時(shí)間：2023-10-09 09:28:00
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇人工智能教育和培訓(xùn)，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
近年來(lái)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)飛速發(fā)展，人工智能在一些特殊領(lǐng)域（如圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言等）不斷取得突破性進(jìn)展。人工智能作為新的技術(shù)驅(qū)動(dòng)力正引發(fā)第四次工業(yè)革命，為醫(yī)療、教育、能源、環(huán)境等關(guān)鍵領(lǐng)域帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。人工智能專家預(yù)測(cè)，人工智能在通用技術(shù)領(lǐng)域可能尚不能替代人類，但在一些特殊領(lǐng)域，人工智能將會(huì)淘汰現(xiàn)有的勞動(dòng)力。在國(guó)外，許多國(guó)家紛紛把人工智能作為國(guó)家發(fā)展的重要競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略，我國(guó)學(xué)者也密切關(guān)注著人工智能的最新理論進(jìn)展和實(shí)踐應(yīng)用，國(guó)務(wù)院于2017年7月頒布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確人工智能發(fā)展的重點(diǎn)策略。“人工智能變革教育”的潮流，引發(fā)了教育研究領(lǐng)域的“人工智能熱”。當(dāng)前全球范圍內(nèi)，人工智能在教育領(lǐng)域的大量研究和應(yīng)用催發(fā)形成了教育人工智能概念。目前梳理學(xué)術(shù)上關(guān)于研究人工智能與教育的文獻(xiàn)主要集中于：
（一）教育理念的革新。“人機(jī)一體”將成為未來(lái)新的教育方式[1]，由新技術(shù)和新手段的出現(xiàn)所應(yīng)運(yùn)而生的智慧教育[2]，將對(duì)原有教育進(jìn)行改進(jìn)和完善。智能技術(shù)在改變教育的手段和環(huán)境的同時(shí)，還有利于構(gòu)建出系統(tǒng)解決教育問題的教育新體系，從而真正觸及教育的根本[3]。
（二）關(guān)注技術(shù)的革新。機(jī)器深度學(xué)習(xí)、智能學(xué)習(xí)的算法、視覺識(shí)別以及智能語(yǔ)言識(shí)別這些基礎(chǔ)技術(shù)的突破，為人工智能的教育應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4]。
（三）探究教育的應(yīng)用。人工智能在學(xué)校教育中的學(xué)業(yè)測(cè)評(píng)、交叉學(xué)科、角色變化等應(yīng)用領(lǐng)域具有巨大潛力，教師角色內(nèi)涵也將在與人工智能的協(xié)同共存中發(fā)生改變。AI監(jiān)課系統(tǒng)能夠數(shù)據(jù)化、可視化評(píng)估教師的授課情況，將人工智能技術(shù)的運(yùn)用滲透到整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，教師可以根據(jù)評(píng)分實(shí)時(shí)調(diào)整授課內(nèi)容，以促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，從而提升教學(xué)效果。教育深受技術(shù)發(fā)展的影響，新技術(shù)融入教育并促進(jìn)教育方式的轉(zhuǎn)變已成為必然趨勢(shì)。一方面技術(shù)為教育提供了新的、更加廣闊的可能性；另一方面技術(shù)具有變革人類的教育方式與學(xué)習(xí)方式的能力。然而，技術(shù)是一把“雙刃劍”，如何獲取或?qū)崿F(xiàn)以人工智能為代表的新興信息技術(shù)所擁有的特征、優(yōu)勢(shì)與功能，使其在教育中最大限度地發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值呢？人工智能技術(shù)如何繼續(xù)被安全使用到教育領(lǐng)域？如何通過(guò)教育變革來(lái)促進(jìn)新興信息技術(shù)在教育教學(xué)中的廣泛與深入應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)教育深層次革命等問題，是目前需要關(guān)注和探討的主要問題。
1人工智能時(shí)代下教育變革的背景
1.1人工智能的內(nèi)涵及具備的強(qiáng)大能力
人工智能最早由美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院于1956年提出，其研究主要包括機(jī)器人、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、語(yǔ)音識(shí)別等，實(shí)質(zhì)是一種自動(dòng)感知、學(xué)習(xí)思考并做出判斷的程序。人工智能具有自主學(xué)習(xí)、推斷與革新的能力，推動(dòng)了圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等方面的技術(shù)突破。人工智能同時(shí)具有理性判斷力、超強(qiáng)的工作力，只要電力供應(yīng)不斷，幾乎可以無(wú)限制地工作下去，而且適應(yīng)不需要情感投入的工作。它的超強(qiáng)能力，源于三個(gè)重要的技術(shù)：深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)和強(qiáng)算力。
1.2人工智能時(shí)代的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
人工智能在精力、記憶力、計(jì)算力、感知力以及進(jìn)化力等方面與人類相比，具有突出優(yōu)勢(shì)。在醫(yī)藥領(lǐng)域，人工智能的出現(xiàn)使普通民眾可以享受更為高效、稀缺的醫(yī)療資源，解決醫(yī)療診斷領(lǐng)域診斷質(zhì)量不均衡、醫(yī)生資源不足等問題。在教育領(lǐng)域，人工智能促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)一步提升、教師角色多樣化、學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升；為教育研究提供新技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐；極大拓展了教育研究新視域；使教育在立德樹人方面、教育方法創(chuàng)新方面、教育手段和環(huán)境方面以及教育服務(wù)供給方式方面均發(fā)生改變。然而，看到人工智能以其強(qiáng)大的處理能力帶來(lái)機(jī)遇的同時(shí)，也需要正視人工智能帶來(lái)的新挑戰(zhàn)。在人工智能浪潮沖擊下，如何借助人工智能發(fā)展的機(jī)遇推進(jìn)教育的變革與創(chuàng)新？人工智能技術(shù)如何繼續(xù)被安全使用？首先，人工智能專家大都認(rèn)為，人工智能將會(huì)淘汰大量現(xiàn)有的依靠非腦力勞動(dòng)為生的勞動(dòng)力，需要培養(yǎng)人工智能時(shí)代的新型勞動(dòng)力。而且，人工智能技術(shù)本身的不太成熟使很多人工智能技術(shù)只是應(yīng)用在兒童教育領(lǐng)域，再者，人工智能潛在的道德倫理問題缺乏法律制度規(guī)范。除此之外，人工智能時(shí)代將對(duì)社會(huì)結(jié)構(gòu)以及人的地位構(gòu)成挑戰(zhàn)。綜上所述，人工智能時(shí)代所帶來(lái)的機(jī)遇是大于挑戰(zhàn)的。教育需適應(yīng)人工智能技術(shù)所帶來(lái)的突破和飛躍，不斷調(diào)整和更新教育的方向和目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)育人成人的發(fā)展目標(biāo)。
2人工智能與教育變革
2.1人工智能與教育目的的變革
人工智能帶來(lái)的巨變不僅影響人類未來(lái)如何發(fā)展，而且極大釋放了人類的生產(chǎn)力，這些在一定程度上使得人類需要重新思考教育是何目的。人工智能影響教育目的的變革主要表現(xiàn)在：第一，人工智能可能會(huì)使人類陷入精神危機(jī)。這源于兩方面的結(jié)果：一方面，人工智能將取代大部分人的工作崗位，工作的喪失將會(huì)導(dǎo)致人的價(jià)值和尊嚴(yán)喪失。另一方面，人工智能技術(shù)的發(fā)展將可能導(dǎo)致所有基于自由主義的想法破產(chǎn)，轉(zhuǎn)而人類所擁有的價(jià)值和尊嚴(yán)可能轉(zhuǎn)化為一種“算法”，人工智能帶來(lái)的職業(yè)替代風(fēng)險(xiǎn)在教育領(lǐng)域同樣存在，主要是對(duì)教師角色的挑戰(zhàn)。第二，人工智能有利于培養(yǎng)人的學(xué)習(xí)能力。從某種角度上講，人工智能剝奪人的就業(yè)機(jī)會(huì)，但同時(shí)，人工智能助教機(jī)器人將協(xié)助教師實(shí)現(xiàn)個(gè)性化指導(dǎo)，從而有利于將學(xué)習(xí)的過(guò)程視為尋求自我價(jià)值和意義的過(guò)程。除此之外，人工智能有利于使教育注重培養(yǎng)人的精神能力，這種精神能力大致包括實(shí)踐動(dòng)手能力、價(jià)值追求能力以及創(chuàng)造能力，從而有利于學(xué)生知識(shí)以便于更好地完善自我、豐富自我，使教育跳脫“知識(shí)為本”的陷阱，發(fā)揮“立德樹人”的正向作用。
2.2人工智能與學(xué)習(xí)方式的變革
第一，深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)也稱為深度結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)或者深度機(jī)器學(xué)習(xí)，是一類算法的集合。深度學(xué)習(xí)概念的提出，一方面尊重了教學(xué)規(guī)律，另一方面也是應(yīng)對(duì)人工智能時(shí)代下的挑戰(zhàn)。深度學(xué)習(xí)在機(jī)器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)、信息處理等領(lǐng)域取得了顯著成就，提倡學(xué)教并重、認(rèn)知重構(gòu)、反思教學(xué)過(guò)程，進(jìn)而達(dá)到解決問題的目的。第二，個(gè)性化學(xué)習(xí)。個(gè)性化學(xué)習(xí)區(qū)別以往傳統(tǒng)班級(jí)課堂授課，尊重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，因材施教。人工智能技術(shù)與大數(shù)據(jù)的應(yīng)用有利于學(xué)生享受個(gè)性化的學(xué)習(xí)服務(wù)，可提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容，可視化分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，快速提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。第三，自適應(yīng)學(xué)習(xí)。自適應(yīng)學(xué)習(xí)是指人工智能基于對(duì)個(gè)體學(xué)習(xí)進(jìn)行快速反饋的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)習(xí)者特征，為其推薦個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)路徑，從而最大程度上適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)的重要手段。人工智能技術(shù)有利于快捷、科學(xué)地判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，進(jìn)行學(xué)習(xí)反饋；持續(xù)收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，其中包括學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容；高效地為學(xué)生提供海量的學(xué)習(xí)資源。
2.3人工智能與學(xué)習(xí)環(huán)境的變革
