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【关键词】人工智能;未来教育;未来学校;创新变革;挑战
【中图分类号】G434 【文献标识码】A
【论文编号】1671-7384(2017)07-0012-03
近年来,世界各国高度重视人工智能技术的发展,相继了相关研究报告。2016年10月,美国白宫了《为人工智能的未来做好准备》和《国家人工智能研究与发展战略计划》两份重要报告。2016年11月,英国政府《人工智能:未来决策制定的机遇与影响》报告。2017年3月,国务院总理发表2017政府工作报告,指出要加快培育壮大包括人工智能在内的新兴产业,“人工智能”首次被写入政府工作报告。当前,人工智能正逐渐融入电商零售、医疗健康、交通以及个人助理等多个领域,并展现出巨大的应用空间。人工智能在教育领域同样拥有巨大的应用潜力,随着知识表示方法、机器学习与深度学习、自然语言处理、智能、情感计算等关键技术的发展,人工智能将在教育领域发挥越来越大的作用[1]。
人工智能在教育中的典型应用主要集中在智能导师辅助个性化教与学、教育机器人等智能助手、居家学习的儿童伙伴、实时跟踪与反馈的智能测评、教育数据的挖掘与智能化分析、学习分析与学习者数字肖像六大方向[1],已经表现出巨大的应用潜力。学校作为教育活动的重要组织场所之一,人工智能将为学校的管理与教学带来变革性的影响,主要表现在四大方面:维护校园安全、辅助教师教学、变革学习范式以及优化学校管理。
维护校园安全
校园安全是顺利开展学校教育活动的基础,也是教育改革和发展的基本保障。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》指出,要“切实维护教育系统和谐稳定,深入开展平安校园、文明校园、绿色校园、和谐校园创建活樱为师生创造安定有序、和谐融洽、充满活力的工作学习生活环境”[2]。计算机视觉与机器人技术的发展使得人工智能维护校园安全成为可能,其将在非法人员识别、消防安全预警、活动事故防护三个方面发挥重要作用。
1. 非法人员识别
部署保安机器人将是未来学校保证维护校园安全的重要措施之一。保安机器人能通过眼部的图像采集设备采集进入校园人员的面部信息,识别当前人员身份,若未检测到相关人员信息,系统则会通知学校的安保人员进行身份验证、登记等工作。同时,位于校园各处的保安机器人还将实时监控是否有陌生人通过非正规途径进入校园,检测到相关行为之后,则会通知学校安保人员进行处理。此外,位于学校门口的保安机器人还将采集学生的面部信息,与信息库中的学生信息相比对,确定学生身份,并记录学生到校与离校时间,确保学生在校期间的安全。
2. 消防安全预警
未来学校的消防安全预警系统包含了感烟探测器、感温探测器、火焰探测器、可燃气体探测器等多种感应器,同时通过摄像设备实时采集图像信息,分析画面中是否出现明火、烟雾等现象。其综合图像分析与探测器感知,判断是否有火灾现象发生。此外,系统通过实时采集校园内人员的行为数据,与数据库中消防安全危险行为做比对,分析是否有相关危险行为发生。若危险行为发生,则会通知学校安防人员。在火灾发生时,拥有智能搜救技术的消防机器人将会代替人进入火灾发生区,通过生命探测仪,自动感应、搜索、识别被困人员,将其救出火灾发生区。消防机器人的部署很大程度上避免了人员进入火灾发生区受到二次伤害现象的发生,其机动性超越了现有的消防安全系统,在很大程度上保证了校园内师生生命和财产安全。
3. 活动事故防护
目前,校园课间活动的伤害事故主要表现在拥挤踩踏伤害、追逐打闹伤害、危险游戏伤害等三个方面。基于人工智能的活动事故防护系统通过校园内的摄像设备实时采集师生行为数据,通过与数据库中活动事故危险行为模型相比对,分析判断是否有危险行为发生。若相关行为发生,系统则会将相关危险行为发生的地点、类型等发送给学校的安防人员,提醒安防人员采取相应措施。
辅助教师教学
随着图像识别、语音识别、自然语言处理等技术的发展,越来越多的人工智能工具被应用于教育领域,成为教师教学的得力助手。教育机器人和智能作业测评工具的出现大大减轻了教师的负担,提高了教师教学的效率。
1. 辅助备课
备课是真实教学实践的预演,是应用教师知识并发展教师知识的过程。其既是确保教学质量的条件,也是教师专业发展的途径[3],是教师教学的重要组成部分。备课机器人能够通过语音识别记录教师话语信息,利用自然语言处理技术分析整合教师话语信息,识别教师要求。备课机器人根据教师提供的教学目标、教学重难点、学生的基础知识等,在相关学科的知识库中进行资源的搜索与整合,形成电子教案。同时,根据教案内容为教师提供课堂测试习题以及上课所需课件。教师只需要根据所教班级的学生特点与自己的教学习惯,对教案、测试习题以及课件稍作调整即可应用于教学。
2. 智能作业测评
自然语言处理技术的进步使得作业自动批改成为可能。科大讯飞将“讯飞超脑”计划的阶段性研究成果“全学科阅卷”技术应用于考试,实现阅卷过程的数据化与自动化,在将教师从简单重复的阅卷工作中解放出来的同时,完成对考试数据的采集[4]。基于人工智能的作业评测系统可对作文、阅读等主观题进行语义识别并提出修改意见,根据学生的作业结果为教师自动生成详细的学情报告。智能作业评测技术的应用将有效分担教师的教学压力,显著提高教学效率,教师能够更多地专注于与学生互动、教学设计和专业发展。
3. 辅助课堂管理
在未来,教辅机器人将走进教室,辅助学生解决学习中遇到的难题。教辅机器人能够识别学生身份,读取学生当天所学课程信息以及学生在课堂的行为数据,为学生提供个性化解题方案奠定基础。教辅机器人通过语音识别获取学生问题信息,利用自然语言处理技术分析整合学生话语信息。然后,教辅机器人通过人脸识别采集学生的面部信息,综合面部表情、姿态和语调通过情感计算技术分析目前学生的情绪状态,综合学生的情绪状态和行为数据确定学生当前学习状态。教辅机器人依托优秀教师授课资源库,智能搜索相关答案,针对不同学习状态的学生采取不用的解题风格。此外,教辅机器人将收集到的学生行为数据上传到学生管理系统,辅助教师等进行学生的日常管理工作。
变革学习范式
学习范式是指特定时代的学习共同体所共有的学习理念、学习方式,并对学习者的学习态度、学习行为产生积极的引导作用,以促进学习的有效进行[5]。人工智能技术的发展使自适应学习系统真正地为教育所用,为学习所用,人工智能将使现有的学习范式走向自适应学习。
自适应学习系统在本质上是一类支持个别化学习的在线学习环境。它针对个体在学习过程中的差异性(因人、因时)而提供适合个体特征的学习支持,包括个性化的学习资源、学习过程和学习策略等[6]。基于人工智能的自适应学习系统将整合自适应内容、自适应评估和自适应序列三种工具。自适应内容通过分析学生对问题具体的回答,为学生提供个性化的内容反馈和学习资源推送。自适应序列利用一定的算法和预测性分析,基于学生的学习表现,持续收集数据。其中在数据收集阶段,自适应序列会将学习目标、学习内容与学生互动集成起来,再由模型计算引擎对数据进行处理以备使用。自适应评估可根据学生回答问题的正确与否,及时改变和调整测评的标准。
优化学校管理
学校是教育的核心单元,高效的学校管理是学校开展各项工作并得以高效运行的重要保障[7]。人工智能的融入将使未来学校的管理工作更加高效,使学校更好地服务于教师的教学与学习者的学习。其将在考务管理、教师管理、学生管理三方面发挥重要作用。
1. 考务管理
在未来的学校中,监考机器人将代替监考人员进行考务工作,很大程度上节省学校考务管理方面的人力资源。监考机器人通过内置于眼部的摄像头采集学生的面部信息,与数据库中学生信息比对,确定学生身份,自动完成签到。其通过内置于手臂端的金属探测器,扫描学生全身,z测学生是否带有作弊物品。监考机器人通过摄像头、红外感知等确定学生位置以及教室内的桌椅等位置,规划行动路径,分发和收集试卷。此外,监考机器人还将通过位于眼部的摄像头实时采集学生行为数据,与数据库中作弊行为实时对比分析,如果学生有作弊行为发生,则会立即制止,维护考场纪律。
2. 教师管理
教师管理是学校管理工作中的重要组成部分,教师评价则是教学管理中的核心部分。人工智能为教师的智能评价提供了可能。基于人工智能的教师评价系统通过教室的摄像设备实时采集教师及学生的行为数据、表情数据,通过学生的穿戴设备采集其体征数据。系统经过对教师和学生的行为数据、情绪数据和体征数据的分析(如系统与学校的学科管理系统相连通,确定教师的教学内容是否与教学大纲要求相适应,重难点是否突出,所讲述内容是否具有实用性;教师讲授知识时,根据学生的行为、情绪和体征的反应确定教师所讲授知识是否被学生理解;教师在讲授内容和组织学习活动时,语言是否规范、清晰,态度是否亲切和蔼等),最终评定教师的教学效果,并生成可视化报告,辅助学校完成对教师教学效果的评估工作。此外,系统还将通过教室的摄像设备采集教师面部信息,识别教师身份,自动记录教师的出勤情况,辅助学校的教师管理工作。
3. 学生管理
学生管理在学校管理中同样发挥着重要作用。基于人工智能的学生管理系统可通过位于学校门口以及教室的摄像设备采集学生面部信息,识别学生身份,自动记录学生的到校时间和离校时间,为学生的出勤考核提供数据支持。通过位于教室的摄像设备实时采集学生的行为数据,分析学生的课堂表现以及课余时间的同学之间的交流情况,为学生管理的班风、学风管理提供决策支持。同时,通过分析学生的学习成绩、课堂表现、课下交流情况,判断学生是否有异常行为(趋向),并及时反馈给学校管理者。此外,系统还将学生的在校情况,包括到校时间、离校时间、测试成绩、作业完成情况等反馈给学生家长,家校协同完成学生管理工作。
让机器在没有人类教师的帮助下学习,让机器像人类一样感知和理解世界,使机器具有自我意识、情感,以及反思自身处境与行为的能力,是人工智能面临的主要挑战[8]。除此之外,人工智能在教育领域中的应用目前还处于初级阶段,在学校的管理与教学应用方面仍面临着数据基础薄弱、决策和推理机制适应难、缺乏专业应用人才等挑战。
(作者单位:江苏师范大学智慧教育学院)
参考文献
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陈仕品,张剑平. 基于EAHAM模型的适应性学习支持系统体系结构[J]. 电化教育研究,2008(11): 53-57+82.
