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人工智能教學教案范文第1篇

基于4MAT系統模式案例設計

4MAT系統模式又稱為自然學習模式，它是由美國“學習公司”總裁麥卡錫博士在1979年創立的一個新型有效的學習框架。該模式將學習風格與腦科學研究結合起來，并根據人們感知和處理信息的方式，形成一種獨特的、順應個性學習需求的教學模式。圖1為學習者以4MAT學習的一個簡單實例。

第一階段，Johnny看到他的哥哥們是騎自行車去學校。他注意看他們是怎樣騎自行車的，騎自行車看上去很容易；第二階段，他請他的哥哥們（騎自行車的專家）展示他是怎樣騎自行車的；第三階段，Johnny騎上自行車，并嘗試騎行，他發現騎自行車并不像看上去那么容易；第四階段，他調整了自己，回過來再次嘗試騎自行車。在上述學習過程中，學習者的大腦經歷觀察反映、抽象假設、行動試驗、形成具體經驗四個階段，即4MAT模式的四個象限，整個學習過程組成一個循環圓圈。

4MAT模式以關注學習者為出發點，結合左右腦的不同特點，將教學分解為八個環節（如圖2所示），可較好地為學習者提供有意義的學習內容，學生有足夠的練習機會，且可“靈活調整”學習內容，并在這一過程中發掘所學在生活中的應用價值。高中信息技術課程內容大致可分為“動手做、如何做、為何做及做了何”四個方面，與4MAT模式四個象限的特點較切合。現以高中信息技術必修模塊中“信息的加工與表達――用智能工具處理信息”為主題，進行4MAT模式教學環節設計。

1.本課時教學目標。人工智能研究處于信息技術發展的前沿，它的研究、應用和發展在一定程度上決定著計算機技術的發展方向。高中人工智能課程目標的基本點定位在了解和體驗上，讓學生了解信息技術發展的前沿，體驗若干典型人工智能技術的應用，感受人工智能對學習和生活的影響，激發對信息技術未來的追求。

2.本課時教學任務。《信息加工與表達》課程標準對應要求：通過部分智能信息處理工具軟件的使用，體驗其基本工作過程，了解其實際應用價值。通過課堂討論、觀看媒體資料、網絡搜索、操作實踐、學習教材等手段，學生能夠：①了解人工智能技術的含義及智能工具的應用范圍；②列舉人工智能技術在社會、生活中的應用實例；③按功能對常見的智能應用進行分類；④在操作實踐活動中，了解智能工具的基本工作原理及其應用價值；⑤樹立辯證思想，客觀看待人工智能技術對社會的影響，培養正確的信息技術運用觀。

3.本課時教學內容：①人工智能、模式識別、自然語言理解、機器翻譯；②智能工具的應用范圍；③常見智能工具的操作（“小靈鼠”軟件、OCR軟件、在線翻譯軟件、機器人小I等）；④人工智能對人類生活、社會的影響及存在問題。

4.本課時教學安排見圖3。

①聯系，即讓學習者將學習內容與相關生活經驗建立聯系。設計活動來表明人工智能就在我們身邊以及它與信息技術學科前沿研究的聯系。活動內容：以小組為單位研討我們身邊的人工智能應用例子。通過討論，說明人工智能對人類生活、社會的影響。這個討論有助于讓學生將身邊的經驗與學習內容聯系起來。教師提供自主學習資源網站，引導并幫助學生聯系各人的經歷了解人工智能的應用范圍；通過讓學生觀看相關應用視頻，讓他們獲得直觀的感性認識。

②注意，即讓學生注意個人體驗以及與其他同學的經驗分享。分析經驗，小組討論并將經驗繪制成圖表。分小組分享經驗并用概念圖示描述人工智能的含義。

③想象，即在向學生傳授呈現概念時，讓學生先將自己的理解描述出來。整合經驗：在學習日記中描述人工智能對你及社會生活環境的影響。每個學生要在自己的日志中說明某一人工智能應用如何對個人生活和環境造成影響。

④告知，即由教師告知內行知識，學生接受內容并進行研究。學習內容：教師通過演示文稿介紹圖靈測試及人工智能小故事，幫助學生了解人工智能含義。教師帶領全班學生利用前面活動中獲得的信息，創建人工智能思維導圖，其中要包括人工智能含義、應用領域及它對人類社會產生的正面及負面影響。學生通過看視頻、聽講、課堂討論及小組研究等學習形式學習新知識。思維導圖會逐漸發展為一個動態的圖示。學生可隨時添加其他信息和實例。比如，隨著對人工智能技術的深入了解，其他內容也可以被添加到思維導圖中，在不斷形成的過程中，學生將學會如何有條理地收集信息。

