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【關鍵詞】計算機 人工智能技術 系統
人工智能(Artificial Intelligence)是研究使計算機模擬人的學習、推理、思考、規劃等思維過程和智能行為的學科,用過對計算機實現智能的原理的研究,制造出類似于人腦智能的計算機,使計算機實現更高層次的應用。隨著信息技術的發展和網絡的廣泛普及,人們教育觀念正在悄然改變,新型的教育模式正在成形,計算機網絡遠程教育迅速發展,然而由于計算機網絡遠程教育發展尚不成熟,實際應用過程中存在諸多問題,而人工智能的引入,則使計算機網絡教育水平提升到一個全新的發展臺階,并展現了其廣闊的發展前景[1]。
一、人工智能技術概況
人工智能是通過研究人的智慧機理和思維過程,利用計算機體現和模擬人的智能行為。人工智能自其正式提出至今短短幾十年內取得飛速的發展,已經成為一種成熟的工具。由于人工智能的效用堪比人的智慧,在進行信息分析處理時可以采取語音識別,實現人機對話,所以其應用范圍自其發展以來逐步向諸多領域擴展,如醫學、建筑學、地質學、機械等,而其研究課題也不斷深入,如專家系統、機器人、自然語言處理系統、博弈等。人工智能具有理解經驗并從中學習、辨別模糊或互相矛盾的信息、快速而成功地對新環境做出反應、在解決問題時使用推理進行有效的推導、能處理復雜的情況、應用知識控制環境等諸多能力。人工智能是一個知識信息系統,知識在人工智能中占據重要的地位,計算機的智能只有通過對知識的發現、儲存、學習、推理和決策才能展現出來。人工智能主要有以下優勢:首先,由于知識儲存與計算機系統中,為人們知識傳播和復制帶來了極大的便利,計算機網絡技術的發展,使知識的傳播和復制突破時間和空間的限制,為人們帶來無限的知識共享。其次,人工智能系統拓展了知識信息獲取渠道,同時在某些任務處理的質量和速度上,人工智能展現的能力驚人的能力,遠非人類所能及[2]。
二、人工智能技術在計算機網絡教育中的應用
(一)智能決策支持系統
智能決策支持系統(IntelligentDecision Support System)是由決策支持系統與人工智能結合的產物,在網絡教育領域的應用展現出廣闊的發展前景。智能決策支持系統在數字圖書館中的應用,則使得決策目標和進行問題的識別更加明確,幫助決策者建立起完善的決策模型,提供多種備選方案,同時對各種備選方案進行選擇、優化、比較、分析,從而使決策者的決策更加準確、有效[3]。
(二)智能教學專家系統
智能教學專家系統ITES(Intelligent Teaching Expert System)是傳統CAI系統轉向的主要方向,是一種開放式交互教學系統,通過智能教學專家系統利用計算機對專家教授教學思維的模擬,從而為教學提供一個良好的智能環境。一方面,學生可以通過智能專家系統獲取知識,另一方面,智能教學專家系統能根據學生的具體實際情況(包括知識儲備、能力、學習方式等)進行知識傳授,從而使教學效果大大提升。在智能教學專家系統中,智能計算機輔助教學占據重要地位,具有以下智能:首先,自動生成各種問題和練習,并在教學內容理解的基礎上,形成問題解決方案,同時還能自動生成和理解自然語言;其次,能根據學生的自身實際情況,對學生的學習內容和教學進度進行合理調整,并對教學內容具有解釋咨詢的能力;再次,能對學生的錯誤進行判斷,評價學生學習行為,并幫助學生糾正錯誤,同時使自身教學策略得到完善。
(三)智能導學系統
智能導學系統(Intelligent Induct-learning System)是現代繼續安吉網絡教育系統的重要組成部分,是實現計算機網絡教育項目的保障。通過智能導學系統,能為學生提供一個良好的學習環境,并能快速地獲取其所需要的各種資源,從而使學習者獲得學習的全方位服務,進而達到學習的成功。智能Agent技術的智能導學系統,可根據學生的具體情況制定符合學生實際的導學策略,并為學生提供個性化、針對性的服務。在這種導學策略下,系統不僅能自動生成各種問題和解決方案,并且能合理規劃、調整學習內容和進度,同時能針對信息反饋內容及時修正導學策略,使導學策略更加合理科學[4]。除了上述3各種系統在計算教學中的應用,還有智能仿真技術(Intelligent Simulation Technology)、智能硬件網絡IHN(Intelligent Hardware Network)、智能網絡組卷系統INES (Intelligent Network Examine System)、智能信息檢索引擎 (Intelligence Information Retrieval Engine)等系統在計算機網絡教學中應用,這些人工智能在計算機網絡教學中的應用,共同推進了計算機網絡教學的發展。
三、結語
計算機網絡教育中加強對人工智能技術的引入,使我國現代計算機網絡教育呈現蓬勃發展的態勢,通過多種智能系統的應用,使計算機網絡教育的學習環境得到極大的改善,計算機網絡教育的時空制約進一步突破,大大延伸了計算機網絡教育的服務領域。隨著人工智能技術在計算機網絡教育中應用的深入研究和發展,未來計算機網絡教育的個性化將會更加突出,遠程教育也將實現更好的發展。
參考文獻:
[1]潘瑞玲,余輪.具有Agent功能的遠程教育系統的設計[J]. 福州大學學報(自然科學版). 2012(03):105-106.
[2]何丕廉,蘇成君,郝禎亮.網上虛擬教室中筆記系統的設計與實現[J]. 計算機工程與應用. 2011(18):239-241.
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中國職業技術教育雜志征稿信息
《中國職業技術教育》雜志是由中華人民共和國教育部主管,教育部職業技術教育中心研究所、中國職業技術教育學會和高等教育出版社共同主辦的一份綜合性中文期刊,集政策指導性、學術理論性和應用服務于一身,是教育部指導全國職業教育工作的重要輿論工具,是服務各級各類職業教育機構的主要陣地。
中國職業技術教育投稿欄目:主要有職教要聞、專稿專訪、綜合管理方略、課程教材、教研與教學、師資隊伍建設、研究與探討、職業指導、職業培訓、高等職業教育等欄目。
再給大家推薦職業教育范文:人工智能背景下職業教育變革及模式建構
董文娟1,黃堯2(1.天津大學教育學院,天津300350;2.北京師范大學國家職業教育研究院,北京100875)
摘要:順應人工智能時代的浪潮,基于新興技術的職業教育變革及新模式建構勢在必行。該文從職業教育智慧化、經濟發展、政策保障、信息化生態重構四個方面,剖析了人工智能時代職業教育變革的現實訴求,并進一步分析了當前職業教育外部環境及其自身發展的困境。人工智能背景下職業教育的變革體現出融合、創新、跨界、終身化的新特征。基于此,從課程、教學、學習、環境、教師發展、評價、教育管理及組織等方面,探究職業教育的變革路徑及模式建構。最后探討了職業教育模式變革還面臨回歸教育本質、規避技術弊端等挑戰,并提出“適應—引領人工智能”的發展目標。
關鍵詞:人工智能;職業教育變革;模式建構;智慧化
“人工智能的迅速發展將深刻改變人類社會生活、改變世界。特別是在移動互聯網、超級計算等新理論、新技術及經濟社會發展強烈需求的共同驅動下,人工智能發展呈現出深度學習、跨界融合、人機協同、群智開放、自主操控等新特征。”[1]人工智能作為新一輪產業變革的核心驅動力,為我國供給側結構性改革下的“新常態”經濟發展注入新動能,使人們的思維模式和生活方式發生了深刻變革。近年來,國家高度重視與社會經濟發展聯系最為密切的職業教育,積極推進職業教育信息化,運用人工智能改革教學方法和人才培養模式,構建新型智能職教體系,提升信息技術引領職業教育創新發展的能力。
一、人工智能背景下職業教育變革的現實訴求
人工智能對傳統教育理念產生了革命性沖擊,職業教育結構不斷調整,勞動力素質與市場需求的矛盾、學習方式與自我價值實現的矛盾等促使職業教育向智慧化、智能化發展。目前,我國處于教育信息化2.0、工業4.0的新時期,全球范圍內新一輪的科技革命和產業變革正在加速進行。“一帶一路”“中國制造2025”人工智能等重大國家戰略的提出,及以新技術、新產業為特征的新興經濟模式要求教育領域,尤其是職業教育培養行業、產業急需的技術技能型、智慧型人才,具備更高的創新創業能力和跨界整合能力,促進智慧化發展,助力經濟轉型升級。
(一)職業教育智慧化訴求:職業教育信息化發展的必然選擇
“智慧教育是以物聯網,大數據等信息技術為依托,創造智慧教學環境,轉換教育方法,內容與手段,注重教育網絡化,個性化和智能化的一種教育新模式。”[2]智慧教育作為“一種由學校、區域或國家提供的高學習體驗、高內容適配性和高教學效率的教育行為(系統)”,被視為教育信息化發展的高端形態[3]。因此,職業教育的智慧化并非簡單的數字化,強調信息技術推動職業教育教學模式和方法的變革,改變思維模式,創建價值等方面共享的學習共同體,培養創新型、智慧型人才。
職業教育智慧化是職業教育信息化發展的必然選擇。目前,我國的職業教育信息化水平正在穩步提高,投入持續增加,各種智能信息技術應用于教育教學、實習實訓、測量評價等領域,并逐步成熟,正在努力打造一個信息化、智慧化的現代職業教育生態系統。新時期我國很多地區及職業院校積極提升現有信息化系統的智慧化水平,積極創建智慧校園、智慧社區等,逐步實現了組織管理的智慧化、資源環境的智慧化和服務評價的智慧化。
(二)經濟發展訴求:人工智能時代的新興經濟需要高技能智慧型人才
人工智能時代職業教育運用移動互聯網、大數據等新興技術,與經濟及其他部門跨界融合,不斷創造新產品、新業務,推動職業教育模式創新,形成了以互聯網為基礎設施、人工智能為實現手段的經濟發展新常態。人工智能時代是以現代科學技術為支撐的新時代,各行各業的運作發展和對知識技術的掌握要求達到了更高層面,相應的教育需求也有所提升,市場環境渴求勇于創新、個性化的高技能智慧型人才。職業教育要應對行業上升發展的勞動力需求問題,基于人工智能應用,提高技能培養層級,以適應新的社會勞務需求。現代企業生產依托互聯網科技,與智能化設備直接聯接,通過數據分析和應用,促進科技成果轉化為生產力。勞動密集型企業已不適應現代行業、產業發展,需升級為網絡智能型,與此同時,職業院校的課程模式、專業設置、實習實訓、師資結構等也做出相應的調整和革新,既促進了職業教育的智慧化、智能化,又推動了產業升級和工業變革。
(三)政策保障:國家從宏觀層面保障人工智能時代的職業教育發展
2016年是我國人工智能元年,2017年我國頒布了《新一代人工智能發展規劃》,提出了“將發展人工智能放在國家戰略層面進行系統謀劃和布局”,這預示著我國人工智能時代的全面到來,為我國職業教育的發展提供了良好的宏觀政策環境。人工智能給職業教育帶來了符合時代精神的新內容,積極融合信息技術,整合職業教育資源,提升公共服務水平,影響和改變了原有的教育生態。緊密依托信息共享平臺,突破時空限制,讓學習者自我選擇,更加人性化和智能化。我國很多職業院校已經開啟了智慧校園的行動計劃,一些大中城市也在積極制定實施智慧城市的發展規劃,在良好的政策保障中提升智慧化水平。
(四)信息化生態重構訴求:人工智能時代的職業教育變革是對職業教育信息化生態系統的重構
“依據《2006-2020年國家信息化發展戰略》,我國正在有序推進數字教育向智慧教育的躍遷升級和創新發展。”[4]在新興智能信息技術的催促下,技術變革帶來了職業教育系統的顛覆性創新改革,打破現有的條條框框,改革傳統教育模式,再造教育業務新流程。在職業教育領域創新應用物聯網、大數據、人工智能等先進技術,提升各科各門教育教學業務,打造各級各類智能實訓部門、培訓機構,覆蓋貫通中高職院校,整合系統內外現有資源,推進智慧教育生態有序發展,為各類用戶提供最適合、最智能的職業教育資源和服務,完成對職業教育信息化生態系統的重構。