首先，有利于搭建靈活創(chuàng)新的學(xué)校環(huán)境。不僅可以使空間規(guī)劃更具彈性，而且可以調(diào)節(jié)性增強(qiáng)物理環(huán)境。其次，人工智能時(shí)代的教育區(qū)別于以往傳統(tǒng)教育強(qiáng)調(diào)的統(tǒng)一秩序，更注重個(gè)體的用戶體驗(yàn)。創(chuàng)客空間、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等學(xué)習(xí)環(huán)境的不斷增加以及人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，個(gè)性化的空間環(huán)境與學(xué)習(xí)支持將改變目前學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)空間環(huán)境。除此之外，隨著對(duì)話交互技術(shù)的逐漸成熟與不斷普及，有利于實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合的立體化實(shí)時(shí)交互。VR、AR等技術(shù)的同步協(xié)作也有利于搭建新的學(xué)習(xí)環(huán)境，滿足學(xué)習(xí)者的一系列要求。腦機(jī)互動(dòng)技術(shù)的突破有利于實(shí)現(xiàn)將人工智能植入人腦，從而改變?nèi)祟愖匀徽Z(yǔ)言的交流方式。最后，人工智能通過(guò)即時(shí)、準(zhǔn)確、高效的大數(shù)據(jù)分析有利于進(jìn)行精準(zhǔn)且個(gè)性的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)與反饋。人工智能將綜合收集所有同學(xué)的學(xué)習(xí)記錄，互相比對(duì)、優(yōu)化，從而進(jìn)行綜合提升。更為重要的是，人工智能的人臉識(shí)別以及語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)可以運(yùn)用到教師的教學(xué)過(guò)程中，進(jìn)行學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒感知，學(xué)習(xí)狀況的了解，從而促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的科學(xué)化；智慧校園、智慧圖書館等的出現(xiàn)，為教學(xué)環(huán)境的建設(shè)提供重要參考。
3人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用
人工智能被認(rèn)為是最有潛力和影響力的教育信息化技術(shù)，將通過(guò)人工智能數(shù)據(jù)挖掘分析、3D打印、模擬仿真等技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)人工智能與教育的深度融合，對(duì)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、個(gè)性化教育服務(wù)、教育人工智能生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)生根本影響。2018年《地平線報(bào)告》（高等教育版本）指出了教育領(lǐng)域的信息化發(fā)展，未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)將通過(guò)人工智能與信息技術(shù)的結(jié)合，進(jìn)而影響教育階段的不同過(guò)程。具體見表1所示。
關(guān)鍵詞：人工智能；高職；技能培訓(xùn)
一、人工智能概述
人工智能（Anificail Intelligence）是指利用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)與自動(dòng)化處理的技術(shù)，讓計(jì)算機(jī)能夠模擬與擴(kuò)展某些人類特定智能的學(xué)科，最近幾年來(lái)發(fā)展非常迅猛，在智能接口，數(shù)據(jù)挖掘，主體系統(tǒng)等方面取得了豐碩的成果。智能接口技術(shù)是研究如何實(shí)現(xiàn)人類與機(jī)器的便利溝通，現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了文字，語(yǔ)音，自然語(yǔ)言理解等方面實(shí)用化的功能。數(shù)據(jù)挖掘則是如何從大量不完備的數(shù)據(jù)中自動(dòng)生成可應(yīng)用的知識(shí)的技術(shù)，在大數(shù)據(jù)時(shí)代里將會(huì)有非常廣泛的應(yīng)用；主體系統(tǒng)則是指的讓計(jì)算機(jī)具備愿望，能力，選擇等心智狀態(tài)的實(shí)體，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的自主性。從當(dāng)前的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，在未來(lái)的5～10年內(nèi)，人工智能將會(huì)應(yīng)用在教育，醫(yī)療，管理，生產(chǎn)等絕大多數(shù)的社會(huì)領(lǐng)域中，將推動(dòng)社會(huì)的全面發(fā)展與進(jìn)步。在本文中，作者將以高職技能教育為切面，分析人工智能在該領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用的前景，并提出建立一套基于人工智能的高等職業(yè)技術(shù)輔助教學(xué)系統(tǒng)的思路，方便進(jìn)行人工智能應(yīng)用的相關(guān)人士研究與借鑒。
二、人工智能在高職教育教學(xué)領(lǐng)域的典型應(yīng)用及其不足
將人工智能應(yīng)用到教育方面是很久以來(lái)的教育現(xiàn)代化的熱點(diǎn)，從最近幾年來(lái)的人工智能在教育方面的應(yīng)用來(lái)看，主要有三種應(yīng)用的層面：一是智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（ICAI），它是將人工智能的技術(shù)引入至CAI系統(tǒng)中來(lái)，實(shí)現(xiàn)更加智能化的教學(xué)支持，減輕教師的工作量。二是智能，即讓某些特定的課程與教學(xué)的內(nèi)容，由人工智能來(lái)取代教師進(jìn)行授課，即時(shí)答疑，提高教學(xué)的效率；三是智能數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)于課程相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)用人工智能的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，提高數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問速度與交互功能，便于快速搜索與整理數(shù)據(jù)。但是對(duì)于高等職業(yè)技能教學(xué)來(lái)說(shuō)，上述的三大應(yīng)用領(lǐng)域還有些不夠契合，主要體現(xiàn)在如下的方面：
（1）對(duì)于學(xué)習(xí)者的活動(dòng)流程的監(jiān)控與記錄能力不夠。傳統(tǒng)的CAI系統(tǒng)，側(cè)重于對(duì)理論思維知識(shí)的輔助教學(xué)，而對(duì)于學(xué)習(xí)者的身體活動(dòng)的記錄能力不佳，這樣無(wú)法即時(shí)準(zhǔn)確地保存技能學(xué)習(xí)過(guò)程中與身體活動(dòng)相關(guān)的數(shù)據(jù)。眾所周知，技能的教學(xué)是與學(xué)習(xí)者身體的活動(dòng)相關(guān)聯(lián)的，行動(dòng)數(shù)據(jù)的獲取量不足就會(huì)導(dǎo)致無(wú)法對(duì)學(xué)習(xí)者的技能及其效果進(jìn)行評(píng)估與糾偏。
（2）與使用者的交互功能不佳。傳統(tǒng)的人工智能交互是文本與圖像，雖然簡(jiǎn)單直觀但形式單一，還無(wú)法通過(guò)生動(dòng)的語(yǔ)音和動(dòng)作與使用者進(jìn)行交互。這樣在教學(xué)輔助方面的效果不盡如人意。
（3）智能水平有待于提升。現(xiàn)代的人工智能輔助系統(tǒng)，雖然已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)數(shù)據(jù)的排序、統(tǒng)計(jì)、匯總等簡(jiǎn)單的操作，但是離真正智能化的工作還有一定的差距。系統(tǒng)無(wú)法根據(jù)學(xué)生操作的具體情況做出個(gè)性化的情況統(tǒng)計(jì)分析，提出個(gè)性化的建議。在即時(shí)交互方面也還有很大的提升空間。
三、高職技能輔助教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路
針對(duì)上述教學(xué)人工智能應(yīng)用的不足，結(jié)合高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校的教學(xué)情況，特地提出一套人工智能輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路：
（1）使用高級(jí)的智能接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)行動(dòng)數(shù)據(jù)的采集。
智能接口是為建立和諧的人機(jī)交互環(huán)境，使得人與機(jī)器之間的交流像人與人之間的交流一樣自然和方便。學(xué)習(xí)者在進(jìn)行練習(xí)的過(guò)程中，無(wú)法像傳統(tǒng)的人機(jī)交互方式一樣將數(shù)據(jù)錄入至計(jì)算機(jī)中，而是需要智能系統(tǒng)通過(guò)攝像頭，運(yùn)動(dòng)傳感器等等高級(jí)的智能接口技術(shù)來(lái)感知學(xué)習(xí)者的活動(dòng)，對(duì)活動(dòng)進(jìn)行分析與統(tǒng)計(jì)，并轉(zhuǎn)化為大數(shù)據(jù)存放至海量數(shù)據(jù)庫(kù)中。至于具體采用哪種智能接口技術(shù)，需要根據(jù)具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容而定。
（2）應(yīng)用專家系統(tǒng)對(duì)于學(xué)習(xí)者在技能操作中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。專家系統(tǒng)是目前人工智能領(lǐng)域最有實(shí)效的一個(gè)領(lǐng)域，它是利用人工智能的技術(shù)讓計(jì)算機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)特定領(lǐng)域內(nèi)的大量知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)。利用它來(lái)對(duì)技能學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，從中提煉出具有個(gè)性化的知識(shí)體系，發(fā)現(xiàn)學(xué)生與老師都沒有發(fā)覺到的某些特殊的學(xué)習(xí)狀態(tài)，能夠?yàn)檫M(jìn)一步的學(xué)習(xí)反饋?zhàn)龊贸浞值臏?zhǔn)備。這樣可以使得學(xué)習(xí)的針對(duì)性更強(qiáng)，效率更高。
（3）使用智能檢索與生成技術(shù)對(duì)于分析結(jié)果進(jìn)行輸出與展示。通過(guò)使用人工智能的檢索系統(tǒng)，可以快速地對(duì)分析的結(jié)果進(jìn)行展示，可以利用網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境，用生動(dòng)形象的方式將結(jié)果展現(xiàn)在學(xué)習(xí)者或教師面前，方便掌握學(xué)習(xí)的過(guò)程。
四、輔助教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用展望
通過(guò)應(yīng)用了上述的基于人工智能的輔助教學(xué)系統(tǒng)，將對(duì)于高職院校的教學(xué)產(chǎn)生非常強(qiáng)大與積極的影響。首先，該系統(tǒng)可以將教師從重復(fù)機(jī)械的日常教學(xué)環(huán)境中解放出來(lái)，不再通過(guò)傳統(tǒng)的測(cè)驗(yàn)，考試，交流等方式獲知學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，由系統(tǒng)監(jiān)控學(xué)習(xí)者在技能培訓(xùn)過(guò)程中的一舉一動(dòng)，自動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)效果的定性與定量的分析，積極地反饋給教師，從而使得教學(xué)更具備了明確的方向。其次，該系統(tǒng)也會(huì)增加技能教學(xué)的趣味性，將培訓(xùn)的活動(dòng)轉(zhuǎn)化為類似于電子競(jìng)技的效果，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中隨時(shí)可以觀察到自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)，以及與其他同學(xué)的差異，更能夠培養(yǎng)自學(xué)的能力。第三，該系統(tǒng)可以與現(xiàn)有的高職院校校園網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的對(duì)接，將全院校的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的智能加工與挖掘，可以更加方便高職院校的管理工作，也可以方便地?cái)U(kuò)展成為完備的高校智能管理系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn)：
[1]邱月，人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的應(yīng)用[J].福建電腦，2007（08）.