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。
关键词:大学计算机基础;教学改革;人工智能;智慧课堂
云计算、大数据、人工智能新兴领域的崛起,推动信息技术全面渗透于人们的生产生活中。信息技术的核心在于计算机技术和通信技术。然而,虽然目前各个高校都开设了计算机基础课程,但是其教学却存在着诸多问题,导致该课程无法达到预期的教学效果。教育部在2012年《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》,其中指明“以教育信息化带动教育现代化,促进教育的创新与变革”[2]。因此,本文以华中师范大学计算机基础课程教学为例,深入阐述了传统计算机基础课程教学的弊端,提出了在当前人工智能如火如荼的时代背景下,如何应用人工智能相关技术对传统的计算机基础教学进行改革的具体方案。该方案以创建网络智慧课堂教学模式改革为主体,辅以教学观念、知识体系和课程考核方式改革,以期对高校的计算机基础课程教学有所裨益。
1传统教学的缺陷
⑴课程的教学地位没有引起足够的重视一些高校为计算机基础课程分配较少的学时(少于48学时),甚至有的专业将此课程设置为选修课。这种设置降低了该课程在教师和学生心目中的位置,导致了对该课程的忽视。同时,不少老师因为学时不够,时间紧迫,仅仅讲述与考试相关的内容,不考的一概不讲。这导致学生的眼界受限,知识和能力受限,无法培养其全面综合的计算机素质。还有的专业没有将这门课给专业的计算机学院的老师讲授,而是随意安排授课人员。没有经过系统专业训练的教师缺乏足够的知识储备,很难讲好这一门看似简单的课程。⑵课程教学内容的制定与当今时代对于信息化人才的需求脱节一些高校的现状是计算机基础的课程教材知识陈旧[3]、质量堪忧,教材总是无法跟上知识更新的步伐,例如都2019年了还在讲Office2010。有的高校由于缺乏对课程的重视,没有对教材优中选优,而是基于利益的考虑,优先选择自己院系编写的教材。其教材内容是七拼八凑,没有整体性、逻辑性和连贯性,更不用说前瞻性。这样的教材,无疑对学生的学习设置了巨大的屏障。除此以外,一些院校的课程教学知识体系不够明确和完善,教学大纲的制定不够科学。从教学大纲中制定的学时分配来说,常常偏重实用性[4],常用计算机软件操作占据了大部分的课时。这会让教师在授课时轻理论而重操作,如此培养学生,非常不利于其计算思维的形成,对后续其他计算机相关课程的学习也是很大的伤害。⑶教学模式过于传统,信息化水平较低从教学方式上来说,传统的教学模式以教师课堂授课为中心,是以教师为主体的教学模式[5]。在这种模式下,教师仍然主要以填鸭式教学为主[6],无法通过课堂教学发现学生的个性化特点,并进行有针对性的教学。另外,虽然计算机基础课程一般都配备了实验课时,但是实验课常常是采用教师布置上机任务、学生做完抽样检查的模式。这对于大课堂来说,教师的任务繁重,无法搜集到每一个学生的任务完成情况,无法清晰地掌握学生学习的实际情况和薄弱环节。而且,该课程缺乏相应的研讨课时,很难让学生对其所学知识进行深入思考和探究,以增强思辨能力和对课程的学习兴趣。⑷课程考核方式不够公平合理从考核方式上来说,该课程普遍采用“平时成绩”+“期末考试”的加权方式对学生成绩进行评定。平时成绩多由考勤分所得,期末考试多采用机考模式。这种考核方式过于单一化、机械化,无法对学生进行全方位的评价。很多学生来到教室打考勤,但可能根本没听讲,而是在睡觉或者玩手机。期末机考的公平合理性也是存在着很多的漏洞。例如机考的试题库可以十年不变,分值的分配和难度的掌握都没有经过系统的考量。甚至有的考试系统不够稳定和安全,频频爆出Bug,严重影响了考试结果的真实性。
2新人工智能环境下对计算机基础课程改革的具体方案
2012年开始,在随着卷积神经网络技术在视觉处理方面的应用取得巨大的成功之后,人工智能到达了有史以来的第三个爆发期。目前,深度学习技术在AlphaGo、无人驾驶汽车、机器翻译、智能助理、机器人、推荐系统等领域的发展如火如荼。与此同时,人工智能技术在教育领域方面的应用已经兴起。人工智能的教学产品也已有先例,例如基于MOOC平台研发的教学机器人MOOCBuddy等等。基于人工智能的教育是融合云计算、物联网、大数据、VR、区块链等新兴技术的增强型数字教育[2].在当前人工智能的大时代背景下,针对传统计算机基础的种种弊端,我们提出了如下教学改革方案。⑴改变教学理念,确立计算机基础课程的重要地位计算机基础作为高校的一门公共课,实则应当作为各个专业的学生后续的学习、科研的必修之课程。因此,高等学校应从源头上确立该课程的重要地位,将该课程纳入必修课范畴,并给与更充分合理的课时分配。除教学课时、实验课时之外,需要为该课程增加一定的研讨课时。任课老师必须是来自于计算机专业的人才。同时,定时举办关于该课程的教学培训、教学研讨会和教学比赛,改变教师的教学理念,从源头上给予该课程足够的重视。⑵优化教学内容,重新制定课程的教学知识体系教材是教师教学的主要依据,也是学生获得系统性知识的主要来源。因此,教材对于教学的重要性不言而喻。教材的选取需要优中择优,必要的时候可以根据自身院校的情况自己编写,力求使用好的教材使教学事半功倍。在选定优质教材的基础上,制定更加合理的教学大纲,优化计算机基础课程的教学知识体系,突出计算机学科入门相关基础理论知识的重要地位。对现有的过时内容进行更新,例如操作系统以Windows10的操作取代Windows7,Office这部分使用Office2019版本取代2010的版本,同时增加关于算法入门知识、程序设计入门知识以及人工智能、区块链等前沿知识单元的介绍。以华中师范大学为例,我们在图1中给出了该校计算机基础课程的教学知识体系结构图。⑶充分利用现代化的教学工具和人工智能技术,构建智慧课堂,改变传统教学模式现代化的教学应当转变以教师为核心的教学模式,更加突出学生的主体性地位。因此,在人工智能、物联网、大数据等技术和蓬勃发展的情形下,应当改变传统的课堂教学形式,充分利用现代化信息技术,将传统课堂教学和网络课堂教学模式相结合,构建智慧课堂。融合课堂教学身临其境的效果与网络课堂自主性强且方便师生交流的特点,通过师生之间多层次、立体化的互动,达到提升教学效果的目的。同时,建立功能强大、完善的学生实验平台,基于不同专业学生的不同特点和不同需求,进行个性化的作业设置。针对教师布置的实验任务和学生的完成情况,结合在线网络教学系统,通过传感器及网络数据,搜集学生的学习行为数据,并且使用人工智能算法进行智能分析,使教师对当前的学生的学习情况一目了然,并能引导学生对重点、难点的巩固和掌握。研讨课以学生为主体,按照所选课题进行分组调研、分组讨论,刺激学生的学习兴趣,培养其思辨能力。研讨内容最终可以课程论文的形式上交至课程共享平台,由教师和同学共同给出评分。这里,仍以华中师范大学为例,我们将在线教学系统、实验课平台、研讨课共享平台等集成为一个基于人工智能技术的网络智慧教学综合平台系统。该系统主要包括用户管理、在线教学、课堂互动、作业管理、考试管理、BBS系统、智能分析和平台管理8个模块,其主要功能如图2所示。该系统采用C/S模式,系统的服务器选用Linux服务器,同时开发基于PC机的和手机端的客户端系统,方便学生和教师随时选用、更加灵活。在线教学模块中的智能学习助理功能,能够根据历史用户的学习行为和当前用户的学习行为,自动地识别学习内容中的难点以及当前学生的难点内容,有针对性地对学生进行知识点强化。