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人工智能时代的教育精选(九篇)

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人工智能时代的教育

第1篇:人工智能时代的教育范文

先给大家重点推荐一本期刊:中国职业技术教育

中国职业技术教育杂志征稿信息

《中国职业技术教育》杂志是由中华人民共和国教育部主管,教育部职业技术教育中心研究所、中国职业技术教育学会和高等教育出版社共同主办的一份综合性中文期刊,集政策指导性、学术理论性和应用服务于一身,是教育部指导全国职业教育工作的重要舆论工具,是服务各级各类职业教育机构的主要阵地。

中国职业技术教育投稿栏目:主要有职教要闻、专稿专访、综合管理方略、课程教材、教研与教学、师资队伍建设、研究与探讨、职业指导、职业培训、高等职业教育等栏目。

再给大家推荐职业教育范文:人工智能背景下职业教育变革及模式建构

董文娟1,黄尧2(1.天津大学教育学院,天津300350;2.北京师范大学国家职业教育研究院,北京100875)

摘要:顺应人工智能时代的浪潮,基于新兴技术的职业教育变革及新模式建构势在必行。该文从职业教育智慧化、经济发展、政策保障、信息化生态重构四个方面,剖析了人工智能时代职业教育变革的现实诉求,并进一步分析了当前职业教育外部环境及其自身发展的困境。人工智能背景下职业教育的变革体现出融合、创新、跨界、终身化的新特征。基于此,从课程、教学、学习、环境、教师发展、评价、教育管理及组织等方面,探究职业教育的变革路径及模式建构。最后探讨了职业教育模式变革还面临回归教育本质、规避技术弊端等挑战,并提出“适应—引领人工智能”的发展目标。

关键词:人工智能;职业教育变革;模式建构;智慧化

“人工智能的迅速发展将深刻改变人类社会生活、改变世界。特别是在移动互联网、超级计算等新理论、新技术及经济社会发展强烈需求的共同驱动下,人工智能发展呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控等新特征。”[1]人工智能作为新一轮产业变革的核心驱动力,为我国供给侧结构性改革下的“新常态”经济发展注入新动能,使人们的思维模式和生活方式发生了深刻变革。近年来,国家高度重视与社会经济发展联系最为密切的职业教育,积极推进职业教育信息化,运用人工智能改革教学方法和人才培养模式,构建新型智能职教体系,提升信息技术引领职业教育创新发展的能力。

一、人工智能背景下职业教育变革的现实诉求

人工智能对传统教育理念产生了革命性冲击,职业教育结构不断调整,劳动力素质与市场需求的矛盾、学习方式与自我价值实现的矛盾等促使职业教育向智慧化、智能化发展。目前,我国处于教育信息化2.0、工业4.0的新时期,全球范围内新一轮的科技革命和产业变革正在加速进行。“一带一路”“中国制造2025”人工智能等重大国家战略的提出,及以新技术、新产业为特征的新兴经济模式要求教育领域,尤其是职业教育培养行业、产业急需的技术技能型、智慧型人才,具备更高的创新创业能力和跨界整合能力,促进智慧化发展,助力经济转型升级。

(一)职业教育智慧化诉求:职业教育信息化发展的必然选择

“智慧教育是以物联网,大数据等信息技术为依托,创造智慧教学环境,转换教育方法,内容与手段,注重教育网络化,个性化和智能化的一种教育新模式。”[2]智慧教育作为“一种由学校、区域或国家提供的高学习体验、高内容适配性和高教学效率的教育行为(系统)”,被视为教育信息化发展的高端形态[3]。因此,职业教育的智慧化并非简单的数字化,强调信息技术推动职业教育教学模式和方法的变革,改变思维模式,创建价值等方面共享的学习共同体,培养创新型、智慧型人才。

职业教育智慧化是职业教育信息化发展的必然选择。目前,我国的职业教育信息化水平正在稳步提高,投入持续增加,各种智能信息技术应用于教育教学、实习实训、测量评价等领域,并逐步成熟,正在努力打造一个信息化、智慧化的现代职业教育生态系统。新时期我国很多地区及职业院校积极提升现有信息化系统的智慧化水平,积极创建智慧校园、智慧社区等,逐步实现了组织管理的智慧化、资源环境的智慧化和服务评价的智慧化。

(二)经济发展诉求:人工智能时代的新兴经济需要高技能智慧型人才

人工智能时代职业教育运用移动互联网、大数据等新兴技术,与经济及其他部门跨界融合,不断创造新产品、新业务,推动职业教育模式创新,形成了以互联网为基础设施、人工智能为实现手段的经济发展新常态。人工智能时代是以现代科学技术为支撑的新时代,各行各业的运作发展和对知识技术的掌握要求达到了更高层面,相应的教育需求也有所提升,市场环境渴求勇于创新、个性化的高技能智慧型人才。职业教育要应对行业上升发展的劳动力需求问题,基于人工智能应用,提高技能培养层级,以适应新的社会劳务需求。现代企业生产依托互联网科技,与智能化设备直接联接,通过数据分析和应用,促进科技成果转化为生产力。劳动密集型企业已不适应现代行业、产业发展,需升级为网络智能型,与此同时,职业院校的课程模式、专业设置、实习实训、师资结构等也做出相应的调整和革新,既促进了职业教育的智慧化、智能化,又推动了产业升级和工业变革。

(三)政策保障:国家从宏观层面保障人工智能时代的职业教育发展

2016年是我国人工智能元年,2017年我国颁布了《新一代人工智能发展规划》,提出了“将发展人工智能放在国家战略层面进行系统谋划和布局”,这预示着我国人工智能时代的全面到来,为我国职业教育的发展提供了良好的宏观政策环境。人工智能给职业教育带来了符合时代精神的新内容,积极融合信息技术,整合职业教育资源,提升公共服务水平,影响和改变了原有的教育生态。紧密依托信息共享平台,突破时空限制,让学习者自我选择,更加人性化和智能化。我国很多职业院校已经开启了智慧校园的行动计划,一些大中城市也在积极制定实施智慧城市的发展规划,在良好的政策保障中提升智慧化水平。

(四)信息化生态重构诉求:人工智能时代的职业教育变革是对职业教育信息化生态系统的重构

“依据《2006-2020年国家信息化发展战略》,我国正在有序推进数字教育向智慧教育的跃迁升级和创新发展。”[4]在新兴智能信息技术的催促下,技术变革带来了职业教育系统的颠覆性创新改革,打破现有的条条框框,改革传统教育模式,再造教育业务新流程。在职业教育领域创新应用物联网、大数据、人工智能等先进技术,提升各科各门教育教学业务,打造各级各类智能实训部门、培训机构,覆盖贯通中高职院校,整合系统内外现有资源,推进智慧教育生态有序发展,为各类用户提供最适合、最智能的职业教育资源和服务,完成对职业教育信息化生态系统的重构。

二、当前职业教育发展的现实困境

人工智能对各行各业的影响具有革命性和颠覆性,可能带来新的发展机遇,也可能带来不确定性的挑战,比如可能会改变就业结构、影响政府管理、威胁经济安全等,还可能会冲击法律与社会伦理,影响社会稳定乃至全球治理。当前,人工智能与“大众创业、万众创新”浪潮席卷而来,职业院校既是人工智能应用的战场,又是培养技术创新型人才的“梦工厂”[5]。人工智能时代的职业教育信息化发展迅速,影响是广而深的,对职业教育外部环境及其本身都造成了极大的冲击。

(一)职业教育外部环境发展困境

“据联合国教科文组织预测,到2020年,人工智能将替代20亿个工作岗位”[6],那些技术含量低、重复性强的技能将被智能机器、数码设备所替代,工业机器人也将大面积应用。智能设备替代行业劳动力,能够降低劳动成本,且具有高效、易操作等竞争优势。传统职业教育培养模式很难适应未来行业、产业的发展需求,人工智能冲击职业教育就业岗位,撼动其所依附的岗位基础,对职业教育的生存与定位产生了威胁。因此,根据智能时代职业教育的岗位特征与需求,提升职业人才的知识结构和专业技能,是新形势下职业教育的发展方向。

(二)职业教育自身发展困境

近年来,人工智能在职业教育领域内的应用和提高是目前职业教育的发展趋势。我国重视职业教育信息化、智能化发展,各级各类职业院校在信息化基础设施建设、校园信息化管理等方面都有了显著提升,但信息技术与职业教育的深度融合仍不够紧密,表现出信息化管理效率低、科学决策水平低等现象。人工智能背景下职业教育自身发展的困境表现在:

1.课程与教学困境

职业院校新课程改革提倡构建智慧课堂,制定个性化学习计划,注重课堂实施效果。但目前的实际课程教学仍是以教师为中心,强调知识的灌输,重视统一性和计划性,与教育改革提倡的个性化教学相去甚远。教学方法、教学理念更新慢,很难激发学生的内在学习动力,创新性思维弱,使得个性化教育的无法实现。近年来,中央、省、市、县四级教育平台逐步建立起来,课程与教学的层级设计逐步完善,但在实施的过程中,各级平台之间存在沟通不畅等问题,各级资源内容不系统,不衔接,导致无序叠加和资源的重复浪费,“精品课程”等项目丰富了课程资源,但质量不高。在线课程与教学以传统的科目、章节为单元,构建系统性的在线教育内容,为用户提供专业化的知识选择,但由于受时间条件等限制,大多数受教育者习惯于碎片化学习,连贯性和整体性差,缺乏对课程与教学体系的系统性学习。

2.认知困境

随着人工智能时代的到来,许多职业院校将“未来教室”“智慧课堂”定位为未来发展方向,进行了多种尝试和改革,如MOOC混合教学、翻转课堂、多屏教学等,但“管理者和施教者对智慧教育的理解多停留在‘智慧课堂=多媒体+传统教学的层面’,教学观念和思维依然固化,并没有因为新技术的参与而得到实质改变”[7],缺乏对多媒体网络架构和智能学习平台的深层认识,更缺乏对管理评价和互动交流等模块的理解与掌握,虽投入大量人力财力采购了数量巨大、设备精良的多媒体设备和智能服务设备,但没有充分有效使用,大大限制了智慧教育的发展潜力。

3.用户困境

传统教学以群体教育为基本单元,教师和学习者作为学习共同体,在管理、学习的互动过程中形成强大的群体约束力,促进双方共同进步。在信息化教育时代,学习者自由掌握学习时间和进度,遇到问题可能无法及时解决并获得反馈,无法进行面对面交流,因此,基于人工智能网络化学习平台,学习者需要高自控力、高学习能力才能适应这种全新的学习方式。

4.评价困境

传统的评价方式多依靠经验和观察,智慧型评价则是基于学习过程的一种发展性评价,以采集到的学习数据为客观基础。在人工智能、数字信息化环境下教育效果的评价实际要受到很多因素的影响和局限,在信息技术与职业教育融合的过程之中,许多智能技术应用于教育教学实践,难以进行定性定量的智慧评价,如互动交流及深层次的学习评价等。

