人工智能在教育方面的優(yōu)勢范文

時間:2023-08-23 16:12:01

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人工智能在教育方面的優(yōu)勢

篇1

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,計算機(jī)科學(xué)滲透生活的各個領(lǐng)域,改變了人們的生活方式和學(xué)習(xí)方式。其中,人工智能作為計算機(jī)科學(xué)中迅猛發(fā)展的一部分,正在以其獨特的魅力走進(jìn)人們的視野。“人工智能”(Artificial Intelligence),顧名思義,即通過應(yīng)用計算機(jī)來模擬人腦的信息接收、思考、判斷以及決策等思維行為過程,進(jìn)而擴(kuò)展人腦的思維和行動,幫助人們高效智能化地解決特定問題。近年,人工智能在教育領(lǐng)域中發(fā)揮的作用越來越顯著[1],其與眾不同的特點決定了其在教育培訓(xùn)中的地位,將人工智能應(yīng)用在農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)中的可行性也成為教育界熱議的新話題。

1我國農(nóng)業(yè)發(fā)展背景和農(nóng)業(yè)培訓(xùn)必要性分析

11我國農(nóng)業(yè)發(fā)展背景

我國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有極其重要的影響,一方面是由于我國人口基數(shù)大;另一方面是由于我國進(jìn)出口貿(mào)易主要依靠農(nóng)產(chǎn)品,農(nóng)業(yè)發(fā)展成為影響我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的因素之一。但由于各方面原因,我國農(nóng)業(yè)發(fā)展還比較落后,尤其與發(fā)達(dá)國家的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)相比,依舊有較大差距。

12開展農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的必要性

反思其他發(fā)達(dá)國家在?r業(yè)發(fā)展上實施過的舉措,包括重視農(nóng)業(yè)教育、科研和技術(shù)推廣,注意提高勞動者素質(zhì);推廣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械和高技術(shù),重視農(nóng)場管理;經(jīng)營集約化、產(chǎn)業(yè)化;生產(chǎn)專業(yè)化;服務(wù)社會化;市場機(jī)制與政府扶持相結(jié)合;加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等,可以看出,我國在農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)、素質(zhì)教育、技術(shù)推廣方面與發(fā)達(dá)國家差距明顯。為發(fā)展我國農(nóng)業(yè),培養(yǎng)一批高素質(zhì)、懂技術(shù)、會經(jīng)營的農(nóng)民以及一批愿意為農(nóng)業(yè)發(fā)展做出自己貢獻(xiàn)的高學(xué)歷人才成為關(guān)鍵。農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開農(nóng)民的發(fā)展和進(jìn)步,也離不開受過高等教育的精英人才的共同努力,而開展農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn),則是為他們的發(fā)展奠定了一條夯實的道路。

2人工智能在教育中的應(yīng)用與發(fā)展

近年來,伴隨著人工智能在各行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展,人工智能在教育領(lǐng)域中發(fā)揮的作用也越來越顯著。例如,智能化的作業(yè)批改可以大大減輕教育工作者的沉重負(fù)擔(dān),在線學(xué)習(xí)等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式可以讓人們更靈活地接受教育。從人工智能誕生伊始,其就與教育產(chǎn)生了密不可分的聯(lián)系,延續(xù)發(fā)展至今,人工智能在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用主要包含以下幾個方面。

21基于人工智能的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育是對傳統(tǒng)教育方式的一次革新,而人工智能對網(wǎng)絡(luò)教育的滲透,又將其推向了新的發(fā)展高度。[2]學(xué)生可以自主地登錄網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行在線學(xué)習(xí),根據(jù)智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)制訂學(xué)習(xí)計劃,進(jìn)行在線測試。例如近年來大為流行的MOOC課程,學(xué)生可以便捷地通過網(wǎng)絡(luò)獲取全球最高質(zhì)量的教學(xué)資源,并可以量身打造自己的學(xué)習(xí)計劃。

22基于人工智能的教師輔助系統(tǒng)

近十年來,智能傳感器、語音識別、圖像識別、深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)等方面的蓬勃發(fā)展令信息的采集及處理越來越準(zhǔn)確高效,這無疑使得人工智能與輔助教學(xué)系統(tǒng)的融合變得越來越深入。借助于語音識別、圖像識別等技術(shù),學(xué)生可以將學(xué)習(xí)過程中遇到的問題上傳至系統(tǒng),借助于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對信息準(zhǔn)確的搜素和整合能力,實時地為學(xué)生提供答案或相關(guān)信息,答疑解惑。目前此類應(yīng)用軟件的應(yīng)用廣泛,例如小猿搜題、百度作業(yè)幫等。

23基于人工智能的教育數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

隨著信息化時代的到來,如何高效地搜集、分類和檢索碎片化的教育信息和教學(xué)資源,無疑是一項巨大的挑戰(zhàn)。為了更有效地分配和管理信息,在教育中引入智能化的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)勢在必行?,F(xiàn)如今數(shù)據(jù)挖掘和深度學(xué)習(xí)的研究成果不斷深入,依托知識庫系統(tǒng)對教育信息的整合與構(gòu)建,學(xué)生可以將已習(xí)得的零星的知識點進(jìn)行擴(kuò)充,由點至面的不斷學(xué)習(xí)新知識;依托教育資源管理系統(tǒng)中來,教育管理工作者可以合理分配教學(xué)資源,讓人們從爆炸式的高密度信息中解放出來,真正做到物為己用,因材施教。

3人工智能與農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的結(jié)合

新時代社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為國家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展翻開了新的篇章,如何加快社會主義農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,促進(jìn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型,這為新時代的農(nóng)業(yè)知識教育提出了新的要求。另外,近年來勞動力轉(zhuǎn)型的趨勢日益顯著。隨著農(nóng)業(yè)勞動人口數(shù)量的減少,為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,需要有素質(zhì)、懂知識的農(nóng)民投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中來。因而,對于農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的革新作為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的重中之重,已被提上日程。

人工智能技術(shù)和教育領(lǐng)域融合的不斷完善成熟,基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)正如雨后春筍般涌現(xiàn),在農(nóng)業(yè)教育培訓(xùn)領(lǐng)域嶄露頭角。

31人工智能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的優(yōu)勢

從我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀看,較之于發(fā)達(dá)國家,我國農(nóng)業(yè)從業(yè)者的基數(shù)巨大但是整體受教育程度偏低,農(nóng)業(yè)專業(yè)領(lǐng)域的知識匱乏,農(nóng)業(yè)知識教育的推廣不僅薄弱,而且效率低下。因此,伴隨著信息化時代“互聯(lián)網(wǎng)+”的新型教育模式對傳統(tǒng)教模式的強(qiáng)有力革新,基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)展示了其強(qiáng)大的威力和優(yōu)勢,具體可以總結(jié)為如下兩個方面。

311個性化教育針對性強(qiáng)

相比于課堂教學(xué)的傳統(tǒng)模式,基于人工智能的網(wǎng)上在線教育模式能夠為學(xué)生個性化地制訂學(xué)習(xí)計劃,靈活安排學(xué)習(xí)時間。這有力地解決了學(xué)生參加農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的時間成本問題,農(nóng)業(yè)從業(yè)者可利用閑暇時間自主安排學(xué)習(xí)。另外,針對于培訓(xùn)者的當(dāng)前知識水平和培訓(xùn)需求,培訓(xùn)平臺可以個性化地安排教學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)知識和操作技能。

312教育資源利用率高

我國當(dāng)前的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn),教育教師需求數(shù)量和實際在崗教師資源極不匹配,具備豐富農(nóng)業(yè)專業(yè)知識和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗的教師數(shù)量缺乏,這是導(dǎo)致農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)推廣速度緩慢的重要原因。而人工智能為這一問題的解決帶來了福音,智能化的教學(xué)進(jìn)程得以讓教師從繁重的教學(xué)負(fù)擔(dān)中解放。同時,基于網(wǎng)絡(luò)的課程資源共享可以讓先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)走進(jìn)千家萬戶,讓學(xué)生與優(yōu)秀農(nóng)業(yè)知識的距離不再遙遠(yuǎn)。

4平臺開發(fā)的系統(tǒng)架構(gòu)

基于人工智能技術(shù),一個合理的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)平臺能夠像一個優(yōu)秀的教師那樣具備完備的農(nóng)業(yè)專業(yè)知識和優(yōu)良的教學(xué)技能知識,并且能夠模擬及擴(kuò)充教師的教學(xué)過程。除此之外,該培訓(xùn)平臺還能夠準(zhǔn)確實時地與學(xué)生進(jìn)行信息交互,有針對性地開展個性化教學(xué),并可以自適應(yīng)地完成教學(xué)效力評估和反饋,不斷更新和完善教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略?;谝陨戏治觯撻_發(fā)平臺的系統(tǒng)架構(gòu)分為學(xué)生模型、教師模型、綜合數(shù)據(jù)庫模型和人機(jī)交互接口四個組成部分,結(jié)合下圖對每一部分分別進(jìn)行詳細(xì)闡述。

41學(xué)生模型

學(xué)生模型應(yīng)針對不同的學(xué)生,準(zhǔn)確地評估學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)水平,對學(xué)生的學(xué)習(xí)背景、知識水平、知識架構(gòu)進(jìn)行診斷和評定,以便有針對性地制訂教學(xué)方案,進(jìn)而實施個性化教育。

另外,學(xué)生模型需要對學(xué)習(xí)過程中的學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行記錄入庫,對教育效果進(jìn)行評定,從而診斷出當(dāng)前教學(xué)計劃是否合適,以便下述教師模型中對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略的靈活調(diào)整。

42教師模型

教師是教學(xué)工作開展過程中的主體,一個合理的教師模型應(yīng)該包括如下三個部分。

教師模型首先完成教學(xué)內(nèi)容的選擇,這要根據(jù)學(xué)生模型中對學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)水平的評定,并且針對學(xué)生既定的學(xué)習(xí)目標(biāo),并從下述知識庫中調(diào)取對應(yīng)的內(nèi)容,為教學(xué)的開展做好準(zhǔn)備。

在確定了教什么的問題之后,教室模型要確定如何教的問題,即選取合理的教學(xué)策略開展教學(xué)。教學(xué)方式的選擇依附于學(xué)生模型,而又能根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況記錄進(jìn)行反饋動態(tài),不斷完善和調(diào)整教學(xué)策略。

另外,在傳統(tǒng)教學(xué)模式中,教師傳授知識,并能為學(xué)生答疑解惑。當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到問題和疑惑時,教師模型應(yīng)該實時地提供信息支持,為學(xué)生提供針對性的幫助。因而教師模型要實現(xiàn)與人機(jī)交互接口的實時連接,在問題到來時控制模塊驅(qū)動應(yīng)答部分為學(xué)生答疑解惑。

43綜合數(shù)據(jù)庫模型

綜合數(shù)據(jù)庫模塊為農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)庫支持,主要包括以下三個模塊。

知識庫模塊中分類別地存放著農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)知識,包括文本、圖像、自然語言、多媒體等多個類型的學(xué)習(xí)知識。一旦教師模型中完成了教學(xué)內(nèi)容的選擇,便由此模塊中調(diào)取相對應(yīng)的文件開展教學(xué)。

專家評估模塊用于處理教學(xué)過程中的教學(xué)效果評價和經(jīng)驗總結(jié),為教師模型中的各個環(huán)節(jié)的反饋和更新迭代提供數(shù)據(jù)支持。在一個完善的教學(xué)過程,教師需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行總結(jié)和反饋,以此指導(dǎo)下一步的教學(xué)內(nèi)容和策略的更新。

為了對學(xué)生階段性學(xué)習(xí)的效果進(jìn)行評估,還需要引入測試考核模塊對學(xué)生的成績進(jìn)行量化考核。測試考核模塊中包含學(xué)生答題庫和成績測評庫,準(zhǔn)確檢測出開展農(nóng)業(yè)知識培?的作用與效果。

44人機(jī)交互接口

基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的過程是學(xué)生和系統(tǒng)進(jìn)行交流的過程,所以一個友好的人機(jī)接口是系統(tǒng)必不可少的組成部分。在這一模塊中,友好的圖形用戶界面的設(shè)計能夠幫助學(xué)生流暢地接收信息,提高學(xué)習(xí)效率。同時,借助于人工智能中對語音和圖像信號的先進(jìn)識別技術(shù),人機(jī)交互接口可以智能化地接收分析和理解學(xué)生的自然語言信息和動作信息,進(jìn)而為系統(tǒng)提供寶貴的輸入信息。

篇2

1人工智能的含義及優(yōu)勢

人工智能是融合信息科學(xué)和數(shù)學(xué)、哲學(xué)、心理學(xué)等知識的一種新型科學(xué)技術(shù),能通過感知環(huán)境做出主動反應(yīng),并且該反應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)、獲得最大收益(蔡彬彬.人工智能在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的應(yīng)用[J].科技風(fēng),2019(13):60)。如今人工智能已經(jīng)滲透到日常生活之中,例如手機(jī)里的智能助理、新聞瀏覽中的新聞推薦和機(jī)器翻譯、機(jī)器人、自動駕駛等。人工智能是全新的智能系統(tǒng),其優(yōu)勢主要包括:第一,模糊信息處理和協(xié)作的能力。大數(shù)據(jù)時代的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展中出現(xiàn)大量模糊信息,增大處理難度,而人工智能大多使用模糊邏輯的數(shù)據(jù)處理方式,無需準(zhǔn)確描述數(shù)據(jù)模型,運用人工智能就能增強(qiáng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的信息處理能力。與此同時,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的規(guī)模、結(jié)構(gòu)等均在發(fā)生變化,增大網(wǎng)絡(luò)管理難度,運用人工智能的協(xié)作分布思維就能顯著提高計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)作能力。第二,非線性處理和學(xué)習(xí)的能力。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)催生大量數(shù)據(jù)和信息,其中有很多都處于較低的概念層次,但其背后隱藏著價值巨大的信息,需要運用人工智能進(jìn)行挖掘,學(xué)習(xí)低層次信息,進(jìn)行解釋和推理。人工智能還可以及時進(jìn)行非線性處理,由機(jī)器人模仿人的智能。第三,運算速度快、成本低。迅速發(fā)展的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得人們對其的依賴程度越來越大,但效率和成本問題不容忽視,運用人工智能可以加強(qiáng)算法控制,在計算時速度較快、資源消耗較少,極大地節(jié)省計算成本。

2大數(shù)據(jù)時代人工智能在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中運用的途徑

進(jìn)入大數(shù)據(jù)時代以后,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展速度越來越快,全球越來越關(guān)注網(wǎng)絡(luò)安全問題,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運用中最重要、人們最關(guān)注的則是網(wǎng)絡(luò)控制、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。由于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存在不規(guī)則、不連續(xù)的特征,計算機(jī)判斷數(shù)據(jù)真實性的難度較大,因而有必要促進(jìn)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能化發(fā)展。