⑤練習，即讓學生通過練習來學習，以達到對知識、技能的熟練掌握。實踐拼接活動：以“它”怎樣看、“它”如何懂兩組活動，制作設計新的思維導圖。歸納智能工具的工作原理和存在的不足。各小組通過實踐操作智能工具，分享有關知識和體驗，以思維導圖的形式描述模式識別及自然語言理解的工作原理并提出技術改進建議。教師在整個過程中對學生的表現給予反饋和建議。

⑥延伸，即是學生創新的開始，學生對所學的靈活調整，遷移運用。設計“人工智能會取代人類嗎”游戲中要用的問題。在課堂內外以學習小組的形式開展活動收集更多信息。每個小組根據他們了解的情況設計10個問題，在“人工智能會取代人類嗎”游戲中使用。比如，未來你心中的人工智能是什么樣、機器人具有真正的智能嗎、未來的智能工具將具備怎樣的功能，等等。

⑦提煉，即學生進行自我適應、調整、修改和評價其學習是否適當。學生復習課堂記錄、個人日志、實踐體驗、互聯網上學習到的內容等，小組完成研究報告，為最后階段做準備。

⑧展現，即讓學生表現自己。幫助學生將所學與更廣泛的知識聯系起來。設計一個總結主要觀點的演示文稿（用例子和視覺畫面對人工智能應用作出說明）。為學校設計一個普及人工智能知識的網站。撰寫一份“智能工具應用啟示”的研究的可行性報告，并設計完成一個未來智能工具或提出一個智能應用的想法。

基于Feden-Vogel教學模式的案例設計

普萊斯頓?D?費德恩，羅伯特?M?沃格爾結合信息加工論，在4MAT系統及教師實踐經驗的基礎上，提出了Feden-Vogel教學設計模式。該模式包含三個不同的工具：計劃組織圖、教學計劃模板、教案格式。其教學分五個步驟進行設計：步驟一，引起學生注意并激活先前知識；步驟二，教授陳述性知識，不僅包含課時內容，還應涉及一些核心概念等；步驟三，給學生提供足夠的時間和實踐機會，形成程序性知識；步驟四，讓學生運用所學知識解決不同問題，幫助他們以新的或不同的方式運用所學；步驟五，結束當前教學并啟發學生關注知識和連續性，過渡到下一教學主題。在Feden-Vogel模式中，是從步驟二開始教學設計（即在課程目標與學習標準中讓學生學習的陳述性知識），教學實施從步驟一開始。現仍以高中信息技術必修模塊中“信息加工與表達”為主題，進行Feden-Vogel模式教學設計，課時教學目標與上例同。

1.《用智能工具處理信息》Feden-Vogel計劃組織圖（見圖4）。

2.《用智能工具處理信息》Feden-Vogel教學五步驟設計。

步驟一，呈現先行組織圖，讓學生回顧先前的知識，提問前面幾類信息加工與表達的特征及應用價值。這個練習可以讓學生準備好學習下一個主題，即用智能工具處理信息。讓學生聯系和此問題相關的現實生活情境：如果你在寫一份研究報告時，需要一本資料書上的三頁內容，或者你想通過錄音將你說的話轉化成文字時，你將采用什么辦法來完成？向學生提出這個問題，讓他們設想解決的方案。通過這個問題可以將情境與新主題聯系在一起。為了幫助學生解決此問題，可展示觸屏手機手寫輸入信息的過程，讓學生上網搜索相關資料。同時為學生提供多種體驗工具軟件（“小靈鼠”軟件、OCR軟件，語音識別軟件等）。

步驟二，播放有關我們身邊人工智能應用的視頻，讓學生上網查找人工智能應用領域及實例。介紹圖靈測試，向學生提問，人工智能的含義是什么？學生建立人工智能概念圖，并添加智能應用領域及實例。

步驟三，將學生異質分組，提出小組體驗計劃。當學生制定好計劃后，就可以開始試著用智能處理工具（模式識別）進行操作實踐。等他們完成體驗后提問學生：識別的準確率高嗎？影響識別率高低的主客觀因素有哪些？接下來，引導學生思考分析模式識別工具處理信息的工作原理，引導他們針對體驗中存在的問題提出改進建議。在建立模式識別思維導圖過程中，通過提問學生生活中或未來還有哪些信息可以通過模式識別來處理，進一步加深學生對相關內容的了解。