课堂互动模块中,通过可穿戴式传感器搜集学生的学习行为,用于后续智能分析模块中对学生的学习态度和学习行为进行智能分析。在线作业评价模块包括机器评价和教师评价两个功能。机器评价是系统为学生作业(客观题、主观题)自动评分,其中主观题的评分也是使用人工智能技术来实现。教师评分时可以参考机器评分,减少教师工作量。同时,教师评分为机器评分提供机器学习的经验数据,促进机器评分更加智能。智能分析模块能够依据学生的在线课程学习模块、课堂学习模块、作业管理模块等搜集到的学习行为数据进行综合分析,促使教师深入了解学生的学习情况和个性化特点,提升教学的针对性,并且有助于后续对学生进行全面、综合的分析和成绩评定。所有系统模块中使用到的智能分析技术包括基本的统计分析、以及各类机器学习算法(k-means,NaveBayes,SupportVectorMachine,DeepLearning等等)。⑷改变传统成绩考核的方式在“教学”+“实验”+“研讨课”课程结构以及网络智慧教学综合平台的辅助之下,学生的成绩评定更加全面化、多元化、公平化、自动化[7]。平时成绩中,除了教学综合平台的“课堂签到”次数之外,还增加更多丰富多元化的考察信息,如:学生的课堂讨论、在线课程学习和考核结果、平时作业完成情况,以及智能分析模块中辅助分析的学习态度、学习能力、平时成绩预测。期末上机考试系统也是智慧课堂综合平台的一个子模块,是精心设计的稳定、安全、功能强大的子系统,方便教师每一年更新试题库,修改bug。试题库中的每一套试卷都应当经过科学的考卷质量分析,使其难度、覆盖范围在一个均衡、合理的范围。最后,教师通过对各类平时成绩指标以及期末考试成绩加权,给出最终的学习成绩。通过规范、合理、公平、全面的考核体系,获得对学生公平、完善的评价机制,激励学生并刺激教学良性运转。
3结束语
关键词:5G时代;教师培训;专家教学;互联网
15G时代教师培训发展机遇
1.15G开启互联网发展新篇章
2019年6月6日,我国工信部向四大运营企业发放5G商用拍照,预示着我国5G网络建设和应用将进一步加速。2019年中国互联网大会的《中国“智能+”社会发展指数报告2019》指出,目前,我国“智能+”社会发展水平还处于初级阶段,数字化和网络化仍在快速发展,智能化初步应用,未来,数字化、网络化和智能化长期并存。5G通讯技术具有低延时性、高可靠性、高带宽、大连接等特性,它将给社会生活带来巨大变革,正如华为提出的基于5G技术构建“万物互联的智能世界”畅想所言,5G通讯技术将实现工业、医疗、交通、教育等领域融合,形成万物感知、万物互联和万物智能的未来。
1.25G时代教师培训新机遇
5G通信技术将给教育领域带来深刻变革,5G技术的普及和发展能够促进智慧教育、智能远程教育的应用发展,将对教师培训产生重要影响。中国移动通讯发表的《5G+智慧教育白皮书》分析认为5G标准发展成熟要1-2年,5G教育网络成熟需要3-5年,而达到5G支持的教育模式变革则需5年以上。教师培训是教师继续教育获取新知识、提升行业技能和职业素养的重要途径,通过线上线下融合,实现跨时间、地域资源共享,促进教育资源均衡发展。5G时代,教师培训在授课方式、互动教学、协作学习等方面都会产生巨大影响。例如,5G通信技术的低延时性将极大程度上消解网络平台信息传输的延迟效应,实现真实情境再现,为情景化学习等远程参与式学习提供更有力支持。
25G网络的主要特征
5G是第五代移动通信技术的简称,是最新一代蜂窝移动通信技术。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。
2.1高数据速率
早在2013年5月,韩国三星电子有限公司宣布,已成功开发第5代移动通信(5G)的核心技术,该技术可在28GHz超高频段以每秒1Gbps以上的速度传送数据。相比之下,第四代通讯技术服务的传输速率仅为75Mbps。2018年2月,华为在MWC2018大展上了首款3GPP标准5G商用芯片巴龙5G01和5G商用终端,支持全球Sub6GHz(低频)、mmWave(高频)等主流5G频段,理论上可实现最高2.3Gbps的数据下载速率。
2.2低延迟
5G通信技术是当前领先而可靠的网络技术,其空中接口时延水平在1ms左右,能够满足自动驾驶,远程医疗等实时应用。2019年1月,我国一名外科医生在福建省,利用5G网络操控约48公里以外的机械臂开展手术,成功切除了一只实验动物的肝脏,实现全球首例远程外科手术,手术中,视频成像、手术操作实施等几乎同步实时完成,延时只有0.1秒。基于5G网络低延迟特点,能够实现远程教育人机协同、智能操控等做到精确同步。
2.3广覆盖
5G网络能够实现超大网络容量,提供千亿设备的连接能力,满足物联网通信,实现万物感知、万物互联和万物智能。未来5G将通过超密集异构网络实现高数据流量,超密集异构网络功率和频谱效率高,扩大了网络覆盖范围,扩展了系统容量,增强了业务在不同接入技术和各覆盖层次间的灵活性。未来的无线网络将部署超过现有站点10倍以上的各种无线节点,在宏站覆盖区内,站点间距离将保持10m以内,并且支持在每1km2范围内为25000个用户提供服务。5G通讯技术的广覆盖特点将有效推动智慧城市、智能家居、远程医疗、智慧教室等领域的建设和发展。
35G对教师培训的变革
2018年4月教育部印发的《教育信息化2.0行动计划》指出,要加强教师信息素养,引导教师主动适应信息化、人工智能等新技术变革,启动“人工智能+教师队伍建设行动”。2018年9月《教育部关于实施卓越教师培养计划2.0的意见》中指出,要推动人工智能、智慧学习环境等新技术与教师教育课程全方位融合,充分利用虚拟现实、增强现实和混合现实等,建设开发一批交互性、情境化的教师教育课程资源。在此背景下,信息技术与教师培训深度融合势在必行。教师培训的基本要素包括培训相关主体、学习环境、学习资源,其中培训相关主体主要为培训管理者、授课专家和参训者。从培训相关主体的视角出发,5G对教师培训的变革主要分为内外两个部分,外部的变革主要为学习环境的日益丰富和学习资源的更加多元,内部的变革主要为培训管理者培训理念和培训管理方式的转变,授课专家教学理念、教学方式的转变以及参训者学习方式的转变。内外的不断变革促使着教师培训向信息化、情境化、个性化方向不断推进。
3.1教师培训外部的变革
(1)学习环境日益丰富化。5G信息技术为当前教师培训开展过程中遇到的诸多问题提供有力的技术保障,有效打破当前网络技术壁垒,解决相关网络性能问题,满足VR、AR、远程直播等教学环境对数据传输的要求,实现高分辨率、多设备连接,实现情景同步再现、互动实时,达到虚拟和现实的有效结合,推动远程直播互动课堂、虚拟现实教学、触觉互联网等教学发展,为学习者创设一个更为自主、体验、合作与交流的贴近真实、多感官参与的学习环境,让学习者得到卓越的学习体验。当前环境下,知识付费行业内的直播,往往是通过音视频录播结合及时性的互动答疑来完成,在5G时代,高数据传输和低延时等特点将为用户带来更为流畅的体验,远程培训跟面对面学习交流信息传输速度几乎一致,借助物联网和虚拟现实技术能够实现师生实时有效互动,随时答疑,获得和真实面对面教学一样的学习体验,有效的突破了时间和地域的限制,极大降低了学习成本,这在以往的互联网时代是不可想象的。基于5G网络,结合VR/AR/XR技术,将创造以往教学中难以实现的高成本场景教育培训,例如物理、化学、生物等学科的实验操作教学场景,以及相关实践类技能类培训的模拟演练。实现触觉互联网,即通过通信技术远程控制实际或者虚拟的目标,实现远程技能交流,这将会创新教师教育培训中,例如美术、音乐等学科技能培训,为学习者带来全新的沉浸式、感触式学习体验。(2)学习资源更加多元化。学习资源是教师培训中不可或缺的要素之一,它在训前、训中、训后三个阶段都为教师培训的开展和延伸提供有力的支撑。当下,无论是面对面的线下交流,还是基于互联网技术的网络交流,都是基于视觉、听觉等感官通道,通过语言、文字、表情、手势、图片和视频等信息呈现方式实现信息的获取、传输和交换的。随着5G时代的到来,5G+AI+VR/AR技术深度融合应用,将使得学习资源不再仅仅是停留在文本、图片、音视频中的单一知识,学习资源更多时候将是一种将知识蕴含在不同情境下的沉浸式学习体验,更加生动而富有趣味,让参训者身临其境,充分调动参训者的视觉、听觉、触觉等多种感官,实现多模态学习与互动,充分发挥参训者的主体性,实现“做中学”。
