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人工智能在教育方面的應(yīng)用范文第1篇

關(guān)鍵詞 人工智能 網(wǎng)絡(luò) 專家系統(tǒng)

中圖分類號：TP27 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0引言

20 世紀(jì)以來，計(jì)算機(jī)的發(fā)展日新月異，不斷更新?lián)Q代，以最早期的機(jī)械運(yùn)行方式為基礎(chǔ)，經(jīng)歷了電子管時代、晶體管時代直到集成電路，時至今日已涉及到人們生活、工作和學(xué)習(xí)的各個方面，伴隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)并逐步普及應(yīng)用，人們又開始力圖根據(jù)認(rèn)識水平和技術(shù)條件，試圖用機(jī)器來代替人的部分腦力勞動，以提高征服自然的能力。

1人工智能的概念

人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI，也稱機(jī)器智能?！叭斯ぶ悄堋币辉~最初是在1956年的Dartmouth學(xué)會上提出的。它是計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)等多種學(xué)科互相滲透而發(fā)展起來的一門綜合性學(xué)科。主要探討如何運(yùn)用計(jì)算機(jī)模仿人腦所從事的推理、證明、識別、理解、設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)、思考、規(guī)劃以及問題求解等思維活動，并以此解決如咨詢、診斷、預(yù)測、規(guī)劃等需要人類專家才能處理的復(fù)雜問題。通俗的說，人工智能可以分為兩部分來理解，即“人工”和“智能”，顧名思義就是人造的智能。人工智能是研究如何制造智能機(jī)器或智能系統(tǒng)來模擬人類智能活動的能力，以延伸人們智能的科學(xué)。

2人工智能和教育的關(guān)系

（1）人工智能和教育的關(guān)系。人工智能以及人工智能科學(xué)從1956年誕生起，其研究和應(yīng)用領(lǐng)域就與教育緊密相關(guān)。人工智能就是研究讓計(jì)算機(jī)接受教育、提高智能的科學(xué)技術(shù)。AI的研究成果又反過來應(yīng)用到我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面，并可以改進(jìn)我們的生活。比如應(yīng)用到教育過程中，促進(jìn)教育的工作效率（減少教師的數(shù)量和工作時間、甚至直接提高受教育者的智能）。還可以產(chǎn)生新的教學(xué)模式，如網(wǎng)上學(xué)習(xí)共同體、合作學(xué)習(xí)等。（2）人工智能在教育中的應(yīng)用。人工智能原理和技術(shù)從誕生起就應(yīng)用于教育，其產(chǎn)品通常稱作智能指導(dǎo)系統(tǒng)ITS或者智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)ICAI。

ICAI系統(tǒng)可以采用多種形式。從根本上講，它是在保證學(xué)生和程序靈活性的方式下，應(yīng)用人工智能原理和技術(shù)，組織安排教學(xué)系統(tǒng)的各種成分。它并不是根據(jù)預(yù)先輸入的問題、預(yù)先想到的解答、預(yù)先指定的分支等進(jìn)行工作，而是根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)時積累的知識而工作。它的一般工作準(zhǔn)則和標(biāo)準(zhǔn)，是依賴本身的知識結(jié)構(gòu)和近期活動事件，如學(xué)生回答的歷史記錄。許多ICAI系統(tǒng)都具有這樣的重要特點(diǎn)，即能夠?qū)崿F(xiàn)與學(xué)生的自然語言對話。

3人工智能與網(wǎng)絡(luò)教育的融合

隨著人工智能的理論與技術(shù)發(fā)展，其在教育中的應(yīng)用日漸擴(kuò)大，例如Internet上的web站點(diǎn)，其網(wǎng)頁的組織形式，就包含智能的原理。目前人工智能在教育領(lǐng)域特別是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的應(yīng)用主要有以下幾個方面：

（1）ICAI。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）是由程序教學(xué)發(fā)展而來。但是以程序教學(xué)為理論基礎(chǔ)開發(fā)的CAI課件，在推理機(jī)制和學(xué)生模型方面存在不足，因而不能根據(jù)不同學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，缺乏靈活的應(yīng)變能力。

借鑒人工智能中的專家系統(tǒng)知識，由于專家系統(tǒng)中包含知識庫和推理機(jī)兩個基本模塊，在一般專家系統(tǒng)中再加入一個“學(xué)生模型”模塊，就構(gòu)成智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（ICAI）系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。其中推理機(jī)的作用相當(dāng)于現(xiàn)實(shí)教學(xué)中的教師，它可以根據(jù)知識庫中的內(nèi)容和學(xué)生模型推斷出每個學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知特點(diǎn)和當(dāng)前知識水平，根據(jù)學(xué)生的不同特點(diǎn)選擇最適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法，并可對學(xué)生進(jìn)行有針對性的個別指導(dǎo)，提高教學(xué)效果。

（2）智能。在我們傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，最經(jīng)典的教學(xué)模式是以教師為主，教師講、學(xué)生聽，它是一種單向溝通模式。這種教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)是有利于教師主導(dǎo)作用的發(fā)揮，便于教師組織、監(jiān)控整個教學(xué)活動進(jìn)程，便于師生之間的情感交流，因而有利于系統(tǒng)的科學(xué)知識的傳授，并能充分考慮情感因素在學(xué)習(xí)過程中的重要作用。

上世紀(jì)90年代以來，隨著多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論日益流行。這種理論強(qiáng)調(diào)在教師主導(dǎo)下以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)，即一種“主導(dǎo)――主體”教學(xué)結(jié)構(gòu)。在這種教學(xué)并重的結(jié)構(gòu)中，教師是教學(xué)過程的組織者、是良好情操的培養(yǎng)者；學(xué)生是信息加工與情感體驗(yàn)的主體，是知識意義的主動建構(gòu)者；教學(xué)媒體既是輔助教師教的演示工具，又是促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的工具。

