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關(guān)鍵詞:人工智能;教學(xué)改革;教學(xué)方法
引言
人工智能(ArtificialIntelligence)是一門研究和模擬人類智能的跨領(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。人工智能是一門前沿學(xué)科,管理學(xué)院開設(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)管類專業(yè)課程教學(xué)的老師意見,針對(duì)管理類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專業(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)。一些管理類專業(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、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)于管理類專業(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,書本中的應(yīng)用實(shí)例大多紙上談兵,缺乏專門適用于管理類專業(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)管理類專業(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,適用于管理類專業(yè)學(xué)生的教學(xué)。具體而言,高?;谄鋯?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)不同類型的學(xué)生開展針對(duì)性的教學(xué)。互動(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)院乃至全校開展此類競(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)管理類人才對(duì)學(xué)科應(yīng)用的領(lǐng)悟,可以采取開展學(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)不同專業(yè)間老師、學(xué)生對(duì)于人工智能知識(shí)模塊的見解,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
世界一流大學(xué)在人工智能課程內(nèi)容設(shè)置根據(jù)不同國(guó)家的教育體系設(shè)置,肯定會(huì)有不同,但頗有共通之處。本文借鑒世界頂尖大學(xué)經(jīng)驗(yàn),針對(duì)管理類專業(yè)人工智能課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行研究,結(jié)合中國(guó)教育體系設(shè)置,認(rèn)為應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行改進(jìn)。(1)核心內(nèi)容設(shè)置為避免學(xué)生因?yàn)橹R(shí)點(diǎn)過(guò)多而出現(xiàn)雜而不精的問(wèn)題,勢(shì)必要精化教學(xué)內(nèi)容。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,我們可以使用云計(jì)算和其他方式來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸、存儲(chǔ)和處理,通過(guò)在線收集和整合網(wǎng)絡(luò)課程相關(guān)數(shù)據(jù),挖掘和豐富教學(xué)資源,并在整合課程資源的基礎(chǔ)上,進(jìn)行研究方法和前沿知識(shí)的擴(kuò)展。在核心內(nèi)容設(shè)置方面,可以通過(guò)收集到的數(shù)據(jù)資料,選擇人工智能領(lǐng)域具有代表性且難易程度適中的知識(shí)作為重點(diǎn),使學(xué)生能夠在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)掌握人工智能的知識(shí)脈絡(luò)。例如,編寫針對(duì)管理類人才的人工智能教材,內(nèi)容涉及緒論、知識(shí)表示與推理、常用算法、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方面的同時(shí),重點(diǎn)增加相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)在管理上的應(yīng)用案例,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。同時(shí),根據(jù)管理類專業(yè)偏向領(lǐng)域,開設(shè)關(guān)聯(lián)程度較大、應(yīng)用較廣泛的人工智能選修課程,以便學(xué)生根據(jù)自己的興趣與需求選修具體方向的課程。(2)注重學(xué)生的數(shù)理及編程基礎(chǔ)良好的數(shù)理及編程基礎(chǔ)是學(xué)習(xí)人工智能的前提。只有具備了這些基礎(chǔ),才能搞清楚人工智能模型的數(shù)量關(guān)系、空間形式和優(yōu)化過(guò)程等,才能將數(shù)學(xué)語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為程序語(yǔ)言,并應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)。管理學(xué)院人才的數(shù)理及編程基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,因此,在安排學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能課程之前,建議開設(shè)面向全體管理類專業(yè)學(xué)生的微積分、線性代數(shù)、概率論等專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程以及C語(yǔ)言、python等編程基礎(chǔ)課程,使學(xué)生具備數(shù)學(xué)分析的基礎(chǔ)與一定編程基礎(chǔ),為學(xué)習(xí)人工智能課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外,可以推進(jìn)MOOC平臺(tái)建設(shè),在平臺(tái)上開設(shè)人工智能網(wǎng)絡(luò)課程,幫助學(xué)生掌握人工智能知識(shí)基礎(chǔ)及專業(yè)技能。