2.1運用于管理

人工智能一般又被稱為人工智能Agent技術(shù),這是一種實體軟件,其組成部分主要是各Agent之間的數(shù)據(jù)庫、知識庫、解釋推理器、通訊部分,其依據(jù)就是Agent的知識庫,通過及時分析、處理數(shù)據(jù)信息完成相關(guān)任務(wù)。人工智能的管理一般可以基于用戶自定義搜索信息,并可以向指定位置傳輸,讓用戶享受更智能化的、人性化的服務(wù)(王佳美.人工智能技術(shù)在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中的應(yīng)用研究[J].通訊世界,2019(04):136-137)。例如用戶利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)查找所需信息時,運用人工智能就能進(jìn)行管理,對信息加以分析和處理,獲得有效的信息,節(jié)省大量查找時間。同時,人工智能在人們的日常生活與工作中也有廣泛運用,包括收發(fā)郵件、安排形成、網(wǎng)上購物等,享受十分優(yōu)質(zhì)的智能化管理服務(wù)。并且人工智能技術(shù)擁有一定的學(xué)習(xí)性、自主性,對于用戶分配的任務(wù)可以自動完成,借助自主學(xué)習(xí)方式更好地推動計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。

2.2運用于數(shù)據(jù)處理

在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中運用人工智能可以極大地提升數(shù)據(jù)處理能力,即從人工智能切入,實現(xiàn)計算機(jī)動態(tài)模擬、科學(xué)預(yù)測,為開展計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理工作提供可靠的技術(shù)支持,特別是開展預(yù)設(shè)性管理活動,方便對人員的行為進(jìn)行管理,減少額外成本投入,夯實后續(xù)開展數(shù)據(jù)處理活動和管理活動的基礎(chǔ)。為更充分地體現(xiàn)人工智能運用于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的數(shù)據(jù)處理優(yōu)勢,操作人員要從實際著眼,從人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)切入,通過構(gòu)建人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)制,實行必要的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息預(yù)測和處理。具體而言,運用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),基于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的操作狀態(tài),快速獲得主要的運行參數(shù),并把所獲參數(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)做對比,從而輸出對比結(jié)果,直觀呈現(xiàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果。借助神經(jīng)元的連接權(quán)和閾值,還可銜接輸入值、輸出值,形成最佳的擬合函數(shù),基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架高效處理計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運用中的各類核心數(shù)據(jù),特別是對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所涉及設(shè)備的運行狀態(tài)、技術(shù)參數(shù)等進(jìn)行閱讀,預(yù)測短時間里人工智能在管理環(huán)節(jié)暴露的問題,高速設(shè)置應(yīng)對問題的方案。該操作需要大數(shù)據(jù)的支持,數(shù)據(jù)運算量也很大,所以在運用人工智能時要適當(dāng)前移數(shù)據(jù)信息的加工和處理工作,組建計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的動態(tài)模擬和預(yù)測網(wǎng)絡(luò)。

2.3運用于網(wǎng)絡(luò)安全

人們對于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用安全始終給予高度重視,運用人工智能有助于強(qiáng)化其安全防護(hù)。例如運用人工智能可以構(gòu)建智能防火墻,智能防火墻和其他防御系統(tǒng)比起來能借助智能化的識別技術(shù)采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù),對有害信息訪問進(jìn)行限制、攔截,減少計算量,提升數(shù)據(jù)信息安全等級。智能防火墻也有助于防范病毒攻擊、黑客攻擊,既能阻止病毒傳播,又能有效監(jiān)控并管理內(nèi)部局域網(wǎng),確保計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用的平穩(wěn)性、安全性(羅雅麗.大數(shù)據(jù)時代人工智能在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用[J].電腦編程技巧與維護(hù),2019(06):120-122)。此外,智能防火墻的安全檢測效率比傳統(tǒng)防御軟件高很多,可以妥善解決外部攻擊問題,穩(wěn)步提升計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全工作的有效性。人工智能還可運用于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的入侵檢測實踐,其主要涉及兩個模塊:一個是訓(xùn)練模塊,即在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用中通過人工智能實行網(wǎng)絡(luò)入侵檢測,實現(xiàn)正常審計已知數(shù)據(jù)、檢測異常數(shù)據(jù)的向量訓(xùn)練。人工智能檢測主要借助編碼的方式對已知入侵特征向量和審計記錄做分析、比較,進(jìn)而把入侵特征的向量變化識別出來。如果已知入侵向量有符合其特征的審計事件,那么計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就會自動報警;如果入侵向量和審計事件不符,運用人工智能就能自動實行網(wǎng)絡(luò)入侵檢測,形成新的審計事件。還可以調(diào)整模式長度、匹配時間,確保有效分析入侵檢測信息的特點。另一個是檢測模塊,借助預(yù)處理器實行入侵檢測,即通過數(shù)學(xué)向量的形式,以審計未知為前提實施數(shù)字處理,之后基于支持向量機(jī)、判決函數(shù),分類數(shù)字向量,再經(jīng)過決策系統(tǒng)分類匯總數(shù)字向量。在檢測預(yù)測模塊中也可按照現(xiàn)有模型的運行規(guī)律判定計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在今后可能會遭受的攻擊,促進(jìn)模型裝置的及時更新,確保系統(tǒng)安全、穩(wěn)定。

2.4運用于其他方面

大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)和人工智能等技術(shù)有力推動各行各業(yè)的變革、發(fā)展,使得計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平越來越高,對人們的生活與生產(chǎn)發(fā)揮更大的作用。第一,人工智能在教學(xué)領(lǐng)域的運用。教師可以在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的學(xué)習(xí)中運用人工智能,提高教學(xué)準(zhǔn)確度,并調(diào)動學(xué)生的熱情和積極性。人工智能在早教領(lǐng)域的運用也十分廣泛,智能機(jī)器人使早教進(jìn)入新的層面,教育不再受到書本的限制,成功把互聯(lián)網(wǎng)帶進(jìn)課堂,教師針對自己無法即刻解決的問題,可以借助計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)搜索準(zhǔn)確答案。第二,人工智能在企業(yè)管理領(lǐng)域的運用。如今很多企業(yè)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都融入了人工智能,例如自動監(jiān)控系統(tǒng)、自動報警系統(tǒng)等,促使企業(yè)實現(xiàn)智能化管理目標(biāo),在安全的環(huán)境里降低管理成本(高塔,田雨鑫.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中大數(shù)據(jù)時代的人工智能應(yīng)用研究[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2018(06):137-138)。企業(yè)在未來必然能依托人工智能實現(xiàn)真正的現(xiàn)代化和信息化、智能化管理。第三,人工智能在家居領(lǐng)域的運用。經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展使智能家居進(jìn)入大眾的生活,為人們的居住提供更大的便利。在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中運用人工智能能很好地滿足人們的居住需求,例如自主控制燈光的明暗、窗簾的開合等,或者遠(yuǎn)程控制家居系統(tǒng),包括電飯鍋開關(guān)的遠(yuǎn)程控制,回到家里能有更多休息時間。因此,智能家居的應(yīng)用將會日益普及,讓人們享受優(yōu)質(zhì)的家居生活服務(wù)。

3結(jié)語

篇3

[關(guān)鍵詞]人工智能;國際商務(wù)課程;教學(xué)創(chuàng)新;能力培養(yǎng)

新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)革命正在進(jìn)行,大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新型技術(shù)與商業(yè)模式正深刻改變?nèi)藗兊乃季S、生產(chǎn)、學(xué)習(xí)方式。關(guān)于人工智能對于人類社會的沖擊,已有不少論著。2016年,《自然》雜志刊發(fā)谷歌的“深度心智”(Deepmind),這將會極大的擴(kuò)大人的能力。2019年初,國務(wù)院《中國教育現(xiàn)代化2035》,提出要建設(shè)智能化校園,統(tǒng)籌建設(shè)一體化智能化教學(xué)、管理與服務(wù)平臺。2019年8月29日,科技部新一代人工智能發(fā)展研究中心聯(lián)合羅蘭貝格管理咨詢公司《智能教育創(chuàng)新應(yīng)用發(fā)展報告》(以下簡稱《報告》)。報告顯示,人工智能有望引領(lǐng)教育的系統(tǒng)性變革,推動人才培養(yǎng)更加多元化、更加精準(zhǔn)化、更加個性化。世界各國紛紛制定規(guī)劃,出臺相應(yīng)的政策措施,推動智能教育的發(fā)展。以美國、新加坡等為代表的各國相繼推出面向未來的新教育改革戰(zhàn)略,不斷制定相關(guān)政策法規(guī),設(shè)計本國智能教育的發(fā)展藍(lán)圖。

一、未來智能社會的能力預(yù)測

未來社會各種各樣的顛覆性變革,全球各種組織都在做預(yù)測。世界未來研究所[1]對未來社會需要的10中技能的預(yù)測:一是意義構(gòu)建,二是社交智能,三是新穎和適應(yīng)性思維,四是跨文化能力,五是計算思維,六是新媒體素養(yǎng),七是跨學(xué)科能力,八是設(shè)計思維,九是認(rèn)知負(fù)荷管理,十是虛擬協(xié)作。十種技能分別體現(xiàn)在三個層面,即人際交往能力、應(yīng)用知識能力與工作技能層面。引入這些技能,旨在深入探索未來技能存在的世界,以及目前教授和衡量這些技能的方式,希望這些技能能夠更充分地融入高校國際商務(wù)的課程。[2]

(一)人際交往層面——團(tuán)隊合作精神

人際交往層面主要指與他人有效合作,有效溝通,與不同背景的伙伴有效合作的能力,即團(tuán)隊合作精神。數(shù)據(jù)來源:世界未來研究所第一,跨文化能力。4個主要組成部分可以用來評估一個人的跨文化競爭力:知識組成部分、情感組成部分、精神運動組成部分以及情景組成部分。第二,社交智能。盡管社交網(wǎng)絡(luò)平臺為人們提供了更多的聯(lián)系,但它們培養(yǎng)的深厚友誼卻很少。微信、Facebook等社交平臺的主流化與普及鼓勵人們以新的方式思考如何建立和維持人際關(guān)系。[3]第三,虛擬協(xié)作,即作為虛擬團(tuán)隊的一員,能夠富有成效地工作,提高參與度,并展示自己的存在感。

(二)應(yīng)用知識層面——邏輯性分析信息的能力

應(yīng)用知識層面主要指個體可以邏輯性的分析信息的一系列能力,具體如下:第一,新穎的適應(yīng)性思維。即熟練地思考和提出解決方案,而非死記硬背或默守陳規(guī)。第二,認(rèn)知負(fù)荷管理。以多種形式表現(xiàn)的信息流豐富的世界帶來了認(rèn)知過載的問題,人們只有學(xué)會有效的過濾和關(guān)注重要的信息,才能把大量涌入的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為優(yōu)勢。第三,意義構(gòu)建,即確定對方所表達(dá)內(nèi)容的深層含義的能力。人工智能將取代僅僅需死記硬背、日常制造業(yè)和服務(wù)業(yè)的工作,而對機(jī)器不擅長的高層次的思維技能、不能撰寫為文本的需求將會越來越大。

(三)工作技能層面——解決問題和決策能力

工作技能層面主要指個體可以成為一個問題解決者和決策者,包括計劃和組織,解決問題,決策商業(yè)基礎(chǔ)等。也就是需要如下的素質(zhì):第一,新媒體素養(yǎng)。由于可視化在技術(shù)時揮越來越重要的作用,過去信息的靜態(tài)展示正在讓位于信息圖表和數(shù)據(jù)的動態(tài)模擬。第二,設(shè)計思維。從本質(zhì)上講,設(shè)計思維是一種創(chuàng)造性解決問題的能力,它反映了發(fā)散性思維和收斂性思維的結(jié)合。第三,跨學(xué)科能力。未來十年,專業(yè)領(lǐng)域?qū)⒈纫酝魏螘r候都更加具有重疊性,所以跨學(xué)科的研究方法將會占據(jù)世界創(chuàng)新的中心舞臺。第四,計算思維,即將大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成抽象概念,并基于數(shù)據(jù)的推理能力。隨著人類社會中數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級的增長,越來越多的職業(yè)需要計算思維和技能才能勝任。

二、應(yīng)對能力結(jié)構(gòu)變化的教育創(chuàng)新

未來社會中,人才能力結(jié)構(gòu)的變化也會對教學(xué)模式產(chǎn)生新的需求,課程教學(xué)需要結(jié)合不同的能力培養(yǎng)目標(biāo)做出相應(yīng)的調(diào)整與創(chuàng)新,世界知名高校和一些國際組織也提出了很多創(chuàng)新性的教學(xué)模式。如圖2所示。數(shù)據(jù)來源:世界未來研究所

(一)能力結(jié)構(gòu)及思維模式

世界未來研究所提出的十種技能的背后,所體現(xiàn)了以下一些基本的思維模式。同理心是指正確了解他人的感受和情緒,進(jìn)而做到相互理解、關(guān)懷和情感上的融洽。同理心非常有助于在虛擬空間中站在對方的角度考慮問題,增加團(tuán)隊伙伴之間的有效溝通。元認(rèn)知對于意義構(gòu)建能力十分重要。元認(rèn)知知識包含三方面:學(xué)習(xí)者對于自己的認(rèn)知,學(xué)習(xí)者對于學(xué)習(xí)策略和使用方法的認(rèn)知。成長性思維與批判性思維在認(rèn)知負(fù)荷管理、新穎和適應(yīng)性思維、新媒體素養(yǎng)以及設(shè)計思維中起到了十分重要的作用。成長性思維是相對于固定思維提出的,固定思維者把反饋當(dāng)做一種批評,成長思維樂于接受反饋,也從反饋中學(xué)習(xí),反饋最終會產(chǎn)生積極的成長變化。批判性思維有助于形成自己獨特的世界觀,他們不會妄自評價他人,而是會站在別人的立場上,并且去了解他們的世界觀??鐚W(xué)科一定有兩種心態(tài)組成。首先,同理心。它允許人們從另一個角度來思考問題——站在別人的立場上。其次,好奇心。許多組織,包括IBM和IDEO,都開始從“T型”素質(zhì)的角度來討論這種技能,T型素質(zhì)的技能組合中既有深度又有廣度。但是楊壯①教授發(fā)現(xiàn):現(xiàn)在π型人才已經(jīng)在成為主流。所謂的π型人才是針對T型人才的一種升級,從字母的樣式中就可以看出,π比T的下方多了一豎,所以它代表著“兩專多能”,即除了你可能在高等教育階段獲得的專業(yè)能力之外,還需要有另一項專業(yè)能力。邏輯推理能力有助于培養(yǎng)計算思維。未來的教育課程中應(yīng)該納入計算思維技能的發(fā)展,鼓勵學(xué)生通過因果推理認(rèn)知、元認(rèn)知和其他技能來學(xué)習(xí)解決問題。這種模式的目的是讓學(xué)生分析他們在現(xiàn)實世界中可能遇到的真實情況,來教授計算思維能力。[6]

