導(dǎo)語：如何才能寫好一篇人工智能教學(xué)培訓(xùn)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)科學(xué)滲透生活的各個(gè)領(lǐng)域，改變了人們的生活方式和學(xué)習(xí)方式。其中，人工智能作為計(jì)算機(jī)科學(xué)中迅猛發(fā)展的一部分，正在以其獨(dú)特的魅力走進(jìn)人們的視野。“人工智能”（Artificial Intelligence），顧名思義，即通過應(yīng)用計(jì)算機(jī)來模擬人腦的信息接收、思考、判斷以及決策等思維行為過程，進(jìn)而擴(kuò)展人腦的思維和行動(dòng)，幫助人們高效智能化地解決特定問題。近年，人工智能在教育領(lǐng)域中發(fā)揮的作用越來越顯著[1]，其與眾不同的特點(diǎn)決定了其在教育培訓(xùn)中的地位，將人工智能應(yīng)用在農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)中的可行性也成為教育界熱議的新話題。

1我國農(nóng)業(yè)發(fā)展背景和農(nóng)業(yè)培訓(xùn)必要性分析

11我國農(nóng)業(yè)發(fā)展背景

我國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有極其重要的影響，一方面是由于我國人口基數(shù)大；另一方面是由于我國進(jìn)出口貿(mào)易主要依靠農(nóng)產(chǎn)品，農(nóng)業(yè)發(fā)展成為影響我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的因素之一。但由于各方面原因，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展還比較落后，尤其與發(fā)達(dá)國家的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)相比，依舊有較大差距。

12開展農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)的必要性

反思其他發(fā)達(dá)國家在?r業(yè)發(fā)展上實(shí)施過的舉措，包括重視農(nóng)業(yè)教育、科研和技術(shù)推廣，注意提高勞動(dòng)者素質(zhì)；推廣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械和高技術(shù)，重視農(nóng)場(chǎng)管理；經(jīng)營集約化、產(chǎn)業(yè)化；生產(chǎn)專業(yè)化；服務(wù)社會(huì)化；市場(chǎng)機(jī)制與政府扶持相結(jié)合；加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等，可以看出，我國在農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)、素質(zhì)教育、技術(shù)推廣方面與發(fā)達(dá)國家差距明顯。為發(fā)展我國農(nóng)業(yè)，培養(yǎng)一批高素質(zhì)、懂技術(shù)、會(huì)經(jīng)營的農(nóng)民以及一批愿意為農(nóng)業(yè)發(fā)展做出自己貢獻(xiàn)的高學(xué)歷人才成為關(guān)鍵。農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開農(nóng)民的發(fā)展和進(jìn)步，也離不開受過高等教育的精英人才的共同努力，而開展農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)，則是為他們的發(fā)展奠定了一條夯實(shí)的道路。

2人工智能在教育中的應(yīng)用與發(fā)展

近年來，伴隨著人工智能在各行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展，人工智能在教育領(lǐng)域中發(fā)揮的作用也越來越顯著。例如，智能化的作業(yè)批改可以大大減輕教育工作者的沉重負(fù)擔(dān)，在線學(xué)習(xí)等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式可以讓人們更靈活地接受教育。從人工智能誕生伊始，其就與教育產(chǎn)生了密不可分的聯(lián)系，延續(xù)發(fā)展至今，人工智能在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用主要包含以下幾個(gè)方面。

21基于人工智能的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育是對(duì)傳統(tǒng)教育方式的一次革新，而人工智能對(duì)網(wǎng)絡(luò)教育的滲透，又將其推向了新的發(fā)展高度。[2]學(xué)生可以自主地登錄網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，根據(jù)智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃，進(jìn)行在線測(cè)試。例如近年來大為流行的MOOC課程，學(xué)生可以便捷地通過網(wǎng)絡(luò)獲取全球最高質(zhì)量的教學(xué)資源，并可以量身打造自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃。

22基于人工智能的教師輔助系統(tǒng)

近十年來，智能傳感器、語音識(shí)別、圖像識(shí)別、深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)等方面的蓬勃發(fā)展令信息的采集及處理越來越準(zhǔn)確高效，這無疑使得人工智能與輔助教學(xué)系統(tǒng)的融合變得越來越深入。借助于語音識(shí)別、圖像識(shí)別等技術(shù)，學(xué)生可以將學(xué)習(xí)過程中遇到的問題上傳至系統(tǒng)，借助于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對(duì)信息準(zhǔn)確的搜素和整合能力，實(shí)時(shí)地為學(xué)生提供答案或相關(guān)信息，答疑解惑。目前此類應(yīng)用軟件的應(yīng)用廣泛，例如小猿搜題、百度作業(yè)幫等。