(3)實(shí)驗(yàn)建設(shè)為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于人工智能知識(shí)點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)性理解,可以基于不同的應(yīng)用模塊,設(shè)計(jì)具有前后鋪墊、上下關(guān)聯(lián)的綜合性實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)不同層次的項(xiàng)目要求,同時(shí)基于相同的實(shí)驗(yàn)課題,讓學(xué)生分組對(duì)實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行攻克,并設(shè)置多元化的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系,通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中反映出的不同進(jìn)度,讓教師能對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平做出準(zhǔn)確評(píng)判,及時(shí)進(jìn)行教學(xué)反思,以便更好地開展下一步工作。例如,針對(duì)人工智能課程應(yīng)用中很廣的遺傳算法,在某一管理規(guī)劃的具體應(yīng)用上設(shè)置理解-實(shí)現(xiàn)-參數(shù)分析-具體應(yīng)用-嘗試改進(jìn)-深度拓展的不同層次的項(xiàng)目要求,在這些項(xiàng)目層次中規(guī)定必做項(xiàng)與可選項(xiàng),讓學(xué)生基于同一實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行合作學(xué)習(xí),然后通過(guò)個(gè)人自我評(píng)價(jià)、小組成員互相評(píng)價(jià)以及教師評(píng)價(jià)的方式進(jìn)行打分,對(duì)小組整體能力以及個(gè)人能力進(jìn)行綜合評(píng)估,以期培養(yǎng)學(xué)生的自主思考能力。
關(guān)鍵詞:人工智能;案例教學(xué);應(yīng)用
1引言
作為計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的全新領(lǐng)域即人工智能,其正在迅速成長(zhǎng)與成熟、新方法、新理念、新技術(shù)并且不斷壯大,同樣也包含著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)學(xué)、信息論各類學(xué)科的交叉和邊緣學(xué)科。人工智能包含的主要內(nèi)容有知識(shí)表示和推理機(jī)制、問(wèn)題求解和搜索算法,自然語(yǔ)言理解、專家系統(tǒng)和機(jī)器學(xué)習(xí)等;也作為計(jì)算機(jī)科學(xué)各專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程,國(guó)內(nèi)外各高校都非常重視,都將人工智能作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的必修課程。人工智能包含的學(xué)科多,知識(shí)點(diǎn)雜、理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象,算法難度高復(fù)雜,在此情況下各高校采用傳統(tǒng)的“教師講、學(xué)生聽”單一教學(xué)模式,學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)地位;課堂教學(xué)與實(shí)際操作、理論與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用相脫節(jié);加上理論知識(shí)強(qiáng),案例缺乏,容易使學(xué)生感覺空洞;學(xué)生易產(chǎn)生厭學(xué)情緒,也達(dá)不到鍛煉其分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維能力和實(shí)踐動(dòng)手能力。如何讓學(xué)生高效的學(xué)習(xí)一直是教師研究的課題,在大數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代的大背景下,“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)廣泛應(yīng)用和存在于生活、工作各個(gè)方面,其在教育教學(xué)中表現(xiàn)出的創(chuàng)新性、互動(dòng)性尤為突出,并極具優(yōu)勢(shì)。
2基于案例的教學(xué)研究
此方法開始于上世紀(jì)20年代左右,最早是由美國(guó)哈佛商學(xué)院所提倡的,基于當(dāng)時(shí)特殊的商業(yè)管理真是背景和特殊事件,能夠有效的發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)性、積極性和應(yīng)用能力,開展案例教學(xué)后,學(xué)生實(shí)際解決問(wèn)題能力有了很大的提高。但此教學(xué)研究方法知道到上世紀(jì)80年代后期,才引起教師的重視。1986年由美國(guó)研究小組提出《準(zhǔn)備就緒的國(guó)家:二十一世紀(jì)的教師》書中,強(qiáng)烈推薦此方法在實(shí)際教學(xué)的重要性,并說(shuō)明今后在教學(xué)過(guò)程中將其作為一種重要的教學(xué)方法應(yīng)用于各類課程中去。
3基于人工智能的案例教學(xué)研究及應(yīng)用
3.1案例精選
此方法第一步是案例選取,案例的好壞是決定案例教學(xué)效果關(guān)鍵因素。案例的選取需要滿足以下要求:(1)符合現(xiàn)在的教學(xué)目標(biāo),明確學(xué)生需要掌握的知識(shí)點(diǎn)、重難點(diǎn)等,能夠運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中,以此提高學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力;(2)案例要有代表性、趣味性,由于人工智能課程內(nèi)容多、抽象,需要將枯燥乏味的知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為趣味生動(dòng)的案例,有利于吸引學(xué)生注意力,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性;例如,講到“知識(shí)表示”這部分內(nèi)容中引入“機(jī)器人搬積木”、“野人修道士渡河”案例;(3)采用互動(dòng)的形式,此為人工智能的案例教學(xué)研究重要特征,同時(shí)也是教學(xué)目標(biāo)得以充分展現(xiàn)的必要條件。能夠調(diào)動(dòng)大家的積極性,學(xué)生和學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間的互動(dòng),調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。