三、人工智能背景下职业教育变革的新特征

人工智能带来了思维模式的创新,改变了人们认识问题、思考和解决问题的方式,越来越多地依赖人与智能网络的协同创新。人工智能背景下的职业教育变革围绕经济社会发展大局,“主动服务国家重大发展战略,加大虚拟现实、云计算等新技术应用,体现校企合作、知行合一等职教特色,以应用促融合、以融合促创新、以创新促发展。”[8]人工智能背景下职业教育的变革必将加速推进职业教育的现代化、智能化进程,表现出了融合、创新、跨界和终身化的新特征。

(一)融合

人工智能技术科学应用于当前职业教育,在最短的时间内整合、重组大量的知识信息,形成科学的技术技能知识体系,为职业教育资源、企业资源、产业资源、社会资源等一切有可能联结的资源融合提供了可能。为促进职业教育的智慧化发展,在现有的合作模式、集团模式、产教融合模式等实体协作发展的基础上,建立智能互动的智慧教育供给平台、常态化智慧课堂和大数据化智慧教育生态系统,为我国新兴经济发展提供高技能、智慧型人才支撑。

(二)创新

信息化时代下“变”为创新立足之要点。创新时代最需要提升的就是创造智慧。“由知识的理解记忆,转向知识的迁移、应用并最终指向创造发明”[9],以提高学习者的学习能力和应用能力,提升其创新思维和智慧思维,不断开拓人类社会发展的高度和宽度。智能化、信息化的时代是创新不断的时代,是原有知识不断被更新、技术不断被升级的时代。人工智能促使社会化协同大规模发展,促进职业教育体系核心要素的重组与重构,创新生产关系,呈现出新的协作架构,开创了新的教育供给方式,增加了教育的选择性,推动了教育的民主化。学习者能够按照自己的价值观、兴趣与爱好等选择适合自己个性发展的学习方式和学习内容,促进学习者个性化、多样化发展,最终实现教育公平。

(三)跨界

智能科学与职业教育连接起来,搭建起两者沟通的桥梁,跨越了人工智能虚拟教育和线下实体教育的界限,实现了两者之间的融合。教育供给由竞争资源转变为协同合作,直线型的中心组织管理转向去中心化、泛化管理。通过大数据智能技术平台、远程教育平台等对职业教育资源进行整合共享,跨越教育边界,与市场、行业、企业以及职业教育培训机构对接,提供更加便捷的智慧化服务。

(四)终身化

人工智能时代职业教育的变革坚持“以人为本”的教育理念,满足学习者在任意时间、任意地点、以任意方式、任意步调终身学习的需求[10]。打破了地域和时间的限制,体现了教育的泛在化、个性化和终身化,与终身教育理念的发展目标不谋而合。人工智能时代社会经济发展加快,人们追求高层次自我价值的实现,充分体现出终身学习的必要性和紧迫性。目前,我国正在积极创建泛在学习环境,致力于构建终身化学习型社会,努力创造有利条件向全民提供终身教育与学习的机会。

四、人工智能背景下职业教育发展的模式建构

人工智能背景下职业教育的变革预示着全新思维意识形态、社会发展形态的变革,重塑职业教育可持续发展的新思维,重构信息时代职业教育的价值链和生态系统。智能化技术科学将现代职业教育内部各要素,以及内部要素与外部环境之间,通过虚拟技术和智能化手段互联贯通,突破传统教育价值的链状模式,使职业教育由传统模式走向“人工智能+职业教育”模式的建构。人工智能对职业教育课程、教学、评价、管理、教师发展等方面产生系统性影响,为职业教育提高教育质量和提升服务水平提供了技术支持和现实路径,解决不能兼顾职业教育规模和质量的矛盾问题。下面将从课程、教学、学习、环境、教师发展、评价、教育管理及组织等方面来探究职业教育的变革路径及模式建构。

(一)人工智能背景下职业教育的课程模式

人工智能时代的信息知识、科学技术正在以前所未有的速度增长、更新和迭代,呈现出了碎片化、多元化、创新性、社会性的特征。人工智能背景下职业教育的课程模式是为学习者提供按需可随时选择的知识储备智能模式,解决了传统职业院校课程教学的滞后性,呈现的是现代职业教育的前沿信息和内容。课程革命愈演愈烈,灵活多样的微课、慕课等形式层出不穷,在线课程将成为常态,信息传播媒介、知识获取方式等都发生了巨大改变,课程内容和结构的表现形态、呈现方式、实施及评价等也都进行了相应变革。智能化信息科学技术为课程的设计、架构、实施提供了快捷和便利,为学习者的个性化、终身化选择提供了多种渠道。人工智能背景下职业教育的课程模式的建构表现为:首先,线上线下融合的大规模开放课程融入现代职业教育,课程的表现形态和实施途径呈现出智能化、数字化、立体化的特征,成为学校常态课程的有机组成部分,为学习者提供了更多的可选择机会,使实施个性化课程成为可能。现代职业教育的课程内容强调学术性与生活性相互融合与转化,融入社会资源,立足于我国社会经济的新常态和学习者的全面发展,实现社会化协同发展,共赢共创;其次,课程实施的空间得以拓展,跨越了社会组织边界、职业院校边界,将从班级、年级、全校扩展到网络社区以及更大的空间。课程的整体结构从分散走向整合,以技术为媒介,形成跨学科、多学科整合的课程;最后,课程内容的组织、课程的实施逐步模块化、碎片化、移动化与泛在化,社会化分工更加精细,教师也将承担教学设计、技术开发、在线辅导等不同的角色。

(二)人工智能背景下职业教育的教学模式

人工智能时代将信息技术有效地融合于职业教育各学科的教学过程,从知识的传递转变为认知的建构,从注重讲授和内容,转变成重视学习过程[11],构建“以教师为主导,以学生为主体”的以数字化、智能化为特征的智慧教学模式,重视学生的主体地位,引导学生“自主、探究、合作”。人工智能背景下职业教育的教学模式的建构表现为:首先,人们的学习方法、认知方式和思维模式已经发生了巨大的转变。信息化教学使得信息技术已成为学习者认知的必要工具,认知方式也由“从技术中学”转型为“用技术学”。其次,信息化教学的重点从“面向内容设计”转变到“面向学习过程设计”,更加重视学习者发现问题、分析和解决问题能力的培养,关注学习者的学习过程,以及其获得学习活动的体验。同时,信息化教学要将课堂内的学习知识和课堂外的实践活动联结互动,按照学习者的个性化需求和认知方式自主选择学习内容。第三,智慧教学将成为课堂教学的新重点。日常教学工作形态不再是点线面的连接,而是呈现为智能化、立体化的教学空间,智慧课堂将会促进学习者的深度学习、交互学习和融合学习,智能备课、批阅以及个性化指导等也将成为教育者新的教学工作形式。从机械评价学习结果转变成适应性评价学习结果。第四,在线教学、整合技术的学科教学法将成为新的教学形态,促进教育均衡发展,实现跨学校、跨区域的流转。移动学习、远程协作等信息化教学模式,能够实现教师的“教”与学生的“学”的全面实时互动,最大限度地调动学习者的主观能动性,提升教学质量与人才培养质量。

(三)人工智能背景下职业教育的学习模式

智能系统和互联网络为学习者提供了丰富多元的学习资源和环境,推进了教育教学活动与学习环境的融合发展,人工智能背景下职业教育的学习模式也逐步建立起来,具体表现为:首先,智能时代的互联网络全面覆盖每一个人、每一个角落,活动空间由课堂内拓展到课堂外,学习与非正式学习正在互相补充、互相与融合,导致学习者的学习行为变化、学习方式的革新。其次,基于互联网出现了一批创新的学习方式,借助情景感知技术及智慧信息技术,进行真实过程体验的情境学习,促进学习者知识迁移运用的情境化和社会化。第三,借助互联网云技术和各种应用工具,学习者可根据自身学习需求,选择最优学习方式,也可利用数据分析技术,追踪记录学习路径和学习交互过程,随时随地获取个性化教学服务和量身定制的学习资源,拓宽了智慧教育视野。第四,各职业院校开始拓展校园智慧学习的时间和空间,以实现虚拟和现实相互结合的智慧校园育人环境。推进网络学习空间建设,加强教与学全过程的数据采集和分析,“引导各地各职业院校开发基于工作过程的虚拟仿真实训资源和个性化自主学习系统”[12],强化优质资源在学习环境中的实际应用。

(四)人工智能背景下职业教育的环境模式

智慧教育环境是以大数据、多媒体、云计算等智能信息技术为基础而构建的虚实融合、智能适应的均衡化生态系统。信息技术与职业教育的深度融合,为师生的全面发展提供了智慧化的成长环境,如智慧云平台、智慧校园。人工智能背景下职业教育的环境模式的建构表现为:首先,智慧教育环境将信息技术与职业教育服务结合、面对面教学和在线学习结合,形成数字化的、虚实结合的职业教育智能服务新模式。其次,智慧教育环境将促进各种智能化、数字化信息技术融入职业院校的各个业务范围和业务领域,与系统内的其他业务横向互联、纵向贯通,且信息能够适时生成和采集,全过程实现数字化与互联化。第三,智慧教育环境能够感知学习者所处的学习情境,理解学习者的行为与意图,满足学习者的个性化需求,提供多元化的适应服务和智能感知的信息服务。互联网应用基于智能数据分析,实现智能调节与自动监控,为学习者提供定制式的学习服务和个性化的学习环境。未来教室必将变成“虚拟+现实”的智慧课堂,在网络空间中参与线上课程、线下活动,实现线上线下互动交流。同时,智慧校园的创建和管理,能够对每个班级、学区进行动态管理,构建出一个以问题、任务为线索,学生实现自主学习的知识体系和促进师生互动、生生互动的智慧管理平台。到2020年,“90%以上的职业院校建成不低于《职业院校数字校园建设规范》要求的数字校园,各地普遍建立推进职业教育信息化持续健康发展的政策机制”[13],以学习者为中心的自主、泛在学习普遍开展,精准的智能服务能够满足职业教育的终身化定制。

(五)人工智能背景下职业教育的教师发展模式

人工智能背景下职业教育的变革对教师的专业发展、素质能力提出了新要求,改变了教师的能力结构和工作状态。教育信息化大背景下,互联网技术、多媒体手段的产生、智能化设备的使用极大提高了教师的专业发展和能力素养,以适应新课程改革与教育信息化的要求。人工智能背景下职业教育的教师发展模式的建构表现为:首先,新时代教师专业发展的内在要求和外在环境都要求教师能够认识、了解和应用互联网新技术工具,促使教师专业发展能力和素养的提升和丰富。其次,教师的专业发展要面向实际、情境化、网络化的教学问题,教师需要在多变的教育情境中综合运用核心教学技能,将信息技术知识、学科内容知识、教学法知识很好地融合并迁移运用。新时代的教师要学会掌握使用智能化设备和数字化网络资源,积极加强与其他专家、教师的合作,或远程工作,形成基于智慧教育技术的多元化的学习共同体。教师的工作状态由个体的单独工作转变为群体的共同协作,大大提升了教师的工作效率。第三,信息化背景下教师的教学理念要发生转变,由促进学生“接受学习”转变为“主动建构”,由“被动适应”转变为“主动参与”,越来越强调以学生为中心的过程体验,从了解信息技术转变为掌握智慧教育技术,保持学科知识,教学方法,核心技术的动态平衡,促进学生智慧学习的发生。第四,信息化教师要学会使用智能化教育技术,积极开发数字化学习资源,创设丰富多元的教学活动,鼓励学生掌握智能信息工具,学会探究和解决问题,发展提升学生的创新思维能力和信息化学习能力。教师的信息化教学能力和素养全面提升,信息技术应用能力实现常态化。