在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)中，為實(shí)現(xiàn)上述教學(xué)模式，把人工智能中的智能體（Agent）技術(shù)應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)中，并逐漸成為在教學(xué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)智能化的一種主流技術(shù)。

人工智能在教育方面的應(yīng)用范文第2篇

關(guān)鍵詞：人工智能；教育；新模式；改革；構(gòu)想

教育是著眼于未來的事業(yè)，教育的首要任務(wù)就是為未來社會培養(yǎng)相適應(yīng)的合格人才。隨著人工智能的誕生和發(fā)展，我國已經(jīng)開始將人工智能應(yīng)用于教育領(lǐng)域，并顯示出人工智能對于彌補(bǔ)當(dāng)前教育存在的種種缺陷和不足，推動教學(xué)現(xiàn)代化和教育發(fā)展改革進(jìn)程起著越來越重要的作用。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展中，工程科學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)不斷融合，相互進(jìn)步。近幾年，隨著人工智能技術(shù)，機(jī)器人技術(shù)，虛擬與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，3D打印技術(shù)與醫(yī)學(xué)不斷的融合發(fā)展，衍生出一系列的醫(yī)學(xué)診療技術(shù)，儀器，大大推進(jìn)了醫(yī)學(xué)發(fā)展。從2013年到2017年，國務(wù)院、發(fā)改委、FAD連續(xù)發(fā)文，多次提及醫(yī)療走智能化、云化的趨勢，為推動智能醫(yī)療領(lǐng)域保駕護(hù)航。智能與醫(yī)學(xué)的結(jié)合已經(jīng)是大勢所趨，因此，為培養(yǎng)大量智能醫(yī)學(xué)人才極有必要對智能醫(yī)學(xué)教育新模式進(jìn)行深入研究。

一、目前醫(yī)學(xué)教育以及醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)狀況

智能醫(yī)學(xué)工程是一門將人工智能、傳感技術(shù)等高科技手段綜合運(yùn)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的新興交叉學(xué)科，研究內(nèi)容包括智能藥物研發(fā)、醫(yī)療機(jī)器人、智能診療、智能影像識別、智能健康數(shù)據(jù)管理等。

智能醫(yī)學(xué)工程的畢業(yè)生掌握了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)理論，對智慧醫(yī)院、區(qū)域醫(yī)療中心、家庭自助健康監(jiān)護(hù)三級網(wǎng)絡(luò)中的醫(yī)學(xué)現(xiàn)象、醫(yī)學(xué)問題和醫(yī)療模式有較深入的理解，能熟練地將電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)，應(yīng)用于醫(yī)療信息大數(shù)據(jù)的智能采集、智能分析、智能診療、臨床實(shí)踐等各個環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)正是融合型創(chuàng)新人才的最好培養(yǎng)方式。智能醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)需要各學(xué)科間的相互交融更為緊密，學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力才能得到更好的培養(yǎng)。與此同時，由于絕大部分醫(yī)工結(jié)合的專業(yè)大部分歸屬與工科學(xué)院下，缺乏必要的臨床經(jīng)驗(yàn)，因而學(xué)生不能很好的把握新技術(shù)的應(yīng)用。

而國內(nèi)相關(guān)人才缺口還非常大，目前，國內(nèi)僅僅有生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)信息工程等工科專業(yè)培養(yǎng)醫(yī)工結(jié)合人才。但是囿于培養(yǎng)時間與培養(yǎng)模式，他們往往只能針對具體某一方向，并且目前的培養(yǎng)體系還多著重于工學(xué)技術(shù)的研究，缺乏臨床實(shí)踐。

二、智能+醫(yī)學(xué)教育的必要性探究

2.1技術(shù)進(jìn)步對醫(yī)療人員的診療幫助

以癌癥的治療為例，由于針對癌癥藥物的研究何藥物數(shù)量非常巨大，對于普通醫(yī)生在短時間內(nèi)難以進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷針對癌癥的研究和藥物數(shù)量非常巨大，具體來說，目前已有800多種藥物和疫苗用于治療癌癥。但是，這對于醫(yī)生來說卻有負(fù)面的影響，因?yàn)橛刑喾N選擇可供選擇，使得為病人選擇合適的抗癌藥物變的更加困難。同樣，精確醫(yī)學(xué)的進(jìn)步也是非常困難的，因?yàn)榛蛞?guī)模的知識和推理成為決定癌癥和其他復(fù)雜疾病的最終瓶頸。今天，許多受過專業(yè)訓(xùn)練的醫(yī)學(xué)研究員需要數(shù)小時的時間來檢查一個病人的基因組數(shù)據(jù)并作出治療決定。

上述問題在擁有工學(xué)、醫(yī)學(xué)雙背景的醫(yī)生手中已經(jīng)不是問題，通過目前日漸成熟的AI技術(shù)，對于大量的醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索，通過可靠的編程手段，通過人工智能技術(shù)，建立完備的醫(yī)療數(shù)據(jù)庫，幫助醫(yī)生進(jìn)行診療。據(jù)調(diào)查，美國微軟公司已經(jīng)研制出幫助醫(yī)生治療癌癥的人工智能機(jī)器，其原理是對于所有關(guān)于癌癥的論文進(jìn)行檢索，并提出對于病人治療最有效的參考方案，它可以通過機(jī)器學(xué)習(xí)來幫助醫(yī)生找到最有效，最個性化的癌癥治療方案，同時提供可視化的研究數(shù)據(jù)。

