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【關(guān) 鍵 詞】 新課程;學(xué)科教研室;功能;職責(zé)
隨著課程改革的深入,基礎(chǔ)教育從核心理念到培養(yǎng)目標(biāo),從課程結(jié)構(gòu)到教材體系,從教學(xué)方式到評價(jià)方式,都正在發(fā)生深刻的變化。在這樣的背景下,學(xué)科教研室如何與時(shí)俱進(jìn),更好地落實(shí)研究、指導(dǎo)、服務(wù)的職能,并有所作為呢?山東省教育廳副廳長、著名教育專家張志勇曾明確指出,學(xué)校要切實(shí)組織好以學(xué)科教研室為單位的教師同伴交流與研討。為此,我們在學(xué)科教研室建設(shè)方面做了有益的思考和探索,認(rèn)為在新課程背景下學(xué)科教研室要切實(shí)改變形同虛設(shè),少有實(shí)質(zhì)性的工作和獨(dú)立活動(dòng)的現(xiàn)狀,應(yīng)具備教學(xué)、科研和教師培訓(xùn)三個(gè)功能與職責(zé),真正起到專業(yè)引領(lǐng)的示范作用,成為實(shí)施校本教研、培養(yǎng)研究型教師、實(shí)施校本課程開發(fā)的基礎(chǔ)陣地。重視并不斷強(qiáng)化教研室工作,對優(yōu)化教師隊(duì)伍建設(shè),構(gòu)建學(xué)習(xí)型校園,提高教育教學(xué)質(zhì)量,起著舉足輕重的作用。
一、學(xué)科教研室是教研文化生活的沙龍
教研室文化是一種組織文化,它指的是教研組教師思想、觀念、行為規(guī)范的總和,它包括教研室教師的師德、教風(fēng)、人際關(guān)系、心理氣氛和文化生活,是整個(gè)學(xué)科教研室的一種精神。和諧是教研文化生活建設(shè)的基礎(chǔ),首先是教研室內(nèi)部要有和諧的人際關(guān)系、民主的工作氛圍、良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。在日常的工作中關(guān)心每位教師的學(xué)習(xí)、生活,了解每位教師的想法,征求他們對自己的工作思路和加強(qiáng)教研室建設(shè)的意見和建議。和諧體現(xiàn)在教師之間的相互支持、密切協(xié)作,要與教師定期交流思想,營造一種民主、和諧的工作關(guān)系。
為了實(shí)現(xiàn)群體智慧共享,促進(jìn)教師專業(yè)化發(fā)展水平的共同提高,克服課程實(shí)施出現(xiàn)的障礙,讓學(xué)科教研室真正成為教師教研生活的沙龍,我校以學(xué)科教研室為核心,為教師搭建了形式多樣的互對話平臺,創(chuàng)辦了學(xué)術(shù)委員會(huì),定期舉辦學(xué)術(shù)論壇、科研沙龍,構(gòu)建了教學(xué)案例研究、教育敘事研究和教師的自我教育發(fā)展史研究、網(wǎng)絡(luò)在線等校本化研究方式,從而借助一定的展示平臺讓骨干教師的價(jià)值得到彰顯,起到示范引領(lǐng)作用。在常規(guī)教研活動(dòng)中開設(shè)學(xué)科沙龍,繁榮教研文化,讓教師在交流中思維碰撞,喚醒教師專業(yè)發(fā)展的自我規(guī)劃和自主意識,有力促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展成長。
二、教研室是校本教研的平臺
教育部基礎(chǔ)教育司副司長朱慕菊指出,要建立以校為本的促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展的機(jī)制,創(chuàng)造有利于教師研究的氛圍,使教師有機(jī)會(huì)對改革中遇到的問題進(jìn)行公開而自由的討論,鼓勵(lì)思維的獨(dú)立性與創(chuàng)造性,加深教師對改革目標(biāo)的理解。隨著課程改革的深入,我們已初步達(dá)成一個(gè)共識:教師要從教育教學(xué)中發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題;要依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)對教材進(jìn)行個(gè)性化的理解和創(chuàng)造性的發(fā)揮;要認(rèn)識到教學(xué)不僅是忠實(shí)地傳遞和接受課程的過程,更是課程設(shè)計(jì)和發(fā)展的過程;要有共同的課程理念,但沒有固定的教學(xué)模式。校本教研要凸顯以校為本理念,樹立“為了學(xué)校”“在學(xué)校中”和“基于學(xué)?!钡囊庾R,切實(shí)把學(xué)校作為研究基地,將教研重心置于具體的學(xué)校工作情境中。為此,我們確立了建立以學(xué)科教研室為基地,以教師為主體,以新課程實(shí)施過程中所面臨的各種教學(xué)具體問題為對象,關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)生活,挖掘科研潛能,從而促進(jìn)教師專業(yè)成長的教研制度。
校本教研是教師專業(yè)發(fā)展成長的基本方式,是喚醒、體驗(yàn),是視界融合、對話文化。校本教研的根本目的是要把教師的創(chuàng)造潛能誘導(dǎo)出來,將教師的生命感、價(jià)值感從沉睡的自我意識和心靈中喚醒。校本教研從根本上講,是教師主體生命的投入,是教師生命的展開過程。它是一種非線性的研究,是對自己教學(xué)和生命過程的體驗(yàn)。在學(xué)校的教學(xué)活動(dòng)中,總是受到兩個(gè)視界的限制:一是文本的視界,課程、教材;一是學(xué)生的視界,學(xué)生現(xiàn)實(shí)經(jīng)驗(yàn)?!靶1窘萄小睆?qiáng)調(diào)的是教師在研究的狀態(tài)下,達(dá)到這兩種視界的真正融合。從這一點(diǎn)上來說,校本教研就是教師與新課程的對話、教師與自身的對話、教師與教師的對話、教師與學(xué)生的對話,是一種“對話文化”。這種“對話”的本質(zhì)是一種“共享”,共享知識、共享經(jīng)驗(yàn)、共享智慧、共享人生的意義與價(jià)值。
為保證校本教研落到實(shí)處,將“讓人的發(fā)展成為最大的福利”的管理理念滲透到學(xué)科教研組的特色建設(shè)中,我校出臺了《寧陽一中校本教研制度》,構(gòu)建了“構(gòu)建‘以校為本,研訓(xùn)一體’,促進(jìn)教師專業(yè)化發(fā)展的實(shí)踐路徑”校本教研模式,通過學(xué)校層面的實(shí)踐探索,努力探尋到了一條具有農(nóng)村縣域高色的、立體交叉、多網(wǎng)絡(luò)覆蓋的教師專業(yè)化發(fā)展路徑,把各學(xué)科教研室建設(shè)成為一個(gè)學(xué)習(xí)化組織和培訓(xùn)結(jié)構(gòu)。我校主要采取了以下幾種教研策略:
1. 構(gòu)建“說、講、測、評、思”的教研模式。學(xué)校加強(qiáng)了教研工作的力度,成立了教科所,專門負(fù)責(zé)全校的教學(xué)研究工作,建立了“學(xué)校――教科所――教研室――備課組”四級教研管理網(wǎng)絡(luò),學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)分組包科,參與學(xué)科教研室和備課組的教研活動(dòng)。建立健全了學(xué)校各項(xiàng)教研制度,使教研活動(dòng)制度化,堅(jiān)持實(shí)施“說、講、測、評、思”一條龍教研制度,以“課例為載體”的形式推動(dòng)校本教研的落實(shí),讓同伴互助發(fā)揮真正的作用,讓“集體備課”這一活動(dòng)得以強(qiáng)化。
