時(shí)間：2024-02-07 14:43:46
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一、高職教育現(xiàn)狀
（一）客觀層面
（1）社會(huì)面。當(dāng)前社會(huì)發(fā)展處于轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期，高職教育迎來(lái)全新發(fā)展機(jī)遇，對(duì)人才培養(yǎng)質(zhì)量不斷提高。傳統(tǒng)思想中，家長(zhǎng)學(xué)生都帶著有色眼鏡看待高職教育。隨著社會(huì)給技術(shù)技能型人才提供很多高薪崗位，部分學(xué)生主動(dòng)選擇高職院校進(jìn)修學(xué)業(yè)，提高自身技能水平。高職院校必須以社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)為導(dǎo)向，及時(shí)調(diào)整自身發(fā)展戰(zhàn)略。（2）政策面。在新課程改革視域下，政府高度重視高職教育的發(fā)展，出臺(tái)了多項(xiàng)扶持政策，如《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》《職業(yè)學(xué)校專(zhuān)業(yè)頂崗實(shí)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)》《關(guān)于推進(jìn)高等職業(yè)教育改革創(chuàng)新引領(lǐng)職業(yè)教育科學(xué)發(fā)展的若干意見(jiàn)》等，極大的推動(dòng)了高職教育的穩(wěn)定發(fā)展。
（二）主觀層面
（1）教學(xué)理念。高職教師受傳統(tǒng)思想影響，往往重視成績(jī)和理論知識(shí)，亟需引進(jìn)新的教學(xué)理念，并落實(shí)在實(shí)際教學(xué)中。高職院校已經(jīng)意識(shí)到人工智能時(shí)代，自身轉(zhuǎn)型創(chuàng)新的必要性，正積極將全新的教學(xué)理念貫穿在人才培養(yǎng)過(guò)程中。（2）教學(xué)方式。高職教育逐漸創(chuàng)新教學(xué)方式，將頂崗實(shí)習(xí)、校企合作、實(shí)訓(xùn)教學(xué)等應(yīng)用在常規(guī)教學(xué)中，適應(yīng)時(shí)展，彰顯職教特色。但在實(shí)際教學(xué)中，教師理念未發(fā)生變化，能力無(wú)法滿(mǎn)足新型教學(xué)方式需求，存在亟需改進(jìn)優(yōu)化的地方。（3）教學(xué)體系。只有完善的教學(xué)體系，才能為高職教育的改革創(chuàng)新提供依據(jù)參考。當(dāng)前高職教育體系中含有諸多不足，如學(xué)科單一、理論與實(shí)踐比重不協(xié)調(diào)、知識(shí)內(nèi)容陳舊等。高職教育要想適應(yīng)新時(shí)展趨勢(shì)，應(yīng)積極完善教學(xué)體系。
二、人工智能現(xiàn)狀
（1）國(guó)家戰(zhàn)略。近年來(lái)，國(guó)家高度重視人工智能發(fā)展，國(guó)務(wù)院《關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》（國(guó)發(fā)〔2017〕35號(hào)），提出科技創(chuàng)新的主要方向是人工智能，提倡積極構(gòu)建全新的人工智能科技創(chuàng)新協(xié)同機(jī)制，進(jìn)一步完善人工智能教育體系，實(shí)現(xiàn)人才儲(chǔ)備和梯隊(duì)建設(shè)的目標(biāo)，推動(dòng)智能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。各部委也積極頒布一系列政策，如《智能制造2025》《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動(dòng)實(shí)施方案》《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020）》等[2]?？梢?jiàn)，國(guó)家為人工智能技術(shù)的發(fā)展提供了充足動(dòng)力，人工智能已成為國(guó)家戰(zhàn)略的一部分。（2）產(chǎn)業(yè)發(fā)展。多年的探索，人工智能技術(shù)有了明顯提升，在問(wèn)題求解、泛邏輯理論、不確定推理、拓?fù)鋵W(xué)、圖像處理、模式識(shí)別、專(zhuān)家系統(tǒng)等方面有了顯著研究成果，一部分成果甚至領(lǐng)先世界水平。例如我國(guó)在模式識(shí)別領(lǐng)域的研究，文字識(shí)別、語(yǔ)言識(shí)別、虹膜識(shí)別都取得優(yōu)異成果，被廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)藥、機(jī)器人視覺(jué)研究、衛(wèi)星遙感、自主導(dǎo)航、軍事等領(lǐng)域。企業(yè)十分關(guān)注人工智能技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，像360人工智能研究院、阿里人工智能研究院、百度人工智能研究院等。人工智能技術(shù)的深度研究，使應(yīng)用和商業(yè)價(jià)值最大化。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2017年人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造700億元市場(chǎng)價(jià)值，預(yù)計(jì)在2020年產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過(guò)1600億元。
三、人工智能推動(dòng)新時(shí)代高職教育轉(zhuǎn)型發(fā)展的必要性
（一）技術(shù)技能型人才的需求
高職教育發(fā)展的目的是培養(yǎng)適合崗位需求的技術(shù)技能型人才。人工智能時(shí)代，先進(jìn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，大部分崗位對(duì)人才的需求發(fā)生明顯變化，逐漸形成了“機(jī)器換人”的局面。企業(yè)中簡(jiǎn)單、重復(fù)、勞動(dòng)強(qiáng)度大的崗位，都由智能機(jī)器人予以代替。例如在京東電商的物流中，出現(xiàn)無(wú)人機(jī)配送方式，直接沖擊了傳統(tǒng)人工物流配送模式。相信在不久的將來(lái)，會(huì)有更多的智能機(jī)器人走向物流配送的工作崗位，形成全新的工作體系。此外，在生產(chǎn)制造的質(zhì)檢環(huán)節(jié)，由于傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)方式存在諸多不足，應(yīng)用人工智能的圖像識(shí)別技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的動(dòng)態(tài)檢測(cè)?？梢?jiàn)，人工智能時(shí)代會(huì)有大批崗位“消失”，取而代之的是智能化機(jī)器人。高職教育必須轉(zhuǎn)變以往的教育模式，順應(yīng)時(shí)展趨勢(shì)，結(jié)合社會(huì)崗位對(duì)技能人才的需求，調(diào)整高職教育方向，實(shí)現(xiàn)高職教育價(jià)值。
（二）國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的要求
以往的發(fā)展致力于“中國(guó)制造”，但新時(shí)代“中國(guó)制造”已無(wú)法提升綜合國(guó)力，國(guó)家必須調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略。人工智能時(shí)代將“中國(guó)制造”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸袊?guó)創(chuàng)造”“中國(guó)智造”。這一發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變，能看出先進(jìn)科學(xué)技術(shù)在國(guó)家發(fā)展中的重要地位。為了2025年實(shí)現(xiàn)“中國(guó)智造”的目標(biāo)，高職院校創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，順應(yīng)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的調(diào)整。同時(shí)，高職教育轉(zhuǎn)型過(guò)程中，轉(zhuǎn)變以往以理論、成績(jī)?yōu)橹鞯乃枷胗^念，對(duì)人才進(jìn)行更加系統(tǒng)的培養(yǎng)，調(diào)整理論知識(shí)、實(shí)習(xí)實(shí)踐之間的關(guān)系比例。人工智能時(shí)代的高職教育轉(zhuǎn)變與創(chuàng)新，可以加大對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)力度，使人才綜合素養(yǎng)得到更好提升，滿(mǎn)足“中國(guó)創(chuàng)造”的需求。
（三）學(xué)生自身價(jià)值實(shí)現(xiàn)的需求
1 人工智能定義和發(fā)展階段
人工智能的英文是Artificial Intelligence, 簡(jiǎn)稱(chēng)AI, 人工智能的內(nèi)容不斷豐富和發(fā)展, 至今還沒(méi)有統(tǒng)一的定義。比較權(quán)威的說(shuō)法認(rèn)為[3]:人工智能是關(guān)于人造物的智能行為, 主要包括知覺(jué)、推理、學(xué)習(xí)、交流和在復(fù)雜環(huán)境中的行為。人工智能的長(zhǎng)期目標(biāo)是發(fā)明出可以像人類(lèi)一樣或能更好地完成以上行為的機(jī)器, 短期目標(biāo)是理解這種智能行為是否存在于機(jī)器、人類(lèi)或其他動(dòng)物中, 所以它包含了科學(xué)和工程雙重目標(biāo)。根據(jù)其功能強(qiáng)弱, 人工智能分為三類(lèi), 即弱人工智能、強(qiáng)人工智能還有超級(jí)人工智能。人工智能的發(fā)展大體上經(jīng)歷了三個(gè)階段, 第一階段是20世紀(jì)50~60年代, 提出人工智能的概念。主要以命題邏輯、謂詞邏輯等知識(shí)表達(dá)和啟發(fā)式搜索算法為代表;第二階段是20世紀(jì)70~80年代, 提出了專(zhuān)家系統(tǒng), 同時(shí)基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法研究發(fā)展迅猛, 伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)計(jì)算硬件能力的逐步提高, 人工智能逐漸開(kāi)始突破;第三階段是自20世紀(jì)末以來(lái), 尤其是2006年開(kāi)始進(jìn)入了大數(shù)據(jù)和自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知智能時(shí)代。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展, 人工智能的應(yīng)用場(chǎng)景也開(kāi)始增多, 特別是深度學(xué)習(xí)算法在語(yǔ)音和視覺(jué)識(shí)別上實(shí)現(xiàn)了巨大的突破[4,5]。人工智能的技術(shù)體系主要分為四個(gè)方面, 即機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理、圖像識(shí)別以及人機(jī)交互等。當(dāng)今擊敗世界圍棋冠軍李世石的Alpha GO主要應(yīng)用了機(jī)器學(xué)習(xí)中的深度學(xué)習(xí)算法。
2 人工智能應(yīng)用狀況與反思
2017年, 阿里的無(wú)人超市落地杭州, 進(jìn)店、挑選商品、付款支付一氣呵成, 消費(fèi)者幾乎在完全自主的狀態(tài)下完成購(gòu)物。與此類(lèi)似, 昆山富士康公司裁員6萬(wàn)名工人, 全用機(jī)器人代替。京東、淘寶引入的智能機(jī)器人替代了原來(lái)的倉(cāng)庫(kù)管理、人工客服等崗位。因此有學(xué)者悲觀地?cái)嘌?在人工智能時(shí)代, 因?yàn)楹芏嗦殬I(yè)崗位或技能將被智能機(jī)器人所代替, 職業(yè)院校畢業(yè)生很有可能面臨畢業(yè)就失業(yè)的窘境。筆者認(rèn)為, 我們不應(yīng)該重蹈歷史上英國(guó)制定的限制汽車(chē)推廣使用的《紅旗法案》的悲劇。正是這個(gè)在今天看來(lái)毫無(wú)道理的, 但卻持續(xù)了三十年的法案讓德國(guó)和美國(guó)的汽車(chē)工業(yè)完全趕上來(lái), 最終遠(yuǎn)超英國(guó)。人工智能應(yīng)用必將淘汰或替代很多現(xiàn)有就業(yè)崗位, 但同時(shí)又會(huì)創(chuàng)造新的就業(yè)崗位, 這是一個(gè)伴隨著產(chǎn)業(yè)智能升級(jí)的、長(zhǎng)期的艱難過(guò)程, 對(duì)于職業(yè)教育來(lái)說(shuō), 這既是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn), 也是一個(gè)難得的機(jī)遇。
3 人工智能時(shí)代職業(yè)教育的發(fā)展策略
為了更積極地適應(yīng)人工智能時(shí)代, 除了國(guó)家層面的統(tǒng)籌規(guī)劃、科學(xué)指導(dǎo)和政策、經(jīng)費(fèi)支持之外, 建議還要做好以下幾個(gè)方面的發(fā)展規(guī)劃。
3.1 解放思想, 更新理念與制度
中國(guó)工程院院士潘云鶴提出, 人工智能走向2.0階段的真正原因是世界正從原來(lái)由人類(lèi)社會(huì)與物理空間構(gòu)成的二元空間, 向著由物理空間、人類(lèi)社會(huì)與信息空間構(gòu)成的新三元空間演變[6]。因此, 職業(yè)教育在教學(xué)和管理過(guò)程中應(yīng)該加入人工智能等相關(guān)理念和技術(shù), 同時(shí)其辦學(xué)定位、人才培養(yǎng)方案、專(zhuān)業(yè)建設(shè)、課程內(nèi)容、考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等方面都需要做出相應(yīng)的改進(jìn)。比如當(dāng)前大多數(shù)職業(yè)院校非計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的課程安排中, 信息技術(shù)類(lèi)課程課時(shí)偏少, 數(shù)據(jù)處理、編程類(lèi)或人工智能課程幾乎沒(méi)有, 這樣的安排不利于提升學(xué)生的信息素養(yǎng), 必須做出相應(yīng)的調(diào)整, 同時(shí)適當(dāng)減少將來(lái)可被人工智能應(yīng)用替代的技能課程的課時(shí), 比如電算會(huì)計(jì)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等。
3.2 善用人工智能, 提升教學(xué)與管理
在人工智能背景下, 教師們現(xiàn)有的重復(fù)性工作和大量數(shù)據(jù)積淀的教學(xué)任務(wù), 比如批改作業(yè)或閱卷或課堂考勤都可能被人工智能取代, 因此, 教師能騰出更多的時(shí)間, 更充分地關(guān)注學(xué)生的個(gè)性差異, 從而為學(xué)習(xí)者提供更精確的個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù), 教師也能夠及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法和手段, 優(yōu)化教學(xué)評(píng)價(jià)方式, 補(bǔ)充教學(xué)資源, 減少備課重復(fù)性工作, 提升教學(xué)效率, 真正地做得因材施教, 同時(shí)學(xué)生們的學(xué)習(xí)方法和方式將不同程度地得到重構(gòu), 基于大數(shù)據(jù)的智能在線學(xué)習(xí)平臺(tái)大量出現(xiàn), 不同的學(xué)校、學(xué)科及專(zhuān)業(yè)課程不再封閉, 學(xué)習(xí)時(shí)時(shí)處處都可以進(jìn)行, 碎片化與個(gè)性化學(xué)習(xí)將日益普遍。教師能完整地跟蹤學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程, 比如學(xué)生上課是否睡覺(jué)、是否玩手機(jī)、是否在教室里與其他同學(xué)合作學(xué)習(xí)等, 都能夠根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能解析, 有利于更有效、更全面地對(duì)學(xué)生進(jìn)行過(guò)程性評(píng)價(jià)。大部分課程考試將全部自動(dòng)化, 考生資格審查利用人臉識(shí)別、監(jiān)考與閱卷都由智能機(jī)器來(lái)完成。上述人工智能給教學(xué)帶來(lái)的這些變化既需要網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)施和相關(guān)軟件系統(tǒng)來(lái)支撐, 更需要職業(yè)教育的教師們繼續(xù)提升信息技能、深化和加強(qiáng)信息素養(yǎng)。
3.3 深化產(chǎn)教融合、優(yōu)化實(shí)訓(xùn)筑牢就業(yè)
在人工智能時(shí)代, 職業(yè)院校應(yīng)與相關(guān)行業(yè)統(tǒng)籌發(fā)展, 深化產(chǎn)教融合, 拓寬企業(yè)參與的途徑, 深化引企入教改革, 支持引導(dǎo)企業(yè)深度參與職業(yè)院校的教育教學(xué)改革, 多種方式參與學(xué)校專(zhuān)業(yè)規(guī)劃、教材開(kāi)發(fā)、教學(xué)設(shè)計(jì)、課程設(shè)置、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn), 促進(jìn)企業(yè)需求融入人才培養(yǎng)環(huán)節(jié);鼓勵(lì)以引企駐校、引校進(jìn)企、校企一體等方式吸引優(yōu)勢(shì)企業(yè)與學(xué)校共建共享生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地;全面推行現(xiàn)代學(xué)徒制和企業(yè)新型學(xué)徒制, 推動(dòng)學(xué)校就業(yè)與企業(yè)招工無(wú)縫銜接。比如職業(yè)教育將出現(xiàn)新師徒制, 行業(yè)領(lǐng)域的行家里手將通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)以VR或者AR技術(shù)言傳身教的方式, 帶領(lǐng)規(guī)模龐大的徒弟用碎片時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)與實(shí)踐。
3.4 完善終身學(xué)習(xí)的職業(yè)教育體系
隨著人工智能應(yīng)用的深入推廣, 職業(yè)院校培養(yǎng)的技能型人才所掌握的技能如果不及時(shí)進(jìn)行充電升級(jí), 中低端的重復(fù)性強(qiáng)的工作將面臨被智能機(jī)器人不同程度進(jìn)行替代的危險(xiǎn)。所以對(duì)于不少技能崗位, 守著一門(mén)技術(shù)吃一輩子老本的時(shí)代將一去不復(fù)返。因此, 職業(yè)教育要繼續(xù)完善終身教育體系, 為職業(yè)教育學(xué)生的充電升級(jí)鋪就一條縱深的通道。
3.5 人文教育為道, 智能教育為用
在人工智能的幫助下, 簡(jiǎn)單重復(fù)性的工作將被機(jī)器替代, 人們將從重復(fù)繁瑣的事務(wù)中解脫出來(lái), 轉(zhuǎn)去從事更具有創(chuàng)造性、創(chuàng)新性或者更具有情感類(lèi)的工作, 這些工作需要人與人之間的合作與溝通, 因此, 職業(yè)教育更需要注重學(xué)生思想道德水平、人文綜合素質(zhì)的培養(yǎng), 這是做人之道, 在此基礎(chǔ)之上激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造力, 促進(jìn)跨界思維的形成, 更好地掌握人工智能時(shí)代的相關(guān)職業(yè)崗位知識(shí)和相應(yīng)的智能技能。著名理論物理學(xué)家霍金曾說(shuō):完全人工智能的研發(fā)可能意味著人類(lèi)的末日。Tesla汽車(chē)和Space X公司創(chuàng)始人馬斯克說(shuō):我們必須非常小心人工智能。如果必須預(yù)測(cè)我們面臨的最大現(xiàn)實(shí)威脅, 恐怕就是人工智能了[7]。一群沒(méi)有良好道德水平的, 但掌握了智能技術(shù)或設(shè)備的人們是危險(xiǎn)的, 所以職業(yè)教育應(yīng)該從學(xué)生入學(xué)起就開(kāi)始, 不斷提升學(xué)生的思想道德水平, 熱愛(ài)社會(huì)、熱愛(ài)生活、樂(lè)于助人、與人為善。只有這樣, 人工智能應(yīng)用才能更好地服務(wù)人們、造福社會(huì)。