3.2案例的執(zhí)行
(1)講授法?;诮虒W(xué)內(nèi)容具體知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)案例;通過(guò)教師講解,幫助學(xué)生理解抽象的理論知識(shí)。案例的呈現(xiàn)有兩種基本形式:一是“案例—理論”,即先給出教學(xué)案例,后講解理論知識(shí);二是“理論—案例”,即教師先講解知識(shí),再給出教學(xué)案例;案例的呈現(xiàn)方式不同,會(huì)直接影響案例的功能,也會(huì)影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒、學(xué)習(xí)效果。為了使案例能更好地為教學(xué)服務(wù),教師講解案例之前應(yīng)從創(chuàng)設(shè)案例情境開始,通過(guò)情境體驗(yàn)與案例剖析激發(fā)學(xué)生認(rèn)知的興趣,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容產(chǎn)生注意,有利于教師導(dǎo)入新課。(2)互相討論法。大學(xué)生課余時(shí)間充沛,鑒于此,將班級(jí)學(xué)生分為若干小組,教師將事先準(zhǔn)備好的案例分配給各組,學(xué)生采用組內(nèi)互動(dòng)討論的形式,設(shè)計(jì)出此案例的各種解決方法。課堂上,將本小組的解決方法用課件展現(xiàn)給其他小組。講解完成后,學(xué)生開始互相討論,對(duì)比各自的方法,然后由老師進(jìn)行分析、對(duì)比和總結(jié)。以此來(lái)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)、應(yīng)用能力的掌握。(3)相互辯證法。課后,采用相互辯證的方法,組織大家相互辯論。選擇一些綜合應(yīng)用比較強(qiáng)的案例。與簡(jiǎn)單的案例相比,綜合應(yīng)用案例能更加高效地啟發(fā)學(xué)生全方位地思考和探索問(wèn)題的解決方法。相互辯證法是一種探索新型的教學(xué)形式,學(xué)生的自主性強(qiáng),能夠在辯論中充分表達(dá)自己的觀點(diǎn),充分運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)來(lái)維護(hù)自己的觀點(diǎn),還可以促使學(xué)生查閱大量資料,拓展知識(shí)面。
4結(jié)語(yǔ)
通過(guò)以上論述,人工智能技術(shù)開始應(yīng)用于教學(xué),與教學(xué)現(xiàn)代化有著密切的聯(lián)系。其發(fā)展必將對(duì)現(xiàn)代教育起巨大推動(dòng)作用。在教學(xué),可以基于人工智能技術(shù)建立人類推理模型學(xué)習(xí)工具等諸多的運(yùn)用,展示出越來(lái)越好的實(shí)用性。
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關(guān)鍵詞:“互聯(lián)網(wǎng)+”;應(yīng)用型人才;過(guò)程化考核;立體化考核;應(yīng)用能力
1概述
作為信息共享和交流溝通的平臺(tái),“互聯(lián)網(wǎng)+”推動(dòng)各行各業(yè)的快速發(fā)展,在當(dāng)今時(shí)代中起著越來(lái)越重要的作用。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的來(lái)臨,教育事業(yè)的發(fā)展也發(fā)生著翻天覆地的變化,教學(xué)的形式、教學(xué)的內(nèi)容、教與學(xué)之間的相互融合等都得到深入的發(fā)展。應(yīng)用型本科院校計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是學(xué)生既能掌握計(jì)算機(jī)學(xué)科的基本理論,又具有較強(qiáng)的系統(tǒng)開發(fā)與維護(hù)、軟件開發(fā)與測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與管理以及數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)與應(yīng)用等能力,能夠從事計(jì)算機(jī)科學(xué)以及各個(gè)領(lǐng)域中計(jì)算機(jī)開發(fā)與應(yīng)用的工作。計(jì)算機(jī)導(dǎo)論是計(jì)算機(jī)學(xué)科相關(guān)專業(yè)的一個(gè)入門課程,對(duì)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)起到承上啟下的作用,引領(lǐng)學(xué)生步入計(jì)算機(jī)學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和研究。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,計(jì)算機(jī)方面新的技術(shù)、新的應(yīng)用也在不斷涌現(xiàn),應(yīng)用型本科院校計(jì)算機(jī)導(dǎo)論的教學(xué)也應(yīng)順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展做出相應(yīng)的調(diào)整。因此,計(jì)算機(jī)導(dǎo)論的教學(xué)在“互聯(lián)網(wǎng)+”平臺(tái)的助推下,通過(guò)科學(xué)規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容、采用多種教學(xué)模式和教學(xué)手段,使得學(xué)生能夠在全面了解學(xué)科知識(shí)的前提下,加強(qiáng)動(dòng)手能力培養(yǎng),提升專業(yè)素養(yǎng)。
2豐富教學(xué)內(nèi)容,跟蹤學(xué)科最新發(fā)展、突出應(yīng)用型人才培養(yǎng)特點(diǎn)