2. 專家支撐系統(tǒng)。我校聘請了校外專家,成立穩(wěn)定、持久關(guān)注我校學(xué)科發(fā)展的“專家支撐系統(tǒng)”。我校被山東省教育學(xué)院和山東師范大學(xué)確定為課程改革實(shí)驗(yàn)基地后,通過合同的方式簽訂了6名校本培訓(xùn)固定專家,通過“山東省中小學(xué)校本教學(xué)研究重點(diǎn)基地”這一發(fā)展平臺,山東省教科所5名研究員成為我校固定的客座導(dǎo)師。他們除了定期到我校舉行專家學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)外,還針對各階段出現(xiàn)的課程實(shí)施問題進(jìn)行專業(yè)引領(lǐng)。
3. 校本專家自我培訓(xùn)系統(tǒng)。為消除新課程發(fā)展過程中對專家的過分依賴,提高教師專業(yè)發(fā)展的內(nèi)驅(qū)力,將評選的“校級名師”和成立的“老教協(xié)”確定為校本專家,加強(qiáng)他們在學(xué)科課程實(shí)施、課程資源開發(fā)與整合方面,提供常態(tài)實(shí)效的指導(dǎo),消除一線教師在發(fā)展過程中從思想認(rèn)識到行為實(shí)踐過渡的障礙?!袄辖虆f(xié)”參與學(xué)科教研室的課例教學(xué)研究,提出針對性的建議?!靶<壝麕煛蓖ㄟ^“課例示范與研究”的方式舉辦校本培訓(xùn)。以上措施,保證了我校課程改革連年取得成效,一年一個(gè)大跨越。
4. 專題研討會(huì)。專題研討會(huì)是一種富有深度的思想碰撞。為了使合作教研具有針對性、實(shí)效性,我校每學(xué)期都由學(xué)科教研室將階段教學(xué)中出現(xiàn)的問題列成“菜單”,加以梳理形成研討的問題,通過合作研究形成一致意見,通過組織骨干教師和發(fā)展性教師“同課異構(gòu)”,不斷修訂形成解決方案。這對于建設(shè)學(xué)習(xí)型學(xué)科教研室團(tuán)隊(duì)具有積極的意義。
5. 分層次推進(jìn),差異性評價(jià)。我校為促進(jìn)優(yōu)秀與一般群體差異性地發(fā)展,實(shí)現(xiàn)共同提高,開展了基于校本的“名師”評選工程、“教學(xué)新秀”的評比和單項(xiàng)教學(xué)技能評比。學(xué)校出臺了《寧陽一中名師專業(yè)發(fā)展考評方案》,對各級名師定期考核、科學(xué)評估。為更好地實(shí)現(xiàn)教師專業(yè)成長的分層次推進(jìn),我校編制了《寧陽一中學(xué)科教研室專業(yè)發(fā)展過程性管理檔案》《教師專業(yè)發(fā)展檔案》,《教師專業(yè)發(fā)展檔案》分為職初型、熟練型、資深型三種類型,為不同類型的教師建立了“教師發(fā)展檔案”,強(qiáng)調(diào)了對教學(xué)技能、教學(xué)績效、教研過程和科研績效等幾個(gè)方面的評價(jià),強(qiáng)化了教師專業(yè)發(fā)展的自主管理意識?!胺謱哟卧u價(jià),差異性發(fā)展”通過差異性管理與分層次評價(jià),提升教師專業(yè)發(fā)展的內(nèi)驅(qū)力,大大提高了教師的教育教學(xué)水平,在規(guī)范與繁榮我校管理文化上起到了積極的推動(dòng)作用。
6. 用活動(dòng)促評比,用評比促發(fā)展。為加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),我校以教研室為依托,開展了校級教學(xué)能手評比、校級優(yōu)質(zhì)課評比、教育科研成果評定和課件制作等評比活動(dòng)。我們把每一次校本評比活動(dòng)作為一種資源進(jìn)行開發(fā),在促進(jìn)校本管理上起到了應(yīng)有的作用。
三、學(xué)科教研室是學(xué)科教學(xué)的支撐
新課程改革的重中之重是提高教學(xué)效率,提高教學(xué)質(zhì)量。學(xué)科教研室應(yīng)是學(xué)科教學(xué)的支撐,學(xué)科教學(xué)的質(zhì)量保證,是教學(xué)實(shí)踐的共同體、教學(xué)研究的合作體。教學(xué)質(zhì)量的提高離不開教研的支撐,沒有長期有效的教科研工作,提高教育教學(xué)質(zhì)量就是一句空話。
面對新的課程、新的教材,教師難免會(huì)碰到一些問題,學(xué)科教研室應(yīng)組織教師深入鉆研教材、探討教法,可以從本學(xué)科的課程建設(shè)、教學(xué)改革中選定一到兩個(gè)專題,作為一個(gè)學(xué)期或一個(gè)學(xué)年的研究重點(diǎn),集中一至兩個(gè)專題,扎扎實(shí)實(shí)地去研究,努力做出成效,創(chuàng)出特色,從而全面實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容和課題研究的整合,這是學(xué)科教研室工作的有效抓手,是提高教研活動(dòng)水平的重要策略,也是引領(lǐng)青年教師專業(yè)成長和培養(yǎng)骨干教師的重要途徑。
為使學(xué)科教研室成為學(xué)科教學(xué)的支撐,我校主要從以下幾個(gè)方面加大了對學(xué)科教研室的建設(shè)和管理評價(jià)力度。
(一)大力推進(jìn)高效課堂建設(shè),努力打造“生本課堂”
在教學(xué)諸環(huán)節(jié)中課堂教學(xué)處于中心地位,課堂教學(xué)的質(zhì)量和效率直接決定著教學(xué)質(zhì)量的高低,具有牽一發(fā)而動(dòng)全身的重大作用。新課程改革思想的體現(xiàn),學(xué)生主體地位的確立、“三降一面向”的落實(shí)、“三環(huán)節(jié)”教學(xué)改革的推進(jìn),無一不反映在課堂教學(xué)上。而常規(guī)聽評課活動(dòng)參與面小,存在著學(xué)生主體不突出,教學(xué)方法簡單,策略不科學(xué);思維訓(xùn)練量小、強(qiáng)度低,思維層次淺;忽視自學(xué)能力培養(yǎng),學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識淡薄,學(xué)習(xí)方式單一;教學(xué)起點(diǎn)偏高,學(xué)生分化嚴(yán)重等問題。這一切都極大地制約了整體課堂教學(xué)效率的提高。為了推進(jìn)高效課堂建設(shè),將以“自主探究,合作釋疑,先學(xué)后教,內(nèi)化素質(zhì)”為特征的探究釋疑教學(xué)模式推向深入,我校廣泛開展了以全員參與為特征的賽課活動(dòng),以評促賽,以賽促優(yōu),形成常態(tài)?!百愓n”活動(dòng)每學(xué)期進(jìn)行兩輪,活動(dòng)堅(jiān)持自下而上的原則,每輪分備課組“賽課”、教研室“賽課”、學(xué)?!百愓n”、校級示范課等四個(gè)層面進(jìn)行,自下而上層層推選。通過大力實(shí)施賽課活動(dòng),充分體現(xiàn)了新課程教學(xué)理念,打造出一節(jié)節(jié)精彩紛呈的“生本課堂”,全面推進(jìn)了“自主、合作、探究”教學(xué)思想的落實(shí)和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,著力解決了課堂教學(xué)中存在的陳舊觀念,很大程度上提高了課堂教學(xué)效益,使學(xué)生的學(xué)習(xí)素養(yǎng)和成績得以最大限度地提升。