二、當前職業教育發展的現實困境
人工智能對各行各業的影響具有革命性和顛覆性,可能帶來新的發展機遇,也可能帶來不確定性的挑戰,比如可能會改變就業結構、影響政府管理、威脅經濟安全等,還可能會沖擊法律與社會倫理,影響社會穩定乃至全球治理。當前,人工智能與“大眾創業、萬眾創新”浪潮席卷而來,職業院校既是人工智能應用的戰場,又是培養技術創新型人才的“夢工廠”[5]。人工智能時代的職業教育信息化發展迅速,影響是廣而深的,對職業教育外部環境及其本身都造成了極大的沖擊。
(一)職業教育外部環境發展困境
“據聯合國教科文組織預測,到2020年,人工智能將替代20億個工作崗位”[6],那些技術含量低、重復性強的技能將被智能機器、數碼設備所替代,工業機器人也將大面積應用。智能設備替代行業勞動力,能夠降低勞動成本,且具有高效、易操作等競爭優勢。傳統職業教育培養模式很難適應未來行業、產業的發展需求,人工智能沖擊職業教育就業崗位,撼動其所依附的崗位基礎,對職業教育的生存與定位產生了威脅。因此,根據智能時代職業教育的崗位特征與需求,提升職業人才的知識結構和專業技能,是新形勢下職業教育的發展方向。
(二)職業教育自身發展困境
近年來,人工智能在職業教育領域內的應用和提高是目前職業教育的發展趨勢。我國重視職業教育信息化、智能化發展,各級各類職業院校在信息化基礎設施建設、校園信息化管理等方面都有了顯著提升,但信息技術與職業教育的深度融合仍不夠緊密,表現出信息化管理效率低、科學決策水平低等現象。人工智能背景下職業教育自身發展的困境表現在:
1.課程與教學困境
職業院校新課程改革提倡構建智慧課堂,制定個性化學習計劃,注重課堂實施效果。但目前的實際課程教學仍是以教師為中心,強調知識的灌輸,重視統一性和計劃性,與教育改革提倡的個性化教學相去甚遠。教學方法、教學理念更新慢,很難激發學生的內在學習動力,創新性思維弱,使得個性化教育的無法實現。近年來,中央、省、市、縣四級教育平臺逐步建立起來,課程與教學的層級設計逐步完善,但在實施的過程中,各級平臺之間存在溝通不暢等問題,各級資源內容不系統,不銜接,導致無序疊加和資源的重復浪費,“精品課程”等項目豐富了課程資源,但質量不高。在線課程與教學以傳統的科目、章節為單元,構建系統性的在線教育內容,為用戶提供專業化的知識選擇,但由于受時間條件等限制,大多數受教育者習慣于碎片化學習,連貫性和整體性差,缺乏對課程與教學體系的系統性學習。
2.認知困境
隨著人工智能時代的到來,許多職業院校將“未來教室”“智慧課堂”定位為未來發展方向,進行了多種嘗試和改革,如MOOC混合教學、翻轉課堂、多屏教學等,但“管理者和施教者對智慧教育的理解多停留在‘智慧課堂=多媒體+傳統教學的層面’,教學觀念和思維依然固化,并沒有因為新技術的參與而得到實質改變”[7],缺乏對多媒體網絡架構和智能學習平臺的深層認識,更缺乏對管理評價和互動交流等模塊的理解與掌握,雖投入大量人力財力采購了數量巨大、設備精良的多媒體設備和智能服務設備,但沒有充分有效使用,大大限制了智慧教育的發展潛力。
3.用戶困境
傳統教學以群體教育為基本單元,教師和學習者作為學習共同體,在管理、學習的互動過程中形成強大的群體約束力,促進雙方共同進步。在信息化教育時代,學習者自由掌握學習時間和進度,遇到問題可能無法及時解決并獲得反饋,無法進行面對面交流,因此,基于人工智能網絡化學習平臺,學習者需要高自控力、高學習能力才能適應這種全新的學習方式。
4.評價困境
傳統的評價方式多依靠經驗和觀察,智慧型評價則是基于學習過程的一種發展性評價,以采集到的學習數據為客觀基礎。在人工智能、數字信息化環境下教育效果的評價實際要受到很多因素的影響和局限,在信息技術與職業教育融合的過程之中,許多智能技術應用于教育教學實踐,難以進行定性定量的智慧評價,如互動交流及深層次的學習評價等。
三、人工智能背景下職業教育變革的新特征
人工智能帶來了思維模式的創新,改變了人們認識問題、思考和解決問題的方式,越來越多地依賴人與智能網絡的協同創新。人工智能背景下的職業教育變革圍繞經濟社會發展大局,“主動服務國家重大發展戰略,加大虛擬現實、云計算等新技術應用,體現校企合作、知行合一等職教特色,以應用促融合、以融合促創新、以創新促發展。”[8]人工智能背景下職業教育的變革必將加速推進職業教育的現代化、智能化進程,表現出了融合、創新、跨界和終身化的新特征。
(一)融合
人工智能技術科學應用于當前職業教育,在最短的時間內整合、重組大量的知識信息,形成科學的技術技能知識體系,為職業教育資源、企業資源、產業資源、社會資源等一切有可能聯結的資源融合提供了可能。為促進職業教育的智慧化發展,在現有的合作模式、集團模式、產教融合模式等實體協作發展的基礎上,建立智能互動的智慧教育供給平臺、常態化智慧課堂和大數據化智慧教育生態系統,為我國新興經濟發展提供高技能、智慧型人才支撐。
(二)創新
信息化時代下“變”為創新立足之要點。創新時代最需要提升的就是創造智慧。“由知識的理解記憶,轉向知識的遷移、應用并最終指向創造發明”[9],以提高學習者的學習能力和應用能力,提升其創新思維和智慧思維,不斷開拓人類社會發展的高度和寬度。智能化、信息化的時代是創新不斷的時代,是原有知識不斷被更新、技術不斷被升級的時代。人工智能促使社會化協同大規模發展,促進職業教育體系核心要素的重組與重構,創新生產關系,呈現出新的協作架構,開創了新的教育供給方式,增加了教育的選擇性,推動了教育的民主化。學習者能夠按照自己的價值觀、興趣與愛好等選擇適合自己個性發展的學習方式和學習內容,促進學習者個性化、多樣化發展,最終實現教育公平。
(三)跨界
智能科學與職業教育連接起來,搭建起兩者溝通的橋梁,跨越了人工智能虛擬教育和線下實體教育的界限,實現了兩者之間的融合。教育供給由競爭資源轉變為協同合作,直線型的中心組織管理轉向去中心化、泛化管理。通過大數據智能技術平臺、遠程教育平臺等對職業教育資源進行整合共享,跨越教育邊界,與市場、行業、企業以及職業教育培訓機構對接,提供更加便捷的智慧化服務。
(四)終身化
人工智能時代職業教育的變革堅持“以人為本”的教育理念,滿足學習者在任意時間、任意地點、以任意方式、任意步調終身學習的需求[10]。打破了地域和時間的限制,體現了教育的泛在化、個性化和終身化,與終身教育理念的發展目標不謀而合。人工智能時代社會經濟發展加快,人們追求高層次自我價值的實現,充分體現出終身學習的必要性和緊迫性。目前,我國正在積極創建泛在學習環境,致力于構建終身化學習型社會,努力創造有利條件向全民提供終身教育與學習的機會。
四、人工智能背景下職業教育發展的模式建構
人工智能背景下職業教育的變革預示著全新思維意識形態、社會發展形態的變革,重塑職業教育可持續發展的新思維,重構信息時代職業教育的價值鏈和生態系統。智能化技術科學將現代職業教育內部各要素,以及內部要素與外部環境之間,通過虛擬技術和智能化手段互聯貫通,突破傳統教育價值的鏈狀模式,使職業教育由傳統模式走向“人工智能+職業教育”模式的建構。人工智能對職業教育課程、教學、評價、管理、教師發展等方面產生系統性影響,為職業教育提高教育質量和提升服務水平提供了技術支持和現實路徑,解決不能兼顧職業教育規模和質量的矛盾問題。下面將從課程、教學、學習、環境、教師發展、評價、教育管理及組織等方面來探究職業教育的變革路徑及模式建構。
(一)人工智能背景下職業教育的課程模式
人工智能時代的信息知識、科學技術正在以前所未有的速度增長、更新和迭代,呈現出了碎片化、多元化、創新性、社會性的特征。人工智能背景下職業教育的課程模式是為學習者提供按需可隨時選擇的知識儲備智能模式,解決了傳統職業院校課程教學的滯后性,呈現的是現代職業教育的前沿信息和內容。課程革命愈演愈烈,靈活多樣的微課、慕課等形式層出不窮,在線課程將成為常態,信息傳播媒介、知識獲取方式等都發生了巨大改變,課程內容和結構的表現形態、呈現方式、實施及評價等也都進行了相應變革。智能化信息科學技術為課程的設計、架構、實施提供了快捷和便利,為學習者的個性化、終身化選擇提供了多種渠道。人工智能背景下職業教育的課程模式的建構表現為:首先,線上線下融合的大規模開放課程融入現代職業教育,課程的表現形態和實施途徑呈現出智能化、數字化、立體化的特征,成為學校常態課程的有機組成部分,為學習者提供了更多的可選擇機會,使實施個性化課程成為可能。現代職業教育的課程內容強調學術性與生活性相互融合與轉化,融入社會資源,立足于我國社會經濟的新常態和學習者的全面發展,實現社會化協同發展,共贏共創;其次,課程實施的空間得以拓展,跨越了社會組織邊界、職業院校邊界,將從班級、年級、全校擴展到網絡社區以及更大的空間。課程的整體結構從分散走向整合,以技術為媒介,形成跨學科、多學科整合的課程;最后,課程內容的組織、課程的實施逐步模塊化、碎片化、移動化與泛在化,社會化分工更加精細,教師也將承擔教學設計、技術開發、在線輔導等不同的角色。
(二)人工智能背景下職業教育的教學模式
人工智能時代將信息技術有效地融合于職業教育各學科的教學過程,從知識的傳遞轉變為認知的建構,從注重講授和內容,轉變成重視學習過程[11],構建“以教師為主導,以學生為主體”的以數字化、智能化為特征的智慧教學模式,重視學生的主體地位,引導學生“自主、探究、合作”。人工智能背景下職業教育的教學模式的建構表現為:首先,人們的學習方法、認知方式和思維模式已經發生了巨大的轉變。信息化教學使得信息技術已成為學習者認知的必要工具,認知方式也由“從技術中學”轉型為“用技術學”。其次,信息化教學的重點從“面向內容設計”轉變到“面向學習過程設計”,更加重視學習者發現問題、分析和解決問題能力的培養,關注學習者的學習過程,以及其獲得學習活動的體驗。同時,信息化教學要將課堂內的學習知識和課堂外的實踐活動聯結互動,按照學習者的個性化需求和認知方式自主選擇學習內容。第三,智慧教學將成為課堂教學的新重點。日常教學工作形態不再是點線面的連接,而是呈現為智能化、立體化的教學空間,智慧課堂將會促進學習者的深度學習、交互學習和融合學習,智能備課、批閱以及個性化指導等也將成為教育者新的教學工作形式。從機械評價學習結果轉變成適應性評價學習結果。第四,在線教學、整合技術的學科教學法將成為新的教學形態,促進教育均衡發展,實現跨學校、跨區域的流轉。移動學習、遠程協作等信息化教學模式,能夠實現教師的“教”與學生的“學”的全面實時互動,最大限度地調動學習者的主觀能動性,提升教學質量與人才培養質量。
(三)人工智能背景下職業教育的學習模式
智能系統和互聯網絡為學習者提供了豐富多元的學習資源和環境,推進了教育教學活動與學習環境的融合發展,人工智能背景下職業教育的學習模式也逐步建立起來,具體表現為:首先,智能時代的互聯網絡全面覆蓋每一個人、每一個角落,活動空間由課堂內拓展到課堂外,學習與非正式學習正在互相補充、互相與融合,導致學習者的學習行為變化、學習方式的革新。其次,基于互聯網出現了一批創新的學習方式,借助情景感知技術及智慧信息技術,進行真實過程體驗的情境學習,促進學習者知識遷移運用的情境化和社會化。第三,借助互聯網云技術和各種應用工具,學習者可根據自身學習需求,選擇最優學習方式,也可利用數據分析技術,追蹤記錄學習路徑和學習交互過程,隨時隨地獲取個性化教學服務和量身定制的學習資源,拓寬了智慧教育視野。第四,各職業院校開始拓展校園智慧學習的時間和空間,以實現虛擬和現實相互結合的智慧校園育人環境。推進網絡學習空間建設,加強教與學全過程的數據采集和分析,“引導各地各職業院校開發基于工作過程的虛擬仿真實訓資源和個性化自主學習系統”[12],強化優質資源在學習環境中的實際應用。
