人工智能与机电专业、数学教学之间的平衡与发展

摘 要：科技飞速发展，人工智能技术也应运而生，并且在各种领域发挥着重要的作用。在教育领域，人工智能成为机电专业提供了综合性实验的新方式手段。在数学教学中，不管是监督教学还是“VR”技术提高教学效率等方面有着重要作用。本文针对机电专业教学和数学教学展开讨论，如何以人工智能为平台开展相关教学内容。

关键词：人工智能;机电专业;数学教学;平衡和发展

人工智能是为机电专业开发研制的一种教学实验设备，很好的向大众展示了机电一体化各种学科之前相互影响、相互渗透的特点。也能够在数学教育教学中有效的解决存在的问题。在人工智能时期，在如何利用大数据、云计算等改进现在的数学教学方式，适应各种专业需求，值得我们深思和探究。

1人工智能概述

人工智能是计算机科学的重要分支，它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能从数学中走出并且其应用也在教育方面稳定发展。它可以很好弥传统教学的单一化、片面化的不足，以及机电专业实训智能化建设过程缺乏的实际经验。

2机电专业的状况分析

每年都会有数以万计的机电专业毕业生涌入社会，但是他们真正的专业能力和招聘公司要求的用人标准还存在着明显的差距。因为新毕业的专业人员能力不足，导致在实际生产的产品质量上不过关，在机电操作过正中存在工艺不达标等问题。

一些学生在学习中，编写的程序存在问题，且无法及时改正。很多机床出现的问题数据时，没有得到有效的重视，在故障阶段仍然投入使用等等，这些问题都是现在我国职业教育中面临的严峻问题和发展困难。此时人们应该通过“人工智能”，充分利用此技术，结合现在的问题解决在实训过程中的困难和不足。

3人工智能在数学教学和机电专业教学中的平衡调节

3.1通过人工智能“识别”技术“监督教学”

众所周知，“识别”是人工智能中一项重要的技术. 人工智能能够有效的识别任务的表情、动作等细节。这项结束可以在“监督教学”中，随时检测学生们的学习情况和状态，并且给出详细的数据分析。

比如，在数学课本“函数的单调性”这一章节，通过教师在备课，教学布置作业，检测学习成果这些过程中进行书记分析。在每个学生前面安装识别系统，在学生听课过程中收集且分析他们的面部表情然，然后通过后台发送给教师，这样就有效的让教师了解到学生们在上课是遇到的问题。比如，对“函数单调性”这一知识点的理解，是不是每个同学都能明白，针对学生在上课过程中存在的问题，进行针对性的讲解和分析。这样有效的做到因材施教，通过人工智能收集反馈的信息，学生们不同的问题教师都可以了解地到。甚至识别不同区域的学生活跃情况，了解每个学生存在的差异。

3.2利用人工智能“VR”技术，提高教学效率

“VR”是利用计算机创造出来的一种虚拟的模拟环境，可以让用户身临其境，完全的沉静在学习环境中。高年级数学的教学往往难理解且枯燥，再是在采用“VR”技术之后，可以让学生在虚拟的学习环境中，将繁杂枯燥的学习变得像游戏一样简单。

例如，在课本“空间几何体的三视图和直观图”这一节时，可以有效的利用电脑多、投影仪等多媒体，通过“VR”技术将空间几何体用3D的模型展现出来，在省去画在黑板上的时间的同时，让学生更加直观简单的看到几何体在空间不同条件下的转变，让学生在模拟环境中真实的看到几何体三视图的展现和掩盖面的虚拟状态，从而更好的建立几何空间感。很容易吸引学生的学习兴趣和探索积极性，大大提高课堂效率。

3.3利用人工智能，优化机电专业结构

人工智能技术的参与，很好的实现了加工质量的升级，和生产智能化的管理。在院校的教学中，教师应该提前更具学生们的专业水平、认识能力和爱好偏向来制定相应的机电实训实验。根据反馈的数据，来判断学生在实训过程中存在的问题且做出相应调节和适应学生的实训课程。再根据原有的教学目标，来判断学生是否达标，针对不同学生不同状况因材施教，最终让学生完成所有的实训课程且达到制定的目标水平。

3.4利用人工智能创新教学，更好掌握机电技术

高校机电专业人才的培养，既要有专业的理论知识，又要具备强大的实践能力和实际工作能力。人工智能的出现对于机电专业课程的创新和改革，让德机电和人工智能有效的融合在一起，从而培养学生们的技术应用能力和创新能力。

例如，在课程《机电控制基础》、《C51 机器人与 C 语言程序设计》、《基础机器人的制作与编程》等课程中，学生通过这些课程的学习，深刻了解人工智能机器人的运动原理和编程程序，在将机械制图、电工电子技术、电气控制技术等有效的融合，学以致用。

3.5利用人工智能，培养机电实操能力

人工智能的出现，打破了以往的单一学科的学习。将机械、数控、启动、计算机等有效的联合起来，通过实验，让学生更加深入的了解机电专业，甚至更好的从系统工程和人工智能的角度出发，激发学生们的探知精神，主动去拓展知识层面。

例如，将人工智能和机电专业的课程联合应用，让学生们在实际学习过程中有效的利用。通过实际来测量机械零件，查看相关的书籍，来测绘零件图、气控原理图、电气原理图等，来进行独立全方面的机电实操训练，从而培养学生们的实际操作能力，将原有的理论知识和实际操作不成比例的缺点改正，有效的训练了学生们的工程设计能力和研究精神。让学生在面临毕业展览或者社会应聘上有更好的实际操作能力，符合甚至超出应聘标准要求。

结语：

人工智能技术的出现和应用，是机电类实现智能化的前提。时代的快速发展，专业和专业之间的技术融合度越来越高。利用人工智能来分析和创建合理的实训课程，在其技术的驱动下，将机电专业实训和人能化更加有效融合。通过识别系统和后台模拟应用等，让教师在教学过程中有效的提高教学效率，提高学生们的学习积极性和参与能力。人工智能的应用不止以上提到的这些，存在的问题也更加需要我们去研究分析和解决。

参考文献：

[1]范崇源，颜浦钰，张哲.人工智能技术在五年制高職数控实训教学中的应用[J].信息与电脑（理论版），2019（06）：254-256.

[2]童念慈.浅谈智能制造领域的高职机电专业课程优化[J].时代农机，2018，45（12）：153.

[3]张艳松.人工智能技术在教学中的应用研究——以高职数学教学为例[J].信息记录材料，2019，20（06）：129-130.

[4]郗安民，周业荣，刘颖.综合型机电专业教学实验用多功能机器人[J].机器人技术与应用，1999（02）：18-20.

作者简介：尹方平（1980.12-），男（汉族），广东惠州人，副教授，硕士。主要研究方向：应用数学，图像处理，模式识别

基金项目：广东省数学会高职高专教师教育科研项目：人工智能背景下基于高职机电类专业融合的数学教学改革与实践