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人工智能基础教育实用13篇

人工智能基础教育
人工智能基础教育篇1
人工智能基础教育篇2

【中图分类号】G424 【文献标识码】B

【论文编号】1671-7384(2013)11-0061-04

“智慧地球”理念在2008年提出后,已经成为当前互联网研究最热门的课题。伴随着云计算、虚拟化和物联网等新技术的发展,我国也提出了建设智慧城市、数字社会的发展战略[1]。2010年至2020年,广州市将全面实施“智慧广州”战略,重点打造新设施、新应用、新产业、新技术和新生活等“ 五个新” 的智慧城市工程。而中小学“智慧校园”建设,是构建智慧教育体系和智慧城市的重要环节。所谓“智慧校园”[1],是指利用云计算、虚拟化和物联网等新技术来改变教师、学生和校园资源相互交互的方式,将学校的教学、科研、管理与校园资源和应用系统进行整合,以提高应用交互的明确性、灵活性和响应速度,从而实现智慧化服务和管理的校园模式。中小学“智慧校园”建设的主要内容是建设智能化的校园环境、智慧教室、智慧型教学支持系统,利用电子书包(平板电脑)、校园一卡通智能感知系统、校园智能监控系统和智慧校园管理系统,为学校的智能化教学、教研、教育管理等提供支持,实现班班通、教务通、家校通等功能。探索依托新技术,构建智能化学习、智慧化管理和智慧化服务的教育生态体系应用新模式,为广州智慧教育体系建设奠定基础,从而推动“智慧广州”战略的实施。

中小学“智慧校园”建设的背景和意义

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》[2] [3]指出:“到2020年,基本建成覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系,促进教育内容、教学手段和方法现代化。充分利用优质资源和先进技术,创新运行机制和管理模式,整合现有资源,构建先进、高效、实用的数字化教育基础设施……推进数字化校园建设”;《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》[4]指出:“制订中小学校和中等职业学校数字校园建设基本标准。采用政府推动、示范引领、重点支持、分步实施的方式,推动中小学校、幼儿园、中等职业学校实现基础设施、教学资源、软件工具、应用能力等信息化建设与应用水平全面提升。利用网络技术,实现丰富的教学资源和智力资源的共享与传播,使每所学校实现教育教学、教育管理和服务信息化,促进教育公平,提高教育质量和效益”;《广州市教育事业发展第十二个五年规划》[5]提出:“要实施中小学智慧校园建设工程。建立中小学智慧校园建设标准,在全市范围内,启动中小学智慧校园的建设,打造智慧型的校园环境、智慧型的学校管理、智慧型的教师队伍、智慧型的教学环境、智慧型的教学系统、智慧型的教学模式,培养信息时代智慧型的学生。在‘十二五’期间,形成约100所特色智慧校园示范校,为全市、全省乃至全国其他地区和学校提供经验借鉴”。

综上所述,中小学“智慧校园”建设工程,符合国家的教育政策和广州市教育事业发展第十二个五年规划的要求,它是构建智慧型教育体系的重要环节,是社会发展和教育现代化的内在要求,能够实现教学模式和学校管理模式的变革、实现基础教育公共服务平台的整体跃升,对推进智慧教育体系建设和“智慧广州”建设具有重要的战略意义。

广州市中小学“智慧校园”建设的背景与现状分析

广州市共有十个区、两个县级市,教育总量大,学校层次多,目前,各级各类学校3000多所,在校学生总人数200多万,在职教职工总人数15多万。

经过“十五”、“十一五” 建设,广州教育信息化已经从基础建设与基本应用阶段、整体推进与整合应用阶段向大网络、大平台、大服务阶段迈进,实现了转型发展,取得了巨大成就,高标准、高质量、高效率地实施了“农村中小学接入市教育科研网工程”,架起了通往全市基础教育各个角落的信息桥梁,使广州市教育科研网从城区和部分农村学校延伸到所有边远农村学校,光纤总长度已超过30,000公里,成为国内规模最大的基础教育光纤城域网。目前正在打造生态型的教育信息化公共服务体系——广州“数字教育城”教育云平台[6],形成了共建共享的优质教育信息资源体系。通过引入国家资源、共享省级资源、共建合作资源、采购通用资源、开发本地特色资源等多种途径,形成了内容丰富、形式多样的教育信息资源库群,目前市级教育信息资源库总量达100TB,市级应用系统达50多个,并打造了“同步教学资源包”、“精品课例库”、“教育考试考生身份验证管理系统”、“网络教研系统”、“网络远程教育系统”、“名师辅导网”、“天河部落”、“教育资源搜索引擎”等一大批彰显本地特色的教育信息化应用项目。良好的教育信息化应用环境,为中小学“智慧校园”建设提供了可靠保障。但在教育信息化建设和应用中也存在一些问题:稳定、规范、多元的教育信息化投入机制尚未形成;城乡、区域、学校、学段之间水平差异仍然较大;信息技术与教学实践鸿沟仍存在;缺乏有效支持学科教学革命性的资源和工具软件;大规模创新应用实践研究的措施和机制尚未形成;教育信息化专业技术人才不足、队伍稳定性不够等。

中小学“智慧校园”建设模式探索

中小学“智慧校园”建设,按照“实验先行、改革探索、以点带面”的原则,2013年5月启动了广州市“中小学智慧校园”示范工程项目建设,在全市选择6所教育信息化基础与环境好、学校高度重视信息化工作、教师信息素养较高的学校作为“中小学智慧校园”示范工程样板校,在开展试点工作的基础上积累经验,在“十二五”期间,形成约100所特色智慧校园示范校。按照“统筹规划、顶层设计,高度共享、协同创新,分步推进、分类指导”的思路,建设统一信息门户、统一身份认证、共享数据中心、学校业务应用等“智慧校园”信息管理平台,把云计算[6]、虚拟化[7]和物联网[8]等新技术引入“智慧校园”建设中,建立一个统一的、开放的、先进的、安全的、人性化的智能化校园系统,实现“网上办公、网上教学、网上管理、网上服务”,对整个教学、科研、服务等各个环节提供高效的信息化、智能化和人性化管理,为全校师生员工提供快捷、共享、全面的信息服务,为学校的智能化教学、教研、教育管理等提供技术支持,从而实现班班通、教务通、家校通等功能。

1.“智慧校园”智能化的环境建设

一是“ 智慧校园” 网络基础环境建设, 在学校现有硬件设备和应用软件的基础上进行整合、完善和升级,配置网关设备、网络交换机、无线路由A P转发器、服务器、数据存储等硬件设备,实现校园信息服务无线和有线的无缝结合、无线网络全覆盖、信息互通和数据共享;二是智慧教室硬件和软件环境建设,每间智慧教室配备7 0寸的智能交互L E D平板电视电脑一体机、电子书包[9]、智能网络中央控制系统平台、智能全自动高清录播系统等硬件系统,配置一套支持师生互动教学与反馈、学生自主探究学习、协作学习和移动学习的智慧型教学支持系统;三是配备基于物联网的软硬件设备,建设校园一卡通智能感知系统、校园安防监控系统和校园智能管理系统等以物联网为基础的“智慧校园”系统管理平台,能提供及时、准确、高效的校园信息化服务;四是依托云计算和虚拟化等信息技术打造广州市“数字教育城”教育云平台, 作为智慧校园建设的网络和资源环境的支撑,为学校实现“教学教研数字化”、“教学管理数字化”、“学生学习数字化”、“校园综合管理数字化”和“与社会沟通智能化”提供智能化服务。

2.制定“智慧校园”建设标准

根据“智慧广州”建设的总体要求,启动智慧型教育体系的研究,并以中小学“智慧校园”的建设为切入点,组织首批6所样板学校开展实验研究,探索依托新技术,构建素质教育生态体系的新模式,在校园环境、学校管理、教师队伍、教学系统、教学模式、教育科研等方面有效利用新技术,促进教育创新,根据实验结果研究制定出《中小学“智慧校园”建设标准》。为向全市、全省乃至全国全面推进中小学“智慧校园”建设提供参考依据,发挥其引领和示范作用。

中小学“智慧校园”应用模式探索

1.在学校综合管理中的应用模式探索

在完善和构建基于物联网的智能化校园环境、智慧教室、校园一卡通智能感知系统、校园智能监控系统等硬件环境的基础上,把学校综合管理、教育预测辅助决策、教与学的综合评价、资源管理、财务与装备管理、家校互联、数字图书馆等多个独立的系统平台,利用统一的基础数据库通过数据流完成相互关联的数据调用,融合成一个基于云计算、虚拟化和物联网等新技术支撑的“智慧校园”综合管理系统平台。在教职工管理(包括教师人事信息、教师业务信息、教师专业发展记录)、学生管理(学籍管理、成绩管理、试卷分析、作业管理、素质评价)、办公事务管理、教务管理(包括考务管理、日常处理、排课系统、选课系统)、在线考试、备课管理、资源管理、科研管理、教师研修、体卫管理、招生管理、德育管理、校产管理、图书管理、档案管理、财务管理等方面进行统一管理。当学生、家长、教师一走进校园,“智慧校园”综合管理系统就能感知到他的存在,可以无处不在地为他们提供帮助:给学生主动推送适合他能力、兴趣、进度的学习任务;根据每个学生的学习情况和教学进度,为教师主动推送教案、课件,报告学生的学习进展情况;为家长定制他所需要的教育信息;为学校管理者提供教育教学动态分析、预警、辅助决策服务等[10],从而实现智慧化的管理、智慧化的生活和智慧化的服务。

2.在教学教研中的应用模式探索

构建新型的智慧教育生态体系新模式,大力开展面向学生、基于网络环境的教育模式研究和教学改革实验,积极倡导利用网络资源进行教学改革和教育科研,总结推广基于网络的教学模式,推进基于网络的学生学业评价方式改革,通过优化数字化的学习环境,帮助学生改变现有的学习方式,让他们学会学习、学会发展、学会创造;构建智慧教育的支持环境,充分应用智慧型的教学支持环境和数字化教学工具开展教学实践和教研活动,探索和总结信息化教学、自主探究学习、数字化探究实验、“一对一”数字化学习、小组合作项目学习等新型学习模式的方法和规律;开展“智慧校园”建设等方面理论的学习和新技术应用培训,组织教师学习、交流和教学实践探索,培养一批高素质的智慧型教师队伍,组织专家和实验校老师开展调研,开展“智慧校园”相关实验课题的研究。

利用智慧教室环境, 通过有线和无线网络共享教育云平台的海量教学资源,教师通过智能交互LED平板电视电脑一体机进行授课,学生在课堂上通过电子书包进行阅读教材、在线学习,与教师进行在线互动交流,在教师端给学生发送练习题,学生答题后进行在线反馈。系统把学生的学习状况、作业的答题记录、考试成绩等进行自动统计上传,并进行智能跟踪及评价。同时师生通过智能交互平台整合和共享应用广州市“数字教育城”教育云平台的资源以及区、校的教学资源。利用全自动智能高清录播系统,在教师现场授课的同时把教师教学和学生学习的全过程自动录制生成教学实况录像保存起来,同时以流媒体的方式在网络中实现远程直播,供异地师生课后点播观摩和远程在线实时收看。

在前期开展广州城乡校际之间的“同课异构”异地教学交流研讨活动、广佛肇同城区域间网络教研活动、穗港两地的“一课两讲”活动和全球华人网络学习探究活动的基础上,利用“智慧校园”环境进一步深化网络教学教研的创新实验研究,利用先进的智慧教室实验平台使城乡校际之间、广佛肇同城区域和穗港澳台地区的网络教学教研互动交流活动常态化,使不同地域的师生共同聚集在一个课堂上,利用网络环境使教学教研无距离障碍,同区域和异地间共享教学教研资源,取长补短,开展一系列有针对性、有特色的教研活动,有力地促进教育信息技术在区域范围内的广泛、有效和创新应用。积累基于“智慧校园”环境进行教学教研和应用实验的研究成果,从而实现教育理念、教学环境、教学方法和学习方式的创新,打造实现智慧化教学和智慧化教研的新模式。

3.在学生管理中的应用模式探索

利用基于物联网的校园一卡通智能感知系统和校园安防监控系统,通过融合物联网与3G技术的学生智慧卡和“智慧校园”综合管理平台,在学生的考勤管理、收费管理、消费管理、宿舍管理、家校互动、场室管理、图书管理、考试监控和安全管理等方面实现智能化管理。智慧卡能够集上网身份认证卡、门禁卡、饭卡、借书证、钱包等用途于一身,学生凭智慧卡就可以进电脑室上网、进校出校考勤、食堂就餐、图书馆借书、校内消费结算,以及宿舍、实验室的身份识别等。通过校园安防监控系统,可以在学校各类考试、校园安全方面进行实时监控,管理者点击鼠标,就可通过“智慧校园”综合管理平台把重要信息及时发送到学生、教师和家长的手机上,让家长和教师及时了解学生在校的生活和学习情况,增进学生之间、师生之间和家校之间的交流。从而实现师生通、班班通和家校通等智能化管理功能。

结 语

依托“智慧校园”建构创新型、智能型的智慧教育体系,是社会发展和教育现代化发展的内在要求。而学校是教育信息化的主阵地,建设“智慧校园”,以教育信息化带动教育现代化,有效破解制约教育发展的难题,在校园环境、学校管理、教师队伍、教学系统、教学模式、教育科研等方面促进教育创新,开展教改实验,提高教育教学质量,促进教育均衡发展。

注: 本文为广州市财政投资教育信息化项目(2013—2014年)《广州市“中小学智慧校园”示范工程》(项目编号:GZIT2012-NPF3-010)研究成果。

参考文献

[1]中国信息产业网官方微博.用信息化手段构建智慧校园[DB/OL]. cnii.com.cn/xxs/content/2011-11/29/content_937516.htm, 2011-11-29.

[2]中国网.国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)[DB/OL].china.com.cn/policy/txt/2010-03/01/content_19492625_3.htm, 2010-03-01.

[3]余胜泉.推进技术与教育的双向融合——教育信息化十年发展规划(2011—2020)[J].中国电化教育,2012,(5):5-14.

[4]教育部.教育信息化十年发展规划(2011-2020年)[DB/OL]. moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3342/201203/xxgk_133322.html,2012-03-13.

[5]广州市教育局.广州市教育事业发展第十二个五年规划[DB/OL].wenku.baidu.com/view/daee93f2ba0d4a7302763a03.html,2012-02-09.

[6]王同聚.基于云计算的区域教育信息化建设模型和应用设想[J].中小学信息技术教育,2012,(3):24-26.

[7]徐大勇.虚拟化技术在数字图书馆中的应用探讨[J].中国教育信息化(高教职教),2012,(1):85-86.

