人工智能和教學范文
時間:2023-08-23 16:11:39
導(dǎo)語:如何才能寫好一篇人工智能和教學,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
學校是美國20世紀50年代最早采用人工智能教學法從事英語教育的大學。經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展,已經(jīng)形成了一套系統(tǒng)性的教學理論,在英語語言教學方面取得了巨大成就。
改革傳統(tǒng)教學模式
田納西州立大學是一所由政府資助的大學,地理位置優(yōu)越,其所在地――納什維爾,是醫(yī)療衛(wèi)生、音樂、出版和交通運輸?shù)闹匾行?,也是美國鄉(xiāng)村音樂的發(fā)源地,素有“Music City USA”之稱,曾在2006年被提名為美國最佳居住地第一名。學校共提供45個學士學位和24個碩士、博士學位,主要集中在人文科學、行政管理、心理學、特殊教育和教學、生物科學以及計算機科學等七個領(lǐng)域。學校商學院在1994年獲得高級大學商學院國際協(xié)會認證,并同時在本科生和研究生課程兩方面得到了國際認可。
在早期發(fā)展階段,由于師資力量嚴重不足,學校采取了以人工智能輔助的方式開展教學活動。如今,田納西州立大學的人工智能教學法在美國可謂獨樹一幟。他們在教學過程中注重從學生的心理特征出發(fā),營造了科學高效的學習環(huán)境,大大激發(fā)了學生的學習興趣。
在田納西州立大學,教師在教學過程中側(cè)重于營造良好的學習環(huán)境,設(shè)法將文本、圖形、色彩、聲音、影像等信息融為一體,打造形式多樣、內(nèi)容豐富的教學內(nèi)容,而不是機械地灌輸書本知識。這對于激活學生的感知能力,吸引學生的注意力,以及調(diào)動他們的學習興趣等具有十分顯著的作用。在這樣的環(huán)境下,學生獲取的信息量遠比傳統(tǒng)教學環(huán)境下要多,學生學習的態(tài)度也更加積極主動,有效地培養(yǎng)了他們的自主學習能力,極大地提高了學校的教育教學質(zhì)量。
與此同時,學校在教學過程中十分注重新技術(shù)的應(yīng)用。當微軟公司剛推出MS Power Point(PPT)時,學校便嘗試將這種技術(shù)應(yīng)用到教學中。從教學實踐來看,基于PPT的教學課件,具有吸引學生注意力、刺激學生產(chǎn)生學習興趣的特殊功能。教師們借助該課件強大而生動的演示功能和鏈接功能,將自己多年總結(jié)的教學內(nèi)容制作成多層次和交互性較強的演示文稿,利用超級鏈接功能將詞匯、語法、語音和圖像等與教學內(nèi)容有機結(jié)合,形成了線性和非線性課程教學體系,極大地豐富和強化了課堂教學。
隨著PPT形式、顏色、動畫效果等不同的變化,學生們對課件內(nèi)容產(chǎn)生了越來越大的興趣,對所學知識的掌握也更牢固。同時,老師還讓學生將所學知識自己動手做成幻燈片,拿到班上演示給大家看。學生在準備課堂發(fā)言時,會上網(wǎng)查詢相關(guān)文化背景知識,正確使用相關(guān)專業(yè)知識點,既復(fù)習了所學知識,也提高了學生的學習興趣,增強了學生實際運用專業(yè)知識的能力。
近年來,學校還自主開發(fā)了人工智能化的語言教學軟件,學生可以在校內(nèi)的任何一個計算機終端上鏈接到服務(wù)器上的教學軟件,從而實現(xiàn)真正意義上的自主學習,從根本上改變了傳統(tǒng)教學環(huán)境。
創(chuàng)設(shè)“人工智能”課堂
田納西州立大學的教學人員認為,語言學習的核心目的是為了形成語言能力,而語言能力的形成是建立在真實語言材料基礎(chǔ)之上的,整個教學活動必須有一個自然、真實的語言環(huán)境。而在傳統(tǒng)英語教學中,教師所采用的單詞、句型往往都是教科書上或是詞典上的,與現(xiàn)實生活存在一定的差異,不利于教育教學水平的提高。
為此,他們在英語教學活動中大膽引入人工智能技術(shù),與時俱進地吸收當前流行的英語詞匯,并且及時更新一些舊詞匯的新用法。通過人工智能教學系統(tǒng),教師可以通過多媒體課件,向?qū)W生全方位地展示英語文化、英語語言思維以及英語語言習慣,幫助學生理解和掌握英語,從而有效地克服傳統(tǒng)英語教學存在的缺陷。該系統(tǒng)不僅有助于學生在有限的課堂時間內(nèi)獲得更多的信息,而且拓展了教學空間,讓教學活動從課堂延伸到課外,使學生們可以自由地調(diào)取多媒體課件,實現(xiàn)自主學習英語,從而達到事半功倍的教學效果。
與此同時,閱讀及寫作能力培養(yǎng)也是田納西州立大學的一大特色。傳統(tǒng)的閱讀及寫作課主要采用的手段是教師講解,教學內(nèi)容也大多源自教材,形式單一,內(nèi)容陳舊,很容易讓學生產(chǎn)生疲勞感。針對這種情況,學校通過采用人工智能教學系統(tǒng),使教育教學效率明顯提升。教師在教學中通過引導(dǎo)學生掌握不同體裁的語篇所具有的不同交際目的及篇章結(jié)構(gòu),幫助學生提升閱讀、寫作能力。教學中,教師將教學內(nèi)容所屬體裁類型的特點用多媒體一一展示,使學生有效地掌握不同題材的語篇結(jié)構(gòu),使他們在閱讀理解相關(guān)體裁的內(nèi)容時,能準確理解內(nèi)涵,并能夠模仿其特點寫出相同體裁的文章。
借助人工智能系統(tǒng),田納西州立大學為學生們提供了全方位、自主式的學習環(huán)境,同時,他們的學習進度會被計算機完整地記錄。計算機會根據(jù)他們各自的學習情況,提供適合的學習內(nèi)容,使他們在沒有教師指導(dǎo)的情況下,也能夠順利地完成學習任務(wù)。
定制“個性化”學習模式
多年來,田納西州立大學的教育教學活動一直倡導(dǎo)“自主化、個性化”,力求打造以學生個體為中心的學習模式。在傳統(tǒng)教學中,由于課時短、教學內(nèi)容多,教師往往無暇顧及每個學生的需求和差異,只能夠設(shè)定一個統(tǒng)一的標準開展教學活動,對于學生的個性發(fā)展是非常不利的。
針對這種情況,學校進行了多元化教學模式改革,為每個學生定制“個性化”學習模式,使他們擁有更多自主選擇的空間,從而能夠同時滿足不同層次學生的需求。同時,學校還從根本上打破了傳統(tǒng)教學活動受到時間和空間限制的局面,使學生在課堂上沒有解決的問題,可以通過智能教學系統(tǒng)加以解決,也可以通過網(wǎng)絡(luò)向教師求助。這樣,他們就有了更為寬廣的思維空間。這對于專業(yè)能力的形成而言,無疑具有十分重要的影響。
不僅如此,在這種學習模式下,教師的身份也發(fā)生了變化――在教學活動中不再是主導(dǎo)者,而是一個參與者、咨詢者、監(jiān)督者,學生則成了教學活動的主體。
篇2
論文關(guān)鍵詞:人才培養(yǎng) 課題組制度 實踐學習 創(chuàng)新工程
論文摘要:針對智能專業(yè)中工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)存在的工程實踐、專業(yè)設(shè)置等問題,在分析智能科學與技術(shù)專業(yè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,本文提出差異性培養(yǎng)目標、課題組制度和以點帶面制度等觀點,結(jié)合河北工業(yè)大學智能系三個年級的具體實施情況,在課外實踐方面取得令人滿意的效果和成績。
諾貝爾獎金獲得者西蒙把自然科學定義為探索自然界的奧秘,闡明自然現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象之間的規(guī)律及定律。具體到智能科學,就是研究人的智慧,建立人機結(jié)合系統(tǒng)理論,并用其模擬人的智慧。但是,值得注意的是,技術(shù)科學從本質(zhì)上是有別于自然科學的,技術(shù)科學是利用自然科學的一般規(guī)律與理論,研究人造物的構(gòu)成方法及原理的科學[1]。如智能技術(shù)是在智能科學的框架內(nèi)創(chuàng)建人機結(jié)合智能系統(tǒng)所需要的方法、工具和技術(shù)。然而,除了智能科學和智能技術(shù),智能科學技術(shù)的研究任務(wù)還涵蓋一個重要的組成部分——智能工程,即利用智能科學的理念和思想,充分運用智能技術(shù)工具創(chuàng)建各種應(yīng)用系統(tǒng)[2]。由于智能科學、智能技術(shù)和智能工程三個領(lǐng)域所強調(diào)的研究任務(wù)不同,因此智能科學與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標可以分為科學技術(shù)型(或稱為研究型)和工程技術(shù)型(或稱為應(yīng)用型)。前者是研究型培養(yǎng)模式,以培養(yǎng)具有學術(shù)研究或應(yīng)用研究能力的人才為主,尤其要體現(xiàn)人才培養(yǎng)的綜合性、復(fù)合性和創(chuàng)新性;后者是工程型培養(yǎng)模式,以培養(yǎng)在工程領(lǐng)域中具有應(yīng)用復(fù)合能力的人才為主,尤其要體現(xiàn)人才培養(yǎng)的綜合性、復(fù)合性和應(yīng)用性[3]。更值得注意的是,進入21世紀之后,隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展,工程問題的綜合性與復(fù)雜性也不斷增強。在這種情況下,智能科學與技術(shù)專業(yè)如何解決復(fù)雜系統(tǒng)提出的一系列工程問題,培養(yǎng)出具有時代特色的優(yōu)秀工程人才,是新時代賦予新專業(yè)的一種使命。
1智能科學與技術(shù)專業(yè)現(xiàn)狀問題分析
由于智能科學與技術(shù)專業(yè)成立僅有短短7年時間,還處于不斷發(fā)展之中,所以不可避免地存在一些問題。一般來說,智能科學與技術(shù)專業(yè)學生的培養(yǎng)存在兩種模式:科學型人才和工程型人才。因此,如何根據(jù)各個學校的傳統(tǒng)優(yōu)勢和培養(yǎng)目標來選擇學生的培養(yǎng)模式,非常重要。然而,受傳統(tǒng)教育模式的影響,即使在智能科學與技術(shù)專業(yè)中,對人才的培養(yǎng)仍然偏重科學型,這就導(dǎo)致了目前該專業(yè)學生工程能力存在這樣或那樣的問題[4]。
1.1缺乏實際的工程訓(xùn)練和實踐
智能科學與技術(shù)專業(yè)雖然重視基礎(chǔ)科學與技術(shù)課程學習和學生分析能力的培養(yǎng),但是對工程實踐訓(xùn)練和對學生相關(guān)綜合素質(zhì)的培養(yǎng)相對較弱,重理論知識灌輸和輕實踐能力培養(yǎng)的老問題仍然存在,教學、科研與實際生產(chǎn)的結(jié)合不緊密,因此學生的綜合能力無法應(yīng)對如今復(fù)雜系統(tǒng)的工程問題,難以滿足用人單位的需求[5]。
1.2專業(yè)設(shè)置缺乏特色
隨著對智能科學與技術(shù)專業(yè)的深入理解,人們逐漸認識到這個專業(yè)的重要性和光明前景。近幾年,設(shè)置這個專業(yè)的高校正在迅速增加。然而,深入分析這一新專業(yè)的高校分布和地域分布,設(shè)置該專業(yè)的高校有“985”高校、教育部“211”工程重點建設(shè)高校、地方重點建設(shè)高校;而地域分布更為廣泛,在北京、天津、湖南、杭州等多個區(qū)域[6]。智能專業(yè)的這種不同水平的高校分布和地域分布決定了每個學校的專業(yè)設(shè)置應(yīng)該具有自己的特色,應(yīng)該適應(yīng)我國產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)多樣性和地區(qū)發(fā)展不平衡性的需要。因此,院校不問自身條件如何,不看當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)如何,使得智能專業(yè)的辦學模式和專業(yè)設(shè)置大規(guī)模趨同的現(xiàn)象應(yīng)該得到充分的重視。
1.3缺乏對學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)
雖然近幾年本科教育模式正在大力革新,如2010年國家層面開始實施的“卓越工程師”教育計劃,但是本科教育的填鴨式教學模式仍然廣泛存在,使學生被動地學習,以應(yīng)付考試。這種模式的后果只會導(dǎo)致學生死記硬背,創(chuàng)新意識薄弱,造成了學校培養(yǎng)和實際需要的嚴重脫節(jié)。
2優(yōu)秀工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的途徑探索
根據(jù)目前智能專業(yè)中工程實踐和課程設(shè)置存在的問題,我們提出了下面的解決方法。首先,根據(jù)學校的現(xiàn)實情況設(shè)置工程實踐的培養(yǎng)目標;其次,根據(jù)課程設(shè)置的不足提出課題組制度和以點帶面制度,作為課程設(shè)置的有效補充;最后,結(jié)合智能專業(yè)較新的專業(yè)知識實施創(chuàng)新型選題。通過有效實施這三個方法,培養(yǎng)優(yōu)秀的工程創(chuàng)新人才。
2.1差異性培養(yǎng)目標
培養(yǎng)目標是實現(xiàn)優(yōu)秀工程創(chuàng)新人才的關(guān)鍵。差異性培養(yǎng)目標是培養(yǎng)學生成才的本質(zhì)屬性,孔子早就說過“因材施教”的理念。所以,對智能科學與技術(shù)這個新專業(yè)來說,由于它仍處于快速發(fā)展和完善之中,尤其是不同類型高校又有實際情況,因此應(yīng)該制定具有差異性和多樣化的培養(yǎng)目標。比如說,研究型大學要致力于培養(yǎng)工程研究型、工程創(chuàng)新型的高端人才,以培養(yǎng)學術(shù)研究型的科學家、研發(fā)人員和設(shè)計工程師為主;而教學型大學工程人才的培養(yǎng)目標定位要突出應(yīng)用型,以服務(wù)地方經(jīng)濟建設(shè)為主,培養(yǎng)從事工程施工和管理的工程人才。
差異性培養(yǎng)目標不但體現(xiàn)在不同地域和不同類型的高校之間,即使在同一所高校,也應(yīng)根據(jù)學生的興趣和實際情況確定不同的培養(yǎng)目標。具體來說,即使是一個班級的學生,他們的興趣和目標也不盡相同,如有的學生立志學好英語,有的學生準備全力以赴考研不顧其他,有的學生準備把自己的興趣當做追求目標。因此,充分考慮和尊重學生目標的差異性,是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的一個前提。
2.2改革培養(yǎng)方式與途徑
目標確定以后,接下來就涉及到優(yōu)秀工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)如何實施的問題,其核心是讓學生得到充分的工程訓(xùn)練,調(diào)動學生的積極性、主動性。實際操作過程中,教師可以把學生真正放到競賽的賽場上,如參加教育部“質(zhì)量工程”建設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”設(shè)計大賽、“盛群杯”單片機創(chuàng)新設(shè)計競賽、“飛思卡爾”智能車競賽等。這些競賽都是以創(chuàng)新為主要訴求,課題的名稱自擬。因此,通過這些比賽,學生們可以從選題、制作、參賽、完善作品等多個環(huán)節(jié)體會工程創(chuàng)新的全過程,大大提高工程實踐能力,為成為工程創(chuàng)新人才打下堅實的基礎(chǔ)。如何根據(jù)智能專業(yè)的特點,并結(jié)合各種創(chuàng)新競賽,來實施這樣的工程訓(xùn)練呢?通過下面兩種制度可以有效實現(xiàn)。 轉(zhuǎn)貼于
第一,實施課題組制度。即把智能系的學生分成多個課題組。如我校的第一屆學生分成了7個課題組,每組4~5人,在課題組的基礎(chǔ)上實行導(dǎo)師制,每位導(dǎo)師可帶1~2組。課題組的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)學生獨立提出問題的能力、獨立解決工程實際問題的能力、科學研究能力和科技開發(fā)及組織管理能力。但是,有一個前提,課題組制度要保證讓學生廣泛參與,這樣才能最大可能和最大范圍地培養(yǎng)優(yōu)秀工程創(chuàng)新人才。因此,實施下面的以點帶面制度,對保證學生的參與廣度和培養(yǎng)質(zhì)量非常必要。
