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關(guān)鍵詞:人工智能;教育;新模式;改革;構(gòu)想
教育是著眼于未來(lái)的事業(yè),教育的首要任務(wù)就是為未來(lái)社會(huì)培養(yǎng)相適應(yīng)的合格人才。隨著人工智能的誕生和發(fā)展,我國(guó)已經(jīng)開始將人工智能應(yīng)用于教育領(lǐng)域,并顯示出人工智能對(duì)于彌補(bǔ)當(dāng)前教育存在的種種缺陷和不足,推動(dòng)教學(xué)現(xiàn)代化和教育發(fā)展改革進(jìn)程起著越來(lái)越重要的作用。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展中,工程科學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)不斷融合,相互進(jìn)步。近幾年,隨著人工智能技術(shù),機(jī)器人技術(shù),虛擬與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù),3D打印技術(shù)與醫(yī)學(xué)不斷的融合發(fā)展,衍生出一系列的醫(yī)學(xué)診療技術(shù),儀器,大大推進(jìn)了醫(yī)學(xué)發(fā)展。從2013年到2017年,國(guó)務(wù)院、發(fā)改委、FAD連續(xù)發(fā)文,多次提及醫(yī)療走智能化、云化的趨勢(shì),為推動(dòng)智能醫(yī)療領(lǐng)域保駕護(hù)航。智能與醫(yī)學(xué)的結(jié)合已經(jīng)是大勢(shì)所趨,因此,為培養(yǎng)大量智能醫(yī)學(xué)人才極有必要對(duì)智能醫(yī)學(xué)教育新模式進(jìn)行深入研究。
一、目前醫(yī)學(xué)教育以及醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)狀況
智能醫(yī)學(xué)工程是一門將人工智能、傳感技術(shù)等高科技手段綜合運(yùn)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的新興交叉學(xué)科,研究?jī)?nèi)容包括智能藥物研發(fā)、醫(yī)療機(jī)器人、智能診療、智能影像識(shí)別、智能健康數(shù)據(jù)管理等。
智能醫(yī)學(xué)工程的畢業(yè)生掌握了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)理論,對(duì)智慧醫(yī)院、區(qū)域醫(yī)療中心、家庭自助健康監(jiān)護(hù)三級(jí)網(wǎng)絡(luò)中的醫(yī)學(xué)現(xiàn)象、醫(yī)學(xué)問(wèn)題和醫(yī)療模式有較深入的理解,能熟練地將電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù),應(yīng)用于醫(yī)療信息大數(shù)據(jù)的智能采集、智能分析、智能診療、臨床實(shí)踐等各個(gè)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)正是融合型創(chuàng)新人才的最好培養(yǎng)方式。智能醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)需要各學(xué)科間的相互交融更為緊密,學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力才能得到更好的培養(yǎng)。與此同時(shí),由于絕大部分醫(yī)工結(jié)合的專業(yè)大部分歸屬與工科學(xué)院下,缺乏必要的臨床經(jīng)驗(yàn),因而學(xué)生不能很好的把握新技術(shù)的應(yīng)用。
而國(guó)內(nèi)相關(guān)人才缺口還非常大,目前,國(guó)內(nèi)僅僅有生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)信息工程等工科專業(yè)培養(yǎng)醫(yī)工結(jié)合人才。但是囿于培養(yǎng)時(shí)間與培養(yǎng)模式,他們往往只能針對(duì)具體某一方向,并且目前的培養(yǎng)體系還多著重于工學(xué)技術(shù)的研究,缺乏臨床實(shí)踐。
二、智能+醫(yī)學(xué)教育的必要性探究
2.1技術(shù)進(jìn)步對(duì)醫(yī)療人員的診療幫助
以癌癥的治療為例,由于針對(duì)癌癥藥物的研究何藥物數(shù)量非常巨大,對(duì)于普通醫(yī)生在短時(shí)間內(nèi)難以進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷針對(duì)癌癥的研究和藥物數(shù)量非常巨大,具體來(lái)說(shuō),目前已有800多種藥物和疫苗用于治療癌癥。但是,這對(duì)于醫(yī)生來(lái)說(shuō)卻有負(fù)面的影響,因?yàn)橛刑喾N選擇可供選擇,使得為病人選擇合適的抗癌藥物變的更加困難。同樣,精確醫(yī)學(xué)的進(jìn)步也是非常困難的,因?yàn)榛蛞?guī)模的知識(shí)和推理成為決定癌癥和其他復(fù)雜疾病的最終瓶頸。今天,許多受過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的醫(yī)學(xué)研究員需要數(shù)小時(shí)的時(shí)間來(lái)檢查一個(gè)病人的基因組數(shù)據(jù)并作出治療決定。
上述問(wèn)題在擁有工學(xué)、醫(yī)學(xué)雙背景的醫(yī)生手中已經(jīng)不是問(wèn)題,通過(guò)目前日漸成熟的AI技術(shù),對(duì)于大量的醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索,通過(guò)可靠的編程手段,通過(guò)人工智能技術(shù),建立完備的醫(yī)療數(shù)據(jù)庫(kù),幫助醫(yī)生進(jìn)行診療。據(jù)調(diào)查,美國(guó)微軟公司已經(jīng)研制出幫助醫(yī)生治療癌癥的人工智能機(jī)器,其原理是對(duì)于所有關(guān)于癌癥的論文進(jìn)行檢索,并提出對(duì)于病人治療最有效的參考方案,它可以通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)幫助醫(yī)生找到最有效,最個(gè)性化的癌癥治療方案,同時(shí)提供可視化的研究數(shù)據(jù)。
2.2智能醫(yī)學(xué)對(duì)于新時(shí)代醫(yī)生培養(yǎng)的影響
人工智能通過(guò)計(jì)算機(jī)可為學(xué)生提供圖文并茂的豐富信息和數(shù)據(jù),一方面加強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),加強(qiáng)了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握,從而提高了教學(xué)質(zhì)量。同時(shí),人工智能可幫助教師完成繁雜的、需適應(yīng)各種教學(xué)的教學(xué)課程、課件等設(shè)計(jì),使教師將更多的精力專注于學(xué)與教的行為和過(guò)程,從而提高教學(xué)效率。正如前面所述例子,智能網(wǎng)絡(luò)模塊化學(xué)習(xí)平臺(tái)可使教學(xué)擺脫以往對(duì)于示教病例的依賴,拓展了學(xué)生們的學(xué)習(xí)空間和時(shí)間,可極大地提高醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量。
教育與人工智能相結(jié)合將會(huì)創(chuàng)新教育方式和理念。北京師范大學(xué)何克抗教授在《當(dāng)代教育技術(shù)的研究?jī)?nèi)容與發(fā)展趨勢(shì)》中提到當(dāng)代教育技術(shù)的五大發(fā)展趨勢(shì)之一就是“愈來(lái)愈重視人工智能在教育中應(yīng)用的研究”。結(jié)合上述人工結(jié)合上述人工智能在醫(yī)學(xué)教育中的創(chuàng)新作用,下面就人工智能結(jié)合醫(yī)學(xué)學(xué)教育新模式提出一些構(gòu)想。
三、交叉醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)
3.1建立智能醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)體系的必要性
目前智能醫(yī)學(xué)的研發(fā)和臨床還存在隔閡,臨床醫(yī)生并沒(méi)有很好地理解人工智能,無(wú)法從實(shí)踐出發(fā)提出人工智能能夠解決的方向,而人工智能的產(chǎn)業(yè)界熱情高漲,卻未必能踩準(zhǔn)點(diǎn),所以產(chǎn)業(yè)界需要和臨床深度溝通融合,才能真正解決看病難、看病貴的問(wèn)題,緩解醫(yī)療資源緊張。目前,國(guó)內(nèi)僅僅有生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)信息工程等工科專業(yè)培養(yǎng)醫(yī)工結(jié)合人才。
3.2醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)體系初步構(gòu)想
據(jù)悉,目前已經(jīng)有天津大學(xué)、南開大學(xué)等幾所院校開設(shè)了智能方向的醫(yī)學(xué)本科教育,旨在彌補(bǔ)上述缺口,相關(guān)院校也在積極探索新型人才培養(yǎng)方案。應(yīng)當(dāng)為醫(yī)學(xué)生開設(shè)人工智能課程,應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)具備生命科學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息科學(xué)有關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)以及醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)研究能力。該專業(yè)的學(xué)生主要學(xué)習(xí)生命科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué),電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息科學(xué)的基本理論和基本知識(shí),充分進(jìn)行計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用的訓(xùn)練,具有智能醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中的研究和開發(fā)的基本能力。
[關(guān)鍵詞]人工智能;財(cái)務(wù)機(jī)器人;會(huì)計(jì)電算化;人才培養(yǎng)
0引言
