【学习要求】
1.数据收集、分类和建立关系数据模型的基本方法 ? 了解创建数据库的一般过程。
? 确定设计目标,体验前期规划与设计的重要性。 ? 初步掌握数据收集、整理、分类的基本方法。
? 初步掌握由E-R图建立关系数据模型的方法,体验建立关系数据模型的重要性。 2.建立数据库结构、添加数据和编辑数据库
? 熟练创建一个空的数据库,并在前期设计的基础上熟练创建和修改数据库结构。 ? 熟悉各种添加记录的方式,能根据不同情况选择最佳的数据添加方法。
? 熟悉各种浏览数据的方式,熟练使用插入记录的操作,熟练使用修改、替换、删除数据的操作。 3.排序、筛选与查询
? 根据实际需求,使用排序命令,实现单字段或多字段的排序操作。 ? 根据实际需求,使用筛选命令,实现单一条件或组合条件的筛选操作。 ? 根据实际需求,使用各种查询功能,实现不同要求的查询操作。 ? 通过具体操作,了解排序、筛选与查询功能的实际作用。 4.统计与报表
? 综合运用查询和合计功能,实现不同要求的统计操作。 ? 使用报表输出的各项命令,设计个性化的打印输出效果。 5.建立数据表之间的链接
? 掌握创建数据库中多个数据表之间关系的基本方法。 ? 体验建立数据表之间关系的重要性。 6.导入导出数据
? 使用外部数据的导入命令,将其他格式的数据导入到当前数据库中。 ? 使用数据的导出命令,将当前数据库中的数据导出为其他格式的数据文件。 ? 了解数据导入导出功能的实际作用。 7.SQL语言
? 了解结构化查询语言SQL的基本概念。
? 使用SELETE、INSERT、DELETE、UPDATE等数据查询语句,体验SQL语言的操作方式。 【教学建议】
1.本主题的教学,基于某一具体的数据库管理系统软件的操作,有的难度较高,不易掌握,需要通过大量生活化的应用实例来激发学生的兴趣,以帮助学生理解和掌握各种操作。
2.对于理论性较强的教学内容,可以根据学生的实际情况适当降低学习难度,通过分析典型实例和操作实践,使学生逐步体会、理解这些概念性的知识。
(三) 数据库应用系统
【课程目标】
江苏省普通高中信息技术课程标准教学要求 第21页
1.理解层次和网状数据模型的基本概念。
2.通过案例分析,理解数据库、数据库管理系统、数据库应用系统的概念及相互关系。 3.初步掌握设计和实现简单的数据库应用系统的基本方法。 4.能描述数据库应用系统在信息资源管理中的作用。
5.明确数据规范化的思想、意义,知道其在数据库应用系统建设和使用中的价值与作用。 【学习要求】 1.数据库系统
? 了解数据库系统的基本特点。 ? 举例说明数据库系统的基本组成。
? 了解数据库应用系统与数据库系统、数据库管理系统、数据库的区别和联系。 ? 举例说明数据库应用系统的作用和特点。 2.初步设计和实现简单的数据库应用系统 ? 描述数据库应用系统的开发流程。
? 选择合理的需求方式,对数据进行分类和整理,分析得出需求信息。 ? 了解系统设计的几个方面,画出系统功能模块结构图。
? 列举各功能模块中需要的表、查询、报表,划分各功能界面,并对系统界面的背景、布局和样式进行初步的规划和设计。
? 创建数据库表、建立表间关系;创建查询、报表;创建数据维护和查询窗体,并加以修饰、调整。? 根据用户界面设计,创建系统主窗体,加以修饰、调整,并设置启动窗体。
? 了解系统测试的作用,描述系统测试的三个阶段,对开发的系统进行测试,了解系统维护的内容。3.数据规范化
? 初步掌握关系模式规范化的基本方法。 ? 体验数据规范化的重要性。 4.新型数据库系统
? 了解当前的新型数据库系统。 【教学建议】
1.本主题的教学是围绕开发一个简单的数据库应用系统而展开的。教学中可展示1~2个数据库应用系统的实例,通过实例分析,让学生对应用系统的有关概念形成具体、直观的认识。
