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中圖分類號:TP18
“人工智能”一詞最早是在20世紀50年代末期在Dartmouth學會上提出的。它是計算機技術的一個分支學科,但又同時包含了很多領域的不同學科,例如生物信息學、機械理論學、數(shù)理推論、語言文化等,它的研究領域非常的廣泛,包括機器翻譯研究、智能控制研究、專家系統(tǒng)學、機器人研究、語言和圖像理解研究、遺傳編程研究、自動程序設計研究、航天科學與應用、龐大的信息處理、儲存、管理研究。此后,越來越多的科研人員開始了對人工智能技術的研究。國際上比較先進的研究機構(gòu)有麻省理工學院、斯坦福大學、加州大學伯克利分校、賓夕法尼亞大學、耶魯大學、德國人工智能研究中心、索尼公司等,中國的先進研究機構(gòu)主要有清華大學、北京紫光優(yōu)藍機器人技術有限公司、中國科學院先進技術研究院、北京大學、南京理工大學、哈爾濱工業(yè)大學、中國科學技術大學、北京郵電大學等幾十家機構(gòu)。
目前,將人工智能應用在網(wǎng)絡教育中是很多研究者關注的熱點,在近些年的研究中取得了很大的進步,取得了一些先進的成果,但是在研究中也遇到了一些問題,需要研究人員進行解決并創(chuàng)新。本文首先介紹了網(wǎng)絡教育的現(xiàn)狀,探討了人工智能在網(wǎng)絡教育中的應用,通過研究提出了做好人工智能在網(wǎng)絡教育中應用的有效措施,最后對人工智能在網(wǎng)絡教育中的發(fā)展前景進行展望。
1 網(wǎng)絡教育的現(xiàn)狀
隨著信息技術和網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展,人們對教育的觀念以及接受教育的方式發(fā)生了巨大的改變,“網(wǎng)絡教育文化”日趨成熟。網(wǎng)絡的發(fā)展給傳統(tǒng)的教育模式帶來新的挑戰(zhàn),它除了將傳統(tǒng)教育模式的一些顯著不足進行了改變以外,同時使教學更富有吸引力和生氣,吸引更多的人愿意到Internet教學中來學習自己想要的知識,他們可以不受時間、空間、身份的限制,到這個虛擬的課堂來進行“充電”。但在當前,網(wǎng)絡教育還在初級的發(fā)展階段,在實際的推廣和應用中還存在著一些問題:
(1)在網(wǎng)絡遠程教育的過程中,支持學習的服務系統(tǒng)沒有很好的滿足學習者的要求,引導學習者學習的手段和給學習者答疑的方法都比較落后,服務的方式受到一些客觀因素的限制;
(2)網(wǎng)絡實驗教學中有很的問題存在,例如空間的分散性差,時間的流動性和自主性差,除此之外,便攜性也比較差等;
(3)目前,雖然網(wǎng)絡教育中進行的考試具有開放性,但是考試的公平公正性、考試類型的科學性、出題的權(quán)威性都很難保證;
(4)目前來看,網(wǎng)絡系統(tǒng)本身具有了信息查詢能力,但這種查詢的能力是很有限的。
2 人工智能在網(wǎng)絡教育中的應用
2.1 智能決策支持系統(tǒng)
智能決策支持系統(tǒng)是在1980年左右由美國的研究大師波恩切克提出來的,是決策支持系統(tǒng)與人工智能技術相結(jié)合的產(chǎn)物。目前,由于智能決策支持系統(tǒng)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,在網(wǎng)絡教育的應用和研究方面表現(xiàn)出很強的發(fā)展?jié)摿Α@纾悄軟Q策支持系統(tǒng)在數(shù)字和移動圖書館中的得到了廣泛的應用,該系統(tǒng)能夠為數(shù)字圖書館的管理人員提供決策和管理所需的數(shù)據(jù)、信息,幫助他們明確決策和管理的目標,通過建立決策模型并加以修改或完善,為數(shù)字圖書館正確、有效的管理和決策提供必要的支持。
2.2 智能教學系統(tǒng)
智能教學系統(tǒng)是在1970年以后迅速發(fā)展起來的,可以為學習者提供一種智能的授課環(huán)境,它將計算機的模擬功能來體現(xiàn)在整個教學過程中,使用人工智能技術和多媒體技術等先進的教學手段,共同形成一個交互式的開放的教學系統(tǒng),在這個學習系統(tǒng)中,學生可以主動的獲取學習知識,系統(tǒng)可以根據(jù)學習者的個人情況來進行合理和科學的教學,以達到最佳的、理想的教學效果。
2.3 智能導學系統(tǒng)
支持服務是現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡教育系統(tǒng)的重要構(gòu)成要素。建立和維持一個高效靈活、強有力的支持服務子系統(tǒng)是有效地開發(fā)、管理和實施計算機網(wǎng)絡教育項目的保證。智能導學系統(tǒng)可以創(chuàng)造一個優(yōu)良的學習環(huán)境,使學習者方便快捷地調(diào)用各種資源,以獲得學習的成功。
2.4 智能硬件網(wǎng)絡
