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人工智能基础教育优选九篇

时间:2023-08-27 15:02:27

人工智能基础教育

人工智能基础教育第1篇

关键词:智慧教育;智慧城市 ;发展规划

中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2014)03-0023-05

教育是城市振兴、发展和现代化的基石,寄托着所有家庭对美好生活的期盼。“信息社会”作为当前的一大主流形态,呈现出“智慧化”与经济增长、城市建设、社会转型深度融合的趋势,信息社会的高度发展要求教育必须改革以满足培养面向信息化社会创新人才的要求,教育信息化以及“智慧教育”成为教育改革的必然趋势。

2009年初IBM公司提出“智慧城市”的概念,随之被国际社会迅速接受,其实质就是充分利用物联网和云计算等现代信息通讯技术对城市各行各业进行精细化管理,以提高工作效率和管理水平。在教育领域,“智慧教育”表现为通过ICT技术为教育教学提供了广阔的想象空间和丰富的实现形式,充分满足学习者的个性化需求,从而促进教育理念和学习方式的变革,实现教育改革和现代化发展的目标,“智慧教育”的提出是“智慧城市”和现代教育思想相结合的必然产物。

目前南京城市的发展已进入到全面建设“智慧南京”的阶段,“智慧南京”就是举全市之力,集全民之智,抢抓全球信息通讯技术不断实现重大突破的机遇,突出信息资源的开发利用,加强资源共享,减少重复建设,进一步完善、深化顶层设计,突出项目带动和模式创新。

在此基础上,南京“智慧教育”的提出既是必然的也是必须的。“智慧教育”的建设是一个庞大的系统工程,其规划设计需遵循“智慧南京”的顶层设计,充分利用“智慧南京”信息基础设施,做到“智慧教育”与“智慧南京”统筹协调同步发展。

一、南京“智慧教育”的建设原则

“智慧教育”的本质就是要通过教育理念与信息技术有机融合的手段,来实现教育信息与知识的共享与传播。其核心内涵是依托计算机和教育网,全面深入地利用以物联网、云计算等为代表的新兴信息技术,重点建设教育信息化基础设施,打造“智慧教育”信息服务平台,开发利用教育资源,吸收各类社会教育力量,促进技术创新、知识创新,实现创新成果的共享,提高教育管理效率和教学质量及效益,全面构建网络化、个性化、智能化、国际化的现代教育体系,推动教育改革与发展的历史进程。

“智慧教育”体系的建设是一个长期持续的建设过程,在项目实施与建设过程中首先应遵循以下原则:

1.以顶层设计、统筹规划为先导

“智慧教育”作为南京“智慧城市”的有机组成部分,其规划建设首先要做好与“智慧南京”顶层设计的衔接。在具体的规划设计中做到统筹协调,既要从时间上、发展上进行纵向的考虑,又要从各单位、学校以及其他外机构的协调运作关系的横向关系上考虑;既要考虑信息化建设的基础设施建设、信息化资源建设、信息服务平台建设、应用系统建设、支撑体系建设等“智慧教育”创新整合平台建设项目的分步实施,又要考虑这些项目的协调发展。因此以总体规划为先导能够保证建设方向、顺序、内容、后续扩展保持正确和统一的方向。

2.以全面的信息集成为核心

实现“智慧教育”的首要任务是打通“信息孤岛”之间的联系,通过共享数据中心、统一身份认证、信息门户等技术,实现数据整合、应用整合、内容整合、流程整合等四个方面的信息集成目标。

3.以信息资源利用为基础

通过对基础设施、运行支撑平台、数据、知识、应用系统、维护队伍等各类资源的统一管理,才能真正达到“智慧教育”的建设目标,最终充分发挥教育信息资源的应用价值。

4.以用户服务为导向

“智慧教育”体系的设计应以如何让用户获得最佳服务体验为原则进行实施,屏蔽技术细节,注重用户服务体验,降低用户在使用平台过程中学习成本,增强用户服务体验感,增加用户的粘性。

5.以开放合作为手段

“智慧教育”信息服务平台应具备开放性,可以方便的融合第三方软件系统,提供开放的API让出版商、教育资源制作商、移动运营商迅速接入,并向平台内的用户提供第三方软件服务。

二、南京“智慧教育”总体框架

南京“智慧教育”的总体框架可以概括为“一大服务平台、三大基础设施、三大保障体系”,即在组织架构、政策法规及安全保障三大体系的保障下,构建教育专网、感知校园和教育云数据中心三大基础设施,推进以管理与教学服务平台、资源服务平台、教育开放平台及城市教育智能门户为核心的“智慧教育”信息服务平台建设。(见图1)

三、南京“智慧教育”发展目标

遵循“智慧南京”顶层设计的要求,在“智慧教育”总体框架下,充分利用“智慧南京”公共基础设施,使用物联网和移动互联网等技术建设覆盖全市的南京教育专网,创建全市共享的“感知校园”普适化管理平台;以云服务和大数据技术,打造“智慧教育”信息服务平台,对内满足教育主管部门、学校对智慧化教育管理的需求,建立和完善教育资源服务平台,实现智慧教学的要求,对外联合社会教育机构,吸收接纳有益的社会教育资源,建设智能化的教育开放平台,满足社会公众个性化教育的需求。

具体实现目标:一是积极推进各区教育城域网建设并与市政务网络及市级中心对接,形成真正意义上的教育专网,加快教育无线网络的普及;二是加快建设感知校园基础设施,提高学校的管理效率、办学水平和校园安全;三是加强统筹协调,与市政务数据中心共建设教育云数据中心,提供教育基础设施云服务;四是积极推进基础数据整合,实现统一身份认证;五是建设市、区、校电子政务系统,推进多级教育管理信息互联互通、各类教育数据汇总分析和多级协同办公,实现全市教育的智慧管理;六是建设教育资源服务平台,实现教育资源互联互通、共建共享与智能分析,提升优质资源利用价值,形成智慧教学的基础;七是建设家校互通平台,实现家庭教育与校园教育同步,形成教育合力,同时对社会提供各项公共服务;八是利用社区化、移动化、服务化的技术手段,建设市教育智能门户,为社会提供公共教育服务,探索网络环境下的移动办公、移动学习应用;九是建设开放式的学习互动平台,吸收社会教育资源,提供智能化与个性化的教育培训,提高城市的文明水平。

四、南京“智慧教育”重点工程

“十二五”期间,南京“智慧教育”建设的主要任务在于建设完备的信息化基础设施,实现教育专网的互联互通、校园的感知物联和基于云计算的服务能力,为各项教育智慧应用提供坚实的基础;加速构建“智慧教育”信息服务平台,全面满足南京实现现代化、国际化大都市对于教育管理、教学与学习方式智慧创新和人的现代化的需求。

1.教育专网

“十二五”期间,进一步增强、优化南京市教育专网的系统功能,与南京市政务数据中心密切合作,统一规划,充分利用政务网,按需求合理扩展网络,整合南京市现有网络资源设施,完善“一点两翼”架构,实现各中心内部之间高速互联。整合教育城域网教育服务功能,在南京积极推进全方位、多样化的数据服务及应用服务。到2015年,主中心与运营商之间的网络带宽达到万兆,主中心与分中心之间的网络带宽达到千兆,三个中心与区域学校的网络带宽达到百兆。完成南京教育城域网的多层应用网络的建设,整合原有网络设施,建设专用区域教育服务器集群,为基础教育和公共教育提供种类丰富的无障碍虚拟教育信息化服务,满足不断增长和变化的教育应用和服务需求。

2.感知校园

以物联网和信息数字化为基础,加知校园建设。建立起对教学、科研、管理、技术服务、生活服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输和应用,使数字资源得到充分优化利用的一种虚拟教育环境;通过实现从环境、资源到应用的全部数字化,在传统校园基础上构建一个数字空间,以拓展现实校园的时间和空间维度,提升传统校园的运行效率,扩展传统校园的业务功能,为教育过程的全面信息化、管理水平和效率的提高提供坚实的基础。

(1)打造国内领先的平安校园。在校园中部署物联网传感器,采用物联网传感技术和音视频编码传输技术,依托无线网络作为传输通道实现结点之间的高速互联,通过无线网络将采集到的音频、视频、温湿度等信息推送到教育管理平台和家长手机上。平安校园利用技术手段打开了校园的“围墙”,在加强对学校的监督并提升学校管理能力的同时,让家长放心安心。

(2)实现校园节能。通过实时采集、远程传输、动态管理的校园能源管理平台为实施建筑能耗统计、能源审计奠定基础,为客观评价校园节能效果、建立完善的节能管理机制和制定有效的节能对策提供基础依据,为可持续校园建设发展规划提供决策数据支撑,为节能宣传、节能管理制度、能源管理队伍建设等方面提供条件和支持,加快推进南京市资源节约型和环境友好型校园建设。

(3)建设“校园一卡通”系统,解决学生食堂消费、学生宿舍管理、保安巡查巡更、开水房及澡堂用水控制、大门门禁及停车场等一揽子问题,并实现“校园一卡通”系统与市民卡的对接。

3.教育云数据中心

与南京市政务数据中心合作,加快推进教育云数据中心的建设。构建云基础设施,提供计算、存储、网络和其他基本的计算资源,基础设施采用集约化管理,方便业务应用灵活部署和管理,保证更强的业务连续性,促进节能减排和搭建绿色数据中心。云基础设施的建设包含云计算机中心机房建设、网络系统建设、网络安全系统建设、云主机系统建设、云存储系统建设,以及数据的容灾、备份系统建设。

构建云服务部署管理平台,为上层“智慧教育”应用提供弹性部署环境,同时承担全局的数据集成与整合、用户的统一身份管理与统一认证、基于虚拟社区的交互与协同环境支撑,大规模的内容管理与服务、上层应用的接口服务和管理支撑,以及提供云服务平台的运营监控、资源池管理等运维支撑。