(四)人工智能背景下職業教育的環境模式
智慧教育環境是以大數據、多媒體、云計算等智能信息技術為基礎而構建的虛實融合、智能適應的均衡化生態系統。信息技術與職業教育的深度融合,為師生的全面發展提供了智慧化的成長環境,如智慧云平臺、智慧校園。人工智能背景下職業教育的環境模式的建構表現為:首先,智慧教育環境將信息技術與職業教育服務結合、面對面教學和在線學習結合,形成數字化的、虛實結合的職業教育智能服務新模式。其次,智慧教育環境將促進各種智能化、數字化信息技術融入職業院校的各個業務范圍和業務領域,與系統內的其他業務橫向互聯、縱向貫通,且信息能夠適時生成和采集,全過程實現數字化與互聯化。第三,智慧教育環境能夠感知學習者所處的學習情境,理解學習者的行為與意圖,滿足學習者的個性化需求,提供多元化的適應服務和智能感知的信息服務。互聯網應用基于智能數據分析,實現智能調節與自動監控,為學習者提供定制式的學習服務和個性化的學習環境。未來教室必將變成“虛擬+現實”的智慧課堂,在網絡空間中參與線上課程、線下活動,實現線上線下互動交流。同時,智慧校園的創建和管理,能夠對每個班級、學區進行動態管理,構建出一個以問題、任務為線索,學生實現自主學習的知識體系和促進師生互動、生生互動的智慧管理平臺。到2020年,“90%以上的職業院校建成不低于《職業院校數字校園建設規范》要求的數字校園,各地普遍建立推進職業教育信息化持續健康發展的政策機制”[13],以學習者為中心的自主、泛在學習普遍開展,精準的智能服務能夠滿足職業教育的終身化定制。
(五)人工智能背景下職業教育的教師發展模式
人工智能背景下職業教育的變革對教師的專業發展、素質能力提出了新要求,改變了教師的能力結構和工作狀態。教育信息化大背景下,互聯網技術、多媒體手段的產生、智能化設備的使用極大提高了教師的專業發展和能力素養,以適應新課程改革與教育信息化的要求。人工智能背景下職業教育的教師發展模式的建構表現為:首先,新時代教師專業發展的內在要求和外在環境都要求教師能夠認識、了解和應用互聯網新技術工具,促使教師專業發展能力和素養的提升和豐富。其次,教師的專業發展要面向實際、情境化、網絡化的教學問題,教師需要在多變的教育情境中綜合運用核心教學技能,將信息技術知識、學科內容知識、教學法知識很好地融合并遷移運用。新時代的教師要學會掌握使用智能化設備和數字化網絡資源,積極加強與其他專家、教師的合作,或遠程工作,形成基于智慧教育技術的多元化的學習共同體。教師的工作狀態由個體的單獨工作轉變為群體的共同協作,大大提升了教師的工作效率。第三,信息化背景下教師的教學理念要發生轉變,由促進學生“接受學習”轉變為“主動建構”,由“被動適應”轉變為“主動參與”,越來越強調以學生為中心的過程體驗,從了解信息技術轉變為掌握智慧教育技術,保持學科知識,教學方法,核心技術的動態平衡,促進學生智慧學習的發生。第四,信息化教師要學會使用智能化教育技術,積極開發數字化學習資源,創設豐富多元的教學活動,鼓勵學生掌握智能信息工具,學會探究和解決問題,發展提升學生的創新思維能力和信息化學習能力。教師的信息化教學能力和素養全面提升,信息技術應用能力實現常態化。
(六)人工智能背景下職業教育的評價模式
現代教育價值趨于多元,以互聯網為基礎的智能化信息技術使教育評價在評價依據、評價內容、評價主體等多個方面實現了全面轉變。人工智能背景下職業教育的評價模式的建構表現為:首先,互聯網信息技術應用于學習過程使得伴隨式評價成為可能,更加關注學習者的個體差異和特點。強調過程評價和多元共同評價,更加客觀全面,重視評價過程的診斷與改進功能,以促進學習者的個性化發展。其次,互聯網、大數據、智能云技術的出現使得評價的技術和手段多樣化、智能化,節省人力物力財力,提高了評價的科學性、針對性。第三,以大數據為基礎的適應性評價因人而異,可獲得及時反饋,可真實地測評學習者的認知結構、能力傾向和個性特征等,從知識領域擴展到技能領域、情感、態度與價值觀,構建以學習者核心素養為導向的教育測量與評價體系,促進學習者發展。
(七)人工智能背景下職業教育的管理模式
智能化信息技術、云計算技術、大數據技術等能夠促進大規模社會化協同,拓展教育資源與服務的共享性,提高教育管理、決策與評價的智慧性,因此,基于互聯網的教育管理必將逐步走向“智慧管理”模式。人工智能背景下職業教育的管理模式的建構表現為:首先,互聯網將家庭、學校、社區等緊密、方便地聯系在一起,拓寬了家長和社會機構參與學校管理的渠道,各利益相關者可共同參與現代職業院校的學校管理,協作育人。其次,新時代的職業院校管理模式通過可視化界面進行智能化管理,業務數據幾乎全部數字化,能有效降低信息管理系統的技術門檻,使管理工作更加輕松、高效。通過深度的數據挖掘與分析,能夠實現個性化、精準資源信息的智能推薦和服務,為管理人員和決策者提供及時、全面、精準的數據支持,以提高決策的科學性。第三,通過互聯網信息技術可以實現全方位、隨時的遠程監督與指導,從督導評估轉變為實時評估,可以實現大規模的實時溝通與協作,促進社會化分工,促進職業院校內部重構管理業務流程,使管理智能化、網絡化、專業化。
(八)人工智能背景下職業教育的組織模式
人工智能時代信息科學技術的蓬勃發展沖擊著學校內部的組織結構向智能化、網絡化的方向發展,各職業院校需要合理調整內部組織結構和資源分配,通過互聯網加快信息流動等方式,提高各職業院校組織管理的效率和活力。人工智能背景下職業教育的組織模式的建構表現為:首先,當今時代人工智能的產生不可能替代學校教育,但可以改變學校教育的基本業務流程。人工智能推動了學校組織結構向網絡化方向發展,教學與課程是提供信息數據的重要平臺,學校組織則構成了教育大數據生態系統。其次,“互聯網+職業教育”的跨界融合將打破學校的圍墻的阻隔,互聯網將學校組織與企業、科研院所等社會機構緊密聯系起來,提供優質教育資源供給,共同承擔知識的傳授、傳播、轉化等功能,促進學校組織體系核心要素的重構。第三,建設“智慧校園”,實現線上線下融合的智慧校園育人環境,實施一體化校園網絡認證,推動智能化教育資源共建共享,實現職業教育信息化建設的均衡發展。
五、人工智能背景下職業教育的模式變革面臨的挑戰及發展目標
人工智能將推進大數據、云技術等智能信息技術深層次融入職業教育課程與教學、組織與管理、評價與反饋等領域,形成社會化多元供給,為學習者提供多樣化的參與方式、自主選擇的學習形式和及時獲得反饋的評價途徑,有利于實現職業教育的共建、共享、共治。但其全面實現,還面臨著諸多挑戰。
(一)挑戰
首先,職業教育的新模式建構需要充足的資金支持。各職業院校積極建構智慧校園,努力實現智慧化產學研環境,打造一體化智慧城市網絡等核心技術的開發,都需要資金的根本保障。政府要給予資金政策保障并加強監管,資金管理部門要合理規劃,合理利用,專款專用,落到實處。其次,職業教育的新模式建構的成果表現離不開學習者對技術的理解、掌握和應用。在實際實施過程中,教育工作者既要利用信息技術優勢變革職業教育,也要避免技術中心主義傾向,“避免一味追趕技術新潮而不顧學生身心健康等,技術本身是一個禍福相依的辯證法。”[14]第三,“目前的教育實踐中,仍未能充分實現人機合理分工和雙邊優勢互補。人工智能終端系統擅長邏輯性、單調重復的工作,而人類則更適合情感性、創造性和社會性的工作。”[15]現階段,信息化技術水平還有待提高,智能機器不能完全勝任知識傳播、數據處理等工作,有待于進一步開發和完善,絕對依賴互聯網絡和設備,還存在一定的風險。
(二)發展目標
人工智能時代職業教育變革重新架構了職業教育發展模式,完成了對資源的重新整合配置,改變了人的思維方式、學習方式和生活方式。人工智能時代下沒有職業教育模式的改革,就不可能建構真正的現代化職業教育。人工智能背景下職業教育的發展目標可以概括為個三方面:
1.“智慧腦”與“智能腦”融通
隨著第四次產業革命的到來,信息技術爆發式發展,造就了以電腦、互聯網為基礎的智能腦。職業教育智慧化發展的一個目標就是如何讓學習者發揮人腦“智慧腦”與機器設備“智能腦”的“雙腦”共同協作[16]。人工智能時代職業教育與信息技術的深度融合,就是要通過“智慧腦”和“智能腦”的協同作用,發揮互補優勢,進行融通式學習,而不是簡單地人腦與電腦的技術對接。
2.“現實世界”與“虛擬世界”結合
在人工智能時代,網絡虛擬技術的發展使人類擁有了真實與虛擬兩個世界,虛擬信息技術的興起在一定程度上會影響職業教育的實體教育,實體教育的發展也需要虛擬技術的支撐。但在具體的學習實踐中,還會存在利用這兩個世界時顧此失彼、難以平衡的問題。目前,虛擬化教育技術在職業教育領域不斷應用與推廣,職業教育的發展模式不斷優化,使得職業院校線上線下的邊界逐漸消融,“現實世界”與“虛擬世界”更好地結合。人工智能時代職業教育的本質沒有發生根本改變,學習者要學會利用這兩個世界虛實融合、高度互動,充分發揮出自身的優勢,更好地學習與生活。
3.職業教育“適應人工智能”發展為“引領人工智能”
人工智能為職業教育帶來了強大的技術支持,為職業教育帶來了便利。初始階段的職業教育基本知識和技能被數字化和智能化,通過人工智能相關課程,云教育模式,個性化學習計劃等,適應并應用人工智能,以提高職業教育的效率和質量。職業教育重在技術創新,對于行業技術發展具有一定的引領性作用。未來人工智能將成為職業院校快速發展和轉型的技術支撐。“如某些職業院校基于自身優勢專業與相關行業的智能自動化企業合作,實現以職業教育發展引領人工智能。”[17]目前,人工智能處于適應性大發展階段,隨著信息化技術的提高和智能化設備的普及,人工智能時代必將由專用人工智能時代步入通用人工智能時代。在通用人工智能時代,人工智能與職業教育深度融合高效協作,職業教育完全適應且完美應用于人工智能,進一步引領人工智能發展,由“人工智能+職業教育”發展為“職業教育+人工智能”的時代。
關鍵詞:精品課程;視頻公開課;課程建設;人工智能
一、引言
中南大學的人工智能課程是國內高校最早開設的該課程之一。1987年清華大學出版社出版了我校蔡自興和清華大學徐光編著的《人工智能及其應用》,成為國內率先出版的具有自主知識產權的人工智能教材,為人工智能課程提供了一部好教材,對人工智能在中國的傳播和發展起到重大推動作用。
我校人工智能課程自開設以來已培養約30屆學生,培養人數超過3000人。授課對象包括計算機、自動化專業的本科生和電子信息類等專業的研究生。2001年,我們研發的“人工智能網絡課程”被評為優秀網絡課程。2003年和2007年“人工智能”分別被評為首批國家精品課程和全國雙語教學示范課程。同時,課程的相關網絡資源和知識表示方法的課堂錄像陸續上網,向全社會開放,成為學生復習和自學的有力手段和特色環境。
近年來隨著國外名校的視頻公開課風靡網絡,建設我國自己的視頻公開課已勢在必行。在這種背景下,人工智能課程的等一批國家精品視頻公開課應運而生。我們的“人工智能PK人類智能”的視頻公開課入選國家精品視頻公開課建設計劃,已成為首批播出的課程之一,受到公眾歡迎與好評。
二、講授內容選定
人工智能是一門前沿交叉學科,也是一門與人類生活息息相關和公眾頗感興趣的科學。網絡視頻公開課是以大學生為服務主體,同時面向社會大眾,是免費開放的科學與文化素質教育的網絡視頻課程與學術講座。由于人工智能屬于專業基課程,如何在有限的時間內講述一個完整的專題,避免艱深的專業知識,讓大多數人都能聽懂并感興趣,是安排視頻課程內容時需要首先考慮的問題。為此,在內容安排上將重點放在專業史和熱點研究介紹上,其目的是通過介紹學科的發展史和一些經典或熱點問題的研究情況,激發大家對人工智能研究的興趣,增進對人工智能知識的了解,認識到前沿科學其實離現實并不遙遠。