智能網(wǎng)是20世紀80年代初期興起的研究課題。隨著網(wǎng)絡的日益普及,通過網(wǎng)絡進行學習,不僅要求多媒體綜合化的信息處理能力,而且要求網(wǎng)絡能夠提供高級信息處理能力。就目前的狀況而言,對現(xiàn)有的計算機教育網(wǎng)絡賦予其一定的“智能”,從硬件性能本身加以提升是一種不乏遠見的選擇。
3 做好人工智能在網(wǎng)絡教育中應用的有效措施
3.1 加大資金的支持
對于做好人工智能在網(wǎng)絡教育中的應用工作,絕對離不開資金的支持,因此各級政府部門應該做好相關的預算,落實好國家對于支持人工智能技術的相關政策,對于在人工智能技術發(fā)展中做出突出貢獻的企業(yè)和科研單位要給予一定的資金支持,支持這些企業(yè)、科研單位的研究工作,促進人工智能在網(wǎng)絡教育中更好的發(fā)展和應用。
3.2 加快人員培訓工作,建立技術研究團隊
人工智能在網(wǎng)絡教育中的應用工作具有技術性、專業(yè)性強等很多特征,因此,必須培養(yǎng)一批高素質(zhì)的人工智能專業(yè)人才,同時還要對這些人員進行全面的業(yè)務培訓,使得這些人員既要懂管理,又要精通人工智能的專業(yè)知識,通過全面的業(yè)務培訓和人才引進,建立人工智能的技術研究團隊,使得這些人的才能得到很好的發(fā)揮,在人工智能方面有所創(chuàng)新,保證人工智能在網(wǎng)絡教育中得到更好的應用。
3.3 加強和先進研究機構(gòu)的合作
在人工智能技術研究方面,美國、英國、德國等國家都走在世界的前列,而我國的人工智能技術研究的能力較低,與上述發(fā)達國家相比還存在一定的差距。因此,如何縮小這種差距,實現(xiàn)人工智能在網(wǎng)絡教育中更好的應用,就需要我們的研究人員加強專業(yè)知識的學習,和這些國家的先進研究機構(gòu)進行有效的溝通和聯(lián)系,借鑒其先進的研究經(jīng)驗,根據(jù)自己的實際需要,進行一些實際的合作。
4 結(jié)束語
由于人工智能技術本身存在著巨大的優(yōu)勢,人工智能網(wǎng)絡技術也會不斷地進行發(fā)展而趨于成熟,這將極大地改善并且優(yōu)化網(wǎng)絡教育的學習環(huán)境,全面提升網(wǎng)絡教育的整體教學質(zhì)量,并有望增強網(wǎng)絡教育的全面開放性。為了做好人工智能在網(wǎng)絡教育中的應用,需要加大資金的支持,加快人員培訓工作,建立技術研究團隊,加強和先進研究機構(gòu)的合作,使網(wǎng)絡學習的支持服務更加人性化和擬人化,更加體現(xiàn)以人為本的關懷精神。
參考文獻:
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人工智能技術的誕生,為人類探索計算機科技、便捷生活展望了美好的前景,提供了豐富的想象空間,在社會科學中的應用廣泛。教育手段革新,需要一種新的技術作為保障和支持。人工智能技術應用的普遍性和網(wǎng)絡教育技術發(fā)展的需求性一拍即合,成為一種新的教育發(fā)展模式。本文將對人工智能在網(wǎng)絡教育中的應用進行探究。
【關鍵詞】人工智能 網(wǎng)絡教育 具體應用
1 網(wǎng)絡教育模式的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 網(wǎng)絡教育的優(yōu)勢
網(wǎng)絡教育模式是對傳統(tǒng)課堂教育模式的更新與演進,傳統(tǒng)課堂教育模式具有交流便捷、課堂管理方便的優(yōu)勢,但是也受到空間和時間的雙重限制,需要繳納昂貴的場地和設施費用,難以追趕新時期人們快捷的工作步伐。網(wǎng)絡教育通過互聯(lián)網(wǎng)遠程傳遞,在繼承和發(fā)展了傳統(tǒng)課堂優(yōu)勢的同時,彌補了缺點和不足,在虛擬的網(wǎng)絡環(huán)境,擺脫了有關時間、空間、身份等諸多限制,促進了教育手段的創(chuàng)新,為人們提供了更多接受教育的機會,促進了國民教育水平的提高。
1.2 網(wǎng)絡教育存在的問題
網(wǎng)絡教育的問題主要體現(xiàn)在以下方面:
1.2.1 操作平臺的局限性
網(wǎng)絡教育登錄界面的首頁,一般包含著課程選擇、成績查詢、習題演練、師資介紹等基本內(nèi)容,這容易導致眾多網(wǎng)絡教育平臺具有相同的首頁模板和計算機程序,不同平臺、不同學科、不同專業(yè)沒能充分體現(xiàn)出其獨一無二的課程特色。操作平臺具有局限性,無法充分體現(xiàn)人性化特色和該課程的特殊化要求。
1.2.2 教學方式的一致性
網(wǎng)絡教學中,一般采用計算機程序設定好的流程,授課、復習、習題演練、期末考試、綜合評估為基本程序,流程化操作,無法根據(jù)學生的學習特點和成績要求制定相應的教學方式。教學評價流程過于死板,無法像教師一樣考慮其他綜合因素進行分析,這就容易導致考試系統(tǒng)的公平性、評分的合理性受到質(zhì)疑,無法體現(xiàn)教學權(quán)威性。
1.2.3 服務系統(tǒng)的落后性
網(wǎng)絡教育是以計算機的軟件程序為表現(xiàn)載體,將教學課程和學習方式相融合。隨著知識體系更新?lián)Q代的不斷加快,學術糾錯的發(fā)生,課程及時更新也是十分重要的。但是網(wǎng)絡教育服務系統(tǒng)具有一定的落后性和延時性,傳遞的知識和答疑手段相對落后,影響著網(wǎng)絡教育的準確性和科學性。