4.信息服务平台

全面推进“智慧教育”信息服务平台建设,该平台包括教育资源服务平台、教育管理与教学服务平台、智能教育开放平台和教育智能门户在内的各类子平台。

(1)教育信息资源优化整合

加快构建“智慧教育”资源服务平台,按照共建共享原则,统一标准、统一出口、统一管理,力争到2015年建成覆盖市、区、校,能够体现南京教育特色和水平的教育资源集群库。依据国际和国家资源库建设要求,制定全市教育信息资源建设标准和规范。成立资源建设项目专家组,负责南京教学资源建设的规划、指导和协调工作。到2020年,基本建成学科齐全、与学科教材相配套、开放可定制、内容丰富、便利教学、质量优良的教育信息资源,建立有序高效、科学合理的资源建设共建共享机制。实现以智慧教育资源服务平台为中心,整合各级教育机构和社会的公共教育信息资源,构建面向全社会包括农村和终身教育的公共教育资源服务系统,满足信息社会终身学习需求的目标。

(2)教育管理智慧化

在“十二五”期间,首先建立统一、完善的教育基础信息数据库,通过数据集成手段,动态整合来自各级教育机构的基础数据,逐渐实现教育系统内各个部门、各个应用系统的数据动态及时地互联互通,达到数据的标准统一、管理统一、维护统一、应用共享,彻底消除教育信息化中的信息孤岛,为教育科学决策提供依据。建设全市教育综合管理系统,为教育行政部门提供电子办公、公文流转、数据上报以及综合查询分析,提高教育行政部门及学校的工作效率。通过为每个教育主管部门提供统一的应用环境,满足这些部门电子办公、跨部门协同办公及网上审批的需求。

(3)教学与学习智慧化

建设教师教研空间,为教师建立在线研修、团队教研、网上备课、共享资源和业务交流的数字化校本研修平台。为各级教研组织、个人提供基于社区协作方式的网络教研平台;基于个人教研工作及教研协作,提供多种教研应用。

建设学生学习空间,为学生建立自主学习、在线作业、虚拟实验、实时测评、个性发展和互动合作的网络学习系统。引进泛在学习的理念和技术,整合利用移动互联网等基础工程,进行泛在学习模式的研究和实践,积极推进学生自主学习,构建基于学生自主学习的网络平台,创设“无所不在”的学习环境。网络教学平台以社区化的形式为学生、老师提供在线教学、学习平台。

建设智慧教室,通过教育专网接入公共服务平台,充分利用云端教育资源组织教学,师生通过教育云终端设备同时共享教育云上的资源。教师利用电子交互白板授课;学生通过学生电脑和电子书包获取学习资源,进行学习与交互;教师、学生和家长通过教师社区和学生社区进行师生和家校互通,充分发挥教育公共服务平台的效能。

(4)智能教育开放平台

通过多层次的开放平台为最终用户即资源的使用者提供数据及应用服务,资源使用者可以通过开放服务平台浏览和申请使用教育资源,并可以按自己的需要对资源进行下载、重新整合和展现。同时,教育应用开发商或各类教育者也可以通过开放平台上载教育应用或资源并提供各类教学服务,而平台的运营者或管理者,可以通过该开放平台对用户、资源、计费进行统一管理。平台将提供包括在线课程、直播课堂、你问我答和智能分析等功能。

1)在线课程

教师个人或社会教育机构可通过“在线课程”的方式自己的教学应用,也可利用平台提供课件录制、技术、服务等自建教学应用。各类教学应用内容包括讲座、习题、模考、答疑等多种教学资源,全程采用多媒体音/视频授课,图像、声音、文字、手写演示同步传输,拥有领先的手机移动课堂和高清视频课件,支持随时随地在线或下载学习。

2)直播课堂

平台提供直播教学软件。通过该软件,教师可通过摄像头、话筒、白板、PDF讲义等多种方式组合完成音/视频多媒体教学;学生在教师指定的时间内进入网络直播课堂,足不出户即可轻松感受生动灵活的教学形式、实时互动的教学效果。

3)开放问答

智能教育开放平台提供开放式问答式一对一教学模式,任何人在这里既可成为教师也可成为学生,既可提出问题也可解答问题,并可通过解答问题获得收入。平台将通过制订规范的信用评价体系和审核仲裁机制,来充分保证答案的正确性和保障参与用户的权益。

4)智能分析

通过数据挖掘和机器学习等大数据分析技术,对学习者的学习行为自动进行提示、诱导和评价,以此弥补没有老师面对面交流指导的不足。

5)教育智能门户

建设教育智能门户,为全体用户提供统一服务窗口,公众可以通过门户了解各类教育服务公告,浏览公开的优质资源推荐、浏览各类教研教学活动资讯、分享教学案例,获取政府在线审批服务,与各类教育机构进行互动,享受教育云服务。市、区、校级教研机构可以在门户上组织各类教研活动,通过虚拟社区实现线上线下教研活动的流程化作业和教研过程的多人协同;可以通过门户采集教研教学活动过程数据、资源服务行为分析数据,结合学业测评系统,为教学质量监控体系提供有效的数据来源。

五、保障措施

1.加强“智慧教育”组织领导体系建设

组织领导体系是全面推进“智慧教育”建设的组织领导部门和协调机制,包括组织协调、实施推进、专家咨询体系。进一步加强南京市教育信息化领导小组工作力度,区以上教育行政部门建立教育信息化管理机构,明确职能,分级管理。设立专门的教育信息化项目工作办公室,具体负责项目的规划、论证和建设工作,实行运营维护的社会化,确保任务和项目落到实处。进一步充实教育信息化专家指导委员会,为重大项目决策提供支撑。

稳定专业教师,特别是专技人员的岗位,按试行的管理条例落实有关人员的待遇,规范检查考核,兑现奖惩措施。教育城域网各中心按照管理办法建立完善的管理机构并配备技术人员,在工作环境、收入分配和人员编制等各方面增强对信息化人才的吸引力和凝聚力。

3.加强“智慧教育”政策法规体系建设

政策法规体系是“智慧教育”运行、管理、服务的规范与法律准则。政府及相关部门必须对教育信息资源开发、教育信息网络建设、教育信息技术应用、教育信息技术和产业等各个方面制定一套完善的促进信息化建设的政策、法规环境和标准体系,以规范和协调各要素之间的关系。充分发挥政府统筹规划、宏观调控和引导决策的作用,加强各部门的合作,理顺区域“智慧教育”行政管理体制,整合教研、科研、培训(含教师继续教育)和电教(电教馆、教育信息中心)各部门的力量。在政务部门逐步建立信息主管制度,建设信息化工作沟通渠道,建立健全信息化工作目标责任体系,加大对“智慧教育”工作的绩效考核力度,将考核结果与对各单位的信息化投入挂钩。完善信息化人才引进、培养、使用和流动机制,培养一批精通信息技术和业务的复合型人才,在全市各级单位建立一支稳定高效的信息化队伍。

3.加强“智慧教育”安全保障体系建设

安全保障体系是保障“智慧教育”基础网络和信息资源安全的规划设计、管理制度和防护措施。在全市网络与信息安全的总体架构下,“智慧教育”将遵循贯彻落实国家信息安全等级保护制度要求,从组织、管理、技术与运维等多方面入手,提升基础信息网络和核心要害信息系统的安全可控水平,保障核心要害信息资源的安全,形成可靠、完善的信息安全保障体系。加强信息安全全过程管理,做到从“智慧教育”业务系统设计和建设实施,到后期运维各个环节充分保障“智慧教育”建设的信息安全,形成一个“智慧城市”建设安全保障的完整闭环。加快推进安全保障应急机制建设。建设“智慧教育”安全监测预警平台,强化安全检查、风险评估、网络信任体系和容灾备份体系建设等工作。

4.确保“智慧教育”经费投入与投资效益

按照政府主导、分级多渠道投入的原则,切实加大对“智慧教育”的投入。“智慧教育”基础设施和重点项目的建设、应用和维护资金应列入财政预算。学校根据教育规划编制年度政府采购预算,教育行政部门统一组织,集中采购。探索信息化投融资体制创新,采取适应信息化发展需要的运作机制,优化政策环境,以政府资金和信息资源撬动社会资金投入,吸引民间资本和社会法人资本进入“智慧教育”建设领域,扶持一些政府引导、企业参与的“智慧教育”建设运营主体。

5.建立“智慧教育”应用激励机制

继续抓好各类教育技术示范学校、教育管理信息化标准示范区、教育电子政务应用示范单位,充分发挥示范学校辐射和带动作用。组织信息技术教育应用现场会、观摩会以及各种学术论坛,找寻交流平台,促进教育信息化应用。积极开展“智慧教育”应用示范学校的评选和智慧化应用先进个人的评定,建立信息技术应用工作定期总结表彰制度,学校对取得成绩的教师实行奖励,与晋升等挂钩。

参考文献:

[1]南京市.南京市中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)[Z].2010.12.

[2]南京市.南京市“十二五”智慧城市发展规划[Z].2012.2.

[3]邓贤峰,张晓海.中国“智慧城市”战略规划思路研究[J].中国信息化,2011(2).

[4]黄荣怀,杨俊锋,胡永斌.从数字学习环境到智慧学习环境―学习环境的变革与趋势[J].开放教育研究,2012(1).