在上述理念指導下,本視頻課程并沒有照搬平時上課的內容,而是精選了人工智能領域中一些具有代表性的內容進行介紹。首先概述人工智能的起源與發展歷史,以及人工智能領域影響最大的三大流派及其認知觀等。然后介紹人工智能中幾種經典技術,包括推理證明技術、問題求解技術等。此外,對人工智能中公眾最感興趣的一個應用領域――機器人學進行闡述。最后,對人工智能的一些最新研究發展領域,如計算智能和群智能技術等進行討論。具體內容安排如下:
第一講:人工智能的誕生
長期以來人工智能充滿了激烈爭論,其發展過程不是一帆風順的,在中國也歷經了質疑、批評甚至打壓,直至出現希望的曙光,形成今天的可喜局面,其過程可謂艱辛。該講從不同角度對人工智能的定義進行介紹,分析其異同,介紹人工智能的起源與發展過程,特別是在中國的發展情況,讓聽眾對什么是人工智能有個大致的了解。
第二講:人工智能的學派
從符號主義為代表的經典人工智能到連接主義、行為主義,人工智能的研究可以說是從一家獨秀走向百家爭鳴。該講介紹人工智能的主要學派,各自的理論基和認知觀,并論述人工智能對社會、文化、經濟等層面的影響。
第三講:經典人工智能的推理技術
經典人工智能的有關推理技術和方法是早期人工智能研究的主要手段,用于研究基于經典邏輯的自動定理證明等問題,對人工智能學科的發展產生了深遠的影響。本講主要介紹基于數理邏輯方法的推理證明技術,尤其是定理證明方法的代表之一――消解原理。
第四講:問題求解與搜索
問題求解技術是人工智能研究領域的一個核心問題,涉及問題表示和求解搜索兩部分內容。這一講主要介紹問題求解中的一種常用方法――狀態空間法,闡述圖搜索方法和求解策略,特別是引入啟發式信息的啟發式搜索方法。
第五講:機器人學
機器人是人們聽到人工智能時幾乎第一時間聯想到的事物。機器人學作為一門學科,該講介紹機器人學的發展過程和機器人的分類,探討機器人學與人工智能的關系,說明研究開發機器人技術的動機。
第六講:人工智能的新領域――計算智能
經典人工智能雖在早期占有統治地位,但目前已經不再是研究熱點。而計算智能則異軍突起,成為智能學科中新的增長點。本講主要介紹計算智能的幾個主要分支神經計算、進化計算、模糊計算和人工生命的一些基知識。
第七講:人工智能中的仿生學――群智能
人工智能是一門信息科學與生命科學等高度交叉的科學,不僅涉及到計算機、自動化、數學、信息學等學科,還涉及到心理學、腦科學、仿生學等各種學科。群智能就是仿生學在人工智能中應用的典型。該講主要介紹受到蟻群和鳥群社會行為啟發而構建的蟻群算法和粒群算法,將其轉換為可計算模型,引入到問題優化求解中。
三、課程建設經驗
由于授課對象的不同和授課時間的限制,在只有30分鐘的一講一主題情況下,要像平時上課那樣詳細講解是不可能的,為此需要對視頻公開課的材料進行重新組織。我們的人工智能課程作為首批國家精品課程,其教學資源還是比較豐富的,具有一定優勢。
首先,使用主講人編著的《人工智能及其應用》作為課程教材。根據教學對象不同,編撰了不同類型的教材,以適應不同層次學生的要求。2003年和2004年在清華大學出版社先后出版了《人工智能及其應用》第三版“本科生用書”和“研究生用書”。2005年在高等教育出版社出版了面向大專院校和網絡課程的《人工智能基》,以及在國防科技大學出版社出版了面向管理類學生的《人工智能及其在決策系統中的應用》。2010年又出版了“十一五”規劃教材《人工智能及其應用》第四版及《人工智能基》第二版,使教材與時俱進,不斷創新,更好地為人工智能教學改革和人才培養服務。這些教材已為高水平課程建設和學科建設做出了重要貢獻,也為視頻網絡課程提供了豐富的素材。
其次,教學資源豐富,知識融會溝通。課程主講人也是國家級教學團隊“智能科學基系列課程教學團隊”的負責人,團隊成員除承擔人工智能課程教學外,還負責智能控制、機器人學等相關課程的教學。這些課程也都有對應的自編優秀教材,都可直接作為課程的參考資料。
“人工智能網絡課程”具有明顯特色(網絡化、智能化和個性化),得到專家和同行的認可和肯定,被教育部評為國家級優秀網絡課程。特別是更新后的向導學習、個性化以及算法實驗,采用了人工智能技術本身來實現人工智能網絡課程,具有顯著的特色和先進性。網站上課程的教學大綱、教案、課件、實驗指導書、課堂錄像和參考文獻一應俱全。人工智能相關的網絡資源,如網站、新聞組、BBS等,包括了大量的文獻資料、討論、本領域研究的前沿動態、人工智能課程相關的演示動畫
和實驗等。
雖然有相當豐富的教學資源,但為了適應視頻公開課的需要,在視頻公開課材料的組織上仍然花費了大量的時間和精力。本視頻公開課課程具有下列主要特色:
(1)材料翔實、圖文并茂
人工智能的發展經過幾代人的努力奮斗,其在中國的發展尤其曲折。在課程資料組織過程中,對許多重要理論與方法的提出者以及一些會議與紀念活動等介紹,基本上都配以圖片。這些圖片有的是自己的第一手資料,有些則是從網絡搜索得到。這些圖片的引入,給本來相當枯燥無味的文字和概念增加了趣味性和對觀眾的吸引力,也是視頻教學優勢的一個體現。
(2)深入淺出、直觀生動
人工智能作為一門講述前沿理論的專業基課,其復雜的技術、算法、理論是一般觀眾很難理解的。視頻課程不可能在較短時間內將這些問題講透,而是通過形象的動畫說明基本原理和概念,激發學生進一步學習的興趣,真正起到帶“入門”的作用。這也是視頻課程的優勢所在。
(3)精選題材、注重趣味
人工智能是一門高度交叉的科學,涉及面極廣。為了讓觀眾盡可能全面地了解這門學科,公開課著力于講授內容的精選。從人工智能的起源開始,分別介紹了經典人工智能的搜索推理技術、當前的研究熱點計算智能和群智能技術,以及人們對人工智能最直觀的印象――機器人學,形成一定的體系。在這些題材中包括了邏輯學、生物學、腦科學、神經學乃至仿生學等不同的學科交叉,力求使枯燥的科學理論變成美味的知識盛宴。
四、問題與體會
經過緊張的準備和拍攝過程,“人工智能PK人類智能”精品視頻公開課終于上網與廣大觀眾見面了。由于時間倉促和經驗不足等原因,本視頻課程仍存在一些不足之處,值得今后彌補。
(1)考慮到比較通俗易懂的要求,使沒有相關專業基的公眾也能夠基本上聽懂,因而將很大一部分內容的重點放在了專業史上,其專業深度不夠。
(2)由于每講必須在30分鐘內講完一個專題,因此難以對相關技術進行深入探討,只能簡要介紹其原理和概念,使觀眾能知其然,卻沒法知其所以然。
(3)國外的公開課基本上都是隨堂錄像,視頻課講的內容就是平時課堂講授的內容。而我國的視頻公開課課程卻強調普及性,相應的犧牲了部分專業性,在定位上仍有猶豫。這可能是我們的公開課與國外公開課的一個重要差別。
要把我國的視頻公開課建設好,不能盲目追求觀看率和點擊率。從課程性質上看,文史類課程由于受眾面廣,容易被更多的人群接受和理解,觀看的人就自然會多。理工類課程由于受限于領域基知識,受眾面相對較窄,其接受程度肯定較低。要真正建設一門好的視頻公開課,還是應該明確定位,內容貴精不貴多,完整清晰的講述好若干知識點,讓觀眾真正有所收獲就是成功的。
參考文獻:
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[3]蔡自興,徐光,人工智能及其應用(第三版),本科生用書[M],北京:清華大學出版社,2003
[4]蔡自興,徐光,人工智能及其應用(第三版),研究生用書[M],北京:清華大學出版社,2004
[5]蔡自興,蒙祖強,人工智能基[M],北京:高等教育出版社,2005
[6]蔡自興,人工智能及其在決策系統中的應用[M],長沙:國防科學技術大學出版社,2005
[關鍵詞]人工智能;中學輔助教育;教育資源
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.36.197
1 中學教育現狀
教育乃立國之本,而中學教育乃是重中之重。一方面,中學生處于青春的成長期,各項綜合素質逐漸完善中,中學教育意義和責任重大;另一方面,中學教育仍然是應試教育為主,仍然需要面對千軍萬馬過獨木橋的“中考”“高考”,中學教育很大程度左右了學生的未來。
目前的中學教育資源,分為公共教育資源――公辦/民辦學校教育,和社會教育資源――私人家教、補習班等,有如下兩個特點。
1.1 學生得到的公共教育資源不足
學校班級結構的構成是:一名班主任教師,多名科任教師。在大多數學校中,無論是班主任教師,還是科任教師,均會承擔其他班級的教學任務。可以看出,教師資源是非常有限的,加上“中考”“高考”的上線壓力,教師往往會將有限的精力分散關注在所有的學生上,每個學生得到的公共教育資源并不多。
1.2 學生獲取的社會教育資源不公
學生若在學校無法獲取更多的教育資源,將不得不轉向社會教育資源去求助。據統計,學生參與社會教育資源的成本在200元/小時,學習費用成本過高,進一步造成普通學生的社會教育資源也無法獲取。
本文要探討的,正是通過人工智能這一現代信息化技術,構建智能輔助學習系統,使中學生能夠獲取到更多、更公平的教育資源。
2 智能輔助學習
2.1 人工智能簡介
人工智能(Artificial Intelligence)是計算機科學的一個分支,是一門研究運用計算機模擬和延伸人腦功能的綜合性學科,能夠對人的意識、思維等信息過程進行模擬。隨著計算機科學技術的發展,特別是近年來大數據技術的成功應用,人工智能在越來越多的行業展現出蓬勃的沖擊力。以谷歌圍棋機器人“阿爾法”、微軟助理機器人“小娜”等為代表的虛擬智能機器人,能像人那樣思考,也具備超過常人的智能。
在國內,人工智能在教育領域的理論研究和教學實踐表現得越來越活躍,盡管人工智能并不是為教育專門研發的,但是人工智能的不斷發展,使得其在教育中的應用也越來越廣泛,教育的智能化一直是教育界和教育技術領域的理想和目標。
2.2 智能輔助學習系統
智能輔助學習系統,其表現形式是能夠為每個學生,配備一個虛擬教師。學生能夠通過電子設備(如手機、計算機),與虛擬教師進行交流對話,咨詢虛擬教師各學科的問題,并得到有效的學習輔助。
該智能輔助學習系統,具備以下幾個特征。
2.2.1 虛擬教師跨學科能力
與傳統的教師專一某一學科不同,虛擬教師并沒有學科邊界劃分。只要學習系統研發出某一學科的學習算法,該虛擬教師就能夠獲取該門學科的能力。
2.2.2 虛擬教師深度自學習
虛擬教師的“智能”來源于三方面。一是學生基本信息檔案,該檔案涵蓋了從小學教育開始的學科成績、綜合能力、愛好特長等,虛擬教師得到學生的人物畫像。二是虛擬教師對學生的自學習,每一次雙方的溝通交流,虛擬教師都能夠不斷更新發展學生的畫像。三是虛擬教師對學校課堂內容的自學習,虛擬教師并不是獨立于學校教育存在的,而是作為學習教育資源的一個補充,虛擬教師能夠掌握課堂進展、作業部署、考試動態等信息。
2.2.3 接近自然語義的溝通
學生與虛擬教師之間,可以通過自然語義的語音和文字進行溝通,如 “今天數學作業第2題不會”“《荷塘月色》全文中心思想是什么”“Lets start a conversation”等。其他計算輔助手段為補充,如上傳某道數學題圖片,虛擬教師通過圖形識別匹配,給出該題的解題思路和講解。
2.3 優勢分析
智能輔助學習系統,有三大核心優勢。
一是“即學即問”,相比目前的學校教育和社會教育,學生在學習遇到困難時,只有有限的時間與教師交流,在智能輔助學習系統中學生將不受空間、時間限制,隨時隨地可以與虛擬教師互動,獲取充足的教育資源。
二是“定制教學”,相比目前的教育形式,課堂上教師與學生是一對多的關系,教師不可能專為某個學生定制教學方案,在智能輔助學習系統虛擬教師與學生是一對一的關系,虛擬教師能夠更了解學生,根據學生的具體情況制訂最佳學習方案。