第二,實施以點帶面制度。隨著智能專業(yè)的快速發(fā)展,學生越來越多,課題組越來越多,但教師的精力畢竟是有限的,難以指導(dǎo)太多課題組的學生。我們采用以點帶面制度來解決這個問題。從橫向方面看,我們采用組長負責制和核心組員制,每個課題組的組長和核心組員由能力相對較強的學生擔任,作為導(dǎo)師和課題組組員之間的聯(lián)系紐帶,導(dǎo)師僅僅將相關(guān)的課題任務(wù)傳達給他們即可。這樣既能夠大大降低指導(dǎo)教師的工作量,也能夠充分調(diào)動學生的積極主動性和自主性,鍛煉他們獨立解決問題的能力和團結(jié)協(xié)作、組織管理的能力。從縱向方面看,在課題組還涉及到不同年級的情況下,以點帶面制度就是核心組員指導(dǎo)低年級學生。這樣就實現(xiàn)了同一年級之間、不同年級之間的良性循環(huán),保證無論那個年級的課題組,總有一個核心組員在指導(dǎo),而指導(dǎo)教師一般僅僅親自指導(dǎo)核心組員,最終實現(xiàn)使用指導(dǎo)教師的有限時間,而使學生的收益最大化。以點帶面制度保證了教學指導(dǎo)質(zhì)量和學生深入、廣泛、全過程參與工程訓(xùn)練活動,從而鍛煉他們的工程創(chuàng)新能力。
2.3重視對學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)
創(chuàng)新是教育部實施的“質(zhì)量工程”的核心。對智能專業(yè)的學生來說,創(chuàng)新的核心是創(chuàng)新意識和選題。該專業(yè)學生一般會接觸到最新的智能傳感技術(shù)、智能控制技術(shù)、智能執(zhí)行技術(shù)、智能信息處理技術(shù)。這些新的技術(shù)自然帶來一批新的元器件和新的信息處理方式。因此,使用這些新的元器件和新的信息處理方式,結(jié)合我們的生活需求,就比較容易實現(xiàn)具有創(chuàng)新性的選題。選題確定后,就可以采用課題組的方式和以點帶面的模式,通過“實踐學習”方式,將專業(yè)理論的學習與科研實踐緊密結(jié)合,在項目實踐中增強學生的自主學習能力、創(chuàng)新思維能力和實踐動手能力,促進學生的綜合素質(zhì)發(fā)展,最終培養(yǎng)一批兼具創(chuàng)新力和領(lǐng)導(dǎo)力的精英之才。
通過以上三個方面的實施,智能系的幾個課題組在“挑戰(zhàn)杯”、“盛群杯”單片機創(chuàng)新設(shè)計競賽等創(chuàng)新類比賽中制作出很有創(chuàng)意的作品,應(yīng)用了智能專業(yè)的許多知識,取得了優(yōu)異成績。這極大鍛煉了學生的工程創(chuàng)新能力,初步達到了工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標。
3結(jié)語
在國內(nèi)各個專業(yè)普遍重視工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的大環(huán)境下,筆者為培養(yǎng)優(yōu)秀的工程創(chuàng)新人才提供了一種思路和方案。筆者提出差異性培養(yǎng)目標、課題組制度和以點帶面制度,并把這些方法應(yīng)用到智能系學生的工程能力培養(yǎng)上,確立了學生的自我管理方式。學生做出了優(yōu)秀的創(chuàng)新作品,通過在創(chuàng)新競賽中的全過程“實踐學習”,增強了實踐動手、團結(jié)協(xié)作和組織協(xié)調(diào)等工程能力,最終成為能夠提出創(chuàng)新問題并有效解決問題的具有工程創(chuàng)新能力的人才。該方法具有較強的實踐價值和良好的效果,初步達到了將智能系專業(yè)學生培養(yǎng)成為工程創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標。
參考文獻
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篇3
關(guān)鍵詞:人工智能;教學改革;教學方法
引言
人工智能(ArtificialIntelligence)是一門研究和模擬人類智能的跨領(lǐng)域?qū)W科,是模擬、延伸和擴展人的智能的一門新技術(shù)。由于信息環(huán)境巨變與社會新需求的爆發(fā),人工智能技術(shù)的日趨成熟。隨著AI3.0時代的到來,大數(shù)據(jù)、云計算等新技術(shù)的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛,對于管理類人才來說,加強對人工智能知識的深入學習,不斷將人工智能技術(shù)與管理知識結(jié)合起來,對其未來職業(yè)生涯的發(fā)展有著重要作用。人工智能是一門前沿學科,管理學院開設(shè)人工智能課程的目的是為了更好地培養(yǎng)學生的技術(shù)創(chuàng)新思維與能力,基于其覆蓋面廣、包容性強、應(yīng)用需求空間巨大的學科特點,通過概率統(tǒng)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機編程語言、數(shù)據(jù)庫原理等基礎(chǔ)課程的學習,加強學生解決實際問題的能力,為就業(yè)打下基礎(chǔ)。本文基于社會對于人工智能領(lǐng)域的人才需求,結(jié)合諸多長期從事經(jīng)管類專業(yè)課程教學的老師意見,針對管理類人才的人工智能課程教學內(nèi)容與方法進行探討,以期對中國高校人工智能課程教學改革研究提供幫助與借鑒。
1、教學現(xiàn)狀與問題
作為一門綜合性、實踐性和應(yīng)用性很強的理論技術(shù)學科,人工智能課程內(nèi)容及內(nèi)涵及其豐富,外延極其廣泛。學習這門課程,需要較好的數(shù)學基礎(chǔ)和較強的邏輯思維能力。針對管理類人才,該課程在課程教學過程中存在幾個較為突出的問題。(1)課堂教學氛圍枯燥目前,中國大多數(shù)大學仍采用傳統(tǒng)的課堂教學模式,在教學過程中照本宣科,忽略與學生的互動,并且缺乏能夠有效引起學生學習興趣與加深知識理解的教學環(huán)節(jié)設(shè)置,如此一來大大降低了學生自主思考的能力。在進行人工智能相關(guān)課程知識講解時,隨著章節(jié)的知識難度不斷增加,單向介紹式的枯燥教學方式無法反映人工智能學科的全貌,課堂講解難以同時給以學生感性和理性的認知,部分學生因乏味的課堂氛圍漸漸無法跟上教學進度,導(dǎo)致學習動力不足。(2)基礎(chǔ)課程掌握不牢管理類專業(yè)的學生大部分都會走向更加具體化的管理崗位,具有多學科的素養(yǎng),但這也導(dǎo)致很多學生所學知識雜而不精。學生在基礎(chǔ)不夯實的情況下去學習更高層面的知識,給學生學習與老師教學都造成了很大困擾。人工智能課程知識點較多,涵蓋模式識別、機器學習、數(shù)據(jù)挖掘等眾多內(nèi)容,概念抽象,不易學習。一些管理類專業(yè)的學生未能熟練掌握高等數(shù)學、運籌學、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等先修課程,缺乏一定的關(guān)聯(lián)思考和研究意識,導(dǎo)致課程學習難度增加,產(chǎn)生學時不足和教學內(nèi)容難點過多的問題。(3)教學與實際應(yīng)用脫節(jié)當下,人工智能廣泛應(yīng)用于機器視覺、智能制造等各個領(lǐng)域,給學生提供了大量的現(xiàn)實案例,使得人工智能不再是高深莫測的理論,而是現(xiàn)實中可以觸及的內(nèi)容。例如,在機械學科領(lǐng)域,人工智能技術(shù)是電氣工程、機械設(shè)計制造、車輛工程等方向的重要技術(shù)來源;在醫(yī)療領(lǐng)域,是醫(yī)療器械的創(chuàng)新生產(chǎn)源動力;在能動領(lǐng)域,是高端能源裝備與新能源發(fā)展的重要驅(qū)動;在光電信息與計算機工程領(lǐng)域,技術(shù)的發(fā)展時刻推動著智能科學與技術(shù)核心價值的提升。然而,對于管理類專業(yè)的學生來說,現(xiàn)階段的人工智能教材涵蓋許多智能算法及相關(guān)理論,在教學過程中常常涉及到很多從未接觸過的抽象理論和復(fù)雜算法,書本中的應(yīng)用實例大多紙上談兵,缺乏專門適用于管理類專業(yè)知識與人工智能技術(shù)相結(jié)合的教學實踐,加上一些教師授課方法單一,不利于引導(dǎo)學生將人工智能算法應(yīng)用于現(xiàn)實生活。另外,大學生對知識的理解能力差異很大,教師采用統(tǒng)一的方式教給他們,這使一些學生無法跟上和理解,教師也無法控制學生的學習狀況,導(dǎo)致學生缺乏動力。因此,如何結(jié)合學生的現(xiàn)實情況,提高他們的動手能力和實踐經(jīng)驗也是人工智能課程教學要考慮的問題。
2、管理類人才的人工智能課程教學改進策略
課程教學改革是一項提高大學教學效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段。如何在時代背景下應(yīng)用新技術(shù)和新思想進行實施課程教學改革是高校亟待解決的問題。對于高校的教學工作而言,教學目標、教學內(nèi)容和教學方式的變化不再是課程資源的簡單數(shù)字化和信息化,而是充分利用時代信息資源優(yōu)勢的新型教學模式。針對管理類專業(yè)人工智能課程教學過程中存在的問題,可以從教學方法改進和教學內(nèi)容設(shè)置兩個方面進行課程教學改進。
2.1教學方法改進
教師對學生具有引領(lǐng)作用,其教學方法的改進能夠帶動學生改進自身學習方法。(1)啟發(fā)式案例教學案例教學法就是教師根據(jù)教學目標、教學內(nèi)容以及教學要求,通過安排一些具體的教學案例,引導(dǎo)學生積極參與案例思考、分析、討論和表達等多項活動,是一種培養(yǎng)學生認知問題、分析和解決問題等綜合能力的行之有效的教學方法。啟發(fā)式案例教學以自主、合作、探究為主要特征,調(diào)動學生的學習積極性,并緊密結(jié)合人工智能領(lǐng)域的相關(guān)理論與方法,有效理解知識要點及其關(guān)聯(lián)性,適用于管理類專業(yè)學生的教學。具體而言,高?;谄鋯栴}啟發(fā)性、教學互動性以及實踐有用性等特點,可以建立基于人工智能知識體系的教學案例庫,雖然這項建設(shè)將極具挑戰(zhàn)性與耗時性,但具有很強的積極效果:培養(yǎng)學生較強的批判性思維能力,更多地保留課程材料,更積極地參與課堂活動,對提高教學質(zhì)量、培養(yǎng)具有人工智能背景的管理類人才具有重要意義。例如,通過單一案例教學,讓學生掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識原理及應(yīng)用;通過一題多解的案例使學生思考如何獲取最有效的解題方法;通過綜合案例的設(shè)計,啟發(fā)學生全方位地探索問題的解決方案。(2)研討互動式教學研討互動式的各個教學環(huán)節(jié)是逐漸遞進、有機結(jié)合的。研討是基于學生個體的差異性,在課堂討論的過程中對學生做出評判,從而對不同類型的學生開展針對性的教學。互動則是在研討的基礎(chǔ)上,通過老師與學生、學生與學生的互動,讓學生主動參與到課堂教學的過程中來。在人工智能課程教學過程中,教師通過課堂討論了解學生對于知識點的掌握情況,可以有針對性地設(shè)計教學內(nèi)容,例如,對于學校積極性不強的學生,將人工智能理論內(nèi)容與學生個人興趣范疇、社會產(chǎn)業(yè)發(fā)展及研究現(xiàn)狀聯(lián)系起來,能夠極大程度地提高學生學習的自主能力;對于基礎(chǔ)知識較為薄弱的學生,可以在教師的指導(dǎo)下查閱相關(guān)文獻資料,根據(jù)自己的理解撰寫心得報告,并在課堂或課外進行師生互動。像這樣研討與互動相結(jié)合的模式。有助于增強學生的探索和求知欲望,建立起濃厚的學習氛圍。(3)有效激勵式教學人工智能是引領(lǐng)未來的戰(zhàn)略性技術(shù),人才需求量極大,對教師的教學水平也提出了更高要求,因此,進行有效激勵極為重要。在學生激勵方面,可以舉辦各類人工智能競賽項目,設(shè)置相應(yīng)項目獎學金,吸引學生參與實踐,調(diào)動學生做研究、發(fā)論文的積極性。例如,教育部主辦的中國研究生人工智能創(chuàng)新大賽,圍繞新一代人工智能創(chuàng)新主題,激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,提高學生的創(chuàng)新實踐能力,為人工智能領(lǐng)域健康發(fā)展提供人才支撐。高校也可以借鑒這種模式,在各學院乃至全校開展此類競賽項目,激發(fā)學生的創(chuàng)新能力與團隊合作能力,鼓舞更多學生加入到人工智能課程的學習中來,激發(fā)其學習興趣。在教師激勵方面,在教師聘任和提升過程中把參加學生課程制定、課堂與課外作業(yè)、課程項目和論文指導(dǎo)等看作教學任務(wù)的一部分,鼓勵教師積極參與這些活動。(4)學科滲透式教學人工智能學科知識融合程度較高,學科交叉性強?;谌斯ぶ悄艿膶W科交叉性特點,增強管理類人才對學科應(yīng)用的領(lǐng)悟,可以采取開展學科滲透式教學的方法。從2015年起,國務(wù)院和教育部先后印發(fā)了《國務(wù)院關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見教育》、《高等學校人工智能創(chuàng)新行動計劃》等文件,“互聯(lián)網(wǎng)+”、“智能+”已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域,人類進入數(shù)字經(jīng)濟時代,社會需求“技術(shù)+管理”的高端復(fù)合人才。例如,基于工業(yè)4.0和強國戰(zhàn)略,人工智能技術(shù)在智能制造的應(yīng)用極為廣泛。上海理工大學非常重視少數(shù)民族預(yù)科班的教育質(zhì)量。為增強少數(shù)民族管理類人才對該領(lǐng)域應(yīng)用的認識,我們請機械工程、能源動力領(lǐng)域的相關(guān)專家以授課或講座的形式,進行相關(guān)領(lǐng)域知識和發(fā)展趨勢的講解,使學生理解更為透徹。此外,在教學實踐過程中,還可以用舉辦人工智能知識交流會、線上人工智能論壇等形式,促進不同專業(yè)間老師、學生對于人工智能知識模塊的見解,相互交流、滲透和學習,從而推動人工智能課程教學的改進。
2.2教學內(nèi)容設(shè)置