2.2智能醫(yī)學(xué)對于新時代醫(yī)生培養(yǎng)的影響

人工智能通過計(jì)算機(jī)可為學(xué)生提供圖文并茂的豐富信息和數(shù)據(jù)，一方面加強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識，加強(qiáng)了對所學(xué)知識的理解和掌握，從而提高了教學(xué)質(zhì)量。同時，人工智能可幫助教師完成繁雜的、需適應(yīng)各種教學(xué)的教學(xué)課程、課件等設(shè)計(jì)，使教師將更多的精力專注于學(xué)與教的行為和過程，從而提高教學(xué)效率。正如前面所述例子，智能網(wǎng)絡(luò)模塊化學(xué)習(xí)平臺可使教學(xué)擺脫以往對于示教病例的依賴，拓展了學(xué)生們的學(xué)習(xí)空間和時間，可極大地提高醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量。

教育與人工智能相結(jié)合將會創(chuàng)新教育方式和理念。北京師范大學(xué)何克抗教授在《當(dāng)代教育技術(shù)的研究內(nèi)容與發(fā)展趨勢》中提到當(dāng)代教育技術(shù)的五大發(fā)展趨勢之一就是“愈來愈重視人工智能在教育中應(yīng)用的研究”。結(jié)合上述人工結(jié)合上述人工智能在醫(yī)學(xué)教育中的創(chuàng)新作用，下面就人工智能結(jié)合醫(yī)學(xué)學(xué)教育新模式提出一些構(gòu)想。

三、交叉醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)

3.1建立智能醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)體系的必要性

目前智能醫(yī)學(xué)的研發(fā)和臨床還存在隔閡，臨床醫(yī)生并沒有很好地理解人工智能，無法從實(shí)踐出發(fā)提出人工智能能夠解決的方向，而人工智能的產(chǎn)業(yè)界熱情高漲，卻未必能踩準(zhǔn)點(diǎn)，所以產(chǎn)業(yè)界需要和臨床深度溝通融合，才能真正解決看病難、看病貴的問題，緩解醫(yī)療資源緊張。目前，國內(nèi)僅僅有生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)信息工程等工科專業(yè)培養(yǎng)醫(yī)工結(jié)合人才。

3.2醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)體系初步構(gòu)想

據(jù)悉，目前已經(jīng)有天津大學(xué)、南開大學(xué)等幾所院校開設(shè)了智能方向的醫(yī)學(xué)本科教育，旨在彌補(bǔ)上述缺口，相關(guān)院校也在積極探索新型人才培養(yǎng)方案。應(yīng)當(dāng)為醫(yī)學(xué)生開設(shè)人工智能課程，應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)具備生命科學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息科學(xué)有關(guān)的基礎(chǔ)理論知識以及醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)研究能力。該專業(yè)的學(xué)生主要學(xué)習(xí)生命科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息科學(xué)的基本理論和基本知識，充分進(jìn)行計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用的訓(xùn)練，具有智能醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中的研究和開發(fā)的基本能力。

人工智能在教育方面的應(yīng)用范文第3篇

關(guān)鍵詞：人工智能，基礎(chǔ)教育，專業(yè)發(fā)展

一、前言

人工智能（Arti?cialIntelligence，簡稱AI)快速發(fā)展，在一定程度上促進(jìn)了人們的思維方式、人際互動模式以及學(xué)習(xí)和教學(xué)方式的改變，我國教育部門不斷重視AI技術(shù)在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域中的融合，以更好地促進(jìn)中小學(xué)生的個性化發(fā)展。AI視域下，教師的工作環(huán)境將會越來越智慧化，智能閱卷、智能授課和智能評估逐漸成為可能，教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)特征，有針對性地對學(xué)生開展個性化指導(dǎo)。同時，學(xué)生在課堂上也可以更熟練的使用平板電腦而不是手抄本進(jìn)行交流。目前，AI技術(shù)已經(jīng)成為教育系統(tǒng)性變革的內(nèi)生變量，不斷推動著教育模式的變革、教育理念的更新以及教育體系的重構(gòu)，基礎(chǔ)教育信息化進(jìn)入了創(chuàng)新發(fā)展的2.0時代[1]。雖然我國AI教育發(fā)展水平落后于國際先進(jìn)水平，尚未在在中小學(xué)教育中普及應(yīng)用，但是我國教育部門已經(jīng)制定和出臺了相關(guān)政策，以推動基礎(chǔ)教育和AI的不斷融合和發(fā)展，可以預(yù)見，AI技術(shù)必將為基礎(chǔ)教育發(fā)展賦予越來越強(qiáng)大的智慧支撐，推動基礎(chǔ)教育現(xiàn)代化。

二、AI教育時代中小學(xué)教師面臨的挑戰(zhàn)