步驟四，讓全班一起討論在進行模式識別智能工具體驗中的感受。教師使用提問策略來幫助他們進入下一人工智能應用領域：自然語言理解。比如，可以問學生是否能通過工具將一段中文詩詞翻譯成其他語言，或者和機器人聊天時應該怎樣設計智能處理工具。學生討論，形成小組設計報告，并通過上網查找出相關工具軟件名稱。學生選擇教師提供的工具軟件進行體驗操作，總結出其工作原理及存在的問題。

人工智能教學教案范文第2篇

關鍵詞：計算機輔助教學；智能計算機輔助教學；CAI系統

隨著科學技術的發展，計算機在教學過程中占有了一席之地。計算機輔助教學（Computer Assisted Instruction――CAI）就是利用計算機輔助教師進行教學活動，通過學生與計算機間的交互從而達到教學目的。計算機輔助教學大致有兩種方式：一種是將教師在課堂上用語言和板書的形式難以表述清晰的重點、難點以課件的方式呈現給學生，這種課件一般是以課堂演示的方式使用；另一種是以電子教案的形式出現。電子教案中不僅包括學習內容及重點、難點的演示，還包括一些習題及習題的分析與解答等內容。

因為受到支撐學科及計算機水平的限制，CAI軟件的實現水平遠遠落后于CAI理論的發展。目前占主導地位的仍是基于行為主義學習理論的CAI軟件系統。眾所周知，這種軟件通常都是基于框面，采用小步驟的分支式程序設計，學生在使用這種軟件時則是被動地接受知識。現在，我國CAI軟件的總體制作水平不高，軟件的智能性和通用性不強，使得CAI軟件的局限性比較大，有的僅僅是課堂教學的改版，教學內容、教學方法一成不變，無法根據學生的具體情況向他們提供合適的學習資料，進行恰當的個性化教學，從而達到實現學生全面發展的目標。而且軟件如果需要增加新的結構相似的教學內容時，開發人員還需重新編程，這樣既給開發者增加了許多重復性勞動，又給學習者造成了諸多不便。

目前使用的CAI軟件存在著以下一些缺點：（1）網絡支持不足：現在的大多數CAI軟件是以光盤形式存在，在單機環境下運行。雖然大多具有網絡支持，但是大多的網絡支持都是針對這一版本的軟件進行的系統修補，而很少針對教學內容進行更新維護，這樣的軟件生命周期不會很長。（2）教師的參與度不足：現在的大多數CAI軟件在制作時就沒有考慮到教師的參與，這些軟件的學習和使用都是學生自主進行。通過這些軟件，教師沒有辦法了解學生的學習情況，學生在碰到問題時也沒有辦法向教師求助，師生之間不能進行交流。這樣的軟件無法實現個別化教學。（3）監督機制不完善：現在的CAI軟件之所以僅僅被視作一種教學輔助工具，而不是一種完全獨立的教學手段，在很大程度上就是因為缺少必要的監督機制，得不到教育主管部門和社會大眾的認可。

綜上所述，現有的計算機輔助教學系統存在諸多問題，這些問題使計算機輔助教學系統不能適應新的要求。因此，智能計算機輔助教學系統將成為教育技術的一個新的發展方向。

智能計算機輔助教學（Intelligent Computer Assisted Instruction――ICAI）是一種新的教育技術，它以認知科學和思維科學為理論基礎，綜合了人工智能技術、教育學、心理學等各門學科的知識，對學生進行有效的教育。

ICAI系統主要由三個部分組成：知識庫、學生模型和教師模型。知識庫包含學科知識和教學知識兩部分；學生模型提供了學生的程度：學生知道什么和不知道什么，代表了學生的智能活動；教師模型提供了教學方法，負責指導系統怎樣進行教學活動，代表了教師的智能活動。此外，ICAI系統通常還包含一個具有自然語言處理的智能人機接口。

由此可見，ICAI系統將教學內容與教學方法分開，根據學生模型提供的信息，通過系統的智能搜索與推理，動態生成適合于特定學生的教學內容與策略；通過智能診斷機制判定學生的學習水平，分析學生產生錯誤的原因，從而向學生提出針對錯誤的修改意見，下一步的學習策略；通過對所有學生的錯誤進行統計，智能診斷機制將及時向教師提供教學策略的更改建議；通過對學生模型、教學過程、教學結果的智能分析，向教學主管部門提供對教師教學工作的評價意見。可以說，一個理想、完美的ICAI系統就是一個自主、優秀的“教師”。