正如會(huì)計(jì)電算化替代傳統(tǒng)手工會(huì)計(jì)一樣,隨著信息化、智能化、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等科技元素在會(huì)計(jì)信息化中的應(yīng)用,人工智能悄然到來(lái)。自2017年“會(huì)計(jì)證被取消”,到普華永道、安永、德勤等國(guó)際會(huì)計(jì)師事務(wù)所紛紛推出財(cái)務(wù)機(jī)器人,這些舉動(dòng)在財(cái)務(wù)圈引起了軒然大波,許多中職學(xué)校會(huì)計(jì)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生,擔(dān)心基礎(chǔ)核算會(huì)計(jì)將被人工智能取代,對(duì)未來(lái)頗感擔(dān)憂。根據(jù)世界經(jīng)濟(jì)論壇2016年的調(diào)研數(shù)據(jù)預(yù)測(cè),到2020年,在全球15個(gè)主要的工業(yè)化國(guó)家中,機(jī)器人與人工智能的崛起,將導(dǎo)致510萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位的流失,未來(lái)20年最有可能被機(jī)器人搶走飯碗的崗位包括低端制造業(yè)的生產(chǎn)、會(huì)計(jì)等[1]。2017年7月,中國(guó)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,將人工智能上升為國(guó)家戰(zhàn)略。所以筆者認(rèn)為,基于人工智能背景下的中職會(huì)計(jì)電算化專業(yè)人才培養(yǎng)方式將面臨變革,在教學(xué)中應(yīng)站在未來(lái)發(fā)展的高度,適應(yīng)信息化發(fā)展,及時(shí)掌握人工智能相關(guān)技術(shù),實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)會(huì)計(jì)電算化專業(yè)人才培養(yǎng)向智能化管理會(huì)計(jì)轉(zhuǎn)型。
1人工智能的概念[2]
人工智能即AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)以及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué),它是指由人工制造出來(lái)的系統(tǒng)表現(xiàn)出來(lái)的智能。目前人工智能在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域內(nèi),受到了廣泛的發(fā)揮。在機(jī)器人、經(jīng)濟(jì)政治決策、控制系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)中得到應(yīng)用。人工智能是信息技術(shù)發(fā)展的必然,它已悄悄地改變著人類的各行各業(yè)。人工智能在會(huì)計(jì)行業(yè)中應(yīng)用,促使會(huì)計(jì)由簡(jiǎn)單核算向管理方向變革,推動(dòng)了會(huì)計(jì)行業(yè)的發(fā)展,同時(shí)也促使著中職學(xué)校會(huì)計(jì)及相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)變。人工智能取代傳統(tǒng)的會(huì)計(jì)電算化操作人員是一種趨勢(shì),但也是一種轉(zhuǎn)變,自我提升的機(jī)遇。
2中職學(xué)校傳統(tǒng)會(huì)計(jì)電算化專業(yè)人才培養(yǎng)[3]
2.1課程偏傳統(tǒng)基礎(chǔ)核算類,輕參與、管理類會(huì)計(jì)課程
在多數(shù)中職學(xué)校會(huì)計(jì)電算化教學(xué)計(jì)劃課程設(shè)計(jì)中,傳統(tǒng)財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)類課程占大多數(shù),管理會(huì)計(jì)類課程設(shè)置單一或者沒(méi)有。而財(cái)務(wù)機(jī)器人的出現(xiàn),則能夠替代大部分重復(fù)性、流程性基礎(chǔ)會(huì)計(jì)核算工作。
2.2會(huì)計(jì)實(shí)操偏基礎(chǔ)性會(huì)計(jì)技能,輕數(shù)據(jù)分析、挖掘
在實(shí)踐教學(xué)及技能培養(yǎng)中,過(guò)于注重培養(yǎng)學(xué)生點(diǎn)鈔、傳票的翻打、會(huì)計(jì)書寫、憑證裝訂,會(huì)計(jì)電算化軟件操作機(jī)械性錄入等。在當(dāng)前大數(shù)據(jù)、人工智能背景下,可以讓會(huì)計(jì)人員擺脫繁雜事務(wù),重點(diǎn)放在會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘,為企業(yè)決策提供服務(wù)。
2.3課程偏模擬操作,輕實(shí)際操作
無(wú)論是手工核算還是會(huì)計(jì)電算化記賬,大多數(shù)實(shí)操是模擬一個(gè)企業(yè)一個(gè)月的業(yè)務(wù),學(xué)生根據(jù)教材或老師給予的信息進(jìn)行會(huì)計(jì)處理,過(guò)賬,做報(bào)表。一學(xué)期就是這樣反反復(fù)復(fù)練習(xí)。學(xué)期結(jié)束,雖然考試合格,但仍有很多學(xué)生不明白為什么這么處理,特別在月末業(yè)務(wù)處理更加模糊不清,例如工資發(fā)放,計(jì)提稅費(fèi)、費(fèi)用攤銷、成本及費(fèi)用結(jié)轉(zhuǎn)等。還有絕大多數(shù)學(xué)生不知道真實(shí)環(huán)境如何計(jì)稅、報(bào)稅、納稅,只是理想中的學(xué)習(xí),為了做賬而做賬。
3人工智能背景下的中職會(huì)計(jì)電算化人才培養(yǎng)[4]
3.1由基礎(chǔ)核算型初級(jí)人才向有思想的中級(jí)人才轉(zhuǎn)變
人工智能在會(huì)計(jì)行業(yè)中的應(yīng)用,會(huì)計(jì)核算軟件中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入、憑證錄入與審核、記賬、編制科目匯總表、材料的收發(fā)統(tǒng)計(jì)、報(bào)表的編制等操作很容易被財(cái)務(wù)機(jī)器人替代,但是也有一些是機(jī)器無(wú)可替代的,需要有思想的“人”來(lái)處理。例如:由于大環(huán)境變化,企業(yè)的固定資產(chǎn)有明顯減值趨勢(shì),而財(cái)務(wù)機(jī)器人并不能分析與判斷這個(gè)固定資產(chǎn)是否會(huì)減值或減值多少,如果財(cái)務(wù)上不及時(shí)做出處理,將可能導(dǎo)致企業(yè)少確認(rèn)資產(chǎn)減值損失,虛增了企業(yè)的資產(chǎn)和利潤(rùn),對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō),這屬于信息失真。在大數(shù)據(jù)時(shí)代,中級(jí)類型的會(huì)計(jì)人才儲(chǔ)備相對(duì)較少,中職學(xué)校的會(huì)計(jì)電算化教育,需要培養(yǎng)的應(yīng)當(dāng)是此類會(huì)計(jì)人才。教學(xué)會(huì)學(xué)生不能只拘泥于看財(cái)務(wù)數(shù)據(jù),還要學(xué)會(huì)合理利用有效的會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)服務(wù)于企業(yè)的發(fā)展,提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
3.2由傳統(tǒng)的財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)向人工智能環(huán)境下的管理會(huì)計(jì)人才轉(zhuǎn)變
財(cái)務(wù)機(jī)器人的出現(xiàn),替代了傳統(tǒng)的財(cái)會(huì)人員進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入,日常憑證的填制、審核、記賬;憑證、賬簿、報(bào)表的生成;成本結(jié)轉(zhuǎn)、折舊等財(cái)務(wù)處理;納稅申報(bào)等,這不僅提高了會(huì)計(jì)工作的效率,減少了傳統(tǒng)的會(huì)計(jì)人員繁雜的日常賬務(wù)處理工作,但同時(shí)也讓傳統(tǒng)的會(huì)計(jì)人員失去工作。作為會(huì)計(jì)的教育者,如何讓學(xué)生在未來(lái)立于不敗之地,不被財(cái)務(wù)機(jī)器人替代,就需要學(xué)校適應(yīng)時(shí)代趨勢(shì),教學(xué)重點(diǎn)由傳統(tǒng)的基礎(chǔ)核算向智能管理型會(huì)計(jì)演變。會(huì)計(jì)從事的活動(dòng),除了重復(fù)、機(jī)械、煩瑣的事情外,還可以創(chuàng)造更多價(jià)值,比如:評(píng)估、判斷、溝通、協(xié)作、建議等。管理型計(jì)人才就是通過(guò)智能機(jī)器人核算出的精確信息,對(duì)企業(yè)的未來(lái)做出評(píng)估、預(yù)判、建議等,甚至幫助企業(yè)管理者做出決策。
3.3由會(huì)計(jì)電算化軟件操作員向人工智能會(huì)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者轉(zhuǎn)變
人工智能環(huán)境下的財(cái)務(wù)機(jī)器人,實(shí)質(zhì)就是一種自動(dòng)化運(yùn)行的程序,這種程序的設(shè)計(jì),需要設(shè)計(jì)人員既要懂計(jì)算機(jī)又要懂會(huì)計(jì)。而現(xiàn)在的中職學(xué)校,會(huì)計(jì)電算化專業(yè)主要培養(yǎng)的是會(huì)計(jì)專業(yè)人才,操作會(huì)計(jì)核算軟件,而很少在計(jì)算機(jī)方面進(jìn)行教學(xué)。在人工智能環(huán)境下,懂得會(huì)計(jì)專業(yè)的人才只是人工智能會(huì)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主導(dǎo)者,而計(jì)算機(jī)方面人才則根據(jù)會(huì)計(jì)法及相關(guān)規(guī)則進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),自動(dòng)化處理會(huì)計(jì)業(yè)務(wù)需要想到協(xié)作,融會(huì)貫通。人工智能永遠(yuǎn)是基于系統(tǒng)的規(guī)則和大數(shù)據(jù),如果規(guī)則發(fā)生變化,人工智能將無(wú)法起作用。在日常教學(xué)中,哪怕我們不能完全讓學(xué)生掌握編寫程序,但是應(yīng)當(dāng)教會(huì)學(xué)生看懂和讀懂程序,對(duì)機(jī)器人“思想”進(jìn)行修改,也算是人工智能的掌控者,而不是被替代者。
4人工智能背景下中職學(xué)校會(huì)計(jì)電算化專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)對(duì)策略[5]
4.1更新理念與改變教學(xué)計(jì)劃