2 人工智能在網(wǎng)絡教育中的具體應用
網(wǎng)絡教育缺陷的存在,其重要原因是教育流程系統(tǒng)的“剛性”無法符合學習者不同的教學需求,不懂得如何具體因人而異、因材施教;而人工智能“柔性”的工作特點,可以有綜合考慮各種影響因素,并及時調(diào)節(jié),恰好是對缺陷的補充。事實證明,人工智能在網(wǎng)絡教育中的具體應用也取得了較好的效果,主要體現(xiàn)在以下方面:
2.1 專家系統(tǒng)的應用
專家系統(tǒng)是對智能教學系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、導學系統(tǒng)以及先進的智能化硬件設備的總稱。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡教育是流程化、規(guī)范化的,智能化教學系統(tǒng)是對每個流程應用智能化手段,促進教學過程的科學性。
2.1.1 智能決策系統(tǒng)。
在課程開始之前,增設智能決策功能即智能決策系統(tǒng),類似于學校的入學考試,對學生的學習能力、成績水平、智力狀況進行基本的分析和了解,以學生能力而不是教師要求為教學依據(jù),制定合理的教學計劃和學習方案;通過智能化設計,確定學習成績分階段測試計劃、智力開發(fā)方案和考試模擬系統(tǒng)等,通過這些方式,實現(xiàn)對學生能力的充分開發(fā)。
2.1.2 智能導學系統(tǒng)
這是通過對學生一定時期學習環(huán)境的營造,通過對環(huán)境內(nèi)各影響因素施加措施,為學生的學習提供優(yōu)質(zhì)條件。影響因素包括教師、學習資源、外部因素等,一旦學生學習沒有達到預定的目標,教師模塊就會對學生的動態(tài)行為做出科學正確的指導,并向正確的學習軌跡糾正;學生學習所需要的參考資料、試卷分析、時事熱點等,會根據(jù)學生的學習進展情況及時更新資料庫;學生在學習中遭遇困境,系統(tǒng)會根據(jù)智能化發(fā)揮引導和提醒功能。
2.1.3 智能教學系統(tǒng)和智能化硬件設備
智能教學系統(tǒng)和智能化硬件設備分別是智能學習系統(tǒng)的軟件和硬件載體。智能教學系統(tǒng)是智能決策和智能導學子系統(tǒng)的綜合,是幾種不同模式的組合與搭配,最終出現(xiàn)適合學生自身的學習模式,并且讓系統(tǒng)關系更加穩(wěn)固;硬件系統(tǒng)是網(wǎng)絡學習的基礎和載體,包括傳輸設備中的路由器、交換機設備,終端的打印機、攝像頭等。
2.2 其他人工智能系統(tǒng)的應用
2.2.1 語言處理系統(tǒng)
語言處理系統(tǒng)在人工智能領域是一種應用較為廣泛的技術,系統(tǒng)內(nèi)部擁有錄音模塊、語言識別模塊、轉(zhuǎn)換模塊和輸出模塊。學生向錄音系統(tǒng)發(fā)出聲音,語言識別和轉(zhuǎn)換模塊將語言轉(zhuǎn)化為文字顯示在計算機界面上。就目前的技術來說,語言處理系統(tǒng)可以處理簡單口語和書面語言,局限在普通話,隨著語言庫的升級,語言處理系統(tǒng)的功能會越來越強大。這一功能的出現(xiàn),對學生學習語言口語和減少文字任務有很大的幫助。
2.2.2 知識庫系統(tǒng)
知識庫系統(tǒng)是對知識和數(shù)據(jù)的整合、匯總和儲存,學生僅依靠記憶中對知識的只言片語和殘損記憶,發(fā)揮知識庫強大搜索功能,自動分辨出關鍵詞,并提供完整的數(shù)據(jù)。這對學生學習記錄的查找和知識的復習有很大幫助,也有助于系統(tǒng)的升級和完善。
3 促進人工智能在網(wǎng)絡教育中應用的具體措施
3.1 加大資金支持
資金支持是發(fā)展新科技的堅實保證,政府和相關機構(gòu)應該重視人工智能在網(wǎng)絡教育發(fā)展中的巨大作用,提供政策的優(yōu)惠和資金撥款,給予場地和設備的支持。有了資金的支持,可以吸引優(yōu)秀人才開展系統(tǒng)研發(fā)和技術升級工作,可以為人工智能的應用提供高性能、高水平、先進的硬件設施保障。
3.2 開展教學實施
應該積極促進人工智能在網(wǎng)絡教育中的教學實施活動,通過一線學習的監(jiān)測和實驗,推動新技術的普及與應用。在相關專業(yè)院校安裝人工智能軟件,也是促進教學實施的有效途徑。
4 結(jié)束語
綜上所述,人工智能是一項應用廣泛,可研究性強的計算機前沿技術。通過人工智能相關技術的研究,能夠解決網(wǎng)絡教育中存在的諸多問題,提高學生的學習質(zhì)量和效率,方便老師的教學管理,以及對教育教學模式將產(chǎn)生深刻影響。
參考文獻
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作者簡介
侯燕(1981-),女,山東省濟寧市人。碩士學歷。現(xiàn)為齊魯師范學院講師。研究方向為計算機應用。
關鍵詞:互聯(lián)網(wǎng)+;會計;教育