4 結(jié)論
人工智能正在快速又深刻地改變我們的教學(xué)、生活和工作方式, 也對(duì)職業(yè)教育提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn), 同時(shí)也是一個(gè)巨大的機(jī)遇。職業(yè)教育在面對(duì)人工智能時(shí)代的變革時(shí), 須要從國(guó)家政策、理念與制度、教學(xué)管理、產(chǎn)教融合、終身學(xué)習(xí)等方面做好應(yīng)對(duì), 切實(shí)地把握人文教育之道對(duì)智能教育之用的統(tǒng)領(lǐng)原則, 培養(yǎng)能很好地掌控人工智能技術(shù)和應(yīng)用的人才。
參考文獻(xiàn)
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引言
人工智能(ArtificialIntelligence)是一門(mén)研究和模擬人類(lèi)智能的跨領(lǐng)域?qū)W科，是模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的一門(mén)新技術(shù)。由于信息環(huán)境巨變與社會(huì)新需求的爆發(fā)，人工智能技術(shù)的日趨成熟。隨著AI3.0時(shí)代的到來(lái)，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛，對(duì)于管理類(lèi)人才來(lái)說(shuō)，加強(qiáng)對(duì)人工智能知識(shí)的深入學(xué)習(xí)，不斷將人工智能技術(shù)與管理知識(shí)結(jié)合起來(lái)，對(duì)其未來(lái)職業(yè)生涯的發(fā)展有著重要作用。人工智能是一門(mén)前沿學(xué)科，管理學(xué)院開(kāi)設(shè)人工智能課程的目的是為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)創(chuàng)新思維與能力，基于其覆蓋面廣、包容性強(qiáng)、應(yīng)用需求空間巨大的學(xué)科特點(diǎn)，通過(guò)概率統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)原理等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為就業(yè)打下基礎(chǔ)。本文基于社會(huì)對(duì)于人工智能領(lǐng)域的人才需求，結(jié)合諸多長(zhǎng)期從事經(jīng)管類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)的老師意見(jiàn)，針對(duì)管理類(lèi)人才的人工智能課程教學(xué)內(nèi)容與方法進(jìn)行探討，以期對(duì)中國(guó)高校人工智能課程教學(xué)改革研究提供幫助與借鑒。
1、教學(xué)現(xiàn)狀與問(wèn)題
作為一門(mén)綜合性、實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的理論技術(shù)學(xué)科，人工智能課程內(nèi)容及內(nèi)涵及其豐富，外延極其廣泛。學(xué)習(xí)這門(mén)課程，需要較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的邏輯思維能力。針對(duì)管理類(lèi)人才，該課程在課程教學(xué)過(guò)程中存在幾個(gè)較為突出的問(wèn)題。(1)課堂教學(xué)氛圍枯燥目前，中國(guó)大多數(shù)大學(xué)仍采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，在教學(xué)過(guò)程中照本宣科，忽略與學(xué)生的互動(dòng)，并且缺乏能夠有效引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與加深知識(shí)理解的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置，如此一來(lái)大大降低了學(xué)生自主思考的能力。在進(jìn)行人工智能相關(guān)課程知識(shí)講解時(shí)，隨著章節(jié)的知識(shí)難度不斷增加，單向介紹式的枯燥教學(xué)方式無(wú)法反映人工智能學(xué)科的全貌，課堂講解難以同時(shí)給以學(xué)生感性和理性的認(rèn)知，部分學(xué)生因乏味的課堂氛圍漸漸無(wú)法跟上教學(xué)進(jìn)度，導(dǎo)致學(xué)習(xí)動(dòng)力不足。(2)基礎(chǔ)課程掌握不牢管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生大部分都會(huì)走向更加具體化的管理崗位，具有多學(xué)科的素養(yǎng)，但這也導(dǎo)致很多學(xué)生所學(xué)知識(shí)雜而不精。學(xué)生在基礎(chǔ)不夯實(shí)的情況下去學(xué)習(xí)更高層面的知識(shí)，給學(xué)生學(xué)習(xí)與老師教學(xué)都造成了很大困擾。人工智能課程知識(shí)點(diǎn)較多，涵蓋模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等眾多內(nèi)容，概念抽象，不易學(xué)習(xí)。一些管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生未能熟練掌握高等數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等先修課程，缺乏一定的關(guān)聯(lián)思考和研究意識(shí)，導(dǎo)致課程學(xué)習(xí)難度增加，產(chǎn)生學(xué)時(shí)不足和教學(xué)內(nèi)容難點(diǎn)過(guò)多的問(wèn)題。(3)教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)當(dāng)下，人工智能廣泛應(yīng)用于機(jī)器視覺(jué)、智能制造等各個(gè)領(lǐng)域，給學(xué)生提供了大量的現(xiàn)實(shí)案例，使得人工智能不再是高深莫測(cè)的理論，而是現(xiàn)實(shí)中可以觸及的內(nèi)容。例如，在機(jī)械學(xué)科領(lǐng)域，人工智能技術(shù)是電氣工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造、車(chē)輛工程等方向的重要技術(shù)來(lái)源；在醫(yī)療領(lǐng)域，是醫(yī)療器械的創(chuàng)新生產(chǎn)源動(dòng)力；在能動(dòng)領(lǐng)域，是高端能源裝備與新能源發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)；在光電信息與計(jì)算機(jī)工程領(lǐng)域，技術(shù)的發(fā)展時(shí)刻推動(dòng)著智能科學(xué)與技術(shù)核心價(jià)值的提升。然而，對(duì)于管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，現(xiàn)階段的人工智能教材涵蓋許多智能算法及相關(guān)理論，在教學(xué)過(guò)程中常常涉及到很多從未接觸過(guò)的抽象理論和復(fù)雜算法，書(shū)本中的應(yīng)用實(shí)例大多紙上談兵，缺乏專(zhuān)門(mén)適用于管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)知識(shí)與人工智能技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)實(shí)踐，加上一些教師授課方法單一，不利于引導(dǎo)學(xué)生將人工智能算法應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活。另外，大學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力差異很大，教師采用統(tǒng)一的方式教給他們，這使一些學(xué)生無(wú)法跟上和理解，教師也無(wú)法控制學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，導(dǎo)致學(xué)生缺乏動(dòng)力。因此，如何結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)實(shí)情況，提高他們的動(dòng)手能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也是人工智能課程教學(xué)要考慮的問(wèn)題。
2、管理類(lèi)人才的人工智能課程教學(xué)改進(jìn)策略
課程教學(xué)改革是一項(xiàng)提高大學(xué)教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段。如何在時(shí)代背景下應(yīng)用新技術(shù)和新思想進(jìn)行實(shí)施課程教學(xué)改革是高校亟待解決的問(wèn)題。對(duì)于高校的教學(xué)工作而言，教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的變化不再是課程資源的簡(jiǎn)單數(shù)字化和信息化，而是充分利用時(shí)代信息資源優(yōu)勢(shì)的新型教學(xué)模式。針對(duì)管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)人工智能課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，可以從教學(xué)方法改進(jìn)和教學(xué)內(nèi)容設(shè)置兩個(gè)方面進(jìn)行課程教學(xué)改進(jìn)。
2.1教學(xué)方法改進(jìn)
教師對(duì)學(xué)生具有引領(lǐng)作用，其教學(xué)方法的改進(jìn)能夠帶動(dòng)學(xué)生改進(jìn)自身學(xué)習(xí)方法。(1)啟發(fā)式案例教學(xué)案例教學(xué)法就是教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)要求，通過(guò)安排一些具體的教學(xué)案例，引導(dǎo)學(xué)生積極參與案例思考、分析、討論和表達(dá)等多項(xiàng)活動(dòng)，是一種培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題等綜合能力的行之有效的教學(xué)方法。啟發(fā)式案例教學(xué)以自主、合作、探究為主要特征，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并緊密結(jié)合人工智能領(lǐng)域的相關(guān)理論與方法，有效理解知識(shí)要點(diǎn)及其關(guān)聯(lián)性，適用于管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的教學(xué)。具體而言，高校基于其問(wèn)題啟發(fā)性、教學(xué)互動(dòng)性以及實(shí)踐有用性等特點(diǎn)，可以建立基于人工智能知識(shí)體系的教學(xué)案例庫(kù)，雖然這項(xiàng)建設(shè)將極具挑戰(zhàn)性與耗時(shí)性，但具有很強(qiáng)的積極效果：培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的批判性思維能力，更多地保留課程材料，更積極地參與課堂活動(dòng)，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)具有人工智能背景的管理類(lèi)人才具有重要意義。例如，通過(guò)單一案例教學(xué)，讓學(xué)生掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)原理及應(yīng)用；通過(guò)一題多解的案例使學(xué)生思考如何獲取最有效的解題方法；通過(guò)綜合案例的設(shè)計(jì)，啟發(fā)學(xué)生全方位地探索問(wèn)題的解決方案。(2)研討互動(dòng)式教學(xué)研討互動(dòng)式的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)是逐漸遞進(jìn)、有機(jī)結(jié)合的。研討是基于學(xué)生個(gè)體的差異性，在課堂討論的過(guò)程中對(duì)學(xué)生做出評(píng)判，從而對(duì)不同類(lèi)型的學(xué)生開(kāi)展針對(duì)性的教學(xué)?；?dòng)則是在研討的基礎(chǔ)上，通過(guò)老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的互動(dòng)，讓學(xué)生主動(dòng)參與到課堂教學(xué)的過(guò)程中來(lái)。在人工智能課程教學(xué)過(guò)程中，教師通過(guò)課堂討論了解學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，可以有針對(duì)性地設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，例如，對(duì)于學(xué)校積極性不強(qiáng)的學(xué)生，將人工智能理論內(nèi)容與學(xué)生個(gè)人興趣范疇、社會(huì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展及研究現(xiàn)狀聯(lián)系起來(lái)，能夠極大程度地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主能力；對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)較為薄弱的學(xué)生，可以在教師的指導(dǎo)下查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，根據(jù)自己的理解撰寫(xiě)心得報(bào)告，并在課堂或課外進(jìn)行師生互動(dòng)。像這樣研討與互動(dòng)相結(jié)合的模式。有助于增強(qiáng)學(xué)生的探索和求知欲望，建立起濃厚的學(xué)習(xí)氛圍。(3)有效激勵(lì)式教學(xué)人工智能是引領(lǐng)未來(lái)的戰(zhàn)略性技術(shù)，人才需求量極大，對(duì)教師的教學(xué)水平也提出了更高要求，因此，進(jìn)行有效激勵(lì)極為重要。在學(xué)生激勵(lì)方面，可以舉辦各類(lèi)人工智能競(jìng)賽項(xiàng)目，設(shè)置相應(yīng)項(xiàng)目獎(jiǎng)學(xué)金，吸引學(xué)生參與實(shí)踐，調(diào)動(dòng)學(xué)生做研究、發(fā)論文的積極性。例如，教育部主辦的中國(guó)研究生人工智能創(chuàng)新大賽，圍繞新一代人工智能創(chuàng)新主題，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，為人工智能領(lǐng)域健康發(fā)展提供人才支撐。高校也可以借鑒這種模式，在各學(xué)院乃至全校開(kāi)展此類(lèi)競(jìng)賽項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力與團(tuán)隊(duì)合作能力，鼓舞更多學(xué)生加入到人工智能課程的學(xué)習(xí)中來(lái)，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。在教師激勵(lì)方面，在教師聘任和提升過(guò)程中把參加學(xué)生課程制定、課堂與課外作業(yè)、課程項(xiàng)目和論文指導(dǎo)等看作教學(xué)任務(wù)的一部分，鼓勵(lì)教師積極參與這些活動(dòng)。(4)學(xué)科滲透式教學(xué)人工智能學(xué)科知識(shí)融合程度較高，學(xué)科交叉性強(qiáng)?；谌斯ぶ悄艿膶W(xué)科交叉性特點(diǎn)，增強(qiáng)管理類(lèi)人才對(duì)學(xué)科應(yīng)用的領(lǐng)悟，可以采取開(kāi)展學(xué)科滲透式教學(xué)的方法。從2015年起，國(guó)務(wù)院和教育部先后印發(fā)了《國(guó)務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見(jiàn)教育》、《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》等文件，“互聯(lián)網(wǎng)+”、“智能+”已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，人類(lèi)進(jìn)入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，社會(huì)需求“技術(shù)+管理”的高端復(fù)合人才。例如，基于工業(yè)4.0和強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，人工智能技術(shù)在智能制造的應(yīng)用極為廣泛。上海理工大學(xué)非常重視少數(shù)民族預(yù)科班的教育質(zhì)量。為增強(qiáng)少數(shù)民族管理類(lèi)人才對(duì)該領(lǐng)域應(yīng)用的認(rèn)識(shí)，我們請(qǐng)機(jī)械工程、能源動(dòng)力領(lǐng)域的相關(guān)專(zhuān)家以授課或講座的形式，進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)和發(fā)展趨勢(shì)的講解，使學(xué)生理解更為透徹。此外，在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，還可以用舉辦人工智能知識(shí)交流會(huì)、線上人工智能論壇等形式，促進(jìn)不同專(zhuān)業(yè)間老師、學(xué)生對(duì)于人工智能知識(shí)模塊的見(jiàn)解，相互交流、滲透和學(xué)習(xí)，從而推動(dòng)人工智能課程教學(xué)的改進(jìn)。
2.2教學(xué)內(nèi)容設(shè)置
張海濤：的確，2015~2016一年多的時(shí)間里，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)生了轉(zhuǎn)折性的變化。大數(shù)據(jù)、精準(zhǔn)醫(yī)療、人工智能這些成為醫(yī)療領(lǐng)域的“爆款”詞匯。智能醫(yī)療已經(jīng)不是從科幻片中看到，是真實(shí)世界的真實(shí)事件。人工智能有多神，要回答這個(gè)問(wèn)題，得先了解醫(yī)療的人工智能完成了哪些了不起的事。
第一是認(rèn)知計(jì)算，人工智能可以24小時(shí)不間斷的讀取海量文獻(xiàn)，具備最全面的基礎(chǔ)知識(shí)和最新進(jìn)展，這屬于認(rèn)知，很好理解。但重點(diǎn)在于智能要做到的不僅是錄入，而是讀懂，將海量外部信息轉(zhuǎn)化為自身知識(shí)和結(jié)論。比如從文獻(xiàn)中獲取了他汀在某個(gè)數(shù)值下使用會(huì)減少冠心病發(fā)生，它會(huì)給出相應(yīng)治療建議，這是計(jì)算，即學(xué)習(xí)能力。人工智能能快速將患者病情的相關(guān)信息搜索一遍，通過(guò)統(tǒng)計(jì)運(yùn)算給出最個(gè)性最優(yōu)化的治療方案。再拿現(xiàn)有的可穿戴設(shè)備舉例，雖然它能監(jiān)測(cè)人的心率運(yùn)動(dòng)量等，但無(wú)法給出進(jìn)一步建議，未來(lái)的人工智是能根據(jù)不同患者的狀況給出不同的解決方案的，告訴你食物攝入不足還是過(guò)多，運(yùn)動(dòng)量還需多少達(dá)標(biāo)等等。