3.2教师培训内部环境的变革
(1)专家教学趋向智能化。5G带来的网络可以称之为“超级高速公路”,信息更新、传输速度达到空前,信息呈现方式多样化,伴随着智能技术的渗透,将为教师培训带来诸多便利。同时,信息技术的高速发展,将会对教师原有知识和技能带来挑战。在5G时代,教师培训课堂不仅仅是单一的教师讲授,培训者还能够协同智能机器人等高科技成果,综合运用多元的学习环境实现情境教学,精准捕捉和分析参训者学习状态,实时优化教学过程,实现从一般教师向超级教师转变。(2)教师学习更加自主化。5G时代,学习将变得无处不在。依靠5G网络,我们可以不受电脑、流量的限制,随时随地学习各种培训课程,优秀的教育资源可以通过5G网络实现跨地域分享,无论是身处繁华的大城市还是偏僻的乡村,都能够通过5G网络享受顶级教育专家的教学指导,学习将变得更加自由。5G将使教师自我提升的外部环境阻碍将变得越来越小,教师参与培训的内驱力将更多来自于自身的需求,丰富的学习环境和多元的教学资源将不断激发教师自主学习的兴趣和积极性,先进的信息技术结合大数据将为每位教师制定个性化培训方案,教师学习将变得更加自主和个性。(3)培训管理走向信息化。5G信息技术将有效解决当前培训管理者在教师培训训前、训中、训后各项工作中遇到的若干问题。训前阶段,传统培训方案制定多是采用走访调研、网络问卷等方式获取教师培训需求,结合实际制定培训方案,传统方式费时费力,且获取的信息不一定准确。5G网络结合大数据等信息技术能够为培训管理者获取参训教师培训需求提供便利,分析和精准掌握每一位教师的培训需求,为制定科学合理的培训方案做支撑。训中阶段,培训管理者能够利用5G+AI+大数据技术实现实时跟踪掌握参训教师学习状态,及时反馈和优化培训方案,做好培训服务工作。训后阶段,通过对前期培训数据的综合分析可以了解每一个参训教师培训目标的完成情况,做到科学总结反思,为做好后续服务提供有力支持。
ABC成为时代主题
百度大脑优势独显
百度总裁张亚勤在大会致辞环节分享了对于云计算、人工智能和大数据等领域未来发展的深刻思考。
张亚勤说,百度云拥有百度大脑的支持,是百度云最独特、最重要的优势。百度大脑是百度云的核心引擎,而百度云是百度大脑的云化,为前者提供了神经元和数据训练源。通过深度学习和机器学习技术,百度在语音、图像、自然语言处理等方面取得世界领先成果。
此次峰会以ABC SUMMIT为名, 即是AI,Big Data,Cloud Computing。百度通过开放共享自身领先的技术能力,让云智数成为所有企业的基础能力,推动各行各业开始进入ABC时代。
对于未来信息科技发展的趋势,张亚勤表示,由云计算和人工智能组成的ABC将成为一个时代的主题。以云计算为基础,以人工智能为中枢,以大数据为依托,ABC将深度结合并改造传统行业,真正地提升每一个企业的运营效率,释放商业潜能,创造全新机遇。
截至目前,百度云已经和超过三万家企业展开合作,也陆续渗透到物流、医疗、教育、营销、金融等关系到百姓生活的各个行业中,让服务开始真正智能化。云智数三位一体的云服务结构可以为客户提供业务可持续发展的动力引擎。
以“智”为谋天智平台
会上,百度云重磅了最新的人工智能平台――天智。天智底层为百度云计算,由感知平台、机器学习平台和深度学习平台三部分组成,为不同需求的客户提供全面的人工智能服务。这也是继“天算”、“天像”和“天工”三大平台后,百度云的第四大平台级解决方案。至此,百度云实现了人工智能、智能大数据、智能多媒体和智能物联网全方位的智能平台服务。
感知平台主要包括图像技术(文字识别和人脸识别)、语音技术(语音识别、语音合成和声纹识别)和自然语言处理(NLP Cloud),可以应用于智能客服、身份验证、内容审核等场景,应用开发者可针对特定场景的应用直接调用API。
在这些技术方面,百度均处于行业领先地位。其中百度语音识别入选2016年MIT十大突破性技术,中文识别准确率达到97%。机器学习平台是百度云端托管的机器学习服务,可以打通机器学习全流程,内置20多种高性能算法,并开放Spark MLlib;同时支持百度用户画像数据,并提供多种应用场景模版。
深度学习平台具有灵活、高效、可伸缩、开源等特点。它支持多种神经网络结构和优化算法以及自定义网络配置,对于计算、存储、架构、通信等多方面多了细致优化。它支持多核、多GPU、多机环境,其Paddle内部技术已经使用成熟,并实现对全球开发者的开放。深度学习平台适用于精通深度学习的数据科学家,针对企业或研究部门的特定项目,需要大量的客户标注数据。
交通领域变革在即
智能交通时代来临
作为一家以技术驱动为核心竞争力的公司,百度通过百度云分享自身在云计算、大数据和人工智能等领域的技术优势,通过构建可以计算、分析、处理庞大交通数据的“交通大脑”,打破海陆空以及行政区域的限制,实时抓取散落在各个路面交通、地下交通、空中航线的海量数据。
同时通过百度拥有的全球最大规模的深度神经网络、最大深度机器学习开源平台,对交通大数据的有效归类、提取、利用,实现多系统配合协调,建立起一个更安全、更高效、更准确的智能交通体系。
百度副总裁王路与太原铁路局局长赵春雷、南方航空电子商务部副总经理王景成、中国海事局曾辉共同智能交通生B联盟,这也是国内首个覆盖陆海空车的智能交通生态联盟。
借助百度云计算、人工智能和大数据技术优势,构建“交通大脑”,与合作伙伴一起促进交通运输领域的技术创新和应用,发展智能交通,推动交通运输更智能、更高效、更安全地运行和发展。目前,诸多合作已在进行中。相信随着合作的深入,必将改变交通现状,推动中国智能交通的 发展。
在与太原铁路局的合作中,双方共建国内首家集铁路、航空和公路三位一体多式联运的物流云平台。通过百度云的接入,该平台可打通货物在公路、铁路、航空的运送及仓储信息;并利用大数据进行资源调配,通过人工智能深度学习物流管理,优化调度效率可达59%。
另一方面,百度云还将与中国南方航空共同推进智能航空计划,将通过大数据实现对于航班、旅客、机票、航站楼、天气等信息的综合分析调度。同时共同推进大数据营销、新一代信息技术和百度云的推广应用、消费信贷等多方面的合作探索,为用户打造一站式的智能出行服务平台。
同样基于百度云技术,将通过与中国海事局的合作,海事港口、船舶及相关水上设施信息也将实现联通和数据的共享,加强程控,降低成本,合力提升海运管控能力。
从陆地到海洋再到空中,百度云并不满足于交通体系的立体扩张,还要创造全新的交通方式。百度目前正在推进可以感知车辆行驶、预测交通状况的智能汽车和无人汽车的发展。百度无人车已成为国内外瞩目的前沿科技代表,在去年完成了实地路测,并在今年的乌镇峰会上再次亮相。
在智能汽车的商业化方面,百度已与国内知名商用车企业福田汽车达成战略合作。未来,百度将与福田汽车在汽车大数据、智能驾驶领域深入合作,开发出更多具备智能驾驶的商用车产品。
