時(shí)間：2023-10-09 09:28:15
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇對(duì)人工智能教育的建議，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！
一、人工智能
人工智能（Artificial Intelligence，縮寫為AI），是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它試圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。養(yǎng)老服務(wù)業(yè)人工智能的應(yīng)用主要體現(xiàn)在家居掃地機(jī)器人、語音溝通服務(wù)、家庭體檢、藥物使用建議、家居廚師、家居智能陪伴服務(wù)。
二、養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)“人工智能化”
人工智能上升為國家高級(jí)戰(zhàn)略后，國家發(fā)展服務(wù)性制造和生產(chǎn)性制造，同時(shí)盡可能的通過服務(wù)業(yè)的再造和完善，改進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)揮技術(shù)、人才、產(chǎn)業(yè)的對(duì)接聯(lián)動(dòng)效應(yīng)。人、機(jī)器、智能機(jī)器將共生共存，成為養(yǎng)老服務(wù)工具的新常態(tài)。未來的養(yǎng)老服務(wù)人才不是笨干、累干、苦干，而是實(shí)干+巧干，實(shí)現(xiàn)腦力勞動(dòng)的智能機(jī)械化，盡可能地減少人力的倦怠感，提高服務(wù)效率、質(zhì)量和速度。智能化，體現(xiàn)在養(yǎng)老服務(wù)人才應(yīng)具備傳播人工智能基礎(chǔ)知識(shí)，客觀了解人工智能，有效實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器、智能機(jī)器的有效配對(duì)組合應(yīng)用，充分發(fā)揮智能機(jī)器的保健醫(yī)生、保姆、玩伴、老伴、子女多重功能，倡議自養(yǎng)老。
三、人工智能養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)模式
（一）廣播電視大學(xué)遠(yuǎn)程教育模式――音像媒體
配備養(yǎng)生、人工智能國內(nèi)一流專家，發(fā)揮國家音像媒體的作用，將人工智能家居應(yīng)用的途徑、方式、手段通過網(wǎng)絡(luò)微視頻的形式進(jìn)行普及。發(fā)揮社區(qū)教育指導(dǎo)中心、社區(qū)大學(xué)和社區(qū)教育學(xué)院、社區(qū)學(xué)校、社區(qū)學(xué)習(xí)站四級(jí)社區(qū)教育辦學(xué)網(wǎng)絡(luò)體系的作用，建立社會(huì)養(yǎng)老大學(xué)，使老年人自己會(huì)應(yīng)用人工智能，減低對(duì)子女的時(shí)間依賴。
（二）公眾號(hào)社會(huì)宣傳普及模式――微媒體
國家、企業(yè)、社區(qū)應(yīng)建立專題公眾號(hào)進(jìn)行微媒體培訓(xùn)。從國家層面，要建立人工智能養(yǎng)老服務(wù)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展歷程方面的公眾號(hào)；從企業(yè)層面，要建立人工智能機(jī)器人養(yǎng)老服務(wù)應(yīng)用說明類的公眾號(hào)；從社區(qū)層面，要基于一些鰥寡孤獨(dú)建立社群委托服務(wù)型人工智能服務(wù)策略的公眾號(hào)。
（三）職業(yè)技術(shù)學(xué)院培訓(xùn)模式――專題高端培訓(xùn)
目前，人工智能服務(wù)還不能完全普及，故而職業(yè)技術(shù)學(xué)院的后備人才首先要建立自我提升的潛意識(shí)，此外，職業(yè)技術(shù)學(xué)院自身要引進(jìn)國內(nèi)外的人工智能專家，進(jìn)行家庭陪護(hù)、游戲娛樂、醫(yī)療、做飯、洗衣、洗漱、保健、鍛煉等多重人工智能方面的高端培訓(xùn)。
（四）民政部門、老齡委聯(lián)合推廣模式――社會(huì)傳媒
作為養(yǎng)老服務(wù)的主管部門，民政部門和老齡委要利用廣播、電視、報(bào)紙、雜志等對(duì)人工智能的發(fā)展趨勢、前景、作用、功能、效益、方式進(jìn)行宣傳。民政部門要側(cè)重于養(yǎng)老服務(wù)的社區(qū)組織協(xié)調(diào)，老齡委要側(cè)重于制度、規(guī)定、采購人工智能機(jī)器方面的政策優(yōu)惠的制定。
（五）社會(huì)民間家政服務(wù)組織培養(yǎng)模式――養(yǎng)老院、福利院自組織模式
民間社會(huì)力量建立有養(yǎng)老院、福利院，這就對(duì)相關(guān)服務(wù)人員的素養(yǎng)提出了時(shí)代性的要求。其一，人的社會(huì)角色多，時(shí)間、精力、體力有限；其二，人工智能是趨勢，必須適應(yīng)并學(xué)會(huì)使用；其三，要加強(qiáng)前瞻性人才培養(yǎng)，解決勞動(dòng)倦怠問題，即民間組織自己解決自己的問題，通過人工智能，減少雇員，降低勞動(dòng)力雇傭成本。
四、人工智能養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)對(duì)策
（一）廣播電視大學(xué)養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)對(duì)策
依托遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的作用，將人工智能的技能培訓(xùn)與社區(qū)教育、社會(huì)養(yǎng)老大學(xué)的建設(shè)并舉；發(fā)揮廣播電視大學(xué)的社會(huì)服務(wù)功能，與人工智能機(jī)器生產(chǎn)企業(yè)搭建戰(zhàn)略伙伴關(guān)系；積極推進(jìn)產(chǎn)培用一體化建設(shè)，形成網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)特色模塊；推出廣播電視大學(xué)養(yǎng)老服務(wù)精品課教程，以優(yōu)質(zhì)教育品牌打開培訓(xùn)窗口。
（二）人工智能機(jī)器制造企業(yè)養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)對(duì)策
基于居家養(yǎng)老的社會(huì)需求利益取向，把脈居家老人和其子女的時(shí)間要求，積極開發(fā)、完善人工智能機(jī)器的特殊功能，加大資金投入力度，特別加強(qiáng)對(duì)情感交互、圖像識(shí)別、語音功能的完善；重點(diǎn)做好人工智能機(jī)器使用說明，要具有便捷實(shí)用性的操作指南，方便人們學(xué)習(xí)。
（三）職業(yè)技術(shù)學(xué)院養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)對(duì)策
職業(yè)技術(shù)學(xué)院作為專職教育機(jī)構(gòu)，首先，要提前與職業(yè)高中接軌，進(jìn)行專職意向高中生的錄取，為養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)獲取意向生。其次，要突出人才培養(yǎng)的實(shí)踐應(yīng)用性，購置高端智能機(jī)器，讓學(xué)生能夠迅速掌握技能，并且能夠進(jìn)行社會(huì)的二次培訓(xùn)，對(duì)購置的智能機(jī)器進(jìn)行租賃和應(yīng)用培訓(xùn)。
（四）民政部門、老齡委養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)對(duì)策
民政部門和老齡委要培養(yǎng)高級(jí)管理人才，建立養(yǎng)老服務(wù)人才智庫，積極推進(jìn)國家、企業(yè)、社會(huì)的養(yǎng)老服務(wù)人才人工智能化聯(lián)動(dòng)培養(yǎng)；加大對(duì)家庭貧困并且有意向致力于養(yǎng)老服務(wù)的青年才俊的培養(yǎng)支持力度；對(duì)人工智能養(yǎng)老服務(wù)高端研發(fā)海歸人才給予政策優(yōu)待；建立城市養(yǎng)老服務(wù)專家群組，定期召開學(xué)術(shù)研討會(huì)議，增進(jìn)智慧交流。
（五）社區(qū)養(yǎng)老服務(wù)人才培養(yǎng)對(duì)策
社區(qū)要加強(qiáng)人工智能養(yǎng)老服務(wù)人才的典型宣傳，利用宣傳畫的形式傳播人工智能應(yīng)用的優(yōu)勢；積極打造人工智能特色服務(wù)團(tuán)隊(duì)，開展社區(qū)公益性專題培訓(xùn)，并募集資金購置人工智能機(jī)器為特殊群體獻(xiàn)愛心；努力構(gòu)建人工智能養(yǎng)老社區(qū)，采用人工智能的形式鼓勵(lì)老年人進(jìn)行文體娛樂，增強(qiáng)體質(zhì)。
總的來說，在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的現(xiàn)代社，人工智能技術(shù)的普及給養(yǎng)老服務(wù)帶來了巨大的便捷。隨之而來的人工智能化養(yǎng)老服務(wù)人才的培養(yǎng)成為了發(fā)揮人工智能養(yǎng)老服務(wù)效用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。要培養(yǎng)人工智能化養(yǎng)老服務(wù)人才，可以從遠(yuǎn)程教育、社會(huì)宣傳普及、學(xué)院培訓(xùn)、政府推廣等模式入手，實(shí)現(xiàn)人工智能化養(yǎng)老人才培養(yǎng)模式的多元化。同時(shí)，開展遠(yuǎn)程教育的過程中運(yùn)用產(chǎn)品一體化模式，在滿足老人需求的基礎(chǔ)上提升人工智能設(shè)備的人性化操作，重點(diǎn)開展職業(yè)技術(shù)院校的人才培養(yǎng)方式，與民政部門開展緊密合作，積極培養(yǎng)人工智能化養(yǎng)老服務(wù)人才。社區(qū)方面強(qiáng)化人才的教育宣傳工作，全力搭建人工智能養(yǎng)老社區(qū)。
上周，滬深300指數(shù)上漲0.15%，計(jì)算機(jī)行業(yè)下跌5.07%，行業(yè)跑輸大盤5.22個(gè)百分點(diǎn)，其中硬件板塊下跌4.02%，軟件板塊下跌5.79%，IT服務(wù)板塊下跌4.60%。個(gè)股方面海聯(lián)訊、維宏股份、三毛派神漲幅居前;科大國創(chuàng)、贏時(shí)勝、中科創(chuàng)達(dá)跌幅居前。
國際市場。
通用汽車明年將在紐約曼哈頓測試自動(dòng)駕駛電動(dòng)車;亞馬遜新專利讓無人機(jī)給電動(dòng)汽車充電;英特爾攜Facebook開發(fā)人工智能芯片。
國內(nèi)市場。
百度與金龍客車合作，計(jì)劃2018年量產(chǎn)商用無人駕駛巴士;牽手百度后密會(huì)微軟，比亞迪加快人工智能布局;商湯科技聯(lián)手高通共推人工智能發(fā)展。
A股上市公司重要?jiǎng)討B(tài)信息。
立思辰:全資子公司中標(biāo)1196萬元北京通州市教育云平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目;榮科科技:中標(biāo)達(dá)州市1.25億元全民健康信息平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目;東華軟件:擬出資2億元在雄安新區(qū)設(shè)立全球研發(fā)中心;優(yōu)博訊:擬出資2475萬元認(rèn)購中世順20%股權(quán);捷成股份:擬推2035萬股限制性股票激勵(lì)計(jì)劃。
投資策略。
上周，滬深300指數(shù)全周收漲，中小板和創(chuàng)業(yè)板小幅收跌弱于大盤。計(jì)算機(jī)行業(yè)大幅下挫，行業(yè)內(nèi)個(gè)股跌多漲少，行業(yè)內(nèi)概念板塊除智能物流收漲外其他全部下跌，其中網(wǎng)絡(luò)安全、區(qū)塊鏈、在線教育等板塊跌幅居前。估值層面，行業(yè)目前的市盈率(中信，TTM)為63.6倍，相對(duì)于滬深300的估值溢價(jià)率為347.89%，行業(yè)估值相較于歷史底部而言仍存調(diào)整空間。谷歌Alphago zero橫空出世，用40天的訓(xùn)練壓倒性戰(zhàn)勝了AlphaGo Master，成為了世界第一的“圍棋手”。在原始的AlphaGo版本中，首先用大量的人類對(duì)戰(zhàn)棋譜進(jìn)行輸入訓(xùn)練，而AlphaGo Zero單純地用黑子白子進(jìn)行輸入，在每一步進(jìn)行自我博弈訓(xùn)練的時(shí)候，其對(duì)手(陪練)往往設(shè)置成跟Alphago Zero在一個(gè)水平上的，這樣的漸進(jìn)學(xué)習(xí)方式提升了訓(xùn)練的效果和效率。
AlphaGoZero擺脫對(duì)人類過去的棋譜和知識(shí)的依賴，再次打破了人類認(rèn)知，無監(jiān)督學(xué)習(xí)的快速發(fā)展將對(duì)于人工智能的發(fā)展和應(yīng)用將起到極為重要的推動(dòng)作用。通用汽車明年將在紐約曼哈頓測試自動(dòng)駕駛電動(dòng)車，而亞馬遜的新專利可以讓無人機(jī)給電動(dòng)汽車充電，國內(nèi)方面百度與金龍汽車合作計(jì)劃2018年量產(chǎn)商用無人駕駛巴士，比亞迪也與微軟進(jìn)行接觸，加快人工智能布局。國內(nèi)外傳統(tǒng)汽車巨頭和互聯(lián)網(wǎng)巨頭紛紛采用自己的方式、揚(yáng)長避短發(fā)力自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，自動(dòng)駕駛有望成為人工智能最早落地的行業(yè)性機(jī)會(huì)，建議投資者長線關(guān)注。
上周英特爾攜Facebook開發(fā)人工智能芯片，欲挑戰(zhàn)英偉達(dá)在人工智能芯片領(lǐng)域的地位。隨著巨頭的角力，人工智能基礎(chǔ)硬件的性價(jià)比有望顯著提升，為人工智能在各行業(yè)中應(yīng)用的落地提供了更大的可能性。就目前計(jì)算機(jī)行業(yè)整體來看，我們依然維持此前的判斷，計(jì)算機(jī)行業(yè)近期尚不具備反轉(zhuǎn)基礎(chǔ)。值得注意的是，近兩年是業(yè)績對(duì)賭集中到期年份，業(yè)績對(duì)賭到期后將對(duì)上市公司的協(xié)同整合能力提出挑戰(zhàn)，整合能力強(qiáng)的公司將“化外延為內(nèi)生”，增強(qiáng)公司內(nèi)生增長動(dòng)力，而整合能力差的公司將有一定概率遭遇業(yè)績變臉風(fēng)險(xiǎn)。
關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù)；教學(xué)方法；編程能力
中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）16-3865-02
1 概述
2008年11月16日，中國科協(xié)成立50周年新聞會(huì)在北京召開。在新聞會(huì)上，“五個(gè)10”系列評(píng)選活動(dòng)，即10位傳播科技的優(yōu)秀人物、10部公眾喜愛的科普作品、10個(gè)公眾關(guān)注的科技問題、10個(gè)影響中國的科技事件、10項(xiàng)引領(lǐng)未來的科學(xué)技術(shù)評(píng)選結(jié)果揭曉。10項(xiàng)引領(lǐng)未來的科學(xué)技術(shù)是：基因修飾技術(shù)；未來家庭機(jī)器人；新型電池；人工智能技術(shù)；超高速交通工具；干細(xì)胞技術(shù)；光電信息技術(shù)；可服用診療芯片；感冒疫苗；無線能量傳輸技術(shù)。