[8]严大虎 陈明选.物联网在智慧校园中的应用[J].现代教育技术,2011,(6):132-135.

[9]黎加厚.“电子书包”的遐想[ J ] .远程教育杂志,2011,(4):111.

人工智能基础教育篇3

当前,我国教育信息化工作在基础设施建设、重大应用、资源建设、标准化建设、法律法规建设和相应的管理制度等方面取得快速发展。祝智庭教授简要勾勒过去十年来我国基础教育信息化发展概貌,将其概括为“一个信念,两大计划,三个项目”:[1]“一个信念”就是首先要确定“教育信息化带动教育现代化”的基本信念;“两大计划”指的是中小学“校校通”计划和全国中小学普及信息技术教育计划;“三个项目”主要包括农村中小学现代远程教育工程、国家基础教育资源库建设项目和中小学教师教育技术能力建设项目。

作为区域推进教育信息化工作的先行者,温州教育信息化工作建设基本与全国同步,在某些方面甚至具备引领发展的地位。温州教育信息化大体可分为五个阶段:①启蒙应用阶段(1999年之前):以“两机一幕”进教室为标志,普及音像教学,开展计算机辅助教学,探索多媒体和计算机网络技术课堂教学;②探索前进阶段(1999-2003年):以教育城域网建设工程为核心,组建多层次、多局域的综合互联性网络,初步实现教育、教学、管理数字化和网络化;③跨越发展阶段(2004-2007年):制定《温州市教育信息化建设行动计划(2004-2007年)》,实施中小学“校校通”工程、“139富民攻坚计划”教育资源共享工程和农村中小学现代远程教育工程;④均衡提质阶段(2008-2011年):制定《温州市中小学教育信息化发展行动计划(2008-2011年)》,实施中小学教育信息化达标创建工程,全市中小学校教育信息化基础建设获得整体提升;⑤融合创新阶段(2011年以来):以数字化校园创建为核心,高位提升,深度融合,实现教育思想、理念、方法和手段全方位创新。

如果说20世纪90年代末期全球数字化浪潮的兴起,使教育进入数字化时代,带给人们的是资源的数字化和工作的流程化,也逐渐形成了基于数字化特点的教育文化和观念。那么21 世纪物联网、云计算、三网融合等技术兴起和快速发展,将使教育进入智能化时代,开启智慧教育新篇章。历史经验告诉我们,教育信息化建设是一个基于技术和教育发展的演变提升过程,只有准确把握教育信息化发展趋势,勇于突破以往项目推进中存在的问题和局限,通过战略构架、统筹谋划、协同推进,才能实现教育信息化工作阶段性、螺旋式提升。

一、“智慧教育”再认识

1.智慧教育缘起于“钱学森之问”

2005年,总理看望著名科学家、思想家钱学森先生时,钱老曾向总理进言:“现在中国没有完全发展起来,一个重要原因是没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学,没有自己独特的创新的东西,老是‘冒’不出杰出人才。这是很大的问题。”面对新中国60年教育的现状,钱学森先生立足自己成长与成才的经历和多年对教育的体验与关注,以培养全民英才和“冒尖人才”为宗旨,基于学制观、人才观、创新观、全面学习的方法论、教育教学的系统论、教育科研的实践论等六个基本教育观念所形成了6个教育创新思路,即“钱学森大成智慧教育”。这一创新教育体系“是真正的素质教育体系,是 21 世纪的中国乃至全球最先进的优质教育体系”。[2]

所谓“智慧”是由智力、知识、方法、技巧、意志、情感、个性意识倾向、气质与美感等要素构成的复杂系统。所谓“智慧教育”是指在传授知识的同时,着重培养人们智能的教育。这些智能主要包括学习能力、思维能力、记忆能力、想象能力、决断能力、领导能力、创新能力、组织能力、研究能力、表达能力等。江苏智慧城市研究院在经过长时间的研究后,从学生、教师、课堂教学、课外活动、评价导向等维度,提出智慧教育应该具备的五个基本特征,这里不再赘述。[3]总之,智慧教育作为一个综合性概念,其实就是教育者通过教育理念、知识学养、情感与价值观、教育机智、教学风格等综合素质的提升转变,利用“教育智慧”促进学习智慧发展,从而实现智慧类型优化的目的。这一概念的提出和发展根源于教育以及教育为经济社会发展和人的发展服务的属性,同时又根植于社会经济的发展,特别是随着知识产业时代的到来,智慧知识的进化成为知识进化的主流方向,由此共同决定了传统教育向智慧教育进化发展的方向。

目前,智慧教育的理念在国内外已经达成广泛共识,并在一些国家和地区个别学校付诸实践探索,相关建设和研究都取得初步进展。然而,由于长期受到客观条件和技术手段的限制,智慧教育的实践推进却是困难重重、举步维艰,以至于仅仅停留在理念倡导、零星探索层面,未能转化为教育者广泛的常态教育行为,即使在一些地方和学校取得一些成果,与既定理论目标和课改实际价值也相距甚远。然而,令我们倍感欣喜的是,科学技术的迅猛发展和信息技术与教育领域的深入结合,为智慧教育的深入推进提供了坚实的基础。

2.新技术背景下的“智慧教育”

21世纪的第二个十年开始,全球教育信息化进入了一个新的发展阶段,而推动教育信息化步入新阶段主要有两大契机:一是学习科学的新研究。“提高人类个性化的自学能力”被列为21世纪面临的14项科技挑战之一,如何应用信息技术与科研成果来更新教育观念、改革教育体制,以形成基于信息时代的教育模式和学习方式,成为推进教育改革与发展亟待破解的难题。二是信息技术的新发展。如何借助迅猛发展的信息技术,创造智慧个性化学习环境、智能汇集推送的学习资源以及主动发展的学习者,成为推进教育优质发展、办人民满意教育的必然选择和必由之路。事实证明,有效利用信息化可以使我们人类与生俱来的生理智慧得以延伸;推进智慧教育,能够满足学生更具智慧的发展需求。

随着信息技术在教育领域的深入应用,智慧教育成为信息化教育应用的一个新范式。[4]与此同时,国内外一批学者专家也加强了对智慧教育的研究推广,特别是祝智庭教授在综合了国内外对智慧教育的系统研究之后,提出了“信息时代的智慧教育是一种最直接的、帮助人们建立完整智慧体系的教育方式,其教育宗旨在于,引导你发现自己的智慧,协助你发展自己的智慧,指导你应用自己的智慧,培养你创造自己的智慧”的见解,对智慧教育进行了较为全面的趋势性定义。[4]在智慧教育建设实践中,除了东南亚几个国家以外,我国的上海、广东、深圳、宁波等城市或者将智慧教育纳入智慧城市建设,或者单独制定智慧教育相关的方案或意见,积极探索基于新技术支撑下的智慧教育建设。

二、“智慧教育城”概念的提出

2012年上半年,温州提出智慧教育建设整体思路,经过一年的研究论证,《关于推进温州智慧教育城建设的实施意见》已于近日出台,提出立足“智能环境、智慧教育”的主旨,建设“温州智慧教育城”的目标。面对“温州智慧教育城”的提法,我们不仅要问:同样是智慧教育,温州在实施中为什么却加了一个“城”字,称为“温州智慧教育城”?其实,此叫法并非无意之举、随手拈来,更绝非为创造“温州模式”而特立独行的自我标榜,而是内化了我们对智慧教育的认识,力求在概念中体现建设的思路和目标。

1.“智慧教育城”归属于“智慧城市”建设体系

2009年初IBM提出智慧地球的概念。2013年1月29日,经住建部审核通过,北京市东城区、河北省石家庄市、江苏省无锡市、浙江省温州市等在内的90个城市(区、镇),成为首批国家智慧城市试点。根据国际既有的智慧城市建设内涵,大致包含经济、政务、交通、就业、教育、医疗、环境、能源等多重领域。[5]我们认为,智慧城市建设除了应该结合中国城市化发展中面临或即将面临的重大课题,突出城市管理、医疗、交通三大领域外,重点应该是作为民生工程的智慧教育。2013年3月,温州市人民政府通过了《温州市智慧城市创建实施方案》,“智慧教育”成为智慧城市建设重要组成部分,而“智慧教育城”概念的提出和纳入“智慧城市”建设体系也就顺理成章。

2.“智慧教育城”从技术支撑上区别于“智慧教育”

虽然信息时代背景下的“智慧教育”概念尚未形成广泛认可的科学定义,但其至少必须具备以下三大要素已成为共识:一是利用先进的信息技术实现教育手段的智能化,即智慧化的学习环境;二是基于学习者自身的能力与水平,兼顾兴趣,通过娴熟地运用信息技术,获取丰富的学习资料,开展自助式学习的教育,即智慧化的学习过程;三是通过现代化的教育理念和教与学的方式重塑教学施为关系,即智慧教育生态。同时,“智慧教育”作为教育信息化的新境界、新诉求,必须基于三种主要技术:一是作为现代技术手段的物化现代媒体技术;二是作为媒传教学法的智能现代传媒技术;三是作为优化教学过程的泛在教学系统设计技术。可见,新技术的发展为智慧教育注入新的活力,更为其增添了重要的基础要素,使其从里到外、从头到脚无不彰显信息化的特征,因此有必要在称呼中体现基于智能技术支撑的“智慧教育”(智慧教育城)和基于“教育智慧”的智慧教育之间的区别。

3.“智慧教育城”凸显教育信息化区域推进思路

众所周知,教育信息化建设与其他领域的信息化建设既有相通点也有实质性的区别。相同点在于教育信息化与其他领域信息化一样依赖于信息化基础设施设备建设和网络技术的发展;而教育信息化由于受到区域教育政策、教育人口、学校布局,以及区域教育资源和应用需求差异影响,导致在网络接入、基础建设、系统开发、资源共享和相应的教师培训中不可能全国、全省、全市、全县统一部署,更不要谈学校管理模式的不同和教育教学模式差异。正因如此,区域特色和区域推进一直是教育信息化建设的共同认识和重中之重,而作为教育信息化发展的建设新阶段的智慧教育更是如此。国家可以全面推进智慧教育建设,而实质性推动却需要区域推进,“教育智慧城”建设也就成为推进的主体。区域推进智慧教育建设不仅是为了解决庞大网络和系统部署的问题,更是为了满足教育全数据收集和精细化管理需要。

三、温州智慧教育城建设实践与探索

目前,我市乃至全国教育已经进入到了“十二五”发展的关键期,也是决胜期,教育改革已经进入到“深水区”。随着改革的逐步深入,对教育信息化将会提出更高的要求,只有尽快部署,加快步伐,才能积极回应和不断满足教育发展的需要。

1.新形势下教育信息化战略地位提升

本世纪初,我国把信息化建设提高到关乎国家国际竞争力的战略高度,强调优先发展。2000年党的十五届五中全会首次把信息化提到了国家战略的高度,紧接着《2006-2020年国家信息化发展战略》的制定颁布使教育信息化作为国家发展战略要素全面纳入国家战略的议事日程,成为提升国家竞争力的重要途径,对传统社会形态带来巨大冲击。进入21世纪第二个十年,国家又把教育信息化纳入国家信息化发展战略重点和优先领域,超前部署教育信息网络。去年3月,教育部颁布《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》,指出信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视,并对未来十年的教育信息化工作进行整体设计、全面部署;9月,教育部召开全国第一次全口径的教育信息化工作会议,国务委员刘延东在会议上强调,要深刻把握新形势新要求,将教育信息化作为国家信息化的战略重点优先部署,并进一步明确了教育信息化发展的目标、任务、思路和重点;10月,教育部等九部门印发《关于加快推进教育信息化当前几项重点工作的通知》,具体部署了以“三通两平台”建设为核心的七项重点工作;今年7月,教育部、财政部、人力资源社会保障部联合下发《关于进一步加强教育管理信息化工作的通知》,要构建“两级建设、五级应用”体系,尽快建成国家教育管理公共服务平台,同时对加强教育管理信息化工作的配套制度、责任体系、工作机制经费投入等做出了部署。国家紧锣密鼓的会议部署和一系列文件的出台,不仅意味着吹响了全面加快推进教育现代化、信息化的号角,同时一再表明教育信息化在促进教育改革发展的作用也日益凸显。

2.温州具有良好的智慧教育城建设基础

过去十年,温州教育信息化工作围绕“建网、建库、建队、建模、建制”的五大目标,全面推进教育信息化建设,各项工作获得整体提升。1999年,温州以教育城域网建设工程为核心,组建多层次、多局域的综合互联性网络,初步实现教育、教学、管理数字化和网络化。2004年通过教育部“教育管理信息化标准”应用示范区建设验收。2008-2011年,组织实施了“中小学教育信息化创建达标工程”,我市成为全省唯一全面完成“浙江省中小学教育信息化学校建设标准”达标创建的地市,全市1070所中小学校参与达标创建,489所学校通过Ⅰ类标准评估验收,515所通过Ⅱ类评估验收,达标学校占全市中小学校数的88.1%,其它农村学校达到省定Ⅲ类建设标准,为教育信息化建设提升奠定了坚实的基础。2010年启动实施数字化校园创建,已建设完成60余所市级示范数字化校园和一批数字化校园,并提出到2015年,创建100所以上市级数字化示范校,建成覆盖全市的数字化教育服务体系的目标,为智慧教育建设扎实快速推进提供了良好的发展基础和广阔的提升空间。

3.智慧教育城建设是区域教育发展的内在需要

温州教育受区域发展基础、地方财力、资源配置、人口流动等因素影响,城乡、县域、学校之间教育水平还很不平衡,推进教育公平的任务仍然十分繁重。同时,当前的教育实践中优质教育资源供需矛盾仍然突出,以及传统教育模式和学习方式、落后的教育管理方式等等,给深化教育改革、促进教育高位均衡、实现优质发展带来严重阻碍。

可以说,温州智慧教育城建设的提出,紧跟科技时代步伐,结合教育改革发展,又立足温州实际,同时也融入了温州智慧。2012年,温州提出实施 “温州智慧教育城”建设,全力推进“三通两平台”建设和教育教学信息化应用体系建设,构建智慧教育城应用服务体系和温州教育大数据体系,促进形成最广泛的教学模式和管理模式变革。2012年上半年,温州提出智慧教育建设整体思路。2013年9月,温州市教育局印发了《关于开展“促进有效学习”课堂变革的实施意见》(温教研〔2013〕97号),再次明确要求“以信息技术为支撑,借助现代信息技术,了解学情,为改变并丰富学生的个性化学习方式提供更多的技术支持”,要求“把现场与网络相结合的学习方式作为课堂转型的重要推手和中小学生个性化学习的新形态”,深化课程改革,深入实施素质教育,切实减轻学生过重课业负担,提高教育质量。目前,《温州智慧教育城项目实施方案》已经专家论证通过,并在进一步修改、完善之后提出完整科学的推进方案,其骨干核心内容已经在实际工作中付诸实施。