一、“互聯(lián)網(wǎng)+”會計的影響
“互聯(lián)網(wǎng)+”會計,從思維到實際操作層面都對會計行業(yè)造成了巨大的影響,賦予了傳統(tǒng)的會計工作更多的可能性。通過分析“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下,人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等新興科技融合會計工作的現(xiàn)狀與影響,能夠幫助思考新時代會計人才的培育方向。
(一)會計信息處理效率大大提升
人工智能在會計工作中能夠快速實現(xiàn)會計信息的處理與數(shù)據(jù)的運算與存儲,使得會計人員的作業(yè)重心從數(shù)據(jù)的錄入、整理、歸納、運算等煩瑣漫長的工序轉(zhuǎn)移到關鍵信息的篩選、核查、審閱等重要環(huán)節(jié)上,大大縮短了信息處理的時間,優(yōu)化了數(shù)據(jù)的處理功率,同時人為失誤也得到了最大限度地削減。
(二)會計工作內(nèi)容變動整合
人工智能等新科技在會計行業(yè)的使用與推廣一方面降低了會計工作的強度,節(jié)省了會計工作的用人需要,另一方面也勢必會對傳統(tǒng)的會計工作者產(chǎn)生沖擊,尤其是工作內(nèi)容簡單且重復性高的初級管賬人員。而大數(shù)據(jù)的整理分析、計算機軟件的熟練操作與使用、人工智能的運用與管理等也逐漸將成為會計人員工作中的重點。
(三)會計信息更為真實可靠
傳統(tǒng)會計手工記賬的業(yè)務處理容易出現(xiàn)操作失誤等情況,運用人工智能與大數(shù)據(jù)的應用最大程度上減少了人為失誤,且數(shù)據(jù)信息得到了良好的存儲管理,易于追溯、查詢與審核,從而大大提高了會計信息的真實性。同時,人工智能的使用相比會計人員相比更能降低因為主觀判斷造成的失誤,使得會計信息更客觀中立,為利益相關者的投資決策提供更為真實可靠的信息。
(四)“互聯(lián)網(wǎng)+”會計技術仍待進一步改進
人工智能、大數(shù)據(jù)等新興科技引入會計行業(yè)后,在保證其能夠快速獲取、有效處理、精準轉(zhuǎn)化決策信息的同時,確保人工智能系統(tǒng)可靠、安全、正常的運營是極其重要的工作。在激烈的市場競爭面前,會計技術的運營需要控制在穩(wěn)定的技術及安全環(huán)境下,以防范財務數(shù)據(jù)的泄露或崩潰而給企業(yè)帶來難以彌補的損失。人工智能等新興科技在引入財務工作的過程中,其安全性、可靠性、穩(wěn)定性等重要性能仍然需要進一步的研究、實踐和優(yōu)化升級。
二、傳統(tǒng)會計專業(yè)教育的不足
“互聯(lián)網(wǎng)+”時代對會計人才培養(yǎng)提出了新要求,傳統(tǒng)的會計專業(yè)教育的缺陷逐漸暴露。具體問題如下:
(一)教育思維固化
在“互聯(lián)網(wǎng)+”會計的背景下,會計專業(yè)人員不僅需要會計專業(yè)知識儲備,在計算機軟件、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析等方面也需要具備一定的技能。但前者屬于管理類學科,具有人文科學的特點,后者則屬于理工科的內(nèi)容,二者之間存在一定的隔閡,但絕不是涇渭分明、非此即彼的關系。而許多高校尚未完成從培養(yǎng)“專業(yè)性人才”到培養(yǎng)“復合型人才”的觀念轉(zhuǎn)變,沒有將二者進行很好的融合,會計思維與數(shù)據(jù)、邏輯、計算機思維仍然互不溝通。
(二)課程設計缺陷
我國多數(shù)高校如今對于會計專業(yè)課程的設置不盡合理,會計與計算機的融合操作教學一般都只對高年級開設,且其比重與傳統(tǒng)的理論教學相比只占學生專業(yè)課程中很小的一部分。而課程內(nèi)容也主要在于培養(yǎng)學生會計系統(tǒng)的運用能力,讓學生成為“應用型“會計人員,理論與實踐沒有實現(xiàn)深度融合,學習的更多的是操作應用而非創(chuàng)新創(chuàng)造,使得學生對會計信息開發(fā)系統(tǒng)僅僅處于一種膚淺的認知與操作階段,缺乏對前沿會計信息技術的深入理解與運用。
(三)教學方式落后
當前許多高校的會計教學方法仍為傳統(tǒng)的“理論解讀和實務演練”。教師講述個人對會計知識的理解,學生被動的接受知識與觀點,但沒有主動的對會計知識進行探索;而實務層面,也主要由教師進行示范演練,學生對示范進行單調(diào)的模仿學習,重復既定的規(guī)范步驟,這種教學方式拘束了學生的自我探索空間,難以培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新意識,雖然能夠快速學習實務操作的程序步驟,但對于學生分析、解決問題與自主創(chuàng)新等能力的培養(yǎng)仍存有不足。
三、會計專業(yè)教育的發(fā)展方向
(一)培養(yǎng)學生自主學習與創(chuàng)新能力
