人工智能課程評(píng)價(jià)范文
時(shí)間:2023-08-20 15:07:27
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篇1
【關(guān)鍵字】人工智能;課程改革;高中;信息技術(shù);課程實(shí)施
【中圖分類號(hào)】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009―8097 (2008) 10―0043―04
教育部在2003年頒布的高中信息技術(shù)新課程標(biāo)準(zhǔn)中,首次把“人工智能初步”設(shè)置為選修模塊,與多媒體、網(wǎng)絡(luò)、程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等一起列入信息技術(shù)課程體系[1]。此舉曾被視作信息技術(shù)課程改革的亮點(diǎn)之一。然而,在如今高中信息技術(shù)新課改已經(jīng)全面鋪開(kāi)之際,人工智能選修課程的推進(jìn)仍然舉步維艱,面臨諸多困難和問(wèn)題。
一 高中人工智能課程的現(xiàn)狀分析
自2004年我國(guó)部分省級(jí)實(shí)驗(yàn)區(qū)開(kāi)始推進(jìn)高中新課程改革以來(lái),信息技術(shù)課程改革已經(jīng)開(kāi)展了四年之久。從目前的總體情況來(lái)看,信息技術(shù)課程的基礎(chǔ)模塊與多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、算法與程序設(shè)計(jì)三個(gè)選修模塊的實(shí)施情況較好,而數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與人工智能初步兩個(gè)選修模塊的推進(jìn)情況相對(duì)不佳。特別是人工智能課程,至今在全國(guó)范圍內(nèi)正式開(kāi)設(shè)該課程的學(xué)校寥寥可數(shù),少數(shù)高中展開(kāi)了一定的探索和實(shí)驗(yàn),而大多數(shù)學(xué)校仍持有觀望態(tài)度。以下分別從實(shí)施取向和實(shí)施層次的角度分析該課程的現(xiàn)狀:
(1) 課程實(shí)施的取向
由于我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)實(shí)行的是全國(guó)統(tǒng)一的課程與教材,按照統(tǒng)一規(guī)定執(zhí)行教學(xué)計(jì)劃,對(duì)學(xué)校和學(xué)生的評(píng)價(jià)也是按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)與方式實(shí)施的,因此我國(guó)以往的課程實(shí)施基本上都采用了忠實(shí)觀的取向[2]。本次新課改中信息技術(shù)課程的實(shí)施過(guò)程難免受到這種取向的影響。然而,新課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)信息技術(shù)技術(shù)各個(gè)模塊的具體實(shí)施并沒(méi)有明確而詳細(xì)的規(guī)定,從而使教師對(duì)包括人工智能模塊在內(nèi)的課程實(shí)施缺乏長(zhǎng)期慣于依賴的參照和依據(jù),增加了課程實(shí)施的難度,造成部分模塊的課程難以開(kāi)設(shè)的情況。
(2) 課程實(shí)施的層次
課程實(shí)施包括五個(gè)層面的變化,即教材的改變、組織方式的改變、角色和行為的改變、知識(shí)與理解的改變、價(jià)值的內(nèi)化[3]。目前高中人工智能課程在教材改變的層面已經(jīng)做出了一定的努力。在課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下,現(xiàn)已出版的五套教材在體例、版面、學(xué)習(xí)活動(dòng)、評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行了多樣化的設(shè)計(jì),基本上貫徹了新課標(biāo)所倡導(dǎo)的課程目標(biāo)和理念。在組織方式的層次,少數(shù)已經(jīng)開(kāi)設(shè)人工智能課程的學(xué)校結(jié)合學(xué)生的興趣與學(xué)校的實(shí)際情況,有針對(duì)性地開(kāi)展了課程的組織。然而,仍然有一些地區(qū)或?qū)W校不愿或不習(xí)慣打破原有的課程組織方式,而是采用硬性規(guī)定的方式,人為指定兩三門(mén)課程,將選修變?yōu)楸匦?,限制學(xué)生的自由選擇,依然維持原有的固定班級(jí)授課的形式。教材的改變僅僅是課程實(shí)施的開(kāi)始,在組織方式、角色或行為、知識(shí)與理解、價(jià)值等層次,大部分學(xué)校還未發(fā)生變化或變化還很小。
(3) 課程實(shí)施的典型個(gè)案
目前國(guó)內(nèi)開(kāi)展人工智能課程教學(xué)或?qū)嶒?yàn)的典型學(xué)校如表1所示。總體來(lái)看,這兩所學(xué)校都地處東南沿海地區(qū),且學(xué)校本身比較積極參與高中新課改的實(shí)踐探索,屬于“敢于吃螃蟹”的類型??紤]到課程本身的要求較高,兩所學(xué)校都選取了基礎(chǔ)較好的學(xué)生開(kāi)展教學(xué)。到目前為止,兩所學(xué)校均已開(kāi)展了三期的教學(xué)或?qū)嶒?yàn)探索,任課教師及時(shí)總結(jié)教學(xué)心得體會(huì),并在相關(guān)教學(xué)刊物或課程研修活動(dòng)中與廣大一線教師分享教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。
二 高中人工智能課程的影響因素
根據(jù)Snyder的研究,可以把課程實(shí)施的影響因素歸納為四個(gè)方面:課程改革自身的性質(zhì)、校區(qū)的整體情況、學(xué)校的水平以及外部環(huán)境[4]。結(jié)合高中人工智能課程的現(xiàn)狀,本文分別從以上四個(gè)方面來(lái)探討影響該課程的主要因素。
(1) 課改自身的性質(zhì)
課程改革本身的性質(zhì)是影響課程實(shí)施的第一要素。它包括課程改革的必要性及其相關(guān)性、改革方案的清晰程度、改革內(nèi)容的復(fù)雜性以及改革方案的質(zhì)量與實(shí)用性。結(jié)合信息技術(shù)新課程改革的相關(guān)調(diào)查研究,廣大信息技術(shù)教師和教研人員對(duì)課改的必要性應(yīng)該認(rèn)識(shí)得比較到位,然而他們對(duì)信息技術(shù)課程中是否有必要單獨(dú)開(kāi)設(shè)人工智能模塊存有疑惑。其次,不少教師對(duì)課程改革方案(課程標(biāo)準(zhǔn))的認(rèn)識(shí)并不是非常清晰。他們認(rèn)為新課程標(biāo)準(zhǔn)中的教學(xué)理念、實(shí)施建議等內(nèi)容相對(duì)抽象,不易把握和理解,缺乏具體的針對(duì)性,可操作性不強(qiáng)。再次,人工智能課程的實(shí)用性相比其他模塊并不明顯,課程內(nèi)容也相對(duì)難度較高。這些因素造成課程設(shè)置的必要性不強(qiáng)、實(shí)施難度大、實(shí)用性不高,直接影響人工智能課程在學(xué)校的順利設(shè)置。
(2) 校區(qū)的整體情況
校區(qū)的整體情況主要包括地區(qū)的適應(yīng)性、地方管理部門(mén)的支持、教學(xué)隊(duì)伍的培養(yǎng)、教學(xué)研討和交流等等。各地區(qū)對(duì)課程改革的需要程度會(huì)直接影響人們實(shí)施課程的積極性和主動(dòng)性。我國(guó)東西部地區(qū)的學(xué)校對(duì)課程改革的需求程度不同,從而造成了課程實(shí)施的地區(qū)差別。從目前開(kāi)設(shè)人工智能課程或教學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)校來(lái)看,均分布于東南沿海較為發(fā)達(dá)的地區(qū)。這些學(xué)校的共同特點(diǎn)是基礎(chǔ)條件較好,對(duì)課程改革的積極性高,敢于進(jìn)行教學(xué)嘗試和革新。此外,地方管理部分的支持對(duì)課程實(shí)施也有很大影響,如廣東省為了推動(dòng)信息技術(shù)課程改革,專門(mén)出臺(tái)了關(guān)于課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)指導(dǎo)意見(jiàn)[5]。其中強(qiáng)調(diào)“要特別注意人工智能初步”,并針對(duì)人工智能課程提供了較為具體的教學(xué)建議,從而促使該省出現(xiàn)了全國(guó)最早正式開(kāi)設(shè)人工智能課程的學(xué)校。師資隊(duì)伍也是影響課程的因素之一。目前大多數(shù)高中缺乏熟悉人工智能課程內(nèi)容和教學(xué)方法的專業(yè)教師,使得學(xué)校無(wú)法開(kāi)設(shè)該課程。因此,有關(guān)人工智能課程的研討和學(xué)習(xí)交流顯得尤為重要,然而目前這些方面的活動(dòng)總體上相對(duì)缺乏。
(3) 學(xué)校的水平
學(xué)校水平對(duì)課程實(shí)施的影響因素包括校長(zhǎng)的作用、教師的個(gè)人特征和教師集體的行為取向。學(xué)校是課程改革的基本單位,校長(zhǎng)和教師是學(xué)校課程改革的動(dòng)因。校長(zhǎng)對(duì)課改理念的理解,以及對(duì)課改的支持、參與程度都會(huì)影響課程的順利實(shí)施。校長(zhǎng)通常會(huì)根據(jù)上級(jí)主管部門(mén)的意見(jiàn),結(jié)合本校的實(shí)際情況,權(quán)衡課程改革可能對(duì)學(xué)校形成的各種影響。在高考的影響下,信息技術(shù)課程在高中各科中長(zhǎng)期存在地位“低人一等”的現(xiàn)象,甚至出現(xiàn)課時(shí)常被“侵占”的現(xiàn)象。如果校長(zhǎng)對(duì)信息技術(shù)課程本身不重視,那么要求學(xué)校開(kāi)設(shè)人工智能選修課無(wú)疑是一種奢望。此外,一所學(xué)校教師個(gè)人和集體的改革意識(shí)的強(qiáng)弱也會(huì)影響課程的實(shí)施。從人工智能課程的現(xiàn)狀來(lái)看,恰好印證了這一點(diǎn):改革意識(shí)強(qiáng)的教師個(gè)人或教研組即使沒(méi)有上級(jí)的硬性指令,也能積極展開(kāi)各選修模塊的教學(xué)嘗試和探索,并自覺(jué)地從教學(xué)者成長(zhǎng)為研究者,而思想保守的學(xué)校即使具備了課程實(shí)施的基本條件,也不愿積極開(kāi)設(shè)相關(guān)的選修課程,長(zhǎng)期停留于課程的“忠實(shí)執(zhí)行者”的層次。
(4) 外部環(huán)境
外部環(huán)境因素主要包括政府部門(mén)的重視、外部機(jī)構(gòu)的支持以及社區(qū)與家長(zhǎng)的協(xié)助。各國(guó)課程改革的經(jīng)驗(yàn)表明,教育行政部門(mén)和相關(guān)機(jī)構(gòu)的態(tài)度在很大程度上影響到新課程的順利實(shí)施。特別是我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)受到前蘇聯(lián)教育模式的影響,課程改革通常是自上而下的模式,新課程的實(shí)施主要依靠各級(jí)政府教育行政部門(mén)的政策和指令的推動(dòng)。本次新課程改革同樣繼承了這一模式,但是整個(gè)教育體制和評(píng)價(jià)體系未能及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,因此在某些方面造成各級(jí)教育部門(mén)的政策抵觸,出現(xiàn)“上有政策、下有對(duì)策”的情況。此外,社區(qū)與家長(zhǎng)對(duì)新課改的認(rèn)識(shí)和態(tài)度也影響到人工智能課程的實(shí)施。研究表明,社區(qū)與家長(zhǎng)更加關(guān)心的是新課改是否有助于提高學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī),是否會(huì)給學(xué)生造成更大的負(fù)擔(dān),而對(duì)學(xué)生能力的全面發(fā)展和個(gè)性的培養(yǎng)則是其次的考慮。因此,要使社區(qū)與家長(zhǎng)認(rèn)識(shí)和了解課程改革的意義和目標(biāo),引導(dǎo)其關(guān)心新課程、支持新課程才能更好的促進(jìn)新課改的健康發(fā)展,進(jìn)而才可能使得包括人工智能在內(nèi)的高中各科選修模塊得以全面開(kāi)設(shè)與實(shí)施。
三 高中人工智能課程的反思
通過(guò)調(diào)查訪談以及與相關(guān)授課教師的交流,筆者了解到高中人工智能課程的教學(xué)情況和教師的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)??傮w來(lái)說(shuō),該課程的推進(jìn)情況不如預(yù)期理想,需要從課程的設(shè)計(jì)、管理、教學(xué)以及評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行反思。
(1) 課程設(shè)計(jì)
本次高中信息技術(shù)課程改革將原來(lái)的一門(mén)課程分解為1個(gè)必修模塊和5個(gè)選修模塊,從而給學(xué)生提供多樣化的選擇?!叭斯ぶ悄艹醪健边x修模塊是作為智能信息技術(shù)處理專題設(shè)置的,以反映信息技術(shù)學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì),體現(xiàn)教育的時(shí)代性要求。課程設(shè)置的目的在于使學(xué)生在技術(shù)掌握與使用的過(guò)程中,逐漸領(lǐng)會(huì)信息技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用以及對(duì)科學(xué)技術(shù)和人類發(fā)展的深遠(yuǎn)意義[6]。然而,以上的描述更多是該模塊的隱性價(jià)值,相比其他模塊該課程的顯性價(jià)值并不是很直觀。而一線的信息技術(shù)教師較多關(guān)注的是該課程的顯性價(jià)值:課程能給學(xué)生帶來(lái)些什么?學(xué)生的實(shí)踐能力能否有較大提高?教師們?cè)跊](méi)有找到一個(gè)合理的價(jià)值依托之前,一般不會(huì)貿(mào)然開(kāi)課。這一點(diǎn)值得課程設(shè)計(jì)者和教研人員的深刻思考。
通過(guò)網(wǎng)絡(luò)問(wèn)卷調(diào)查,不少教師認(rèn)為人工智能課程在高中開(kāi)設(shè)是有一定必要性的[7],但并不意味著所有的學(xué)生都需要學(xué)習(xí)該課程。課程應(yīng)面向?qū)θ斯ぶ悄苡幸欢ㄅd趣的學(xué)習(xí)者,且最好有一定的基礎(chǔ)。事實(shí)上,相對(duì)于其他選修模塊,選擇人工智能課程的學(xué)生并不是很多。因此,結(jié)合我國(guó)目前的情況,可以考慮優(yōu)先在發(fā)達(dá)地區(qū)條件較好的部分學(xué)校開(kāi)設(shè),再進(jìn)一步利用其示范作用,以點(diǎn)帶面,逐步鋪開(kāi)培訓(xùn)、指導(dǎo)、交流的規(guī)模和影響面,積極穩(wěn)妥地推進(jìn)高中人工智能課程的建設(shè)。
(2) 課程管理
課程的有效管理有助于提高課程實(shí)施的質(zhì)量。上個(gè)世紀(jì)90年代以來(lái),我國(guó)的中小學(xué)課程由原來(lái)的中央集權(quán)管理體制逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閲?guó)家、地方、學(xué)校的三級(jí)管理體制。國(guó)家負(fù)責(zé)課程的總體規(guī)劃,省級(jí)教育部門(mén)結(jié)合本地區(qū)實(shí)際制定課程計(jì)劃或?qū)嵤┓桨?,而學(xué)校也將有權(quán)根據(jù)學(xué)校傳統(tǒng)或?qū)W生興趣開(kāi)發(fā)適合本校的課程。目前人工智能課程雖然已被列入國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn),但在地方管理層面并未得到應(yīng)有的認(rèn)可。部分地區(qū)考慮到高考因素,直接將人工智能模塊排除在學(xué)生的選擇范圍之外,無(wú)疑成為阻礙該課程順利實(shí)施的一個(gè)重要原因。
目前我國(guó)高中了解熟悉人工智能教學(xué)內(nèi)容、方法的教師十分缺乏,相關(guān)教育主管部門(mén)需加強(qiáng)該課程的師資培養(yǎng),邀請(qǐng)教材編寫(xiě)人員和相關(guān)專家,積極開(kāi)展各級(jí)培訓(xùn)、研討和交流活動(dòng),以務(wù)實(shí)的態(tài)度來(lái)聽(tīng)取學(xué)科教師的意見(jiàn),為他們提供一些明確的、可操作的指導(dǎo)和建議。也可以開(kāi)展優(yōu)秀教學(xué)案例的征集和評(píng)獎(jiǎng),通過(guò)公開(kāi)課的觀摩和點(diǎn)評(píng)活動(dòng),或吸納中學(xué)教師參與有關(guān)課程改革和教學(xué)研究的課題,以此提高教師參與改革的積極性。此外,國(guó)內(nèi)高等師范院校信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)應(yīng)該對(duì)新課改作出及時(shí)的反應(yīng),針對(duì)高中信息技術(shù)各選修模塊為師范生開(kāi)設(shè)相關(guān)的課程,為課改的成功實(shí)施提供后備師資力量的支持。
(3) 課程教學(xué)
從已開(kāi)展的人工智能課程教學(xué)或?qū)嶒?yàn)情況來(lái)看,主要的教學(xué)體會(huì)包括:教學(xué)對(duì)象選取時(shí)要有針對(duì)性,不宜硬性指定,應(yīng)結(jié)合學(xué)習(xí)者自己的興趣和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)供其自由選擇;由于課程的理論和技術(shù)的要求較高,不宜大量采用“講授法”進(jìn)行教學(xué),應(yīng)設(shè)計(jì)一些有挑戰(zhàn)性的活動(dòng)供學(xué)生實(shí)踐;為保證教學(xué)進(jìn)度有序進(jìn)行,可通過(guò)課堂小測(cè)及時(shí)鞏固所學(xué)內(nèi)容;應(yīng)提供良好的網(wǎng)絡(luò)條件和計(jì)算機(jī)設(shè)備以支持課程教學(xué)和實(shí)踐的順利開(kāi)展。
國(guó)外一些高校通過(guò)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的手段與中學(xué)合作開(kāi)展人工智能教學(xué),加快了課程建設(shè)的步伐,并提高了教學(xué)質(zhì)量。大學(xué)負(fù)責(zé)教學(xué)網(wǎng)站的建設(shè)維護(hù),主持與中小學(xué)的討論答疑,中學(xué)則負(fù)責(zé)課程教學(xué)的具體實(shí)施。文中個(gè)案也印證了這種做法的有效性:讓一些致力于高中人工智能課程研究的高校和部分條件較好的中學(xué)建立共同體,協(xié)作推動(dòng)課程的實(shí)施。一方面,高校研究人員能為中學(xué)提供教學(xué)指導(dǎo)建議、技術(shù)和資源的支持;另一方面,中學(xué)的教學(xué)實(shí)踐也為高校進(jìn)行課程教學(xué)研究提供了材料和依據(jù)。