人工智能基础教育第2篇

关键词:智能电网;信息技术;人才培养;特色专业建设

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2016)34-0019-02

DOI:10.16657/ki.issn1673-9132.2016.34.009

智能电网信息工程专业是紧密结合国家智能电网建设之急需而开设的一个新兴交叉学科专业。由于智能电网技术是电气工程、信息、通信和控制工程多个学科领域的交叉融合,技术水平要求高,传统电气工程专业的人才培养已不能满足智能电网发展的需求,迫切需要增设智能电网信息工程专业,培养在网络化、信息化、智能化电气系统领域有专长的高级复合型专业人才。

一、专业建设目标

智能电网信息工程专业建设以“重基础、重设计、重创造”为指导思想,以“夯实基础、拓宽口径、重视设计、突出综合、强化实践”为教学实践目标,构筑通识基础教育、专业工程教育、综合工程教育、创新创业教育四位一体的培养模式,强化通识教育、基础教育、工程设计、工程实践、工程应用、工程研究、创新创业的有机结合和匹配互动,加强学生的工程意识、工程素质、工程实践能力和工程创新能力。

通过本专业的建设,培养的学生将具备较宽广的专业知识和工程技术基础,使之成为能在智能电网信息技术、新能源发电技术、电力系统自动化、电力电子与电力传动等领域从事运行管理、系统分析、系统设计、技术开发及研究等方面工作的高级工程技术人才。同时,培养一支高素质教师队伍,其专业建设理念思路在省内领先,国内信息特色高校中处于一流水平,培养出一批适应经济社会发展需求,具有特色和显著优势的高级专门技术人才。

二、建设措施

(一)师资队伍建设

完善人才培养与激励机制,加强对教师队伍的培养,注意专业教师的业务培训。有计划地通过出国进修、参加国际国内会议等渠道更新成员的知识结构、开阔视野,特别是增强科技开发能力,促进队伍整体素质的提高,不断提高专业教师队伍的业务水平。通过创造各种出国留学机会,与国内其他高校和科研机构联合培养,让学术人员在重大项目中承担或参与重要任务等多种方式,锻炼和培养队伍。

(二)实验室建设

智能电网信息工程专业是理论性和实践性很强的工科专业,学生不仅要有扎实的理论基础和较宽的专业知识面,而且要具备从事科学研究和动手实践的能力。实验室建设以本科专业课实验教学为主,结合专业方向,注重专业原理,加强设计性、综合性和开放性实验。发挥我校在行业中的传统优势,进一步强化与产业界及科研院所的合作,建立更多高水平联合实验室,共同承担国家重大研究项目,促进智能电网领域装备制造和信息通信等方向的技术创新。

三、人才培养方案

(一)明确专业培养方向

根据学校有长期为电气工程、自动化、信息行业培养人才的基础与优势,面向国民经济信息化建设和发展的需要,面向智能电网领域的企事业单位、科研院所对智能电网信息工程专业人才的需求,培养德、智、体、美全面发展,知识、能力、素质相协调,掌握扎实的自然科学基础知识和必备的智能电网专业知识,具备智能电网信息工程相关的基本理论、专业技术和实践能力,能在智能电网信息工程及其相关领域从事设计、研发、运行维护与管理等工作的专门科技人才。

(二)合理设置课程体系

根据教育部有关专业课程的设置要求,构建了智能电网技术与信息技术深度融合的科学课程体系,包括:通识教育、专业教育、实践教育和创新拓展。在通识教育类中,着眼于增加学生知识的广度与深度,拓展学生视野,使学生兼备人文素养与科学素养;在专业教育类中,构建了科学的专业基础和专业课程体系;在实验实践教学中,形成了多层次、立体化的实验实践教学体系;在创新拓展类中,开展创新竞赛、学科竞赛以及实验室开放项目。

在专业基础课程设置上,既包含了本专业的主干课程,又选取具有专业特色方向的选修课程;注重更新教学内容,优化课程体系,打破学科课程间的壁垒,加强课程与课程体系间在逻辑和结构上的联系与综合,精选经典教学内容,不断充实反映科学技术和社会发展的最新成果,注意将体现当代学科发展特征的、多学科间的知识交叉与渗透反映到教学内容中来。

(三)严格教学管理,保证教学质量

严格按照教育部、江苏省和南京邮电大学本科教学工作规范和有关规定,规范专业课程的教学过程,严明教学纪律,认真搞好教学工作,确保教学质量稳步提高。

在学院层面,本专业搭建了教学管理信息化平台,构筑了课程实施、教学支持、教学监控和反馈改进闭环质量保证体系,通过运行监测,形成学生教师间良好的互动反馈,进而提升以学生为主体的教学质量。

(四)创新实践教学体系,强化工程能力

本专业在实验实践教学中,建立了“学科基础训练―综合能力培养―创新能力提升”,多层次、立体化的实验实践教学体系。

第一层次为学科基础训练。主要培养学生的基本实验技能,我们根据培养目标,设计了系统完整的智能电网信息工程专业基础实验模块;第二层次为综合能力训练。它通过构建课程设计、综合设计、毕业设计和专题研讨等实验实践模块,实现不同知识点、不同课程和电气、控制与信息学科之间的知识整合、重构和融合;第三层次为创新能力培养。依托优质软硬件资源和师资力量,以各类创新项目(STITP、开放实验等)、学科竞赛和科学研究项目为载体,采用灵活的课外组织模式,培养学生的创新能力、科研能力和工程意识。

四、人才培养成效

由于实施了科学合理的人才培养方案,注重素质和能力的培养,本专业建设成为教学改革思路清晰,人才培养具有特色,人才培养方式新颖,服务智能电网产业和江苏省地方经济的特色专业。本专业学生得到了全面发展,达到了“理论基础扎实、实践能力强、知识面宽”的目标,取得了优异成绩,为将来的工作和继续深造奠定了扎实的基础。

参考文献:

人工智能基础教育第3篇

在总结和分析智能科学技术创新教育重点及难点的基础上,着重探讨理论教学与工程实践相结合的创新教育模式,强调实施创新教育模式对培养创新型智能科技人才的重要性。

关键词:

智能科学技术;创新教育;工程实践;创新型智能科技人才

0引言

自2004年起,我国智能科学技术教育已走过12个年头。全国众多高校在教育部的批准下,建立了智能科学技术学科,逐步形成了包含本科生、硕士生、博士生在内的三层智能科学技术教育体系[1]。中南大学的蔡自兴教授在《智能科学技术课程教学纵横谈》中提到智能科学技术学科是以人工智能和认知科学为基础建立和发展起来的学科,具有高度交叉和多学科融合的特点,该学科包含的基础课程、专业基础课程和专业课程都属于智能科学技术课程[2]。智能科学技术是一门前沿学科,在社会智能化进程中起着引领和推动的作用。探索出适应人才培养的创新教育模式以及培养出适应社会需求的创新型智能科技人才是时代赋予智能科学技术课程教育的使命。

1智能科学技术创新教育的重点和难点

智能科学技术在一定程度上代表了信息技术的前沿方向,因此智能科学技术学科教育对现行的教育理念和教育模式提出了更高的要求[3]。在现有的教育体系中,“学做分家”或“重学轻做”的现象仍然普遍存在,这里的“学”是指课堂上师生面对面的理论学习,“做”是指以教师为指导的课程实践或理论和实际相结合的工程实践。当然,造成这种现象的原因是多方面的,包括有限的教学资源及实验资源、教师队伍的建设不足以及过于陈旧的教学理念等。针对这种情况,合理地发展创新教育刻不容缓。如何在有限的教学条件下,加强教师队伍的建设与管理,改变教学理念,探索出真正符合时展的教育模式,是智能科学技术创新教育的重点和难点。目前,许多高校的智能科学技术教育仍然停留在理论教学或只是融入了少量简单的实例演示,学生动手实践的机会很少甚至没有。这无疑给创新教育的推进带来更大的难度。如何引导学生在掌握理论知识的基础上提高实践能力是亟待解决的问题。针对目前智能科学技术课程教育形式的现状,我们需要对智能科学技术的基础课程、专业基础课程、专业课程等进行整合,对课程的教学理念与内容、教师队伍的培养、教学方法等进行全方位的研究与实践。

2智能科学技术创新教育模式:理论教学与工程实践相结合

理论教学按照学科、专业和研究方向的层次设置相关的理论课程[4]18,通俗地讲就是学生根据自身需求主动或被动地从课程教材中获取知识的过程,这其中既包括学科的基础理论,也包括专业技术理论。单纯的理论教学大多数是以文字、图表等一系列的抽象形式存在,在为学生补充丰富的理论养分的同时却忽视了学生的主观能动性,即便实践案例偶尔会穿插在理论教学之中,对培养新型人才也是远远不够的。同时,理论教学具有分散性、复杂性及不系统性等特点,如果不将理论付诸应用实践,知识就不能被很好地简化、集中化及系统化,往往会产生徒劳无功的效果。工程实践能力是大学生培养质量的指标之一[4]20,是运用专业知识解决复杂工程问题的重要表现。不可否认,理论教学为工程实践提供扎实的理论基础,但强化学生的工程实践能力同等重要。目前,各大高校都在致力于学科建设,在提高自身科研水平的基础上,尽力将科研成果进行转化。这期间,加大学生工程实践能力的培养,无论是对学校还是学生,都意义非凡。因此,探索出合理的理论学习与工程实践相结合的创新教育模式尤为重要。为了更好地实现理论学习与工程实践相结合的教育模式,我们建立了一套完整的智能科学技术创新平台。整合智能科学技术课程,加入交叉学科的元素,建立面向智能科学技术的专业实验室,一方面,发展实验室与相关企业合作,学生可以提早进入“工作实践”模式,增大毕业学生的就业几率;另一方面,学生进入实验室可以扩大自主学习空间,完成理论知识到工程实践的转化,提高自身竞争力,为将来顺利走入社会增加保障。为了提高学生运用专业知识解决复杂工程问题的能力,任课教师可为每门课程设置专属的课程设计,学生根据自己的选题在教师的指导下完成相关的课程设计,消除学生对课程理论“学而无用”的烦恼,某种程度上还可以改变部分学生的学习态度。除此之外,还可以要求学生参与教师的课题研究或项目,学生可以根据自己的研究方向或自身的兴趣自主选择,制订课题或项目计划书,由指导教师定期抽检。这样既可以让学生在实践中提高专业能力,也可以让学生学会更好地自我管理[5]。同时,为了培养出具备理论知识和工程实践能力的扎实型人才,应该进行案例分析教学与工程实践指导相结合的实战演练,教学和实践指导的第一主体设定为学生,这样就打破了教师在教学中永远占有主体地位的传统教育模式。学生根据理论教学中获得的专业知识,收集相关的项目案例进行集体的分析教学,自行设计方案,加入相应的验证实践,教师做最终的概括总结。整个过程可以很好地激发学生的研究兴趣,开拓其视野,通过交互学习,提高其发现问题、分析问题及解决问题的综合能力。智能科学技术理论教学和工程实践相结合的教育模式并非首次提出。但是由于智能科学技术是一门高度交叉、多学科融合的前沿学科,很多课程教学仍然处在探索阶段,因此建立完备的智能科学技术创新平台,学生参与教师课题项目以及进行案例分析教学与工程实践指导并重的实战演练,同样面临严峻的挑战。这就需要高校各层人员的集中努力和积极配合,为创新教育模式的发展提供更有利的条件。