在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的大背景下,人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術高速發(fā)展,企業(yè)商業(yè)模式變化日新月異,在會計行業(yè)中只有時刻保持著對前沿知識技術的敏感、具備強大的自主學習能力與自主創(chuàng)新能力才能不被智能科技取代。因此在會計人才的培養(yǎng)教育中,應有意識的引導學生改被動接受為主動學習、改單調(diào)模仿為自發(fā)創(chuàng)造,不斷提高學生的職業(yè)勝任素質(zhì)。
(二)培養(yǎng)“互聯(lián)網(wǎng)+”會計思維方式
會計專業(yè)教育不能割裂人與計算機、會計與新科技的聯(lián)系。人工智能等新興科技在會計工作中的使用主體仍然是會計人員。因此在會計教學工作中,應逐漸培養(yǎng)學生樹立“互聯(lián)網(wǎng)+”會計的思維,注重會計知識與計算機實務操作的融合,培育學生處理信息、駕馭系統(tǒng)的能力;增加“互聯(lián)網(wǎng)+”會計相關課程占總體知識群的比重,緊密結(jié)合人工智能的開展方向及最新動態(tài),融合人文與科學思維、管理與計算機思維。
(三)培養(yǎng)復合型會計人才
結(jié)合我國當前會計行業(yè)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術后的發(fā)展現(xiàn)狀進行分析,未來新技術的深入發(fā)展需要依據(jù)中國會計準則,不斷完善會計信息化軟件建設,豐富各類復雜業(yè)務的會計處理方式,因此高校需要加大“互聯(lián)網(wǎng)+”會計的“跨界”復合型人才培養(yǎng)力度,使之兼具經(jīng)濟管理、數(shù)據(jù)分析、會計實務、信息技術等知識能力,迎合當前會計勞動力市場在快速發(fā)展的科技時代背景下的用人需要。
關鍵詞:智能科學與技術;知識結(jié)構(gòu);應用型人才;人才培養(yǎng);知識型能力本位教育
中圖分類號:G64文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2020)25-0153-03
1引言
智能科學與技術主要包含智能科學和智能技術兩部分內(nèi)容[1]:智能科學是以人如何認知和學習為研究對象,探索智能機器的實現(xiàn)機理和方法;智能技術則是將這種方法應用于人造系統(tǒng),使之具有一定的智能或?qū)W習能力,讓機器系統(tǒng)為人類工作。目前,在本科專業(yè)目錄中,智能科學與技術專業(yè)是計算機類之下的特設專業(yè),在現(xiàn)有的人工智能專業(yè)群中,除了新設的人工智能專業(yè)外(2019年全國共有35所高校獲首批人工智能新專業(yè)建設資格),智能科學與技術專業(yè)與全球范圍大力推進與快速發(fā)展的人工智能關系最密切,契合度最高。一方面,智能科學與技術的專業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)將為人工智能技術提供理論支撐、技術推進和人才支持,另一方面,人工智能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢直接影響著智能科學與技術的專業(yè)發(fā)展和人才需求。
2人工智能時代對人才的需求
站在國家戰(zhàn)略的高度來看,人工智能將成為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動力,可以實現(xiàn)社會生產(chǎn)力的整體躍升,因此人工智能將成為引領未來的戰(zhàn)略性技術,世界主要發(fā)達國家都把發(fā)展人工智能作為提升國家競爭力、維護國家安全的重大戰(zhàn)略。
隨著人工智能時代的到來,許多企業(yè)對具有智能科學與技術專業(yè)背景的人才有著巨大的需求。首先,IT企業(yè)紛紛涉足智能科學領域,提高產(chǎn)品智能水平;其次,許多傳統(tǒng)制造業(yè)也在轉(zhuǎn)型,從勞動密集型到知識密集型,進一步提升到智能制造型,并逐漸具備高精尖裝備制造能力;此外,醫(yī)療、通訊、交通等行業(yè)也對智能科技人才有著迫切的需要。人工智能對各行各業(yè)的影響,充分體現(xiàn)了智能科技的高速發(fā)展,對人才數(shù)量和素質(zhì)要求也越來越高。
從人才的金字塔型分布來看,智能科學與技術領域不僅需要高端學術型人才,更需要接地氣、重實踐的應用型人才。隨著“中國智造”的不斷推進,智能科學與技術領域已由頂層設計和關鍵技術突破向生產(chǎn)、應用、裝配、服務等環(huán)節(jié)延伸,迫切需求大批專業(yè)技術精、實踐能力強、操作流程熟的應用型人才。2019年,人力資源和社會保障部、國家市場監(jiān)管總局、國家統(tǒng)計局向社會了13個新職業(yè)信息,包括人工智能工程技術人員、物聯(lián)網(wǎng)工程技術人員、大數(shù)據(jù)工程技術人員等,這也從另外一個側(cè)面說明人工智能等技術推動了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級,催生了相關專業(yè)技術類新職業(yè),可形成相對穩(wěn)定的從業(yè)人群。