要開發一個好的智能計算機輔助教學系統，需要考慮以下幾個方面：

1.模擬人類將記憶與思維合一

由于計算機技術不斷地發展，計算機數據交換方式也在不停地發展，從而提升了處理器與存儲器之間的配合，這使智能計算機輔助教學系統進行模擬人類記憶與思維活動變得可能，從而可以同時應付多種不同的情況，進行多方位的綜合性思考。

2.模擬人類較好地解決不確定性問題

現實世界中的事物大多是模糊的、不確定的，人類可以又快又好地處理這樣的事物，但目前的計算機輔助教學系統無法做到這一點，為了能夠對不確定性進行正確處理，需要從軟件上彌補這一缺陷。

3.模擬人類較好地解決自主學習問題

人類具有感知能力，能通過各種感覺器官感知外部世界，從而得到所需要的有關信息，但目前的計算機輔助教學系統卻不具備這種能力，它需要人們把已經表示出來的各種信息通過一些輸入設備輸入才能進行處理。雖然目前人們已經通過各種軟件和硬件的方法能夠與計算機輔助教學系統直接交互，但是這已經限制了計算機輔助教學系統的應用。

4.與網絡技術相結合，實現深層次教學

隨著多媒體技術和網絡技術的飛速發展，智能計算機輔助教學系統不僅要在智能上有所發展，還要在多維的網絡空間中發展進步。基于網絡環境的智能計算機輔助教學系統要利用網絡的優勢，完成在線學習、實時討論、隨堂練習、網上測試等多種教學任務，實現遠程教學。

5.人工智能技術的使用

人工智能技術在智能計算機輔助教學系統中的應用，主要體現在對普通的計算機輔助教學系統中引入了知識推理機制，如，每次課程結束時，系統會根據學生的隨堂測試情況確定學生的新的認知水平，作為下次學習的起始依據，并且向學生提出新的學習建議。

6.提高虛擬學習環境的人機交互性

虛擬學習環境是由多媒體技術、仿真技術、計算機技術、網絡技術相結合而產生的一種交互式人工世界。它的最根本的目的就是要實現基于自然技能的人機交互。在智能計算機輔助教學系統中，使用這種虛擬學習環境，能夠在一般人所不能親身體驗的情景中，達到演示、操作完美統一的教學目的。

人工智能教學教案范文第3篇

[關鍵字]網絡；教育；對策探討

通過對互聯網、局域網、外域網的整合，以及電子技術的日新月異，網絡化學習可以無處不在，網絡化學習將取代傳統學習方式，從而創造更高的學習效率。網絡學習一方面節省了家庭對教育的投資，另一方面也使學生學得更加主動更加自由。正是網絡化的學習創造了嶄新的教育模式，并且學習者和施教者都變得越來越精于在網絡環境中運作。在未來社會，要懂得教育、管理好教育，就需要充分了解網絡化學習這一知識授受途徑可能導致的變化，網上教師對學習者的影響途徑與影響程度將大大有別于傳統學校教育的教師。

1　網絡與教育

1.1　網絡與教育的關系。網絡作為一種全新的媒體，以大容量、及時性、互動性等優點決定了網絡將對教育產生不可估量的影響。因為：①網絡這種革命性的新媒體是信息共享的媒介，教育是致力于知識傳播與創新的領域，需要信息共享；②利用計算機網絡的人需要具有一定的技術能力和文化水平，而教育人員通常具有較高的技術素質和駕馭計算機網絡的能力。

1.2　網絡對教育的作用。由于社會的進步，現今社會對人才的要求已從記憶知識向如何去發現和處理知識，以及如何合作、協作的方向轉變。傳統的教學模式對此已經達到了能力的極限。而要取得滿意的教學效果，只有從教學過程上進行改革，即利用網絡的豐富的資源作為對傳統教育的補充：實現多媒體網絡教學，實現教師電子備課，將各種教育信息進行編輯，從而設計出具有個人風格的電子教案等對傳統的教學模式進行輔助，取得更好的教學效果。