23基于人工智能的教育數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

隨著信息化時(shí)代的到來，如何高效地搜集、分類和檢索碎片化的教育信息和教學(xué)資源，無疑是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。為了更有效地分配和管理信息，在教育中引入智能化的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)勢(shì)在必行?，F(xiàn)如今數(shù)據(jù)挖掘和深度學(xué)習(xí)的研究成果不斷深入，依托知識(shí)庫系統(tǒng)對(duì)教育信息的整合與構(gòu)建，學(xué)生可以將已習(xí)得的零星的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)充，由點(diǎn)至面的不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)；依托教育資源管理系統(tǒng)中來，教育管理工作者可以合理分配教學(xué)資源，讓人們從爆炸式的高密度信息中解放出來，真正做到物為己用，因材施教。

3人工智能與農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)的結(jié)合

新時(shí)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為國家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展翻開了新的篇章，如何加快社會(huì)主義農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，促進(jìn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，這為新時(shí)代的農(nóng)業(yè)知識(shí)教育提出了新的要求。另外，近年來勞動(dòng)力轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)日益顯著。隨著農(nóng)業(yè)勞動(dòng)人口數(shù)量的減少，為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，需要有素質(zhì)、懂知識(shí)的農(nóng)民投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中來。因而，對(duì)于農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)的革新作為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的重中之重，已被提上日程。

人工智能技術(shù)和教育領(lǐng)域融合的不斷完善成熟，基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)正如雨后春筍般涌現(xiàn)，在農(nóng)業(yè)教育培訓(xùn)領(lǐng)域嶄露頭角。

31人工智能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)的優(yōu)勢(shì)

從我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀看，較之于發(fā)達(dá)國家，我國農(nóng)業(yè)從業(yè)者的基數(shù)巨大但是整體受教育程度偏低，農(nóng)業(yè)專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)匱乏，農(nóng)業(yè)知識(shí)教育的推廣不僅薄弱，而且效率低下。因此，伴隨著信息化時(shí)代“互聯(lián)網(wǎng)+”的新型教育模式對(duì)傳統(tǒng)教模式的強(qiáng)有力革新，基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)展示了其強(qiáng)大的威力和優(yōu)勢(shì)，具體可以總結(jié)為如下兩個(gè)方面。

311個(gè)性化教育針對(duì)性強(qiáng)

相比于課堂教學(xué)的傳統(tǒng)模式，基于人工智能的網(wǎng)上在線教育模式能夠?yàn)閷W(xué)生個(gè)性化地制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃，靈活安排學(xué)習(xí)時(shí)間。這有力地解決了學(xué)生參加農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)的時(shí)間成本問題，農(nóng)業(yè)從業(yè)者可利用閑暇時(shí)間自主安排學(xué)習(xí)。另外，針對(duì)于培訓(xùn)者的當(dāng)前知識(shí)水平和培訓(xùn)需求，培訓(xùn)平臺(tái)可以個(gè)性化地安排教學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和操作技能。

312教育資源利用率高

我國當(dāng)前的農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)，教育教師需求數(shù)量和實(shí)際在崗教師資源極不匹配，具備豐富農(nóng)業(yè)專業(yè)知識(shí)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的教師數(shù)量缺乏，這是導(dǎo)致農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)推廣速度緩慢的重要原因。而人工智能為這一問題的解決帶來了福音，智能化的教學(xué)進(jìn)程得以讓教師從繁重的教學(xué)負(fù)擔(dān)中解放。同時(shí)，基于網(wǎng)絡(luò)的課程資源共享可以讓先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)走進(jìn)千家萬戶，讓學(xué)生與優(yōu)秀農(nóng)業(yè)知識(shí)的距離不再遙遠(yuǎn)。

4平臺(tái)開發(fā)的系統(tǒng)架構(gòu)

基于人工智能技術(shù)，一個(gè)合理的農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)平臺(tái)能夠像一個(gè)優(yōu)秀的教師那樣具備完備的農(nóng)業(yè)專業(yè)知識(shí)和優(yōu)良的教學(xué)技能知識(shí)，并且能夠模擬及擴(kuò)充教師的教學(xué)過程。除此之外，該培訓(xùn)平臺(tái)還能夠準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地與學(xué)生進(jìn)行信息交互，有針對(duì)性地開展個(gè)性化教學(xué)，并可以自適應(yīng)地完成教學(xué)效力評(píng)估和反饋，不斷更新和完善教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略?；谝陨戏治?，該開發(fā)平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)分為學(xué)生模型、教師模型、綜合數(shù)據(jù)庫模型和人機(jī)交互接口四個(gè)組成部分，結(jié)合下圖對(duì)每一部分分別進(jìn)行詳細(xì)闡述。

41學(xué)生模型

學(xué)生模型應(yīng)針對(duì)不同的學(xué)生，準(zhǔn)確地評(píng)估學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)水平，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)背景、知識(shí)水平、知識(shí)架構(gòu)進(jìn)行診斷和評(píng)定，以便有針對(duì)性地制訂教學(xué)方案，進(jìn)而實(shí)施個(gè)性化教育。