(二)國內(nèi)外高校教育模式創(chuàng)新

1.“魚缸討論”“魚缸討論”,也是一種促進(jìn)學(xué)生討論的教學(xué)小技巧,不僅讓討論者積極參與,更能讓其他學(xué)生積極反饋。第一步,把學(xué)生分成兩組。第一組參加討論的學(xué)生圍成圓桌坐在教室中間,就像是在被第二組觀看的魚缸里一樣。第二步,坐在中間的組開始時長10分鐘左右的討論,的第二組學(xué)生要聽著,并且評估第一組的討論。第三步,做出反饋。這是學(xué)生們最感興趣的環(huán)節(jié),學(xué)生可以從熟悉的同學(xué)那里了解到自己的優(yōu)點和缺點,有了反饋確實會使得討論變得更加激烈。2.項目式教學(xué)PBL(Problem based learning)教學(xué)法,也叫“項目式教學(xué)”,是一種通過讓學(xué)生展開一段時期的調(diào)研、探究,致力于用創(chuàng)新的方法或方案,解決一個復(fù)雜的問題、困難或者挑戰(zhàn),從而在這些真實的經(jīng)歷和體驗中習(xí)得新知識和獲取新技能的教學(xué)方法。PBL旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)意思維、創(chuàng)新能力、自主學(xué)習(xí)能力及批判思維的能力。3.跨學(xué)科課程教學(xué)自21世紀(jì)以來,美國課程改革中出現(xiàn)了實用導(dǎo)向的跨學(xué)科課程,如ICT課程,環(huán)境教育和STEM課程。STEM是科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(xué)(Mathematics)四門學(xué)科英文首字母的縮寫,STEM教育的核心是將原本分散的4門學(xué)科自然組合成一個整體,以項目探究方式進(jìn)行綜合性問題解決學(xué)習(xí),以形成相應(yīng)的綜合。

三、針對國際商務(wù)課程的創(chuàng)新

結(jié)合世界未來研究所的十項工作技能、世界一流大學(xué)以及國際組織在教育方面的改革,結(jié)合東北財經(jīng)大學(xué)國際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易學(xué)院國際商務(wù)碩士(MIB)專業(yè)碩士教學(xué)情況,國際商務(wù)課程實際教學(xué)提出以下思考和建議。[7]

(一)培養(yǎng)同理心和元認(rèn)知的實踐方法

一種方式是開展課外活動,以小組為單位的體驗式學(xué)習(xí)活動有助于培養(yǎng)人際溝通和跨文化能力。例如:體驗式學(xué)習(xí)周;商務(wù)禮儀情景劇等。另一種方式是線上項目,線上項目中,可以通過微信小程序、投票互動式的方法來增加課堂活躍度,爭取讓每位同學(xué)都參與到課程中。國際商務(wù)課程是一門既要求專業(yè)知識扎實,又需要具備優(yōu)秀的人際交往能力的綜合性課程。那么,在已有的小組活動中,可以在每次小組活動或者小組作業(yè)之后加入一個環(huán)節(jié)——組員互評與打分。一些課堂討論的小技巧會有助于培養(yǎng)元認(rèn)知的思維模式。一種方法是在課上開展限時討論,討論映射是一種將學(xué)生的實時討論視覺化的方法,這種討論技巧使學(xué)生能夠從以下幾個角度進(jìn)行深入的思考。

(二)培養(yǎng)成長型思維和批判性思維的實踐方法

在國際商務(wù)的案例分析中,引用PBL教學(xué)非常值得考慮。假設(shè)案例主題為跨國企業(yè)如何成功并購?fù)鈬庸?,老師用一部分課時講解完理論部分,提供參考資源之后,另一部分課時可以嘗試組織PBL。一次PBL教學(xué)要分次給予問題,分次討論。具體過程大致包括七個步驟:第一步,弄清不熟悉的術(shù)語;第二步,界定問題;第三步,頭腦風(fēng)暴(對可能的假設(shè)或解釋進(jìn)行集體討論);第四步,重新結(jié)構(gòu)化問題(對問題的嘗試性解決);第五步,界定學(xué)習(xí)目標(biāo);(以上步驟為學(xué)生小組討論);第六步,收集信息和個人學(xué)習(xí)(學(xué)生獨立學(xué)習(xí));第七步,共享收集到的和個人學(xué)習(xí)的信息(小組報告和討論)。經(jīng)過上述七步驟,完成一次PBL學(xué)習(xí)。在這個教學(xué)模式中,老師的角色是教學(xué)組織者、資源提供者、學(xué)生能力發(fā)展的促進(jìn)者。學(xué)生從知識的被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鲗W(xué)習(xí)者、合作者和研究者。在國際商務(wù)的課程中,有很多需要實際調(diào)研的案例報告,也有需要做營銷策劃的報告。創(chuàng)客空間則可以融入這種類型的報告中,結(jié)合導(dǎo)師的相關(guān)課題,最好有一定經(jīng)費的支持,為學(xué)生的基于創(chuàng)造的策劃提供完備的支撐。學(xué)生們可以就某個主題展開經(jīng)驗分享、頭腦風(fēng)暴、結(jié)合實際情況鍛煉設(shè)計思維和表達(dá)能力,這種能力不僅適用于學(xué)校,而且也適用于未來工作中。

(三)培養(yǎng)跨學(xué)科能力和邏輯推理能力的實踐方法

注重“國際商務(wù)專業(yè)+21世紀(jì)主題”的課程框架,希望通過超學(xué)科整合來彌補(bǔ)傳統(tǒng)學(xué)科的缺點與不足,構(gòu)建適切核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)化的課程框架。主題選擇具有適當(dāng)?shù)膹椥?,為跨學(xué)科知識的聯(lián)結(jié)提供空間。比如在國際商務(wù)課程授課內(nèi)容中,注重添加區(qū)塊鏈、人工智能以及中美、中歐關(guān)系等主題。在國內(nèi),“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品大賽是大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教育最普遍和最有效的形式之一,具有廣泛的群眾基礎(chǔ)和旺盛的生命力。每兩年舉辦一屆,被譽(yù)為當(dāng)代大學(xué)生科技創(chuàng)新的“奧林匹克”盛會。所以提倡創(chuàng)建跨學(xué)科小組參加“挑戰(zhàn)杯”大賽,比如國際貿(mào)易學(xué)院、國際商學(xué)院以及工程管理學(xué)院組建團(tuán)隊參加挑戰(zhàn)杯,成員對不同學(xué)科都有相當(dāng)?shù)膶iL和良好的基本知識:國際營銷、國際文化視野以及數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ),在這樣的團(tuán)隊中,更可能激發(fā)出新的思維和優(yōu)秀的方案。

(四)全案例情景式教學(xué)

不同于教師講授知識,學(xué)生被動接受知識的傳統(tǒng)教學(xué)模式,全案例情景式教學(xué)是以案例或情景為載體引導(dǎo)開展學(xué)生自主探究性學(xué)習(xí), 以提高學(xué)生分析和解決實際問題的能力。[5]首先,準(zhǔn)備階段。針對國際商務(wù)專業(yè)碩士課程的專業(yè)特點,結(jié)合知識點和學(xué)生實際情況,選取合適的案例作為分析材料。其次,授課階段。在該階段,教師講授知識點之后,就將案例發(fā)放給學(xué)生;接下來就是考驗學(xué)生理論結(jié)合實際的能力。學(xué)生可以自發(fā)組成小組,根據(jù)案例內(nèi)容,并結(jié)合自己能力和長處與小組分工合作進(jìn)行案例討論,而在這當(dāng)中,教師主要的角色是組織和引導(dǎo)學(xué)生。最后,拓展階段。在學(xué)生匯報案例內(nèi)容之后,教師要對學(xué)生的探討結(jié)果進(jìn)行點評總結(jié)。學(xué)生也可以利用這個環(huán)節(jié)進(jìn)行自查,發(fā)現(xiàn)自己是基礎(chǔ)知識點薄弱還是實踐能力欠缺。通過該階段,教師可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的水平,學(xué)生也可以發(fā)現(xiàn)自己作為專業(yè)碩士能力缺失的部分,從而雙方進(jìn)行查缺補(bǔ)漏。

四、總結(jié)與展望

結(jié)合國外高校及國際組織已有的模式,針對未來社會所需十種能力的培養(yǎng)方式如何應(yīng)用在國際商務(wù)課程中,提出了一系列的活動和思維模式培養(yǎng)技巧,如在線學(xué)習(xí)(以MOOC為主)、討論映射和魚缸式討論、項目式學(xué)習(xí)(PBL)、案例分析和創(chuàng)客空間以及課上的投票互動式環(huán)節(jié)等,希望對國際商務(wù)課程的改革創(chuàng)新有實質(zhì)性的輔助作用。要想在未來取得成功,需要成為適應(yīng)性強(qiáng)的終身學(xué)習(xí)者。隨著組織形式和技能要求的快速變化,要求每位個人都必須具備遠(yuǎn)見,重新評估自己需要的能力,并迅速整合合適的資源來培養(yǎng)和完善需要的能力,適應(yīng)萬眾創(chuàng)新時代,并形成決勝未來的新的競爭優(yōu)勢,贏得人工智能時代世界高等商科教育領(lǐng)域中的話語權(quán)。注釋:①楊壯:現(xiàn)任北京大學(xué)國家發(fā)展研究院BiMBA商學(xué)院聯(lián)席院長、北京大學(xué)國家發(fā)展研究院管理學(xué)教授、美國福坦莫大學(xué)商學(xué)院副院長、終身教授,著名領(lǐng)導(dǎo)力專家。

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篇4

李開復(fù)帶隊奔赴硅谷,

了解美國的科技前沿。

日前,

他在中國“硅谷”中關(guān)村的一次演說中,

分享了他的見聞。

先講一些比較吸引眼球的東西吧。我覺得在硅谷的每個會議上都有一些有趣的討論。比如跟安卓之父安迪?魯賓的討論就非常有意思,他做的公司叫環(huán)球游樂場,其實《華爾街日報》上已經(jīng)報道了很多。見到他的那天,我們正好也看到了谷歌旗下軍用大型機(jī)器人公司波士頓動力的那只機(jī)器狗。 踹不倒的機(jī)器狗的前世今生

這只機(jī)器狗很好操作,我也玩了一下。說起來還挺有緣分的,因為波士頓動力的創(chuàng)始人馬克?萊布特,之前是卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的教授,我是學(xué)生的時候,他的辦公室就在我隔壁。那個時候他在做的項目是一個會單腳跳,然后跳一分鐘都不會摔倒的機(jī)器人。不過那個時候,如果你拿著棍子輕輕一碰,它就會倒了。而且當(dāng)時還有一捆很粗很長的線,連接在電腦上,這就是最早的情形。

前幾天刷屏的那個怎么踹都不會倒的機(jī)器狗和機(jī)器人,已經(jīng)迭代進(jìn)步了很多。馬克?萊布特后來創(chuàng)立波士頓動力,并且獲得了美國國防部的研究經(jīng)費,專門做機(jī)器人研究。從一只腳做到四只腳,再做回兩只腳,每一步推進(jìn)都很不容易,可能已經(jīng)花了美國國防部上億美元的經(jīng)費了。然后,谷歌看上了,就把波士頓動力買進(jìn)來了,買進(jìn)來以后谷歌就沒有讓它再拿國防部的錢。 機(jī)器人的創(chuàng)業(yè)平臺的誕生

安迪?魯賓后來離開了GoogleX,創(chuàng)立了一個叫環(huán)球游樂場的公司。簡單來說,他的公司就是希望做一個機(jī)器人版的安卓平臺。如果我們以手機(jī)來參照的話,大概在十年前,你要開一個手機(jī)公司可能要花一兩億美金做研發(fā),才能把手機(jī)做出來,但是現(xiàn)在你可能花一百萬美金就能做出來了。因為有各種代工,有標(biāo)準(zhǔn)模塊,軟件用安卓,還有其他。如果不要什么特色,就是要搞一個手機(jī)出來。硬件的成本已經(jīng)被降低了一百倍,普及了。所以現(xiàn)在樂視為代表的互聯(lián)網(wǎng)手機(jī)廠商全都跑出來了。當(dāng)然,小米創(chuàng)業(yè)的時候做手機(jī)還是挺貴的,不過在此之后就越來越便宜。

同樣的,安迪?魯賓認(rèn)為,機(jī)器人普及也必然發(fā)生,他希望做的事情可以降低機(jī)器人創(chuàng)業(yè)模塊的門檻。比如安卓提供了智能手機(jī)的模塊,讓開發(fā)手機(jī)的,從硬件到軟件都容易,成本低,讓更多人進(jìn)來,讓更多人圍繞手機(jī)進(jìn)行創(chuàng)業(yè),要不然創(chuàng)業(yè)門檻太高了。

安迪?魯賓認(rèn)為機(jī)器人的研發(fā)進(jìn)度和十年的前智能手機(jī)差不多,所以做一個機(jī)器人平臺,讓更多的人來做機(jī)器人創(chuàng)業(yè),這會是一個改變世界的事情,也是他從孩童時代的一個夢想。要做工業(yè)機(jī)器人,或者是掃地的機(jī)器人,都是可以的。從機(jī)器人模塊的角度來看,機(jī)器人基本就是一大堆傳感器,組合起來,然后有學(xué)習(xí)訓(xùn)練和控制,讓它能夠動――動手、動腳、動爪子。軟件里加入輸入和識別之類的系統(tǒng)。

這就是安迪?魯賓跟我們分享的他的夢想。他的模式跟創(chuàng)新工場初期非常相似,由一個孵化器來深度參與一些項目,然后把有價值的模塊標(biāo)準(zhǔn)化,把好的項目拆分出去,作為獨立的公司發(fā)展。 深度學(xué)習(xí)人工智能博士生的高薪人生

另一個很有趣的現(xiàn)象,是做深度學(xué)習(xí)的人工智能博士生,現(xiàn)在一畢業(yè)就能拿到200到300萬美金的年收入,這是有史以來沒有發(fā)生過的。當(dāng)然我覺得硅谷的公司都在追捧這個方向,而且基本是四大名校:斯坦福、麻省理工、卡內(nèi)基梅隆、伯克利。以前這些學(xué)校的博士生在硅谷都可以拿到高薪,但是從來沒有到250萬美元/年的薪資水平。

這為什么會發(fā)生呢?第一,是因為真正懂深度學(xué)習(xí)的人現(xiàn)在還不是很多,所以供需不平衡。第二,是因為很值。谷歌拿到這樣的人,可以馬上用他賺一百倍的錢。因為只要把這樣的一個人用在某個領(lǐng)域,比如說,假設(shè)谷歌要做最聰明的二級市場財務(wù)投資,一年就能賺出一百倍來,所以這事毫無疑問是劃算的。第三,是因為涉及競爭。谷歌會很不希望這樣的人落入他的競爭對手懷中。因為谷歌可以因此有領(lǐng)先的優(yōu)勢,但如果這個人去了臉譜、微軟,馬上就會給后兩家機(jī)會。所以是人才的戰(zhàn)爭。對于這一批一年可能少于50個的博士畢業(yè)生,這三大公司:谷歌、臉譜和微軟,都在用不合理的價錢去挖。

