发布时间：2023-09-27 15:06:07
绪论：一篇引人入胜的人工智能和智能教育，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
随着无线互联网、“三网”融合等信息高速公路基础设施的逐步完善以及互联网教学资源的迅速增长,互联网作为一种信息与知识的传播手段正在改变教与学的关系。同时,现代社会对人才的多元化需求也要求学生具备通过互联网进行自主学习与评价的能力。
互联网教学资源具有数量多、形式多样、分布式存储、不断变化且无统一规范等特点。同时,教学资源与学习者及学科知识模型之间也没有统一的关联规范。对于大多数学习者而言,在利用含有海量教学资源的互联网进行学习时通常会迷失方向。为提高互联网优质教学资源的利用效率,迫切需要对互联网上不断增加的海量教学资源进行整合并为学习者提供个性化学习导航服务。关于教学资源整合以及学习导航的方法得到了广泛地研究[1-4]。
学习对象元数据(LOM, Learning Object Metadata)规范是IEEE采用的一种表示学习对象(教学资源)信息的规范。不但可以用于整合教学资源,还可以表示教学资源之间的依赖关系。
本文提出一种教学资源整合以及学习导航的框架,采用LOM表示教学资源元信息,利用XML表示LOM,并将LOM的XML数据转换为扩展知识结构图,并在扩展知识结构图的基础上实现教学规划与学习导航。
1基本框架
1.1基于学习对象元数据(LOM)的资源整合
全国信息技术标准化技术委员会(CELTS)教育技术分会制定了教育信息相关规范,CELTS将IEEE的学习对象元数据(LOM, Learning Object Metadata)规范封装在CELTS-3中,包括3个子规范,其中CELTS-3.1为信息模型规范,CELTS-3.2为元数据的XML绑定规范,CELTS-3.3为实践指南,CELTS-3.4为测试规范。LOM规范表示了学习对象的9大类元信息,包括:通用、生存期、元-元数据、技术、教育、权利、关系、评注、分类等。
LOM数据项如图1所示,有关LOM的详细描述参见文献[5-6]。
LOM数据项中,“关系”类信息描述了相关学习对象之间的关系,为学习导航提供了基础数据。CELTS-3.1 采用了Dublin Core关于学习对象关系的类别,其中“A基于B”和“A需要B”两类关系表示A依赖B,“B基于A”和“B需要A”两类关系表示B依赖A。
1.2基于扩展知识结构图(EKG)的学习导航
文献[7]提出了一种基于扩展知识结构图的教学规划方法,其中扩展知识结构图(Extented Knowledge Graph)定义为一个满足以下条件的有向无环图,(1)图中包含两类节点:知识节点和方法节点;(2)知识节点的后继节点为方法节点,表示完成该知识点教学的多种可选的教学方法。方法节点的后继节点为知识节点,表示运用该方法完成学习目标所需掌握的基础知识;(3)每个方法节点设多个置权值,表示不同的学习者通过该方法完成教学目标所需的费用。
一个示例性的扩展知识结构图如图2[7]所示。
LOM表示的学习对象(教学资源)信息可以很好的表示扩展知识结构图。设某一学习对象A(其标识为A),利用“A.通用类.标题”表示该学习对象所学习的目标知识点,学习对象A即为学习该目标知识点的一种学习方法,“A.教育类.难度”则表示该方法的初始难度,该难度值将根据不同学习者的评价进行调整。利用学习对象A来学习其目标知识点的基础知识集合则记录在“A.关系类”元数据中,包括所有“A.关系类.类型”为“A基于B”或“A需要B”的资源(用“A.关系类.资源”表示)。
1.3系统框架
系统管理学习对象(教学资源)元数据,学习者,教学专家(学习对象提供者)等信息,系统并不维护学习对象本身。系统基本功能包括:
1) 为教学专家提供接口,将学习对象的LOM信息录入到LOM数据库,并转化为XML表示形式;
2) 自动将XML表示的LOM数据库转换为扩展知识结构图;
3) 根据扩展知识结构图进行学习导航;
4) 为学习者提供接口,自主学习导航以及评价反馈。
系统结构如图3所示。
2人工智能教学资源整合和学习导航实例
以人工智能中状态空间搜索有关教学资源整合和学习导航为例,对上述系统加以说明。
与状态空间搜索有关的知识点包括:状态空间、状态空间搜索、盲目搜索、宽度优先搜索算法、深度优先搜索算法、启发式搜索、A*算法、A*算法的实现。学习这些知识点的依赖关系如图4所示。
以上示例分别说明了两个学习对象LOM的主要XML元素,前者的元素说明了“A*算法”对于“状态空间搜索”的依赖关系。与A*算法有关的部分教学资源如表1所示,由于篇幅限制其他资源的LOM表示从略,一种典型的学习路径为:(9)-(7)-(11)-(12)-(1)-(5)-(13)-(4)。
3结语
本文对教学资源整合以及学习导航方法进行了探索。提出一种教学资源整合以及学习导航的框架,采用LOM表示教学资源元信息,利用XML表示
LOM,并将LOM的XML数据转换为扩展知识结构图,并在扩展知识结构图的基础上实现教学规划与学习导航。后续工作将建立LOM的XML收集以及转换系统,为教学资料提供者以及学习者提供服务接口。
参考文献:
[1] 梁汉立. 基于概念网的知识组织与学习导航机制的研究[D]. 长沙:中南大学信息科学与工程学院,2003.