2　網絡教育存在的問題

網絡給教育帶來的也并非全是正面的影響。由于目前網絡技術本身的不成熟以及教育體制的現狀，網絡教育自然會有許多的問題尚待解決。

2.1　網絡媒體自身的特點決定了它同時會對教育帶來許多負面的影響。網絡信息無限豐富，但是同時帶來信息過載，信息快餐的營養不可能是全面的；從表面上看，超鏈接給人們挖掘信息的深度提供了方便，但事實上學習者在單擊鏈接之前并不是理性的，在很短的時間內，怎么判斷哪個鏈接有效，本身是很困難的，感覺就成了引導人們鼠標動作的主要力量，在鼠標點擊的一個又一個的鏈接中，邏輯與理性變得越來越無關緊要；另外，網絡難以確認傳播者的真實身份，虛擬和匿名的傳播者不可能扮演傳統教育中的把關人角色；而且網絡信息是流動的，無限豐富的，也難以對信息進行把關；雖然網絡上每位用戶都有選擇信息的權利，但由于強大的信息源網站比普通個人用戶有巨大的優勢，所以用戶的選擇權實際上只是一種操作權。

2.2　網絡技術的不成熟也導致了許多問題的產生。網絡技術的不完善，使得目前上網的費用很高，并非所有人都有財力上網學習，網絡教學所需經費太高；網站支持的并發用戶數(網站并發用戶數是指在同一時刻所有用戶對網站發出的訪問請求的數量)有限，我國網絡在這方面的基礎設施建設還不完善，在信道的傳輸效率、帶寬等方面均有很大的差距，網速較低；網絡本身經常很不穩定，會出現這樣那樣的問題；另外，網絡的安全性也是值得注意的問題。

2.3　網絡教育對人員的要求大大提高。網絡教育的最大難題不是錢，不是技術，而是教育觀念的改變。在網絡中不會有任何強制，完全靠學生自主學，要求學生有高度的自主自覺性，總體上看，要求學生應具有以下9項最基本的素質：自我管理能力(包括計劃與監控)；自我評估能力；自我調整心態的能力；獨立學習能力；主動獲取信息的能力；篩選信息的能力；處理好工作、學習、家庭等關系的能力；與人交往的能力；尋求幫助的能力。學習，歸根結蒂是學習者自己的事情，特別是技能學習，需要學習者自己反復練習，不畏錯誤，才能掌握真正的本領，光聽(老師講課)、光看(教材)不等于會做。而這對于較低年級的學生來說，是不能保證的；雖然學習者面對冰冷的機器，可以通過BBS，E-MAIL，視頻會議等手段與教師和學生之間進行交互，但是這并不能保證學習的效果，而且在這種交互中，教師的工作量大大增加，對教師的要求也比傳統教育要高得多；而且網絡教育對管理人員的要求更高。

3　解決網絡教育存在的問題

3.1　網絡教育技術與網絡仿真技術的結合。網絡仿真技術是一種通過建立網絡設備和網絡鏈路的統計模型，并模擬網絡流量的傳輸，從而獲取網絡設計或優化所需要的網絡性能數據的仿真技術。網絡教育技術與網絡仿真技術的結合可以使人產生一種強烈的幻覺，仿佛置身其中并全心投入到當前的虛擬世界中，并對其真實性不產生絲毫懷疑，這就是我們通常所說的“虛擬現實(VR)”。

3.2　網絡教育與人工智能技術的結合。把多媒體技術引入到輔助教學系統可以大大改善輔助教學環境，更容易激發學生的學習積極性和主動性，從而顯著提高教學效果。但多媒體技術在推理機制和學生學習模型的支持方面存在著不足，所以它不能完全確定學生的知識水平和認知特點。而智能輔助教學系統恰恰具有“教學決策”模塊，“學生學習”模塊和“自然語言接口”，因而具有能與人類優秀教師相媲美的功能：一是它可以了解每個學生的學習能力、認知特點和當前水平；根據學生的不同特點選擇最恰當的教學內容與方法，并可對學生進行有針對性個別指導。二是允許學生用自然語言與計算機導師進行人機對話。

人工智能教學教案范文第4篇

zSpace：學生們上課再也不枯燥了

zSpace是一家致力于利用增強現實(AR)和虛擬現實(VR)技術增強學習效果的公司，其產品可以讓老師學生與3D教學場景進行交互，為其提供更加直觀的教學體驗。zSpace的技術已經在美國和全球幾十個國家的學校學院有所應用，包括中國。

