智能科学发展现状及其在学校教学场景中的应用构想

　　摘要：得益于信息化时代的飞速发展，人工智能的帷幕业已拉开，人类正式步入人工智能时代。智能科学与技术不但成为当前研究热点，更在逐步向其他专业及跨学科领域渗透。本文简单介绍了当前智能科学与技术及其发展现状，对现有的智能科学与技术的应用做了初步的探讨，同时结合作者个人经历及理解，对智能科学技术在高中教育场景的应用及其对智能时代教育发展的促进作用做出初步构想。

　　关键词：智能科学与技术；发展；应用；高中教学场景

　　一、绪论

　　科学技术的发展帮助人类经历了农耕社会、工业社会、信息社会，逐渐步入到当前可初步以“智能”定义的新阶段。“智能科学”正以一种全新的方式改变着我们的生活。从AlphaGo取得人机大战的压倒性胜利，到无人驾驶技术的火爆，以及智能音箱的入户、语音识别人脸识别在众多公共场景的应用。无疑，人们已开始转向基于数据、信息和科学技术的智能工具，智能科学与技术的发展与广泛应用必将成为智能时代发展的基础与风向标。

　　二、智能科学与技术的概念

　　智能科学与技术是进入21世纪后得益于计算机技术成熟与飞速发展应运而生的全新研究领域。其综合了信息论、计算机科学、自动化技术以及脑科学、生物智能等在内的多学科领域，借助日益发达的计算机、信息处理等技术，从而实现模拟人类思维和认知的活动，并最终在计算能力、感性认知等方面改进并代替人的能力。

　　智能科学与技术，一方面在于研究和发现机器智能的本质和规律；另一方面，则强调通过技术升级实现对智能科学理论的应用。不难看到，智能科学与技术与信息技术、纳米技术、生物基因工程等尖端科技联系密切，并呈现引领趋势。新一轮科技革命和产业变革，都是在智能科学的基础下启动的。国家科委主任宋健就曾明确指出：“人智能则国智，科技强则国强。”总之，智能科学与技术就是让机器实现智能化，代替更多只有人类才能完成的复杂工作，从而极大提高社会生产效率。[1]

　　三、智能科学与技术发展现状及应用

　　（一）智能科学与技术发展

　　智能科学与技术的发展最早可追溯至上世纪三四十年代，图灵等计算机科学家提出的关于计算本质的思想及人工智能。此后，智能科学发展陆续经历了1956年达特茅斯会议（第一次人工智能研讨会）；1969年第一次人工能联合会议；至二十世纪末期的AI知识的实践应用等逐渐发展壮大的历史进程，最终进入当前的飞速发展时期。时下，智能科学与技术已经发展成为了一门多学科门类的交叉渗透的新型研究领域广泛涉及哲学、理学、计算机科学、生物学、医学、自然科学等多学科门类下的众多专业。

　　（二）智能科学与技术在目前社会中的应用

　　随着智能科学与技术不断成熟与发展，其应用已广泛在我们身边开花结果：无人驾驶汽车已经完成上路试验；CBD（计算机辅助诊断）、指纹和虹膜识别技术等已经在各类智能产品尤其是智能手机上得到广泛的使用；一些大数据智能算法与决策系统在日常网络浏览智能推荐中已经屡见不鲜。基于人脸识别和大数据分析等的智慧城市安全网络的建设方面我国也已经走在前列。同时在医疗领域、医院系统中，智能科学也有了极大的发展。这些智能的应用不仅便利了我们的生活，还大大提高了安全保障和医疗手段。

　　当前，智能科学与技术的发展中已经逐渐衍生出基于大数据的系统控制与决策、智能检测技术与仪器、智慧农业、机器人与智能系统、电力电子与运动控制、智能交通、无人系统与自主控制、智能电网与智能制造、智慧教育、工业控制系统信息安全、智慧医疗与健康工程、人工智能与机器学习、系统生物信息技术、计算感知与模式识别、智慧城市与物联网、流程工业智能化等诸多具体可实施的研究发展领域。[3]

　　四、智能科学与技术在学校教学场景中的应用构想

　　当前，很多学校教学过程中已经引入了一些智能化设备，计算机、信息设备在很多日常教学中已不少见。如触屏智能黑板、校园一卡通、智能签到系统等都在高中教学场景中有着较为广泛的应用。但是我认为智能科学与技术在高中教学场景中的应用仍只是停留在技术层面，还未达到对智能教育以及学生智能科学理解学习的促进作用，远不能满足使我国2030年成为全球智能创新中心和机器人最大的制造市场[4]的迫切需要。

　　智能教育的开展离不开手段与技术的智能化，但现在很多学校中应用的智能化设备，其重点还是在对教育过程起到支撑作用的工具进行智能化、提升其适配性，本质上是对教育环境的优化。这样的应用场景只是停留在智能技术的硬件层面，而未曾真正应用智能科学的理念来解决问题。在现有的技术支持下，可以通过软硬件相结合的方式，深度定制，将智能科学与技术广泛应用于基于学习交互数据的分析、个性化学习方案、基于大数据智能教育平台、立体化综合教学场所等组合而成的智能校园。真正实现通过智能科学的理论基础完整学科交互，培养信息意识、掌握信息技能、形成信息能力和运用信息方法，营造更真实的学习氛围。

　　五、总结

　　智能技术的使用将会导致越来越多的工作被技术替代，如何驾驭机器智能使其服务于人类将成为未来学习的重点。结合我国《新一代人工智能发展规划》中的有关表述，可见：基于智能技术的设备及教育模式与教学方法将得到更广泛应用；智能学习、交互式学习的新型教育技术以及基于大数据和人工智能技术的多端共享教育体系将获得巨大的发展。因而最终建立基于智能科学的以学习者为中心的教育环境，为其提供精准教育将不再是梦想。