(二)規(guī)范管理和評價(jià),促進(jìn)教研室專業(yè)發(fā)展
為進(jìn)一步加強(qiáng)對教研室的管理,把教研室建設(shè)成為學(xué)科發(fā)展和教師培養(yǎng)的中心、教學(xué)和教研質(zhì)量監(jiān)控管理的有效組織,我校對學(xué)科教研室工作實(shí)施了量化考核。我校制定了《寧陽一中關(guān)于加強(qiáng)學(xué)科教研室建設(shè)的指導(dǎo)意見》《寧陽一中學(xué)科教研室考核方案》《寧陽一中學(xué)科教研室考核實(shí)施方案》,對教研室的量化考核,每學(xué)期進(jìn)行一次,考核的主要內(nèi)容包括學(xué)科教研活動(dòng)的組織與管理,教研活動(dòng)的質(zhì)量和成效,教研績效以及所屬備課組的集體備課、賽課和教學(xué)技能達(dá)標(biāo)等活動(dòng)。評價(jià)方式采取查驗(yàn)資料、聽取學(xué)科教研室主任工作總結(jié)和提問問題評議等三項(xiàng)內(nèi)容。按名次將教研室工作情況確定為A、B、C三個(gè)等級,各等級分別占教研室總數(shù)的三分之一,教研室的等級結(jié)果與所屬備課組的評價(jià)等級、本學(xué)科教師的評價(jià)等級相關(guān)聯(lián),根據(jù)教研績效和過程性評價(jià)對各學(xué)科教研室和備課組實(shí)施區(qū)分性評價(jià)。除了各項(xiàng)活動(dòng)的檢查、成效的評估和績效評價(jià)外,評價(jià)的載體是《教研室專業(yè)發(fā)展檔案》。學(xué)科教研室依據(jù)教研室考核成績確認(rèn)教師專業(yè)考核的等次,各等級賦予學(xué)校規(guī)定的分值即為教師的專業(yè)發(fā)展考核成績。
我校在新課程改革背景下,對教研室功能和職責(zé)進(jìn)行了重新認(rèn)識與定位以來,加強(qiáng)學(xué)科教研室建設(shè),實(shí)施了以校為本,研訓(xùn)一體,促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展的校本教研模式,教師專業(yè)發(fā)展成效顯著。通過教研室平臺的建設(shè),成長起了一批研究型、專家型的教師,他們成為我校課程改革的旗幟,在實(shí)踐和研究新課程的過程中,紛紛撰寫出版了自己的教學(xué)著作,參與了多種課程與教材的開發(fā),真正由“教書匠”變成了既有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),又有理論素養(yǎng)的教育教學(xué)的“研究者”、課程的“開發(fā)者”。我校近幾年來出版了教學(xué)專著6部,在中文核心期刊上10余篇,省級以上專業(yè)學(xué)術(shù)期刊上200余篇。近10年來,我校先后培養(yǎng)出全國模范教師1人,齊魯名師1人,省特級教師4人,泰山功勛校長、泰山名校長1人,泰山功勛教師4人,泰山名師13人,國家級優(yōu)秀教師6人,省級優(yōu)秀教師和教學(xué)能手13人,市級優(yōu)秀教師和教學(xué)能手62人,73人參加了研究生班培訓(xùn)。
在新課程背景下,對學(xué)科教研室功能和職責(zé)有了新的認(rèn)識與定位,加強(qiáng)了學(xué)科教研室建設(shè),充分發(fā)揮了其在深化教學(xué)改革和促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展中的重要作用,有許多問題需要深入研究,但關(guān)鍵是要有正確的認(rèn)識,合理的機(jī)制,扎實(shí)的行動(dòng),在實(shí)踐中不斷探索和創(chuàng)新。
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關(guān)鍵詞: 校企合作 產(chǎn)學(xué)結(jié)合 建筑工程技術(shù)專業(yè) 職業(yè)能力
1.積極探索校企合作,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量
在探索“校企合作”中,我們立足區(qū)域經(jīng)濟(jì)和支柱產(chǎn)業(yè),以建筑行業(yè)、企業(yè)為依托,職業(yè)為特色、能力為本位的教育理念,充分發(fā)揮市場指導(dǎo)作用和協(xié)調(diào)功能,通過建立校企合作機(jī)制、共建專業(yè)、共建課程、共建實(shí)踐基地、共建校企智力資源等形式,拓展辦學(xué)道路。
1.1校企共同制定發(fā)展規(guī)劃。
成立了由校企雙方負(fù)責(zé)人、主要業(yè)務(wù)骨干組成的重慶工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程技術(shù)專業(yè)產(chǎn)學(xué)合作教育工作小組,研究專業(yè)的課程建設(shè)、師資建設(shè)、教材建設(shè)等所涉及高技能人才培養(yǎng)與共同發(fā)展的重大問題。
1.2校企共同進(jìn)行專業(yè)建設(shè)。
建筑工程技術(shù)專業(yè)制訂專業(yè)人才培養(yǎng)方案前,廣泛開展社會(huì)調(diào)研,廣泛聽取企業(yè)、行業(yè)的意見和建議,提出專業(yè)建設(shè)規(guī)劃,使建筑工程技術(shù)專業(yè)與地方經(jīng)濟(jì)息息相關(guān),體現(xiàn)了為地方經(jīng)濟(jì)和支柱產(chǎn)業(yè)服務(wù)的特征。
1.3校企共同進(jìn)行課程建設(shè)。
在課程體系建設(shè)中,校企共同根據(jù)建筑工程技術(shù)領(lǐng)域和施工員、質(zhì)檢員等崗位群的任職要求,參照施工員等執(zhí)業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn),按照人才培養(yǎng)目標(biāo),編制教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱,做好教材選用,力求體現(xiàn)產(chǎn)學(xué)結(jié)合的內(nèi)容。
1.4校企共享智力資源。
本專業(yè)采取“走出去,引進(jìn)來”的辦法,形成了校企師資互動(dòng)共享的平臺,形成校企共同組建師資隊(duì)伍,常年定期或不定期邀請企業(yè)負(fù)責(zé)人、專家或客座教授來本專業(yè)舉辦學(xué)術(shù)報(bào)告,同時(shí)充分發(fā)揮教師的科研優(yōu)勢,為企業(yè)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)、施工和管理工作,進(jìn)行科技咨詢,提供技術(shù)改造服務(wù),從而形成了校企師資互動(dòng)共享的平臺,校企共同組建師資隊(duì)伍。