關(guān)鍵詞：人工智能；網(wǎng)絡(luò)教育；應(yīng)用；前景
中圖分類號(hào)：TP18
“人工智能”一詞最早是在20世紀(jì)50年代末期在Dartmouth學(xué)會(huì)上提出的。它是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)分支學(xué)科，但又同時(shí)包含了很多領(lǐng)域的不同學(xué)科，例如生物信息學(xué)、機(jī)械理論學(xué)、數(shù)理推論、語(yǔ)言文化等，它的研究領(lǐng)域非常的廣泛，包括機(jī)器翻譯研究、智能控制研究、專家系統(tǒng)學(xué)、機(jī)器人研究、語(yǔ)言和圖像理解研究、遺傳編程研究、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)研究、航天科學(xué)與應(yīng)用、龐大的信息處理、儲(chǔ)存、管理研究。此后，越來(lái)越多的科研人員開始了對(duì)人工智能技術(shù)的研究。國(guó)際上比較先進(jìn)的研究機(jī)構(gòu)有麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、賓夕法尼亞大學(xué)、耶魯大學(xué)、德國(guó)人工智能研究中心、索尼公司等，中國(guó)的先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)主要有清華大學(xué)、北京紫光優(yōu)藍(lán)機(jī)器人技術(shù)有限公司、中國(guó)科學(xué)院先進(jìn)技術(shù)研究院、北京大學(xué)、南京理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、北京郵電大學(xué)等幾十家機(jī)構(gòu)。
目前，將人工智能應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)教育中是很多研究者關(guān)注的熱點(diǎn)，在近些年的研究中取得了很大的進(jìn)步，取得了一些先進(jìn)的成果，但是在研究中也遇到了一些問題，需要研究人員進(jìn)行解決并創(chuàng)新。本文首先介紹了網(wǎng)絡(luò)教育的現(xiàn)狀，探討了人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用，通過(guò)研究提出了做好人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中應(yīng)用的有效措施，最后對(duì)人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的發(fā)展前景進(jìn)行展望。
1 網(wǎng)絡(luò)教育的現(xiàn)狀
隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)教育的觀念以及接受教育的方式發(fā)生了巨大的改變，“網(wǎng)絡(luò)教育文化”日趨成熟。網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展給傳統(tǒng)的教育模式帶來(lái)新的挑戰(zhàn)，它除了將傳統(tǒng)教育模式的一些顯著不足進(jìn)行了改變以外，同時(shí)使教學(xué)更富有吸引力和生氣，吸引更多的人愿意到Internet教學(xué)中來(lái)學(xué)習(xí)自己想要的知識(shí)，他們可以不受時(shí)間、空間、身份的限制，到這個(gè)虛擬的課堂來(lái)進(jìn)行“充電”。但在當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)教育還在初級(jí)的發(fā)展階段，在實(shí)際的推廣和應(yīng)用中還存在著一些問題：
（1）在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育的過(guò)程中，支持學(xué)習(xí)的服務(wù)系統(tǒng)沒有很好的滿足學(xué)習(xí)者的要求，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的手段和給學(xué)習(xí)者答疑的方法都比較落后，服務(wù)的方式受到一些客觀因素的限制；
（2）網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有很的問題存在，例如空間的分散性差，時(shí)間的流動(dòng)性和自主性差，除此之外，便攜性也比較差等；
（3）目前，雖然網(wǎng)絡(luò)教育中進(jìn)行的考試具有開放性，但是考試的公平公正性、考試類型的科學(xué)性、出題的權(quán)威性都很難保證；
（4）目前來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本身具有了信息查詢能力，但這種查詢的能力是很有限的。
2 人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用
2.1 智能決策支持系統(tǒng)
智能決策支持系統(tǒng)是在1980年左右由美國(guó)的研究大師波恩切克提出來(lái)的，是決策支持系統(tǒng)與人工智能技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。目前，由于智能決策支持系統(tǒng)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，在網(wǎng)絡(luò)教育的應(yīng)用和研究方面表現(xiàn)出很強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿Α＠纾悄軟Q策支持系統(tǒng)在數(shù)字和移動(dòng)圖書館中的得到了廣泛的應(yīng)用，該系統(tǒng)能夠?yàn)閿?shù)字圖書館的管理人員提供決策和管理所需的數(shù)據(jù)、信息，幫助他們明確決策和管理的目標(biāo)，通過(guò)建立決策模型并加以修改或完善，為數(shù)字圖書館正確、有效的管理和決策提供必要的支持。
2.2 智能教學(xué)系統(tǒng)
智能教學(xué)系統(tǒng)是在1970年以后迅速發(fā)展起來(lái)的，可以為學(xué)習(xí)者提供一種智能的授課環(huán)境，它將計(jì)算機(jī)的模擬功能來(lái)體現(xiàn)在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，使用人工智能技術(shù)和多媒體技術(shù)等先進(jìn)的教學(xué)手段，共同形成一個(gè)交互式的開放的教學(xué)系統(tǒng)，在這個(gè)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，學(xué)生可以主動(dòng)的獲取學(xué)習(xí)知識(shí)，系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的個(gè)人情況來(lái)進(jìn)行合理和科學(xué)的教學(xué)，以達(dá)到最佳的、理想的教學(xué)效果。
2.3 智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)
支持服務(wù)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)的重要構(gòu)成要素。建立和維持一個(gè)高效靈活、強(qiáng)有力的支持服務(wù)子系統(tǒng)是有效地開發(fā)、管理和實(shí)施計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育項(xiàng)目的保證。智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)可以創(chuàng)造一個(gè)優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)習(xí)者方便快捷地調(diào)用各種資源，以獲得學(xué)習(xí)的成功。
2.4 智能硬件網(wǎng)絡(luò)
智能網(wǎng)是20世紀(jì)80年代初期興起的研究課題。隨著網(wǎng)絡(luò)的日益普及，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)，不僅要求多媒體綜合化的信息處理能力，而且要求網(wǎng)絡(luò)能夠提供高級(jí)信息處理能力。就目前的狀況而言，對(duì)現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)教育網(wǎng)絡(luò)賦予其一定的“智能”，從硬件性能本身加以提升是一種不乏遠(yuǎn)見的選擇。
3 做好人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中應(yīng)用的有效措施
3.1 加大資金的支持
對(duì)于做好人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用工作，絕對(duì)離不開資金的支持，因此各級(jí)政府部門應(yīng)該做好相關(guān)的預(yù)算，落實(shí)好國(guó)家對(duì)于支持人工智能技術(shù)的相關(guān)政策，對(duì)于在人工智能技術(shù)發(fā)展中做出突出貢獻(xiàn)的企業(yè)和科研單位要給予一定的資金支持，支持這些企業(yè)、科研單位的研究工作，促進(jìn)人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中更好的發(fā)展和應(yīng)用。
3.2 加快人員培訓(xùn)工作，建立技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)
人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用工作具有技術(shù)性、專業(yè)性強(qiáng)等很多特征，因此，必須培養(yǎng)一批高素質(zhì)的人工智能專業(yè)人才，同時(shí)還要對(duì)這些人員進(jìn)行全面的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，使得這些人員既要懂管理，又要精通人工智能的專業(yè)知識(shí)，通過(guò)全面的業(yè)務(wù)培訓(xùn)和人才引進(jìn)，建立人工智能的技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)，使得這些人的才能得到很好的發(fā)揮，在人工智能方面有所創(chuàng)新，保證人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中得到更好的應(yīng)用。
3.3 加強(qiáng)和先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)的合作
在人工智能技術(shù)研究方面，美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)等國(guó)家都走在世界的前列，而我國(guó)的人工智能技術(shù)研究的能力較低，與上述發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一定的差距。因此，如何縮小這種差距，實(shí)現(xiàn)人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中更好的應(yīng)用，就需要我們的研究人員加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，和這些國(guó)家的先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行有效的溝通和聯(lián)系，借鑒其先進(jìn)的研究經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)自己的實(shí)際需要，進(jìn)行一些實(shí)際的合作。
4 結(jié)束語(yǔ)
