）智能导师系统
1.定义：是借助人工智能技术，让计算机扮演教 师的角色实施个别化教学，向不同需求、不同特 征的学习者传授知识、提供指导的一种适应性学 习支持系统。 就本质上看，以下系统是相同的：
1. 2. 3. 4.
ITS，Intelligent Tutoring System ICAI,Intelligent Computer-Assisted System IIS，Intelligent Instruction System AIS，Adaptive Instructional Systems
人工智能教育对于 信息素养培育的重要作用
对多种思维方式的培养和信息素养的综合锻炼
结构化问题的解决：程式化的解决方法 非结构化、半结构化问题的解决：知识＋推理
体验人类专家解决复杂问题的思路，提高学生的逻辑思 维能力
Jonassen认为：那些自行设计专家系统的学生将会在这种活动 中受益匪浅，因为这是一个对所学知识进行深度加工的过程。
管理教学等工作。
高中《信息技术 》新课程的构成 信息技术基础
信息获取 信息加工与表达 信息资源管理 信息技术与社会
必修（2学分）:
选修(2+X学分):
1
2
3
4
5
算 法 与 程 序 设 计
多 媒 体 技 术 应 用
网 络 技 术 应 用
数 据 管 理 技 术
人 工 智 能 初 步
高中教材:
《人工智能初步》
知识处理包括知识表示、 知识获取和知识管理三个过程。 知识表示形式： 语义网络可用来表示事实性知识 产生式规则用来表示技能知识和建立解决方法的模块 问题解答法则表达课程知识 混合知识表达法表达课程内容并回答学生提问和评价答案的 正确性
第六章人工智能与教育
第六章 人工智能与教育
章节目录
• 第一节人工智能概述 • 第二节人工智能教育应用
学习要点
• 1.了解人工智能的概念及其发展阶段； • 2.掌握专家系统、机器学习、神经网络、智
能代理； • 3.人工智能教育应用领域。
第一节 人工智能概述
“深蓝”重量达１.４ 吨，有３２个节点，每个 节点有８块专门为进行国 际象棋对弈设计的处理器， 平均运算速度为每秒２０ ０万步。总计２５６块处 理器集成在ＩＢＭ研制的 ＲＳ６０００／ＳＰ并行 计算系统中，从而拥有每 秒超过２亿步的惊人速度。 它不会疲倦，不会有心理 上的起伏，也不会受到对 手的干扰
研究、设计和应用智能机器智的能一”个都分从支哪。几它方的面近进期主
要目标在于研究用机器来模行仿了和定执义行？人为脑什的么某？些智力
功能，并开发相关理论和技术。
– 定义3 人工智能(能力)：人工智能是智能机器所执行的 通常与人类智能有关的智能行为，如判断、推理、证 明、识别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、 学习和问题求解等思维活动。
– 定义11（Luger和Stubblefield,1993）: 人工智 能是计算机科学中与智能行为的自动化有关的 一个分支。
3.我们熟知的人工智能
• 人脸识别技术：照相、摄像 • 机器人 • 机器翻译 • 语言识别（speak2me） • 我国于1986年提出和批准并于1987年开始实施的
《高技术研究发展计划纲要》(即863计划)中，把 对智能计算机系统的研究作为一个重要主题。 1993年开始的国家科技攀登计划也把对智能机系 统及其相关领域列为主攻方向之一。这些研究计 划的实现，将使我国在智能机的开发与应用方面 赶上国际先进水平。
•
⑵ 运算装置：从寄存器取出数据进行加、减、
章节目录
• 第一节人工智能概述 • 第二节人工智能教育应用
学习要点
• 1.了解人工智能的概念及其发展阶段； • 2.掌握专家系统、机器学习、神经网络、智
能代理； • 3.人工智能教育应用领域。
第一节 人工智能概述
“深蓝”重量达１.４ 吨，有３２个节点，每个 节点有８块专门为进行国 际象棋对弈设计的处理器， 平均运算速度为每秒２０ ０万步。总计２５６块处 理器集成在ＩＢＭ研制的 ＲＳ６０００／ＳＰ并行 计算系统中，从而拥有每 秒超过２亿步的惊人速度。 它不会疲倦，不会有心理 上的起伏，也不会受到对 手的干扰