世界一流大學在人工智能課程內(nèi)容設(shè)置根據(jù)不同國家的教育體系設(shè)置,肯定會有不同,但頗有共通之處。本文借鑒世界頂尖大學經(jīng)驗,針對管理類專業(yè)人工智能課程教學內(nèi)容進行研究,結(jié)合中國教育體系設(shè)置,認為應(yīng)從以下幾方面進行改進。(1)核心內(nèi)容設(shè)置為避免學生因為知識點過多而出現(xiàn)雜而不精的問題,勢必要精化教學內(nèi)容。在互聯(lián)網(wǎng)時代,我們可以使用云計算和其他方式來實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸、存儲和處理,通過在線收集和整合網(wǎng)絡(luò)課程相關(guān)數(shù)據(jù),挖掘和豐富教學資源,并在整合課程資源的基礎(chǔ)上,進行研究方法和前沿知識的擴展。在核心內(nèi)容設(shè)置方面,可以通過收集到的數(shù)據(jù)資料,選擇人工智能領(lǐng)域具有代表性且難易程度適中的知識作為重點,使學生能夠在有限的學時內(nèi)掌握人工智能的知識脈絡(luò)。例如,編寫針對管理類人才的人工智能教材,內(nèi)容涉及緒論、知識表示與推理、常用算法、機器學習、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方面的同時,重點增加相應(yīng)知識點在管理上的應(yīng)用案例,加強學生對知識點的理解。同時,根據(jù)管理類專業(yè)偏向領(lǐng)域,開設(shè)關(guān)聯(lián)程度較大、應(yīng)用較廣泛的人工智能選修課程,以便學生根據(jù)自己的興趣與需求選修具體方向的課程。(2)注重學生的數(shù)理及編程基礎(chǔ)良好的數(shù)理及編程基礎(chǔ)是學習人工智能的前提。只有具備了這些基礎(chǔ),才能搞清楚人工智能模型的數(shù)量關(guān)系、空間形式和優(yōu)化過程等,才能將數(shù)學語言轉(zhuǎn)化為程序語言,并應(yīng)用于實驗。管理學院人才的數(shù)理及編程基礎(chǔ)相對薄弱,因此,在安排學生學習人工智能課程之前,建議開設(shè)面向全體管理類專業(yè)學生的微積分、線性代數(shù)、概率論等專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)學課程以及C語言、python等編程基礎(chǔ)課程,使學生具備數(shù)學分析的基礎(chǔ)與一定編程基礎(chǔ),為學習人工智能課程打下堅實的基礎(chǔ)。另外,可以推進MOOC平臺建設(shè),在平臺上開設(shè)人工智能網(wǎng)絡(luò)課程,幫助學生掌握人工智能知識基礎(chǔ)及專業(yè)技能。(3)實驗建設(shè)為了加強學生對于人工智能知識點間的關(guān)聯(lián)性理解,可以基于不同的應(yīng)用模塊,設(shè)計具有前后鋪墊、上下關(guān)聯(lián)的綜合性實驗,設(shè)計不同層次的項目要求,同時基于相同的實驗課題,讓學生分組對實驗課題進行攻克,并設(shè)置多元化的實驗評價體系,通過實驗教學過程中反映出的不同進度,讓教師能對學生的學習水平做出準確評判,及時進行教學反思,以便更好地開展下一步工作。例如,針對人工智能課程應(yīng)用中很廣的遺傳算法,在某一管理規(guī)劃的具體應(yīng)用上設(shè)置理解-實現(xiàn)-參數(shù)分析-具體應(yīng)用-嘗試改進-深度拓展的不同層次的項目要求,在這些項目層次中規(guī)定必做項與可選項,讓學生基于同一實驗課題進行合作學習,然后通過個人自我評價、小組成員互相評價以及教師評價的方式進行打分,對小組整體能力以及個人能力進行綜合評估,以期培養(yǎng)學生的自主思考能力。
篇4
自1956年人工智能概念在達特茅斯會議提出以來, 人工智能的發(fā)展超出了人們的想象:1997年, IBM超級電腦深藍擊敗國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫;2016年, 由Google旗下的深度學習公司Deep Mind開發(fā)的人工智能圍棋程序Alpha Go戰(zhàn)勝了世界圍棋冠軍李世石, 這件事轟動了全世界[1]。隨后有關(guān)人工智能的熱點應(yīng)用不斷推出, 比如無人駕駛、智能醫(yī)生、語音與人臉識別等, 讓我們認識到人工智能的應(yīng)用已與生活息息相關(guān)。在教育領(lǐng)域, 人工智能應(yīng)用也取得了重大突破, 比如2017年高考期間, 機器人艾達挑戰(zhàn)高考數(shù)學, 10分鐘就答完, 獲得134分, 激發(fā)了教育領(lǐng)域?qū)θ斯ぶ悄艿木薮鬅崆? 同時也引發(fā)了人們對教育的憂慮與反思[2]。2017年7月國務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》, 提出人工智能產(chǎn)業(yè)競爭力在2030年要達到國際領(lǐng)先水平。目前世界主要發(fā)達國家先后從國家層面人工智能政策規(guī)劃, 將人工智能作為國家經(jīng)濟發(fā)展、社會變革和國際競爭的新動力[1]。
1 人工智能定義和發(fā)展階段
人工智能的英文是Artificial Intelligence, 簡稱AI, 人工智能的內(nèi)容不斷豐富和發(fā)展, 至今還沒有統(tǒng)一的定義。比較權(quán)威的說法認為[3]:人工智能是關(guān)于人造物的智能行為, 主要包括知覺、推理、學習、交流和在復(fù)雜環(huán)境中的行為。人工智能的長期目標是發(fā)明出可以像人類一樣或能更好地完成以上行為的機器, 短期目標是理解這種智能行為是否存在于機器、人類或其他動物中, 所以它包含了科學和工程雙重目標。根據(jù)其功能強弱, 人工智能分為三類, 即弱人工智能、強人工智能還有超級人工智能。人工智能的發(fā)展大體上經(jīng)歷了三個階段, 第一階段是20世紀50~60年代, 提出人工智能的概念。主要以命題邏輯、謂詞邏輯等知識表達和啟發(fā)式搜索算法為代表;第二階段是20世紀70~80年代, 提出了專家系統(tǒng), 同時基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法研究發(fā)展迅猛, 伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)計算硬件能力的逐步提高, 人工智能逐漸開始突破;第三階段是自20世紀末以來, 尤其是2006年開始進入了大數(shù)據(jù)和自主學習的認知智能時代。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展, 人工智能的應(yīng)用場景也開始增多, 特別是深度學習算法在語音和視覺識別上實現(xiàn)了巨大的突破[4,5]。人工智能的技術(shù)體系主要分為四個方面, 即機器學習、自然語言處理、圖像識別以及人機交互等。當今擊敗世界圍棋冠軍李世石的Alpha GO主要應(yīng)用了機器學習中的深度學習算法。
2 人工智能應(yīng)用狀況與反思
2017年, 阿里的無人超市落地杭州, 進店、挑選商品、付款支付一氣呵成, 消費者幾乎在完全自主的狀態(tài)下完成購物。與此類似, 昆山富士康公司裁員6萬名工人, 全用機器人代替。京東、淘寶引入的智能機器人替代了原來的倉庫管理、人工客服等崗位。因此有學者悲觀地斷言:在人工智能時代, 因為很多職業(yè)崗位或技能將被智能機器人所代替, 職業(yè)院校畢業(yè)生很有可能面臨畢業(yè)就失業(yè)的窘境。筆者認為, 我們不應(yīng)該重蹈歷史上英國制定的限制汽車推廣使用的《紅旗法案》的悲劇。正是這個在今天看來毫無道理的, 但卻持續(xù)了三十年的法案讓德國和美國的汽車工業(yè)完全趕上來, 最終遠超英國。人工智能應(yīng)用必將淘汰或替代很多現(xiàn)有就業(yè)崗位, 但同時又會創(chuàng)造新的就業(yè)崗位, 這是一個伴隨著產(chǎn)業(yè)智能升級的、長期的艱難過程, 對于職業(yè)教育來說, 這既是一個嚴峻的挑戰(zhàn), 也是一個難得的機遇。
3 人工智能時代職業(yè)教育的發(fā)展策略
為了更積極地適應(yīng)人工智能時代, 除了國家層面的統(tǒng)籌規(guī)劃、科學指導(dǎo)和政策、經(jīng)費支持之外, 建議還要做好以下幾個方面的發(fā)展規(guī)劃。
3.1 解放思想, 更新理念與制度
中國工程院院士潘云鶴提出, 人工智能走向2.0階段的真正原因是世界正從原來由人類社會與物理空間構(gòu)成的二元空間, 向著由物理空間、人類社會與信息空間構(gòu)成的新三元空間演變[6]。因此, 職業(yè)教育在教學和管理過程中應(yīng)該加入人工智能等相關(guān)理念和技術(shù), 同時其辦學定位、人才培養(yǎng)方案、專業(yè)建設(shè)、課程內(nèi)容、考核評價標準等方面都需要做出相應(yīng)的改進。比如當前大多數(shù)職業(yè)院校非計算機類專業(yè)的課程安排中, 信息技術(shù)類課程課時偏少, 數(shù)據(jù)處理、編程類或人工智能課程幾乎沒有, 這樣的安排不利于提升學生的信息素養(yǎng), 必須做出相應(yīng)的調(diào)整, 同時適當減少將來可被人工智能應(yīng)用替代的技能課程的課時, 比如電算會計、環(huán)境監(jiān)測等。
3.2 善用人工智能, 提升教學與管理
在人工智能背景下, 教師們現(xiàn)有的重復(fù)性工作和大量數(shù)據(jù)積淀的教學任務(wù), 比如批改作業(yè)或閱卷或課堂考勤都可能被人工智能取代, 因此, 教師能騰出更多的時間, 更充分地關(guān)注學生的個性差異, 從而為學習者提供更精確的個性化學習服務(wù), 教師也能夠及時調(diào)整教學方法和手段, 優(yōu)化教學評價方式, 補充教學資源, 減少備課重復(fù)性工作, 提升教學效率, 真正地做得因材施教, 同時學生們的學習方法和方式將不同程度地得到重構(gòu), 基于大數(shù)據(jù)的智能在線學習平臺大量出現(xiàn), 不同的學校、學科及專業(yè)課程不再封閉, 學習時時處處都可以進行, 碎片化與個性化學習將日益普遍。教師能完整地跟蹤學生的整個學習過程, 比如學生上課是否睡覺、是否玩手機、是否在教室里與其他同學合作學習等, 都能夠根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行智能解析, 有利于更有效、更全面地對學生進行過程性評價。大部分課程考試將全部自動化, 考生資格審查利用人臉識別、監(jiān)考與閱卷都由智能機器來完成。上述人工智能給教學帶來的這些變化既需要網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)施和相關(guān)軟件系統(tǒng)來支撐, 更需要職業(yè)教育的教師們繼續(xù)提升信息技能、深化和加強信息素養(yǎng)。
3.3 深化產(chǎn)教融合、優(yōu)化實訓(xùn)筑牢就業(yè)
在人工智能時代, 職業(yè)院校應(yīng)與相關(guān)行業(yè)統(tǒng)籌發(fā)展, 深化產(chǎn)教融合, 拓寬企業(yè)參與的途徑, 深化引企入教改革, 支持引導(dǎo)企業(yè)深度參與職業(yè)院校的教育教學改革, 多種方式參與學校專業(yè)規(guī)劃、教材開發(fā)、教學設(shè)計、課程設(shè)置、實習實訓(xùn), 促進企業(yè)需求融入人才培養(yǎng)環(huán)節(jié);鼓勵以引企駐校、引校進企、校企一體等方式吸引優(yōu)勢企業(yè)與學校共建共享生產(chǎn)性實訓(xùn)基地;全面推行現(xiàn)代學徒制和企業(yè)新型學徒制, 推動學校就業(yè)與企業(yè)招工無縫銜接。比如職業(yè)教育將出現(xiàn)新師徒制, 行業(yè)領(lǐng)域的行家里手將通過互聯(lián)網(wǎng)以VR或者AR技術(shù)言傳身教的方式, 帶領(lǐng)規(guī)模龐大的徒弟用碎片時間進行學習與實踐。
3.4 完善終身學習的職業(yè)教育體系
隨著人工智能應(yīng)用的深入推廣, 職業(yè)院校培養(yǎng)的技能型人才所掌握的技能如果不及時進行充電升級, 中低端的重復(fù)性強的工作將面臨被智能機器人不同程度進行替代的危險。所以對于不少技能崗位, 守著一門技術(shù)吃一輩子老本的時代將一去不復(fù)返。因此, 職業(yè)教育要繼續(xù)完善終身教育體系, 為職業(yè)教育學生的充電升級鋪就一條縱深的通道。
3.5 人文教育為道, 智能教育為用
在人工智能的幫助下, 簡單重復(fù)性的工作將被機器替代, 人們將從重復(fù)繁瑣的事務(wù)中解脫出來, 轉(zhuǎn)去從事更具有創(chuàng)造性、創(chuàng)新性或者更具有情感類的工作, 這些工作需要人與人之間的合作與溝通, 因此, 職業(yè)教育更需要注重學生思想道德水平、人文綜合素質(zhì)的培養(yǎng), 這是做人之道, 在此基礎(chǔ)之上激發(fā)學生們的學習主動性和創(chuàng)造力, 促進跨界思維的形成, 更好地掌握人工智能時代的相關(guān)職業(yè)崗位知識和相應(yīng)的智能技能。著名理論物理學家霍金曾說:完全人工智能的研發(fā)可能意味著人類的末日。Tesla汽車和Space X公司創(chuàng)始人馬斯克說:我們必須非常小心人工智能。如果必須預(yù)測我們面臨的最大現(xiàn)實威脅, 恐怕就是人工智能了[7]。一群沒有良好道德水平的, 但掌握了智能技術(shù)或設(shè)備的人們是危險的, 所以職業(yè)教育應(yīng)該從學生入學起就開始, 不斷提升學生的思想道德水平, 熱愛社會、熱愛生活、樂于助人、與人為善。只有這樣, 人工智能應(yīng)用才能更好地服務(wù)人們、造福社會。
4 結(jié)論
人工智能正在快速又深刻地改變我們的教學、生活和工作方式, 也對職業(yè)教育提出了嚴峻的挑戰(zhàn), 同時也是一個巨大的機遇。職業(yè)教育在面對人工智能時代的變革時, 須要從國家政策、理念與制度、教學管理、產(chǎn)教融合、終身學習等方面做好應(yīng)對, 切實地把握人文教育之道對智能教育之用的統(tǒng)領(lǐng)原則, 培養(yǎng)能很好地掌控人工智能技術(shù)和應(yīng)用的人才。
參考文獻
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篇5
關(guān)鍵詞:人工智能;圖形編程;創(chuàng)新實踐
近年來,人工智能已成為一個高頻詞,各種與人工智能相關(guān)的智能家居、自動駕駛、智能語音、圖像識別等新技術(shù),深刻影響著社會的方方面面,也逐步改變?nèi)藗兊墓ぷ骷吧罘绞?。許多國家已經(jīng)開始積極嘗試,大力推進小學人工智能教學。2017年,國務(wù)院正式頒布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,明確提出了“在中小學階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程,逐步推廣編程教育”;如今,計算思維培養(yǎng)又成為熱點。在這樣的一個時代背景下,學校和教師有責任和義務(wù)組織、引導(dǎo)學生去接觸、了解、學習、應(yīng)用人工智能技術(shù),以適應(yīng)未來學習和工作環(huán)境的變化。人工智能涉及的學科內(nèi)容較為廣泛復(fù)雜,小學生相對年齡較小,儲備的相關(guān)知識較少,學校應(yīng)如何在小學階段有效開展人工智能教學,推進人工智能教學真正落地?筆者結(jié)合自己的教學實踐,從“巧”借活動、“巧”設(shè)場景、“巧”編程序、“巧”創(chuàng)項目等方面,積極探索小學人工智能教學的推進路徑。
一、“巧”設(shè)場景體驗人工智能
人工智能的知識結(jié)構(gòu)具有較強的邏輯性和抽象性,與之前信息技術(shù)課上所教的內(nèi)容相比,難度及復(fù)雜性更高。在日常人工智能教學中,教師應(yīng)根據(jù)學生的心理特點以及不同教學要求,改變教學方式,把體驗搬進課堂,讓學生通過具體的體驗活動逐步理解人工智能的相關(guān)知識,把重難點從對概念、原理、技術(shù)的學習轉(zhuǎn)換到了解相關(guān)概念、技術(shù)實現(xiàn)的過程、體驗人工智能技術(shù)的應(yīng)用上。豐富有趣的教育實踐活動可以讓學生在愉悅的教學情境中,從不同的思維角度、用不同的思維方式來認識和理解與生活密切聯(lián)系的一些人工智能概念,如機器學習、大數(shù)據(jù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等,體驗人工智能在實際生活中的應(yīng)用。例如在《人臉識別》一課教學中,需要讓學生了解人臉識別技術(shù)的應(yīng)用、影響、實現(xiàn)過程和原理,其中人臉識別的原理和過程較為復(fù)雜,如果教學中只進行簡單說教,無法有效達成教學目標。本課設(shè)計了一個“人臉大比對”體驗活動,活動分兩個部分,第一部分就是通過百度AI開放平臺里的人臉檢測與屬性分析功能,體驗人臉檢測中具體檢測哪些屬性;第二部分就是通過人臉對比功能,完成教師提供的三組人像照片的對比分析。在第一部分的實例體驗中,學生通過自己上傳照片進行檢測,主要是通過對人臉的面部、膚色、毛發(fā)、眼睛、嘴、鼻和輪廓等150個特征的精準定位來準確地識別和計算出一張人臉的特征和屬性信息,包括年齡、性別、顏值、情緒、是否戴眼鏡等。這樣的體驗讓學生非常感興趣,也能很好地理解特征提取的過程。第二部分的體驗是人臉對比,教師提供給學生三組照片,第一組是一對相似度很高的雙胞胎;第二組是同一個人戴口罩和不戴口罩的照片;第三組是同一個人的兩種表情。學生先自己觀察,記錄三組照片的結(jié)果,再上傳照片到百度AI體驗人臉對比過程,并查看對比結(jié)果。經(jīng)過體驗,學生認識到在現(xiàn)有的技術(shù)下,人臉識別的準確度還是非常高的,對人臉識別的過程也留下了非常深刻的印象。