從zSpace覆蓋的學習領域來看，目前Zspace的產品主要為醫學教育、STEAM教育以及其他的理科類課程，教學材料涵蓋了物理、工程學、生物學、化學、地理學等學科。學生帶上眼睛，通過zSpace提供的6自由度觸筆，就能完成立體的人體解剖、地質解構等操作。值得注意的是，針對醫學教育和STEAM教育，Zspace配套開發了一系列普通教育應用軟件，包括制作模型的3D工作室，進行電學、力學實驗的物理實驗室，歐幾里得圖形數學體驗軟件，以及藝術設計、人體解剖等一系類教學場景。

從AR教育系統構成來看，zSpace的解決方案包括硬件系統和軟件系統兩部分。硬件部分包括顯示器、觸筆、眼鏡、鼠標鍵盤；軟件部分則主要為小學到高中提供校本課、人選課、活動課的課程資源，教師可以在zSpace的網站上下載相應教學課件及教案。另外，教師們也可上傳自己的授課資源。從設備安裝，到技術培訓和課程培訓，zSpace為B端學校提供了鏈條完整的AR教育服務。

技術上看，zSpace的特點在于跟蹤和展現，zSpace的眼鏡能夠不斷根據使用者的角度展示圖像，讓虛擬物體看起來真實，同時還能夠用觸筆移動物體，展現的功能則通過AR完成。通過從使用者和網絡攝像頭兩個角度采集的圖像，zSpace開發的名為zView的增強現實技術能夠使學生在學習的過程中，與同伴分享zSpace上所看到的一切。

zSpace產品定位于私有學校、比較前衛的學校及部分公辦學校。目前已經進入中國市場，并且根據中國教育大綱對教學材料進行了本土化處理，已經有一部分適應中國教育大綱的應用推出。zSpace的硬件與軟件會捆綁在一起進行銷售。

科大訊飛：One-FLY AR交互實驗臺

說起科大訊飛，大家首先想到的是其語言技術、人工智能、訊飛輸入法等。實際上，目前科大訊飛的大部分收入都來自于教育解決方案的銷售。因此，科大訊飛進入AR教育是非常順理成章的事情。

科大訊飛的AR教育產品是有其子公司訊飛幻境研發運營的。訊飛幻境依托科大訊飛強大的人工智能技術基因優勢，獨立發展的6年中，積累了近百萬教育用戶。目前，訊飛幻境的虛擬仿真類產品已在全國擁有一百余家落地院校，為院校師生提供支持三維仿真課程的教具。在沉浸感更高的虛擬現實類產品方面，訊飛幻境與多家學校達成了合作，搭建了3D+全息+VR的可視化教學體系。其AR教育解決方案包括硬件、軟件和課程內容三方面，名稱為：One-FLY AR交互實驗臺。

One-FLY AR交互實驗臺是訊飛幻境自主研發的一款高科技增強現實產品。將實訓內容以3D圖形化展現，讓教具、實訓環境、實驗課題3D模塊化，以堆積木的形式進行相關課題的實訓，通過多個二維碼控制器控制整個3D實訓內容實現交互，提升產品體驗感受。為師生呈現生動形象的教學內容，快樂實驗，高效學習。

這套AR教育系統的硬件包含：One-FLY AR實驗臺(1臺)，識別卡牌包(1套)，AR實驗臺遙控器(1個)，無線鼠標鍵盤(1套)，售后服務包(1套)；軟件有：E上課，光學識別系統，預裝課程包(1套)，課程內容有：針對小學、初中、高中的生物、化學、物理，比如伏安法則電阻、高錳酸鉀制氧氣、串并聯電路中電壓的規律等。

這套AR實驗臺解決了三個教學痛點：1、某些實驗存在安全風險；2、教師實驗演示太復雜，后排學生看不清；3、實驗課成本高、組織難。

幻實科技：融入AR技術的STEAM教育體驗館

幻實科技是一家為企業和消費者提供增強現實AR解決方案的高科技公司，主要致力于AR技術的研究和應用。自2013年公司成立以來，已服務多個企業用戶，其中還包括阿里巴巴、寶潔、OPPO等知名公司。幻實科技的增強現實AR產品和項目涉及玩具、教育、影視娛樂、廣告傳媒、婚紗攝影、服裝、金融、旅游、展覽等多個行業。

幻實科技近期推出了STEAM教育體驗館，其特色在于主打AR技術，用生動有趣的AR來進行STEAM教育。和其他AR教育解決方案一樣，也分為硬件、軟件和內容三個層面，不過靈活性更高。