(六)人工智能背景下职业教育的评价模式

现代教育价值趋于多元,以互联网为基础的智能化信息技术使教育评价在评价依据、评价内容、评价主体等多个方面实现了全面转变。人工智能背景下职业教育的评价模式的建构表现为:首先,互联网信息技术应用于学习过程使得伴随式评价成为可能,更加关注学习者的个体差异和特点。强调过程评价和多元共同评价,更加客观全面,重视评价过程的诊断与改进功能,以促进学习者的个性化发展。其次,互联网、大数据、智能云技术的出现使得评价的技术和手段多样化、智能化,节省人力物力财力,提高了评价的科学性、针对性。第三,以大数据为基础的适应性评价因人而异,可获得及时反馈,可真实地测评学习者的认知结构、能力倾向和个性特征等,从知识领域扩展到技能领域、情感、态度与价值观,构建以学习者核心素养为导向的教育测量与评价体系,促进学习者发展。

(七)人工智能背景下职业教育的管理模式

智能化信息技术、云计算技术、大数据技术等能够促进大规模社会化协同,拓展教育资源与服务的共享性,提高教育管理、决策与评价的智慧性,因此,基于互联网的教育管理必将逐步走向“智慧管理”模式。人工智能背景下职业教育的管理模式的建构表现为:首先,互联网将家庭、学校、社区等紧密、方便地联系在一起,拓宽了家长和社会机构参与学校管理的渠道,各利益相关者可共同参与现代职业院校的学校管理,协作育人。其次,新时代的职业院校管理模式通过可视化界面进行智能化管理,业务数据几乎全部数字化,能有效降低信息管理系统的技术门槛,使管理工作更加轻松、高效。通过深度的数据挖掘与分析,能够实现个性化、精准资源信息的智能推荐和服务,为管理人员和决策者提供及时、全面、精准的数据支持,以提高决策的科学性。第三,通过互联网信息技术可以实现全方位、随时的远程监督与指导,从督导评估转变为实时评估,可以实现大规模的实时沟通与协作,促进社会化分工,促进职业院校内部重构管理业务流程,使管理智能化、网络化、专业化。

(八)人工智能背景下职业教育的组织模式

人工智能时代信息科学技术的蓬勃发展冲击着学校内部的组织结构向智能化、网络化的方向发展,各职业院校需要合理调整内部组织结构和资源分配,通过互联网加快信息流动等方式,提高各职业院校组织管理的效率和活力。人工智能背景下职业教育的组织模式的建构表现为:首先,当今时代人工智能的产生不可能替代学校教育,但可以改变学校教育的基本业务流程。人工智能推动了学校组织结构向网络化方向发展,教学与课程是提供信息数据的重要平台,学校组织则构成了教育大数据生态系统。其次,“互联网+职业教育”的跨界融合将打破学校的围墙的阻隔,互联网将学校组织与企业、科研院所等社会机构紧密联系起来,提供优质教育资源供给,共同承担知识的传授、传播、转化等功能,促进学校组织体系核心要素的重构。第三,建设“智慧校园”,实现线上线下融合的智慧校园育人环境,实施一体化校园网络认证,推动智能化教育资源共建共享,实现职业教育信息化建设的均衡发展。

五、人工智能背景下职业教育的模式变革面临的挑战及发展目标

人工智能将推进大数据、云技术等智能信息技术深层次融入职业教育课程与教学、组织与管理、评价与反馈等领域,形成社会化多元供给,为学习者提供多样化的参与方式、自主选择的学习形式和及时获得反馈的评价途径,有利于实现职业教育的共建、共享、共治。但其全面实现,还面临着诸多挑战。

(一)挑战

首先,职业教育的新模式建构需要充足的资金支持。各职业院校积极建构智慧校园,努力实现智慧化产学研环境,打造一体化智慧城市网络等核心技术的开发,都需要资金的根本保障。政府要给予资金政策保障并加强监管,资金管理部门要合理规划,合理利用,专款专用,落到实处。其次,职业教育的新模式建构的成果表现离不开学习者对技术的理解、掌握和应用。在实际实施过程中,教育工作者既要利用信息技术优势变革职业教育,也要避免技术中心主义倾向,“避免一味追赶技术新潮而不顾学生身心健康等,技术本身是一个祸福相依的辩证法。”[14]第三,“目前的教育实践中,仍未能充分实现人机合理分工和双边优势互补。人工智能终端系统擅长逻辑性、单调重复的工作,而人类则更适合情感性、创造性和社会性的工作。”[15]现阶段,信息化技术水平还有待提高,智能机器不能完全胜任知识传播、数据处理等工作,有待于进一步开发和完善,绝对依赖互联网络和设备,还存在一定的风险。

(二)发展目标

人工智能时代职业教育变革重新架构了职业教育发展模式,完成了对资源的重新整合配置,改变了人的思维方式、学习方式和生活方式。人工智能时代下没有职业教育模式的改革,就不可能建构真正的现代化职业教育。人工智能背景下职业教育的发展目标可以概括为个三方面:

1.“智慧脑”与“智能脑”融通

随着第四次产业革命的到来,信息技术爆发式发展,造就了以电脑、互联网为基础的智能脑。职业教育智慧化发展的一个目标就是如何让学习者发挥人脑“智慧脑”与机器设备“智能脑”的“双脑”共同协作[16]。人工智能时代职业教育与信息技术的深度融合,就是要通过“智慧脑”和“智能脑”的协同作用,发挥互补优势,进行融通式学习,而不是简单地人脑与电脑的技术对接。

2.“现实世界”与“虚拟世界”结合

在人工智能时代,网络虚拟技术的发展使人类拥有了真实与虚拟两个世界,虚拟信息技术的兴起在一定程度上会影响职业教育的实体教育,实体教育的发展也需要虚拟技术的支撑。但在具体的学习实践中,还会存在利用这两个世界时顾此失彼、难以平衡的问题。目前,虚拟化教育技术在职业教育领域不断应用与推广,职业教育的发展模式不断优化,使得职业院校线上线下的边界逐渐消融,“现实世界”与“虚拟世界”更好地结合。人工智能时代职业教育的本质没有发生根本改变,学习者要学会利用这两个世界虚实融合、高度互动,充分发挥出自身的优势,更好地学习与生活。

3.职业教育“适应人工智能”发展为“引领人工智能”

人工智能为职业教育带来了强大的技术支持,为职业教育带来了便利。初始阶段的职业教育基本知识和技能被数字化和智能化,通过人工智能相关课程,云教育模式,个性化学习计划等,适应并应用人工智能,以提高职业教育的效率和质量。职业教育重在技术创新,对于行业技术发展具有一定的引领性作用。未来人工智能将成为职业院校快速发展和转型的技术支撑。“如某些职业院校基于自身优势专业与相关行业的智能自动化企业合作,实现以职业教育发展引领人工智能。”[17]目前,人工智能处于适应性大发展阶段,随着信息化技术的提高和智能化设备的普及,人工智能时代必将由专用人工智能时代步入通用人工智能时代。在通用人工智能时代,人工智能与职业教育深度融合高效协作,职业教育完全适应且完美应用于人工智能,进一步引领人工智能发展,由“人工智能+职业教育”发展为“职业教育+人工智能”的时代。

第2篇:人工智能时代的教育范文

关键词:人工智能;教学改革;教学方法

引言

人工智能(ArtificialIntelligence)是一门研究和模拟人类智能的跨领域学科,是模拟、延伸和扩展人的智能的一门新技术。由于信息环境巨变与社会新需求的爆发,人工智能技术的日趋成熟。随着AI3.0时代的到来,大数据、云计算等新技术的应用也愈发广泛,对于管理类人才来说,加强对人工智能知识的深入学习,不断将人工智能技术与管理知识结合起来,对其未来职业生涯的发展有着重要作用。人工智能是一门前沿学科,管理学院开设人工智能课程的目的是为了更好地培养学生的技术创新思维与能力,基于其覆盖面广、包容性强、应用需求空间巨大的学科特点,通过概率统计、数据结构、计算机编程语言、数据库原理等基础课程的学习,加强学生解决实际问题的能力,为就业打下基础。本文基于社会对于人工智能领域的人才需求,结合诸多长期从事经管类专业课程教学的老师意见,针对管理类人才的人工智能课程教学内容与方法进行探讨,以期对中国高校人工智能课程教学改革研究提供帮助与借鉴。

1、教学现状与问题

作为一门综合性、实践性和应用性很强的理论技术学科,人工智能课程内容及内涵及其丰富,外延极其广泛。学习这门课程,需要较好的数学基础和较强的逻辑思维能力。针对管理类人才,该课程在课程教学过程中存在几个较为突出的问题。(1)课堂教学氛围枯燥目前,中国大多数大学仍采用传统的课堂教学模式,在教学过程中照本宣科,忽略与学生的互动,并且缺乏能够有效引起学生学习兴趣与加深知识理解的教学环节设置,如此一来大大降低了学生自主思考的能力。在进行人工智能相关课程知识讲解时,随着章节的知识难度不断增加,单向介绍式的枯燥教学方式无法反映人工智能学科的全貌,课堂讲解难以同时给以学生感性和理性的认知,部分学生因乏味的课堂氛围渐渐无法跟上教学进度,导致学习动力不足。(2)基础课程掌握不牢管理类专业的学生大部分都会走向更加具体化的管理岗位,具有多学科的素养,但这也导致很多学生所学知识杂而不精。学生在基础不夯实的情况下去学习更高层面的知识,给学生学习与老师教学都造成了很大困扰。人工智能课程知识点较多,涵盖模式识别、机器学习、数据挖掘等众多内容,概念抽象,不易学习。一些管理类专业的学生未能熟练掌握高等数学、运筹学、数据结构、数据库技术等先修课程,缺乏一定的关联思考和研究意识,导致课程学习难度增加,产生学时不足和教学内容难点过多的问题。(3)教学与实际应用脱节当下,人工智能广泛应用于机器视觉、智能制造等各个领域,给学生提供了大量的现实案例,使得人工智能不再是高深莫测的理论,而是现实中可以触及的内容。例如,在机械学科领域,人工智能技术是电气工程、机械设计制造、车辆工程等方向的重要技术来源;在医疗领域,是医疗器械的创新生产源动力;在能动领域,是高端能源装备与新能源发展的重要驱动;在光电信息与计算机工程领域,技术的发展时刻推动着智能科学与技术核心价值的提升。然而,对于管理类专业的学生来说,现阶段的人工智能教材涵盖许多智能算法及相关理论,在教学过程中常常涉及到很多从未接触过的抽象理论和复杂算法,书本中的应用实例大多纸上谈兵,缺乏专门适用于管理类专业知识与人工智能技术相结合的教学实践,加上一些教师授课方法单一,不利于引导学生将人工智能算法应用于现实生活。另外,大学生对知识的理解能力差异很大,教师采用统一的方式教给他们,这使一些学生无法跟上和理解,教师也无法控制学生的学习状况,导致学生缺乏动力。因此,如何结合学生的现实情况,提高他们的动手能力和实践经验也是人工智能课程教学要考虑的问题。