三是“受眾廣闊”,相比目前的公共教育資源緊缺、社會教育資源費用昂貴,智能輔助學習系統一旦推廣,受眾學生可無限增加,邊際效應非常明顯。并且計算機系統設計特有的水平擴展能力,能夠隨著學生人數的增加而增加,支撐廣大的學生輔助學習。
2.4 前景預測
筆者比較看好人工智能在中學輔助教育中的落地前景,除了前文所述的人工智能技術發展,為中學教育帶來的價值外,當前國家政策和社會環境也非常有利。
第一,未來10年國家政府和教育部門會大幅增加在教育信息化產業上的投入,隨著《國家中長期教育改革和發展綱要(2010―2020年)》和《教育信息化十年發展規劃(2011―2020年)》等相關規劃相繼出臺,各級地方政府和教育部門都非常重視教育信息化產業的投入,人工智能+云計算是重中之重,人工智能技術的興起必將教育信息化推向一個新的高度。
第二,教育信息化逐漸成為風口,根據前瞻產業研究《中國在線教育市場前景與投資戰略規劃分析報告》統計,2015年在線教育市場規模大約為479億美元,而這一數字在2020年預計將增長到504億美元。這個持續迅猛增長的市場正在吸引越來越多的創意和資本,教育領域中的人工智能也很快會成為熱點,涉足其中的高科技公司也會越來越多。
3 結 論
本文通過智能輔助學習系統,探索了人工智能在中學輔助教育中的一個應用。雖然沒有介紹具體的技術實現、系統研發,但對現狀痛點、應用前景做了綜合性分析概述,相信隨著科學技術的持續發展、教育領域的融合開放,本文探索的這個應用將實現于市場,使廣大中學生能夠獲取到更多、更公平的教育資源。
參考文獻:
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[關鍵詞]人工智能;公共管理;運用
中圖分類號:D631.43文獻標識碼:A
隨著科學技術的發展,人工智能、大數據等新一代信息技術已經成為了人們關注的焦點,它不但給人們的工作生活帶來快捷和便利,同時實現了良好的經濟社會效益。把人工智能運用到公共管理當中,可以創新管理理念和管理模式,提高公共管理和社會治理的效能。
一、公共管理概述
公共管理是指以政府為核心的公共部門,把科學管理理念、功能、組織及手段應用到公共事務。公共管理的特征:其一,公共管理主要把實現公共利益當作主要目標,促使社會整體朝著更加良好的方向發展;其二,積極履行社會公共責任是公共管理重要職能;其三,公共管理能夠結合實際發展需要,協調與控制各項公共事務,并不斷創新管理方式和手段。因此,公共管理者需要在法律基礎上主動實行公權力,科學合理地運用各項公共資源才能順利實現最終管理目標。目前,社會對公共管理者的專業能力及綜合素養要求越來越高,公眾在整個過程中賦予公共管理者較多的期望和責任。此外,公共管理也具備技術掌控職能、社會協調職能及預測職能等,這些都是新時代對公共管理者提出的新要求,公共管理者必須全面掌握各方面技能,了解并掌握公眾的實際需求與時代的發展趨勢,才能成為一名符合時展的高素養公共管理者。
二、人工智能對公共管理的主要影響
(一)人工智能對公共管理的促進作用
公共管理指通過使用管理理論、技術及方法等知識,系統化、專業化地管理公共事業,不斷優化公共資源分配,使公共事業為人民服務。傳統公共管理模式在公共管理信息收集及資源管理配置方面,需耗費大量人力、物力及財力,要想提升公共管理水平,就要加大成本投入。因此,傳統的管理模式已無法適應新時期公共事業管理需求。將人工智能運用到公共管理中,尤其在收集處理公共管理信息方面效果較為明顯。其一,智能化管理系統能夠全面提升收集信息的效率和質量;其二,人工智能管理模式更為精準有效。人工智能對于問題與數據分析更具針對性,分析結果更加科學合理,可以準確把握社會個體需求,做到管理精準化、個性化;其三,在公共管理中運用人工智能可以節約成本,并實現更加優化的管理目標,提升公共管理效益;其四,在公共管理中運用人工智能,使資源配置更加符合公眾需求,采用人工智能化、科學化資源配置模式,能夠使資源合理利用,發揮最大效能。
(二)人工智能給公共管理帶來的風險
人工智能作為新興信息技術,為公共管理事業帶來了較多機遇,推動了公共管理事業的進步和發展。然而人工智能也給公共管理事業帶來了相應的機遇和風險。人工智能給公共管理帶來的機遇在于人工智能與計算機網絡技術可以完整的保存海量數據,并挖掘與分析有價值的信息。網絡安全性使得人工智能技術存在諸多未知性,人工智能是否能夠確保信息資源安全,包括信息存儲、授權使用,行為軌跡等管理問題[1]。信息安全對公共管理十分重要,要確保信息安全才能使公共事業管理中資源配置更加科學合理,最終實現提升公共管理效率。通過以往的案例證明,人工智能技術的自我安全性還不足,因此,要想使人工智能在公共管理事業中得到普及,就必須盡快解決這一問題。
三、人工智能在公共關系管理當中的具體運用
當前,人工智能快速發展,能給人們的工作生活帶來巨大改變,幫助人們完成了許多高難度、高強度、復雜化的公共工作,推動智能社會發展。人工智能能夠代替人開展腦力勞動工作,可以改變許多工作模式。但是人工智能屬于輔助工具,人們要正確認識并科學合理地利用它,才能充分發揮它在公共管理中的真正價值。在人類社會不斷進步與發展過程中,公共管理者必須不斷學習、掌握先進技術,才能提升對人工智能的利用效率,把具有明確規則卻復雜、耗時耗力的工作交給人工智能。
(一)公共事業方面。有人認為人工智能在生活和工作中不常用到,然而其已經運用到了人們生活的方方面面。2016年共享單車方便了出行,各年齡段的人安裝了共享單車APP。共享單車具有明顯優勢,快捷便利、綠色環保,是人們出行的首選。共享單車利用人工智能平臺,來科學的預測騎行的行程、路況及停放等,從而有效整合了天氣、時間等各項變量工作,合理分析了其需求量和供給量,進一步提升了共享單車管理效率和效益。由此可見,人工智能已經越來越多地進入到了人們的日常生活當中,改變了人們的生活模式,使人們的生活朝著智能化方向發展。
(二)社會經濟方面
運用人工智能能夠把消費者具體需求反饋給企業,企業根據精準數據可以制定出更加優質的產品,提供高效服務[2]。當前電子支付是人們生活中重要的內容,人們出行不用帶大量現金,運用支付寶或微信就能夠進行支付。同樣在電商物流整個過程中,分揀機器人就屬于人工智能,其每天能夠完成大于20萬的工作量,很好地解決了困擾電商的物流問題,降低了人工成本,提高了工作效率。
(三)教育管理方面
人工智能運用包含教育管理,通過智能化學習系統和數據分析,教師能根據學生具體情況,如學習行為數據、知識點掌握等制定相應的個性化教育方案,提高了育人效果。從當前人工智能在教育領域運用情況看,在遠程教育中同樣獲得了良好效果。在運用人工智能后,學生獲得了個性化教育,創建了新的教學、內容研發和師資管理等形態。運用人工智能可以更準確、有針對性地協助教學,使日常教學效率得到大幅度提升。
四、人工智能在公共管理中的應用措施
(一)改變人才培養方式
人工智能技術的運用,還可以推動人才培養方式的變革和發展,能夠創建健全的新型教育方式。首先,加強編程教育普及,設置人工智能方面的課程,把人工智能和其他學習的教育結合起來,健全人才培養方式。其次,組織多元化、多層面的人工智能科普活動,使社會大眾能夠進一步認識和了解人工智能。最后,加大人工智能基礎設施方面的建設。
(二)重新構建組織形式
隨著人工智能的出現和廣泛運用,管理主體要結合自身特點,積極主動運用人工智能,不斷發展完善管理結構。
在日后的工作當中,管理主體要和普通員工、智能機器有效合作,全面發揮潛在優勢。另外,運用人工智能技術的時候,管理者要精心設計各種組織形式,才能確保信息傳遞真實、高效。
(三)創新工作模式
隨著社會發展和科技進步,公共管理者必須具備較強的學習能力和綜合素質才能滿足工作需求。在工作中可以通過人機互動工作模式,充分發揮人工智能在處理重復性、邏輯性等工作的優勢,和管理者的工作充分融合、優勢互補,將人工智能運用到公共管理中,創新工作模式,推動公共管理事業的發展。
關鍵詞:人工智能;研究型實驗教學;民族關系
人工智能是計算機科學的一個分支,是一門研究運用計算機模擬和延伸人腦功能的綜合性學科,對它的研究涉及控制論、信息論、系統論、語言學、神經生理學、數學、哲學等諸多的學科及領域,是一門綜合性的交叉學科[1]。
人工智能的研究、應用和發展,在一定程度上代表著信息技術的發展方向,同時信息技術的廣泛應用也對人工智能技術的發展提出了迫切的需求。今天,人工智能的不少研究領域如自然語言理解、模式識別、機器學習、數據挖掘、智能檢索、機器人技術、人工神經網絡等都走在了信息技術的前沿,有許多研究成果已經進入人們的生活、學習和工作中,并對人類的發展產生了重要影響[2]。
實踐教學環節在大學教育中是一個非常重要的教學環節,是提高人才素質與能力的重要途徑。人工智能課程除了具有較強的專業性之外,還具有突出的實踐性,為了能深入理解和掌握所學內容,必須把講授和實踐結合起來。本文結合該課程實驗教學,將研究型教學的理念引入到實驗教學,并對教學過程中的經驗和問題加以初步的總結。
1研究型教學模式背景
研究型教學是相對于以單向性知識傳授為主的傳統教學提出的,是指教師以課程內容和學生的學識積累為基礎,引導學生創造性地運用知識和能力,自主地發現問題、研究問題和解決問題,在研究中積累知識、培養能力和鍛煉思維的新型教學模式。研究性教學是對現有的大學課堂教學模式的突破。有利于開發大學生的創造潛能,提高學生適應社會需要的創造性和創新能力,充分展現現代大學培養人才、發展科學、服務社會的三大基本職能[3]。
19世紀初,德國著名教育家洪堡最早提出了教學與科研相統一的原則,為研究型教學模式的發展奠定了基礎。20世紀50、60年代,美國著名教育心理學家布魯納提出了著名的“發現教學模式”[4],成為后來探究性學習和研究型教學的先導。20世紀70年代,美國研究教學專家薩奇曼正式提出了研究訓練教學模式。他認為學生會本能地對周圍新奇事物發生興趣,并想方設法弄清這些新奇事物背后究竟發生了什么,這是一種進行科學研究的可貴的動力。
自此,研究型教學理念開始廣泛使用。現在,哈佛大學、牛津大學、劍橋大學等世界著名大學,都非常注重學生能力的培養,普遍采取了研究型教學模式。以美國高校為例,雖然美國高校83%的教師在課堂教學中主要采用講授法進行教學,但在整個教學過程中都滲透著研究型教學的方法,如積極引導學生參與教學過程,開設研究性課程,引導學生積極主動地參與科研活動等。我國自20世紀90年代初推出211工程建設以來,清華大學、北京大學、人民大學、復旦大學、浙江大學等一些重點大學都提出了建設世界一流的綜合性研究型大學的目標。這些高校在實現從單向知識傳授的傳統型教學向關注創新性教育的研究型教學轉變方面進行了許多有益的嘗試。
2研究型實驗教學
本科教學不僅要培養學生的應用能力,還要培養學生具備基本的科研素質。大學是培養未來一線創新人才的主要基地,必須從本科教學人手,深入探索研究型教學的手段和方法,才能滿足未來經濟增長和社會發展的需要,才能符合建設研究型大學的需要。特別是近幾年來我國對科研的投入不斷增加,研究生招生規模逐年增大,本科高年級學生打算繼續讀研的也不在少數。而人工智能是計算機相關學科非常活躍的研究課題,其涵蓋的分支非常廣泛,如模式識別、機器學習、數據挖掘、計算智能、統計學習理論等,都是目前國際和國內熱門的研究方向。
人工智能課程在計算機專業人才培養方案中占據著重要的位置。在專業理論方面,它承續了離散數學中的邏輯知識;在專業方法方面,是數據結構、算法分析與設計的繼續;在專業工具方面,是面向對象程序設計的生動實例。并且人工智能的每一部分內容都可以作為一個深入的研究課題,課堂上講解的內容不可能面面俱到,學生們也不可能對人工智能的每一領域都做很深入的學習。并且人工智能涉及很多的數理邏輯知識,有些顯得難以理解,并且往往讓學生感到比較枯燥,學生的學習興趣就漸漸淡薄,學生往往被動“聽講”,難以獲得預期的教學效果。