人工智能技術(shù)學(xué)科是計(jì)算機(jī)科學(xué)中涉及研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用智能機(jī)器的一個(gè)分支。指人類的各種腦力勞動(dòng)或智能行為，諸如判斷、推理、證明、判別、感知、理解、通信、設(shè)計(jì)、思考、規(guī)劃、學(xué)習(xí)和問題求解等思維活動(dòng)，可以用某種智能化的機(jī)器來予以人工實(shí)現(xiàn)[1]。
通過《人工智能技術(shù)》課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)的發(fā)展概況、基本原理和應(yīng)用領(lǐng)域有深入了解、對(duì)主要技術(shù)及應(yīng)用有一定掌握，并對(duì)現(xiàn)代人工智能技術(shù)發(fā)展的方向有所研究。通過人工智能技術(shù)課程的學(xué)習(xí)與研究，啟發(fā)學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)的興趣，培養(yǎng)知識(shí)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新能力，并能將人工智能技術(shù)融入到今后所開發(fā)的計(jì)算機(jī)軟件之中。
《人工智能技術(shù)》是一門眾多學(xué)科交叉的新興課程，其涵蓋范圍廣，涉及知識(shí)點(diǎn)多，知識(shí)更新快，內(nèi)容抽象，不容易理解，理論性強(qiáng)，而且需要較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的邏輯思維能力，這給該課程的講授帶來了一定困難?！度斯ぶ悄芗夹g(shù)》也是一門應(yīng)用型學(xué)科，怎樣將理論運(yùn)用到實(shí)踐中，使學(xué)生將學(xué)到的人工智能技術(shù)知識(shí)和思想運(yùn)用到自己的實(shí)際課題，這也是該課程需要解決的問題之一。
因此，對(duì)《人工智能技術(shù)》課程教學(xué)來說，我們要了解課程的最新信息，把握課程的特點(diǎn)，幫助學(xué)生找到好的學(xué)習(xí)方法，使他們能充分發(fā)揮自己的創(chuàng)新思維能力，提高學(xué)習(xí)興趣，該文給出了《人工智能技術(shù)》課程的教學(xué)與實(shí)踐的探索。
2 教學(xué)與實(shí)踐的探索
2.1 教材和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的選取
1） 人工智能技術(shù)是整個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最快，知識(shí)更新最快，最前沿的學(xué)科之一。在教材選用方面，我們采用了蔡自興教授等主編，由高等教育出版社出版的《人工智能基礎(chǔ)》這本教材。蔡自興教授的主要研究領(lǐng)域?yàn)槿斯ぶ悄堋C(jī)器人學(xué)和智能控制等。這本教材是作者在美國國家工程院院士、普度大學(xué)教授傅京孫先生的指導(dǎo)和鼓勵(lì)下編寫，借鑒了國內(nèi)外人工智能技術(shù)研究領(lǐng)域?qū)＜业淖钚卵芯砍晒蛯W(xué)術(shù)書籍的長處，該書比較全面地介紹了人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)與技術(shù)，材料新，易于理解，兼顧基礎(chǔ)及應(yīng)用[2]。
此外，我們還給學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供多種類型的學(xué)習(xí)資料，其中包括參考書目，如：Russel S， Norvig P.等編著的《Artificial Intelligence： A Modern Approach》一書，人工智能技術(shù)國內(nèi)外期刊，如電子學(xué)報(bào)，計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，人工智能與模式識(shí)別，Artificial Intelligence，Journal of Artificial Intelligence Research，Engineering Applications of Artificial Intelligence和International Joint Conference on Artificial Intelligence，AAAI： American Association for AI National Conference等人工智能技術(shù)會(huì)議，使學(xué)生能夠掌握人工智能技術(shù)的更多前沿動(dòng)態(tài)，提高學(xué)習(xí)興趣。
2） 配套的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。《人工智能技術(shù)》是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)該課程尤為重要。除了完成課本上的作業(yè)之外，還注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、算法設(shè)計(jì)能力和編程能力。首先，每個(gè)章節(jié)設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，而實(shí)驗(yàn)內(nèi)容經(jīng)過嚴(yán)格的考慮，如：五子棋游戲，產(chǎn)生式系統(tǒng)，旅行商問題，傳教士和野人問題，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)簡單的分類，遺傳算法、人工生命程序等，要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)章節(jié)的知識(shí)，獨(dú)立地設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括簡述實(shí)驗(yàn)原理及方法，給出程序設(shè)計(jì)流程圖，源程序清單，實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析等內(nèi)容，通過這種方式，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的信息獲取能力和研究能力。
2.2 教學(xué)方法和手段的改革
人工智能技術(shù)課程交叉性強(qiáng)，涉及面廣，傳統(tǒng)的教學(xué)方法手段單一，缺少交流，課堂氣氛沉悶，激發(fā)不起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果不理想。人工智能技術(shù)這門課程內(nèi)容抽象，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是本課程需要解決的主要問題，也是關(guān)系教學(xué)改革成敗的關(guān)鍵。本課程需采用多種方法進(jìn)行教學(xué)，以此來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
1） 問題啟發(fā)式教學(xué)。《人工智能技術(shù)》這門課程中有很多似是而非、引人入勝的問題，主要是用計(jì)算機(jī)模擬人類的智能來解決這種問題。在教學(xué)中，有目的的提出這些問題，鼓勵(lì)學(xué)生思考，提出自己的想法和解決方案，并進(jìn)行分析和比較，這樣強(qiáng)化學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)，提高學(xué)習(xí)積極性[3]。
2） 個(gè)性化學(xué)習(xí)和因材施教。學(xué)生中存在計(jì)算機(jī)專業(yè)和非計(jì)算機(jī)專業(yè)本科畢業(yè)的差別，由于他們每個(gè)人的基礎(chǔ)不同，有的計(jì)算機(jī)知識(shí)比較匱乏，因此有必要針對(duì)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，課堂作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況進(jìn)行及時(shí)評(píng)估，對(duì)學(xué)生提出個(gè)性化的教學(xué)。例如：在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要求有能力和興趣的學(xué)生可以做探究性和創(chuàng)新性的附加實(shí)驗(yàn)，從而引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮個(gè)性的空間，而對(duì)稍微吃力的學(xué)生則要求完成基本的實(shí)驗(yàn)，更注重基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和夯實(shí)，這樣就能達(dá)到因材施教的目的。同時(shí)對(duì)不同層次的學(xué)生進(jìn)行分析，進(jìn)一步提出學(xué)習(xí)建議，并進(jìn)行有針對(duì)性的指導(dǎo)。
3） 多媒體使用和多學(xué)科知識(shí)的融合。本課程PPT課件圖文并茂，提綱挈領(lǐng)，便于學(xué)生理解。課堂講授、板書與PPT手段相結(jié)合，注重課程中的關(guān)鍵詞用英文表示，并適當(dāng)指定英文參考書，使學(xué)生能夠接觸國外文獻(xiàn)資料，加深對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，獲得更寬廣的知識(shí)。PPT課件運(yùn)用了大量多媒體技術(shù)，如動(dòng)畫、聲音、圖像，通過動(dòng)畫和視頻演示抽象的概念、算法和過程，使人工智能技術(shù)中抽象的知識(shí)形象化，在課件中融入了文學(xué)，歷史等其他學(xué)科的相關(guān)知識(shí)，便于學(xué)生較好地理解知識(shí)難點(diǎn)和重點(diǎn)[4]。
4） 師生互動(dòng)和課內(nèi)外答疑。在教學(xué)中，改變了傳統(tǒng)的老師講，學(xué)生聽的教學(xué)模式。針對(duì)人工智能技術(shù)的實(shí)用性，適當(dāng)提問，收集學(xué)生學(xué)習(xí)情況，盡量使用實(shí)例進(jìn)行講解。設(shè)置了實(shí)驗(yàn)講解互動(dòng)課程，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的講解，學(xué)生可以提出疑問，然后在課堂上展開討論，學(xué)生可以看到問題從提出、分析到解決的整個(gè)過程，讓學(xué)生自己在討論中總結(jié)結(jié)論。為了解決教學(xué)中存在的疑難問題，還設(shè)有課后答疑，使學(xué)生能將所有的問題都理解透徹。
5） 理論研究與實(shí)踐結(jié)合。在教學(xué)內(nèi)容的安排上，注重學(xué)生的理論研究和動(dòng)手能力，適當(dāng)布置一些課程相關(guān)的論文和實(shí)驗(yàn)編程。通過課程論文，可以培養(yǎng)學(xué)生鉆研問題的興趣； 通過查閱科技文獻(xiàn)使學(xué)生掌握如何查找相關(guān)文獻(xiàn)的技能，可以培養(yǎng)學(xué)生撰寫科技論文的能力。通過實(shí)驗(yàn)實(shí)踐，使學(xué)生可以更加清楚地了解人工智能技術(shù)基本概念和難點(diǎn)，也能了解算法的設(shè)計(jì)具體運(yùn)行過程，并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，提高了學(xué)生的編程能力和和學(xué)習(xí)興趣。
6） 考試考核方式改革。本課程的考核考試也是一個(gè)值得探討的問題，本課程應(yīng)采用多種綜合考試方法，注重學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)概念、知識(shí)和基本的技能的掌握以及理論聯(lián)系實(shí)際的能力。平時(shí)作業(yè)考核成績，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)成績、提交課程論文成績，以及最后的期末考試成績形成一種有效的考試考核方法，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，提高教學(xué)質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)在于算法設(shè)計(jì)、編程的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析。課程論文評(píng)價(jià)指是選題是否嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)和具可研究性，論文結(jié)構(gòu)、思路是否嚴(yán)謹(jǐn)，論文內(nèi)容科學(xué)性、正確性，能否提出自己的見解?？疾椴殚喛萍嘉墨I(xiàn)的能力主要通過是否查找到權(quán)威的、最新文獻(xiàn)以及撰寫是否規(guī)范。
2.3 學(xué)生學(xué)好《人工智能技術(shù)》課程的建議
《人工智能技術(shù)》是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的應(yīng)用課程，學(xué)生如何學(xué)習(xí)這么課程，也是我們應(yīng)該探討的問題。
學(xué)生應(yīng)該正確看待《人工智能技術(shù)》這門科學(xué)的發(fā)展。人工智能技術(shù)孕育于20世紀(jì)30、40年代，形成于60、70年代，發(fā)展至今，人工智能技術(shù)只有短短60多年的歷史，它是一門不斷發(fā)展和完善的嶄新學(xué)科，還有許多課題處于探索中，理論和技術(shù)還遠(yuǎn)未成熟，我們應(yīng)該對(duì)它有科學(xué)的認(rèn)識(shí)。
針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)本科畢業(yè)的學(xué)生，除了課堂聽講之外，還應(yīng)該課下自學(xué)該課程的先修課程，如：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、離散數(shù)學(xué)等課程。人工智能技術(shù)中涉及到大量的數(shù)學(xué)知識(shí)，如：模式識(shí)別需要具有較好的概率論，數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí)，另外還會(huì)用到少量隨機(jī)過程、模糊數(shù)學(xué)的一些知識(shí)。人工智能技術(shù)是一門應(yīng)用課程，編程語言的掌握必不可少，涉及到SVM算法，粒子群算法，免疫算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，遺傳算法等算法，實(shí)現(xiàn)這些算法要求學(xué)生具有較強(qiáng)的編程能力。
學(xué)生應(yīng)該多讀，多查閱資料，特別是國外的期刊文獻(xiàn)和重要國際會(huì)議論文，多了解人工智能技術(shù)最前沿的信息，理論聯(lián)系實(shí)際，加深對(duì)基本算法的理解，并將人工智能技術(shù)的知識(shí)運(yùn)用到自己所研究的領(lǐng)域，以做到學(xué)以致用。
3 結(jié)論
人工智能技術(shù)在一定程度上代表著信息技術(shù)的前沿，該文對(duì)《人工智能技術(shù)》的課程教學(xué)進(jìn)行了一些探討，教學(xué)與實(shí)踐效果有了顯著提高，但仍然有許多方面還需要我們繼續(xù)探討和改進(jìn)。