由于人工智能技術(shù)本身存在著巨大的優(yōu)勢(shì)，人工智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也會(huì)不斷地進(jìn)行發(fā)展而趨于成熟，這將極大地改善并且優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)教育的學(xué)習(xí)環(huán)境，全面提升網(wǎng)絡(luò)教育的整體教學(xué)質(zhì)量，并有望增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教育的全面開放性。為了做好人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用，需要加大資金的支持，加快人員培訓(xùn)工作，建立技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)，加強(qiáng)和先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)的合作，使網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的支持服務(wù)更加人性化和擬人化，更加體現(xiàn)以人為本的關(guān)懷精神。
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關(guān)鍵詞:HPS教育;小學(xué)科學(xué);人工智能
隨著我國(guó)教育的迅猛發(fā)展，作為科學(xué)教育重中之重的小學(xué)科學(xué)教育逐漸開始被大眾所關(guān)注，所以探索小學(xué)科學(xué)教育的新思路已成為教育改革的關(guān)鍵之一。多年來(lái)，我國(guó)不斷借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的教育改革理念與經(jīng)驗(yàn)，并進(jìn)行本土化研究，促進(jìn)我國(guó)教育發(fā)展。
一、研究背景
HPS教育作為西方20世紀(jì)80年代盛行的理論，引入中國(guó)已有20余年。作為極其受歡迎的教育理念，憑借著自身優(yōu)勢(shì)在中國(guó)教育課程改革中占據(jù)了一席之地，也為中國(guó)科學(xué)教育提供了新思路。
(一)HPS的概念界定
HPS的提出源自科學(xué)內(nèi)部對(duì)科學(xué)反思和科學(xué)外部人員對(duì)科學(xué)本質(zhì)認(rèn)識(shí)的思考。最初，HPS指的是科學(xué)史(HistoryofScience)和科學(xué)哲學(xué)(PhilosophyofScience)兩大學(xué)科領(lǐng)域，但在20世紀(jì)90年代科學(xué)建構(gòu)論流行后，科學(xué)社會(huì)學(xué)與科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)被引入科學(xué)教育，HPS逐漸演化成科學(xué)史(HistoryofScience)、科學(xué)哲學(xué)(PhilosophyofScience)和科學(xué)社會(huì)學(xué)(SociologyofScience)三者的統(tǒng)稱［1］:科學(xué)史即研究科學(xué)(包括自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué))和科學(xué)知識(shí)的歷史;科學(xué)哲學(xué)則是對(duì)科學(xué)本性的理性分析，以及對(duì)科學(xué)概念、科學(xué)話語(yǔ)的哲學(xué)思辨，比如科學(xué)這把“雙刃劍”對(duì)人類社會(huì)的影響;科學(xué)社會(huì)學(xué)則討論科學(xué)處在社會(huì)大系統(tǒng)中，社會(huì)種種因素在科學(xué)發(fā)展過(guò)程中的地位和作用，這包括了政治、經(jīng)濟(jì)、文化、技術(shù)、信仰等因素［2］。在國(guó)外，德國(guó)科學(xué)家和史學(xué)家馬赫最早提倡HPS教育，突出強(qiáng)調(diào)哲學(xué)與歷史應(yīng)用至科學(xué)教學(xué)中的作用。我國(guó)HPS相關(guān)研究開始晚且研究規(guī)模較小，首都師范大學(xué)的丁邦平教授認(rèn)為HPS融入科學(xué)課程與教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)的一個(gè)重要途徑［3］。
(二)HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)課程的必要性
運(yùn)用科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)等進(jìn)行教學(xué)是目前國(guó)際上小學(xué)科學(xué)教育改革的一種新趨勢(shì)。2017年，教育部頒布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)志著我國(guó)科學(xué)教育步入了新階段，其不僅要求達(dá)成科學(xué)知識(shí)、科學(xué)探究的相應(yīng)目標(biāo)，也要養(yǎng)成相應(yīng)的科學(xué)態(tài)度，思考科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境的融洽相處。該標(biāo)準(zhǔn)提出了“初步了解在科學(xué)技術(shù)的研究與應(yīng)用中，需要考慮倫理和道德的價(jià)值取向，提倡熱愛自然、珍愛生命，提高保護(hù)環(huán)境意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感”。HPS教育與小學(xué)科學(xué)課程的結(jié)合是教學(xué)內(nèi)容由知識(shí)到能力再到素養(yǎng)的過(guò)程，是小學(xué)科學(xué)教育的新維度，改變了小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)環(huán)境。將科學(xué)課程中融入HPS教育的內(nèi)容，可以幫助學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)，研究科學(xué)知識(shí)是如何產(chǎn)生的，科學(xué)對(duì)社會(huì)的多方面影響以及科學(xué)和科學(xué)方法的優(yōu)、缺點(diǎn)等。當(dāng)《小學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀視為科學(xué)教育的有機(jī)組成部分時(shí)，小學(xué)科學(xué)課程就有望成為HPS教育的天然載體，同時(shí)為小學(xué)科學(xué)課程滲透HPS教育提出了挑戰(zhàn)。目前，我國(guó)小學(xué)科學(xué)課程雖已有部分設(shè)計(jì)融入了HPS教育理念，但該融入過(guò)程仍停留在表面，融入程度低，融入方式單一。所以，研究HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)課程十分有必要。
(三)HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)課程的可行性
縱觀國(guó)內(nèi)外已有的研究，將HPS教育融入小學(xué)科學(xué)課程可分為基于傳統(tǒng)課堂模式的正式教育課程和基于科技館、研學(xué)機(jī)構(gòu)等的非正式教育課程。由皖新傳媒、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院新媒體研究院、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社三方通力合作、聯(lián)合打造的《人工智能讀本》系列叢書自出版以來(lái)已發(fā)行八萬(wàn)套，在安徽省多個(gè)市區(qū)的小學(xué)得以應(yīng)用，是青少年人工智能教育上的一次全新探索。該套叢書分三年級(jí)至六年級(jí)共四套，涵蓋了16個(gè)人工智能前沿研究領(lǐng)域知識(shí)點(diǎn)，每一節(jié)課都設(shè)有場(chǎng)景引入、讀一讀、看一看、試一試4個(gè)模塊。小學(xué)《人工智能讀本》作為闡述新興科技的讀本，以親切的場(chǎng)景對(duì)話和可愛幽默的插畫等形式吸引了眾多小學(xué)生的興趣，不僅可作為學(xué)校科學(xué)課讀本，也可以應(yīng)用于課外場(chǎng)景。本文則以小學(xué)《人工智能讀本》為例，對(duì)HPS教育進(jìn)行初步摸索與實(shí)踐，以期對(duì)小學(xué)科學(xué)教育帶來(lái)教益。
二、HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)的典型案例
《人工智能讀本》作為HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)實(shí)踐的典型案例，側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生多維度、科學(xué)辯證地認(rèn)識(shí)人工智能，內(nèi)容包括機(jī)器學(xué)習(xí)、決策職能和類腦智能，以及人工智能的不同發(fā)展階段，帶領(lǐng)學(xué)生思考人工智能帶來(lái)的倫理問題以及其他挑戰(zhàn)，培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。本研究將以《人工智能讀本》六年級(jí)第四單元“人工智能倫理與其他挑戰(zhàn)”為例，分析HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)的實(shí)踐。
(一)科學(xué)史:提升課程趣味性
小學(xué)科學(xué)教育作為培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)公眾的重要步驟，提升過(guò)程的趣味性則十分重要。過(guò)去傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)教育注重知識(shí)的傳遞而忽略了學(xué)習(xí)過(guò)程，填鴨式教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生失去對(duì)科學(xué)的興趣與探索欲，不利于公民科學(xué)素養(yǎng)的整體提高。而科學(xué)史作為研究科學(xué)(包括自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué))和科學(xué)知識(shí)的歷史，已經(jīng)逐漸滲透到科學(xué)教育中來(lái)。科學(xué)史常常介紹科學(xué)家的事跡，某一知識(shí)誕生所面臨的困難和曲折過(guò)程，而將科學(xué)史融入課程可以帶學(xué)生重回知識(shí)誕生的時(shí)刻，切身體會(huì)科學(xué)。讀本作為在小學(xué)科學(xué)教育中不可或缺的工具，利用科學(xué)史內(nèi)容，以敘事方式可以將科學(xué)哲學(xué)與科學(xué)社會(huì)學(xué)的思想融入教學(xué)過(guò)程中，在讀本中融入歷史，可以提升課程趣味性，幫助學(xué)生更加容易探求科學(xué)本質(zhì)，感受科學(xué)家不懈努力、敢于質(zhì)疑的精神，提升科學(xué)素養(yǎng)。例如《人工智能讀本》六年級(jí)第四單元“人工智能倫理與其他挑戰(zhàn)”引入部分即以時(shí)間順序展開，介紹人工智能的發(fā)展與面臨的困境。在“看一看”中機(jī)器人索菲亞是否可以結(jié)婚的故事不僅為本章節(jié)提供了豐富的內(nèi)容，提升了課程的趣味性，而且還融入了科學(xué)與哲學(xué)，引發(fā)讀者對(duì)于人工智能的思考。
(二)科學(xué)社會(huì)學(xué):提升課程社會(huì)性