(4) 課程評(píng)價(jià)
研究表明,評(píng)價(jià)目前已成為影響高中信息技術(shù)新課程實(shí)施的一個(gè)重要問(wèn)題[8]。從本次課改的動(dòng)因來(lái)看,針對(duì)我國(guó)現(xiàn)行教育體制下的高考選拔制度在很多方面呈現(xiàn)的弊端,新課改力圖在一定程度上改變這一局面,努力使學(xué)習(xí)者能夠真正獲得全面的發(fā)展。但是,在目前情況下以高考為“指揮棒”的評(píng)價(jià)體系短期內(nèi)仍然無(wú)法發(fā)生質(zhì)的變化。高中新課改實(shí)施以來(lái),部分省份相繼將信息技術(shù)課程納入了高考的范疇,以往信息技術(shù)課程不受重視的情況逐漸得到了一些改善。然而,高考是否解決信息技術(shù)課程評(píng)價(jià)問(wèn)題的一劑良藥,進(jìn)而為人工智能課程的實(shí)施及其評(píng)價(jià)帶來(lái)新的希望,目前仍是值得懷疑和思考的問(wèn)題。特別是當(dāng)前高考科目已經(jīng)較多,再增加科目無(wú)疑會(huì)加重學(xué)習(xí)者的負(fù)擔(dān),且很容易回到應(yīng)試教育的老路上。
其次,雖然新課程標(biāo)準(zhǔn)中提供了關(guān)于課程評(píng)價(jià)的建議,但是其中的內(nèi)容仍然比較抽象,可操作性不夠。如在信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)建議中,提倡評(píng)價(jià)主體的多元化,關(guān)注學(xué)生的個(gè)別差異,綜合應(yīng)用多種過(guò)程性評(píng)價(jià)方式,適當(dāng)滲透表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的理念,等等。這些內(nèi)容從理念上來(lái)講都是很好的,但是如何在教學(xué)實(shí)踐中加以操作實(shí)施,對(duì)一線教師而言仍是不夠明確和難以把握的問(wèn)題。而且,信息技術(shù)課程的每個(gè)模塊各有特色,然而課程標(biāo)準(zhǔn)并未就此提供專門(mén)的評(píng)價(jià)建議。因此,一套科學(xué)合理、適合人工智能課程的評(píng)價(jià)體系和方法仍需要教研人員在實(shí)踐中不斷摸索總結(jié)。
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篇2
關(guān)鍵詞:人工智能;Python程序設(shè)計(jì)教學(xué);項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)混合教學(xué)模式
人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常深入,它可呈現(xiàn)深度學(xué)習(xí)、跨學(xué)科融合、人機(jī)協(xié)同、群智開(kāi)放、自主操控等諸多內(nèi)容,并在教學(xué)中引發(fā)鏈?zhǔn)酵黄?、推?dòng)教學(xué)內(nèi)容的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化躍升式快速發(fā)展。所以說(shuō)在教育領(lǐng)域中,人工智能如魚(yú)得水,它獲得了更大的自我技術(shù)展現(xiàn)空間,也為學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)內(nèi)容帶來(lái)諸多福音。
一、高職院校Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)引入人工智能技術(shù)的必要性
人工智能本身離不開(kāi)算法,而算法的實(shí)現(xiàn)則需要語(yǔ)言做支撐,像目前高職院校的Python程序編程設(shè)計(jì)教學(xué)就可引入人工智能技術(shù),Python作為AI時(shí)代的頭牌語(yǔ)言其融合性教學(xué)也成為了培養(yǎng)AI人才的重要關(guān)鍵。目前國(guó)內(nèi)許多高職院校都在全面推行人工智能技術(shù)背景下的Python教學(xué),將其作為是數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)攻防的第一語(yǔ)言以及編程入門(mén)教學(xué)的第一語(yǔ)言。
換個(gè)角度講,高職院校在Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)中引入人工智能是非常必要的,因?yàn)樗P(guān)系到高職生未來(lái)的就業(yè)生存、崗位專業(yè)能力創(chuàng)新與事業(yè)發(fā)展,考慮到人工智能領(lǐng)域的知識(shí)理論性偏強(qiáng),且對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)能力要求較高,整體學(xué)科學(xué)習(xí)難度較大,所以許多高職院校也在思考如何將人工智能技術(shù)內(nèi)容合理融入到Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)體系當(dāng)中,為學(xué)校相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域拓展教育新路,培養(yǎng)對(duì)路人才[1]。
二、高職院校人工智能背景下的Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)方法應(yīng)用研究
(一)教學(xué)應(yīng)用概述與教學(xué)目標(biāo)明確
Python語(yǔ)言作為高職院校守門(mén)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)語(yǔ)言,相比于其它傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言具有簡(jiǎn)單易學(xué)、程序可讀性、可遷入性、可擴(kuò)展性、邏輯結(jié)構(gòu)縝密等特點(diǎn)。同時(shí)該編程語(yǔ)言采用了開(kāi)放開(kāi)源設(shè)計(jì),擁有12萬(wàn)以上的第三方庫(kù),可有效避免編程重復(fù)問(wèn)題,提高教學(xué)中的語(yǔ)言編程教學(xué)效率。另外Python是一種解釋型語(yǔ)言,它的跨平臺(tái)與可移植性相當(dāng)之強(qiáng),可在任何系統(tǒng)中拷貝運(yùn)行,對(duì)環(huán)境配置要求不高。
為了確保某些沒(méi)有編程基礎(chǔ)知識(shí)能力的高職生也能學(xué)好Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程,教師專門(mén)在教學(xué)中加入了人工智能技術(shù)內(nèi)容,圍繞該技術(shù)融合可開(kāi)展的Python編程語(yǔ)言課程就包括了Python安裝、Python輸入輸出、Python特性、人工智能編程等等知識(shí)內(nèi)容。在教學(xué)中希望明確3點(diǎn)教學(xué)目標(biāo):
第一,要求學(xué)生初步具有利用Python初步編寫(xiě)基本程序的能力。
第二,要求學(xué)生掌握Python編程語(yǔ)言的基本特性。
第三,要求學(xué)生深入了解某些常用Python庫(kù),特別是了解人工智能的基本思想與編程方式,能夠利用人工智能和Python編寫(xiě)出某些復(fù)雜的處理程序。
(二)創(chuàng)新教法設(shè)計(jì)應(yīng)用
為切實(shí)達(dá)到Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo),凸顯學(xué)生在課堂教學(xué)中的主體地位,教師可采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)配合項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的混合教學(xué)模式展開(kāi)一系列的教學(xué)設(shè)計(jì)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)的完成各項(xiàng)教學(xué)任務(wù)內(nèi)容,不斷提升自身的Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)水平。
具體到教學(xué)方案設(shè)計(jì)中,教師專門(mén)圍繞學(xué)生中心、任務(wù)載體將教學(xué)內(nèi)容相對(duì)巧妙的隱藏于具體的教學(xué)任務(wù)中,再通過(guò)Python編程語(yǔ)言新知識(shí)內(nèi)容與新教學(xué)技能驅(qū)動(dòng)學(xué)生深入學(xué)習(xí)展開(kāi)基礎(chǔ)章節(jié)任務(wù),結(jié)合任務(wù)結(jié)果評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。這一教法的提出與運(yùn)用希望解決傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)教學(xué)中理論與實(shí)踐相互分離的不利教學(xué)局面,希望將課堂中的所有理論內(nèi)容全部轉(zhuǎn)移到實(shí)踐任務(wù)中,凸顯教學(xué)中理論與實(shí)踐過(guò)程的相互和諧統(tǒng)一。如下:
教師為學(xué)生設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù),設(shè)計(jì)Python程序示例任務(wù),將fileA和fileB兩個(gè)文件各存放于不同的兩行字母中,然后將兩個(gè)文件中的信息數(shù)據(jù)內(nèi)容完全合并,按照字母順序排列并再次輸出一個(gè)新文件fileC,以下給出該任務(wù)教學(xué)中的程序設(shè)計(jì)編寫(xiě)代碼:
fp1=open(‘fileA.txt’)
data1=fp1.read()
fp1.close()
fp2=open(‘fileB.txt’)
data2=fp2.read()
fp2.close()
fp3=open(‘fileC.txt’,w)
data_all=list(data1+data2)
fp3.write(data_unite)
fp3.close()
采用上述項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目混合教學(xué)法可為學(xué)生構(gòu)建一個(gè)相對(duì)完整的人工智能Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)獨(dú)立項(xiàng)目,將項(xiàng)目完全交由學(xué)生獨(dú)立處理完成,教師負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)教學(xué)方案,而由學(xué)生收集信息,實(shí)施項(xiàng)目并最后再由教師給出學(xué)生項(xiàng)目完成評(píng)價(jià)。它全面考驗(yàn)了學(xué)生對(duì)于Python基本庫(kù)與第三方庫(kù)的學(xué)習(xí)了解與運(yùn)用程度,同時(shí)在融入大量人工智能編程思路后顛覆學(xué)生的語(yǔ)言編程學(xué)習(xí)認(rèn)知思維,讓學(xué)生了不但能夠練習(xí)獨(dú)立編程,也能共同學(xué)習(xí)協(xié)作編程,全面提高自己的的Python語(yǔ)言編程能力[2]。
總結(jié):
綜上所述,在高職院校中采用人工智能技術(shù)配合Python語(yǔ)言編程設(shè)計(jì)可有效拓展教學(xué)思路,而本文中所采用的的任務(wù)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目混合教學(xué)模式則能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,促進(jìn)他們合理運(yùn)用所學(xué)習(xí)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,徹底擺脫復(fù)雜語(yǔ)法及算法所帶來(lái)的學(xué)習(xí)困擾,更好學(xué)習(xí)Python編程語(yǔ)言知識(shí)。
參考文獻(xiàn)
篇3
人工智能技術(shù)的誕生,為人類探索計(jì)算機(jī)科技、便捷生活展望了美好的前景,提供了豐富的想象空間,在社會(huì)科學(xué)中的應(yīng)用廣泛。教育手段革新,需要一種新的技術(shù)作為保障和支持。人工智能技術(shù)應(yīng)用的普遍性和網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)發(fā)展的需求性一拍即合,成為一種新的教育發(fā)展模式。本文將對(duì)人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用進(jìn)行探究。
【關(guān)鍵詞】人工智能 網(wǎng)絡(luò)教育 具體應(yīng)用
1 網(wǎng)絡(luò)教育模式的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 網(wǎng)絡(luò)教育的優(yōu)勢(shì)
網(wǎng)絡(luò)教育模式是對(duì)傳統(tǒng)課堂教育模式的更新與演進(jìn),傳統(tǒng)課堂教育模式具有交流便捷、課堂管理方便的優(yōu)勢(shì),但是也受到空間和時(shí)間的雙重限制,需要繳納昂貴的場(chǎng)地和設(shè)施費(fèi)用,難以追趕新時(shí)期人們快捷的工作步伐。網(wǎng)絡(luò)教育通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程傳遞,在繼承和發(fā)展了傳統(tǒng)課堂優(yōu)勢(shì)的同時(shí),彌補(bǔ)了缺點(diǎn)和不足,在虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,擺脫了有關(guān)時(shí)間、空間、身份等諸多限制,促進(jìn)了教育手段的創(chuàng)新,為人們提供了更多接受教育的機(jī)會(huì),促進(jìn)了國(guó)民教育水平的提高。
1.2 網(wǎng)絡(luò)教育存在的問(wèn)題
網(wǎng)絡(luò)教育的問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下方面:
1.2.1 操作平臺(tái)的局限性
網(wǎng)絡(luò)教育登錄界面的首頁(yè),一般包含著課程選擇、成績(jī)查詢、習(xí)題演練、師資介紹等基本內(nèi)容,這容易導(dǎo)致眾多網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)具有相同的首頁(yè)模板和計(jì)算機(jī)程序,不同平臺(tái)、不同學(xué)科、不同專業(yè)沒(méi)能充分體現(xiàn)出其獨(dú)一無(wú)二的課程特色。操作平臺(tái)具有局限性,無(wú)法充分體現(xiàn)人性化特色和該課程的特殊化要求。
1.2.2 教學(xué)方式的一致性
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中,一般采用計(jì)算機(jī)程序設(shè)定好的流程,授課、復(fù)習(xí)、習(xí)題演練、期末考試、綜合評(píng)估為基本程序,流程化操作,無(wú)法根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和成績(jī)要求制定相應(yīng)的教學(xué)方式。教學(xué)評(píng)價(jià)流程過(guò)于死板,無(wú)法像教師一樣考慮其他綜合因素進(jìn)行分析,這就容易導(dǎo)致考試系統(tǒng)的公平性、評(píng)分的合理性受到質(zhì)疑,無(wú)法體現(xiàn)教學(xué)權(quán)威性。
1.2.3 服務(wù)系統(tǒng)的落后性
網(wǎng)絡(luò)教育是以計(jì)算機(jī)的軟件程序?yàn)楸憩F(xiàn)載體,將教學(xué)課程和學(xué)習(xí)方式相融合。隨著知識(shí)體系更新?lián)Q代的不斷加快,學(xué)術(shù)糾錯(cuò)的發(fā)生,課程及時(shí)更新也是十分重要的。但是網(wǎng)絡(luò)教育服務(wù)系統(tǒng)具有一定的落后性和延時(shí)性,傳遞的知識(shí)和答疑手段相對(duì)落后,影響著網(wǎng)絡(luò)教育的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。
2 人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的具體應(yīng)用
網(wǎng)絡(luò)教育缺陷的存在,其重要原因是教育流程系統(tǒng)的“剛性”無(wú)法符合學(xué)習(xí)者不同的教學(xué)需求,不懂得如何具體因人而異、因材施教;而人工智能“柔性”的工作特點(diǎn),可以有綜合考慮各種影響因素,并及時(shí)調(diào)節(jié),恰好是對(duì)缺陷的補(bǔ)充。事實(shí)證明,人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的具體應(yīng)用也取得了較好的效果,主要體現(xiàn)在以下方面:
2.1 專家系統(tǒng)的應(yīng)用
專家系統(tǒng)是對(duì)智能教學(xué)系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)以及先進(jìn)的智能化硬件設(shè)備的總稱。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教育是流程化、規(guī)范化的,智能化教學(xué)系統(tǒng)是對(duì)每個(gè)流程應(yīng)用智能化手段,促進(jìn)教學(xué)過(guò)程的科學(xué)性。
2.1.1 智能決策系統(tǒng)。
在課程開(kāi)始之前,增設(shè)智能決策功能即智能決策系統(tǒng),類似于學(xué)校的入學(xué)考試,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、成績(jī)水平、智力狀況進(jìn)行基本的分析和了解,以學(xué)生能力而不是教師要求為教學(xué)依據(jù),制定合理的教學(xué)計(jì)劃和學(xué)習(xí)方案;通過(guò)智能化設(shè)計(jì),確定學(xué)習(xí)成績(jī)分階段測(cè)試計(jì)劃、智力開(kāi)發(fā)方案和考試模擬系統(tǒng)等,通過(guò)這些方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生能力的充分開(kāi)發(fā)。