參考文獻(xiàn)：
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[2] 蔡自興，肖曉明，蒙祖強(qiáng)，等.樹立精品意識(shí)搞好人工智能技術(shù)課程建設(shè)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2004（1）：28-29.
政策催化進(jìn)一步加強(qiáng)
國內(nèi)AI有望“彎道超車”
目前，各國政府都高度重視人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。自人工智能誕生至今，各國都紛紛加大對(duì)人工智能的科研投入。美國主攻軍用機(jī)器人技術(shù)，歐洲主攻服務(wù)和醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)，日本主攻仿人和娛樂機(jī)器人?？梢哉f，人工智能成為各國“大腦”計(jì)劃的重要內(nèi)容。
當(dāng)下我國社會(huì)面臨老齡化壓力、經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和制造業(yè)升級(jí)，對(duì)此，國務(wù)院在印發(fā)的《中國制造2025》中明確指示，要把智能制造和高端技術(shù)創(chuàng)新作為重點(diǎn)建設(shè)工程，特別提出要發(fā)展和培育一批產(chǎn)值超過100億元的人工智能核心企業(yè)。
國內(nèi)市場的扶持政策頻出。2015年7月，國務(wù)院印發(fā)《“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)指導(dǎo)意見》，將發(fā)展人工智能提升到國家戰(zhàn)略層面;2016年1月，科技部部長萬鋼提出“科技創(chuàng)新-2030項(xiàng)目”，智能制造和機(jī)器人成為重大工程之一。
在2016年3月兩會(huì)召開期間，《國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要(草案)》正式出爐，其中提到，要大力推進(jìn)先進(jìn)半導(dǎo)體、機(jī)器人、智能系統(tǒng)、智能交通、精準(zhǔn)醫(yī)療、智能材料等新興前沿領(lǐng)域的創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化，形成一批新增長點(diǎn)。
政策和資金的支持、人才儲(chǔ)備、技術(shù)的積累和突破等都為人工智能的發(fā)展提供了基礎(chǔ)條件?？萍疾扛呒夹g(shù)研究發(fā)展中心研究員劉進(jìn)長認(rèn)為，我國人工智能與機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展，一是因?yàn)閲业母叨汝P(guān)注與政策支持，二是得益于金融界的重視與大企業(yè)的不斷進(jìn)入。
“2014年，中國市場的工業(yè)機(jī)器人銷量猛增54%，我國智能語音交互產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到100億元，指紋、人臉、虹膜識(shí)別等產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)100億元?！睆V證恒生副首席分析師趙巧敏向《經(jīng)濟(jì)》記者分析稱，在利好因素的促進(jìn)下，我國人工智能技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用發(fā)展勢頭良好。
在她看來，目前國際巨頭在人工智能技術(shù)上還沒有完全形成壟斷。我國在人工智能的研究上與發(fā)達(dá)國家相比，甚至與美國相比都不算落后，這是難得的歷史機(jī)遇，是提升綜合國力和影響力的絕佳機(jī)會(huì)。
“我國完全有可能利用市場需求優(yōu)勢、用戶數(shù)據(jù)優(yōu)勢等，搶占人工智能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù)‘彎道超車’?！壁w巧敏稱。
人工智能大潮來襲
千億市場規(guī)?？善?/p>
人工智能已經(jīng)開始進(jìn)入一個(gè)新的階段。從Siri識(shí)別到無人駕駛，都是人工智能的實(shí)現(xiàn)載體，涉及到的技術(shù)和領(lǐng)域跨越多學(xué)科，包括深度學(xué)習(xí)、智能識(shí)別、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、智能機(jī)器人等。
未來，人工智能需求將會(huì)激增。據(jù)BBC預(yù)計(jì)，到2020年，全球人工智能市場規(guī)模將達(dá)到183億美元，約合人民幣1190億元。
“目前人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域主要還是以工業(yè)制造為主，但是隨著經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，以及不斷攀升的勞動(dòng)力成本，未來包括機(jī)器人在內(nèi)的人工智能產(chǎn)品的市場需求將會(huì)不斷擴(kuò)大。”愛建證券研究所研究員劉孫亮向《經(jīng)濟(jì)》記者表示，隨著人均可支配收入的增加，以及人口老齡化時(shí)代的來臨，人工智能家庭化的現(xiàn)象將會(huì)普及，屆時(shí)家用助老服務(wù)機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人以及家用清潔機(jī)器人的市場需求將會(huì)激增。
國內(nèi)著名的咨詢機(jī)構(gòu)艾瑞咨詢在參考人工智能行業(yè)全球市場規(guī)模后預(yù)計(jì)稱：在不包括硬件產(chǎn)品銷售收入、信息搜索、資訊分發(fā)、精準(zhǔn)廣告推送等的情況下，預(yù)計(jì)2020年中國人工智能市場規(guī)模將達(dá)到91億元人民幣。
而目前市場的關(guān)注點(diǎn)還只是在智慧金融、智能家居等應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)于人工智能的發(fā)展空間來說，這只是冰山一角。
趙巧敏表示，由于人工智能屬于基礎(chǔ)型技術(shù)，與機(jī)器人和大數(shù)據(jù)聯(lián)系緊密，其水平的提升將帶來多領(lǐng)域的應(yīng)用擴(kuò)展，大幅拓寬傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展之路，造成未來5-10年的巨大顛覆性影響，產(chǎn)生10-100倍的溢出效應(yīng)，由此將打開萬億規(guī)模的市場空間。
“僅僅以工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域?yàn)槔?，在智能化水平提高后，將降低固定資產(chǎn)投資成本近30%，降低人工成本近60%-70%，在汽車整車、零部件制造、食品工業(yè)及物流等行業(yè)產(chǎn)生8-10倍的產(chǎn)業(yè)集群帶動(dòng)作用，對(duì)應(yīng)著800億-1000億元的市場規(guī)模?！壁w巧敏說。
實(shí)際上，中國人工智能的商業(yè)化應(yīng)用環(huán)境甚至能創(chuàng)造更大的市場空間。我國人工智能的商業(yè)應(yīng)用水平已經(jīng)十分繁榮，這一概念已經(jīng)滲透了教育、金融、醫(yī)療、文體娛樂等領(lǐng)域，且獲得了很好的市場反響。
“市場關(guān)心的IT和互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域幾乎所有的主題和熱點(diǎn)，例如智能硬件、O2O、機(jī)器人、無人機(jī)和工業(yè)4.0，發(fā)展突破的關(guān)鍵環(huán)節(jié)都是人工智能?！壁w巧敏表示，人工智能的發(fā)展是必然趨勢，它將成為未來30年內(nèi)我國技術(shù)發(fā)展的重心，也會(huì)給互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域帶來新的突破，給人們的生活帶來翻天覆地的變化。
在人工智能應(yīng)用領(lǐng)域，我國已經(jīng)發(fā)展得較為全面，包括家居領(lǐng)域、安防領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、企業(yè)領(lǐng)域、金融領(lǐng)域和教育領(lǐng)域。
然而盡管目前我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的文字識(shí)別、工業(yè)機(jī)器人、娛樂機(jī)器人等智能科技成果已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用，但市場空間仍然很大。中泰證券首席宏觀策略師羅文波向《經(jīng)濟(jì)》記者表示，我國機(jī)器人的“密度”只有德國、日本的1/10，行業(yè)發(fā)展空間巨大。
VC青睞人工智能
巨頭加速并購
人工智能一直是硅谷大佬們瘋狂追求的領(lǐng)域，谷歌、Facebook、IBM均重金投資人工智能，是目前AI領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。微軟、谷歌和Facebook等全球科技巨頭都認(rèn)為2016年是AI迅速進(jìn)化的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。
Google希望在人工智能領(lǐng)域復(fù)制Android的成功，并力圖打造一個(gè)機(jī)器人帝國;Facebook計(jì)劃在2016年制造出能夠在家務(wù)和工作上幫助自己的人工智能;蘋果4天內(nèi)接連收購兩家人工智能初創(chuàng)公司……
據(jù)羅文波統(tǒng)計(jì)，目前全球人工智能企業(yè)已經(jīng)超過了900家，大多集中在北美和西歐。這些人工智能初創(chuàng)企業(yè)總估值超過87億美元。“隨著日本、北美、歐洲的‘大腦’計(jì)劃大規(guī)模布局人工智能，2040年全球很有可能實(shí)現(xiàn)廣義的人工智能?！?/p>
除互聯(lián)網(wǎng)巨頭外，敏銳的資本方也在積極布局人工智能領(lǐng)域，近年來風(fēng)投不斷加大對(duì)人工智能初創(chuàng)企業(yè)的投資，持續(xù)布局人工智能這個(gè)重要風(fēng)口。
“2014年人工智能企業(yè)融資總量首次超過10億美元，2015年融資總量更是超過12億美元。2016年到現(xiàn)在，全球在人工智能領(lǐng)域的投資已經(jīng)超過4億美元?！辈澈ＷC券研究所證券分析師齊艷麗向《經(jīng)濟(jì)》記者表示，隨著科技巨頭在人工智能領(lǐng)域的布局將提速，VC/PE在人工智能領(lǐng)域的投資也將隨之爆發(fā)。
“反過來，資本層面的爆發(fā)也將持續(xù)帶動(dòng)人工智能行業(yè)加速爆發(fā)。”齊艷麗認(rèn)為，雖短期看人工智能仍處于大規(guī)模投入期，較難變現(xiàn)，但未來人工智能應(yīng)用于無人駕駛汽車、輔助診斷、刑偵監(jiān)測等領(lǐng)域?qū)?huì)產(chǎn)生巨大的商業(yè)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。
在全球市場火爆的背景下，國內(nèi)市場也充滿了巨頭和風(fēng)投的博弈與布局。
出于對(duì)人工智能行業(yè)商業(yè)前景的看好，國內(nèi)巨頭紛紛進(jìn)軍人工智能領(lǐng)域，百度、阿里、騰訊均在人工智能領(lǐng)域發(fā)力。
其中，百度2014年研發(fā)投入接近70億，同時(shí)涉足了深度學(xué)習(xí)與自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，并推出了“百度大腦”計(jì)劃;阿里巴巴推出了國內(nèi)首個(gè)人工智能平臺(tái)DTPAI;騰訊推出了撰稿機(jī)器人Dream writer，開放了視覺識(shí)別平臺(tái)騰訊優(yōu)圖，同時(shí)成立了騰訊智能計(jì)算與搜索實(shí)驗(yàn)室。一些具有創(chuàng)新性眼光的巨頭公司也相應(yīng)進(jìn)入，讓整個(gè)行業(yè)迎來了爆發(fā)的機(jī)會(huì)。
“互聯(lián)網(wǎng)巨頭公司和創(chuàng)業(yè)公司是我國AI技術(shù)基礎(chǔ)研究主力軍。在國家政策大力支持下，無論是科研機(jī)構(gòu)還是企業(yè)都在加大人工智能研究的力度，由此也取得了較為不錯(cuò)的成績?！睋?jù)羅文波介紹，截至2015年底，我國人工智能領(lǐng)域已有近百家創(chuàng)業(yè)公司，約65家獲得投資，共計(jì)29.1億元。人工智能領(lǐng)域布局如火如荼。
巨頭的基礎(chǔ)層切入為人工智能基礎(chǔ)領(lǐng)域的研究帶來了巨大的資金優(yōu)勢和人才支持，使得部分技術(shù)達(dá)到世界一流水平。例如，我國的視覺、語音識(shí)別的技術(shù)已經(jīng)處于國際領(lǐng)先水平。
而近兩三年，風(fēng)投也開始加速了在這一領(lǐng)域的投資步伐。2014年開始，我國人工智能領(lǐng)域投資金額、數(shù)量、參與投資機(jī)構(gòu)數(shù)量均大幅增加，2015年更是實(shí)現(xiàn)了跨越式的增長。“2015年我國投資人工智能的機(jī)構(gòu)數(shù)量已經(jīng)高達(dá)48家，是2012年投資機(jī)構(gòu)數(shù)量的6倍;投資額為14.23億元，是2012年投資額的23倍?！壁w巧敏表示。
短期看好應(yīng)用開發(fā)
長期關(guān)注技術(shù)研究
二級(jí)市場一向是搜尋熱點(diǎn)的風(fēng)向標(biāo)。人工智能市場的火爆也催熱了資本市場的相關(guān)行業(yè)。在市場空間巨大、產(chǎn)業(yè)前景明朗的背景下，占據(jù)資金優(yōu)勢的上市公司紛紛瞄準(zhǔn)人工智能領(lǐng)域，分享廣闊藍(lán)海。
隨著人工智能的不斷進(jìn)步和發(fā)展，最先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的AI應(yīng)用層將最早迎來投資機(jī)會(huì)。銀河證券分析師楊華超向《經(jīng)濟(jì)》記者分析稱，無人駕駛、工業(yè)4.0、智慧醫(yī)療等主題將成為未來中長期的熱點(diǎn)，建議關(guān)注相關(guān)主題的優(yōu)質(zhì)標(biāo)的?！巴瑫r(shí)，AI數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層作為準(zhǔn)入門檻較高的環(huán)節(jié)，之前具有技術(shù)積累和數(shù)據(jù)資源的公司將優(yōu)先受益，可以關(guān)注目前已經(jīng)在人工智能領(lǐng)域已經(jīng)有技術(shù)和規(guī)模優(yōu)勢的公司。”
對(duì)此，羅文波則建議投資者，選擇人工智能領(lǐng)域的標(biāo)的，要分長短期來考量?！岸唐诳申P(guān)注在人工智能商業(yè)化應(yīng)用有所突破的企業(yè)，長期可關(guān)注具備技術(shù)研究實(shí)力的公司?！?/p>
在他看來，具備競爭力的上市公司主要有兩類，一是與機(jī)器人硬件制造相關(guān)的公司，它們一般擁有較好的智能制造業(yè)基礎(chǔ)，在未來產(chǎn)業(yè)升級(jí)過程中，擁有強(qiáng)大的競爭優(yōu)勢;二是在人工智能商業(yè)化應(yīng)用有所突破的公司。