3智能科学技术创新教育目标:培养创新型智能科技人才

大学教育的目标之一就是培养社会所需的各界人才。智能科学技术作为前沿学科,其创新教育的实施是培养创新型智能科技人才的需要。同时,实施智能科学技术创新教育的目标之一是培育出高素质的创新型科技人才。自2004年起,各大高校纷纷建立智能科学技术学科,目的就在于培养具有专业基础知识扎实、工程实践能力强、综合素质高,且具有创新能力的复合型人才,以满足智能科学界的人才需求。智能科学技术的创新能力是指智能科学技术专业人才从无意识的创新变成有意识的创新,能够创新性地分析问题、解决问题,懂研究会开发[6]。智能科学技术专业毕业的学生要求具备扎实的智能科学技术课程知识、强大的综合应用以及创新能力、良好的职业素质。理论教学使学生获得全面的课程知识,工程实践使学生获得强大的应用实践能力,通过两者的结合,学生增强创新意识,获取良好的职业素质。

4结语

当今社会科技高速发展,创新领域不断涌现,对智能科学技术等前沿学科人才的需求较大,培养出具有创新能力的智能科技人才相当迫切且尤为重要。大学生教育是我国当前教育的较高层次阶段,为国家建设输送高层次、高质量并有工程实践能力的合格人才。理论教学与工程实践相结合是培养合格人才的重要环节,任何偏重理论教学或偏重工程实践的教育模式都是片面的。高校学生的教学模式没有定律,需要根据社会对人才类型的需求不断地探索研究。针对当前的实际情况,应围绕理论教学与工程实践的结合及其之间的相互影响,不断创新、不断完善教学方法及手段、提高教学质量,为培养出具有创新意识和创造能力的高级复合型人才打下坚实的基础。智能科学技术学科实施理论教学与工程实践相结合的教育模式不仅能培养人才,还能更好更快地把科研成果转化成具备实际应用价值的科学技术产品。

作者:石跃祥 任晓雪 朱东辉 单位:湘潭大学信息工程学院

参考文献:

[1]王万森.探索智能教育创新模式,培养创新型智能科技人才——写在我国智能科学技术教育开创八年之际[J].计算机教育,2012(18):5.

[2]蔡自兴.智能科学技术课程教学纵横谈[J].计算机教育,2010(19):2-6.

[3]王祝萍,陈启军.对智能科学技术教学的几点认识[J].计算机教育,2010(19):115-117.

[4]孙红,蒋念平,陈玮,等.智能科学与技术专业理论教学与工程实践的融合[J].计算机教育,2012(18):17-21.

人工智能基础教育第4篇

我国的信息技术教育是从原来计算机教学的基础上发展到今天的,其内容也将会随着信息技术的发展而变化。

过去我们对信息技术教学内容的理解与信息技术的发展状况和信息技术教学载体(计算机)的惟一性是相关的。而智能机器人作为中小学校信息技术教育的另一载体的出现,不仅充实了信息技术教学的内容,也使我们对中小学校信息技术教育有了一个新的认识。使中小学的信息技术教育更全面的体现了信息技术的内涵。

我国中小学智能机器人教育方兴未艾,有识的信息技术基础教育的决策者和工作者应该抓住这一教育改革创新的先机,将我国的信息技术教育推进到一个新的水平上。当今的教育是为以后的经济和社会发展打基础的。有超前意识的教育工作者,应该关注经济的发展趋势,思考未来社会对人才培养的需求,并为培养高素质的人才打好基础。

当今信息技术的发展日新月异,计算机作为一种信息处理工具被广泛的普及使用。正是由于这个原因,我国逐步将中小学校的计算机课程改为了信息技术课程。而众所周知的是信息技术的基本内容包括:感测技术、通信技术、智能技术和控制技术。特别是20世纪中后期以来,在以上四种技术中,智能技术又处于核心地位。它已经无孔不入地渗透到其它三种技术中。

我国的信息技术教育是从原来计算机教学的基础上发展到今天,其内容也将会随着信息技术的发展而变化。多年来计算机作为信息技术教育的载体成为中小学信息技术教育的惟一工具,这种状况决定了中小学校信息技术教育的教学内容。也引发了对中小学信息技术教育内容的争论。例如:关于信息技术教育是否只要学习计算机使用的争论和信息技术教育内容中是否要有程序设计教学内容的争论。

过去我们对信息技术教学内容的理解与信息技术的发展状况和信息技术教学载体(计算机)的惟一性是相关的。而智能机器人作为中小学校信息技术教育另一载体的出现,不仅充实了信息技术教学的内容,也使我们对中小学校信息技术教育有了一个新的认识。使中小学的信息技术教育更全面的体现了信息技术的内涵。

一、让智能机器人走进中小学校的信息技术教育

随着智能技术的发展,智能机器人的教育走进中小学校已经成为可能和必然趋势,智能机器人技术融合了造型技术、机械、电子、传感器、计算机软件、硬件和人工智能等众多先进技术,充分地体现了当代信息技术多个领域的先进技术,是信息技术的重要内容,更是智能技术的结晶。智能机器人的教学内容必将给信息技术基础教育带来新的活力,智能机器人会成为中小学生能力、素质培养的智能平台。在中小学信息技术教学中智能机器人将会与计算机一起成为信息技术教育的工具,承载起信息技术教学载体的任务。

智能机器人教学内容作为信息技术教学内容之一的作用主要体现在以下三个方面。

1.使学生了解智能机器人这个信息技术前沿领域的发展和应用状况,了解智能机器人的概念和工作方式,破除中小学生对智能机器人的神秘感,为进一步学习智能机器人技术的有关知识打下基础。

2.使学生掌握为一种智能机器人下载程序的方法,了解智能机器人的传感器和驱动装置的作用。理解体会程序是智能机器人的灵魂,了解体会智能机器人是怎样在人的指挥下工作的。学习为一种智能机器人编写程序,通过为机器人编写程序学到科学而高效的思维方式,提高规划能力,提高学生的分析问题和解决问题的能力。

3.通过完成项目任务和比赛项目,使学生在为机器人扩充功能的过程中学习有关数字电路方面的知识,在组装扩展机器人的过程中培养学生的动手能力、协作能力和创造能力。

智能机器人教育走进普通中、小学校的可能性和必然性,已经在近两年中得到了充分的体现。智能机器人教育在中、小学校中主要是从下面的方式体现出来的。

1.以校外科技活动为动力,在校内以科技活动小组的方式出现。

2.以信息技术课内容之一的方式出现在中、小学的信息技术课上。

二、信息技术教育中的程序设计与智能机器人

程序设计是中小学校信息技术学科教育的重要内容之一。在80年代初我国开展信息技术教育之初就是以程序设计为主要教学内容的。在中学程序设计能力强的同学在其它学科的学习中产生正迁移现象也屡见不鲜,程序设计课程在培养学生分析问题、解决问题的能力和培养学生创造性思维上起着非常重要的作用。程序设计是计算机这一现代工具为基础教育带来的一种培养综合能力的新方法和新手段。

在强调程序设计教育作用的同时反思目前程序设计教学中存在的问题是必要的。对于初学程序设计的中小学生来说兴趣是学习的动力,而利用以往的程序设计媒介很难使初学者 看到程序设计应用的效果,体验成功的乐趣,这是目前程序设计教学中经常出现两极分化的主要原因。

程序是智能机器人的灵魂,让中学生通过为机器人编程序来学习程序设计的知识是程序设计教学入门的最好方法。在学习为机器人编写程序的过程中学生会获得成功的喜悦、会建立成功的信心,从而取得程序设计学习的兴趣。将智能机器人作为程序设计学习的载体,会从根本上解决目前程序设计教学中存在的问题。智能机器人使程序设计的学习与信息技术的前沿领域紧密的结合在一起。

智能机器人对学生引发的程序设计的兴趣还会对算法的学习打下良好的基础,使学生通过程序设计更好的学习有关的算法知识。

三、能力培养的综合平台

学习为智能机器人编写程序是以智能机器人为平台的学习内容之一,在编程序的过程中学生要了解智能机器人的功能、结构和工作原理,并根据要机器人完成的任务来编写程序。学习者要了解机器人的各种传感器,并通过编程序来控制传感器,使机器人感知外界的环境信息,并对感知的信息做出决策和响应,以使机器人完成规定的任务。学习为机器人编写程序的过程可以用拟人的方法循序渐进的进行。例如:可以将机器人的硬件看作一个刚刚出生的孩子,而学习为机器人编程序的过程是学生赋予机器人行走、避障、避碰、说话、听话、观察等人类行为功能的过程。学生在学习的过程中始终感受着失败的遗憾和成功的喜悦,对遗憾和喜悦的感受必然形成学习的动力和兴趣。

智能机器人作为培养学生综合能力的平台,除了要具有中学程序设计教学的程序设计语言系统和编辑系统。还要有适当的硬件功能。语言系统应该是具有结构化程序设计的语言系统,学生在学习编程的过程中要能够学到程序设计的三种基本结构即顺序结构、选择结构和循环结构的功能。硬件要具有很好的可扩充性和可塑性,适合学习有关的硬件知识,便于培养学生的动手能力。

智能机器人融合了多项先进技术,随着智能机器人作为学习平台在中小学教学中的应用,会有许多针对中小学生的机器人产品应运而生,教育机构在选择教学用机器人的时候,要结合基础教育对能力培养的要求来选择智能机器人学习平台。

智能机器人作为信息技术教学的内容在中学信息技术教育中出现,会给信息技术教育带来新的内容、新的思考和新的活力。借助智能机器人学生可以进行多项目的研究性学习。智能机器人体现的知识的综合性,使他不仅会成为信息技术教育的载体,也会成为中小学课程整合的新载体。