科學(xué)社會(huì)學(xué)是研究一切科學(xué)與社會(huì)之間的聯(lián)系與影響，包含科學(xué)對(duì)社會(huì)的影響和社會(huì)對(duì)科學(xué)的影響。科學(xué)是一種社會(huì)活動(dòng)，同時(shí)也受到政治、經(jīng)濟(jì)、文化等多方面影響，比如蒸汽機(jī)的誕生表明科學(xué)促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展。在科學(xué)教育的課堂中融入科學(xué)社會(huì)學(xué)不僅可以幫助學(xué)生理解科學(xué)問題，還可以通過(guò)介紹科學(xué)與社會(huì)之間的復(fù)雜關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生靈活、批判看待科學(xué)問題的思維能力。如六年級(jí)第四單元“人工智能倫理與其他挑戰(zhàn)”中，在介紹個(gè)人與技術(shù)的基礎(chǔ)上引入了政府和環(huán)境這兩個(gè)要素，使學(xué)生在更宏觀的背景下，獲得這樣一種認(rèn)知:環(huán)境與技術(shù)之間有一把“雙刃劍”，個(gè)人與技術(shù)、政府與技術(shù)之間是相互促進(jìn)的主客體關(guān)系。《人工智能讀本》并不全是說(shuō)教性質(zhì)的文字，在“試一試”中的辯論賽環(huán)節(jié)讓同學(xué)通過(guò)親身實(shí)踐，更加了解人工智能對(duì)于社會(huì)的多方面影響。通過(guò)對(duì)于科技是一把“雙刃劍”這一事實(shí)的了解，同學(xué)們可以更好地將學(xué)習(xí)知識(shí)與社會(huì)的背景聯(lián)系在一起，深刻體會(huì)科學(xué)中的人文素養(yǎng)，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。
(三)科學(xué)哲學(xué):提升課程思辨性
以往研究發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)學(xué)科教材中關(guān)于科學(xué)史和科學(xué)社會(huì)學(xué)內(nèi)容較多而且呈顯性，而對(duì)于科學(xué)哲學(xué)的融入內(nèi)容不夠，且不鮮明。［3］科學(xué)哲學(xué)融入科學(xué)教育無(wú)疑可以提升學(xué)生的思辨性，幫助學(xué)生建立起對(duì)于科學(xué)正確而全面的認(rèn)識(shí)。例如，《人工智能讀本》六年級(jí)第四單元“人工智能倫理與其他挑戰(zhàn)”中，引入人工智能倫理，通過(guò)介紹人工智能面對(duì)的挑戰(zhàn)、人工智能的具體應(yīng)對(duì)策略，讓小學(xué)生了解人工智能技術(shù)發(fā)展的同時(shí)也要重視可能引發(fā)的法律和倫理道德問題，明白人與人工智能之間的關(guān)系以及處理這些關(guān)系的準(zhǔn)則。通過(guò)“讀一讀”先讓學(xué)生明白倫理概念，再用一幅畫讓學(xué)生思考在算法的發(fā)展下，人類與機(jī)器人的關(guān)系如何定義，向?qū)W生傳遞樹立人類與人工智能和諧共生的技術(shù)倫理觀。通過(guò)這種方式，可以幫助學(xué)生逐步建立完整的科學(xué)觀，全面且思辨地看待科學(xué)，提升學(xué)生思辨性，進(jìn)而提升科學(xué)素養(yǎng)。
三、HPS教育理念融入小學(xué)科學(xué)課程的實(shí)踐建議
《人工智能讀本》作為一套理論與實(shí)踐相結(jié)合，具有知識(shí)性與趣味性的兒童科普讀物，著重引導(dǎo)小學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)創(chuàng)新意識(shí)，提升人工智能素養(yǎng)，產(chǎn)生求知探索欲望。但《人工智能讀本》作為HPS融入小學(xué)科學(xué)課程的初始，仍存在教育資源不充分、內(nèi)容結(jié)合較淺等不足，為了將HPS教育更好融入小學(xué)科學(xué)課程，可從以下三方面加以改進(jìn)。
(一)開發(fā)HPS教育資源
HPS教育需要教育資源的支撐。HPS教育資源來(lái)源廣泛，無(wú)論是學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活，還是歷史資料，都可以提供契機(jī)和靈感。《人工智能讀本》中收集了大量與人工智能相關(guān)的故事和現(xiàn)實(shí)案例，都可以作為教育資源，從各個(gè)角度達(dá)到科普的目的。在新媒體時(shí)代，進(jìn)行HPS教育資源開發(fā)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意借助最新的信息與通信技術(shù)增強(qiáng)資源的互動(dòng)性，如互動(dòng)多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、科學(xué)可視化技術(shù)等。在傳統(tǒng)的科學(xué)課堂教學(xué)中，主要是通過(guò)圖片文字講解，實(shí)驗(yàn)演示及互動(dòng)來(lái)開展。這種形式對(duì)于現(xiàn)實(shí)中能接觸到的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如常見的動(dòng)植物、可操作的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)等，比較容易開展。而對(duì)于地球與宇宙科學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)，或者一些已經(jīng)不存在的動(dòng)植物，則只能通過(guò)圖片視頻進(jìn)行展示，不容易進(jìn)行實(shí)驗(yàn)展示。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)等，則可以虛擬出世界萬(wàn)物，如不易操作的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)、已消失的動(dòng)植物等都可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)的手段得以呈現(xiàn)。這些技術(shù)或能使教學(xué)內(nèi)容變得生動(dòng)形象，或通過(guò)營(yíng)造沉浸感以使學(xué)生有更佳的情境體驗(yàn)，或讓學(xué)生與教學(xué)資源進(jìn)行交互從而自定義內(nèi)容，服務(wù)于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提升的終極目的。
(二)對(duì)小學(xué)科學(xué)教師進(jìn)行培訓(xùn)
HPS教育的關(guān)鍵是從社會(huì)、歷史、哲學(xué)等角度對(duì)自然科學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新編排，并不是將大量的內(nèi)容或?qū)W科知識(shí)簡(jiǎn)單相加，這對(duì)教師能力也提出了更高要求。目前，人工智能教學(xué)領(lǐng)域常常出現(xiàn)“學(xué)生不會(huì)學(xué)、老師不會(huì)教”的狀況，《人工智能讀本》作為內(nèi)容翔實(shí)有趣的讀本可以彌補(bǔ)一部分缺失。但與此同時(shí)，也需要提升教師的教學(xué)能力與知識(shí)儲(chǔ)備。HPS教育理念不僅僅針對(duì)歷史中的科學(xué)人物，所有的學(xué)生主體也是歷史中的主體，他們也身處于社會(huì)中，并且對(duì)于生活中的各種科學(xué)現(xiàn)象有著自己的思考。所以教師身為引導(dǎo)者，需要注意到學(xué)生的思考，深入挖掘，鼓勵(lì)他們對(duì)所思內(nèi)容進(jìn)行反思并付諸實(shí)踐。科學(xué)史和科學(xué)哲學(xué)應(yīng)當(dāng)成為科學(xué)教師教育項(xiàng)目中的一部分，這能讓科學(xué)教師更好地理解他們的社會(huì)責(zé)任。為此，對(duì)職業(yè)科學(xué)教師進(jìn)行HPS培訓(xùn)便是必要的。
(三)多場(chǎng)景開展小學(xué)科學(xué)教育
科學(xué)素養(yǎng)不是空洞的，它來(lái)自學(xué)生的認(rèn)識(shí)體驗(yàn)，并從中獲得生動(dòng)、具體的理解和收獲。《人工智能讀本》作為方便攜帶的讀本，不僅可以在小學(xué)科學(xué)課堂中作為教材使用，也可以應(yīng)用在其他場(chǎng)景，如研學(xué)旅行、科技館等場(chǎng)所。課堂學(xué)習(xí)只是小學(xué)科學(xué)教育中的一個(gè)環(huán)節(jié)，家庭、科技館等也可以進(jìn)行科學(xué)教育。例如，科技館與博物館可以以科學(xué)家和歷史科學(xué)儀器為主題舉辦展覽，展覽中融入HPS教育理念，學(xué)生在參觀和學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)習(xí)有關(guān)科學(xué)內(nèi)容。一些歷史上大型的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)校教室或?qū)嶒?yàn)室無(wú)法滿足條件，但在大型的場(chǎng)館中可以實(shí)現(xiàn)。例如，研學(xué)旅行作為目前科學(xué)教育中最受歡迎的方式之一，已被納入學(xué)校教育教學(xué)計(jì)劃，列為中小學(xué)生的“必修課”，正逐漸成為學(xué)生獲得科學(xué)知識(shí)的另一個(gè)途徑。研學(xué)旅行作為一種集知識(shí)性、教育性、趣味性和娛樂性為一體的旅游形式，通常伴隨著知識(shí)教育的過(guò)程，包括科學(xué)知識(shí)的普及，所以也是開展小學(xué)科學(xué)教育的重要場(chǎng)所。在該場(chǎng)景下，運(yùn)用《人工智能讀本》等新興手段進(jìn)行科學(xué)教育往往取得事半功倍的效果。
結(jié)語(yǔ)
目前，HPS教育理念已經(jīng)積極嘗試運(yùn)用到小學(xué)科學(xué)教育中，包括學(xué)校內(nèi)的正式學(xué)習(xí)以及學(xué)校外如科技館、博物館、研學(xué)旅游中的非正式學(xué)習(xí)之中。其中，科技史以時(shí)間維度為線索創(chuàng)造豐富資源的同時(shí)也可以提升課程趣味性;科學(xué)社會(huì)學(xué)以科學(xué)與社會(huì)之間的相互關(guān)系幫助學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)，提升科學(xué)素養(yǎng);科學(xué)哲學(xué)則以哲學(xué)的視域?qū)徱暱茖W(xué)的誕生提升學(xué)生思辨能力。未來(lái)，HPS教育結(jié)合小學(xué)科學(xué)則需要更深入，在資源開發(fā)、教師培訓(xùn)以及應(yīng)用場(chǎng)景等方面加以改進(jìn)，為提升國(guó)民科學(xué)素養(yǎng)做出努力。
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關(guān)鍵詞：人工智能；英語(yǔ)教育；積極影響；消極影響