面對以AI為核心的信息技術(shù)，如何更好的促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，從適應(yīng)到引領(lǐng)轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)自身的突破性發(fā)展，是教育工作者必須深思的問題。AI技術(shù)在一定程度上提高了教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量，但是在教師層面還是存在一些問題，使AI技術(shù)與基礎(chǔ)教育在融合過程中面臨一系列的挑戰(zhàn)。1.與AI教育相配套的教學(xué)方法創(chuàng)新性不足AI教育作為一個高度依賴技術(shù)的跨學(xué)科領(lǐng)域，AI應(yīng)用程序可以在一定程度上扮演教師的角色，觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，分析他們的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，并根據(jù)他們的需求為他們提供即時幫助。此外，了解AI技術(shù)的能力和特點(diǎn)，教師可以在課堂上采用合適的AI應(yīng)用程序來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績、動機(jī)或參與度。新技術(shù)影響了教育體制和教學(xué)手段，在這樣的背景下，教師在使用新技術(shù)時要關(guān)注教育主體、尊重教育主體，而不能秉持以往舊的認(rèn)識。但是在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中仍存在盲目學(xué)習(xí)的典型問題，教師未能針對學(xué)生的個性特征而進(jìn)行因材施教，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中存在“一刀切”的現(xiàn)象，而不是被個性化對待。2.AI師資力量薄弱AI教育屬于多學(xué)科交叉領(lǐng)域，教師一方面要具備心理學(xué)、教育學(xué)和信息技術(shù)等各學(xué)科相關(guān)知識，另一方面要將這些知識進(jìn)行整合和運(yùn)用。目前雖然學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿強(qiáng)烈，但是從當(dāng)前AI的師資來看，具有AI學(xué)識的師資力量十分薄弱，教師普遍缺乏完整而系統(tǒng)講授AI課程的能力和知識，部分教師簡單地將AI教育視作機(jī)器人教育﹑編程教育、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)等，個別中小學(xué)的AI教師是由其他學(xué)科教師來兼任，此外，AI教師編制不足、師資質(zhì)量不均衡也是突出的問題。教師師資隊(duì)伍建設(shè)是改善AI教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。3.教師培訓(xùn)缺乏針對性目前教師已了解到AI在教學(xué)方面發(fā)揮的積極作用，并認(rèn)可AI對教學(xué)的促進(jìn)作用，但大部分教師都是停留在簡單的意識層面，在教學(xué)實(shí)踐中并未真正去落實(shí)。雖然存在以上問題，但是大部分AI教育教師沒有接受專業(yè)培訓(xùn)，在講授AI知識時，缺乏深入性，只能浮于表面，有違學(xué)科初衷。4.實(shí)施路徑單一AI教育作為新興學(xué)科，是基于時代最新技術(shù)的教育，要求教師在專業(yè)發(fā)展過程中，一方面要注重掌握各學(xué)科知識，另一方面更要注重教師專業(yè)發(fā)展的實(shí)踐性和情境性，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的參與和體驗(yàn)。但是目前中小學(xué)AI教育實(shí)施路徑比較單一，在課程設(shè)計(jì)上，教師主要停留在傳統(tǒng)的信息技術(shù)與教學(xué)設(shè)計(jì)層面，學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)和實(shí)踐中難以系統(tǒng)而深入掌握AI的技術(shù)、方法和基本理念。在教授形式上，主要采用課堂教學(xué)的方式對AI知識進(jìn)行講解，而學(xué)生實(shí)踐和體驗(yàn)的機(jī)會相對較少。