[2] 陈其晖,徐海宁,凌培亮. 基于知识点关系的学习导航系统建模方法研究[J]. 计算机科学,2007,34(12):193-196.
[3] 李益才,张小真. 模型驱动的智能教学系统分层规划的研究[J]. 重庆交通学院学报,2005,24(5):157-161.
[4] 姜云飞. 基于知识结构图的智能教学规划[J]. 计算机研究与发展,1998,35(9):787-792.
[5] 史元春,沈中南,向欣,等. 学习对象元数据:信息模型规范(CELTS-3.1)[EB/OL]. [2007-10-17]. celtsc.edu. cn/680751c665875e93/folder.2006-04-03.8417036039/celts-3/celts-3-1-cd3-0.pdf.
[6] 郑莉,史元春,沈中南,等. 学习对象元数据:XML绑定规范(CELTS-3.2)[EB/OL]. [2010-05-02]. celtsc.edu. cn/680751c665875e93/folder.2006-04-03.8417036039/celts-3/celts-3-2-ts.pdf.
[7] 段琢华. 具有学习能力的智能教学规划[D]. 广州:中山大学软件研究所,2002.
Tutorial Material Integration and Learning Navigation for Artificial Intelligence Based on LOM
DUAN Zhuo-hua
随着高等工程教育改革的推进、素质教育的深化和土木工程专业口径的拓宽,近年来,社会进步和生产现场对人才的培养提出了更高的要求,以素质为基础,以能力为本位,用以培养学生的实践能力、创新能力和综合素质,面向就业岗位培养应用型、创新型人才的高等教育人才培养模式已成为共识。高等教育的改革与发展已呈现出新的局面,在追求专业能力的同时更注重人的综合素质,复合型人才越来越受到欢迎。随着国家加强基础设施建设以来,土木工程专业的就业形势近年持续走高。找到一份工作,对大多数毕业生来讲并非是难事。但是如何实现综合能力与综合素质全面提高,达到用人单位的基本要求,从目前的毕业生到现场工作实践看,严重存在着善于吃苦精神、善于学习意识、责任心、创新能力、综合素质结构缺陷等诸多问题,已成为诸多土木工程专业毕业生职业生涯中不可避免的瓶颈。在入学以来的学习及过去对土木工程专业的了解中,本科土木工程专业更是一个理论与实践紧密结合的专业,深刻体会到综合素质教育在土木工程技术人才培养中的重要地位。
一、在土木工程专业的人才培养中,在加强综合能力培养的同时应加强综合素质教育尤为必要
土木工程专业的学生进入大学校园后,对本专业还比较陌生,因此,如何加深学生对专业的印象,激发学生对专业的兴趣,是课程设置应该考虑的问题。课程的合理设置,规范的教学大纲,合理的教材,理论联系实践以及采用多媒体等是办好土木工程专业的基础。当然.我们还应该认识到我们需要做的工作还很多,还需要在实践中逐步完善;我们的教学应该和土木工程专业的发展保持同步,和应用型专门人才的培养目标相适应。专业人才的培养结果是通过社会对人才培养质量外显特征进行评价,从社会反馈回来的信息看到,当前我们的教育中还存在着如下问题:一是过窄的专业教育,二是过弱的素质教育。过窄的专业教育导致毕业生仅具备应用一定的专业知识能力,视野不宽,基础不牢,缺少创新、合作、管理等综合能力;过弱的素质教育导致具有高专业能力的人才素质培养不全面,个性发展不充分,缺少必备的文明、心理、道德等综合素质。纵观二十一世纪社会需要的工程师是能综合运用科学的方法及观点和技术手段来分析和解决各种工程问题,具备的条件应包括知识、能力、素质方面,不仅要具备基本的伦理道德、社会公德、还要具有一些特殊的职业道德,如强烈的事业心,高度的责任感,不断进取的毅力,团结协作的精神,良好的个人修养等。由于现代工程具有科学性、社会性、实践性、创新性、复杂性等特征,一个土木工程建设项目从立项批准到设计、施工、使用过程,是链式进行的,链中的每个环节都有大量的技术问题、经济问题和社会问题需要工程师妥善解决。实践表明,现代工程需要一大批能综合应用现代科学理论和技术手段,懂经济,会管理,兼备人文精神和科学精神的高素质工程技术人才。