二、“巧”編程序理解人工智能
從當前人工智能技術(shù)應(yīng)用的實際情況分析來看,主要應(yīng)用領(lǐng)域為大數(shù)據(jù)及機器學習,這些功能的實現(xiàn)得益于算法的不斷完善??梢?,算法學習是實現(xiàn)人工智能的關(guān)鍵,而對算法的學習又是計算機編程教學中的一大難點。推進小學編程教學將有利于幫助學生理解人工智能的相關(guān)知識。小學生相對抽象思維偏弱,采用圖形化的編程教學,更加有利于他們接受,有助于提高學習的積極性。通過編程教學引導(dǎo)學生學會分析問題、抽象與建模、設(shè)計算法、編寫程序腳本,在驗證過程中不斷改進和完善,并最終實現(xiàn)問題的解決,能有效培養(yǎng)學生的計算思維,并過渡到對人工智能所需要的其他知識的學習上。例如在五年級的《創(chuàng)編游戲》教學中,情境任務(wù)是設(shè)計制作一個貓捉老鼠的小游戲,目標是讓學生認識“碰到顏色”“如果……那么……”等指令,能夠用它們的組合來編寫判斷角色是否碰到邊緣和老鼠的腳本。人工智能的概念主要體現(xiàn)在“碰到顏色”和“如果……那么……”語句的應(yīng)用上,“碰到顏色”是偵測識別,“如果……那么……”則是邏輯判斷的處理。在教學中,首先通過問題引導(dǎo)學生思考完成游戲需要考慮哪幾個要素,從問題和答案中幫助學生提煉出“舞臺”“角色”“動作”三個要素,進而幫助學生厘清實現(xiàn)游戲功能的基本思路。在程序編寫中,讓學生具體體驗偵測模塊的編寫與判斷語句的應(yīng)用。簡單的編程實踐,能讓學生逐步了解人工智能的基本概念及其實現(xiàn)流程。
三、“巧”創(chuàng)項目實現(xiàn)人工智能
知識的學習必須與學生的生活實際結(jié)合起來,如果學生在掌握人工智能知識和技能后能將所學知識應(yīng)用于實踐,解決生活中的實際問題,那么這樣的學習就是真實有效的。學生通過設(shè)計創(chuàng)作具體作品,可以大大增強分析和處理問題、解決實際問題的意識和能力,培養(yǎng)邏輯思維和動手實踐能力,這也是人工智能教育的方向和目的。根據(jù)學生的實際生活經(jīng)驗,教師將人工智能的具體應(yīng)用案例巧妙引入課程中,引導(dǎo)他們科學地確定項目內(nèi)容;通過對項目的梳理分析,建立邏輯關(guān)系和模型;用編程語言描述邏輯關(guān)系;采用硬件設(shè)備實現(xiàn)人工智能的具體功能,這種基于真實任務(wù)的學習活動,能有效促進學生的理解。例如四年級實踐小組的“智能垃圾桶”作品,便是以垃圾桶為課題進行探究,先讓學生對現(xiàn)有垃圾桶的優(yōu)劣勢進行分析,思考怎樣改造垃圾桶才能真正實現(xiàn)智能化。通過教師的引領(lǐng)和自身觀察,學生很快認識到智能垃圾桶應(yīng)該具有的功能:一是能檢測什么時候有人投放垃圾;二是垃圾桶蓋能自動開啟和關(guān)閉。確定了目標之后,就是思考達成上述目標需要哪些條件。學生根據(jù)已有知識,確定可以用超聲波檢測是否需要打開垃圾桶蓋子,打開和關(guān)閉動作可以通過舵機和連桿來實現(xiàn)。通過探究后,學生根據(jù)設(shè)計的方案自主完成了智能垃圾桶的作品搭建,接下來就是通過編寫程序和不斷調(diào)試驗證來實現(xiàn)預(yù)期的功能。作品完成后,學生可以根據(jù)實際情況進行功能的增加與修改,如增加桶內(nèi)垃圾超過一定高度時能自動提醒的裝置等,讓智能垃圾桶更加智能。本次作品的創(chuàng)作過程,不僅鍛煉了學生分析實際問題、解決實際問題的能力,又鍛煉了他們的編程思維和計算思維,更重要的是體驗了自己創(chuàng)作人工智能作品的樂趣和成就感。在人工智能應(yīng)用日益普及的今天,人工智能課程進入小學課堂是大勢所趨。在小學階段開展人工智能課程教學,主要是為了讓學生掌握人工智能知識,體驗和運用人工智能技術(shù),培養(yǎng)學生的信息技術(shù)核心素養(yǎng)、創(chuàng)新意識、實踐應(yīng)用能力,為學生適應(yīng)未來社會打下扎實的基礎(chǔ)。但人工智能教學具有其特殊性,如何有效推進人工智能教學,還面臨著許多需要解決的問題。學校和教師應(yīng)盡最大努力創(chuàng)設(shè)更好的人工智能教學環(huán)境,探索更有效的教學策略,促進學生對人工智能相關(guān)知識的學習。
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篇6
[關(guān)鍵詞]人工智能;財務(wù)機器人;會計電算化;人才培養(yǎng)
0引言
正如會計電算化替代傳統(tǒng)手工會計一樣,隨著信息化、智能化、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等科技元素在會計信息化中的應(yīng)用,人工智能悄然到來。自2017年“會計證被取消”,到普華永道、安永、德勤等國際會計師事務(wù)所紛紛推出財務(wù)機器人,這些舉動在財務(wù)圈引起了軒然大波,許多中職學校會計相關(guān)專業(yè)的學生,擔心基礎(chǔ)核算會計將被人工智能取代,對未來頗感擔憂。根據(jù)世界經(jīng)濟論壇2016年的調(diào)研數(shù)據(jù)預(yù)測,到2020年,在全球15個主要的工業(yè)化國家中,機器人與人工智能的崛起,將導(dǎo)致510萬個就業(yè)崗位的流失,未來20年最有可能被機器人搶走飯碗的崗位包括低端制造業(yè)的生產(chǎn)、會計等[1]。2017年7月,中國《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,將人工智能上升為國家戰(zhàn)略。所以筆者認為,基于人工智能背景下的中職會計電算化專業(yè)人才培養(yǎng)方式將面臨變革,在教學中應(yīng)站在未來發(fā)展的高度,適應(yīng)信息化發(fā)展,及時掌握人工智能相關(guān)技術(shù),實現(xiàn)由傳統(tǒng)會計電算化專業(yè)人才培養(yǎng)向智能化管理會計轉(zhuǎn)型。
1人工智能的概念[2]
人工智能即AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)以及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學,它是指由人工制造出來的系統(tǒng)表現(xiàn)出來的智能。目前人工智能在計算機科學領(lǐng)域內(nèi),受到了廣泛的發(fā)揮。在機器人、經(jīng)濟政治決策、控制系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)中得到應(yīng)用。人工智能是信息技術(shù)發(fā)展的必然,它已悄悄地改變著人類的各行各業(yè)。人工智能在會計行業(yè)中應(yīng)用,促使會計由簡單核算向管理方向變革,推動了會計行業(yè)的發(fā)展,同時也促使著中職學校會計及相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)變。人工智能取代傳統(tǒng)的會計電算化操作人員是一種趨勢,但也是一種轉(zhuǎn)變,自我提升的機遇。
2中職學校傳統(tǒng)會計電算化專業(yè)人才培養(yǎng)[3]
2.1課程偏傳統(tǒng)基礎(chǔ)核算類,輕參與、管理類會計課程
在多數(shù)中職學校會計電算化教學計劃課程設(shè)計中,傳統(tǒng)財務(wù)會計類課程占大多數(shù),管理會計類課程設(shè)置單一或者沒有。而財務(wù)機器人的出現(xiàn),則能夠替代大部分重復(fù)性、流程性基礎(chǔ)會計核算工作。
2.2會計實操偏基礎(chǔ)性會計技能,輕數(shù)據(jù)分析、挖掘
在實踐教學及技能培養(yǎng)中,過于注重培養(yǎng)學生點鈔、傳票的翻打、會計書寫、憑證裝訂,會計電算化軟件操作機械性錄入等。在當前大數(shù)據(jù)、人工智能背景下,可以讓會計人員擺脫繁雜事務(wù),重點放在會計數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘,為企業(yè)決策提供服務(wù)。
2.3課程偏模擬操作,輕實際操作
無論是手工核算還是會計電算化記賬,大多數(shù)實操是模擬一個企業(yè)一個月的業(yè)務(wù),學生根據(jù)教材或老師給予的信息進行會計處理,過賬,做報表。一學期就是這樣反反復(fù)復(fù)練習。學期結(jié)束,雖然考試合格,但仍有很多學生不明白為什么這么處理,特別在月末業(yè)務(wù)處理更加模糊不清,例如工資發(fā)放,計提稅費、費用攤銷、成本及費用結(jié)轉(zhuǎn)等。還有絕大多數(shù)學生不知道真實環(huán)境如何計稅、報稅、納稅,只是理想中的學習,為了做賬而做賬。
3人工智能背景下的中職會計電算化人才培養(yǎng)[4]
3.1由基礎(chǔ)核算型初級人才向有思想的中級人才轉(zhuǎn)變
人工智能在會計行業(yè)中的應(yīng)用,會計核算軟件中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入、憑證錄入與審核、記賬、編制科目匯總表、材料的收發(fā)統(tǒng)計、報表的編制等操作很容易被財務(wù)機器人替代,但是也有一些是機器無可替代的,需要有思想的“人”來處理。例如:由于大環(huán)境變化,企業(yè)的固定資產(chǎn)有明顯減值趨勢,而財務(wù)機器人并不能分析與判斷這個固定資產(chǎn)是否會減值或減值多少,如果財務(wù)上不及時做出處理,將可能導(dǎo)致企業(yè)少確認資產(chǎn)減值損失,虛增了企業(yè)的資產(chǎn)和利潤,對于企業(yè)來說,這屬于信息失真。在大數(shù)據(jù)時代,中級類型的會計人才儲備相對較少,中職學校的會計電算化教育,需要培養(yǎng)的應(yīng)當是此類會計人才。教學會學生不能只拘泥于看財務(wù)數(shù)據(jù),還要學會合理利用有效的會計數(shù)據(jù)服務(wù)于企業(yè)的發(fā)展,提高企業(yè)的核心競爭力。
3.2由傳統(tǒng)的財務(wù)會計向人工智能環(huán)境下的管理會計人才轉(zhuǎn)變
財務(wù)機器人的出現(xiàn),替代了傳統(tǒng)的財會人員進行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入,日常憑證的填制、審核、記賬;憑證、賬簿、報表的生成;成本結(jié)轉(zhuǎn)、折舊等財務(wù)處理;納稅申報等,這不僅提高了會計工作的效率,減少了傳統(tǒng)的會計人員繁雜的日常賬務(wù)處理工作,但同時也讓傳統(tǒng)的會計人員失去工作。作為會計的教育者,如何讓學生在未來立于不敗之地,不被財務(wù)機器人替代,就需要學校適應(yīng)時代趨勢,教學重點由傳統(tǒng)的基礎(chǔ)核算向智能管理型會計演變。會計從事的活動,除了重復(fù)、機械、煩瑣的事情外,還可以創(chuàng)造更多價值,比如:評估、判斷、溝通、協(xié)作、建議等。管理型計人才就是通過智能機器人核算出的精確信息,對企業(yè)的未來做出評估、預(yù)判、建議等,甚至幫助企業(yè)管理者做出決策。
3.3由會計電算化軟件操作員向人工智能會計系統(tǒng)的設(shè)計者轉(zhuǎn)變
人工智能環(huán)境下的財務(wù)機器人,實質(zhì)就是一種自動化運行的程序,這種程序的設(shè)計,需要設(shè)計人員既要懂計算機又要懂會計。而現(xiàn)在的中職學校,會計電算化專業(yè)主要培養(yǎng)的是會計專業(yè)人才,操作會計核算軟件,而很少在計算機方面進行教學。在人工智能環(huán)境下,懂得會計專業(yè)的人才只是人工智能會計系統(tǒng)設(shè)計的主導(dǎo)者,而計算機方面人才則根據(jù)會計法及相關(guān)規(guī)則進行系統(tǒng)設(shè)計,自動化處理會計業(yè)務(wù)需要想到協(xié)作,融會貫通。人工智能永遠是基于系統(tǒng)的規(guī)則和大數(shù)據(jù),如果規(guī)則發(fā)生變化,人工智能將無法起作用。在日常教學中,哪怕我們不能完全讓學生掌握編寫程序,但是應(yīng)當教會學生看懂和讀懂程序,對機器人“思想”進行修改,也算是人工智能的掌控者,而不是被替代者。
4人工智能背景下中職學校會計電算化專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)對策略[5]
4.1更新理念與改變教學計劃
筆者認為,在人工智能背景下,在中職學校,會計及電算化專業(yè)辦學理念中應(yīng)加入人工智能等相關(guān)技術(shù),同時其人才培養(yǎng)方案、專業(yè)建設(shè)、教學計劃等方面都需要做出相應(yīng)的調(diào)整,培養(yǎng)適應(yīng)于人工智能時代復(fù)合型人才。例如,中職學校會計或會計電算化專業(yè)的教學計劃中,計算機方面課程開設(shè)僅有計算機應(yīng)用及會計電算化軟件操作課程,數(shù)據(jù)處理、編程類或人工智能課程幾乎沒有,這樣的教學安排不利于學生對未來人工智能的應(yīng)對能力培養(yǎng),應(yīng)當增加相應(yīng)的計算機方面課程,財務(wù)管理、會計政策、法律法規(guī)等人工智能無法替代的課程,減少將來可能被財務(wù)機器人替代的會計技能課程。
4.2提高教師人工智能等相關(guān)理念和技術(shù)
要給學生一碗水,教師必須要有一桶水,雖然人工智能的出現(xiàn)解決了許多教育上的難題,但是教師在人工智能背景下還需要增強自身信息化能力,學習人工智能相關(guān)理念,掌握人工智能相關(guān)技術(shù)。這就需要學校給予老師多點人文關(guān)心以及人工智能方面的繼續(xù)教育。
4.3關(guān)注人文綜合素質(zhì)培養(yǎng),讓人工智能為我所用
財務(wù)機器人出現(xiàn),會計人員有更多時間去從事財務(wù)機器人無可替代更具有情感類的工作,這些工作需要人與人之間的溝通與交流,因此,筆者認為,中職會計電算化專業(yè)教育,不僅需要培養(yǎng)學生人工智能動手能力,還要關(guān)注學生思想道德、人文綜合素質(zhì)的培養(yǎng),提升學生的思想道德水平,教會學生愛崗敬業(yè),誠實守信、樂于助人,激發(fā)學生的學習主動性和創(chuàng)造性。如果沒有良好職業(yè)道德水平,即使掌握了人工智能技術(shù),也將會破壞規(guī)則,讓會計信息失真。我們不能教出人工智能的“奴才”,應(yīng)當讓人工智能為人類所用,做人工智能的主人。
5結(jié)語
總之,人工智能正在快速又深刻地改變我們的生活和工作方式,將人工智能用于會計行業(yè)會也將會不斷得到規(guī)范。對于人工智能這類新興技術(shù)在財務(wù)行業(yè)的運用初期可能會讓學生產(chǎn)生恐慌、彷徨,認為學校教育無用。作為專業(yè)教師,要教會學生變革思想,提高其對會計價值的認識,提高其人文綜合素養(yǎng),擁有過硬的專業(yè)技術(shù),不斷地完善專業(yè)勝任能力,把握機會,主動迎接挑戰(zhàn),那么人工智能就只是會計人員的好幫手,而不是掘墓人。
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篇7
關(guān)鍵詞:人工智能;授課內(nèi)容;講授方法
人工智能概論課程是我校智能科學與技術(shù)專業(yè)開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,它在整個專業(yè)教學體系中起到奠基的作用,如何針對其特點制定合理的教學目標與授課內(nèi)容,并有效地組織課堂教學,取得良好的教學效果是非常重要的,本文將從多個角度對其進行全方位的思考與探索,為相關(guān)課程教學的改革提供新的思路。
1教學目標的精確定位