三、AI視域下中小學(xué)教師發(fā)展路徑

中小學(xué)教師如何更好適應(yīng)AI時代，更好的構(gòu)建AI教育生態(tài)體系，以促進(jìn)AI與基礎(chǔ)教育的深度融合，主要有以下路徑：1.培養(yǎng)信息素養(yǎng)信息素養(yǎng)的本質(zhì)是全球信息化，人們需要具備的一種能力。面對AI技術(shù)的迅速發(fā)展，中小學(xué)教師應(yīng)注重信息素養(yǎng)的培養(yǎng)，信息素養(yǎng)主要包括兩方面內(nèi)容，即信息技術(shù)素養(yǎng)和信息意識素養(yǎng)。在信息技術(shù)素養(yǎng)方面，中小學(xué)教師應(yīng)呈現(xiàn)趣味性強(qiáng)的教學(xué)課件、流暢的運(yùn)用多媒體、及時反饋學(xué)生的問題等調(diào)動學(xué)生的積極性，以激發(fā)學(xué)生各科的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。此外，中小學(xué)教師要保持對新技術(shù)的敏感性。信息意識素養(yǎng)是信息素養(yǎng)中的觀念性成分，是教師對信息的態(tài)度、認(rèn)識層面的關(guān)鍵要素，是信息素養(yǎng)的重要組成部分。中小學(xué)教師在信息意識層面，要積極接受新興技術(shù)帶來的學(xué)習(xí)和教學(xué)方式的改變，決定性意義轉(zhuǎn)變的前提是更新觀念。2.提升職業(yè)道德素養(yǎng)恪守職業(yè)道德：傳道、授業(yè)、解惑是中小學(xué)教師的主要職責(zé)。隨著AI與教育的融合，智能平板等設(shè)備可以在一定程度上代替教師講授知識、解疑答難和閱卷評分，AI在得到科學(xué)利用的前提下，可以成為師生的強(qiáng)大助手，從而大幅提升教與學(xué)的效率。教師應(yīng)積極面對AI技術(shù)給教育帶來的便利，提高自身的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造力，同時注重培養(yǎng)學(xué)生思維的創(chuàng)新性，呵護(hù)學(xué)生的好奇心和求知欲，鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決問題。引導(dǎo)學(xué)生樹立正確價值觀、道德觀和法治觀：如今AI技術(shù)迅速進(jìn)入中小學(xué)生的課堂教學(xué)，深刻改變著學(xué)生的學(xué)習(xí)模式和師生互動模式，一方面教師要充分將AI技術(shù)有效整合到課堂，另一方面也要正視AI的使用邊界，AI技術(shù)快速發(fā)展有可能帶來倫理風(fēng)險。在中小學(xué)階段不乏這樣的例子，有些學(xué)生利用課堂上學(xué)到的編程知識去充當(dāng)黑客，或者產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)成癮行為，以上學(xué)生的偏差行為已經(jīng)觸及價值觀的層面，對自身的身心健康產(chǎn)生不利影響。因此，面對AI技術(shù)的迅猛發(fā)展，教師要有效的應(yīng)對信息技術(shù)帶來的倫理挑戰(zhàn)，深入研究思考并引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的價值觀、道德觀和法治觀，提升學(xué)生的誠信意識和社會信用水平。3.更新教育教學(xué)觀念改變傳統(tǒng)單一教學(xué)模式：隨著AI技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、智能化推送等教育產(chǎn)品層出不窮，如果不能科學(xué)利用這些技術(shù)產(chǎn)品營造適合學(xué)生成長的教學(xué)生態(tài)環(huán)境，技術(shù)將無法真正促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果和教師教學(xué)水平的提升。AI視域下，教師要接受并適應(yīng)智能技術(shù)給教育帶來的變化，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育觀念和教師角色，同時，教師在教學(xué)中應(yīng)考慮學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展的階段性特征，適時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)策略及學(xué)習(xí)中遇到的學(xué)習(xí)障礙，利用多樣的教學(xué)活動和教學(xué)過程將知識獲取和能力培養(yǎng)結(jié)合起來，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知和非認(rèn)知能力的發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生的全面和個性化發(fā)展。課堂教學(xué)中，教師應(yīng)改變“灌輸式”“注入式”等單一的教學(xué)模式，充分利用AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法多樣化，活躍課堂氛圍，提高課堂效率，樹立教學(xué)、體驗(yàn)和實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)觀，提升學(xué)生的動手能力，中小學(xué)AI教育在實(shí)施路徑方面應(yīng)該多元化，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知、實(shí)踐和體驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合。此外，教師要看到學(xué)生的不同進(jìn)度和情感需求，借助于AI技術(shù)，根據(jù)學(xué)生的發(fā)展節(jié)奏制定不同的學(xué)習(xí)計(jì)劃，做到因材施教，為每一位學(xué)生成長提供學(xué)伴式幫助。注重培養(yǎng)線上和線下相結(jié)合的自主學(xué)習(xí)能力：AI視域下信息技術(shù)與基礎(chǔ)教育的融合，網(wǎng)絡(luò)在線平臺為教師提供了豐富的學(xué)習(xí)資源，教師要更新自身舊的知識框架，進(jìn)而不斷提高自身的知識體系。針對目前存在的教師培訓(xùn)缺乏針對性的現(xiàn)狀，教師可以加強(qiáng)線上自主學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)教學(xué)中常用的AI技術(shù)和程序。首先，線上學(xué)習(xí)過程中，面對網(wǎng)絡(luò)和AI應(yīng)用提供的多種類別的學(xué)習(xí)內(nèi)容，教師要根據(jù)所教學(xué)科和所任學(xué)段的學(xué)生發(fā)展特點(diǎn)，選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容，以便信息技術(shù)可以更充分地服務(wù)于教學(xué)，從而提高教學(xué)水平。其次，教師在注重線上學(xué)習(xí)的同時，也要注重線下學(xué)習(xí)，教師在教學(xué)中可以組織課前、課后的學(xué)習(xí)討論小組，就教學(xué)中遇到的問題進(jìn)行面對面的溝通與交流。

四、結(jié)語

AI技術(shù)的迅速發(fā)展，給基礎(chǔ)教育帶來便利的同時也必然會帶來較大的沖擊與挑戰(zhàn)，AI視域下，中小學(xué)教師應(yīng)該以積極的心態(tài)去面對機(jī)遇和挑戰(zhàn)，搶抓機(jī)遇、迎難而上，努力培養(yǎng)自身信息素養(yǎng)，提升職業(yè)道德素養(yǎng)，更新教育教學(xué)觀念，在人與機(jī)器日益激烈的競爭中獲得主導(dǎo)地位，在基礎(chǔ)教育改革發(fā)展浪潮中實(shí)現(xiàn)跨越式自我發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

人工智能在教育方面的應(yīng)用范文第4篇

智能軟件是什么?

究竟是否有能像人類那樣思考的高智能軟件呢?答案是否定的，目前的技術(shù)還很難做到使計(jì)算機(jī)像人類一樣思考。那么是否所有軟件都是機(jī)械和死板的呢?答案同樣是否定的。智能軟件就是一種有別于我們平時經(jīng)常接觸到的傳統(tǒng)軟件。

何謂智能軟件?從字面上解釋，就是具有人類智能行為特征的軟件。這些智能包括：獲取和應(yīng)用知識的能力，歸納和推理的能力，學(xué)習(xí)和解決問題的能力等。

目前，智能軟件的發(fā)展主要來源于人工智能方面的研究，將人工智能中的知識表示、推理和搜索方法、機(jī)器學(xué)習(xí)和知識獲取、知識處理系統(tǒng)、自然語言理解等內(nèi)容應(yīng)用到軟件開發(fā)中去。主要技術(shù)有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊數(shù)學(xué)、灰色系統(tǒng)理論等。智能軟件的發(fā)展也可以劃分為3個階段。

第一階段(1956～1970年)是智能軟件雛形出現(xiàn)的階段。這時候人工智能技術(shù)研究的目的不在于實(shí)際應(yīng)用，而在于探索人的解題策略。這時期的智能軟件主要是弈棋、難度不大的定理證明、智力難題等簡單問題。

第二個階段(1970～1980年)是智能軟件的發(fā)展階段。人工智能從單純的理論探索轉(zhuǎn)向?qū)嶋H應(yīng)用。這時候的智能軟件主要有專家系統(tǒng)、自然語言理解系統(tǒng)、場景分析系統(tǒng)、自動程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)等等。