研究、设计和应用智能机器智的能一”个都分从支哪。几它方的面近进期主
要目标在于研究用机器来模行仿了和定执义行？人为脑什的么某？些智力
功能，并开发相关理论和技术。
– 定义3 人工智能(能力)：人工智能是智能机器所执行的 通常与人类智能有关的智能行为，如判断、推理、证 明、识别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、 学习和问题求解等思维活动。
– 定义11（Luger和Stubblefield,1993）: 人工智 能是计算机科学中与智能行为的自动化有关的 一个分支。
3.我们熟知的人工智能
• 人脸识别技术：照相、摄像 • 机器人 • 机器翻译 • 语言识别（speak2me） • 我国于1986年提出和批准并于1987年开始实施的
《高技术研究发展计划纲要》(即863计划)中，把 对智能计算机系统的研究作为一个重要主题。 1993年开始的国家科技攀登计划也把对智能机系 统及其相关领域列为主攻方向之一。这些研究计 划的实现，将使我国在智能机的开发与应用方面 赶上国际先进水平。
•
⑵ 运算装置：从寄存器取出数据进行加、减、
信息技术课程与教学论PPT课件
第一学段（小学1-2年级）：使用信息与交流技术自 主地完成指定目标。在对软硬件有一定熟悉的基础 上，初步学会利用信息与交流技术描述自己的观点 且能记录所做的工作。
第二学段（小学3-6年级）：使用更为广泛的信息与 交流技术工具和信息源进行其他学科的学习，提高 研究技能；对信息的质量与合理性提出自己的看法， 能够判断出对自己的工作和学习有用的信息，具备 对信息的鉴别和分析能力；能用别人乐于接受的形 式展示自己的研究成果。
-
29
3.课程内容：
各国信息技术课程，大致涵盖以下内容：
探究知识和用法，熟悉软硬件 选择、辨别、交流、组织、呈现信息 根据目的，科学决策
-
30
四、各国信息技术教育的发展趋势及对我国 的启示
（一）信息技术教育的国际趋势——加强信息技 术教育
各国政府在其新出台的法规中都明确提出了大力 开展信息技术教育的条款，并制定了相应教育发 展计划（规划）；
-
28
2.培养目标
▪ 体现学科发展的需要、当代社会生活的需求和学习 者的需要
▪ 为平衡三个目标定位的矛盾，可建立多元化、多层 次的信息技术课程体系
▪ 既有基本的达标底线，又保留足够的自由度 ▪ 鼓励地区和学校在地方课程和校本课程中根据具体
情况确定各自的信息技术教育目标，允许学习者根 据个人的发展状况、需要和兴趣制定相应的个人发 展方案。
1996年11月，日本中央教育会公布了面向21世纪的 《关于改善教育课程基准的基本方向》的文件，指出 从小学到高中都应开设信息课
1999年，制定《教育信息化实施计划》。提出到2005 年，全国中小学所有科目都要实现计算机和网络授课， 实现学生在学习方法、学校管理和课堂教学方法的三 个根本转变。
-
第二学段（小学3-6年级）：使用更为广泛的信息与 交流技术工具和信息源进行其他学科的学习，提高 研究技能；对信息的质量与合理性提出自己的看法， 能够判断出对自己的工作和学习有用的信息，具备 对信息的鉴别和分析能力；能用别人乐于接受的形 式展示自己的研究成果。
-
29
3.课程内容：
各国信息技术课程，大致涵盖以下内容：
探究知识和用法，熟悉软硬件 选择、辨别、交流、组织、呈现信息 根据目的，科学决策
-
30
四、各国信息技术教育的发展趋势及对我国 的启示
（一）信息技术教育的国际趋势——加强信息技 术教育
各国政府在其新出台的法规中都明确提出了大力 开展信息技术教育的条款，并制定了相应教育发 展计划（规划）；
-
28
2.培养目标
▪ 体现学科发展的需要、当代社会生活的需求和学习 者的需要
▪ 为平衡三个目标定位的矛盾，可建立多元化、多层 次的信息技术课程体系
▪ 既有基本的达标底线，又保留足够的自由度 ▪ 鼓励地区和学校在地方课程和校本课程中根据具体
情况确定各自的信息技术教育目标，允许学习者根 据个人的发展状况、需要和兴趣制定相应的个人发 展方案。
1996年11月，日本中央教育会公布了面向21世纪的 《关于改善教育课程基准的基本方向》的文件，指出 从小学到高中都应开设信息课