2.1.2 智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)
這是通過(guò)對(duì)學(xué)生一定時(shí)期學(xué)習(xí)環(huán)境的營(yíng)造,通過(guò)對(duì)環(huán)境內(nèi)各影響因素施加措施,為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供優(yōu)質(zhì)條件。影響因素包括教師、學(xué)習(xí)資源、外部因素等,一旦學(xué)生學(xué)習(xí)沒(méi)有達(dá)到預(yù)定的目標(biāo),教師模塊就會(huì)對(duì)學(xué)生的動(dòng)態(tài)行為做出科學(xué)正確的指導(dǎo),并向正確的學(xué)習(xí)軌跡糾正;學(xué)生學(xué)習(xí)所需要的參考資料、試卷分析、時(shí)事熱點(diǎn)等,會(huì)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展情況及時(shí)更新資料庫(kù);學(xué)生在學(xué)習(xí)中遭遇困境,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)智能化發(fā)揮引導(dǎo)和提醒功能。
2.1.3 智能教學(xué)系統(tǒng)和智能化硬件設(shè)備
智能教學(xué)系統(tǒng)和智能化硬件設(shè)備分別是智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)的軟件和硬件載體。智能教學(xué)系統(tǒng)是智能決策和智能導(dǎo)學(xué)子系統(tǒng)的綜合,是幾種不同模式的組合與搭配,最終出現(xiàn)適合學(xué)生自身的學(xué)習(xí)模式,并且讓系統(tǒng)關(guān)系更加穩(wěn)固;硬件系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和載體,包括傳輸設(shè)備中的路由器、交換機(jī)設(shè)備,終端的打印機(jī)、攝像頭等。
2.2 其他人工智能系統(tǒng)的應(yīng)用
2.2.1 語(yǔ)言處理系統(tǒng)
語(yǔ)言處理系統(tǒng)在人工智能領(lǐng)域是一種應(yīng)用較為廣泛的技術(shù),系統(tǒng)內(nèi)部擁有錄音模塊、語(yǔ)言識(shí)別模塊、轉(zhuǎn)換模塊和輸出模塊。學(xué)生向錄音系統(tǒng)發(fā)出聲音,語(yǔ)言識(shí)別和轉(zhuǎn)換模塊將語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為文字顯示在計(jì)算機(jī)界面上。就目前的技術(shù)來(lái)說(shuō),語(yǔ)言處理系統(tǒng)可以處理簡(jiǎn)單口語(yǔ)和書(shū)面語(yǔ)言,局限在普通話,隨著語(yǔ)言庫(kù)的升級(jí),語(yǔ)言處理系統(tǒng)的功能會(huì)越來(lái)越強(qiáng)大。這一功能的出現(xiàn),對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)語(yǔ)言口語(yǔ)和減少文字任務(wù)有很大的幫助。
2.2.2 知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)
知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)是對(duì)知識(shí)和數(shù)據(jù)的整合、匯總和儲(chǔ)存,學(xué)生僅依靠記憶中對(duì)知識(shí)的只言片語(yǔ)和殘損記憶,發(fā)揮知識(shí)庫(kù)強(qiáng)大搜索功能,自動(dòng)分辨出關(guān)鍵詞,并提供完整的數(shù)據(jù)。這對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)記錄的查找和知識(shí)的復(fù)習(xí)有很大幫助,也有助于系統(tǒng)的升級(jí)和完善。
3 促進(jìn)人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中應(yīng)用的具體措施
3.1 加大資金支持
資金支持是發(fā)展新科技的堅(jiān)實(shí)保證,政府和相關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)該重視人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育發(fā)展中的巨大作用,提供政策的優(yōu)惠和資金撥款,給予場(chǎng)地和設(shè)備的支持。有了資金的支持,可以吸引優(yōu)秀人才開(kāi)展系統(tǒng)研發(fā)和技術(shù)升級(jí)工作,可以為人工智能的應(yīng)用提供高性能、高水平、先進(jìn)的硬件設(shè)施保障。
3.2 開(kāi)展教學(xué)實(shí)施
應(yīng)該積極促進(jìn)人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的教學(xué)實(shí)施活動(dòng),通過(guò)一線學(xué)習(xí)的監(jiān)測(cè)和實(shí)驗(yàn),推動(dòng)新技術(shù)的普及與應(yīng)用。在相關(guān)專業(yè)院校安裝人工智能軟件,也是促進(jìn)教學(xué)實(shí)施的有效途徑。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,人工智能是一項(xiàng)應(yīng)用廣泛,可研究性強(qiáng)的計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)。通過(guò)人工智能相關(guān)技術(shù)的研究,能夠解決網(wǎng)絡(luò)教育中存在的諸多問(wèn)題,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率,方便老師的教學(xué)管理,以及對(duì)教育教學(xué)模式將產(chǎn)生深刻影響。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介
侯燕(1981-),女,山東省濟(jì)寧市人。碩士學(xué)歷?,F(xiàn)為齊魯師范學(xué)院講師。研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用。
篇4
關(guān)鍵詞:人工智能;高中生;職業(yè)規(guī)劃;建議
一、引言
人工智能的不斷發(fā)展與拓展促進(jìn)了我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展,同時(shí)對(duì)各個(gè)行業(yè)產(chǎn)生巨大沖擊,很多需要人工機(jī)械作業(yè)的領(lǐng)域?qū)?huì)使用機(jī)器人,造成大量人員的失業(yè)。面對(duì)如此現(xiàn)狀,今后我們高中生如何做好職業(yè)生涯規(guī)劃成為當(dāng)務(wù)之急,只有深刻把握社會(huì)發(fā)展趨勢(shì),加強(qiáng)學(xué)習(xí)方向與時(shí)代潮流的匹配性,才能迎接挑戰(zhàn)、抓住機(jī)遇、趨利避害,做好職業(yè)選擇和規(guī)劃,更好地適應(yīng)今后的社會(huì)發(fā)展。
二、人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)
(一)人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀
“人工智能”一詞最初是在1956年Dartmouth學(xué)會(huì)上提出的。它是計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)等多種學(xué)科互相滲透而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)綜合性學(xué)科。從計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的角度出發(fā),人工智能是研究如何制造智能機(jī)器或智能系統(tǒng),來(lái)模擬人類智能活動(dòng)的能力,以延伸人們智能的科學(xué)。目前,人工智能技術(shù)在美國(guó)、歐洲和日本呈現(xiàn)飛速發(fā)展趨勢(shì)。隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展,人工智能已經(jīng)在各個(gè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,其中比較典型應(yīng)用主要包括符號(hào)計(jì)算、模式識(shí)別、機(jī)器翻譯、機(jī)器學(xué)習(xí)、問(wèn)題求解、邏輯推理和定理證明、自然語(yǔ)言處理、智能信息檢索技術(shù)以及專家系統(tǒng)等,這些在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域、化學(xué)領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域以及礦物勘測(cè)領(lǐng)域等得到廣泛應(yīng)用,并取得較好效果。
(二)人工智能的發(fā)展趨勢(shì)
技術(shù)的發(fā)展總是超乎人們的想象,要準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)人工智能的未來(lái)是不可能的。但是,從目前的一些前瞻性研究可以看出未來(lái)人工智能可能會(huì)綜合模糊處理、并行化、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器情感等進(jìn)行全方位發(fā)展。隨著全球化趨勢(shì)的不斷增強(qiáng),今后人工智能會(huì)向著全球國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的方向發(fā)展。人工智能技術(shù)不斷地在就業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用及發(fā)展,因此高中階段就對(duì)自己的職業(yè)生涯有著規(guī)劃是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì),并且美國(guó)、加拿大等先進(jìn)國(guó)家早早的就把高中生職業(yè)規(guī)劃教育課程安排在了高中階段,相比之下安排職業(yè)規(guī)劃教育課程的高中畢業(yè)生,甚至大學(xué)畢業(yè)生對(duì)自己的規(guī)劃都有著明確的方向,我國(guó)目前某些地區(qū)高中階段已經(jīng)安排了職業(yè)規(guī)劃類型的課程,相信不久高中生職業(yè)規(guī)劃的課程也會(huì)出現(xiàn)在更多地區(qū)的校園。
(三)人工智能發(fā)展對(duì)就業(yè)的影響
隨著機(jī)器眼下正在取代的首當(dāng)其沖的是那些簡(jiǎn)單機(jī)械操作的勞動(dòng)者,比如說(shuō)我國(guó)工廠里的初級(jí)工人正在面臨自動(dòng)化的威脅。還有美國(guó)福特公司,不僅大量裁減藍(lán)領(lǐng)工人,而且還要把工廠搬到別的州或國(guó)家去,那里稅收更低、政策環(huán)境更寬松、工會(huì)更友善的,在這些地方使用機(jī)器人不僅可以提高作業(yè)效率和質(zhì)量,而且能夠極大的降低各種成本,能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造更多的效益。
隨著人工智能的快速發(fā)展,人工智能對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的就業(yè)產(chǎn)生了重大影響,我國(guó)也在往這個(gè)方向發(fā)展,對(duì)于IT行業(yè),今后會(huì)大量使用機(jī)器人進(jìn)行工作,制造業(yè)也在逐漸增加使用機(jī)器人。技術(shù)的進(jìn)步,使得個(gè)人的生產(chǎn)效率得到了巨大的提升。雖然就短期而言,機(jī)器是不會(huì)一下子取代大多數(shù)人,但我們必須未雨綢繆、防患于未然。有一些機(jī)械的、長(zhǎng)時(shí)間集中精神的、固定套路的工作,比如流水線工、司機(jī)、配藥師等,機(jī)器比人還擅長(zhǎng),這些領(lǐng)域?qū)?huì)淘汰大量的工人,導(dǎo)致很多人員失業(yè)。而很多工作需要人搭配機(jī)器做才最高效,這些工作是主流的新工作,但是需要注意的是,在人和機(jī)器協(xié)作的過(guò)程中,機(jī)器一定會(huì)不斷智能優(yōu)化的,在單一專業(yè)的工作內(nèi)容中,機(jī)器逐漸又會(huì)替代人,因此也會(huì)造成人員失業(yè)。對(duì)于人際溝通事務(wù),由于需要人與人之間的交流,還是人比較擅長(zhǎng)。審美是模糊的、社會(huì)性的,這個(gè)還是人比較擅長(zhǎng)。
對(duì)于我們高中生而言,勤動(dòng)腦,勤動(dòng)手,不斷創(chuàng)新,是未來(lái)立足之本。因此不僅要埋頭學(xué)習(xí)知識(shí),還要培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力,以應(yīng)對(duì)迎接人工智能的挑戰(zhàn)。
(四)高中生應(yīng)該怎樣規(guī)劃職業(yè)生涯
面對(duì)人工智能的快速發(fā)展,今后我們高中生應(yīng)當(dāng)趨利避害,努力做好職業(yè)生涯規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值的增值,具體來(lái)說(shuō)應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面入手:
1.增強(qiáng)職業(yè)規(guī)劃的意識(shí)
高中生要根據(jù)自身的主觀因素以及外界的環(huán)境因素,分析、歸納、選擇自己的職業(yè)發(fā)展方向,并且制定相應(yīng)的學(xué)習(xí)、培養(yǎng)計(jì)劃,采取必要行動(dòng)去實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。這種確定人生方向的規(guī)劃問(wèn)題應(yīng)該在高中階段每一個(gè)學(xué)生都應(yīng)該對(duì)自己有著清醒的認(rèn)識(shí),并且得到自身的重視,對(duì)選考科目的選擇及大學(xué)志愿的填報(bào)就不會(huì)盲目、無(wú)頭緒,在高中階段有了明確的目標(biāo)會(huì)使自己的學(xué)習(xí)方向更加準(zhǔn)確,學(xué)習(xí)積極性更加強(qiáng)勁,同時(shí)在就業(yè)選擇上也可以盡量地少走彎路。
2.選擇高水平的職業(yè)指導(dǎo)教師
高中生實(shí)現(xiàn)從學(xué)校到社會(huì)或者更高層學(xué)校的過(guò)程中職業(yè)規(guī)劃具有重要的導(dǎo)向作用,因此在高中階段一個(gè)好的職業(yè)規(guī)劃指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生的影響有著重要的意義。首先我們選擇的職業(yè)規(guī)劃指導(dǎo)教師必須具備一定的任職條件,目前國(guó)家也一再的強(qiáng)調(diào)任職職業(yè)資格的嚴(yán)格性;其次就是指導(dǎo)教師要善于啟發(fā)式指導(dǎo)學(xué)生,增強(qiáng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力,在教師的幫助下充分認(rèn)識(shí)自己的天賦、特長(zhǎng)、興趣、能力、心理等方,發(fā)現(xiàn)和挖掘自己多方面的潛能,學(xué)會(huì)正確利用各方面條件充分發(fā)展。同時(shí),要注意避免指導(dǎo)教師的思想左右了我們的思想,只有準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)自己,才能促使我們帶著自己的職業(yè)規(guī)劃繼續(xù)努力進(jìn)步。
3.自己的高中生涯規(guī)劃
高中的三年,對(duì)一個(gè)高中生的人生有著重要的意義,因此高中階段可以進(jìn)行分階段的自我管理培養(yǎng)。高一階段:剛進(jìn)入學(xué)校,通過(guò)學(xué)習(xí)了解學(xué)科特點(diǎn),利用學(xué)校、教師、網(wǎng)絡(luò)、社會(huì)了解就業(yè)動(dòng)向,自我優(yōu)勢(shì)結(jié)合人才需求,明確選考科目,初步制定職業(yè)發(fā)展意向。高二階段:正確處理選考科目學(xué)習(xí)與學(xué)考科目學(xué)習(xí)的關(guān)系,既突出專業(yè)知識(shí)又兼顧知識(shí)廣度。高三階段:更要處理好語(yǔ)文數(shù)學(xué)英語(yǔ)必考科目學(xué)習(xí)與選修科目深化拓展的關(guān)系,既要提高高考成績(jī)又要深化拓展專業(yè)素養(yǎng);既要強(qiáng)化高考復(fù)習(xí)又要重視面試培訓(xùn),為參加高校自主招生考試或“三位一體”考試做好充分準(zhǔn)備。因?yàn)榻陙?lái)重點(diǎn)大學(xué)通過(guò)高考統(tǒng)一招生錄取的名額正在減少,而自主招生或“三位一體”的名額大量增加,有志于就讀名牌大學(xué)的學(xué)生要注意這方面的情況。同時(shí)高中生要根據(jù)自己的理想多去了解高校情況,多去了專業(yè)設(shè)置的情況,為報(bào)考適合自己的學(xué)校及專業(yè)做好信息準(zhǔn)備。
4.積極參加選修課程,為今后的職業(yè)生涯做好基礎(chǔ)
按照教育部有關(guān)規(guī)定,高中學(xué)校要開(kāi)設(shè)選修課程。我們可以根據(jù)自己的興趣愛(ài)好,選取自己喜歡的課程進(jìn)行學(xué)習(xí),這不僅可以及早的發(fā)現(xiàn)我們的喜好和特長(zhǎng),為我們的職業(yè)生涯做規(guī)劃有著重要的參考意義,同時(shí)對(duì)我們的基礎(chǔ)知識(shí)的培養(yǎng)也很重要,拓寬了我們的見(jiàn)識(shí)寬度,為今后的職業(yè)生涯奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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篇5
關(guān)鍵詞:互聯(lián)網(wǎng)+;計(jì)算機(jī)硬件課程;教學(xué)方法
中圖分類號(hào):G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1002-4107(2017)07-0045-02