2、管理类人才的人工智能课程教学改进策略

课程教学改革是一项提高大学教学效果和人才培养质量的重要手段。如何在时代背景下应用新技术和新思想进行实施课程教学改革是高校亟待解决的问题。对于高校的教学工作而言,教学目标、教学内容和教学方式的变化不再是课程资源的简单数字化和信息化,而是充分利用时代信息资源优势的新型教学模式。针对管理类专业人工智能课程教学过程中存在的问题,可以从教学方法改进和教学内容设置两个方面进行课程教学改进。

2.1教学方法改进

教师对学生具有引领作用,其教学方法的改进能够带动学生改进自身学习方法。(1)启发式案例教学案例教学法就是教师根据教学目标、教学内容以及教学要求,通过安排一些具体的教学案例,引导学生积极参与案例思考、分析、讨论和表达等多项活动,是一种培养学生认知问题、分析和解决问题等综合能力的行之有效的教学方法。启发式案例教学以自主、合作、探究为主要特征,调动学生的学习积极性,并紧密结合人工智能领域的相关理论与方法,有效理解知识要点及其关联性,适用于管理类专业学生的教学。具体而言,高校基于其问题启发性、教学互动性以及实践有用性等特点,可以建立基于人工智能知识体系的教学案例库,虽然这项建设将极具挑战性与耗时性,但具有很强的积极效果:培养学生较强的批判性思维能力,更多地保留课程材料,更积极地参与课堂活动,对提高教学质量、培养具有人工智能背景的管理类人才具有重要意义。例如,通过单一案例教学,让学生掌握相关基础知识原理及应用;通过一题多解的案例使学生思考如何获取最有效的解题方法;通过综合案例的设计,启发学生全方位地探索问题的解决方案。(2)研讨互动式教学研讨互动式的各个教学环节是逐渐递进、有机结合的。研讨是基于学生个体的差异性,在课堂讨论的过程中对学生做出评判,从而对不同类型的学生开展针对性的教学。互动则是在研讨的基础上,通过老师与学生、学生与学生的互动,让学生主动参与到课堂教学的过程中来。在人工智能课程教学过程中,教师通过课堂讨论了解学生对于知识点的掌握情况,可以有针对性地设计教学内容,例如,对于学校积极性不强的学生,将人工智能理论内容与学生个人兴趣范畴、社会产业发展及研究现状联系起来,能够极大程度地提高学生学习的自主能力;对于基础知识较为薄弱的学生,可以在教师的指导下查阅相关文献资料,根据自己的理解撰写心得报告,并在课堂或课外进行师生互动。像这样研讨与互动相结合的模式。有助于增强学生的探索和求知欲望,建立起浓厚的学习氛围。(3)有效激励式教学人工智能是引领未来的战略性技术,人才需求量极大,对教师的教学水平也提出了更高要求,因此,进行有效激励极为重要。在学生激励方面,可以举办各类人工智能竞赛项目,设置相应项目奖学金,吸引学生参与实践,调动学生做研究、发论文的积极性。例如,教育部主办的中国研究生人工智能创新大赛,围绕新一代人工智能创新主题,激发学生的创新意识,提高学生的创新实践能力,为人工智能领域健康发展提供人才支撑。高校也可以借鉴这种模式,在各学院乃至全校开展此类竞赛项目,激发学生的创新能力与团队合作能力,鼓舞更多学生加入到人工智能课程的学习中来,激发其学习兴趣。在教师激励方面,在教师聘任和提升过程中把参加学生课程制定、课堂与课外作业、课程项目和论文指导等看作教学任务的一部分,鼓励教师积极参与这些活动。(4)学科渗透式教学人工智能学科知识融合程度较高,学科交叉性强。基于人工智能的学科交叉性特点,增强管理类人才对学科应用的领悟,可以采取开展学科渗透式教学的方法。从2015年起,国务院和教育部先后印发了《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见教育》、《高等学校人工智能创新行动计划》等文件,“互联网+”、“智能+”已经渗透到各个领域,人类进入数字经济时代,社会需求“技术+管理”的高端复合人才。例如,基于工业4.0和强国战略,人工智能技术在智能制造的应用极为广泛。上海理工大学非常重视少数民族预科班的教育质量。为增强少数民族管理类人才对该领域应用的认识,我们请机械工程、能源动力领域的相关专家以授课或讲座的形式,进行相关领域知识和发展趋势的讲解,使学生理解更为透彻。此外,在教学实践过程中,还可以用举办人工智能知识交流会、线上人工智能论坛等形式,促进不同专业间老师、学生对于人工智能知识模块的见解,相互交流、渗透和学习,从而推动人工智能课程教学的改进。

2.2教学内容设置

世界一流大学在人工智能课程内容设置根据不同国家的教育体系设置,肯定会有不同,但颇有共通之处。本文借鉴世界顶尖大学经验,针对管理类专业人工智能课程教学内容进行研究,结合中国教育体系设置,认为应从以下几方面进行改进。(1)核心内容设置为避免学生因为知识点过多而出现杂而不精的问题,势必要精化教学内容。在互联网时代,我们可以使用云计算和其他方式来实现数据信息的传输、存储和处理,通过在线收集和整合网络课程相关数据,挖掘和丰富教学资源,并在整合课程资源的基础上,进行研究方法和前沿知识的扩展。在核心内容设置方面,可以通过收集到的数据资料,选择人工智能领域具有代表性且难易程度适中的知识作为重点,使学生能够在有限的学时内掌握人工智能的知识脉络。例如,编写针对管理类人才的人工智能教材,内容涉及绪论、知识表示与推理、常用算法、机器学习、神经网络等方面的同时,重点增加相应知识点在管理上的应用案例,加强学生对知识点的理解。同时,根据管理类专业偏向领域,开设关联程度较大、应用较广泛的人工智能选修课程,以便学生根据自己的兴趣与需求选修具体方向的课程。(2)注重学生的数理及编程基础良好的数理及编程基础是学习人工智能的前提。只有具备了这些基础,才能搞清楚人工智能模型的数量关系、空间形式和优化过程等,才能将数学语言转化为程序语言,并应用于实验。管理学院人才的数理及编程基础相对薄弱,因此,在安排学生学习人工智能课程之前,建议开设面向全体管理类专业学生的微积分、线性代数、概率论等专业基础数学课程以及C语言、python等编程基础课程,使学生具备数学分析的基础与一定编程基础,为学习人工智能课程打下坚实的基础。另外,可以推进MOOC平台建设,在平台上开设人工智能网络课程,帮助学生掌握人工智能知识基础及专业技能。(3)实验建设为了加强学生对于人工智能知识点间的关联性理解,可以基于不同的应用模块,设计具有前后铺垫、上下关联的综合性实验,设计不同层次的项目要求,同时基于相同的实验课题,让学生分组对实验课题进行攻克,并设置多元化的实验评价体系,通过实验教学过程中反映出的不同进度,让教师能对学生的学习水平做出准确评判,及时进行教学反思,以便更好地开展下一步工作。例如,针对人工智能课程应用中很广的遗传算法,在某一管理规划的具体应用上设置理解-实现-参数分析-具体应用-尝试改进-深度拓展的不同层次的项目要求,在这些项目层次中规定必做项与可选项,让学生基于同一实验课题进行合作学习,然后通过个人自我评价、小组成员互相评价以及教师评价的方式进行打分,对小组整体能力以及个人能力进行综合评估,以期培养学生的自主思考能力。

第3篇:人工智能时代的教育范文

关键词:人工智能;大数据;交叉领域

自二战时期阿兰•图灵破解恩尼格玛密码机带来胜利的曙光之后,人工智能初见苗头,1956年“人工智能”一词首次由约翰•麦卡锡等科学家在达特茅斯研讨会上提出,时至今日,人工智能经历了60多年的浪潮和洗礼,其中有曙光、有冰封,也有期望。纵观当下,人工智能不仅仅是机器智能,在深度学习和推陈出新的算法推动下,其携手云计算、大数据、卷积神经网络等,攻破了自然语言语音处理、图像识别的瓶颈,像潘多拉的盒子一样在认知科学、机器人学、机器学习等领域全面开花,人工智能涵盖了从基础层、技术层到应用层等多个方面,为人类文明带来了翻天覆地的变化[1-2]。人工智能包罗万象,在其基础上衍生的大数据“洪流”对人类社会的方方面面进行冲击,这些数字的价值已然超越了诸如金钱、财产、黄金、石油,甚至是土地。然而,大数据技术也如同普罗米修斯盗得的圣火,一方面给人间带来温暖和光明,另一方面也有可能使自身被奴役甚至使人葬身火海[3]。因此,当我们沉迷于大数据的海洋中时,我们是否有能力像蓝鲸遨游大海一样自由掌舵,是当今大数据和人工智能时代存在的一个重大问题。是“曲径通幽”还是“会当凌绝顶”,我们如何在大数据中“浮游”,而不是一味地扩充,需要理性看待与合理评价大数据对人类生存和发展的影响。

1.人工智能和大数据与“工业革命”

2020年刚刚结束的新一轮美国总统竞选上演了各种“国家闹剧”,为何特朗普在2016年赢得大选,而4年之后却无法连任?时间推移,2016年他胜利的部分原因在于他利用了面临技术威胁的工业行业中工人们的焦虑,同时指责非法移民对美国及美国人资源和就业机会的占用[4]。但在技术浪潮的挑战中,自动化和人工智能才是占用的“根源”。早在18世纪60年代工业革命时期,机器取代人力,规模化工厂生产取代个体手工生产,即引发了人工智能数据的工业大变革。从机械结构、电气控制等模块的设计和改良,车间机器人的智能化已可以代替人完成生产作业[5]。通过智能化机器人可以减轻劳动负担,还可以用于环境检测[6]和实施救援[7]等,保护我们的人身安全。这些“机器人”在为我们减负的同时确实也引发了“失业危机”,这种现象不仅于美国,日本、韩国和德国亦是如此。我们也许可以形象一下,未来20或30年后,工厂中工伤几乎为“零”,完全实施机器人24小时作业,速度惊人,质量统一,而仅有的几个人使用简单的触摸界面对机器下达“命令”。机器的发展已超乎我们对普通机械的认知,21世纪开发的三大机器人中大狗(BigDog)解决了运动和重载运输问题,特别用于军事领域,被誉为“当前世界上最先进适应崎岖地形的机器人”;亚美尼亚(Asimo)从人类如何移动上展现了机器人仿人运动;Cog具有了人类所特有的思考,由不同处理器组成的异种机互联网络形成了“大脑”。特斯拉——其除了是电动汽车和能源公司外,还是自动驾驶汽车行业的领跑者之一。其2016年已销售具有自动驾驶、自动自制和自动停车功能的电动汽车,但出于法律和伦理层面,驾驶员还是要坐在驾驶位上,但他可以做他想做的其他事,发短信、打电话或是休息,而不再是驾驶汽车。我们可以不用担心酒驾,不用因为时间紧张而疲劳驾驶,不必为新手司机而变得脾气暴躁……汽车自动驾驶将让我们行驶得更规则、更安全和更“无聊”。自动驾驶上的智能进化,使得自驾型派送车为商业化服务成为可能,还有自驾型飞行器也在被研发,通用、宝马、谷歌等公司一直在努力开发,通过无人机在您家门口投送包裹将对电子商务世界带来更多创造性方案。“如果你够走运的话,机器可以把你当成宠物。”虽为戏谑之言,却又饱含心酸。工厂变得越来越自动化,但其仍需要人类专家,他们才知道如何监控传感器,知道在发生故障时如何进行修复,机器的运行离不开人的监控,只有人的思考才能有新产品的诞生以及高效的生产流程,我们与机器共存,是从体力中解放,但要从事脑力工作。