四、温州智慧教育城建设基本构想

作为教育均衡优质和内涵发展的一个重要载体,智慧教育城建设必须在提升学校管理效能、教师发展绩效、课堂教学效益等多方面发挥更为重要的作用,以信息技术带动教育模式的创新,推动区域教育体制、思想、观念、方式等方面的深刻变革。

因此,温州智慧教育城建设继续将“推进教育公平、提高教育质量”作为最高价值追求,秉承信息技术与教育教学深度融合的核心理念,按照应用驱动的基本思路,强化智慧教育基础环境体系和应用体系建设。其战略意图是以大数据为基础实施个性化教育,引领带动教育模式的彻底变革,成就更智慧的学习者;其战略要点是智慧环境和应用推进两者并重,实现“赋物以智,赋人以慧”,为智慧教育奠定基础;其战略任务是加快教育智慧物化提升和系统融通整合,形成区域教育大数据,利用学习分析技术和数据模型决策,助推区域教育模式的变革和创新。

1.明确框架体系:基础环境+五大中心

随着信息技术的快速发展和广泛应用,使教育的观念发生了根本性的变化,知识的传输不再只是来自书本和依靠教师。现代开放式教育的发展,已越来越不满足于固定教室的功能,即使再多的功能教室,也难以满足校园交流空间拓展需要。网络智能化校园基础设施建设则成为学校内涵发展的物质基础,直接或间接影响个体形成和发展的外在因素。

因此,我们在谋划智慧教育城建设时,首先考虑的在合理布局校园物质空间环境的同时,深化数字化校园建设,积极推进智慧校园建设,将重点延伸到智慧教室建设,充分利用现代信息技术手段创造自然、物质、人文三位一体的校园环境。但是,教育信息化发展又不得不考虑技术发展和设备淘汰因素,以及前沿教育技术与教育教学结合效益发挥滞后问题。为此,我们在《意见》中兼顾承前启后,提出“适度超前布局,强化智慧教育城基础环境建设”的整体目标,整合提升教育城域网建设与应用,建设网络智能化学习支撑环境,加强网络与信息安全建设,从而提升学校基础建设和应用水平,形成广泛的智慧校园和智慧课堂应用,带动区域学校信息化水平整体提升。

同时,未来教育的基础是数据。因此,我们将“智慧教育城应用平台”作为未来校园的虚拟环境建设核心,建成包括行政管理、教师发展、学生发展、教育资源和数据共享在内的五大中心,“市-县-校”分级建设,全市整合覆盖,数据汇聚共享,有效开展国家、省级指定软件系统的推广应用和数据对接,整合形成汇聚与共享的区域教育资源平台和师生学习空间,实现区域单点登录和统一认证,形成智能、系统、鲜活的智慧教育城社区。

2.抓住关键环节:资源泛在+应用融合

温州教育信息化一直将资源建设作为重要工作内容,并取得了一定成绩,特别是以“一网一院+专题网站”建设为核心建设模式,形成优质教育资源共建共享的良好格局。“一网”指的是“温州网络教育教学资源网”,“一院”指的是“温州教育影院”,“专题网站”是一线教师自主建设管理的一批优质学科教学资源网,建立了以市县教育信息中心为龙头、优秀学校为骨干节点、广大教师主体的资源建设体系,并通过优质教育光盘集、中小学辅导网、城乡结对等多种形式,不断扩大优质教育资源覆盖面。

优质教育资源建设应用是教育均衡优质发展的前提基础,共享汇聚、个性泛在、智能推送的教育资源成为智慧教育的核心主题。但是,传统的教育资源库建设也存在着诸多问题,比如资源开发的优质特色、动态更新、有效共享等等,相关研究和文章已经比较深入,这里不再赘述。余胜泉教授结合国内外学习资源建设发展情况,分析整理了当前学习资源建设呈现出的从平面到三维、从电脑到手机、从封闭到开放、从预设到生成、从网络课程到微课、从内容到活动、从资源到认知网络、从结果到过程、从通用到个性化、从知识到智慧等发展大趋势,相当具有代表性和参考价值。[6]

然而,由于受到本地学校信息化基础条件、技术水平和工作量等因素影响,我们必须综合考虑区域教育信息化发展实际,在建设实践中努力顺应趋势,积极创造条件不断加强。为此,温州智慧教育城建设在加强优质资源开发与应用中,拟着重从以下几个方面加强:一是整合形成汇聚与共享的区域教育资源平台,开发建设师生学习空间;二是组织开发优质课程资源和校本资源,积极开发乡土教材资源;三是借助“远程教学”、“微课程”、视像中国(V-china)等手段促进资源交换应用。同时,配合多种信息技术手段和途径,努力架起跨区域、跨校际的教育资源共建共享平台,促进区域、城乡、校际教育均衡优质发展。比如,积极推进“翻转课堂”、“电子书包”、“一对一移动学习”,以及未来技术支撑下的新项目试点推广,利用学习分析技术优化学习过程,提供更有针对性的教学干预。不断扩展“市民卡・校园卡”、校园基础设施和综合实践基地、社会公共服务和社区服务领域的应用,为教育精细化管理、教学质量跟踪、关注学生成长和教师的发展、教育决策提供基础数据服务。

3.突出战略重点:立足实践+引领创新

爱因斯坦曾经说过:“我们不能用产生问题的同一思维水平来解决问题。”国家将教育信息化上升到引领教育改革发展全局的战略高度,而智慧教育城建设作为教育主动顺应时代的必然选择,更是肩负着破解教育热点、难点问题的重任。因此,创新实践求突破,提升内涵促发展,也就成为教育信息化工作的战略核心。只有以超前思维与创新理念探索新时期教育信息化发展之路,建立最直接、最完整体系的智慧教育方式,加快构建和不断深化现代智慧教育信息化服务体系,动态提升智能化、智慧化管理和服务环境,才能实现对教学内容、教师教学、学生学习方式的积极变革。为此,智慧教育城建设必须着力从三个方面予以加强:

一是应用驱动,整体构架。智慧教育应是以大数据为基础并实施个性化教育。必须立足部门分工合作与任务强化,从整体上分析和梳理教育领域急需信息化支持解决的重点问题,以“数据、服务、决策”为核心,统一布局设计、统一系统建设、统一数据管理,建设覆盖全市的智慧教育城应用服务体系和温州教育大数据体系,为教育教学提供强大的基础技术支撑,建设便捷畅通的智慧流程、智慧管理、智慧决策等教学和服务环境。

二是深度融合,内涵发展。智慧教育城建设必须从重视硬件建设转向重视系统、软件智能化程度的提升,更加重视师生有意识地转变观念,从重视信息化建设转向重视教育教学融合应用;切实关注师生个体需求,围绕有利于促进学习者学习和身心发展,最大程度地满足师生个性化定制服务,助力解决师生教育教学中面临的实际问题,促进师生健康、自主、智慧发展。

三是回归教育,落脚课堂。一切教育工作的根本目的都是为了服务教育教学,智慧教育城建设的核心与落脚点同样是课堂教学中的应用,必须区别于原来的现代教育技术装备配置,也不是简单孤立的信息化环境打造,而是为学生提供人与资源、环境交互的人性化、个性化的高效互动课堂。因此,在学习空间设计、课堂技术选用与整合,以及教学策略选择和过程实施上,必须充分关注课堂主体的实际需要,实现人、技术、环境、资源等诸要素和谐共存。

综上所述,智慧教育城建设是一个系统工程,是教育信息化发展的新境界、新追求,涉及教育施为的方方面面,贯穿于教育改革发展的全过程。面对教育改革发展的新形势,作为区域教育信息化建设主体的温州,深刻感受到以教育信息化带动教育现代化、促进教育的全面变革的高度责任感和历史使命感,必须站在推进国家信息化战略和引领教育改革发展的高度,加快推进教育信息化建设,这不仅是教育主动顺应信息经济时代的必然选择,也是事关教育全局的战略选择,更是破解教育热点、难点问题的一项紧迫任务。

参考文献:

[1]祝智庭.中国教育信息化十年[J].中国电化教育 2011(1).

[2]赵泽宗.汉语文教学[J].汉字文化,2012(3):88-91,12.

[3]王涛.智慧教育:智慧人生[J].科技风,2012(2):250.

人工智能基础教育篇4

一、高等职业教育中语文课程与计算机基础课程的定位

高等职业教育培养的是适应生产、建设、管理、服务第一线需要的大量高等技术应用型人才,这既是高职教育教学工作的总体目标,也是基本要求,高职院校的专业设置、课程教学等都要以此为指导。

语文在高职教育体系中被赋予了新的含义,应强调培养学生在职业环境中运用语文的能力,即工作能力或辅助工作能力的培养教育。高职语文应当以讲清概念、强化应用为重点,进行实践教学方面的探索。在学生具备一定的语文能力基础上,通过课内外的教学活动,进行专项综合训练,从而提高学生的应用语文能力,通过语文的工具性与人文性培养学生的综合文化素质。高职计算机基础是各个专业学生都要学习的一门必修课,其教学目标是把学生培养成职业岗位需要的计算机应用型人才,因此,计算机基础课程在教学内容、教学方法、教学环节与考试形式等方面,都要充分体现以学生应用为主的教学理念,培养和提高学生计算机技术的实操能力和综合文化素质。

二、高职语文与计算机基础课程教学融合的理论基础——多元智能理论

高职语文与计算机基础课程都是各个专业的必修基础课,致力于培养学生的文化素质,培养学生在信息化社会应用计算机的素质,是文化教育、基础教育。无论是语文还是计算机基础的学习,都是学生运用语言文字进行多重思维训练的过程,涉及多种智能的发展。

多元智能理论是美国哈佛大学心理学教授霍华德加德纳提出的,他认为每个人都拥有多元化的智能:语言文字智能、数理逻辑智能、视觉空间智能、身体运动智能、音乐旋律智能、人际交往智能、自我认知智能、自然观察智能、存在智能等。他认为每个人虽然拥有多种智能,但各种智能的发展程度和组合情况各不相同,且个体之间、个体内部的智能也存在差异;人可以通过后天的学习,发展和加强其智能;各种智能之间绝非各自独立,而是相互作用,通过组合发挥作用。多元智能理论对于高职语文教学的改革,即与计算机基础教学的融合有许多有益的启示。

1、学生通过语言的学习,获得运用语言文字的能力,因此,语文课程与学生的语言文字智能息息相关。祖国的语言文字伴随每个人终身,语文的学习是开展其他学科学习的前提和基础,学生借助语言这一工具进行思维训练,表达思想,语文的基础作用毋庸置疑。

2、学生某一智能的发展需要其他智能的协同,教师应当使用多样化的手段,设计学科之间的知识与能力的迁移,从而促进学生多元智能的协同发展。语文教师可以结合计算机基础课程的相关教学内容进行教学设计,以语言文字智能为基准,进行计算机操作技能的迁移,以带动其他智能的发展。

3、语文课程通过与计算机基础教学的融合,多方面协调学生的智能发展,更重要的是要在这一过程中以深刻的思想、精彩的内容和丰富的情感,使学生陶冶情操,体验和感悟生命的价值。因此,语文课程的人文性不容忽视。

三、高职语文与计算机基础课程教学融合的设计思想

在信息化的环境中,任何一个学科不可能单打独斗,都会与相关学科产生或多或少的联系,这正说明人的多元智能并不是孤立发展的,需要与其他智能相互结合发挥作用,以强势智能带动弱势智能的发展。在高职语文教学中,以听说读写的语文能力为主训练语言文字智能,通过综合活动的设计,借助计算机技术为多元智能的训练拓展空间。

在进行语文教学设计时,以语文教学目标和教学内容为核心,嵌入计算机基础课程对学生的计算机技术的要求,使学生在进行语文课程理解感悟的同时将计算机基础的技术应用进来,以文学欣赏、应用文写作为主,应用计算机技术为辅,从而更有效、更牢固的掌握计算机基础的知识,如office办公软件的操作。更重要的是通过这样的教学模式使学生明确一个人只有专业技能是不够的,只有具备了一定的人文素养,才能将专业技能应用到更有用、更广阔的地方;运用自己的计算机能力将语文学习的成果沉淀稳固下来,使之内化为自己的内涵修养。在这样一个相互融合的过程中,学生既获得了语文的审美教育,也增强了计算机实际操作的训练;学生不仅要学会做事,更要学会做人;学生不仅知识广博,有技术专长,而且还要情趣高雅,从而进行多元智能的协调发展。

四、教学示例

教学内容:个人简历

教学目标:学生理解、掌握个人简历的结构和写法;学生能够利用WORD文档的文字编辑功能制作电子版个人简历。

教学条件及设施:多媒体教学软件;机房等

学情分析:学生具备一定的语言文字表达能力,具备一定的应用文写作的常识,在学习求职信、调查报告等应用文的基础上,能够阅读理解“个人简历”的相关内容,能够借助范文设计个人简历框架。学生具备一定的计算机基础知识和操作能力,但动手操作技能存在较大的差异。

设计思想:在学生的语文学习基础上,使学生的语言表达内容和能力通过计算机的实际应用展现出来,引导学生使用Office办公套件完成一般文案工作,解决实际问题。同时,对自己的成长历程有一个反思,正确认识自己的优点和不足,以确定今后的努力方向,从而提高学生的语言表达、计算机操作水平等综合文化素质。

智能目标:

语言文字智能:学会使用简历中的关键词语,如个人简介、教育经历、求职意向等;撰写个人简历的具体内容;运用口头语言向同学解说自己的简历。

数理逻辑智能:能够正确地组织自己的信息,形成个人简历的基本框架,突出重点内容。

视觉空间智能:利用教学软件为学生讲解简历的格式与写法;演示简历制作中文字编辑的技巧。学生在电脑上制作电子版个人简历时,训练眼手协调能力,增强文档的视觉美观度,以显示自己制作的独到之处。

身体运动智能:学生当众讲解简历时的体态语言。

人际交往智能:能够与老师、本小组同学共同合作讨论。

自我认知智能:对自己的成长历程进行反思,正确认识自己的优势与不足。

教学过程摘要:

1. 教师在学生应用文写作的学习基础上,向学生简要讲解个人简历的相关理论知识,重点讲解个人简历的结构和写法,学生能够结合范文分析简历的各个组成要素,教师要指导学生举一反三,使学生能够结合自身情况进行简历主要内容和结构的设计。