隨著中國(guó)社會(huì)進(jìn)入“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,在“萬(wàn)眾創(chuàng)業(yè),大眾創(chuàng)新”的大環(huán)境下,IT領(lǐng)域中各項(xiàng)新興技術(shù)層出不窮,例如應(yīng)用于各領(lǐng)域的智能電子設(shè)備、可穿戴設(shè)備、人工智能等。這些新興技術(shù)又都與計(jì)算機(jī)硬件緊密聯(lián)系,于是社會(huì)對(duì)當(dāng)前的計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了新要求。以人工智能為例,國(guó)家發(fā)改委、科技部等幾部門(mén)聯(lián)合的《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動(dòng)實(shí)施方案》中明確提出,“培養(yǎng)發(fā)展人工智能新興產(chǎn)業(yè)”、“推進(jìn)重點(diǎn)領(lǐng)域智能產(chǎn)品創(chuàng)新”和“提升終端產(chǎn)品智能化水平”等三點(diǎn)目標(biāo),同時(shí)強(qiáng)調(diào)方案實(shí)施的關(guān)鍵是大量的“互聯(lián)網(wǎng)+人工智能”專業(yè)人才。由此可見(jiàn),時(shí)代的發(fā)展方向正要求對(duì)計(jì)算機(jī)硬件課程進(jìn)行調(diào)整,勢(shì)必會(huì)引領(lǐng)計(jì)算機(jī)的軟硬件課程的協(xié)同發(fā)展,開(kāi)展新一輪的計(jì)算機(jī)教學(xué)內(nèi)容的整合和教學(xué)方法的改革。
一、計(jì)算機(jī)硬件類課程現(xiàn)狀
(一)計(jì)算機(jī)硬件課程設(shè)置現(xiàn)狀
從計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生的培養(yǎng)計(jì)劃可見(jiàn),軟件類課程仍占據(jù)主導(dǎo)地位,而硬件類課程則相對(duì)較少。筆者以南京郵電大學(xué)信息類各專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃為例,將與計(jì)算機(jī)硬件相關(guān)的課程整理在表1當(dāng)中。根據(jù)各專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃的具體要求不同,課程會(huì)放在不同學(xué)期進(jìn)行授課。
表1 計(jì)算機(jī)硬件類課程的設(shè)置
(二)計(jì)算機(jī)專業(yè)現(xiàn)有培養(yǎng)模式的特點(diǎn)
通過(guò)長(zhǎng)期對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生在教學(xué)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的表現(xiàn)的調(diào)查和研究[1-3],筆者發(fā)現(xiàn)“欺軟怕硬”的現(xiàn)象很普遍。所謂“欺軟怕硬”,是指學(xué)生對(duì)軟件類課程的學(xué)習(xí)熱情和掌握情況要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于硬件類課程。由此形成了學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)選題時(shí)對(duì)軟件類題目趨之若鶩,而硬件類題目則無(wú)人問(wèn)津的局面。通過(guò)與學(xué)生的交流和教學(xué)過(guò)程中的思考,同時(shí)借鑒了相關(guān)文獻(xiàn)的研究經(jīng)驗(yàn)[4-5],筆者認(rèn)為目前的局面是由現(xiàn)有的培養(yǎng)模式?jīng)Q定的,其特點(diǎn)可以總結(jié)如下。
1.想法可以快速實(shí)現(xiàn)并驗(yàn)證,因此大多數(shù)學(xué)生更喜歡軟件。2.相較于軟件類課程,硬件類課程內(nèi)容顯得較枯燥。3.不同的硬件課程采用不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,不便于學(xué)生貫通式地掌握系統(tǒng)化知識(shí)。4.硬件類課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)際開(kāi)發(fā)有較大區(qū)別,實(shí)驗(yàn)技能往往無(wú)法直接用于實(shí)際項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。5.教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備無(wú)法為教師的科研項(xiàng)目提供支撐,教師將科研與教學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的熱情不高。6.實(shí)驗(yàn)室人員需要花費(fèi)大量時(shí)間維護(hù)各種硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
二、“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代計(jì)算機(jī)硬件課程面臨的挑戰(zhàn)
“互聯(lián)網(wǎng)+”是將互聯(lián)網(wǎng)作為當(dāng)前信息化發(fā)展的核心特征,提取出來(lái),并與工業(yè)、商業(yè)、金融業(yè)等服務(wù)業(yè)全面融合。其核心是創(chuàng)新,只有創(chuàng)新才能讓這個(gè)“+”真正有價(jià)值、有意義。在分析了目前市場(chǎng)上的各種“互聯(lián)網(wǎng)+智能硬件”后,筆者認(rèn)為對(duì)計(jì)算機(jī)硬件課程發(fā)展的挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。
(一)個(gè)體化向網(wǎng)絡(luò)化的轉(zhuǎn)變
目前的計(jì)算機(jī)硬件課程基本都是面向個(gè)體化設(shè)備的,無(wú)論是“計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)”課程中側(cè)重對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià),還是“計(jì)算機(jī)組成原理”課程中著重于運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、指令系統(tǒng)各部分的設(shè)計(jì)和組成,抑或是“微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)”課程中關(guān)注的CPU工作原理和常用外設(shè)與主機(jī)的連接方法等,無(wú)一例外是在單一設(shè)備上進(jìn)行。而“互聯(lián)網(wǎng)+”所倚重的物聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)和大數(shù)據(jù)等技術(shù)則需要網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備進(jìn)行分布式的協(xié)同工作。這是傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)硬件課程在教學(xué)和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中比較欠缺的。
(二)功能化向智能化的轉(zhuǎn)變
學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)硬件課程后,學(xué)生大多能熟悉和了解對(duì)于實(shí)現(xiàn)特定功能的硬件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程。但是目前的“互聯(lián)網(wǎng)+智能硬件”已經(jīng)不僅僅局限于實(shí)現(xiàn)某個(gè)或某幾個(gè)簡(jiǎn)單的功能,而是更多地強(qiáng)調(diào)可以進(jìn)行“隨機(jī)應(yīng)變”的智能化屬性,這就要求學(xué)生不僅要學(xué)好硬件類課程,還需要對(duì)人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、云計(jì)算等相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)有廣泛的涉獵。
(三)低成本至高性價(jià)比的轉(zhuǎn)變
在以往的硬件_發(fā)中,特別是在對(duì)價(jià)格較敏感的某些應(yīng)用領(lǐng)域,開(kāi)發(fā)者往往更重視對(duì)硬件成本的控制。隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展,各芯片及相關(guān)的外設(shè)和傳感器的價(jià)格不斷降低,如今人們對(duì)成本的要求已經(jīng)不像以往那么嚴(yán)苛了,人們往往更注重性能或者說(shuō)是性價(jià)比的提升。目前的硬件課程中介紹的芯片大都是很久以前的產(chǎn)品,如何使課程與時(shí)俱進(jìn)是課程改革中需要關(guān)注的問(wèn)題。
三、計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)方法改革的策略
篇6
構(gòu)建未來(lái)學(xué)校形態(tài),營(yíng)造智能校園環(huán)境
升級(jí)優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施。福田教科院附小大力推行教育管理數(shù)字化,構(gòu)建具有附小特色的“掌上附小”教學(xué)管理系統(tǒng),建設(shè)了附小特色數(shù)字中心機(jī)房,實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)系統(tǒng)云處理,學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)大數(shù)據(jù)綜合平臺(tái)分析,優(yōu)化完善學(xué)校教學(xué)資源庫(kù),學(xué)科資源覆蓋率達(dá)90%以上?;?G技術(shù),一方面完善校園安全管控信息化建設(shè),提升校園實(shí)施視頻監(jiān)控水平;另一方面,以“5G+互動(dòng)教學(xué)”推動(dòng)教育教學(xué)模式創(chuàng)新,鼓勵(lì)跨校區(qū)課程協(xié)同共享,“自動(dòng)跟蹤錄播教室”“未來(lái)閱覽室”等先進(jìn)的信息化設(shè)施陸續(xù)啟用。目前學(xué)校已實(shí)現(xiàn)教育管理數(shù)字化應(yīng)用全覆蓋。重構(gòu)創(chuàng)新教學(xué)空間。重構(gòu)后的福田教科院附小具有五種空間形式:一是“研學(xué)創(chuàng)中心”,是基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、問(wèn)題探究、滿足高水平學(xué)習(xí)者(教師、學(xué)生)能力的學(xué)習(xí)研究創(chuàng)新的空間;二是“學(xué)科大觀園”,以學(xué)科核心素養(yǎng)為基礎(chǔ),構(gòu)建學(xué)科教學(xué)情景空間、全學(xué)科班級(jí)圖書(shū)角,在真實(shí)空間中感受學(xué)科魅力;三是“學(xué)校文化長(zhǎng)廊”,利用此空間打造智慧圖書(shū)館、校園歷史博物館,凝聚、展現(xiàn)附小校園文化;四是“創(chuàng)意盒子”,這是一個(gè)創(chuàng)新型的孵化器,在此空間師生可以參與各種科技類創(chuàng)新項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)“讓創(chuàng)意可見(jiàn),讓思維有型”;五是“云上學(xué)院”,搭建自選式創(chuàng)新學(xué)習(xí)超市,組建項(xiàng)目化學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)社區(qū)空間。
引領(lǐng)規(guī)劃整體設(shè)計(jì),打造前沿智慧課程
兩年來(lái),學(xué)校先后邀請(qǐng)了20多位教育教學(xué)、信息化水平前沿的專家為全校教師量身定制項(xiàng)目化及學(xué)科融合課程培訓(xùn)計(jì)劃,積極引導(dǎo)各學(xué)科探索開(kāi)發(fā)“信息化特色課程”“AI+”特色課程,充分利用學(xué)校信息化教學(xué)空間,根據(jù)教學(xué)大綱要求,開(kāi)展智慧科技特色校本課程,并探索開(kāi)發(fā)科技與五育融合課程。重塑年級(jí)組內(nèi)各學(xué)科相對(duì)獨(dú)立的形態(tài),形成五育融合教研共同體,打通學(xué)科之間的壁壘。五育融合理念下的課程融合,是基于知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、社會(huì)需求的融合。將其形成“學(xué)科+”的課程形態(tài),即“學(xué)科+學(xué)科”“學(xué)科+生活”“學(xué)科+社會(huì)”“學(xué)科+活動(dòng)”等課程形態(tài)。
AI賦能智慧教學(xué),創(chuàng)設(shè)育人新生態(tài)
信息技術(shù)賦能學(xué)科教學(xué)。深圳教育以教育部信息化“雙區(qū)”建設(shè)為有力抓手,以信息技術(shù)深化教育教學(xué)改革,不斷探索新型教與學(xué)模式。信息技術(shù)賦能學(xué)科教學(xué)一直是劉銳娟倡導(dǎo)的教育教學(xué)方式。認(rèn)知科學(xué)與智能技術(shù)的結(jié)合將使教與學(xué)變得多元化,并且可進(jìn)行低成本、高效能的個(gè)性化定制,幫助學(xué)習(xí)者設(shè)計(jì)更有效的學(xué)習(xí)策略。2021年,福田教科院附小成功申報(bào)國(guó)家級(jí)課題《信息技術(shù)賦能學(xué)科教學(xué)與區(qū)域教研的實(shí)踐研究》。同時(shí),福田教科院附小以青年教師“青藍(lán)杯”基本功大賽和骨干教師“紅燭杯”教學(xué)展示為契機(jī),通過(guò)公開(kāi)課、錄像課、微課錄制等活動(dòng),激發(fā)更多教師利用信息技術(shù)手段,在學(xué)習(xí)空間、教學(xué)方式、學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式上實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式的創(chuàng)新。學(xué)生方面,學(xué)校積極普及人工智能課程,探索人工智能教學(xué)的路徑和策略,以期實(shí)現(xiàn)提升學(xué)生信息素養(yǎng)、普及全民智能教育、培養(yǎng)人工智能人才的目標(biāo),為促進(jìn)中小學(xué)人工智能教育、推動(dòng)教育教學(xué)改革和創(chuàng)新發(fā)展提供參考。智能體育守護(hù)生命本色。深圳市福田區(qū)是中國(guó)教育科學(xué)研究院的綜合改革實(shí)驗(yàn)區(qū),福田教科院附小是全區(qū)首批參與中國(guó)教科院的重點(diǎn)課題《中國(guó)學(xué)校體育智慧系統(tǒng)研究》的學(xué)校,學(xué)校多年來(lái)一直堅(jiān)持致力于智慧體育探索研究,實(shí)施青少年健康體能促進(jìn)與干預(yù)方案。2021年12月,劉銳娟親自主持的中國(guó)教育科學(xué)研究院《中國(guó)青少年健康體能研究》課題項(xiàng)目子課題《“雙減”背景下對(duì)智慧體育校園構(gòu)建的研究》順利開(kāi)題。2022年1月,以學(xué)校為牽頭單位的“智能體育學(xué)生數(shù)據(jù)分析與教學(xué)應(yīng)用實(shí)踐共同體”項(xiàng)目榮耀入選教育部“2021年度教育信息化教學(xué)應(yīng)用實(shí)踐共同體項(xiàng)目”。基于學(xué)校智能教學(xué)基礎(chǔ)和理念,劉銳娟在體育科組率先嘗試依托AI技術(shù)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)學(xué)生的體能訓(xùn)練,利用運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集裝備+綜合管理平臺(tái),通過(guò)學(xué)生佩戴的傳感器設(shè)備,實(shí)時(shí)采集每位學(xué)生運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的心率及運(yùn)動(dòng)負(fù)荷情況等數(shù)據(jù),對(duì)潛在的運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)的評(píng)估與預(yù)警,把學(xué)生的體質(zhì)數(shù)據(jù)形成電子成長(zhǎng)檔案,為教師設(shè)計(jì)合理的體育課程提供參考,為學(xué)生的體質(zhì)健康保駕護(hù)航。多樣態(tài)教學(xué)促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展。一是在線教學(xué)求質(zhì)量,創(chuàng)新課堂新生態(tài)。在常態(tài)化疫情防控和泛在學(xué)習(xí)普及的雙重背景下,在線教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生,從學(xué)生學(xué)習(xí)需求出發(fā),搭建適合學(xué)生學(xué)習(xí)的平臺(tái),采用個(gè)性化的學(xué)習(xí)模式,提供全程化的學(xué)習(xí)支持服務(wù),以提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。二是探索混合式教學(xué)模式,推進(jìn)泛在化學(xué)習(xí)發(fā)展。項(xiàng)目化混合式研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合學(xué)段特點(diǎn)、學(xué)校校情,以調(diào)查研究作為基礎(chǔ),以教師培訓(xùn)、課程實(shí)踐、評(píng)價(jià)改革作為抓手,以項(xiàng)目化課程為載體,以混合式教學(xué)為手段,在校內(nèi)進(jìn)行探索實(shí)驗(yàn)。
多元評(píng)價(jià),看見(jiàn)動(dòng)態(tài)成長(zhǎng)
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關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò);智能學(xué)習(xí);自適應(yīng)學(xué)習(xí);智能支持模塊
中圖分類號(hào):TN91134;TP311.52文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1004373X(2012)18007703
引言