計(jì)算機(jī)導(dǎo)論的教學(xué)內(nèi)容在保持全面介紹計(jì)算機(jī)學(xué)科基本知識(shí)的基礎(chǔ)上,結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”平臺(tái)上計(jì)算機(jī)各種新技術(shù)、新應(yīng)用,并且根據(jù)應(yīng)用型人才的特點(diǎn)適當(dāng)拓展以下教學(xué)內(nèi)容。2.1云計(jì)算云計(jì)算通過(guò)虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源的按需分配,提高了資源利用率,增強(qiáng)了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的服務(wù)功能,方便了用戶的使用。云計(jì)算還可以通過(guò)多種方法對(duì)計(jì)算機(jī)資源進(jìn)行分配,比如通過(guò)拍賣的方法分配資源,云資源的擁有者可以通過(guò)不同的拍賣機(jī)制實(shí)現(xiàn)資源的合理分配。此外,不同企業(yè)和組織構(gòu)建的云可以組成聯(lián)邦云,通過(guò)聯(lián)邦云實(shí)現(xiàn)資源的協(xié)同利用。這部分內(nèi)容主要向?qū)W生講解云計(jì)算的實(shí)現(xiàn)思想、系統(tǒng)架構(gòu)、主要的云計(jì)算系統(tǒng)以及云計(jì)算的最新應(yīng)用等[1],引導(dǎo)學(xué)生建立合理、高效、協(xié)同使用計(jì)算機(jī)資源的思想,了解計(jì)算機(jī)技術(shù)的最新發(fā)展和應(yīng)用。2.2大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)共享,對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可以獲得潛在的有價(jià)值信息,對(duì)大數(shù)據(jù)的合理使用還可以提高生產(chǎn)效率。比如,醫(yī)療大數(shù)據(jù)可以通過(guò)不同醫(yī)院診治某種疾病的分析,得到診治這種疾病的有效方法,提高診療效果;通過(guò)大數(shù)據(jù)系統(tǒng),還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診療。對(duì)交通大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可以針對(duì)不同的交通情況合理設(shè)置交通管理方法以及提高公共交通安全等。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用,推動(dòng)了各個(gè)領(lǐng)域的快速發(fā)展[2]。因此,通過(guò)大數(shù)據(jù)的基本原理、主要應(yīng)用的講解,可以進(jìn)一步開闊學(xué)生的視野,使得學(xué)生認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)學(xué)科與其他學(xué)科進(jìn)行交叉研究能夠進(jìn)一步促進(jìn)計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)展、提升計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力。2.3人工智能及其最新發(fā)展人工智能是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)分支,通過(guò)研究人類感知、思維與推理能力特點(diǎn),構(gòu)造出模擬人類智能的機(jī)器和系統(tǒng)推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展。人工智能綜合計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息論、神經(jīng)科學(xué)等學(xué)科知識(shí),其中計(jì)算機(jī)技術(shù)在人工智能中起到了重要作用。人工智能的發(fā)展異常迅速,從簡(jiǎn)單的智能家電向應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)方面發(fā)展[3],虛擬現(xiàn)實(shí)更是成為當(dāng)下最為熱門的高新技術(shù)之一。人工智能改變了人們的生活方式,機(jī)器設(shè)備的越來(lái)越智能化使得人們可以從各種艱苦和繁重的勞動(dòng)中解脫出來(lái),智能機(jī)器人也可以彌補(bǔ)人工勞動(dòng)力的不足,智能機(jī)器人逐步升級(jí)到通過(guò)情緒感知與人類進(jìn)行心靈的溝通和交流。通過(guò)人工智能的學(xué)習(xí),使得學(xué)生對(duì)本專業(yè)的發(fā)展前景有一個(gè)很好的展望和期待。2.4計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能計(jì)算機(jī)學(xué)科的大學(xué)新生和其他專業(yè)大學(xué)新生知識(shí)背景相同,在進(jìn)入大學(xué)之前只有部分學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)簡(jiǎn)單的辦公軟件和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,很多學(xué)生對(duì)辦公系統(tǒng)軟件和程序設(shè)計(jì)軟件了解不多。辦公軟件是計(jì)算機(jī)學(xué)科學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)必備工具,要求學(xué)生能夠深入理解和熟練運(yùn)用。而程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是計(jì)算機(jī)學(xué)科學(xué)生將來(lái)主要的開發(fā)工具,在學(xué)科入門階段的學(xué)習(xí)中要求學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的相關(guān)知識(shí),并能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的程序設(shè)計(jì),加深對(duì)本學(xué)科的理解。因此,在授課過(guò)程中可以采用課內(nèi)引領(lǐng)和課外指導(dǎo)多種形式對(duì)上述計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能方面的知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí),使得學(xué)生能夠?qū)Υ瞬糠种R(shí)很好地掌握和運(yùn)用。
3教學(xué)模式和教學(xué)手段多樣化