這給了我兩個啟示。一方面是遺憾自己生得太早了,我學(xué)的就是這個領(lǐng)域,但是那時候沒有公司這樣來挖我們。另一方面是類似的人才戰(zhàn)爭,可能也會在中國發(fā)生。

中國的大學(xué)恐怕沒有50個這樣的博士,但是我們這邊有幾所“大學(xué)”,這幾所“大學(xué)”的名字叫做騰訊、百度和阿里巴巴。這幾家公司之間互挖,可能會成為很有趣的事。

因為我自己是做這方面的,所以我覺得深度學(xué)習(xí)雖然很厲害,但是沒那么了不起。你讓一個聰明的人學(xué)兩年,他也可以有這個價值。這也就是說,我們是不是應(yīng)該來幫助培訓(xùn)一千個中國的深度學(xué)習(xí)專家,這些都是很有趣的討論。

我也問了他們,這樣拼命的競爭,再過兩三年,中國學(xué)這些東西也不難,中國數(shù)據(jù)也比你們多,你們這套公開了,中國在這個領(lǐng)域的人才可能會比美國多。

因為在中國,百度、騰訊、新浪微博等等的數(shù)據(jù)量也非常大,如果在中國也有250萬美金的年薪誘惑,中國人會更瘋狂地沖向這個領(lǐng)域。所以我相信這個領(lǐng)域最后應(yīng)該也是一個中美領(lǐng)跑的狀態(tài),雖然現(xiàn)在中國遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國,畢竟美國有斯坦福、伯克利出來的人,而且不斷流動。但對于中國來說,這批人可能就在百度、騰訊和阿里?,F(xiàn)在百度、騰訊和阿里自己掌控得住這些人,但是長期來說他們也不可能永遠(yuǎn)掌控。而且小米、奇虎360也都會有這樣的人,所以這會是一個很有趣的業(yè)界競爭的狀態(tài)。

與此相關(guān)的,領(lǐng)英的霍夫曼提到馬斯克和彼得-蒂爾他們成立了一個開源平臺。主要是為了防止谷歌、臉譜和微軟這樣的大公司形成壟斷。他們有那么多計算機(jī),那么多錢,又把最優(yōu)秀的人全挖進(jìn)去了,所以就要搞一個開放式的開源平臺,來確保這個東西能夠被更多的人快速學(xué)習(xí)掌握。所以這是一個很有趣的事情,硅谷考慮得很超前。 虛擬現(xiàn)實與增強(qiáng)現(xiàn)實將改變?nèi)松?/p>

整體來說,關(guān)于虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實,感受主要有這么幾點。

先拿虛擬現(xiàn)實(VR)來說,對于這個領(lǐng)域的發(fā)展,有一批人是非常樂觀的,另外一批人則認(rèn)為我們還早了一個周期,就是說現(xiàn)在還在摸索狀態(tài),因為內(nèi)容不夠多、體驗不夠好、太貴,可能真的還在一個玩家的時代。

就創(chuàng)新工場來說,我們也綜合了一些意見。我們的看法是,虛擬現(xiàn)實長遠(yuǎn)來講對社會的影響應(yīng)該是特別巨大的,而且隨著摩爾定律等作用,它應(yīng)該會越做越炫,越做越不頭昏,越做越?jīng)]有線,越做越輕,越做越小。最終變成一個物體,也許不是眼鏡,但會讓你不知不覺把它融入生活里去,這一天是絕對會到來的,會是一個巨大的產(chǎn)業(yè),會改變所有的事情。

但是具體方面,我們可能會稍微保守一點。我們可能對這種五到十年的未來,抱有很樂觀的期待。但是對于到底能不能在一兩年之內(nèi),打破玩家的領(lǐng)域,達(dá)到普及的狀態(tài),我們還是抱觀看和懷疑的態(tài)度。

當(dāng)然我覺得從投資的角度,現(xiàn)在看到好公司就得投了,因為你不能進(jìn)入生產(chǎn)周期才投,只是說要顛覆什么的話,還需要一點時間。

我個人對于虛擬現(xiàn)實的看法是,它的第一個突破一定是在娛樂方面。因為我們講了那么多3D的東西,只有在娛樂內(nèi)容相關(guān)的領(lǐng)域得到了驗證,看電影更爽、玩游戲更爽、然后越做越逼真,大概是這樣一個狀態(tài)。然后是電影業(yè)和游戲業(yè)的延伸,但需要說明的是,這是一個巨大的延伸。

增強(qiáng)現(xiàn)實,可以有不同領(lǐng)域的應(yīng)用。可以用在教育方面、輔助方面、服務(wù)方面。增強(qiáng)價值的應(yīng)用是能夠直接被證明價值的,而不只是讓娛樂感更爽更強(qiáng),可以在一些領(lǐng)域挖掘出一些垂直性的應(yīng)用,這是大家的一個達(dá)成的認(rèn)知。 谷歌的野心與科學(xué)家的心聲

此外還去了谷歌見了他們的CEO皮猜,斯坦福人工智能教授李菲菲,以及領(lǐng)英的創(chuàng)始人霍夫曼。與他們談?wù)摰闹黝}都是人工智能相關(guān)的,可以把我的總結(jié)分享一下。

去年谷歌調(diào)整出一個母公司Alphabet,其實我們也知道他們?yōu)槭裁催@么做,但這次去了就更加深刻地了解了?;旧希雀柘胍鲆粋€“機(jī)器大腦”出來,這個“大腦”是下列幾件事情的結(jié)合體。

第一,要有特別大的數(shù)據(jù)量,這個數(shù)據(jù)量最好不是公開的,是私有的,而且是可以不斷地更新、增加的。因為沒有這個東西,就沒有競爭優(yōu)勢。第二,要有特別大的機(jī)器平臺,能夠在上面運作、學(xué)習(xí)、迭代,讓你的“大腦”越來越聰明,而且用這個數(shù)據(jù)越做越好。第三,需要一批特別棒的深度學(xué)習(xí)或者機(jī)器學(xué)習(xí)的專家,他們知道怎么去弄海量的服務(wù)器和海量的數(shù)據(jù),從里面把數(shù)據(jù)變成一種認(rèn)知和知識,以及能做的事情。

一旦有這三件東西之后,可以應(yīng)用到其他領(lǐng)域。用在搜索上,這個“大腦”能把世界全部索引了,你搜什么都能告訴你,還可以做一個最好的排序。用在生活領(lǐng)域,就是一個在線谷歌,可以告訴你今天要去什么地方吃飯,最好選擇怎樣的出行方式,路上可以買花,提醒你老婆生日快到了,實際上是把這些東西都結(jié)合起來了。用在廣告領(lǐng)域,就是怎樣投放一個廣告能讓你賺更多錢。

而且之前我們這些IT人總是想著如何用IT讓生活更美好,往往忽略了這套數(shù)據(jù)為什么不能用在基因排序?為什么不可以用在生物科技、制藥、健康領(lǐng)域?或者是你可以想象的所有領(lǐng)域,因為一旦有了巨大的數(shù)據(jù),價值就大了。

于是你可以看到,谷歌從美國基因泰克公司挖了CEO,來做Alphabet的醫(yī)藥公司的CEO,谷歌的野心是非常清晰的。他用搜索和廣告來塑造了一個巨大的“大腦”,這個“大腦”讓聰明的工程師來調(diào)整,用巨大的數(shù)據(jù)來學(xué)習(xí),用巨大的計算量來不斷地迭代。然后把這三者配到一起,找一個領(lǐng)域,比如說要學(xué)癌癥的治療,假如能夠有一個數(shù)據(jù)庫,包含某個國家所有人的基因、癌癥病例,讓數(shù)據(jù)滾起來,跟醫(yī)院結(jié)合起來,有回饋的途徑,知道是否有效,不斷去追蹤,實時迭代,可能就會掌握癌癥治療的方法。

所以谷歌的方向,就是不斷地找新領(lǐng)域,找該領(lǐng)域內(nèi)的領(lǐng)軍人物,擁有相關(guān)大數(shù)據(jù),再配幾個機(jī)器學(xué)習(xí)專家,給他們一大堆機(jī)器用來計算,就能產(chǎn)生價值了。這在任何領(lǐng)域都會攻無不克。幫年輕人找對象、吃什么、推演所有的事情,甚至軍事,都沒有問題。

歸結(jié)起來,Alphabet的野心就是成為一個無所不為,用“大腦”來驅(qū)動并顛覆傳統(tǒng)行業(yè)的一個公司。他們一定有很多內(nèi)部的方法來分析,接下來介入哪個領(lǐng)域,是醫(yī)學(xué)、建筑、房地產(chǎn)、金融還是二級市場之類的。

舉個例子,Alphabet做一個銀行相關(guān)的應(yīng)用,來分析人的信用和風(fēng)險能力。假如一個人找銀行借一千萬,如果只看內(nèi)部資料,銀行可能只知道你在這里存了五百萬、在新浪科技上班等信息,但如果有另外一個爬蟲,能把你的其他數(shù)據(jù)都爬來,比如你還在美國高盛藏了兩千萬、在開曼群島買了一棟房子,咚咚咚,“大腦”就會告訴你可以借錢給他。

所以Alphabet這么一來,可能就會成為世界上最偉大、同時也是最可怕的公司。當(dāng)然我覺得有這個野心的公司其實很多,但是Alphabet應(yīng)該是最有基礎(chǔ)把它做好的公司。

篇5

關(guān)鍵詞:計算機(jī)輔助教學(xué);發(fā)展;趨勢

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)27-6153-02

計算機(jī)輔助教學(xué)的研究始于美國,第一個教學(xué)系統(tǒng)于1958年產(chǎn)生,至今已有50多年的歷史,同其他學(xué)科的產(chǎn)生一樣,計算機(jī)輔助教學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展具有廣泛的基礎(chǔ),歸納起來主要有其物質(zhì)基礎(chǔ)、理論基礎(chǔ)和社會基礎(chǔ)。1)計算機(jī)輔助教學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。計算機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展標(biāo)志著人類進(jìn)入了信息時代,計算機(jī)在教育上的廣泛應(yīng)用,改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式,有效地實現(xiàn)了個別化教學(xué),擴(kuò)大了教學(xué)范圍,提高了教學(xué)效率,為計算機(jī)輔助教育的發(fā)展打下了必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)。2)計算機(jī)輔助教學(xué)產(chǎn)生發(fā)展的社會基礎(chǔ)。信息社會的到來,表明信息已經(jīng)成為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高生產(chǎn)力、增強(qiáng)國家實力的重要資源。新的科技成果日新月異,知識迅速增長。3)計算機(jī)輔助教學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的理論基礎(chǔ)。計算機(jī)輔助教學(xué)的產(chǎn)生與教育心理學(xué)、教育技術(shù)學(xué)的影響是分不開的,特別是“機(jī)器教學(xué)和程序教學(xué)”這兩個概念,對計算機(jī)輔助教學(xué)思想的形成起到的作用至關(guān)重要。

1 計算機(jī)輔助教學(xué)的基本概念

計算機(jī)輔助教學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科,在它的產(chǎn)生和發(fā)展的過程中形成了自身的概念。不同的時期對這些概念的描述也不同,而且隨著時間的推移,計算機(jī)輔助教學(xué)的研究和實踐內(nèi)容會不斷地豐富和擴(kuò)充,有關(guān)的概念也會隨之變化。

傳統(tǒng)的教學(xué)過程是教師直接向?qū)W習(xí)者傳遞教學(xué)信息,計算機(jī)輔助教學(xué)作為一種新的教學(xué)系統(tǒng),它是以提高教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)習(xí)效率,使學(xué)習(xí)者實現(xiàn)有效學(xué)習(xí)為根本目的。計算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)教學(xué)過程一般有下面兩種形式:1)教師利用計算機(jī)向?qū)W生傳遞教學(xué)信息,完成一定的教學(xué)任務(wù);2)學(xué)生通過與課件的交互作用進(jìn)行學(xué)習(xí)。作為教學(xué)媒體,計算機(jī)輔助教學(xué)與其他教學(xué)媒體相比較,具有其獨特的特征:1)計算機(jī)輔助教學(xué)的對象是學(xué)生,它為學(xué)生提供各種教學(xué)內(nèi)容,對學(xué)生給予直接的幫助;2)計算機(jī)輔助教學(xué)必須提供某學(xué)科的學(xué)科知識,并使學(xué)生通過計算機(jī)獲得新的科學(xué)知識;3)計算機(jī)與學(xué)生之間是相互作用的關(guān)系,計算機(jī)與學(xué)生之間進(jìn)行“對話”,計算機(jī)要求學(xué)生做出積極的反應(yīng),并根據(jù)反應(yīng)做出判斷和決策。

2 教育改革需要計算機(jī)輔助教育

由于信息革命的影響,新知識劇增,知識更新周期縮短。傳統(tǒng)的一次性教育已不能適應(yīng)社會生產(chǎn)和科技發(fā)展的需要,因而提出繼續(xù)教育、終身教育的需要。其結(jié)果是教育體制和結(jié)構(gòu)的多樣化、離散化。于是半日制教育、業(yè)余教育、職業(yè)教育訓(xùn)練、短期培訓(xùn)等教育形式提到了和正規(guī)教育同等重要的地位。由于教學(xué)或訓(xùn)練的對象的基礎(chǔ)不同、學(xué)習(xí)的起點不同、提高的方向和學(xué)習(xí)的目標(biāo)不同,因而教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)需要也不盡相同。這就對個別化教學(xué)、遠(yuǎn)距離教學(xué)提出更為迫切的要求。計算機(jī)輔助教學(xué)有利于實現(xiàn)個別化教學(xué)、遠(yuǎn)距離教學(xué),這使它成為實現(xiàn)繼續(xù)教育、終身教育和社會化教育的重要手段。

在正規(guī)的學(xué)校教育中,傳統(tǒng)的“以教師為中心、以課堂為中心、以課本為中心”的灌輸式教學(xué)不利于學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí),不利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和工作能力,也不利于因材施教。傳統(tǒng)的“一張嘴、一支筆、一本書”的以講授為主的單一教學(xué)方式主要以語言、文字作為傳播信息的媒介,傳播的信息量少,單調(diào)枯燥,不但學(xué)習(xí)時間長,學(xué)習(xí)效果也較差。這種從文藝復(fù)興時期沿用至今的以傳授知識為主、以教師單向講授灌輸進(jìn)行班級教學(xué)的教育觀念和教育模式,妨礙了學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的發(fā)展,培養(yǎng)出來的學(xué)生比較缺乏創(chuàng)造性思維和繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力。一旦所學(xué)的知識陳舊過時,又缺乏繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力,就容易被社會所淘汰,因而較難適應(yīng)信息時代的需要。