在當(dāng)今信息時(shí)代,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及應(yīng)用和人工智能技術(shù)為核心的信息技術(shù)的發(fā)展給人們創(chuàng)造了基于網(wǎng)絡(luò)的自主學(xué)習(xí),使學(xué)習(xí)者有了自主獲取信息的便利條件。因此以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)越來(lái)越引起人們的重視。
目前,我國(guó)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)在展現(xiàn)課程基本內(nèi)容、教學(xué)信息方面已經(jīng)比較成熟,不少課程的教學(xué)資料已經(jīng)數(shù)字化。然而,由于我國(guó)遠(yuǎn)程教育還存在很多矛盾和問(wèn)題?,F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)不得不面對(duì)和解決的實(shí)際問(wèn)題是:隨著網(wǎng)上教學(xué)資源日益增多,如何使學(xué)習(xí)者能在浩如煙海的教學(xué)資源中迅速找到適應(yīng)自己學(xué)習(xí)能力的教學(xué)內(nèi)容,如何正確評(píng)估自己的學(xué)習(xí)能力,如何使學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)的過(guò)程中得到及時(shí)、準(zhǔn)確的反饋和評(píng)價(jià)并及時(shí)調(diào)整自己的學(xué)習(xí)步調(diào)等。要解決上述問(wèn)題,就必須發(fā)展智能化的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)。筆者認(rèn)為,支撐智能化網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的技術(shù)已日趨成熟。如何把這些技術(shù)整合社會(huì)教育資源,從而在網(wǎng)絡(luò)教育實(shí)踐中逐步開(kāi)發(fā)出基于網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)智能學(xué)習(xí)系統(tǒng),是擺在遠(yuǎn)程教育工作者面前的一項(xiàng)迫切而重要的工作[1]。
本文采用網(wǎng)絡(luò)與人工智能為核心的技術(shù),并以某學(xué)校作為課題實(shí)驗(yàn)基地,研究并開(kāi)發(fā)了一個(gè)《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課程自適應(yīng)智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能在學(xué)生測(cè)驗(yàn)時(shí)不斷地對(duì)學(xué)生能力作實(shí)時(shí)的評(píng)估,由此不斷給出難度與學(xué)生能力相適應(yīng)的試題,從而在學(xué)生學(xué)習(xí)中體現(xiàn)了因人而異,達(dá)到個(gè)性化學(xué)習(xí),讓學(xué)習(xí)程度不同的學(xué)生同時(shí)得到最佳的學(xué)習(xí)效果[2]。
1系統(tǒng)各模塊功能
整個(gè)自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)由學(xué)習(xí)模塊、考試模塊、指導(dǎo)者模塊和智能支持模塊四部分組成。需要說(shuō)明的是:系統(tǒng)的各個(gè)模塊相互作用、相互依存,每個(gè)模塊都無(wú)法獨(dú)立完成系統(tǒng)能完成的任務(wù),在這里只是為了方便論述和研究,將它們?cè)谶壿嬌舷鄬?duì)化為四個(gè)主要邏輯模塊進(jìn)行研究。下面就對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行比較詳細(xì)的闡述。
篇8
計(jì)劃強(qiáng)調(diào),要加強(qiáng)人工智能領(lǐng)域?qū)I(yè)建設(shè),形成“人工智能+X”復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)新模式。計(jì)劃的重點(diǎn)任務(wù)之一,是要完善人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)體系,并且推動(dòng)高校人工智能領(lǐng)域科技成果轉(zhuǎn)化與示范應(yīng)用。高校在人才培養(yǎng)中起到了至關(guān)重要的作用,雖然人工智能尚未成為一級(jí)學(xué)科,但國(guó)內(nèi)不少一流的高校已經(jīng)開(kāi)始通過(guò)建立合作實(shí)驗(yàn)室、增強(qiáng)人工智能分支教學(xué)等方式發(fā)展人工智能。
為了解各高校開(kāi)展人工智能研究的情況,億歐盤(pán)點(diǎn)了10家在設(shè)有人工智能實(shí)驗(yàn)室或有人工智能分支專業(yè)的高校。
清華大學(xué):計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系
清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系(簡(jiǎn)稱計(jì)算機(jī)系)成立于1958年,在2006年、2012年全國(guó)學(xué)位與研究生教育發(fā)展中心開(kāi)展的一級(jí)學(xué)科整體水平評(píng)估中,以總分滿分100分的成績(jī)排名第一。2017年,在 USnews 推出的世界大學(xué)學(xué)科排名 Best Global Universities for Computer Science 中,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科緊隨 MIT之后位列世界第2名。在 QS 世界大學(xué)排名 (QS World University Rankings) 給出的全球計(jì)算機(jī)學(xué)科排名中為例第15名,其排名與得分逐年穩(wěn)步提升。
計(jì)算機(jī)系包含了國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)專業(yè)最全的學(xué)科方向,設(shè)有高性能計(jì)算機(jī)與處理器、并行與分布式處理、存儲(chǔ)系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)安全、系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)、理論計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)據(jù)工程及知識(shí)工程、軟件工程、計(jì)算機(jī)與VLSI設(shè)計(jì)自動(dòng)化、軟件理論與系統(tǒng)、生物計(jì)算及量子計(jì)算、人工智能、智能控制及機(jī)器人、人機(jī)交互與普適計(jì)算、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與可視化技術(shù)、CAD技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、媒體信息處理等研究方向。
計(jì)算機(jī)系現(xiàn)設(shè)有高性能計(jì)算、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件、人機(jī)交互與媒體集成4個(gè)研究所;智能技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)部等科研教學(xué)機(jī)構(gòu)。
計(jì)算機(jī)系還設(shè)有國(guó)家級(jí)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,包括:計(jì)算機(jī)原理實(shí)驗(yàn)室、微型計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室、操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)軟件實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)接口實(shí)驗(yàn)室、學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等。此外,計(jì)算機(jī)系還與騰訊、搜狗、微軟、思科等國(guó)內(nèi)外著名公司建立了面向教學(xué)或研究的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。
北京大學(xué):智能科學(xué)系
智能科學(xué)系成立于2002年7月,主要從事智能感知、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)智能分析與智能計(jì)算、智能機(jī)器人等方向的基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究,側(cè)重于理論、方法以及重大領(lǐng)域應(yīng)用上。
北大智能科學(xué)系依托于視覺(jué)聽(tīng)覺(jué)信息處理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)室以實(shí)現(xiàn)高度智能化的機(jī)器感知系統(tǒng)為目標(biāo),在生物特征識(shí)別研究方面處于國(guó)際領(lǐng)先地位。智能科學(xué)系在著名的軟件與人工智能專家、我國(guó)載人飛船工程軟件專家組組長(zhǎng)何新貴院士和長(zhǎng)江特聘教授查紅彬教授的帶領(lǐng)下,重點(diǎn)開(kāi)展機(jī)器視覺(jué)、機(jī)器聽(tīng)覺(jué)、智能系統(tǒng)與智能的生理心理基礎(chǔ)等研究。以北大智能科學(xué)研究人員為技術(shù)核心的北大指紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng),是國(guó)內(nèi)唯一能與國(guó)外系統(tǒng)抗衡的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),是中國(guó)第一家也是唯一的一家提供公安應(yīng)用全面解決方案的系統(tǒng),擁有中國(guó)指紋自動(dòng)識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品第一市場(chǎng)占有率。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)說(shuō)話人識(shí)別新方法的研究獲得教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng);國(guó)家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)研究獲得2000年中國(guó)高??茖W(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng),入選2000年中國(guó)高校十大科技進(jìn)展。
復(fù)旦大學(xué):類腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院
復(fù)旦大學(xué)類腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院于2015年3月籌建成立,是復(fù)旦大學(xué)校內(nèi)的獨(dú)立二級(jí)研究機(jī)構(gòu)。其前身為復(fù)旦大學(xué)第一批跨學(xué)科交叉國(guó)際化研究中心——計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)研究中心,成立于2008年。研究院基于復(fù)旦大學(xué)既有的數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、生物學(xué)、信息學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、心理學(xué)等多學(xué)科綜合交叉研究?jī)?yōu)勢(shì),以計(jì)算神經(jīng)科學(xué)為橋梁,著力開(kāi)展大腦機(jī)制解析、腦疾病智能診療、類腦智能算法、類腦智能軟硬件、新藥智能研發(fā)、通用智能等相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究、技術(shù)研發(fā)和人才培養(yǎng)。
研究院率先探索打通國(guó)際與國(guó)內(nèi)、科技與產(chǎn)業(yè)的全鏈條、全球化產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制,充分發(fā)揮高校培養(yǎng)和儲(chǔ)備高端智能人才、發(fā)現(xiàn)和培育前沿技術(shù)的綜合優(yōu)勢(shì),推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研源頭創(chuàng)新與合作,致力于成為推動(dòng)腦科學(xué)、人工類腦智能與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用融合發(fā)展的重要科技創(chuàng)新平臺(tái)。
研究院目前在建五個(gè)核心功能平臺(tái)和一個(gè)國(guó)際合作研發(fā)中心,主要包括:一是以腦高級(jí)認(rèn)知功能的多信息反饋處理機(jī)制研究為核心的神經(jīng)形態(tài)計(jì)算仿真平臺(tái);二是以多尺度多中心重大腦疾病數(shù)據(jù)庫(kù)和算法開(kāi)發(fā)為基礎(chǔ)的智能診治數(shù)據(jù)示范平臺(tái);三是依托高端醫(yī)療影像設(shè)備集群,為生物醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化研究和信息產(chǎn)業(yè)智能化提供試驗(yàn)技術(shù)支撐的綜合生物醫(yī)學(xué)影像平臺(tái);四是以開(kāi)發(fā)深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)和自組織學(xué)習(xí)等機(jī)器學(xué)習(xí)算法以及可穿戴設(shè)備、類腦芯片、健康服務(wù)機(jī)器人等為目標(biāo)的類腦智能軟、硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái);五是集孵化加速、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、投資基金為一體,為類腦智能創(chuàng)新項(xiàng)目及企業(yè)提供應(yīng)用技術(shù)資源和孵化服務(wù)的類腦智能產(chǎn)業(yè)化平臺(tái);六是依托已有的歐洲人類腦計(jì)劃、美國(guó)腦計(jì)劃等國(guó)際合作的數(shù)據(jù)、學(xué)術(shù)資源,建設(shè)類腦智能國(guó)際合作節(jié)點(diǎn)和人才培養(yǎng)中心。
中國(guó)科學(xué)院:自動(dòng)化研究所
中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所成立于1956年10月,是我國(guó)最早成立的國(guó)立自動(dòng)化研究機(jī)構(gòu)。目前設(shè)有類腦智能研究中心、智能感知與計(jì)算研究中心、腦網(wǎng)絡(luò)組研究中心等12個(gè)科研開(kāi)發(fā)部門(mén),還有若干與國(guó)際和社會(huì)其他創(chuàng)新單元共建的各類聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室和工程中心。另有漢王科技、三博中等四十余家持股高科技公司。
近年來(lái),自動(dòng)化所共獲得省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)30余項(xiàng)。數(shù)量逐年增加,質(zhì)量不斷提高;專利申請(qǐng)和授權(quán)量連年攀升,多年位居北京市科研系統(tǒng)前十名繪制的“腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜”第一次建立了宏觀尺度上的活體全腦連接圖譜;虹膜識(shí)別核心技術(shù)突破國(guó)外封鎖,通過(guò)產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合走出“中國(guó)制造”之路;基于自動(dòng)化所語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的“紫冬語(yǔ)音云”在淘寶、來(lái)往等阿里巴巴旗下移動(dòng)客戶端產(chǎn)品中得到推廣;“分子影像手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)”通過(guò)國(guó)家藥監(jiān)局醫(yī)療器械安全性及有效性檢測(cè)認(rèn)證并進(jìn)入臨床應(yīng)用;“智能視頻監(jiān)控技術(shù)”和“人臉識(shí)別技術(shù)”分別成功應(yīng)用于2008年北京奧運(yùn)會(huì)、2010年上海世博會(huì)的安保工作中,為社會(huì)安全貢獻(xiàn)自己的力量;研制的AI程序“CASIA-先知1.0”采用知識(shí)和數(shù)據(jù)混合驅(qū)動(dòng)的體系架構(gòu),在2017首屆全國(guó)兵棋推演大賽總決賽中7:1的懸殊比分戰(zhàn)勝人類頂級(jí)選手,展示了人工智能技術(shù)在博弈對(duì)抗領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力……
在共建機(jī)構(gòu)方面,自動(dòng)化所與新加坡媒體發(fā)展管理局聯(lián)合成立中新數(shù)字媒體研究院,聚焦交互式語(yǔ)言學(xué)習(xí)、視頻和分析等領(lǐng)域;與瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)(EPFL)在京成立中瑞數(shù)據(jù)密集型神經(jīng)科學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,在類腦智能研究方面展開(kāi)合作;與澳大利亞昆士蘭大學(xué)(UQ)共建中澳腦網(wǎng)絡(luò)組聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,在“計(jì)算大腦”研究方向上進(jìn)行遠(yuǎn)景規(guī)劃;還與香港科技大學(xué)共建智能識(shí)別聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,在模式識(shí)別、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域展開(kāi)合作。
廈門(mén)大學(xué):智能科學(xué)與技術(shù)系