四、让我国中小学信息技术教育走在世界的前列

据了解一些发达国家已经看好智能机器人教育对未来高科技社会的作用和影响,他们在中小学的信息技术教育中都不同程度地对学生进行智能机器人知识的教育。在他们的课程中有让学生认识机器人的教学内容。目标是让学生认识各种由计算机控制的机器人的作用。例如,介绍机器人的由来,要求学生搜集各种机器人的图片、小说或录像等资料。让学生分组讨论有关机器人的功用和局限性及可能对人类产生的影响等问题。这些内容主要穿插在科学概论、社会研究和计算机概论等课程教学中进行。

美国教育界普遍确信,信息技术将在人们的未来生活中扮演十分重要和不可缺少的角色。如果现在的在校学生具有了这方面的素质,他们将来可以更容易地适应各种技术革新,也更容易在未来的信息时代获得成功。

我国中小学智能机器人教育方兴未艾,有识的信息技术基础教育的决策者和工作者应该抓住这一教育改革创新的先机,将我国的信息技术教育推进到一个新的水平上。当今的教育是为以后的经济和社会发展打基础的。有超前意识的教育工作者,应该关注经济的发展趋势,思考未来社会对人才培养的需求,并为培养高素质的人才打好基础。

参考资料:

1.让智能机器人教育走进中、小学校

沙有威

2001年4月5日

2.程序设计教学的新载体──智能机器人 沙有威

2002年3月17日

3.在景山学校开展智能机器人普及教育实验的建议 沙有威

2001年4月7日

4.智能机器人制作入门

徐爱萍 沙有威

人工智能基础教育第5篇

记者:刚刚过去的2015年是全面完成“十二五”规划的收官之年。江苏省教育信息化在此阶段取得了哪些成绩?还存在哪些挑战?

苏春海: “十二五”期间,我省教育信息化建设以“三通两平台”(宽带网络校校通、优质资源班班通、网络学习空间人人通以及教育管理公共服务平台和教育资源公共服务平台)建设为抓手,在以下四个方面取得了一定的成绩:

1.教育信息化基础设施建设逐步到位

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

2.管理平台、资源平台和网络空间建设成效显著

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

3.教师和学生信息技术应用能力大幅提升

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

4.教育信息化统筹推进力度持续加大

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

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

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

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

我省智慧教育重点任务主要归纳为以下几个建设工程:

1.实施智慧教育环境提升工程

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

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

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

2.实施智慧教育资源共享工程

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

3.实施智慧教育应用融合工程

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

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

4.实施智慧教育人才培养工程

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

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

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

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

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

其中教育管理公共服务平台已在如下方面取得了进展:

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

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

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

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

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

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

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

记者:2016年是“十三五”开局之年,对此,江苏省教育信息化是如何进行整体布局的?有哪些重点建设任务?

人工智能基础教育第6篇

(沈阳工业大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110870)

摘要:分析智能专业多学科交叉、理论性强、涉及的技术领域比较宽泛等特点,阐述地方普遍高校如何制定科学的培养计划、合理的培养方式来培养智能科技人才。

关键词 :智能科学与技术;专业建设;地方普通高校

第一作者简介:王艳红,女,教授,研究方向为生产调度与智能优化,wangyh_sut@163.com。

0 引 言

智能科学与技术专业是面向前沿高新技术的基础性本科专业,是由量变积累超出自动化、计算机等专业领域而质变派生出来的一个满足国家产业发展需求的、非常有发展前途的新专业。作为一个多学科交叉的新兴专业,它具有理论性较强、涉及的对象范围广泛、涵盖的技术多种多样的特点。要培养具有扎实的智能基础理论知识和较强的智能系统应用实践能力的智能科学与技术应用型本科人才,地方普通高校任重道远。

1 地方普通高校智能科学与技术专业建设情况

2004年在中国人工智能学会的提议下,由北京大学率先成立国内第一个智能科学与技术本科专业;之后,北京邮电大学、南开大学和西安电子科技大学等一批国家985、211重点院校和教育部直属院校先后设立了智能科学与技术本科专业;与此同时,一些地方普通高校也参与到智能科学与技术专业的建设中来。表1给出了目前我国已开设智能科学与技术专业的院校情况。

从表1可以看出,目前共有29所高校设立了智能科学与技术本科专业,其中左侧列出的14所高校为国家985工程、211工程重点院校或教育部直属院校,右侧则为地方普通高校,其中包括大连东软信息学院和武昌理工学院两所民办普通高等学校。

智能科学与技术专业内涵丰富外延宽泛,涉及的理论知识更抽象、技术范围更广泛、应用对象更复杂;而与985、211等重点院校相比,地方普通高校在办学条件、办学水平和学生学业基础及学习能力等方面又存在着明显差距,因此不能照抄照搬重点大学的经验,需要结合自身的办学条件和生源特点,建立合理、可行的培养计划和培养方式。

2 专业建设的探索和实践

沈阳工业大学是一所以工为主的综合性大学,于2010年经教育部批准设立智能科学与技术工科专业,并于2011年开始招生。在专业过程中,我们学习、借鉴了兄弟院校的办学经验,并结合学校在智能控制、智能信息处理、智能决策等领域所拥有的教学、科研及应用方面的基础,确定了“培养能将先进的智能理论、方法和技术应用于机电设备和系统的数字化、信息化、智能化等领域的应用型人才”的智能专业人才培养目标和相应的培养方案。

2.1 瓶颈分析

我国目前建有智能科学与技术专业的学校中,有的偏计算机,有的偏自动化,专业定位各有不同,培养方案各具特色。按照智能科学与技术的内涵,智能科学的任务是要探索人类思维与行为的机制,智能技术将这种机制尽其可能地移植给人造机器系统,将人类从很多复杂的活动中解脱出来,让机器系统为人类工作,而计算机和自动化技术为这种“移植”提供了基本的方法和工具。因此,智能专业完全可以按照“计算机+智能”或“自动化+智能”等模式建设。然而,从专业的独立性和学生可接受的强度来讲,无论哪种模式都不应该是既有知识体系和内容的简单堆砌。如何以“智能”为主线,重构既有的自动化或计算机等知识体系,形成智能专业特色培养方案,是解决问题的关键;而对于地方普通院校而言,还需要在脑与认知科学、人工智能、模式识别等大量深奥抽象的智能科学理论知识中选择易于学生理解和接受,又能对未来的实践起到重要作用的课程,建立科学合理的核心课程体系。

此外,智能专业的很多课程原是智能类专业在研究生阶段开设的课程,因此,内容和难度相对来说偏高,这对于985、211学校的学生来讲,可能是求之不得的事情,但是对于地方普通高校的学生来讲,这类课程学习起来难度相当大。因此,如何适当裁剪相应的教学内容使之更适合本科生层次人才培养的客观条件,是专业培养计划制定和课程教学改革的重要内容;其次,在教学过程中,如何因材施教,将抽象深奥的理论知识具象化、简单化,也是地方普通高校专业教育教学改革的主要内容。

2.2 培养计划

地方普通高校智能科学与技术专业培养计划的设计,一方面要与智能专业内涵及发展前景相适应,另一方面要符合学校的发展战略和培养工程应用型人才的目标定位。沈阳工业大学智能专业制定培养计划的基本思路是:基于现有办学基础和条件,立足装备制造业,以机电设备或系统为主要应用对象,以智能控制为特色,强调学生在智能方法/算法和智能技术应用两个方面上的知识储备和能力培养。这种“软硬结合”的模式,使之有别于现有“自动化”和“计算机”专业,凸显智能科学与技术专业的特色,也便于学生结合自己的兴趣和特长,合理选择专业方向,将来有更好的就业适应面和发展空间。

为此,我们参照中国人工智能学会教育工作委员会提出的智能科学与技术本科专业规范,以培养学生一定的创新能力、创造能力及较强的实践能力、就业能力为目标,以智能控制为主要专业特色和方向,构造了金字塔式的沈阳工业大学智能专业课程体系,如图1所示。

该课程体系由理论教学体系和实践教学体系两部分组成。理论体系强调扎实、宽广的知识基础,以智能科学技术知识为核心,以信息技术领域知识为基础,学生毕业后既能够立足于传统产业,也能够投身智能高科技产品设计制造等领域。实践教学体系突出设计性、创新性实验和综合实践,强化对学生工程观点和工程素养的熏陶和培养使他们成为被社会认同和接受的智能科学与技术专业应用型本科人才。

公共基础课、学科基础课、专业课组成3层结构的理论教学课程体系。公共基础课由学校统一规划,满足通识教育的要求,学科基础课和专业课体现智能内涵和专业特色。参考智能科学技术知识体系的智能科学、智能技术、智能工程3个层次划分,考虑到本校学生的基础和培养目标,我们选择以“智能技术”和“智能工程”两个层次为重点构建课程体系,“智能技术”提供专业核心思想和方法,“智能工程”提供应用对象和案例。

学科基础课选择自动化类核心课程为主,适当补充必要的计算机专业知识,强化对智能技术基础的初步理解和掌握,目的是使学生同时具备必要的硬件和软件基础和技能,满足日后应用智能科学与技术的思维和方法去解决智能系统应用等实际问题的能力。考虑到学生的基础可能不足以理解脑科学和认知科学等抽象深奥的智能科学基本理论,而从面向应用出发,选择人工智能基础、模糊控制技术、人工神经网络技术等作为智能类的核心课程,从而使学生初步了解和形成“智能”的概念,并能初步掌握分析解决智能控制及其相关问题的方法和手段。

专业课重点培养学生在自动化系统和智能系统设计与分析方面的能力,使其具有针对各种具体要求,能够选择合适的传感与执行器件,集成多种智能技术与策略,完成工程系统的设计与实现等方面的知识和能力。专业课主要围绕智能控制方向来设置。

实验/实践教学体系除了包括常规的课内实验、课程设计、毕业设计等环节外,在第6学期和第7学期开设了智能技术综合实践、嵌入式系统工程实践和自动化工程实践3门实践课程以及工程软件应用训练集中实训环节。学生运用所学知识完成一个小型的真实或模拟工程实际的项目,具体实践内容强调学生在实践过程中对智能方法、策略、算法的运用。这些集中实践活动起到了从理论学习过渡到实际应用的桥梁作用,进一步提高学生的感性认识,使他们学会综合运用所学的智能基础理论知识去解决工程实际问题。