第三階段(1980年以后)是智能軟件發(fā)展的新階段。人工智能研究理論大部分得以轉(zhuǎn)化為商品，更進(jìn)一步促進(jìn)了智能軟件的發(fā)展。這時候的智能軟件主要用于精密檢測的機(jī)器視覺系統(tǒng)、裝配作業(yè)的初級智能機(jī)器人系統(tǒng)和微型計(jì)算機(jī)的自然語言接口、各種專家系統(tǒng)等等。

智能軟件的特點(diǎn)和類型

智能軟件一般具有三個特征。第一個特征是能夠處理知識。傳統(tǒng)軟件只能夠用來處理數(shù)據(jù)，而智能軟件還可以用來處理知識。具有表示、獲取、存取和處理知識的能力是智能軟件和傳統(tǒng)軟件的主要區(qū)別之一。第二個特征是能夠求解問題。智能軟件處理問題的求解模式有別于傳統(tǒng)軟件，一般采用人工智能的問題求解模式來得到結(jié)果。智能軟件處理的問題有以下3個方面：1，問題求解模式都是非確定的或者是根據(jù)輸入數(shù)據(jù)而變化的；2，問題的求解和所擁有的知識有關(guān)；3，所要求解的問題極其復(fù)雜，用傳統(tǒng)方法不能解決或者所耗資源極大。智能軟件通過應(yīng)用搜索、推理和規(guī)劃等方法來求解問題。

智能軟件的第三個特征是能夠感應(yīng)現(xiàn)場，這是智能軟件和傳統(tǒng)軟件的又一個重要區(qū)別。所謂的現(xiàn)場感應(yīng)，指的是軟件能夠自行分析問題的實(shí)際情況，將實(shí)際情況轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠處理的數(shù)據(jù)，分析之后再將解決方案轉(zhuǎn)化為實(shí)際操作。

智能軟件以功能來劃分大概可以劃分為6種類型。

1，智能操作系統(tǒng)，屬于處理知識的類型，是目前新型計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的一個研究方向。

2，人工智能程序設(shè)計(jì)語言系統(tǒng)。這種語言及其相應(yīng)的編譯程序(解釋程序)組成的一個人工智能程序設(shè)計(jì)語言系統(tǒng)，使得編程人員能夠有效地編寫和開發(fā)指南軟件。

3，智能軟件工程支撐環(huán)境，又稱為基于知識的軟件工程輔助系統(tǒng)。它根據(jù)軟件工程領(lǐng)域密切相關(guān)的大量的專門知識，為一些困難或者復(fù)雜的軟件開發(fā)維護(hù)活動提供具有一定參考價值的意見和建議。主要功能如下：支持軟件系統(tǒng)的整個生命周期；支持軟件產(chǎn)品生產(chǎn)的各項(xiàng)活動；作為軟件工程；作為公共的環(huán)境知識庫和信息庫設(shè)施；從不同項(xiàng)目中總結(jié)和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，并把它應(yīng)用于其后的各項(xiàng)軟件生產(chǎn)活動。

4，智能人機(jī)接口軟件，指的是作為用戶和計(jì)算機(jī)實(shí)體之間一種中介性質(zhì)的交互軟件，力圖使計(jì)算機(jī)能向用戶提供友善的服務(wù)。利用智能接口硬件的支持，智能人機(jī)接口軟件包括以下功能：通過語言直接和計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互，或者允許聲音、文字、圖像和圖形等多種介質(zhì)進(jìn)行人機(jī)交互；能夠適應(yīng)不同的用戶類型，滿足不同用戶的要求；能夠適應(yīng)不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)類型。

5，智能專家系統(tǒng)，指的是一類在特定專業(yè)領(lǐng)域，利用已有的專業(yè)知識幫助人類解決問題的計(jì)算機(jī)軟件。這種系統(tǒng)的基本特征是，除了能在數(shù)值計(jì)算、形象檢索等基于計(jì)算方面提供幫助外，也可以在要求推理的任務(wù)方面給予一定支持。

6，智能應(yīng)用軟件，指的是利用人工智能技術(shù)或知識工程技術(shù)針對某個應(yīng)用領(lǐng)域而開發(fā)的應(yīng)用軟件。伴隨著人工智能和知識工程的進(jìn)展，該類軟件不斷增多。已有許多智能應(yīng)用軟件付諸使用，甚至成為商品軟件。

智能軟件的應(yīng)用

智能軟件可以應(yīng)用于管理及教學(xué)。我國目前商業(yè)智能應(yīng)用軟件市場發(fā)展迅速，主要原因是近年來政府部門、金融、電信機(jī)構(gòu)和大型企業(yè)信息化建設(shè)不斷深入，各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸性增長。在教育方面，智能軟件主要用到以下幾個領(lǐng)域的知識：專家系統(tǒng)、機(jī)器人學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言理解、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、分布式人工智能。

智能軟件也可以應(yīng)用于工程領(lǐng)域。國外最早在醫(yī)療診斷中應(yīng)用的智能軟件是MYCIN專家系統(tǒng)。1991年美國哈佛醫(yī)學(xué)院開發(fā)的DEX2PLAIN軟件包含有2200種疾病和8000種癥狀。我國研制具有智能的專家系統(tǒng)始于上世紀(jì)70年代末，但是發(fā)展很快。早期的有北京中醫(yī)學(xué)院研制的“關(guān)幼波肝炎醫(yī)療專家系統(tǒng)”，它是模擬著名老中醫(yī)關(guān)幼波大夫?qū)Ω尾≡\治的程序。