1999年，制定《教育信息化实施计划》。提出到2005 年，全国中小学所有科目都要实现计算机和网络授课， 实现学生在学习方法、学校管理和课堂教学方法的三 个根本转变。
-
人工智能与智能教育创新技术培训ppt
培养创新人才
人工智能与智能教育创新技术可以培养学生的创新思维和实践能力， 适应未来社会的发展需求。
人工智能与智能教育创新技术的挑战与问题
技术成熟度
目前人工智能技术尚不成熟，智能教育创新技术也处于发 展初期，需要进一步完善和改进。
教育资源分配
虽然智能教育创新技术可以提供平等的教育资源，但也需 要相应的硬件和软件支持，如何合理分配教育资源是一个 重要问题。
资源的推荐，帮助学生更好地规划自己的学习路径。
CHAPTER 06
总结与反思
人工智能与智能教育创新技术的价值
提升教育质量
人工智能技术可以个性化地定制教学内容，提高教学效果，同时也 可以帮助教师更好地了解学生的学习情况，从而调整教学策略。
促进教育公平
智能教育创新技术可以为不同地区、不同经济条件的学生提供平等 的教育资源，减少地域和城乡之间的教育差距。
教育隐私和安全
人工智能技术的应用涉及到学生的个人信息和隐私，如何 保证学生的隐私和数据安全是一个需要关注的问题。
对未来发展的思考与展望
01
加强技术研发
未来需要进一步加强人工智能与智能教育创新技术的研发，提高技术的
成熟度和应用范围。
02
完善教育资源分配
需要进一步完善教育资源的分配机制，确保更多的学生能够受益于智能
技术瓶颈与挑战
数据隐私与安全
随着人工智能在教育领域的广泛 应用，数据隐私和安全问题日益 突出，需要加强相关法律法规和
技术手段的建设。
技术标准与规范
目前人工智能技术在教育领域的 应用缺乏统一的技术标准和规范 ，需要加强相关标准和规范的研
究和制定。
技术人才短缺
人工智能技术在教育领域的应用 需要大量的技术人才支持，但目 前相关人才短缺，需要加强人才
人工智能与智能教育创新技术可以培养学生的创新思维和实践能力， 适应未来社会的发展需求。
人工智能与智能教育创新技术的挑战与问题
技术成熟度
目前人工智能技术尚不成熟，智能教育创新技术也处于发 展初期，需要进一步完善和改进。
教育资源分配
虽然智能教育创新技术可以提供平等的教育资源，但也需 要相应的硬件和软件支持，如何合理分配教育资源是一个 重要问题。
资源的推荐，帮助学生更好地规划自己的学习路径。
CHAPTER 06
总结与反思
人工智能与智能教育创新技术的价值
提升教育质量
人工智能技术可以个性化地定制教学内容，提高教学效果，同时也 可以帮助教师更好地了解学生的学习情况，从而调整教学策略。
促进教育公平
智能教育创新技术可以为不同地区、不同经济条件的学生提供平等 的教育资源，减少地域和城乡之间的教育差距。
教育隐私和安全
人工智能技术的应用涉及到学生的个人信息和隐私，如何 保证学生的隐私和数据安全是一个需要关注的问题。
对未来发展的思考与展望
01
加强技术研发
未来需要进一步加强人工智能与智能教育创新技术的研发，提高技术的
成熟度和应用范围。
02
完善教育资源分配
需要进一步完善教育资源的分配机制，确保更多的学生能够受益于智能
技术瓶颈与挑战
数据隐私与安全
随着人工智能在教育领域的广泛 应用，数据隐私和安全问题日益 突出，需要加强相关法律法规和
技术手段的建设。
技术标准与规范
目前人工智能技术在教育领域的 应用缺乏统一的技术标准和规范 ，需要加强相关标准和规范的研
究和制定。
技术人才短缺
人工智能技术在教育领域的应用 需要大量的技术人才支持，但目 前相关人才短缺，需要加强人才
人工智能与智能教育创新技术培训ppt
人工智能与智能教育创新技术培 训
汇报人：可编辑 2023-12-23
contents
目录
• 人工智能与智能教育概述 • 智能教育创新技术 • 人工智能教育应用案例 • 人工智能教育面临的挑战与解决方案 • 未来智能教育发展趋势与展望
01
人工智能与智能教育概述
人工智能的定义与技术
人工智能定义
人工智能是一门研究、开发用于 模拟、延伸和扩展人的智能的理 论、方法、技术及应用系统的新 技术科学。