為了用以培養(yǎng)能力為主的教育改造以傳授知識為主的教育,以啟發(fā)演練式的個別化教學(xué),逐漸代替灌輸講授式的集體教學(xué),提高教學(xué)效率,縮短教學(xué)周期,降低教育成本,就必需在改革傳統(tǒng)的教學(xué)觀念、教師觀念、學(xué)校觀念、改革教學(xué)內(nèi)容的同時,尤其重視改革舊的教學(xué)方法、教學(xué)形式和教學(xué)手段,采用計算機(jī)輔助教學(xué)以及視聽教學(xué)等新的教育技術(shù),是研究優(yōu)化教育過程的有效措施。可以說,教育改革的關(guān)鍵問題是教育觀念的更新和教育手段的改革。CBE的實踐已經(jīng)表明,計算機(jī)輔助教育體現(xiàn)了—種新的教育思想,它為改變傳統(tǒng)的教育觀念,為實現(xiàn)高水平的基礎(chǔ)教育以及多層次、多種形式的教育訓(xùn)練提供了一種先進(jìn)的教學(xué)手段和現(xiàn)代化管理的工具。它能夠更有效地實現(xiàn)個別化教學(xué),擴(kuò)大教學(xué)范圍,提高教學(xué)效率,將在信息社會的教育中成為一種重要的教育手段。因而它可以在改革傳統(tǒng)教育中起到重要的作用,甚至?xí)蔀榻逃母锏耐黄瓶谥弧?/p>

3 計算機(jī)輔助教學(xué)模式

3.1 操作練習(xí)

這種模式是由計算機(jī)向?qū)W生逐個顯示問題。其施教過程為:提問——回答——評判一再試或結(jié)束。操作練習(xí)模式充分發(fā)揮了計算機(jī)巨大的存儲容量和快速處理能力,實現(xiàn)大量的重復(fù)訓(xùn)練,操作與練習(xí)的問題相當(dāng)多,直到學(xué)生對該知識或技能的掌握達(dá)到要求為止。

3.2 個別指導(dǎo)

此模式是用計算機(jī)系統(tǒng)模擬教師授課的全過程,其教學(xué)形式由授課、提問、評判3部分組成。其基本原理是基于斯金納(美國教育心理學(xué)家,20世紀(jì)50年代中期在機(jī)器教學(xué)的基礎(chǔ)上提出了“程序教學(xué)”思想)的程序教學(xué),把教學(xué)內(nèi)容分成若干教學(xué)單元,學(xué)生在電子教學(xué)教師指導(dǎo)下自己組織學(xué)習(xí)。

3.3 咨詢

咨詢教學(xué)模式是以計算機(jī)提出各種問題和說明后,學(xué)生對這些問題和說明予以一定的回答的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)的,這種學(xué)習(xí),計算機(jī)處于主動,學(xué)生處于被動狀態(tài),不利于學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的充分調(diào)動和發(fā)揮。

3.4 模擬演示

模擬計算機(jī)輔助教學(xué)學(xué)習(xí)形態(tài)是沿用計算機(jī)的特性和功能,構(gòu)造一種計算機(jī)模擬的學(xué)習(xí)環(huán)境,在這種學(xué)習(xí)環(huán)境下,學(xué)生通過人機(jī)對話的方式,實現(xiàn)一定學(xué)科內(nèi)容的學(xué)習(xí)和某些問題的解決,這種模式引起越來越多教育學(xué)家和心理學(xué)家的注意,認(rèn)為它有助于生動形象地傳播知識,培養(yǎng)學(xué)生的能力,計算機(jī)模擬在教學(xué)上的應(yīng)用十分廣泛,從自然科學(xué)、醫(yī)學(xué)、管理科學(xué)到丁程技術(shù)的許多學(xué)科教學(xué)中都可以采用模擬法。

3.5 問題求解

問題求解是一種智能型教學(xué)模式,這種模式引導(dǎo)學(xué)生與程序系統(tǒng)一起求解一個問題,解題過程中學(xué)生應(yīng)用所學(xué)過的知識,掌握求解問題的方法。計算機(jī)不直接灌輸知識給學(xué)生,而是通過提出問題,提供數(shù)據(jù),引導(dǎo)學(xué)生思考,解決問題,得m正確結(jié)論,從而提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

3.6 教學(xué)游戲

游戲型計算機(jī)輔助教學(xué)不同于一般游戲軟件,多數(shù)游戲是為了鍛煉學(xué)生的決策能力而設(shè)計的。因為一個游戲過程必然包括多個步驟,每一步又有多種選擇,這就迫使學(xué)生盡可能地應(yīng)用他們所學(xué)的知識千方百計地尋求戰(zhàn)勝對方的策略。簡單的游戲可以用作練習(xí),復(fù)雜的游戲重在綜合運用知識能力和決策能力的鍛煉,與模擬有密切的關(guān)系。

4 計算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展趨勢

進(jìn)入21世紀(jì)后,隨著教育理論研究的不斷深人和計算機(jī)新技術(shù)的不斷出現(xiàn),計算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展出現(xiàn)了全新的局面。

4.1 基礎(chǔ)理論研究的趨勢

目前計算機(jī)輔助教學(xué)的基礎(chǔ)理論研究受到重視。研究的內(nèi)容主要集中在如下方面:1)計算機(jī)輔助教學(xué)的功能、特點及教學(xué)模式。2)學(xué)習(xí)理論和相關(guān)的視聽心理學(xué)、傳播理論。3)計算機(jī)輔助教學(xué)的系統(tǒng)構(gòu)成。4)計算機(jī)輔助教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的整合。

4.2 技術(shù)發(fā)展趨勢

從技術(shù)層面上看,目前計算機(jī)輔助教學(xué)發(fā)展主要有3個方向:1)使用多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更接近真實的學(xué)習(xí)環(huán)境。2)應(yīng)用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實現(xiàn)分布式教學(xué)和遠(yuǎn)程教學(xué)。Internet的普及,為開發(fā)能夠體現(xiàn)建構(gòu)主義理論的學(xué)習(xí)環(huán)境提供了良好的條件。3)應(yīng)用人工智能技術(shù),使教學(xué)系統(tǒng)更加智能化。在未來的計算機(jī)輔助教學(xué)發(fā)展中,多媒體、Internet和人工智能在教育中的應(yīng)用,會成為人們研究的熱點。

4.3 應(yīng)用發(fā)展趨勢

社會發(fā)展是不平衡的,它對教育的要求和它為教育所能夠提供的物質(zhì)條件存在較大的差異?;诖耍嬎銠C(jī)輔助教學(xué)的未來發(fā)展,在應(yīng)用上將會呈現(xiàn)出多態(tài)性,主要表現(xiàn)在以下3方面:1)應(yīng)用方式的多樣化;2)多種學(xué)習(xí)資源的集成化;3)研究、使用和教師培訓(xùn)的互動。對計算機(jī)輔助教學(xué)課件的開發(fā)進(jìn)行理淪上、技術(shù)上和應(yīng)用方面的深入研究,是促進(jìn)計算機(jī)輔助教學(xué)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)工作。以研究促進(jìn)應(yīng)用,以應(yīng)用促進(jìn)研究,使其形成互動機(jī)制,是計算機(jī)輔助教學(xué)迅速發(fā)展的正確途徑。

參考文獻(xiàn):

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[2] 王艷萍.淺談計算機(jī)輔助教學(xué)對教學(xué)的影響[J].湖北廣播電視大學(xué)學(xué)報,2008,(9).

篇6

一、信息化背景下語文教學(xué)優(yōu)勢

一是有利于創(chuàng)造情境,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。作為母語,學(xué)生花在學(xué)習(xí)語文上的時間遠(yuǎn)不如數(shù)理化與英語。他們認(rèn)為語文學(xué)習(xí)就是讀課文、看參考書,對學(xué)習(xí)語文缺乏興趣。愛因斯坦曾說過:“興趣是最好的老師?!?/p>

二是有利于實現(xiàn)互動,轉(zhuǎn)變教學(xué)方式。傳統(tǒng)的語文教學(xué)是以教師為主,學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)方式都是課前設(shè)計好的,學(xué)生都是按部就班被動地學(xué)習(xí)。因此,在傳統(tǒng)教育模式的培養(yǎng)下,學(xué)生缺乏主動性,總是被動的接受知識,而不是主動的獲取知識。

三是有利于拓展思維,培養(yǎng)探究能力。國家明確提出:教師要在語文教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與創(chuàng)新意識。

四是有利于增加信息量,擴(kuò)展學(xué)習(xí)素材。信息化最鮮明的特點就是信息獲取量大大提高,同時節(jié)省了書寫時間,加快了信息的更新速度,在提高了課堂信息量的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提高了課堂教學(xué)效果。教師可以根據(jù)現(xiàn)場教學(xué)的情況隨時補(bǔ)充、添加教學(xué)內(nèi)容如作者生平、作品相關(guān)資料及對作品不同的評價??梢姡渥愕木W(wǎng)絡(luò)信息內(nèi)容為語文教學(xué)內(nèi)容的豐富拓展了巨大的空間。

五是有利于突破限制,增強(qiáng)文學(xué)素養(yǎng)。在傳統(tǒng)的語文教學(xué)中,時間和空間都局限在教學(xué)內(nèi)容與教室里。在信息技術(shù)的支撐下,學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)隨時隨地有選擇地去學(xué)習(xí)。教學(xué)內(nèi)容也可以由課堂內(nèi)擴(kuò)展到課堂外。課堂外可以組織寫作、閱讀,鼓勵學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)表自己的作品和對別人作品進(jìn)行理性評價。尤其是在下課后,不論在哪里學(xué)生與老師都能夠通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交流,使學(xué)生得到個性化指導(dǎo)。

二、信息化對語文教學(xué)的負(fù)面作用

信息化并非是針對教育發(fā)展的衍生出來的產(chǎn)物,因此信息化與教學(xué)也有一些不相適應(yīng)的地方,如果運用不得當(dāng)也會產(chǎn)生負(fù)面作用。

一是文字使用隨意,缺乏規(guī)范性。網(wǎng)絡(luò)的語言一般都是日常交際用語,用于彼此之間的交流,其特點是快速、簡單,符合當(dāng)今社會的快節(jié)奏。這種語言與現(xiàn)代漢語規(guī)范有很大不同,雖然很多網(wǎng)絡(luò)流行語已經(jīng)成為被認(rèn)可的規(guī)范用語,但是對于教學(xué)來講這些語言不適合出現(xiàn)在課堂與考試中。

二是信息資源疊加,注意力分散。對于部分教師來講,豐富的信息資源讓他們產(chǎn)生一定的依賴性。他們只重視資料的收集,而忽視了針對教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生特點進(jìn)行取舍。不論所搜集到的材料與所講內(nèi)容相關(guān)度有多少,而將所有的圖形、動畫、聲音材料簡單的疊加堆砌。

三是情感互動少,導(dǎo)致價值觀偏離。部分教師教學(xué)能力、課堂組織力與創(chuàng)新力不足,在加上責(zé)任心不強(qiáng)備課不充分,因此將注意力都方在了多媒體課件上,老師與學(xué)生之間的情感交流很少,多媒體課件取代了師生之間的眼神交流。師生之間的互動減少勢必在一定程度上扼殺學(xué)生的想像力與創(chuàng)新力,降低了課堂的情感吸引力。信息化時代創(chuàng)造的虛擬世界成為了人們交流的平臺,很多學(xué)生熱衷于網(wǎng)絡(luò)游戲、聊天,逃避真實的交流以緩解壓力,導(dǎo)致情感缺失,給學(xué)生溝通能力帶來很大的危害與影響。

四是知識零散,不成體系。信息化時代學(xué)生可以通過最短的時間獲得最豐富的信息資源,但是這些信息來源于各個方面是零散的不成體系的。漢語知識的沉淀與中國文化素質(zhì)的培養(yǎng)需要一個系統(tǒng)的知識累計過程。信息化時代的快餐文化使得知識的獲得十分快速容易,因此也很難留下深刻的印象,不利于知識的傳承與發(fā)展。同時零散的知識也容易導(dǎo)致學(xué)生的思維也變得碎片化,跳躍性強(qiáng)而邏輯性差。

三、信息技術(shù)更好的應(yīng)用于中學(xué)語文教學(xué)的對策

針對前面所述信息技術(shù)對語文教學(xué)的正反兩方面影響,教師要在教學(xué)過程中充分利用新技術(shù),積極引導(dǎo)學(xué)生,并作好以下幾個方面工作。

一是逐步提高自身素質(zhì)。信息化大背景下,教師素質(zhì)與語文課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)調(diào)整、教學(xué)方法改革、教學(xué)模式創(chuàng)新有著直接的關(guān)系。因此要通過各種渠道、采用多種辦法切實提升自身的素質(zhì)。特別是要主動加強(qiáng)信息化方面的遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)與終身學(xué)習(xí)。

二是合理使用新技術(shù)。對信息技術(shù)要有正確的認(rèn)識,它只是輔助手段而不是語文教學(xué)的全部。不能過分依賴信息技術(shù),對各種資源不經(jīng)過思考與加工就簡單的拼湊在一起,造成信息資源的泛濫,讓課堂成為高科技展示館,分散了學(xué)生的注意力。這就需要語文教師結(jié)合學(xué)生特點,根據(jù)教學(xué)需要,從語文學(xué)科特性出發(fā),通過信息技術(shù)對各類信息資料進(jìn)行深度加工與細(xì)致組合,只有這樣才能在語文教學(xué)中最大限度發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢。

三是注重師生情感交流。語文教學(xué)的本質(zhì)特點是以語言為本、以學(xué)生為本,培養(yǎng)學(xué)生的文學(xué)鑒賞力,豐富學(xué)生的情感,激發(fā)學(xué)生的人文關(guān)懷。語文教育的終極目的就是通過教師引導(dǎo)學(xué)生對字、詞、句、段、章的細(xì)致研讀,對作者的境遇、寫作目的用心體悟,來逐步提升學(xué)生對文字興趣,來豐富學(xué)生的閱歷,加深對生活的理解與感知,從而形成正確的價值觀與人生觀。因此,任何時候語文教師都要將學(xué)生的情感放在第一位,注重師生內(nèi)心深處的情感交流。

未來教育面臨的最大問題不是技術(shù)、不是資源,而是教師的素質(zhì)與職業(yè)精神。作為中學(xué)語文教師只有適度的使用信息技術(shù)才能使其發(fā)揮最大的作用,才能實現(xiàn)語文教學(xué)質(zhì)量的新提高。

篇7

【關(guān)鍵詞】新媒體 教育信息 教育傳播

新媒體豐富了傳媒形態(tài),對我國的社會、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了巨大影響,也成為新聞傳播領(lǐng)域的研究熱點之一。由于新媒體具有傳統(tǒng)媒體不同的特點,它在促進(jìn)社會教育信息傳播方面也有其獨特的一面。為了更好地促進(jìn)新媒體在社會教育信息傳播中的應(yīng)用,本文抓住新媒體的特征,分析其與社會教育信息傳播系統(tǒng)之間的關(guān)系,并說明新媒體在教育傳播中的優(yōu)勢,提出正確使用新媒體的策略。