“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下,教育資源得到了最大程度的共享,教學(xué)模式和手段得到了不斷創(chuàng)新。根據(jù)當(dāng)前教育的時(shí)代特點(diǎn),應(yīng)用型本科計(jì)算機(jī)導(dǎo)論的教學(xué)要在教學(xué)模式和教學(xué)手段上不斷創(chuàng)新,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,主要包括以下方面。3.1課堂教學(xué)與課外實(shí)踐相結(jié)合應(yīng)用型人才要求具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力,因此在計(jì)算機(jī)導(dǎo)論的教學(xué)中加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)。比如,學(xué)生在課內(nèi)學(xué)習(xí)了操作系統(tǒng)的知識(shí)后,在課外指導(dǎo)學(xué)生對(duì)具體的操作系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)踐。這樣通過(guò)學(xué)生課外自學(xué)、教師輔導(dǎo)等多種措施,提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,加深對(duì)課內(nèi)理論知識(shí)的理解。3.2知識(shí)學(xué)習(xí)與探索相結(jié)合通過(guò)引導(dǎo),組織學(xué)生參加到教師相關(guān)的大學(xué)生創(chuàng)新小組、競(jìng)賽小組以及科研開發(fā)小組中去,鼓勵(lì)學(xué)生參加計(jì)算機(jī)學(xué)科前沿講座。通過(guò)這些活動(dòng),可以進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考、勇于探索的精神,使得學(xué)生能夠更為深入地了解本學(xué)科的知識(shí)體系和發(fā)展方向,提高動(dòng)手能力。這些活動(dòng)的組織和實(shí)施可以充分利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),使得活動(dòng)的參與方便和快捷。3.3教師教學(xué)與企業(yè)專家相結(jié)合對(duì)教學(xué)任務(wù)進(jìn)行模塊化教學(xué),理論部分內(nèi)容學(xué)校教師授課為主,實(shí)際應(yīng)用相關(guān)部分聘請(qǐng)企業(yè)專家進(jìn)行授課。在校教師具有扎實(shí)的專業(yè)理論,而企業(yè)專家具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),從專業(yè)入門課程開啟校企聯(lián)合的人才培養(yǎng)模式[4],真正做到理論知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用實(shí)踐傳授相結(jié)合,提升教學(xué)效果。3.4課堂教學(xué)與互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)相結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)可以作為學(xué)生的第二課堂。首先,教師可以將計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程學(xué)習(xí)相關(guān)資料放到網(wǎng)絡(luò)上供學(xué)生下載學(xué)習(xí),比如上課的課件、視頻以及探討題目等;其次,學(xué)生可以通過(guò)微課、慕課等形式進(jìn)行學(xué)習(xí)[5,6];再次,師生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通和交流,做到及時(shí)解疑釋惑。
4考核過(guò)程化和立體化,促進(jìn)學(xué)生的深入理解和運(yùn)用
“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下,加強(qiáng)過(guò)程考核,在教學(xué)過(guò)程中考核學(xué)生的實(shí)際分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生深入研究、堅(jiān)忍不拔的精神。傳統(tǒng)考核手段是期末考試,屬于一卷定終身的考核方式。對(duì)于計(jì)算機(jī)導(dǎo)論來(lái)說(shuō),試卷的題目往往趨于知識(shí)淺層次的考核,對(duì)于學(xué)生知識(shí)的運(yùn)用能力考核不夠,特別是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程缺乏考核,部分學(xué)生期末通過(guò)課本知識(shí)的死記硬背也能取得好成績(jī)。在教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行考核,可以督促學(xué)生及時(shí)掌握授課內(nèi)容、并且達(dá)到熟練運(yùn)用。過(guò)程考核中,既要進(jìn)行理論知識(shí)考核又要進(jìn)行實(shí)際動(dòng)手能力考核,體現(xiàn)出應(yīng)用型人才的培養(yǎng)特點(diǎn)。在過(guò)程考核中可以將授課內(nèi)容設(shè)置為不同的知識(shí)單元,每個(gè)知識(shí)單元結(jié)束后進(jìn)行相應(yīng)的考核,每次單元考核成績(jī)納入總評(píng)成績(jī),期末進(jìn)行綜合考試。此外,課外學(xué)習(xí)小組的學(xué)習(xí)情況也納入考核范圍,使得學(xué)生在課外學(xué)習(xí)中真正投入精力,取得收獲。鼓勵(lì)學(xué)生考取行業(yè)內(nèi)國(guó)際知名企業(yè)相關(guān)應(yīng)用能力證書,獲得證書也可以得到相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。通過(guò)上述措施,既對(duì)課內(nèi)學(xué)習(xí)進(jìn)行了考核又對(duì)課外學(xué)習(xí)進(jìn)行了考核,既對(duì)理論學(xué)習(xí)進(jìn)行了考核又對(duì)知識(shí)的運(yùn)用進(jìn)行了考核,實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)考核的立體化。
5結(jié)論
“互聯(lián)網(wǎng)+”不僅僅提供了一個(gè)信息交流的平臺(tái),更重要的是改變了傳統(tǒng)的思想觀念和行為方式?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時(shí)代,應(yīng)用型本科計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程教學(xué)一方面將計(jì)算機(jī)學(xué)科相關(guān)的最新技術(shù)和應(yīng)用融入到課程教學(xué),開闊學(xué)生的視野;另一方面改變傳統(tǒng)的教與學(xué)的方式和方法,采用多種教學(xué)模式、多種教學(xué)手段提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和知識(shí)應(yīng)用能力,引領(lǐng)學(xué)生步入計(jì)算機(jī)學(xué)科的知識(shí)殿堂。
