智能科學發展現狀及其在學校教學場景中的應用構想

石佳輝

摘 要：得益于信息化時代的飛速發展，人工智能的帷幕業已拉開，人類正式步入人工智能時代。智能科學與技術不但成為當前研究熱點，更在逐步向其他專業及跨學科領域滲透。本文簡單介紹了當前智能科學與技術及其發展現狀，對現有的智能科學與技術的應用做了初步的探討，同時結合作者個人經歷及理解，對智能科學技術在高中教育場景的應用及其對智能時代教育發展的促進作用做出初步構想。

關鍵詞：智能科學與技術；發展；應用；高中教學場景

一、緒論

科學技術的發展幫助人類經歷了農耕社會、工業社會、信息社會，逐漸步入到當前可初步以“智能”定義的新階段。“智能科學”正以一種全新的方式改變著我們的生活。從AlphaGo取得人機大戰的壓倒性勝利，到無人駕駛技術的火爆，以及智能音箱的入戶、語音識別人臉識別在眾多公共場景的應用。無疑，人們已開始轉向基于數據、信息和科學技術的智能工具，智能科學與技術的發展與廣泛應用必將成為智能時代發展的基礎與風向標。

二、智能科學與技術的概念

智能科學與技術是進入21世紀后得益于計算機技術成熟與飛速發展應運而生的全新研究領域。其綜合了信息論、計算機科學、自動化技術以及腦科學、生物智能等在內的多學科領域，借助日益發達的計算機、信息處理等技術，從而實現模擬人類思維和認知的活動，并最終在計算能力、感性認知等方面改進并代替人的能力。

智能科學與技術，一方面在于研究和發現機器智能的本質和規律；另一方面，則強調通過技術升級實現對智能科學理論的應用。不難看到，智能科學與技術與信息技術、納米技術、生物基因工程等尖端科技聯系密切，并呈現引領趨勢。新一輪科技革命和產業變革，都是在智能科學的基礎下啟動的。國家科委主任宋健就曾明確指出：“人智能則國智，科技強則國強。”總之，智能科學與技術就是讓機器實現智能化，代替更多只有人類才能完成的復雜工作，從而極大提高社會生產效率。[1]

三、智能科學與技術發展現狀及應用

（一）智能科學與技術發展

智能科學與技術的發展最早可追溯至上世紀三四十年代，圖靈等計算機科學家提出的關于計算本質的思想及人工智能。此后，智能科學發展陸續經歷了1956年達特茅斯會議（第一次人工智能研討會）；1969年第一次人工能聯合會議；至二十世紀末期的AI 知識的實踐應用等逐漸發展壯大的歷史進程，最終進入當前的飛速發展時期。時下，智能科學與技術已經發展成為了一門多學科門類的交叉滲透的新型研究領域廣泛涉及哲學、理學、計算機科學、生物學、醫學、自然科學等多學科門類下的眾多專業。

（二）智能科學與技術在目前社會中的應用

隨著智能科學與技術不斷成熟與發展，其應用已廣泛在我們身邊開花結果：無人駕駛汽車已經完成上路試驗；CBD（計算機輔助診斷）、指紋和虹膜識別技術等已經在各類智能產品尤其是智能手機上得到廣泛的使用；一些大數據智能算法與決策系統在日常網絡瀏覽智能推薦中已經屢見不鮮。基于人臉識別和大數據分析等的智慧城市安全網絡的建設方面我國也已經走在前列。同時在醫療領域、醫院系統中，智能科學也有了極大的發展。這些智能的應用不僅便利了我們的生活，還大大提高了安全保障和醫療手段。

當前，智能科學與技術的發展中已經逐漸衍生出基于大數據的系統控制與決策、智能檢測技術與儀器、智慧農業、機器人與智能系統、電力電子與運動控制、智能交通、無人系統與自主控制、智能電網與智能制造、智慧教育、工業控制系統信息安全、智慧醫療與健康工程、人工智能與機器學習、系統生物信息技術、計算感知與模式識別、智慧城市與物聯網、流程工業智能化等諸多具體可實施的研究發展領域。[3]

四、智能科學與技術在學校教學場景中的應用構想

當前，很多學校教學過程中已經引入了一些智能化設備，計算機、信息設備在很多日常教學中已不少見。如觸屏智能黑板、校園一卡通、智能簽到系統等都在高中教學場景中有著較為廣泛的應用。但是我認為智能科學與技術在高中教學場景中的應用仍只是停留在技術層面，還未達到對智能教育以及學生智能科學理解學習的促進作用，遠不能滿足使我國2030年成為全球智能創新中心和機器人最大的制造市場[4]的迫切需要。

智能教育的開展離不開手段與技術的智能化，但現在很多學校中應用的智能化設備，其重點還是在對教育過程起到支撐作用的工具進行智能化、提升其適配性，本質上是對教育環境的優化。這樣的應用場景只是停留在智能技術的硬件層面，而未曾真正應用智能科學的理念來解決問題。在現有的技術支持下，可以通過軟硬件相結合的方式，深度定制，將智能科學與技術廣泛應用于基于學習交互數據的分析、個性化學習方案、基于大數據智能教育平臺、立體化綜合教學場所等組合而成的智能校園。真正實現通過智能科學的理論基礎完整學科交互，培養信息意識、掌握信息技能、形成信息能力和運用信息方法，營造更真實的學習氛圍。

五、總結

智能技術的使用將會導致越來越多的工作被技術替代，如何駕馭機器智能使其服務于人類將成為未來學習的重點。結合我國《新一代人工智能發展規劃》中的有關表述，可見：基于智能技術的設備及教育模式與教學方法將得到更廣泛應用；智能學習、交互式學習的新型教育技術以及基于大數據和人工智能技術的多端共享教育體系將獲得巨大的發展。因而最終建立基于智能科學的以學習者為中心的教育環境，為其提供精準教育將不再是夢想。

參考文獻：

[1]李德毅，馬楠.智能時代新工科—人工智能推動教育改革的實踐[J].高等工程教育研究，2017（03）.

[2]張儲祺.計算機人工智能技術的應用與發展[J].電子世界，2017（02）.

[3]2018年中國自動化大會[J].模式識別與人工智能，2018（07）.

[4]杜慶東.智能科學的現狀與發展趨勢[J].沈陽師范大學學報，2011（01）.