早在上世紀(jì)八十年代初,廈門(mén)大學(xué)就已開(kāi)始從事人工智能領(lǐng)域的研究,相繼在專家系統(tǒng)、自然語(yǔ)言處理與機(jī)器翻譯等領(lǐng)域取得過(guò)一系列成果。為此,1988年經(jīng)學(xué)校批準(zhǔn)成立“廈門(mén)大學(xué)人工智能與計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究所”,后于2004年更名為“廈門(mén)大學(xué)人工智能研究所”。2006年12月,經(jīng)國(guó)家教育部批準(zhǔn),廈門(mén)大學(xué)正式設(shè)立“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè),并于2007年6月經(jīng)學(xué)校批準(zhǔn)成立“廈門(mén)大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系”。
廈門(mén)大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系現(xiàn)有一個(gè)本科專業(yè)(智能科學(xué)與技術(shù)),三個(gè)碩士學(xué)位授予專業(yè)(模式識(shí)別與智能系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù)),兩個(gè)博士學(xué)位授予專業(yè)(計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù))。
目前該系承擔(dān)多項(xiàng)國(guó)家863、國(guó)家自然科學(xué)基金、福建省科技基金等項(xiàng)目,擁有“福建省仿腦智能系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、“智能信息技術(shù)福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”和“廈門(mén)大學(xué)語(yǔ)言技術(shù)中心”三個(gè)平臺(tái),此外還有“藝術(shù)認(rèn)知與計(jì)算”、“自然語(yǔ)言處理”、“智能多媒體技術(shù)”、“人工大腦實(shí)驗(yàn)室”、“智能中醫(yī)信息處理”等多個(gè)研究型實(shí)驗(yàn)室,為培養(yǎng)高質(zhì)量的學(xué)生提供了必要的保障。
上海交通大學(xué):計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系
上海交通大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系成立于1984年。近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)在人們生活中的應(yīng)用不斷深入,特別是隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的興起,交通大學(xué)計(jì)算機(jī)系不斷調(diào)整學(xué)科方向,形成了高可靠軟件與理論、并行與分布式系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、智能人機(jī)交互、密碼學(xué)與信息安全等研究方向。
該院系下設(shè)三個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室:智能計(jì)算與智能系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海市教委智能交互與認(rèn)知工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地及上海市可擴(kuò)展計(jì)算與系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。其中,上海交通大學(xué)-微軟智能計(jì)算與智能系統(tǒng)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室目前是教育部-微軟重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成立于2005年9月,是交通大學(xué)和微軟亞洲研究院在多年良好合作的基礎(chǔ)上,為了更好發(fā)揮各自在并發(fā)計(jì)算、算法與復(fù)雜性理論、仿腦計(jì)算、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算智能、自然語(yǔ)言處理、多媒體通訊以及機(jī)器人等領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)“使未來(lái)的計(jì)算機(jī)和機(jī)器人能夠看、聽(tīng)、學(xué),能以自然語(yǔ)言的方式與人類交流”這一共同使命而成立的。實(shí)驗(yàn)室在科學(xué)研究、人才培養(yǎng)、學(xué)術(shù)交流等方面也取得了很好的成績(jī)。實(shí)驗(yàn)室累積200余篇,成果發(fā)表于CVPR,ICCV,WWW等國(guó)際頂級(jí)會(huì)議上。
南京大學(xué):計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系
南京大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)研究起步于1958年,建立了計(jì)算技術(shù)、計(jì)算數(shù)學(xué)、數(shù)理邏輯等專業(yè)開(kāi)始培養(yǎng)計(jì)算機(jī)相關(guān)領(lǐng)域?qū)iT(mén)人才,1978年在上述三個(gè)專業(yè)基礎(chǔ)上成立了計(jì)算機(jī)科學(xué)系,1993年更名為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系。
依托該系師資,先后成立了南京大學(xué)計(jì)算機(jī)軟件研究所、計(jì)算機(jī)軟件新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(南京大學(xué))、南京大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究所、南京大學(xué)多媒體計(jì)算技術(shù)研究所、南京大學(xué)軟件工程中心(江蘇省軟件工程研究中心)、南京大學(xué)信息安全研究所等科研機(jī)構(gòu)。主要科研方向有:軟件自動(dòng)化與形式化、分布與并行計(jì)算及新型網(wǎng)絡(luò)、新型程序設(shè)計(jì)與軟件方法學(xué)、多媒體與信息處理、人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)、系統(tǒng)軟件及信息安全等。
建系30年來(lái),共承擔(dān)國(guó)家973計(jì)劃、國(guó)家863計(jì)劃、國(guó)家攀登計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家科技攻關(guān)等重大科技計(jì)劃項(xiàng)目以及省、部、委科研項(xiàng)目和企事業(yè)委托或國(guó)際合作的研發(fā)項(xiàng)目300余項(xiàng),科研成果獲得各種獎(jiǎng)勵(lì)80余項(xiàng),其中國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)4項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng),省部委自然科學(xué)獎(jiǎng)和科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)2項(xiàng),一等獎(jiǎng)8項(xiàng),二等獎(jiǎng)37項(xiàng)。3000多篇,出版專著、教材50多部,申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利33項(xiàng)。部分成果被轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,產(chǎn)生了較大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
哈爾濱工業(yè)大學(xué):計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
哈爾濱工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)創(chuàng)建于1956年,是中國(guó)最早的計(jì)算機(jī)專業(yè)之一。在1985年,發(fā)展成為計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系,并建立了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)研究所。2000年,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院成立;同年,建立了軟件學(xué)院,后經(jīng)國(guó)家教育部、國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)為國(guó)家示范性軟件學(xué)院。目前。哈工大計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院擁有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科、7個(gè)博士點(diǎn)和7個(gè)碩士點(diǎn)、1個(gè)博士后科研流動(dòng)站、一個(gè)國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)、一個(gè)國(guó)家級(jí)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、一個(gè)國(guó)防科工委創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)。
目前主要研究方向包括:智能人機(jī)交互、音視頻編解碼技術(shù)、語(yǔ)言處理、自然語(yǔ)言理解與中文信息處理、機(jī)器翻譯、信息檢索、海量數(shù)據(jù)計(jì)算、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全、傳感器網(wǎng)與移動(dòng)計(jì)算、高可靠與容錯(cuò)計(jì)算技術(shù)、穿戴計(jì)算機(jī)、企業(yè)計(jì)算與服務(wù)計(jì)算、智能機(jī)器人、生物計(jì)算與生物特征識(shí)別。
學(xué)院有一批研究成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,包括:國(guó)家信息安全管理系統(tǒng)、數(shù)字視頻廣播編碼傳輸與接收系統(tǒng)、大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)特定信息獲取系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)機(jī)群并行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、并行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、神州號(hào)飛船數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)、穿戴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、信息安全與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、人臉識(shí)別系統(tǒng)、視頻編解碼技術(shù)、黑龍江省CIMS應(yīng)用示范工程、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)等等。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué):計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
中國(guó)科技大學(xué)于1958年建校時(shí)就設(shè)置了計(jì)算機(jī)專業(yè)。根據(jù)學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)和國(guó)家中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃,面向國(guó)家和社會(huì)的重大需求,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院將科研力量凝聚在高性能計(jì)算、智能計(jì)算與應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算與可信計(jì)算、先進(jìn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)四個(gè)主要的研究領(lǐng)域。
學(xué)院的支撐實(shí)驗(yàn)室有:國(guó)家高性能計(jì)算中心(合肥)、安徽省高性能計(jì)算重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、安徽省計(jì)算與通訊軟件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、 多媒體計(jì)算與通信教育部-微軟重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)科大超級(jí)運(yùn)算中心和信息科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心。
其中,多媒體計(jì)算與通信教育部—微軟重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主要從事人機(jī)自然語(yǔ)音通信、語(yǔ)義計(jì)算與數(shù)據(jù)挖掘等方面的研究。人機(jī)自然語(yǔ)音通信方面,主要研究中文信息處理、人類視聽(tīng)覺(jué)機(jī)理、語(yǔ)音語(yǔ)言學(xué)等。語(yǔ)義計(jì)算與數(shù)據(jù)挖掘方面,主要研究自然語(yǔ)言驅(qū)動(dòng)的計(jì)算、多媒體內(nèi)容的語(yǔ)義標(biāo)注、自動(dòng)問(wèn)答、語(yǔ)義社會(huì)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)與知識(shí)工程、隱私保護(hù)與管理中的語(yǔ)義計(jì)算等。
依托多媒體計(jì)算與通信教育部—微軟重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,雙方聯(lián)合實(shí)施了聯(lián)合培養(yǎng)博士生計(jì)劃、實(shí)習(xí)生計(jì)劃、精品課程建設(shè)計(jì)劃、青年教師培養(yǎng)計(jì)劃等,取得了突出成果,探索出了一條企業(yè)和高校共同培養(yǎng)優(yōu)秀人才的道路,為微軟亞洲研究院與其他高校的合作提供了一個(gè)經(jīng)典范例。
華中科技大學(xué):自動(dòng)化學(xué)院
華中科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院是由原控制科學(xué)與工程系和原圖像識(shí)別與人工智能研究所于2013年合并組建的學(xué)院。原控制科學(xué)與工程系前身是成立于1973年的華中工學(xué)院自動(dòng)控制系,1998年更名為華中理工大學(xué)控制科學(xué)與工程系;原圖像識(shí)別與人工智能研究所是1978年由教育部和航天部共同批準(zhǔn)成立從事圖像識(shí)別和人工智能研究的研究機(jī)構(gòu)。
科學(xué)研究工作主要涉及復(fù)雜系統(tǒng)控制理論、決策分析與決策支持、電力電子與運(yùn)動(dòng)控制、智能控制與機(jī)器人、計(jì)算機(jī)集成控制與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息檢測(cè)與識(shí)別、飛行器控制與狀態(tài)監(jiān)測(cè)、生物信息處理、神經(jīng)接口與康復(fù)技術(shù)、物流系統(tǒng)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)動(dòng)員與公共安全、多譜圖像制導(dǎo)、目標(biāo)探測(cè)的多譜信息技術(shù)、多譜信息的實(shí)時(shí)處理與系統(tǒng)集成技術(shù)、人工智能與思維科學(xué)、信息安全等方向。
模式識(shí)別與智能系統(tǒng)是自動(dòng)化一級(jí)學(xué)科的重要二級(jí)學(xué)科。迄今為止,本系在原 “圖像識(shí)別與人工智能研究所”和“控制科學(xué)與工程系”的這兩個(gè)學(xué)科點(diǎn)承擔(dān)了百余項(xiàng)國(guó)家、國(guó)防與行業(yè)項(xiàng)目。近5年科研經(jīng)費(fèi)總額在8000萬(wàn)元以上,包括973計(jì)劃,國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)、面上和青年基金項(xiàng)目,863計(jì)劃,國(guó)家重大專項(xiàng)、國(guó)防重點(diǎn)預(yù)研與基金,國(guó)家科技支撐計(jì)劃,省部級(jí)科研項(xiàng)目,以及大型工程和企業(yè)科研合作項(xiàng)目等。
總結(jié)
篇9
葉圣陶先生說(shuō):“教育是農(nóng)業(yè),不是工業(yè)?!痹谶@個(gè)意義上,可以說(shuō)教育是復(fù)雜的農(nóng)業(yè)栽培,不是標(biāo)準(zhǔn)化的工業(yè)操作,因?yàn)榻逃膶?duì)象是有生命力、存在差異的個(gè)體。自班級(jí)授課制產(chǎn)生以來(lái),在傳統(tǒng)技術(shù)條件的制約下,大班教學(xué)這一傳統(tǒng)教學(xué)組織形式難以得到突破。然而,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展恰恰解決了這一教育難題?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”就像一個(gè)魔法棒,揮到哪個(gè)領(lǐng)域就在哪個(gè)領(lǐng)域引起變革的新氣象。它讓教育從封閉走向開(kāi)放,人人在線上能輕松獲取知識(shí)。如今,大眾化教育已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生的個(gè)性化需求,優(yōu)質(zhì)、靈活、個(gè)性化教育的新型服務(wù)模式應(yīng)運(yùn)而生。“互聯(lián)網(wǎng)+”教育將走向何方?未來(lái)教師將如何應(yīng)對(duì)?