另外，學(xué)生模型需要對(duì)學(xué)習(xí)過程中的學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行記錄入庫，對(duì)教育效果進(jìn)行評(píng)定，從而診斷出當(dāng)前教學(xué)計(jì)劃是否合適，以便下述教師模型中對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略的靈活調(diào)整。

42教師模型

教師是教學(xué)工作開展過程中的主體，一個(gè)合理的教師模型應(yīng)該包括如下三個(gè)部分。

教師模型首先完成教學(xué)內(nèi)容的選擇，這要根據(jù)學(xué)生模型中對(duì)學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)水平的評(píng)定，并且針對(duì)學(xué)生既定的學(xué)習(xí)目標(biāo)，并從下述知識(shí)庫中調(diào)取對(duì)應(yīng)的內(nèi)容，為教學(xué)的開展做好準(zhǔn)備。

在確定了教什么的問題之后，教室模型要確定如何教的問題，即選取合理的教學(xué)策略開展教學(xué)。教學(xué)方式的選擇依附于學(xué)生模型，而又能根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況記錄進(jìn)行反饋動(dòng)態(tài)，不斷完善和調(diào)整教學(xué)策略。

另外，在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師傳授知識(shí)，并能為學(xué)生答疑解惑。當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到問題和疑惑時(shí)，教師模型應(yīng)該實(shí)時(shí)地提供信息支持，為學(xué)生提供針對(duì)性的幫助。因而教師模型要實(shí)現(xiàn)與人機(jī)交互接口的實(shí)時(shí)連接，在問題到來時(shí)控制模塊驅(qū)動(dòng)應(yīng)答部分為學(xué)生答疑解惑。

43綜合數(shù)據(jù)庫模型

綜合數(shù)據(jù)庫模塊為農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)庫支持，主要包括以下三個(gè)模塊。

知識(shí)庫模塊中分類別地存放著農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，包括文本、圖像、自然語言、多媒體等多個(gè)類型的學(xué)習(xí)知識(shí)。一旦教師模型中完成了教學(xué)內(nèi)容的選擇，便由此模塊中調(diào)取相對(duì)應(yīng)的文件開展教學(xué)。

專家評(píng)估模塊用于處理教學(xué)過程中的教學(xué)效果評(píng)價(jià)和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，為教師模型中的各個(gè)環(huán)節(jié)的反饋和更新迭代提供數(shù)據(jù)支持。在一個(gè)完善的教學(xué)過程，教師需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行總結(jié)和反饋，以此指導(dǎo)下一步的教學(xué)內(nèi)容和策略的更新。

為了對(duì)學(xué)生階段性學(xué)習(xí)的效果進(jìn)行評(píng)估，還需要引入測(cè)試考核模塊對(duì)學(xué)生的成績進(jìn)行量化考核。測(cè)試考核模塊中包含學(xué)生答題庫和成績測(cè)評(píng)庫，準(zhǔn)確檢測(cè)出開展農(nóng)業(yè)知識(shí)培?的作用與效果。

44人機(jī)交互接口

基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)的過程是學(xué)生和系統(tǒng)進(jìn)行交流的過程，所以一個(gè)友好的人機(jī)接口是系統(tǒng)必不可少的組成部分。在這一模塊中，友好的圖形用戶界面的設(shè)計(jì)能夠幫助學(xué)生流暢地接收信息，提高學(xué)習(xí)效率。同時(shí)，借助于人工智能中對(duì)語音和圖像信號(hào)的先進(jìn)識(shí)別技術(shù)，人機(jī)交互接口可以智能化地接收分析和理解學(xué)生的自然語言信息和動(dòng)作信息，進(jìn)而為系統(tǒng)提供寶貴的輸入信息。

篇2

關(guān)鍵詞：林業(yè)院校；人工智能；課程教學(xué)

1背景

近年來，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的快速普及，互聯(lián)網(wǎng)跨界融合創(chuàng)新模式進(jìn)入林業(yè)領(lǐng)域，利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)推動(dòng)信息化與林業(yè)深度融合，開啟了智慧林業(yè)的大門。我國林業(yè)信息化、智能化建設(shè)逐步走上了有序、快步發(fā)展的軌道，取得了重要的進(jìn)展。

2011―2013年，國家林業(yè)局先后開展了中國林業(yè)信息化體制機(jī)制研究和中國智慧林業(yè)發(fā)展規(guī)劃研究，在此基礎(chǔ)上出臺(tái)了《國家林業(yè)局關(guān)于進(jìn)一步加快林業(yè)信息化發(fā)展的指導(dǎo)意見》和《中國智慧林業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見》。2012―2013年，在深入研究的基礎(chǔ)上，林業(yè)局編制了《中國林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展框架設(shè)計(jì)》，2016年3月正式了《“互聯(lián)網(wǎng)+”林業(yè)行動(dòng)計(jì)劃》。