筆者認(rèn)為,在人工智能背景下,在中職學(xué)校,會(huì)計(jì)及電算化專業(yè)辦學(xué)理念中應(yīng)加入人工智能等相關(guān)技術(shù),同時(shí)其人才培養(yǎng)方案、專業(yè)建設(shè)、教學(xué)計(jì)劃等方面都需要做出相應(yīng)的調(diào)整,培養(yǎng)適應(yīng)于人工智能時(shí)代復(fù)合型人才。例如,中職學(xué)校會(huì)計(jì)或會(huì)計(jì)電算化專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中,計(jì)算機(jī)方面課程開設(shè)僅有計(jì)算機(jī)應(yīng)用及會(huì)計(jì)電算化軟件操作課程,數(shù)據(jù)處理、編程類或人工智能課程幾乎沒(méi)有,這樣的教學(xué)安排不利于學(xué)生對(duì)未來(lái)人工智能的應(yīng)對(duì)能力培養(yǎng),應(yīng)當(dāng)增加相應(yīng)的計(jì)算機(jī)方面課程,財(cái)務(wù)管理、會(huì)計(jì)政策、法律法規(guī)等人工智能無(wú)法替代的課程,減少將來(lái)可能被財(cái)務(wù)機(jī)器人替代的會(huì)計(jì)技能課程。
4.2提高教師人工智能等相關(guān)理念和技術(shù)
要給學(xué)生一碗水,教師必須要有一桶水,雖然人工智能的出現(xiàn)解決了許多教育上的難題,但是教師在人工智能背景下還需要增強(qiáng)自身信息化能力,學(xué)習(xí)人工智能相關(guān)理念,掌握人工智能相關(guān)技術(shù)。這就需要學(xué)校給予老師多點(diǎn)人文關(guān)心以及人工智能方面的繼續(xù)教育。
4.3關(guān)注人文綜合素質(zhì)培養(yǎng),讓人工智能為我所用
財(cái)務(wù)機(jī)器人出現(xiàn),會(huì)計(jì)人員有更多時(shí)間去從事財(cái)務(wù)機(jī)器人無(wú)可替代更具有情感類的工作,這些工作需要人與人之間的溝通與交流,因此,筆者認(rèn)為,中職會(huì)計(jì)電算化專業(yè)教育,不僅需要培養(yǎng)學(xué)生人工智能動(dòng)手能力,還要關(guān)注學(xué)生思想道德、人文綜合素質(zhì)的培養(yǎng),提升學(xué)生的思想道德水平,教會(huì)學(xué)生愛崗敬業(yè),誠(chéng)實(shí)守信、樂(lè)于助人,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性。如果沒(méi)有良好職業(yè)道德水平,即使掌握了人工智能技術(shù),也將會(huì)破壞規(guī)則,讓會(huì)計(jì)信息失真。我們不能教出人工智能的“奴才”,應(yīng)當(dāng)讓人工智能為人類所用,做人工智能的主人。
5結(jié)語(yǔ)
總之,人工智能正在快速又深刻地改變我們的生活和工作方式,將人工智能用于會(huì)計(jì)行業(yè)會(huì)也將會(huì)不斷得到規(guī)范。對(duì)于人工智能這類新興技術(shù)在財(cái)務(wù)行業(yè)的運(yùn)用初期可能會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生恐慌、彷徨,認(rèn)為學(xué)校教育無(wú)用。作為專業(yè)教師,要教會(huì)學(xué)生變革思想,提高其對(duì)會(huì)計(jì)價(jià)值的認(rèn)識(shí),提高其人文綜合素養(yǎng),擁有過(guò)硬的專業(yè)技術(shù),不斷地完善專業(yè)勝任能力,把握機(jī)會(huì),主動(dòng)迎接挑戰(zhàn),那么人工智能就只是會(huì)計(jì)人員的好幫手,而不是掘墓人。
主要參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:智能科學(xué)與技術(shù);知識(shí)結(jié)構(gòu);應(yīng)用型人才;人才培養(yǎng);知識(shí)型能力本位教育
中圖分類號(hào):G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1009-3044(2020)25-0153-03
1引言
智能科學(xué)與技術(shù)主要包含智能科學(xué)和智能技術(shù)兩部分內(nèi)容[1]:智能科學(xué)是以人如何認(rèn)知和學(xué)習(xí)為研究對(duì)象,探索智能機(jī)器的實(shí)現(xiàn)機(jī)理和方法;智能技術(shù)則是將這種方法應(yīng)用于人造系統(tǒng),使之具有一定的智能或?qū)W習(xí)能力,讓機(jī)器系統(tǒng)為人類工作。目前,在本科專業(yè)目錄中,智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是計(jì)算機(jī)類之下的特設(shè)專業(yè),在現(xiàn)有的人工智能專業(yè)群中,除了新設(shè)的人工智能專業(yè)外(2019年全國(guó)共有35所高校獲首批人工智能新專業(yè)建設(shè)資格),智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)與全球范圍大力推進(jìn)與快速發(fā)展的人工智能關(guān)系最密切,契合度最高。一方面,智能科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)將為人工智能技術(shù)提供理論支撐、技術(shù)推進(jìn)和人才支持,另一方面,人工智能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)直接影響著智能科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)發(fā)展和人才需求。
2人工智能時(shí)代對(duì)人才的需求
站在國(guó)家戰(zhàn)略的高度來(lái)看,人工智能將成為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動(dòng)力,可以實(shí)現(xiàn)社會(huì)生產(chǎn)力的整體躍升,因此人工智能將成為引領(lǐng)未來(lái)的戰(zhàn)略性技術(shù),世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家都把發(fā)展人工智能作為提升國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力、維護(hù)國(guó)家安全的重大戰(zhàn)略。
隨著人工智能時(shí)代的到來(lái),許多企業(yè)對(duì)具有智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)背景的人才有著巨大的需求。首先,IT企業(yè)紛紛涉足智能科學(xué)領(lǐng)域,提高產(chǎn)品智能水平;其次,許多傳統(tǒng)制造業(yè)也在轉(zhuǎn)型,從勞動(dòng)密集型到知識(shí)密集型,進(jìn)一步提升到智能制造型,并逐漸具備高精尖裝備制造能力;此外,醫(yī)療、通訊、交通等行業(yè)也對(duì)智能科技人才有著迫切的需要。人工智能對(duì)各行各業(yè)的影響,充分體現(xiàn)了智能科技的高速發(fā)展,對(duì)人才數(shù)量和素質(zhì)要求也越來(lái)越高。
從人才的金字塔型分布來(lái)看,智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域不僅需要高端學(xué)術(shù)型人才,更需要接地氣、重實(shí)踐的應(yīng)用型人才。隨著“中國(guó)智造”的不斷推進(jìn),智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域已由頂層設(shè)計(jì)和關(guān)鍵技術(shù)突破向生產(chǎn)、應(yīng)用、裝配、服務(wù)等環(huán)節(jié)延伸,迫切需求大批專業(yè)技術(shù)精、實(shí)踐能力強(qiáng)、操作流程熟的應(yīng)用型人才。2019年,人力資源和社會(huì)保障部、國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管總局、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局向社會(huì)了13個(gè)新職業(yè)信息,包括人工智能工程技術(shù)人員、物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)人員、大數(shù)據(jù)工程技術(shù)人員等,這也從另外一個(gè)側(cè)面說(shuō)明人工智能等技術(shù)推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí),催生了相關(guān)專業(yè)技術(shù)類新職業(yè),可形成相對(duì)穩(wěn)定的從業(yè)人群。
3應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式分析
《中國(guó)制造2025》以推進(jìn)智能制造為主攻方向,強(qiáng)調(diào)健全多層次人才培養(yǎng)體系,提到強(qiáng)化職業(yè)教育和技能培訓(xùn),引導(dǎo)一批普通本科高等學(xué)校向應(yīng)用技術(shù)類高等學(xué)校轉(zhuǎn)型,建立一批實(shí)訓(xùn)基地,開展現(xiàn)代學(xué)徒制試點(diǎn)示范,形成一支門類齊全、技藝精湛的技術(shù)技能人才隊(duì)伍。
通常而言,人才類型分為三類[2]:學(xué)術(shù)型人才、應(yīng)用型人才、技能型人才。實(shí)際上從現(xiàn)代職業(yè)教育的發(fā)展和社會(huì)需求來(lái)看,應(yīng)用型人才和技能型人才的界限相對(duì)模糊,可統(tǒng)稱為應(yīng)用型人才,即把成熟的技術(shù)和理論應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)、生活中的技術(shù)技能型人才。從國(guó)家的層面來(lái)看,為了適應(yīng)人工智能時(shí)展,人才需求數(shù)量基數(shù)最多、缺口最大的就是應(yīng)用型人才,這也對(duì)眾多高校培養(yǎng)人才的導(dǎo)向產(chǎn)生重大影響。這里我們重點(diǎn)討論智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng),可從職能、知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、行業(yè)(產(chǎn)業(yè))導(dǎo)向四個(gè)方面來(lái)分析。
3.1職能
智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型人才是培養(yǎng)面向各類智能科學(xué)與技術(shù)的工程設(shè)計(jì)、開發(fā)及應(yīng)用,掌握各類現(xiàn)代智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研發(fā)、集成應(yīng)用、檢測(cè)與維修、運(yùn)行與管理等技術(shù),具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才。