2.人工智能和大数据与金融的未来

“数字蝶变”席卷金融行业各个领域[8],金融行业应用大数据、移动互联网、人工智能等先进信息技术,累积了非常多的客户信息。通过大数据的帮助,金融公司在分析数据下寻找更多的金融创新机会。在商业智能(BI)的辅助下,电信业可以对客服描述和定位及需求进行预测;保险业可以在进行风险分析的同时进行损益判断;银行业可以调整市场活动,建立信贷预警机制等等[9]。人工智能和大数据让金融业形成了“以客户为中心”的模式。与客户最密切的金融即是金钱,但是它们已经被“支付宝”和“微信”以及更多的电子支付方式取代,越来越少的人使用现金,数字金钱是否会完全取代物质金钱,我们很可能会发展为无现金社会。那么首先“下岗”的是谁呢?答案毫无疑问:银行。巴克莱银行前首席执行官安东尼•詹金斯曾预测,对于工业化国家,银行员工和其分支机构在未来10年内会消失;花旗全球视角与解决方案的一项研究预测,美国和欧洲的银行将在未来10年裁减约180万员工;甚至2016年2月的一份丹麦银行家协会新闻稿表示,银行抢劫案数量连续第5年下降。就支付领域而言,在这样的时代背景下,如何利用大数据技术对跨越式发展的支付行业进行监管,成为一个值得深入研究的课题[10]。在人工智能下,我们都有被银行自动回复或自会读取特定问题的“员工”惹恼过。沟通技巧和财务知识同样重要,因此,银行业员工的下岗只是在基础性操作上,对于“专业咨询”,需要更多受过高等教育、具有更好沟通能力的员工。目前,我国的多数银行还没建立“开放、共享、融合”的大数据体系,数据整合和部门协调等问题仍是阻碍我国金融机构将数据转化为价值的主要瓶颈。大数据的整合、跨企业的外部大数据合作不可避免地加大客户隐私信息泄露的风险。有效防范信息安全风险成为商业银行大数据应用中急需解决的问题。

3.人工智能和大数据与“专家系统”

电子病历数据、医学影像数据、用药记录等构成了医疗大数据。医疗数据不仅包括大数据的“4V”特点,即规模大(volume)、类型多样(variety)、增长快(velocity)、价值巨大(value),还包括:时序性、隐私性、不完整性和长期保存性。医疗大数据可以提供预警性,当数据发生异常时,通过一定的机制可以发出警告,从而迅速采取相应措施,及时解决问题[11]。成立于1989年的美国胸外科协会(STS)数据库,至今已经涵盖了美国95%的心脏手术,收集了500万条手术记录[12]。其中的先天性心脏手术(CHSD)数据库是STS数据库的重要组成部分,是北美最大的关注儿童先天性心脏畸形的数据库,被认为是医学专业临床结果数据库的金标准。近年来,基于CHSD数据库所进行的数据挖掘不断增加,大型数据库对提高医疗质量所起到的正向作用正在日益凸显。如Welke等基于CHSD数据库探讨小儿心脏外科病例数量和死亡率之间的复杂关系[13];Pasquali等基于CHSD数据库探讨新生儿Blalock—taussig分流术后的死亡率[14];Jacobs等基于CHSD数据库采用多变量分析方法来研究病人术前因素的重要性[15];Dibardino等基于CHSD数据库采用多变量分析的方法来探讨性别和种族对进行先天性心脏手术结果的影响[16]。这些都是在医疗领域采用人工智能提供的医疗诊断,形成了“专家系统”,专家系统可以说是一种最成功的人工智能技术,它能生成全面而有效的结果。借助医疗大数据的平台,“专家系统”可以智能辅助诊疗、影像数据分析与影像智能诊断、合理用药、远程监控、精准医疗、成本与疗效分析、绩效管理、医院控费、医疗质量分析等。不仅是数据平台,“达芬奇机器人”可以看成医疗的高精尖“人工智能”,它能缩短泌尿外科手术以及术后患者恢复时间,促进患者早期下床活动,减低并发症发生率[17]。达芬奇手术机器人在消化系统肿瘤、泌尿系统肿瘤、妇科肿瘤和心胸部肿瘤等手术中均有运用[18]。正是机器人,还有其他人工智能设备,如插入手表或衣服里的传感器、植入我们皮肤下的芯片,以及智能手机中装有各种“专家系统”的远程医疗、预防医学,甚至是器官的3D打印和虚拟现实治疗等的发展,让医学发生相应的转变,并使其逐步突破人类的传统健康概念,那么是否意味着医学将成为只有科学性,毫无直觉性的学科呢?我们携带的内部传感器和外部应用程序将成为我们的医生吗?“你好,医生”被“嘿,Siri”取代吗?这不尽然。医学必然将是向精准化发展,并更具个性化、参与性、预防性和可预测性。医生不再是疾病的修理工,而是改善我们健康状况的顾问。直观当下,我们还是被“看病难”所困扰,我们提出“分级诊疗”,是在拥有家庭医生、全科医生和专科医生的基础上再加上人工智能,以实现预期的健康监测、辅助诊疗和疾病筛查。

4.人工智能和大数据与教育变革

面对各行业和各学科,教育作为传承文明和创新知识的载体,似乎被排除在人工智能之外。就目前而言,人工智能与教育深度融合发展还存在技术基础不稳、教育数据缺陷、算法能力不足等现实问题[19]。我国目前更想要做到的是在教育上消除“信息鸿沟”,促进教育公平、均衡发展。因此,目前可以看到人工智能的教育多在于语言学习软件,通过虚拟技术和人工智能构建一个灵活的、可扩充的虚拟交互平台,设计多维虚拟场景和智能人工角色,实现不同场景下人机角色的交流和学习,提升学习者的口语能力和语感知识[20]。这使得教师不再是唯一的知识传播者,任何互联网搜索引擎都将提供比教师所有的更多信息,并且可以更快捷地获取。肺炎疫情暴发以来,远程网络教育成了主要教学形式,互联网教育形式其实早在小学、中学和大学中运用,虚拟现实技术在教学领域的研究和探索也在全面展开。谷歌已经开发一款VR纸板视图,并将研发的虚拟课程一起推向市场,使现实生活中在生物课上解剖一只青蛙成为一件容易且有趣的事,通过虚拟青蛙,学生们可以去除心脏和其他器官,而不再是象征性的抽象体验。虚拟现实可以像互动游戏一样,比单一的在教室听老师授课带来更多乐趣和体验,学习效果可能更好。我们的学习是知识的积累,那么教育就是我们的库,荀静等结合自身情况对西安工业大学知识库构建进行探究,认为机构知识库在保存知识资产的同时,更重要的是促进学校知识资产的传播利用和管理,提升学校影响力和学术声誉[21]。刘畅等通过对东北大学机构知识库服务的推广研究,了解到开放获取的概念和实践已经受到了广泛的认可,机构知识库不仅可以成为一个知识的存储库,也可以成为各个学科领域的学者进行在线交流的平台,提供个性化的增值服务,既有利于机构知识库的内容建设,也可以进一步促进学术交流和科研合作[22]。知识库,即大数据的有机整合和有序利用,是学术成果、视频文档、实验数据等进行收集、长期保存、传播和提供开放利用的知识资产管理与教育服务[23]。

5.人工智能和大数据应用的共性需求

人工智能和大数据时代,海量的信息来自“五湖四海”,但都通过互联网络汇聚智能终端。这些数据只会进一步增多,不仅仅是云存储,对于信息的进一步挖掘、处理、分析和利用,目标性结果才是我们最想要的信息。全球包括IBM、微软、谷歌和亚马逊等一大批知名企业纷纷掘金大数据挖掘这一市场,大家都在开拓自己大数据分析平台。数据挖掘是大数据时代孕育的产物[24],是我们的共性需求,与传统的统计分析技术相比,数据挖掘有着自身的本质特征,数据挖掘是在没有明确假设的前提下去挖掘信息并发现知识。数据挖掘所得到的信具有先前未知、有效以及可实用三个特征[25]。数据挖掘的出现不是为了替代传统的统计分析技术,相反,它是统计分析方法学的延伸和扩展[26]。随着信息时代的到来,数据挖掘被越来越多地应用于各个领域。

6.人工智能和大数据的展望

大数据与人工智能相辅相成,在人工智能的加持下,海量的大数据输出优化的结果,使人工智能向更为智能的方向进步,大数据与人工智能的结合将在更多领域中击败人类所能够做到的极限。漫长的人类历史发展和进化,信息和人类一直“缠缠绵绵”“你追我藏”,因此,我们应该明白信息就是信息,我们需要的是“维基百科”,而不是仅仅的“维基”。走出狭隘的信息资源,管理和洞察大数据,才是对数据的有用。因为,我们早已告别了数据库放在一间房间的时代。此刻不得不提蓝鲸法则——大数据之道:了解数据懂得利用数据的“浮力”才是关键;“以简约为目标”将数据最终形成洞察及行为;可以通过“数据”“信息”“知识”流程式、组合式、直通车式各种需要的方式来获取[27],在简约中“印象”处理繁杂的大数据,使之“为我所用”。=数据也是一门科学、一项技术,如果实验不能证明其具有可重复性和一般性,那它是没有科学依据,但是,任何一项科技,如果你坚信它必将改变社会和商业,选择从长期展望其发展并持续付出努力,那么就是一种战略选择[29]。人类社会的政治、经济、文化、思维等固有“态势”被重刷,数据思维将为我们带来一个智能全新的世界观。

第4篇:人工智能时代的教育范文

政策驱动也是重要动力,科技巨头抢先布局引发示范效应。智能化时代,各国从国家战略层面加紧人工智能布局,美国的大脑研究计划(BRAIN)、欧盟的人脑工程项目(HBP)、日本大脑研究计划(Brain/MINDS),而我国也在“十三五”规划中把脑科学和类脑研究列入国家重大科技项目。企业布局方面,谷歌、Facebook、微软、IBM等均投入巨资,其示范效应是产业进步的先兆;国内百度、阿里、讯飞、360、华为、滴滴等也加紧布局。15年行业投资金额增长76%,投资机构数量增长71%,计算机视觉和自然语言处理占比居前。