2.对于开发数据库应用系统的教学,可以采用小组合作的教学方式,让学习小组自定主题,完成一个简单的数据库应用系统的开发。
3.本主题的教学内容具有层层深入、环环相扣的特点。教学中,首先要让学生对数据库应用系统有一个完整的认识;然后通过开发应用系统的充分实践,使学生初步掌握软件开发的基本流程;最后通过对数据库新技术的应用与探究,使学生对数据库管理信息资源的意义有较为深刻的了解。
选修5:人工智能初步
江苏省普通高中信息技术课程标准教学要求 第22页
“人工智能初步”模块是作为智能信息处理技术专题设置的,与通常的信息处理技术相比,人工智能技术在求解策略和处理手段上具有独到之处。
本模块由“知识及其表达”“推理与专家系统”“人工智能语言与问题求解”三个主题组成,介绍了人工智能的基本概念及人工智能领域内容易为高中学生所理解和掌握的部分内容。
通过本模块的学习,学生应能描述人工智能的基本概念,会使用一种人工智能语言解决简单问题,把握其基本特点;能利用简易的专家系统外壳开发简单的专家系统;知道人工智能对人们学习、生活的影响;感受人工智能技术的丰富魅力。
本模块的教学应强调让学生体验人工智能技术的具体应用;根据高中学生的知识基础和本校实际情况开展教学;要注意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。
(一) 知识及其表达
【课程目标】
1.能描述人工智能的概念与基本特点;了解人工智能技术随着计算机硬件、软件技术的进步和应用需求而发展的事实和客观规律。
2.列举人工智能的主要应用领域;通过演示或实际操作,体验人工智能的若干典型应用,知道其发展现状。
3.掌握知识的概念;学会知识表达的基本方法。 【学习要求】 1.人工智能 ? 了解智能的概念。
? 了解人工智能的概念;理解人工智能的内涵和外延,能描述人工智能的基本特点。 ? 了解人工智能的应用和发展趋势,能列举人工智能的主要应用领域。
? 了解符号运算、机器学习、自然语言理解、模式识别、智能代理等人工智能应用。 ? 了解分布式智能、虚拟现实、神经计算等发展前沿。 2.知识与知识表达
? 理解知识及知识表达的概念。
? 了解知识的不同定义,了解数据、信息和知识的异同。 ? 了解知识表达在人工智能领域中的重要作用。 ? 学会几种常见的知识表达方法。 【教学建议】
1.从“机器能思考吗”“人与计算机谁更强大”等问题的讨论切入,引导学生理解人工智能的含义,体验人工智能在人类社会发展中的更多应用。
2.引领学生“体会”什么是人工智能,通过符号运算、机器证明、机器翻译、语音识别、智能代理等人工智能应用,使学生最初的“好奇”内化为“喜欢”。
3.通过比较数据、信息和知识之间的关系,使学生理解什么是知识。
江苏省普通高中信息技术课程标准教学要求 第23页
4.组织开展“什么是知识表达”“为什么要将知识表示成计算机能够理解的形式”等讨论,使学生了解知识的表达和存储方法在专家系统中的作用。
5.设计主题,让学生了解状态空间表示法、产生式表示法、与或树表示法、框架表示法等常用知识 表示方法,并根据问题需要,分析采用哪种表达方法比较好,培养学生质疑、获取信息、独立思考等能力。
6.通过对人工智能领域最新发展现状的描述和未来展望,使学生能够了解人工智能技术应用与发展的前沿,增强学习兴趣,为后面专家系统、问题求解等内容的学习打好基础,同时激发学生对人工智能未来发展的兴趣。
(二) 推理与专家系统
【课程目标】
1.演示或使用简单的产生式专家系统软件,感受用专家系统解决问题的基本过程;了解专家系统的基本结构。
2.通过实例分析,了解专家系统正向、反向推理的基本原理;会描述一种常用的不精确推理的基本过程。
3.了解专家系统解释机制的基本概念及其在专家系统中的重要作用。