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一、技術(shù)正在變革教師的教學(xué)方式
新千年之后,麻省理工學(xué)院(MIT)宣布實(shí)施教育資源開放項(xiàng)目,立刻成為國(guó)際社會(huì)的關(guān)注熱點(diǎn),慕課(MOOCs,大規(guī)模開放課程)的出現(xiàn),標(biāo)志著開放學(xué)習(xí)新階段的到來(lái)。它改變了千百年來(lái)的傳統(tǒng)教學(xué)方式,講授者與學(xué)生可以開展跨時(shí)空交流,讓知識(shí)的獲取方式發(fā)生根本變化。以翻轉(zhuǎn)課堂為代表,技術(shù)實(shí)現(xiàn)了教學(xué)方式的逆序創(chuàng)新。翻轉(zhuǎn)課堂的本質(zhì)是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)流程的改變,構(gòu)建“課堂知識(shí)內(nèi)化與吸收、課前預(yù)學(xué)及課后鞏固”的翻轉(zhuǎn)教學(xué)結(jié)構(gòu)。在我國(guó),翻轉(zhuǎn)教學(xué)無(wú)疑成為教學(xué)改革的熱點(diǎn),涌現(xiàn)出系列本土化的翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式。
隨著多樣化的在線資源服務(wù)和智能技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)生了“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的學(xué)習(xí)形態(tài)。“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的學(xué)習(xí),以學(xué)習(xí)活動(dòng)為邏輯起點(diǎn),通過(guò)對(duì)課程內(nèi)容、在線學(xué)習(xí)活動(dòng)的系統(tǒng)化設(shè)計(jì),基于“電子書包”“智慧教室”“云課堂”等終端,使在線學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)“無(wú)縫對(duì)接”,讓互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)、線上線下實(shí)現(xiàn)有機(jī)融合,在線學(xué)習(xí)無(wú)處
不在。
當(dāng)前,課堂教學(xué)在真實(shí)問(wèn)題情境和境脈信息的營(yíng)造上依然存在空缺,這在一定程度上會(huì)影響學(xué)生對(duì)具體情境問(wèn)題的感受和理解。虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用,不僅可以幫助學(xué)生提升抽象概念和不可見現(xiàn)象的感知,而且可以提高學(xué)生在虛擬環(huán)境中的存在感和參與感。在不久的將來(lái),應(yīng)用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可為學(xué)生創(chuàng)造情境式學(xué)習(xí)體驗(yàn),允許他們與物理和數(shù)字空間中的對(duì)象進(jìn)行互動(dòng),極大提高學(xué)習(xí)的投入度、趣味性與沉浸感。
二、技術(shù)正在變革學(xué)生的學(xué)習(xí)方式
技術(shù)已成為學(xué)習(xí)方式變革的主要推動(dòng)力量?;陂_放教育資源、搜索引擎、社交平臺(tái)、個(gè)人學(xué)習(xí)環(huán)境,學(xué)生開展基于資源的自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)與探究式學(xué)習(xí),共同尋求、回顧、收集和共享有價(jià)值的網(wǎng)絡(luò)資源,進(jìn)行同步或異步的學(xué)習(xí)活動(dòng)。學(xué)生不再單純地作為傾聽者,而是以各種形式積極、主動(dòng)參與到教學(xué)活動(dòng)中,具備反哺教學(xué)的能力。
互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,知識(shí)越來(lái)越去中心化,聯(lián)通式學(xué)習(xí)是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代學(xué)生的必然選擇。聯(lián)通主義學(xué)習(xí)觀關(guān)注學(xué)生與信息之間的連接,認(rèn)為學(xué)習(xí)是在點(diǎn)與點(diǎn)之間筑起學(xué)習(xí)通道,進(jìn)而建構(gòu)自己的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程。這種基于“關(guān)系中學(xué)”“分布式認(rèn)知”的觀念,將成為未來(lái)解決問(wèn)題、組織協(xié)作的基本思維方式。
促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí),既是教學(xué)實(shí)踐的終極目標(biāo),也是教育信息化的核心訴求和價(jià)值取向。基于大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)分析技術(shù),使自適應(yīng)學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)成為可能。學(xué)習(xí)分析技術(shù)通過(guò)測(cè)量、收集、分析過(guò)程性學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),全程跟蹤記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑和交互過(guò)程,進(jìn)而量化學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)、認(rèn)知結(jié)構(gòu)、知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力傾向,從而揭示深層次學(xué)習(xí)規(guī)律,并對(duì)學(xué)生的未來(lái)學(xué)習(xí)趨勢(shì)進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)和有效干預(yù)。