人工智能在教育方面的應(yīng)用范文第5篇

1相關(guān)研究

人形機(jī)器人是具備人類的外形特征和行動能力的智能機(jī)器人，可以采用雙腿行走方式，通過手臂和身體的協(xié)調(diào)完成一些簡單的功能，以及通過簡單的語言和人類交流。與傳統(tǒng)的機(jī)器人相比，人形機(jī)器人具有顯著的優(yōu)勢。而且人形機(jī)器人以與人近似的形態(tài)出現(xiàn)，對人類來說就不會感到特別的陌生，也不會產(chǎn)生排斥心理，更容易被人類所接受，所以人形機(jī)器人將可能是未來日常應(yīng)用中最重要的智能機(jī)器人。人形機(jī)器人的研究起步于上世紀(jì)60年代后期，目標(biāo)是解決人形機(jī)器人的雙足行走問題。如日本早稻田大學(xué)加藤一郎教授在1969年研制出WAP-1平面自由度步行機(jī)。1973年,加藤等人在WL-5的基礎(chǔ)上配置機(jī)械手及人工視覺、聽覺裝置組成自主式機(jī)器人WAROT-1。進(jìn)入90年代，人形機(jī)器人在控制方法和人工智能等方面的研究成果不斷出現(xiàn)，從而推動了人形機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展。如今，人形機(jī)器人向這兩個不同的方面發(fā)展，一個是外形上與真實(shí)人類的細(xì)部特征相同的發(fā)展；另一個是功能上接近真實(shí)人類，具備和人類一樣的運(yùn)動能力和靈活性及對環(huán)境的判斷能力。在2005年的日本愛知博覽會上，就出現(xiàn)了多種與真人外觀一樣的機(jī)器人，在北京第智能機(jī)器人與系統(tǒng)國際會議上，我國同樣也出現(xiàn)了這類人形機(jī)器人?，F(xiàn)階段應(yīng)用于教育的人形機(jī)器人是由伺服電機(jī)、控制主板、鋰電池、金屬框架與控制主板相配套的軟件組成。例如ROBOT?X人形機(jī)器人，在機(jī)器的各活動關(guān)節(jié)的配置多達(dá)17個伺服舵機(jī)，具有17個自由度，特顯靈活，更能完成諸如手臂后擺90度的高難度動作。控制主板類似于人形機(jī)器人的大腦，通過自身智能編程軟件便能自動地完成整套動作。鋰電池就是人形機(jī)器人進(jìn)行活動的能量。金屬框架類似于人形機(jī)器人的骨骼，支撐著整個機(jī)器人。這些部件組合起來的人形機(jī)器人能在音樂的伴奏中完成起舞、行走、起臥、武術(shù)等表演，甚至還能完成翻跟斗等雜技以及各種奧運(yùn)競賽動作。

2人形機(jī)器人的優(yōu)勢及不足

人形機(jī)器人與其它類型機(jī)器人的對比（如下表1）：表1人形機(jī)器人與其他類型機(jī)器人的對比從表中可以看出人形機(jī)器人在程序的編寫、邏輯思維能力、外形、創(chuàng)意、動作設(shè)計(jì)方面都比其它類型機(jī)器人更具有優(yōu)勢。做好一個人形機(jī)器人需要很多的創(chuàng)意以及個性的需求，首先要設(shè)計(jì)好機(jī)器人整體框架的構(gòu)建；接下來是人形機(jī)器人的動作設(shè)計(jì)，它需要設(shè)計(jì)出能夠吸引注意力的動作，而且要能與音樂完美的結(jié)合；再下來就是機(jī)器人外觀的設(shè)計(jì)，也需要能夠吸引人的注意。這些方面都能夠很好地鍛煉學(xué)生的創(chuàng)意思維和個性的突出。另外，新課程改革更加注重的是學(xué)生的個性以及能力的發(fā)展，相比于其它類型的機(jī)器人，人形機(jī)器人在這兩方面能給學(xué)生提供更好的鍛煉機(jī)會。目前,許多新技術(shù)不再隸屬于單一學(xué)科,而是多門學(xué)科的高度綜合。人形機(jī)器人技術(shù)就是一門綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)、力學(xué)、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、控制、傳感技術(shù)、通信和人工智能等學(xué)科的最新成就的技術(shù)。而人形機(jī)器人在教育中的推廣能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有很好的趣味性和挑戰(zhàn)性,有以下作用：1）培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。編寫程序是機(jī)器人教學(xué)的一個重要的內(nèi)容，程序就相當(dāng)于機(jī)器人的思想。學(xué)生在了解機(jī)器人的結(jié)構(gòu)、工作原理和各部件功能的基礎(chǔ)上，根據(jù)任務(wù)來編寫程序。程序必須是有嚴(yán)密邏輯結(jié)構(gòu)的，可以使機(jī)器人按照程序進(jìn)行活動?？梢?，程序的編寫為培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力提供了一個極佳的途徑。2）培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。制作教育機(jī)器人是一個非常復(fù)雜的過程，涉及機(jī)器人的搭建、編程、運(yùn)行和調(diào)試的反復(fù)過程。學(xué)生要學(xué)會分析問題，分析是哪一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題。學(xué)生在分析原因的同時，也要考慮解決問題的辦法，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修改、調(diào)試和優(yōu)化，分析出錯的原因，提出解決問題的辦法。3）培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。機(jī)器人實(shí)踐過程是一個實(shí)際動手操作的過程。機(jī)器人的搭建過程是學(xué)生手腦結(jié)合的過程，需要運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、機(jī)械、材料等方面的知識，需要學(xué)生的動手實(shí)踐能力。4）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。創(chuàng)新能力是現(xiàn)在教育最常提及的一個重要內(nèi)容，也是教育開展的一個重要目標(biāo)。我校的參賽隊(duì)伍在參加的中國智能機(jī)器人大賽上常常取得良好的成績，與其他學(xué)校最大的區(qū)別的就是機(jī)器人的創(chuàng)新。我們的機(jī)器人除了自己不能生產(chǎn)的部件之外，從設(shè)計(jì)到制作再到編程都是我們自己解決，這就在眾多相同的機(jī)器人中占有優(yōu)勢地位。5）培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。機(jī)器人教學(xué)大多是以小組的形式展開，機(jī)器人的學(xué)習(xí)其實(shí)就是團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)的過程。它要求團(tuán)隊(duì)成員團(tuán)結(jié)合作，利用集體的力量來完成個人力量難以完成的問題,在實(shí)踐中培養(yǎng)自己的團(tuán)隊(duì)合作能力。在高等學(xué)校中開展人形機(jī)器人的教學(xué)，進(jìn)行多層次的機(jī)器人教育,既可以普及學(xué)生的機(jī)器人知識,加強(qiáng)機(jī)器人專業(yè)建設(shè),又可以提高機(jī)器人的應(yīng)用水平。在各級各類學(xué)校積極把機(jī)器人引入課堂,更多的中小學(xué)生得以學(xué)習(xí)機(jī)器人知識。機(jī)器人課堂教學(xué)成為中小學(xué)信息技術(shù)教育的重要組成部分。在科技創(chuàng)新活動方面,形成一個廣大中小學(xué)生、大學(xué)生直到專業(yè)科研人員以及機(jī)器人愛好者都積極參加各級各類機(jī)器人比賽的局面。機(jī)器人不再神秘,直接走入人們的生活學(xué)習(xí)中。在這種氛圍下,更多的人參與到機(jī)器人的研制與應(yīng)用中去,必將促進(jìn)機(jī)器人的大發(fā)展,從而促進(jìn)社會的發(fā)展。