云计算、人工智能和大数据已成为新一轮产业革命的核心驱动力,百度云将透过云生态下的“交通大脑”,依托智能交通生态联盟,加强行业合作,挖掘数据中的更多价值,推进智能交通的全面云端化,突破前所未及的高度,让智能、计算无限可能。
写在最后
2016是百度云计算的元年,基于基础云、天算、天像、天工已经有80+款产品。下一步,人工智能已经成为百度的核心战略。
百度大脑“天智”――人工智能平台也应运而生,内容包括:
首先,感知平台,包括图像技术、语音技术、自然语言处理等技术,代表着耳口心相结合的“聪”。
其次,机器学习平台,包括打通机器学习全流程、内置20多种高性能算法、支持Spark MLlib、用户画像数据、多种应用场景模板的机器学习平台。
人们常说:“顺势而为”。所谓“风口”就是未来发展趋势,谁抓住了发展机遇,并且在竞争中生存下来,经过时间的积累和考验,谁才有可能成为品牌。
大家知道,人类发展经历了三次全球化。第一次全球化,发生在中国的古丝绸之路,以货交换、铜、银方式结算,经历了1800多年的中国农耕文明;第二次全球化,起源在15世纪的欧洲复兴时代,主要是海洋贸易为主,以黄金等价方式结算,产生了如英国、法国、德国等西方文明强国;第三次全球化,也是以海洋贸易为主,发生在第二次世界大战之后,美国的快速崛起,主要以美元货币结算,一直延续至今。
那么,第四次全球化呢?由于互联网和信息化的高速发展,人类交往和信息交换越来越便捷,地球成为了地球村,出现了以“陆路、海路”全方位贸易的新业态,以信用为本位的数字结算方式即将形成,将会产生数字经济新时代。
在变革的新时代里,品牌塑造出现了“早、高、短、快”等特点,很多新技术、新业态、新模式不断地产生,品牌建设也要与时俱进。虽然中国经济高速发展了40年,但是全球化品牌很少,为什么呢?中国人骨子里对品牌认识仍然不重视,许多企业家普遍存在短视行为,把“不论白猫黑猫,能逮到老鼠的就是好猫”的俗语,作为企业生存的至高原则,造成“品牌建设缺失、营销不择手段、诚信不当一回事”等怪现象累累发生,中国品牌诚信建设仍然任重道远呀。
正如说“品牌强,则国家强”。目前,以新技术引领的“独角兽”品牌,给中国品牌直线超车的机会,未来十年的品牌风口,主要表现在如下三大新技术的创新和应用上:
一是区块链技术创新和应用,必将是品牌风口和模式变革。
2018年,是区块链技术发展和应用的关键年,也是目前的世界潮流。尽管茶余饭后人人都在热聊区块链,风投也在到处寻找区块链的项目,但是,当前的区块链还很多停留在技术概念的阶段,在国内真正杀手级的应用还没有出现,许多著名企业都在各个应用场景探索区块链技术的落地。
比如,在金融领域,我国现在利用区块链技术,建立信用监管体系,以及数字货币等。在游戏方面,2月5日,百度上线了一款叫做莱茨狗的虚拟宠物游戏;2月9日,网易内测一款名为“星球”的区块链产品;2月14日,360推出基于区块链技术的宠物猫;3月15日,小米宣布其区块链游戏"加密兔"开始内测等等。
由此可见,区块链技术正在加速落地,并且广泛应用到金融、游戏、供应链、食品、教育等众多行业,它必将成为全球化的品牌风口,推动商业信用认证和商业模式的变革。
二是人工智能技术创新和应用,将会产生众多“独角兽”品牌。
大家知道,人工智能技术在上世纪80年代就已经炒得火热,但是软硬件两方面的技术局限使其沉迷了很长一段时间。
如今,由于大规模并行计算、大数据、深度学习算法和人脑芯片这四大技术的发展,以及计算成本的降低,使得人工智能技术突飞猛进,人工智能已经成为新时代最火爆的核心技术,它将成为未来几十年IT产业发展的焦点,将会产生众多“独角兽”品牌。
比如,语音识别品牌——科大讯飞,就是典型代表。根据相关数据,在全球智能语音企业市场份额占比中,Nuance以占比31.6%的份额,稳居第一;谷歌和苹果则分别以占比28.4%和15.4%,排在第二、第三名,微软和科大讯飞分别以占比8.09%和7.99%,排在第四、第五名。而在中国语音企业市场份额占比分布中,科大讯飞以占比44.2%,位居榜首;百度排名第二(27.8%);苹果(6.9%),排在第三位。
由此可见,科大讯飞不但是全球前五名的语音识别品牌,而且是在人工智能细分语音方面突出的中国“独角兽”品牌,它的成功,是中国企业学习的榜样。
三是大数据技术创新和应用,必将催生众多行业创新品牌。
我们知道,大数据技术自身不仅能够迅速衍生为新兴信息产业,还可以同云计算、物联网和智慧工程技术联动,支撑一个信息技术的全新时代。
同时,大数据与云计算、物联网、智慧工程之间有着紧密的联系。云计算是互联网的广泛普及和深度应用,实现了从芯片操作系统、应用软件到服务产业链的垂直整合。物联网突破了机器到机器的连接,是感知、传输、处理等技术高速发展的产物。大数据是大量数据的处理技术,实现了从数据到知识的飞跃。智慧工程基于云计算、物联网和大数据技术,实现完美结合,将数据、知识、设备、网络转换成为智慧。
比如,在“2017互联网+大数据高峰论坛”上,腾讯正式推出全新的大数据品牌“腾讯慧聚”。
正如腾讯高层所说“腾讯大数据经历了离线计算时代,从实时计算时代进入到机器学习时代。随着腾讯内部大数据平台的不断演进,在大规模应用实践过程中,将内部高效稳定的大数据能力进行对外输出,结合政企客户在大数据应用上的痛点,从而演化成腾讯慧聚的五大产品平台”,比如Dmaster大数据一站式平台、Tbase海量事务处理平台、TDbank实时接入平台、Hermes实时多维分析平台和TDinsight机器学习基础平台。目前,“腾讯慧聚”已应用于消防、警务、交通、气象、园区、物联、电力运营等场景。
如此可见,在数字经济新时代,大数据是关键的生产要素,数据像是能源、材料一样,将会成为战略性资源,“谁掌握了大数据,谁就掌握主动权”,它广泛应用在各行各业,利用大数据技术,提高效率和精准化营销和服务,必将催生众多创新品牌。
当然,未来己来的品牌风口,除了以上的三大技术带来变革外,还有许多生活新生态,如生命健康、医疗、食品、消费、服务等新型产业,通过互联网+技术的高度融合,或许也是下一个品牌风口,将会产生新的品牌,在此,不在阐述。
7年前,借助在微软中国研究院、谷歌中国做高管积累的庞大人气,李开复以“青年导师”的身份,率领创新工场轻松切入“移动互联网”超级大风口,团结一批对移动互联网充满热情的年轻人,成为中国早期投资机构里风格明显的一家,投出了知乎、友盟等知名项目。
不过,一直强调“影响力最大化”的李开复,2013年被诊断出患有淋巴癌,“生命可能只有最后100天”,他不得不终止工作,回中国台湾治疗,直到2015年2月复出。此间,没有李开复坐镇的创新工场略显沉寂。
这次回归,李开复带着他的第六本书――《向死而生:我修的死亡学分》,瞬间引发所有媒体关注。
在强调“唯快不破”和狼性的中国创投界,李开复复出后,根据自己的实际情况提倡“工作和生活要平衡”,却与这个氛围有点不一样。对于大部分中国创业者来讲,每个领域的竞争异常惨烈,现阶段还不能实现所谓的工作生活的平衡,甚至连身体健康的及格分都拿不到。对此国情,李开复也表示理解,但他认为创业者每周花1-2个小时在锻炼身体上是值得的,会让创业者跑得更远。
大病之后,李开复现在强调自己的身体健康要做到80分,每天至少睡7个小时,但他回归后,依然强有力推动创新工场前行。除了出书,他做的另外一件大事就是和团队一起推动创新工场2015年11月5日在新三板挂牌。这赶上了好的窗口期。因为不久后,证监会叫停了PE和投资机构上新三板。