2. 教师根据学生的综合情况,以自愿结合为原则,促使学生结成学习小组。每个同学根据教师的讲解,先各自在电脑中运用WORD文档编辑个人简历,要体现简历的格式特点,运用简洁的语言表述自己的实际情况,要符合求职面试的语境。

3. 小组内部交流简历作品,提出修改意见,每组推选出一份优秀简历进行展览。教师组织学生代表当众讲解自己的简历,小组之间交流写作经验,要体现写作的思路。介绍WORD文档编辑的技巧,如能使用Word工具栏或菜单命令正确设置段落左、右缩进及首行格式;能使用Word工具栏或菜单命令正确设置行及段落(前、后)间距等。注意表情、肢体语言的合理运用。

4. 教师评价学生的简历和讲解,并视具体情况补充学生没有涉及的东西;点拨学生正确认知自身的成长历程,明确自身的发展方向;总结简历制作中需要注意的事项,如结构、语言表达、文字编辑技巧等;

5. 学生根据同学和教师的示范、总结,在电脑上修改完善自己的简历,然后提交作业。

6. 教师批阅评价学生的简历作业,及时反馈给学生。

7. 拓展活动:在条件允许的情况下,组织小组同学进行面试的情景训练,将求职信、简历等求职文案运用到虚拟的语言情境中,提高学生的口头语言表达能力,明确求职面试的相关要求。

教学小结:

在进行语文教学的同时,锻炼学生的计算机基础的操作技巧。教学过程始终以语文的写作能力为主,WORD文档的编辑能力为辅,前者是后者的内容、对象,后者是前者得以有效呈现的平台。在以语言文字智能为主的多元智能的训练中,达到语文教学与计算机基础教学的融合。

五、结语

高职语文教学与计算机基础教学的融合更多的是在实践环节中的探索,如何在教学实践中体现两者的融合在一种文化层面上意味着语文课程与信息技术的整合问题。笔者认为,只有在多元智能理论的指导下,把计算机基础教学融入语文课程,多渠道、多空间培养学生的智能学习方式,既能有效地实现语文课程目标,又能培养学生的计算机素养即信息素养,从而达到双赢的目标,提升学生对生命质量的体验。通过融合,在达成语文课程目标的同时使学生将计算机技术作为一种文化素养积淀下来;通过融合,使学生的信息素养内化为学生的自觉意识、自然行为,内化为学生的情感、态度、生命体验的一部分,成为信息社会开展学习活动的自然表现。

因此,在语文教学与计算机基础教学的融合过程中,要以学生为本,有意识、有步骤地引导学生自觉利用当下的信息资源主动获取知识,主动开展智能学习,促进自身信息素养的文化内化。这对语文教师提出了更高的要求:语文教师既要对本学科有厚重的感悟,又要有丰富的教学经验,并要以较高的信息技术水平实现与计算机基础课程的整合,同时也要注意自身信息素养的文化内化。

参考文献

[1]蒋丽清,薛辉.信息技术与语文课程的整合——以文化变革为视角[M].上海社会科学院出版社.2008年.

人工智能基础教育篇5

1.教育信息化基础设施建设逐步到位

目前,全省中小学的生机比超过6:1,远远高于全国平均水平,校均计算机拥有量每年以11%的速度递增。全省所有高校、98.6%的普通高中、96.9%的初中、90.5%的小学建成了数字校园,义务教育学校全面实现“宽带网络校校通”, 77.1%以上的高校建成覆盖部分校园的无线网络。江苏教育和科研计算机网覆盖全省所有高校、13个省辖市、102个县(市、区)和所有乡镇以上中心校,并和全省所有市、县(市、区)教育城域网实现高速互联。

2.管理平台、资源平台和网络空间建设成效显著

目前,已实现全省所有教育机构、学生和教师数据的全面入库及与教育部相关数据库的有序对接,学前教育、基础教育、中职教育学生信息已全部入库,学生资助系统、高考巡考系统运行正常。教育卡项目试点地区不断扩大,将于2015年底完成义务教育阶段全部中小学生教育卡的注册工作。全省基础教育优质资源已覆盖所有阶段和全部主干学科, 截至目前,平台教育资源数量380万节课、资源访问量2.2亿人次、下载达4767万次,平台总访问量3.8亿人次。平台的特色应用书香江苏读书网站提供的电子图书达3184多万册,访问人次达1.59亿。网络空间建设有序开展,全省职业学校已依托江苏职教公共服务平台创建学校空间147个,领军人才空间139个,教师空间5091个,学生空间17184个。

3.教师和学生信息技术应用能力大幅提升

实施中小学教师信息技术应用能力提升工程。开展网络管理员培训,开展教师信息技术应用能力网上培训,每年通过网络注册培训教师超过10万人次。网络备课、授课、教研、学生和学校管理已成为教育教学工作的新常态。我省教师在全国多媒体大赛、信息技术创新大赛等竞赛中表现优异,中职组在全国信息化教学大赛中实现五连冠。2015年5月,我省以“智慧教育 点亮未来”为主题参加了全国教育信息化应用展览,展示江苏省教育信息化成果,受到国务院副总理刘延东、联合国教科文总干事博科娃的好评,并获得展会四项大奖中的三项,两项排名第一。

4.教育信息化统筹推进力度持续加大

省政府办公厅印发《江苏省教育信息化三年行动计划(2013-2015)》和《关于推进智慧教育的实施意见》,统筹推进全省教育信息化工作。省教育厅建立教育信息化工作领导小组例会制度,定期研究工作。成立江苏教育信息化产教联盟和江苏教育信息化专家指导委员会,指导全省教育信息化建设。各级财政努力加大教育信息化经费投入,省财政每年安排专项经费用于优质资源建设。

与此同时,我们还面临一些挑战。随着新一代互联网技术的飞速发展,信息化必然对教育发展产生革命性的影响。但这种影响是对传统教育的重生而非颠覆。首先需要厘清教育领域哪些工作是互联网的专长,哪些工作是传统教育要承载的,明确工作认知,才能让传统教育插上互联网的翅膀迎来新的腾飞。其次顶层设计仍需完善,虽然我省已印发了《关于推进智慧教育的实施意见》,但具体实施路线图和时间表不明朗,省市县三级职责不明晰,工作任务不具体,经费保障、体制机制等相关政策有待进一步明确。

记者:为积极推进智慧教育建设,江苏省于2015年率先在全国以省政府名义颁布《关于推进智慧教育的实施意见》,请您就此解读下智慧教育内涵以及其重点建设内容。

苏春海: 智慧教育是教育信息化的高级形态,是信息时代教育改革和发展的战略抉择和必由路径。智慧教育以“三通两平台”(宽带网络校校通、数字资源班班通、学习空间人人通和教学资源公共服务平台、教育管理公共服务平台)建设为抓手,充分利用信息技术手段改革教学模式、创新学习方式、提升管理水平,全面建成涵盖各级各类教育的教育信息化公共服务体系。完善智慧校园建设,整合优化教育管理应用系统,集成推送各种优质教育资源,实现教学科研、管理服务和文化建设的数字化、网络化、智能化。着力构建社会继续教育公共服务平台,广泛开展城乡社区远程教育,推动构建人人皆学、处处可学、时时能学的学习型社会。

我省智慧教育重点任务主要归纳为以下几个建设工程:

1.实施智慧教育环境提升工程

(1)建设智慧校园。推进云计算、大数据、物联网、移动互联网、社交网络等新一代信息技术在智慧校园中的创新应用,建设覆盖学校日常运行各个环节的高速有线、无线网络及各种智能信息终端,建立电子身份及统一认证系统,构建课堂教学、教师教研、学生学习、管理评价、家校沟通、学校安全管理等一体化智能化的校园环境。全面使用或对接国家核心系统、省级通用系统,建成符合国家标准规范的各类特色系统,实现对学校师生、教育教学、科研、资产等的智能化管理。

(2)提升“宽带网络校校通”水平。加强网络基础设施建设,增强省教育与科研计算机网的服务性能,省、市、县、校四级教育网络实现高速互联。

(3)打造省级智慧教育云计算服务平台。为全省智慧教育提供性能良好、服务便捷的资源服务和信息服务基础平台及网络运行环境。省、市、县、校平台分级管理、互联互通,保证运行安全、服务及时、应用有效。

2.实施智慧教育资源共享工程

整合推送苏派优质教育资源。充分利用省智慧教育云计算服务平台,通过多种方式推送优质数字化教学资源。采取汇聚、自建、共建、引进、购买等形式,建设覆盖基础教育、职业教育、高等教育、社会教育、教师教育的课程资源和自主学习资源,建成一批能够体现江苏特色的精品数字化课程资源。制定完善数字化教学资源建设标准、规范和质量评价办法。

3.实施智慧教育应用融合工程

(1)探索智慧教学新模式。开展智能化信息生态环境下的新型教学模式试点,促进信息技术与教育教学深度融合。在中小学“e学习”试点基础上建立智慧课堂示范点,开展慕课、微课、翻转课堂、电子书包等新型教学模式和新型载体的试点示范应用。基于教育大数据,积极开展数据挖掘与学习分析,进一步优化教学策略、教学方式、教学过程和教学评价。

(2)推进智慧管理和智慧决策。制定教育管理信息化建设和应用规划,鼓励教育行政部门和学校依托省级教育数据中心开展数据挖掘,实施标准化、精细化、智能化的教育管理和科学决策。加快建设学生管理类信息系统、教师管理类信息系统、学校资产及办学条件管理类信息系统、教育规划与决策支持类信息系统及其他业务管理类信息系统。

4.实施智慧教育人才培养工程

(1)提升教师信息技术能力。鼓励教师利用信息技术开展启发式、探究式、讨论式、参与式教学,建立以学习者为中心的教学模式。推进基于网络的城乡、学校之间结对帮扶,引导教师利用网络进行学科教研、远程研修和学术交流合作等。

(2)培养智慧型学习人才。创建智能化学习生态,使新一代信息技术深度融入每一名学习者的学习生活,让每一名学习者都能够便捷获取最适切的个性化学习服务,努力培养适应“互联网+”和智能化信息生态环境、具有终身学习能力的创新型人才。

记者:为何将江苏省智慧教育云服务平台作为推进全省教育信息化工作的重要抓手?其主要功能有哪些?目前取得哪些建设成果?

苏春海:智慧教育云服务平台是在江苏省教育信息化公共服务平台的基础上优化、演进、迭代进一步建设的平台,通过中小学教育卡实现用户身份认证统一管理,注重资源整合、数据共享、应用融合及服务推送,打造“统一、开放、高效”的智慧教育云平台,实现教育条件网络化、教育内容数字化、教育管理智能化,能够实施自主学习、个性化学习、协作学习、泛在学习为主要特征的智慧教学和基于互联网、大数据、云计算的智慧管理。

江苏省智慧教育云服务平台的主要功能体现在三个方面:一是以“建设省级云计算数据中心”为依托,构建全省智慧化高性能高可靠的教育基础设施环境;二是以“建立省级公共软件统一数据服务平台”为重点,提供智慧化聚合式共享型数据服务;三是以“建成云+端应用服务体系”为突破口,满足用户“随需而变”的各类应用服务,真正实现信息技术与教育管理、教学融合。

其中教育管理公共服务平台已在如下方面取得了进展:

一是量化幼儿园评估与建设规划:通过学前教育管理信息系统,掌握全省各地各级别(省优、市优、普通)幼儿园的学生就读、办学力量、师资情况、收费情况,各类统计数据直接作为幼儿园评估的参考。同时根据系统中采集到的幼儿园地理位置信息,通过地图可视化方式直观展示幼儿园的分布,为新建或改扩建幼儿园提供决策依据。

二是促进中小学规范办学:通过中小学生学籍管理系统落实教育部关于中小学学生“一人一生一号”和省教育厅“一人一籍、籍随人走、终身不变”管理要求,从而控制学生的无序流动,促进义务教育均衡。

三是规范化中小学招生考试:义务教育阶段提供学生基本信息导出功能,各市可以导出和本地中招系统结合对中考报名进行有效性验证,高中学籍系统直接和高中学业水平测试报名以及高考报名系统进行实时对接,以学籍系统数据作为判断学生是否有学籍的依据,保证了招生考试报名数据的准确性。

四是优化师资队伍建设与规划:通过全省教师管理信息系统,掌握各级学校的教师的基本信息、学历信息、工资信息等各类信息,进行数据分析和挖掘,已为师范毕业生就业情况、音体美教师配备情况、乡村教师情况等重大师资决策或行动计划提供关键性的数据支撑。

五是精确化事业统计:在每年进行教育事业统计年报工作的时候,各业务处室参考各个信息管理系统中的数据对相关统计报表进行审校,并可通过数据库间联合交叉查询,生成特定需求的数据分析报表。

记者:江苏省教育信息化建设一直走在国内前沿,您认为推进教育信息化的关键要素有哪些?

