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人工智能啟蒙教育范文1
RoboMind的主要功能及特點
RoboMind是荷蘭阿姆斯特丹大學開發的一款新穎并且非常簡單的教學編程軟件，通過它可以幫助兒童學習機器人和人工智能的一些簡單知識，同時還可以學習最流行的編程技巧。
安裝好軟件（官方下載地址：http：///），RoboMind分學校版和個人版，其中個人版可免費使用。軟件內設包括中文在內的多個國家的語言，安裝時選擇中文語言，打開后的界面如圖1所示。
單擊界面左上角的圓形圖標可以進行打開、保存文件及設置參數等操作，界面主要包括菜單欄、編程區、程序運行區、狀態欄和控制按鈕等。由于是面向孩子們的軟件，所以界面設計得很簡捷，容易操作。程序代碼也不用手工輸入，直接通過菜單欄中的“插入”菜單就可在編程區自動插入代碼，另外代碼語言和安裝語言是一致的，也就是說中文版的代碼語言是中文的。代碼可以通過“翻譯腳本”功能進行各種語言相互轉化。
對于7歲左右的孩子來說，RoboMind的最大優勢在于它能夠將孩子們的想法通過簡單的計算機知識反映到機器人上。作為計算機啟蒙教育的工具，能夠培養他們解決問題和思考問題的能力以及對計算機編程的興趣。
RoboMind包含了常見的機器人編程概念，如移動、查看、循環、條件語句等，還包含了一些機器人的基本動作，如畫畫、抓取等。語法很簡單，只需要一些簡單的指令（共五大類：移動、噴繪、抓斗、隨機決策和觀察勘測），就能立即讓機器人聽自己的話動起來。再者就是軟件界面設計得很漂亮，容易引起孩子們的學習興趣。
利用RoboMind進行編程游戲
RoboMind使用起來很簡單，下面通過兩個游戲實例來說明如何使用該軟件。
1.游戲一：寫一個“中”字
通過這個游戲讓孩子了解控制機器人移動的知識。先要花些時間告訴孩子如何讓機器人移動，讓孩子們把寫字當成一個游戲。首先，在菜單欄中選擇打開一個地圖（快捷鍵：Ctrl+O），軟件自帶有20個地圖，這里選擇“art.irobo”地圖；其次，通過菜單欄中的“插入”菜單插入適當的代碼，這里插入的代碼為“畫黑色；前進（2）；向右轉；前進（4）；向右轉；前進（2）；向右轉；前進（4）；向右轉；朝東（2）；朝南（3）；朝北（7）”；最后，單擊播放按鈕即可，執行后效果如圖2所示。
完成后還可啟發孩子用其他的方法完成這個游戲。通過這個游戲，讓孩子們學到了讓機器人移動和畫線的方法。
2.游戲二：智能尋跡機器人
有了游戲一的基礎，就可以玩一些更復雜的游戲了。游戲二的目的是想讓孩子了解機器人尋跡的思想和方法。機器人尋跡知識是學習智能機器人過程中必不可少的一項內容。機器人尋跡指的是讓機器人通過自動尋跡來按照一定的路線進行移動，如圖3所示，設計一個程序讓機器人自動沿白色的軌跡移動，碰到墻后停止。
開始前先讓孩子觀察地圖，發現機器人離白線的起始點有8個網格距離，所以第一步要讓機器人向東走8格。接著要讓機器人沿白線行走，所以只要前方是白色就往前走，如果左側是白色就讓機器人往左轉，右側是白色就讓機器人往右轉，最終就可以實現機器人智能尋跡了。通過這個游戲很好地培養了孩子解決問題和思考問題的能力。
限于篇幅這里只舉了兩個例子，更復雜的像機器人闖迷宮等游戲大家可自行學習。
利用RoboMind創建個人地圖