3.2知識(shí)結(jié)構(gòu)
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)充分體現(xiàn)了跨學(xué)科的特點(diǎn),其知識(shí)結(jié)構(gòu)包含了三個(gè)并行的基礎(chǔ)領(lǐng)域:電子信息、控制工程、計(jì)算機(jī),也蘊(yùn)含了電子信息工程、控制科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等學(xué)科的交叉和融合,體現(xiàn)了智能感知與模式識(shí)別、智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造、智能信息處理三個(gè)方面的專業(yè)內(nèi)涵。
(1)智能感知與模式識(shí)別
屬于電子信息與計(jì)算機(jī)交叉領(lǐng)域,主要定位在機(jī)器視覺(jué)與模式識(shí)別。包括三維建模與仿真、圖像處理與分析、圖像理解與識(shí)別、機(jī)器視覺(jué)、模式識(shí)別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)等。主要課程包括:電子技術(shù)基礎(chǔ)、信號(hào)系統(tǒng)與數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)字圖像處理、模式識(shí)別等。
(2)智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造
屬于控制工程領(lǐng)域,包括自動(dòng)控制、無(wú)人系統(tǒng)與工程、精密傳感器設(shè)計(jì)與應(yīng)用等。主要課程包括:機(jī)械基礎(chǔ)、工程力學(xué)、自動(dòng)控制原理、傳感器與測(cè)試技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)等。
(3)智能信息處理
屬于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,包括交通大數(shù)據(jù)、汽車與道路安全大數(shù)據(jù)等的分析與處理、信息處理與知識(shí)挖掘、信息可視化等。主要課程包括:智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。
3.3能力結(jié)構(gòu)
智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)著眼于人工智能工程應(yīng)用,要求學(xué)生具有運(yùn)用計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟硬件工具進(jìn)行大數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、處理、分析、應(yīng)用的能力;具備智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、集成、運(yùn)行與管理的能力;注重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)理論和知識(shí),分析并解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力,其能力結(jié)構(gòu)可以借鑒能力本位教育(CompetencyBasedEducation,簡(jiǎn)稱CBE)模式[3]。
CBE是國(guó)際上較流行的一種應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式,主要代表國(guó)家為加拿大和美國(guó)。該模式以能力為人才培養(yǎng)的目標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),一切教學(xué)活動(dòng)均圍繞綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)展開,CBE人才培養(yǎng)模式主要有以下三方面的特色:能力導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo);模塊化的課程結(jié)構(gòu);能力為基準(zhǔn)的目標(biāo)評(píng)價(jià)體系。該模式所培養(yǎng)的本科應(yīng)用型人才具有較強(qiáng)的專業(yè)綜合能力和職業(yè)能力[4],在一定時(shí)期得到社會(huì)的廣泛認(rèn)可,但是單純的CBE模式并不能完全適應(yīng)人工智能時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的需求,這是由于目前許多職業(yè)崗位在人工智能的沖擊下,其形式和內(nèi)容均會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)變化,要求現(xiàn)階段的人才培養(yǎng)具有延伸性和前瞻性,既要兼顧眼前,也要考慮應(yīng)對(duì)智能化浪潮,打好基礎(chǔ),提高自學(xué)習(xí)能力。因此,智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)有一定崗位針對(duì)性,但并不是完全固化崗位內(nèi)容及層次、固化知識(shí)屬性,必須強(qiáng)化自我學(xué)習(xí)能力,才能實(shí)現(xiàn)能力可持續(xù)增長(zhǎng),崗位的向上流動(dòng)性以及知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的進(jìn)化,才能真正適應(yīng)人工智能時(shí)展的需求。
自我學(xué)習(xí)能力的形成與提高往往源于知識(shí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建[5]。為了塑造更合適的能力結(jié)構(gòu),需要CBE模式與知識(shí)結(jié)構(gòu)的相輔相成,有鑒于此,將這種新型人才培養(yǎng)模式稱之為知識(shí)型能力本位教育(Knowledge&CompetencyBasedEducation,簡(jiǎn)稱KCBE)模式,這也意味著在人才培養(yǎng)過(guò)程中,將知識(shí)結(jié)構(gòu)與能力結(jié)構(gòu)放在并重的地位,既著眼于預(yù)期能力的培養(yǎng),也必須讓學(xué)生筑牢學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ),在走向社會(huì)以后,在知識(shí)引擎的作用下,通過(guò)自我學(xué)習(xí),具備并提升適應(yīng)未來(lái)的、新的智能化崗位需求的能力。
3.4行業(yè)(產(chǎn)業(yè))導(dǎo)向
從智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的角度,培養(yǎng)的應(yīng)用型人才以“智能化應(yīng)用”為就業(yè)大方向,具體而言,包括:
(1)智能感知與模式識(shí)別領(lǐng)域
主要從事電子信息的獲取、傳輸、處理、分析、應(yīng)用等領(lǐng)域的研究、設(shè)計(jì)及應(yīng)用,包括圖像處理、機(jī)器視覺(jué)、工業(yè)視頻檢測(cè)與識(shí)別、視頻監(jiān)控、傳感器設(shè)計(jì)及應(yīng)用等。
(2)智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域
主要從事智能裝備、智能制造、智能管理、智能服務(wù)等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、制造及應(yīng)用,包括智能工廠、智能車間、智能生產(chǎn)線、智能物流、以及智能運(yùn)營(yíng)與服務(wù)等。
(3)智能信息處理領(lǐng)域
主要從事計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理、分析、理解、管理、以及服務(wù)等領(lǐng)域的研究、設(shè)計(jì)及應(yīng)用,包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理、數(shù)據(jù)分析與預(yù)測(cè)、交通大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用、道路與汽車安全大數(shù)據(jù)分析、智能交通、智能電力、智能家居、智慧城市等。
涉及的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域主要包括智能制造,如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成應(yīng)用,研發(fā)智能產(chǎn)品及智能互聯(lián)產(chǎn)品等。其他的領(lǐng)域還包括智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能金融、智能商務(wù)等。
產(chǎn)業(yè)需求帶動(dòng)人才培養(yǎng),人才培養(yǎng)在滿足產(chǎn)業(yè)需求的同時(shí)推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步,而技術(shù)進(jìn)步又引燃了新的產(chǎn)業(yè)需求。產(chǎn)業(yè)需求與人才培養(yǎng)的相互作用,呈現(xiàn)出螺旋式上升的發(fā)展態(tài)勢(shì),這在人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)與智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)之間表現(xiàn)的得尤為突出。
4KCBE模式人才培養(yǎng)的主要措施和途徑
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)模式一定是和人才需求、學(xué)校定位相適應(yīng)的。培養(yǎng)應(yīng)用型人才,應(yīng)注重學(xué)生實(shí)踐能力,從教學(xué)體系建設(shè)體現(xiàn)“應(yīng)用”二字,其核心環(huán)節(jié)是實(shí)踐教學(xué)。結(jié)合上述的KCBE培養(yǎng)模式,知識(shí)結(jié)構(gòu)在能力培養(yǎng)過(guò)程中也占有非常重要的地位,因此在能力培養(yǎng)方面,知識(shí)和實(shí)踐作為兩大要素,不能偏廢任何一方,必須齊頭并進(jìn),既要固基礎(chǔ),也要重實(shí)踐。
(1)筑牢智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ),構(gòu)建與智能化應(yīng)用相關(guān)的知識(shí)體系