國家林業(yè)局制定的《中國智慧林業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見》指出，信息化、智能化在林業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)從零散的點(diǎn)的應(yīng)用發(fā)展到融合的、全面的創(chuàng)新應(yīng)用。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的逐步應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)林業(yè)資源的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和管理，更透徹地感知生態(tài)環(huán)境狀況、遏制生態(tài)危機(jī)，更深入地監(jiān)測(cè)預(yù)警事件、支撐生態(tài)行動(dòng)、預(yù)防生態(tài)災(zāi)害。

人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)中涉及研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用智能機(jī)器的一個(gè)重要分支。國際上，人工智能的研究已取得長足的進(jìn)展；在國內(nèi)，也呈現(xiàn)出極好的發(fā)展勢(shì)頭，人工智能已得到迅速的傳播與發(fā)展，并促進(jìn)了其他學(xué)科的發(fā)展。我國已有數(shù)以萬計(jì)的科技人員和大學(xué)師生從事不同層次的人工智能的研究與學(xué)習(xí)，人工智能已成為一個(gè)受到廣泛重視并有著廣闊應(yīng)用潛能的龐大的、交叉的前沿學(xué)科。特別是經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，智能技術(shù)及其應(yīng)用已經(jīng)成為各行業(yè)創(chuàng)新的重要生長點(diǎn)，其廣泛的應(yīng)用前景日趨明顯，如智能機(jī)器人、智能化機(jī)器、智能化電器、智能化樓宇、智能化社區(qū)、智能化物流等，對(duì)人類生活的方方面面產(chǎn)生了重要的影響。

近年來，人工智能已經(jīng)在智慧林業(yè)相關(guān)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，例如，在智能機(jī)器人的應(yīng)用方面，已經(jīng)有大量的嫁接機(jī)器人、水果采摘機(jī)器人、農(nóng)藥噴灑機(jī)器人、果實(shí)分檢機(jī)器人等投入使用；在專家系統(tǒng)的應(yīng)用方面，森林病蟲害診斷專家系統(tǒng)、病蟲預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)專家系統(tǒng)、林產(chǎn)品生產(chǎn)管理專家系統(tǒng)、專家咨詢和人員培訓(xùn)專家系統(tǒng)等也得到了廣泛應(yīng)用。

隨著人工智能在智慧林業(yè)中的廣泛應(yīng)用，涉林企業(yè)和事業(yè)單位對(duì)智能型林業(yè)高技術(shù)人才的需求也在不斷加大。為了適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)智能型人才的需求，自2003年起，國內(nèi)諸多林業(yè)高等院校在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科階段、林業(yè)相關(guān)專業(yè)的研究生階段陸續(xù)開設(shè)人工智能課程，同時(shí)不斷加大人工智能課程的比重，因此，人工智能課程教學(xué)對(duì)于林業(yè)院校顯得越來越重要。

2林業(yè)院校人工智能課程教學(xué)現(xiàn)狀

林業(yè)院校開設(shè)人工智能課程的專業(yè)不多，但有不斷增加的趨勢(shì)。以中南林業(yè)科技大學(xué)為例，該校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)自2003年起就開設(shè)了人工智能課程，所用教材一直是蔡自興教授主編的《人工智能及其應(yīng)用》；另外，面向部分專業(yè)的碩士和博士研究生開設(shè)了人工智能相關(guān)課程，如農(nóng)業(yè)碩士的農(nóng)業(yè)信息化領(lǐng)域研究生開設(shè)了人工智能技術(shù)，森林經(jīng)理和森林培育兩個(gè)專業(yè)的博士研究生開設(shè)了人工智能與專家系統(tǒng)。

針對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)，人工智能課程主要使用蔡自興教授主編的《人工智能及其應(yīng)用》教材施教，但由于課時(shí)數(shù)僅有32學(xué)時(shí)，關(guān)于人工智能的一些高級(jí)應(yīng)用，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)等，采用專題的形式組織教學(xué)。該專業(yè)沒有設(shè)置實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，僅在理論課堂上演示了一些仿真軟件，如BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境。

針對(duì)農(nóng)業(yè)碩士的農(nóng)業(yè)信息化領(lǐng)域研究生和森林經(jīng)理及森林培育兩個(gè)專業(yè)的博士研究生，教學(xué)計(jì)劃安排的學(xué)時(shí)數(shù)為40學(xué)時(shí)，沒有指定教材，僅給學(xué)生列了蔡自興教授的《人工智能及其應(yīng)用――研究生用書》等幾本參考教材。課堂主要以專題的形式組織教學(xué)，每一講除了相關(guān)的理論以外，還介紹一些工程實(shí)踐應(yīng)用的例子，讓研究生能夠了解這些人工智能算法如何在實(shí)際中得到具體應(yīng)用。

3林業(yè)院校人工智能課程教學(xué)存在的問題

全國各高等院校的人工智能課程教學(xué)都或多或少地存在一些問題，林業(yè)院校更有區(qū)別于其他類型院校的顯著特征，而且林業(yè)院校開設(shè)該課程教學(xué)相對(duì)較晚，因此林業(yè)院校的人工智能課程教學(xué)存在更多的問題。