人工智能概念是20世紀(jì)五六十年代正式提出的，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能已成為一門新的技術(shù)科學(xué)。時(shí)至今日，人工智能技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了人工智能起步期、專家系統(tǒng)推廣期和深度學(xué)習(xí)期等階段，而在應(yīng)用領(lǐng)域也取得了重大突破，如Google的無(wú)人駕駛技術(shù)和運(yùn)用深度學(xué)習(xí)算法的AlphaGo戰(zhàn)勝圍棋冠軍等。除此之外，人工智能已被日益廣泛地應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，在教育領(lǐng)域亦是如此。2018年教育部就印發(fā)了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》，要求進(jìn)一步提升高校人工智能領(lǐng)域科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)和服務(wù)國(guó)家需求的能力。因此，人工智能必將不斷被融合到教育領(lǐng)域，并為大學(xué)教育變革提供新方式。基于人工智能的機(jī)器學(xué)習(xí)、人機(jī)交互與知識(shí)圖譜等技術(shù)方法，可以為大學(xué)英語(yǔ)教師在課堂教學(xué)、備課與教學(xué)研究等多個(gè)方面提供支撐；可以為大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)管理與治理提供決策支持；可以為大學(xué)生英語(yǔ)自主學(xué)習(xí)和教師備課提供智能推薦支撐。目前，學(xué)者們已對(duì)人工智能對(duì)英語(yǔ)教育的影響進(jìn)行了相關(guān)的研究。如高華偉分析了外語(yǔ)作文智能評(píng)閱與形成性評(píng)價(jià)融合策略；劉洋針對(duì)人工智能技術(shù)與高校英語(yǔ)教學(xué)的相互關(guān)系，通過(guò)調(diào)查問卷和訪談等方式，分析了現(xiàn)有計(jì)算機(jī)輔助語(yǔ)言學(xué)習(xí)軟件和系統(tǒng)的不足，并提出了相應(yīng)的解決策略；張艷璐對(duì)人工智能在給英語(yǔ)教學(xué)帶來(lái)機(jī)遇的基礎(chǔ)上，探究了人工智能在大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)中的應(yīng)用；趙生學(xué)分析了人工智能時(shí)代大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)的變革與策略；嚴(yán)燕分析了人工智能時(shí)代英語(yǔ)教學(xué)促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的路徑。在人工智能時(shí)代，人工智能技術(shù)必將對(duì)大學(xué)英語(yǔ)教育領(lǐng)域各個(gè)方面產(chǎn)生重大影響，如大學(xué)英語(yǔ)人才培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)策略、教學(xué)模式、成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系與英語(yǔ)領(lǐng)域科研等方面。針對(duì)此，本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)從教師和學(xué)生兩個(gè)層面分析人工智能對(duì)大學(xué)英語(yǔ)教育的積極影響和消極影響，并提出相關(guān)建議，以期為大學(xué)英語(yǔ)教師教學(xué)與大學(xué)生英語(yǔ)學(xué)習(xí)提供參考。
一、人工智能的積極影響
人工智能技術(shù)在大學(xué)英語(yǔ)教育領(lǐng)域的應(yīng)用，將對(duì)大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)資源、教學(xué)模式與大學(xué)生二語(yǔ)習(xí)得等方面產(chǎn)生積極作用，主要體現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。
（一）豐富了大學(xué)英語(yǔ)教與學(xué)資源人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為大學(xué)英語(yǔ)教與學(xué)提供了豐富的資源。如互聯(lián)網(wǎng)上含有豐富的英語(yǔ)視頻與圖片等資源；在線教育平臺(tái)也提供了大量的英語(yǔ)課程資源，如中國(guó)大學(xué)生慕課、雨課堂等，它們各具特色，可為教師與學(xué)生提供多樣化選擇。因此，人工智能技術(shù)一方面可為大學(xué)英語(yǔ)教師提供豐富的教學(xué)素材，同時(shí)還可根據(jù)大學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)習(xí)慣等為其英語(yǔ)學(xué)習(xí)提供豐富的課外資料。同時(shí)，很多網(wǎng)絡(luò)資源可下載或者回放，這樣可以使得大學(xué)生的英語(yǔ)學(xué)習(xí)不再受到時(shí)間與空間的限制。特別是對(duì)于教育資源缺乏的地區(qū)而言尤為重要，可以在很大程度上解決教育資源不平衡問題。其中，百度教育大腦的智能備課系統(tǒng)便是典型應(yīng)用案例。其依托百度人工智能、大數(shù)據(jù)和云平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，整合了豐富的優(yōu)質(zhì)資源。對(duì)于教師而言，此平臺(tái)可按照教學(xué)進(jìn)度為教師提供經(jīng)過(guò)篩選的教學(xué)素材，節(jié)省教師的備課時(shí)間，提高其工作效率。
（二）豐富了大學(xué)英語(yǔ)的教學(xué)方式傳統(tǒng)的大學(xué)英語(yǔ)授課往往以線下課堂教學(xué)方式為主，而人工智能技術(shù)的使用豐富了大學(xué)英語(yǔ)單一的教學(xué)方式。可利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，如雨課堂、慕課平臺(tái)等，開展大學(xué)英語(yǔ)線上教學(xué)模式或者線上線下混合教學(xué)模式。新的教學(xué)模式有利于教師在大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)過(guò)程中采用不同的教學(xué)策略。使用新的教學(xué)模式和不同的教學(xué)策略可以提高大學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)的興趣，進(jìn)而有助于提高大學(xué)生英語(yǔ)習(xí)得的效率。
（三）提高了大學(xué)生英語(yǔ)習(xí)得的效率由于英語(yǔ)習(xí)得是一個(gè)復(fù)雜的心理過(guò)程，與大學(xué)生的情感因素、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)等密切相關(guān)。采用人工智能技術(shù)的大學(xué)英語(yǔ)線上教學(xué)方式，使得教師與學(xué)生之間不是面對(duì)面的交流互動(dòng)，可以在一定程度上緩解學(xué)生焦慮、害怕等情緒，有利于學(xué)生的英語(yǔ)學(xué)習(xí)。動(dòng)機(jī)是英語(yǔ)習(xí)得中重要的非智力因素，也是影響大學(xué)生英語(yǔ)習(xí)得效率的重要內(nèi)在因素之一。學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)與使用另一種語(yǔ)言的興趣密切相關(guān)。而人工智能技術(shù)采用豐富的英語(yǔ)學(xué)習(xí)資源以及英語(yǔ)教學(xué)方式的多樣化，這些有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)的興趣，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)習(xí)英語(yǔ)的動(dòng)力。
（四）形成了大學(xué)生英語(yǔ)習(xí)得分析數(shù)據(jù)庫(kù)人工智能技術(shù)是以大數(shù)據(jù)為依托，可以跟蹤和記錄大學(xué)生英語(yǔ)課堂學(xué)習(xí)和課后學(xué)習(xí)等各種信息數(shù)據(jù)，進(jìn)而可形成大學(xué)生英語(yǔ)習(xí)得數(shù)據(jù)庫(kù)。基于大數(shù)據(jù)分析與人工智能技術(shù)方法，如數(shù)據(jù)挖掘、關(guān)聯(lián)性分析和回歸預(yù)測(cè)等，可以挖掘大學(xué)生英語(yǔ)學(xué)習(xí)背后的規(guī)律特征，了解到每個(gè)學(xué)生的具體情況。進(jìn)而構(gòu)建每個(gè)學(xué)生的英語(yǔ)學(xué)習(xí)畫像，如學(xué)生的線上學(xué)習(xí)狀態(tài)、課程作業(yè)完成情況、測(cè)試成績(jī)和學(xué)習(xí)方式等。可為教師形成可視化的學(xué)生個(gè)體和班級(jí)整體的學(xué)情分析報(bào)告。因此該數(shù)據(jù)庫(kù)有利于教師掌握每位學(xué)生的英語(yǔ)學(xué)習(xí)狀態(tài)，掌握學(xué)生個(gè)體差異，為調(diào)整教學(xué)方式、教學(xué)方法與策略提供支撐。同時(shí)，上述數(shù)據(jù)為大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)與大學(xué)生英語(yǔ)習(xí)得的研究也提供了數(shù)據(jù)支撐。
二、人工智能的消極影響
人工智能在大學(xué)英語(yǔ)教育領(lǐng)域?qū)處熍c學(xué)生發(fā)揮著積極的作用，同時(shí)對(duì)他們也產(chǎn)生了一些消極的影響，主要體現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：
（一）對(duì)教師的消極影響由于大學(xué)英語(yǔ)課堂教學(xué)存在一定的缺陷，往往需要改進(jìn)此教學(xué)方式。而人工智能技術(shù)的應(yīng)用，雖有助于大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)改革，但還需要教師熟練掌握人工智能相關(guān)技術(shù)的使用，會(huì)給信息技術(shù)能力比較薄弱的教師造成壓力。借助人工智能平臺(tái)，大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)不受時(shí)間、空間和學(xué)生人數(shù)等影響，勢(shì)必會(huì)減少大學(xué)英語(yǔ)教師的需求，造成大學(xué)英語(yǔ)教師面臨失業(yè)的壓力。進(jìn)而影響大學(xué)英語(yǔ)教師的工作積極性，以及大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)質(zhì)量。
（二）對(duì)學(xué)生的消極影響根據(jù)語(yǔ)言資本理論與期望價(jià)值理論，大學(xué)生英語(yǔ)學(xué)習(xí)的期望價(jià)值主要是經(jīng)濟(jì)期望價(jià)值。而大學(xué)生英語(yǔ)學(xué)習(xí)的期望價(jià)值與學(xué)習(xí)目的和行為密切相關(guān)。比如大學(xué)生英語(yǔ)學(xué)習(xí)經(jīng)濟(jì)期望價(jià)值主要體現(xiàn)為學(xué)習(xí)英語(yǔ)對(duì)未來(lái)找工作很重要，可以增加經(jīng)濟(jì)收入。而人工智能技術(shù)在語(yǔ)言領(lǐng)域的應(yīng)用，勢(shì)必會(huì)影響大學(xué)生對(duì)英語(yǔ)學(xué)習(xí)的期望價(jià)值。如人工智能翻譯機(jī)的出現(xiàn)，使得各種語(yǔ)言之間翻譯非常容易。即使不懂英語(yǔ)，也可使用它進(jìn)行英語(yǔ)交流。因此，人工智能技術(shù)在英語(yǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用，將降低大學(xué)生英語(yǔ)學(xué)習(xí)的期望值，進(jìn)而影響他們英語(yǔ)學(xué)習(xí)的興趣與目的。
（三）對(duì)師生關(guān)系的消極影響基于人工智能技術(shù)的大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)，將改變傳統(tǒng)的以教師為中心的模式，使得教師在教學(xué)過(guò)程中的中心地位得到弱化。學(xué)生通過(guò)人工智能技術(shù)，可以很好地收集到自己需要的各種英語(yǔ)學(xué)習(xí)資源，如在線課程、英語(yǔ)講座視頻和英語(yǔ)文本資料等，甚至可以通過(guò)自學(xué)的方式完成英語(yǔ)學(xué)習(xí)任務(wù)。但這些將弱化教師與學(xué)生之間的互動(dòng)以及情感，從而隔閡了教師與學(xué)生之間的關(guān)系。