苏春海: 教育信息化是一个系统性的工程,我认为其关键要素主要是四个方面:一是加强基础设施环境建设。统筹建设教育专网和省级教育网群,继续推进“三通两平台”建设,为建设智慧教育打下坚实基础。二是加强优质资源共建共享。统筹建设覆盖各级各类教育的优质资源省级云平台、大数据中心。三是加强师生信息技术应用能力提升。四是加强应用驱动、融合创新。创新“互联网+教育”环境下师生教学、教育管理的模式和方式,全面提升教育质量。

人工智能基础教育篇6

国运兴衰,系于教育,而教育的关键在于基础教育,基础教育的未来在于面向基础教育的教师。同时,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》也指出:“教育大计、教师为本。有好的教师,才有好的教育。”要“努力造就一支师德高尚、业务精湛、结构合理、充满活力的高素质专业化教师队伍。”[1]因此,作为师范院校,应该面向基础教育努力培养智慧型的准教师。

一、智慧型准教师的内涵

什么是智慧型准教师呢?所谓“智慧”,即对事物有迅速、灵活、正确地理解和处理的能力。依据智慧的内容以及所起作用的不同,可以把智慧分为三类:创新智慧、发现智慧和规整智慧。创新智慧,可以从无到有地创造或发明新的东西。如策划、广告、设计、软件、影视、艺术等都属于创新类智慧产业的范畴;发现智慧,可以发现虽然本来就存在但还没有被认知的东西。有些科学研究,如天文学、考古学、地理学等就主要属于发现类智慧产业的范畴;规整智慧,可以运用现有的规则如法律、法规、制度、政策、方针、方法等来调整、梳理、矫正、改变已经存在的东西。如司法、教育、培训等都属于规整类智慧产业的范畴。而“智慧”型教师就是具有“规整智慧”的教师。师范类学生毕业后是面向基础教育的教师,师范类院校应该把准教师培养成智慧型的教师,这些教师就能够利用一些规则、制度、方法来教育学生,从而培养出身心健康、乐于奉献、负责任,同时又具有创新能力、善于解决问题的栋梁之才。具体来说,智慧型准教师工作以后要能够做到:

1.要有很好的职业情感[2]。所谓职业情感即是真心的爱学生、热爱教育事业、真心奉献教育事业。作为基础教育的教师面对的都是未成年的孩子,从儿童心理学的角度来看,这个年龄段的孩子都是天真烂漫的,同时对所有事物充满了好奇、爱动不爱静、喜欢模仿和富有学习的心性。所以相对大学生教育起来要困难得多,要求教师要真心的爱学生,真正从学生的角度因材施教,多发现各个学生的特点,根据特点进行赏识教育,而不是去体罚、口罚孩子。

2.要深刻理解儿童的身心自然发展过程。教育――首先是人学,不了解孩子――不了解他的智力发展,他的思维、兴趣、爱好、才能、禀赋、倾向,就谈不上教育[3]。作为这个阶段的老师要认真学习儿童心理学,熟练掌握儿童在各个时期的自然发展特点。这个阶段的孩子是个体生命发展的重要时期,其习惯、言语、技能、思想、态度、情绪都要在此时打下基础,如何根据孩子的身心发展特点和教育的规律,使孩子在人生路上健康、快乐的成长,并获得各自的充分发展与人生成功,都是从事基础教育的老师应该具有的能力。

3.要有终身阅读和学习的良好习惯。阅读能激发孩子的想象力、理解力、语言表达能力和写作能力。知识积累、智力培养、思想发展,都与大量阅读分不开。因此,这个阶段阅读习惯的培养非常重要。有良好阅读习惯的老师才能培养出具有良好阅读习惯的孩子;同时,只有具有坚持学习的习惯,教师才能不断丰富自己的知识,才能在不断提高自己的教学基本技能外提高其科研和教育研究能力,才能提高自己的教学效果。

那么,作为师范院校,该如何培养出这种智慧型的准教师呢?

二、智慧型准教师的培养方法

1.加强师德教育。师德也即是教师职业道德,它是指教师在教学活动和教育活动中所要遵循的行为规范的总和,它在教育过程中调节教师与学生以及与其他有关人员的关系,规定了教师应该以什么样的思想、情感、态度、行为和作风去待人接物,处理问题,做好工作,为社会尽职尽责。其主要内涵包括:品德高尚、敬业爱生、教书育人、为人师表、开拓创新[4]。师范类学生在经过专业教育后,将从事“人类灵魂工程师”的工作。要对其加强教师职业理想和职业道德的教育,提高其自我认知、自我激励、自我控制的能力,增强其教书育人的责任感和使命感。同时,高校教师要以身作则,给准教师树立良好的榜样,关爱他们。发现每个学生的优点和长处,在因材施教的同时进行赏识教育,鼓励每个学生,增强他们的自信心,使他们感受到教师带给自己的快乐和知识,从而可以增强其作为教师的职业追求,真心的喜欢教育事业。培养准教师的高校教师还应该严谨治学,淡泊名利,自尊自律,以人格魅力和学识魅力教育感染学生,做其健康成长的指导者和引路人。另外,加强情商类课程的开设,舒瓦茨在《教师教育研究手册》中指出:“教师除了掌握教育学科知识、学科专业知识和教学策略外,还需要掌握儿童成长的社会的、生理的、情感的和认知的知识。”美国大学普及的“社会与情感课程”、“生命技能”、“人生技能”、“情绪情感的判断与分析”等课程,值得我们借鉴。师范院校可以考虑开设类似专门的情商类课程,提高学生对自我情感的认知调控和对他人情感的认知调控能力[5]。

2.加大儿童心理学类课程开设。师范院校要加大儿童心理学课程开设,一是让学生充分理解生命个体的发展过程;二是让学生意识到这个阶段对于每个人的终身生活和工作的重要性。在开设这个课程的同时,一定要理论结合实践,经常带学生到幼儿园和小学进行观察记录,和课堂上所学的理论知识比较,从而加深其理解。然后用自己的理解总结出孩子的成长阶段和每个阶段的特点,并绘出孩子成长的各个敏感期,在不同的敏感期进行何种知识和能力的学习,这对低年级学生来说尤其重要。

3.开设图书馆课,培养准教师的良好阅读和学习习惯。要培养准教师具有良好的阅读习惯,从而引导他们对阅读的热爱。首先,教师要给学生们推荐和分享各种比较好的书籍,包括诗歌、文学、历史等等,同时留意报纸和网络上的好书推荐,多到图书馆浏览新书。另外,学校要设立图书馆课,所谓图书馆课就是教师把班级学生分成几个小组,给每个小组出不同资料收集和整理的题目,然后把学生带到图书馆,让他们在图书馆搜集资料并整理讨论,然后回到教师各个小组选代表进行讲解。轰动美国的最佳教师雷夫・艾斯奎斯就是利用这些方法培养出了大量热爱阅读的学生。

4.开展各种形式的研课教学。“研课”作为一种教师专业发展的方法,源起于日本[6]。在上世纪90年代引入美国,在准教师的教育中得到了很好的应用并取得了良好的教育效果。Linda Sims和Daniel Walsh[7]认为,有效率的教师不只是一般性地了解教学,还要理解教学内容,创新教学方法,收集并解释课堂数据,正确判断学生的学习,检验教学效果等。教学观的转变对准教师来说是一个挑战,最好尽早开始。因此,教师教育课程应帮助准教师发展从教学中学习教学的能力,而研课对准教师来说是一个很有前途的做法。研课类似于大学教师中的公开课,其基本过程是:研课计划――上课――观课――研究报告――修改设计――总结报告[8]。研课时需要参与者相互提供教学信息,共同收集和感受课堂信息,在充分拥有信息的基础上,围绕共同关心的问题进行对话和反思,以改进课堂教学,促进教师的专业发展。通常可以开展与教学实习结合的研课、与教学方法相结合的研课等。在学生研课的过程中,教师要对学生指导、分析、总结,从而提高学生的教学技能。

三、总结

国运兴衰,系于教育;教育振兴,全民有责。在党和国家工作全局中,必须始终坚持把教育摆在优先发展的位置。作为面向基础教育的师范院校,更要起到示范作用,大力推进教学改革,培养智慧型基础教育的教师。总之,我们每一个教育工作者都应该因为自己对儿童的关心而关注基础教育教师的培养。

参考文献:

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[3]B.A.苏霍姆林斯基.育人三部曲[M].北京:人民教育出版社,1998,(11).

[4]董耀金,冯占辉.论师范类大学生的师德教育[J].中国成人教育,2011,(5):45-46.

[5]周静.论教师情感能力的提升[J].教育评论,2011,(4):46-48.

人工智能基础教育篇7

“教育信息化,华为提出了‘众教育’的理念,我们认为众教育的核心精髓应该是通过新的信息技术加上社会资源充分整合并打破教育的壁垒,从而逐渐消除我们再教育中的术有专攻,使得人人都可以获得我们需要的这种教育资源,人人都可以充分共享我们要传授给别人的知识,是这样一种理念。”提到教育信息化,华为企业业务教育行业解决方案总监聂延波对记者这样解读。

此次高峰论坛提出的“众教育”理念,吸引了众多教育工作者的目光,祝智庭认为,“互联新校园,携手众教育”理念体现了华为对‘众教育’的产业投入力度以及对教育重视的决心,他非常认可华为的“众教育”的核心理念。

智慧教育是发展方向

教育信息化的发展整个方向是什么?祝智庭认为,“应该瞄准智慧教育这样一个大方向”。总的来说,现在的技术越来越向智能化发展,发展智慧教育也是可以预见的方向。但是祝智庭也指出智慧教育是难以界定的,在关注智慧教育的难点问题后,他提出一个初步定义:“我认为智慧教育的目标,就是要利用智能化的技术构建智能化的环境,在这样的环境下为学生提供个性化的服务,由不能变成可能,小能变为大能,从而培养出具有良好的品德,高素质思维的人才。”

他同时也指出,智慧教育是一个理念,为了这个理念需要技术创新,建智慧化的平台、智慧教师、智慧校园,有了这个环境才可以有效支持教学的变革,最终开展智慧的教和智慧的学,培养智慧的学习人才。

对于智慧学习环境的基本构成,他认为包括环境感知、情景识别、关联规则等。其中,提供个性化的服务,需要运用大数据技术,“大数据引发了科学研究泛式的归类,科学研究史上第四个称为数据密集型科学。我们再教育当中也要利用大数据技术来支持智慧教育。总的来说我们通过利用大数据能够实现精准决策、个和优化结果。”祝智庭表示。

祝智庭还指出,电子书包就是智慧教育的一个方面,“我们国家已经提出电子书包的体系,我本人是标准组的负责人。以电子书包的标准建设为例,包括五个部分:系统架构、内容格式、虚拟学具、服务平台、终端设备。我们还提出了电子书包系统功能框架,可以一方面对接数字出版和数字学习,同时还考虑终端功能和平台功能,把这样的一些功能和服务进行分层分类。”祝智庭说。

他同时也指出,教育信息化的发展需要社会各方面的支持,在类似电子书包标准制定的同时,也需要企业带头,例如在韩国,电子书包就是三星公司的一项重要工作,所以以华为为代表的公司也应该在我国的信息化教育发展中发挥大公司的作用,通过“众教育”的形式呼吁很多公司联合起来,这样,我们的信息化就会做得越来越好。

基础教育需走出数字鸿沟

众所周知,我国国土面积大,在地理环境、人口素质、文化基础、经济发展水平等方面都存在着明显的差异,这些差异直接或间接地反映到教育上来,造成了基础教育发展的不平衡。对此,祝智庭表示,目前,基础设施有待普及和提高,推进教育信息化发展的政策环境和体制机制尚未形成,教育管理信息化体系有待整合和集成,我国的基础教育亟待走出数字鸿沟,在一些西部地区,不光是教育资源匮乏,同时传统的“授课+考试”的教学模式仍然占据学校教育的主导地位,多媒体教学在这些区域甚至还处于起步阶段,教务信息管理水平参差不齐,这种不公平的教育鸿沟的存在,将导致后天教育的不公平,从而影响每个学生人生的公平性,因此教育信息化的第一步是填平这道鸿沟。

人工智能基础教育篇8

加纳德的多元智力观点与传统意义上强调思维力、记忆力、感知力、想象力的观点不同,在他的智力观点中,他更强调解决实际问题,创造社会所需要的产品的能力。基于这样一种观点,在不同的文化背景下,人们对产品的需求存在差异,对解决问题的方式存在分歧,因此智力的表现形式必然是多样化的。

二、基于多元智力理论的教学方法探索

受威斯康辛大学为促进地方经济发展作为高校的重要任务之一的影响,以及杜威实用主义的教育理念的熏陶,美国人一直重视教学与实践相结合。加纳德在定义“智力”这个概念的时候,从解决问题、创造产品的角度出发,也是受制于美国的经济价值取向。从这个意义上说,社会文化环境对人思考问题的角度确实有相当大的影响,这也在一定的侧面反映了智力决定于文化环境的理论。以加纳德的多元智力理论为基础,结合其他智力理论,智力决定于生物遗传,也决定于文化环境,在两者犬牙交错的状态中,任何人都必然存在着一系列尚未被挖掘的智力区域,如果给予良好的教育方法,这些人会通过学习使自己变得更聪明。从教育的角度看,要求教师在教学活动中,因材施教时必须考虑学生在家庭、社会阶层、文化背景方面的差异。

(一)树立智力平等的学生观

自法国大革命之后,人与人在法律、人格等各个方面都是平等的这种普世价值观念,席卷了整个世界,各个国家的教育主管部门和教育工作者在教学工作中也认同人人平等的观念。但是这个平等被大多数人理解为学生在人格尊严和享有教育资源方面的平等,对于学生智力的水平方面的平等,一致持怀疑态度。按照多元智力理论,学生与学生之间在智力上的差别,其实是各个学生的智力在不同侧面出现的差异,而不能简单归结为学生在智力上存在高低之分。因为以多元智力为基础进行教学方法改革,必须树立平等的学生观,即每个学生在智力上是平等的,其智力差别只是来源于八个智力维度的组合有所差别而已,教师应该根据学生智力发展的特点组织教学活动,这样才能使教学过程发生质的改变,切实做到因材施教。

(二)树立个性化的教学观

在中国由工业化时代向知识经济时代转变的过程中,整个社会对人才的需求也逐渐发生变化。原有的教育方式,尤其是高等教育中按照专业来界定学生技能与能力的人才培养模式,已经远远不能适应快速发展的社会需要,学校作为培养人才的主要机构,必须顺应历史发展潮流,改变过去那种重视共性技能,忽视个性差异的流水线式的教育模式。知识经济时代的最根本特征就是不断创新,因此传统的批量式教育必须彻底转变为以学生的智力特点和个性心理为基础,根据学生发展的不平衡性和学生智力表现的不同形式设计差异性的教学内容,有针对性的组织教学活动,尽可能多地为学生提供个性化的学习途径方法、手段和策略,引导和帮助学生树立终身学习的观念和学会学习的方法,从而塑造学生丰富多彩的个性,提高学生的创新能力和人文精神。

(三)采取多样化的教学方法

根据多元智力理论,采取多样化的教学方法,要求教育主管机构和领导者改变传统的教育经济观念,改变班级授课制的教学组织形式,提倡小班化教学、研究式学习、合作式学习。只有转变教学形式,教师才能在教学过程中发现不同学生的智力特点,才能发现学生在不同智力维度上的差异,从而根据不同教学对象采用不同的教学方法、手段和策略,并给予学生以充分的发展机会。

采取多样化的教学方法,必须以个性化的课程体系为基础。从小学到大学,传统的课程设置单一、呆板、落后,不符合学生的个性化需求。因此以多元智力为基础的教学方法改革,必须根据八种智力的各种组合情况,设计一系列各具特色、符合各种智力组合的课程体系,在保证学生获得基本科学知识与技能的基础上,又能够发挥个体智力优势,充分展现学生的潜能。

(四)建立多元化的评价观

根据加德纳的智力理论,每个学生都是具有不同智力组合的个体,他的发展具有整体性、差异性,根本不可能也不应该用统一的标准去测评。以多元智力理论为基础进行教学改革,必须建立多元的评价标准,在评价学生的学业水平时,不仅要评价学生的知识与技能、过程与方法,还要评价学生的情感态度、人际关系、思想道德、兴趣、价值观等。在评价过程中,注重学生的全面发展和个性特点,用发展的眼光来看待学生,把对学生的评价放在真实的情景中。在评价方法上可以多样化,可以根据学生的特点,布置不同的专题作业,建立个人学习档案等。在知识经济时代,采用多元化的评价方法,不仅有利于培养多样化的人才,而且能够增强学生的自信心,也有利于教师提高工作热情。