首先,人工智能概論課程在智能科學與技術(shù)專業(yè)整個教學體系中起到引導(dǎo)和奠基的作用,但不同于其他相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課,其總的特點可歸納為“少而精”,即在較少的教學授課學時中起到畫龍點睛的作用,為學生進一步的深入學習打好基礎(chǔ),并激發(fā)他們對智能專業(yè)的學習興趣和愛好?;谝陨咸攸c,通常選擇一學期共32學時課程的安排計劃,并且在大三上學期開始進行授課。
其次,要研究解決同學們所反映的“虛與實”問題。人工智能是一門涉及到多個學科的課程,具有相當復(fù)雜的背景,其與哲學、數(shù)學、經(jīng)濟學、神經(jīng)科學、心理學、計算機工程、控制論和語言學都有著密切的聯(lián)系,并且隨著這些學科的發(fā)展而深化,不斷產(chǎn)生新的思路和新的問題。以上特點決定了該課程內(nèi)容較為抽象,且難以把握全局,學習起來不易消化理解,從而造成了學生學習的困難,容易產(chǎn)生畏懼感,并且學生常常對其在實際環(huán)境中的具體應(yīng)用產(chǎn)生疑問。
如何在這么短的授課學時里使學生產(chǎn)生學習興趣并且能取得良好的教學效果是一個具有挑戰(zhàn)性的課題,這需要對該課程的授課內(nèi)容、教材選擇、講授方法和考核形式進行全方位的思考與探索,并在教學過程中落在實處。一方面讓學生了解和掌握人工智能的發(fā)展歷史和思想淵源,并指出各個分支的本質(zhì)特點和整個領(lǐng)域的發(fā)展趨勢;另一方面有意識地穿插介紹人工智能在實際中具體應(yīng)用的例子,開闊學生的眼界,打消他們的疑慮。這些將在本文的后面部分進行深入的介紹。
最后人工智能概論這門課程還要兼顧研究型和應(yīng)用型這兩種特點的共同發(fā)展。在以前,由于人工智能授課內(nèi)容的特點,常常講授時偏向研究型,往往涉及到復(fù)雜的數(shù)學推導(dǎo)和邏輯運算,增加了老師講授的難度和學生學習的困難。因此,針對上述問題,在教學過程中可以引入多種形式的事例說明和多媒體演示環(huán)節(jié),以講授思想為主,具體技術(shù)為輔,這將直接反映到授課內(nèi)容的選擇上。
2授課內(nèi)容的選擇
人工智能概論授課內(nèi)容的選擇至關(guān)重要,本著該課程“少而精”的特點,既需要讓學生在較短時間內(nèi)掌握基本的思想與概念要點,又要對該課程進行全方位的介紹,并點出其發(fā)展趨勢,因而對授課教師有著非常高的要求。由于授課課時的限制,我們無法做到既面面俱到,又對每個具體方向進行詳細的講解;而且這樣也容易陷入復(fù)雜的數(shù)學推導(dǎo)和邏輯運算的誤區(qū)。因而,整個課程的講授內(nèi)容應(yīng)該以傳授思想和概念要點為主,并在講授的過程中加入有趣的事例,通過這些形象的事例說明和多媒體演示環(huán)節(jié)折射出人工智能思想的精髓和應(yīng)用的廣闊前景。
人工智能概論主要涉及到知識表示、搜索推理、計算智能、專家系統(tǒng)、機器學習、自動規(guī)劃、Agent和自然語言理解等內(nèi)容,其中以知識表示、搜索推理和計算智能為授課內(nèi)容的重點,在講授的過程中需要對這些內(nèi)容加以整理精簡,分清主次,合理地安排授課內(nèi)容在總學時內(nèi)。除了這些基本的授課知識外,還應(yīng)該在教學環(huán)節(jié)引入多媒體演示,通過形象生動的視頻演示讓學生們了解人工智能的科學價值和實際應(yīng)用所在。視頻可以選用世界一流大學實驗室的開放多媒體內(nèi)容,例如:MIT計算機科學與人工智能實驗室的相關(guān)科研項目中間過程及結(jié)果的視頻演示,以此來開闊學生的眼界,增長他們的見識,使之了解其應(yīng)用前景和未來的發(fā)展空間。
人工智能領(lǐng)域的發(fā)展受到多個學科的影響,這些學科在不同歷史時期都對人工智能領(lǐng)域起到了各種推進作用,也產(chǎn)生了許多不同層面的爭論,至今也是如此。如何在授課過程中形象地對人工智能歷史進行回顧,闡述這些學科對人工智能領(lǐng)域的影響,尤其是思想方面的影響特別重要?!盎仡櫄v史,立足當今,展望未來”――給學生形象地描繪出人工智能發(fā)展的思想史,并以畫龍點睛之筆指出人工智能領(lǐng)域發(fā)展的廣闊未來,是授課教師艱巨而光榮的任務(wù),只有這樣才能使學生把握住人工智能領(lǐng)域的整個發(fā)展脈絡(luò),激發(fā)出他們的學習興趣和愛好。
以哲學家對強人工智能方向的爭論為例,向?qū)W生們介紹這些收集整理的資料對于他們思想的啟迪是非常有益的。這里值得說明的是這種思想的闡述事實上是非常不容易的,其難度甚至高于復(fù)雜的數(shù)學推導(dǎo),因為它常常要求授課教師掌握思想的精髓所在,并用非常形象生動的語言對其進行說明,而這些常常是現(xiàn)在書本中所沒有的。例如:知識的表示、獲取、存儲和推理是人工智能領(lǐng)域中重要的組成部分,雖然目前已經(jīng)有很多書籍詳細地介紹了這些方面,但學生仍然反映聽起來比較抽象。為什么會這樣?其原因是一些基本的問題并沒有得到圓滿的說明和闡述,如“什么是知識”,“知識能夠表示嗎”,“有統(tǒng)一表示各種各樣抽象、復(fù)雜知識的工具嗎”,“抽象的美學與復(fù)雜的人類情感,知識能夠表示嗎”……其中有些問題看似容易回答,卻往往涉及到一些復(fù)雜的哲學問題,目前在各種人工智能的教科書和專著里常常對這些問題避而不談,只在數(shù)學的層面上針對具體的問題來進行說明和講授。如果想在這方面有所突破的話,就需要閱讀大量的哲學書籍,如認知學、知識論和心智哲學等領(lǐng)域的著作,還需要大量時間的理解和參悟,這些有價值的資料也是對授課內(nèi)容的極大豐富和補充。近年來,認知神經(jīng)科學、心理學、生物學、語言學甚至社會學對人工智能領(lǐng)域有著較大的推進作用,也是將來融合發(fā)展的總體趨勢,如何在課堂上結(jié)合具體的事例對其加以說明也是授課內(nèi)容的一個重要環(huán)節(jié)。
3相關(guān)教材的選擇
眾所周知,關(guān)于人工智能的國內(nèi)外優(yōu)秀教材有很多,例如:S.J. Russell和P. Norvig所著的《Artificial Intelligence――A Modern Approach》被全世界89個國家的900多所大學用作教材[1],國內(nèi)可以考慮使用其影印版或中文翻譯版本,大大的降低了購買國外原版教材所需的費用,并可以在此基礎(chǔ)上考慮實現(xiàn)雙語教學。此外還有蔡自興教授等編著的人工智能及其應(yīng)用,詳細而恰當?shù)亟榻B了人工智能領(lǐng)域中的各個研究方向(分別適合于本科生[2]和研究生[3])等。我們從整個教學時間安排上看,因其所占學時較少,所以人工智能概論課程的教材選擇不適用于大部頭的書籍,宜選用篇幅較小但內(nèi)容較全的適合于本科生的教材。除了選擇合適的教材外,對于任課教師還要擁有大量的參考書,包括上述提到的其他領(lǐng)域的書籍和資料,只有這樣才能拓展所掌握的知識,為實現(xiàn)良好的教學效果而服務(wù)。
4講授方法和考試形式的選擇
課程講授時注意主線的選擇,著重以思想介紹為主,詳細地介紹人工智能發(fā)展的歷史以及各種學派和學說,如符號主義、連接主義和行為主義等,要重點介紹他們的特點和本質(zhì),指出它們形成的原因以及其中的不足之處,并向?qū)W生介紹新的學說,例如機制主義[4]等。整個教學過程并不涉及較為復(fù)雜的數(shù)學,要注重各個分支的思想源流,主要從其機制上做定性介紹。同時可在講授過程中穿插相關(guān)歷史問題的爭論,例如:中國屋問題[5]等,引發(fā)學生學習的興趣和愛好,開展交互式教學,使學生和老師產(chǎn)生互動。授課方式采用板書和多媒體交互使用方式,力爭在每節(jié)課的空閑時間里穿插加入人工智能領(lǐng)域的實際應(yīng)用介紹,放映相關(guān)的視頻錄像,開闊學生們的眼界。在最終考試形式的選擇方面不是要學生死記硬背知識點,而是要注重學生思想的發(fā)揮,鼓勵學生提出新想法和新思路,并豐富其掌握的相關(guān)知識,為將來的進一步學習打好基礎(chǔ)和做準備。
5結(jié)語
我們認為在教學方式上力爭采用“啟發(fā)式”教學,能真正做到啟迪學生思想的作用,尤其要鼓勵思想創(chuàng)新,在高等教育階段培養(yǎng)學生具有獨立思考、勇于探索的能力,使之成為社會的有用之才。希望這些在人工智能概論課程教學中的思考和探索能在日常教學活動起到有益的作用,并與同行們共同交流和探索。
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[4] 鐘義信. 機制主義方法與人工智能統(tǒng)一理論:人工智能的新方法與新進展[J]. 計算機教育,2010(19):7-10.
[5]J. Preston, M. Bishop. Views into the Chinese Room: New Essays on Searle and Artificial Intelligence[M]. Oxford: Oxford University Press,2002.
Teaching Reflection on Introduction to Artificial Intelligence
YANG Dedong, SUN Hexu, YANG Peng, ZHANG Lei
(School of Control Science and Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China)
篇8
關(guān)鍵詞: 游戲開發(fā) 人工智能 教學方法
1.背景
隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來,人們的生活方式發(fā)生了許多重大的變革,其中之一便是網(wǎng)絡(luò)游戲的盛行。如同雨后春筍般冒出來的網(wǎng)吧,以及快速增長的PC,使得人們接觸到互聯(lián)網(wǎng)的機會越來越多,這就為網(wǎng)絡(luò)游戲的傳播與發(fā)展創(chuàng)造了可能。一方面,數(shù)量龐大的網(wǎng)民群體中,年輕人占了絕大部分,網(wǎng)絡(luò)游戲豐富了社會公眾的文化娛樂生活,深受廣大年輕人喜愛,這更促進了游戲產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。另一方面,現(xiàn)代社會生活節(jié)奏加快,人們壓力日益增大,許多人傾向于在網(wǎng)游中尋求安慰,釋放壓力,因而全球市場對于網(wǎng)游的需求有增無減。同時,隨著科技的發(fā)展和人們對游戲越來越高的要求,游戲逐漸向真實體驗、感覺、觸覺等人性化發(fā)展,讓玩家有身臨其境的感覺,在整個游戲過程中得到享受游戲的一種特別的快樂和放松。[1]
近年來3D影像和仿真科技的不斷發(fā)展,讓游戲開發(fā)人員得以創(chuàng)建出更吸引人、更令人沉迷其中的游戲環(huán)境。然而要做出更能令人流連忘返的游戲就得應(yīng)用人工智能(AI)。AI的應(yīng)用使游戲角色能夠任意走動、角色可以走進障礙物、能夠控制非玩家角色是否按照團隊運動等,同時,AI還能延長游戲的生命周期,讓游戲更加有趣和更具有挑戰(zhàn)性。
AI能夠處理游戲角色的追趕、躲避、聚集、避障和尋徑問題;AI給游戲角色賦予模糊邏輯和有限狀態(tài)機等基于基本規(guī)則的推理能力;AI腳本可以擴充AI引擎,讓設(shè)計者和玩家更好地設(shè)計和玩游戲,等等。因此,將AI應(yīng)用在游戲開發(fā)中以設(shè)計實現(xiàn)游戲角色的各種行為勢在必行,有著重要的現(xiàn)實意義。
2.教學內(nèi)容及其特點
本系人工智能課程的教學內(nèi)容主要是處理追趕、躲避、聚集、攔截和避障等問題,使用經(jīng)典A*算法及其改進算法解決尋路問題,以及有限狀態(tài)機,等等。本文主要針對游戲中游戲角色的尋路問題進行探討。游戲設(shè)計中游戲角色的尋路問題是設(shè)計的關(guān)鍵,傳統(tǒng)的方法是應(yīng)用A*算法及其改進算法等來實現(xiàn)游戲角色的尋路問題,目前逐漸有學者應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、粒子群算法等智能算法來實現(xiàn)游戲角色的尋路問題。如:迷宮尋路游戲中《幫助Bob找到回家的路》應(yīng)用遺傳算法,《智能采礦》游戲中應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),用粒子群實現(xiàn)坦克大戰(zhàn)游戲,等等。嘗試應(yīng)用魚群算法、螢火蟲算法等智能算法求解游戲角色的尋路問題中,以實現(xiàn)游戲的更加智能化、人性化,同時,新的仿生算法的學習和應(yīng)用能吸引學生的學習注意力、增強學生的學習興趣。
智能算法是解決智能計算問題的方法,已成為人工智能界一個研究的熱點領(lǐng)域,研究的最終目標就是為了讓計算機和集成有計算功能的各種工具及設(shè)備更加獨立、更加聰明,能夠自主思考和行動,最終成為我們工作和生活中必不可少的一部分。智能算法主要包括:人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、進化算法、人工免疫算法、模擬退火算法、蟻群算法、粒子群算法、蜂群算法、人工魚群算法、人口遷移算法、人工螢火蟲算法等。[2]智能算法是一類仿生算法,就是向自然界學習,采用類比的方法,通過模仿自然界中動物飛行、覓食、求偶等行為以得到解決問題的一般方法,如蟻群、粒子群、蜂群、魚群、螢火蟲算法等。此外,還有很多智能算法通過模仿一些自然或物理現(xiàn)象和規(guī)律,如模擬退火算法通過模擬液體的結(jié)晶過程設(shè)計,免疫算法是模擬生物、植物或動物免疫系統(tǒng)自適應(yīng)調(diào)節(jié)功能設(shè)計的,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模擬人的大腦結(jié)構(gòu)及信號處理過程而設(shè)計的,進化算法是基于達爾文的“優(yōu)勝劣汰、適者生存”原理設(shè)計的。[3]
針對本系人工智能課程的教學內(nèi)容,建議補充人工智能中幾種簡單的智能算法的知識點,選取相關(guān)人工智能教材的一些內(nèi)容結(jié)合智能算法進行教學。
3.教學方法
針對人工智能課程內(nèi)容,根據(jù)高校教育規(guī)律、高校學生學習的特點,采用教學、實踐相結(jié)合的教學方法,大小課結(jié)合,大課講授理論知識,小課進行課堂實驗,小課的課堂實驗中嚴格要求學生親手編寫代碼,應(yīng)用大課所學理論知識完成簡單小游戲以實現(xiàn)理論和實踐知識的掌握。同時,借助游戲系的優(yōu)勢,制作動漫,采用動漫技術(shù)來實現(xiàn)人工智能中各種算法的仿生機制,讓學生深刻體會每一種算法的原理和仿生機制,這樣能增強學生學習人工智能課程的興趣,可以取得更好的教學效果。
4.教學效果評價方法
人工智能這門課,最重要的是注重學生對人工智能理論及在游戲中應(yīng)用的知識和能力的培養(yǎng)。因此,本課程學習結(jié)束后主要采用以下方式進行考查:(1)閉卷考試。主要考查對人工智能理論的理解、掌握和綜合運用能力。(2)課堂練習。要求對課堂上介紹過的算法理解、分析、應(yīng)用,編程實現(xiàn)游戲中的某個功能,最終課程結(jié)束時能完成一個功能完整的小游戲。(3)大作業(yè)。檢查學生的動手編程能力,要求從介紹過的算法中找一種算法實現(xiàn)一個小游戲中游戲角色的移動、尋路等行為,形成一個演示游戲。該門課成績分配如下:成績=閉卷考試(70%)+課堂練習(10%)+大作業(yè)(20%)。
5.結(jié)語
人工智能是隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和人們對自然界的深入理解而發(fā)展起來的,人工智能的應(yīng)用逐漸廣泛。游戲開發(fā)中人工智能的應(yīng)用實現(xiàn)了游戲逐漸向真實體驗、感覺、觸覺等人性化發(fā)展,讓玩家有身臨其境的感覺。因此,在網(wǎng)絡(luò)游戲相關(guān)專業(yè)開設(shè)人工智能課程勢在必行,有著重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻:
[1]周樂.韓國游戲產(chǎn)業(yè)概況..