一、教育形態(tài)轉(zhuǎn)變:關(guān)注個(gè)性化教學(xué)
美國(guó)《時(shí)代周刊》有一期封面人物是蘋(píng)果公司的“I”。這是“我”的時(shí)代。學(xué)生個(gè)性越發(fā)鮮明,教師的挑戰(zhàn)隨之而來(lái),工作形態(tài)處于轉(zhuǎn)型之中。
(一)利用大數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性
教師工作的總體重心要從以知識(shí)傳授為中心,轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注每個(gè)學(xué)生個(gè)性的特征。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,任何一個(gè)學(xué)習(xí)者都可以憑借網(wǎng)絡(luò)獲得豐富的信息資源和廣泛的人機(jī)互動(dòng)機(jī)會(huì)。這一事實(shí)促使我們對(duì)教育者自身所承擔(dān)的角色進(jìn)行新的思考。教師作為知識(shí)壟斷者的權(quán)威地位被徹底打破,教師的工作形態(tài)發(fā)生意義深遠(yuǎn)的改變。這種改變的基本方向是面向群體的、集體化的教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓夹g(shù)支持下的教學(xué),在精確了解學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、學(xué)科素養(yǎng)結(jié)構(gòu)、身體健康、心理和認(rèn)知能力等一系列數(shù)據(jù)的前提下,用信息技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)知識(shí)的傳授和遷移。
在原始社會(huì),教育主流的形態(tài)是個(gè)性化的、小范圍的教育。在孔子時(shí)代,實(shí)行私塾制,教師帶徒弟??鬃娱T(mén)下七十二賢,個(gè)性不一。針對(duì)弟子們的不同特點(diǎn),孔子實(shí)行小范圍的個(gè)性化教學(xué)。工業(yè)社會(huì)以后,《大教學(xué)論》提出了班級(jí)授課制,把教學(xué)內(nèi)容分成不同的學(xué)科,按照班級(jí)開(kāi)設(shè)不同的課程,班級(jí)內(nèi)統(tǒng)一進(jìn)度。班級(jí)授課制大規(guī)模地提高了教育的覆蓋面,但不可否認(rèn)的是這種授課制無(wú)法兼顧每個(gè)學(xué)生個(gè)性的發(fā)展。隨著科技的不斷進(jìn)步,教育大數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)不僅僅表現(xiàn)為數(shù)據(jù)量大,它更強(qiáng)調(diào)全樣本、全過(guò)程。我們可以通過(guò)教育大數(shù)據(jù)及時(shí)地記錄,利用技術(shù)采集學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的全數(shù)據(jù),通過(guò)建模設(shè)計(jì)出學(xué)生的知識(shí)、能力、情感以及學(xué)科素養(yǎng)結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)并增強(qiáng)每個(gè)學(xué)生的個(gè)體優(yōu)勢(shì)。
(二)摒棄“一刀切”教學(xué),發(fā)展新型講學(xué)
如果沒(méi)有大數(shù)據(jù)的輔助,要實(shí)現(xiàn)大范圍的個(gè)性化教學(xué)就像盲人走迷宮一樣困難。在準(zhǔn)確地了解學(xué)生的個(gè)性差異,知識(shí)掌握以及學(xué)科素養(yǎng)程度之后,我們可以為學(xué)生提供精準(zhǔn)的、個(gè)性化的支持。面對(duì)一個(gè)班級(jí)的學(xué)生,統(tǒng)一的進(jìn)度和教學(xué)內(nèi)容這樣“一刀切”的教學(xué)方式不再適用,教師要根據(jù)學(xué)生個(gè)體特征來(lái)講授不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容,開(kāi)展不同的學(xué)習(xí)活動(dòng),給學(xué)生制訂不同的學(xué)習(xí)計(jì)劃。在個(gè)性化教學(xué)體系轉(zhuǎn)型的過(guò)程中,教師的關(guān)注點(diǎn)要從如何把一個(gè)知識(shí)點(diǎn)講清楚,轉(zhuǎn)變?yōu)榛诖髷?shù)據(jù)的個(gè)性化教學(xué)或?qū)W習(xí)方案的設(shè)計(jì)以及學(xué)習(xí)的引導(dǎo)。不同背景、不同能力、不同個(gè)性的學(xué)生,可能都需要學(xué)習(xí)同樣的知識(shí),但是他們經(jīng)過(guò)的學(xué)習(xí)路徑、參與的學(xué)習(xí)活動(dòng)、接受的學(xué)習(xí)資源是不一樣的。以前,教師面對(duì)一個(gè)班級(jí)四五十名學(xué)生,每節(jié)課都要統(tǒng)一講解,很難兼顧每個(gè)孩子的學(xué)習(xí)特點(diǎn)。而在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,一對(duì)一個(gè)性化教學(xué)已經(jīng)有條件實(shí)現(xiàn)。
教師如何根據(jù)每個(gè)學(xué)生的個(gè)性特長(zhǎng),激發(fā)他們的學(xué)習(xí)潛能?根據(jù)學(xué)生的不同個(gè)性發(fā)展新型講學(xué)呢?美國(guó)有一所學(xué)校正進(jìn)行未來(lái)教學(xué)形態(tài)的探索,這所學(xué)校有三個(gè)特點(diǎn):一是包班制教學(xué)。一個(gè)班有25名同學(xué),由兩位教師負(fù)責(zé)所有學(xué)科;二是互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)。教師負(fù)責(zé)提前準(zhǔn)備好教學(xué)內(nèi)容,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)講授。每個(gè)學(xué)生有一個(gè)平板,平板里有學(xué)習(xí)列表,不同的W生走不同的路徑。教師通過(guò)后臺(tái)數(shù)據(jù)就能知道每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展以及學(xué)習(xí)過(guò)程中面臨的困難,然后進(jìn)行定向的輔導(dǎo)。因此,同一個(gè)班上的學(xué)生,有的學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)入二年級(jí)的狀態(tài),有的則已進(jìn)入五年級(jí)的狀態(tài);三是實(shí)施能力課程。學(xué)校要求教師每周帶領(lǐng)學(xué)生到科技館、博物館做綜合課程交叉項(xiàng)目。教師設(shè)計(jì)項(xiàng)目相關(guān)問(wèn)題,學(xué)生將在平板上學(xué)到的知識(shí)遷移、運(yùn)用、轉(zhuǎn)化到項(xiàng)目中。
(三)構(gòu)建生態(tài)圈,融合虛擬現(xiàn)實(shí)
新一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算技術(shù)提供了無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算空間,教育進(jìn)入到一個(gè)虛實(shí)結(jié)合、虛實(shí)融合的智慧空間。在這種形態(tài)下,育人的空間不僅僅是學(xué)校的實(shí)體空間,還包括網(wǎng)上的虛擬空間。放眼未來(lái)學(xué)校教育,知識(shí)性的講授一定會(huì)被互聯(lián)網(wǎng)的工具所取代。比如,英語(yǔ)教學(xué),我們給學(xué)生提供語(yǔ)法軟件、單詞軟件、口語(yǔ)軟件、閱讀軟件,聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫(xiě)通過(guò)軟件就能完成,不再需要教師的講授。
我們需要轉(zhuǎn)變學(xué)生獲取知識(shí)的路徑,在這個(gè)過(guò)程中,教師講授性的功能會(huì)被電腦所取代,并不是教師的教學(xué)功能被機(jī)器取代。知識(shí)性的教學(xué)將由技術(shù)替代,教師的主要工作形態(tài)是培育學(xué)生能力。學(xué)生在教師的陪伴下,完成整個(gè)學(xué)習(xí)的流程。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)擁有自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、協(xié)作協(xié)同、知識(shí)遷移和運(yùn)用的機(jī)會(huì)。教師的陪伴、組織,對(duì)中小學(xué)生有非常重要的作用。未來(lái)的學(xué)習(xí)形態(tài)一定是學(xué)生線上學(xué)習(xí),教師線下督促、管理、陪伴三位一體的形態(tài),而不是以課堂講授為主的單一形態(tài)。
工業(yè)時(shí)代的教育是培育人工林,而未來(lái)的教育是培育一個(gè)生態(tài)圈,在這個(gè)生態(tài)圈中有參天大樹(shù)、小草,還有其他各種各樣的動(dòng)植物,各得其所、相互支撐。我們要拋棄一致性的教育,因?yàn)閷W(xué)生是多元化的,他們有的情緒感知能力比較強(qiáng),有的運(yùn)動(dòng)能力比較強(qiáng),有的社交能力比較強(qiáng),有的感性思維比較強(qiáng),有的理性思維比較強(qiáng)……所以,我們要從培育人工林到培育一個(gè)生態(tài)圈。
培育人工林很容易,把樹(shù)苗統(tǒng)一種下,澆水就可以了。構(gòu)建生態(tài)圈不一樣,教師要把握每一個(gè)個(gè)體之間相互競(jìng)爭(zhēng)、相互依賴的關(guān)系,要關(guān)注生態(tài)圈里每一個(gè)個(gè)體的需求。未來(lái)的教師要關(guān)注學(xué)生個(gè)性、培養(yǎng)學(xué)生個(gè)性、促進(jìn)學(xué)生個(gè)性的良性發(fā)展。
二、教師職能分化:人機(jī)結(jié)合的
智能教育
(一)全能型和R敵徒淌
在大數(shù)據(jù)時(shí)代,未來(lái)教育是基于精確了解學(xué)生數(shù)據(jù)的前提下,給學(xué)生提供權(quán)威的學(xué)習(xí)支撐、精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)活動(dòng),實(shí)現(xiàn)多元的教育服務(wù)供給。新形態(tài)個(gè)性化教育體系強(qiáng)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)力、人才的多元化,對(duì)教師提出了更高的要求。
不妨預(yù)測(cè)一下,未來(lái)教師隊(duì)伍會(huì)向兩個(gè)方向分化。
一是全能教師。教師要對(duì)個(gè)性化的群體、生態(tài)圈提供支持,這就要求他們既要掌握學(xué)科知識(shí),又要掌握教學(xué)知識(shí)、技術(shù)知識(shí);既要掌握認(rèn)知、腦科學(xué)發(fā)展、兒童身心健康發(fā)展相關(guān)知識(shí),還要了解各種社會(huì)屬性,具有領(lǐng)導(dǎo)力。
二是專業(yè)性教師。未來(lái)教師角色會(huì)越來(lái)越多地出現(xiàn)精細(xì)的、個(gè)性化的分工。讓每一位教師成為全能大師是不可能的,不過(guò)部分教師可以在某一方面做到極致。未來(lái)會(huì)有專門(mén)做練習(xí)輔導(dǎo)的教師、專門(mén)做項(xiàng)目設(shè)計(jì)的教師、專門(mén)疏解學(xué)生心理問(wèn)題的教師、專門(mén)授課的教師、專門(mén)做教學(xué)設(shè)計(jì)的教師等。這種分工就像拍電影,拍一個(gè)電影要有編劇、演員、導(dǎo)演、攝像、后期制作。今后,一門(mén)課可能由多位教師負(fù)責(zé),有學(xué)科的專家、教學(xué)的設(shè)計(jì)師、知識(shí)的傳遞者、活動(dòng)的設(shè)計(jì)者,有越來(lái)越多專業(yè)化的分工。互聯(lián)網(wǎng)的萬(wàn)物互聯(lián)改變了社會(huì)組織機(jī)構(gòu)以及大規(guī)模的社會(huì)化系統(tǒng),未來(lái)教師要擅于基于大規(guī)模的社會(huì)化協(xié)同來(lái)開(kāi)展教育服務(wù)。
(二)人機(jī)結(jié)合的思維方式
數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)日新月異,“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,呼喚著人機(jī)結(jié)合的教育技術(shù),我們借助智能設(shè)備而生存的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。運(yùn)用人機(jī)結(jié)合的思維方式,教育才既能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的覆蓋,又能實(shí)現(xiàn)與個(gè)人能力相匹配的個(gè)性化。我們要利用外部的工具或者智能設(shè)備將智慧發(fā)揮到極致,創(chuàng)造新型事物、新穎范式。人機(jī)結(jié)合的思維體系是我們未來(lái)思維方式非常重要的轉(zhuǎn)變方向。一個(gè)人的能力是有限的,但如果將人的智慧與手機(jī)、電腦結(jié)合,那么我們處理信息、數(shù)據(jù)的總量,應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力會(huì)大幅度地提高。人與電腦的結(jié)合可以突破人類個(gè)體認(rèn)知的極限,使我們能夠駕馭超越個(gè)體認(rèn)知極限的復(fù)雜性,處理超越個(gè)人認(rèn)知能力的海量信息,應(yīng)對(duì)超越個(gè)體認(rèn)知能力的急速變化。
人工智能于教師有特殊意義。機(jī)器來(lái)替代機(jī)械化的工作,而智慧化的工作通過(guò)人機(jī)結(jié)合的方式完成。在教師的日常工作中,有很多煩瑣、機(jī)械性的工作,比如閱卷,而智能批改技術(shù)可以把教師從重復(fù)性、機(jī)械性的事務(wù)中解放出來(lái)。人工智能,一方面會(huì)取代教師某一項(xiàng)單一的技能;另外一方面,人工智能技術(shù)會(huì)成為未來(lái)教師有機(jī)的組成部分。面向?qū)W生個(gè)體發(fā)展的生態(tài)圈,單靠教師個(gè)人是很難平衡的。尤其在中國(guó)大班級(jí)授課的模式下,沒(méi)有技術(shù)的支撐想要了解每個(gè)學(xué)生的具體情況是不可能的。大數(shù)據(jù)時(shí)代,在全面采集、分析學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,可以實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的個(gè)性化教學(xué)。
現(xiàn)階段,大部分人工智能處于弱人工智能的狀態(tài),但是人工智能技術(shù)本身在快速地更新迭代,在摸索中成長(zhǎng)、壯大,它會(huì)顛覆很多現(xiàn)有的行業(yè),創(chuàng)造出新的秩序。我們可以推測(cè)在未來(lái)的五到十年里,人工智能的水平可以與特級(jí)教師的水平相媲美,甚至?xí)鲆恍┨丶?jí)教師處理不了的事情。
三、綜合素質(zhì)評(píng)價(jià):創(chuàng)新制度,
服務(wù)未來(lái)
現(xiàn)在中高考強(qiáng)調(diào)綜合素質(zhì)評(píng)價(jià),要求家長(zhǎng)、學(xué)生填寫(xiě)數(shù)據(jù)。在當(dāng)今社會(huì)中,教師、家長(zhǎng)、學(xué)生填的數(shù)據(jù)是沒(méi)有公信力的。通過(guò)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)的分析,計(jì)算機(jī)能夠?qū)W(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、認(rèn)知能力、情感態(tài)度和價(jià)值觀做到相對(duì)科學(xué)的評(píng)價(jià)。比如美國(guó)醫(yī)學(xué)考試中心對(duì)醫(yī)生的測(cè)試,通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真出病人的癥狀讓學(xué)生做診斷,系統(tǒng)里面有各種儀器,學(xué)生可以自主選擇,它是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)。根據(jù)學(xué)生在仿真情景中做的決策,判斷學(xué)生知識(shí)遷移和運(yùn)用的能力,這是我們傳統(tǒng)教育難以企及的。由此可見(jiàn),在教育測(cè)評(píng)方面,大數(shù)據(jù)可以發(fā)揮非常重要的作用。
另外,在心理健康、心理問(wèn)題的咨詢方面,人工智能可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效的心理疏解,尤其是對(duì)早期現(xiàn)象進(jìn)行干預(yù)。中科院心理所做過(guò)學(xué)生心理異常干預(yù)的研究,通過(guò)在大學(xué)校園的部分論壇網(wǎng)站加載數(shù)據(jù)采集程序,搜集學(xué)生的數(shù)據(jù)。研究分析發(fā)現(xiàn),有心理隱患的人容易出現(xiàn)共有的模式,例如他們經(jīng)常在半夜上網(wǎng),一分鐘切十幾個(gè)瀏覽頁(yè)面。通過(guò)搜集網(wǎng)上的數(shù)據(jù),與常見(jiàn)的行為數(shù)據(jù)庫(kù)匹配,再根據(jù)其他觀察的數(shù)據(jù)綜合判斷,就可以對(duì)學(xué)生心理問(wèn)題進(jìn)行早期的干預(yù)預(yù)防,當(dāng)然前提是要嚴(yán)格保護(hù)學(xué)生的隱私。
新事物的發(fā)展前途是光明的,道路是曲折的。教育制度、教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)、教師習(xí)慣、教師觀念的轉(zhuǎn)變是漫長(zhǎng)的、痛苦的過(guò)程。一個(gè)新的教育體系的構(gòu)建,也必然會(huì)經(jīng)歷很多艱辛的過(guò)程。要使人工智能發(fā)揮作用,我們就要突破原有的制度,創(chuàng)造出新的范式、新的流程、新的結(jié)構(gòu)、新的業(yè)務(wù)形態(tài),來(lái)為我們未來(lái)的教育服務(wù)。
當(dāng)前,我國(guó)已進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的新時(shí)期,如何打通數(shù)據(jù)“鴻溝”,讓蘊(yùn)藏著巨大價(jià)值的海量數(shù)據(jù)真正產(chǎn)生和發(fā)揮作用,讓數(shù)據(jù)“活”起來(lái)已成為當(dāng)務(wù)之急。在人工智能、大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”的時(shí)代,在《“十三五”國(guó)家信息化規(guī)劃》的帶領(lǐng)下,我們新的教育呼喚著新的業(yè)務(wù)流程、新的制度、新的業(yè)務(wù)形態(tài)、新的教育結(jié)構(gòu),只有突破傳統(tǒng)的制度,我們才能創(chuàng)造出嶄新的、適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的教學(xué)。
(本文由北京師范大學(xué)未來(lái)教育高精尖創(chuàng)新中心高思、李天媛整理)
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關(guān)鍵詞:工業(yè)4.0;智能科學(xué)與技術(shù);創(chuàng)新課程體系;中國(guó)制造2025
0引言