針對這一特點,在人工智能教學中,如何引導學生系統學習人工智能的知識、激發學生的研究興趣,樹立目標意識找準研究方向,為未來的科研工作打下基礎,研究型實驗教學就成為了人工智能課程教學的一個重要環節和必然選擇。
2.1實驗教學中加強學生的研究導向
在實驗教學中,如果照搬一些教材中的例子或習題教學,一方面學生們會缺乏興趣,另一方面學生對這個領域的知識缺乏全面的了解。應不斷提出一些學生們感興趣的開放性課題,比如基于支持向量機的人臉識別、基于膚色的人臉檢測,基于內容的圖像檢索等,培養學生們的學習興趣,讓學生們逐漸深入的學習某一領域的知識。比如BP神經網絡,在模式識別、經濟數據分析、生物信息學、數據挖掘等眾多領域都取得過成功應用,是一種具有強大的非線性學習能力的計算智能技術。然而BP神經網絡算法自身也存在著一些缺點,如會有局部最小解、解受初值影響較大、理論解釋不完善等,而支持向量機在這些方面具有顯著優點。我們可以設計一個人臉識別的實驗,用神經網絡和支持向量機分別實現,并作以比較。讓學生們在了解人工智能新技術的同時,也培養學生們如何分析問題、解決問題的科研能力。
2.2人工智能課程實驗
該課程是一門對實驗技術有較高要求的課程,對于基本原理和方法的實現,要求學生進行嚴格的計算機專業技能訓練和培養良好的科研工作作風。因此對課程中的技能及技術性內容,除單獨進行必要的基礎訓練外,還融入到綜合和研究型試驗中,通過多次反復實驗練習,達到牢固掌握人工智能原理和人工智能的問題求解技術的目的。
該課程的實踐環節主要是實踐項目,由具備較強工程實踐能力的任課教師和助教負責,學生可在全天候開放的專用機房完成。在實踐環節的設計上,我們嘗試把驗證性實驗和開發性實驗相結合,結合實驗教學進度,安排相應的開放實驗,開放性實驗以科學研究實驗為主。并在課程的教學過程中,不斷深化和擴展教學內容,結合人工智能學科的發展趨勢和本院老師的最新研究成果,對實驗內容進行更新。
課程主要設置三種層次的實驗:1)基本原理和算法編程,測試例設計及程序測試實驗;2)分析綜合實驗;3)研究型設計實驗。整個實驗包括課前討論、實驗操作、實驗報告、結果討論、總結提高等六個環節。對于綜合性和研究型實驗,把學生分成5個人一小組,每小組選做其中的一個。學生從指導老師處了解到實驗課題后,即著手查資料,研讀文獻,鉆研有關理論。在此基礎上,學生先提出實驗方案,經與老師討論后,即可開始實驗研究。
3實驗平臺的構建
民族關系問題對被訪對象,特別對少數民族被訪對象是非常敏感的問題,對民族關系的評價又存在個體層面、群體層面、不同階層人群之間的差異,因此,僅僅以傳統的文獻分析、問卷統計和現場觀察等民族學方法來進行調查,得到的數據會存在較多誤差。
因此結合本校的民族特色和民族學領域獨特的研究優勢,將信息認知技術引入民族關系研究,運用圖像、心電和腦電數據進行分析,將分析的結果和心理場景測試及民族學調查結果進行相互印證和參數修正,從而獲得盡可能客觀的數據,這些數據將有助于建立一個客觀、完備、科學的民族關系監測體系,并真實全面地評估民族關系,從而使決策機構及時做出正確的決策。基于多信息融合的民族關系監測預警系統總體框圖如圖1所示。
目前該平臺已經搭建,由北京市公共安全信息監測平臺建設、北京市公共安全信息監測平臺建設關鍵技術研究、基于多源信息融合的民族信任研究等多個重大項目支撐。在這個平臺的下面,涉及到人臉識別、表情識別,視頻監控、認識等領域,小波分析、神經網絡、支持向量機、模糊數學、信息融合等人工智能知識得到了具體的應用。學生可以根據自己的興趣愛好,自愿參加到該平臺下的某一項目,切實對自己所學知識有一個深刻的理解和掌握。
4結語
研究型實驗教學激發了學生的學習興趣,不但使學生更好地掌握了人工智能的基本概念、基本理論和基本技術,也切實提高了學生的實際動手能力和編程能力。研究型實驗教學在實踐過程中還有以下問題需要改進:
1) 研究型實驗教學的理念很難普及。很多教師對研究型教學模式的內涵未能準確把握,把研究型教學模式等同于學生實習或者寫論文。
2) 研究型實驗教學的輔導老師素養需要提高。研究型實驗教學作為體現創新教育要求的現代教學模式,需要的不是知識傳授型的教師,而是高素質的研究型教師。教師不僅是單一的教者,更應該成為一個學者,教師不僅要有研究型教學的教育觀念、快速接受新知識的能力和高超的教學技能,要能夠合理地規劃和設計實驗內容。
3) 需要建立一套合理的學生學業和教師績效的評價體系。
參考文獻:
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[2] 蔡自興,徐光佑. 人工智能及其應用[M]. 北京:清華大學出版社,2004.
[3] 李得偉,張超,李海鷹. 大學工科專業課程實施研究型教學的探討[J]. 高等教育研究,2009(9):74-75.
[4] 彭先桃.大學研究性教學的理念探析[J].教育導刊,2008(3):56-58.
Exploration and Practice of the Research Experiment on Artificial Intelligence
ZHANG Ting, YANG Guo-sheng
(College of Information Engineering, Minzu University of China, Beijing 100081, China)
關鍵詞:人工智能;全英文教學;教學內容改革;教學模式改革
1 實施全英文教學的必要性
隨著國際學術交流的日益活躍以及國際化辦學的趨勢發展,借鑒國外著名大學的辦學理念和管理模式,利用世界優質教育資源,提升教育教學水平,造就具有國際競爭能力的復合型創新人才,正成為我國教育改革與發展的新方向。
智能化是人類社會技術發展的必然趨勢。作為計算機科學與技術專業課程體系中的核心課程之一,人工智能的地位正隨著該學科的不斷發展和其技術的廣泛應用迅速提高,而且在非計算機領域,具有不同專業背景的學者也通過這個年輕的領域發現新思想和新方法。由于人工智能課程內容涉及計算機科學以及邊緣學科的新理論、新方法與新技術,因此在該課程中開展全英文教學不僅可以讓學生充分了解人工智能日新月異的發展,還可以促進本科教學與國際接軌,在培養國際化創新人才方面具有十分積極的現實意義。
2 當前國內全英文教學存在的主要問題
筆者對當前國內高校人工智能課程全英文教學的現狀進行調查分析,調查對象為軟件工程專業本科三年級學生,調研問卷共58份。調查項目、內容及結果見表1。
從項目1和2的調查結果看,大部分學生認為開展全英文教學有必要,其在提高英語應用能力、增強自己的就業競爭力以及了解國際前沿等方面有很大幫助。然而,由于全英語教學在我國尚處于起步階段,進行全英語教學的效果并不十分理想,其教學試點與實踐尚存在一些亟待解決的問題,主要表現在如下幾個方面。
(1)對全英文教學的理解存在偏差。從項目3~5的調查結果看,教師不能正確處理好全英文教學與專業英語課教學的關系,使全英文教學變為純英語課教學或專業英語課的翻版。大部分學生還是希望教學授課語言以雙語為主或以中文為主、英文為輔,多媒體課件形式為中英文相結合。
(2)全英文教學達不到預期的教學效果。從項目6和7的調查結果看,雖然一些大學花了很大代價邀請國外一流教授專家講授課程,但由于人工智能課程理論性強、難度大,學生很難適應全英文課程教學。
(3)缺乏內容全面和難度適中的教材。從項目8和9的調查結果看,一些大學在實施人工智能課程全英語教學時直接引進原版英文教材,但這對本科生來說,原版英文教材內容偏多、難度較大,學生學習時不免有諸多畏難情緒。
(4)師資匱乏。從項目10的調查結果看,學生對承擔全英文教學教師的滿意程度普遍不高。實際上,全英文教學對承擔課程教學的教師要求很高,他們不僅需要具備專業知識,而且還要掌握英語應用技能,而現階段國內高校中能承擔全英語教學的師資仍然十分匱乏。
綜上所述,如何改革全英文教學模式,講授哪些教學內容,采用何種科學的教學方法與手段,是值得我們思考和關注的教學改革重點和難點。
針對以上這些問題,我們深入研究人工智能課程的特點,對現有教學模式、內容及方法進行全方位探索和改革,制訂全英文教學計劃,對促進教學工作、提高教學質量、培養國際創新型人才起重要作用,其重要意義具體體現在以下3個方面。
(1)探索如何將理論知識傳授、綜合能力培養與英語交流運用三者有機結合,建立全英文教學的新型模式,這將對更新教學理念和探索適合于計算機軟件人才培養的教學方法產生深遠影響。
(2)全英文課程教學能夠讓學生掌握最先進的人工智能國際前沿技術,開闊國際視野,有利于培養復合型、實用型、具有國際競爭力的高層次創新人才。
(3)全英文教學改革的探索與實踐能夠促進國內教育向國際教育邁進。
3 全英文教學內容改革
建立完善的全英語教學體系,需要有系統而完整的教學內容。我國計算機科學與技術本科專業人工智能課程課時一般只有36學時,因此我們需要考慮從什么角度組織教學內容,才能讓學生比較容易地理解、熟悉和掌握人工智能的原理、方法與技術,從而顯著提高教學效果。
與國內教學內容相比,國外教學更注重分析問題的思維方法和解決問題的應用能力,對提高學生的學習興趣以及培養學生的創新能力十分有益,但是原版內容過多,且大多以國外政治、經濟、文化、社會和生活為背景,對于我國學生來說,理解某些內容和背景比較困難。因此直接套用原版教學內容往往存在一定問題,我們需要在引進、消化和吸收國外經典教材內容的基礎上,有選擇性地挑選合適內容。國外經典教材編寫思路不盡相同,一些經典人工智能教材及主要內容見表2。
人工智能的基本思想和主要內容是研究人類智能活動規律和用于模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術。從表2中可以看出它們的共同點,即人工智能應圍繞“智能”這個核心,但由于智能本身非常復雜,難以用單一的理論與方法描述,需要從不同的抽象層次刻畫智能這個主題。我們認為,人工智能的主要內容可按圖1所示劃分為不同層次并確定講授順序。
在最底層,神經網絡與演化計算(適應性原理與仿生機制等)輔助感知以及與物理世界的交互;抽象層反映知識在智能中的角色和創建以及圍繞問題求解的知識的抽象、表示和理解;更高層則提出學習、規劃、推理的模型和方式;應用層構造智能化智能體以及具有一定智能的人工系統,讓計算機實現以往需要人的智力才能完成的工作。除了將人工智能課程的教學內容劃分為這4個層次,為保證教學內容的循序漸進性,還可按照抽象層更高層最底層應用層順序安排教學內容。
4 全英文教學模式改革的實施關鍵
針對以上國內全英文教學中存在的主要問題,我們提出人工智能課程全英文教學模式改革的實施關鍵,包括全英文課堂教學模式的重定位,“二三二”模式教學方法的改革,集先進性、前沿性和實用性為一體的教學內容創新以及全專業英語教學團隊的打造。
4.1 全英文課堂教學模式的重定位
人工智能課程教學以培養學生掌握專業基礎知識、培養實踐動手與應用能力以及提高英語交流水平三者相結合為主要目標,分兩個階段進行,國內教師與國外教師共同授課。首先,國內主講教師講授人工智能課程的基礎原理、模型和方法,可采用集中授課、案例教學和課堂實踐等教學方式,使學生掌握人工智能的一般基礎知識;在此基礎上,再邀請國際知名外籍教師為學生講授人工智能國際前沿技術,包括集中授課和專題研討。經過基礎學習,學生一般已掌握人工智能基礎知識,因此對于外籍教師所講授的學科前沿等內容能夠準確理解和把握。與單純采用全英文教學或單純邀請外籍教師授課相比,該模式能收到較好的預期效果。“1+1”全英文雙課堂教學模式如圖2所示。