小孩子天性喜歡新鮮的事物，當把軟件自帶的地圖玩膩了后，如何繼續使軟件保持新鮮感呢？為了解決這個問題，RoboMind允許創建個人地圖，讓孩子們自己設計游戲地圖，使軟件獲得更強的生命力。限于篇幅，關于地圖的制作方法，下面只做簡單的介紹。地圖代碼也很簡單，各種圖形和物體與程序代碼的對應關系如圖4所示。
代碼可以通過Word等軟件進行編寫，一個地圖一般包含三個編寫內容，分別是map（地圖）、paint（畫線）和extra（擴展物體）。根據圖4的對應關系我們就可以編寫程序了，例如：“paint：（w，-，5，9）”表示在地圖的第5列第9行畫一條橫向兩格的白線；“extra：tree@9，12”表示在第9列12行畫一棵樹；“map：A”表示在第1行第1列畫“A”方塊圖。如圖5所示表示的是創建一個8行10列“A”方塊的圍墻，并在第5行第5列畫一條橫向兩格的白線，在第2行第4列畫一棵樹，其中一個空格鍵表示1格，所以代碼中的空格鍵不能省。
人工智能啟蒙教育范文2
關鍵詞： 計算機專業 本科層次 珍珠鏈式教學體系
1.引言
隨著我國高等教育的突飛猛進，國內各高等院校均逐漸開設了計算機類相關專業，為我國培養了大量的計算機專門人才。但現階段的計算機本科教學亦有不盡完善之處。
近些年來，在計算機本科教學中，先后有人提出了分類教學法［1］、項目驅動法等，分類教學法即根據學生是否考研進行分類教學，前者注重考研基礎課，后者注重實踐；文獻［2］［3］［4］指出項目驅動教學法即通過讓學生參與項目達到鍛煉學生、促進學生實踐學習的教學法。然而我發現這些教學方法均有偏差，分類教學太過功利，只注重考研課必定會造成入讀的碩士生綜合能力不強，動手能力受限。我通過對本校計算機學院個別班級引入項目驅動法的教學案例進行分析發現，該教學法只能有利于那些本來就學習好的學生，并不能提升整體學生的學習水平，特別是在引入項目前，如果學生基礎較差，則不僅無法完成項目，而且對其信心造成巨大打擊，從而產生對計算機專業的厭學心理。
我通過對我院學生作對比分析，發現學習成績較好的學生大都具有堅忍的意志、嚴謹的態度、科學的方法，思維縝密。概括來說就是具有較強的發現問題、分析問題、解決問題的能力。故為提高學生的綜合素質，針對計算機類本科層次的教學提出一種新的教學體系――珍珠鏈式教學體系。
2.珍珠鏈式教學體系
珍珠鏈式教學體系是一種從頂層設計的漸進式教學體系，如圖1所示，它由一條主線和主線上的一系列珍珠構成，將大學的四年劃分四個階段構成了該體系的主線，分別為啟蒙階段、教―學階段、學―輔階段、自學階段。珍珠鏈教學法中珍珠代表教與學的效果、結果。
2.1啟蒙教育階段
高等教育本科階段的起點是高中教育，而在教與學方面卻均與高中教育差別甚大，故在本科初始階段，首先轉變學生的學習方式，變被動式的學習方式為主動的學習方式，力促學生具有初步的觀察能力、資料搜集與整理能力、解決問題能力；其次培養學生對計算機專業的興趣，以及圍繞該專業所應有的品質，注重培養學生踏實、嚴謹的學習態度，注重培養學生善于思考、勤于思考的習慣，注重培養學生面對問題時頑強的毅力；最后培養學生自我總結、自我學習的能力。
2.2教―學階段
在教―學階段，重點放在對計算機基礎理論、基本語言、基本應用的講授，使得學生能熟練地掌握最基本最常用的理論知識、實踐案例。通過教師的講授，學生在逐步掌握基本知識的基礎上，能解決相應的問題。
2.3學―輔階段
在學―輔階段，主要側重于對學生解決問題能力的培養。教師設計既定的問題，輔導學生解決該問題。在解決問題的同時，補充講授解決該問題所應具有的基本知識，培養學生解決問題的思路、方法、技巧，整理涉及的已有知識，加深對其的理解。
2.4自學階段