對(duì)此投資邏輯，趙巧敏也表示認(rèn)同，“短期看好應(yīng)用開發(fā)領(lǐng)域，特別是基于當(dāng)下較為成熟的感知智能技術(shù)如語音、視覺識(shí)別的服務(wù)、硬件產(chǎn)品等的應(yīng)用開發(fā)將是短期的投資亮點(diǎn)”。
“目前下游應(yīng)用領(lǐng)域也面臨著大量需求，如人口老齡化對(duì)服務(wù)機(jī)器人的需求、定制化生產(chǎn)對(duì)3D打印的需求、物流配速對(duì)無人機(jī)的需求等?！壁w巧敏分析稱，穿戴設(shè)備、3D打印、無人駕駛、服務(wù)機(jī)器是最值得看好的應(yīng)用場景。
而從長期來看，在以現(xiàn)有技術(shù)為基礎(chǔ)的應(yīng)用領(lǐng)域基本飽和之后，只有技術(shù)研究才能推動(dòng)新一輪的應(yīng)用創(chuàng)新，趙巧敏稱。技術(shù)研究是長期的投資關(guān)注點(diǎn)，“應(yīng)該關(guān)注核心技術(shù)模塊提供商和數(shù)據(jù)傳輸、運(yùn)算、存儲(chǔ)過程所涉及的基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營商”。
與此同時(shí)，在主板之外，一些新三板標(biāo)的同樣值得關(guān)注。從2015年起，掛牌新三板的人工智能企業(yè)數(shù)量明顯增加。以機(jī)器人子行業(yè)為例，僅2015年一年就有35家機(jī)器人企業(yè)在新三板掛牌，還有10家機(jī)器人企業(yè)在待掛牌狀態(tài)，20多家公司在審查待掛的狀態(tài)。投資者可以有選擇地關(guān)注其中較好的標(biāo)的。
關(guān)鍵詞：人工智能；教學(xué)改革；教學(xué)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(kuò)展人的智能的一門新技術(shù)。由于信息環(huán)境巨變與社會(huì)新需求的爆發(fā)，人工智能技術(shù)的日趨成熟。隨著AI3.0時(shí)代的到來，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛，對(duì)于管理類人才來說，加強(qiáng)對(duì)人工智能知識(shí)的深入學(xué)習(xí)，不斷將人工智能技術(shù)與管理知識(shí)結(jié)合起來，對(duì)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(xué)科，管理學(xué)院開設(shè)人工智能課程的目的是為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)創(chuàng)新思維與能力，基于其覆蓋面廣、包容性強(qiáng)、應(yīng)用需求空間巨大的學(xué)科特點(diǎn)，通過概率統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)編程語言、數(shù)據(jù)庫原理等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，為就業(yè)打下基礎(chǔ)。本文基于社會(huì)對(duì)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(xué)的老師意見，針對(duì)管理類人才的人工智能課程教學(xué)內(nèi)容與方法進(jìn)行探討，以期對(duì)中國高校人工智能課程教學(xué)改革研究提供幫助與借鑒。
1、教學(xué)現(xiàn)狀與問題
作為一門綜合性、實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的理論技術(shù)學(xué)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(xué)習(xí)這門課程，需要較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的邏輯思維能力。針對(duì)管理類人才，該課程在課程教學(xué)過程中存在幾個(gè)較為突出的問題。(1)課堂教學(xué)氛圍枯燥目前，中國大多數(shù)大學(xué)仍采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，在教學(xué)過程中照本宣科，忽略與學(xué)生的互動(dòng)，并且缺乏能夠有效引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與加深知識(shí)理解的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置，如此一來大大降低了學(xué)生自主思考的能力。在進(jìn)行人工智能相關(guān)課程知識(shí)講解時(shí)，隨著章節(jié)的知識(shí)難度不斷增加，單向介紹式的枯燥教學(xué)方式無法反映人工智能學(xué)科的全貌，課堂講解難以同時(shí)給以學(xué)生感性和理性的認(rèn)知，部分學(xué)生因乏味的課堂氛圍漸漸無法跟上教學(xué)進(jìn)度，導(dǎo)致學(xué)習(xí)動(dòng)力不足。(2)基礎(chǔ)課程掌握不牢管理類專業(yè)的學(xué)生大部分都會(huì)走向更加具體化的管理崗位，具有多學(xué)科的素養(yǎng)，但這也導(dǎo)致很多學(xué)生所學(xué)知識(shí)雜而不精。學(xué)生在基礎(chǔ)不夯實(shí)的情況下去學(xué)習(xí)更高層面的知識(shí)，給學(xué)生學(xué)習(xí)與老師教學(xué)都造成了很大困擾。人工智能課程知識(shí)點(diǎn)較多，涵蓋模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等眾多內(nèi)容，概念抽象，不易學(xué)習(xí)。一些管理類專業(yè)的學(xué)生未能熟練掌握高等數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、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(shí)，導(dǎo)致課程學(xué)習(xí)難度增加，產(chǎn)生學(xué)時(shí)不足和教學(xué)內(nèi)容難點(diǎn)過多的問題。(3)教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)當(dāng)下，人工智能廣泛應(yīng)用于機(jī)器視覺、智能制造等各個(gè)領(lǐng)域，給學(xué)生提供了大量的現(xiàn)實(shí)案例，使得人工智能不再是高深莫測的理論，而是現(xiàn)實(shí)中可以觸及的內(nèi)容。例如，在機(jī)械學(xué)科領(lǐng)域，人工智能技術(shù)是電氣工程、機(jī)械設(shè)計(jì)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(dòng)力；在能動(dòng)領(lǐng)域，是高端能源裝備與新能源發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)；在光電信息與計(jì)算機(jī)工程領(lǐng)域，技術(shù)的發(fā)展時(shí)刻推動(dòng)著智能科學(xué)與技術(shù)核心價(jià)值的提升。然而，對(duì)于管理類專業(yè)的學(xué)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(xué)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(shí)例大多紙上談兵，缺乏專門適用于管理類專業(yè)知識(shí)與人工智能技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)實(shí)踐，加上一些教師授課方法單一，不利于引導(dǎo)學(xué)生將人工智能算法應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活。另外，大學(xué)生對(duì)知識(shí)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(xué)生無法跟上和理解，教師也無法控制學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，導(dǎo)致學(xué)生缺乏動(dòng)力。因此，如何結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)實(shí)情況，提高他們的動(dòng)手能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也是人工智能課程教學(xué)要考慮的問題。
2、管理類人才的人工智能課程教學(xué)改進(jìn)策略
課程教學(xué)改革是一項(xiàng)提高大學(xué)教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段。如何在時(shí)代背景下應(yīng)用新技術(shù)和新思想進(jìn)行實(shí)施課程教學(xué)改革是高校亟待解決的問題。對(duì)于高校的教學(xué)工作而言，教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)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(shí)代信息資源優(yōu)勢的新型教學(xué)模式。針對(duì)管理類專業(yè)人工智能課程教學(xué)過程中存在的問題，可以從教學(xué)方法改進(jìn)和教學(xué)內(nèi)容設(shè)置兩個(gè)方面進(jìn)行課程教學(xué)改進(jìn)。
2.1教學(xué)方法改進(jìn)
教師對(duì)學(xué)生具有引領(lǐng)作用，其教學(xué)方法的改進(jìn)能夠帶動(dòng)學(xué)生改進(jìn)自身學(xué)習(xí)方法。(1)啟發(fā)式案例教學(xué)案例教學(xué)法就是教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)要求，通過安排一些具體的教學(xué)案例，引導(dǎo)學(xué)生積極參與案例思考、分析、討論和表達(dá)等多項(xiàng)活動(dòng)，是一種培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知問題、分析和解決問題等綜合能力的行之有效的教學(xué)方法。啟發(fā)式案例教學(xué)以自主、合作、探究為主要特征，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)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(shí)要點(diǎn)及其關(guān)聯(lián)性，適用于管理類專業(yè)學(xué)生的教學(xué)。具體而言，高校基于其問題啟發(fā)性、教學(xué)互動(dòng)性以及實(shí)踐有用性等特點(diǎn)，可以建立基于人工智能知識(shí)體系的教學(xué)案例庫，雖然這項(xiàng)建設(shè)將極具挑戰(zhàn)性與耗時(shí)性，但具有很強(qiáng)的積極效果：培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)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(dòng)，對(duì)提高教學(xué)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(xué)，讓學(xué)生掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)原理及應(yīng)用；通過一題多解的案例使學(xué)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(jì)，啟發(fā)學(xué)生全方位地探索問題的解決方案。(2)研討互動(dòng)式教學(xué)研討互動(dòng)式的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)是逐漸遞進(jìn)、有機(jī)結(jié)合的。研討是基于學(xué)生個(gè)體的差異性，在課堂討論的過程中對(duì)學(xué)生做出評(píng)判，從而對(duì)不同類型的學(xué)生開展針對(duì)性的教學(xué)?；?dòng)則是在研討的基礎(chǔ)上，通過老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的互動(dòng)，讓學(xué)生主動(dòng)參與到課堂教學(xué)的過程中來。在人工智能課程教學(xué)過程中，教師通過課堂討論了解學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，可以有針對(duì)性地設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，例如，對(duì)于學(xué)校積極性不強(qiáng)的學(xué)生，將人工智能理論內(nèi)容與學(xué)生個(gè)人興趣范疇、社會(huì)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(xué)生學(xué)習(xí)的自主能力；對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)較為薄弱的學(xué)生，可以在教師的指導(dǎo)下查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，根據(jù)自己的理解撰寫心得報(bào)告，并在課堂或課外進(jìn)行師生互動(dòng)。像這樣研討與互動(dòng)相結(jié)合的模式。有助于增強(qiáng)學(xué)生的探索和求知欲望，建立起濃厚的學(xué)習(xí)氛圍。(3)有效激勵(lì)式教學(xué)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(duì)教師的教學(xué)水平也提出了更高要求，因此，進(jìn)行有效激勵(lì)極為重要。在學(xué)生激勵(lì)方面，可以舉辦各類人工智能競賽項(xiàng)目，設(shè)置相應(yīng)項(xiàng)目獎(jiǎng)學(xué)金，吸引學(xué)生參與實(shí)踐，調(diào)動(dòng)學(xué)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(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)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(xué)院乃至全校開展此類競賽項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力與團(tuán)隊(duì)合作能力，鼓舞更多學(xué)生加入到人工智能課程的學(xué)習(xí)中來，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。在教師激勵(lì)方面，在教師聘任和提升過程中把參加學(xué)生課程制定、課堂與課外作業(yè)、課程項(xiàng)目和論文指導(dǎo)等看作教學(xué)任務(wù)的一部分，鼓勵(lì)教師積極參與這些活動(dòng)。(4)學(xué)科滲透式教學(xué)人工智能學(xué)科知識(shí)融合程度較高，學(xué)科交叉性強(qiáng)?；谌斯ぶ悄艿膶W(xué)科交叉性特點(diǎn)，增強(qiáng)管理類人才對(duì)學(xué)科應(yīng)用的領(lǐng)悟，可以采取開展學(xué)科滲透式教學(xué)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(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見教育》、《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》等文件，“互聯(lián)網(wǎng)+”、“智能+”已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，人類進(jìn)入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，社會(huì)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(qiáng)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(xué)非常重視少數(shù)民族預(yù)科班的教育質(zhì)量。為增強(qiáng)少數(shù)民族管理類人才對(duì)該領(lǐng)域應(yīng)用的認(rèn)識(shí)，我們請機(jī)械工程、能源動(dòng)力領(lǐng)域的相關(guān)專家以授課或講座的形式，進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)和發(fā)展趨勢的講解，使學(xué)生理解更為透徹。此外，在教學(xué)實(shí)踐過程中，還可以用舉辦人工智能知識(shí)交流會(huì)、線上人工智能論壇等形式，促進(jìn)不同專業(yè)間老師、學(xué)生對(duì)于人工智能知識(shí)模塊的見解，相互交流、滲透和學(xué)習(xí)，從而推動(dòng)人工智能課程教學(xué)的改進(jìn)。