第二是深度學(xué)習(xí)，等同于人類(lèi)直覺(jué)。打個(gè)比方，我們讓機(jī)器人對(duì)某個(gè)物品做出鑒別，它需要根據(jù)這個(gè)物品的大小、重量及其他特定屬性做出判斷并得出結(jié)論。而具備深度學(xué)習(xí)的智能機(jī)器可以不需通過(guò)數(shù)據(jù)和邏輯得出結(jié)論，當(dāng)它看到一位急癥患者，會(huì)根據(jù)患者的痛苦面容、喘氣速度、所選醫(yī)院和科室等，迅速反應(yīng)出他是急性左心衰。這種推測(cè)不需要輸入患者信息，反應(yīng)快，但不一定準(zhǔn)確。
第三是智能數(shù)據(jù)。以前講到的數(shù)據(jù)其實(shí)是小數(shù)據(jù)，我們對(duì)小數(shù)據(jù)進(jìn)行抽樣研究去尋找規(guī)律，但這種推理只能預(yù)測(cè)大概率事件，無(wú)法認(rèn)識(shí)小概率事件。例如他汀輸注后的橫紋肌溶解是小概率事件，如果發(fā)病率為十萬(wàn)分之一，我們很難收據(jù)足夠樣本進(jìn)行研究分析。相反，如果通過(guò)智能錄入一千萬(wàn)例患者，按比例將有一百例患者，假設(shè)一百例都出現(xiàn)在北京，那么可認(rèn)為發(fā)病與地域相關(guān)，如果其中九成是男性則可認(rèn)為疾病與性別有關(guān)，如果其中又有九成是抽煙者，說(shuō)明疾病與煙草有關(guān)。這對(duì)我們定位和救治小概率事件中的人群有重大意義。通過(guò)這種方式發(fā)現(xiàn)小概率事件的規(guī)律，可以理解為將架構(gòu)師的腦袋放在大數(shù)據(jù)庫(kù)中，可使我們的認(rèn)識(shí)更接近真實(shí)世界。另一方面，通過(guò)大數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)規(guī)律可以更好的預(yù)測(cè)未來(lái)。再比如，人工智能根據(jù)患者身高體重、血糖血脂以及個(gè)人生活方式進(jìn)食方式等預(yù)測(cè)他在某個(gè)時(shí)間可能發(fā)生低血糖，可以在此之前提醒患者補(bǔ)充糖類(lèi)來(lái)預(yù)防惡性事件發(fā)生。
用于心臟疾病的人工智能可以實(shí)現(xiàn)什么？
張海濤：現(xiàn)在來(lái)看至少能實(shí)現(xiàn)兩方面的問(wèn)題。我們知道心臟病患者在出院后要滿(mǎn)足用藥達(dá)標(biāo)和生活方式達(dá)標(biāo)，如果患者僅有高血壓，用藥達(dá)標(biāo)是較容易實(shí)現(xiàn)的，如果患者在高血壓基礎(chǔ)上還合并高血脂、消化道出血，或合并前列腺問(wèn)題，有闌尾手術(shù)史、腦梗史，有牙科問(wèn)題等，這時(shí)需要綜合各專(zhuān)科的知識(shí)來(lái)做決策。但人腦的知識(shí)儲(chǔ)備是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足的，人工智能卻可具備最全面正確的知識(shí)和診療標(biāo)準(zhǔn)，可以指導(dǎo)醫(yī)生臨床用藥。另外，它可以連續(xù)觀察患者出院后的運(yùn)動(dòng)狀況，根據(jù)其身高體重心律血壓用藥狀況等給予運(yùn)動(dòng)方式建議，并做出評(píng)估。
在6月17-19日舉辦的第五屆中國(guó)心臟重癥大會(huì)上，人工智能作為會(huì)議的亮點(diǎn)之一會(huì)有很多精彩的報(bào)告?？梢哉f(shuō)，心臟重癥領(lǐng)域要正式“觸電”大數(shù)據(jù)、智能醫(yī)療、精準(zhǔn)醫(yī)療，去擁抱新思潮、新設(shè)備、新話(huà)題和新模式，非常希望屆時(shí)與更多醫(yī)生探討這一話(huà)題。
人工智能可以治病，醫(yī)生做什么呢？
張海濤：智能醫(yī)生只能為數(shù)字人看病。什么是數(shù)字人呢？從某種意義上，人具有生物人和數(shù)字人兩種基本屬性，血型、身高、體重等構(gòu)成數(shù)字人。人工智能可像人一樣讀文獻(xiàn)，超過(guò)人的精力，24小時(shí)不間斷的讀錄文獻(xiàn)，具備最全面的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和最新進(jìn)展，并且具備超強(qiáng)的運(yùn)算能力，可快速將患者信息統(tǒng)計(jì)運(yùn)算，給出最個(gè)體優(yōu)化的治療方案，但它無(wú)法與患者進(jìn)行情感交流。說(shuō)到底，醫(yī)學(xué)是文明的產(chǎn)物，醫(yī)生不是修理工，我們的醫(yī)療過(guò)程會(huì)涉及到感情、文化、患者意愿等，這是機(jī)器無(wú)法復(fù)制的。未來(lái)，人工智能是醫(yī)生的助手，為醫(yī)生的決策提供參考，醫(yī)生根據(jù)患者意愿、經(jīng)濟(jì)能力、依從性等綜合考量并做出決定。
醫(yī)生在臨床決策出現(xiàn)沖突時(shí)怎么辦？醫(yī)生的權(quán)威性會(huì)受到挑戰(zhàn)嗎？
張海濤：這是個(gè)很關(guān)鍵的問(wèn)題。首先，不但人與人工智能間會(huì)遇到?jīng)Q策不一致，人工智能本身也會(huì)遇到，它能錄入巨大數(shù)據(jù)，其中必然有觀點(diǎn)相悖的信息，但它比人更理性，會(huì)一遍遍學(xué)習(xí)從而得出最優(yōu)建議，而人類(lèi)在治療中感性成分更多。從另外的角度想想，其實(shí)沒(méi)有一種方式是非常完美的，任何一種方式都有利弊，所謂的決策的沖突和矛盾屬于真實(shí)現(xiàn)象，是允許存在的。
醫(yī)生的決策與人工智能發(fā)生沖突時(shí)呢？通常覺(jué)得，醫(yī)生對(duì)同一種疾病應(yīng)該有相同的診斷、相似治療方案，實(shí)際不同醫(yī)生在同一疾病的診療方案會(huì)相差很大，這受醫(yī)生教育、利益、地域文化的影響。比如女性更年期后服用雌激素的比例在美國(guó)是28%，在中國(guó)不到7%。中國(guó)女性的觀念傾向于不用，因?yàn)榉么萍に乜赡芤l(fā)腫瘤，而美國(guó)人對(duì)生活質(zhì)量的要求高，她會(huì)選擇使用。醫(yī)生與智能出現(xiàn)決策沖突并不奇怪，醫(yī)生需要根據(jù)不同需求確定醫(yī)囑，無(wú)關(guān)對(duì)錯(cuò)。所以，醫(yī)生仍需查文獻(xiàn)、不斷學(xué)習(xí)，需要綜合判斷，智能給出的只是參考，它只是醫(yī)生的助手或患者的顧問(wèn)，絕不會(huì)取代。
未來(lái)，手術(shù)也可以被機(jī)器取代嗎？
張海濤：手術(shù)操作其實(shí)是創(chuàng)造“藝術(shù)”的過(guò)程，需要更多層面的知識(shí)和技能，而且機(jī)器在精細(xì)操作方面遠(yuǎn)不如人類(lèi)手指靈活，它的優(yōu)勢(shì)是運(yùn)算速度和自我學(xué)習(xí)能力。雖然現(xiàn)在達(dá)芬奇機(jī)器人下的手術(shù)在很多醫(yī)院開(kāi)展，但真正實(shí)現(xiàn)機(jī)器人做手術(shù)還很長(zhǎng)遠(yuǎn)。
如果人工智能能可實(shí)現(xiàn)基本醫(yī)療任務(wù)，患者來(lái)院的剛需是什么？
互聯(lián)網(wǎng)教育尤其是線上K12培優(yōu)項(xiàng)目一直是投資熱門(mén)，直播1對(duì)1模式風(fēng)口過(guò)后，教育圈內(nèi)最火的應(yīng)該是AI項(xiàng)目了。據(jù)億歐智庫(kù)的報(bào)告顯示，2017年人工智能教育融資額度達(dá)42.17億元，其中超80%屬于早期投資項(xiàng)目，這個(gè)賽道有望誕生多個(gè)獨(dú)角獸公司。
筆者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前布局人工智能的在線教育大體分為三派：
教學(xué)或題庫(kù)測(cè)評(píng)類(lèi)工具產(chǎn)品，比如作業(yè)盒子等；
培訓(xùn)機(jī)構(gòu)應(yīng)用AI技術(shù)，比如好未來(lái)等；
人工智能教育引擎及平臺(tái)提供商，比如高木學(xué)習(xí)等。
現(xiàn)在擺在AI教育創(chuàng)投從業(yè)者面前的問(wèn)題是：到底以技術(shù)實(shí)力論英雄的AI教育的泡沫有多大？真金不怕火煉的AI教育項(xiàng)目的核心能力在哪里？如何才能落地？ 本文試做解讀。
一、為什么“自適應(yīng)”其實(shí)并非真正的AI？一位投資人朋友曾向我這樣說(shuō)道：“既懂互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)又完全懂本行業(yè)的業(yè)務(wù)的管理型人才不超過(guò)十個(gè)，這是在‘互聯(lián)網(wǎng)+’雙創(chuàng)浪潮中每個(gè)垂直行業(yè)頭部項(xiàng)目就幾家能玩轉(zhuǎn)的原因?！倍J(rèn)知和技術(shù)門(mén)檻更高的“AI+”情況恐怕會(huì)更加不妙，甚至很多人把“自適應(yīng)”與“AI教育”劃等號(hào)。
自適應(yīng)學(xué)習(xí)（Adaptive Learning）的鼻祖是美國(guó)的Knewton公司，它通過(guò)評(píng)估不同學(xué)生對(duì)知識(shí)材料掌握度進(jìn)行個(gè)性化推薦，有點(diǎn)類(lèi)似于今日頭條的興趣引擎。 Knewton在國(guó)內(nèi)的門(mén)徒眾多，目前大概有40多家項(xiàng)目宣布發(fā)力做“自適應(yīng)”，比如“乂學(xué)教育”（學(xué)練測(cè)自適應(yīng)）、“學(xué)吧課堂”（題庫(kù)自適應(yīng)）、“英語(yǔ) 流利說(shuō)”（英語(yǔ)口語(yǔ)糾正）、“一起作業(yè)”（家長(zhǎng)、老師在線監(jiān)控）等等。
嘉御基金創(chuàng)始人衛(wèi)哲說(shuō)過(guò)，“90%的人工智能項(xiàng)目都是偽AI”，鑒別的依據(jù)是看項(xiàng)目“算法速度”，如果是代數(shù)級(jí)而不是幾何級(jí)計(jì)算那就不是“真AI”，以此來(lái)考驗(yàn)自適應(yīng)項(xiàng)目，得到的結(jié)論未免讓人失望。
初級(jí)的自適應(yīng)項(xiàng)目是人工預(yù)設(shè)指令或編程規(guī)則推薦，高級(jí)的自適應(yīng)是基于知識(shí)圖譜推薦，即使是高級(jí)的自適應(yīng)項(xiàng)目由于沒(méi)有按照既定的教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)有 邏輯地展開(kāi)，在具體知識(shí)學(xué)習(xí)之中并不系統(tǒng)。關(guān)鍵是很多自適應(yīng)項(xiàng)目采集的是各科最優(yōu)秀特級(jí)教師的能力，導(dǎo)致其算法本身是線性的、模擬人學(xué)習(xí)而已。
自適應(yīng)的技術(shù)原理就好比AlphaGo是應(yīng)用了人類(lèi)最優(yōu)秀圍棋大師的能力而非是完全迥異機(jī)器深度學(xué)習(xí)和自演化模型；自動(dòng)駕駛AI應(yīng)用了某個(gè)人類(lèi)零誤 差老司機(jī)的感知能力而非是基于全網(wǎng)海量交通大數(shù)據(jù)做運(yùn)算和決策；人工智能醫(yī)生是應(yīng)用了看X片最快最準(zhǔn)的醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)而非是海量數(shù)據(jù)庫(kù)訓(xùn)練；顯然按這樣的路徑 訓(xùn)練出的機(jī)器并非是真正的AI。
“真正擁有充分教學(xué)大數(shù)據(jù)及算法速度的‘AI教師’是能輕松超越擁有30年教齡特級(jí)教師的，并且可以突破人類(lèi)的知識(shí)局限，對(duì)算法模型進(jìn)行自動(dòng)演化，找到人類(lèi)從未嘗試過(guò)的策略?！备吣緦W(xué)習(xí)創(chuàng)始人劉瞻這樣描述AI教師。
劉瞻是帝國(guó)理工學(xué)院科班出身，早在2015年開(kāi)啟AI教育創(chuàng)業(yè)，他認(rèn)為判斷真?zhèn)蜛I教育項(xiàng)目具體有三個(gè)考察維度：
（1）自適應(yīng)是基于模擬優(yōu)秀老師的知識(shí)圖譜推薦知識(shí)，而真正的AI教育機(jī)器人則是泡在“教學(xué)實(shí)踐大數(shù)據(jù)”中做深度學(xué)習(xí)。
（2）自適應(yīng)主要用作知識(shí)盲點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)，但無(wú)法分析出知識(shí)體系之間的本質(zhì)聯(lián)系，用AI更重要的任務(wù)是找到行為背后的原因，比如某學(xué)生表面上二次函數(shù)是 薄弱環(huán)節(jié)，既有可能是其對(duì)二次函數(shù)的各細(xì)分知識(shí)點(diǎn)掌握不牢，也有可能是前置知識(shí)點(diǎn)一次函數(shù)、函數(shù)的思想理解不透徹，還有可能是方程求解的問(wèn)題；甚至有可能 是抽象思維或計(jì)算能力的問(wèn)題，AI會(huì)根據(jù)該學(xué)生數(shù)據(jù)和“知識(shí)路徑矩陣”，找到問(wèn)題背后的原因從而匹配出最優(yōu)學(xué)習(xí)路徑。
（3）人類(lèi)教師的情感因素能左右學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，AI教師也應(yīng)綜合考慮學(xué)生的自信心與成就感的培育與激發(fā)，從而確保學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程“知”、“情”、“意”的一體化。
二、AI教育的核心：幫助每個(gè)學(xué)生找到“元認(rèn)知能力”AI教育并不會(huì)改變“老師-學(xué)生”的二元結(jié)構(gòu)，甚至人工智能教育還要在師生兩端徹底解決互聯(lián)網(wǎng)教育未完成的兩大難題：
如何幫助學(xué)生找到學(xué)習(xí)方法、提升學(xué)習(xí)效率？在中國(guó)一個(gè)普通中學(xué)生80%的學(xué)習(xí)時(shí)間是低效的。
如何幫助老師對(duì)學(xué)生更高效的“因材施教”？目前在我國(guó)師資資源依然整體短缺并且分布不均，1對(duì)1培優(yōu)成本高、小班普及率低等問(wèn)題依然突出。
AI教育的優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)數(shù)據(jù)化形式分析學(xué)生自己都不清楚的“癥結(jié)”，即所謂的“懂我更懂教好我”，同時(shí)AI還能幫助老師實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的穩(wěn)定化和可控化。AI在充分收集和處理教與學(xué)兩端的大數(shù)據(jù)后，還得在具體教學(xué)場(chǎng)景之中個(gè)性化建模，最終實(shí)現(xiàn)“讓學(xué)生更會(huì)學(xué)，讓老師更會(huì)教”，這是人工智能教育的目的。
陶行知先生說(shuō)過(guò)，“教是為了不教”，教育本質(zhì)不是灌輸知識(shí)，而是要啟發(fā)學(xué)生思考并讓學(xué)生掌握自主學(xué)習(xí)的能力。目前很多偽AI學(xué)習(xí)神器只能“授人以 魚(yú)”但并不能“授人以漁”，我國(guó)基礎(chǔ)教育歷來(lái)缺乏方法論課程，只有極少數(shù)有天賦的學(xué)生能自主制定適合自己的學(xué)習(xí)方案，而絕大多數(shù)天資處于平均線的學(xué)生在混 沌中摸索。如果從AI的視角來(lái)看，所謂“天賦”不過(guò)是少數(shù)幸運(yùn)兒自覺(jué)不自覺(jué)的分享了“元認(rèn)知能力”。
當(dāng)人主動(dòng)設(shè)定學(xué)習(xí)計(jì)劃、自我反饋、動(dòng)態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)策略時(shí)，就接近了“元認(rèn)知”，在大數(shù)據(jù)時(shí)代，這種元認(rèn)知能力是能被定量化分析的，AI 教育可以為學(xué)習(xí)者提供關(guān)于反復(fù)激活元認(rèn)知能力的“訓(xùn)練法”。根據(jù)劉瞻的解讀，AI教育的“訓(xùn)練法”就好比給蹣跚學(xué)步的嬰兒安上矯正走姿的“學(xué)步車(chē)”，具體 應(yīng)用什么樣“訓(xùn)練模型”則是由AI根據(jù)大數(shù)據(jù)進(jìn)行場(chǎng)景化定制的，有可能是通向?qū)W習(xí)目標(biāo)所需要的“云梯”，有可能是“舟楫”，或者是“拐杖”等等，這些模型 能不斷調(diào)取和強(qiáng)化人的“元認(rèn)知能力”。
盡管市面上90%項(xiàng)目都是著眼于知識(shí)點(diǎn)和解題訓(xùn)練的自適應(yīng)，真正AI教育項(xiàng)目比如高木學(xué)習(xí)的AI不僅包含自適應(yīng)的知識(shí)圖譜大數(shù)據(jù)，而且還能不斷從學(xué) 生的行為數(shù)據(jù)中演化“知識(shí)路徑矩陣”即AI可根據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)和能力體系的理解定制出個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑。與此同時(shí)，AI讓學(xué)生在對(duì)知識(shí)的理解與記憶過(guò)程中不僅 訓(xùn)練知識(shí)掌握度，還不自覺(jué)地訓(xùn)練了元認(rèn)知能力，這套“個(gè)性化學(xué)習(xí)引擎”其實(shí)是在培養(yǎng)學(xué)生“忘掉所有知識(shí)后”剩下的元認(rèn)知能力，具有普適化的特點(diǎn)。
實(shí)際上，AI教育并不需要局限在某一學(xué)習(xí)階段、某一學(xué)科的知識(shí)體系，完全可以打造一個(gè)跨學(xué)科、跨門(mén)類(lèi)、跨階段使用的“通用知識(shí)學(xué)習(xí)引擎”，也就是說(shuō)，除了應(yīng)用在K12領(lǐng)域外，AI教育還可以應(yīng)用在高等教育階段，甚至在輔導(dǎo)大學(xué)生時(shí)比中小學(xué)生會(huì)更為輕松，無(wú)須綜合考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力因素等。
反過(guò)來(lái)講，如果市面上的人工智能教育項(xiàng)目只能用于某一單科或只能教K12，就不是基于大數(shù)據(jù)獲取和智能化引擎的“全才”和“通才”，基本可視為基于特定領(lǐng)域?qū)＜铱偨Y(jié)的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則的“偽AI”。
三、為什么AI教育項(xiàng)目落地，to B模式比to C模式更容易跑通？當(dāng)前AI教育項(xiàng)目的商業(yè)化進(jìn)程走向大體分為兩大派：
一派是自建場(chǎng)景的顛覆派，試圖開(kāi)發(fā)新的測(cè)試軟件以抓取學(xué)生的數(shù)據(jù)，甚至引入一些把AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）、MR（混合現(xiàn)實(shí)）等黑科技，其目標(biāo)是以“AI教師”完全取代真人老師教學(xué)，屬于“人機(jī)對(duì)抗”模式，較為典型的是乂學(xué)教育的松鼠AI。
另一派是升級(jí)現(xiàn)行教育體系、不另創(chuàng)場(chǎng)景的改良派，屬于“人機(jī)共教”模式，較為典型的是高木學(xué)習(xí)的AI Tutor。
一般走人機(jī)對(duì)抗模式最終走的是to C模式；而“人機(jī)共教”走的是to B模式。鑒于我國(guó)當(dāng)前AI教育的應(yīng)用場(chǎng)景主要為教學(xué)機(jī)構(gòu)包括全日制學(xué)校與培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，而非一個(gè)個(gè)分散的學(xué)生；只有讓AI去輔助老師備課、上課，嵌入到學(xué)生作 業(yè)和訓(xùn)練，幫助學(xué)生提分和學(xué)校提升升學(xué)率，才能幫助AI更快落地并且找到盈利模式。
從“全日制學(xué)?！睉?yīng)用AI的實(shí)踐上看， AI能讓老師“心中有數(shù)（據(jù)）”，提升教學(xué)的針對(duì)性，AI教師實(shí)際上相當(dāng)于真人老師的“智能助教”，可以減輕老師50%的工作負(fù)荷量，比如AI幫老師批改 作業(yè)，把數(shù)據(jù)分析的可視化呈現(xiàn)出來(lái)幫助老師定制教研方案。因此，在市場(chǎng)推廣過(guò)程中，AI教育項(xiàng)目不需要擔(dān)心基層老師的接受阻力，能讓老師擺脫“汗水老師” 的局面也是基礎(chǔ)教育機(jī)構(gòu)所希望看到的。