1.5校企共建實(shí)訓(xùn)基地。
本專業(yè)在學(xué)院內(nèi)建立了建筑實(shí)訓(xùn)中心,配備了必要的設(shè)備設(shè)施,按照教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱實(shí)施教學(xué),進(jìn)行建筑施工工種技能訓(xùn)練和模擬施工現(xiàn)場實(shí)訓(xùn)。校企共建校外實(shí)訓(xùn)基地,本專業(yè)與多家建筑企業(yè)建立了產(chǎn)學(xué)合作協(xié)議和學(xué)生實(shí)習(xí)基地,做到實(shí)訓(xùn)進(jìn)企業(yè),由企業(yè)提供實(shí)習(xí)場所和實(shí)習(xí)設(shè)施設(shè)備,聘請企業(yè)技術(shù)人員作為實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師,加強(qiáng)對學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)。
1.6校企業(yè)共同進(jìn)行教學(xué)評價(jià)。
本專業(yè)邀請了相關(guān)企業(yè)高技能人才和專業(yè)技術(shù)人員,共同對學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)綜合考核,主要考察學(xué)生最后一學(xué)期在企業(yè)進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)的職業(yè)能力。每年我們都組織教師到企業(yè)和用人單位進(jìn)行用人滿意度調(diào)查和畢業(yè)生跟蹤調(diào)查,主要了解畢業(yè)生的崗位適應(yīng)情況,同時(shí)建立了校企共同進(jìn)行教學(xué)評價(jià)制度,在舉辦學(xué)生技能比賽時(shí),聘請企業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任評委,進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)。
2.加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)合作教育,改革人才培養(yǎng)模式,突出職業(yè)技能培養(yǎng)
2.1產(chǎn)學(xué)合作教育,從制訂教學(xué)計(jì)劃開始。
專業(yè)建設(shè)委員會(huì)成員和相關(guān)企業(yè)指導(dǎo)教師進(jìn)行多次研究,召開專業(yè)建設(shè)研討會(huì),制訂切實(shí)可行的人才培養(yǎng)方案,根據(jù)市場調(diào)研結(jié)果調(diào)整修改教學(xué)計(jì)劃,使人才培養(yǎng)方案能適應(yīng)行業(yè)需求的變化。
2.2互補(bǔ)雙贏是產(chǎn)學(xué)合作教育辦學(xué)新思路。
建筑工程專業(yè)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的工程類專業(yè)。近年來,我系多位教師積極開展科學(xué)研究和技術(shù)服務(wù),與區(qū)域經(jīng)濟(jì)互動(dòng),為地方經(jīng)濟(jì)提供技術(shù)指導(dǎo)和技術(shù)服務(wù)并先后與多家企業(yè)建立長期合作辦學(xué)關(guān)系,成為本專業(yè)學(xué)生社會(huì)實(shí)踐、專業(yè)實(shí)習(xí)基地。學(xué)生通過現(xiàn)場實(shí)習(xí)、頂崗實(shí)習(xí)、暑期社會(huì)實(shí)踐等環(huán)節(jié),進(jìn)一步加強(qiáng)工程意識和工程思維的培養(yǎng),在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、鞏固知識、增長見識、提高能力。
2.3實(shí)踐教學(xué)改革,產(chǎn)學(xué)合作教育必由之路。
高職教育是理論與實(shí)踐并重的教育,職業(yè)能力培養(yǎng)是這種教育層次的主線,我院建筑工程技術(shù)專業(yè)突出專業(yè)核心能力與綜合能力培養(yǎng)。以培養(yǎng)“強(qiáng)能力、高素質(zhì)”學(xué)生為出發(fā)點(diǎn),優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系;積極推動(dòng)學(xué)生暑期專業(yè)社會(huì)實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力;改革畢業(yè)實(shí)踐,開辟產(chǎn)學(xué)合作辦學(xué)新途徑,建筑工程技術(shù)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)一直都強(qiáng)調(diào)與實(shí)際工程掛鉤,強(qiáng)調(diào)以實(shí)際工程進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)。之外,我們還積極與用人單位合作,聘任用人單位工程技術(shù)人員擔(dān)任畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師、聘請工程技術(shù)人員擔(dān)當(dāng)畢業(yè)答辯評判工作等方式方法進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)。實(shí)踐證明,產(chǎn)學(xué)合作教育教學(xué)是一種行之有效的教學(xué)方式,我系的這種做法收到了非常好的教學(xué)效果,深受學(xué)生的歡迎和學(xué)校的肯定。
2.4成效明顯,產(chǎn)學(xué)合作教育結(jié)碩果。
人工智能作為一門課程[1],開設(shè)時(shí)間距今只有40多年,但發(fā)展極為迅猛。人工智能課程的內(nèi)容涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、控制科學(xué)、信息科學(xué)、心理學(xué)、電子學(xué)、生物學(xué)、語言學(xué)等等,幾乎所有科學(xué)工作者都可以在人工智能中找到自己感興趣的問題。目前,國內(nèi)外已有眾多高校指定人工智能為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)及其相關(guān)專業(yè)的主修專業(yè)基礎(chǔ)課程,它在拓展計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制的研究和應(yīng)用領(lǐng)域方面有著極其誘人的學(xué)科發(fā)展前景。自2003年起,國內(nèi)諸多高等院校陸續(xù)開設(shè)“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè),同時(shí)也有更多高校在傳統(tǒng)信息類專業(yè)中加大了人工智能課程的課時(shí)比重,因此如何提高人工智能課程的教學(xué)質(zhì)量顯得尤為重要。?