（1）師資短缺。在林業(yè)院校，林學(xué)相關(guān)專業(yè)開設(shè)該課程往往由林學(xué)相關(guān)專業(yè)的教師主講。這些非計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的教師雖然曾從事過人工智能個(gè)別算法或領(lǐng)域研究，但不具備全面的人工智能相關(guān)專業(yè)知識(shí)，在講授不熟悉的人工智能知識(shí)點(diǎn)時(shí)顯得力不從心。

（2）教學(xué)內(nèi)容專業(yè)性不強(qiáng)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，一般的人工智能教材都比較適合計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生使用，但是農(nóng)業(yè)信息化、森林經(jīng)理、森林培育等專業(yè)的學(xué)生不管是專業(yè)基礎(chǔ)還是行業(yè)應(yīng)用背景均與計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生不同，如果我們?nèi)匀话雌胀ǖ慕滩氖┙蹋虒W(xué)內(nèi)容就缺乏林科特色，顯得專業(yè)性不強(qiáng)，無法吸引學(xué)生的聽課興趣。

（3）教學(xué)難度過大。林業(yè)院校涉林專業(yè)的學(xué)生一般只有計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、C語言等簡單的計(jì)算機(jī)課程基礎(chǔ)，缺乏算法思想。而人工智能課程涉及很多高級(jí)、復(fù)雜的算法，不論從算法思想，還是從算法實(shí)現(xiàn)和算法應(yīng)用，對(duì)非計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生來說難度過大。因此，在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求上要做一些取舍。

除此之外，還存在諸如缺少實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、教學(xué)手段單一、教學(xué)案例缺乏等其他普遍性問題。

4林業(yè)院校人工智能課程教學(xué)改革建議

通過分析林業(yè)院校人工智能課程教學(xué)存在的問題，結(jié)合自己近十余年來從事人工智能教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，我們提出了一些改革建議。

（1）推行專題式教學(xué)，解決師資缺乏的問題。在師資缺乏的情況下，由一名教師完成整個(gè)人工智能課程教學(xué)比較困難，同時(shí)，可能有多名教師分別在人工智能的不同方面進(jìn)行過深入研究。因此，可以將該課程按章節(jié)分成各個(gè)不同的模塊，每一個(gè)模塊設(shè)一個(gè)專題，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專題、專家系統(tǒng)專題、機(jī)器學(xué)習(xí)專題等，再由多名教師分別承擔(dān)自己熟悉的專題進(jìn)行講授。這樣既可以解決一位教師的知識(shí)不足，又可以讓各位教師結(jié)合自己的科研將每一個(gè)熟悉的專題講授得更加詳細(xì)、更加有趣。

（2）教學(xué)內(nèi)容與涉林專業(yè)緊密結(jié)合，解決專業(yè)性不強(qiáng)的問題。事實(shí)上，人工智能的各領(lǐng)域應(yīng)用在林業(yè)行業(yè)都能找到對(duì)應(yīng)的應(yīng)用實(shí)例。例如，林果采摘機(jī)器人就是機(jī)器人在林業(yè)中的應(yīng)用；林火識(shí)別和林木病蟲害監(jiān)測(cè)就是模式識(shí)別在林業(yè)中的應(yīng)用；林火蔓延預(yù)測(cè)可以用到隱馬爾科夫模型；PAID50專家系統(tǒng)平臺(tái)就是專家系統(tǒng)在農(nóng)林業(yè)中的應(yīng)用典范等。因此，在教學(xué)過程中，我們可以考慮將人工智能知識(shí)與林業(yè)應(yīng)用結(jié)合進(jìn)行講解，這樣學(xué)生更容易接受也更樂意接受。更進(jìn)一步，如果能夠結(jié)合這些林業(yè)應(yīng)用編寫一本《人工智能及其林業(yè)應(yīng)用》教材，將會(huì)更加適合涉林專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程。

（3）應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真軟件解決教學(xué)內(nèi)容難度大的問題。非計(jì)算機(jī)類專業(yè)的學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)較差，編程能力不強(qiáng)，算法訓(xùn)練不足，對(duì)各種人工智能高級(jí)算法難以理解，更難以編程實(shí)現(xiàn)。針對(duì)這個(gè)實(shí)際問題，我們可以主動(dòng)提供一些相關(guān)算法的計(jì)算機(jī)仿真軟件，在課堂上通過演示這些仿真軟件，讓學(xué)生直觀地理解算法，甚至能夠通過仿真軟件應(yīng)用這些算法解決本專業(yè)相關(guān)的問題。例如可以開發(fā)如圖1和圖2所示的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法仿真軟件，通過該仿真可以把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、訓(xùn)練時(shí)的權(quán)值偏差變化、訓(xùn)練過程中總誤差的變化等信息完全呈現(xiàn)在學(xué)生面前，學(xué)生通過這個(gè)仿真過程就不難理解BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，甚至可以使用這個(gè)仿真軟件來解決本專業(yè)相關(guān)的一些問題。