關(guān)鍵詞：應(yīng)用型本科院校；人工智能；電子信息工程；專業(yè)建設(shè)
一研究背景
在發(fā)達(dá)國(guó)家，應(yīng)用型本科院校一直占有很大的比重。在我國(guó)，應(yīng)用型本科院校也逐漸成為高等教育大眾化的主力軍，對(duì)我國(guó)高等教育系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展越來(lái)越重要的作用。金陵科技學(xué)院作為教育部應(yīng)用科技大學(xué)改革試點(diǎn)戰(zhàn)略研究單位、中國(guó)應(yīng)用技術(shù)大學(xué)（學(xué)院）聯(lián)盟創(chuàng)始單位，也正在積極地去探究相關(guān)的應(yīng)用型專業(yè)建設(shè)模式。電子信息工程專業(yè)作為學(xué)校的一門深度涉軟專業(yè)，也要緊跟南京城市軟件建設(shè)發(fā)展方向，這對(duì)應(yīng)用型電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn)。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電子信息工程的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，對(duì)人們的生活產(chǎn)生了非常大的影響。，不但改變著人們獲取信息、存儲(chǔ)信息和管理信息的方式，而且為人們進(jìn)行信息的獲取、存儲(chǔ)和管理提供了新的途徑和方法，目前，各行業(yè)大都需要電子信息工程專業(yè)人才，而且薪金很高。2015年5月8日，備受矚目的《中國(guó)制造2025》由國(guó)務(wù)院正式下發(fā)，這是我國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)。該規(guī)劃二個(gè)突出特點(diǎn)是，將"加快新一代信息通信技術(shù)與制造業(yè)的深度融合"作為貫徹始終的主題，提出堅(jiān)持自主研發(fā)和開放合作并舉，加快建立現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)體系，為推動(dòng)信息化與工業(yè)化深度融合、實(shí)現(xiàn)制造業(yè)由大變強(qiáng)、建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)提供強(qiáng)有力的基礎(chǔ)支撐。在今年，隨著國(guó)家“兩會(huì)”的盛大召開，人工智能首次被提升到國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略高度，人工智能技術(shù)的重大突破將帶來(lái)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命，大力發(fā)展人工智能技術(shù)是中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要?jiǎng)恿Αｋ娮有畔⒓夹g(shù)的巨大成功和進(jìn)步，使人工智能可以深層次、多維度地參與到各個(gè)行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域中，使科技的進(jìn)步快速融入到跨界合作中。比如，電子信息技術(shù)的成熟，使人工智能可以深度服務(wù)于醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)、配合甚至取代醫(yī)生進(jìn)行精確的手術(shù)治療。在無(wú)人駕駛領(lǐng)域，無(wú)人駕駛汽車、無(wú)人駕駛飛機(jī)、無(wú)人駕駛艦船都已經(jīng)陸續(xù)投入使用；在軍事領(lǐng)域，人工智能的運(yùn)用更是已經(jīng)爐火純青，俄羅斯與美國(guó)的人工智能作戰(zhàn)部隊(duì)和相關(guān)系統(tǒng)，已經(jīng)在反恐作戰(zhàn)中屢立戰(zhàn)功，威力無(wú)比，作戰(zhàn)效能與性價(jià)比遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越人類士兵。由此可看出，人工智能在電子信息技術(shù)大發(fā)展的當(dāng)下，終于在應(yīng)用層面開始發(fā)光發(fā)熱，現(xiàn)出巨大的生命力和后續(xù)無(wú)窮無(wú)盡的成長(zhǎng)潛力，人工智能在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，是國(guó)家經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整、產(chǎn)能升級(jí)改造、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、核心技術(shù)創(chuàng)新獲得成功的關(guān)鍵。隨著BAT、華為、大疆無(wú)人機(jī)等高科技企業(yè)在人工智能應(yīng)用和開發(fā)上的不斷探索，刺激更多人才和資本向人工智能商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域涌入。目前，基于人工智能學(xué)習(xí)背景下，軟硬件相關(guān)知識(shí)過(guò)硬的電子信息類專業(yè)人才已經(jīng)成為社會(huì)上最為緊缺的人才，薪水待遇很高。
二需要解決的關(guān)鍵問題
作為應(yīng)用型本科院校，如何將“人工智能”新概念融入到電子信息工程專業(yè)建設(shè)中，根據(jù)社會(huì)發(fā)展的需求，校企緊密結(jié)合，培養(yǎng)出復(fù)合型的，應(yīng)用型的社會(huì)緊缺人才，是需要去解決的關(guān)鍵問題。1.像當(dāng)年互聯(lián)網(wǎng)的崛起一樣，人工智能真正的發(fā)展才剛剛興起，相關(guān)的概念及定義還不完全定型，如何把握好未來(lái)人工智能的發(fā)展方向，有針對(duì)性地在傳統(tǒng)的電子信息工程課程計(jì)劃中規(guī)劃與人工智能息息相關(guān)的課程，比如人工智能原理，機(jī)器學(xué)習(xí)，深度學(xué)習(xí)等課程，將兩者有機(jī)融合，在人才培養(yǎng)上面臨較大的挑戰(zhàn)。2.人工智能是一門綜合了控制論、信息論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、哲學(xué)等多門學(xué)科的嶄新概念。如果要將“人工智能”融入到電子信息工程專業(yè)建設(shè)中，就不僅需要學(xué)生學(xué)好如模擬電子技術(shù)，數(shù)字電子技術(shù)，數(shù)字信號(hào)處理，單片機(jī)技術(shù)，C/C++程序設(shè)計(jì)等傳統(tǒng)的課程，打好基礎(chǔ)，還需要加強(qiáng)在數(shù)據(jù)挖掘，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的課程方面的建設(shè)，扎實(shí)學(xué)生的數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)。這對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力要求更高，老師的教學(xué)水平也提出更高的要求。因此，如何加強(qiáng)此方面的師資專業(yè)培訓(xùn)，是一個(gè)該課題需要解決的關(guān)鍵問題。3.一個(gè)專業(yè)人才的培養(yǎng)，不僅需要優(yōu)秀的師資力量以及良好的學(xué)風(fēng)，還需要有相關(guān)的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)作為支撐。如何根據(jù)“人工智能”新概念，針對(duì)性地新建一些諸如智能傳感器實(shí)驗(yàn)室，人體特征識(shí)別實(shí)驗(yàn)室，機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室等，把電子信息工程專業(yè)中的電子器件技術(shù)，信號(hào)處理技術(shù)等應(yīng)用于人臉識(shí)別，智能家居，機(jī)器人等熱門領(lǐng)域，根據(jù)學(xué)生的興趣愛好因材施教，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，也是該課題需要去解決的一個(gè)關(guān)鍵問題。
三研究?jī)?nèi)容
本文以“人工智能”新概念下的電子信息工程專業(yè)教學(xué)及實(shí)踐模式為研究?jī)?nèi)容，重點(diǎn)研究如何將人工智能相關(guān)的理論及實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)融入到傳統(tǒng)的電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)方案中，做到無(wú)縫結(jié)合，在培養(yǎng)模式上需要有一定的理論創(chuàng)新，以更好地適應(yīng)人工智能類的高新電子信息技術(shù)企業(yè)對(duì)相關(guān)應(yīng)用型人才的要求。目前擬以現(xiàn)有電子信息工程專業(yè)的課程體系和專業(yè)方向?yàn)榛A(chǔ)，形成以“人工智能”為導(dǎo)向的應(yīng)用型電子信息工程特色專業(yè)建設(shè)，在未來(lái)的專業(yè)發(fā)展規(guī)劃中，逐漸形成物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、機(jī)器人，無(wú)人機(jī)，人臉識(shí)別，語(yǔ)音交互，智能駕駛等不同的專業(yè)方向，增加學(xué)生的就業(yè)面，提高學(xué)生的就業(yè)層次，加強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。主要具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（一）實(shí)踐教學(xué)的形式多樣
可采用以“學(xué)生興趣愛好”為依據(jù)的引導(dǎo)式教學(xué)實(shí)踐模式，在扎實(shí)學(xué)生數(shù)學(xué)物理等理論的基礎(chǔ)上，將最新的人工智能概念貫穿在電子信息工程專業(yè)課程體系中，通過(guò)不同的應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目拓寬學(xué)生的知識(shí)面，提高學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力，動(dòng)手實(shí)踐能力，創(chuàng)新能力以及獨(dú)立開展研究的能力，將課堂教學(xué)、校內(nèi)實(shí)驗(yàn)和校外企業(yè)實(shí)習(xí)三者相互結(jié)合，鼓勵(lì)學(xué)生參加諸如全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽，全國(guó)大學(xué)生智能設(shè)計(jì)競(jìng)賽，中美創(chuàng)客大賽等賽事，以確保培養(yǎng)出高素質(zhì)的應(yīng)用型專業(yè)人才。同時(shí)，讓學(xué)生從大二開始就自選課題、進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、根據(jù)興趣愛好組建不同研究方向的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，并為學(xué)生按照不同的研究方向配備專業(yè)教師，以此讓學(xué)生融入到教師的科研工作中去，形成所謂的本科生導(dǎo)師制制度，由相應(yīng)的導(dǎo)師全程指導(dǎo)，開展科學(xué)研究，培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力和動(dòng)手實(shí)踐能力。