在线学习平台
利用人工智能技术构建在线学 习平台，为学生提供便捷的学
习渠道。
02
智能教育创新技术
智能教学系统
总结词
智能教学系统是一种基于人工智能技术的教育辅助工具，能 够根据学生的学习情况智能推荐学习资源和方法，提高学习 效果。
详细描述
智能教学系统通过分析学生的学习数据，了解学生的学习习 惯、能力和需求，从而智能推荐适合的学习资源和方法。此 外，智能教学系统还可以根据学生的学习情况实时调整教学 策略，帮助学生更好地掌握知识和技能。
高教学效率。
03
人工智能教育应用案例
个性化学习推荐系统
总结词
通过分析学生的学习行为和成绩，为学 生推荐个性化的学习资源和路径。
VS
详细描述
个性化学习推荐系统利用人工智能技术， 收集学生的学习数据，如学习时长、答题 正确率、学习进度等，通过算法分析学生 的学习习惯和能力水平，为学生推荐适合 的学习资源和方法。这种推荐系统能够帮 助学生更高效地学习，提高学习效果。
04
人工智能教育面临的挑战与解 决方案
数据隐私与安全问题
总结词
数据隐私和安全是人工智能教育应用中不可 忽视的问题，需要采取有效的措施来保护用 户数据的安全和隐私。
汇报人：可编辑 2023-12-23
contents
目录
• 人工智能与智能教育概述 • 智能教育创新技术 • 人工智能教育应用案例 • 人工智能教育面临的挑战与解决方案 • 未来智能教育发展趋势与展望
01
人工智能与智能教育概述
人工智能的定义与技术
人工智能定义
人工智能是一门研究、开发用于 模拟、延伸和扩展人的智能的理 论、方法、技术及应用系统的新 技术科学。
在线学习平台
利用人工智能技术构建在线学 习平台，为学生提供便捷的学
习渠道。
02
智能教育创新技术
智能教学系统
总结词
智能教学系统是一种基于人工智能技术的教育辅助工具，能 够根据学生的学习情况智能推荐学习资源和方法，提高学习 效果。
详细描述
智能教学系统通过分析学生的学习数据，了解学生的学习习 惯、能力和需求，从而智能推荐适合的学习资源和方法。此 外，智能教学系统还可以根据学生的学习情况实时调整教学 策略，帮助学生更好地掌握知识和技能。
高教学效率。
03
人工智能教育应用案例
个性化学习推荐系统
总结词
通过分析学生的学习行为和成绩，为学 生推荐个性化的学习资源和路径。
VS
详细描述
个性化学习推荐系统利用人工智能技术， 收集学生的学习数据，如学习时长、答题 正确率、学习进度等，通过算法分析学生 的学习习惯和能力水平，为学生推荐适合 的学习资源和方法。这种推荐系统能够帮 助学生更高效地学习，提高学习效果。
04
人工智能教育面临的挑战与解 决方案
数据隐私与安全问题
总结词
数据隐私和安全是人工智能教育应用中不可 忽视的问题，需要采取有效的措施来保护用 户数据的安全和隐私。
信息技术与教育技术课件
➢ 教育技术研究最前沿的两个领域是信息技术与 课程整合和网络教育，所有这些乃至终身教育 体系的建立都强调对学习者学习的支持。突出 体现为教师培训、教学资源建设和学习支持。
几点说明
关于“教育技术”和“教学技术”： 教育技术：educational technology 教学技术：instructional technology “教育技术”在英国和加拿大比较流行 “教学技术”在美国得到广泛使用 “教育技术”和“教学技术”可交替使用 “教育技术”和“教学技术”的内涵基本是一
➢ 2000年5月，教育部高教司将全国高等学校文科 CAI与试题库建设协作组、全国高等学校理科CAI 与试题库建设协作组、全国高等学校工科CAI协 作组、全国高等农林院校计算机教育研究协作组、 全国高等医药院校计算机教育教学指导委员会改 建为“全国高等学校教育技术协作委员会”，旨 在加强统筹规划和宏观管理高等学校的教育技术 活动。
1977定义vs1994定义（续）
➢77定义着眼于实际应用；94定义认为教育 技术是研究如何优化学习过程的理论与实 践，其着眼点既重实际应用又重理论研究。
➢94定义用比较明确、具体的学习过程与学 习资源概念取代比较笼统、抽象的人类学 习概念，对于教学设计具有重要的指导意 义。