由于全日制學(xué)校獲取的大數(shù)據(jù)比培訓(xùn)機(jī)構(gòu)更加海量、持續(xù)、高頻，因此高木學(xué)習(xí)更看重AI在全國(guó)全日制學(xué)校場(chǎng)景中的數(shù)據(jù)價(jià)值，積極在全國(guó)推行城市合伙人制度，并計(jì)劃與地方教育主管部門(mén)合作推出全國(guó)教師AI應(yīng)用能力培訓(xùn)公益活動(dòng)。
To B模式中另一大企業(yè)客戶(hù)就是體制外的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，他們所面對(duì)的學(xué)生付費(fèi)意愿強(qiáng)、購(gòu)買(mǎi)力相對(duì)旺盛，是AI教育項(xiàng)目獲得穩(wěn)健現(xiàn)金流的必爭(zhēng)之地，那么當(dāng)前培訓(xùn)機(jī)構(gòu)應(yīng)用AI教育項(xiàng)目開(kāi)展“人工智能雙師班”的效果如何呢？
首先，AI教練能保持教學(xué)效果穩(wěn)定化輸出，解決原本老師教學(xué)效果不確定的弊端。
其次，AI 提升了老師的工作效率，突破了培訓(xùn)機(jī)構(gòu)因?yàn)槊麕熛∪鼻伊鲃?dòng)性大限制培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的規(guī)?；l(fā)展的瓶頸。
一、教育形態(tài)轉(zhuǎn)變：關(guān)注個(gè)性化教學(xué)
美國(guó)《時(shí)代周刊》有一期封面人物是蘋(píng)果公司的“I”。這是“我”的時(shí)代。學(xué)生個(gè)性越發(fā)鮮明，教師的挑戰(zhàn)隨之而來(lái)，工作形態(tài)處于轉(zhuǎn)型之中。
（一）利用大數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性
教師工作的總體重心要從以知識(shí)傳授為中心，轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注每個(gè)學(xué)生個(gè)性的特征。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，任何一個(gè)學(xué)習(xí)者都可以憑借網(wǎng)絡(luò)獲得豐富的信息資源和廣泛的人機(jī)互動(dòng)機(jī)會(huì)。這一事實(shí)促使我們對(duì)教育者自身所承擔(dān)的角色進(jìn)行新的思考。教師作為知識(shí)壟斷者的權(quán)威地位被徹底打破，教師的工作形態(tài)發(fā)生意義深遠(yuǎn)的改變。這種改變的基本方向是面向群體的、集體化的教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓夹g(shù)支持下的教學(xué)，在精確了解學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、學(xué)科素養(yǎng)結(jié)構(gòu)、身體健康、心理和認(rèn)知能力等一系列數(shù)據(jù)的前提下，用信息技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)知識(shí)的傳授和遷移。
在原始社會(huì)，教育主流的形態(tài)是個(gè)性化的、小范圍的教育。在孔子時(shí)代，實(shí)行私塾制，教師帶徒弟?？鬃娱T(mén)下七十二賢，個(gè)性不一。針對(duì)弟子們的不同特點(diǎn)，孔子實(shí)行小范圍的個(gè)性化教學(xué)。工業(yè)社會(huì)以后，《大教學(xué)論》提出了班級(jí)授課制，把教學(xué)內(nèi)容分成不同的學(xué)科，按照班級(jí)開(kāi)設(shè)不同的課程，班級(jí)內(nèi)統(tǒng)一進(jìn)度。班級(jí)授課制大規(guī)模地提高了教育的覆蓋面，但不可否認(rèn)的是這種授課制無(wú)法兼顧每個(gè)學(xué)生個(gè)性的發(fā)展。隨著科技的不斷進(jìn)步，教育大數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)不僅僅表現(xiàn)為數(shù)據(jù)量大，它更強(qiáng)調(diào)全樣本、全過(guò)程。我們可以通過(guò)教育大數(shù)據(jù)及時(shí)地記錄，利用技術(shù)采集學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的全數(shù)據(jù)，通過(guò)建模設(shè)計(jì)出學(xué)生的知識(shí)、能力、情感以及學(xué)科素養(yǎng)結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)并增強(qiáng)每個(gè)學(xué)生的個(gè)體優(yōu)勢(shì)。
（二）摒棄“一刀切”教學(xué)，發(fā)展新型講學(xué)
如果沒(méi)有大數(shù)據(jù)的輔助，要實(shí)現(xiàn)大范圍的個(gè)性化教學(xué)就像盲人走迷宮一樣困難。在準(zhǔn)確地了解學(xué)生的個(gè)性差異，知識(shí)掌握以及學(xué)科素養(yǎng)程度之后，我們可以為學(xué)生提供精準(zhǔn)的、個(gè)性化的支持。面對(duì)一個(gè)班級(jí)的學(xué)生，統(tǒng)一的進(jìn)度和教學(xué)內(nèi)容這樣“一刀切”的教學(xué)方式不再適用，教師要根據(jù)學(xué)生個(gè)體特征來(lái)講授不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，開(kāi)展不同的學(xué)習(xí)活動(dòng)，給學(xué)生制訂不同的學(xué)習(xí)計(jì)劃。在個(gè)性化教學(xué)體系轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，教師的關(guān)注點(diǎn)要從如何把一個(gè)知識(shí)點(diǎn)講清楚，轉(zhuǎn)變?yōu)榛诖髷?shù)據(jù)的個(gè)性化教學(xué)或?qū)W習(xí)方案的設(shè)計(jì)以及學(xué)習(xí)的引導(dǎo)。不同背景、不同能力、不同個(gè)性的學(xué)生，可能都需要學(xué)習(xí)同樣的知識(shí)，但是他們經(jīng)過(guò)的學(xué)習(xí)路徑、參與的學(xué)習(xí)活動(dòng)、接受的學(xué)習(xí)資源是不一樣的。以前，教師面對(duì)一個(gè)班級(jí)四五十名學(xué)生，每節(jié)課都要統(tǒng)一講解，很難兼顧每個(gè)孩子的學(xué)習(xí)特點(diǎn)。而在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，一對(duì)一個(gè)性化教學(xué)已經(jīng)有條件實(shí)現(xiàn)。
教師如何根據(jù)每個(gè)學(xué)生的個(gè)性特長(zhǎng)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)潛能？根據(jù)學(xué)生的不同個(gè)性發(fā)展新型講學(xué)呢？美國(guó)有一所學(xué)校正進(jìn)行未來(lái)教學(xué)形態(tài)的探索，這所學(xué)校有三個(gè)特點(diǎn)：一是包班制教學(xué)。一個(gè)班有25名同學(xué)，由兩位教師負(fù)責(zé)所有學(xué)科；二是互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)。教師負(fù)責(zé)提前準(zhǔn)備好教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)講授。每個(gè)學(xué)生有一個(gè)平板，平板里有學(xué)習(xí)列表，不同的W生走不同的路徑。教師通過(guò)后臺(tái)數(shù)據(jù)就能知道每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展以及學(xué)習(xí)過(guò)程中面臨的困難，然后進(jìn)行定向的輔導(dǎo)。因此，同一個(gè)班上的學(xué)生，有的學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)入二年級(jí)的狀態(tài)，有的則已進(jìn)入五年級(jí)的狀態(tài)；三是實(shí)施能力課程。學(xué)校要求教師每周帶領(lǐng)學(xué)生到科技館、博物館做綜合課程交叉項(xiàng)目。教師設(shè)計(jì)項(xiàng)目相關(guān)問(wèn)題，學(xué)生將在平板上學(xué)到的知識(shí)遷移、運(yùn)用、轉(zhuǎn)化到項(xiàng)目中。
（三）構(gòu)建生態(tài)圈，融合虛擬現(xiàn)實(shí)
新一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算技術(shù)提供了無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算空間，教育進(jìn)入到一個(gè)虛實(shí)結(jié)合、虛實(shí)融合的智慧空間。在這種形態(tài)下，育人的空間不僅僅是學(xué)校的實(shí)體空間，還包括網(wǎng)上的虛擬空間。放眼未來(lái)學(xué)校教育，知識(shí)性的講授一定會(huì)被互聯(lián)網(wǎng)的工具所取代。比如，英語(yǔ)教學(xué)，我們給學(xué)生提供語(yǔ)法軟件、單詞軟件、口語(yǔ)軟件、閱讀軟件，聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫(xiě)通過(guò)軟件就能完成，不再需要教師的講授。
我們需要轉(zhuǎn)變學(xué)生獲取知識(shí)的路徑，在這個(gè)過(guò)程中，教師講授性的功能會(huì)被電腦所取代，并不是教師的教學(xué)功能被機(jī)器取代。知識(shí)性的教學(xué)將由技術(shù)替代，教師的主要工作形態(tài)是培育學(xué)生能力。學(xué)生在教師的陪伴下，完成整個(gè)學(xué)習(xí)的流程。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)擁有自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、協(xié)作協(xié)同、知識(shí)遷移和運(yùn)用的機(jī)會(huì)。教師的陪伴、組織，對(duì)中小學(xué)生有非常重要的作用。未來(lái)的學(xué)習(xí)形態(tài)一定是學(xué)生線上學(xué)習(xí)，教師線下督促、管理、陪伴三位一體的形態(tài)，而不是以課堂講授為主的單一形態(tài)。
工業(yè)時(shí)代的教育是培育人工林，而未來(lái)的教育是培育一個(gè)生態(tài)圈，在這個(gè)生態(tài)圈中有參天大樹(shù)、小草，還有其他各種各樣的動(dòng)植物，各得其所、相互支撐。我們要拋棄一致性的教育，因?yàn)閷W(xué)生是多元化的，他們有的情緒感知能力比較強(qiáng)，有的運(yùn)動(dòng)能力比較強(qiáng)，有的社交能力比較強(qiáng)，有的感性思維比較強(qiáng)，有的理性思維比較強(qiáng)……所以，我們要從培育人工林到培育一個(gè)生態(tài)圈。
培育人工林很容易，把樹(shù)苗統(tǒng)一種下，澆水就可以了。構(gòu)建生態(tài)圈不一樣，教師要把握每一個(gè)個(gè)體之間相互競(jìng)爭(zhēng)、相互依賴(lài)的關(guān)系，要關(guān)注生態(tài)圈里每一個(gè)個(gè)體的需求。未來(lái)的教師要關(guān)注學(xué)生個(gè)性、培養(yǎng)學(xué)生個(gè)性、促進(jìn)學(xué)生個(gè)性的良性發(fā)展。
二、教師職能分化：人機(jī)結(jié)合的
智能教育
（一）全能型和R敵徒淌
在大數(shù)據(jù)時(shí)代，未來(lái)教育是基于精確了解學(xué)生數(shù)據(jù)的前提下，給學(xué)生提供權(quán)威的學(xué)習(xí)支撐、精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)多元的教育服務(wù)供給。新形態(tài)個(gè)性化教育體系強(qiáng)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)力、人才的多元化，對(duì)教師提出了更高的要求。
不妨預(yù)測(cè)一下，未來(lái)教師隊(duì)伍會(huì)向兩個(gè)方向分化。
一是全能教師。教師要對(duì)個(gè)性化的群體、生態(tài)圈提供支持，這就要求他們既要掌握學(xué)科知識(shí)，又要掌握教學(xué)知識(shí)、技術(shù)知識(shí)；既要掌握認(rèn)知、腦科學(xué)發(fā)展、兒童身心健康發(fā)展相關(guān)知識(shí)，還要了解各種社會(huì)屬性，具有領(lǐng)導(dǎo)力。
二是專(zhuān)業(yè)性教師。未來(lái)教師角色會(huì)越來(lái)越多地出現(xiàn)精細(xì)的、個(gè)性化的分工。讓每一位教師成為全能大師是不可能的，不過(guò)部分教師可以在某一方面做到極致。未來(lái)會(huì)有專(zhuān)門(mén)做練習(xí)輔導(dǎo)的教師、專(zhuān)門(mén)做項(xiàng)目設(shè)計(jì)的教師、專(zhuān)門(mén)疏解學(xué)生心理問(wèn)題的教師、專(zhuān)門(mén)授課的教師、專(zhuān)門(mén)做教學(xué)設(shè)計(jì)的教師等。這種分工就像拍電影，拍一個(gè)電影要有編劇、演員、導(dǎo)演、攝像、后期制作。今后，一門(mén)課可能由多位教師負(fù)責(zé)，有學(xué)科的專(zhuān)家、教學(xué)的設(shè)計(jì)師、知識(shí)的傳遞者、活動(dòng)的設(shè)計(jì)者，有越來(lái)越多專(zhuān)業(yè)化的分工?；ヂ?lián)網(wǎng)的萬(wàn)物互聯(lián)改變了社會(huì)組織機(jī)構(gòu)以及大規(guī)模的社會(huì)化系統(tǒng)，未來(lái)教師要擅于基于大規(guī)模的社會(huì)化協(xié)同來(lái)開(kāi)展教育服務(wù)。
（二）人機(jī)結(jié)合的思維方式
數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)日新月異，“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，呼喚著人機(jī)結(jié)合的教育技術(shù)，我們借助智能設(shè)備而生存的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。運(yùn)用人機(jī)結(jié)合的思維方式，教育才既能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的覆蓋，又能實(shí)現(xiàn)與個(gè)人能力相匹配的個(gè)性化。我們要利用外部的工具或者智能設(shè)備將智慧發(fā)揮到極致，創(chuàng)造新型事物、新穎范式。人機(jī)結(jié)合的思維體系是我們未來(lái)思維方式非常重要的轉(zhuǎn)變方向。一個(gè)人的能力是有限的，但如果將人的智慧與手機(jī)、電腦結(jié)合，那么我們處理信息、數(shù)據(jù)的總量，應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力會(huì)大幅度地提高。人與電腦的結(jié)合可以突破人類(lèi)個(gè)體認(rèn)知的極限，使我們能夠駕馭超越個(gè)體認(rèn)知極限的復(fù)雜性，處理超越個(gè)人認(rèn)知能力的海量信息，應(yīng)對(duì)超越個(gè)體認(rèn)知能力的急速變化。
人工智能于教師有特殊意義。機(jī)器來(lái)替代機(jī)械化的工作，而智慧化的工作通過(guò)人機(jī)結(jié)合的方式完成。在教師的日常工作中，有很多煩瑣、機(jī)械性的工作，比如閱卷，而智能批改技術(shù)可以把教師從重復(fù)性、機(jī)械性的事務(wù)中解放出來(lái)。人工智能，一方面會(huì)取代教師某一項(xiàng)單一的技能；另外一方面，人工智能技術(shù)會(huì)成為未來(lái)教師有機(jī)的組成部分。面向?qū)W生個(gè)體發(fā)展的生態(tài)圈，單靠教師個(gè)人是很難平衡的。尤其在中國(guó)大班級(jí)授課的模式下，沒(méi)有技術(shù)的支撐想要了解每個(gè)學(xué)生的具體情況是不可能的。大數(shù)據(jù)時(shí)代，在全面采集、分析學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的個(gè)性化教學(xué)。
現(xiàn)階段，大部分人工智能處于弱人工智能的狀態(tài)，但是人工智能技術(shù)本身在快速地更新迭代，在摸索中成長(zhǎng)、壯大，它會(huì)顛覆很多現(xiàn)有的行業(yè)，創(chuàng)造出新的秩序。我們可以推測(cè)在未來(lái)的五到十年里，人工智能的水平可以與特級(jí)教師的水平相媲美，甚至?xí)鲆恍┨丶?jí)教師處理不了的事情。
三、綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)：創(chuàng)新制度，
服務(wù)未來(lái)
現(xiàn)在中高考強(qiáng)調(diào)綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)，要求家長(zhǎng)、學(xué)生填寫(xiě)數(shù)據(jù)。在當(dāng)今社會(huì)中，教師、家長(zhǎng)、學(xué)生填的數(shù)據(jù)是沒(méi)有公信力的。通過(guò)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)的分析，計(jì)算機(jī)能夠?qū)W(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、認(rèn)知能力、情感態(tài)度和價(jià)值觀做到相對(duì)科學(xué)的評(píng)價(jià)。比如美國(guó)醫(yī)學(xué)考試中心對(duì)醫(yī)生的測(cè)試，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真出病人的癥狀讓學(xué)生做診斷，系統(tǒng)里面有各種儀器，學(xué)生可以自主選擇，它是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)。根據(jù)學(xué)生在仿真情景中做的決策，判斷學(xué)生知識(shí)遷移和運(yùn)用的能力，這是我們傳統(tǒng)教育難以企及的。由此可見(jiàn)，在教育測(cè)評(píng)方面，大數(shù)據(jù)可以發(fā)揮非常重要的作用。
另外，在心理健康、心理問(wèn)題的咨詢(xún)方面，人工智能可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效的心理疏解，尤其是對(duì)早期現(xiàn)象進(jìn)行干預(yù)。中科院心理所做過(guò)學(xué)生心理異常干預(yù)的研究，通過(guò)在大學(xué)校園的部分論壇網(wǎng)站加載數(shù)據(jù)采集程序，搜集學(xué)生的數(shù)據(jù)。研究分析發(fā)現(xiàn)，有心理隱患的人容易出現(xiàn)共有的模式，例如他們經(jīng)常在半夜上網(wǎng)，一分鐘切十幾個(gè)瀏覽頁(yè)面。通過(guò)搜集網(wǎng)上的數(shù)據(jù)，與常見(jiàn)的行為數(shù)據(jù)庫(kù)匹配，再根據(jù)其他觀察的數(shù)據(jù)綜合判斷，就可以對(duì)學(xué)生心理問(wèn)題進(jìn)行早期的干預(yù)預(yù)防，當(dāng)然前提是要嚴(yán)格保護(hù)學(xué)生的隱私。
新事物的發(fā)展前途是光明的，道路是曲折的。教育制度、教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)、教師習(xí)慣、教師觀念的轉(zhuǎn)變是漫長(zhǎng)的、痛苦的過(guò)程。一個(gè)新的教育體系的構(gòu)建，也必然會(huì)經(jīng)歷很多艱辛的過(guò)程。要使人工智能發(fā)揮作用，我們就要突破原有的制度，創(chuàng)造出新的范式、新的流程、新的結(jié)構(gòu)、新的業(yè)務(wù)形態(tài)，來(lái)為我們未來(lái)的教育服務(wù)。
