基于prolog语言的高中人工智能课程教学探索

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1、一、绪论(1)人工智能课程的设立在1999年，英国将人工智能课程作为选修课列入中学信息技术与通讯(ICT)课程的信息系统(InfromationSystems)系列中。美国的中学信息技术课程中，部分学校将人工智能作为必修或选修课程加以开设，如佛吉尼亚州Chesterfield县公立中学将人工智能作为“信息系统技术"选修课程的一部分为优等生开设。澳大利亚的部分中学也开设了人工智能相关的课程，例如，昆士兰州的Marsden州立高中在开设的信息处理与技术(InformationProcessingandTechnology)课程中，人工智能是该课程的5个主题之一。

2、①在我国，2003年4月，教育部正式颁布了《普通高中技术课程标准(实验)》，首次在信息技术课程中设立了“人工智能初步”选修模块。@此举正式奠定了人工智能在高中教育中的重要地位。由此，国内部分高中学校开始人工智能课程教学的尝试，这之中取得一定效果的有浙江师范大学附属中学，华南师范大学附属中学等学校。(2)研究机构的关注美国人工智能协会(AAAI)成立于1979年，主要致力于让机器产生智慧思考和智能行为的研究。此外，提升公众对人工智能的理解，对人工智能实践人员的教学和培训，为人工智能领域的研究者和投资者提供指导等也都是AAAI的实践内容。人工智能教育知识库(AI

3、EducationRepository)网站收录了关于人工智能教材、教学大纲和教学设计范例等方面信息，还提供了与人工智能相关的教育论文，各主题的在线教程，适合课堂或实验室教学的工具软件和环境，以及方便用户相互交流人工智能教育心得与经验的虚拟空间。@国际人工智能教育组织从1998年开始就出版人工智能教育国际杂志(UAIED)，并于1993年开始每年举办一次有关人工智能教育的国际会议。此外，欧美、澳大利亚、日本、印度等国家与地区也建立与人工智能教育相关的研究所或实验室。。张家华．高中人工智能课程及其教学问题研究恻．金华：浙江师范大学，2006z5-7．。教育部．

4、普通高中技术课程标准(实验)【l川．北京：人民教育出版社，2003。(5)：24．。杨银辉．因特网上的人工智能教育资源明．中小学信息技术教育，2003，(10)；24-27．2一、绪论国内人工智能教育的兴起，除了2003年教育部颁布的《普通高中技术课程标准(实验)》中首次设立了人工智能选修模块以外，其他主要事件有：清华大学出版社在1997年和2000年分别出版了面向青少年的科普丛书《人工智能》和《人类智慧与人工智能》：2001年12月，中国人工智能学会正式成立了教育工作委员会，并于2002年10月在北京召开了“第一届全国人工智能教育学术研讨会”；2004年到

5、2006年间，5套高中人工智能初步教材的陆续发行；2007年9月，哈尔滨成为全国首个在全市范围内开展中小学人工智能与机器人教学的城市；以及2008年10月，首届人工智能教育国际学术会议在湖北武汉召开。ProIog语言的作用Prolog语言是适应于人工智能和知识工程领域的、具有符号处理和逻辑推理能力的计算机程序设计语言，能够用它来编写程序求解非数值计算、知识处理、推理、规划、决策等各种复杂的智能问题。目前，Prolog语言已广泛应用于关系数据库、抽象问题求解、数理逻辑、符号处理、定理证明、自然语言理解、专家系统等领域。传统的程序语言通常把问题的全部知识以各种模

6、型或算法表达在固定的程序中，问题的求解过程完全在程序的控制下按预先安排好的步骤循序执行，解决问题的思路与冯诺．依曼式计算机结构相吻合。目前，大型数据库法，数学模型法、统计法等都是这种严格结构化的方法。而Prolog语言要解决的问题，往往无法把全部知识都体现在固定的程序中，它通常需要建立一个知识库(包含事实和推理规则)，程序根据环境、输入信息及所要解决的问题来决定自己的运行情况，因此它是环境模式控制下的推理过程。这种方法有极大的灵活性和对话能力，还有自我解释能力和学习能力。这种方法对于解决一些条件和目标不太明确或不便于描述的非结构化问题比传统方法好。(二)问题

7、的提出在高中阶段开设人工智能课程，能够培养学生逻辑思维能力和解决问题的能力，并激发学生对未来美好生活的追求。但是人工智能作为一门新兴的学科，在一定程度3一、绪论上代表着科学技术发展的前沿和焦点，其内容较新且较难理解。为解决这一问题，课标中将人工智能选修模块分为“知识及其表达"，“推理与专家系统"，“人工智能语言与问题求解一三个主题，并建议具体的教学过程中要根据高中学生的知识基础和本校实际情况开展教学；要发现有特长的学生并对他们进行有针对性的教学，本模块对采用的人工智能语言与专家系统工具不作具体要求，可以根据实际情况自主选择。在此原则的指导下，现已开设人工智能

8、课程的中学基本上是选取三个主题中的某个主题开展试验性