3應用型人才培養(yǎng)模式分析
《中國制造2025》以推進智能制造為主攻方向,強調(diào)健全多層次人才培養(yǎng)體系,提到強化職業(yè)教育和技能培訓,引導一批普通本科高等學校向應用技術類高等學校轉(zhuǎn)型,建立一批實訓基地,開展現(xiàn)代學徒制試點示范,形成一支門類齊全、技藝精湛的技術技能人才隊伍。
通常而言,人才類型分為三類[2]:學術型人才、應用型人才、技能型人才。實際上從現(xiàn)代職業(yè)教育的發(fā)展和社會需求來看,應用型人才和技能型人才的界限相對模糊,可統(tǒng)稱為應用型人才,即把成熟的技術和理論應用到實際的生產(chǎn)、生活中的技術技能型人才。從國家的層面來看,為了適應人工智能時展,人才需求數(shù)量基數(shù)最多、缺口最大的就是應用型人才,這也對眾多高校培養(yǎng)人才的導向產(chǎn)生重大影響。這里我們重點討論智能科學與技術應用型本科人才的培養(yǎng),可從職能、知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、行業(yè)(產(chǎn)業(yè))導向四個方面來分析。
3.1職能
智能科學與技術應用型人才是培養(yǎng)面向各類智能科學與技術的工程設計、開發(fā)及應用,掌握各類現(xiàn)代智能系統(tǒng)設計、研發(fā)、集成應用、檢測與維修、運行與管理等技術,具有扎實理論基礎、較強工程實踐和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)應用型工程技術人才。
3.2知識結(jié)構(gòu)
智能科學與技術專業(yè)充分體現(xiàn)了跨學科的特點,其知識結(jié)構(gòu)包含了三個并行的基礎領域:電子信息、控制工程、計算機,也蘊含了電子信息工程、控制科學與工程、計算機科學與技術等學科的交叉和融合,體現(xiàn)了智能感知與模式識別、智能系統(tǒng)設計與制造、智能信息處理三個方面的專業(yè)內(nèi)涵。
(1)智能感知與模式識別
屬于電子信息與計算機交叉領域,主要定位在機器視覺與模式識別。包括三維建模與仿真、圖像處理與分析、圖像理解與識別、機器視覺、模式識別、神經(jīng)網(wǎng)絡、深度學習等。主要課程包括:電子技術基礎、信號系統(tǒng)與數(shù)字信號處理、數(shù)字圖像處理、模式識別等。
(2)智能系統(tǒng)設計與制造
屬于控制工程領域,包括自動控制、無人系統(tǒng)與工程、精密傳感器設計與應用等。主要課程包括:機械基礎、工程力學、自動控制原理、傳感器與測試技術、計算機控制技術、機電系統(tǒng)分析與設計等。
(3)智能信息處理
屬于計算機領域,包括交通大數(shù)據(jù)、汽車與道路安全大數(shù)據(jù)等的分析與處理、信息處理與知識挖掘、信息可視化等。主要課程包括:智能科學技術導論、計算機程序設計、微機原理與接口技術、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、嵌入式系統(tǒng)設計等。
3.3能力結(jié)構(gòu)
智能科學與技術應用型人才培養(yǎng)著眼于人工智能工程應用,要求學生具有運用計算機及相關軟硬件工具進行大數(shù)據(jù)的采集、存儲、處理、分析、應用的能力;具備智能系統(tǒng)的設計、開發(fā)、集成、運行與管理的能力;注重培養(yǎng)學生綜合運用所學的智能科學與技術專業(yè)的基礎理論和知識,分析并解決工程實際問題的能力,其能力結(jié)構(gòu)可以借鑒能力本位教育(CompetencyBasedEducation,簡稱CBE)模式[3]。
CBE是國際上較流行的一種應用型人才培養(yǎng)模式,主要代表國家為加拿大和美國。該模式以能力為人才培養(yǎng)的目標和評價標準,一切教學活動均圍繞綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)展開,CBE人才培養(yǎng)模式主要有以下三方面的特色:能力導向的教學目標;模塊化的課程結(jié)構(gòu);能力為基準的目標評價體系。該模式所培養(yǎng)的本科應用型人才具有較強的專業(yè)綜合能力和職業(yè)能力[4],在一定時期得到社會的廣泛認可,但是單純的CBE模式并不能完全適應人工智能時代對人才培養(yǎng)的需求,這是由于目前許多職業(yè)崗位在人工智能的沖擊下,其形式和內(nèi)容均會產(chǎn)生動態(tài)變化,要求現(xiàn)階段的人才培養(yǎng)具有延伸性和前瞻性,既要兼顧眼前,也要考慮應對智能化浪潮,打好基礎,提高自學習能力。因此,智能科學與技術應用型人才培養(yǎng)有一定崗位針對性,但并不是完全固化崗位內(nèi)容及層次、固化知識屬性,必須強化自我學習能力,才能實現(xiàn)能力可持續(xù)增長,崗位的向上流動性以及知識和經(jīng)驗的進化,才能真正適應人工智能時展的需求。