當(dāng)前，我國(guó)已進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的新時(shí)期，如何打通數(shù)據(jù)“鴻溝”，讓蘊(yùn)藏著巨大價(jià)值的海量數(shù)據(jù)真正產(chǎn)生和發(fā)揮作用，讓數(shù)據(jù)“活”起來(lái)已成為當(dāng)務(wù)之急。在人工智能、大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”的時(shí)代，在《“十三五”國(guó)家信息化規(guī)劃》的帶領(lǐng)下，我們新的教育呼喚著新的業(yè)務(wù)流程、新的制度、新的業(yè)務(wù)形態(tài)、新的教育結(jié)構(gòu)，只有突破傳統(tǒng)的制度，我們才能創(chuàng)造出嶄新的、適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的教學(xué)。
人工智能時(shí)代的教育變革
一、人工智能驅(qū)動(dòng)智慧教育
當(dāng)前，以人工智能為代表的技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)入到一個(gè)前所未有的活躍期。當(dāng)人類(lèi)社會(huì)邁進(jìn)信息時(shí)代的新階段——人工智能時(shí)代，這種工業(yè)化的教育體系已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足未來(lái)社會(huì)對(duì)人才的需求，時(shí)展迫切需要一場(chǎng)教育變革。換句話(huà)說(shuō)，教育不是由外而內(nèi)傳遞知識(shí)，而是由內(nèi)而外覺(jué)悟智慧。這就要求，我們必須打破整齊劃一的傳統(tǒng)教育形態(tài)，構(gòu)建與人工智能時(shí)代相適應(yīng)的智慧教育體系，利用智能技術(shù)對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)內(nèi)容、教學(xué)方式、管理模式進(jìn)行系統(tǒng)化改造，為學(xué)生提供富有選擇、更有個(gè)性、更加精準(zhǔn)的智慧教育。
二、智慧教育的理念內(nèi)涵
綜合已有研究，我們認(rèn)為，智慧教育是指以“人的智慧成長(zhǎng)”為導(dǎo)向，運(yùn)用人工智能技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)環(huán)境、教學(xué)方式和教育管理的智慧轉(zhuǎn)型，在普及化的學(xué)校教育中提供適切的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，形成精準(zhǔn)、個(gè)性、靈活的教育服務(wù)體系，最大限度地滿(mǎn)足學(xué)生的成長(zhǎng)需要。只有把“人”置于教育的最高關(guān)注，發(fā)掘人的潛能，喚醒人的價(jià)值，啟發(fā)人的智慧，才能從容應(yīng)對(duì)人工智能時(shí)代帶來(lái)的挑戰(zhàn)。智慧教育不僅是教育基礎(chǔ)設(shè)施的信息化、智能化，而且是教育理念與教育方式的轉(zhuǎn)型升級(jí)，從注重“物”的建設(shè)向滿(mǎn)足“人”的多樣化需求和服務(wù)轉(zhuǎn)變。
智慧教育包括三個(gè)組成部分：一是相互融通的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，利用智能技術(shù)打通物理空間與網(wǎng)絡(luò)空間之間的壁壘，讓萬(wàn)物互聯(lián)，讓世界互通，所有學(xué)生都可以在任何地方、任何時(shí)刻獲取所需的任何信息；二是靈活多元的學(xué)習(xí)方式，注重學(xué)習(xí)的社會(huì)性、參與性和實(shí)踐性，打破學(xué)科之間的界限，開(kāi)展面向真實(shí)情境和豐富技術(shù)支持的深度學(xué)習(xí)；三是富有彈性的組織管理，破除效率至上的發(fā)展理念，釋放學(xué)校的自主辦學(xué)活力，利用人工智能提高教育治理的現(xiàn)代化水平，讓學(xué)生站在教育的正中央。
虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（VR/AR）技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用與前景展望
一、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的起源、概念和應(yīng)用領(lǐng)域
（一）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的起源
虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality，簡(jiǎn)稱(chēng)VR）技術(shù)描述的就是我們現(xiàn)在熟悉的“虛擬現(xiàn)實(shí)”。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，簡(jiǎn)稱(chēng)AR）是指在真實(shí)環(huán)境之上提供信息性和娛樂(lè)性的覆蓋。
我國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究起步于20 世紀(jì)90 年代初。隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程等的高速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)得到相當(dāng)?shù)闹匾暋?016 年3 月17 日全國(guó)兩會(huì)授權(quán)的《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》中指出：“大力推進(jìn)先進(jìn)半導(dǎo)體、機(jī)器人、增材制造、智能系統(tǒng)、新一代航空裝備、空間技術(shù)綜合服務(wù)系統(tǒng)、智能交通、精準(zhǔn)醫(yī)療、高效儲(chǔ)能與分布式能源系統(tǒng)、智能材料、高效節(jié)能環(huán)保、虛擬現(xiàn)實(shí)與互動(dòng)影視等新興前沿領(lǐng)域創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化，形成一批新增長(zhǎng)點(diǎn)?！?/p>
（二）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的概念、特征和應(yīng)用領(lǐng)域
1. 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
虛擬現(xiàn)實(shí)，是一種基于多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、仿真技術(shù)的沉浸式交互環(huán)境。具體地說(shuō)，就是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成逼真的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境，用戶(hù)借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互作用、相互影響，從而產(chǎn)生親臨等同真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。
虛擬現(xiàn)實(shí)具有特性，即沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)、構(gòu)想性(Imagination)，是一個(gè)學(xué)科高度綜合交叉的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)與人工智能 (AI) 技術(shù)及其他相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)結(jié)合，將會(huì)使其還具有智能(Intelligent) 和自我演進(jìn)演化(Evolution) 特征。頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，即可觀看虛擬現(xiàn)實(shí)視頻介紹。
虛擬現(xiàn)實(shí)涉及門(mén)類(lèi)眾多的學(xué)科，整合了很多相關(guān)技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)是未來(lái)科技發(fā)展的方向之一，它可以從人的感覺(jué)系統(tǒng)上改變現(xiàn)有的空間感。虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)鏈大致可分為硬件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、資源設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和資源運(yùn)營(yíng)平臺(tái)等幾種類(lèi)別。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵技術(shù)的突破以及“虛擬現(xiàn)實(shí)+”的帶動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生大量行業(yè)和領(lǐng)域的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)，為網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)終端應(yīng)用帶來(lái)全新發(fā)展，將會(huì)推動(dòng)許多行業(yè)實(shí)現(xiàn)升級(jí)換代式的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)可以應(yīng)用于國(guó)防軍事、航空航天、智慧城市、裝備制造、教育培訓(xùn)、醫(yī)療健康、商務(wù)消費(fèi)、文化娛樂(lè)、公共安全、社交生活、休閑旅游、電視直播等領(lǐng)域中。
2. 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是在虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新興技術(shù)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)基于計(jì)算機(jī)的顯示與交互、網(wǎng)絡(luò)的跟蹤與定位等技術(shù)，將計(jì)算機(jī)形成的虛擬信息疊加到現(xiàn)實(shí)中的真實(shí)場(chǎng)景，以對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行補(bǔ)充，使人們?cè)谝曈X(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等方面增強(qiáng)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的體驗(yàn)。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)具有三大特點(diǎn)，即虛實(shí)結(jié)合、實(shí)時(shí)交互和三維配準(zhǔn)。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)具有三種呈現(xiàn)顯示方式，按距離眼睛由近到遠(yuǎn)劃分分別為頭戴式（head-attached）、手持式（hand-held）、空間展示（spatial）。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)智能眼鏡，掃描二維碼可以觀看Magic Leap 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)演示視頻。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。如在教育領(lǐng)域增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以為學(xué)生呈現(xiàn)全息圖像、虛擬實(shí)驗(yàn)、虛擬環(huán)境等；在旅游業(yè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以幫助游客自助游玩景區(qū)，以虛擬影像的形式為游客講解景區(qū)概況、發(fā)展歷史、人文景觀等內(nèi)容；在零售業(yè)中增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)一鍵試穿，在網(wǎng)上銷(xiāo)售中具有極大的應(yīng)用空間。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在工業(yè)、醫(yī)療、軍事、市政、電視、游戲、展覽等領(lǐng)域都表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。
二、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的具體應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用潛力巨大、前景廣闊，主要體現(xiàn)在運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境、增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)、感受心理沉浸、跨越時(shí)空界限、動(dòng)感交互穿越和跨界知識(shí)融合等多方面的優(yōu)勢(shì)。虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，能夠?yàn)榻逃ぷ髡咛峁┤碌慕虒W(xué)工具，同時(shí)，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的興趣，讓學(xué)生在動(dòng)手體驗(yàn)中迸發(fā)出創(chuàng)新的火花。因此虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教育行業(yè)是教育技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新的飛躍， 它營(yíng)造了自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，由傳統(tǒng)的“以教促學(xué)”的學(xué)習(xí)方式演變?yōu)閷W(xué)生通過(guò)新型信息化環(huán)境和工具來(lái)獲取知識(shí)和技能的新型學(xué)習(xí)方式，符合新一輪教學(xué)改革的教育理念，有助于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備有多種，這里分別介紹各種設(shè)備在教學(xué)中的具體應(yīng)用。
（一）頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備在教學(xué)中的應(yīng)用
頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備一般包含頭戴式顯示器、位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套和其他設(shè)備等，分為移動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔和分體式虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔。國(guó)外有臉譜、谷歌、微軟、三星等公司的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)有微視酷、蟻視、暴風(fēng)魔鏡、中興、樂(lè)視、華為、小米等100 多種虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔產(chǎn)品。結(jié)合國(guó)內(nèi)外的研究報(bào)告以及目前虛擬現(xiàn)實(shí)教育實(shí)踐情況，虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在生物、物理、化學(xué)、工程技術(shù)、工藝加工、飛行駕駛、語(yǔ)言、歷史、人文地理、文化習(xí)俗等教學(xué)中均可應(yīng)用。
學(xué)生使用頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備體驗(yàn)學(xué)習(xí)時(shí)具有置身真實(shí)情境的沉浸式感覺(jué)，能給學(xué)生以絕佳的真實(shí)體驗(yàn)， 使人如身臨其境，讓書(shū)本中的內(nèi)容可觸摸、可互動(dòng)、可感知。例如地理學(xué)科講述關(guān)于宇宙太空星際運(yùn)行的課程時(shí)，在現(xiàn)實(shí)生活中學(xué)生無(wú)法遨游太空，如果戴上頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，就可以讓學(xué)生從各個(gè)角度近距離觀察行星、恒星和衛(wèi)星的運(yùn)行軌跡，觀察每個(gè)星球的地表形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，甚至能夠降落在火星或月球上進(jìn)行“實(shí)地” 考察、體驗(yàn)星際之旅等。虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴設(shè)備， 手機(jī)掃描二維碼觀可看虛擬現(xiàn)實(shí)效果視頻。
（三）手持式虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備在教學(xué)中的應(yīng)用
手持式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備多采用移動(dòng)設(shè)備與APP 軟件相結(jié)合的方式。APP 有視+AR、AR、4D 書(shū)城、幻視、視AR、尼奧照照等，另外有多種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖書(shū)都有相配套的APP，如《機(jī)器人跑出來(lái)了》《實(shí)驗(yàn)跑出來(lái)了》《恐龍爭(zhēng)霸賽來(lái)了》這套“科學(xué)跑出來(lái)”系列增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)科普讀物有iRobotAR、iScienceAR、恐龍爭(zhēng)霸賽來(lái)了等多個(gè)APP，它們的原理都是采用手機(jī)攝像頭獲取現(xiàn)實(shí)世界影像，通過(guò)手機(jī)在現(xiàn)實(shí)世界上疊加虛擬形象的形式，實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的特殊顯示效果。有的APP 中提供了豐富的教育資源，如安全教育、科普讀物、識(shí)字卡片、益智游戲等，特別適合兒童教育。使用方法有兩種：一種是手機(jī)APP 與相配套的紙質(zhì)圖書(shū)一起使用，用手機(jī)攝像頭掃描圖書(shū)上的圖片，在手機(jī)屏幕上即可呈現(xiàn)出演示效果；另一種使用方法是運(yùn)用APP 下載增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)資源并與外界實(shí)景疊加即可呈現(xiàn)出演示效果。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)特效非常逼真，利用這些APP 進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過(guò)程具有真實(shí)感、體驗(yàn)感、沉浸感，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的興趣，可以達(dá)到寓教于樂(lè)的教學(xué)效果。
三、虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)分析
（一）虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了有利條件
虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)資源存在形式多種多樣， 根據(jù)采用的設(shè)備不同，可以將教學(xué)資源保存在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)、桌面式設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備和紙質(zhì)圖書(shū)里，學(xué)生可以在不同的地方采用不同的設(shè)備調(diào)用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)資源進(jìn)行隨時(shí)隨地的自主學(xué)習(xí)。如果學(xué)生在課堂上有些知識(shí)點(diǎn)未能掌握，可以重新學(xué)習(xí)一遍，增加對(duì)知識(shí)的鞏固和理解，有時(shí)學(xué)生因?yàn)樘厥庠蛭茨茉谡n堂上學(xué)習(xí)，也可以課后彌補(bǔ)，同時(shí)可以將虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備作為載體采用“翻轉(zhuǎn)課堂”或“微課導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式組織教學(xué)，為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)條件，教師也可以從繁重的重復(fù)性講解中解脫出來(lái)，有針對(duì)性地為學(xué)生答疑解惑，有助于傳統(tǒng)教學(xué)方式的變革。
（二）虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為學(xué)生提供更加真實(shí)的情景
在傳統(tǒng)的教學(xué)課堂上，知識(shí)的傳輸主要通過(guò)文字、圖片、聲音、動(dòng)畫(huà)和視頻的形式呈現(xiàn)。遇到比較復(fù)雜的情況，比如數(shù)學(xué)課的立體幾何、地理課的天體運(yùn)動(dòng)、物理課的磁力線和電力線、化學(xué)課的微觀粒子結(jié)構(gòu)、生物課的細(xì)胞結(jié)構(gòu)等，教師用語(yǔ)言很難把這些知識(shí)點(diǎn)表達(dá)得非常清晰，同時(shí)由于每個(gè)學(xué)生的理解力不同，教學(xué)效果也會(huì)因人而異，甚至初次學(xué)習(xí)這些知識(shí)的學(xué)生會(huì)得到“盲人摸象”般的感受。而采用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)組織教學(xué)，三維立體效果的呈現(xiàn)可以彌補(bǔ)這樣的缺憾，能夠把知識(shí)立體化，把難以想象的東西直接以三維形式呈現(xiàn)出來(lái)，讓學(xué)生直觀感受到文字所表達(dá)不出來(lái)的知識(shí)，真實(shí)的情景可以幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶，使學(xué)生的想象變得更加豐富。
（三）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
由于虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)一體化的感知效果，學(xué)生具有真實(shí)情境體驗(yàn)、跨越時(shí)空界限、動(dòng)感交互穿越的感受，能身臨其境般在書(shū)海里遨游，讓書(shū)本中的內(nèi)容可觸摸、可互動(dòng)、可感知。身臨其境的感受和自然豐富的交互體驗(yàn)不僅極大地激發(fā)了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，更給學(xué)習(xí)者提供了大量親身觀察、操作以及與他人合作學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，促進(jìn)了學(xué)生的認(rèn)知加工過(guò)程及知識(shí)建構(gòu)過(guò)程，有利于實(shí)現(xiàn)深層次理解。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式讓很多學(xué)生覺(jué)得枯燥乏味， 為了應(yīng)付考試不得不去死記硬背，但很多知識(shí)學(xué)生考完之后很快會(huì)忘得一干二凈，而采用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)組織教學(xué)，新穎的學(xué)習(xí)方式和豐富多彩的學(xué)習(xí)內(nèi)容能夠極大地提升課堂教學(xué)的趣味性，生動(dòng)形象的場(chǎng)景會(huì)加強(qiáng)學(xué)生的記憶，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?！芭d趣是最好的老師”，興趣也是學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的不竭動(dòng)力。
（四）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用能促進(jìn)優(yōu)質(zhì)資源均衡化
我國(guó)幅員遼闊，地區(qū)之間貧富差距較大，存在教學(xué)資源分配不均的情況。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)無(wú)論是軟硬件配置， 教學(xué)師資和教學(xué)資源都非常豐富，而經(jīng)濟(jì)落后、地域偏遠(yuǎn)的山村學(xué)校學(xué)生連接受最基本的教育都難以實(shí)現(xiàn)。各級(jí)政府和教育主管部門(mén)都在大力推進(jìn)教育均衡發(fā)展，加大教育投資力度，而虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用將是解決城鄉(xiāng)教育資源不均衡問(wèn)題的一把金鑰匙，有利于緩解教育資源兩極分化，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)資源的分享范圍，能讓教育資源不再受限于地區(qū)和學(xué)校，讓教育發(fā)達(dá)地區(qū)的名教師通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)課堂走進(jìn)山村學(xué)校，能通過(guò)整體優(yōu)化教育資源配置，來(lái)縮小城鄉(xiāng)差距，實(shí)現(xiàn)教育公平，同時(shí)這也是教育扶貧的較佳途徑。
四、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)應(yīng)用中存在的問(wèn)題
雖然虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用可以改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式、提高學(xué)習(xí)興趣、實(shí)現(xiàn)教育均衡發(fā)展，但虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展還處在初級(jí)應(yīng)用階段，在技術(shù)瓶頸、資源開(kāi)發(fā)、教學(xué)內(nèi)容和推廣普及等方面還存在很多問(wèn)題。
（一）虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備應(yīng)用中的眩暈問(wèn)題
人們?cè)谑褂锰摂M現(xiàn)實(shí)設(shè)備時(shí)會(huì)出現(xiàn)眩暈感，從硬件結(jié)構(gòu)來(lái)看，由于現(xiàn)在的科技還無(wú)法做到高度還原真實(shí)場(chǎng)景，許多用戶(hù)使用配置達(dá)不到要求的虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品時(shí)會(huì)產(chǎn)生眩暈感；虛擬現(xiàn)實(shí)界面中的視覺(jué)反差較大，實(shí)際運(yùn)動(dòng)與大腦運(yùn)動(dòng)不能夠正常匹配，影響大腦對(duì)所呈現(xiàn)影像的分析和判斷，從而產(chǎn)生眩暈感；虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的內(nèi)容有相當(dāng)一部分資源是從PC電腦版上移植過(guò)來(lái)的，UI 界面不能很好地匹配虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，不同的系統(tǒng)處理上也無(wú)法達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一，畫(huà)面感光線太強(qiáng)或太弱都不能讓用戶(hù)接受；虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備幀間延遲跟不上人的運(yùn)動(dòng)，會(huì)有微小的延遲感，當(dāng)感官與幀率不同步時(shí)也會(huì)讓使用者產(chǎn)生眩暈感。
（二）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中資源短缺
目前虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)剛起步，軟硬件設(shè)施不完備，開(kāi)發(fā)人員技術(shù)力量不足，很多學(xué)校未配備虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備；中小學(xué)校的很多教師還沒(méi)有接觸過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，不知道如何在教學(xué)中應(yīng)用，更談不上如何去開(kāi)發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)資源。因此，針對(duì)中小學(xué)教學(xué)所開(kāi)發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)資源很少，課程資源短缺是虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在中小學(xué)推廣的最大瓶頸。但隨著虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的迅猛發(fā)展，將虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)勢(shì)在必行，未來(lái)虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用勢(shì)必帶來(lái)課堂教學(xué)方式的顛覆性改變。
（三）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)平臺(tái)和資源的設(shè)計(jì)重形式輕內(nèi)容
當(dāng)前很多虛擬現(xiàn)實(shí)教育平臺(tái)都只是在一個(gè)3D 視頻或虛擬現(xiàn)實(shí)軟件游戲的基礎(chǔ)上構(gòu)成虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)。雖然學(xué)生在虛擬世界玩得津津有味，課堂氣氛很活躍，學(xué)生互動(dòng)、交流和討論很熱烈，表面上看學(xué)生得到了沉浸式的體驗(yàn)感，但是有些虛擬現(xiàn)實(shí)教育平臺(tái)所提供的知識(shí)點(diǎn)講解還停留在現(xiàn)實(shí)世界中，課本內(nèi)容的單調(diào)、枯燥并沒(méi)有因軟件的存在而得到緩解，知識(shí)要點(diǎn)的講解沒(méi)有變得更加生動(dòng)、有趣和有針對(duì)性，這種只重視形式而不重視內(nèi)容、教與學(xué)完全脫節(jié)的虛擬現(xiàn)實(shí)課堂只能稱(chēng)為“偽虛擬現(xiàn)實(shí)課堂”。
（四）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備價(jià)格較高和技術(shù)條件限制導(dǎo)致普及困難
企業(yè)的前期研發(fā)成本較高、設(shè)備銷(xiāo)售量較少，導(dǎo)致多數(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備銷(xiāo)售價(jià)格居高不下， 很多學(xué)校因資金問(wèn)題望而卻步，無(wú)力購(gòu)買(mǎi)售價(jià)高昂的虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，進(jìn)而導(dǎo)致虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在學(xué)校的推廣普及步履艱難。大多數(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)軟件普遍存在語(yǔ)言專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)、通用性較差和易用性差等問(wèn)題。受硬件局限性的影響，虛擬現(xiàn)實(shí)軟件開(kāi)發(fā)花費(fèi)巨大且效果有限。另外在新型傳感應(yīng)用、物理建模方法、高速圖形圖像處理、人工智能等領(lǐng)域，都有很多問(wèn)題亟待解決。三維建模技術(shù)也需進(jìn)一步完善，大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)的融合處理等都有待進(jìn)一步提升。以上諸多原因的存在制約了虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在中小學(xué)教學(xué)中的推廣和普及。
五、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)應(yīng)用中的前景展望
虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展對(duì)未來(lái)教學(xué)形式的影響
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，在云計(jì)算、霧計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、人工智能突飛猛進(jìn)的新時(shí)代背景下，虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)與人工智能、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)融合，將會(huì)讓虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用如虎添翼。
麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系成立于1964年,其研究生教育也有超過(guò)40年的發(fā)展歷史。由最初的3名教授發(fā)展到現(xiàn)在擁有43名教授,其中包括9名ACM計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)(Association for Computing Machinery)院士(Fellow)、4名電子和電氣工程師協(xié)會(huì)(IEEE)院士、5名人工智能學(xué)會(huì)(AAAI)院士和2名美國(guó)科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)(AAAS)院士。麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系在人工智能、網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)、計(jì)算理論等多個(gè)領(lǐng)域的研究處于世界領(lǐng)先水平。作為美國(guó)知名的計(jì)算機(jī)系,麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系的教育理念是“培養(yǎng)下一代能以創(chuàng)新的方法解決真實(shí)世界問(wèn)題的計(jì)算機(jī)科學(xué)家”(cs.umass.edu/grads/msphd-requirements)。在這個(gè)核心思想的指導(dǎo)下,該系非常注重對(duì)博士研究生的培養(yǎng),為了達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生具備進(jìn)行原創(chuàng)性科學(xué)研究(Original Research)的能力的教育宗旨,該系制定了一套非常嚴(yán)格的課程計(jì)劃,以培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)實(shí)而廣博的基礎(chǔ)知識(shí)、良好的科學(xué)研究方法和思維習(xí)慣。麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系每年大約會(huì)收到1000份左右來(lái)自世界各國(guó)的優(yōu)秀學(xué)生的申請(qǐng),攻讀其博士學(xué)位,而錄取的人數(shù)一般保持在30名左右。完善和嚴(yán)格的博士研究生培養(yǎng)體系、開(kāi)放而先進(jìn)的教育理念,使麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系成為全美最具有競(jìng)爭(zhēng)力的計(jì)算機(jī)院系之一。
麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系招收兩種形式的博士研究生:碩士/博士連讀研究生和直博研究生。只有在美國(guó)其他大學(xué)獲得相應(yīng)計(jì)算機(jī)碩士學(xué)位,并修完麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系認(rèn)可的相關(guān)課程的學(xué)生,才有資格申請(qǐng)直接攻讀博士學(xué)位;否則,學(xué)生在錄取后必須經(jīng)過(guò)碩士/博士的連續(xù)培養(yǎng)才能獲得博士學(xué)位。
無(wú)論哪種形式,麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系博士生培養(yǎng)大體分為兩個(gè)階段:博士生資格學(xué)習(xí)階段和博士生研究階段。博士生資格學(xué)習(xí)階段主要是對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)培養(yǎng)和基本研究能力訓(xùn)練。學(xué)生只有在通過(guò)博士資格考試論證,成為正式博士候選(PhD Candidate)人后,才能進(jìn)入下一步的博士論文研究階段學(xué)習(xí)。以下是麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系對(duì)碩士/博士研究生的培養(yǎng)要求:
(1)Actively participate in research under the guidance of an advisor(在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,積極參與研究)
(2)Satisfy 6 Core Requirements (完成6門(mén)核心課程的要求)
(3)Complete 42 course credits (core courses taken to satisfy core requirements are included)(完成42個(gè)課程學(xué)分,其中包括核心課程的學(xué)分)
(4)Complete a 6-credit MS Project (完成6個(gè)學(xué)分的碩士研究項(xiàng)目)
(5)Graduate with an M.S. Degree(申請(qǐng)獲得碩士學(xué)位)
(6)Pass the Department Qualifying Exam- Portfolio(通過(guò)博士資格考試)
(7)Form a Committee(成立答辯委員會(huì))
(8)Propose a Thesis(提交博士開(kāi)題報(bào)告)
(9)Complete 18 Dissertation Credits (完成18個(gè)學(xué)分博士論文)
(10)Pass the Teaching Assistant Requirement(完成助教的工作要求)
(11)Pass the Residency Requirement (at least 9 credits in back-to-back semesters) (完成連續(xù)兩個(gè)學(xué)期修9個(gè)學(xué)分的要求)