2.3 培养方式

作为一个多学科交叉的本科专业,智能科学与技术可选择的教学内容相当多,即使从面向应用的角度也需要基本覆盖智能系统应用所需的硬件、软件和智能技术基础。然而,受学制和学时的限制,这些课程可能无法全部展开。为此,在课程选择上,我们改变“大而全”的方式,不过分强调知识的完整性,更重视知识的实用性,重点培养学生的学习能力和分析解决问题的能力,使学生能学透、学好、学以致用。

按照“智能技术”加“智能工程”的课程体系架构,智能专业的核心课程本质上来讲就包括“智能技术”本身和“实现智能技术的工具”这两类课程。在“智能技术”方面,如果是将相关的研究生课程简单下移,将带来学生接受知识的困难,难以保证授课效果;在“智能工具”方面,如果在自动化、计算机其他专业教学体系基础上做简单的增、删、改,也会带来学生知识结构的凌乱。

基于上述考虑,在选择课程和具体教学内容时,要强调以点代面,突出重点。教学过程中也要着重讲授基本方法及其实际应用,尽量避免讲授深奥、抽象的理论知识。例如,智能控制技术和神经网络技术等课程重点讲授清楚1~2种智能方法,透彻剖析1~2个智能系统,并通过随后的专业实践等课程,进一步加深学生对各种智能技术和智能系统的理解。

同时,在智能专业框架下,现有的来自于其他专业的课程要针对智能专业的需求进行适当修订,并注重各门课程内容之间的衔接,在教学过程中注重介绍各门课程在整个专业体系中的地位和作用,便于学生形成智能专业完整的知识体系。例如,自动控制原理是自动化类专业的重要基础课,由于智能化是自动化的高级阶段,因而这门课对于构建智能专业知识体系也非常重要。教师在课堂教学过程中,不是单纯讲解某种判据或计算方法,而是将大量工程实例引进课堂教学.让学生“看到”理论方法的实际应用场景,了解学到的知识能“干什么用”,也进一步激发他们学习理论课程的兴趣。同时,考虑到智能专业终究不是自动化专业,因此在教学过程中,教师还常常结合具体内容,介绍自动控制与智能控制、智能系统之间的关系,为学生进一步学习打下良好基础。

3 专业建设的方向和思考

建设智能科学与技术专业,既是良好机遇也是极大挑战,尤其对于地方普通高校而言,建设好智能专业还有更多的问题需要探讨和解决。从沈阳工业大学智能专业建设的经历,并考察和学习各兄弟院校的专业建设成果,我们给出以下几点建议。

(1)研究形成突出智能特色和辨识度的培养方案。现有的地方高校智能专业培养方案,无论是“计算机+智能”或“自动化+智能”或是其他的,还没有形成智能专业独特的培养体系。由于没有成熟的课程体系可参照,几乎所有单位的课程都根据自身基础和条件设置,随意性较大。另外,缺少大家公认的标志性的核心课程,比如像自动控制原理之于自动化、数据结构之于计算机。为此,需要从培养目标出发,针对专业特色,梳理出科学、完整的智能本科专业的知识体系。制订科学、权威、统一的课程标准是摆在所有智能专业面前需要共同完成的课题,这对于明确智能专业与计算机、自动化等专业的差异性,提高专业的辨识度,促进智能专业的良性发展都非常重要。

(2)理顺智能理论课程教学与应用型人才培养的关系。智能专业的很多特色课程都有较强的理论背景、带有一定的研究性质。地方普通院校充分考虑学生的接受能力和培养应用型人才的目标,在现行的培养方案中,没有开设脑与认知科学、机器智能、模式识别这类课程。然而,理论课程是“无用中的大用”,对于培养学生的专业素养和思维,使他们在专业的道路上走得更扎实、更远,都具有非常重要的作用。因此,开设哪些课程,选择哪些内容,怎么能让学生爱学、学好、够学以致用,更好地适应培养应用型人才的需要,是我们新一轮培养方案修订要考虑的主要问题。

(3)梳理课程内容,加强教材建设。由于智能科学与技术专业覆盖面广,因此其课程设置也相对宽泛,学生学的课程比较多,但由于学制和学时的限制,往往老师讲得不深,学生学得不透。教师讲授的知识被学生理解和接受是课堂教学的任务,因此,需要在现有的课程和内容中合理取舍、优中选优,解决知识的宽与深之间的矛盾。同时,还需要编写出版智能专业自己的教材,使那些具有研究性质的课程“本科生化”,使某些其他专业的课程“智能化”,才能更好地满足智能专业人才培养需要,并进一步促进智能专业的良性发展。

4 结语

地方普通院校肩负着培养国家经济建设和社会发展所需的应用型人才的任务。通过沈阳工业大学智能科学与技术专业4年来的专业建设实践,我们切实地体会到作为一个地方普通高校开展智能科学与技术专业建设还有很长的路要走。在社会对智能科学与技术专业认知不足的情况下,建立一套科学合理的培养计划和培养方式,使学生具有系统扎实的基础理论知识和出色的实践能力,从而满足社会对智能领域应用型人才的需求、得到社会的认可和接受是我们当下专业建设最主要的目标。

参考文献:

[1]王万森,钟义信,韩力群,等,我国智能科学技术教育的现状与思考[J]计算机教育,2009(11): 10-14.

[2]王万森,超越数字化,智能科技人才的需求及培养:写在我国智能科学技术教育开创十年之际[J].计算机教育,2014(19): 21.

[3]李擎,陈雯柏,李邓化,等.智能科学与技术专业建设的实践[J]计算机教育,2009(11):34-37.

[4]韩力群.智能科学与技术本科专业规范[C]//北京:智能科学技术教育高层研讨会,2004.

[5]刘作军,张磊,杨鹏,等谈我校增设“智能科学与技术”专业的设想与措施[J].计算机教育,2009(11): 53-56.

人工智能基础教育第7篇

关键词:数字化校园;智慧校园;发展现状;建设研究

《国家中长期教育改革和规划纲要》指出,在整个教育结构和教育布局当中,必须把职业教育摆到更加突出、更加重要的位置,到2020年形成现代职业教育体系。而中等职业教育是我国职业教育的重要组成部分,推进中等职业教育的信息化建设是实现《纲要》中“加快教育信息化进程”的重要步骤之一。中等职业学校是实施中等职业教育的学校,学生毕业属中专学历。招生对象是初中毕业生和具有与初中同等学历的人员,基本学制为三年。作为我国职业教育的主体,其定位是在义务教育的基础上培养大量技能型人才与高素质劳动者。目前,我国中等职业学校共有三类:(1)中等专业学校(简称“中专”)主要招收初中毕业生,培养目标是中级技术人员、管理人员,近年来培养目标已扩大到各类技能型人才。(2)技工学校(简称“技校”) 主要招收初中毕业生,培养目标是中、初级技术工人。(3)职业高级中学/高级职业中学(简称“职业高中”、“职高”)在改革教育结构的基础上发展起来的中等职业学校,大部分由普通中学改建而成,一般招收初中毕业生,学制以3年为主。培养目标与中等专业学校和技工学校类似,以生产服务一线的操作人员为主。

中等职业学校从传统校园到建设并建成数字化校园,已经经过了多个阶段及多个层面的研究,在代替了传统校园的纸笔和电教后,数字化校园也完成了计算机化、信息化、网络化的进程建设。随着传感技术、云计算、虚拟化技术、人工智能等技术的发展和应用,智慧校园的建设已掀起一股浪潮,改变以往人们传统的生活与工作方式,改善了人与社会的关系。智慧校园的发展是数字化校园的高端形态,是数字化校园发展的理想追求,也已成为一种共识。

近年来,国内很多学校都开展了“数字化校园”的建设工作。这些建设均投人了极大的人力、财力与物力。虽然有的学校硬件平台与相应的软件平台已经搭建完成,系统已经投入运行,但与预期效果相比还有较大的差距。其主要原因还是在于建设都集中在平台的投入上而没有让广大师生感受到其带来的巨大便利,系统没有与用户很好地结合。随着物联网技术与移动通信技术的成熟与发展,移动终端设备的广泛使用,在数字化校园的基础之上又发展起来了智慧校园。可以说 “智慧校园”是数字校园升级到一定阶段的表现,是数字校园发展的一个阶段。 “智慧校园”的基石是前期数字校园的建设与发展,也就意味着,“智慧校园”首先要有一个统一的基础设施平台,要拥有有线与无线双网覆盖的网络环境;其次,要有统一的数据共享平台和综合信息服务平台。智慧校园的建设也存在着硬件与软件投入、系统建设与系统使用之间的矛盾。解决这些问题的关键还是领导与决策者的看法与决心。不能为了建设而建设,重点要放在实践应用上。只有充分使用才能充分发挥智慧校园的各项优势。

一、数字校园的缘起及概念解析

数字校园概念最早起源于20世纪70年代美国麻省理工学院提出的E-campus计划。1990年,美国克莱蒙特大教授凯尼期・格林(Kenneth Green)发起了“数字校园计划Campus Computing(The Project)”大型科研项目(黄荣怀2009)。1998年,美国前副总统戈尔发表了题为“数字地球:21世纪认识地球的方式”的演讲,提出“数字地球”的概念,此后全世界普遍接受了数字化概念,并引出了“数字城市”、数字校园等概念(陈丽,2007)。随着国际互联网的广泛应用,各种与之相关的概念不断涌现,数字校园逐步成为一个单独的研究领域。利用各种计算机技术创建一个基于互联网的与现实校园并行的“虚拟化电子校园”,并依托各种技术工具和手段来推动高校的全方位改革,成为世界各国高等教育改革的重要趋势之一(赵国栋,2012)。数字校园是一个伴随技术应用变化而不断发展的概念,人们理解的层次和内涵不尽相同,目前存在四种有代表性的观点。

(1)“平台”观。万新恒(2000)较早阐述了数字化校园的概念,他认为数字化校园以高速发达的计算机网络为核心技术支撑,以信息和知识资源的充分共享为手段,以培养善于获取、加工、处理和利用信息与知识的学生为主要目标,以校园为整个社会知识、信息的基本创新与传播中枢。陈丽(2007)认为数字化校园是一个网络化、数字化、智能化有机结合的新型教育、学习和研究的校园平台。