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關(guān)鍵詞：智能科學(xué)與技術(shù)；知識(shí)結(jié)構(gòu)；應(yīng)用型人才；人才培養(yǎng)；知識(shí)型能力本位教育

中圖分類號(hào)：G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）25-0153-03

1引言

智能科學(xué)與技術(shù)主要包含智能科學(xué)和智能技術(shù)兩部分內(nèi)容[1]：智能科學(xué)是以人如何認(rèn)知和學(xué)習(xí)為研究對(duì)象，探索智能機(jī)器的實(shí)現(xiàn)機(jī)理和方法；智能技術(shù)則是將這種方法應(yīng)用于人造系統(tǒng)，使之具有一定的智能或?qū)W習(xí)能力，讓機(jī)器系統(tǒng)為人類工作。目前，在本科專業(yè)目錄中，智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是計(jì)算機(jī)類之下的特設(shè)專業(yè)，在現(xiàn)有的人工智能專業(yè)群中，除了新設(shè)的人工智能專業(yè)外（2019年全國共有35所高校獲首批人工智能新專業(yè)建設(shè)資格），智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)與全球范圍大力推進(jìn)與快速發(fā)展的人工智能關(guān)系最密切，契合度最高。一方面，智能科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)將為人工智能技術(shù)提供理論支撐、技術(shù)推進(jìn)和人才支持，另一方面，人工智能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢(shì)直接影響著智能科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)發(fā)展和人才需求。

2人工智能時(shí)代對(duì)人才的需求

站在國家戰(zhàn)略的高度來看，人工智能將成為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動(dòng)力，可以實(shí)現(xiàn)社會(huì)生產(chǎn)力的整體躍升，因此人工智能將成為引領(lǐng)未來的戰(zhàn)略性技術(shù)，世界主要發(fā)達(dá)國家都把發(fā)展人工智能作為提升國家競(jìng)爭力、維護(hù)國家安全的重大戰(zhàn)略。

隨著人工智能時(shí)代的到來，許多企業(yè)對(duì)具有智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)背景的人才有著巨大的需求。首先，IT企業(yè)紛紛涉足智能科學(xué)領(lǐng)域，提高產(chǎn)品智能水平；其次，許多傳統(tǒng)制造業(yè)也在轉(zhuǎn)型，從勞動(dòng)密集型到知識(shí)密集型，進(jìn)一步提升到智能制造型，并逐漸具備高精尖裝備制造能力；此外，醫(yī)療、通訊、交通等行業(yè)也對(duì)智能科技人才有著迫切的需要。人工智能對(duì)各行各業(yè)的影響，充分體現(xiàn)了智能科技的高速發(fā)展，對(duì)人才數(shù)量和素質(zhì)要求也越來越高。

從人才的金字塔型分布來看，智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域不僅需要高端學(xué)術(shù)型人才，更需要接地氣、重實(shí)踐的應(yīng)用型人才。隨著“中國智造”的不斷推進(jìn)，智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域已由頂層設(shè)計(jì)和關(guān)鍵技術(shù)突破向生產(chǎn)、應(yīng)用、裝配、服務(wù)等環(huán)節(jié)延伸，迫切需求大批專業(yè)技術(shù)精、實(shí)踐能力強(qiáng)、操作流程熟的應(yīng)用型人才。2019年，人力資源和社會(huì)保障部、國家市場(chǎng)監(jiān)管總局、國家統(tǒng)計(jì)局向社會(huì)了13個(gè)新職業(yè)信息，包括人工智能工程技術(shù)人員、物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)人員、大數(shù)據(jù)工程技術(shù)人員等，這也從另外一個(gè)側(cè)面說明人工智能等技術(shù)推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)，催生了相關(guān)專業(yè)技術(shù)類新職業(yè)，可形成相對(duì)穩(wěn)定的從業(yè)人群。

3應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式分析

《中國制造2025》以推進(jìn)智能制造為主攻方向，強(qiáng)調(diào)健全多層次人才培養(yǎng)體系，提到強(qiáng)化職業(yè)教育和技能培訓(xùn)，引導(dǎo)一批普通本科高等學(xué)校向應(yīng)用技術(shù)類高等學(xué)校轉(zhuǎn)型，建立一批實(shí)訓(xùn)基地，開展現(xiàn)代學(xué)徒制試點(diǎn)示范，形成一支門類齊全、技藝精湛的技術(shù)技能人才隊(duì)伍。