1977定义vs1994定义（续）
教育技术组织机构（续）
➢教育部全国高校教育技术学专业教学指导 委员会是教育部唯一在二级学科设立的教 学指导委员会，其目的是除协助教育部规 划和指导教育技术学专业的教学建设外， 还将协助教育部规划和指导全国高等学校 的教育技术推广和应用，以及高校教师现 代教育技术的培训等工作。
教育技术组织机构（续）
➢ 在实践层面上，他们应该具备教学设计的能力和 评价利用资源的能力，还应该具备一定的资源开 发能力和项目管理能力。从可持续发展方面来讲， 教育技术专业人才还必须具备很强的专业发展能 力，像研究能力、自我更新知识的能力、创新能 力等。
几点说明
关于“教育技术”和“教学技术”： 教育技术：educational technology 教学技术：instructional technology “教育技术”在英国和加拿大比较流行 “教学技术”在美国得到广泛使用 “教育技术”和“教学技术”可交替使用 “教育技术”和“教学技术”的内涵基本是一
➢ 2000年5月，教育部高教司将全国高等学校文科 CAI与试题库建设协作组、全国高等学校理科CAI 与试题库建设协作组、全国高等学校工科CAI协 作组、全国高等农林院校计算机教育研究协作组、 全国高等医药院校计算机教育教学指导委员会改 建为“全国高等学校教育技术协作委员会”，旨 在加强统筹规划和宏观管理高等学校的教育技术 活动。
1977定义vs1994定义（续）
➢77定义着眼于实际应用；94定义认为教育 技术是研究如何优化学习过程的理论与实 践，其着眼点既重实际应用又重理论研究。
➢94定义用比较明确、具体的学习过程与学 习资源概念取代比较笼统、抽象的人类学 习概念，对于教学设计具有重要的指导意 义。
1977定义vs1994定义（续）
教育技术组织机构（续）
➢教育部全国高校教育技术学专业教学指导 委员会是教育部唯一在二级学科设立的教 学指导委员会，其目的是除协助教育部规 划和指导教育技术学专业的教学建设外， 还将协助教育部规划和指导全国高等学校 的教育技术推广和应用，以及高校教师现 代教育技术的培训等工作。
教育技术组织机构（续）
➢ 在实践层面上，他们应该具备教学设计的能力和 评价利用资源的能力，还应该具备一定的资源开 发能力和项目管理能力。从可持续发展方面来讲， 教育技术专业人才还必须具备很强的专业发展能 力，像研究能力、自我更新知识的能力、创新能 力等。
第六章 人工智能与教育
Байду номын сангаас
轴突的功能是将本神经元的输出信号(兴 奋)传递给别的神经元。其末端的许多神经末 梢使得兴奋可以同时传送给多个神经元。树 突的功能是接受来自其它神经元的兴奋。神 经元细胞体将接受到的所有信号进行简单地 处理(如：加权求和，即对所有的输入信号都 加以考虑且对每个信号的重视程度——体现 在权值上——有所不同)后由轴突输出。神经 元的树突与另外的神经元的神经末梢相连的 部分称为突触。轴突和树突共同作用，实现 了神经元间的信息传递。
适应 领域 模拟 对象
精 确 计 算 ： 符 非精确计算：模拟处理， 号 处 理 ， 数 值 感觉，大规模数据并行处 计算 理 左 脑 （ 逻 辑 思 右脑（形象思维） 维）
人工神经网络的概念
1）Hecht—Nielsen（1988年）
人工神经网络是一个并行、分布处理结构， 它由处理单元及其称为联接的无向讯号通道 互连而成。这些处理单元（PE—Processing Element）具有局部内存，并可以完成局部操 作。每个处理单元有一个单一的输出联接， 这个输出可以根据需要被分枝成希望个数的 许多并行联接，且这些并行联接都输出相同 的信号，即相应处理单元的信号，信号的大 小不因分支的多少而变化。
这时如果输出为“1”(结果正确)，则使连接权值增 大，以便使网络再次遇到“A”模式输入时，仍然能 作出正确的判断。如果输出为“0”(即结果错误)， 则把网络连接权值朝着减小综合输入加权值的方向 调整，其目的在于使网络下次再遇到“A”模式输入 时，减小犯同样错误的可能性。如此操作调整，当 给网络轮番输入若干个手写字母“A”、“B”后，经 过网络按以上学习方法进行若干次学习后，网络判 断的正确率将大大提高。这说明网络对这两个模式 的学习已经获得了成功，它已将这两个模式分布地 记忆在网络的各个连接权值上。当网络再次遇到其 中任何一个模式时，能够作出迅速、准确的判断和 识别。一般说来，网络中所含的神经元个数越多， 则它能记忆、识别的模式也就越多。