产业链格局已现,上游技术成型、下游需求倒逼,计算机视觉产业应用最成熟。产业链初步格局已现,从基础层和底层技术,再到应用技术,最后再到行业应用,除了近年来底层核心技术的突破,下游行业需求倒逼也是人工智能应用技术发展的重要动力,诸如人机互动多元化倒逼自然语义处理、人口老龄化倒逼智能服务机器人、大数据精准营销倒逼推荐引擎及协同过滤,等等。其中计算机视觉应用技术的发展可能是最先发力的,国内不乏世界一流水平公司。

2B应用首先爆发,“人工智能+金融、安防”应用前景广阔。“人工智能+”将代替之前的“互联网+”,在各行业深化应用,安防、金融、大数据安全、无人驾驶等等。生物识别和大数据分析在安防和金融领域的应用则是目前技术最为成熟、产业化进程较快,如智能视频分析、反恐与情报分析、地铁等大流量区域的监控比对;金融领域的远程开户、刷脸支付、金融大数据采集、处理、人工智能自动交易、资产管理等。相关推荐标的:东方网力、佳都科技、川大智胜,建议关注大智慧、远方光电。

逐渐向2C端应用扩展,看好“人工智能+无人驾驶、教育”。人工智能在无人驾驶领域的应用体现在三方面:(1)环境感知环节的图像识别;(2)基于高精度地图和环境大数据的路径规划、复杂环境决策;(3)车车交互、车与环境交互下的车联网,智能交通管理。教育领域应用方面,人机交互重构更互动性的教学;大数据和深度学习的结合使得个性化教学成为现实,这也是在线教育最重要的突破点;此外包括VR在内的多载体应用和多屏互动也是发展趋势。相关推荐标的:四维图新、千方科技、东软集团、科大讯飞、长高集团、新开普。

第5篇:人工智能时代的教育范文

关键词:人工智能;计算机网络教学;现状;运用

中图分类号:TP393-4

所谓人工智能,就是利用人工方法在计算机上实现智能,也可以说是人工智能在计算机上的一种模拟。人工智能广泛融合了神经学、语言学、信息论和通讯科学等众多学科和领域。目前主要存在三条人工智能研究途径:一是以生物学理论为支撑,掌握人类智能的本质规律;二是以计算机科学为支撑,通过人工神经网络进行智能模拟,实现人机互动;三是以生物学理论为支撑。

1 人工智能技术的特征

智能技术主要分为两类,人类和计算机智能,两者存在相辅相成的关系。利用人工智能技术能够实现人类智能向机器智能的转化,相反,机器智能也能够利用智能教学转化为人类智能。

1.1 人工智能的技术特征。首先,人工智能具备非常强的搜索功能。该功能是利用相关搜索搜索技术实现对海量信息的快速检索,满足个性化信息需求;其次,人工智能具备很强的知识表示能力。具体来讲,就是人工智能对信息的行为,能够像人类智能一样,对模糊的信息加以表示;最后,人工智能具有较强的语音识别和抽象功能。前者主要是为了对模糊信息加以处理。而后者主要是为了对信息重要度加以区分,以便提高信息处理效率。用户只需要智能机器提出具体要求便可,至于复杂的解决方案就交给智能程序了。

1.2 智能多媒体技术。首先,人机对话更加灵活。传统多媒体在人机对话方面极为欠缺,导致教学单调乏味,不能取得预期良好效果,但智能多媒体却不然,他能够实现人机自由对话和互动,同时还能结合学生实际对学生的问题给出不同层次的答案。其次,教学可行性更强。由于学生在认知能力和个人素养方面都存在差异,而且学习主动性也不尽相同,人工智能必须要结合学生实际学习状况,为每一位学生设计制定个性化的学习计划和学习目标,对学生进行针对性较强的教学,真正实现因材施教。再次,具有强大的创造性和纠错性。前者属于人工智能的显著特征,而后者属于人工智能的重要表现方面。最后,智能多媒体具有老师特征。在实际教学过程中,智能多媒体可以对教学双方的行为进行智能评价,以便能够及时发现教学中的薄弱点,有助于实现教学相长,全面提高教学质量和教学效果。

2 计算机网络教育的现状

随着现代科学的进步,网络信息的发达,人们的教学观念和学习观念都发生了前所未有的改变,网络时代正全面到来。为了满足现代社会对人才的实际需求,培养大量现代化优秀人才,计算机网络教学模式业已成型并不断完善。目前,高校正规教学模式依然是现代教学主流,尽管在系统传授知识和规范培养人才方面具有无可比拟的优势,但在资金投入、效益创收和时空限制等方面具有很大的弊端,灵活性不足,无法有效满足现代教育的发展要求。

计算机网络教学对传统教学形成了巨大挑战,并产生了深远影响。它不仅有效弥补了传统教学的时空限制缺陷,而且赋予了教学极大的乐趣性,吸引了越来越多的人积极投身到网络教学建设中去,任何人无论何时何地都能够通过网络课堂去学习和提高。但目前计算机网络教学发展仍处于探索期,在实际运用方面还存在许多问题:第一,计算机网络教学中的学习支持服务体系尚不健全,导学手段和答疑方法还非常落后,由于各种原因,在服务方式上缺乏针对性、策略性和积极性;第二,计算机网络实验教学中存在着空间分散、时间流动和自主性差等问题和弊端;第三,计算机网络的系统承载能力和信息查询能力还十分有限;第四,如何实现计算机网络考试的开放性,确保考试的客观性、公正性、权威性,已经成为网络教学发展的瓶颈;第五,计算机网络教学中的核心支撑系统――CAI,还无法有效满足和适应网络教学的实际需求和发展要求。

主流CAI课件主要有两种,一种是单机版的初级课件,包括简单的Authorware课件、PPT幻灯片和图文网页等。一种是高级的网络版课件。该类课件主要以静态图文和动态演示组成的网页为主,以聊天室、电子邮件和QQ群等形式为辅,实现师生互动、网络答疑的一种改进型课件。初级课件在实际教学中以操作容易、更新及时和维护方便著称,但实际上就是传统教学手段的变相挪用。还有些课件,尽管在互动性方面有着不错的效果,但是制作繁琐、更新较慢和维护复杂。因此,高级网络课件是目前网络教学中的主流课件,已经成为了计算机网络课件的固定模板。改进型的网络课件有效地解决了传统多媒体在师生互动不足的问题。上述两类课件是现在最为常见的两种CAI课件,尽管两者都有各自的优势,但作为网络教学的重要手段,仍存在许多问题和弊端:无法实现因材施教,无法开展层次教学;作为教学的一大主体,学生在个性化交互操作方面仍有很大不足;对学习过程中出现的普遍问题无法进行智能统计、分析和评价等。

3 人工智能技术在计算机网络教学中的运用

3.1 人工智能多媒体系统。(1)知识库。智能多媒体已经不再是用来进行纸质媒体数字转化的工具了,它应该具备相应完善的知识库,而知识库里的教学内容要结合教学实际和学生现状进行针对性、个性化设计。同时,要实现知识库资源的高度共享,并及时加以更新和补充,如此才能充分发挥知识库的教学服务作用。(2)教学板块。教学板块的设计主要是出于教学综合性考虑的,教学方法的创新是其关注的重点内容。该模块的实现要以掌握专业知识、教学策略和人机对话等领域的知识为前提,结合学生实际学习现状和特点,利用智能系统的现代化技术手段对知识和相关教育措施加以高效搜索。(3)学生板块。及时掌握学生心理动态和学习状况是智能网络教学的一大特征,结合学生实际状况加以智能评判,进而加以针对性指导和个性化辅导,实现因人施教和因材施教,全面提高学习效率和学习质量。(4)用户模块。用户模块是智能系统无法忽视和省略的关键模块,整个智能系统的正常运行离不开人工程序操作,用户需要通过用户终端将教学内容上传到网络教学平台,才能顺利完成教学。

3.2 人工智能多媒体教学的发展。(1)加强与网络的结合。随着网络技术的成熟,智能网络教学与网络之间的关系日益紧密,多元化、多维度网络空间日益成为一种趋势。互联网具有信息量大、更新速度快、超时空性等优势,加强与网络的结合是人工智能计算机网络教学未来发展的重要方向。(2)加强智能的应用。人机对话、机器指导的教学模式将成为未来网络教学的核心模式,传统教师的角色将逐渐被计算机取代。最为典型的就是现代智能导航系统。(3)加强系统软件的研发。系统软件的更新日新月异,旧的系统软件已经无法有效满足网络发展的时代要求,加强系统软件的研发以便充分满足网络要求,更好地帮助学生解决实际问题,进而提高学习效率和教学质量。

4 结束语

人工智能技术在计算机网络教学中的运用将为现代化教育提供新的发展思路,将全面改善网络教学环境,拓展学习服务渠道,提高计算机网络教学质量,并有可能彻底打破计算机网络教育的时空限制,全面加强网络教学的开放性,实现网络学习的个性化、人性化和智能化,充分落实以学生为本的教学理念。未来CAI技术的进一步成熟将全面提高网络教学的整体格局,我们有理由相信,智能网络教学将迎来全新的发展春天。

参考文献:

[1]刘广钟,高军,刘,李吉彬.报文分析技术在计算机网络教学中的应用[J].计算机教育,2014(01).

[2]赵冉,朱西方.仿真技术在高职计算机网络教学中的应用探讨[J].河南科技,2014(01).

第6篇:人工智能时代的教育范文

关键词:人工智能;图形编程;创新实践

近年来,人工智能已成为一个高频词,各种与人工智能相关的智能家居、自动驾驶、智能语音、图像识别等新技术,深刻影响着社会的方方面面,也逐步改变人们的工作及生活方式。许多国家已经开始积极尝试,大力推进小学人工智能教学。2017年,国务院正式颁布《新一代人工智能发展规划》,明确提出了“在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育”;如今,计算思维培养又成为热点。在这样的一个时代背景下,学校和教师有责任和义务组织、引导学生去接触、了解、学习、应用人工智能技术,以适应未来学习和工作环境的变化。人工智能涉及的学科内容较为广泛复杂,小学生相对年龄较小,储备的相关知识较少,学校应如何在小学阶段有效开展人工智能教学,推进人工智能教学真正落地?笔者结合自己的教学实践,从“巧”借活动、“巧”设场景、“巧”编程序、“巧”创项目等方面,积极探索小学人工智能教学的推进路径。