自我學習能力的形成與提高往往源于知識結(jié)構(gòu)的構(gòu)建[5]。為了塑造更合適的能力結(jié)構(gòu),需要CBE模式與知識結(jié)構(gòu)的相輔相成,有鑒于此,將這種新型人才培養(yǎng)模式稱之為知識型能力本位教育(Knowledge&CompetencyBasedEducation,簡稱KCBE)模式,這也意味著在人才培養(yǎng)過程中,將知識結(jié)構(gòu)與能力結(jié)構(gòu)放在并重的地位,既著眼于預期能力的培養(yǎng),也必須讓學生筑牢學科專業(yè)基礎,在走向社會以后,在知識引擎的作用下,通過自我學習,具備并提升適應未來的、新的智能化崗位需求的能力。
3.4行業(yè)(產(chǎn)業(yè))導向
從智能科學與技術專業(yè)的角度,培養(yǎng)的應用型人才以“智能化應用”為就業(yè)大方向,具體而言,包括:
(1)智能感知與模式識別領域
主要從事電子信息的獲取、傳輸、處理、分析、應用等領域的研究、設計及應用,包括圖像處理、機器視覺、工業(yè)視頻檢測與識別、視頻監(jiān)控、傳感器設計及應用等。
(2)智能系統(tǒng)設計與制造領域
主要從事智能裝備、智能制造、智能管理、智能服務等領域的設計、制造及應用,包括智能工廠、智能車間、智能生產(chǎn)線、智能物流、以及智能運營與服務等。
(3)智能信息處理領域
主要從事計算機數(shù)據(jù)處理、分析、理解、管理、以及服務等領域的研究、設計及應用,包括數(shù)據(jù)存儲與管理、數(shù)據(jù)分析與預測、交通大數(shù)據(jù)分析應用、道路與汽車安全大數(shù)據(jù)分析、智能交通、智能電力、智能家居、智慧城市等。
涉及的產(chǎn)業(yè)領域主要包括智能制造,如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成應用,研發(fā)智能產(chǎn)品及智能互聯(lián)產(chǎn)品等。其他的領域還包括智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能金融、智能商務等。
產(chǎn)業(yè)需求帶動人才培養(yǎng),人才培養(yǎng)在滿足產(chǎn)業(yè)需求的同時推動技術進步,而技術進步又引燃了新的產(chǎn)業(yè)需求。產(chǎn)業(yè)需求與人才培養(yǎng)的相互作用,呈現(xiàn)出螺旋式上升的發(fā)展態(tài)勢,這在人工智能相關產(chǎn)業(yè)與智能科學與技術應用型本科人才培養(yǎng)之間表現(xiàn)的得尤為突出。
4KCBE模式人才培養(yǎng)的主要措施和途徑
智能科學與技術專業(yè)應用型本科人才的培養(yǎng)模式一定是和人才需求、學校定位相適應的。培養(yǎng)應用型人才,應注重學生實踐能力,從教學體系建設體現(xiàn)“應用”二字,其核心環(huán)節(jié)是實踐教學。結(jié)合上述的KCBE培養(yǎng)模式,知識結(jié)構(gòu)在能力培養(yǎng)過程中也占有非常重要的地位,因此在能力培養(yǎng)方面,知識和實踐作為兩大要素,不能偏廢任何一方,必須齊頭并進,既要固基礎,也要重實踐。
(1)筑牢智能科學與技術專業(yè)知識基礎,構(gòu)建與智能化應用相關的知識體系
在本科的低年級階段,應注重公共基礎課,特別是數(shù)學和力學課程,還應充分了解智能科學與技術專業(yè)的內(nèi)涵,讓學生對所學專業(yè)有一個比較全面的認識。在本科中高年級階段,重點強化專業(yè)基礎,包括電子技術基礎、自動控制原理、傳感器與測試技術、微機原理與接口技術、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等。歸納地說,應該筑牢數(shù)理基礎、計算機基礎、機電基礎和控制基礎,因此對原理課程需要強化,這樣對很多工作機理、來龍去脈的理解才能深刻。
(2)增強智能科學與技術專業(yè)的實踐環(huán)節(jié),構(gòu)建以能力培養(yǎng)為重心的教學體系
按照KCBE模式,校企合作是強化實踐的一種重要形式[6]。學校根據(jù)人工智能企業(yè)實際情況靈活設置實踐課程內(nèi)容,根據(jù)企業(yè)發(fā)展趨勢及時調(diào)整課程體系以避免教學內(nèi)容與企業(yè)需求相脫離。人工智能企業(yè)還可以參與學校教學目標和教學計劃的制定,并為學校實踐教學提供各方面支持,從而提高人才培養(yǎng)的針對性。
關鍵詞:人工智能;研究生教學;教學內(nèi)容;啟發(fā)式教學
作者簡介:于化龍(1982-),男,黑龍江哈爾濱人,江蘇科技大學計算機科學與工程學院,講師。(江蘇?鎮(zhèn)江?212003)
基金項目:本文系江蘇科技大學引進人才科研啟動項目(35301002)的研究成果。
中圖分類號:G643.2?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)28-0074-02