把创新工场挂到新三板,与其他早期投资机构比,让创新工场有了一个更好的激励机制:可以通过发股票和期权激励投资经理和管理层,不用完全指望薪水+投后收益分成。
创新工场挂牌新三板还有其他好处:传统VC/PE基金的问题是到期(7-10年)就要解散,把钱分掉。创新工场上市后,只要满足投资者(LP)期望的回报率,没有强制义务要把赚来的钱分掉。另外,创新工场还可以通过上市主体募集资金,投向创新项目。
从创新工场披露的资料看,前谷歌中国商务拓展总经理汪华、前谷歌中国首席运营官陶宁、前易官高管郎春晖和张鹰成为创新工场共同的实际控制人,直接和通过育成管理间接控制公司的股权比例合计为84.64%。这解决了创新工场最大的隐患――李开复一旦因为身体原因不能全心管理创新工场,创新工场如何长效运营问题。当然,这也解决了创新工场核心团队的激励和稳定问题。
在原创新工场合伙人王肇辉、邱浩先后自立门户创立基金的情况下,李开复和他的团队新补充了得力干将――前《IT经理世界》杂志创办人,总编辑王超2016年4月加盟创新工场,担任创新工场运营合伙人、CMO。《IT经理世界》在媒体界以报道技术创业著称。
但当移动互联网走向纵深,李开复最重要的任务还是帮创新工场找到下一个大风口,而且这个风口一定要跟李开复和创新工场基因匹配。创新工场当然也投文化娱乐,但那好像更适合李开复的老朋友真格基金创始人徐小平,他投过Papi酱,他在黑马学吧直播时,号召中国所有的艺术生都应该去做网红。
但,李开复有属于他的运气。
2016年3月,谷歌的AlphaGo与围棋九段李世石大战,最终AlphaGo 4:1大比分胜出。这引发全社会人工智能讨论的热潮,业内认为移动互联网之后最大的趋势是人工智能。这似乎是为李开复和他的创新工场准备的。
李开复除了是“青年导师”外,还有一个重要的身份是计算机专家,而且是专研人工智能细分领域――“语音识别”的计算机专家。
据李开复的传记《世界因你而不同》记载,1983年8月,李开复在卡耐基.梅隆读博士,师从印度裔教授拉吉.迪瑞,研究的方向是“不特定语者的语音识别系统”,李开复通过将统计学引入语音识别研究,将识别率提高到96%,并在1988年的世界语音学术会议上发表成果,这项成果不但被《纽约时报》报道,还被《商业周刊》选为1988年最重要的科学发明。凭这一成果,李开复获得博士学位,并留校任教。1990年,李开复还作为专家到北京信息工程学院讲授计算机课程,吸引了中国知名计算机专业的教授、研究人员等参加。
1990年,李开复被邀请到当时最牛的电脑公司苹果工作,为Mac iii开发人机互动系统。1991年李开复任苹果ATG语音小组经理。1995年,年仅33岁的他成为苹果副总裁。1998年,李开复回国创立微软中国研究院并出任院长,他和他的团队主要的研究方向包括“虚拟3D”、“图像识别”、“自然语言”、“语音技术”等。
后来,李开复先后出任微软副总裁、谷歌中国总裁,更多的精力转到战略和管理,已不在科研一线。不过,说他是人工智能领域的行家没人会质疑。
善于抓住机会施加“最大化影响力”的李开复不会放过这波对于创新工场来讲极好的机会。
在AlphaGo大战李世石时,李开复作为专家发表言论。6月8日,李开复应清华大学交叉信息研究院院长、世界著名计算机科学家姚期智院士邀请,做了名为《人工智能的黄金时代》的演讲。 6月12日,他与创业黑马董事长牛文文在黑马全球路演中心做花椒直播时,其中一个重点话题是人工智能。
李开复告诉创业家&i黑马,特斯拉创始人马斯克担心人工智能技术和人才被掌控在微软、谷歌、Facebook手里,存在“作恶”的可能,所以他疯狂地投入金钱挖人做Open AI。但李开复认为,人工智能短期内不会“奴役”人类。
(TIPs Open AI:2015年12月创建,它的使命是研发人工智能和其它机器学习技术,确保机器人未来不会伤害人类。它从马斯克、奥特曼,以及硅谷知名人士杰西卡・利文斯顿、PayPal联合创始人彼得・泰尔等人手中募集到10亿美元。)
李开复看好人工智能在以下领域的广泛应用:DNA检测,药物白鼠试验,发明新材料等。人工智能最大的应用在无人驾驶,世界上10%的人的工作都跟驾驶有关。
李开复说,图像识别、语音识别方面,机器的识别率已超越人的识别率,这意味那些主要靠“听”和“看”吃饭的人要被机器取代。比如“看脸”作为核心工作的保安;比如那些靠“听”吃饭的人――客服、翻译。
“每个领域人工智能都有可能对传统公司产生颠覆,每产生一个有价值的机器人,一个人、一个群体就会失业,这对社会影响非常大。10-15年之后,世界上90%的工作,也许50%的人类可能都要面临工作部分或全部被取代。”李开复说。
而另一个科技界的大佬,华为创始人任正非,从更高维度表达了自己的担心:“未来社会是一个智能社会,不是以一般劳动力为中心的社会,没有文化不能驾驭。若这个时期同时发生资本大规模雇佣‘智能机器人’,两极分化会更严重。这时,有可能西方制造业重回低成本,产业将转移回西方,我们将空心化。即使我们实现生产、服务过程智能化,需要的也是高级技师、专家、现代农民……,因此,我们要争夺这个机会,就要大规模地培养人。”
与任正非的判断英雄所见略同,要想不被机器取代,李开复认为人们应该注意以下几个方面:一,关注启发式教育,用互动式教育启发孩子对学习的兴趣和效率;二,正视发育右脑的学科领域,平衡文理;三,鼓励有上进心的年轻人挑战自己, 孜孜以求,成为专才;四,不要把时间浪费在“安稳”但是重复性的工作上。
作为创新工场的创始人,李开复关注人工智能对人类“毁灭”的科幻可能,但更关注其带来的机会,李开复认为创新工场是一家比别的机构领先几年的机构,当“大家还不知道安卓的时候,我们已经把整个产业链投了一遍。”
“大概一年前,我们认为人工智能将是下一个风口,我们在无人驾驶、视觉、语音,怎么在金融业、医疗界用人工智能创造价值(等方面),做了一系列投资,现在已经投了20多家公司。”李开复告诉创业家&i黑马。
“不同时代,最适合创业的人不一样。移动互联网时代,那些看过美国移动互联网怎么起来的人会有很大的优势。
人工智能时代,那些在美国Google、Facebook、微软工作过的,或在美国斯坦福、麻省理工等名校学过人工智能的海归理工男,今天是属于他们的风口。他们所学的东西在国内还没有取得成绩。”李开复说。这样的海归理工男最容易跟具有理工男气质的创新工场结合。
不过李开复也担心理工男的一些缺点,比如想法很好,风口也对,但执行力太欠缺,比别人跑得慢;还有创始人主意多,不够专注。李开复承认,创新工场上一轮投移动互联网的时候,有几个被清盘的项目,就有上述原因。
以下为牛文文VS李开复在黑马学吧《大咖来了》上的对话实录
牛文文:我听说你带创新工场的创业者去了一次硅谷,想听听你此次的感想。
李开复:这次硅谷之行我带大家去了苹果、Google、Facebook和特斯拉等各种传奇公司,到了创始人家里面,也去了工厂里面。
这次回来,我们感觉非常震撼,硅谷真的是不一样,我们参观的很多都不是10亿美元的独兽,而是百亿和千亿美元市值的公司,看完了以后就感觉到,硅谷精神有几点很特殊:
1、硅谷文化不是一个文化,而是多个文化,而且它的文化是独特性的和有情怀的。
2、硅谷最爱的就是人才,是真爱人才,不是口头上的爱人才。
3、这些创业者真的特别的偏执和强大,他们绝对不是四平八稳的职业经理人。
而在国内创业环境竞争剧烈,VC追着创业者,是滚动的商业模式,先去起量再去变现,所谓的游戏规则都写好了,每个人拿着游戏规则照着做,如果能力好和运气好就做出来,上市、发财,然后做导师和天使等等。
牛文文:这跟以前不是一样,一直如此吗?