轴突的功能是将本神经元的输出信号(兴 奋)传递给别的神经元。其末端的许多神经末 梢使得兴奋可以同时传送给多个神经元。树 突的功能是接受来自其它神经元的兴奋。神 经元细胞体将接受到的所有信号进行简单地 处理(如：加权求和，即对所有的输入信号都 加以考虑且对每个信号的重视程度——体现 在权值上——有所不同)后由轴突输出。神经 元的树突与另外的神经元的神经末梢相连的 部分称为突触。轴突和树突共同作用，实现 了神经元间的信息传递。
适应 领域 模拟 对象
精 确 计 算 ： 符 非精确计算：模拟处理， 号 处 理 ， 数 值 感觉，大规模数据并行处 计算 理 左 脑 （ 逻 辑 思 右脑（形象思维） 维）
人工神经网络的概念
1）Hecht—Nielsen（1988年）
人工神经网络是一个并行、分布处理结构， 它由处理单元及其称为联接的无向讯号通道 互连而成。这些处理单元（PE—Processing Element）具有局部内存，并可以完成局部操 作。每个处理单元有一个单一的输出联接， 这个输出可以根据需要被分枝成希望个数的 许多并行联接，且这些并行联接都输出相同 的信号，即相应处理单元的信号，信号的大 小不因分支的多少而变化。
这时如果输出为“1”(结果正确)，则使连接权值增 大，以便使网络再次遇到“A”模式输入时，仍然能 作出正确的判断。如果输出为“0”(即结果错误)， 则把网络连接权值朝着减小综合输入加权值的方向 调整，其目的在于使网络下次再遇到“A”模式输入 时，减小犯同样错误的可能性。如此操作调整，当 给网络轮番输入若干个手写字母“A”、“B”后，经 过网络按以上学习方法进行若干次学习后，网络判 断的正确率将大大提高。这说明网络对这两个模式 的学习已经获得了成功，它已将这两个模式分布地 记忆在网络的各个连接权值上。当网络再次遇到其 中任何一个模式时，能够作出迅速、准确的判断和 识别。一般说来，网络中所含的神经元个数越多， 则它能记忆、识别的模式也就越多。
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人工智能发展简史
1950年，图灵出版《计算机与智能》。 1956年，约翰· 麦卡锡、香农等美国人发起，邀请莫尔、纽 厄尔等数学、心理学、信息论、计算机、神经学研究的学者， 在达特茅斯大学举办了长达两个月的研讨会，讨论用机器模 拟人类智能问题，首次使用了“人工智能”的术语，标志着 人工智能的诞生。 1969年，第一届国际人工智能联合会议，此后每两年一次。 1970年，《人工智能国际杂志》(International Journal of AI)创刊。 70—80年代，数据分析处理、医疗、计算机设计、符号运算 和定理证明等专家系统不断研制成功。研究者获得共识：人 工智能是一个知识处理系统，知识表示、知识利用、知识获 取是专家系统的三个基本问题。 90年代，在学习、教学、识别等应用领域得到长足发展。 1997年5月11日，IBM的“深蓝”战胜了国际象棋大师。
阿兰· 图灵其人
16岁开始研究爱因斯坦的相对论，1934年(22岁)被剑桥大 学评为“罕见的青年人才”，并获硕士学位，1937年在美 国普林斯顿大学获博士学位。他创建的计算机理论模型被称 为“图灵机”，目前的“图灵奖”相当于计算机领域的诺贝 尔奖。 1938年回到伦敦，在剑桥大学国王学院任研究员。二战期 间，领导了一个丘吉尔建立并称之为“最高机密”的密码破 译站，破解了德军最高指挥中心的通信密码系统，因而被称 为“秘密英雄”并获得勋章。 二战后进入英国国家物理实验室，从事大型计算机的研究工 作。1945年提出“仿真系统”思想，1947年提出“自动程 序”概念。1954年6月8日服毒身亡，终年42岁。 1998年，在图灵诞辰86年之日，其故居被英国列为“英国 文化遗产”。 人工智能之父 阿兰· 图灵：谜