一、新媒體的概念與特征

新媒體近年來被廣泛討論,但其并非新名詞,早在20世紀(jì)60年代,美國哥倫比亞電視網(wǎng)技術(shù)研究所所長高爾德·馬克發(fā)表了一份關(guān)于開發(fā)電子錄像商品的計劃,其中將電子錄像列入新媒體的范疇①,隨后在羅斯托向尼克松總統(tǒng)提交的報告書中,多處使用“新媒體”一詞,新媒體開始正式在美國社會廣泛應(yīng)用②。近年來,伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起與智能終端的普及,新媒體得到了迅猛發(fā)展,并且成為了重要的信息傳播媒介。由于新媒體得到了多方的廣泛關(guān)注,國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者也對其展開了討論。

中國傳媒大學(xué)的廖祥忠教授將新媒體理解為“以數(shù)字媒體為核心的新媒體”,是通過數(shù)字化交互性的固定或即時移動的多媒體終端向用戶提供信息和服務(wù)的傳播形態(tài),并且認(rèn)為新媒體的定義隨技術(shù)變化不斷變化,而如今的新媒體的限制比較寬泛,只要有特定人群活動的平臺皆可以稱為新媒體③。

中國人民大學(xué)的匡文波教授在綜述各界對新媒體的定義后,將其精煉地闡述為:借助計算機(jī)(或具有計算機(jī)本質(zhì)特征的數(shù)字設(shè)備)傳播信息的載體,并認(rèn)為新媒體應(yīng)該具有“數(shù)字化”與“互動性”兩大特征④。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)的景東、蘇寶華綜合分析了新媒體的特質(zhì),提出新媒體是所有人向大眾實時交互地傳遞個性化數(shù)字復(fù)合信息的傳播介質(zhì)⑤。

綜合以上國內(nèi)學(xué)者的分析,可以看出目前在關(guān)于新媒體定義中,數(shù)字化、互動性是兩個最重要的關(guān)鍵詞,其成為了鑒定媒介工具是否為新媒體的最基本要求。其中,數(shù)字化指的是新媒體的存在形式,與以往的報紙、廣播等傳統(tǒng)媒體不同,新媒體更依賴于數(shù)字技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù),其優(yōu)勢在于能夠降低存儲、傳播成本,傳播效率也更高;互動性是指新媒體具有信息傳播的雙向性。在新媒體的促進(jìn)下,受眾不再是一味被動地接受信息,而可以作為傳播者信息,改變了傳統(tǒng)媒體形態(tài)下的單向傳播模式。此外,移動性、實時性、個性化則是對新媒體提出了更高的要求。

二、新媒體與社會教育傳播的關(guān)系

社會教育信息傳播系統(tǒng)是由傳播者、受傳者、信息、媒介這四大要素組成的⑥,而在教育領(lǐng)域中,這四大要素則分別為教師、學(xué)生、知識與教學(xué)媒體。其中,教學(xué)媒體指的是在傳播知識或技能過程中呈現(xiàn)信息所使用的手段或工具,它以視覺、聽覺等感官刺激學(xué)生,使得教學(xué)信息的呈現(xiàn)形式以及教學(xué)設(shè)計的選擇方式多樣化。而不同媒介工具功能互補(bǔ),更增強(qiáng)了教育傳播的效果。因此,教育媒體在社會教育信息傳播中發(fā)揮了重要的信息載體功能。

由于新媒體的特征使其在社會教育信息傳播中扮演著重要的角色,它不僅降低了教育傳播成本、而且提高了靈活性與自由度。與教育模式改革相適應(yīng)的是,新媒體使得傳播者與受傳者之間的界限變得越來越模糊⑦,由于新媒體的雙向性特點,學(xué)生也可以作為傳播者傳播信息,教師的角色也相應(yīng)成為了教學(xué)的引導(dǎo)者,甚至是受傳者;而實時性與移動性使得學(xué)習(xí)可以隨時隨地進(jìn)行,為教育的大眾化、終身化提供了媒介基礎(chǔ);針對個人的教學(xué)設(shè)計、教學(xué)內(nèi)容、功能定制的實現(xiàn),促進(jìn)了教育的因材施教,優(yōu)化了個性化學(xué)習(xí)的環(huán)境。目前,新媒體是大學(xué)生最常接觸、最受歡迎的媒體,成為了其獲取信息的重要途徑,并對其產(chǎn)生了巨大的影響⑧,因此新媒體為進(jìn)一步促進(jìn)教育現(xiàn)代化提供了契機(jī)。

三、新媒體的社會教育傳播功能

從上述新媒體與社會教育傳播之間的關(guān)系可以看出,社會教育傳播與任何形式的傳播活動一樣,傳播媒介始終是不可或缺的重要組成部分。相對傳統(tǒng)媒體,其社會教育傳播功能也不盡相同,具體表現(xiàn)為以下幾點:

1、新媒體在社會教育傳播中的媒介功能

新媒體作為教育信息的載體,能夠為教育信息提供一個更廣闊的傳播平臺,是知識傳播過程中的有效工具,教育活動設(shè)計也因此不再枯燥單一。

2、新媒體在社會教育傳播系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)變革與傳播形式變革功能

社會教育系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生的變革是指在新媒體的影響下,教師與學(xué)生的角色發(fā)生了變化,教師從教學(xué)主體地位變成了教學(xué)活動的引導(dǎo)者,而學(xué)生從信息接收者變?yōu)閷W(xué)習(xí)的主體;社會教育傳播形式的變革是指新媒體使得教育活動從傳統(tǒng)的課堂形式中解放出來,不再受限于固定時間與地點,學(xué)習(xí)者可以隨時隨地獲取學(xué)習(xí)資源,甚至與教師進(jìn)行實時交流,例如遠(yuǎn)程教育。

3、新媒體對社會教育傳播中的學(xué)習(xí)效果有顯著的影響功能

媒體的選擇對于教學(xué)而言格外重要,它能夠?qū)⒔逃畔⑷娴爻尸F(xiàn)給學(xué)習(xí)者,豐富學(xué)習(xí)者的視聽效果,加深學(xué)習(xí)者的印象,提高學(xué)習(xí)興趣與效率。相比傳統(tǒng)媒體,新媒體具有豐富的表現(xiàn)形式,因此也要積極使用新媒體,為教學(xué)活動服務(wù)。

四、新媒體的社會教育信息傳播優(yōu)勢

新媒體融合了傳統(tǒng)媒體的優(yōu)勢,并且以更開放、更自由、更人性化的形式進(jìn)一步解放了信息的傳播,其特點也極大的影響了社會教育信息的傳播,使得教育領(lǐng)域也發(fā)生了變革⑨,其中最重要的原因是新媒體在社會教育信息傳播中具有傳統(tǒng)媒體所不具備的優(yōu)勢。

1、提供實時快捷的教育信息途徑

新媒體的特點之一就是靈活、實時。移動智能設(shè)備的普及與移動網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,為新媒體提供了外部技術(shù)條件。只要用戶有需求,就可以隨時隨地地接入網(wǎng)絡(luò),利用新媒體快速獲取教育信息、教育信息或者拋出學(xué)習(xí)話題,打破時空限制。

2、增強(qiáng)了社會教育信息傳播雙方的互動

新媒體交互性強(qiáng),主要體現(xiàn)在用戶與用戶之間的交互以及人機(jī)交互。新媒體使用戶可以實時地進(jìn)行交互,并且人機(jī)交互的形式也更加多樣化,包括移動設(shè)備上的各種人性化的手勢、語音輸入等,都為人機(jī)交互提供了便捷。

3、豐富了社會教育信息的傳播形式

社會教育信息可以通過文字、聲音、圖形圖像、視頻動畫等形式出現(xiàn),新媒體則為此提供了傳播平臺。新媒體賦予了社會教育傳播更多的功能,用戶可以根據(jù)自己的需要自由地選擇傳播形式。

4、促進(jìn)了社會教育信息量的增加

新媒體為海量的教育資源提供了方便快捷的訪問接口,如搜索引擎等,而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也保證了海量的信息存儲與高效計算,如云計算。

5、激發(fā)了教學(xué)活動參與者的創(chuàng)新能力

新媒體為用戶提供了一個開放性的平臺,讓用戶擁有充分發(fā)揮的空間,因此用戶的創(chuàng)新能力也得以展現(xiàn)。由于該平臺特征,學(xué)習(xí)者更易于創(chuàng)新,且創(chuàng)新成果得以展現(xiàn)也大大激發(fā)了其創(chuàng)新欲望。

6、便于開展個性化學(xué)習(xí)

人工智能技術(shù)使得機(jī)器能在一定程度上理解用戶的需求,并且為用戶推送合適的信息或資源。新媒體借助這一技術(shù)實現(xiàn)了符合用戶個性化的設(shè)置與推薦,方便用戶找到自己所需要的學(xué)習(xí)信息,能夠有效提高學(xué)習(xí)者的效率。

五、新媒體沖擊下社會教育信息傳播參與者的應(yīng)對策略

根據(jù)以上分析,可以看出新媒體的涌現(xiàn)對整個社會教育信息傳播系統(tǒng)產(chǎn)生了一定程度的影響,為此作為該系統(tǒng)的另外兩個重要組成部分——傳播者與受傳者(即教師與學(xué)生)應(yīng)當(dāng)意識到這種變革,并采取相應(yīng)的策略加以應(yīng)對。

1、加強(qiáng)自身信息素養(yǎng)

在信息時代,教育參與者自身的信息素養(yǎng)培養(yǎng)非常重要。由于當(dāng)今知識的更新日新月異,而且新媒體為教育帶來了海量的教育信息與資源,若不能掌握必要的信息獲取手段,無論是教師還是學(xué)生,都很容易被信息的潮流淘汰。加強(qiáng)自身的信息素養(yǎng)主要包括以下幾個方面:能夠熟練使用與教學(xué)相關(guān)的信息化產(chǎn)品;正確搜索獲取信息,掌握一些必要的搜索技巧;對媒體與信息要有辨別能力;對信息技術(shù)產(chǎn)生的問題要有適當(dāng)?shù)慕鉀Q方法。

2、正確看待新媒體的優(yōu)勢與不足

新媒體的發(fā)展并不只為教育帶來正面的影響,也有各種弊端,例如內(nèi)容過于豐富而導(dǎo)致學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中注意力出現(xiàn)偏差;開放的平臺需要花費更多的人力和物力進(jìn)行管理和投入;網(wǎng)絡(luò)信息的質(zhì)量良莠不齊,加大了學(xué)習(xí)者的辨別難度等等。為此教育者與學(xué)習(xí)者均不能過度依賴新媒體,應(yīng)當(dāng)正確使用新媒體,避免其缺陷所帶來的不良影響。

3、合理利用新媒體為教學(xué)服務(wù)

新媒體在社會教育傳播中對學(xué)習(xí)效果具有明顯的影響,因此運用適當(dāng)?shù)男旅襟w為教學(xué)服務(wù)至關(guān)重要。對新媒體的選擇需考慮以下幾個因素:①媒體具有感官偏向認(rèn)識,因此要考量新媒體是否能夠滿足學(xué)習(xí)過程中注重強(qiáng)調(diào)的感官刺激方式;②新媒體在實施過程中的可操作性,包括使用成本、設(shè)備條件、安全系數(shù)等;③新媒體的運用對教學(xué)帶來的負(fù)面影響是否可控。

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關(guān)鍵詞:計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù);普及與應(yīng)用;優(yōu)勢

1計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在普及與應(yīng)用中的優(yōu)勢

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以其快速的信息傳播速度、環(huán)境友好型的“工作”過程、大眾化的使用方法等優(yōu)勢,在各個領(lǐng)域中占據(jù)了十分重要的位置。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是時展的產(chǎn)物,雖然其在發(fā)展過程中由于其本身具有的虛擬性、不易控制性等缺陷,其在普及與應(yīng)用中有時候會出現(xiàn)一些問題,但是這并不影響該技術(shù)在普及與應(yīng)用中的優(yōu)勢。從目前是情況來看,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)得到了很大范圍內(nèi)的普及,并且也得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用,其優(yōu)勢在人們的普及與應(yīng)用中顯露無遺。人們越來越需要便捷的生活方式,而計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就為這種生活方式的形成帶提供了條件。人們的日常生活與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)息息相關(guān),從某種程度上來講,離開計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),人們的生活與工作將“癱瘓”。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計算在社會各個領(lǐng)域的普及和應(yīng)用中的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在其處理信息、傳播信息等功能上?!靶畔r代”是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展到一定程度的必然產(chǎn)物,當(dāng)然,這里所指的信息時代并不單單地以信息為核心,其還暗含了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)其他方面的優(yōu)勢,如在辦公、學(xué)習(xí)等過程中人們所接觸到的各種與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相關(guān)的產(chǎn)品等。如果沒有計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),那么很多工作就沒有辦法開展。實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)是很多企業(yè)所追求的目標(biāo),而要想讓企業(yè)自動化水平進(jìn)一步得到提升,那么就必然要求計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到再次的發(fā)展,這就是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在普及與應(yīng)用中體現(xiàn)其優(yōu)勢的真實寫照。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為很多領(lǐng)域在普及與應(yīng)用中不可替代的一部分,其不可替代性就表明在當(dāng)前社會背景下,該技術(shù)生命力生生不息的優(yōu)勢。雖然該技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了很多年,但是其仍然占據(jù)著世界發(fā)展最前沿的位置。沒有任何一個行業(yè)的更新速度能與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的更新速度相提并論,這就顯示出其在普及與應(yīng)用中的優(yōu)勢———得天獨厚。普及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠更加向前發(fā)展的基礎(chǔ),只有擴(kuò)大其應(yīng)用范圍、增強(qiáng)其影響力,該技術(shù)才能在現(xiàn)在發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ)上再次實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

2計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在普及與應(yīng)用中的體現(xiàn)