加纳德的多元智力理论毕竟是一个尚未完善的理论,也是一个亟待深入研究、实践与发展的理论。以多元智力理论为基础进行教学方法改革,需要广大教师和学生的积极参与,更依赖于社会的多元文化环境。

[参考文献]

人工智能基础教育篇9

作者在《教育智慧引论》一书中,凭借其扎实的学术功底和广博的学术视野为读者带来了思想的滋润和对教育本质的追问。作者首先从“不同语境中的智慧”说起,让读者在了解了智慧一般特点的背景下,深入思考和追问教育与智慧内在的本质的联系,深刻地认识到:教育需要智慧,教育对智慧品质的追求是社会和时展的要求,是教育之根本使命的要求,是教育之为教育的要求;智慧离不开教育,智慧的生成和发展依靠教育,智慧本是教育的应有之义。联系当今中国教育的现实,这样的思考不仅具有深刻性,而且更具有现实性。虽然新课程改革推进了近十年,但是在功利主义和工具主义主导下,目前在基础教育领域,以书本知识为中心,以博取“高分”为目的,以大规模、超负荷的机械训练为主要学习方式的教育生态没有明显好转。在这种教育生态中,教育的立足点和重心逐渐由自身的德、智转向了外部的物质世界,以育人为天职的教育愈来愈演化成了单向的、片面的“为了知识的教育”,本应充满智慧的教育在很大程度上变成了劳动密集型行业,而教师变成了体力劳动者,教师之累,学生之苦成为当今中国基础教育的普遍现象。教育是一种面向未来的神圣事业,是一项使人变得更智慧、更自由的专业活动,在当今这个愈来愈知识化、信息化和追求创新的时代,教育要承担起“解放人、发展人、成就人”的历史使命,就需要重塑自身的智慧性格,重建教育的智慧价值,实现由知识教育到智慧教育的转变和跨越。

如何实现由知识教育到智慧教育的转变和跨越呢?作者在深入分析了造成教育智慧缺乏的症结所在之后,立足于中国教育的现实,提出了富有智慧的方向性的研究成果。如改革教师的职前教育体系,改变目前的教师培养模式;在加强学术性的基础上,着重强调师范性,要优化师范院校的课程设置;在加强教育基本理论课程教学的基础上,提高教育实践课程的比重,使学生一边学习,一边实践,在实践中验证理论知识,在理论指导下提高实践能力。又如要突破传统的教育评价方式,探索形成科学的评价方式,为教师教育智慧的生成提供制度上的支撑;学校内部要营造宽松自由民主的学校文化,创造自由的学术氛围和宽松的教师成长环境,以引导和促进教师教育智慧的生成。这些建议非常符合当今中国基础教育的现状,是中国基础教育从知识教育走向智慧教育的必然选择。最值得称道的是,作者对我国当前教师职后培训现状的分析与建议,虽然“很多的教育主管部门和几乎所有的学校都组织教师进行在职培训”,但是,培训时间短,培训内容和方式过于单调,流于形式,缺乏实效,与教学实践脱节,教师“被学习”“被发展”的现象大量存在,“这些外控式学习不但不会促进教师教育智慧的生成,相反还会使教师对在职培训产生反感,错失学习的大好时机,反而阻碍了教育智慧的生成。因此,提高教师职后培训的实效性,以专业培训带动教师不断学习、反思,才能提高教师的专业素养,教师的理论视野开阔了,才会主动审视、改善教学实践,在主动学习、主动反思中生发教育智慧。增强教师职后培训的实效性需要教育管理部门、学校和教师三方面的积极努力和相互配合。”这些分析与论断非常符合我国中小学教师教育工作的现状,问题找得准,方法来得实,对于改进教育管理部门和学校的教师培训工作具有重大的现实意义。

二、智慧之于教师:由知识型教师到智慧型教师

结构精巧、分析精到是本书给人的又一大感受。该书从第二章开始,就主要围绕教育智慧的内涵及生成特性、教育智慧生成的内部条件、日常课堂教学中的教学智慧、日常教育管理中的教育智慧、教育机智的解读与体现、智慧型教师的修炼等内容,联系教师的课堂教学实际展开了细致入微的阐释,使人更加深刻地认识到我们所处时代的特点和要求,认识到知识型教师向智慧型教师转变的迫切性,不仅使一线的教师认识到智慧型教师的特征和自己专业发展的目标,而且找到了实现这一目标的现实路径。

通过阅读该书,联系自己近阶段的思考,我认为当前教师专业发展的目标应该定位在智慧型教师上。首先,随着教育事业的快速发展,教师队伍的整体素质已有了显著提升,“只要有知识,人人可当教师”的时代已经成为历史,这为智慧型教师的成长奠定了基本条件。其次,社会和公众对教育质量的要求越来越高,以牺牲学生全面发展和可持续发展为代价换取的学生学业成绩的提高,越来越得不到社会和公众的认可,学校和教师都面临着内涵发展、专业成长的巨大压力,这就为智慧型教师的成长提供了有利的环境氛围。再次,片面的知识教育不仅使学生异化为应试、升学的工具,而且使教师变得被动、教条、机械、倦怠,而这必然与现代教师愈来愈追求职业幸福、谋求职业尊严的内在需要发生冲突,这就为智慧型教师的成长提供了内在的动力。引导教师成为智慧型教师,就能使教师在工作中找回和谐、开放、创造的状态,从而远离职业倦怠,获得教师职业的内在尊严。

如何实现由知识型教师向智慧型教师的转变呢?作者不仅给我们透彻地分析了智慧型教师的特点,而且难能可贵的是给出了智慧型教师成长的现实路径,使人感到可做、能做。对于智慧型教师的特点,作者认为主要包括:一是创造性。表现在教师对教学内容、教学中偶发事件的深刻洞悉及灵活机智的应对上,这是智慧型教师的首要特征。二是伦理性。我们对教学的认识已经突破了简单认识论的范畴,教学从本质上讲是一种道德活动,或者说至少是一种具有道德品性的活动。三是实践性。主要强调教师整个知识结构中实践性知识的重要性。四是共生性。是指教师能与学生和谐相生,表现为营造、维持和谐自然的课堂,善于人际沟通、情感交流,实现教学相长。对于智慧型教师成长的现实路径,作者在系统思考的基础上,提出了许多真知灼见,如教师要有“对教育事业的倾心热爱”和“对学生诚挚的爱”,因为“教育智慧与其说是一种知识,不如说是对孩子们的关心”。又如教师要修炼自己的人格,具有健康的、高尚的、独立的人格,因为只有道德的巨人才能生发出大智慧。再如教师要养成实践反思的习惯,因为教育智慧不只是对普遍教学实践的知识,而更重要的是对待个别、特殊教学实践问题的知识,教师只有将教学观念的改造与教学实践反思结合起来,并在此基础上不断改进,才有可能不断趋向教育智慧的境界。

理论联系实际,深刻、系统的理论分析与恰当的教育智慧案例的完美结合是本书的另一大特点。作为教育理论工作者,作者在发挥自己专业优势的同时,没有把理论阐释变成居高临下、面目可憎的灌输和说教,而是联系教师的教育教学实践,从教师的日常课堂教学、教育管理中精心选择恰当的教育智慧的经典案例,既提高了可读性,也增加了说服力,使教师感到教育智慧并不神秘,教育智慧就存在于日常的教育教学活动之中,只要教师善于敏锐地把握教学情景,灵活、多样地开展教学活动,因势利导地发挥学生的主体性,就会不断丰富自己的教育智慧,逐步成为智慧型教师。在本书的后半部分,作者还专门拿出相当的篇幅为读者奉献了44个中外教育智慧的经典案例,并进行了简明点评,这些鲜活的教育智慧案例和精彩评析定会给教师们许多具体的指导和思想上的启迪。

人工智能基础教育篇10

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)10-0221-02

进入21世纪以来,随着加拿大阿尔伯特大学教育学教授马克斯・范梅南的著作《教学机智――教育智慧的意蕴》在中国大陆的热销,智慧教育、智慧课堂、智慧型教师也成为我国教育理论界与实践界的热门话语。我们高等职业教育也在探讨这个话题。本论文以高职机电类专业基础课《电工电子技术》为例,构建智慧型课堂,提升教学改革,使课堂从知识技能走向智慧,从培养“知识人、技能人”转为培养“智慧者”。带领学生和老师一起追求智慧、体验智慧,最后拥有智慧。因此,针对高职学生,基于专业基础课程的智慧型课堂的探讨和构建研究颇具价值。

一、智慧型课堂研究的意义

1.智慧型课堂的教育宗旨符合高职教育的技能型人才培养模式

智慧课堂的教育宗旨在于引导学生发现自己的智慧,协助学生发展自己的智慧,指导学生应用自己的智慧,培养学生创造自己的智慧。其最重要的价值在于帮助学生建构一种前所未有的具有自我组织、自我进化、自我完善、自我构建、自我发展,具有独特个性的完整的集成智慧体系。智慧课堂是开放的课堂,更关注差异,张扬个性,重在培养学生的创新意识。智慧型课堂是基于知识与技能的教育,但又要超越知识与技能,培养具有持续竞争力的智慧型学生。

而我们高等职业教育培养的是集知识、技能、素质于一身的综合型人才。是具有创新意识和可持续发展性,真正能为社会服务的优质人才。因此,智慧型课堂的教育宗旨符合高职教育的技能型人才培养模式。

2.智慧型课堂的实施理念更适合在专业基础课中构建和推广

在课程中,教师要对基本理论进行有重点、有逻辑的点拨讲授,学生也只有把最基本的专业理论知识夯实,才谈得上真正的智慧成长。此时,知识不再是零星的知识点,而是连贯有意义的系统知识点。《电工电子技术》是高职高专机电一体化专业的专业基础课程。目前面向大一的学生开设。课程主要涉及电工电子技术部分的基本理论、基本知识和基本技能,在后续课程的学习中占有举足轻重的作用。本课题研究在基础课程中构建智慧课堂,尽可能早的培养学生阅读习惯和学习能力,主动进行知识的建构,不只关注学生的知识、技能、分数,而且引领学生自我学习、自我完善,关注未知世界,关注学生生命的智慧。

3.智慧型课堂的特征与《电工电子技术》课程的特点相吻合

智慧型课堂的特征是体现“自主性”、“引导式”“探究式”。而《电工电子技术》课程中有的内容较为抽象,学生不易理解,教师用语言也很难讲述,有的定律学生难以掌握,另外还有许多概念需要通过实验来验证,部分还会出现理论和实践相脱离的特殊情况。

基于以上特点,通过自主性、引导式、探究式等智慧课堂的教学方式,培养学生学习兴趣,提高课堂教学效果,提升教学质量,使学生更好地掌握电工电子的知识和技能,从而实现综合素质的提高。

二、智慧型教育研究的理论基础

IBM全球教育产业副总裁Michael D.king表示,与土地对农耕社会、资本投资对产业经济一样,教育是21世纪决定成败的重要因素。IBM认为智慧教育的五大路标为技术融合、个性化学习路径、知识技能、全球整合和经济联合。它们正在快速聚合,形成全新的变革模式――教育连续统一体。

图1 IBM智慧教育体系

在教育信息化领域,智慧课堂教育始于马来西亚的智慧学校计划(Smart School)。早在1996年初,马来西亚教育部把智能学校确定为 “多媒体超级走廊”计划(Multimedia Super Corridor,简称MSC)的旗舰项目之一。正如智能学校旗舰计划的负责人Norrizan Razall博士所认为的,智能学校计划是一项为信息时代的学生而准备的整体性教育改革计划,其目标直指马来西亚学校制度的整体性变革。

2006 年,新加坡信息通讯发展管理局(IDA)联合新加坡教育部发起了一项为期10 年的新加坡信息计划――“智慧国 2015”(Intelligent Nation 2015),2007 年,新加坡教育部选出5 所“未来学校”以实施“未来学校”计划(Future Schools)。计划指出“未来学校”不仅要适时开发形式各异的教育样本以满足不同学习者的需求,而且要成为使用类似交互式数字媒体等资讯技术的示范学校。

2011年10月,韩国教育科学技术部了《通往人才大国之路:推进智能教育战略施行计划》。提出全面推行智能课堂教育,实现人才强国之梦。

在我国,智慧教育在《教育信息化十年发展规划(2011-2020 年)》中已有所体现,一些地方已将智慧教育纳入智慧城市规划建设。例如,宁波市镇海区正积极开展智慧教育建设。还有上海、苏州、无锡、武汉等各地也在积极推进智慧教育建设。

三、智慧型课堂的构建与实施

贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高〔2012〕4号)和《浙江省高等教育十二五规划(2011-2015年)》文件精神,围绕如何提高人才培养质量这条主线,以机电一体化专业核心基础课程《电工电子技术》为切入点,打造智慧课堂,促进课堂教学品质内涵发展,建构一种前所未有的具有自我组织、自我进化、自我完善、自我构建、自我发展,具有独特个性的完整的智慧课堂体系。

1.构建真实的、与实际生活紧密联系的智慧课堂教学情境

教学情境对于有效的教学十分关键。创设教学情境,就是要尽可能创设真实的、日常的、与学生实际生活紧密联系的情境。教师巧妙地创设情境,最大限度地激发学生的求知欲;最大限度地留给学生思维的时间和空间,做到人人参与、个个思考。同时鼓励学生在学习中基于“真实问题”将不同学科知识整合起来,去挖掘知识更广、更深的意义。这样才有可能产生智慧的火花,从而更进一步发展和锻造自己的智慧。

例如:在讲“了解异地控制电路”时,可以结合“两地控制同一灯”这一实例,并配以实际操作,这样既能将课堂知识直接与生活实际相结合,又能激发学生学习兴趣,同时培养了学生的动手能力。最终引领他们去独立思考新的问题。

2.营造动静结合、宽松和谐的智慧课堂氛围

苏霍姆林斯基说过:“应该让我们的学生在每一节课上,享受到热爱的、沸腾的、多姿多彩的精神生活。” 智慧课堂的教学过程是一种动态的不断前进和深入的过程,相对于教师讲、学生听的“一言堂”以及“独角戏”,智慧教学倡导“把课堂还给学生”,让学生主动合作、探究地学习,创造性自主地思考和行动。课堂气氛追求的是让学生“动起来”,使学生主体动心、动手、动口、动脑,以更有效地培养学生的创造精神和实践能力。当然,作为课堂环境建设的主导角色,教师应当深刻意识到,课堂的智慧应当从动与静的平衡中来,学生在动中实践和体验,在静中思考和提炼,然后再获得提升。既要给学生充足的独立思考时间,不至于使他们过多受制于外界的干扰和牵制,又要给学生提供宽松的课堂空间,丰富的教学实践活动,锻炼他们的动手操作能力。