李开复:其实创业者并不觉得一直如此,比如说文化听起来很虚,很鸡汤。每个公司都有文化,我们公司也有,成立了公司,挂一个牌子:以人为本、科技创新、诚信为上。但我们的创业公司很少有文化、口号和价值观。
反而这个所谓的文化、价值观和口号只是一个说辞,用来“蒙骗”员工的,但是员工的眼睛是雪亮的,他们不吃那一套。再往下说,文化是废话、文化是假话,文化都是公司领导来骗员工的,员工打死也不相信,所以文化几乎变成了一个贬义词。
但是这次去硅谷大家看到,苹果有它的文化――把保密作为公司的第一位。他们的员工什么都不跟你说,下了车警卫就把我们带进去,之后说不准拍照,苹果就是这么把它的文化执行出来的。我们见到了苹果公司前10号人物里面的前3位,每问一个问题大家都充满着期望,但所有回答你都可以在网上找到。由此,你就知道苹果的文化就是保密。
另外一个极端的对比就是Airbnb。很多人觉得,Airbnb不就是个提供住宿的平台吗?我们中国有携程、去哪儿、要出发。但是你进去以后就会发现,真的不一样,为了接待我们40个人,他们派了4个导游和4个员工,这些放下工作来接待我们,对我们的照顾简直是无微不至。
后来,我们问为什么派了4个导游?他们回答说因为这是Airbnb的文化:给人宾至如归、做好主人的感受。同时,他们也要求每一个出租房间的人要做到宾至如归,他们的处罚和奖励等产品功能设计也都是在围绕这一文化。
你可以通过这两个例子发现,要把文化融入公司的每一件事情里是需要去做的。
牛文文:硅谷在我们的印象中只是个印象,但我听说去年是一个拐点,说在硅谷和纳斯达克,大家对消费互联网的创业机会和热情没那么高了,而底层硅谷发生了一些变革,人工智能学习和超级高铁等。我最近一年没去了,超级高铁是真的吗?
李开复:超级高铁我倒没了解,我知道癌症和机器学习比较多。其实这一切跟机器学习都有关,我们今天看大家都在炒AlphaGo(阿尔法狗)。阿尔法狗这条“狗”真的蛮聪明,十年前有三位科学家发明了新算法,而这十年里,我们可以看到,无论是在人脸识别和语音识别,机器人的识别率都已超越人类,这就意味着那些做着听东西和看脸工作的人就要被取代。比如保安、安防、边防人员,这是看脸的工作;客服、呼叫中心这一类是听东西的工作。
人工智能这个领域,我觉得刚刚开始,它对每个领域都可能产生颠覆效应,比如金融和贸易。而最大的应用领域是无人驾驶,世界上10%的人的工作都跟驾驶有关。比如说一个推销员,他开着车去卖东西,那他的时间10%花在了开车上,以后如果有自动驾驶和无人驾驶,他坐在车里继续办公,那么可以节约10%―20%的时间。
当然,人工智能是把双刃剑,每产生一个伟大的公司,一个传统的公司就倒闭了;每产生一个有价值的机器人,一个人和一个群体就失业了。
再说癌症,其实现在也有人用人工智能做DNA的检测和排序,针对每个人提出解决方案。比如有一个公司自动测试小白鼠,它把无数小白鼠送进去,以后就不用人每天检查,机器人会自动抽血和试药,最后活了多少、死了多少,下一步进入临床实验,都由人工智能来定。
还有人用人工智能发明新材料,因为发明新材料本身是一个尝试和验证的过程,而任何东西的尝试和验证都可以用人工智能来推测。
在硅谷,我们还可以看到另外一个有趣的现象,Google、Facebook和微软都在高薪抢人工智能人才,因为机器学习专家仅有几千个以下。有人就说,这三个公司未来会发生大战。有人还说,这次美国大选就是被Facebook操作,公司强大了就有可能这种事情发生,当然也可能是阴谋论。
另外,Google现在太强大了,它甚至要把大脑挖出来做研究,所以当它进入医疗和金融领域时,硅谷很多公司就很惶恐。
牛文文:是不是像X-MAN一样,是有超级能力的人,一旦脱离人的控制?现在他们真的是担心机器强大了人管不住吗?
李开复:我觉得有一大批人是这样的,以马斯克为代表……我们也去看了马斯克的工厂,人只是编程和协调而已,这些机器还是人的奴隶,马斯克担心的是机器变聪明了、会思考了。当然,机器人现在还做不到这两件事:不能自己复制自己,没有自我存在的意识。再下一步,机器人还需要知道我是谁,我为什么存在,我怎么让自己不消失。
牛文文:他们会谈恋爱吗?
李开复:我个人认为机器人谈恋爱可能还需要几十年才能实现。当马斯克跳出来说,Google、Facebook和微软作恶的太多了,我们要把AI推向开源化,所以他做了一个开放的AI,这个公司很有意思。他说,自己要让最聪明的人不去Google、Faceboo和微软上班,然后自己拿出几十亿美元养着他们,让他们把研究成果分享给世界,每个AI模块里面要放上保护作用以免它发生爆炸。
马斯克很担心哪天核武器在Facebook、Google和微软手中失控,所以他雇一批比他们还牛的人,用这些半开源的东西来防止引爆和人类毁灭。
关键词:新工科;高等院校;计算机类专业;师资
1新工科建设下计算机类专业背景分析
自2017年2月起,国家教育部积极推进新工科建设,引导工程教育的探索新阶段,为高等教育在强国建设中发挥重要作用助力。新工科专业,以互联网和工业智能为核心,包括大数据、云计算、人工智能、区块链等相关工科专业。新工科专业是以智能制造、云计算、人工智能等用于传统工科专业的升级改造,未来新兴产业和新经济需要的是实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才。[1]相关专业包括:计算机科学与技术专业、物联网工程专业、数字媒体技术专业、数据科学与大数据技术专业、智能科学与技术专业、智能建造专业、智能制造工程专业等。[2]由于计算机类相关专业是新工科专业的重要组成和有力支撑,近年来的招生报考呈现越来越火爆的趋势,呈现出生源充足、考生认可度高的特点,与之形成对比的是:计算机类师资储备不足、招聘难度较高。尤其是部分近年新开办的专业,尚无直接对口的高校毕业生,因此,如何通过招聘和培养让师资有效的适应新工科背景下学科建设及人才培养的需求,是高校亟待解决的问题。
2高等院校计算机类专业师资现状及存在问题
2.1现有的高校计算机类专业师资来源,主要有以下两个渠道
(1)来自高校。高校毕业生通过招聘环节进入高校工作,通过岗前培训取得教师资格证,完成从学生到教师的角色转换,无业界实践工作经历或业界实践工作经历不足一年。(2)来自业界。从高校毕业进入相关行业从事计算机类对口工作,有深入、丰富的实践经验后转型到高校担任教师,多数具有行业资格证书,能直接指导学生实践。
2.2高校计算机类专业师资构成,主要有两种类型
(1)专任教师。教育部明确指出,专任教师是指具有教师资格,专门从事教学工作的人员。我国对高校专任教师与学生的比例有基本的要求。(2)兼职教师。兼职教师是高校师资的重要补充力量,高校会根据教学需要聘请一定数量的校外企业、社会实践经验丰富的名师专家、高级技术人员或技师等担任兼职教师,担任实践类课程教学。
2.3高校计算机类专业师资存在的主要问题
(1)来自高校的教师普遍缺乏对行业的深入了解。没有业界工作经验的高校教师,由于不熟悉实战项目,难以直接指导学生实践,而对计算机类专业而言,是否具备项目开发经验对教师胜任力是关键评价指标。(2)互联网、工业智能专业人才的薪资要求高,招聘难度大。新工科专业以互联网和工业智能为核心,大数据、云计算、人工智能、区块链都是快速发展的新兴行业,业界薪资待遇高,从业人员以青年人为主,正处在人生拼搏期和事业上升期,薪资待遇和发展平台的悬殊,导致业界人士鲜少选择到高校从事教学工作。(3)业界教师教学能力有待提高。来自业界的教师经验丰富、实践能力强,但因多年在企业工作,学科基础理论知识脱离时间长、逐渐淡忘,理论课教学能力偏弱。(4)兼职教师授课时间受限、不稳定、波动性大。由于兼职教师大多来自校外企业和社会,授课时间受到限制,不能持续稳定的参与教学工作,波动性较大。(5)计算机类专业教师能力有待不断提高。随着新技术发展,人工智能时代的全面来临,计算机类专业知识更迭快,对教师知识更新、能力提升的要求高。
3高等院校计算机类专业师资紧缺的解决建议
3.1合理化薪资结构调整、改善福利待遇,建立绩效考核和激励体系