专家系统
专家系统的定义与类型 专家系统的定义 专家系统的分类 专家系统的结构 新一代专家系统 新一代专家系统的特征 分布式专家系统 协同式专家系统
专家系统的定义
专家系统是一种能够模拟人类专家解决问题的计算 机程序系统。 ●具有某一领域人类专家大量专门的知识和解决问题 的经验。 ●能够进行推理、判断，模拟人类专家的决策过程， 处理和解决复杂问题。
人工智能的研究领域
人工神经网络 专家系统 机器学习 智能代理
人工神经网络
由于冯· 诺曼体系的局限性，虽然在一些比较简单的 范畴内能够表现出智能行为，但在视觉理解、直觉 思维、常识与顿悟等问题上力不从心。 传统的计算机不具备学习能力，无法处理数值计算 的形象思维问题，无法求解一些信息不完整、不确 定性和模糊性问题。 人脑是一个功能强大、结构复杂的信息处理系统， 其基础是神经元及其互联关系。 人工智能源于仿生学，特别注重对人的大脑模型的 研究。从神经元开始，进而研究神经网络模型和人 的脑模型，主张用硬件系统或一定的算法模拟人的 大脑，实现神经网络。 神经网络及算法的研究为领域的发展奠定了基础。
专家系统的结构
用户 专家知识 输入或提问 知识库 推理机 答案 计划 议程 中间解 黑板
接口
解释器
事实 规则 知识库
执行器
调度器
专家系统简化结构图
协调器
理想专家系统结构图
新一代专家系统的特征
信息技术与教育
第六章 人工智能与教育
第一节 人工智能概述 第二节 人工智能的研究领域 第三节 人工智能的教育应用
人工智能概述
什么是人工智能 人工智能的定义
图灵测试
人类智能与人工智能 人工智能与中小学信息技术教育 人工智能发展简史
人智能的定义
人工智能：是研究如何制造出智能机器或智能系统， 用来模拟人类的智能活动能力，从而延伸人类智能 的科学。 智能机器：能够在不同环境中自主或交互地执行拟 人任务的机器。 人工智能科学：是计算机科学的一个分支。其主要 目标是研究和设计智能机器，用以模仿和执行人脑 的某些智力功能，并开发相关的理论和技术。 人工智能能力:智能机器所执行的与人类智能有关的 各种功能，包括判断、推理、证明、识别、感知、 理解、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维 活动。
图灵测试
阿兰· 图灵(Alan· M· Turing 1912—1954)其人 在论著《计算机与智能》中，图灵提出一个假设： 人在不知情的条件下，通过特殊的方式与机器进行 问答，如果在相当长的时间内分辨不出与他交流的 对象是机器还是人。那么，就可以认为机器是能思 维的，这就是著名的“图灵测试”。 虽然在当时还不能证明机器是有智能的，但图灵预 言，“在本世纪末”，一定会有计算机能通过“图 灵测试”，计算机能做我们想象不到的事情。时至 今日，图灵的天才预言终于在与人对弈的“深蓝” 身上得以实现。图灵的成就，使他成为计算机理论 和人工智能的主要奠基人，并赢得“人工智能之父” 的美誉。
专家系统的分类
解释：对已知信息和数据分析和解释，确定其意义。 预测：分析过去和现在的状况，判断未来的可能。 诊断：据观察到的情况，判断对象功能失常的原因。 设计：根据设计要求，完成设计目标。 规划：寻找某个能达到目标的动作序列或步骤。 监视：观察系统、对象或过程，发现异常及时报警。 控制：自适应地管理受控对象，使之满足预期要求。 调试：对失灵的对象给出处理意见和处理方法。 教学：根据学生特征，以适当的方法组织教学或辅导 修理：对发生故障的对象进行处理，使之恢复正常。
人类智能与人工智能
思维策略 初级信息处理 生理过程 计算机程序 计算机语言 计算机硬件 函数关系： T→T+1 ｝ △x=f(S,R) 其中：T——时间变量 x——认知操作 S——机体状态 R——外界刺激
(a) 人类 (b) 计算机 人类认知活动与计算机的比较
认知操作X的变化为当时机体状态S(机体的生理和 心理状态以及大脑中的记忆等)和外界刺激R的函数。 计算机性能、所存储的信息等相当于机体的状态； 计算机的输入相当于外界刺激。在得到刺激后，计 算机便进行操作，使其内部状态随时间变化。