4.了解专家系统外壳的概念;学会使用一个简易的专家系统外壳,并能用它开发简单的专家系统。 【学习要求】 1.专家系统
? 了解专家系统。通过使用专家系统,感受专家系统的处理过程。 ? 了解专家系统解释机制的基本概念及其在专家系统中的重要作用。 ? 了解专家系统的常见分类。
? 了解专家系统的组成。了解知识库、推理机、人机界面是专家系统的重要组成部分。 ? 了解知识库、推理机在专家系统组成中的作用。
? 了解一种典型的专家系统实例,了解专家系统不是通用工具。 2.推理
? 了解推理的实质,了解它是人类求解问题的主要思维方法。 ? 了解演绎推理、归纳推理的推理过程。
? 了解精确推理和不精确推理,会描述一种常用的不精确推理的基本过程。 ? 了解专家系统正向、反向推理的基本原理。 3.专家系统外壳
? 了解专家系统外壳的概念。
? 了解专家系统外壳是构造小型专家系统的捷径。
? 学会使用一个专家系统外壳,并能用它开发简单的专家系统。 【教学建议】
1.列举一个具体的专家系统,如Windows帮助系统等,使学生对专家系统有初步的感性认识。
江苏省普通高中信息技术课程标准教学要求 第24页
2.引导学生访问专家系统网站,如“PC机配置顾问”专家系统(http://www.expertise2go.com),利用专家系统解决实际问题。
3.通过精心设计一些问题,让学生思考正向推理与逆向推理的原理,在解决问题中分析其优缺点。 4.针对学生熟悉或感兴趣的一个分类问题,利用简易专家系统外壳开发一个简单的专家系统,如用于识别校园中植物的专家系统。
5.在教学中,通过列举日常生活、学习中的实例,让学生理解开发专家系统解决实际问题的必要性,开阔视野,培养兴趣,激发学生探讨人工智能技术的热情。
(三) 人工智能语言与问题求解
【课程目标】
1.了解一种人工智能语言的基本数据结构和程序结构,掌握相关概念,了解人工智能语言的主要特征。
2.初步学会使用该语言设计程序求解简单问题,并能够上机调试、执行相应的程序。 3.了解状态空间的概念与方法,学会用该方法描述待求解的问题。
4.通过简单博弈问题的分析,了解用盲目搜索技术进行状态空间搜索的基本过程,了解启发式搜索的基本思想及其优点。
【学习要求】 1.人工智能语言
? 了解人工智能语言的概念及主要特征。
? 初步学会使用一种语言设计程序,并能够上机调试、执行相应的程序。 2.问题求解
? 了解问题求解的一般过程和步骤。 ? 了解问题求解的一般方法。
? 了解宽度优先搜索、广度优先搜索的一般步骤。 ? 能用搜索技术解决现实生活中的简单问题。
? 了解状态空间法,学会状态空间图的画法,能用此方法描述待求解问题。 3.Prolog语言
? 了解Prolog语言是一种人工智能语言,它是一种逻辑程序设计语言。 ? 了解Prolog是由事实(Fact)、规则(Rule)和询问(Query)构成的。 【教学建议】
1.教学中,可采用小组活动的教学方式,对人工智能应用问题展开调查、讨论,并分析解决问题的方法。
2.人工智能初步作为一门独立的课程,其最基本的工具——人工智能语言的介绍是不可缺少的,如Prolog语言。
3.在程序设计教学中,要选取具有代表性和广泛应用性的算法实例,如搜索法或递归法等,以促进学生将算法思想迁移到生活实际中去。
江苏省普通高中信息技术课程标准教学要求 第25页
4.对人工智能语言的教学,应注意激发学生编写程序的兴趣和解决问题的欲望。 5.通过调试程序,培养学生缜密的逻辑思维能力。
6.通过本主题的教学,使学生初步掌握利用人工智能技术分析问题、解决问题的思路和方法,初步体验人工智能技术的求解策略和处理手段的独特之处。教学中要善于发现有特长的学生并给予针对性的个别指导。
江苏省普通高中信息技术课程标准教学要求 第26页