3.创设民主、自由的智慧课堂管理体制

民主、自由的课堂管理为教师教学创新,学生智慧生成提供了制度上的保障,为教师提供创造性发挥教学智慧的空间,学生的智慧火花才能够得以真正的释放。

首先要树立以学生的智慧发展为本的课堂管理观。以近年来,国外在课堂管理别强调健康课堂管理的思想,主张通过“为每个学生营造一种以相互信任和尊重为基础的愉快、健康、高效、融洽的课堂氛围,激发学生自强、自尊、自立的心理,从而使学生在课内外过一种健康、幸福和有意义生活”。另外,在课堂管理策略上,由注重教师外在控制向注重学生内在发展转变,让学生承担他们自己可以承担的责任,自己管理自己,培养学生的自主意识和责任感,从而激发其主动性和创造精神。

4.采用引导学生智慧生成的策略和方法

采用开放式教学法,打破把学生束缚在预定的行为及知识、技能框架内,将学生视为机械加工的对象与材科,将所谓有用的知识、技能以及行为规范向学生进行强制性灌输的局面,开放的智慧教学方法虽不否定对知识掌握的必要性,但却不止于对知识的认同性掌握,而是在帮助学生掌握人类知识成果的基础上培养学生开拓创新的精神,将学生的学习由感知、记忆水平提高到想象、思维的高度,通过启发式的教和探究式的学促进学生的智慧成长。

采用“学生参与式”的教学策略,也就是在课程设置、课程实施方法、实施过程以及课程评价的各个环节体现学生的积极主动地位,使他们参与实践、参与创新并在能力的成长中真正体会到自己是学习的主人。

采用 “头脑风暴法”。在讨论、互动中,教师对学生的观点暂缓判断,而在一定的时间内让尽可能多的观点呈现出来。就像“风暴”刮过大脑一样,这样就能激活参与者的思维,使其智慧得以极大地迸发。图2为基于智慧课堂的互动设计。

图2 智慧型课堂的互动设计

5.探索科学、合理的智慧课堂形成性评价机制

马斯洛说过“每个人在出色完成一件事后都渴望得到别人对他(她)的肯定和表扬,这种表扬就是激励人的上进心,唤起人高涨情绪的根本原因。”科学、合理的激励性评价,能给学生以帮助,给学生以鼓励,给学生以信心。激励性的评价,既要关注结果,更要关注过程及变化发展;既要关注水平,更要关注学生情绪态度。学生找到自己的位置,学习兴趣自然就浓了,积极性也就提高了。

四、智慧型课堂开展的效果与成果分析

1.学生评价该智慧型课堂是一个“引导争辩的课堂”“唤醒智慧的课堂”“走向生活的课堂”。将课堂还给学生,,把自主还给学生;通过分组讨论、启发式、探究式教学方法的研究,充分发挥学生的主观能动性,师生之间、生生之间知识的汇聚、思维的碰撞、思想的交锋、情感的融合,尤其需要将教育者的教育转化为受教育者的教育。学生认为受益匪浅。

2.教师通过精心设计教学环节、对可能出现的“意外”预先想好对策、对学生的学习及时进行反馈等都将直接触发学生智慧地学。面对千变万化的课堂教学,提高了教师的应变能力,更要求教师在随机应变中尊重学生的主体性,根据教学进程中出现的新情况,及时调整课前的预设,给学生腾出空间,为生成提供条件,鼓励生成。同时教师精心编写理实一体化、通过基本理论、知识和技能体现基础性,应用性和先进性的教材。通过教材辅助实现高效的智慧教学。

智慧是植根于爱的,教师不仅要尊重和宽容学生,更要欣赏学生的独特感受和多元见解。充满智慧的课堂,吸引着每一个学生进行智慧的碰撞、情感的融合、心灵的交互,学生的思绪得以飞扬,灵感得以激发,智慧得以生长。让我们一起追求智慧、体验智慧,最终成为一个拥有智慧的人。

参考文献:

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[4]李作章.学生转向:澳大利亚大学教育与高职教育衔接的有效路径[J].外国教育研究.2011,7.

[5]杨晓奇,李如密.课堂教学如何葆有蓬勃的诗性活力[J].教育科学研究.2013,4.

[6]王红艳,吴志华,宫红英.国外发展性课堂教学评价实施的影响因素研究[J].外国教育研究.2012,7.

[7]高燕.新加坡“未来学校”的发展及启示[J].外国教育研究.2013,1.

[8]张平.德国职业院校的职业能力理念和实践[J] 国外职业教育 2012,10.

[9]金江军.智慧教育发展对策研究[J]中国教育信息化 2012,12.

人工智能基础教育篇11

一、丰富教育项目

在大学教育开展过程当中,随着教育方式的变革,机器带来的变化越来越大。学生越来越多地借助网络技术,在线搜索工具等方式,实现在网络上课在家学习。单个院校的概念消失,学期教育模式也被全年学习逐渐取代。为此,要重点强调合作的关系,要不断地对教育项目进行开发,在节省经济成本的基础上,以学生就业方向为主,融入更加灵活的教育项目。在满足学生兴趣和需要的同时,更加便利学生学习方式[1]。

二、加强国际合作

在人工智能发展的影响下,也逐渐地延伸了全球课堂,为进一步提升学生的学习信心,要加强国际合作。通过跨国学科的开展,为学生将来更好地接受教育,积极地参与到学习过程当中,为更好地就业提供基础。例如,在新加坡院校改进过程当中,政府采用了未来技术项目,通过明确建立两个发展指标,为学生培育提供一定的渠道。通过发挥学生适应性的学习技能,来对国际当中的气候变化、金融等国际性问题进行探讨,鼓励学生勇于尝试,强化学生认知能力,为社会提供更加优秀的人才。

三、落实资金支持

在当前教育模式当中,文科面临的困境日益显著。部分传统名校逆势而行,增加了对人文学科的支持力度,加大了对文科的资金支持,借助实际行动来表明哲学、人文、音乐、艺术在大学教育当中的重要性。从哲学的角度出发,阅读、思考以及辩论是大学教育的核心内容,通过学生的参与,为研究领域提供背景的同时,让毕业生能够获得终身受益的哲学理念。文科是技术进步的重要决策者,在文科的有力支持下,为社会发展奠定坚实的基础[2]。基于全球化的发展理念,大学的成功并不来源于“赶时髦”,而是通过学生找到更多的发展机会,不断地提升在文科方面的专业技能,集合在线课程以及传统课程的优点,而促使学生在新领域当中不断地探索和发展。

四、结合技术以及文化

受人工智能的影响,文科的地位也逐渐提升,具体主要通过文学、宗教、音乐、历史语言等形式,来将我们对世界和社会的体验进行记录。在感受纽带意识的同时,选择有利可图的职业。从营销的角度出发,在定性分析时,不仅仅只是依靠数据,还遵照人性的本能,从动机和需求出发,来对相应物品进行营销。此间,文化能力的提升在算法时代的基础上占据着十分重要的优势,能够深入到人性问题当中,对问题进行分析。因此,在应对人工智能的过程当中,要拓展教育,延伸到兴趣、哲学探索以及技术领域当中,来向成功的方向迈进。将与就业有关的技术以及文化与学科知识相结合,也是当前院校首要的发展方向[3]。在文化以及技术两种能力具备的基础上,使学生思维变得灵活。根据具体的工作场景来进行自我调整,在良好沟通能力以及团队协作力的应用下,深入对其他文化的理解,落实技术与人文艺术的结合。

五、实行裸教教学

人工智能基础教育篇12

目前,高校计算机专业采用的宽口径培养模式,在人工智能方面的人才培养具有相当的局限性,以至于高度浓缩到了仅仅给学生做高级科普的程度。学生难以全面深入地掌握人工智能知识技能,难以具备解决企业关键问题、适应产业发展趋势的能力。因此,在计算机大类专业下发展人工智能学科体系,独立建设人工智能专业,培养卓越的领域人才是当下人工智能战略发展的刚性需求。

二、人工智能产业发展现状

我国的人工智能发展仍处于探索阶段。图1显示了2017年全球高科技企业AI团队的规模统计数据。从图1可以看到,谷歌,微软等国外高科技企业,在AI团队上均有千人以上的规模,相较于国内行业领军者百度或腾讯等企业,领先幅度达到数倍之多。这一现象表明,我国在人工智能人才的储备上存在着巨大缺口,如何培养高质量、高水平、高素质的人工智能方向专业人才,是我国当前互联网、信息行业教育方向中一个亟待解决的重要命题。

图1 2017年全球高科技企业AI团队规模

图2 全球AI领域高校数量分布

我国各重点大学早就展开了许多人工智能相关技术的研究,只是当时人工智能一般会放在研究生教育中,作为计算机科学、互联网信息技术等专业的一个研究方向进行具体探索。人工智能领域研究及学科建设方面都有着广泛而坚实的基础,教研成果丰富,师资力量雄厚。响应人工智能国家战略,我国各重点大学责无旁贷。

围绕人工智能专业建设,本文分析了国内外人工智能相关专业招生和就业现状,提出在计算机大类专业下建设人工智能的专业内涵,明确了人才培养目标,构建出有层次的课程体系架构。期望开拓出一条适应我国人工智能领域发展现状的人才培养模式,为人工智能学科体系布局做出贡献,有望为中国高等教育人工智能人才培养探索一条新的路径。

三、国内外人工智能相关专业招生及人才就业情况

一个领域的竞争归根结底是人才的竞争。人工智能的蓬勃发展造成了人工智能软硬件设计、算法设计、工程管理等各方面人才的稀缺。早在2016年的相关数据显示,中国人工智能的技术人才储备与市场需求之间存在着500万人的缺口。全球AI研究及直接从业者约有30万人,主要分布在高校、AI新兴企业、科技巨头以及其他领域。图2给出了截止2017年末,全球在相关人工智能相关领域高校专业的分布情况。全球主要有293所具有人工智能研究方向的高校,其中美国高校较早地开展了人工智能研究,占据全球的57.3%,一枝独秀。加拿大、中国、印度、英国等国家位于第二梯队,有着较大的提升空间。

国内外相关专业招生情况为人工智能专业的建设提供了一条认识与理解的渠道。斯坦福大学在人工智能领域居于世界领先地位,它在人工智能方面的本科教学涵盖的课程全面而前沿,包括计算生物学、语音识别、认知和机器学习等。学校授予计算机科学理学学士学位。加利福尼亚大学伯克利分校在研究生设置了计算机科学理学硕士学位,内置认知科学技术和人工智能相关的课程。卡内基梅隆大学拥有世界首屈一指的机器人技术,其计算机学院设有专门的机器学习系,包括机器学习辅修和统计机器学习专业。目前,国外高校还未直接将人工智能作为专业应用于本科学生培养。

人工智能的就业前景在当前相当广阔,人才市场需求亟大,但是大多集中于计算机视觉和语音识别等热门应用领域,造成其他领域的人才相对匮乏。国内的信息产业升级,互联网行业的转型,服务业、工业的智能研发都需要大量的人工智能专业人才。自2017年5月中国科学院大学成立人工智能技术学院以来,国内很多高校紧跟步伐,在人工智能人才培养上争相布局。清华大学计算机系从大一下学期开始,引导学有余力的学生进入智能技术与系统国家重点实验室或相关科研机构,跟随导师从事科研工作。北京大学开设的智能科学与技术专业主要建设机器感知、智能机器人、智能信息处理和机器学习等交叉学科的研究和教学。北京航空航天大学、上海交通大学和北京交通大学新设的人工智能研究院均是针对研究生集中培养。南京大学在2018年正式成立人工智能学院,由周志华教授任院长,建设机器学习与数据挖掘和智能系统与应用两个本科专业。

国内外大学本科教育阶段,都还未针对人工智能专业人才进行系统性、独立性地培养。我国每年人工智能方向的毕业生约2万人,远远不能满足市场对人才的需求。成都市人社局的报告明确指出,在成都市人工智能产业中,AI架构师、算法工程师、仿生机器人研发工程师等9类人才紧缺指数达到最高级别。本科教育阶段是学生掌握基础知识技能、形成科学思维、塑造人生价值观的黄金时期。因此,电子科技大学在本科计算机大类专业下开设人工智能专业进行优势提升和改进,直面国家战略需求,紧贴行业形势,为人工智能领域的发展增强年轻的生命力,为国家社会培养人工智能人才提供优质的平台和孵化园,为学生成材孕育强大的基础和肥沃的土壤。

四、人工智能专业建设探索

(一)把握专业建设内涵,明确人才培养目标

国家战略需求、社会人才缺口等宏观背景,是设立人工智能专业的必然因素。长久发展与传承,把握专业建设内涵和人才培养目标是教育的灵魂所在。在筹备人工智能专业的过程中,首先需要明确在计算机大类下建设人工智能专业的意义。自1956年约翰·麦卡锡等科学家正式提出人工智能学科以来,人工智能已逐渐发展成为一门广泛交叉的前沿科学。以计算机学科门类中各专业为基础,吸收生物科学、数学、哲学、文学等学科关键知识,不断促进人工智能学科的前向延伸和拓展。人工智能虽然是多学科融合发展的领域,但是它强调推理、知识、规划、学习、交流、感知,具备影像辨识、语言分析、人机对抗等计算机领域典型应用场景,与其它专业区分明显。同样的,人工智能的学科交叉特性明显不同于目前计算机大类下分的如大数据、信息安全等其他专业,应当作为计算机下独立的学科分支进行探索与研究。

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图3 人工智能专业人才培养的基本要求

人工智能旨在模拟人的意识与思维过程,智能信息处理是它的主流研究和产业化应用方向。其主要的研究内容包括语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。近年来,人工智能在经济政治决策,控制系统,仿真系统等应用场景中得到了愈加广泛的重视。无论是从科学技术发展历史,还是从当今新时代新经济发展趋势来看,增设人工智能专业具有十分明显的合理性、迫切性。国内的许多高校将相关专业设置于自动化大类下,没有考虑到由于互联网、大数据等新技术领域带来的影响和冲击,难以强调并突出人工智能自身理论和技术应用,不能很好地满足工业界普遍趋势所提出的人才需求。