（二）注重提高教師的教學(xué)及科研水平
在努力提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力的同時(shí)，注重提高應(yīng)用型電子信息工程專業(yè)教師的教學(xué)及科研水平，使其能夠很好地將“人工智能”新概念用于電子信息工程專業(yè)的教學(xué)中，指導(dǎo)學(xué)生參加相關(guān)的各種競(jìng)賽，提高教師團(tuán)隊(duì)的實(shí)踐能力及技術(shù)水平。通過(guò)海內(nèi)外招聘和內(nèi)部強(qiáng)化培養(yǎng)(教師博士化、教師雙師化、教師國(guó)際化)等舉措，加強(qiáng)師資團(tuán)隊(duì)建設(shè)；通過(guò)鼓勵(lì)教師積極開設(shè)MOOC課程，參加教師技能大賽以及國(guó)內(nèi)外教學(xué)培訓(xùn)，從多方面提高教師的教學(xué)水平。
（三）建立完善的校企合作制度，為學(xué)生提供相應(yīng)的實(shí)習(xí)基地
企業(yè)工程師可以參與相關(guān)的人才培養(yǎng)方案修訂和部分的教學(xué)實(shí)踐工作。這種合作制度既可以提高教師的科研應(yīng)用水平，也可以為學(xué)生提供就業(yè)機(jī)會(huì)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。
（四）注重課程大綱修改，實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)建設(shè)
以改革傳統(tǒng)的電子信息工程專業(yè)的培養(yǎng)模式為目標(biāo)，總結(jié)在“人工智能”新概念下教學(xué)及實(shí)踐的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，形成一個(gè)有鮮明特色的電子信息工程專業(yè)培育模式。應(yīng)用型本科院校電子信息工程專業(yè)人才未來(lái)的發(fā)展戰(zhàn)略和改革方向，應(yīng)重點(diǎn)考察“人工智能”新概念下專業(yè)人才培養(yǎng)模式的優(yōu)缺點(diǎn)。重點(diǎn)關(guān)注“人工智能”新概念下的教學(xué)及實(shí)踐課程大綱修訂、教師教學(xué)及科研能力培訓(xùn)體系構(gòu)建、實(shí)驗(yàn)室軟硬件平臺(tái)建設(shè)、校企合作培養(yǎng)模式探討及校外實(shí)習(xí)基金建設(shè)等工作。
四結(jié)語(yǔ)
本文探討和研究了“人工智能”新概念下應(yīng)用型電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)模式，結(jié)合金陵科技學(xué)院電子信息工程專業(yè)的發(fā)展情況，對(duì)原有的專業(yè)培養(yǎng)模式做了一定的理論創(chuàng)新，引入了“人工智能”新概念，從理論和實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)能力和教師教研技能培養(yǎng)，校企合作辦學(xué)，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面進(jìn)行了一系列的探討。
參考文獻(xiàn)
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谷歌研發(fā)的自動(dòng)駕駛汽車已經(jīng)累積了數(shù)十萬(wàn)英里的安全駕駛記錄，預(yù)計(jì)數(shù)年內(nèi)，這種無(wú)需人類駕駛的車輛將廣泛投放市場(chǎng)。但隨之而來(lái)的一個(gè)倫理性問題是：如果無(wú)人駕駛汽車出了車禍，責(zé)任應(yīng)該歸結(jié)于誰(shuí)？如果搭乘車主的無(wú)人駕駛汽車，正要經(jīng)過(guò)一座狹窄的橋，橋?qū)γ婧鋈婚_來(lái)了滿載兒童的校車，這座橋無(wú)法容載兩輛車，必須要有一輛車馬上掉下橋去，才能保障另一輛車的安全。那么，無(wú)人駕駛汽車是會(huì)毫不猶豫地沖上前去，為車主清除隱患，把校車撞下橋去呢，還是自殺性地開下橋，犧牲車主以保全更多兒童的性命安全？
類似的倫理疑問還包括：如果你或你的家人突發(fā)重病，但無(wú)人駕駛汽車卻拒絕超速趕往醫(yī)院，你該怎么辦？如果有家長(zhǎng)讓未成年的孩子喝酒，家傭機(jī)器人是否應(yīng)當(dāng)馬上啟動(dòng)報(bào)警程序？
人工智能時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，機(jī)器人的智能化程度大幅提升，機(jī)器人已擁有了從經(jīng)驗(yàn)中自我學(xué)習(xí)的能力，還能對(duì)現(xiàn)實(shí)問題作出快速反應(yīng)。但有關(guān)人工智能、機(jī)器人的倫理性問題，卻比單純的技術(shù)問題更難得以解決。
在卡普蘭看來(lái)，相比于過(guò)去的智能化機(jī)器，機(jī)器學(xué)習(xí)已有了本質(zhì)的區(qū)別，已經(jīng)“發(fā)展出自己的直覺力，然后用直覺來(lái)行動(dòng)”，這也將使得機(jī)器人可以更為踴躍地進(jìn)入人類世界，接管過(guò)去僅能由人執(zhí)行完成的形形的工作。在過(guò)去，投放到醫(yī)學(xué)、工業(yè)等多種領(lǐng)域的機(jī)器人，都存在精準(zhǔn)性、力量性、持久性不足等問題，使得機(jī)器人適應(yīng)環(huán)境的能力較差，只能在啟動(dòng)之前盡可能精準(zhǔn)地設(shè)定，但隨著機(jī)器感知領(lǐng)域的突破和發(fā)展，“未來(lái)的機(jī)器人可以看到、聽到、做計(jì)劃，還能根據(jù)混亂而復(fù)雜的真實(shí)世界來(lái)挑戰(zhàn)自己”。
卡普蘭預(yù)言，終有一天，隨著傳感器、反應(yīng)器以及無(wú)線通信的不斷進(jìn)步，人工智能將以合成智能的方式，與人體甚至其他物體合而為一――“未來(lái)看起來(lái)會(huì)比你想象中的更像過(guò)去”。
智能時(shí)代毫無(wú)疑問會(huì)釋放出更多的技術(shù)紅利，但風(fēng)險(xiǎn)也不可小覷。卡普蘭特意提到，隨著在金融交易中越來(lái)越多地加入人工智能，高頻交易程序一方面減少了市場(chǎng)震蕩，另一方面卻會(huì)將風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)嫁給一般的交易者，讓交易者獲得的交易價(jià)格偏離于最佳價(jià)格。這種情況在商業(yè)領(lǐng)域中也有表現(xiàn)，比如全球知名電商企業(yè)亞馬遜通過(guò)復(fù)雜算法，使得不同顧客在不同時(shí)段獲得的報(bào)價(jià)各有不同，并通過(guò)智能化的購(gòu)買數(shù)據(jù)分析，推出更具誘惑力的促銷方案，誘導(dǎo)顧客購(gòu)買更多原本不需要購(gòu)買的、實(shí)際上也并不那么價(jià)廉物美的商品。從目前情況來(lái)看，在合成智能方面投入最多的企業(yè)，無(wú)不熱衷于將之應(yīng)用于操控用戶的注意力和購(gòu)買力。
更進(jìn)一步的風(fēng)險(xiǎn)在于，由于人工智能的設(shè)計(jì)僅僅服務(wù)于單一目的，因而未曾考慮是否存在副作用。比如，人工智能會(huì)搶在他人之前，（幫助主人）搶占車位，會(huì)在大蕭條之前惡意搶購(gòu)超市貨架上的所有應(yīng)急商品 ；與人對(duì)弈的機(jī)器人，不排除會(huì)使用“黑社會(huì)”式的手段，包括威脅對(duì)手的家人，破壞對(duì)手的交通工具。
要避免人工智能對(duì)社會(huì)體系甚至人類安全造成威脅，相關(guān)的智能設(shè)備、機(jī)器人開發(fā)和使用的倫理準(zhǔn)則及立法，都應(yīng)盡快提上議事日程；并且，在人工智能開發(fā)過(guò)程中，在增強(qiáng)單純的技術(shù)能力的同時(shí)，也應(yīng)嘗試賦予它一種人類式的“感受同情和憐憫的能力”。
“大數(shù)據(jù)”這個(gè)詞熱了10年，“人工智能”也在2016年火了一整年。
我從30年前就開始探索人工智能，但是當(dāng)時(shí)并不具備天時(shí)地利人和――機(jī)器不夠快，大數(shù)據(jù)中心不存在，數(shù)據(jù)不夠多，算法不夠先進(jìn)……但這30年來(lái)，不斷有科學(xué)家發(fā)明新的技術(shù)，從最近四五年開始，人工智能技術(shù)在很多獨(dú)特領(lǐng)域已經(jīng)遠(yuǎn)超人類。
如何用一個(gè)更通俗的方法解釋什么是人工智能？你可以假想一臺(tái)機(jī)器是剛出生的小寶寶，人類的小寶寶是用教育、用知識(shí)、用書本讓他們慢慢成長(zhǎng)，而大數(shù)據(jù)則是人工智能成長(zhǎng)的食糧。大量的大數(shù)據(jù)灌進(jìn)去，它們成長(zhǎng)就比人快。
但是機(jī)器一次只能專注某一個(gè)領(lǐng)域，你要教它旅游、搜索、識(shí)別、聽語(yǔ)言、看文字、看人臉，在單一領(lǐng)域它可以做得非常好，但是跨領(lǐng)域做不到。
機(jī)器有一個(gè)特別大的優(yōu)勢(shì)，即“過(guò)目不忘”，不僅可以儲(chǔ)存大量的數(shù)據(jù)，而且能夠從數(shù)據(jù)中學(xué)會(huì)推理。如果它能夠看到的數(shù)據(jù)比人類多一千倍，哪怕人類比它聰明10倍，最后的結(jié)果是它還會(huì)比人類好100倍。
以無(wú)人駕駛為例，一個(gè)人即便一天開100公里，一年365天地開，三五十年累積起來(lái)可能也就幾百萬(wàn)公里的經(jīng)驗(yàn)。但是今天特斯拉已經(jīng)積累了20億公里數(shù)據(jù)，比一個(gè)人一生積累的經(jīng)驗(yàn)多了1 000倍。從某種程度上來(lái)說(shuō)，即便人類現(xiàn)在比它聰明10倍，它也超過(guò)了人類。
大數(shù)據(jù)正在各個(gè)領(lǐng)域幫助人類創(chuàng)造價(jià)值。今天人們都在做大數(shù)據(jù)的人工智能，如百度的一條搜索，今日頭條的排序，淘寶推薦的每個(gè)產(chǎn)品，滴滴每次對(duì)接司機(jī)……背后都是人工智能；結(jié)合大數(shù)據(jù)的人工智能，可以廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)領(lǐng)域，比如銀行、保險(xiǎn)、券商、炒股。
人工智能可能以后就能比人做得更好，產(chǎn)生的商業(yè)價(jià)值不可想象，絕對(duì)超過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，超過(guò)人類所有的歷史累積。
這個(gè)時(shí)代即將來(lái)臨，我們能做什么事情呢？
一是建立一體化大數(shù)據(jù)中心。所有應(yīng)用需要的數(shù)據(jù)不是一個(gè)公司能夠收集的。市場(chǎng)需要一個(gè)一體化的大數(shù)據(jù)中心。在這里，除了應(yīng)用里面的數(shù)據(jù)之外，數(shù)據(jù)還必須得到很好的保護(hù)，從而才能夠探索將這些數(shù)據(jù)變成服務(wù)，幫助創(chuàng)業(yè)公司創(chuàng)造價(jià)值。
二是約定資源共享規(guī)則。App時(shí)代，中國(guó)創(chuàng)業(yè)成本達(dá)到歷史新低，一個(gè)人寫好程序放到App商店就可以推送，幾十萬(wàn)元就可以創(chuàng)業(yè)。但很不幸，人工智能加大數(shù)據(jù)，創(chuàng)業(yè)成本將達(dá)到歷史新高。我們投資的一家公司，七個(gè)小朋友，公司成立的第一天，就把第一筆款花完了，因?yàn)樽龅氖菬o(wú)人駕駛，買了一些機(jī)器。
但我們不可能讓成千上萬(wàn)的雙創(chuàng)項(xiàng)目都買機(jī)器。所以要把這些機(jī)器放在數(shù)據(jù)中心里，將CPU和GPU的功能結(jié)合好，約定收費(fèi)規(guī)則，按不同的時(shí)段進(jìn)行使用收費(fèi)，這也是未來(lái)大數(shù)據(jù)潛藏的商業(yè)機(jī)會(huì)。