(2)“空间”观。沈培华等(2002)认为数字化校园是以网络为基础,利用先进的信息化手段和工具,实现从环境(包括设备、教室等)、资源(如图书、讲义、课件等)到活动(包括教学、管理、服务、办公等)的全部数字化,在传统校园的基础上构建一个数字空间,拓展现实校园的时间和空间维度,提升传统校园的效率,拓展传统校园的功能,最终实现教育过程的全面信息化,从而达到提高教学质量、科研和管理水平的目的。蒋笃运(2009)认为,中小学数字校园是借助信息技术手段,对学校的教育、教学管理等主要业务以及资源和数据进行优化、整合和融通,拓展现实校园的时间和空间维度,在传统校园的基础上构建一个数字空间,实现从环境、资源到活动的数字化,从而达到提升教育教学质量和管理水平的目的。这既是一个实用概念,也是一项工程和标准,更是一种文化.并非严格意义上的学术定义(张虹波等,2009)。

(3)“环境”观。黄荣怀(2009)认为,数字校园是为了有效支持学生学习,创新和转变教学方式,以面向服务为基本理念,而构建的数字化资源丰富的、多种应用系统集成的、相关业务高度整合的校园信息化环境;其宗旨是拓展学校的校园时空维度,丰富校园文化,并优化教学、教研、管理和服务等过程。

(4)“过程”观。蔡苏等(2009)认为中小学数字校园是一种依托现实校园而存在的以网络为基础平台,通过数字化环境的支撑,实现从环境、资源到活动的数字化,辅助完成校园活动的全部过程。赵国栋(2012)认为在当今信息技术广泛应用的背景下,以提高运行效率、推动管理改革为出发点,高等教育机构在管理、教学、科研、社会服务等方面规划、建设与应用各种现代通信技术工具的过程,可以称之为“数字化校园”。数字化校园的建设目的是充分利用信息技术来改变校内各部门之间的信息传递流程,推动高校组织模式、管理模式与运行方式的变革,从而最终实现优化管理流程、提高工作效率和促进教学科研之目标。

上述观点从不同侧面描述了数字校园的特点。数字校园是学校教育信息化发展到一定阶段的产物,是通过技术手段改造和提升传统校园的必然结果,其具备五方面的特征:重点关注学生的有效学习以及创新和转变教学方式;以服务教育教学作为数字校园的建设的基本理念;支持学与教的资源比较丰富;多种应用系统有机集成、相关业务高度整合;能拓展学校的时空维度并丰富校园文化。

数字校园建设强调信息技术应与教育教学深度融合,这与教育信息化的目标是一致的,也是与社会信息化的步伐相匹配的。但要应对社会信息化进程中学习方式变革的诉求,单纯的网络基础设施装备、学与教数字化资源建设、应用软件系统的开发难以有效支撑学与教方式的变革和拓展相对封闭的时空维度。只有跟上甚至引领社会信息化的进程,积极构建“智慧型”校园环境才能真正提升校园信息化水平。

二、智慧校园的内涵与特征

2008年,美国IBM总裁兼首席执行官彭明盛在题为“智慧地球:下一代领导议程”的演讲中首次提出了“智慧地球”的理念。2009年,奥巴马就任美国总统后对这一理念给予积极回应。“智慧地球”的概念一经提出,得到美国各界的高度关注,甚至有分析认为IBM公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略,并在世界范围内引起轰动。(张永民,2010)

在“智慧地球”的概念提出后,国内不少学者提出了“智慧校园”的概念和建设思路(宗平等,2010;郭惠丽等,201l严大虎等,2011;张永波,2011),西南大学、成都大学、同学等几十所高校正在筹划、实施智慧校园的建设,智慧校园不再停留在理念层面(鲁东明,2011)。例如,浙江大学信息化“十二五”规划,提出建设一个“令人激动”的智慧校园,这种智慧校园支持无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活(吴颖骏,2010)。南京邮电大学完成了一个相对完整的智慧校园规划(朱洪波,2011),且认为智慧校园的核心特征主要反映在三个层面:一是为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台,提供基于角色的个性化定制服务;二是将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用与服务领域,实现互联和协作;三是通过智能感知环境和综合信息服务平台,为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口。

在理论研究方面,不同学者从多个角度对智慧校园的内涵进行了解读。黄荣怀(2009)从数字校园的建设进程角度提出数字校园的“四代”建设观,他认为第四代数字校园(智慧校园)能够有效支持教与学,丰富学校的校园文化,真正拓展学校的时空维度,以面向服务为基本理念,基于新型通信网络技术构建业务流程、资源共享、智能灵活的教育教学环境。有研究者强调物联网技术在智慧校园建设中的作用,如沈洁等(2011)认为,智慧校园是一种将人、设备、环境、资源以及社会因素,在信息化背景下有机整合的一种独特的校园系统,它以物联网技术为基础,以信息的相关性为核心,通过多平台的信息传递手段提供及时的双向交流平台,简单说,就是更智能的学校;周彤等(2011)认为,智慧校园是以物联网为基础的智慧化的校园工作、学习和生活一体化环境,这个一体化环境以各种应用服务系统为载体,将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合;李春若(2012)认为,智慧校园是物联网在学校教学管理、公共安全、后勤保障中的具体应用,为学校构建了智能化的学习和生活环境。有研究者认为智慧校园是各种技术的综合应用,如陈翠珠等(2012)认为,智慧校园是充分利用信息化相关技术,通过监测、分析、融合、智能响应的方式,综合学校各职能部门,融合优化现有资源,提供质量更高的教学、更好的服务,构建绿色的环境、和谐的校园,以保证学校教育的持续发展。也有研究者认为智慧校园的建设不仅仅是物联网技术的应用,那只是感知部分,应更多考虑技术的特点,突出应用和服务。(宓泳,2011)

综合以上观点和黄荣怀等(2012)提出的“智慧学习环境”的概念,我们认为,智慧校园(Smart Campus)应具有以下特征:

(1)环境全面感知。智慧校园中的全面感知包括两个方面,一是传感器可以随时随地感知、捕获和传递有关人、设备、资源的信息;二是对学习者个体特征(学习偏好、认知特征、注意状态、学习风格等)和学习情景(学习时间、学习空间、学习伙伴、学习活动等)的感知、捕获和传递。

(2)网络无缝互通。基于网络和通信技术,特别是移动互联网技术,智慧校园支持所有软件系统和硬件设备的连接,信息感知后可迅速、实时的传递,这是所有用户按照全新的方式协作学习、协同工作的基础。

(3)海量数据支撑。依据数据挖掘和建模技术,智慧校园可以在“海量”校园数据的基础上构建模型,建立预测方法,对新到的信息进行趋势分析、展望和预测;同时智慧校园可综合各方面的数据、信息、规则等内容,通过智能推理,做出快速反应、主动应对,更多地体现智能、聪慧的特点。

(4)开放学习环境。教育的核心理念是创新能力的培养,校园面临要从“封闭”走向“开放”的诉求。智慧校园支持拓展资源环境,让学生冲破教科书的限制;支持拓展时间环境,让学习从课上拓展到课下;支持拓展空间环境,让有效学习在真实情境和虚拟情境能得以发生。

(5)师生个。智慧校园环境及其功能均以个为理念,各种关键技术的应用均以有效解决师生在校园生活、学习、工作中的诸多实际需求为目的,并成为现实中不可或缺的组成部分。

因此,智慧校园是指一种以面向师生个性化服务为理念,能全面感知物理环境,识别学习者个体特征和学习情景,提供无缝互通的网络通信,有效支持教学过程分析、评价和智能决策的开放教育教学环境和便利舒适的生活环境。

三、职业学校智慧校园建设目标

加快基础设施建设的升级、提速、完善,建设高水平网络平台,完善IPv6网络系统的建设与管理,实现高速优质有线网和无线网全覆盖,构建 10000兆骨干的网络系统 ,逐步建设物联网基础设施,建设校园云计算平台,实施虚拟服务器系统,完善有效服务不同学科的共享高性能计算环境;建设基础应用支撑平台,进一步完善和全面推广统一身份认证系统、信息门户和中心数据库;建设信息化教学应用平台,构建支持多种教学模式的数字化教学与学习环境开发整合校内各种资源的数字资源管理服务系统;建设覆盖学校所有领域的综合业务管理信息平台,实现以用户为中心的管理与服务,建立提升管理效率的决策支持系统和一体化业务应用系统,支撑学校核心战略发展 ;建设有利于学科交叉和学术交流的科研信息平台,支持自然科学研究社会科学研究水平的提升;建设信息化校园服务平台,完善虚拟社区功能,建立涉及各类服务项目的 “一站式”服务申报、受理信息系统;建设物联网应用及移动互联平台,探索智能感知、识别控制等技术在学校各个领域的应用。

建立统一的标准体系、严密的安全体系和规范的校园服务体系,保障数字校园的效益的最大发挥。 以人才培养 、管理体制和政策措施为重要保障举措。经过两个阶段的努力,将我校的数字校园建设成为市级领先、省内一流的职业教育信息化高地,建立省内示范性智慧校园,支撑与推动学校整体战略发展。

特色创新:智慧校园是一个系统工程,中等职业学校物力有限,在两者之间找一个切合实际应用的结合点,既能结合中等职业学校财力物力构建一定规模的智慧校园实践项目,又能将学校的智慧校园建设成为市级领先、省内一流的职业教育信息化高地,因此本项目准备以本校数字化校园中已部分建成的智能办公管理系统和教学资源建设为突破口,进行智慧校园建设的实践研究,探索智慧校园在中职学校的实践之路。

参考文献:

[1]严大虎,陈明选. 物联网在智慧校园中的应用[J]. 现代教育技术,2011,06:123-125.

[2]沈洁,黄宇星. 智慧校园及其构建初探[J]. 福建教育学院学报,2011,06:122-125.

[3]黄荣怀,张进宝,胡永斌,杨俊锋. 智慧校园:数字校园发展的必然趋势[J]. 开放教育研究,2012,04:12-17.