(12)Defend and Submit a Thesis (博士答辯和提交博士論文)
本文將以麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系為例,探討美國(guó)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)博士研究生培養(yǎng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)――博士研究生課程教育體系的特點(diǎn),以期為提高我國(guó)的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)博士生教育提供借鑒。
2掌握牢固的理論知識(shí)是培養(yǎng)優(yōu)秀博士生的基礎(chǔ)
美國(guó)的計(jì)算機(jī)博士教育非常注重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)的培養(yǎng),為了使學(xué)生掌握牢固而廣博的基礎(chǔ)知識(shí),麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系要求每個(gè)碩士/博士研究生必須修完6門(mén)博士核心課程,而且成績(jī)必須達(dá)到B+以上。這些核心課程分別屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)的三大領(lǐng)域:理論(Theory)、系統(tǒng)(Systems)和人工智能(Artificial Intelligence),課程設(shè)置具體如下:
(1) 理論核心課:計(jì)算理論(Computation Theory)、高級(jí)算法(Advanced Algorithms)
(2) 系統(tǒng)核心課:有三組課程,分別是:
編譯技術(shù)(Compiler Techniques)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)(Modern Computer Architecture)
數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)(Database Design and Implementation)、高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(Advanced Computer Networking)、操作系統(tǒng)(Operating Systems)
高級(jí)軟件工程I(Advanced Software Engineering: Synthesis and Development)、高級(jí)軟件工程II(Advanced Software Engineering: Analysis and Evaluation)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言(Programming Languages)
(3) 人工智能核心課程:高級(jí)人工智能(Artificial Intelligence)、機(jī)器人學(xué)(Robotics)、信息檢索(Information Retrieval)、不確定環(huán)境下的推理(Reasoning and Acting under Uncertainty)、增強(qiáng)型學(xué)習(xí)(Reinforcement Learning)、機(jī)器學(xué)習(xí)(Machine Learning: Pattern Classification)
根據(jù)不同的研究方向,學(xué)生可以在六門(mén)核心課程的選擇上有所不同,但為了加強(qiáng)理論基礎(chǔ)和掌握知識(shí)的廣度,無(wú)論哪個(gè)研究方向的學(xué)生,都必須修完兩門(mén)理論核心課程和一門(mén)高級(jí)人工智能課程,同時(shí),再根據(jù)自己的研究方向選修其他三門(mén)核心課程。例如,一個(gè)系統(tǒng)方向的博士研究生除了修完以上兩門(mén)理論和一門(mén)人工智能課程以外,還必須修完來(lái)自于系統(tǒng)方向不同組的三門(mén)系統(tǒng)方向的課程;而一個(gè)人工智能方向的博士生則必須修完另外兩門(mén)人工智能方向的核心課程和一門(mén)系統(tǒng)方向的核心課程。
每門(mén)核心課程由教師講授一學(xué)期,其中每星期2次課,每次2小時(shí),3個(gè)學(xué)分。根據(jù)內(nèi)容不同,每門(mén)課程一般要安排5～8次書(shū)面作業(yè)、1次期中考試和1次期末考試。其中,對(duì)系統(tǒng)方向的課程來(lái)說(shuō),每個(gè)章節(jié)完成后一般還有一次課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)(Course Project),主要要求學(xué)生實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的算法和進(jìn)行性能評(píng)價(jià)。由于核心課程要求高,課程學(xué)習(xí)內(nèi)容多,導(dǎo)師和系里會(huì)建議學(xué)生每學(xué)期選學(xué)不超過(guò)一門(mén)的核心課程,所有6門(mén)核心課程則在三年內(nèi)完成。如果成績(jī)沒(méi)有達(dá)到B+,麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系允許學(xué)生重修該核心課;但是,如果學(xué)生在規(guī)定的博士資格考試申請(qǐng)時(shí)間前沒(méi)有通過(guò)全部的6門(mén)核心課,則不再具備繼續(xù)攻讀博士的資格。
嚴(yán)格的核心課程作業(yè)、考試制度和淘汰制度,不但使學(xué)生牢固掌握了計(jì)算機(jī)科學(xué)各領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí),培養(yǎng)了學(xué)生勤奮刻苦的專(zhuān)研精神,而且極大地豐富了學(xué)生的視野,為學(xué)生進(jìn)入實(shí)際科學(xué)研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3靈活而完善的博士生選修課程體系是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要途徑
美國(guó)一流研究型大學(xué)博士生教育的目標(biāo)是培養(yǎng)世界一流的科學(xué)家和拔尖創(chuàng)新型人才,為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),美國(guó)的博士生教育除了注重培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)和精深的基礎(chǔ)知識(shí)外,還非常注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題的探索精神及能力。
如果核心課程體系的設(shè)置是培養(yǎng)優(yōu)秀博士生的基礎(chǔ),是向?qū)W生傳授學(xué)科領(lǐng)域的重要基本知識(shí)和原理與技術(shù),是學(xué)生全面掌握計(jì)算機(jī)基本理論與方法的重要途徑,那么,選修課的設(shè)置則是對(duì)學(xué)科基本知識(shí)的補(bǔ)充,是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)新的知識(shí)和了解并探索前沿研究方向,從而成為創(chuàng)新型人才的重要手段。
麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系的做法是,在博士研究階段,除了要求學(xué)生完成18個(gè)學(xué)分(6門(mén))的核心課程學(xué)習(xí)以外,還要求完成24個(gè)學(xué)分(8門(mén))的非核心課程(或稱(chēng)為選修課)學(xué)習(xí)。這些選修課大多是關(guān)于本學(xué)科及相關(guān)專(zhuān)業(yè)前沿領(lǐng)域近3～5年的新研究方向、研究方法或新技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容的介紹,一般由教師在每學(xué)期開(kāi)學(xué)前提出新的課程計(jì)劃,學(xué)生則根據(jù)自己的研究興趣和職業(yè)目標(biāo)自由選課。通過(guò)課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能在最短的時(shí)間內(nèi)了解本學(xué)科相關(guān)領(lǐng)域的最新研究現(xiàn)狀,更重要的是,在課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中,教授會(huì)將許多新出現(xiàn)的問(wèn)題在課堂上和學(xué)生討論,同時(shí),通過(guò)2～3個(gè)課程項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立(或合作)解決新問(wèn)題的能力,以及教會(huì)學(xué)生各種探索問(wèn)題的研究方法。
在教學(xué)模式上,可以采用由教授主講的傳統(tǒng)方式,也可以采用以討論為主的方式。以教授為主講的教學(xué)模式在此就不再贅述,以下著重描述以討論為主的選修課教學(xué)模式。
以討論為主的Seminar是美國(guó)計(jì)算機(jī)院系的教授最常用的選修課教學(xué)模式。Seminar的課程設(shè)置沒(méi)有固定模式,但通常有以下幾方面的特點(diǎn)。
第一,課程的選題一般是近年新出現(xiàn)的有代表性的前沿研究課題。
第二,課程內(nèi)容的選擇一般來(lái)自近年來(lái)該領(lǐng)域頂級(jí)國(guó)際會(huì)議的專(zhuān)題論文。
第三,課程內(nèi)容的組織由教師完成。教師在確定題目后,一般會(huì)根據(jù)論文的情況將討論的內(nèi)容分為多個(gè)子專(zhuān)題,每個(gè)子問(wèn)題由3～4篇論文組成。課程的開(kāi)始一般是綜述性的論文或在該領(lǐng)域出現(xiàn)的最早的學(xué)術(shù)論文,其目的是探討該研究方向出現(xiàn)的新的應(yīng)用背景需求和所帶來(lái)的新的挑戰(zhàn)。其后的每個(gè)子專(zhuān)題則將對(duì)具體問(wèn)題和方法進(jìn)行深入探討。
第四,選課的學(xué)生人數(shù)一般在20～30人左右,而且通常是由學(xué)完了核心課程以后的高年級(jí)博士生組成。學(xué)生人數(shù)太少,論文的覆蓋面可能太小;學(xué)生太多,可能導(dǎo)致討論的深度不夠。同時(shí),只有學(xué)完了基本理論后,學(xué)生才有可能具備較深入分析問(wèn)題的能力。在Seminar的學(xué)習(xí)討論中,找到新的研究問(wèn)題也是該課程設(shè)置的重要目的之一。
第五,課堂教學(xué)的模式基本上是教師和學(xué)生互動(dòng)的教學(xué)方式。教師在第一節(jié)課引導(dǎo)學(xué)生對(duì)該領(lǐng)域的基本問(wèn)題有了初步認(rèn)識(shí)后,學(xué)生將對(duì)每篇論文進(jìn)行評(píng)估(Review)、宣講(Presentation)和進(jìn)行課堂討論。每篇論文的宣講時(shí)間是25～30分鐘,課堂討論時(shí)間是10～15分鐘。其中教師將引導(dǎo)學(xué)生對(duì)論文中所研究的問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入討論,學(xué)生參與討論的情況將作為課程考核的重要依據(jù)。
選擇合適的題目并對(duì)教學(xué)討論的內(nèi)容(論文)進(jìn)行篩選和組織對(duì)開(kāi)課教師的要求非常高。為了準(zhǔn)備一門(mén)新的Seminar課,教師一般需要預(yù)先通讀該研究方向所有重要國(guó)際會(huì)議的相關(guān)論文,然后根據(jù)不同的研究問(wèn)題對(duì)論文分類(lèi),并將其中有代表性的論文提煉出來(lái),作為課程學(xué)習(xí)的論文。在課程項(xiàng)目的設(shè)置上,教師會(huì)事先準(zhǔn)備一些題目,如對(duì)某些算法的實(shí)現(xiàn)、評(píng)估和改進(jìn),實(shí)現(xiàn)原形系統(tǒng)等,同時(shí)也非常鼓勵(lì)學(xué)生在論文討論的過(guò)程中有針對(duì)性地提出自己的見(jiàn)解和新的解決問(wèn)題的方法。
4合理的課程學(xué)習(xí)安排是培養(yǎng)高質(zhì)量博士生的有效保證
美國(guó)的博士教育是以博士生的最終質(zhì)量為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),而不是以年限來(lái)規(guī)定學(xué)生的畢業(yè)時(shí)間。在美國(guó)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè),培養(yǎng)一個(gè)碩士/博士生一般需要至少5年時(shí)間。由于強(qiáng)調(diào)博士生專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的深度和廣度,在整個(gè)博士學(xué)習(xí)階段,博士生都會(huì)積極參與課程的學(xué)習(xí),并盡可能地將研究項(xiàng)目中的問(wèn)題和課程學(xué)習(xí)聯(lián)系起來(lái),用所學(xué)到的方法或思路來(lái)解決新問(wèn)題。
以麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系為例,雖然學(xué)生的背景不同,但為了在保證質(zhì)量的前提下幫助學(xué)生用最短的時(shí)間順利完成博士課程要求和博士論文要求,系里建議學(xué)生按如表1所示的時(shí)間表安排整個(gè)博士階段的學(xué)習(xí)計(jì)劃。
麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系不但在本系有完善的研究生課程體系,學(xué)生可以根據(jù)自己的研究興趣和職業(yè)規(guī)劃來(lái)自由選課,而且也鼓勵(lì)學(xué)生在其他相關(guān)院系選修本系沒(méi)有開(kāi)設(shè)但對(duì)研究有用的課,如數(shù)學(xué)系或電子工程系的高級(jí)課程?？傊?美國(guó)博士教育的一個(gè)重要特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),鼓勵(lì)學(xué)生以積極的態(tài)度參與到課程的學(xué)習(xí)中,同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生在課程學(xué)習(xí)的過(guò)程中逐步學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和研究問(wèn)題的方法。
5啟示和建議
美國(guó)的博士教育強(qiáng)調(diào)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)、完善的知識(shí)體系和用于探索與創(chuàng)新的研究能力,而這些恰恰是決定博士畢業(yè)生日后發(fā)展?jié)摿Φ年P(guān)鍵。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)計(jì)算機(jī)博士教育主要是通過(guò)參與科研項(xiàng)目的形式來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng),這種“研究項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)型教育”在我國(guó)恢復(fù)研究生教育的初期起到了很好的推動(dòng)作用,培養(yǎng)了大批科研人才。但隨著教育本質(zhì)的回歸和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要,從總體來(lái)看,我國(guó)的這種單純強(qiáng)調(diào)研究項(xiàng)目的教育模式培養(yǎng)的博士生,質(zhì)量與國(guó)際先進(jìn)水平相比還有一定的差距。由于沒(méi)有嚴(yán)格的博士課程要求和淘汰制度,學(xué)生在學(xué)習(xí)階段往往會(huì)忽略對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)的完善。長(zhǎng)此以往,必然會(huì)影響博士生的研究水平和發(fā)展?jié)摿?最終將會(huì)影響國(guó)家的整體創(chuàng)新能力。
筆者建議,為了使學(xué)生掌握牢固的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生在某一學(xué)科領(lǐng)域的研究興趣和基本的研究能力,應(yīng)該首先強(qiáng)調(diào)核心課程體系的建設(shè),不論哪個(gè)方向的學(xué)生都必須通過(guò)一定數(shù)量的核心課程的學(xué)習(xí),如算法、分布式操作系統(tǒng)、人工智能等,這些核心課程應(yīng)由教師來(lái)講授;同時(shí),應(yīng)嚴(yán)格課程的考核制度和課程評(píng)價(jià)體系。對(duì)于選修課,由于其主要目的是擴(kuò)展學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和研究問(wèn)題的能力,所以應(yīng)借鑒國(guó)內(nèi)外Seminar課程的成功經(jīng)驗(yàn),積極有效地激勵(lì)教師和學(xué)生共同上好Seminar課。
過(guò)去我也一直被這個(gè)問(wèn)題困擾著，不過(guò)最近發(fā)生的一件事情讓我感覺(jué)或許真的到了質(zhì)變的時(shí)候了。前些天，我們?cè)谒拇ㄅe行一個(gè)為期兩天的面向教師的游戲化教學(xué)培訓(xùn)項(xiàng)目，其中有一個(gè)環(huán)節(jié)是觀課。以往都是由示范教師現(xiàn)場(chǎng)講課，參訓(xùn)教師現(xiàn)場(chǎng)觀課。但是這次因?yàn)槭痉督處熡惺虏荒軈⒓?，只能組織參訓(xùn)教師觀看事先錄制的視頻課件。說(shuō)實(shí)話(huà)，盡管MOOC、微課已經(jīng)火遍了全世界，真到組織大家集體收看視頻課件的時(shí)候，我們心里還是很忐忑的：教師們會(huì)接受這種形式的培訓(xùn)嗎？讓我們沒(méi)想到的是，培訓(xùn)效果特別好。沒(méi)有技術(shù)故障，沒(méi)有口頭錯(cuò)誤，細(xì)節(jié)可以看得更清楚。老師們都在認(rèn)真專(zhuān)心地學(xué)習(xí)。
當(dāng)然，這次的視頻課件是我們精心錄制的高清課件。另外，考慮到觀看視頻課件可能存在的問(wèn)題，我們將40多分鐘的課件拆成了兩段觀看，并事先給老師們布置了問(wèn)題，讓大家?guī)е鴨?wèn)題去觀看。這些措施確實(shí)提升了觀看效果，不過(guò)這件事情還讓我深切地感受到習(xí)慣是可以改變的。上課（至少有一些課）這個(gè)環(huán)節(jié)或許有一天真的可以用視頻課件代替。其實(shí)不光視頻課件，還有教材。因?yàn)槿藗兊拈喿x習(xí)慣正在發(fā)生改變，學(xué)生帶著電子書(shū)包去上學(xué)的那一天似乎正在臨近。
0 引言
我們處于信息時(shí)代，衣食住行時(shí)刻與信息技術(shù)相關(guān)聯(lián)，信息技術(shù)的發(fā)展水平從側(cè)面反映了社會(huì)的發(fā)展進(jìn)度。當(dāng)前計(jì)算網(wǎng)絡(luò)與大型數(shù)據(jù)庫(kù)的廣泛使用，給決策者和經(jīng)營(yíng)者帶來(lái)了很大的壓力，他們面對(duì)海量的數(shù)據(jù)而無(wú)從下手。因此智能信息處理應(yīng)運(yùn)而生，它能便捷快速地解決這一困境，推動(dòng)社會(huì)信息化的發(fā)展。智能信息處理的最終目的是發(fā)明出能夠集學(xué)習(xí)能力、理解能力和判斷能力于一身的人工智能系統(tǒng)。其根本就是要基于部分算法來(lái)得到并提出信號(hào)中的有用信息，最終實(shí)現(xiàn)智能系統(tǒng)控制。智能信息處理技術(shù)幾十年來(lái)經(jīng)歷了模擬數(shù)字，現(xiàn)在正向以“人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”為主，與模糊數(shù)學(xué)、遺傳算法、小波分析、混沌理論相結(jié)合的方向發(fā)展。一些新思想、新理論、新算法、新器件也不斷涌現(xiàn)。所有這些給未來(lái)信息科學(xué)的發(fā)展，描繪出了一副誘人的前景。