2.2教學(xué)內(nèi)容設(shè)置
世界一流大學(xué)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(huì)有不同，但頗有共通之處。本文借鑒世界頂尖大學(xué)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)管理類專業(yè)人工智能課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行研究，結(jié)合中國教育體系設(shè)置，認(rèn)為應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行改進(jìn)。(1)核心內(nèi)容設(shè)置為避免學(xué)生因?yàn)橹R(shí)點(diǎn)過多而出現(xiàn)雜而不精的問題，勢必要精化教學(xué)內(nèi)容。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，我們可以使用云計(jì)算和其他方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸、存儲(chǔ)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(xué)資源，并在整合課程資源的基礎(chǔ)上，進(jìn)行研究方法和前沿知識(shí)的擴(kuò)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(shí)作為重點(diǎn)，使學(xué)生能夠在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)掌握人工智能的知識(shí)脈絡(luò)。例如，編寫針對(duì)管理類人才的人工智能教材，內(nèi)容涉及緒論、知識(shí)表示與推理、常用算法、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方面的同時(shí)，重點(diǎn)增加相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)在管理上的應(yīng)用案例，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。同時(shí)，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(xué)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(xué)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(xué)習(xí)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(xué)語言轉(zhuǎn)化為程序語言，并應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)。管理學(xué)院人才的數(shù)理及編程基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，因此，在安排學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能課程之前，建議開設(shè)面向全體管理類專業(yè)學(xué)生的微積分、線性代數(shù)、概率論等專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程以及C語言、python等編程基礎(chǔ)課程，使學(xué)生具備數(shù)學(xué)分析的基礎(chǔ)與一定編程基礎(chǔ)，為學(xué)習(xí)人工智能課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外，可以推進(jìn)MOOC平臺(tái)建設(shè)，在平臺(tái)上開設(shè)人工智能網(wǎng)絡(luò)課程，幫助學(xué)生掌握人工智能知識(shí)基礎(chǔ)及專業(yè)技能。(3)實(shí)驗(yàn)建設(shè)為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于人工智能知識(shí)點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)性理解，可以基于不同的應(yīng)用模塊，設(shè)計(jì)具有前后鋪墊、上下關(guān)聯(lián)的綜合性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)不同層次的項(xiàng)目要求，同時(shí)基于相同的實(shí)驗(yàn)課題，讓學(xué)生分組對(duì)實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行攻克，并設(shè)置多元化的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中反映出的不同進(jìn)度，讓教師能對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平做出準(zhǔn)確評(píng)判，及時(shí)進(jìn)行教學(xué)反思，以便更好地開展下一步工作。例如，針對(duì)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(shí)現(xiàn)－參數(shù)分析－具體應(yīng)用－嘗試改進(jìn)－深度拓展的不同層次的項(xiàng)目要求，在這些項(xiàng)目層次中規(guī)定必做項(xiàng)與可選項(xiàng)，讓學(xué)生基于同一實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，然后通過個(gè)人自我評(píng)價(jià)、小組成員互相評(píng)價(jià)以及教師評(píng)價(jià)的方式進(jìn)行打分，對(duì)小組整體能力以及個(gè)人能力進(jìn)行綜合評(píng)估，以期培養(yǎng)學(xué)生的自主思考能力。
關(guān)鍵詞：人工智能；教學(xué)改革；教學(xué)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(kuò)展人的智能的一門新技術(shù)。由于信息環(huán)境巨變與社會(huì)新需求的爆發(fā)，人工智能技術(shù)的日趨成熟。隨著AI3.0時(shí)代的到來，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛，對(duì)于管理類人才來說，加強(qiáng)對(duì)人工智能知識(shí)的深入學(xué)習(xí)，不斷將人工智能技術(shù)與管理知識(shí)結(jié)合起來，對(duì)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(xué)科，管理學(xué)院開設(shè)人工智能課程的目的是為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)創(chuàng)新思維與能力，基于其覆蓋面廣、包容性強(qiáng)、應(yīng)用需求空間巨大的學(xué)科特點(diǎn)，通過概率統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)編程語言、數(shù)據(jù)庫原理等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，為就業(yè)打下基礎(chǔ)。本文基于社會(huì)對(duì)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(xué)的老師意見，針對(duì)管理類人才的人工智能課程教學(xué)內(nèi)容與方法進(jìn)行探討，以期對(duì)中國高校人工智能課程教學(xué)改革研究提供幫助與借鑒。
1、教學(xué)現(xiàn)狀與問題
作為一門綜合性、實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的理論技術(shù)學(xué)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(xué)習(xí)這門課程，需要較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的邏輯思維能力。針對(duì)管理類人才，該課程在課程教學(xué)過程中存在幾個(gè)較為突出的問題。(1)課堂教學(xué)氛圍枯燥目前，中國大多數(shù)大學(xué)仍采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，在教學(xué)過程中照本宣科，忽略與學(xué)生的互動(dòng)，并且缺乏能夠有效引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與加深知識(shí)理解的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置，如此一來大大降低了學(xué)生自主思考的能力。在進(jìn)行人工智能相關(guān)課程知識(shí)講解時(shí)，隨著章節(jié)的知識(shí)難度不斷增加，單向介紹式的枯燥教學(xué)方式無法反映人工智能學(xué)科的全貌，課堂講解難以同時(shí)給以學(xué)生感性和理性的認(rèn)知，部分學(xué)生因乏味的課堂氛圍漸漸無法跟上教學(xué)進(jìn)度，導(dǎo)致學(xué)習(xí)動(dòng)力不足。(2)基礎(chǔ)課程掌握不牢管理類專業(yè)的學(xué)生大部分都會(huì)走向更加具體化的管理崗位，具有多學(xué)科的素養(yǎng)，但這也導(dǎo)致很多學(xué)生所學(xué)知識(shí)雜而不精。學(xué)生在基礎(chǔ)不夯實(shí)的情況下去學(xué)習(xí)更高層面的知識(shí)，給學(xué)生學(xué)習(xí)與老師教學(xué)都造成了很大困擾。人工智能課程知識(shí)點(diǎn)較多，涵蓋模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等眾多內(nèi)容，概念抽象，不易學(xué)習(xí)。一些管理類專業(yè)的學(xué)生未能熟練掌握高等數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、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(shí)，導(dǎo)致課程學(xué)習(xí)難度增加，產(chǎn)生學(xué)時(shí)不足和教學(xué)內(nèi)容難點(diǎn)過多的問題。(3)教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)當(dāng)下，人工智能廣泛應(yīng)用于機(jī)器視覺、智能制造等各個(gè)領(lǐng)域，給學(xué)生提供了大量的現(xiàn)實(shí)案例，使得人工智能不再是高深莫測的理論，而是現(xiàn)實(shí)中可以觸及的內(nèi)容。例如，在機(jī)械學(xué)科領(lǐng)域，人工智能技術(shù)是電氣工程、機(jī)械設(shè)計(jì)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(dòng)力；在能動(dòng)領(lǐng)域，是高端能源裝備與新能源發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)；在光電信息與計(jì)算機(jī)工程領(lǐng)域，技術(shù)的發(fā)展時(shí)刻推動(dòng)著智能科學(xué)與技術(shù)核心價(jià)值的提升。然而，對(duì)于管理類專業(yè)的學(xué)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(xué)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(shí)例大多紙上談兵，缺乏專門適用于管理類專業(yè)知識(shí)與人工智能技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)實(shí)踐，加上一些教師授課方法單一，不利于引導(dǎo)學(xué)生將人工智能算法應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活。另外，大學(xué)生對(duì)知識(shí)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(xué)生無法跟上和理解，教師也無法控制學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，導(dǎo)致學(xué)生缺乏動(dòng)力。因此，如何結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)實(shí)情況，提高他們的動(dòng)手能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也是人工智能課程教學(xué)要考慮的問題。
2、管理類人才的人工智能課程教學(xué)改進(jìn)策略
課程教學(xué)改革是一項(xiàng)提高大學(xué)教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段。如何在時(shí)代背景下應(yīng)用新技術(shù)和新思想進(jìn)行實(shí)施課程教學(xué)改革是高校亟待解決的問題。對(duì)于高校的教學(xué)工作而言，教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)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(shí)代信息資源優(yōu)勢的新型教學(xué)模式。針對(duì)管理類專業(yè)人工智能課程教學(xué)過程中存在的問題，可以從教學(xué)方法改進(jìn)和教學(xué)內(nèi)容設(shè)置兩個(gè)方面進(jìn)行課程教學(xué)改進(jìn)。