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先給大家重點推薦一本期刊:中國職業(yè)技術(shù)教育
中國職業(yè)技術(shù)教育雜志征稿信息
《中國職業(yè)技術(shù)教育》雜志是由中華人民共和國教育部主管,教育部職業(yè)技術(shù)教育中心研究所、中國職業(yè)技術(shù)教育學會和高等教育出版社共同主辦的一份綜合性中文期刊,集政策指導(dǎo)性、學術(shù)理論性和應(yīng)用服務(wù)于一身,是教育部指導(dǎo)全國職業(yè)教育工作的重要輿論工具,是服務(wù)各級各類職業(yè)教育機構(gòu)的主要陣地。
中國職業(yè)技術(shù)教育投稿欄目:主要有職教要聞、專稿專訪、綜合管理方略、課程教材、教研與教學、師資隊伍建設(shè)、研究與探討、職業(yè)指導(dǎo)、職業(yè)培訓(xùn)、高等職業(yè)教育等欄目。
再給大家推薦職業(yè)教育范文:人工智能背景下職業(yè)教育變革及模式建構(gòu)
董文娟1,黃堯2(1.天津大學教育學院,天津300350;2.北京師范大學國家職業(yè)教育研究院,北京100875)
摘要:順應(yīng)人工智能時代的浪潮,基于新興技術(shù)的職業(yè)教育變革及新模式建構(gòu)勢在必行。該文從職業(yè)教育智慧化、經(jīng)濟發(fā)展、政策保障、信息化生態(tài)重構(gòu)四個方面,剖析了人工智能時代職業(yè)教育變革的現(xiàn)實訴求,并進一步分析了當前職業(yè)教育外部環(huán)境及其自身發(fā)展的困境。人工智能背景下職業(yè)教育的變革體現(xiàn)出融合、創(chuàng)新、跨界、終身化的新特征?;诖?,從課程、教學、學習、環(huán)境、教師發(fā)展、評價、教育管理及組織等方面,探究職業(yè)教育的變革路徑及模式建構(gòu)。最后探討了職業(yè)教育模式變革還面臨回歸教育本質(zhì)、規(guī)避技術(shù)弊端等挑戰(zhàn),并提出“適應(yīng)—引領(lǐng)人工智能”的發(fā)展目標。
關(guān)鍵詞:人工智能;職業(yè)教育變革;模式建構(gòu);智慧化
“人工智能的迅速發(fā)展將深刻改變?nèi)祟惿鐣?、改變世界。特別是在移動互聯(lián)網(wǎng)、超級計算等新理論、新技術(shù)及經(jīng)濟社會發(fā)展強烈需求的共同驅(qū)動下,人工智能發(fā)展呈現(xiàn)出深度學習、跨界融合、人機協(xié)同、群智開放、自主操控等新特征?!盵1]人工智能作為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動力,為我國供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革下的“新常態(tài)”經(jīng)濟發(fā)展注入新動能,使人們的思維模式和生活方式發(fā)生了深刻變革。近年來,國家高度重視與社會經(jīng)濟發(fā)展聯(lián)系最為密切的職業(yè)教育,積極推進職業(yè)教育信息化,運用人工智能改革教學方法和人才培養(yǎng)模式,構(gòu)建新型智能職教體系,提升信息技術(shù)引領(lǐng)職業(yè)教育創(chuàng)新發(fā)展的能力。
一、人工智能背景下職業(yè)教育變革的現(xiàn)實訴求
人工智能對傳統(tǒng)教育理念產(chǎn)生了革命性沖擊,職業(yè)教育結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整,勞動力素質(zhì)與市場需求的矛盾、學習方式與自我價值實現(xiàn)的矛盾等促使職業(yè)教育向智慧化、智能化發(fā)展。目前,我國處于教育信息化2.0、工業(yè)4.0的新時期,全球范圍內(nèi)新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在加速進行?!耙粠б宦贰薄爸袊圃?025”人工智能等重大國家戰(zhàn)略的提出,及以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)為特征的新興經(jīng)濟模式要求教育領(lǐng)域,尤其是職業(yè)教育培養(yǎng)行業(yè)、產(chǎn)業(yè)急需的技術(shù)技能型、智慧型人才,具備更高的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和跨界整合能力,促進智慧化發(fā)展,助力經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級。
(一)職業(yè)教育智慧化訴求:職業(yè)教育信息化發(fā)展的必然選擇
“智慧教育是以物聯(lián)網(wǎng),大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)為依托,創(chuàng)造智慧教學環(huán)境,轉(zhuǎn)換教育方法,內(nèi)容與手段,注重教育網(wǎng)絡(luò)化,個性化和智能化的一種教育新模式?!盵2]智慧教育作為“一種由學校、區(qū)域或國家提供的高學習體驗、高內(nèi)容適配性和高教學效率的教育行為(系統(tǒng))”,被視為教育信息化發(fā)展的高端形態(tài)[3]。因此,職業(yè)教育的智慧化并非簡單的數(shù)字化,強調(diào)信息技術(shù)推動職業(yè)教育教學模式和方法的變革,改變思維模式,創(chuàng)建價值等方面共享的學習共同體,培養(yǎng)創(chuàng)新型、智慧型人才。
職業(yè)教育智慧化是職業(yè)教育信息化發(fā)展的必然選擇。目前,我國的職業(yè)教育信息化水平正在穩(wěn)步提高,投入持續(xù)增加,各種智能信息技術(shù)應(yīng)用于教育教學、實習實訓(xùn)、測量評價等領(lǐng)域,并逐步成熟,正在努力打造一個信息化、智慧化的現(xiàn)代職業(yè)教育生態(tài)系統(tǒng)。新時期我國很多地區(qū)及職業(yè)院校積極提升現(xiàn)有信息化系統(tǒng)的智慧化水平,積極創(chuàng)建智慧校園、智慧社區(qū)等,逐步實現(xiàn)了組織管理的智慧化、資源環(huán)境的智慧化和服務(wù)評價的智慧化。
(二)經(jīng)濟發(fā)展訴求:人工智能時代的新興經(jīng)濟需要高技能智慧型人才
人工智能時代職業(yè)教育運用移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù),與經(jīng)濟及其他部門跨界融合,不斷創(chuàng)造新產(chǎn)品、新業(yè)務(wù),推動職業(yè)教育模式創(chuàng)新,形成了以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)設(shè)施、人工智能為實現(xiàn)手段的經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)。人工智能時代是以現(xiàn)代科學技術(shù)為支撐的新時代,各行各業(yè)的運作發(fā)展和對知識技術(shù)的掌握要求達到了更高層面,相應(yīng)的教育需求也有所提升,市場環(huán)境渴求勇于創(chuàng)新、個性化的高技能智慧型人才。職業(yè)教育要應(yīng)對行業(yè)上升發(fā)展的勞動力需求問題,基于人工智能應(yīng)用,提高技能培養(yǎng)層級,以適應(yīng)新的社會勞務(wù)需求。現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)依托互聯(lián)網(wǎng)科技,與智能化設(shè)備直接聯(lián)接,通過數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用,促進科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。勞動密集型企業(yè)已不適應(yīng)現(xiàn)代行業(yè)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展,需升級為網(wǎng)絡(luò)智能型,與此同時,職業(yè)院校的課程模式、專業(yè)設(shè)置、實習實訓(xùn)、師資結(jié)構(gòu)等也做出相應(yīng)的調(diào)整和革新,既促進了職業(yè)教育的智慧化、智能化,又推動了產(chǎn)業(yè)升級和工業(yè)變革。
(三)政策保障:國家從宏觀層面保障人工智能時代的職業(yè)教育發(fā)展
2016年是我國人工智能元年,2017年我國頒布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,提出了“將發(fā)展人工智能放在國家戰(zhàn)略層面進行系統(tǒng)謀劃和布局”,這預(yù)示著我國人工智能時代的全面到來,為我國職業(yè)教育的發(fā)展提供了良好的宏觀政策環(huán)境。人工智能給職業(yè)教育帶來了符合時代精神的新內(nèi)容,積極融合信息技術(shù),整合職業(yè)教育資源,提升公共服務(wù)水平,影響和改變了原有的教育生態(tài)。緊密依托信息共享平臺,突破時空限制,讓學習者自我選擇,更加人性化和智能化。我國很多職業(yè)院校已經(jīng)開啟了智慧校園的行動計劃,一些大中城市也在積極制定實施智慧城市的發(fā)展規(guī)劃,在良好的政策保障中提升智慧化水平。
(四)信息化生態(tài)重構(gòu)訴求:人工智能時代的職業(yè)教育變革是對職業(yè)教育信息化生態(tài)系統(tǒng)的重構(gòu)
“依據(jù)《2006-2020年國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》,我國正在有序推進數(shù)字教育向智慧教育的躍遷升級和創(chuàng)新發(fā)展?!盵4]在新興智能信息技術(shù)的催促下,技術(shù)變革帶來了職業(yè)教育系統(tǒng)的顛覆性創(chuàng)新改革,打破現(xiàn)有的條條框框,改革傳統(tǒng)教育模式,再造教育業(yè)務(wù)新流程。在職業(yè)教育領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術(shù),提升各科各門教育教學業(yè)務(wù),打造各級各類智能實訓(xùn)部門、培訓(xùn)機構(gòu),覆蓋貫通中高職院校,整合系統(tǒng)內(nèi)外現(xiàn)有資源,推進智慧教育生態(tài)有序發(fā)展,為各類用戶提供最適合、最智能的職業(yè)教育資源和服務(wù),完成對職業(yè)教育信息化生態(tài)系統(tǒng)的重構(gòu)。
二、當前職業(yè)教育發(fā)展的現(xiàn)實困境
人工智能對各行各業(yè)的影響具有革命性和顛覆性,可能帶來新的發(fā)展機遇,也可能帶來不確定性的挑戰(zhàn),比如可能會改變就業(yè)結(jié)構(gòu)、影響政府管理、威脅經(jīng)濟安全等,還可能會沖擊法律與社會倫理,影響社會穩(wěn)定乃至全球治理。當前,人工智能與“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”浪潮席卷而來,職業(yè)院校既是人工智能應(yīng)用的戰(zhàn)場,又是培養(yǎng)技術(shù)創(chuàng)新型人才的“夢工廠”[5]。人工智能時代的職業(yè)教育信息化發(fā)展迅速,影響是廣而深的,對職業(yè)教育外部環(huán)境及其本身都造成了極大的沖擊。
(一)職業(yè)教育外部環(huán)境發(fā)展困境
“據(jù)聯(lián)合國教科文組織預(yù)測,到2020年,人工智能將替代20億個工作崗位”[6],那些技術(shù)含量低、重復(fù)性強的技能將被智能機器、數(shù)碼設(shè)備所替代,工業(yè)機器人也將大面積應(yīng)用。智能設(shè)備替代行業(yè)勞動力,能夠降低勞動成本,且具有高效、易操作等競爭優(yōu)勢。傳統(tǒng)職業(yè)教育培養(yǎng)模式很難適應(yīng)未來行業(yè)、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求,人工智能沖擊職業(yè)教育就業(yè)崗位,撼動其所依附的崗位基礎(chǔ),對職業(yè)教育的生存與定位產(chǎn)生了威脅。因此,根據(jù)智能時代職業(yè)教育的崗位特征與需求,提升職業(yè)人才的知識結(jié)構(gòu)和專業(yè)技能,是新形勢下職業(yè)教育的發(fā)展方向。
(二)職業(yè)教育自身發(fā)展困境
近年來,人工智能在職業(yè)教育領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用和提高是目前職業(yè)教育的發(fā)展趨勢。我國重視職業(yè)教育信息化、智能化發(fā)展,各級各類職業(yè)院校在信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、校園信息化管理等方面都有了顯著提升,但信息技術(shù)與職業(yè)教育的深度融合仍不夠緊密,表現(xiàn)出信息化管理效率低、科學決策水平低等現(xiàn)象。人工智能背景下職業(yè)教育自身發(fā)展的困境表現(xiàn)在:
1.課程與教學困境
職業(yè)院校新課程改革提倡構(gòu)建智慧課堂,制定個性化學習計劃,注重課堂實施效果。但目前的實際課程教學仍是以教師為中心,強調(diào)知識的灌輸,重視統(tǒng)一性和計劃性,與教育改革提倡的個性化教學相去甚遠。教學方法、教學理念更新慢,很難激發(fā)學生的內(nèi)在學習動力,創(chuàng)新性思維弱,使得個性化教育的無法實現(xiàn)。近年來,中央、省、市、縣四級教育平臺逐步建立起來,課程與教學的層級設(shè)計逐步完善,但在實施的過程中,各級平臺之間存在溝通不暢等問題,各級資源內(nèi)容不系統(tǒng),不銜接,導(dǎo)致無序疊加和資源的重復(fù)浪費,“精品課程”等項目豐富了課程資源,但質(zhì)量不高。在線課程與教學以傳統(tǒng)的科目、章節(jié)為單元,構(gòu)建系統(tǒng)性的在線教育內(nèi)容,為用戶提供專業(yè)化的知識選擇,但由于受時間條件等限制,大多數(shù)受教育者習慣于碎片化學習,連貫性和整體性差,缺乏對課程與教學體系的系統(tǒng)性學習。
2.認知困境
隨著人工智能時代的到來,許多職業(yè)院校將“未來教室”“智慧課堂”定位為未來發(fā)展方向,進行了多種嘗試和改革,如MOOC混合教學、翻轉(zhuǎn)課堂、多屏教學等,但“管理者和施教者對智慧教育的理解多停留在‘智慧課堂=多媒體+傳統(tǒng)教學的層面’,教學觀念和思維依然固化,并沒有因為新技術(shù)的參與而得到實質(zhì)改變”[7],缺乏對多媒體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和智能學習平臺的深層認識,更缺乏對管理評價和互動交流等模塊的理解與掌握,雖投入大量人力財力采購了數(shù)量巨大、設(shè)備精良的多媒體設(shè)備和智能服務(wù)設(shè)備,但沒有充分有效使用,大大限制了智慧教育的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
3.用戶困境
傳統(tǒng)教學以群體教育為基本單元,教師和學習者作為學習共同體,在管理、學習的互動過程中形成強大的群體約束力,促進雙方共同進步。在信息化教育時代,學習者自由掌握學習時間和進度,遇到問題可能無法及時解決并獲得反饋,無法進行面對面交流,因此,基于人工智能網(wǎng)絡(luò)化學習平臺,學習者需要高自控力、高學習能力才能適應(yīng)這種全新的學習方式。
4.評價困境
傳統(tǒng)的評價方式多依靠經(jīng)驗和觀察,智慧型評價則是基于學習過程的一種發(fā)展性評價,以采集到的學習數(shù)據(jù)為客觀基礎(chǔ)。在人工智能、數(shù)字信息化環(huán)境下教育效果的評價實際要受到很多因素的影響和局限,在信息技術(shù)與職業(yè)教育融合的過程之中,許多智能技術(shù)應(yīng)用于教育教學實踐,難以進行定性定量的智慧評價,如互動交流及深層次的學習評價等。
三、人工智能背景下職業(yè)教育變革的新特征
人工智能帶來了思維模式的創(chuàng)新,改變了人們認識問題、思考和解決問題的方式,越來越多地依賴人與智能網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同創(chuàng)新。人工智能背景下的職業(yè)教育變革圍繞經(jīng)濟社會發(fā)展大局,“主動服務(wù)國家重大發(fā)展戰(zhàn)略,加大虛擬現(xiàn)實、云計算等新技術(shù)應(yīng)用,體現(xiàn)校企合作、知行合一等職教特色,以應(yīng)用促融合、以融合促創(chuàng)新、以創(chuàng)新促發(fā)展。”[8]人工智能背景下職業(yè)教育的變革必將加速推進職業(yè)教育的現(xiàn)代化、智能化進程,表現(xiàn)出了融合、創(chuàng)新、跨界和終身化的新特征。
(一)融合
人工智能技術(shù)科學應(yīng)用于當前職業(yè)教育,在最短的時間內(nèi)整合、重組大量的知識信息,形成科學的技術(shù)技能知識體系,為職業(yè)教育資源、企業(yè)資源、產(chǎn)業(yè)資源、社會資源等一切有可能聯(lián)結(jié)的資源融合提供了可能。為促進職業(yè)教育的智慧化發(fā)展,在現(xiàn)有的合作模式、集團模式、產(chǎn)教融合模式等實體協(xié)作發(fā)展的基礎(chǔ)上,建立智能互動的智慧教育供給平臺、常態(tài)化智慧課堂和大數(shù)據(jù)化智慧教育生態(tài)系統(tǒng),為我國新興經(jīng)濟發(fā)展提供高技能、智慧型人才支撐。
(二)創(chuàng)新
信息化時代下“變”為創(chuàng)新立足之要點。創(chuàng)新時代最需要提升的就是創(chuàng)造智慧?!坝芍R的理解記憶,轉(zhuǎn)向知識的遷移、應(yīng)用并最終指向創(chuàng)造發(fā)明”[9],以提高學習者的學習能力和應(yīng)用能力,提升其創(chuàng)新思維和智慧思維,不斷開拓人類社會發(fā)展的高度和寬度。智能化、信息化的時代是創(chuàng)新不斷的時代,是原有知識不斷被更新、技術(shù)不斷被升級的時代。人工智能促使社會化協(xié)同大規(guī)模發(fā)展,促進職業(yè)教育體系核心要素的重組與重構(gòu),創(chuàng)新生產(chǎn)關(guān)系,呈現(xiàn)出新的協(xié)作架構(gòu),開創(chuàng)了新的教育供給方式,增加了教育的選擇性,推動了教育的民主化。學習者能夠按照自己的價值觀、興趣與愛好等選擇適合自己個性發(fā)展的學習方式和學習內(nèi)容,促進學習者個性化、多樣化發(fā)展,最終實現(xiàn)教育公平。
(三)跨界
智能科學與職業(yè)教育連接起來,搭建起兩者溝通的橋梁,跨越了人工智能虛擬教育和線下實體教育的界限,實現(xiàn)了兩者之間的融合。教育供給由競爭資源轉(zhuǎn)變?yōu)閰f(xié)同合作,直線型的中心組織管理轉(zhuǎn)向去中心化、泛化管理。通過大數(shù)據(jù)智能技術(shù)平臺、遠程教育平臺等對職業(yè)教育資源進行整合共享,跨越教育邊界,與市場、行業(yè)、企業(yè)以及職業(yè)教育培訓(xùn)機構(gòu)對接,提供更加便捷的智慧化服務(wù)。
(四)終身化