硬件方面，幻實科技并沒有要求用自己的專用設備，而是可以自行定制，比如：AR電視、一體機、AR眼鏡、投影儀等都可以。這樣用戶可以根據自己的情況進行選擇，大大降低成本，擴大覆蓋面。在軟件方面，幻實科技自主開發了大眼探世界、魔法百科等應用，在iOS和Andriod系統都可以適配。內容方面，有英語、地理、繪畫等課程。

幻實科技的STEAM教育體驗館不僅面向學校等教育機構，還可以入駐商場、超市、兒童樂園等線下幼教相關場所。在商業模式上，STEAM教育體驗館和前兩者有顯著區別。zSpace和科大訊飛都是通過銷售捆綁在一起的軟硬件來盈利，而幻實科技的軟件是免費的，硬件是由客戶自己去其他渠道購買的，主要靠AR地球儀、AR涂本這些內容銷售來盈利。

Lifeliqe：酷炫的HoloLens學習體驗

Lifeliqe是由其創始人Ondrej Homola于2015年11月在美國舊金山創辦，公司只有一個十幾人的團隊。該公司致力于體驗教學，為6-12年級的學生提供3D應用程序，即通過使用虛擬現實、增強現實設備來提供交互式的內容，開展混合現實教育應用，增加現實教學的趣味性。

目前Lifeliqe正和微軟合作，將其AR頭盔HoloLens帶入學校，已經在西雅圖的Renton Prep和加利福尼亞的Castro Valley Unified College這兩所學校建立了試點。在HoloLens上，學生和老師們能夠訪問1000多個3D增強現實的模型和課程計劃，并能夠創建和分享他們自己的內容。一所學校的專家Richard Schnec認為：當使用Lifeliqe進行學習時，因為他們可以將知識視覺化，從而更有助于學生的記憶。

Lifeliqe用的是自己開發的AR教育應用，它的交互式3D模型能給學生提供一種新型的視覺學習方式，比如探索人體、器官、血管。

人工智能教學教案范文第5篇

【 關鍵詞 】 ；課程教學；網絡交流平臺

Teaching Platform Design and Implementation

Yu Lai-hang Zhang Zhong-jun

(School of Computer Science and Technology,Zhoukou Normal University HenanZhoukou 466001)

【 Abstract 】 teaching platform to solve problem the students'' autonomous learning and communicate of teachers and students by the space-time impact. The main design and implementation of curriculum resources management, operations management, online communication, customer information management, news management, such as video on demand function.

【 Keywords 】 ;course teaching;network communication platform

1 引言

作為傳統課堂教學之外的輔助環節，網絡教學已作為一種全新的教學手段受到人們的關注，通過對課程特點及教學過程的研究，開發了課程教學交流平臺。該系統實現了網上瀏覽教學內容、觀看教學視頻、查看并下載課程資料（包括課件、視頻、源碼、教案）、提交作業、參與課堂討論等功能；教師可通過此平臺，公告、管理課程資源、管理課程簡介、管理作業、管理用戶、管理新聞、在線交流等功能；管理員對教師、學生用戶和課程信息進行管理。

2 研究背景

隨著我國教育教學改革的不斷發展深入，教育理論觀念不斷發生變化，從以教師講授為重點逐漸開始向以學生學習為重點轉化。在教育教學改革中，如何提高學生的學習積極性，培養學生的自主學習能力、實踐能力、創新能力；教師在教學中如何利用新的教學手段組織學生進行學習及日常管理與交流，提高教學水平以適應現代教學的需要，已經成為現階段教育改革的突出問題。網絡教學正是在這樣一種背景下產生的一種新型教學模式，它以開放的教學交流方式，提供了在線學習與交流的手段，充分應用了現代教學手，已經成為學生獲取知識的主要方式。然而面對網絡無限擴展與內容的繁雜性，在線學習也遇到了無所適從的問題，如何引導學生合理的使用網絡是現在教學中遇到的難題之一。因此開發適應課程特點的教學網站，提供教師和學生互動交流，以便學生結合課程教學的內容進行學習尤為重要。

3 系統設計

3.1 功能設計

該教學交流平臺采用的是B/S（瀏覽器/ 服務器）結構進行設計，通過IE等瀏覽器進行訪問，在校園局域網內進行訪問，也可以通過外部網絡進行訪問。

根據教學的特點及教學中教師和學生經常交流的內容為基礎進行分析與設計，系統設計分三個子系統：教師管理子系統、學生學習子系統和管理員管理子系統。主要由六部分組成：課程資源管理、作業管理、在線交流、用戶信息管理、新聞管理、視頻點播。系統的整體結構如圖1所示。