3目前存在的問題

人形機(jī)器人的發(fā)展相對于其它類型的機(jī)器人而言起步較晚，在技術(shù)上還不成熟，受到的重視不夠，發(fā)展模式存在著一定的弊端。

3.1人形機(jī)器人的發(fā)展還處在初始階段，技術(shù)不成熟世界上廣泛使用的機(jī)器人主要是工業(yè)機(jī)器人，而且都是面向制造業(yè)的工業(yè)機(jī)器人，從而導(dǎo)致了人形機(jī)器人的發(fā)展相對較遲。而且各國在人形機(jī)器人的發(fā)展上各有不同，例如日本在人形機(jī)器人的行走方式上相對較為關(guān)注從而其發(fā)明出來的人形機(jī)器人的行走是相當(dāng)不錯的，而且由于日本在電子方面的發(fā)展較為先進(jìn)，生產(chǎn)出來的機(jī)器人在感應(yīng)上也相對的成熟。而美國一直注重智能機(jī)器人和軍用機(jī)器人的研究，研發(fā)出多種功能強(qiáng)大的智能機(jī)器人和軍用機(jī)器人，從而導(dǎo)致人形機(jī)器人發(fā)展的方向不同。而且各國發(fā)展的人形機(jī)器人在各方面上都存在著一定缺陷。

3.2沒有引起教育屆的廣泛重視，缺乏宣傳和引導(dǎo)隨著科技的不斷發(fā)展，機(jī)器人開始步入小、中、高校。在許多的大型機(jī)器人比賽上參加的比賽隊(duì)伍也越來越多。但是，由于受機(jī)器人的價格、平時的維護(hù)等多方面因素的影響，機(jī)器人教育并沒有得到大力的推廣，而且許多學(xué)校也只是以課外活動、各種興趣班、培訓(xùn)班的形式開展機(jī)器人教學(xué)。從當(dāng)前實(shí)物機(jī)器人課堂教學(xué)的開展情況來來看，較多的學(xué)校只是以課外活動、各種興趣班、培訓(xùn)班的形式開展機(jī)器人教學(xué)。通常的做法是：學(xué)校購買若干套機(jī)器人器材，由信息技術(shù)課程老師或綜合實(shí)踐課程教師進(jìn)行指導(dǎo)，組織學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人組裝、編程的實(shí)踐活動，然后參加一些相關(guān)的機(jī)器人競賽。但是，現(xiàn)在舉辦的比賽大部分都是以大學(xué)生為主流，中、小學(xué)生參加的相對較少。并且目前只有浙江、上海、江蘇等極少數(shù)的地區(qū)和學(xué)校將實(shí)物機(jī)器人納入了正規(guī)課堂教學(xué)。

3.3思維定勢，沿襲車型的發(fā)展思路，穿新鞋走老路人形機(jī)器人現(xiàn)在受許多家公司青睞，正在被研究開發(fā)新的機(jī)型來適應(yīng)市場。然而由于人形機(jī)器人沿襲了車型的發(fā)展思路還是出現(xiàn)了與其相同的問題：產(chǎn)品缺少規(guī)范，品牌十分繁雜，并且大多自成體系，互不兼容，開放度低，適應(yīng)于不同學(xué)段的性能價格比高的產(chǎn)品很少，特別是對學(xué)校而言，開展人形機(jī)器人課堂教學(xué)初期投入較高，持續(xù)費(fèi)高，難以長期發(fā)展。這些存在的問題需要各界關(guān)注，避免走上以前的老路，應(yīng)該開辟出一條能夠讓人形機(jī)器人這么一個有著巨大潛力的項(xiàng)目發(fā)展下去的道路。