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是教育部根據(jù)“面向國(guó)家戰(zhàn)略需求、面向世界科技前沿”的方針,為適應(yīng)國(guó)家科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的需要而設(shè)立的,專業(yè)代碼080907T。智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)屬于一個(gè)交叉學(xué)科,涵蓋了電子信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件和軟件、人工智能、自動(dòng)控制等多項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。因此,如何交叉學(xué)科,立足于工業(yè)智能化的發(fā)展方向和《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006―2020年)》的要求,適應(yīng)國(guó)家對(duì)高質(zhì)量的智能技術(shù)人才的社會(huì)需求,研究與實(shí)踐體現(xiàn)行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)建設(shè)需求的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)課程體系具有重大意義。
1創(chuàng)新課程體系的意義
德國(guó)率先提出的“工業(yè)4.0”概念其實(shí)就是將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)等相結(jié)合,形成虛擬與現(xiàn)實(shí)相融合的智能制造系統(tǒng)。人們可以在世界任何地方采用電腦或任何移動(dòng)終端,在互聯(lián)網(wǎng)上選擇標(biāo)準(zhǔn)的或定制的貨品訂單,系統(tǒng)會(huì)采用人工智能、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)在全球范圍整合資源、信息、物品和人,以高質(zhì)量、低成本、高效率生產(chǎn)制造出產(chǎn)品,快速交付給客戶。
在制造領(lǐng)域,這種技術(shù)的漸進(jìn)性進(jìn)步可以被描述為工業(yè)化的第4階段,即“工業(yè)4.0”,如圖1所示。其中,第①階段以1784年的英國(guó)蒸汽機(jī)為代表;第②階段以1870年的電動(dòng)機(jī)械發(fā)明與應(yīng)用為代表;第③階段以使用電子與IT技術(shù)的自動(dòng)化時(shí)代為代表;第④階段就是我們正在經(jīng)歷的智能制造時(shí)代。當(dāng)前,中國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷量連續(xù)兩年行業(yè)增速在50%以上,行業(yè)進(jìn)入成長(zhǎng)期。另外,中國(guó)工業(yè)機(jī)器人使用密度遠(yuǎn)低于主要發(fā)達(dá)國(guó)家,具有廣闊的市場(chǎng)空間。智能裝備的大發(fā)展對(duì)相關(guān)專業(yè)人才的需求呈爆發(fā)趨勢(shì),智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生今后的一個(gè)重要就業(yè)方向?qū)⑹欠?wù)于產(chǎn)業(yè)界的機(jī)器人領(lǐng)域。
我們國(guó)家正在大力提倡的“中國(guó)制造2025”與德國(guó)提出的“工業(yè)4.0”有著異曲同工之妙,盡管兩國(guó)的工業(yè)、社會(huì)發(fā)展階段存在差異,但在智能制造領(lǐng)域、互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展水平基本同步。通過(guò)國(guó)家層面大力推廣發(fā)展智能制造技術(shù),以及在大學(xué)智能制造相關(guān)專業(yè)的課程改革,為我國(guó)的智能制造技術(shù)趕上甚至超過(guò)發(fā)達(dá)國(guó)家創(chuàng)造了千載難逢的機(jī)遇。
2智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新課程體系目標(biāo)
如何充分利用民辦學(xué)校的企業(yè)資源優(yōu)勢(shì),辦好智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是本專業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)之一。本著教育先行、為產(chǎn)業(yè)服務(wù)的辦學(xué)宗旨,根據(jù)行業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展的需求,在保證專業(yè)知識(shí)體系完整性的前提下,結(jié)合“工業(yè)4.0”對(duì)專業(yè)人才知識(shí)、能力的需求,我們將專業(yè)定位側(cè)重于智能傳感與檢測(cè)技術(shù),智能機(jī)器人傳動(dòng)、驅(qū)動(dòng)技術(shù),智能機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù),嵌入式系統(tǒng)技術(shù)等。4年來(lái)的辦學(xué)實(shí)踐證明,我們的專業(yè)定位符合地區(qū)與行業(yè)發(fā)展需求,并具有一定的前瞻性。
基于以上專業(yè)定位,對(duì)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)課程體系進(jìn)行深入的探索與實(shí)踐,涉及專業(yè)一體化的理論與實(shí)踐課程體系規(guī)劃,機(jī)器人實(shí)踐平臺(tái)升級(jí),專業(yè)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法、考核方式改革,教學(xué)資源、師資隊(duì)伍、評(píng)估反饋機(jī)制建設(shè)等。通過(guò)有針對(duì)性地研究我們?cè)趯I(yè)教學(xué)中存在的問(wèn)題,尋找解決問(wèn)題的有效途徑,探索出符合現(xiàn)代高等教育發(fā)展規(guī)律、適應(yīng)“工業(yè)4.0”及“中國(guó)制造2025”對(duì)專業(yè)人才知識(shí)及能力要求的創(chuàng)新課程體系,為國(guó)家、社會(huì)輸送高素質(zhì)的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。
通過(guò)對(duì)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的面向“工業(yè)4.0”的創(chuàng)新課程體系的研究,在已運(yùn)行4年的本專業(yè)課程體系的基礎(chǔ)上建立完善的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新課程體系;完成課程體系面向“工業(yè)4.0”的課程群知識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、理論與實(shí)踐一體化設(shè)計(jì);總結(jié)課程教學(xué)手段和方法;完成高質(zhì)量的教學(xué)資源建設(shè);建立高水平的師資隊(duì)伍。
3創(chuàng)新課程體系構(gòu)建方案
專業(yè)人才培養(yǎng)遵循工程教育思想,以項(xiàng)目為導(dǎo)向設(shè)計(jì)專業(yè)課程培養(yǎng)體系,將項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)施貫穿于大學(xué)4年的教學(xué)過(guò)程之中,讓學(xué)生在校期間就有機(jī)會(huì)參與真實(shí)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)與運(yùn)作,獲得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際操作能力,實(shí)現(xiàn)企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目實(shí)踐與學(xué)校理論教學(xué)的無(wú)縫對(duì)接。設(shè)置面向“工業(yè)4.0”的創(chuàng)新課程群及項(xiàng)目群,對(duì)學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)進(jìn)行全面培養(yǎng),使學(xué)生得到全方位的鍛煉。
3.1支撐培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的一體化課程體系
專業(yè)課程體系的構(gòu)建思路以行業(yè)與社會(huì)需求為根本。在此基礎(chǔ)上確定智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。以TOPCARES-CDIO教育理念為指導(dǎo),定制科學(xué)先進(jìn)的人才培養(yǎng)模式和過(guò)程,最終建立面向“工業(yè)4.0”的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新課程體系。
引進(jìn)與國(guó)際接軌的課程體系,制定全新的適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的教學(xué)計(jì)劃,采用先進(jìn)的教學(xué)理念與培養(yǎng)模式,初步構(gòu)建以設(shè)計(jì)為中心,理論與實(shí)踐高度融合的應(yīng)用型本科課程體系。
理論課程體系方面具體表現(xiàn)在適當(dāng)降低理論知識(shí)的難度,著重培養(yǎng)學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際的能力。理論課程的整合要突出理論教學(xué)的應(yīng)用性,構(gòu)建基礎(chǔ)理論平臺(tái)課程群與專業(yè)模塊化課程群相結(jié)合的理論教學(xué)體系,保證人才的基本規(guī)格和多樣化、個(gè)性化發(fā)展,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)社會(huì)的適應(yīng)性。
實(shí)踐課程體系方面,依據(jù)專業(yè)能力培養(yǎng)目標(biāo),以能力為本位,以項(xiàng)目為載體,以“學(xué)中做”和“做中學(xué)”為方法,統(tǒng)籌安排基礎(chǔ)實(shí)踐、專業(yè)實(shí)踐、創(chuàng)新訓(xùn)練與實(shí)踐、創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練與實(shí)踐、綜合實(shí)訓(xùn)與實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)與企業(yè)實(shí)習(xí)等各類實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),使實(shí)踐學(xué)期教學(xué)內(nèi)容逐級(jí)遞進(jìn)、逐步深化;將實(shí)踐學(xué)期實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與理論學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容緊密銜接。系統(tǒng)化構(gòu)建理論與實(shí)踐相結(jié)合、課內(nèi)與課外相結(jié)合、學(xué)校與企業(yè)相結(jié)合,貫穿于大學(xué)教育全程的一體化實(shí)踐教學(xué)體系。本專業(yè)采用自頂而下的方式設(shè)計(jì)各級(jí)項(xiàng)目。一級(jí)項(xiàng)目(智能機(jī)器人綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目)的設(shè)計(jì)直接針對(duì)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),實(shí)踐學(xué)期的二級(jí)項(xiàng)目和基于專業(yè)課程的三級(jí)項(xiàng)目分別是一級(jí)項(xiàng)目培養(yǎng)能力的分解。
采用基于社會(huì)實(shí)際崗位的逆推法設(shè)計(jì)課程體系,如圖2所示。按照人才職業(yè)需求確定專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),將專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)抽象為若干個(gè)專業(yè)核心應(yīng)用能力,再根據(jù)每個(gè)專業(yè)核心應(yīng)用能力所需的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)劃分不同的課程群。
設(shè)置課程群不僅要考慮智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本身課程體系的科學(xué)性與遞進(jìn)關(guān)系,還要充分研究專業(yè)相關(guān)的重點(diǎn)行業(yè)、大型企業(yè)崗位特點(diǎn),針對(duì)人才市場(chǎng)的人才需求和崗位需求,把行業(yè)、企業(yè)、崗位所需與“工業(yè)4.0”相關(guān)的新知識(shí)、新技術(shù)、新平臺(tái)、新規(guī)范納入課程,實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程體系與區(qū)域經(jīng)濟(jì)及行業(yè)、企業(yè)的有效對(duì)接。目前,智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)現(xiàn)行的人才培養(yǎng)課程體系將專業(yè)定位側(cè)重于智能傳感與檢測(cè)技術(shù)、智能機(jī)器人傳動(dòng)與驅(qū)動(dòng)技術(shù)、智能機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)技術(shù),包括智能系統(tǒng)的軟/硬件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā),以及智能技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用等。雖然該體系與面向“工業(yè)4.0”相關(guān)技術(shù)有一定的匹配度,但還需進(jìn)一步改革,擬融合“通信規(guī)約”“IoT”“工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線”等知識(shí)模塊構(gòu)建“工業(yè)4.0”的CPS虛擬網(wǎng)絡(luò)課程群,融合“工業(yè)機(jī)器人”“智能傳感檢測(cè)”等構(gòu)建“工業(yè)4.0”的CPS實(shí)體物理課程群。實(shí)踐課程體系的改革主要圍繞KUKA工業(yè)機(jī)器人開(kāi)設(shè)相關(guān)的課程實(shí)驗(yàn)、課程項(xiàng)目、實(shí)踐學(xué)期項(xiàng)目及實(shí)訓(xùn)等。
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程體系的構(gòu)建分為基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)崗位應(yīng)用技能課程、專業(yè)方向和專業(yè)技能拓展課程4個(gè)階段。注重崗位需求對(duì)課程設(shè)置的對(duì)應(yīng)性,前兩個(gè)階段與傳統(tǒng)大學(xué)基本一致,只是深度上淺顯一些,后兩個(gè)階段面向人才市場(chǎng)的崗位需求,著重培養(yǎng)企業(yè)用得上的專業(yè)人才。
3.2科學(xué)的人才培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系
大連東軟信息學(xué)院智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)按照全面質(zhì)量管理的理念,建立了全員參與、全過(guò)程監(jiān)控、全方位評(píng)價(jià)的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)機(jī)制。做到了常項(xiàng)評(píng)價(jià)與專項(xiàng)評(píng)價(jià)相結(jié)合,形成性考核評(píng)價(jià)與終結(jié)性考核評(píng)價(jià)相結(jié)合,定性評(píng)價(jià)與定量評(píng)價(jià)相結(jié)合,采取管理學(xué)確認(rèn)有效的5W1H(Why-What-Where-When-Who-How)和PDCA(Plan-Do-Check-Action)方法進(jìn)行評(píng)價(jià),可以有效地保證各環(huán)節(jié)教學(xué)質(zhì)量的穩(wěn)步提升與持續(xù)改善。
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)包括TOPCARES-CDIO系列評(píng)估、教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)以及教學(xué)過(guò)程評(píng)價(jià)3個(gè)部分。TOPCARES-CDIO系列評(píng)估主要評(píng)價(jià)專業(yè)、課程、項(xiàng)目、教材以及素質(zhì)教育等環(huán)節(jié)落實(shí)工程教育理念的效果。教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)主要包括教師教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià),學(xué)生對(duì)課程的滿意度調(diào)查、對(duì)重點(diǎn)課程的評(píng)價(jià)、對(duì)重點(diǎn)教材的評(píng)價(jià)等,由定量評(píng)價(jià)和定性評(píng)價(jià)組成。教學(xué)過(guò)程評(píng)價(jià),主要從課程考核、實(shí)踐學(xué)期以及畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)3個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)展開(kāi)。
3.3高水平師資隊(duì)伍建設(shè)
專業(yè)自成立以來(lái)就十分關(guān)注師資隊(duì)伍的培養(yǎng),不斷強(qiáng)化專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè),持續(xù)關(guān)注專業(yè)帶頭人和骨干教師建設(shè),加強(qiáng)“雙師型”教師隊(duì)伍的培養(yǎng)力度。通過(guò)開(kāi)展內(nèi)部培訓(xùn)、教學(xué)研討、企業(yè)實(shí)踐、學(xué)術(shù)研討等全方位的培養(yǎng)措施,努力建設(shè)一支結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良、教研科研水平高、技術(shù)服務(wù)能力強(qiáng)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。在師資隊(duì)伍建設(shè)過(guò)程中,實(shí)施“引聘訓(xùn)評(píng)”的雙師型師資隊(duì)伍建設(shè)發(fā)展方案。
3.4教學(xué)資源建設(shè)
根據(jù)課程體系改革方案,完善改革課程的教學(xué)大綱,積極開(kāi)展專業(yè)課程教材、試題庫(kù)、項(xiàng)目庫(kù)、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、教學(xué)案例、課件等教學(xué)資源建設(shè),升級(jí)機(jī)器人系列實(shí)驗(yàn)室。
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