2.1教學(xué)方法改進(jìn)
教師對(duì)學(xué)生具有引領(lǐng)作用，其教學(xué)方法的改進(jìn)能夠帶動(dòng)學(xué)生改進(jìn)自身學(xué)習(xí)方法。(1)啟發(fā)式案例教學(xué)案例教學(xué)法就是教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)要求，通過安排一些具體的教學(xué)案例，引導(dǎo)學(xué)生積極參與案例思考、分析、討論和表達(dá)等多項(xiàng)活動(dòng)，是一種培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知問題、分析和解決問題等綜合能力的行之有效的教學(xué)方法。啟發(fā)式案例教學(xué)以自主、合作、探究為主要特征，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)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(shí)要點(diǎn)及其關(guān)聯(lián)性，適用于管理類專業(yè)學(xué)生的教學(xué)。具體而言，高校基于其問題啟發(fā)性、教學(xué)互動(dòng)性以及實(shí)踐有用性等特點(diǎn)，可以建立基于人工智能知識(shí)體系的教學(xué)案例庫，雖然這項(xiàng)建設(shè)將極具挑戰(zhàn)性與耗時(shí)性，但具有很強(qiáng)的積極效果：培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)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(dòng)，對(duì)提高教學(xué)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(xué)，讓學(xué)生掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)原理及應(yīng)用；通過一題多解的案例使學(xué)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(jì)，啟發(fā)學(xué)生全方位地探索問題的解決方案。(2)研討互動(dòng)式教學(xué)研討互動(dòng)式的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)是逐漸遞進(jìn)、有機(jī)結(jié)合的。研討是基于學(xué)生個(gè)體的差異性，在課堂討論的過程中對(duì)學(xué)生做出評(píng)判，從而對(duì)不同類型的學(xué)生開展針對(duì)性的教學(xué)。互動(dòng)則是在研討的基礎(chǔ)上，通過老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的互動(dòng)，讓學(xué)生主動(dòng)參與到課堂教學(xué)的過程中來。在人工智能課程教學(xué)過程中，教師通過課堂討論了解學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，可以有針對(duì)性地設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，例如，對(duì)于學(xué)校積極性不強(qiáng)的學(xué)生，將人工智能理論內(nèi)容與學(xué)生個(gè)人興趣范疇、社會(huì)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(xué)生學(xué)習(xí)的自主能力；對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)較為薄弱的學(xué)生，可以在教師的指導(dǎo)下查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，根據(jù)自己的理解撰寫心得報(bào)告，并在課堂或課外進(jìn)行師生互動(dòng)。像這樣研討與互動(dòng)相結(jié)合的模式。有助于增強(qiáng)學(xué)生的探索和求知欲望，建立起濃厚的學(xué)習(xí)氛圍。(3)有效激勵(lì)式教學(xué)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(duì)教師的教學(xué)水平也提出了更高要求，因此，進(jìn)行有效激勵(lì)極為重要。在學(xué)生激勵(lì)方面，可以舉辦各類人工智能競賽項(xiàng)目，設(shè)置相應(yīng)項(xiàng)目獎(jiǎng)學(xué)金，吸引學(xué)生參與實(shí)踐，調(diào)動(dòng)學(xué)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(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)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(xué)院乃至全校開展此類競賽項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力與團(tuán)隊(duì)合作能力，鼓舞更多學(xué)生加入到人工智能課程的學(xué)習(xí)中來，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。在教師激勵(lì)方面，在教師聘任和提升過程中把參加學(xué)生課程制定、課堂與課外作業(yè)、課程項(xiàng)目和論文指導(dǎo)等看作教學(xué)任務(wù)的一部分，鼓勵(lì)教師積極參與這些活動(dòng)。(4)學(xué)科滲透式教學(xué)人工智能學(xué)科知識(shí)融合程度較高，學(xué)科交叉性強(qiáng)。基于人工智能的學(xué)科交叉性特點(diǎn)，增強(qiáng)管理類人才對(duì)學(xué)科應(yīng)用的領(lǐng)悟，可以采取開展學(xué)科滲透式教學(xué)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(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見教育》、《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》等文件，“互聯(lián)網(wǎng)+”、“智能+”已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，人類進(jìn)入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，社會(huì)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(qiáng)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(xué)非常重視少數(shù)民族預(yù)科班的教育質(zhì)量。為增強(qiáng)少數(shù)民族管理類人才對(duì)該領(lǐng)域應(yīng)用的認(rèn)識(shí)，我們請機(jī)械工程、能源動(dòng)力領(lǐng)域的相關(guān)專家以授課或講座的形式，進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)和發(fā)展趨勢的講解，使學(xué)生理解更為透徹。此外，在教學(xué)實(shí)踐過程中，還可以用舉辦人工智能知識(shí)交流會(huì)、線上人工智能論壇等形式，促進(jìn)不同專業(yè)間老師、學(xué)生對(duì)于人工智能知識(shí)模塊的見解，相互交流、滲透和學(xué)習(xí)，從而推動(dòng)人工智能課程教學(xué)的改進(jìn)。
2.2教學(xué)內(nèi)容設(shè)置
世界一流大學(xué)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(huì)有不同，但頗有共通之處。本文借鑒世界頂尖大學(xué)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)管理類專業(yè)人工智能課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行研究，結(jié)合中國教育體系設(shè)置，認(rèn)為應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行改進(jìn)。(1)核心內(nèi)容設(shè)置為避免學(xué)生因?yàn)橹R(shí)點(diǎn)過多而出現(xiàn)雜而不精的問題，勢必要精化教學(xué)內(nèi)容。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，我們可以使用云計(jì)算和其他方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸、存儲(chǔ)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(xué)資源，并在整合課程資源的基礎(chǔ)上，進(jìn)行研究方法和前沿知識(shí)的擴(kuò)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(shí)作為重點(diǎn)，使學(xué)生能夠在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)掌握人工智能的知識(shí)脈絡(luò)。例如，編寫針對(duì)管理類人才的人工智能教材，內(nèi)容涉及緒論、知識(shí)表示與推理、常用算法、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方面的同時(shí)，重點(diǎn)增加相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)在管理上的應(yīng)用案例，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。同時(shí)，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(xué)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(xué)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(xué)習(xí)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(xué)語言轉(zhuǎn)化為程序語言，并應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)。管理學(xué)院人才的數(shù)理及編程基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，因此，在安排學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能課程之前，建議開設(shè)面向全體管理類專業(yè)學(xué)生的微積分、線性代數(shù)、概率論等專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程以及C語言、python等編程基礎(chǔ)課程，使學(xué)生具備數(shù)學(xué)分析的基礎(chǔ)與一定編程基礎(chǔ)，為學(xué)習(xí)人工智能課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外，可以推進(jìn)MOOC平臺(tái)建設(shè)，在平臺(tái)上開設(shè)人工智能網(wǎng)絡(luò)課程，幫助學(xué)生掌握人工智能知識(shí)基礎(chǔ)及專業(yè)技能。(3)實(shí)驗(yàn)建設(shè)為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于人工智能知識(shí)點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)性理解，可以基于不同的應(yīng)用模塊，設(shè)計(jì)具有前后鋪墊、上下關(guān)聯(lián)的綜合性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)不同層次的項(xiàng)目要求，同時(shí)基于相同的實(shí)驗(yàn)課題，讓學(xué)生分組對(duì)實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行攻克，并設(shè)置多元化的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中反映出的不同進(jìn)度，讓教師能對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平做出準(zhǔn)確評(píng)判，及時(shí)進(jìn)行教學(xué)反思，以便更好地開展下一步工作。例如，針對(duì)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(shí)現(xiàn)－參數(shù)分析－具體應(yīng)用－嘗試改進(jìn)－深度拓展的不同層次的項(xiàng)目要求，在這些項(xiàng)目層次中規(guī)定必做項(xiàng)與可選項(xiàng)，讓學(xué)生基于同一實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，然后通過個(gè)人自我評(píng)價(jià)、小組成員互相評(píng)價(jià)以及教師評(píng)價(jià)的方式進(jìn)行打分，對(duì)小組整體能力以及個(gè)人能力進(jìn)行綜合評(píng)估，以期培養(yǎng)學(xué)生的自主思考能力。
關(guān)鍵詞：人工智能；信息素養(yǎng)；信息技術(shù)
中圖分類號(hào)：TP18文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2008)35-2417-02
Artificial Intelligence Education and Middle School Students Information Literacy
WU Wen-tie
(Mathematics and Computer Institute of Mianyang Normal University, Mianyang 621000, China)
Abstract: Information Literacy in the Information Age is a national basic literacy, artificial intelligence represents a cutting-edge information technology. Based on the analysis of information quality and substance of the definition on the basis of exploring the field of artificial intelligence research, as well as in education, put forward the theory of artificial intelligence and technology courses in secondary education should be in a more systematic, comprehensive Improve the information literacy of students.