在自學階段，側重對學生發現問題、分析問題、解決問題整個過程的鍛煉。教師通過給出案例，安排學生全面地找出問題，進而分析問題，最后解決問題。
2.5教學效果
珍珠鏈式教學體系中珍珠代表了學生解決問題的能力，它不僅體現了教與學的效果，而且是對教與學的評價反饋。
在教學的每個階段，每個時期，教員根據已學知識、已有能力，結合當前目標，設置一個綜合性的任務，安排學生解決。
3.珍珠鏈式教學體系的運行機制
3.1教學安排與教法
在啟蒙階段，重點開設計算機發展歷史及其應用現狀、信息檢索、簡單基礎計算機編程語言、如何解決問題、科學工作者應有的素質等類似課程。采用引導式、互動式講授為主，引起學生對計算機科學技術的興趣，學會碰到問題先分析再思考，通過網絡檢索資料、分析資料解決問題。
在教―學階段，偏重對學生基礎知識的講授，對學生知識面的拓展，使得學生熟練掌握解決基本問題所具有的相關知識、基本方法，在問題面前懂得檢索哪些資料。故在該階段主要開設計算機專業的基礎課程，如數學類、數據庫類、計算機組成原理、計算機網絡類。在講授這些課程時，教師將常用的、基本的理論知識提取出來，給學生做重點講解，其余的做擴展性講解。
在學―輔階段，側重對學生解決問題能力的訓練，開設軟件工程、項目管理、系統論等綜合性課程，以學生自學，教師輔導為主，逐步培養學生為解決計算機相關問題所具有的初步問題分析能力、規劃能力、實施能力、團隊協作能力。教師在此階段以任務、項目驅動式教學，互動式教學為主，對學生提出問題，在學生解決問題的同時給予輔導。
在自學階段，開設人工智能、離散數學等課程，豐富學生的想象力，引導學生自學，掌握界定問題，抽象出問題的方法，此階段的教學重點在于引導學生學會從現有事實、現象、情形中抽象出問題。
3.2學法
學生在珍珠鏈式教學體系中的學習方法主要有以下幾種。
主動式學習是指學生保持濃厚的興趣，積極探索問題，碰到問題能嘗試著解決。
自主式學習的前提學生掌握檢索資料，分析資料分析方法。自主式學習的關鍵是學生秉承嚴謹、科學、實事求是的學習態度和在問題面前堅忍的毅力。
互動式學習的前提是培養學生良好的溝通能力、團隊協作的意識。互動式的學習不僅指師生間的互動，而且指學生間的互動，還指學生與諸如網絡等知識載體間的互動。
主動、互動的學習還包括對學習方法的學習。
3.4珍珠的形成
珍珠是學生解決問題能力的象征，能力是抽象的，而問題則是具體的，所以在每次學習過程中，教師均要設定難度適中的問題，讓學生帶著問題學習，了解自己通過學習獲得了什么知識，培養了哪些能力，最后解決了什么問題。
在珍珠鏈式的教學體系中，教師的最大任務就是設定問題、案例、任務，將知識傳授、能力培養涵蓋于其中。學生學習解決問題的過程是既獲取知識，又培養能力的過程。
4.結語
我從教計算機本科教育和管理已有數年，在從教的過程中按照珍珠鏈式教學模式進行實踐探討，結果表明，這種教學體系下培養的學生無論在實踐動手方面，還是在科研方面，都有優異的表現。由于該體系尚在嘗試階段，難免有不足之處，比如在配套資料教材的選取方面不盡如人意。
參考文獻：
［1］向勝軍.計算機網絡課程的分類教學法［J］.計算機教育，2011，（11）：67-68.
［2］馬艷.面向對象數據庫程序設計教學方法研究［J］.――以ACCESS數據庫為例，長江大學學報（自然科學版）2011.8，VOL8，（8）：135-136.
［3］李占宣.任務驅動教學法在數據庫教學中的應用［J］.教育探索，2010，（12）：234-235.