隨著互聯(lián)網(wǎng)以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基本上已經(jīng)成為每家每戶都在使用的技術(shù)之一。而且國家對計算機(jī)行業(yè)的支持也使得計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)獲得了極大的發(fā)展,成為判斷一個國家科技水平高低的一個重要指標(biāo)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計算在普及與應(yīng)用中的重要性也越來越突出。當(dāng)前,從屬于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的人工智能技術(shù)是當(dāng)前計算機(jī)領(lǐng)域研究的比較火熱、比較前沿的技術(shù),同時也是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計算在社會中的普及與應(yīng)用的重要體現(xiàn)。單純的來講計算機(jī)網(wǎng)路技術(shù)并不能將該技術(shù)解釋地很清楚。這是因為,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是個囊括范圍很廣的概念,其不僅包括計算機(jī)行業(yè)基礎(chǔ)的編程技術(shù),而且還包含著我們在生活、學(xué)習(xí)以及工作中常見的各種辦公軟件、人工智能等。這些都是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在社會中的普及與應(yīng)用的體現(xiàn),可以說,沒有計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,那么就不會有我們現(xiàn)在這么舒適安逸的生活環(huán)境。從第一代計算機(jī)的出現(xiàn),一直到當(dāng)前計算機(jī)的發(fā)展,可以說計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)取得了舉世矚目的成就。尤其對一些大型自動化企業(yè),對一些大型設(shè)備的控制都是通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實現(xiàn)的。就以我們身邊最常見的計算機(jī)來說,如果沒有計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,那么我們是不可能能夠從網(wǎng)絡(luò)上很輕易地就獲取到我們所需要的信息,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也促使我們步入信息“大爆炸”時代。計算機(jī)提供的是一個虛擬的世界,在這個虛擬世界里,我們能夠造成很多難以在現(xiàn)實生活中實現(xiàn)的行為和思想。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在社會中的普及和應(yīng)用不僅體現(xiàn)在以上幾個方面,從目前的情況來看,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)在航天、軍工等先進(jìn)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。如果從計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的本質(zhì)上來闡述其在普及與應(yīng)用中的體現(xiàn),則可以從計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用、數(shù)據(jù)交換過程以及虛擬專用網(wǎng)等方面進(jìn)行論述。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),用通俗的話來講,就是以點和線來組成網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用結(jié)構(gòu)平面,在這些點和線之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和信息傳遞,這種傳遞方式不僅能夠加快信息和數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋疫€能夠降低傳輸過程中的錯誤率?,F(xiàn)在最主要的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有總線型拓?fù)洹⑿切瓮負(fù)?、環(huán)形拓?fù)?、樹形拓?fù)洌ㄓ煽偩€型演變而來)以及它們的混合型。數(shù)據(jù)交換則是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要任務(wù)之一,對計算機(jī)的一切指令的實現(xiàn)都需要人機(jī)交換來完成,而在這個過程中就必然會涉及數(shù)據(jù)交換的產(chǎn)生。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及和應(yīng)用還體現(xiàn)在教學(xué)過程中。對于計算機(jī)專業(yè)來說,學(xué)習(xí)并在社會中將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)普及并應(yīng)用是他們的任務(wù)和目標(biāo);而對于非計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來說,借助于計算機(jī)相關(guān)應(yīng)用解決他們在學(xué)習(xí)以及生活中的問題也是他們經(jīng)常使用的手段。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠用來提高教學(xué)效率、改革教學(xué)方式、更新教學(xué)理念,傳統(tǒng)的教學(xué)并不能適應(yīng)社會各個領(lǐng)域快速發(fā)展的需要,而且僅僅接受傳統(tǒng)教學(xué)并不能滿足學(xué)生將來發(fā)展的需要,而計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為整個教育體系也帶來了巨大的發(fā)展機(jī)遇。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并不是一個單一體系,其涉及的知識較多,需要相關(guān)人才掌握的知識體系也較為龐大。正是基于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的這種特點,該技術(shù)在普及與應(yīng)用的領(lǐng)域也必然較廣。

篇9

關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實技術(shù);實踐教學(xué);應(yīng)用前景

中圖分類號:G4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號: 16723198(2013)13013602

0 前言

虛擬現(xiàn)實,(Virtual Reality,簡稱VR),是剛剛出現(xiàn)的高新科技技術(shù)。它是利用計算機(jī)的三維圖形、環(huán)境建模、圖形繪制、虛擬音效、自然交互與傳感技術(shù)來模擬虛擬空間并與現(xiàn)實結(jié)合,在用戶的視覺、聽覺、觸覺等感官上進(jìn)行模擬,讓使用者身臨其境,沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的任何事物。它主要分為沉浸式和非沉浸式兩種。沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù),是一種實用、高級、典型的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。它以大幅面的顯示方式進(jìn)行投影,使交互的虛擬三維空間高度逼真的展現(xiàn)在觀看者的眼前,并且可以從任何角度、位置,通過外接設(shè)備與虛擬空間進(jìn)行實施漫游和交互。而非沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù),主要是通過軟件技術(shù)來實現(xiàn)的。主要對觸覺、聽覺等感官進(jìn)行模擬,為用戶呈現(xiàn)一個優(yōu)質(zhì)的虛擬界面。其特點是價格低廉、使用方便,而且運用廣泛。

1 國內(nèi)外虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究狀況簡述

美國是VR技術(shù)的發(fā)源地,至今已有60多年的研究歷史,代表了國際VR的最先進(jìn)的技術(shù)水平。目前美國在該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究主要集中在感知、用戶界面、后臺軟件和硬件四個方面。

日本在虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的研究中,也是一個具有先進(jìn)技術(shù)實力的國家之一。他們主要致力于建立大規(guī)模VR知識庫的研究。并且,在音樂和游戲方面,他們對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用研究也做了很多貢獻(xiàn)。但日本大部分虛擬現(xiàn)實硬件主要是從美國進(jìn)口的。

日本在虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的研究中,也是一個具有先進(jìn)技術(shù)實力的國家之一。它在建立大規(guī)模VR知識庫的研究中做出了巨大的貢獻(xiàn)。此外,在音樂和游戲方面,他們對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用研究也做了很多工作。但日本大部分虛擬現(xiàn)實硬件主要是從美國進(jìn)口的。

在歐洲,英國在虛擬現(xiàn)實的分布并行處理、輔助設(shè)備(包括觸覺反饋)設(shè)計和應(yīng)用研究方面是領(lǐng)先的。目前,英國已有六個主要從事VR的研發(fā)中心,分別是WIndustries(工業(yè)集團(tuán)公司),British Aerospace(英國航空公司),Dimension International,Division Ltd,Advanced Robotics Research Center和Virtual Presence Ltd。其相關(guān)產(chǎn)品主要應(yīng)用于娛樂、軍事、建筑、汽車等行業(yè)中。還有德國、法國、瑞典等國家也在進(jìn)行相應(yīng)的研究。

目前,我國的VR技術(shù)還處于發(fā)展階段,得到了政府有關(guān)部門的支持和專家的高度重視,大力開展了VR技術(shù)的開發(fā)與研究。例如,“973”計劃、國家“863”計劃、國家自然科學(xué)基金、國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃等都把VR列入了重要科研項目。國內(nèi)一些重點院校的重點實驗室,開展虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究和戰(zhàn)略高技術(shù)研究,為相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域的某些問題的解決提供了有力支撐,其虛擬現(xiàn)實技術(shù)目前也成為了越來越熱門的熱點學(xué)科。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

目前VR技術(shù)的應(yīng)用除了軍事領(lǐng)域外,主要集中在以下幾個方面:

(1)在產(chǎn)品的開發(fā)過程,虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用可以便于設(shè)計人員對產(chǎn)品和系統(tǒng)建模,同時可以對其進(jìn)行修改和優(yōu)化。運用沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行檢查、動態(tài)仿真、性能評估,很好的解決設(shè)計中存在的問題,縮短了模型設(shè)計、檢驗、校核的時間,降低了產(chǎn)品研發(fā)成本。波音777飛機(jī)的設(shè)計便是一個虛擬原型機(jī)的典型應(yīng)用實例。

(2)其次是教育行業(yè)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)成為了國內(nèi)的首創(chuàng)專業(yè),它是將力學(xué)與計算機(jī)兩大領(lǐng)域進(jìn)行結(jié)合,主要是對工程中力學(xué)問題的數(shù)值計算與仿真。培養(yǎng)掌握高新科學(xué)技術(shù),勇于創(chuàng)新,精于研究,基礎(chǔ)扎實,從事虛擬仿真工程設(shè)計,適應(yīng)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要的新興應(yīng)用型人才。學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)面廣,能夠從事力學(xué)分析、產(chǎn)品設(shè)計、系統(tǒng)動態(tài)仿真、虛擬產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)等方面的理論研究與實際應(yīng)用。并結(jié)合力學(xué)學(xué)科的專業(yè)知識,對虛擬仿真工程中的力學(xué)問題的解決提供有力的科學(xué)論證。

(3)VR還可以應(yīng)用于高難度和危險環(huán)境下的作業(yè)訓(xùn)練。例如,對礦井開采進(jìn)行模擬。由英國諾丁漢大學(xué)的人工智能及其礦業(yè)應(yīng)用研究室(簡稱AIMS)開發(fā)研制的房柱式開采模擬VR-MINE系統(tǒng)可以對礦井開采進(jìn)行動態(tài)三維實時模擬,根據(jù)模擬礦井結(jié)構(gòu)及相關(guān)參數(shù)的設(shè)計可以達(dá)到優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)的目的。其主要特點在于系統(tǒng)的的真實性和人機(jī)交互性。比建立任何系統(tǒng)模型所達(dá)到的效果還要好。顯然,這類系統(tǒng)還可用于礦井開采計算機(jī)輔助設(shè)計、生產(chǎn)監(jiān)控、管理和技術(shù)培訓(xùn)等方面??梢詫γ旱V設(shè)備進(jìn)行虛擬制造,節(jié)省了對人員技術(shù)培訓(xùn)的費用,以及對突發(fā)事故進(jìn)行調(diào)查和研究提供相關(guān)線索依據(jù)。

3 高等教育在教學(xué)中存在的問題

目前,高等教育在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在的諸多問題,可以列舉為以下幾項:

(1)在實訓(xùn)課程現(xiàn)場教學(xué)的過程中,受到場地的限制,某些大型設(shè)備占用比較大的場地,只有在設(shè)備附近的少數(shù)學(xué)生能明白老師的講課內(nèi)容。

(2)實驗設(shè)備僅僅用于實驗教學(xué),相對于加工生產(chǎn)比較少,所以導(dǎo)致設(shè)備更新的速度相對滯后于技術(shù)更新的速度。如果不斷進(jìn)行實驗設(shè)備的更新,將會造成投入巨大,由此造成不必要的浪費也是非常嚴(yán)重的。

(3)比較高端的設(shè)備價格較高、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,為擴(kuò)大教學(xué)規(guī)模而增加設(shè)備的臺數(shù)勢必大幅度增加教學(xué)經(jīng)費,而且每次使用機(jī)器成本較大。這里包括原材料、電力、機(jī)器損耗和設(shè)備日常維修包養(yǎng)費用,而實驗的產(chǎn)品是不能投放市場產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的。而且學(xué)生由于操作失誤容易造成設(shè)備故障和損耗,同樣也會產(chǎn)生比較高的維修費用。

(4)在文理科專業(yè)的教學(xué)中,存在單純依靠理論講授、實踐不足等現(xiàn)象。使學(xué)生對知識點的掌握不是很牢固,在處理問題時,有些知識點不能靈活的運用。

(5)教師有時只能對機(jī)械外表或者部分內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解,而對機(jī)器的運作原理及內(nèi)部運作情況在運轉(zhuǎn)時是不能拆開機(jī)殼的,老師在這種情況下的講授有一定的局限性,老師往往采用演示或組織學(xué)生觀看多媒體的方式進(jìn)行學(xué)習(xí),學(xué)生往往很難獲得感性認(rèn)識,導(dǎo)致實驗效果不理想。

4 虛擬現(xiàn)實教學(xué)系統(tǒng)具體實例

在學(xué)習(xí)數(shù)控加工課程期間,學(xué)生按照老師的要求在斯沃?jǐn)?shù)控仿真系統(tǒng)軟件上對數(shù)控銑床進(jìn)行了仿真實驗。首先,學(xué)生要掌握計算機(jī)輔助銑削加工的基本方法,了解數(shù)控銑床操作面板各按鍵的功用,以及數(shù)控銑床的調(diào)整及加工前的準(zhǔn)備工作;然后對給出零件圖形進(jìn)行手工編程,用txt格式文本進(jìn)行傳輸,并模擬銑削出指定的零件。右圖就是進(jìn)行模擬實驗的斯沃?jǐn)?shù)控仿真系統(tǒng)軟件。

在使用過程中,該軟件真實感強(qiáng),具有目前各種主流的數(shù)控系統(tǒng)和操作面板,效果逼真。用戶可以在PC機(jī)上模擬操作機(jī)床,能在短時間內(nèi)掌握各種系統(tǒng)的數(shù)控車、數(shù)控銑及加工中心等操作。軟件同時具有手動編程和導(dǎo)入程序模擬加工。在斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件網(wǎng)絡(luò)版中,服務(wù)器可隨時獲取客戶端操作信息,并具有考試、練習(xí)以及廣播功能等。

5 虛擬實驗教學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)點

目前,國外很多高校已經(jīng)將虛擬技術(shù)成功的應(yīng)用在教學(xué)環(huán)節(jié)上面,并且開發(fā)出許多功能性虛擬教學(xué)軟件和虛擬仿真教學(xué)平臺。按照教學(xué)任務(wù)可以選取典型的實驗,確定虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)的功能、組成和體系結(jié)構(gòu),確定實驗路線,選取相應(yīng)的開發(fā)工具并進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)、測試等。教學(xué)的實驗和實踐可以在虛擬實驗室中進(jìn)行,從而不必購置昂貴的數(shù)控設(shè)備,同時在實驗過程中培養(yǎng)和提高了學(xué)生的動手能力、實驗?zāi)芰Α⒎治鰡栴}和解決問題的能力。

虛擬實驗教學(xué)系統(tǒng)主要采用非沉浸式虛擬現(xiàn)實技術(shù),應(yīng)用軟件手段進(jìn)行視覺、聽覺等感覺的模擬。采用虛擬實驗教學(xué)具有諸多優(yōu)勢。首先,教學(xué)內(nèi)容可視化,虛擬教學(xué)系統(tǒng)可以添加大量多媒體素材,能夠說明系統(tǒng)的工作原理,以及展示設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。良好的人機(jī)交互性使用戶能夠動手操作,確保實驗學(xué)習(xí)的互動性和真實性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率以及對知識點的掌握,學(xué)生自己也可以自己動手進(jìn)行大膽的嘗試。同時,教學(xué)系統(tǒng)可以節(jié)省大量的教學(xué)成本,提高課堂教學(xué)效率。利用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),學(xué)生在實驗室可以通過老師的講解自己進(jìn)行虛擬仿真試驗,并獲得比較真實的操作體驗。而且,如果實驗操作具有一定的操作危險,如車間車床的切削加工、電火花切割加工、液壓傳動試驗等諸多實驗設(shè)備在工作過程中存在潛在的危險和安全隱患,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行虛擬實驗,學(xué)生在虛擬實驗環(huán)境中,可以全身心進(jìn)行課程項目實訓(xùn),大大降低教學(xué)風(fēng)險,確保人身和設(shè)備安全。

此外,虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)同時還可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,由局域網(wǎng)或因特網(wǎng)作虛擬實驗室或校園的鏈接,可對各個終端提供開放性的、遠(yuǎn)距離的持續(xù)教育,還可為社會提供廣大的就業(yè)和培訓(xùn)的機(jī)會,創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