本文結(jié)合人工智能課程的特點(diǎn)以及自己教學(xué)與研究的實(shí)踐,對本課程的教學(xué)進(jìn)行一些探討,以期改進(jìn)人工智能課程教學(xué)方法,達(dá)到提高本課程教學(xué)質(zhì)量的目的。??
一、兼顧課程內(nèi)容的統(tǒng)一性和差異性??
人工智能課程的核心內(nèi)容主要集中在對基本概念、基本原理、基本方法和重要算法及其應(yīng)用的認(rèn)識和理解上,盡管各種基本概念、原理、方法和算法在一定程度上自成體系,但是它們之間又存在著許多內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律。從這一點(diǎn)來看,人工智能課程與其他很多計(jì)算機(jī)課程是不同的,這就要求人工智能課程的授課要具有自己的特色。?
知識表示、知識推理、知識應(yīng)用是人工智能課程的三大內(nèi)容,解決任何一個(gè)人工智能問題都離不開兩個(gè)步驟,即知識表示和問題求解。由此,人工智能課程從總體結(jié)構(gòu)上就有了一個(gè)比較清晰的脈絡(luò),即首先必然要學(xué)習(xí)各種知識表示方法,然后是利用這些知識進(jìn)行推理,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)知識應(yīng)用,最終達(dá)到問題求解的目的。問題求解又分為基本的問題求解方法和高級問題求解方法。圖搜索策略、啟發(fā)式搜索、消解原理以及規(guī)則演繹系統(tǒng)等都屬于基本的問題求解方法。計(jì)算智能、專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、自動(dòng)規(guī)劃等屬于高級問題求解方法。?
同時(shí),人工智能課程某些章節(jié)或者某些方法算法在一定程度上又自成體系。例如,各種不同的知識表示方法不管是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還是表示形式都完全不相同。又例如,人工智能有許多不同的學(xué)派[2],本課程往往同時(shí)會(huì)介紹不同學(xué)派的算法,這些學(xué)派在人工智能的基礎(chǔ)理論和方法、技術(shù)路線等方面是完全不同的,甚至是對立的。?
這些都要求我們在教學(xué)過程中不僅要強(qiáng)調(diào)人工智能課程理論的統(tǒng)一性和完整性,又要兼顧各學(xué)派的特點(diǎn),尊重甚至調(diào)動(dòng)學(xué)生們對不同人工智能學(xué)派及其方法的興趣。在編寫和選用教材時(shí)也要注重這一點(diǎn),我們選用的是蔡自興教授編寫的《人工智能及其應(yīng)用》系列教材[1,2],該教材以邏輯主義學(xué)派為主線,兼顧引進(jìn)其他學(xué)派的精華內(nèi)容,具有較強(qiáng)的科學(xué)性。
??二、實(shí)施分層次教學(xué)??
各高校一般同時(shí)為計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生開設(shè)了人工智能課程,甚至有的非計(jì)算機(jī)類專業(yè)也開設(shè)有人工智能課程。不同層次的學(xué)生對人工智能課程要求掌握的程度不同,我們首先明確本科生和研究生以及非計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生的教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容,做到分層次設(shè)計(jì)人工智能課程教學(xué)?過程。?
本科階段的人工智能課程課時(shí)量較少,本科層次只需要做到對大部分人工智能概念和算法了解、認(rèn)識,少部分達(dá)到理解層次。本科生一般都是在高年級(三年級下期或者四年級上期)開設(shè)人工智能課程,這時(shí)已有不少學(xué)生準(zhǔn)備繼續(xù)讀研或者已經(jīng)被保研,因此在兼顧全體學(xué)生教學(xué)層次的同時(shí),要注意給這部分學(xué)生足夠的相關(guān)參考書目,讓他們能夠利用課余時(shí)間廣泛深入了解人工智能相關(guān)算法,老師在課后還應(yīng)和他們進(jìn)行充分討論,培養(yǎng)他們對人工智能的特別興趣。?
非計(jì)算機(jī)類專業(yè)的學(xué)生往往需要學(xué)習(xí)如何利用人工智能知識解決該專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的問題,因此在教學(xué)中要盡量有專業(yè)針對性地進(jìn)行教學(xué)。例如針對農(nóng)科類專業(yè),在教學(xué)專家系統(tǒng)過程中,我們要求學(xué)生參考北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心開發(fā)的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)開發(fā)平臺(paid5?0)理解并開發(fā)與本專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的簡易農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。?
給研究生開設(shè)人工智能課程要求做到概念理解,基本算法精通,即要求全面、系統(tǒng)地掌握人工智能的基本概念、基本原理、典型方法和若干應(yīng)用實(shí)例,并且能靈活運(yùn)用所學(xué)知識闡述解決實(shí)際問題的方法和途徑。課程教學(xué)中要致力于培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力,要求研究生將人工智能方法與自己的研究方向相結(jié)合,用人工智能方法解決所研究課題中的實(shí)際問題,并撰寫相關(guān)的課程論文,以小型研討會(huì)的形式進(jìn)行報(bào)告交流。實(shí)踐證明,我們的研究生的人工智能教學(xué)效果明顯提升,成效突出。
??三、案例驅(qū)動(dòng),寓教于樂??
采用案例教學(xué)是為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性[3]。通過案例教學(xué)能把枯燥的人工智能理論知識具體化、形象化,可以使學(xué)生更加感性地理解課堂教學(xué)內(nèi)容。這些案例都是以教師所從事的科研項(xiàng)目中的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境為背景進(jìn)行闡述的,讓學(xué)生能在實(shí)際環(huán)境中理解概念和知識,學(xué)會(huì)利用人工智能知識去分析和解決實(shí)際問題。在教學(xué)過程中要選擇學(xué)生容易接受的案例,體現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際的特色,激發(fā)學(xué)生的興趣。?
例如,在講授“計(jì)算智能”內(nèi)容時(shí),我們結(jié)合黃河三門峽和小浪底水庫水沙聯(lián)合智能調(diào)度系統(tǒng)[4]進(jìn)行講解。綜合三門峽水庫和小浪底水庫防洪運(yùn)用的基本原則、歷年調(diào)度方案、專家的經(jīng)驗(yàn)、歷年數(shù)據(jù)和現(xiàn)有的調(diào)水調(diào)沙數(shù)學(xué)模型,分別利用模糊決策、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法及綜合集成方法來實(shí)現(xiàn)三門峽、小浪底水庫水沙聯(lián)合調(diào)度。?