面向国家“创新驱动发展战略”与“新一代人工智能发展规划”的重大需求,本文详细剖析了相适应的专业人才培养的基本要求。本文创新性地提出人工智能专业人才所需的各项基本要求,如图3所示。优秀的人工智能方向专业人才应当具备个人素养,创新实践,领导才能以及专业技能四个基本方面的能力。从这四个方面出发,全方位引导与培养学生具备良好的个人素养、扎实的人工智能专业技能、突出的创新实践能力和卓越的领导才能,有效地成长为国际一流工程师、科学家和企业家,在我国人工智能产业发展中贡献力量。

(二)构建课程体系架构,明确毕业评价要求

人工智能专业规划必须清晰、目标明确。在课程设置方面,以学生素质为核心完成课程体系架构设置,构建完备的专业人才培养方案。教学任务分配层次分明地落实在课程实施上,开发严整的教学培养体系。课程体系架构有四大类模块,详细分为公共基础课程、计算机学科基础课程、人工智能专业课程和实践进阶课程。四个模块相互依赖,公共基础课程、计算机学科基础课、人工智能专业课程层层深入,筑起坚实的知识体系高墙,教学过程步步为营,培养学生从基础到专业的能力思维。公共基础课程扎实培养学生基础的人文素养和数理知识,掌握数理相关的建模、仿真、测试与评价过程,完成高中到大学的自然衔接过渡。计算机学科基础课程以硬件类、软件类与计算工具类课程为类别划分,从三个方面循序渐进地培养学生掌握计算机领域的核心知识。学科基础课程侧重于对计算机底层知识、人工智能数学基础能力、计算机原理的教学,为大二专业课程打下坚实基础。

人工智能专业课程下分为核心类、技术支撑类和平台类课程,核心类课程引领学生熟悉人工智能知识基础、行业技术和核心理论。在研究人工智能的众多分支领域中,学习技术支撑类课程力助学生把握成熟的技术和模型。平台类课程基于智能机器人研究创新开发平台,进行智能制造和设计。这些理论课程锻炼学生获取知识、应用知识和创新思维能力,使之为从事人工智能理论研究、技术开发与创新实践保驾护航。

实践进阶课程可以检验学生对理论知识的掌握深度。实践课程与教学贯穿人工智能专业学习始终,以开发动手能力、发掘创新思维、塑造科研精神为目的,培养学生在理论实践、创新创业、合作领导多方面的才能。首先,人工智能专业实验全面覆盖所开设专业的课程。其次,综合素质实践、专业实习、基地实践、毕业设计等环节逐渐帮助学生将课堂知识转换为科研与工程能力。此外,鼓励大二以上的学生加入实验室参与科研,使科研与教学相互融合促进。为学生构建创新实践平台,校企合作的实践实训机制保障了学生真实地了解企业发展动态和社会需求。在人工智能理论与技术两方面都能提升学生的创新实践能力,尽早地明确未来发展方向,制定生涯规划。目前,许多高校学生为了快速迎合时代需求,对人工智能领域浅尝辄止,缺乏扎实的基本功与充分的研究成果,急于求成,在求职过程中屡屡碰壁。因此,学校应提供最大帮助与支持,让学生明确研究方向,鼓励学生在国内外继续深造,成为人工智能领域有真材实料的人才。

国家社会的需求在动态发展,学生受到的教育和训练也应有明确的规划。现阶段的专业培养,对学生的要求应当不仅局限于四年知识的系统传授,更多地要求学生锻炼综合知识,专业技能,创新实践,自我修养等几个方面的能力,使学生成为在人工智能领域独当一面的栋梁之才。

综合知识方面,培养学生具备坚实的人文社科基础知识;具有正确的道德观、社会责任感和工程职业道德;具备数学、自然科学以及人工智能相关基础学科的知识,具备在经济学、管理学等可能应用领域的基本知识,培养学生全方面、多元化的科学素养。

人工智能技能方面,培养学生具备扎实的人工智能专业基础知识,能够针对典型应用领域的复杂工程问题和需求,结合人工智能相关原理与技术,设计系统级或单元级的解决方案。了解人工智能技术前沿研究的状态及趋势,能够基于科学原理并采用科学方法对工程问题进行研究,包括建模、算法设计、程序实现及实验、进行实验收集数据、分析与解释数据以及通过信息综合得到合理有效的结论,加强学生对专业知识的深入理解,分析应用能力。

创新实践方面,借助案例分析、项目设计、科学研究、创新实践竞赛等方式,让学生掌握基本的创新方法,具有创新意识和态度,能够提出创新性的技术路线与方案,并具备较强的方案实现与分析能力。从信息产业、医学、生物学、经济学等实际应用出发,锻炼学生结合面对多样化的应用场景的理论结合、模型设计、实验分析能力。

自我修养方面,让学生对学习过程进行不断的探讨与思辨,组织学生参与知识技术的分享讨论,培养学生在知识综述、工程设计和沟通辩论的能力。通过综合性的实践项目,学生具备充分的组织管理能力、语言和文字表达能力、人际交往能力以及在团队协作能力。培养学生对学习的正确认识,不断适应发展的意识,具备国际视野、跨文化交流、竞争与合作能力,最终成长为人工智能产业的高级人才。

人工智能基础教育篇13

中南大学人工智能课程开设于20世纪80年代中期。1983年,蔡自兴作为访问学者赴美国普度大学研修人工智能,并与美国国家工程科学院院士傅京孙(K. S. Fu)教授及清华大学徐光v教授合作研究人工智能。在傅京孙院士教授的指导下,蔡自兴和徐光v教授执笔编著《人工智能及其应用》一书,并于1987年5月在清华大学出版社问世,成为国内率先出版的具有自主知识产权的人工智能教材。本教材不仅为我校人工智能课程提供了一部好教材,而且促进了国内高校普遍开设人工智能课程。此后,又陆续编著出版了《人工智能及其应用》第二版、第三版“本科生用书”和“研究生用书”、第四版等,修读该课程的学生也与日俱增。该书第二版还获得国家教育部科技进步一等奖。经过近20年建设,该我校人工智能课程于2003年评为国家精品课程,并在2008年评为国家双语教学示范课程。这是至今国内唯一同时获得部级精品课程和双语教学示范课程的人工智能课程。同时,我们还开发了人工智能网络课程,具有网络化、智能化和个性化等特色,被国家教育部评为优秀网络课程,供兄弟院校人工智能教学参考使用,受到普遍欢迎[2]。

作为国内第一门人工智能精品课程,我们按照教育部精品课程标准建设《人工智能》课程,尤其是在教学内容、创新性教学方法和教学模式上进行不断进行改革与探索,取得了很好的效果。本文即为我校人工智能精品课程建设与改革经验的初步总结。

1教学内容优化

1.1课堂教学内容优化

教学内容的确定是课程的首要任务。如何选好教学内容,使学生既能了解本领域的概貌,又能适合学生的基础,便于他们在有限的时间完成学习任务,是一件难事。教学内容除了包含基础理论外,还应该反映人工智能领域的新发展和新动态,跟上学科发展的步伐。本课程最初设定的教学内容分基础部分和扩展应用部分。基础部分主要包括人工智能的定义和发展、知识的表示以及推理,而扩展应用部分主要包括专家系统、机器学习、机器规划、机器视觉等。

近年来人工智能科学的快速发展,涌现出了大批新的方法和算法,研究热点问题也从符号计算发展到智能计算和Agent等。

学内容,既能使学生了解本领域的概貌,又能适合学生的基础,便于他们在有限的时间完成学习任务,是一件难事。教学内容除了包含基础理论外,还应该反映人工智能领域的新发展和新动态,跟上学科发展的步伐。本人工智能课程最初设定的教学内容分基础部分和扩展应用部分。基础部分主要包括人工智能的定义和发展、知识的表示以及推理,而扩展应用部分主要包括专家系统、机器学习、机器规划、机器视觉等。

近年来人工智能科学的快速发展,涌现出了大批新的方法和算法,研究热点问题也从符号计算发展到智能计算和Agent等。

随着科学技术的不断进步,在科学研究和工程实践中遇到的问题变得越来越复杂,传统的计算方法无法在一定时间内获得精确的解。为了在求解时间和求解精度上取得平衡,很多具有启发式特征的智能计算算法应运而生。这些算法通过模拟大自然和人类的智慧来实现对问题的优化求解。计算智能作为人工智能的一个新的分支是目前的研究热点,它主要涉及神经计算、模糊计算、进化计算和人工生命等领域,在如模式识别、图像处理、自动控制、通信网络等很多领域都得到了成功应用。另一个近10年来人工智能的研究热点是Agent和多Agent系统,其理论最早来自分布式人工智能,并随着并行计算和分布式处理等技术的发展而逐渐成为热点。

以上两个内容都是人工智能的重要分支。因此,我们在《人工智能及其应用》第三第3版[3]和第四第4版教材[4]中已经顺应形势加入了这方面的内容,并将教学内容也进行了相应的扩展,加入了计算智能、分布式人工智能与Agent。由于不确定性推理和基于概率的推理方法应用也越来越广泛,我们也将此类非经典推理方法单独作为一章来进行教学。另外,还增加了一些新的内容,如本体论和非经典推理、粒群优化和蚁群计算、决策树学习和增强学习、词法分析和语料库语言学,以及路径规划和基于Web的专家系统等。图1给出本课程的教学内容大纲。

人工智能的教学内容涉及面广且内容较多,要在有限课时内完成教学计划并让学生掌握,具有一定难度。因此需要根据教学对象的需求有所取舍。中南大度。因此需要根据教学对象的需求有所取舍。中南大学在智能科学与技术、计算机、自动化三3个专业中均开设了人工智能课程,根据相关专业课程教学对象,对学时和教学内容进行适当调整。对于智能科学与技术专业,人工智能课程为必修课,共48个学时含实验8个学时。表1表示为相关专业的人工智能课程教学内容分配情况。对于计算机和自动化专业,人工智能课程为选修课,共32个学时含实验8个学时。许多兄弟院校的计算机专业都把人工智能定为必修课,课程学时也在50学时左右。因此,我们一再强烈建议我校的计算机专业把人工智能列为必修课,并适当增加学时。由于智能科学与技术专业开设有专家系统和智能计算选修课程,因此在人工智能教学内容中只将这两部分做简要阐述,而将重点放在知识表示和推理以及扩展应用上。对于计算机专业学生来说,除基本的知识表示和推理外,计算智能和Agent技术也是他们在软件开发和通讯技术理论学习中需掌握的重要概念。同时,计算智能、专家系统对自动控制和电气工程也十分重要,对自动化专业则应掌握该方面的内容。

1.2实验实践教学创新

国内人工智能课程在开设之初大多没有安排实验内容,仅为理论基础和概念讲授。由于理论比较抽象,很难理解,学习效果不理想,学生们对于其应用实现也十分困惑。此后,各高校也逐步在该课程中分配了实验学时,大多数采用prolog语言和专家系统作为实验语言和对象[5]。为了改进该课程的教学,我们也从没有实验到将实验学时从零调整为设置4个学时的实验课时,然后到现在的8个学时的实验课时。随着课堂教学内容的改革,实验内容也进行了优化和更新。

人工智能课程实验的目的是帮助学生掌握基本理论,发挥主动性,研究探讨人工智能算法和系统的运行和实现过程,提出思路并验证自己探索的思路,从而更好的地掌握知识,培养研究能力和创新能力。因此,在实验教学内容的设计上,实验项目应具备研究性和综合性。实验项目目标明确,要求学生带着问题和任务进行实验,但实验过程又要有一定的灵活性,学生可以根据自己的思考进行适当的调整。再者,充分采用虚拟实验方式进行实验,大大提高了学生的兴趣,提供了分析和探讨智能算法的很好平台。同时,学生的实验数据和实验结果分析既有格式要求,又给学生报告自己的研究的过程和结果留有空间,并在评分时加以充分考虑。这些做法能够鼓励学生,特别是鼓励优秀学生进行独立性研究,满足他们学习的需求。

1) 人工智能课程的实验环节不足和课时分配问题。

中南大学的人工智能课程的实验环节经历了从精品课程建设前没有到开设,一直到其内容和形式上的不断改进过程。但目前实验还主要处于演示性和编程的实验阶段,而非设计和训练阶段。此外,由于人工智能课程涵盖范围广、内容多,而课程所设置的学时有限。,如何分配好课堂教学与实验课时也是一个需要在今后课程建设中不断探索的问题。

对于某些专业的人工智能课程,可以考虑单独开设人工智能实验课程或人工智能程序设计与实验课程。

2) 人工智能技术发展迅速情况下如何保持该精品课程持续发展的问题。

人工智能作为一门高度融合的交叉科学,其发展速度迅速,不断有新理论、新问题涌现出来。我们的

人工智能教学既要注重基础理论知识,又要紧跟学科发展的步伐,势必要求对课程内容进行不断更新,这对我们的教学资源和教师素质都提出了更高的要求。

4结语

本文介绍了中南大学的精品课程――人工智能课程教学内容和创新性教学方法的一些探索,已在课堂教学内容的优化、实验环节的改进、教学方法的创新的实施上取得了很好的效果,充分激励了学生的学习积极性和主动性,多方位培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。我们的想法和做法可供兄弟院校同行参考。不过,仍然存在一些不足之处。随着智能科学与技术的发展和更为广泛的应用,人工智能课程的重要地位必将更加突显,我们也需要继续努力,与时俱进,不断完善人工智能精品课程的建设。

注:本文受教育部质量工程部级精品课程人工智能(2003)、全国双语教学示范课程人工智能(2007)项目支持。

参考文献:

[1] 薛莹. 创新教育新途径人工智能与机器人教育:哈尔滨市教育研究院张丽华院长访谈录[J]. 中国信息技术教育,2010(1): 20-22.

[2] 蔡自兴,肖晓明,蒙祖强,等. 树立精品意识搞好人工智能课程建设[J]. 中国大学教学,2004(1):28-29.

[3] 蔡自兴,徐光佑. 人工智能及其应用[M]. 3版. 北京:清华大学出版社,2003.

[4] 蔡自兴,徐光佑. 人工智能及其应用[M]. 4版. 北京:清华大学出版社,2010.

[5] 韩洁琼,闫大顺. 人工智能实验教学探讨[J]. 计算机教育,2009,(11):135-138.

[6] 刘丽珏,陈白帆,王勇,等. 精益求精建设人工智能精品课程[J]. 计算机教育,2009,(17):69-71.

Exploration of Innovative Teaching Mode of Artificial Intelligence Elabrate Course

――Construction and Reformation in Elaborate Course of Artificial Intelligence

CHEN Bai-fan, CAI Zi-xing, LIU Li-jue

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