通常而言，人才類型分為三類[2]：學(xué)術(shù)型人才、應(yīng)用型人才、技能型人才。實(shí)際上從現(xiàn)代職業(yè)教育的發(fā)展和社會(huì)需求來看，應(yīng)用型人才和技能型人才的界限相對(duì)模糊，可統(tǒng)稱為應(yīng)用型人才，即把成熟的技術(shù)和理論應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)、生活中的技術(shù)技能型人才。從國家的層面來看，為了適應(yīng)人工智能時(shí)展，人才需求數(shù)量基數(shù)最多、缺口最大的就是應(yīng)用型人才，這也對(duì)眾多高校培養(yǎng)人才的導(dǎo)向產(chǎn)生重大影響。這里我們重點(diǎn)討論智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)，可從職能、知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、行業(yè)（產(chǎn)業(yè)）導(dǎo)向四個(gè)方面來分析。

3.1職能

智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型人才是培養(yǎng)面向各類智能科學(xué)與技術(shù)的工程設(shè)計(jì)、開發(fā)及應(yīng)用，掌握各類現(xiàn)代智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研發(fā)、集成應(yīng)用、檢測(cè)與維修、運(yùn)行與管理等技術(shù)，具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才。

3.2知識(shí)結(jié)構(gòu)

智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)充分體現(xiàn)了跨學(xué)科的特點(diǎn)，其知識(shí)結(jié)構(gòu)包含了三個(gè)并行的基礎(chǔ)領(lǐng)域：電子信息、控制工程、計(jì)算機(jī)，也蘊(yùn)含了電子信息工程、控制科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等學(xué)科的交叉和融合，體現(xiàn)了智能感知與模式識(shí)別、智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造、智能信息處理三個(gè)方面的專業(yè)內(nèi)涵。

（1）智能感知與模式識(shí)別

屬于電子信息與計(jì)算機(jī)交叉領(lǐng)域，主要定位在機(jī)器視覺與模式識(shí)別。包括三維建模與仿真、圖像處理與分析、圖像理解與識(shí)別、機(jī)器視覺、模式識(shí)別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)等。主要課程包括：電子技術(shù)基礎(chǔ)、信號(hào)系統(tǒng)與數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)字圖像處理、模式識(shí)別等。

（2）智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造

屬于控制工程領(lǐng)域，包括自動(dòng)控制、無人系統(tǒng)與工程、精密傳感器設(shè)計(jì)與應(yīng)用等。主要課程包括：機(jī)械基礎(chǔ)、工程力學(xué)、自動(dòng)控制原理、傳感器與測(cè)試技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)等。

（3）智能信息處理

屬于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，包括交通大數(shù)據(jù)、汽車與道路安全大數(shù)據(jù)等的分析與處理、信息處理與知識(shí)挖掘、信息可視化等。主要課程包括：智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。

3.3能力結(jié)構(gòu)

智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)著眼于人工智能工程應(yīng)用，要求學(xué)生具有運(yùn)用計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟硬件工具進(jìn)行大數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、處理、分析、應(yīng)用的能力；具備智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、集成、運(yùn)行與管理的能力；注重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)理論和知識(shí)，分析并解決工程實(shí)際問題的能力，其能力結(jié)構(gòu)可以借鑒能力本位教育（CompetencyBasedEducation，簡稱CBE）模式[3]。

CBE是國際上較流行的一種應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，主要代表國家為加拿大和美國。該模式以能力為人才培養(yǎng)的目標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，一切教學(xué)活動(dòng)均圍繞綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)展開，CBE人才培養(yǎng)模式主要有以下三方面的特色：能力導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo)；模塊化的課程結(jié)構(gòu)；能力為基準(zhǔn)的目標(biāo)評(píng)價(jià)體系。該模式所培養(yǎng)的本科應(yīng)用型人才具有較強(qiáng)的專業(yè)綜合能力和職業(yè)能力[4]，在一定時(shí)期得到社會(huì)的廣泛認(rèn)可，但是單純的CBE模式并不能完全適應(yīng)人工智能時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的需求，這是由于目前許多職業(yè)崗位在人工智能的沖擊下，其形式和內(nèi)容均會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)變化，要求現(xiàn)階段的人才培養(yǎng)具有延伸性和前瞻性，既要兼顧眼前，也要考慮應(yīng)對(duì)智能化浪潮，打好基礎(chǔ)，提高自學(xué)習(xí)能力。因此，智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)有一定崗位針對(duì)性，但并不是完全固化崗位內(nèi)容及層次、固化知識(shí)屬性，必須強(qiáng)化自我學(xué)習(xí)能力，才能實(shí)現(xiàn)能力可持續(xù)增長，崗位的向上流動(dòng)性以及知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的進(jìn)化，才能真正適應(yīng)人工智能時(shí)展的需求。

自我學(xué)習(xí)能力的形成與提高往往源于知識(shí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建[5]。為了塑造更合適的能力結(jié)構(gòu)，需要CBE模式與知識(shí)結(jié)構(gòu)的相輔相成，有鑒于此，將這種新型人才培養(yǎng)模式稱之為知識(shí)型能力本位教育（Knowledge&CompetencyBasedEducation，簡稱KCBE）模式，這也意味著在人才培養(yǎng)過程中，將知識(shí)結(jié)構(gòu)與能力結(jié)構(gòu)放在并重的地位，既著眼于預(yù)期能力的培養(yǎng)，也必須讓學(xué)生筑牢學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)，在走向社會(huì)以后，在知識(shí)引擎的作用下，通過自我學(xué)習(xí)，具備并提升適應(yīng)未來的、新的智能化崗位需求的能力。