Key words: artificial intelligence; information literacy; information technology
1 信息素養(yǎng)的定義及其內(nèi)涵
“信息素養(yǎng)”一詞最早產(chǎn)生于信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的美國, 是隨著現(xiàn)代信息社會(huì)的逐漸形成而對(duì)國民提出的一種兼跨人文和科學(xué)范疇的綜合性個(gè)人素養(yǎng)要求的描述。隨著研究的深入，人們對(duì)信息素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)也在不斷深化。
1974年美國信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)主席保羅?澤考斯基最先提出信息素養(yǎng)的概念, 他認(rèn)為信息素養(yǎng)是“利用大量的信息工具及主要信息源使問題得到解答的技術(shù)及技能”。1992年美國圖書館協(xié)會(huì)提出：“信息素養(yǎng)是人能夠判斷何時(shí)需要信息, 并且能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行檢索、評(píng)價(jià)和有效利用的能力?！蓖? 道爾在《信息素養(yǎng)全美論壇的終結(jié)報(bào)告》中給出了一個(gè)較為全面的定義：一個(gè)具有信息素養(yǎng)的人, 他能夠認(rèn)識(shí)到精確和完整的信息是作出合理決策的基礎(chǔ), 他能夠確定對(duì)信息的需求, 能夠形成基于信息需求的問題, 能夠確定潛在的信息源, 能夠制定成功的檢索方案, 從包括基于計(jì)算機(jī)的和其他的信息源中獲取信息、評(píng)價(jià)信息、組織信息用于實(shí)際的應(yīng)用, 將新的信息與原有的知識(shí)體系進(jìn)行融合以及在批判性思考和問題解決過程中使用信息。
綜上所述, 雖然研究人員從不同的視角界定了信息素養(yǎng)的定義, 但可看出, 信息素養(yǎng)既包括認(rèn)知態(tài)度層面上的內(nèi)容, 也包括技術(shù)層面、操作層面和能力層面上的內(nèi)容。概括起來講, 信息素養(yǎng)主要包括信息意識(shí)、信息能力和信息道德三個(gè)方面：
1) 信息意識(shí)。信息意識(shí)是信息素養(yǎng)的首要因素, 主要指人們對(duì)信息及其交流活動(dòng)在社會(huì)中的地位、價(jià)值、功能和作用的認(rèn)識(shí), 換句話說, 就是指人們對(duì)信息的判斷、捕捉的能力。信息意識(shí)的強(qiáng)弱將直接影響人們利用信息的程度和效果。人們只有有了信息意識(shí),才有可能有信息的需求, 進(jìn)一步去尋找信息和利用信息, 并主動(dòng)學(xué)習(xí)與信息處理有關(guān)的技術(shù)。
2) 信息能力。信息能力是信息素養(yǎng)的重要方面, 是指人們獲取信息、處理信息、利用信息、創(chuàng)造信息、交流信息的技術(shù)和能力。人們只有掌握一定的信息技能, 才能有效地開展各種信息活動(dòng), 有效地利用信息和創(chuàng)造信息, 充分發(fā)揮信息的價(jià)值, 變信息為動(dòng)力和優(yōu)勢。
3) 信息道德。信息道德是指人們在整個(gè)信息交流活動(dòng)過程中表現(xiàn)出來的信息道德品質(zhì)。它是對(duì)信息生產(chǎn)者、信息加工者、信息傳播者及信息使用者之間相互關(guān)系的行為進(jìn)行規(guī)范的倫理準(zhǔn)則, 是信息社會(huì)每個(gè)成員都應(yīng)該自覺遵守的道德標(biāo)準(zhǔn)。
2 人工智能的研究領(lǐng)域
人工智能的研究領(lǐng)域非常廣泛, 而且涉及的學(xué)科也非常多。目前,人工智能的主要研究領(lǐng)域包括：專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、自然語言理解、自動(dòng)定理證明、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、機(jī)器人學(xué)、智能決策支持系統(tǒng)及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。下面主要介紹在網(wǎng)絡(luò)教育環(huán)境中常用的智能技術(shù)。
2.1 專家系統(tǒng)
所謂專家系統(tǒng)就是一種在相關(guān)領(lǐng)域中具有專家水平解題能力的智能程序系統(tǒng), 它能運(yùn)用該領(lǐng)域?qū)＜叶嗄攴e累的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí), 模擬人類的思維過程,求解需要專家才能解決的困難問題。
2.2 機(jī)器學(xué)習(xí)
“學(xué)習(xí)”是一個(gè)有特定目的的知識(shí)獲取過程, 其內(nèi)在行為是獲取知識(shí)、積累經(jīng)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律; 外部表現(xiàn)是改進(jìn)性能、適應(yīng)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自我完善。所謂機(jī)器學(xué)習(xí), 就是要使計(jì)算機(jī)能模擬人的學(xué)習(xí)行為, 自動(dòng)地通過學(xué)習(xí)獲取知識(shí)和技能, 不斷改善性能, 實(shí)現(xiàn)自我完善。機(jī)器學(xué)習(xí)主要研究學(xué)習(xí)的機(jī)理、學(xué)習(xí)的方法以及針對(duì)相應(yīng)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)建立學(xué)習(xí)系統(tǒng)。
2.3 模式識(shí)別
所謂模式識(shí)別,是指研究一種自動(dòng)技術(shù)。計(jì)算機(jī)通過運(yùn)用這種技術(shù),就可自動(dòng)地或者人盡可能少干預(yù)地把待識(shí)別模式歸入到相應(yīng)的模式類中去。也就是說,模式識(shí)別研究的主要內(nèi)容就是讓計(jì)算機(jī)具有自動(dòng)獲取知識(shí)的能力,能識(shí)別文字、圖形、圖像、聲音等。一般來說,模式識(shí)別需要經(jīng)歷模式信息采集、預(yù)處理、特征或基元抽取、模式分類等幾個(gè)步驟。
2.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是指模擬人腦神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能, 運(yùn)用大量的處理部件, 由人工方式建立起來的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它是在生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的基礎(chǔ)上建立起來的,是對(duì)腦神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的模擬, 具有學(xué)習(xí)能力、記憶能力、計(jì)算機(jī)能力以及智能處理功能。其中學(xué)習(xí)是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的主要特征之一, 可以根據(jù)外界環(huán)境來修改自身的行為。學(xué)習(xí)的過程即是對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練的過程和不斷調(diào)整它的連接權(quán)值, 以使它適應(yīng)環(huán)境變化的過程。學(xué)習(xí)可分為有教師(或稱有監(jiān)督)學(xué)習(xí)與無教師(無監(jiān)督)學(xué)習(xí)兩種類型。對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究使人們對(duì)思維和智能有了進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí),開辟了另一條模擬人類智能的道路。
3 人工智能技術(shù)在教育中的應(yīng)用
3.1 智能搜索引擎
隨著互聯(lián)網(wǎng)站點(diǎn)和頁面的激增以及網(wǎng)絡(luò)用戶隊(duì)伍的不斷壯大,信息檢索成為人們利用Internet的重要途徑。但是在浩瀚的網(wǎng)頁海洋中尋找有用的信息并不容易,需要借助有力的檢索工具如搜索引擎等等。目前一些著名的搜索引擎有:GOOGLE、YAHOO、EXCITE、INFOSEEK等,他們各有特色,但仍存在不足之處,如檢索到的無關(guān)信息過多以及檢索結(jié)果排序較混亂。智能化信息檢索是信息檢索的新分支,它是人工智能和信息檢索的交叉學(xué)科。它在對(duì)內(nèi)容的分析理解、內(nèi)容表達(dá)、知識(shí)學(xué)習(xí)等基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)檢索的智能化,這樣可以節(jié)省學(xué)習(xí)者在檢索中花費(fèi)的時(shí)間,幫助學(xué)習(xí)者提高檢索效率。智能化信息檢索所用到的人工智能技術(shù)有專家系統(tǒng)、自然語言處理和知識(shí)表示。
3.2 智能體(agent)
agent技術(shù)早在70年代出現(xiàn)在人工智能領(lǐng)域,通過感知、學(xué)習(xí)、推理以及行動(dòng)能夠基于知識(shí)庫的訓(xùn)練模仿人類社會(huì)的行為。隨著其進(jìn)一步發(fā)展,它在遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。一套完整的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中包含許多子系統(tǒng),如答疑、作業(yè)、考試、交互等等子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)都有各自的數(shù)據(jù)庫用來存儲(chǔ)信息。為了提高整個(gè)系統(tǒng)的智能性,可以引入智能技術(shù),把眾多子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫鏈接起來,實(shí)現(xiàn)信息資源的共享。通過分析這些信息,智能技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者的個(gè)別特征(如興趣愛好信息、點(diǎn)擊知識(shí)點(diǎn)信息統(tǒng)計(jì)、交互日志等等),并根據(jù)這些特征量身訂做出適合學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)方案,也有助于教師及時(shí)掌握學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程中的動(dòng)態(tài)信息。
3.3 智能CAI(ICAI)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)已受到教育界的重視,成為學(xué)科教學(xué)改革的一種重要手段。許多學(xué)校都在開發(fā)CAI課件,但大多數(shù)CAI課件只是機(jī)械地按照教學(xué)設(shè)計(jì)者事先設(shè)計(jì)好的教學(xué)模式和內(nèi)容向?qū)W生傳授知識(shí),并沒有體現(xiàn)出個(gè)性化學(xué)習(xí),無法做到因材施教。
智能CAI是以人工智能技術(shù)為核心,使CAI系統(tǒng)能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況等因素分析學(xué)生的特征,合理安排教學(xué)內(nèi)容、變化教學(xué)方法去滿足個(gè)別教學(xué)的需要。使用智能CAI進(jìn)行教學(xué)能夠克服傳統(tǒng)CAI的不足,顯著提高教學(xué)效果,是CAI課件發(fā)展的趨勢。
3.4 智能教學(xué)系統(tǒng)ITS
智能教學(xué)系統(tǒng)(intelligent tutoring system,ITS)是涉及人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、教育學(xué)、心理學(xué)和行為科學(xué)的綜合性課題,其研究的最終目標(biāo)是由計(jì)算機(jī)負(fù)擔(dān)起人類教育的主要責(zé)任,即賦予計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以智能,由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在一定程度上代替人類教師實(shí)現(xiàn)最佳教學(xué)。我國ITS的研究起步較晚,但近幾年隨著計(jì)算機(jī)的普及和教育軟件需求增大,ITS的發(fā)展較快。ITS按照功能分為四個(gè)模塊:專家知識(shí)模塊、學(xué)生模塊、教師模塊、人機(jī)接口模塊。