4.2 “二三二”模式教學方法的改革
實行全英語教學后,由于使用英文教材及中外教育背景存在差異等因素,我們在教學過程中對教學方法進行一定程度的調整和改進,包括全英文授課形式、案例教學、教學內容以及教學手段等方面;配合“1+1”全英文雙課堂教學模式,提出圖3所示的“二三二”模式教學方法,培養學生成為具有綜合能力、創新能力、國際視野和英語技能的復合型人才。
該教學方法模式包括:(1)過渡式全英文與沉浸式全英語兩大英語教學方式;(2)激勵自主式、啟發互動式、體驗學習式三大學習法,激發學生學習興趣,使學生牢固掌握人工智能基礎理論與方法;(3)參與學習式和自我展示式兩大學習法,培養學生綜合運用知識的能力和創新能力。
在全英文課堂授課過程中,我們需要注重把握英語與專業的比例。首先,不能一味地追求全英文授課的形式而忽視教學效果;其次,還需要為學生提供一個良好的語言學習環境,在實際教學中注重培養學生良好的英語思維習慣,從根本上提高學生的英語水平。
人工智能課程包含大量概念,內容抽象,算法復雜,學生往往難以理解與掌握。將案例教學方法引入課程教學能有效提高學生的學習興趣,獲得較好的預期教學效果,但要達到理想的教學目標,僅僅靠課堂教學遠遠不夠,還需要拓展第二課堂。有計劃地邀請國外人工智能專家和教授到大學進行專題講座,鼓勵學生參加相關的課外科研/科技活動,使得學生能夠體驗式地、自主地學習,更好地了解人工智能新技術,從而進一步激發學生的學習熱情。構建案例教學和課堂實踐的雙課堂教學模式,不僅能夠豐富教學內涵,而且可以充實學科前沿知識并拓寬學生的國際視野。
4.3 集先進性、前沿性和實用性為一體的教學內容創新
除了引進、消化和吸收國外經典教材內容以外,我們還需要逐步建立起具有自身特色的教學內容,以保證教學內容集先進性、前沿性和實用性為一體。
(1)先進性。我們提出教學與科研相結合,以科研帶動教學發展的新思路。教師可結合自己的人工智能及其相關領域的科研項目,將科研最新研究成果以及學科前沿知識進行梳理與優化并有機融入課程教學中,確保教學內容的先進性,有效提高教學改革的質量。
(2)前沿性。對人工智能發展較快的領域,如智能計算、數據挖掘等,還需更新和補充全英文教學內容,同時可以邀請國際知名大學教授共同研究與探討教學內容,保證課程內容具有一定的前沿性,通過實現全英語教學保證課程與國際接軌。
(3)實用性。在講授基礎理論知識的基礎上,還應注重實踐的應用,增強學生的動手操作能力,以符合素質教育必須注重實踐的要求。教師可結合教學中的基本理論知識,適當補充案例與實例,使得教學內容與實際相聯系,豐富課程內涵并提高教學效果。
4.4 全專業英語教學團隊的打造
師資力量直接影響教學效果。師資的匱乏是現階段全英語教學面臨的主要問題之一。雖然一些教師具有較扎實的人工智能學科功底,但不能熟練地運用英語進行授課,而有些教師則知識結構單一,缺少人工智能及其相關學科間的交叉與融合,因此我們需要多渠道、多層次地打造既具備專業知識,又具有學科交叉與融合能力,同時掌握英語技能的全英語教師隊伍。將科研與教學相結合,利用與國外人工智能及相關領域學術帶頭人建立的合作關系優勢加強交流與合作,爭取申請國際合作科研項目,利用科研提高教師的教學質量、專業水平和英語技能。
5 全英文教學的具體實施
我們在軟件工程專業本科三年級學生的人工智能課堂上實施全英文教學,具體實施過程如下。
(1)國際軟件學院成立教學主管部門領導小組、從事教學研究的骨干教師組成的全英文教學工作小組以及由教學督導組成的監管小組,三者之間相互配合并共同促進,保障全英文教學工作的順利推進與落實。領導小組對全英文教學的師資培訓、人才引進、多媒體網絡資源開發、實驗室建設、教材編寫等予以政策支持;教學工作小組制訂全英文教學工作規劃和年度計劃;監管小組定期對工作小組的教學完成情況進行評估。
(2)在課程教學中,打破國內常規教學方式,建立開放式全英文教學模式,教學形式多種多樣。教學方式以“1+1”雙課堂教學模式為核心,以講授與專題討論相結合的方式,圍繞基本原理、方法與技術展開教學,激發學生自主學習與創新學習的熱情。
(3)國際軟件學院在人工智能相關領域承擔并完成了一批國家與省部級科研課題,而且取得了一些有影響的研究成果,形成了自己的學科特色和優勢。2006年,國際軟件學院聘請被譽為世界“人工大腦”領域先驅的美國猶他州州立大學計算機系Hugo de Gaffs教授擔任武漢大學全職教授和學院國際人工智能研究室主任。
(4)聘請與國際軟件學院有合作協議的國立首爾大學計算機科學與工程學院Bob McKay教授專職來校為本科生講授人工智能技術前沿。同時,利用國外學者來武漢大學順訪的機會,請其為學生作學術報告,使學生了解國際最新人工智能技術,如邀請曾經在麻省理工學院從事過7年博士后研究的宋森研究員進行“理解大腦與仿制大腦”的講座等。
(5)國際軟件學院在遴選教師到與學院有教學和科研合作的國外大學進修時,優先考慮給本科生授課的全英文教師,并將全英文教學能力作為選拔條件,以教師的學術進修帶動全英文教學建設,使學科和專業建設與全英語教學隊伍打造相結合,全面推進全英語教學工作的開展。
6 結語
人工智能是計算機科學與技術專業的重要課程,目前正面臨著知識更新和教學改革的緊迫任務。筆者以實施全英文教學為契機,針對目前國內全英文教學中存在的亟待解決的主要問題,提出人工智能全英文教學內容與教學模式改革的新思路。
(1)以智能為核心,從不同抽象層次刻畫智能主題,構造人工智能最底層、抽象層、更高層以及應用層4大模塊內容。
(2)突破傳統教學模式,對全英文教學模式進行重定位,提出“1+1”全英文雙課堂教學模式。
(3)提出“二三二”模式教學方法的改革方案,培養具有綜合能力、創新能力、國際視野、英語技能的復合型人才。
(4)提出教學與科研相結合,以科研帶動教學發展的新思路,進行集先進性、前沿性和實用性為一體的教學內容創新。
關鍵字:人工智能;案例教學;學科分支;雙語教學
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1 引言
人工智能是計算機科學的一個重要分支,是當前科學技術發展中的一門前沿科學,它的出現及所取得的成就引起了人們的高度重視,被認為是計算機發展的一個根本目標。
人工智能課程作為計算機科學與技術專業課程體系中的核心課程之一,其地位正在隨著該技術的不斷發展和廣泛應用而得到迅速提高。目前,國內外重點大學都非常重視該門課程的教學和研究,許多重點大學都有自己獨立的人工智能研究所。
本文通過多年的人工智能教學實踐,對人工智能教學的方法進行了初步的實踐和探索。中央民族大學在人工智能課程建設和教學過程中,針對計算機學科的發展趨勢,提出擯棄傳統講、學、考模式,注重學生能力培養的措施。在教學和實踐過程中,不斷進行探索,既從計算機學科本科的教學理念出發,從人工智能這門學科特點出發,以計算機學科分支的角度認知人工智能,組織教材的知識架構并進行教學。用計算機學科的觀點分析人工智能的基本原理與方法時,重點強調的是這些基本原理與方法與其他的計算機分支的共同點和不同點。共同點是強調計算機學科的本質,不同點是強調人工智能的本質。本文就針對我校人工智能課程教學的一些基本問題加以初步總結。
2 從計算機學科分支的角度認知人工智能
人工智能屬于計算機科學分支的學科,同時又是一門涉及控制論、信息論、語言學、神經生理學、數學、哲學等多學科交叉的課程。我國高等院校計算機學科的本科教學所設置的人工智能課程一般只有40課時左右,以什么角度組織教材內容,提高教學效果,才能使學生較容易地理解和掌握人工智能的原理與技術,是我們值得探索的問題。
人工智能處理的對象是知識,知識處理則需采用知識表示。因此,若以計算機分支的角度也就是用計算機學科的觀點看待人工智能,人工智能課程的教學內容應以知識為主線,以知識表示和搜索為基石進行組織。反映到實際教學中,就是人工智能的各個分支的介紹,這包括知識庫系統、自然語言理解、規劃、機器人等。總之,教學內容可分成兩個部分,第一部分是基礎理論和基本方法,包括:邏輯表示與歸結推理方法、搜索原理,知識表示(包括產生式系統、語義網絡、框架)、推理(包括不確定性推理、非單調推理)、機器學習。第二部分是實用技術,包括知識庫系統、高級搜索、自然語言理解。
3 優化和更新教學內容、加強雙語教學
人工智能作為一門新學科,在1988年前,國內外均未見有教學大綱和教材,開設本課程面臨的首要問題就是確定教學內容,包括人工智能的知識表示和推理以及人工智能的應用兩個部分。前者是人工智能的重要基礎,后者討論幾種人工智能應用系統,包括專家系統、機器學習、自動規劃和機器視覺等系統。這些內容只是給出了人工智能課程的初步框架。
隨著人工智能研究的進一步深入, 到20世紀90年代中期,人工智能也從符號(邏輯)主義一枝獨秀發展到符號主義、連接主義和行為主義多家爭鳴的新局面, 模糊計算和神經計算作為新內容列入到人工智能課程,充實了人工智能課程的內容。進入21世紀以來,人工智能學科又有了新的發展。為了及時反映人工智能研究和學科的最新進展,我們及時對教學內容進一步優化和更新:把人工智能分為基礎部分和擴展應用部分。
在教學和實踐過程中,考慮到本課程的多學科交叉性以及相關信息學科的快速發展, 在目前高校提倡雙語教學的環境下,將《人工智能》教材逐步改為全英語教材,這樣可以更快地掌握學科的發展動態, 掌握最先進的技術, 與國際發展趨勢接軌。Nils J.Nilsson教授所著的《人工智能》教材是美國Stanford大學計算機系本科教材,該教材體系比較符合學生的認知規律,便于學生接受、理解、掌握和鞏固所學知識;同時這本書內容豐富、取材新穎,適合作為該課程的英文教材。
4 注重案例教學、改革教學方法
案例教學首創于哈佛大學商學院,在經貿、管理、法學等學科領域的相關專業得到應用并取得顯著績效,然而目前工科專業還較少運用案例教學方法。人工智能的每一部分內容均包含大量概念,內容抽象,算法復雜,學生往往被動“聽講”;并且涉及很多的數理邏輯知識,有些顯得難以理解,并且往往讓學生感到比較枯燥,學生的學習興趣就漸漸淡薄,難以獲得預期的教學效果。鑒于這一現實問題,我們將案例教學方法引入到該課程的教學之中。
例如在邏輯推理技術和搜索技術這兩方面的教學過程中,我們使用參考教材《人工智能:一種現代方法》,并利用其中基于JAVA的教學開發工具包AIMA進行案例設計和實驗教學,在教學過程中結合AIMA中的案例來講解,使比較枯燥的知識以有效、實用和具體的形式表現出來,做到理論與實踐相結合。在講解搜索技術時,以“八皇后”問題為案例,結合AIMA中的設計實現,以講解和討論相結合的方式,學習盲目搜索、啟發式搜索等算法,使學生不僅能理解狀態空間的產生方法,而且能設計算法、實現算法,提高了學生的學習興趣和實踐能力。在學習神經網絡、模糊邏輯、進化計算等方面的內容時,我們主要借助于Matlab提供的相關工具箱。
5 加強教學隊伍建設、改革考核方法
建立一支愛崗敬業、富有戰斗力的教學隊伍是出色完成教學任務和提高課程教學質量的根本保證。教學人才資源是教學的第一資源。在學校有關部門的領導和學院的支持下,我們組成一支知識結構和年齡比較合理的教師隊伍。
在教師隊伍的建設過程中,積極引導鼓勵教師對考試方法的改革。一方面這樣可以打破以往應試教育的弊病;另一方面,也可以使學生從繁重的死記硬背中解脫出來。結合這門課的特點,我們加強平時思維能力的考核,注重學生實驗能力和動手能力的培養,在學習中大量采用寫讀書報告的形式。在此基礎上加大平時成績的比例,使得平時成績占到總成績的40%左右,杜絕依靠一次考試決定成績的狀況。這樣,既迫使學生重視平時的學習思考,也減輕有些學生想通過考試作弊完成學習任務的僥幸心理。