在本科的低年級(jí)階段,應(yīng)注重公共基礎(chǔ)課,特別是數(shù)學(xué)和力學(xué)課程,還應(yīng)充分了解智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的內(nèi)涵,讓學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)有一個(gè)比較全面的認(rèn)識(shí)。在本科中高年級(jí)階段,重點(diǎn)強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ),包括電子技術(shù)基礎(chǔ)、自動(dòng)控制原理、傳感器與測(cè)試技術(shù)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等。歸納地說(shuō),應(yīng)該筑牢數(shù)理基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、機(jī)電基礎(chǔ)和控制基礎(chǔ),因此對(duì)原理課程需要強(qiáng)化,這樣對(duì)很多工作機(jī)理、來(lái)龍去脈的理解才能深刻。
(2)增強(qiáng)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié),構(gòu)建以能力培養(yǎng)為重心的教學(xué)體系
按照KCBE模式,校企合作是強(qiáng)化實(shí)踐的一種重要形式[6]。學(xué)校根據(jù)人工智能企業(yè)實(shí)際情況靈活設(shè)置實(shí)踐課程內(nèi)容,根據(jù)企業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及時(shí)調(diào)整課程體系以避免教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)需求相脫離。人工智能企業(yè)還可以參與學(xué)校教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)計(jì)劃的制定,并為學(xué)校實(shí)踐教學(xué)提供各方面支持,從而提高人才培養(yǎng)的針對(duì)性。
【關(guān)鍵字】人工智能;教育;進(jìn)展
【中圖分類號(hào)】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009―8097(2008)13―0018―03
人工智能是一門綜合的交叉學(xué)科,涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、生理學(xué)、哲學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語(yǔ)言學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。人工智能主要研究用人工的方法和技術(shù),模仿、延伸和擴(kuò)展人的智能,實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能,其長(zhǎng)期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)人類水平的人工智能。[1]從腦神經(jīng)生理學(xué)的角度來(lái)看,人類智能的本質(zhì)可以說(shuō)是通過(guò)后天的自適應(yīng)訓(xùn)練或?qū)W習(xí)而建立起來(lái)的種種錯(cuò)綜復(fù)雜的條件反射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)回路的活動(dòng)。[2]人工智能專家們面臨的最大挑戰(zhàn)之一是如何構(gòu)造一個(gè)可以模仿人腦行為的系統(tǒng)。這一研究一旦有突破,不僅給學(xué)習(xí)科學(xué)以技術(shù)支撐,而且能反過(guò)來(lái)促使人腦的學(xué)習(xí)規(guī)律研究更加清晰,從而提供更加切實(shí)有效的方法論。[3]人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,使人工智能不僅成為學(xué)校教育的內(nèi)容之一,也為教育提供了豐富的教育資源,其研究成果已在教育領(lǐng)域得到應(yīng)用,并取得了良好的效果,成為教育技術(shù)的重要研究?jī)?nèi)容。
人工智能的研究更多的是結(jié)合具體領(lǐng)域進(jìn)行的,其主要研究領(lǐng)域有:專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、自然語(yǔ)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)、博弈、智能決策支持系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和分布式人工智能等。[4]目前,在教育中應(yīng)用較為廣泛與活躍的研究領(lǐng)域主要有專家系統(tǒng)、機(jī)器人學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言理解、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和分布式人工智能,下面就這些領(lǐng)域進(jìn)行闡述。
一 專家系統(tǒng)
專家系統(tǒng)是一個(gè)具有大量專門知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng),它使用人工智能技術(shù),根據(jù)某個(gè)領(lǐng)域中一個(gè)或多個(gè)人類專家提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推理和判斷,模擬人類專家的決策過(guò)程,以解決那些需要專家決定的復(fù)雜問(wèn)題。[5]專家系統(tǒng)主要組成部分為:知識(shí)庫(kù),用于存儲(chǔ)某領(lǐng)域?qū)<蚁到y(tǒng)的專門知識(shí);綜合數(shù)據(jù)庫(kù),用于存儲(chǔ)領(lǐng)域或問(wèn)題的初始數(shù)據(jù)和推理過(guò)程中得到的中間數(shù)據(jù)或信息;推理機(jī),用于記憶所采用的規(guī)則和控制策略的程序,使整個(gè)專家系統(tǒng)能夠以邏輯方式協(xié)調(diào)地工作;解釋器,向用戶解釋專家系統(tǒng)的行為;接口,使用戶與專家系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)話。近幾十年來(lái),專家系統(tǒng)迅速發(fā)展,是人工智能中最活躍、最有成效的一個(gè)研究領(lǐng)域,廣泛用于醫(yī)療診斷、地質(zhì)勘探、軍事、石油化工、文化教育等領(lǐng)域。
目前,專家系統(tǒng)在教育中的應(yīng)用最為廣泛與活躍。專家系統(tǒng)的特點(diǎn)通常表現(xiàn)為計(jì)劃系統(tǒng)或診斷系統(tǒng)。計(jì)劃系統(tǒng)往前走,從一個(gè)給定系統(tǒng)狀態(tài)指向最終狀態(tài)。如計(jì)劃系統(tǒng)中可以輸入有關(guān)的課堂目標(biāo)和學(xué)科內(nèi)容,它可以制定出一個(gè)課堂大綱,寫出一份教案,甚至有可能開發(fā)一堂樣板課,而診斷系統(tǒng)是往后走,從一個(gè)給定系統(tǒng)陳述查找原因或?qū)ζ溥M(jìn)行分析,例如,一個(gè)診斷系統(tǒng)可能以一堂CBI(基于計(jì)算機(jī)的教學(xué),computer-based instruction)課為例,輸入學(xué)生課堂表現(xiàn)資料,分析為什么課堂的某一部分效果不佳。在開發(fā)專家計(jì)劃系統(tǒng)支持教學(xué)系統(tǒng)開發(fā)(ISD)程序的領(lǐng)域中最有名的是梅里爾(Merrill)的教學(xué)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)(ID Expert)。[6]
教學(xué)專家系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)(如知識(shí)水平、性格等),以最合適的教案和教學(xué)方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)和輔導(dǎo)。其特點(diǎn)為:同時(shí)具有診斷和調(diào)試等功能;具有良好的人機(jī)界面。已經(jīng)開發(fā)和應(yīng)用的教學(xué)專家系統(tǒng)有美國(guó)麻省理工學(xué)院的MACSYMA符號(hào)積分與定理證明系統(tǒng),我國(guó)一些大學(xué)開發(fā)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、物理智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)以及聾啞人語(yǔ)言訓(xùn)練專家系統(tǒng)等。[7]
目前,在教育中,專家系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用更多的集中于遠(yuǎn)程教育,為現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的智能化提供了有力的技術(shù)支撐?;趯<蚁到y(tǒng)構(gòu)造的智能化遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)具有以下幾個(gè)方面的功能:具備某學(xué)科或領(lǐng)域的專門知識(shí),能生成自己的提問(wèn)和應(yīng)答; 能夠分析學(xué)生的特征,評(píng)價(jià)和記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,診斷學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的錯(cuò)誤并進(jìn)行補(bǔ)救教學(xué);可以選擇不同的教學(xué)方法實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的個(gè)別化教學(xué)。[8]目前應(yīng)用于遠(yuǎn)程教育的專家系統(tǒng)有智能決策專家系統(tǒng)、智能答疑專家系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源專家系統(tǒng)、智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)和智能網(wǎng)絡(luò)組卷系統(tǒng)等。
二 機(jī)器人學(xué)
機(jī)器人學(xué)是人工智能研究是一個(gè)分支,其主要內(nèi)容包括機(jī)器人基礎(chǔ)理論與方法、機(jī)器人設(shè)計(jì)理論與技術(shù)、機(jī)器人仿生學(xué)、機(jī)器人系統(tǒng)理論與技術(shù)、機(jī)器人操作和移動(dòng)理論與技術(shù)、微機(jī)器人學(xué)。[9]機(jī)器人的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段:第一代機(jī)器人是以 “示教―再現(xiàn)”方式進(jìn)行工作;第二代機(jī)器人具有一定的感覺(jué)裝置,表現(xiàn)出低級(jí)智能;第三代機(jī)器人是具有高度適應(yīng)性的自治機(jī)器人,即智能機(jī)器人。目前開發(fā)和應(yīng)用的機(jī)器人大多是智能機(jī)器人。機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展對(duì)人類的生活和社會(huì)都產(chǎn)生了重要影響,其研究和應(yīng)用逐漸由工業(yè)生產(chǎn)向教育、環(huán)境、社會(huì)服務(wù)、醫(yī)療等領(lǐng)域擴(kuò)展。