智能信息處理作為智能類(lèi)專(zhuān)業(yè)的重要基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)課程，為更深入地學(xué)習(xí)后續(xù)的智能類(lèi)專(zhuān)業(yè)知識(shí)奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)，將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通巧妙應(yīng)運(yùn)用于專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)中，為日后科研打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，所以，如何進(jìn)行教學(xué)改革，以達(dá)到培養(yǎng)高素質(zhì)人才的目標(biāo)，是我們需要認(rèn)真研究的重要課題。
1 智能信息處理改革背景
智慧城市的建設(shè)基于云計(jì)算、人工智能、決策分析優(yōu)化等信息技術(shù)，針對(duì)包括政務(wù)、民生、環(huán)境、公共安全、城市服務(wù)、工商活動(dòng)在內(nèi)的各種信息的需求，提供智能化響應(yīng)和智能化決策支持的信息服務(wù)。因此，智慧城市建設(shè)的核心內(nèi)容是智能信息處理。換種角度來(lái)看，將智慧注入城市之后，便有了智慧城市，若沒(méi)有智能信息處理技術(shù)，傳統(tǒng)的城市在面對(duì)海量數(shù)據(jù)時(shí)就遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足其主體要求，這便使得供求關(guān)系嚴(yán)重失衡。在這種供求矛盾激化的前提下，才使得智能信息處理技術(shù)的發(fā)展更加快速。
在智慧城市背景下的智能信息處理是在城市的建設(shè)過(guò)程中，借助互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和智能化設(shè)備等高度發(fā)達(dá)的信息化手段，在其管轄的城市環(huán)境、公共服務(wù)、本地產(chǎn)業(yè)和全體公民的范圍中，將城市的政治、經(jīng)濟(jì)、生活和文化等綜合信息進(jìn)行廣泛地采集和動(dòng)態(tài)的監(jiān)控，通過(guò)充分地統(tǒng)計(jì)、互聯(lián)和共享，將這些信息進(jìn)行智慧地感知、分析、集成和應(yīng)對(duì)，為城市運(yùn)營(yíng)和發(fā)展提供更好的決策支持和動(dòng)態(tài)管控的能力，讓城市管理變得更加智能，以盡可能最大化地去解放、利用和提升人自身的智慧，為城市居民提供一個(gè)更加健康、安全、和諧和幸福的生活環(huán)境。
“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要》的重要內(nèi)容，由教育部發(fā)起，目的是為了向未來(lái)的工程領(lǐng)域培養(yǎng)高品質(zhì)、類(lèi)型豐富的工程師后備軍。其要求是高等院校需要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換辦學(xué)理念、調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位和轉(zhuǎn)換人才培養(yǎng)模式等途徑來(lái)培養(yǎng)面向工業(yè)領(lǐng)域、面向未來(lái)、面向世界的優(yōu)秀工程技術(shù)人才，從而提升我國(guó)產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。卓越計(jì)劃為智能化信息處理的改革指明了道路，為高等工程教育培養(yǎng)提出了要求。高等工程教育要遵守以德為先、能力為重、全面發(fā)展的培養(yǎng)規(guī)律，增強(qiáng)為國(guó)家、為行業(yè)和企業(yè)主動(dòng)奉獻(xiàn)的意識(shí)，持續(xù)提高大學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，最終建設(shè)出布局合理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、類(lèi)型多樣、主動(dòng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高等工程教育體系，從而加快我國(guó)向工程教育強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的步伐。針對(duì)目前的人才需要，智能信息處理教學(xué)改革勢(shì)不可擋。
2 原有教學(xué)方式
智能信息處理是信息處理的一種方法，將不完全的信息改變?yōu)橥耆男畔?，同時(shí)使其具有可靠性、精確性、一致性和確定性。智能信息處理學(xué)科于當(dāng)前來(lái)說(shuō)是相對(duì)前沿的，同時(shí)也是新觀念、新思想、新理論、新技術(shù)不斷出現(xiàn)并迅速壯大的新興學(xué)科。智能信息技術(shù)是多個(gè)領(lǐng)域的綜合，其中包含了人工智能、現(xiàn)代信號(hào)處理、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊理論等理論?；趯?duì)智能信息處理理論和方法的分析，原有的智能信息處理的教學(xué)安排如表1所示。
原有授課方法主要是講授法，教師通過(guò)口頭語(yǔ)言敘述向?qū)W生傳授知識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)其思考能力的教育方法，在以語(yǔ)言傳遞為主的教學(xué)方法中應(yīng)用最廣泛，是最基礎(chǔ)的授課方法。這種授課方式使教學(xué)內(nèi)容較為單一，教學(xué)質(zhì)量不穩(wěn)定，無(wú)法使學(xué)生對(duì)智能信息處理這種學(xué)科有更深刻的認(rèn)識(shí)。
3 改革教學(xué)方式
3.1 以競(jìng)賽的方式開(kāi)展
1998年中華人民共和國(guó)頒布的高等教育法中曾提出：“高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才”。自1990年至今，一定數(shù)量的研究型高等院校開(kāi)始借鑒國(guó)外成功的教學(xué)思路，實(shí)施本科生科研訓(xùn)練計(jì)劃。2006年教育部面向全國(guó)重點(diǎn)大學(xué)和部分有較強(qiáng)行業(yè)背景和特色的地方大學(xué)，在國(guó)家層面上開(kāi)始實(shí)施大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，引起許多地方高校的重視。
圍繞“智能”和“智慧城市”參加與其相關(guān)的“和利時(shí)杯”電氣控制應(yīng)用設(shè)計(jì)大賽、“亞控杯”組態(tài)軟件應(yīng)用設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)大學(xué)生西門(mén)子杯挑戰(zhàn)賽等面向全國(guó)高校學(xué)生的賽事，可以?xún)?yōu)化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)踐和動(dòng)手能力，增強(qiáng)創(chuàng)新和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，并且能夠提高學(xué)生的整體素質(zhì)。通過(guò)開(kāi)展競(jìng)賽式教學(xué)模式，脫離枯燥的課堂，鍛煉實(shí)際操作能力，讓學(xué)生體驗(yàn)新穎的教學(xué)方式，能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。重要的是通過(guò)競(jìng)賽，學(xué)生能深切掌握書(shū)本的理論知識(shí)，切實(shí)掌握智能信息技術(shù)的關(guān)鍵。競(jìng)賽的教學(xué)方式符合國(guó)家和社會(huì)對(duì)人才的需求，能在諸多方面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，推動(dòng)了“卓越工程師計(jì)劃”的培養(yǎng)進(jìn)程。
3.2 以建構(gòu)主義開(kāi)展
建構(gòu)主義教學(xué)理論是一種源于歐美的新興教學(xué)改革理論，國(guó)外教育專(zhuān)家曾對(duì)建構(gòu)主義理論有過(guò)較為深入的探索。建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，教師只對(duì)學(xué)生的意義建構(gòu)起幫助和促進(jìn)作用，較傳統(tǒng)教育來(lái)講，這使教師和學(xué)生的地位有了較大的改變。所以，自建構(gòu)主義提出至今，教育專(zhuān)家始終不放棄對(duì)其進(jìn)行分析和研究，努力建立起一整套能夠與建構(gòu)主義教學(xué)相適應(yīng)的方法體系和設(shè)計(jì)理論?？墒钦麄€(gè)過(guò)程非常艱難，需要非常長(zhǎng)的時(shí)間才能完成，盡管如此，建構(gòu)主義教學(xué)理論的基本思想和主要原則已經(jīng)取得階段性成果，已經(jīng)成功地運(yùn)用于Intemet和多媒體的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境中。以建構(gòu)主義為基礎(chǔ)，融合智慧城市的建設(shè)需求，更深入地理解智能信息處理在智慧城市中的作用和必要性，對(duì)整體提高學(xué)生對(duì)學(xué)科的認(rèn)知和應(yīng)用能力起到推動(dòng)作用，十分契合“卓越工程師計(jì)劃”對(duì)學(xué)生素質(zhì)的要求。
由于個(gè)人的基礎(chǔ)、水平、背景等方面的原因，每個(gè)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解程度參差不齊，所以，為了讓更多的學(xué)生理解和提高水平，教學(xué)中就不能以教師為中心，更不能“填鴨式”教學(xué)，而要結(jié)合智能信息處理教學(xué)，以學(xué)生為中心。面向全體學(xué)生，教師在教學(xué)時(shí)不僅要通俗易懂、深入淺出，還要注意知識(shí)的廣度和深度，以便適應(yīng)不同學(xué)生的需要。再結(jié)合智能信息處理教學(xué)中學(xué)生應(yīng)建構(gòu)起自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，教師要善于啟發(fā)、誘導(dǎo)，幫助學(xué)生豐富和調(diào)整自己的理解。
3.3 以智慧城市案例開(kāi)展
案例教學(xué)法早在20世紀(jì)20年代就已被提出。它從出現(xiàn)至今始終具有強(qiáng)大的活力和影響力，所以一直被美國(guó)企業(yè)界、學(xué)術(shù)界、教育界等高度重視。采用智慧城市案例開(kāi)展智能信息處理教學(xué)類(lèi)似于醫(yī)學(xué)院運(yùn)用病例分析來(lái)輔助教學(xué)，都是應(yīng)用大批實(shí)際情況和經(jīng)歷的介紹材料來(lái)訓(xùn)練學(xué)生。這樣既達(dá)到鍛煉大學(xué)生思維的目的，也顯示了學(xué)校先進(jìn)的教育方式，這是已經(jīng)被證實(shí)的顯著有效的教學(xué)方式。顧名思義，案例教學(xué)法就是結(jié)合案例，讓學(xué)生以自己的認(rèn)知來(lái)分析和理解案例，或與集體共同討論、實(shí)踐，最終培養(yǎng)和提高各自實(shí)際管理工作的能力或處理解決問(wèn)題的能力?！白吭焦こ處熡?jì)劃”所培養(yǎng)的人才以工程師的身份為智慧城市設(shè)計(jì)智能產(chǎn)品，滿(mǎn)足智慧城市建設(shè)需求的同時(shí)也對(duì)人才培養(yǎng)起到督促作用。
1科技檔案管理工作在實(shí)踐中遇到的問(wèn)題
1．1歸檔記錄不詳細(xì)，檔案管理系統(tǒng)不成熟
雖然歸檔方和相關(guān)負(fù)責(zé)人有完整的檔案接收信息，但卻沒(méi)有對(duì)歸檔后的操作流程進(jìn)行詳細(xì)記錄，相關(guān)問(wèn)題的解決進(jìn)度也無(wú)法詳細(xì)記載。當(dāng)新舊員工交接工作時(shí)，這些歷史遺留問(wèn)題會(huì)因各種特殊原因而得不到及時(shí)處理，拖延時(shí)間較久，會(huì)對(duì)后來(lái)接續(xù)工作的人員在處理相關(guān)問(wèn)題時(shí)產(chǎn)生較大阻力。檔案歸檔會(huì)涉及很多細(xì)致龐雜的工作內(nèi)容，需要檔案管理者花費(fèi)大量精力對(duì)相關(guān)資料的信息進(jìn)行處理。隨著時(shí)間的不斷累計(jì)，檔案數(shù)量會(huì)變得非常龐大，需要記錄的信息會(huì)越來(lái)越多，工作量也隨之增大。當(dāng)前的檔案管理系統(tǒng)在功能設(shè)計(jì)方面還不夠全面，設(shè)計(jì)理念也不夠成熟，會(huì)對(duì)歸檔工作造成很大困擾，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，使管理效率大幅降低。檔案管理在處理特殊情況時(shí)，往往面對(duì)的都是龐大的信息量，在查找與核對(duì)不確定的信息時(shí)無(wú)異于大海撈針。因此，要根據(jù)實(shí)際情況，不斷對(duì)檔案管理系統(tǒng)進(jìn)行完善和升級(jí)，使操作能夠更人性化，信息收集和錄入能夠更加準(zhǔn)確，幫助檔案管理員能夠快速完成檔案管理工作。
1．2檔案管理成本較高，工作環(huán)境較差
檔案的歸檔、調(diào)取和管理等工作都需要消耗大量的人力、財(cái)力，還會(huì)占用大量的存儲(chǔ)空間，落后的檔案管理技術(shù)無(wú)法降低管理成本。實(shí)體檔案數(shù)量多、體積大、質(zhì)量重，在整理、搬運(yùn)和入庫(kù)的過(guò)程中會(huì)耗費(fèi)大量人力，而且大量的檔案堆積還會(huì)擠占檔案管理人員原有的工作空間，會(huì)對(duì)管理人員的身心健康造成不利影響。落后的管理手段對(duì)物質(zhì)資源的消耗是非常大的，既增加管理支出，又不綠色環(huán)保。
1．3歸檔方式雜亂，管控處罰機(jī)制不完善
在歸檔工作強(qiáng)制力度不夠的情況下，經(jīng)常出現(xiàn)歸檔不完整和順序雜亂等現(xiàn)象，會(huì)在歸檔時(shí)耗費(fèi)大量時(shí)間對(duì)資料進(jìn)行整理和修改，要反復(fù)核對(duì)檔案信息，致使歸檔效率低下，拖慢歸檔速度。文件與信息歸檔的意義在于提高對(duì)檔案的利用率，減少不規(guī)范檔案占用的空間。但在歸檔工作的高峰時(shí)間，容易積壓過(guò)量檔案，若不能及時(shí)進(jìn)行歸檔，檔案遺失和內(nèi)容混淆等問(wèn)題就會(huì)頻繁出現(xiàn)。對(duì)于違反信息資料歸檔規(guī)定和要求的單位，檔案管理部門(mén)沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行處罰，這對(duì)檔案信息的完整保留和有效利用都埋下了隱患。
1．4無(wú)法修正檔案中的錯(cuò)誤信息，管理方式較為落后
在檔案管理工作中，沒(méi)有將先進(jìn)的科學(xué)工具與理念應(yīng)用到人才培養(yǎng)過(guò)程當(dāng)中，管理方式較為落后。如果電子信息和實(shí)體檔案中出現(xiàn)錯(cuò)誤，無(wú)法及時(shí)對(duì)其進(jìn)行校正。發(fā)生錯(cuò)誤是在所難免的，要用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和先進(jìn)的技術(shù)手段將歸檔記錄中的錯(cuò)誤率降到最低。記錄是老員工最常采用的管理方法，老員工僅通過(guò)自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行檔案管理工作，不及時(shí)更新管理理念，安于現(xiàn)狀，無(wú)法起到傳幫帶的作用，這會(huì)對(duì)新人造成巨大壓力，對(duì)科技檔案的建立和發(fā)展毫無(wú)幫助。
2提高科技檔案管理效率的有效方法
2．1建立完善的檔案管理體系，接受先進(jìn)的管理理念
檔案管理部門(mén)要建立先進(jìn)的檔案管理體系，制定完善的規(guī)章制度和詳細(xì)明確的政策條例，要對(duì)檔案管理中存在的問(wèn)題提出有針對(duì)性的解決方法。領(lǐng)導(dǎo)層要全面了解對(duì)檔案管理工作的實(shí)際情況，要和管理人員工共同努力，迎難而上。檔案管理人員要保持對(duì)新事物的敏感，及時(shí)接受先進(jìn)的管理技術(shù)和理念，時(shí)刻保持與時(shí)代共同前行的意識(shí)，要正確認(rèn)識(shí)科技檔案管理工作的價(jià)值和意義?？萍紮n案管理工作離不開(kāi)好的政策引導(dǎo)和系統(tǒng)化的動(dòng)態(tài)建設(shè)規(guī)劃，要從強(qiáng)化歸檔制度入手，對(duì)違反規(guī)定的部門(mén)和相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行嚴(yán)厲處罰，責(zé)任要落實(shí)到個(gè)人，提高檔案管理人員的重視程度。
2．2完善歸檔信息，做好流程記錄
要保證歸檔信息、數(shù)據(jù)分類(lèi)和流程記錄的完整性，明確各環(huán)節(jié)和相關(guān)部門(mén)的負(fù)責(zé)人。良好的流程記錄不僅可以為檔案查詢(xún)和利用提供便利條件，還能提高歸檔效率和工作質(zhì)量。
2．3引進(jìn)人工智能化輔助技術(shù)，減輕人力勞動(dòng)負(fù)擔(dān)
第一，結(jié)合檔案管理工作的實(shí)際發(fā)展需求，積極吸納前沿領(lǐng)域的新技術(shù)，構(gòu)建全新的檔案管理理念，開(kāi)拓創(chuàng)新思維，可以引進(jìn)人工智能化輔助技術(shù)，建立數(shù)據(jù)信息庫(kù)，提高檔案工作的自動(dòng)化程度，在完善工作機(jī)制的同時(shí)，減輕人力勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，節(jié)約勞動(dòng)成本。第二，提高歸檔流程的電子化比例，實(shí)名制登錄，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行傳輸歸檔，人工智能的檔案管理流程會(huì)對(duì)各環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)記錄，并自動(dòng)提示相關(guān)管理人員，使工作內(nèi)容更加清晰明了。第三，人工智能不僅能避免因集中歸檔造成的人力負(fù)擔(dān)和材料積壓等問(wèn)題，還能減輕檔案管理部門(mén)的工作壓力，使歸檔工作變得更加科學(xué)化、便利化。第四，歸檔地點(diǎn)將不再受辦公地點(diǎn)的限制，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)登錄平臺(tái)即可上傳資料進(jìn)行歸檔，提高了歸檔速度，使歸檔流程變得井然有序，減少對(duì)人力的依賴(lài)程度。
2．4加強(qiáng)對(duì)檔案人才的培養(yǎng)力度，重視學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)
在檔案管理工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，關(guān)注檔案管理專(zhuān)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)更新學(xué)科內(nèi)容，調(diào)整學(xué)科架構(gòu)，建立更科學(xué)的教育體系，提升檔案管理人才的業(yè)務(wù)能力和創(chuàng)新意識(shí)。
3結(jié)語(yǔ)
目前，科技檔案的應(yīng)用在各企事業(yè)單位的檔案管理部門(mén)已經(jīng)十分普便，為檔案信息的系統(tǒng)化、科學(xué)化運(yùn)行提供了巨大幫助，是當(dāng)下主要的檔案管理手段。智能化是未來(lái)檔案管理主要的發(fā)展方向，提高科技檔案管理的智能化水平是保證檔案管理工作質(zhì)量的重要前提，對(duì)今后檔案學(xué)的發(fā)展具有重要意義。
參考文獻(xiàn):
［1］王冬梅．淺談事業(yè)單位檔案管理的現(xiàn)狀及對(duì)策研究［J］．科技視界，2014，(03):103－104．