又例如為了讓學(xué)生走近機(jī)器人,我們進(jìn)行了一場機(jī)器人展示課,將研究所現(xiàn)有的MOROCS?1(中南一號智能移動(dòng)機(jī)器人)、ASR(廣茂達(dá))、AmigoBot(自主移動(dòng)機(jī)器人)、CanDroid(罐頭機(jī)器人)、MD?375 Rover(人控漫游車)、Fokker D7(人控飛機(jī),1:72)、Rockit OWI?769K(聲按、壓控火牛機(jī)器人)、Hexapod Monster(六足爬行機(jī)器人)、Hubo(多機(jī)能歌舞機(jī)器人)等各類機(jī)器人全部拿出來給學(xué)生做了功能演示[5]。親眼看到這么多機(jī)器人,同學(xué)們都非常興奮,對人工智能課程的興趣高漲。?
在進(jìn)行案例教學(xué)時(shí),引導(dǎo)學(xué)生帶著問題和求知欲望深入理論的學(xué)習(xí),讓學(xué)生在案例中尋找問題的答案并獲取知識。在講授利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行水庫調(diào)度時(shí),引導(dǎo)學(xué)生分析如何確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入端數(shù)據(jù),什么是泛化能力以及如何提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的泛化能力。?
為了鞏固所學(xué)內(nèi)容,可以讓學(xué)生組成討論小組對教師提出的論題進(jìn)行討論,分小組闡述自己的觀點(diǎn),這樣有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,還有助于培養(yǎng)學(xué)生思考問題的能力和提高理論教學(xué)的效果。案例教學(xué)的關(guān)鍵在于引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)到的理論知識去解釋、分析和解決現(xiàn)實(shí)案例中的問題,以達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生理論運(yùn)用和深入理解理論知識的目的。?
此外,我們挑選了機(jī)器人足球、拖拉機(jī)撲克牌、中國象棋、五子棋等普遍受人喜愛的智能游戲,讓學(xué)生親手設(shè)計(jì)小型智能游戲軟件,在設(shè)計(jì)的過程中掌握高深的人工智能理論知識,讓學(xué)生學(xué)得會(huì)、用得上、記得牢。
??四、結(jié)語??
以上談到的一些教學(xué)方法是我們在教學(xué)過程中總結(jié)體會(huì)比較深刻的方面,以供探討。事實(shí)上,要進(jìn)一步提高人工智能課程的教學(xué)質(zhì)量,還有很多方面需要改革和加強(qiáng)。如不斷強(qiáng)調(diào)人工智能教師的專業(yè)素質(zhì),要求他們在講授好人工智能課程的同時(shí),努力提升出自身的專業(yè)素質(zhì),給學(xué)生一個(gè)良好的專業(yè)素質(zhì)導(dǎo)向。其次,在人工智能課程教學(xué)過程中還需要有培養(yǎng)實(shí)用型人才的教學(xué)理念,特別是注重培養(yǎng)有創(chuàng)新意識的實(shí)用型人才。注重培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力,只有通過質(zhì)疑和提出問題,學(xué)生的創(chuàng)新意識才能夠得到不斷強(qiáng)化,創(chuàng)新思維能力才能夠得以不斷提高。?
人工智能學(xué)科是一門非常年輕、又非常前沿的學(xué)科,有其自身的突出特點(diǎn),人工智能課程教學(xué)必然與其他計(jì)算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)不同,需要更多的從事人工智能教學(xué)的教師在自身的教學(xué)實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行廣泛的教學(xué)交流。
參考文獻(xiàn)?
[1]
蔡自興, 徐光祐. 人工智能及其應(yīng)用(第三版)(研究生用書)[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2004(8): 1-4.?
[2]蔡自興, 徐光祐. 人工智能及其應(yīng)用(第三版)(本科生用書)[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2003(8):288-290.?
[3]雷煥貴, 段云青. 中美案例教學(xué)的比較[J]. 教育探索, 2010(6): 150-151.?
【關(guān)鍵詞】人工智能 計(jì)算機(jī)技術(shù)
一、人工智能的定義
“人工智能”(Artificial Intelligence)一詞最初是在1956年Dartmouth學(xué)會(huì)上提出的。人工智能是指研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,它企圖了解智能的實(shí)質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器。目前能夠用來研究人工智能的主要物質(zhì)手段以及能夠?qū)崿F(xiàn)人工智能技術(shù)的機(jī)器就是計(jì)算機(jī),人工智能的發(fā)展歷史是和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展史聯(lián)系在一起的。
人工智能理論進(jìn)入21世紀(jì),正醞釀著新的突破,人工智能的研究成果將能夠創(chuàng)造出更多更高級的智能“制品”,并使之在越來越多的領(lǐng)域超越人類智能,人工智能將為發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)和改善人類生活做出更大貢獻(xiàn)。
二、人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域
1.在管理系統(tǒng)中的應(yīng)用
(1)人工智能應(yīng)用于企業(yè)管理的意義主要不在于提高效率,而是用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)人們非常需要做,但工業(yè)工程信息技術(shù)是靠人工卻做不了或是很難做到的事情。在《談?wù)勅斯ぶ悄茉谄髽I(yè)管理中的應(yīng)用》一文中劉玉然指出把人工智能應(yīng)用于企業(yè)管理中,以數(shù)據(jù)管理和處理為中心,圍繞企業(yè)的核心業(yè)務(wù)和主導(dǎo)流程建立若干個(gè)主題數(shù)據(jù)庫,而所有的應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)該圍繞主題數(shù)據(jù)庫來建立和運(yùn)行。換句話說,就是將企業(yè)各部門的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一集成管理,搭建人工智能的應(yīng)用平臺,使之成為企業(yè)管理與決策中的關(guān)鍵因子。
(2)智能教學(xué)系統(tǒng)(ITS)是人工智能與教育結(jié)合的主要形式,也是今后教學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展方向。信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及新的教學(xué)系統(tǒng)開發(fā)模式的提出和不斷完善,推動(dòng)人們綜合運(yùn)用超媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和人工智能技術(shù)區(qū)開發(fā)新的教學(xué)系統(tǒng),計(jì)算機(jī)智能教學(xué)系統(tǒng)就是其中的典型代表。計(jì)算機(jī)智能教學(xué)系統(tǒng)包含學(xué)生模塊、教師模塊,體現(xiàn)了教學(xué)系統(tǒng)開發(fā)的全部內(nèi)容,擁有著不可比擬的優(yōu)勢和極大的吸引力。
