基于人工智能的傳感器技術(shù)教學探索

孫梅

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，科學技術(shù)水平的提升，信息技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于我們生活的方方面面。其中傳感器是重要的組成元件，它實現(xiàn)了信息的處理、傳授和采集等等。同時，傳感器技術(shù)也是自動控制專業(yè)、電子信息技術(shù)一門實驗性、綜合性的課程。本文人工智能在傳感器技術(shù)教學應(yīng)用和人工智能與教學系統(tǒng)的概述進行了具體的分析。

關(guān)鍵詞：人工智能;傳感器技術(shù);智能化學習模式

傳感器技術(shù)是智能化、信息化領(lǐng)域技術(shù)的主要來源。目前我國高校在汽車電氣專業(yè)、計算機專業(yè)、電子電氣專業(yè)、自動化專業(yè)等等方面均開設(shè)了與傳感器技術(shù)相關(guān)的課程。隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展及廣泛應(yīng)用，其作用越來越突出，其中智能教學系統(tǒng)占據(jù)著主導地位，有效的改變了以往的教學模式。

1.人工智能與教學系統(tǒng)

上個世紀50年代人工智能被提出，至今人工智能已經(jīng)有了飛速的發(fā)展，取得了十分顯著的成效。人工智能是計算機學科的重要組成部分，他被認為是世界三大尖端技術(shù)之一[1]。人工智能可以向機器人一樣學習和思考，它成功模擬了人的思維過程和認定某些意識。目前人工智能研究涉及的領(lǐng)域十分廣泛，其中包括智能信息的處理、智能接口技術(shù)、專家系統(tǒng)、圖像識別、數(shù)據(jù)的深入挖掘、語言的準確識別等等，隨著信息技術(shù)的日漸成熟和完善，人工智能應(yīng)用的領(lǐng)域在逐漸擴大。

隨著深度學習、大數(shù)據(jù)、云計算等各種軟件和硬件技術(shù)水平的逐漸提升，性能的逐漸增強，人工智能技術(shù)迎來了全新了發(fā)展機遇，被廣泛應(yīng)用到教育、醫(yī)療類、家居等各個領(lǐng)域，具有十分廣闊的市場發(fā)展前景。在教育方面，高校在不斷探索和優(yōu)化全新的教學模式，努力為學生提供更有效的學習方法。教學系統(tǒng)與人工智能結(jié)合的有效應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：首先是機器學習。在智能教學系統(tǒng)中必須使用機器學習技術(shù)，有效的利用機器學習技術(shù)可以通過學生回答的問題了解學生對課程的實際掌握程度[2]。機器學習中的很多技術(shù)都可以應(yīng)用到教學中，例如數(shù)據(jù)挖掘、歸納邏輯編程、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、統(tǒng)計學習等等，這在一定程度上增加了教學的針對性，充分體現(xiàn)出了因材施教的理念。其次是專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)充分利用了人類專家的知識與經(jīng)驗，通過有效應(yīng)用人工智能技術(shù)進行相關(guān)的模擬決策、推理和判斷等等，它是一種新進的計算機程序系統(tǒng)。最后是規(guī)劃。在教學活動中設(shè)置教學目標是必不可少的，教學目標又分為多個子目標。規(guī)劃就是在學生學習的不同時間的不同學習狀態(tài)，進一步優(yōu)化和調(diào)整教學目標的過程，進而實現(xiàn)教學任務(wù)，從中可以看出規(guī)劃是一個動態(tài)的過程。

2.人工智能在傳感器技術(shù)教學中的應(yīng)用

在傳感器技術(shù)課程教學中應(yīng)用人工智能，在策略上主要是了解學生在實際學習中遇到的問題和對教學內(nèi)容的實際掌握情況，建立完善的學生學習文檔。然后再根據(jù)學生實際的學習情況進行合理的教學安排，有效的優(yōu)化和調(diào)整教學任務(wù)。