人工智能時代職業(yè)教育的變革堅持“以人為本”的教育理念,滿足學習者在任意時間、任意地點、以任意方式、任意步調(diào)終身學習的需求[10]。打破了地域和時間的限制,體現(xiàn)了教育的泛在化、個性化和終身化,與終身教育理念的發(fā)展目標不謀而合。人工智能時代社會經(jīng)濟發(fā)展加快,人們追求高層次自我價值的實現(xiàn),充分體現(xiàn)出終身學習的必要性和緊迫性。目前,我國正在積極創(chuàng)建泛在學習環(huán)境,致力于構(gòu)建終身化學習型社會,努力創(chuàng)造有利條件向全民提供終身教育與學習的機會。
四、人工智能背景下職業(yè)教育發(fā)展的模式建構(gòu)
人工智能背景下職業(yè)教育的變革預(yù)示著全新思維意識形態(tài)、社會發(fā)展形態(tài)的變革,重塑職業(yè)教育可持續(xù)發(fā)展的新思維,重構(gòu)信息時代職業(yè)教育的價值鏈和生態(tài)系統(tǒng)。智能化技術(shù)科學將現(xiàn)代職業(yè)教育內(nèi)部各要素,以及內(nèi)部要素與外部環(huán)境之間,通過虛擬技術(shù)和智能化手段互聯(lián)貫通,突破傳統(tǒng)教育價值的鏈狀模式,使職業(yè)教育由傳統(tǒng)模式走向“人工智能+職業(yè)教育”模式的建構(gòu)。人工智能對職業(yè)教育課程、教學、評價、管理、教師發(fā)展等方面產(chǎn)生系統(tǒng)性影響,為職業(yè)教育提高教育質(zhì)量和提升服務(wù)水平提供了技術(shù)支持和現(xiàn)實路徑,解決不能兼顧職業(yè)教育規(guī)模和質(zhì)量的矛盾問題。下面將從課程、教學、學習、環(huán)境、教師發(fā)展、評價、教育管理及組織等方面來探究職業(yè)教育的變革路徑及模式建構(gòu)。
(一)人工智能背景下職業(yè)教育的課程模式
人工智能時代的信息知識、科學技術(shù)正在以前所未有的速度增長、更新和迭代,呈現(xiàn)出了碎片化、多元化、創(chuàng)新性、社會性的特征。人工智能背景下職業(yè)教育的課程模式是為學習者提供按需可隨時選擇的知識儲備智能模式,解決了傳統(tǒng)職業(yè)院校課程教學的滯后性,呈現(xiàn)的是現(xiàn)代職業(yè)教育的前沿信息和內(nèi)容。課程革命愈演愈烈,靈活多樣的微課、慕課等形式層出不窮,在線課程將成為常態(tài),信息傳播媒介、知識獲取方式等都發(fā)生了巨大改變,課程內(nèi)容和結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)形態(tài)、呈現(xiàn)方式、實施及評價等也都進行了相應(yīng)變革。智能化信息科學技術(shù)為課程的設(shè)計、架構(gòu)、實施提供了快捷和便利,為學習者的個性化、終身化選擇提供了多種渠道。人工智能背景下職業(yè)教育的課程模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,線上線下融合的大規(guī)模開放課程融入現(xiàn)代職業(yè)教育,課程的表現(xiàn)形態(tài)和實施途徑呈現(xiàn)出智能化、數(shù)字化、立體化的特征,成為學校常態(tài)課程的有機組成部分,為學習者提供了更多的可選擇機會,使實施個性化課程成為可能。現(xiàn)代職業(yè)教育的課程內(nèi)容強調(diào)學術(shù)性與生活性相互融合與轉(zhuǎn)化,融入社會資源,立足于我國社會經(jīng)濟的新常態(tài)和學習者的全面發(fā)展,實現(xiàn)社會化協(xié)同發(fā)展,共贏共創(chuàng);其次,課程實施的空間得以拓展,跨越了社會組織邊界、職業(yè)院校邊界,將從班級、年級、全校擴展到網(wǎng)絡(luò)社區(qū)以及更大的空間。課程的整體結(jié)構(gòu)從分散走向整合,以技術(shù)為媒介,形成跨學科、多學科整合的課程;最后,課程內(nèi)容的組織、課程的實施逐步模塊化、碎片化、移動化與泛在化,社會化分工更加精細,教師也將承擔教學設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、在線輔導(dǎo)等不同的角色。
(二)人工智能背景下職業(yè)教育的教學模式
人工智能時代將信息技術(shù)有效地融合于職業(yè)教育各學科的教學過程,從知識的傳遞轉(zhuǎn)變?yōu)檎J知的建構(gòu),從注重講授和內(nèi)容,轉(zhuǎn)變成重視學習過程[11],構(gòu)建“以教師為主導(dǎo),以學生為主體”的以數(shù)字化、智能化為特征的智慧教學模式,重視學生的主體地位,引導(dǎo)學生“自主、探究、合作”。人工智能背景下職業(yè)教育的教學模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,人們的學習方法、認知方式和思維模式已經(jīng)發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變。信息化教學使得信息技術(shù)已成為學習者認知的必要工具,認知方式也由“從技術(shù)中學”轉(zhuǎn)型為“用技術(shù)學”。其次,信息化教學的重點從“面向內(nèi)容設(shè)計”轉(zhuǎn)變到“面向?qū)W習過程設(shè)計”,更加重視學習者發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題能力的培養(yǎng),關(guān)注學習者的學習過程,以及其獲得學習活動的體驗。同時,信息化教學要將課堂內(nèi)的學習知識和課堂外的實踐活動聯(lián)結(jié)互動,按照學習者的個性化需求和認知方式自主選擇學習內(nèi)容。第三,智慧教學將成為課堂教學的新重點。日常教學工作形態(tài)不再是點線面的連接,而是呈現(xiàn)為智能化、立體化的教學空間,智慧課堂將會促進學習者的深度學習、交互學習和融合學習,智能備課、批閱以及個性化指導(dǎo)等也將成為教育者新的教學工作形式。從機械評價學習結(jié)果轉(zhuǎn)變成適應(yīng)性評價學習結(jié)果。第四,在線教學、整合技術(shù)的學科教學法將成為新的教學形態(tài),促進教育均衡發(fā)展,實現(xiàn)跨學校、跨區(qū)域的流轉(zhuǎn)。移動學習、遠程協(xié)作等信息化教學模式,能夠?qū)崿F(xiàn)教師的“教”與學生的“學”的全面實時互動,最大限度地調(diào)動學習者的主觀能動性,提升教學質(zhì)量與人才培養(yǎng)質(zhì)量。
(三)人工智能背景下職業(yè)教育的學習模式
智能系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為學習者提供了豐富多元的學習資源和環(huán)境,推進了教育教學活動與學習環(huán)境的融合發(fā)展,人工智能背景下職業(yè)教育的學習模式也逐步建立起來,具體表現(xiàn)為:首先,智能時代的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)全面覆蓋每一個人、每一個角落,活動空間由課堂內(nèi)拓展到課堂外,學習與非正式學習正在互相補充、互相與融合,導(dǎo)致學習者的學習行為變化、學習方式的革新。其次,基于互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)了一批創(chuàng)新的學習方式,借助情景感知技術(shù)及智慧信息技術(shù),進行真實過程體驗的情境學習,促進學習者知識遷移運用的情境化和社會化。第三,借助互聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)和各種應(yīng)用工具,學習者可根據(jù)自身學習需求,選擇最優(yōu)學習方式,也可利用數(shù)據(jù)分析技術(shù),追蹤記錄學習路徑和學習交互過程,隨時隨地獲取個性化教學服務(wù)和量身定制的學習資源,拓寬了智慧教育視野。第四,各職業(yè)院校開始拓展校園智慧學習的時間和空間,以實現(xiàn)虛擬和現(xiàn)實相互結(jié)合的智慧校園育人環(huán)境。推進網(wǎng)絡(luò)學習空間建設(shè),加強教與學全過程的數(shù)據(jù)采集和分析,“引導(dǎo)各地各職業(yè)院校開發(fā)基于工作過程的虛擬仿真實訓(xùn)資源和個性化自主學習系統(tǒng)”[12],強化優(yōu)質(zhì)資源在學習環(huán)境中的實際應(yīng)用。
(四)人工智能背景下職業(yè)教育的環(huán)境模式
智慧教育環(huán)境是以大數(shù)據(jù)、多媒體、云計算等智能信息技術(shù)為基礎(chǔ)而構(gòu)建的虛實融合、智能適應(yīng)的均衡化生態(tài)系統(tǒng)。信息技術(shù)與職業(yè)教育的深度融合,為師生的全面發(fā)展提供了智慧化的成長環(huán)境,如智慧云平臺、智慧校園。人工智能背景下職業(yè)教育的環(huán)境模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,智慧教育環(huán)境將信息技術(shù)與職業(yè)教育服務(wù)結(jié)合、面對面教學和在線學習結(jié)合,形成數(shù)字化的、虛實結(jié)合的職業(yè)教育智能服務(wù)新模式。其次,智慧教育環(huán)境將促進各種智能化、數(shù)字化信息技術(shù)融入職業(yè)院校的各個業(yè)務(wù)范圍和業(yè)務(wù)領(lǐng)域,與系統(tǒng)內(nèi)的其他業(yè)務(wù)橫向互聯(lián)、縱向貫通,且信息能夠適時生成和采集,全過程實現(xiàn)數(shù)字化與互聯(lián)化。第三,智慧教育環(huán)境能夠感知學習者所處的學習情境,理解學習者的行為與意圖,滿足學習者的個性化需求,提供多元化的適應(yīng)服務(wù)和智能感知的信息服務(wù)。互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基于智能數(shù)據(jù)分析,實現(xiàn)智能調(diào)節(jié)與自動監(jiān)控,為學習者提供定制式的學習服務(wù)和個性化的學習環(huán)境。未來教室必將變成“虛擬+現(xiàn)實”的智慧課堂,在網(wǎng)絡(luò)空間中參與線上課程、線下活動,實現(xiàn)線上線下互動交流。同時,智慧校園的創(chuàng)建和管理,能夠?qū)γ總€班級、學區(qū)進行動態(tài)管理,構(gòu)建出一個以問題、任務(wù)為線索,學生實現(xiàn)自主學習的知識體系和促進師生互動、生生互動的智慧管理平臺。到2020年,“90%以上的職業(yè)院校建成不低于《職業(yè)院校數(shù)字校園建設(shè)規(guī)范》要求的數(shù)字校園,各地普遍建立推進職業(yè)教育信息化持續(xù)健康發(fā)展的政策機制”[13],以學習者為中心的自主、泛在學習普遍開展,精準的智能服務(wù)能夠滿足職業(yè)教育的終身化定制。
(五)人工智能背景下職業(yè)教育的教師發(fā)展模式
人工智能背景下職業(yè)教育的變革對教師的專業(yè)發(fā)展、素質(zhì)能力提出了新要求,改變了教師的能力結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)。教育信息化大背景下,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多媒體手段的產(chǎn)生、智能化設(shè)備的使用極大提高了教師的專業(yè)發(fā)展和能力素養(yǎng),以適應(yīng)新課程改革與教育信息化的要求。人工智能背景下職業(yè)教育的教師發(fā)展模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,新時代教師專業(yè)發(fā)展的內(nèi)在要求和外在環(huán)境都要求教師能夠認識、了解和應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)工具,促使教師專業(yè)發(fā)展能力和素養(yǎng)的提升和豐富。其次,教師的專業(yè)發(fā)展要面向?qū)嶋H、情境化、網(wǎng)絡(luò)化的教學問題,教師需要在多變的教育情境中綜合運用核心教學技能,將信息技術(shù)知識、學科內(nèi)容知識、教學法知識很好地融合并遷移運用。新時代的教師要學會掌握使用智能化設(shè)備和數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)資源,積極加強與其他專家、教師的合作,或遠程工作,形成基于智慧教育技術(shù)的多元化的學習共同體。教師的工作狀態(tài)由個體的單獨工作轉(zhuǎn)變?yōu)槿后w的共同協(xié)作,大大提升了教師的工作效率。第三,信息化背景下教師的教學理念要發(fā)生轉(zhuǎn)變,由促進學生“接受學習”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃咏?gòu)”,由“被動適應(yīng)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃訁⑴c”,越來越強調(diào)以學生為中心的過程體驗,從了解信息技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)檎莆罩腔劢逃夹g(shù),保持學科知識,教學方法,核心技術(shù)的動態(tài)平衡,促進學生智慧學習的發(fā)生。第四,信息化教師要學會使用智能化教育技術(shù),積極開發(fā)數(shù)字化學習資源,創(chuàng)設(shè)豐富多元的教學活動,鼓勵學生掌握智能信息工具,學會探究和解決問題,發(fā)展提升學生的創(chuàng)新思維能力和信息化學習能力。教師的信息化教學能力和素養(yǎng)全面提升,信息技術(shù)應(yīng)用能力實現(xiàn)常態(tài)化。
(六)人工智能背景下職業(yè)教育的評價模式
現(xiàn)代教育價值趨于多元,以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智能化信息技術(shù)使教育評價在評價依據(jù)、評價內(nèi)容、評價主體等多個方面實現(xiàn)了全面轉(zhuǎn)變。人工智能背景下職業(yè)教育的評價模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)應(yīng)用于學習過程使得伴隨式評價成為可能,更加關(guān)注學習者的個體差異和特點。強調(diào)過程評價和多元共同評價,更加客觀全面,重視評價過程的診斷與改進功能,以促進學習者的個性化發(fā)展。其次,互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能云技術(shù)的出現(xiàn)使得評價的技術(shù)和手段多樣化、智能化,節(jié)省人力物力財力,提高了評價的科學性、針對性。第三,以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的適應(yīng)性評價因人而異,可獲得及時反饋,可真實地測評學習者的認知結(jié)構(gòu)、能力傾向和個性特征等,從知識領(lǐng)域擴展到技能領(lǐng)域、情感、態(tài)度與價值觀,構(gòu)建以學習者核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教育測量與評價體系,促進學習者發(fā)展。
(七)人工智能背景下職業(yè)教育的管理模式
智能化信息技術(shù)、云計算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等能夠促進大規(guī)模社會化協(xié)同,拓展教育資源與服務(wù)的共享性,提高教育管理、決策與評價的智慧性,因此,基于互聯(lián)網(wǎng)的教育管理必將逐步走向“智慧管理”模式。人工智能背景下職業(yè)教育的管理模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,互聯(lián)網(wǎng)將家庭、學校、社區(qū)等緊密、方便地聯(lián)系在一起,拓寬了家長和社會機構(gòu)參與學校管理的渠道,各利益相關(guān)者可共同參與現(xiàn)代職業(yè)院校的學校管理,協(xié)作育人。其次,新時代的職業(yè)院校管理模式通過可視化界面進行智能化管理,業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)幾乎全部數(shù)字化,能有效降低信息管理系統(tǒng)的技術(shù)門檻,使管理工作更加輕松、高效。通過深度的數(shù)據(jù)挖掘與分析,能夠?qū)崿F(xiàn)個性化、精準資源信息的智能推薦和服務(wù),為管理人員和決策者提供及時、全面、精準的數(shù)據(jù)支持,以提高決策的科學性。第三,通過互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)可以實現(xiàn)全方位、隨時的遠程監(jiān)督與指導(dǎo),從督導(dǎo)評估轉(zhuǎn)變?yōu)閷崟r評估,可以實現(xiàn)大規(guī)模的實時溝通與協(xié)作,促進社會化分工,促進職業(yè)院校內(nèi)部重構(gòu)管理業(yè)務(wù)流程,使管理智能化、網(wǎng)絡(luò)化、專業(yè)化。
(八)人工智能背景下職業(yè)教育的組織模式
人工智能時代信息科學技術(shù)的蓬勃發(fā)展沖擊著學校內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,各職業(yè)院校需要合理調(diào)整內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和資源分配,通過互聯(lián)網(wǎng)加快信息流動等方式,提高各職業(yè)院校組織管理的效率和活力。人工智能背景下職業(yè)教育的組織模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,當今時代人工智能的產(chǎn)生不可能替代學校教育,但可以改變學校教育的基本業(yè)務(wù)流程。人工智能推動了學校組織結(jié)構(gòu)向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,教學與課程是提供信息數(shù)據(jù)的重要平臺,學校組織則構(gòu)成了教育大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)。其次,“互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育”的跨界融合將打破學校的圍墻的阻隔,互聯(lián)網(wǎng)將學校組織與企業(yè)、科研院所等社會機構(gòu)緊密聯(lián)系起來,提供優(yōu)質(zhì)教育資源供給,共同承擔知識的傳授、傳播、轉(zhuǎn)化等功能,促進學校組織體系核心要素的重構(gòu)。第三,建設(shè)“智慧校園”,實現(xiàn)線上線下融合的智慧校園育人環(huán)境,實施一體化校園網(wǎng)絡(luò)認證,推動智能化教育資源共建共享,實現(xiàn)職業(yè)教育信息化建設(shè)的均衡發(fā)展。
五、人工智能背景下職業(yè)教育的模式變革面臨的挑戰(zhàn)及發(fā)展目標
人工智能將推進大數(shù)據(jù)、云技術(shù)等智能信息技術(shù)深層次融入職業(yè)教育課程與教學、組織與管理、評價與反饋等領(lǐng)域,形成社會化多元供給,為學習者提供多樣化的參與方式、自主選擇的學習形式和及時獲得反饋的評價途徑,有利于實現(xiàn)職業(yè)教育的共建、共享、共治。但其全面實現(xiàn),還面臨著諸多挑戰(zhàn)。
(一)挑戰(zhàn)