機(jī)器人技術(shù)涉及多門科學(xué),是一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平和國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化、信息化的重要標(biāo)志,因此,機(jī)器人技術(shù)是世界強(qiáng)國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的高技術(shù),也是世界公認(rèn)的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一,很多國(guó)家已經(jīng)將機(jī)器人學(xué)教育列為學(xué)校的科技教育課程,在孩子中普及機(jī)器人學(xué)知識(shí),從可持續(xù)和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度,為本國(guó)培養(yǎng)機(jī)器人研發(fā)人才。[10]在機(jī)器人競(jìng)賽的推動(dòng)下,機(jī)器人教育逐漸從大學(xué)延伸到中小學(xué),世界發(fā)達(dá)國(guó)家例如美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本等已把機(jī)器人教育納入中小學(xué)教育之中,我國(guó)許多有條件的中小學(xué)也開展了機(jī)器人教育。
機(jī)器人在作為教學(xué)內(nèi)容的同時(shí),也為教育提供了有力的技術(shù)支撐,成為培養(yǎng)學(xué)習(xí)者創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的新的載體與平臺(tái),大大豐富了教學(xué)資源。多年來(lái),我國(guó)中小學(xué)信息技術(shù)教育的主要載體是計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò),教學(xué)資源單一,缺乏前瞻性。教學(xué)機(jī)器人的引入,不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還為教學(xué)提供了豐富的、先進(jìn)的教學(xué)資源。隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,教學(xué)機(jī)器人種類越來(lái)越多,目前在中小學(xué)較為常用的教學(xué)機(jī)器人有:能力風(fēng)暴機(jī)器人、通用機(jī)器人、未來(lái)之星機(jī)器人、樂(lè)高機(jī)器人、納英特機(jī)器人、中鳴機(jī)器人等。
三 機(jī)器學(xué)習(xí)
機(jī)器學(xué)習(xí)是要使計(jì)算機(jī)能夠模仿人的學(xué)習(xí)行為,自動(dòng)通過(guò)學(xué)習(xí)來(lái)獲取知識(shí)和技巧,[11]其研究綜合應(yīng)用了心理學(xué)、生物學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、邏輯學(xué)、模糊數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等多個(gè)學(xué)科。機(jī)器學(xué)習(xí)的方法與技術(shù)有機(jī)械學(xué)習(xí)、示教學(xué)習(xí)、類比學(xué)習(xí)、示例學(xué)習(xí)、解釋學(xué)習(xí)、歸納學(xué)習(xí)和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)等,近年來(lái),知識(shí)發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)挖掘是發(fā)展最快的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。機(jī)器學(xué)習(xí)(自動(dòng)獲取新的事實(shí)及新的推理算法)是使計(jì)算機(jī)具有智能的根本途徑,對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)的研究有助于發(fā)現(xiàn)人類學(xué)習(xí)的機(jī)理和揭示人腦的奧秘。[12]
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和機(jī)器學(xué)習(xí)研究的深入,機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的性能大大提高,各種學(xué)習(xí)算法的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,例如將連接學(xué)習(xí)用于圖文識(shí)別,歸納學(xué)習(xí)、分析學(xué)習(xí)用于專家系統(tǒng)等,大大推動(dòng)了在教育中的應(yīng)用,例如在建構(gòu)適應(yīng)性教學(xué)系統(tǒng)中,用機(jī)器學(xué)習(xí)與樸素的貝葉斯分類器動(dòng)態(tài)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)偏好,有較高的準(zhǔn)確率[13]?;诎咐耐评恚╟ase-based reasoning,CBR)是一種新興的機(jī)器學(xué)習(xí)和推理方法,其核心思想是重用過(guò)去人們解決問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)解決新問(wèn)題,在計(jì)算機(jī)輔助教育方面,已經(jīng)出現(xiàn)了基于CBR的圖形仿真教育系統(tǒng),并且,針對(duì)個(gè)體特征的教育教學(xué)方法研究也有所突破。[14]另外,數(shù)據(jù)挖掘和知識(shí)發(fā)現(xiàn)在生物醫(yī)學(xué)、金融管理、商業(yè)銷售等領(lǐng)域的成功應(yīng)用,不僅給機(jī)器學(xué)習(xí)注入新的生機(jī),也為機(jī)器學(xué)習(xí)在教育中的應(yīng)用提供了新的前景。
四 自然語(yǔ)言理解
自然語(yǔ)言理解就是研究如何讓計(jì)算機(jī)理解人類的自然語(yǔ)言,以實(shí)現(xiàn)用自然語(yǔ)言與計(jì)算機(jī)之間的交流。一個(gè)能夠理解自然語(yǔ)言信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)看起來(lái)就像一個(gè)人一樣需要有上下文知識(shí)以及根據(jù)這些上下文知識(shí)和信息用信息發(fā)生器進(jìn)行推理的過(guò)程。[15]自然語(yǔ)言理解包括口語(yǔ)理解和書面理解兩大任務(wù),其功能為:回答問(wèn)題,計(jì)算機(jī)能正確地回答用自然語(yǔ)言提出的問(wèn)題;文摘生成,計(jì)算機(jī)能根據(jù)輸入的文本產(chǎn)生摘要;釋義,計(jì)算機(jī)能用不同的詞語(yǔ)和句型來(lái)復(fù)述輸入的自然語(yǔ)言信息;翻譯,計(jì)算機(jī)能把一種語(yǔ)言翻譯成另外一種語(yǔ)言。由于創(chuàng)造和使用自然語(yǔ)言是人類高度智能的表現(xiàn),因此對(duì)自然語(yǔ)言處理的研究也有助于揭開人類高度智能的奧秘,深化對(duì)語(yǔ)言能力和思維本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。[16]
自然語(yǔ)言理解最早的研究領(lǐng)域是機(jī)器翻譯,隨著應(yīng)用研究的廣泛開展,也為機(jī)器人和專家系統(tǒng)的知識(shí)獲取提供了新的途徑,例如由MIT研制的指揮機(jī)器人的自然語(yǔ)言理解系統(tǒng)SHRDLU就可以接收自然語(yǔ)言,進(jìn)行人機(jī)對(duì)話,回答關(guān)于桌面上積木世界中的各種問(wèn)題。同時(shí),對(duì)自然語(yǔ)言理解的研究也促進(jìn)了計(jì)算機(jī)輔助語(yǔ)言教學(xué)和計(jì)算機(jī)語(yǔ)言設(shè)計(jì)等方面的發(fā)展,例如“希賽可”網(wǎng)絡(luò)智能英語(yǔ)學(xué)習(xí)系統(tǒng),這個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的“人-機(jī)”語(yǔ)境的建立,突破了普通英語(yǔ)教師和傳統(tǒng)的單機(jī)的多媒體教學(xué)軟件所能具備能力限制,也比建立于網(wǎng)絡(luò)的“人-人”語(yǔ)境更具靈活性,可以為遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者提供良好的英語(yǔ)學(xué)習(xí)支持,在國(guó)內(nèi)第一次系統(tǒng)地將用自然語(yǔ)言進(jìn)行的人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)應(yīng)用在計(jì)算機(jī)輔助外語(yǔ)教學(xué)上,在國(guó)際上也是一種創(chuàng)新。[17]
五 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就是在對(duì)大腦的生理研究的基礎(chǔ)上,用模擬生物神經(jīng)元的某些基本功能的元件(即人工神經(jīng)元),按各種不同的聯(lián)結(jié)方式組織起來(lái)的一個(gè)網(wǎng)絡(luò),其目的在于模擬大腦的某些機(jī)理與機(jī)制,實(shí)現(xiàn)某個(gè)方面的功能,例如可以用于模仿視覺(jué)、模式識(shí)別、聲音信號(hào)處理、控制、故障診斷等領(lǐng)域,人工神經(jīng)元是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本單元。[18]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有兩種基本結(jié)構(gòu):遞歸(反饋)網(wǎng)絡(luò)和多層(前饋)網(wǎng)絡(luò),兩種主要學(xué)習(xí)算法:有指導(dǎo)式學(xué)習(xí)和非指導(dǎo)式學(xué)習(xí)。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從模擬人類大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和行為出發(fā),具有大規(guī)模并行、分布式存儲(chǔ)和處理、自組織、自適應(yīng)和自學(xué)習(xí)能力,特別適合于處理需要同時(shí)考慮許多因素和條件的、不精確和模糊的信息處理問(wèn)題,[19]這使人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有更大的發(fā)展?jié)撃?,目前已?jīng)開發(fā)和應(yīng)用的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型有30多種。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在教育中的應(yīng)用大多是與教學(xué)專家系統(tǒng)相結(jié)合,以此來(lái)改進(jìn)教學(xué)專家系統(tǒng)的性能,提高智能性,使其在教學(xué)過(guò)程中對(duì)突發(fā)問(wèn)題具有更好的應(yīng)對(duì)能力。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在學(xué)校管理中也得到應(yīng)用,例如采用誤差反傳算法(BP)的多層感知器已應(yīng)用于高校管理之中。