在大數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)據(jù)科學(xué)和信息計(jì)算等領(lǐng)域的共同驅(qū)動(dòng)下,以數(shù)據(jù)收集、分析和互操作為特征的數(shù)據(jù)集驅(qū)動(dòng)研究已經(jīng)被認(rèn)為是科學(xué)探索中的第四個(gè)研究范式。在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)上,可穿戴技術(shù)和情感計(jì)算的興起為學(xué)生的體征行為數(shù)據(jù)收集提供數(shù)據(jù)源支持,對(duì)學(xué)生真實(shí)學(xué)習(xí)水平和結(jié)果的信息獲取則為教師的精準(zhǔn)教學(xué)提供數(shù)據(jù)支持,使教學(xué)能夠抓住學(xué)生真正的“痛點(diǎn)”,提高教學(xué)的精準(zhǔn)性和有效性。
學(xué)習(xí)的關(guān)鍵在于知識(shí)的內(nèi)化與思維的發(fā)展,特別是高階思維能力的養(yǎng)成,如批判性思維、問(wèn)題解決、協(xié)作能力和自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)等。高階思維不僅是一種有深層價(jià)值的內(nèi)在技能,也是理解和解決復(fù)雜現(xiàn)實(shí)世界問(wèn)題的必要前提。從布魯姆的教學(xué)目標(biāo)分類理論看,當(dāng)前教學(xué)主要側(cè)重學(xué)生對(duì)知識(shí)的知道、領(lǐng)會(huì)和運(yùn)用,對(duì)分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造的能力培養(yǎng)并不足。在這種背景下,技術(shù)支撐的課堂教學(xué)可以促進(jìn)學(xué)生使用更為多元化的學(xué)習(xí)策略,學(xué)生能夠進(jìn)行更多的嘗試性探索和多元評(píng)價(jià)方式,可實(shí)現(xiàn)學(xué)生由外部調(diào)控下的學(xué)習(xí)向自律下高沉浸與反思性學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變,有利于將學(xué)習(xí)導(dǎo)向深入,促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。
三、技術(shù)正在重構(gòu)教育的生態(tài)
技術(shù)將不斷被納入教學(xué)場(chǎng)景中,重構(gòu)教育的生態(tài)。傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、3D顯示技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)任何物體的被感知化、互聯(lián)化和智能化,機(jī)器人成為未來(lái)學(xué)習(xí)伙伴,3D打印技術(shù)顛覆傳統(tǒng)的實(shí)踐方式。教育中人工智能的成熟,有利于我們?nèi)找嫔罨瘜?duì)“學(xué)習(xí)黑箱”的認(rèn)識(shí),因此派生的智能測(cè)評(píng)系統(tǒng)、虛擬仿真系統(tǒng)、學(xué)習(xí)互動(dòng)環(huán)境以及情感計(jì)算,將會(huì)使學(xué)習(xí)系統(tǒng)流程和要素產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂變,呈現(xiàn)出更靈活、更精準(zhǔn)、更公平、更開放、更智能的全納學(xué)習(xí)
圖景。
1智能機(jī)器人教學(xué)的優(yōu)勢(shì)
1.1對(duì)我國(guó)科技的發(fā)展,教育事業(yè)科技創(chuàng)新具有非常重要的意義
智能機(jī)器人最大的特點(diǎn)在于它是一門綜合多個(gè)學(xué)科的應(yīng)用型技術(shù),所涉及的學(xué)科都與計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械工程技術(shù)、人工智能技術(shù)以及設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)等實(shí)踐類專業(yè)有關(guān),對(duì)我國(guó)科技的發(fā)展,教育事業(yè)科技創(chuàng)新具有非常重要的意義。高職院校開展智能機(jī)器人教學(xué),通過(guò)讓學(xué)生對(duì)智能機(jī)器人進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)際操作,掌握智能機(jī)器人系統(tǒng)的定義以及智能機(jī)器人內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相關(guān)的控制技術(shù)等,有利于學(xué)生在后期的實(shí)踐過(guò)程中,能夠在控制設(shè)計(jì)和軟件編制上對(duì)智能機(jī)器人進(jìn)行開發(fā)。通過(guò)高職院校對(duì)智能機(jī)器人的有效教學(xué),加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)現(xiàn)代化機(jī)器人的認(rèn)識(shí),激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和興趣,培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。
1.2通過(guò)開展智能機(jī)器人教學(xué),能培養(yǎng)大批的高端技術(shù)型人才
我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技創(chuàng)新都離不開人才,以人為本是我國(guó)的基本方針,所以各大院校應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn),為國(guó)家為社會(huì)培養(yǎng)技能型應(yīng)用型的高端人才。所以智能機(jī)器人技術(shù)要與高職院校的教學(xué)活動(dòng)相互融合,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力。我國(guó)的教育部門也應(yīng)給予支持和鼓勵(lì),加大對(duì)智能機(jī)器人技術(shù)在各個(gè)高職院校的開展和普及,提高學(xué)生的就業(yè)率,此外,還應(yīng)組織各大院校開展智能機(jī)器人科技競(jìng)賽,讓學(xué)生們學(xué)以致用,培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力,為企業(yè)培養(yǎng)真正的專業(yè)技能人才,并更好的服務(wù)于社會(huì)。
2高職院校智能機(jī)器人教學(xué)實(shí)踐