首先,職業(yè)教育的新模式建構(gòu)需要充足的資金支持。各職業(yè)院校積極建構(gòu)智慧校園,努力實現(xiàn)智慧化產(chǎn)學研環(huán)境,打造一體化智慧城市網(wǎng)絡(luò)等核心技術(shù)的開發(fā),都需要資金的根本保障。政府要給予資金政策保障并加強監(jiān)管,資金管理部門要合理規(guī)劃,合理利用,??顚S?,落到實處。其次,職業(yè)教育的新模式建構(gòu)的成果表現(xiàn)離不開學習者對技術(shù)的理解、掌握和應(yīng)用。在實際實施過程中,教育工作者既要利用信息技術(shù)優(yōu)勢變革職業(yè)教育,也要避免技術(shù)中心主義傾向,“避免一味追趕技術(shù)新潮而不顧學生身心健康等,技術(shù)本身是一個禍福相依的辯證法?!盵14]第三,“目前的教育實踐中,仍未能充分實現(xiàn)人機合理分工和雙邊優(yōu)勢互補。人工智能終端系統(tǒng)擅長邏輯性、單調(diào)重復(fù)的工作,而人類則更適合情感性、創(chuàng)造性和社會性的工作。”[15]現(xiàn)階段,信息化技術(shù)水平還有待提高,智能機器不能完全勝任知識傳播、數(shù)據(jù)處理等工作,有待于進一步開發(fā)和完善,絕對依賴互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備,還存在一定的風險。
(二)發(fā)展目標
人工智能時代職業(yè)教育變革重新架構(gòu)了職業(yè)教育發(fā)展模式,完成了對資源的重新整合配置,改變了人的思維方式、學習方式和生活方式。人工智能時代下沒有職業(yè)教育模式的改革,就不可能建構(gòu)真正的現(xiàn)代化職業(yè)教育。人工智能背景下職業(yè)教育的發(fā)展目標可以概括為個三方面:
1.“智慧腦”與“智能腦”融通
隨著第四次產(chǎn)業(yè)革命的到來,信息技術(shù)爆發(fā)式發(fā)展,造就了以電腦、互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智能腦。職業(yè)教育智慧化發(fā)展的一個目標就是如何讓學習者發(fā)揮人腦“智慧腦”與機器設(shè)備“智能腦”的“雙腦”共同協(xié)作[16]。人工智能時代職業(yè)教育與信息技術(shù)的深度融合,就是要通過“智慧腦”和“智能腦”的協(xié)同作用,發(fā)揮互補優(yōu)勢,進行融通式學習,而不是簡單地人腦與電腦的技術(shù)對接。
2.“現(xiàn)實世界”與“虛擬世界”結(jié)合
在人工智能時代,網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)的發(fā)展使人類擁有了真實與虛擬兩個世界,虛擬信息技術(shù)的興起在一定程度上會影響職業(yè)教育的實體教育,實體教育的發(fā)展也需要虛擬技術(shù)的支撐。但在具體的學習實踐中,還會存在利用這兩個世界時顧此失彼、難以平衡的問題。目前,虛擬化教育技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域不斷應(yīng)用與推廣,職業(yè)教育的發(fā)展模式不斷優(yōu)化,使得職業(yè)院校線上線下的邊界逐漸消融,“現(xiàn)實世界”與“虛擬世界”更好地結(jié)合。人工智能時代職業(yè)教育的本質(zhì)沒有發(fā)生根本改變,學習者要學會利用這兩個世界虛實融合、高度互動,充分發(fā)揮出自身的優(yōu)勢,更好地學習與生活。
3.職業(yè)教育“適應(yīng)人工智能”發(fā)展為“引領(lǐng)人工智能”
人工智能為職業(yè)教育帶來了強大的技術(shù)支持,為職業(yè)教育帶來了便利。初始階段的職業(yè)教育基本知識和技能被數(shù)字化和智能化,通過人工智能相關(guān)課程,云教育模式,個性化學習計劃等,適應(yīng)并應(yīng)用人工智能,以提高職業(yè)教育的效率和質(zhì)量。職業(yè)教育重在技術(shù)創(chuàng)新,對于行業(yè)技術(shù)發(fā)展具有一定的引領(lǐng)性作用。未來人工智能將成為職業(yè)院??焖侔l(fā)展和轉(zhuǎn)型的技術(shù)支撐。“如某些職業(yè)院?;谧陨韮?yōu)勢專業(yè)與相關(guān)行業(yè)的智能自動化企業(yè)合作,實現(xiàn)以職業(yè)教育發(fā)展引領(lǐng)人工智能?!盵17]目前,人工智能處于適應(yīng)性大發(fā)展階段,隨著信息化技術(shù)的提高和智能化設(shè)備的普及,人工智能時代必將由專用人工智能時代步入通用人工智能時代。在通用人工智能時代,人工智能與職業(yè)教育深度融合高效協(xié)作,職業(yè)教育完全適應(yīng)且完美應(yīng)用于人工智能,進一步引領(lǐng)人工智能發(fā)展,由“人工智能+職業(yè)教育”發(fā)展為“職業(yè)教育+人工智能”的時代。
篇10
關(guān)鍵詞:人工智能;全英文教學;教學內(nèi)容改革;教學模式改革
1 實施全英文教學的必要性
隨著國際學術(shù)交流的日益活躍以及國際化辦學的趨勢發(fā)展,借鑒國外著名大學的辦學理念和管理模式,利用世界優(yōu)質(zhì)教育資源,提升教育教學水平,造就具有國際競爭能力的復(fù)合型創(chuàng)新人才,正成為我國教育改革與發(fā)展的新方向。
智能化是人類社會技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。作為計算機科學與技術(shù)專業(yè)課程體系中的核心課程之一,人工智能的地位正隨著該學科的不斷發(fā)展和其技術(shù)的廣泛應(yīng)用迅速提高,而且在非計算機領(lǐng)域,具有不同專業(yè)背景的學者也通過這個年輕的領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)新思想和新方法。由于人工智能課程內(nèi)容涉及計算機科學以及邊緣學科的新理論、新方法與新技術(shù),因此在該課程中開展全英文教學不僅可以讓學生充分了解人工智能日新月異的發(fā)展,還可以促進本科教學與國際接軌,在培養(yǎng)國際化創(chuàng)新人才方面具有十分積極的現(xiàn)實意義。
2 當前國內(nèi)全英文教學存在的主要問題
筆者對當前國內(nèi)高校人工智能課程全英文教學的現(xiàn)狀進行調(diào)查分析,調(diào)查對象為軟件工程專業(yè)本科三年級學生,調(diào)研問卷共58份。調(diào)查項目、內(nèi)容及結(jié)果見表1。
從項目1和2的調(diào)查結(jié)果看,大部分學生認為開展全英文教學有必要,其在提高英語應(yīng)用能力、增強自己的就業(yè)競爭力以及了解國際前沿等方面有很大幫助。然而,由于全英語教學在我國尚處于起步階段,進行全英語教學的效果并不十分理想,其教學試點與實踐尚存在一些亟待解決的問題,主要表現(xiàn)在如下幾個方面。
(1)對全英文教學的理解存在偏差。從項目3~5的調(diào)查結(jié)果看,教師不能正確處理好全英文教學與專業(yè)英語課教學的關(guān)系,使全英文教學變?yōu)榧冇⒄Z課教學或?qū)I(yè)英語課的翻版。大部分學生還是希望教學授課語言以雙語為主或以中文為主、英文為輔,多媒體課件形式為中英文相結(jié)合。
(2)全英文教學達不到預(yù)期的教學效果。從項目6和7的調(diào)查結(jié)果看,雖然一些大學花了很大代價邀請國外一流教授專家講授課程,但由于人工智能課程理論性強、難度大,學生很難適應(yīng)全英文課程教學。
(3)缺乏內(nèi)容全面和難度適中的教材。從項目8和9的調(diào)查結(jié)果看,一些大學在實施人工智能課程全英語教學時直接引進原版英文教材,但這對本科生來說,原版英文教材內(nèi)容偏多、難度較大,學生學習時不免有諸多畏難情緒。
(4)師資匱乏。從項目10的調(diào)查結(jié)果看,學生對承擔全英文教學教師的滿意程度普遍不高。實際上,全英文教學對承擔課程教學的教師要求很高,他們不僅需要具備專業(yè)知識,而且還要掌握英語應(yīng)用技能,而現(xiàn)階段國內(nèi)高校中能承擔全英語教學的師資仍然十分匱乏。
綜上所述,如何改革全英文教學模式,講授哪些教學內(nèi)容,采用何種科學的教學方法與手段,是值得我們思考和關(guān)注的教學改革重點和難點。
針對以上這些問題,我們深入研究人工智能課程的特點,對現(xiàn)有教學模式、內(nèi)容及方法進行全方位探索和改革,制訂全英文教學計劃,對促進教學工作、提高教學質(zhì)量、培養(yǎng)國際創(chuàng)新型人才起重要作用,其重要意義具體體現(xiàn)在以下3個方面。
(1)探索如何將理論知識傳授、綜合能力培養(yǎng)與英語交流運用三者有機結(jié)合,建立全英文教學的新型模式,這將對更新教學理念和探索適合于計算機軟件人才培養(yǎng)的教學方法產(chǎn)生深遠影響。
(2)全英文課程教學能夠讓學生掌握最先進的人工智能國際前沿技術(shù),開闊國際視野,有利于培養(yǎng)復(fù)合型、實用型、具有國際競爭力的高層次創(chuàng)新人才。
(3)全英文教學改革的探索與實踐能夠促進國內(nèi)教育向國際教育邁進。
3 全英文教學內(nèi)容改革
建立完善的全英語教學體系,需要有系統(tǒng)而完整的教學內(nèi)容。我國計算機科學與技術(shù)本科專業(yè)人工智能課程課時一般只有36學時,因此我們需要考慮從什么角度組織教學內(nèi)容,才能讓學生比較容易地理解、熟悉和掌握人工智能的原理、方法與技術(shù),從而顯著提高教學效果。
與國內(nèi)教學內(nèi)容相比,國外教學更注重分析問題的思維方法和解決問題的應(yīng)用能力,對提高學生的學習興趣以及培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力十分有益,但是原版內(nèi)容過多,且大多以國外政治、經(jīng)濟、文化、社會和生活為背景,對于我國學生來說,理解某些內(nèi)容和背景比較困難。因此直接套用原版教學內(nèi)容往往存在一定問題,我們需要在引進、消化和吸收國外經(jīng)典教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上,有選擇性地挑選合適內(nèi)容。國外經(jīng)典教材編寫思路不盡相同,一些經(jīng)典人工智能教材及主要內(nèi)容見表2。
人工智能的基本思想和主要內(nèi)容是研究人類智能活動規(guī)律和用于模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術(shù)。從表2中可以看出它們的共同點,即人工智能應(yīng)圍繞“智能”這個核心,但由于智能本身非常復(fù)雜,難以用單一的理論與方法描述,需要從不同的抽象層次刻畫智能這個主題。我們認為,人工智能的主要內(nèi)容可按圖1所示劃分為不同層次并確定講授順序。
在最底層,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與演化計算(適應(yīng)性原理與仿生機制等)輔助感知以及與物理世界的交互;抽象層反映知識在智能中的角色和創(chuàng)建以及圍繞問題求解的知識的抽象、表示和理解;更高層則提出學習、規(guī)劃、推理的模型和方式;應(yīng)用層構(gòu)造智能化智能體以及具有一定智能的人工系統(tǒng),讓計算機實現(xiàn)以往需要人的智力才能完成的工作。除了將人工智能課程的教學內(nèi)容劃分為這4個層次,為保證教學內(nèi)容的循序漸進性,還可按照抽象層更高層最底層應(yīng)用層順序安排教學內(nèi)容。
4 全英文教學模式改革的實施關(guān)鍵
針對以上國內(nèi)全英文教學中存在的主要問題,我們提出人工智能課程全英文教學模式改革的實施關(guān)鍵,包括全英文課堂教學模式的重定位,“二三二”模式教學方法的改革,集先進性、前沿性和實用性為一體的教學內(nèi)容創(chuàng)新以及全專業(yè)英語教學團隊的打造。
4.1 全英文課堂教學模式的重定位
人工智能課程教學以培養(yǎng)學生掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識、培養(yǎng)實踐動手與應(yīng)用能力以及提高英語交流水平三者相結(jié)合為主要目標,分兩個階段進行,國內(nèi)教師與國外教師共同授課。首先,國內(nèi)主講教師講授人工智能課程的基礎(chǔ)原理、模型和方法,可采用集中授課、案例教學和課堂實踐等教學方式,使學生掌握人工智能的一般基礎(chǔ)知識;在此基礎(chǔ)上,再邀請國際知名外籍教師為學生講授人工智能國際前沿技術(shù),包括集中授課和專題研討。經(jīng)過基礎(chǔ)學習,學生一般已掌握人工智能基礎(chǔ)知識,因此對于外籍教師所講授的學科前沿等內(nèi)容能夠準確理解和把握。與單純采用全英文教學或單純邀請外籍教師授課相比,該模式能收到較好的預(yù)期效果。“1+1”全英文雙課堂教學模式如圖2所示。
4.2 “二三二”模式教學方法的改革
實行全英語教學后,由于使用英文教材及中外教育背景存在差異等因素,我們在教學過程中對教學方法進行一定程度的調(diào)整和改進,包括全英文授課形式、案例教學、教學內(nèi)容以及教學手段等方面;配合“1+1”全英文雙課堂教學模式,提出圖3所示的“二三二”模式教學方法,培養(yǎng)學生成為具有綜合能力、創(chuàng)新能力、國際視野和英語技能的復(fù)合型人才。
該教學方法模式包括:(1)過渡式全英文與沉浸式全英語兩大英語教學方式;(2)激勵自主式、啟發(fā)互動式、體驗學習式三大學習法,激發(fā)學生學習興趣,使學生牢固掌握人工智能基礎(chǔ)理論與方法;(3)參與學習式和自我展示式兩大學習法,培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力和創(chuàng)新能力。
在全英文課堂授課過程中,我們需要注重把握英語與專業(yè)的比例。首先,不能一味地追求全英文授課的形式而忽視教學效果;其次,還需要為學生提供一個良好的語言學習環(huán)境,在實際教學中注重培養(yǎng)學生良好的英語思維習慣,從根本上提高學生的英語水平。
人工智能課程包含大量概念,內(nèi)容抽象,算法復(fù)雜,學生往往難以理解與掌握。將案例教學方法引入課程教學能有效提高學生的學習興趣,獲得較好的預(yù)期教學效果,但要達到理想的教學目標,僅僅靠課堂教學遠遠不夠,還需要拓展第二課堂。有計劃地邀請國外人工智能專家和教授到大學進行專題講座,鼓勵學生參加相關(guān)的課外科研/科技活動,使得學生能夠體驗式地、自主地學習,更好地了解人工智能新技術(shù),從而進一步激發(fā)學生的學習熱情。構(gòu)建案例教學和課堂實踐的雙課堂教學模式,不僅能夠豐富教學內(nèi)涵,而且可以充實學科前沿知識并拓寬學生的國際視野。
4.3 集先進性、前沿性和實用性為一體的教學內(nèi)容創(chuàng)新
除了引進、消化和吸收國外經(jīng)典教材內(nèi)容以外,我們還需要逐步建立起具有自身特色的教學內(nèi)容,以保證教學內(nèi)容集先進性、前沿性和實用性為一體。
(1)先進性。我們提出教學與科研相結(jié)合,以科研帶動教學發(fā)展的新思路。教師可結(jié)合自己的人工智能及其相關(guān)領(lǐng)域的科研項目,將科研最新研究成果以及學科前沿知識進行梳理與優(yōu)化并有機融入課程教學中,確保教學內(nèi)容的先進性,有效提高教學改革的質(zhì)量。
(2)前沿性。對人工智能發(fā)展較快的領(lǐng)域,如智能計算、數(shù)據(jù)挖掘等,還需更新和補充全英文教學內(nèi)容,同時可以邀請國際知名大學教授共同研究與探討教學內(nèi)容,保證課程內(nèi)容具有一定的前沿性,通過實現(xiàn)全英語教學保證課程與國際接軌。
(3)實用性。在講授基礎(chǔ)理論知識的基礎(chǔ)上,還應(yīng)注重實踐的應(yīng)用,增強學生的動手操作能力,以符合素質(zhì)教育必須注重實踐的要求。教師可結(jié)合教學中的基本理論知識,適當補充案例與實例,使得教學內(nèi)容與實際相聯(lián)系,豐富課程內(nèi)涵并提高教學效果。
4.4 全專業(yè)英語教學團隊的打造
師資力量直接影響教學效果。師資的匱乏是現(xiàn)階段全英語教學面臨的主要問題之一。雖然一些教師具有較扎實的人工智能學科功底,但不能熟練地運用英語進行授課,而有些教師則知識結(jié)構(gòu)單一,缺少人工智能及其相關(guān)學科間的交叉與融合,因此我們需要多渠道、多層次地打造既具備專業(yè)知識,又具有學科交叉與融合能力,同時掌握英語技能的全英語教師隊伍。將科研與教學相結(jié)合,利用與國外人工智能及相關(guān)領(lǐng)域?qū)W術(shù)帶頭人建立的合作關(guān)系優(yōu)勢加強交流與合作,爭取申請國際合作科研項目,利用科研提高教師的教學質(zhì)量、專業(yè)水平和英語技能。
5 全英文教學的具體實施
我們在軟件工程專業(yè)本科三年級學生的人工智能課堂上實施全英文教學,具體實施過程如下。
(1)國際軟件學院成立教學主管部門領(lǐng)導(dǎo)小組、從事教學研究的骨干教師組成的全英文教學工作小組以及由教學督導(dǎo)組成的監(jiān)管小組,三者之間相互配合并共同促進,保障全英文教學工作的順利推進與落實。領(lǐng)導(dǎo)小組對全英文教學的師資培訓(xùn)、人才引進、多媒體網(wǎng)絡(luò)資源開發(fā)、實驗室建設(shè)、教材編寫等予以政策支持;教學工作小組制訂全英文教學工作規(guī)劃和年度計劃;監(jiān)管小組定期對工作小組的教學完成情況進行評估。
(2)在課程教學中,打破國內(nèi)常規(guī)教學方式,建立開放式全英文教學模式,教學形式多種多樣。教學方式以“1+1”雙課堂教學模式為核心,以講授與專題討論相結(jié)合的方式,圍繞基本原理、方法與技術(shù)展開教學,激發(fā)學生自主學習與創(chuàng)新學習的熱情。
(3)國際軟件學院在人工智能相關(guān)領(lǐng)域承擔并完成了一批國家與省部級科研課題,而且取得了一些有影響的研究成果,形成了自己的學科特色和優(yōu)勢。2006年,國際軟件學院聘請被譽為世界“人工大腦”領(lǐng)域先驅(qū)的美國猶他州州立大學計算機系Hugo de Gaffs教授擔任武漢大學全職教授和學院國際人工智能研究室主任。
(4)聘請與國際軟件學院有合作協(xié)議的國立首爾大學計算機科學與工程學院Bob McKay教授專職來校為本科生講授人工智能技術(shù)前沿。同時,利用國外學者來武漢大學順訪的機會,請其為學生作學術(shù)報告,使學生了解國際最新人工智能技術(shù),如邀請曾經(jīng)在麻省理工學院從事過7年博士后研究的宋森研究員進行“理解大腦與仿制大腦”的講座等。
(5)國際軟件學院在遴選教師到與學院有教學和科研合作的國外大學進修時,優(yōu)先考慮給本科生授課的全英文教師,并將全英文教學能力作為選拔條件,以教師的學術(shù)進修帶動全英文教學建設(shè),使學科和專業(yè)建設(shè)與全英語教學隊伍打造相結(jié)合,全面推進全英語教學工作的開展。
6 結(jié)語
人工智能是計算機科學與技術(shù)專業(yè)的重要課程,目前正面臨著知識更新和教學改革的緊迫任務(wù)。筆者以實施全英文教學為契機,針對目前國內(nèi)全英文教學中存在的亟待解決的主要問題,提出人工智能全英文教學內(nèi)容與教學模式改革的新思路。
(1)以智能為核心,從不同抽象層次刻畫智能主題,構(gòu)造人工智能最底層、抽象層、更高層以及應(yīng)用層4大模塊內(nèi)容。
(2)突破傳統(tǒng)教學模式,對全英文教學模式進行重定位,提出“1+1”全英文雙課堂教學模式。
(3)提出“二三二”模式教學方法的改革方案,培養(yǎng)具有綜合能力、創(chuàng)新能力、國際視野、英語技能的復(fù)合型人才。
(4)提出教學與科研相結(jié)合,以科研帶動教學發(fā)展的新思路,進行集先進性、前沿性和實用性為一體的教學內(nèi)容創(chuàng)新。
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