六 分布式人工智能(Distributed Artificial Intelligence,DAI)
分布式人工智能是分布式計(jì)算與人工智能結(jié)合的結(jié)果,研究目標(biāo)是要?jiǎng)?chuàng)建一種能夠描述自然系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)的精確概念模型,主要研究問(wèn)題是各Agent之間的合作與對(duì)話,包括分布式問(wèn)題求解和多Agent系統(tǒng)兩個(gè)領(lǐng)域。[20]分布式人工智能系統(tǒng)一般由多個(gè)Agent組成,每個(gè)Agent又是一個(gè)半自治系統(tǒng),Agent之間及Agent與環(huán)境之間進(jìn)行并發(fā)活動(dòng)并進(jìn)行交互來(lái)完成問(wèn)題求解。[21]由于分布式人工智能系統(tǒng)具有并行、分布、開放、協(xié)作和容錯(cuò)等優(yōu)點(diǎn),在資源、時(shí)空和功能上克服了單智能系統(tǒng)的局限性,因此獲得了廣泛的應(yīng)用。
分布式人工智能中的Agent和多Agent技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用逐漸受到關(guān)注。在教學(xué)中引入Agent可以有效地提高教學(xué)系統(tǒng)的智能性,創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)情境,并能激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)行個(gè)性化教育。目前,Agent和多Agent技術(shù)多用于遠(yuǎn)程智能教學(xué)系統(tǒng),通過(guò)利用其分布性、自主性和社會(huì)性等特點(diǎn),提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的智能性,使教學(xué)資源得到充分利用,并可實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤,為學(xué)習(xí)者的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)創(chuàng)造合作性的學(xué)習(xí)環(huán)境。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件中應(yīng)用Agent技術(shù)的一個(gè)典型是美國(guó)南加利福尼亞大學(xué)(USC)開發(fā)的教學(xué)Adele(Agent for Distance Education - Light Edition) [22]。Agent技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件中取得的良好效果,促進(jìn)了研究者對(duì)分布式人工智能在教育中的應(yīng)用研究。
綜上所述,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展將會(huì)推動(dòng)人工智能技術(shù)在教育中應(yīng)用的廣度和深度。從人工智能的應(yīng)用趨勢(shì)來(lái)看,人工智能在教育中應(yīng)用的擴(kuò)展可以通過(guò)以下三個(gè)方面進(jìn)行:一是人工智能與其他先進(jìn)信息技術(shù)結(jié)合。人工智能已經(jīng)與多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等有效的融合,為提高學(xué)習(xí)效率和效度提供了有力的技術(shù)支持,而引起教育技術(shù)界廣泛關(guān)注。[23]例如人工智能技術(shù)通過(guò)與多媒體技術(shù)相結(jié)合,可以提高智能教學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)效果;與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)相結(jié)合,可以提高和改進(jìn)遠(yuǎn)程教育的智能性。二是人工智能應(yīng)用研究領(lǐng)域間的集成。人工智能應(yīng)用研究領(lǐng)域之間并不是彼此獨(dú)立,而是相互促進(jìn),相互完善,它們可以通過(guò)集成擴(kuò)展彼此的功能和應(yīng)用能力。例如自然語(yǔ)言理解與專家系統(tǒng)、機(jī)器人的集成,為專家系統(tǒng)和機(jī)器人提供了新的知識(shí)獲取途徑。三是人工智能的研究和應(yīng)用出現(xiàn)了許多新的領(lǐng)域,它們是傳統(tǒng)人工智能的延伸與擴(kuò)展,這些新領(lǐng)域有分布式人工智能與Agent、計(jì)算智能與進(jìn)化計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)以及人工生命等[24],這些發(fā)展與應(yīng)用蘊(yùn)藏著巨大潛能,必將對(duì)教育產(chǎn)生重要的影響。
技術(shù)發(fā)展不斷發(fā)揮著引導(dǎo)教育技術(shù)研究的作用,一種新興技術(shù)的出現(xiàn)總是會(huì)掀起相應(yīng)的研究熱潮, 引發(fā)對(duì)技術(shù)在教育中應(yīng)用的探討、評(píng)價(jià)以及與傳統(tǒng)技術(shù)的對(duì)比。[25] 人工智能作為一門交叉的前沿學(xué)科,雖然在基本理論和方法等方面存在著爭(zhēng)論,但從其研究成果與應(yīng)用效果來(lái)看,有著廣闊的應(yīng)用前景,值得進(jìn)一步的開發(fā)和利用。
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關(guān)鍵詞:人工智能;計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué);現(xiàn)狀;運(yùn)用
中圖分類號(hào):TP393-4
所謂人工智能,就是利用人工方法在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)智能,也可以說(shuō)是人工智能在計(jì)算機(jī)上的一種模擬。人工智能廣泛融合了神經(jīng)學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、信息論和通訊科學(xué)等眾多學(xué)科和領(lǐng)域。目前主要存在三條人工智能研究途徑:一是以生物學(xué)理論為支撐,掌握人類智能的本質(zhì)規(guī)律;二是以計(jì)算機(jī)科學(xué)為支撐,通過(guò)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能模擬,實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng);三是以生物學(xué)理論為支撐。
1 人工智能技術(shù)的特征
智能技術(shù)主要分為兩類,人類和計(jì)算機(jī)智能,兩者存在相輔相成的關(guān)系。利用人工智能技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)人類智能向機(jī)器智能的轉(zhuǎn)化,相反,機(jī)器智能也能夠利用智能教學(xué)轉(zhuǎn)化為人類智能。
1.1 人工智能的技術(shù)特征。首先,人工智能具備非常強(qiáng)的搜索功能。該功能是利用相關(guān)搜索搜索技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)海量信息的快速檢索,滿足個(gè)性化信息需求;其次,人工智能具備很強(qiáng)的知識(shí)表示能力。具體來(lái)講,就是人工智能對(duì)信息的行為,能夠像人類智能一樣,對(duì)模糊的信息加以表示;最后,人工智能具有較強(qiáng)的語(yǔ)音識(shí)別和抽象功能。前者主要是為了對(duì)模糊信息加以處理。而后者主要是為了對(duì)信息重要度加以區(qū)分,以便提高信息處理效率。用戶只需要智能機(jī)器提出具體要求便可,至于復(fù)雜的解決方案就交給智能程序了。
1.2 智能多媒體技術(shù)。首先,人機(jī)對(duì)話更加靈活。傳統(tǒng)多媒體在人機(jī)對(duì)話方面極為欠缺,導(dǎo)致教學(xué)單調(diào)乏味,不能取得預(yù)期良好效果,但智能多媒體卻不然,他能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)自由對(duì)話和互動(dòng),同時(shí)還能結(jié)合學(xué)生實(shí)際對(duì)學(xué)生的問(wèn)題給出不同層次的答案。其次,教學(xué)可行性更強(qiáng)。由于學(xué)生在認(rèn)知能力和個(gè)人素養(yǎng)方面都存在差異,而且學(xué)習(xí)主動(dòng)性也不盡相同,人工智能必須要結(jié)合學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)狀況,為每一位學(xué)生設(shè)計(jì)制定個(gè)性化的學(xué)習(xí)計(jì)劃和學(xué)習(xí)目標(biāo),對(duì)學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性較強(qiáng)的教學(xué),真正實(shí)現(xiàn)因材施教。再次,具有強(qiáng)大的創(chuàng)造性和糾錯(cuò)性。前者屬于人工智能的顯著特征,而后者屬于人工智能的重要表現(xiàn)方面。最后,智能多媒體具有老師特征。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,智能多媒體可以對(duì)教學(xué)雙方的行為進(jìn)行智能評(píng)價(jià),以便能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的薄弱點(diǎn),有助于實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng),全面提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的現(xiàn)狀