關鍵詞:人工智能;會計軟件開發技術;翻轉課堂;知識庫;會計信息化
一、引言
近年來,隨著云計算、人工智能、大數據和移動計算等新技術的發展與應用,知識管理理念的日趨成熟,新興技術對高等學校教育教學模式的改革與創新帶來了良好的機遇。2012年3月13日,教育部印發的《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》,旨在推進信息技術與教育教學的深度融合,實現教育思想、理念、方法和手段全方位創新。2016年6月7日,教育部頒布實施的《教育信息化“十三五”規劃》,以期加快推動信息技術與教學教育的融合發展。這些政策的出臺為高校翻轉課堂教學模式的發展提供了明確的實施導向和政策支持,也為重慶理工大學會計信息化國家級精品課程之《會計軟件開發技術》(AccountingSoftwareDevelopmentTechnology,以下簡稱為ASDT)課程實施翻轉課堂教學模式改革與創新帶來了良好的契機。知識庫采用知識表示方式來存儲、組織、管理和使用互相聯系的基礎學習知識、學習過程沉淀的知識和學生自我搭建的知識。基于人工智能技術的翻轉課堂知識庫構建與應用,不但可以調動學生的積極性和主動性,讓課程教學延伸到網絡平臺,還能夠在很大程度上提高課程的教學質量和教學效果。大數據、人工智能、知識庫等技術的發展為翻轉課堂教學模式的有效開展提供了良好的技術支撐,引起了教育界的廣泛關注。周宇等人(2016)提出了一種面向關聯數據的機構知識庫構建方法,該方法能夠覆蓋機構知識庫構建的整個過程,并支持機構知識的資源整合、語義檢索、知識推理和關聯數據。鐘曉流等人(2013)信息化環境中基于翻轉課堂理念的有效教學設計模型,對翻轉課堂產生的背景與緣起、含義與特征、當前的研究進展與實踐案例、相關的技術工具等進行了系統分析。曾明星等人(2014)闡述了翻轉課堂的內涵、應用與研究現狀,分析了軟件開發類課程實施翻轉課堂的可行性,探討了軟件開發類課程翻轉課堂教學模型及其構成要素。劉清堂等人(2016)分析了機器教學、計算機輔助教學、智能導師系統的基本設計理念、關鍵技術以及代表性系統,提出以學習分析為核心的智能技術整合、融合人工智能和人類智能的自適應學習。綜觀上述文獻,現有研究主要從翻轉課堂的可行性和模型等方面去思考翻轉課堂的教學模式改革問題,而利用人工智能、大數據等現代信息技術去改革與創新翻轉課堂教學模式的研究文獻還相對比較匱乏。基于人工智能技術的翻轉課堂知識庫構建與應用,通過全程記錄課上和課下的教學互動過程,可以改善翻轉課堂在教學方式、學生學習方式、評價體系等諸多方面的不足。鑒于此,本文基于大數據、人工智能等技術,探索改進與提升翻轉課堂教學模式改革與創新的新技術與新方法。
二、基于人工智能的春秋戰國翻轉課堂知識的表達
人工智能(ArtificialIntelligence)是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學,主要包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理、智能監控、智能搜索等核心技術。ASDT課程將語音識別、語義識別、圖像識別和智能搜索等人工智能技術融入翻轉課堂教學改革的同時,導入春秋戰國時期的七國爭霸作為教學情景,將班上所有學生平均分成七個小組,分別對應齊、楚、燕、趙、韓、魏、秦等七個國家,每個小組的學生進行角色扮演,實施“春秋爭霸”翻轉課堂教學。在ASDT教學過程中,在講授會計軟件開發技術和會計數據業務處理流程的同時,讓學生充分參與課程教學活動,強化互動學習,培養學生的團隊協作能力、溝通能力、PPT制作與演講能力、知識消化吸收及應用等能力。基于人工智能翻轉課堂知識庫構建的基礎是將ASDT課堂的課堂教學活動和學生自主學習活動過程中形成的知識符號化的一個過程,通過對知識的映射轉化為可供描述的事實和推理事實的數據結構。在構建知識庫的過程中,知識的表達方式是構建知識庫的關鍵。知識表達方式主要包括描述性、直接性、過程性等表達方式。其中,描述性的知識表達方式是客觀和完整地反映相關專業領域的理論知識,具有準確性和邏輯性的特點。直接性的表達方式是以專業理論知識為基礎,以圖片、視頻、音頻和圖形等方式直接表達知識的本質。過程性的知識表達方式是在教學過程中的積累和總結的經驗知識。以下具體闡述在課堂教學活動和學生自主學習活動中知識的表達方式。
(一)課堂教學活動課堂教學活動由教師圍繞各小組在完成作業的過程中遇到的實際問題,引導學生進行小組作品展示和組織小組間互動討論。在課堂教學活動中,各小組通過PPT演示講解本組作品中所涉及的知識點,運行程序進行作品展示。其他小組針對展示的作品輪流提問,小組回答問題以后,教師對作品進行綜合性點評并打分。最后,教師根據知識庫中的記錄的學生自主學習活動中遇到的問題引導學生互動討論,解決問題,針對學生不能解決的問題,進行重點講解。在整個課堂教學活動中,教師對知識點的講解、評價表現為描述性的知識,而教師和學生的角色高頻切換,教師和學生評價、引導和提問不停迭代的探究式教學過程,表現為過程性的知識。通過語音識別、語義識別等人工智能技術的運用,自動識別和理解學生作品展示、各小組提問、教師綜合點評等教學活動中的語言,轉換為相應的文本,按照知識的表達方式自動分類,并實時傳送到網絡平臺,更新知識庫。
(二)學生自主學習活動將ASDT課程的教學目標和教學內容按主題進行任務分解,根據教學計劃逐步推進,學生根據小組任務在重慶理工大學精品課程網上觀看教學視頻進行自主學習,小組成員合作完成小組任務。學生在學習過程中產生的疑問,可以借助智能搜索技術檢索知識庫,知識庫推送相關知識點,幫助學生解決問題。在學生的自主學習過程中,學生在網頁中通過簡單檢索、組配檢索、限制檢索等手段,進行交互式的訪問,最終獲得所需的知識信息,表現為過程性的知識。學生觀看教學視頻對相關知識點進行學習表現為直接性的知識。
三、基于人工智能的翻轉課堂知識庫的構建
在知識的直接性表達、描述性表達和過程性表達等多種方式下,多角度獲取教學活動中的各種知識以構建知識庫。基于人工智能的翻轉課堂知識庫包括教師編輯維護的知識庫、學生自我搭建的知識庫以及課堂學習過程中沉淀積累形成的知識庫三部分,在教學活動中不停地進行動態更新,形成一個翻轉課堂知識庫的生態循環。其中,老師編輯維護的知識庫是根據教學計劃和教學任務按規則生成課題所需的知識點;學生自我搭建的知識庫是根據學生在網絡平臺上提出的問題,生成的答案和解釋;課堂學習過程中沉淀積累形成的知識庫是自動記錄和存儲學生在課堂上的各種學習行為。基于人工智能的翻轉課堂知識庫,
(一)教師建立維護學生基礎學習知識庫教師首先根據教學總任務和總目標規劃具體小組任務,按照教學大綱小組任務,同時在網絡平臺上編輯學生完成小組任務所需的基礎知識和教學視頻。此環節對課程的翻轉和構建基礎學習知識庫具有重要的指導意義。建立基礎學習知識庫要和小組任務相匹配,并且具備合理性、科學性和可操作性,盡量涵蓋完成小組任務所涉及的知識點。否則學生將無法完成小組任務,也無法有效建立基礎學習知識庫。學生根據小組任務和本小組實際情況,觀看教學視頻和學習資料,滿足基礎知識儲備,完成小組作品。教師根據學生在自主學習過程中提出的問題不斷更新維護基礎學習知識庫。
(二)學生自主學習形成知識庫學生根據教師在網絡學習平臺上的任務,進行自主學習,完成小組的學習任務。當學生提出疑問時,網絡平臺會自動檢索知識庫,找到相應的知識點和教學視頻對學生進行智能推送,學生解答問題。并且在人工智能技術的應用下,會自動記錄學生在網絡學習平臺上的問題,形成并更新知識庫,把學生的學習記錄反饋給教師,幫助教師及時調整教學計劃。
(三)課堂教學活動中形成知識庫在學生的課堂學習中,小組成員進行PPT講解和作品展示,在語音識別、語義識別和自動計分等人工智能技術下,自動記錄和分析小組的作品展示情況、個人發言情況和積分情況。并且自動記錄老師的總結點評和答疑,通過圖像分析技術,自動歸集學生個人的學習資料。同時,把課堂過程中的學生提問、教師答疑所涉及的知識,自動對接到網絡平臺,更新知識庫。
四、知識庫在翻轉課堂教學活動中的具體應用
基于人工智能的知識庫在翻轉課堂教學活動中的具體應用主要包括自主學習、課堂教學和效果評價等三個方面。自主學習是指學生在翻轉課堂的網絡學習平臺上進行課前的基礎知識學習和基礎知識自測,并且借助知識庫解決疑問;課堂教學是利用基于人工智能技術構建的知識庫,幫助教師和學生解決教學過程中的問題;效果評價是在翻轉課堂的教學模式下,建立的適合現行教學模式下的學生評價體系,教師根據基礎學習情況,在線統計問題,制定教學計劃。下面將詳細闡述人工智能的知識庫在翻轉課堂教學活動各中的具體應用,如圖2所示。
(一)自主學習在自主學習過程中,學生首先了解教師的小組任務,在人工智能技術的應用下,根據老師的學習任務,智能化地制定學習目標。學生根據細化的學習目標進行自主學習,明確自主學習的課程內容,并根據課程內容和自身情況選擇合適的學習內容。學生通過網絡平臺觀看教師提供的教學視頻或其他形式的學習材料開展學習,對學習收獲進行記錄,最后在網絡平臺上進行知識檢測。同時,應用智能監控技術可以實時監控學生在網絡上的學習情況和發言情況。學生可以根據自己的預習情況,在線提出問題,網絡平臺會根據學生提出的問題自動檢測知識庫,知識庫推送相關知識點和學習資源,幫助學生分析和解決問題。利用智能監控技術,可以收集學生頻繁在網絡平臺上搜索的所有問題。同時,學生也可以將問題進行拍照或者錄制成視頻發送給教師,利用圖像分析技術可以自動識別圖片或者視頻中的問題并且推送給教師,根據問題調整教學內容和教學計劃。
(二)課堂教學教師根據知識庫中記錄的學生自主學習情況,全面系統地了解學生的基礎知識學習情況。知識庫匯總學生在網絡平臺上的發言和提問情況,教師根據匯總的問題在課堂上進行重點講解,使課堂學習更加高效。在學生作品展示、小組互動提問、教師綜合點評等教學活動中,學生和教師可以借助知識庫智能推送相關知識點,幫助解決教學活動中的問題。同時可以智能推理出合適的教學計劃給教師進行選擇。在學生提出問題和解答問題的過程中,智能收集問題和答案,形成知識,更新知識庫。
(三)效果評價效果評價包含教學質量評價和學生評價兩個環節。其中,教學質量評價是全面、系統的了解學生的學習情況和知識儲備情況下,合理、客觀地評估教師的教學質量。學生評價是考核學生的知識掌握情況、交流與溝通能力、演講能力、協作能力、PPT制作能力、課堂參與程度和小組展示情況等。在基于人工智能的翻轉課堂教學模式下,學生評價包括課堂教學活動和學生自主學習活動兩個部分。通過語音識別和語義分析技術等人工智能技術,詳細記錄每一位學生在課堂上的發言情況、小組展示情況和教師對作品的點評情況。通過大數據分析技術,可以全面地了解學生在課外觀看教學視頻的情況和自測情況。因此,這種學生評價方式更加具有合理性和精準性。
五、結論
與傳統的ASDT課堂相比,基于人工智能下的翻轉課堂知識庫的構建促使教學逐步從靜態走向了動態,實現了以學生為主題,教師為主導的課堂教學理念,是適應新時期ASDT課程教學改革的必然。在基于人工智能的翻轉課堂教學模型下,一定程度上改進了翻轉課堂中的課堂教學、學生自主學習和效果評價等模塊,有效督促學生自主學習,幫助學生在線答疑,同時更加綜合地對學生進行考評,讓老師教學更加高效。人工智能技術的廣泛應用對于解決翻轉課堂教學當前所面臨問題的是較為理想的方案,它有助于提升翻轉課堂整體的教學水平,促進翻轉課堂的快速發展。
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