4 人工智能教育對(duì)學(xué)生信息素養(yǎng)的作用
人工智能(ArtificialIntelligence,AI)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,是一門研究運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬和延伸人腦功能的綜合性學(xué)科。換言之,它研究如何用計(jì)算機(jī)模仿人腦所從事的推理、證明、識(shí)別、理解、設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)、思考、規(guī)劃以及問題求解等思維活動(dòng),來解決需要人類專家才能處理的復(fù)雜問題,例如咨詢、診斷、預(yù)測、規(guī)劃等決策性問題。人工智能也是一門涉及數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)等學(xué)科的交叉和邊緣學(xué)科。與一般的信息處理技術(shù)相比,人工智能技術(shù)在求解策略和處理手段上都有其獨(dú)特的風(fēng)格。人工智能研究處于信息技術(shù)的前沿,它的研究、應(yīng)用和發(fā)展在一定程度上決定著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向。同時(shí),信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用也對(duì)人工智能技術(shù)的發(fā)展提出了急切的需求。今天,人工智能的不少研究領(lǐng)域如自然語言理解、模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、智能檢索、機(jī)器人技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等都走在了信息技術(shù)的前沿,有許多研究成果已經(jīng)進(jìn)入人們的生活、學(xué)習(xí)和工作中,并對(duì)人類的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。
綜上所述,作為信息技術(shù)一個(gè)不可缺少的重要組成部分,人工智能的基本內(nèi)容在中學(xué)信息技術(shù)課程中是不能不專門提及的,以往某些教材中用一兩頁篇幅作個(gè)簡單介紹的方法根本不足以反映人工智能學(xué)科的全貌。因此,十分有必要在高中階段的信息技術(shù)課程中專門設(shè)立人工智能選修課。我們認(rèn)為,高中階段開設(shè)人工智能課程可以在以下幾個(gè)方面對(duì)學(xué)生的信息素養(yǎng)培養(yǎng)產(chǎn)生積極作用：
1) 多種思維方式的培養(yǎng)和信息素養(yǎng)的綜合鍛煉。
現(xiàn)實(shí)世界的問題可以按照結(jié)構(gòu)化程度劃分成三個(gè)層次：結(jié)構(gòu)化問題,是能用形式化(或稱公式化)方法描述和求解的一類問題;非結(jié)構(gòu)化問題,難以用確定的形式來描述,主要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來求解;半結(jié)構(gòu)化問題則介于上述兩者之間。一般說來,中學(xué)階段開設(shè)的傳統(tǒng)意義上的信息技術(shù)課程中所介紹的信息技術(shù),例如多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、算法與程序設(shè)計(jì)等,都是求解結(jié)構(gòu)化問題的基本技術(shù)。而人工智能技術(shù)則是解決非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問題的一類有效技術(shù)。
把人工智能課程引入我國現(xiàn)行的高中信息技術(shù)教育,可以讓學(xué)生在體驗(yàn)、認(rèn)識(shí)人工智能知識(shí)與技術(shù)的過程中獲得對(duì)非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問題解決過程的了解,從而培養(yǎng)學(xué)生的多種思維方式,達(dá)到提高信息素養(yǎng)的目的。通過人工智能課程的學(xué)習(xí),學(xué)生還將了解人工智能語言的基本特征,學(xué)到智能化問題求解的最為基本的策略。
2) 體驗(yàn)人類專家解決復(fù)雜問題的思路,提高學(xué)生的邏輯思維能力。
這里以人工智能學(xué)科中“專家系統(tǒng)”技術(shù)的體驗(yàn)、學(xué)習(xí)與應(yīng)用過程為例進(jìn)行說明。在專家系統(tǒng)的應(yīng)用過程中,一個(gè)實(shí)際的專家系統(tǒng)不僅能夠?yàn)橛脩艚o出相關(guān)領(lǐng)域的專家水平建議或決策,而且能夠通過解釋機(jī)制,以用戶容易理解的方式解釋專家系統(tǒng)的具體推理過程。學(xué)生可以向?qū)＜蚁到y(tǒng)提出諸如“為什么(Why)”、“如何(How)”、“如果……會(huì)怎么樣”等問題,系統(tǒng)接受用戶的問題指令后,可以根據(jù)推理的邏輯進(jìn)程,即時(shí)將答案呈現(xiàn)給用戶,整個(gè)過程如同教師與學(xué)生在進(jìn)行面對(duì)面的教學(xué)。在該過程中,學(xué)生可以充分體驗(yàn)人類專家的求解思路和推理風(fēng)格,有助于提高他們的分析、思維與判斷能力。
另一方面,在專家系統(tǒng)的教學(xué)過程中,可以要求學(xué)生自行構(gòu)建由產(chǎn)生式規(guī)則組成的知識(shí)庫,或進(jìn)一步利用工具軟件來開發(fā)簡單的實(shí)用型專家系統(tǒng)。為了完成該項(xiàng)工作,學(xué)生一開始就要編制開發(fā)規(guī)劃、制定知識(shí)獲取策略,并具體付諸實(shí)施,這是一個(gè)不斷深化的過程。學(xué)生還得明確與系統(tǒng)有關(guān)的所有變量或相關(guān)的因素,并且將這些變量和因素轉(zhuǎn)化為問題求解,得出相應(yīng)的結(jié)論。在進(jìn)行一系列問題求解分析之后,運(yùn)用產(chǎn)生式規(guī)則來表示知識(shí),以此建立起來的專家系統(tǒng)還可以讓其他學(xué)生去運(yùn)用和體驗(yàn),具有一定的實(shí)用價(jià)值。
由于專家系統(tǒng)中的知識(shí)組織與推理過程是對(duì)人類專家思維方式的一種模擬,因此上述知識(shí)庫的組織和系統(tǒng)的推理過程能夠較好地體現(xiàn)學(xué)生的思維過程。在建造知識(shí)庫過程中,學(xué)生需要將原來零碎的未成型的知識(shí)概念化、形式化和條理化,從而內(nèi)化為學(xué)生自己的東西。所以,建造知識(shí)庫的過程不但能反映學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,而且有助于學(xué)生對(duì)該領(lǐng)域知識(shí)的深層思考并有利于長久記憶,同時(shí)也學(xué)會(huì)了專家系統(tǒng)的基本開發(fā)技術(shù)。正如美國著名的學(xué)習(xí)論專家Jonassen所指出的：那些自行設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)的學(xué)生將會(huì)在這種活動(dòng)中受益匪淺,因?yàn)檫@是一個(gè)對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行深度加工的過程。
3) 了解信息技術(shù)發(fā)展的前沿,激發(fā)對(duì)信息技術(shù)未來的追求。
人工智能技術(shù)在一定程度上代表著信息技術(shù)的前沿,通過人工智能知識(shí)、技術(shù)的學(xué)習(xí)與體驗(yàn),高中學(xué)生能夠?qū)π畔⒓夹g(shù)發(fā)展的前沿知識(shí)有一定程度的了解,這樣有助于他們開闊視野,培養(yǎng)興趣,激發(fā)對(duì)信息技術(shù)美好未來的追求,從而為今后進(jìn)入大學(xué)或走向社會(huì)奠定良好的基礎(chǔ)。
5 結(jié)束語
中學(xué)生的信息素養(yǎng)的培養(yǎng)是當(dāng)前信息技術(shù)課的一個(gè)重要目標(biāo)，而在現(xiàn)有的中學(xué)信息技術(shù)課程中，關(guān)于人工智能的知識(shí)只作了簡單的介紹，學(xué)生們對(duì)于人工智能研究的廣大領(lǐng)域不能有詳細(xì)的概念，這對(duì)于中學(xué)生的信息化認(rèn)識(shí)和信息素養(yǎng)的培養(yǎng)不夠全面。因此在中學(xué)信息技術(shù)課中加大人工智能的知識(shí)介紹是信息技術(shù)課改革的重要內(nèi)容。
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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，我國不斷借鑒發(fā)達(dá)國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)勢在中國教育課程改革中占據(jù)了一席之地，也為中國科學(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］。在國外，德國科學(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)是目前國際上小學(xué)科學(xué)教育改革的一種新趨勢。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已發(fā)行八萬套，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)?？茖W(xué)課讀本，也可以應(yīng)用于課外場景。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，提升過程的趣味性則十分重要。過去傳統(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?？茖W(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?？茖W(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“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教育資源來源廣泛，無論是學(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，主要是通過圖片文字講解，實(shí)驗(yàn)演示及互動(dòng)來開展。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，則只能通過圖片視頻進(jìn)行展示，不容易進(jìn)行實(shí)驗(yàn)展示。通過虛擬現(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，或通過營造沉浸感以使學(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?？茖W(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)多場景開展小學(xué)科學(xué)教育
科學(xué)素養(yǎng)不是空洞的，它來自學(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?！度斯ぶ悄茏x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)用在其他場景，如研學(xué)旅行、科技館等場所。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)室無法滿足條件，但在大型的場館中可以實(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)教育的重要場所。在該場景下，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
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，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)用場景等方面加以改進(jìn)，為提升國民科學(xué)素養(yǎng)做出努力。
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