一、“巧”设场景体验人工智能

人工智能的知识结构具有较强的逻辑性和抽象性,与之前信息技术课上所教的内容相比,难度及复杂性更高。在日常人工智能教学中,教师应根据学生的心理特点以及不同教学要求,改变教学方式,把体验搬进课堂,让学生通过具体的体验活动逐步理解人工智能的相关知识,把重难点从对概念、原理、技术的学习转换到了解相关概念、技术实现的过程、体验人工智能技术的应用上。丰富有趣的教育实践活动可以让学生在愉悦的教学情境中,从不同的思维角度、用不同的思维方式来认识和理解与生活密切联系的一些人工智能概念,如机器学习、大数据、神经网络等,体验人工智能在实际生活中的应用。例如在《人脸识别》一课教学中,需要让学生了解人脸识别技术的应用、影响、实现过程和原理,其中人脸识别的原理和过程较为复杂,如果教学中只进行简单说教,无法有效达成教学目标。本课设计了一个“人脸大比对”体验活动,活动分两个部分,第一部分就是通过百度AI开放平台里的人脸检测与属性分析功能,体验人脸检测中具体检测哪些属性;第二部分就是通过人脸对比功能,完成教师提供的三组人像照片的对比分析。在第一部分的实例体验中,学生通过自己上传照片进行检测,主要是通过对人脸的面部、肤色、毛发、眼睛、嘴、鼻和轮廓等150个特征的精准定位来准确地识别和计算出一张人脸的特征和属性信息,包括年龄、性别、颜值、情绪、是否戴眼镜等。这样的体验让学生非常感兴趣,也能很好地理解特征提取的过程。第二部分的体验是人脸对比,教师提供给学生三组照片,第一组是一对相似度很高的双胞胎;第二组是同一个人戴口罩和不戴口罩的照片;第三组是同一个人的两种表情。学生先自己观察,记录三组照片的结果,再上传照片到百度AI体验人脸对比过程,并查看对比结果。经过体验,学生认识到在现有的技术下,人脸识别的准确度还是非常高的,对人脸识别的过程也留下了非常深刻的印象。

二、“巧”编程序理解人工智能

从当前人工智能技术应用的实际情况分析来看,主要应用领域为大数据及机器学习,这些功能的实现得益于算法的不断完善。可见,算法学习是实现人工智能的关键,而对算法的学习又是计算机编程教学中的一大难点。推进小学编程教学将有利于帮助学生理解人工智能的相关知识。小学生相对抽象思维偏弱,采用图形化的编程教学,更加有利于他们接受,有助于提高学习的积极性。通过编程教学引导学生学会分析问题、抽象与建模、设计算法、编写程序脚本,在验证过程中不断改进和完善,并最终实现问题的解决,能有效培养学生的计算思维,并过渡到对人工智能所需要的其他知识的学习上。例如在五年级的《创编游戏》教学中,情境任务是设计制作一个猫捉老鼠的小游戏,目标是让学生认识“碰到颜色”“如果……那么……”等指令,能够用它们的组合来编写判断角色是否碰到边缘和老鼠的脚本。人工智能的概念主要体现在“碰到颜色”和“如果……那么……”语句的应用上,“碰到颜色”是侦测识别,“如果……那么……”则是逻辑判断的处理。在教学中,首先通过问题引导学生思考完成游戏需要考虑哪几个要素,从问题和答案中帮助学生提炼出“舞台”“角色”“动作”三个要素,进而帮助学生厘清实现游戏功能的基本思路。在程序编写中,让学生具体体验侦测模块的编写与判断语句的应用。简单的编程实践,能让学生逐步了解人工智能的基本概念及其实现流程。

三、“巧”创项目实现人工智能

知识的学习必须与学生的生活实际结合起来,如果学生在掌握人工智能知识和技能后能将所学知识应用于实践,解决生活中的实际问题,那么这样的学习就是真实有效的。学生通过设计创作具体作品,可以大大增强分析和处理问题、解决实际问题的意识和能力,培养逻辑思维和动手实践能力,这也是人工智能教育的方向和目的。根据学生的实际生活经验,教师将人工智能的具体应用案例巧妙引入课程中,引导他们科学地确定项目内容;通过对项目的梳理分析,建立逻辑关系和模型;用编程语言描述逻辑关系;采用硬件设备实现人工智能的具体功能,这种基于真实任务的学习活动,能有效促进学生的理解。例如四年级实践小组的“智能垃圾桶”作品,便是以垃圾桶为课题进行探究,先让学生对现有垃圾桶的优劣势进行分析,思考怎样改造垃圾桶才能真正实现智能化。通过教师的引领和自身观察,学生很快认识到智能垃圾桶应该具有的功能:一是能检测什么时候有人投放垃圾;二是垃圾桶盖能自动开启和关闭。确定了目标之后,就是思考达成上述目标需要哪些条件。学生根据已有知识,确定可以用超声波检测是否需要打开垃圾桶盖子,打开和关闭动作可以通过舵机和连杆来实现。通过探究后,学生根据设计的方案自主完成了智能垃圾桶的作品搭建,接下来就是通过编写程序和不断调试验证来实现预期的功能。作品完成后,学生可以根据实际情况进行功能的增加与修改,如增加桶内垃圾超过一定高度时能自动提醒的装置等,让智能垃圾桶更加智能。本次作品的创作过程,不仅锻炼了学生分析实际问题、解决实际问题的能力,又锻炼了他们的编程思维和计算思维,更重要的是体验了自己创作人工智能作品的乐趣和成就感。在人工智能应用日益普及的今天,人工智能课程进入小学课堂是大势所趋。在小学阶段开展人工智能课程教学,主要是为了让学生掌握人工智能知识,体验和运用人工智能技术,培养学生的信息技术核心素养、创新意识、实践应用能力,为学生适应未来社会打下扎实的基础。但人工智能教学具有其特殊性,如何有效推进人工智能教学,还面临着许多需要解决的问题。学校和教师应尽最大努力创设更好的人工智能教学环境,探索更有效的教学策略,促进学生对人工智能相关知识的学习。

参考文献

[1]丁华.人工智能教学中对学生计算思维的培养[J].华夏教师,2020(13):42-43.

[2]徐欣彦.引入体验活动创新小学人工智能教学模式[J].中小学信息技术教育,2019(9):62-64.

第7篇:人工智能时代的教育范文

这是以张国荣在影视、电台等留存下来的原声建模,通过情感语音合成技术实现与粉丝“隔空对话”。据了解,任何一个人只要用30分钟按照要求录制50句话,就可以用百度大脑的语音合成技术模拟出这个人的声音,这意味着,今后每个人都可以拥有自己的声音模型。这是百度大脑所具备的基础能力之一,从语音、图像到自然语言理解再到用户画像……百度在这些领域的应用已经深入到人们的日常生活中。当这些能力赋予全社会的每个人,就能变换出无穷无尽的可能性,让我们重塑对未来的想象。

人工智能的这种神奇魅力吸引了各大科技公司,谷歌、Facebook、IBM等国外科技巨头纷纷通过成立人工智能实验室、并购初创公司等方式,在人工智能领域进行多点布局。百度亦不例外,在人工智能方面的研发可谓不遗余力,更是第一个把人工智能提到核心技术创新地位的国内互联网公司。

2015年底,百度挖来NEC美国智能图像研究院的负责人林元庆担任百度深度实验室主任,由他带领深度学习实验室研发具有统治级别的人工智能技术。在本刊的专访中,林元庆表示,“我觉得中国的互联网节奏非常快,尤其是人工智能的发展。现在人工智能的刚需已经很明显了,可以说非常旺盛,关键是如何把刚需挖掘出来,做出来,这才是重要的。”

百度大脑是百度人工智能的核心

《网络传播》:百度大脑目前有哪些阶段性成果,其价值体现在哪里?

林元庆:百度大脑已建成超大规模的神经网络,拥有万亿级的参数、千亿样本、亿级特征训练,能模拟人脑的工作机制。通过深度学习、大规模计算和大数据三大部分,百度大脑目前已经具备了语音、图像、自然语言理解和用户画像四大前沿能力。以语音识别为例,目前百度语音识别的准确率能够达到97%。在人工智能时代,百度大脑将是百度向社会输出人工智能技术能力的核心,经过长期的投入与布局,未来百度大脑不仅将像百年以前的电力一样成为商业新能源,更将深入到生活中,将电影中的场景变为现实。

《网络传播》:百度大脑宣布对广大开发者、创业者及传统企业开放其核心能力和底层技术开放,是出于何N考虑?

林元庆:百度大脑开放共享的思路,实际上是希望在时代变革大幕开启之际,助力广大合作伙伴全面共享人工智能时代,完成下一幕的转型升级。百度大脑未来将与各行各业结合,衍生出不同领域的行业大脑,比如医疗大脑、交通大脑、金融大脑等。目前,百度大脑已经应用到教育、金融和娱乐等多个行业。

人工智能渗透百度所有产品线

《网络传播》:今年基本上全球各大互联网公司都把人工智能作为最核心突破的领域,在这一领域,百度和其他公司的战略方向有何不同?

林元庆:百度在人工智能领域起步早,布局领域广,并且已经有很深的积累,既实现了对内业务的支持,也进行了大量对外技术的输出。目前,百度的人工智能几乎已经渗透到百度所有的产品线当中,以此改进百度全线产品的用户体验并提升用户黏性。比如说手机百度的语音搜索、凤巢的推广系统以及百度外卖的调度系统、百度金融结合人工智能给用户的画像等等。接下来百度一方面将进一步提升各项人工智能技术,打造平台化的对外输出能力;另外一方面还将着力把这些人工智能技术和能力应用到具体行业和垂类中,提升行业的效率,促进行业变革。

《网络传播》:虽然业界普遍认可人工智能的巨大前景,但在目前来看,人工智能在短期内还很难看到盈利,那么,怎么看人工智能的普及和商业化?

林元庆:人工智能已经为百度的搜索业务提供了巨大帮助。人工智能的发展和普及有四大关键性的支柱――机器学习算法(特别是深度学习)、大数据、大规模计算,以及可供以上要素不断训练迭代的大应用。目前,人工智能在前三个领域都已经有了一定程度的突破,同样关键的是人工智能技术的大规模应用,只有在制造业、医疗、汽车驾驶、娱乐等各个领域各个场景的不断应用,才能形成“数据-技术-产品-用户-更多数据-更强技术”这样的一个正向循环。在这些不断扩展的应用中,商业化也就是自然伴随而来的事情了。

互联网的下一幕是人工智能

《网络传播》:如何看人工智能在2016年的“爆发”?

林元庆:1956年夏天,“人工智能”首次被提出,但在之后的半个世纪都没有能够解决人工智能的问题。上世纪70年代到90年代,美国一直有人工智能的课程,但却没有实际的应用,在当时,任何一个领域都看不到有价值的人工智能应用。上世纪90年代以后,数据量越来越大,计算的能力也越来越强,机器学习逐渐兴起;到2006年,深度学习的概念被提出,特别是在2010到2012年间,深度学习在语音识别和图像识别领域取得了突破性进展。深度学习的成功极大地推动了人工智能的商业化。实际上,在2013年,《MIT科技评论》就已经把深度学习列为当年的十大技术突破之首,但今年确实是人工智能大规模商业化落地的一年。

《网络传播》:人工智能将会如何影响各行各业?