2.1 系統(tǒng)設(shè)計

與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教學相比，傳感器智能教學系統(tǒng)運行機制的復雜性更高，其主要表現(xiàn)在以下幾個方面：首先，針對不通過學生的學習情況和學習特點設(shè)立不同的教學情境，建立完整的知識庫，針對每個學生的實際學習情況做出與之相符的教學決策[3]。其次，教師要以培養(yǎng)方案、教學目標等預設(shè)的教學策略為基礎(chǔ)，充分考慮學習情境中的數(shù)據(jù)資源，制定合理的學習步驟，為學生的學習提供豐富的網(wǎng)絡(luò)資源、有效的案例和科學的學習建議等等，完整的記錄學生的學習情況。最后，學生作為智能教學系統(tǒng)的主要交互對象，可以通過使用各種智能系統(tǒng)輸入相關(guān)的信息，進過智能系統(tǒng)的分析和決策后會給學生提供一些提示、建議和評判等內(nèi)容，信息交互的順利完成使智能教學系統(tǒng)過程的完成更具完整性。

2.2 教學設(shè)計

2.2.1交互式學習

在課堂教學中，教師需要一個人面對多個學生以教學目標為核心進行教學，根據(jù)大部分學生的意見對教學進行調(diào)整和優(yōu)化。不同的學生學習能力和接受能力不同。智能交互平臺的應(yīng)用將知識內(nèi)容制作成不同的短視頻，學生可以根據(jù)自身的學習情況來選擇不同的短視頻。在遇到學習難點時，學生可以在討論區(qū)與教師和同學進行激烈的討論和互動，也可以給教師留言尋求答案[4]。例如某學校數(shù)學教師在教學中積極應(yīng)用了智能交互平臺，他將班級中學生實際的學習情況分為三個等級，制定了三種類型的數(shù)學短視頻，通知開放了討論區(qū)，鼓勵學生在討論區(qū)積極的交流。經(jīng)過一段時間以后，班級學生的數(shù)學學習成績明顯提升，實現(xiàn)了共同進步。

2.2.2動態(tài)規(guī)劃

在動態(tài)規(guī)劃過程中會將實際教學獲活動分為多個小的教學目標，教師可以在了解學生在課堂和平臺實際的學習情況對教學過程進行優(yōu)化和調(diào)整，進而實現(xiàn)預期的教學目標。智能交互平臺針對不同的知識點制定了不同的測試和習題，當學生答完題或者測試完成后，系統(tǒng)會給出學生一些學習建議和測試評分。同時系統(tǒng)將會以學生的測試結(jié)構(gòu)為依據(jù)做出相應(yīng)的、科學的決策[5]。教師則通過系統(tǒng)做出的決策全面的掌握和了解學生實際學習過程中會產(chǎn)生的共性問題，進而有效提升學生的學習質(zhì)量和效率。

2.2.3智能決策

學生在智能平臺上學習的過程將會被完整的記錄到系統(tǒng)中，并且交給決策模塊進行全面、仔細的分析。在綜合復習工作完成以后，將會給出合理的意見和建議。學生根據(jù)自身的實際學習情況，以系統(tǒng)的建議為依據(jù)進行系統(tǒng)的綜合復習，有效調(diào)整和優(yōu)化學習過程，提升學習效果。

結(jié)語

人工智能在傳感器技術(shù)教學中的應(yīng)用是為了幫助學生解決在學習過程中遇到的問題，并且給予學生一定的啟發(fā)。同時，為學生提供一個良好的學習氛圍和學習環(huán)境，提高學生的學習能力，提高學生學習效果。

參考文獻

[1]郝君君.高職院校電子類專業(yè)傳感器技術(shù)課程教學改革的思考[J].西部皮革，2019，41（12）：149.

[2]黃偉，苗利明.移動互聯(lián)網(wǎng)下應(yīng)用型本科物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)《傳感器技術(shù)》的教學模式改革[J].現(xiàn)代計算機，2019（16）：54-56+59.

[3]戴增輝.互聯(lián)網(wǎng)時代高職《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》課程教學改革探索[J].教育教學論壇，2019（04）：140-142.

[4]李曉迎.面向未來課堂的具身教與學活動設(shè)計研究——以《傳感器技術(shù)及應(yīng)用》課程教學實踐為例[J].江蘇教育研究，2018（33）：39-43.

[5]車玲，王滟.基于人工智能的傳感器技術(shù)教學探索[J].紡織科技進展，2017（12）：54-55.