課程資源管理主要體現在課程學習與課程資源管理，是實施網絡教學的主要場所。教師通過課程資源管理模塊上傳指定課程的各種教學資源；學生通過對應的課程學習模塊，訪問這些教學資源，從而實現網上在線學習功能。

作業管理包括學生作業管理與老師作業管理，是對學生所學知識理解和鞏固過程的檢查。學生可以實現作業的查看和提交，結果的反饋，查看教師評語等；教師通過教師作業管理模塊完成作業的布置、修改，查看并管理學生作業、批改學生作業并給出成績。統計學生提交作業情況，給出未提交學生名單及次數等。

在線交流模塊中，學生可以將學習中遇到的問題進行交流，其提問和回答是異步的；學生登錄后可以發表帖子，查看帖子、回復帖子；教師可以對帖子跟蹤管理，把握學生的學習情況及發展動向，有效提供課程資源及課后輔導工作。通過該模塊更好的引導學生進行自主學習和經驗交流，提高學生學習興趣及發揮主觀能動性。

用戶信息管理、新聞管理模塊實現對基本信息的管理，視頻點播可以提供多樣的教學資源供不同需求的學生進行使用。管理員可以添加課程，在首頁選擇默認課程后可以瀏覽相應課程的資源，一定程度上實現網站的通用性。

3.2 數據庫設計

根據系統功能設計得需要，數據庫設計要包括課程資源表、作業表、帖子表、回復帖子表、用戶信息表、新聞表等，下面給出課程資源表和作業表結構設計。

課程資源表（教師編號、課程編號、資源名稱、所屬章節、資源類型、后綴名、上傳時間、url地址），教師作業表（作業編號、教師編號、作業名稱、作業要求、日期），學生作業表（作業編號、學生學號、上傳日期、作業地址）.

4 系統實現

4.1 母版頁及用戶自定義控件設計

前臺與后臺的頁面均采用了繼承母版頁的方式，使得網頁的布局風格統一，包括教師子系統母版頁，學生學習母版頁，管理員管理母版頁，普通用戶母版頁。為了在不同頁面間復用一些功能和顯示信息，系統設計了多個用戶自定義控件，顯示數據及實現特定操作功能，供母版頁設計和內容頁面設計時引用。

4.2 首頁設計

首頁中包括網站導航、用戶登錄、新聞公告等功能模塊，并且設計了一個選項卡式切換內容顯示，其中有推薦帖子、最新帖子、教師導航、學生導航、作業情況信息顯示模塊。具體設計，其他子系統也包括相應的一些功能，在各自的母版頁中設計實現。

4.2 課程資源管理

教師可以通過課程資源管理模塊上傳課程資源并進行管理。學生可以查看并下載相應的資源。上傳文件使用FileUpload控件，顯示和操作數據界面使用GridView控件實現。

4.3 作業管理

教師可以布置作業、修改作業、布置管理，查看學生作業、管理學生作業、批改學生作業。其中布置管理可以指定班級完成相應作業，取消指定完成班級。學生可以查看作業、完成作業、上傳作業、管理自己的作業。通過設計數據訪問層通用類方法、業務邏輯層方法、表示層進行調用實現對數據庫的管理，實現增刪改查，把數據信息通過GridView控件顯示在頁面中。

4.4 在線交流

在線交流包括帖子、查看帖子、回復帖子、管理帖子四個功能，通過不同的方式顯示出來。

5 總結

本課程教學交流平臺具有資源共享性和獨立性，課程資源需要登錄后才能下載；布局及風格統一，應用母版頁和用戶自定義控件；用戶分權限登錄實現不同的操作功能等特點。符合教學要求,生動直觀,加強了師生的交互性,彌補了教學課時不足的缺陷,提高了學生的自學能力,達到了自主學習和輔助教學的目的。

參考文獻

[1] 蔣銀珍. 基于ASP．NET的輔助教學系統的設計與實現[J]. 計算機教育, 2009,(17):100-102.

[2] 吳博.基于ASPNET的教學管理系統的設計與實現[D]. 天津:天津大學,碩士論文,2006,11.

基金項目：

周口師范學院青年科研基金資助項目(zknuqn201039A)

作者簡介：