在高職院校智能機(jī)器人教學(xué)中,教師應(yīng)重點(diǎn)開展編程教學(xué),夯實(shí)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ),并優(yōu)化教學(xué)過(guò)程,注重實(shí)踐教學(xué),以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力及學(xué)習(xí)水平,從而提高學(xué)生的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力,促進(jìn)學(xué)生長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
2.1注重編程教學(xué),夯實(shí)學(xué)生基礎(chǔ)
隨著我國(guó)社會(huì)的發(fā)展,我國(guó)的教育事業(yè)也跟隨時(shí)代的步伐,不斷的進(jìn)行科技創(chuàng)新改革,對(duì)于信息化和科技化發(fā)展的今天,人們的生活從計(jì)算機(jī)的應(yīng)用過(guò)渡到智能化時(shí)代,所以,智能機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)的開展,不但為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力提供了平臺(tái),也為未來(lái)社會(huì)智能化提供可創(chuàng)造性發(fā)展空間。隨著智能化機(jī)器人教學(xué)深入到高職院校的課堂中,學(xué)生通過(guò)實(shí)踐的創(chuàng)新,方便智能機(jī)器人與地方傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的結(jié)合,從而真正為社會(huì)發(fā)展做貢獻(xiàn)。智能機(jī)器人技術(shù)中最主要的部分就是程序,最復(fù)雜的就是編程,學(xué)生通過(guò)對(duì)智能機(jī)器人理論的學(xué)習(xí),掌握智能機(jī)器人學(xué)習(xí)的定義、內(nèi)部程序、軟硬件設(shè)備以及編程環(huán)境,通過(guò)對(duì)智能機(jī)器人進(jìn)行簡(jiǎn)單的組裝和拆卸,結(jié)合理論知識(shí),讓學(xué)生進(jìn)一步夯實(shí)基礎(chǔ)。高職院校定期進(jìn)行智能機(jī)器人教學(xué)的考核,設(shè)立難易不同的案例,激發(fā)學(xué)生的挑戰(zhàn)意識(shí),從而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)意識(shí),并培養(yǎng)學(xué)生善于總結(jié)知識(shí)的能力,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與學(xué)習(xí)水平,無(wú)論在今后的學(xué)習(xí)中還是工作中,都將有利于學(xué)生們的身心健康發(fā)展。
2.2優(yōu)化教學(xué)過(guò)程,開展實(shí)踐教學(xué)
隨著我國(guó)教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展,也促進(jìn)了高職院校的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力,更好的發(fā)揮智能機(jī)器人技術(shù)的學(xué)科應(yīng)用,各高職院??梢酝ㄟ^(guò)以下3種方法帶動(dòng)學(xué)生走進(jìn)智能機(jī)器人的實(shí)際課堂之中。首先,將智能機(jī)器人教學(xué)與課堂教學(xué)進(jìn)程相融合,其次,大力宣傳并開展各類專業(yè)的選修課,尤其是工科類專業(yè),通過(guò)講解智能機(jī)器人的軟硬件設(shè)施,以及智能的輸入輸出控制程序,讓學(xué)生更好的將理論知識(shí)與實(shí)際操作相結(jié)合。再次,就是設(shè)置專門的智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)教學(xué)室,讓學(xué)生們有充分的空間和時(shí)間動(dòng)手實(shí)踐,通過(guò)對(duì)智能機(jī)器人進(jìn)行簡(jiǎn)單的拆卸和組裝,研究智能機(jī)器人的傳感器,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。教師可以通過(guò)實(shí)例,舉例講解智能機(jī)器人技術(shù),并讓學(xué)生參與思考和實(shí)踐,鞏固學(xué)生的知識(shí),也達(dá)到學(xué)校的教學(xué)目的。再次,學(xué)生的實(shí)踐操作比書本知識(shí)更能提高學(xué)生的設(shè)計(jì)興趣,所以各高職院校可以針對(duì)典型的應(yīng)用型實(shí)例,進(jìn)行智能機(jī)器人技術(shù)的設(shè)計(jì)比賽,教育部門應(yīng)給予高度重視,并設(shè)立創(chuàng)新能力的獎(jiǎng)項(xiàng),鼓勵(lì)學(xué)生們勇于投身設(shè)計(jì)制作中,從而提升學(xué)生專業(yè)的水平,為社會(huì)提供實(shí)用性技能人才,為祖國(guó)科技的創(chuàng)新培養(yǎng)一批頂尖的專業(yè)技能型人才。
3結(jié)語(yǔ)
在高職院校,開展智能機(jī)器人教學(xué)對(duì)學(xué)生的發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。學(xué)生通過(guò)對(duì)智能機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)踐操作,能夠促進(jìn)高職院校的專業(yè)建設(shè),也使學(xué)校的教學(xué)形式和內(nèi)容得到了豐富,所以,高職院校是學(xué)生學(xué)習(xí)和發(fā)展的平臺(tái),需要對(duì)智能機(jī)器人教學(xué)工作進(jìn)行不斷地創(chuàng)新,以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。創(chuàng)新代表著前進(jìn),學(xué)生的思想的創(chuàng)新,將會(huì)帶來(lái)實(shí)踐的創(chuàng)新,智能機(jī)器人教學(xué)模式的創(chuàng)新是教學(xué)改革的重點(diǎn),對(duì)學(xué)生的技能提高有重要的意義??傮w來(lái)說(shuō),在高職院校智能機(jī)器人教學(xué)中,教師通過(guò)科學(xué)教學(xué),能夠提高學(xué)生的專業(yè)水平,給國(guó)家和社會(huì)培養(yǎng)高端技術(shù)型人才,從而使學(xué)生在走出校園后能夠更好地服務(wù)于社會(huì)。
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