林元庆:影响最大的是制造业。当人工智能时代到来,制造业会彻底被物联网改变。未来所有商品都能联网,将数据传回云端,通过人工智能技术进行分析,为消费者带来实实在在的价值。汽车工业也将被人工智能彻底改变,尽管安全问题的解决路径在传统汽车厂商与创新厂家间有所不同,然而我们基本上还比较自信,有一天会进入来自动驾驶时代。此外,娱乐业及健康产业同样也会被人工智能所改变。对于前者,虚拟现实与增强现实很可能会成为主流的内容形式,颠覆消费者对娱乐内容的消费方式;对于后者,通过基因分析、精准的医疗图像诊断,患者的疾病将得到更加精准和个性化的治疗。

第8篇:人工智能时代的教育范文

关键词:大数据 人工智能 技术

中图分类号:TP18 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)01(a)-0001-02

随着计算机技术被应用于社会生产、日常生活的方方面面,其重要作用日益体现出来,不可或缺。计算机从20世纪被发明,经历了各种改革、调整与进步,到今天,计算机技术已经开始融入到人工智能的领域,开始代替人类本身做一些危险性、精密性高的工作。但是人工智能领域的发展并不仅仅是依靠计算机技术的进步,还有互联网时代产生的大数据通过对各种程序化的技术的核算、设计以及发明所推动的人工智能的发展。技术的发展一直在不断促进人工智能的发展,因为起初所有智能化都是在技术中发现和实现的。到当代,这种动力开始被大数据所替代,大数据开始挖掘技术推动人工智能继续发展的潜力。

1 大数据挖掘技术推动人工智能继续发展的机制

1.1 技术推动人工智能发展

如前所说,在最初几乎所有的人工智能都是在生产的技术中发现、实现和发展的。劳动人民的智慧是无穷的,劳动人民创造的技术更是无尽的。从人类进化史中就可以看出,人类在工业革命后,从最初的利用蒸汽推动机车和及其的运转,到后来利用燃料,通过内燃机来推动机器运转,再到发明电机,再到现在通过电力实现了各种各样人类凭借肉体无法完成的事情,比如在地质勘探、深海探测等方面。人类对于技术的不断完善,推动着人工智能的不断进步和发展。

1.2 大数据通过技术推动人工智能发展的机理

大数据指的是对于一定范围内或者行业中,某一特定主体的某一方面或者多方面的特性、数量、属性、问题、偏好、趋势等内容的了解,基于众多信息条目下的数据处理,最终可以从多方面系统化地了解某一事物。而人工智能指的是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。

根据人工智能的定义,我们可以看出,人工智能本身说到底是一门技术科学。在技术发展已经脱离以往的直接生产经验,单是凭借大数据就可以进行推陈出新的今天,人工智能的发展动力已经在无形中被置换。大数据通过收集、分析技术参数,利用计算机系统对技术进行智能化改革,将人类从技术操作中剔除,完成人类本身完成不了的工作。

2 大数据挖掘技术推动人工智能继续发展的现状

大数据对于人工智能的发展,是通过技术的革新来实现的,但是这种技术的作用与实际的生产之间日渐存在张力,换句话说,大数据所促进的技术进步与革新,不但没有被限制在传统生产领域中,还在一定程度上超越了所有生产的阈值,更像是一种未来计划。

美国的开源汽车制造商Local Motors曾推出过一款无人驾驶公交车Olli,车身采用3D打印技术制造,只需10 h就能打印出恚1 h内就可以组装完毕。这辆车没有司机,也没有方向盘,全靠内置的超级计算机来发送指令,通过传感器收集数据,再利用超级计算机进行实时路况分析。我们可以看到,无人汽车在实用性方面目前微乎其微,但是在未来,将彻底地改变人类出行方式,这就是当今大数据挖掘技术推动人工智能发展的路径。

当然,在生产领域,利用大数据挖掘技术推动人工智能发展的成果更是显著,Agrobot是一家在加州开设的西班牙公司,他们制造的商业机器人可以采摘草莓。在采摘过程中这种机器人只能识别足够成熟的水果,机器本身是技术的极大进步,在识别成熟的草莓方面大数据起到了巨大作用。在智力领域中,随着“阿尔法狗”这款围棋人工智能程序在与人类对战中爆发出优势,人工智能引起了全世界的广泛关注。而“阿尔法狗”之所以能战胜人类,与其积累的大数据分不开。

总之,大数据通过挖掘技术的发展来促进人工智能的继续发展,不仅是在科学实验领域,也在我们日常的生产生活之中。

3 大数据挖掘技术推动人工智能继续发展的方式

3.1 传统技术领域中大数据推动的人工智能技术转变

在传统产业中,依靠人工以及简单的机械来进行工作的领域也已经逐渐被大数据推动的人工智能技术所改变。具体而言,就是大数据渗透进产业的每一个角落中,分析传统产业中耗时耗力的缺点,统筹整个产业或者地区性传统产业的资源分配,协调各方的利益关系,最终以渐进的方式形成产业转变。在我国,逐渐淘汰高耗能、低产出、重污染的企业,向着高兴技术产业发展,就是利用大数据分析这些产业给地区或者行业带来的利弊,最终决定如何转变。

3.2 大数据创造人工智能技术的最前沿

这是个数据时代,人们的一举一动都被数据所记录,技术也一样。技术的所有参数都被编制进大数据的网络中,它开始“开疆拓土”,创造以往不存在的人工智能领域。在现代医学领域、现代化农业领域、现代航空领域以及现代军事领域等多个领域中,大数据指导下的技术性人工智能逐渐占据了科技的最前沿,成了社会性技术发展领域的风向标和指明灯。

4 结语

大数据通过置换传统生产技术、理念来实现技术的不断进步,随着技术的不断更新,将人类从危险、枯燥的工作中释放出来,代替了人类引以为傲的智能,将社会生产、日常生活推向了一个更方便、更科学的时代,它开启了人工智能的新时代。

参考文献

[1] 邹蕾,张先锋.人工智能及其发展应用[J].信息网络安全,2012(2):11-13.

第9篇:人工智能时代的教育范文

关键词: 游戏开发 人工智能 教学方法

1.背景

随着互联网时代的到来,人们的生活方式发生了许多重大的变革,其中之一便是网络游戏的盛行。如同雨后春笋般冒出来的网吧,以及快速增长的PC,使得人们接触到互联网的机会越来越多,这就为网络游戏的传播与发展创造了可能。一方面,数量庞大的网民群体中,年轻人占了绝大部分,网络游戏丰富了社会公众的文化娱乐生活,深受广大年轻人喜爱,这更促进了游戏产业的蓬勃发展。另一方面,现代社会生活节奏加快,人们压力日益增大,许多人倾向于在网游中寻求安慰,释放压力,因而全球市场对于网游的需求有增无减。同时,随着科技的发展和人们对游戏越来越高的要求,游戏逐渐向真实体验、感觉、触觉等人性化发展,让玩家有身临其境的感觉,在整个游戏过程中得到享受游戏的一种特别的快乐和放松。[1]

近年来3D影像和仿真科技的不断发展,让游戏开发人员得以创建出更吸引人、更令人沉迷其中的游戏环境。然而要做出更能令人流连忘返的游戏就得应用人工智能(AI)。AI的应用使游戏角色能够任意走动、角色可以走进障碍物、能够控制非玩家角色是否按照团队运动等,同时,AI还能延长游戏的生命周期,让游戏更加有趣和更具有挑战性。

AI能够处理游戏角色的追赶、躲避、聚集、避障和寻径问题;AI给游戏角色赋予模糊逻辑和有限状态机等基于基本规则的推理能力;AI脚本可以扩充AI引擎,让设计者和玩家更好地设计和玩游戏,等等。因此,将AI应用在游戏开发中以设计实现游戏角色的各种行为势在必行,有着重要的现实意义。

2.教学内容及其特点

本系人工智能课程的教学内容主要是处理追赶、躲避、聚集、拦截和避障等问题,使用经典A*算法及其改进算法解决寻路问题,以及有限状态机,等等。本文主要针对游戏中游戏角色的寻路问题进行探讨。游戏设计中游戏角色的寻路问题是设计的关键,传统的方法是应用A*算法及其改进算法等来实现游戏角色的寻路问题,目前逐渐有学者应用神经网络、遗传算法、粒子群算法等智能算法来实现游戏角色的寻路问题。如:迷宫寻路游戏中《帮助Bob找到回家的路》应用遗传算法,《智能采矿》游戏中应用神经网络,用粒子群实现坦克大战游戏,等等。尝试应用鱼群算法、萤火虫算法等智能算法求解游戏角色的寻路问题中,以实现游戏的更加智能化、人性化,同时,新的仿生算法的学习和应用能吸引学生的学习注意力、增强学生的学习兴趣。

智能算法是解决智能计算问题的方法,已成为人工智能界一个研究的热点领域,研究的最终目标就是为了让计算机和集成有计算功能的各种工具及设备更加独立、更加聪明,能够自主思考和行动,最终成为我们工作和生活中必不可少的一部分。智能算法主要包括:人工神经网络、进化算法、人工免疫算法、模拟退火算法、蚁群算法、粒子群算法、蜂群算法、人工鱼群算法、人口迁移算法、人工萤火虫算法等。[2]智能算法是一类仿生算法,就是向自然界学习,采用类比的方法,通过模仿自然界中动物飞行、觅食、求偶等行为以得到解决问题的一般方法,如蚁群、粒子群、蜂群、鱼群、萤火虫算法等。此外,还有很多智能算法通过模仿一些自然或物理现象和规律,如模拟退火算法通过模拟液体的结晶过程设计,免疫算法是模拟生物、植物或动物免疫系统自适应调节功能设计的,人工神经网络是模拟人的大脑结构及信号处理过程而设计的,进化算法是基于达尔文的“优胜劣汰、适者生存”原理设计的。[3]

针对本系人工智能课程的教学内容,建议补充人工智能中几种简单的智能算法的知识点,选取相关人工智能教材的一些内容结合智能算法进行教学。

3.教学方法

针对人工智能课程内容,根据高校教育规律、高校学生学习的特点,采用教学、实践相结合的教学方法,大小课结合,大课讲授理论知识,小课进行课堂实验,小课的课堂实验中严格要求学生亲手编写代码,应用大课所学理论知识完成简单小游戏以实现理论和实践知识的掌握。同时,借助游戏系的优势,制作动漫,采用动漫技术来实现人工智能中各种算法的仿生机制,让学生深刻体会每一种算法的原理和仿生机制,这样能增强学生学习人工智能课程的兴趣,可以取得更好的教学效果。

4.教学效果评价方法

人工智能这门课,最重要的是注重学生对人工智能理论及在游戏中应用的知识和能力的培养。因此,本课程学习结束后主要采用以下方式进行考查:(1)闭卷考试。主要考查对人工智能理论的理解、掌握和综合运用能力。(2)课堂练习。要求对课堂上介绍过的算法理解、分析、应用,编程实现游戏中的某个功能,最终课程结束时能完成一个功能完整的小游戏。(3)大作业。检查学生的动手编程能力,要求从介绍过的算法中找一种算法实现一个小游戏中游戏角色的移动、寻路等行为,形成一个演示游戏。该门课成绩分配如下:成绩=闭卷考试(70%)+课堂练习(10%)+大作业(20%)。

5.结语

人工智能是随着计算机技术的飞速发展和人们对自然界的深入理解而发展起来的,人工智能的应用逐渐广泛。游戏开发中人工智能的应用实现了游戏逐渐向真实体验、感觉、触觉等人性化发展,让玩家有身临其境的感觉。因此,在网络游戏相关专业开设人工智能课程势在必行,有着重要的现实意义。

参考文献:

[1]周乐.韩国游戏产业概况..