人工智能是研究理解和模擬人類智能及其規(guī)律的一門學科,中心任務是通過編程賦予計算機部分的“人類智能”,從而使其可替代人類完成某些煩瑣而危險的工作。自1956年人工智能學科誕生以來,其研究成果已廣泛應用于政治、經(jīng)濟、文化、教育等諸多領域,并對社會發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響,[1]因而人工智能逐漸發(fā)展成了高等院校信息類專業(yè)廣泛開設的一門核心課程。作為一門課程,其具有如下一些特點:涉及知識面廣、研究領域廣泛、內(nèi)容抽象、實踐性強。[2]
目前,高校“人工智能”課程普遍分本科和研究生兩個教學階段講授,前者注重學生對基本概念、基礎知識的掌握,并使其能應用所學知識進行簡單的開發(fā)實踐,而后者更加注重學生自主學習能力、創(chuàng)新能力以及科研能力的培養(yǎng),因而二者的教學與培養(yǎng)目標是不同的。[3]本文針對“人工智能”課程自身特點和研究生培養(yǎng)目標,并結(jié)合筆者多年來的教學經(jīng)驗,分別從課程內(nèi)容設定、教材選擇、教學方法、考核方式等多個方面對該課程的教學改革進行了探索與研究。
一、“人工智能”課程教學內(nèi)容的設計
“人工智能”課程的突出特點是研究領域過于廣泛,而學時數(shù)卻較短(據(jù)筆者了解,各高校相關研究生專業(yè)開設該課程的時數(shù)為32~48學時不等),因而在講授該課程時,追求授課內(nèi)容“大而全”是不切實際的,有必要精選教學內(nèi)容,使學生在有限的時間內(nèi)學到最有用的知識。
鑒于大部分學生在本科階段已簡單學習過該課程,因此可適當減少基本概念和基礎知識的授課時數(shù),如知識表示、知識推理及搜索技術等,這部分知識點只需安排共6~8學時即可。而對于一些相對陳舊的知識,如專家系統(tǒng)(該技術興起于20世紀八九十年代,目前相關研究已很少見),可在對其他知識進行講授時,做簡單介紹,沒有必要占用獨立的授課時數(shù)。課程的重點應放在新興且實用的人工智能技術上,如計算智能、機器學習、模式識別、數(shù)據(jù)挖掘、多Agent系統(tǒng)以及自然語言處理等方面。上述知識的特點在于內(nèi)容更新快且抽象,與實際應用聯(lián)系緊密,極有可能成為學生在未來整個研究生階段的研究方向,因此有必要在這些知識點上投入更多的精力,有助于學生了解并掌握學術的主流發(fā)展趨勢,從而能夠更好地培養(yǎng)自身的科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。
當然,授課教師在實際授課過程中也應根據(jù)學科的研究進展,學生的基礎﹑研究方向與興趣等特點隨時對教學內(nèi)容作出調(diào)整,真正做到理論聯(lián)系實際、與時俱進。
二、精選“人工智能”課程教材
在教材選擇上,筆者分析比較了目前已公開出版的數(shù)十本人工智能教材,并結(jié)合我校研究生的特點,選定了由清華大學出版社出版﹑蔡自興和徐光祐編著的《人工智能及其應用》(第4版)作為教材,該教材在前一版的基礎上做出了較大的改進與擴展,增加了本體論、蟻群算法、粒子群算法、強化學習、詞法分析以及路徑規(guī)劃等很多新內(nèi)容,具有知識覆蓋面廣、講解深入淺出,實用性、可讀性強等諸多優(yōu)點。同時,該教材也是普通高校“十一五”國家級規(guī)劃教材,輔有國家級精品課程建設網(wǎng)站,是一部經(jīng)典的人工智能教材。
與此同時,筆者還為學生推薦了多本經(jīng)典的參考書,如清華大學出版社由拉塞爾等編著的《人工智能——?一種現(xiàn)代方法》(第3版)、科學出版社由史忠植編著的《高級人工智能》等,并圍繞各研究專題精心挑選了數(shù)篇經(jīng)典和最新的文獻,力求反映各相關領域的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀﹑發(fā)展趨勢以及存在的問題等,以供學生參考。
三﹑教學方法的改革
相比于本科生,研究生通常具有更強的理論基礎、接受能力和求知欲,因而在教學過程中應避免傳統(tǒng)“填鴨式”的教學方法,要充分突出學生的主體地位,注重培養(yǎng)學生的學習興趣以及自主學習的能力。為此,筆者結(jié)合該課程的特點,對教學方法進行了如下探索。
1.多樣化的教學手段
“人工智能”課程的突出特點是涉及知識面廣、理論性與應用性強、內(nèi)容抽象且學時數(shù)短,因此有必要充分發(fā)揮現(xiàn)代教學手段的作用,提高教學效率。為此,筆者精心設計了整套多媒體教學課件,將較難的知識點以動畫的形式呈現(xiàn)給學生,如基于問題歸約法的漢諾塔問題求解過程、基于蟻群算法的旅行商問題求解過程等,均可以這種形式呈現(xiàn)。課堂教學中以課件為主,輔以少量的板書,充分利用了多媒體信息量大、直觀性強的優(yōu)點,改善了教學效果。除此以外,筆者也搜集了大量的視頻資料,如行人檢測與計數(shù)視頻、機器人地震現(xiàn)場搜救視頻等,當講解相關專題時,作為應用實例為學生播放,充分吸引了學生的注意力,提升了他們的學習興趣。
2.啟發(fā)式的課堂教學