[4]陈明选. 基于物联网的智慧校园建设与发展研究[J]. 远程教育杂志,2012,4:61-65.

人工智能基础教育第8篇

相关热搜:教育 教育理念

苏霍姆林斯基是前苏联伟大的教育家,他的教育思想不仅对前苏联而且对世界诸多国家都产生过巨大的影响,其教育思想虽形成于上个世纪六十年代,今又观之,感慨甚多,看似“古老”的教育思想,纵观今日之中国教育,这些教育思想对改变中国教育现状存在的弊端具有极为重要的指导意义之所以有如此之说,究其根本原因,还是我国基础教育科学教育思想观念的严重缺失问题苏霍姆林斯基所倡导的德育与智力教育,恰恰是我国当前基础教育存在的重大漏洞,值得引起广大教育者和教育领导者的深思。

 

苏霍姆林斯基教育理论体系的核心内容即是强调实行对学生的个性全面发展教育,其主要教育思想是让学生实施“自我教育”的同时,要实施多方面的教育,诸如:智育、德育、劳动教育等,在其教育理论中,他尤其把道德教育视为基础教育的灵魂和核心,强调培养学生的信念和理想,健全高尚的道德品质,使学生具有崇高的道德理想其次。他的理论还特别强调智育这一重要环节,智育即“智力的教育”,其对智育的诠释是反对把填鸭式的课堂教育作为唯一的教学活动,“唯智也”苏霍姆林斯基对智育的诠释是不仅仅向学生传授书本知识,而是强调更重要的教育过程,他的这一理论比同时代西方的“形式教育论”和“实质教育论”都要站得高、看得远,也比‘传统教育论’研究得更透彻,理解得更全面。

 

他把智育具体拟定为四个方面;首先是通过传统教学使学生掌握、积累科学知识,这是智育的根本;其二是发展智力智力和能力的发展,是建立在对基础知识的掌握上的,没有牢固的基础知识会抑制智力的发展,二者协调配合才能实现真正意义上的智力教育其三是培养智能。

 

即通过教学培养学生发展智力、掌握知识和进行智力劳动所不可缺少的技能、技巧与本领,也就是培养从事脑力劳动所必要的手段和途径苏霍姆林斯基教育理论要求培养的智能,既具有知识的成分,又具有智力的成分,还具有工具的性质培养智能这项任务,包含着全新的独创性的见解其四智育的核心思想是培养学生形成科学的世界观,这一理论的实现有两个必须的渠道,一是思想政治教育和道德教育;另一个是科学知识与真理的掌握。

 

基于此理论,观今日之中国基础教育现状,令人堪忧。

 

首先是学校教育存在商业化的问题,个别学校教育存在道德教育的缺失,其结果是相当一部分学生存在唯利是图,寡情薄义的道德取向看似大学生人才云集,实质是缺失有用的真正人才,其后果是十多年的学校教育造成今曰就业艰难,缺少智力型,创造性的有用人才。

 

其次是国家经济建设发展的同时忽略了对教育的投人,而学生的学习卷人了高成本的漩涡,基础教育良莠不齐,滋生了教育的腐败,无形地对学生道德观念及教育形成了不良影响,乍看基础教育并没有被产业化,而实质上却出现了严重的商业化倾向。

 

再者我国教育资源分配严重失衡,城市与农村,学校与学校之间分三六九等,这些现象为教育腐败的生长提供了空间。

 

再者是基础义务教育面临的择校问题,看似平等,实则跟学生家长的权钱发生了不可逆转的关系,权钱决定了孩子能享受什么样的教育资源高校。虽不属于义务教育,但其招生意向在客观上影响和制约着基础教育的教学取向再次是应试教育成为了基础教育的主体,其道德、智力教育缺失,即使表面开设了这些课程,也只是停留在表象上,社会的各种不良现象、功利性的教育方式只会使学生正确的道德取向缺失、社会价值失落还有就是传统文化的缺失,媒体的引导从某些方面颠覆了学生的价值和道德取向,作为教育者我们应当承担起培养孩子正确的价值观和道德取向的责任,并使之走向科学发展的正途。

 

综上所述,中国教育严重的问题是:教育局部存在商业化倾向,道德教育相对淡化,应试教育体系急待整改完善这些问题的出现其关键是思想文化的缺失长此以往,中国教育将出现令人担忧的恶性循环局面!

 

回归到苏霍姆林斯基的教育理论,笔者认为我国当前教育极待拯救的问题是道德伦理的实质性教育,从孩子的教育初端开始,从小就让孩子树立科学的价值观和道德观,苏霍姆林斯基所倡导的公民道德基础,亦即从小滋养其良好的道德习惯,进而培养高尚的道德情感,从而树立坚定正确的道德信念,注重传统道德文化的学习,在德育教育中渗透美育教育,让学生认识美,在学生认识美的基础上培养美的情操、美的修养苏霍姆林斯基教育理论的核心就是道德教育,它决定了学生终身发展的方向,学性去影响学生的个性,意即以教生树立什么样的人生观取决于其育者自身的优秀去影响学生个性在青少年所受的教育,所以学生的发展与定型。

 

在教育中要形成公民必备的基本总之,苏霍姆林斯基的教育

 

道德修养和道德品质,具有正确理论在今日中国之教育现状下,的修养和品质的学生应该是热爱值得诸位教育者深思,他为教学习、热爱劳动、不自私而且考育事业。无私奉献的精神应该成虑别人的利益、富于同情心且具为我们广大教育者的崇拜图腾,有正义感。

 

其次是实施真正意义我们要呼唤摒弃利益至上的教上的智力教育,意即通过课堂教育回归学的方式使学生获得必须的基础知识,在此基础上发展智力,培毛毳教授,硕士毕业于湖养智能,进而形成科学的的世界南师范大学音乐学院,师从湖南观,使学生个性得到全面发展,师范大学朱咏北教授,中国音乐成为真正有能力的智者,而不是学院访问学者,从教二十余年。

 

如工厂复制般的平乏无能之人现任湖南涉外经济学院音乐学院再次要在教育过程实行劳动教育,钢琴教授,钢琴专业学科带头人,所谓劳动教育其宗旨是劳动过程湖南省钢琴专业委员会副会长,中进行创造性的活动,让学生根专家库成员,曾任湖南省钢琴专据其兴趣爱好运用其智能,锻炼业委员会郴州分会会长。

人工智能基础教育第9篇

1.唱好智慧教育基础设施建设曲;

2.唱好教育信息资源建设曲;

3.唱好智慧教育应用能力建设曲;

4.唱好智慧教育建设学习借鉴曲。

目前,湖北省麻城市将筹措5.7亿元,建设智慧城市。麻城市决定用7年时间,打造“智慧交通”、“智慧旅游”、“智慧教育”、“智慧医疗”等20个工程。智慧城市受到当地政府的推崇,“智慧教育”也成为了当地教育信息化发展的最新愿景。

在《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》中,明确提出了“信息技术与教育融合发展的水平显著提升。充分发挥现代信息技术独特优势,信息化环境下学生自主学习能力明显增强,教学方式与教育模式创新不断深入,信息化对教育变革的促进作用充分显现”的重要目标。

其实在这之前,麻城市已开展了市级信息系统建设,如实现了“三通两平台”建设(“三通”即“校校通”、“班班通”、“人人通”,“两平台”即教育资源公共服务平台、教育管理公共服务平台),使用了麻城市云视讯教室等。

推进智慧教育建设,意义非凡。对于加快当地教育转型升级,促进教育内容、教育手段和方法的现代化;扩充教育资源,实现优质资源的普及和共享,推进教育的高水平均衡发展;提高教师应用信息技术水平,提升新课程执教能力;培育学生利用信息手段主动学习、自主学习的创新素养;紧密家校联系,形成家校教育合力等大有裨益。

为将此项工作全面深入推进,笔者认为,需要唱好智慧教育建设“四部曲”:

1.唱好智慧教育基础设施建设曲。一是学校信息化基础设施。在规划时间内,普及学校计算机采用虚拟云终端系统,每一所学校普及课堂自动录播系统、移动计算机房,中心级幼儿园普及多媒体教室。二是教育网络设施。教育信息网基本实现升级换代,教育系统IDC机房设备先进、功能齐全,IPV6网络平台及相关教学与应用服务普及,与上级教育信息网实现高速互联,远程教学系统和远程会议系统应用频繁。

2.唱好教育信息资源建设曲。一是教育基础数据中心。建立覆盖全市各级各类学校的教育基础数据库,加强数据管理、统计分析、综合利用和共享,为教育管理和宏观决策提供准确的数据支持,为各项应用体系建设提供技术支撑。二是教育资源公共服务平台、教育管理公共服务平台。加大“两平台”的应用力度。三是教师专业发展与学生成长档案数字化管理。构建覆盖全市教师职业生命周期的教师专业发展数字化管理体系,完善人才培养、选拔与管理新模式。构建从幼儿园至高中的全市学生成长档案数字化管理体系,促进学生发展性评价。

3.唱好智慧教育应用能力建设曲。一是教师教育技术能力建设体系。深入开展信息技术在学校教育教学、管理和科研等各个领域的广泛应用,加强教师教育技术能力建设。开展一轮部级教师教育技术能力中级水平全员培训,培养一批教育技术专业骨干,提升信息技术环境下教育教学的领导、探索与实践能力。二是信息技术与学科整合探索。全面探索与实验信息技术与各学科的整合教学,提高信息技术环境下的课程评价能力,积极开展移动学习、数字化学习方式实践研究,积极探索电子书包建设方式,组建若干跨学科的教师学习共同体,提升学生的自主学习、探究学习、协作学习的能力。三是师生信息素养培养。继续举办每年度的教师自制多媒体教学软件和学生电脑作品评选与竞赛活动,加强信息技术环境下的道德文化建设,探索建立并适时普及信息健康师岗位。信息技术全面覆盖学校教育管理、教学、科研等各个领域,教师的信息素养显著提升,学生在信息技术环境下的分析能力、实践能力和创新能力进一步提高,教育信息化成为推动教育教学改革的核心因素。