隨著現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步,網(wǎng)絡(luò)信息的發(fā)達(dá),人們的教學(xué)觀念和學(xué)習(xí)觀念都發(fā)生了前所未有的改變,網(wǎng)絡(luò)時(shí)代正全面到來(lái)。為了滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才的實(shí)際需求,培養(yǎng)大量現(xiàn)代化優(yōu)秀人才,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式業(yè)已成型并不斷完善。目前,高校正規(guī)教學(xué)模式依然是現(xiàn)代教學(xué)主流,盡管在系統(tǒng)傳授知識(shí)和規(guī)范培養(yǎng)人才方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),但在資金投入、效益創(chuàng)收和時(shí)空限制等方面具有很大的弊端,靈活性不足,無(wú)法有效滿足現(xiàn)代教育的發(fā)展要求。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)形成了巨大挑戰(zhàn),并產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。它不僅有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)的時(shí)空限制缺陷,而且賦予了教學(xué)極大的樂(lè)趣性,吸引了越來(lái)越多的人積極投身到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)建設(shè)中去,任何人無(wú)論何時(shí)何地都能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課堂去學(xué)習(xí)和提高。但目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展仍處于探索期,在實(shí)際運(yùn)用方面還存在許多問(wèn)題:第一,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的學(xué)習(xí)支持服務(wù)體系尚不健全,導(dǎo)學(xué)手段和答疑方法還非常落后,由于各種原因,在服務(wù)方式上缺乏針對(duì)性、策略性和積極性;第二,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在著空間分散、時(shí)間流動(dòng)和自主性差等問(wèn)題和弊端;第三,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)承載能力和信息查詢能力還十分有限;第四,如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)考試的開放性,確??荚嚨目陀^性、公正性、權(quán)威性,已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展的瓶頸;第五,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的核心支撐系統(tǒng)――CAI,還無(wú)法有效滿足和適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實(shí)際需求和發(fā)展要求。
主流CAI課件主要有兩種,一種是單機(jī)版的初級(jí)課件,包括簡(jiǎn)單的Authorware課件、PPT幻燈片和圖文網(wǎng)頁(yè)等。一種是高級(jí)的網(wǎng)絡(luò)版課件。該類課件主要以靜態(tài)圖文和動(dòng)態(tài)演示組成的網(wǎng)頁(yè)為主,以聊天室、電子郵件和QQ群等形式為輔,實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)答疑的一種改進(jìn)型課件。初級(jí)課件在實(shí)際教學(xué)中以操作容易、更新及時(shí)和維護(hù)方便著稱,但實(shí)際上就是傳統(tǒng)教學(xué)手段的變相挪用。還有些課件,盡管在互動(dòng)性方面有著不錯(cuò)的效果,但是制作繁瑣、更新較慢和維護(hù)復(fù)雜。因此,高級(jí)網(wǎng)絡(luò)課件是目前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的主流課件,已經(jīng)成為了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件的固定模板。改進(jìn)型的網(wǎng)絡(luò)課件有效地解決了傳統(tǒng)多媒體在師生互動(dòng)不足的問(wèn)題。上述兩類課件是現(xiàn)在最為常見的兩種CAI課件,盡管兩者都有各自的優(yōu)勢(shì),但作為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的重要手段,仍存在許多問(wèn)題和弊端:無(wú)法實(shí)現(xiàn)因材施教,無(wú)法開展層次教學(xué);作為教學(xué)的一大主體,學(xué)生在個(gè)性化交互操作方面仍有很大不足;對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的普遍問(wèn)題無(wú)法進(jìn)行智能統(tǒng)計(jì)、分析和評(píng)價(jià)等。
3 人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的運(yùn)用
3.1 人工智能多媒體系統(tǒng)。(1)知識(shí)庫(kù)。智能多媒體已經(jīng)不再是用來(lái)進(jìn)行紙質(zhì)媒體數(shù)字轉(zhuǎn)化的工具了,它應(yīng)該具備相應(yīng)完善的知識(shí)庫(kù),而知識(shí)庫(kù)里的教學(xué)內(nèi)容要結(jié)合教學(xué)實(shí)際和學(xué)生現(xiàn)狀進(jìn)行針對(duì)性、個(gè)性化設(shè)計(jì)。同時(shí),要實(shí)現(xiàn)知識(shí)庫(kù)資源的高度共享,并及時(shí)加以更新和補(bǔ)充,如此才能充分發(fā)揮知識(shí)庫(kù)的教學(xué)服務(wù)作用。(2)教學(xué)板塊。教學(xué)板塊的設(shè)計(jì)主要是出于教學(xué)綜合性考慮的,教學(xué)方法的創(chuàng)新是其關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。該模塊的實(shí)現(xiàn)要以掌握專業(yè)知識(shí)、教學(xué)策略和人機(jī)對(duì)話等領(lǐng)域的知識(shí)為前提,結(jié)合學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和特點(diǎn),利用智能系統(tǒng)的現(xiàn)代化技術(shù)手段對(duì)知識(shí)和相關(guān)教育措施加以高效搜索。(3)學(xué)生板塊。及時(shí)掌握學(xué)生心理動(dòng)態(tài)和學(xué)習(xí)狀況是智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的一大特征,結(jié)合學(xué)生實(shí)際狀況加以智能評(píng)判,進(jìn)而加以針對(duì)性指導(dǎo)和個(gè)性化輔導(dǎo),實(shí)現(xiàn)因人施教和因材施教,全面提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量。(4)用戶模塊。用戶模塊是智能系統(tǒng)無(wú)法忽視和省略的關(guān)鍵模塊,整個(gè)智能系統(tǒng)的正常運(yùn)行離不開人工程序操作,用戶需要通過(guò)用戶終端將教學(xué)內(nèi)容上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),才能順利完成教學(xué)。
3.2 人工智能多媒體教學(xué)的發(fā)展。(1)加強(qiáng)與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟,智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系日益緊密,多元化、多維度網(wǎng)絡(luò)空間日益成為一種趨勢(shì)?;ヂ?lián)網(wǎng)具有信息量大、更新速度快、超時(shí)空性等優(yōu)勢(shì),加強(qiáng)與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合是人工智能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)未來(lái)發(fā)展的重要方向。(2)加強(qiáng)智能的應(yīng)用。人機(jī)對(duì)話、機(jī)器指導(dǎo)的教學(xué)模式將成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的核心模式,傳統(tǒng)教師的角色將逐漸被計(jì)算機(jī)取代。最為典型的就是現(xiàn)代智能導(dǎo)航系統(tǒng)。(3)加強(qiáng)系統(tǒng)軟件的研發(fā)。系統(tǒng)軟件的更新日新月異,舊的系統(tǒng)軟件已經(jīng)無(wú)法有效滿足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的時(shí)代要求,加強(qiáng)系統(tǒng)軟件的研發(fā)以便充分滿足網(wǎng)絡(luò)要求,更好地幫助學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題,進(jìn)而提高學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量。
4 結(jié)束語(yǔ)
人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的運(yùn)用將為現(xiàn)代化教育提供新的發(fā)展思路,將全面改善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境,拓展學(xué)習(xí)服務(wù)渠道,提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)質(zhì)量,并有可能徹底打破計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的時(shí)空限制,全面加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的開放性,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的個(gè)性化、人性化和智能化,充分落實(shí)以學(xué)生為本的教學(xué)理念。未來(lái)CAI技術(shù)的進(jìn)一步成熟將全面提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的整體格局,我們有理由相信,智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)將迎來(lái)全新的發(fā)展春天。
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