我们土木工程专业所培养出来的人才在国家的工程建设中发挥着十分突出的重要作用,各种建设工程质量和安全关系到国家的经济建设,社会的安定团结,人民的生命财产,因此,土木工程专业人才的培养是一项极其严肃而重大的工作。面临现今的土木工程市场,整体从业人员素质不高,远远的跟不上土木工程高新技术的发展需要,造成土木工程中质量通病、安全事故、浪费现象、工程腐败、豆腐渣工程屡见不鲜,现场人员缺少道德水准、目无法纪、缺少文明行为、礼仪行为、施工人员心理素质较差等等,反映出一部分土建专业人员的能力和素质问题,从教育的角度对土木工程专业人才培养提出了严峻的挑战。在土木工程专业的人才培养中,在加强综合能力培养的同时应加强综合素质教育,融传授知识、培养能力和提高素质为一体,将素质教育的思想渗透到专业教育之中,贯穿于人才培养的全过程。
二、寓素质教育于土木工程专业人才能力的培养中的途径与措施
为了适应高等职业教育专业人才培养目标和培养规格，全面了解企业对人才的需求，满足适应市场需求，培养专业职业技能，设计与之相适应的课程结构，提高毕业生岗位素质等方面的问题，我们进行了广泛的市场调研。
1.市场调研的目的
为了更好地贯彻“以服务为宗旨，以就业为导向，以岗位能力培养为重点”的职业教育理念，加强专业建设，促进专业改革，我们对机械制造与自动化专业人才需求进行了调研。目的是为全面了解专业的市场需求的趋势、岗位指向、专业人才的知识、技能、素质要求的针对性等方面的问题，探索专业建设的方向，制订科学合理的人才培养方案。
2.市场调研的组织与实施
调研人员是由机械工程系主任、课程组长及专业教师组成，以近几年来机制专业的毕业生相对集中的沈阳机床集团、沈飞集团、大连机床及大连重工等地区的大型企业，以及丹东本地的一些中小型企业为调研对象。与部分用人单位负责人和部分毕业生进行了面对面的座谈和交流。
3.市场调研的主要内容
主要从以下几个方面来分析研究市场对高职学生的需求：
3.1企业对专业人才的需求：
3.1.1企业人才需求层次与需求计划；
3.1.2企业聘用一线技术人才的主要渠道与来源；
3.1.3高职学生的主要工作岗位；
3.1.4企业招聘人才的标准。
3.1.5企业对高职学生的专业知识和岗位技能的需求程度。
3.2对用人单位毕业生所在岗位情况调查：
3.2.1单位的性质、规模及状况；
3.2.2单位对机制专业人才的需求程度；
3.2.3目前最需要的岗位，2～3年后最需要的岗位；
3.2.4对学校人才培养的建议。
3.3对应届及往届毕业生的问卷调查：
3.3.1学生目前单位的性质、规模及状况；
3.3.2学生个人的工作状况，主要反映毕业生专业对口、工作适应程度和胜任程度及工作满意程度等信息；
3.3.3毕业生近年的求职情况，通过求职中的困难和求职的次数等信息以此来反映社会对本专业的需求程度和就业难易程度；
3.3.4所在岗位需要的能力和知识；
3.3.5对学校在教学中应强化和增设的专业课程和实践内容提出建议；
3.3.6机制专业的学生适应的职业岗位和本人喜欢从事的专业岗位。
4.市场需求情况分析
在市场调研过程中得到了企业、毕业生和用人单位的大力支持与配合，从企业领导、技术管理部门、人力资源部门到具体岗位的毕业生，都能很客观认真负责地回答相关的问题，为我们提供了非常宝贵的资料和依据。。
在调研的企业中， 58%的企业对机械制造与自动化专业的人才需求量较大，我们对其中几个主要工作岗位进行了初步的统计：一是生产一线的技术操作岗位，从事普通机床、数控机床及加工中心的操作人员占29%；二是安装、调试与维修人员占27%；三是生产一线的技术工艺人员，从事现场工艺调整与实施，机械加工工艺装备的设计与制造等设计人员，这类人员占19%；四是从事产品的质量检验监督管理等工作人员，这类人员占11%；五是从事产品营销、售后技术服务、行政管理等工作，这类人员占14%。
5.专业如何适应市场需求
5.1机械制造与自动化专业毕业生需求量大
辽宁省是工业大省，目前有工业企业6万多户，其中大中型企业近千余户，第二产业从业人员达800余万人。党的十六大提出 “振兴东北老工业基地”的战略，新产品、新技术、新设备的开发、研制、生产、制造、售后服务等，需要靠机械类专业高技能人才的支撑。市场调研结果表明，“十一五”期间辽宁省冶金、机械制造、航空航天、，石油化工，交通运输，建筑业，电力业、矿山业、船舶业等行业，需要大量机械类高技能人才，而且每年都有10%左右的增长。因此，机械类专业有着良好的发展前景和比较长期稳定的社会需求。
5.2机制专业的准确定位