2.在工程領(lǐng)域的應(yīng)用
(1)醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)是人工智能和專家系統(tǒng)理論和技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要應(yīng)用,具有極大的科研和應(yīng)用價(jià)值,它可以幫助醫(yī)生解決復(fù)雜的醫(yī)學(xué)問題,作為醫(yī)生診斷、治療的輔助工具。事實(shí)上,早在1982年,美國匹茲堡大學(xué)的Miller就發(fā)表了著名的作為內(nèi)科醫(yī)生咨詢的Internist 2Ⅰ內(nèi)科計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)的研究成果,由此,掀起了醫(yī)學(xué)智能系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用的。目前,醫(yī)學(xué)智能系統(tǒng)已通過其在醫(yī)學(xué)影像方面的重要作用,從而應(yīng)用于內(nèi)科、骨科等多個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,并在不斷發(fā)展完善中。
(2)地質(zhì)勘探、石油化工等領(lǐng)域是人工智能的主要作用發(fā)揮領(lǐng)地。1978年美國斯坦福國際研究所就研發(fā)制成礦藏勘探和評價(jià)專家系統(tǒng)“PROSPECTOR”,該系統(tǒng)用于勘探評價(jià)、區(qū)域資源估值和鉆井井位選擇等,是工業(yè)領(lǐng)域的首個(gè)人工智能專家系統(tǒng),其發(fā)現(xiàn)了一個(gè)鉬礦沉積,價(jià)值超過1億美元。
3.在技術(shù)研究中的應(yīng)用
(1)在超聲無損檢測(NDT)與無損評價(jià)(NDE)領(lǐng)域中,目前主要廣泛采用專家系統(tǒng)方法對超聲損傷(UT)中缺陷的性質(zhì)、形狀和大小進(jìn)行判斷和歸類;專家運(yùn)用超聲無損檢測儀器,以其高精度的運(yùn)算、控制和邏輯判斷力代替大量人的體力與腦力勞動(dòng),減少了任務(wù)因素造成的無擦,提高了檢測的可靠性,實(shí)現(xiàn)了超聲檢測和評價(jià)的自動(dòng)化、智能化。
(2)人工智能在電子技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用可謂由來已久。隨著網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全是我們關(guān)心的重點(diǎn),因此我們必須在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的改進(jìn)和變更,大力發(fā)展數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、人工免疫技術(shù)等高效的AI技術(shù),開發(fā)更高級AI通用和專用語言,和應(yīng)用環(huán)境以及開發(fā)專用機(jī)器,而與人工智能技術(shù)則為我們提供了可能性。
三、人工智能的發(fā)展方向
1.專家系統(tǒng)是目前人工智能中最活躍、最有成效的一個(gè)研究領(lǐng)域,它是一種具有特定領(lǐng)域內(nèi)大量知識與經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)。近年來,在“專家系統(tǒng)”或“知識工程”的研究中已出現(xiàn)了成功和有效應(yīng)用人工智能技術(shù)的趨勢。人類專家由于具有豐富的知識,所以才能達(dá)到優(yōu)異的解決問題的能力。那么計(jì)算機(jī)程序如果能體現(xiàn)和應(yīng)用這些知識,也應(yīng)該能解決人類專家所解決的問題,而且能幫助人類專家發(fā)現(xiàn)推理過程中出現(xiàn)的差錯(cuò),現(xiàn)在這一點(diǎn)已被證實(shí)。
2.智能信息檢索技術(shù)的飛速發(fā)展。人工智能在網(wǎng)絡(luò)信息檢索中的應(yīng)用,主要表現(xiàn)在:(1)如何利用計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)模仿、延伸與擴(kuò)展人類智能的理論、方法和技術(shù)。(2)由于網(wǎng)絡(luò)知識信息既包括規(guī)律性的知識,如一般原理概念,也包括大量的經(jīng)驗(yàn)知識這些知識不可避免地帶有模糊性、隨機(jī)性、不可靠性等不確定性因素對其進(jìn)行推理,需要利用人工智能的研究成果。
3.SOAr是一種通用智能體系結(jié)構(gòu),其始終處在人工智能研究的前沿,已顯示出強(qiáng)大的問題求解能力,它認(rèn)為機(jī)器人的開發(fā)是人工智能應(yīng)用的重要領(lǐng)域。在它的研究中突出4個(gè)概念:(1)所處的境遇機(jī)器人不涉及抽象的描述,而是處在直接影響系統(tǒng)的行為的境地。(2)具體化機(jī)器人有軀干,有直接來自周圍世界的經(jīng)驗(yàn),他們的感官起作用后會(huì)有反饋。(3)智能的來源不僅僅是限于計(jì)算裝置,也是由于與周圍進(jìn)行交互的動(dòng)態(tài)決定。(4)浮現(xiàn)從系統(tǒng)與周圍世界的交互以及有時(shí)候系統(tǒng)的部件間的交互浮現(xiàn)出智能。目前,國內(nèi)外不少學(xué)者都對機(jī)器人足球系統(tǒng)頗感興趣,足球機(jī)器人涉及機(jī)器人學(xué)、人工智能以及人工生命、智能控制等多個(gè)領(lǐng)域。足球機(jī)器人系統(tǒng)本身既是一個(gè)典型的多智能體系統(tǒng),是一個(gè)多機(jī)器人協(xié)作自治系統(tǒng),同時(shí)又為它們的理論研究和模型測試提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)平臺。
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關(guān)鍵詞:人工智能;高職;技能培訓(xùn)
一、人工智能概述
人工智能(Anificail Intelligence)是指利用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)與自動(dòng)化處理的技術(shù),讓計(jì)算機(jī)能夠模擬與擴(kuò)展某些人類特定智能的學(xué)科,最近幾年來發(fā)展非常迅猛,在智能接口,數(shù)據(jù)挖掘,主體系統(tǒng)等方面取得了豐碩的成果。智能接口技術(shù)是研究如何實(shí)現(xiàn)人類與機(jī)器的便利溝通,現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了文字,語音,自然語言理解等方面實(shí)用化的功能。數(shù)據(jù)挖掘則是如何從大量不完備的數(shù)據(jù)中自動(dòng)生成可應(yīng)用的知識的技術(shù),在大數(shù)據(jù)時(shí)代里將會(huì)有非常廣泛的應(yīng)用;主體系統(tǒng)則是指的讓計(jì)算機(jī)具備愿望,能力,選擇等心智狀態(tài)的實(shí)體,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的自主性。從當(dāng)前的應(yīng)用發(fā)展趨勢來看,在未來的5~10年內(nèi),人工智能將會(huì)應(yīng)用在教育,醫(yī)療,管理,生產(chǎn)等絕大多數(shù)的社會(huì)領(lǐng)域中,將推動(dòng)社會(huì)的全面發(fā)展與進(jìn)步。在本文中,作者將以高職技能教育為切面,分析人工智能在該領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用的前景,并提出建立一套基于人工智能的高等職業(yè)技術(shù)輔助教學(xué)系統(tǒng)的思路,方便進(jìn)行人工智能應(yīng)用的相關(guān)人士研究與借鑒。