高校应该合理调整薪资结构,提高紧缺专业师资待遇,争缩小与行业从业人员的薪资落差,充分利用高校的自身优势吸引人才,提高福利待遇。建立科学合理的绩效考核、激励体系:考核评价要发挥导向作用,对不同类型的教师(教学科研型、教学型、科研型)分别细化不同的考核标准,条块结合、标准明确、公正科学、奖惩分明,同时充分发挥大数据的作用,利用数据化的考核方式让考核更加具体充分。通过绩效考核体系,加强对于紧缺、骨干师资的评定和激励。
3.2制定教师双向进修计划,加强师资培训培养力度
要建设综合素质好、学术水平高的教师队伍,既有丰富理论知识、又有较强职业技能和一线实践经验:面向来自高校和业界不同类型的教师,针对性的开展培训,区分侧重点--为高校教师提供更多参与行业实践、深入企业项目的锻炼机会;为业界教师提供更多进修、访学、学术会议等交流学习机会,帮助教师提升自身素质。同时,师资培训结合脑科学、心理学、教育学,提升教师的跨领域融合能力。
3.3建立兼职教师人才库,储备充足的兼职教师
高校应建立计算机类专业兼职教师人才库,通过网络平台、专场招聘、定向联系等各种渠道、多种方法,推进兼职教师的储备工作,保证充分数量的兼职教师队伍。
3.4开展企业合作定制培养班,引进企业导师参与实践类课程教学
新工科建设要求下,高校计算机类专业应利用校企合作资源,大量引入企业项目和研发骨干人员进入课堂,共同参与学生培养,达到高校、企业、学生共赢的局面。通过开展企业合作定制培养班,让企业导师参与实践类课程教学,同时需要适当放宽对企业导师学历、职称等门槛要求,重点关注其实践项目研发经验和能力。
关键词:计算机;办公自动化;用途;发展方向
中图分类号:G623.58文献标识码:A
计算机应用技术不仅是自身在发展,而且贯穿于其它学科,现代社会各个科学领域的发展都得益于计算机的应用。随着计算机的发展和迅速普及,计算机除了传统的应用,还应用于办公自动化、人工智能化、电子商务以及现代化教学中。
1.计算机的应用
计算机是人类20世纪伟大的科学技术发明之一。是一种不需要人直接干预,能够快速准确的对各种数字信息进行分析和计算的电子设备,有硬件和软件组成,常见的形式由台式计算机、笔记本计算机、大型计算机等几种类型。计算机在社会生活中应用是相当广泛的,现代生活中我们无时无刻都在用着计算机。它对人们的生产活动和社会活动产生了极其重要的作用,并以强大的生命力飞速发展。例如,宇宙飞船、生物技术研究等高科技的研发都离不开计算机。这足以说明计算机在当代社会中的地位。[1]
2.现代社会中办公软件的应用
随着人类进入信息时代,计算机已经普及到各行各业。计算机作为一种新型的工具,给人们的生活、学习和工作带来了无可比拟的优越性,可以说它渗透了世界的每个角落,计算机网络的应用,缩短了人与人之间的距离,同时也推动了整个世界经济的发展。计算机在各行各业中的应用显著提高了经济效率和社会效益,无论是企业还是个人,都要熟练掌握计算机的应用程序,计算机操作已经成为现代人最基本的操作技能之一。近年来,由于计算机在办公软件的广泛应用,其早期从最简单的文件输入、文档查询,转变为数据管理、数据库的相互结合、甚至是信息网络化等等,从而真正达到了办公自动化。目前,计算机办公软件主要分为文字处理、图像处理、媒体播放软件处理等几种形式。
2.1文字处理软件是所有软件的核心,是一种基本的办公软件,主要是通过对文字的录入和输出对软件进行操作,这种软件还提供了各种控制输出格式和打印功能,使编辑和打印既美观又整齐,基本满足了文字工作的需要。
2.2图像处理软件是集图像扫描、编辑修改、广告创作、图像输出及输入的对图像进行编辑的一种软件,这种软件主要应用与平面设计 、广告设计、包装设计、网页制作、三维动画等的处理。是对图像或者照片、动画进行美化、后期处理加工的一种软件。
2.3媒体播放软件是将声音转化成数字,在计算机上播放出来,主要是用于音乐或者声音的处理,对从事音乐的人十分有帮助。[2]
3.计算机技术在各行业中的应用
3.1计算机在办公自动化中的应用
随着计算机技术的发展与应用,企业办公已经逐渐摆脱了纸、墨、笔形成文件的方法,大大提高了工作效率。网络时代的工作人员必须适应信息化浪潮席卷全球的趋势,大力加快办公自动化建设步伐,积极适应办公自动化的需要。
实现办公自动化以后,大部分工作都可以借助先进的办公设备实现对文字的处理、信息传递、检索的现代化管理,使工作人员从繁忙、低效率中解脱出来。办公自动化的应用大大提高了工作人员的工作效率,减少时间和人力的浪费。因此,要实现以计算机为核心的信息处理就要培养出一批高学历、高素质的复合型人才。[3]
3.2计算机在人工智能领域中的应用
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能理论、方法、技术及应用系统的一门新技术科学。人工智能是计算机学的一个分支,该领域研究的主要包括机器人、语言识别、图像识别和专家系统等。人工智能是一门及富有挑战性的科学,从事这项工作得人必须懂得计算机知识,心理学和哲学。人工智能的主要目标是使机器能够胜任一些需要人类智能才能完成的复杂工作。例如繁杂的科学和工程计算都是需要人脑来完成的,现在利用计算机不但能够完成此项任务,而且还能够更快更好的完成。可见复杂的工作是随着时代的发展和技术的进步变化而发展的,一方面不断获得新的进展,一方面又转向更具有意义和挑战性的目标。目前能够研究人工智能的主要手段和实现人工智能的机器就是计算机。
3.3计算机在电子商务中的应用
电子商务通常是在全球各地广泛的商业贸易活动中,在开放的网络环境下,基于浏览器的服务方式,买卖双方进行各种商贸活动,实现网上消费的商务活动,实现与金融活动相关的一种新型的商业运营模式。
3.4计算机在教育教学中的应用
早期的计算机辅助教学是非常机械的,显然,这种软件不能激发学生的创造力和想象力。随着多媒体技术的广泛应用,教育教学中应用的软件不仅仅是文字和图像那么简单了,还包括声音、语言和三维动画等视频。有些软件还可以采用真人发音方式,让学生学习语言发音,这些软件采用了仿真技术,不仅使教育发生了根本变化,还可以让学生在学校里就能体验计算机的应用,使学生牢固的树立了计算机意识,有助于复合型人才的培养。
计算机在教育领域的另一个重要作用就是远程教学。当今网络技术和通信技术十分发达,使学生和老师之间在家里就能相互通信,目前,许多大学都开展了远程授课。
4.计算机现代办公软件应用的问题
随着计算机的普遍应用,现代办公软件的应用逐渐趋于多元化,也日益凸显出重要的作用,但是由于我国的办公软件起步的比较晚,我国信息化总体水平偏低,许多产业尚不能完全满足计算机现代化的应用需求。另外,科技成果转化慢,缺少高素质的专业型人才,致使在算计在现代办公软件上没有发挥好真正的作用。因此,为了提高办公自动化软件应用,我们必须对软件内容进行深入分析,提高计算机操作人员专业水平,从根本上解决软件应用问题,从而提高计算机在我国办公软件中的应用水平。[4]
5.提高计算机在现代社会中的应用
目前的办公软件的应用是为了提高办质量和效率,加快信息化步伐,并从单一的应用向智能化、多样化、多功能化转变。
5.1加快现代办公软件的开发。目前我国使用的大部分办公软件都不是自主研发的,好多都是国外引进,这样就严重制约了我国办公软件研发的水平,因此,需要我们加快对多行业办公软件的研发,实现真正的自主研发,从而加快我国经济建设的步伐。
5.2加大对人才的培养。办公软件离不开人的操作,只有加大对高素质人才的培养,才能真正满足现代办公的无纸化操作,这就需要我们在学校里增加实践经验,加强对人员素质的培训,这样才能真正实现办公软件的应用。
5.3提高管理水平。目前许多企业都已经从过去单一的办公模式转化成效率高的现代办公模式,这就需要我们强化对企业的管理水平的提高,从思想上加强对办公软件的认识,强化管理水平,从而提高我国的经济效率和社会效率。
结语随着科技的发展,计算机的普及,现今的办公软件的应用涉及到社会的方方面面,也对时代的发展起到重大的推动作用,并成为数字时代的一次重大变革。因此我们只有加强计算机在社会办公中的应用,提高自身应用水平,真正实现现代社会办公软件的应用,从而推动社会的稳定发展。
参考文献
[1]丁东阳.计算机技术在当今社会的应用及前景展望.才智.2013-01-15
[2]叶多.浅析计算机在信息技术教学中的应用.基础教育参考.2012-08-15