6 結(jié)論:如何提升產(chǎn)品質(zhì)量和競爭力

文章給出了虛擬實驗教學(xué)系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容。對于當(dāng)前的國內(nèi)的形勢,虛擬實驗教學(xué)系統(tǒng)有很大的發(fā)展空間,作者覺得應(yīng)該采取以下措施來提高產(chǎn)品質(zhì)量和競爭力:

(1)針對高等教育教學(xué)的特點和背景,將虛擬現(xiàn)實技術(shù)、多媒體設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備結(jié)合起來,發(fā)揮虛擬現(xiàn)實技術(shù)的集成性,控制性和交互性優(yōu)勢,可以幫助學(xué)生培養(yǎng)和提高實踐操作技能和職業(yè)能力,保證教學(xué)效果和人才質(zhì)量。

(2)不斷擴(kuò)大虛擬實驗教學(xué)系統(tǒng)的使用功能和范圍,不僅僅局限于教育領(lǐng)域。同一種產(chǎn)品可以滿足不同需求,能夠提高工業(yè)、醫(yī)療、生物等領(lǐng)域的生產(chǎn)加工的周期和效率。

(3)面向未來的產(chǎn)品可以建立一個更復(fù)雜的虛擬實驗系統(tǒng),在目前的虛擬組合下提升一個更復(fù)雜的軟件工具,提供更好的性能。學(xué)校和企業(yè)進(jìn)行聯(lián)合開發(fā),并且能夠共享必要的信息軟件和系統(tǒng)。

(4)對于虛擬教學(xué)系統(tǒng)在教學(xué)過程中的使用狀況要不斷進(jìn)行跟蹤調(diào)查和反饋。因為VR系統(tǒng)可以用于教學(xué)實驗和其他項目的評估檢測,所以要對產(chǎn)品隨時進(jìn)行產(chǎn)品更新和升級。

(5)不斷提高VR系統(tǒng)的交互性、真實性和沉浸感,在新型傳感和感知機(jī)理、幾何與物理建模新方法、高性能計算,特別是高速圖形圖像處理等方面還有許多挑戰(zhàn)性的問題有待解決。

參考文獻(xiàn)

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篇10

主題闡釋

在百度百科中,信息系統(tǒng)(Information system)是指由計算機(jī)硬件、網(wǎng)絡(luò)和通訊設(shè)備、計算機(jī)軟件、信息資源、信息用戶和規(guī)章制度組成的以處理信息流為目的的人機(jī)一體化系統(tǒng)。信息系統(tǒng)的五個基本功能分別為輸入、存儲、處理、輸出和控制。這里所說的信息系統(tǒng),主要是指包含使用者在內(nèi)的計算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)。

我們知道,計算機(jī)的結(jié)構(gòu)主要是馮?諾依曼結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu),也有脫離了馮?諾依曼結(jié)構(gòu)的計算機(jī),如光子計算機(jī)、量子計算機(jī)等,但這并不是信息系統(tǒng)的全部。在以前的教學(xué)中,不少教師把這些結(jié)構(gòu)的教學(xué)理解為信息系統(tǒng)的教學(xué),忽略了信息系統(tǒng)中人的存在,以致出現(xiàn)了對信息系統(tǒng)片面的理解。

在本模塊的教學(xué)中,教師可通過對典型的信息系統(tǒng)應(yīng)用案例分析與實際體驗等方式,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)信息系統(tǒng)知識,合理使用信息系統(tǒng)為我們的生活、學(xué)習(xí)服務(wù)。下面列舉的“‘共享單車’項目活動”案例,正是結(jié)合實際生活的信息系統(tǒng)應(yīng)用實例,引導(dǎo)學(xué)生思考信息系統(tǒng)的組成要素,認(rèn)識信息系統(tǒng)對人們?nèi)粘I钆c社會發(fā)展的重要作用;而“依托二維碼的實用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”則利用信息技術(shù)實驗室創(chuàng)設(shè)真實的問題情境,通過指導(dǎo)學(xué)生合作或獨立完成一個信息系統(tǒng)的硬件搭建和軟件安裝,為學(xué)生提供從信息系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃到軟硬件操作的實踐體驗機(jī)會,提高學(xué)生對信息系統(tǒng)價值的認(rèn)識以及利用信息系統(tǒng)解決問題的能力。

教學(xué)案例

案例1:“共享單車”項目活動

學(xué)業(yè)要求:了解信息技術(shù)對社會發(fā)展、科技進(jìn)步以及個人生活與學(xué)習(xí)的影響,知道信息系統(tǒng)的組成與功能,知道信息系統(tǒng)與外部世界的聯(lián)接方式,了解常見的傳感與控制機(jī)制,以及接入方式、帶寬等因素對信息系統(tǒng)的影響。

情境設(shè)置:共享單車在大城市已經(jīng)普及,摩拜、ofo、小鳴、小藍(lán)、騎唄……各大單車品牌充斥著人們的眼球,只要在手機(jī)上下載一個相應(yīng)的APP,就能開鎖使用自行車,大大方便了人們的出行。當(dāng)前,單車已經(jīng)不僅僅是一種簡單的代步工具,而是代表著運動、健康以及生活的態(tài)度。

共享單車的主要功能有手機(jī)開鎖、定位共享單車、跟蹤記錄騎行路線及時間并以此計費(如下頁圖1~圖4),那么這些功能究竟是怎樣實現(xiàn)的呢?

項目主題:了解共享單車的原理,了解物聯(lián)網(wǎng)的概念,了解車輛電子鎖控制、GPS定位、GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?,用一種程序語言編程模擬費用計算過程。

項目活動:

活動1:了解共享單車的電子鎖。

要求:①學(xué)生2~3人一組,上網(wǎng)搜索共享單車的相關(guān)資料。②從硬件和軟件兩方面著手研究共享單車電子鎖實現(xiàn)的方法。③撰寫相應(yīng)的電子鎖如何實現(xiàn)的報告。

活動2:了解共享單車的定位與記錄。

要求:①分組研究如何實現(xiàn)車輛定位。②研究如何記錄并在地圖上顯示出行車輛的騎行路線。③撰相應(yīng)的研究報告。

活動3:了解共享單車的費用計算。

要求:①上網(wǎng)搜索資料,了解共享單車的計時收費。②設(shè)計算法,用VB編寫程序模擬共享單車的收費。③改進(jìn)算法,優(yōu)化程序。

拓展思考:打車軟件,如滴滴快車、Uber等,可以實時顯示并通知用戶周圍的出租車、快車情況;外賣軟件,如百度糯米、美團(tuán)外賣等,可以顯示用戶周圍的餐飲情況。這些軟件是如何工作的?還有哪些軟件運用了這種工作模式?這種工作模式還能有其他什么應(yīng)用?

項目實施說明:共享單車的核心部件主要是車控終端,主要實現(xiàn)了電子鎖控制、GPS定位、GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?。此項目按照這幾方面分別設(shè)計了三個活動,讓學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)的概念,了解云端控制的原理,并讓學(xué)生自行設(shè)計算法模擬費用計算這一過程。

活動1讓學(xué)生了解電子鎖的實現(xiàn),研究過程中會涉及物聯(lián)網(wǎng)和云控平臺,這個實例能讓學(xué)生理解物聯(lián)網(wǎng)和云端的概念?;顒?是在活動1的基礎(chǔ)上,繼續(xù)研究共享單車是如何定位和跟蹤定位記錄的,讓學(xué)生了解LBS定位服務(wù)技術(shù)。活動3是研究共享單車的計時收費,讓學(xué)生設(shè)計算法編程模擬共享單車如何計算費用這一環(huán)節(jié)。

在難度的把握上,活動3可以由教師提供“數(shù)據(jù)讀取”的程序模塊,學(xué)生編程時直接調(diào)用即可,這就大大降低了活動的難度。設(shè)計收費算法時,可以讓學(xué)有余力的學(xué)生考慮加入紅包或周末免費這些條件。采用此類方法可以調(diào)節(jié)活動的難易程度,該項目適用于學(xué)科素養(yǎng)要求在水平1和水平2的不同教學(xué)場合。

拓展思考的設(shè)置是為了讓學(xué)生思考LBS定位服務(wù)的其他應(yīng)用及其意義。

案例2:依托二維碼的實用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

學(xué)業(yè)要求:按照任務(wù)需求,了解二維碼記載數(shù)據(jù)的方式,對常見的QR CODE編碼能進(jìn)行分析,能理解二維碼的容錯能力、譯碼可靠性、編碼范圍等基本特性,能根據(jù)二維碼在物聯(lián)網(wǎng)中的實際應(yīng)用,理解二維碼在主、被讀類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的優(yōu)勢,讓學(xué)生認(rèn)識到二維碼在物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)中的重要性。

情境設(shè)置:現(xiàn)在的市場上,經(jīng)常會有一些水果表面貼有二維碼,小張同學(xué)有一天用手機(jī)掃了掃某種西瓜的二維碼(如下頁圖5),沒想到二維碼里注明了產(chǎn)品種植合作社名稱、種植基地地址、種植人姓名及聯(lián)系電話,還有品種名稱和品質(zhì)特點等信息;結(jié)賬時小張也使用了支付二維碼(如下頁圖6),甚覺方便。方便的二維碼應(yīng)用,激發(fā)了小張強(qiáng)大的好奇心和興趣,為此他準(zhǔn)備好好研究一下物聯(lián)網(wǎng)中的二維碼。他作了如下的研究。

(1)通過查閱資料知道,常見的二維碼均是以QR碼作為編碼的碼制,它是在一個矩形空間內(nèi),以矩陣的形式組成,在矩陣相應(yīng)元素位置上用“點”表示二進(jìn)制“1”,用“空”表示二進(jìn)制“0”。二維碼的容錯機(jī)制(圖中的格式信息,表示糾錯級別)在即使沒有辨識到全部的條碼,或者條碼有污損時,也可以正確地還原條碼上的信息,如圖7所示。

(2)收集、分析物聯(lián)網(wǎng)中的二維碼,總結(jié)出二維碼在主、被讀類模式應(yīng)用中的五大領(lǐng)域,如下表所示。

分類 領(lǐng)域 例子

主讀類 接入網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)站二維碼

數(shù)據(jù)防偽 新版火車票

溯源 西瓜二維碼標(biāo)簽

被讀類 憑證類 二維碼門票

存儲名片 二維碼名片

小張同學(xué)認(rèn)為:二維碼作為一種新的信息存儲、傳遞和識別技術(shù),能迅速融入到物聯(lián)網(wǎng)中,賦予了物體“智能”,從而能實現(xiàn)人機(jī)對話、溝通,二維碼構(gòu)成的信息系統(tǒng)能使我們的生活更加方便快捷、安全健康。

項目主題:了解二維碼在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

項目活動:

活動1:

通過理解二S碼的編碼知識,清晰認(rèn)識到二維碼的優(yōu)勢所在,分析其在高密度編碼、編碼范圍、容錯能力、安全性能等特性方面的知識。

活動2:

①收集物聯(lián)網(wǎng)中的二維碼應(yīng)用,整理數(shù)據(jù),感知二維碼的兩大分類模式。

②通過實踐活動、分析實踐數(shù)據(jù),初步得出物聯(lián)網(wǎng)中二維碼應(yīng)用的五大領(lǐng)域。

③形成實驗研究報告。

教學(xué)說明:

①本課例的教學(xué),主要是讓學(xué)生了解二維碼的基本編碼原理,理解二維碼的基本特性,從二維碼的點(1)空(0)編碼方式入手,提高學(xué)生的信息思維能力。讓學(xué)生收集、分析物聯(lián)網(wǎng)中二維碼的實用系統(tǒng),理性認(rèn)識到二維碼在物聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展中的優(yōu)勢,總結(jié)形成實驗報告,提高學(xué)生的信息化應(yīng)用能力與歸納概括的能力。

②該課例以生活中常見的二維碼為應(yīng)用案例,讓學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)中的二維碼產(chǎn)生了濃厚的探知興趣。在活動中,讓學(xué)生主動參與探索二維碼的基本原理和特性,理性認(rèn)識到二維碼在物聯(lián)網(wǎng)中的優(yōu)勢。在探究二維碼應(yīng)用的五大領(lǐng)域時,讓學(xué)生通過多種途徑獲取二維碼的實用信息,培養(yǎng)學(xué)生高效利用信息工具和信息資源的核心素養(yǎng)。

③鑒于本課需要學(xué)生的積極實踐和協(xié)作、探究,所以在教學(xué)安排上建議用兩節(jié)課完成:一節(jié)安排任務(wù),明確方向,收集資料;一節(jié)相互討論,展示歸納概括,形成有效的實驗報告。至于活動地點,需要在有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的技術(shù)實驗室里才能完成。

④在實際教學(xué)中,用溯源類二維碼應(yīng)用激趣,用憑證類二維碼應(yīng)用引同感。這樣既明確了二維碼的兩大分類,又給學(xué)生指引了自主探索的方向。學(xué)生在收集、整理信息時,可能在憑證類和數(shù)據(jù)防偽兩大領(lǐng)域有交叉感,教師要適時給予指導(dǎo)和個別小組輔導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生得出正確的結(jié)論,從而突破本課的難點。

⑤關(guān)于本課例的拓展,可以對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢和人工智能的方向進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)。

專家點評

案例1

本案例結(jié)合實際生活的信息系統(tǒng)應(yīng)用實例,結(jié)合當(dāng)下物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中最熱門的應(yīng)用,通過“了解共享單車的電子鎖”“了解共享單車的定位與記錄”及“了解共享單車的費用計算”三個實踐活動的開展,引導(dǎo)學(xué)生了解共享單車的原理,了解物聯(lián)網(wǎng)的概念,了解車輛電子鎖控制、GPS定位、GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?,思考信息系統(tǒng)的組成要素,認(rèn)識信息系統(tǒng)對人們?nèi)粘I钆c社會發(fā)展的重要作用,選題新穎,突出了重點。該案例抓住共享單車實現(xiàn)的三個重要環(huán)節(jié),讓學(xué)生展開探究,一方面可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及求知欲,另一方面可讓學(xué)生深入了解物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成要素及實現(xiàn)方法,從而對信息系統(tǒng)中人、網(wǎng)、物幾者的關(guān)系能有具體的認(rèn)識。在活動3中,還特別設(shè)計了編寫程序模擬共享單車收費的環(huán)節(jié),學(xué)生既加深了對共享單車應(yīng)用的理解,又鞏固了算法的認(rèn)識,綜合應(yīng)用能力得到提升。

其實,就共享單車而言,其應(yīng)用模式是不一樣的。如果案例中能引導(dǎo)學(xué)生探索一下其他品牌的共享單車的應(yīng)用情況,特別是解釋“成都小學(xué)生5秒解鎖共享單車”的實例,也許學(xué)生會對物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用及安全防護(hù)有更深刻的認(rèn)識。

案例2