二、人工智能在高職教育教學(xué)領(lǐng)域的典型應(yīng)用及其不足
將人工智能應(yīng)用到教育方面是很久以來的教育現(xiàn)代化的熱點(diǎn),從最近幾年來的人工智能在教育方面的應(yīng)用來看,主要有三種應(yīng)用的層面:一是智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(ICAI),它是將人工智能的技術(shù)引入至CAI系統(tǒng)中來,實(shí)現(xiàn)更加智能化的教學(xué)支持,減輕教師的工作量。二是智能,即讓某些特定的課程與教學(xué)的內(nèi)容,由人工智能來取代教師進(jìn)行授課,即時(shí)答疑,提高教學(xué)的效率;三是智能數(shù)據(jù)庫,對于課程相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫,應(yīng)用人工智能的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,提高數(shù)據(jù)庫的訪問速度與交互功能,便于快速搜索與整理數(shù)據(jù)。但是對于高等職業(yè)技能教學(xué)來說,上述的三大應(yīng)用領(lǐng)域還有些不夠契合,主要體現(xiàn)在如下的方面:
(1)對于學(xué)習(xí)者的活動(dòng)流程的監(jiān)控與記錄能力不夠。傳統(tǒng)的CAI系統(tǒng),側(cè)重于對理論思維知識的輔助教學(xué),而對于學(xué)習(xí)者的身體活動(dòng)的記錄能力不佳,這樣無法即時(shí)準(zhǔn)確地保存技能學(xué)習(xí)過程中與身體活動(dòng)相關(guān)的數(shù)據(jù)。眾所周知,技能的教學(xué)是與學(xué)習(xí)者身體的活動(dòng)相關(guān)聯(lián)的,行動(dòng)數(shù)據(jù)的獲取量不足就會(huì)導(dǎo)致無法對學(xué)習(xí)者的技能及其效果進(jìn)行評估與糾偏。
(2)與使用者的交互功能不佳。傳統(tǒng)的人工智能交互是文本與圖像,雖然簡單直觀但形式單一,還無法通過生動(dòng)的語音和動(dòng)作與使用者進(jìn)行交互。這樣在教學(xué)輔助方面的效果不盡如人意。
(3)智能水平有待于提升?,F(xiàn)代的人工智能輔助系統(tǒng),雖然已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)數(shù)據(jù)的排序、統(tǒng)計(jì)、匯總等簡單的操作,但是離真正智能化的工作還有一定的差距。系統(tǒng)無法根據(jù)學(xué)生操作的具體情況做出個(gè)性化的情況統(tǒng)計(jì)分析,提出個(gè)性化的建議。在即時(shí)交互方面也還有很大的提升空間。
三、高職技能輔助教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路
針對上述教學(xué)人工智能應(yīng)用的不足,結(jié)合高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校的教學(xué)情況,特地提出一套人工智能輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路:
(1)使用高級的智能接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)行動(dòng)數(shù)據(jù)的采集。
智能接口是為建立和諧的人機(jī)交互環(huán)境,使得人與機(jī)器之間的交流像人與人之間的交流一樣自然和方便。學(xué)習(xí)者在進(jìn)行練習(xí)的過程中,無法像傳統(tǒng)的人機(jī)交互方式一樣將數(shù)據(jù)錄入至計(jì)算機(jī)中,而是需要智能系統(tǒng)通過攝像頭,運(yùn)動(dòng)傳感器等等高級的智能接口技術(shù)來感知學(xué)習(xí)者的活動(dòng),對活動(dòng)進(jìn)行分析與統(tǒng)計(jì),并轉(zhuǎn)化為大數(shù)據(jù)存放至海量數(shù)據(jù)庫中。至于具體采用哪種智能接口技術(shù),需要根據(jù)具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容而定。
(2)應(yīng)用專家系統(tǒng)對于學(xué)習(xí)者在技能操作中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。專家系統(tǒng)是目前人工智能領(lǐng)域最有實(shí)效的一個(gè)領(lǐng)域,它是利用人工智能的技術(shù)讓計(jì)算機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)特定領(lǐng)域內(nèi)的大量知識與經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)。利用它來對技能學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘,從中提煉出具有個(gè)性化的知識體系,發(fā)現(xiàn)學(xué)生與老師都沒有發(fā)覺到的某些特殊的學(xué)習(xí)狀態(tài),能夠?yàn)檫M(jìn)一步的學(xué)習(xí)反饋?zhàn)龊贸浞值臏?zhǔn)備。這樣可以使得學(xué)習(xí)的針對性更強(qiáng),效率更高。
(3)使用智能檢索與生成技術(shù)對于分析結(jié)果進(jìn)行輸出與展示。通過使用人工智能的檢索系統(tǒng),可以快速地對分析的結(jié)果進(jìn)行展示,可以利用網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境,用生動(dòng)形象的方式將結(jié)果展現(xiàn)在學(xué)習(xí)者或教師面前,方便掌握學(xué)習(xí)的過程。
四、輔助教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用展望
通過應(yīng)用了上述的基于人工智能的輔助教學(xué)系統(tǒng),將對于高職院校的教學(xué)產(chǎn)生非常強(qiáng)大與積極的影響。首先,該系統(tǒng)可以將教師從重復(fù)機(jī)械的日常教學(xué)環(huán)境中解放出來,不再通過傳統(tǒng)的測驗(yàn),考試,交流等方式獲知學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),由系統(tǒng)監(jiān)控學(xué)習(xí)者在技能培訓(xùn)過程中的一舉一動(dòng),自動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)效果的定性與定量的分析,積極地反饋給教師,從而使得教學(xué)更具備了明確的方向。其次,該系統(tǒng)也會(huì)增加技能教學(xué)的趣味性,將培訓(xùn)的活動(dòng)轉(zhuǎn)化為類似于電子競技的效果,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中隨時(shí)可以觀察到自己的學(xué)習(xí)狀態(tài),以及與其他同學(xué)的差異,更能夠培養(yǎng)自學(xué)的能力。第三,該系統(tǒng)可以與現(xiàn)有的高職院校校園網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無縫的對接,將全院校的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的智能加工與挖掘,可以更加方便高職院校的管理工作,也可以方便地?cái)U(kuò)展成為完備的高校智能管理系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn):
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