3.4行業(yè)（產(chǎn)業(yè)）導(dǎo)向

從智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的角度，培養(yǎng)的應(yīng)用型人才以“智能化應(yīng)用”為就業(yè)大方向，具體而言，包括：

（1）智能感知與模式識(shí)別領(lǐng)域

主要從事電子信息的獲取、傳輸、處理、分析、應(yīng)用等領(lǐng)域的研究、設(shè)計(jì)及應(yīng)用，包括圖像處理、機(jī)器視覺、工業(yè)視頻檢測(cè)與識(shí)別、視頻監(jiān)控、傳感器設(shè)計(jì)及應(yīng)用等。

（2）智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域

主要從事智能裝備、智能制造、智能管理、智能服務(wù)等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、制造及應(yīng)用，包括智能工廠、智能車間、智能生產(chǎn)線、智能物流、以及智能運(yùn)營與服務(wù)等。

（3）智能信息處理領(lǐng)域

主要從事計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理、分析、理解、管理、以及服務(wù)等領(lǐng)域的研究、設(shè)計(jì)及應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理、數(shù)據(jù)分析與預(yù)測(cè)、交通大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用、道路與汽車安全大數(shù)據(jù)分析、智能交通、智能電力、智能家居、智慧城市等。

涉及的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域主要包括智能制造，如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成應(yīng)用，研發(fā)智能產(chǎn)品及智能互聯(lián)產(chǎn)品等。其他的領(lǐng)域還包括智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能金融、智能商務(wù)等。

產(chǎn)業(yè)需求帶動(dòng)人才培養(yǎng)，人才培養(yǎng)在滿足產(chǎn)業(yè)需求的同時(shí)推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，而技術(shù)進(jìn)步又引燃了新的產(chǎn)業(yè)需求。產(chǎn)業(yè)需求與人才培養(yǎng)的相互作用，呈現(xiàn)出螺旋式上升的發(fā)展態(tài)勢(shì)，這在人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)與智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)之間表現(xiàn)的得尤為突出。

4KCBE模式人才培養(yǎng)的主要措施和途徑

智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)模式一定是和人才需求、學(xué)校定位相適應(yīng)的。培養(yǎng)應(yīng)用型人才，應(yīng)注重學(xué)生實(shí)踐能力，從教學(xué)體系建設(shè)體現(xiàn)“應(yīng)用”二字，其核心環(huán)節(jié)是實(shí)踐教學(xué)。結(jié)合上述的KCBE培養(yǎng)模式，知識(shí)結(jié)構(gòu)在能力培養(yǎng)過程中也占有非常重要的地位，因此在能力培養(yǎng)方面，知識(shí)和實(shí)踐作為兩大要素，不能偏廢任何一方，必須齊頭并進(jìn)，既要固基礎(chǔ)，也要重實(shí)踐。

（1）筑牢智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，構(gòu)建與智能化應(yīng)用相關(guān)的知識(shí)體系

在本科的低年級(jí)階段，應(yīng)注重公共基礎(chǔ)課，特別是數(shù)學(xué)和力學(xué)課程，還應(yīng)充分了解智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的內(nèi)涵，讓學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)有一個(gè)比較全面的認(rèn)識(shí)。在本科中高年級(jí)階段，重點(diǎn)強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ)，包括電子技術(shù)基礎(chǔ)、自動(dòng)控制原理、傳感器與測(cè)試技術(shù)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等。歸納地說，應(yīng)該筑牢數(shù)理基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、機(jī)電基礎(chǔ)和控制基礎(chǔ)，因此對(duì)原理課程需要強(qiáng)化，這樣對(duì)很多工作機(jī)理、來龍去脈的理解才能深刻。

（2）增強(qiáng)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，構(gòu)建以能力培養(yǎng)為重心的教學(xué)體系

按照KCBE模式，校企合作是強(qiáng)化實(shí)踐的一種重要形式[6]。學(xué)校根據(jù)人工智能企業(yè)實(shí)際情況靈活設(shè)置實(shí)踐課程內(nèi)容，根據(jù)企業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及時(shí)調(diào)整課程體系以避免教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)需求相脫離。人工智能企業(yè)還可以參與學(xué)校教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)計(jì)劃的制定，并為學(xué)校實(shí)踐教學(xué)提供各方面支持，從而提高人才培養(yǎng)的針對(duì)性。

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要實(shí)現(xiàn)《中國教育現(xiàn)代化2035》的目標(biāo)，難點(diǎn)和重點(diǎn)是在農(nóng)村。面對(duì)時(shí)代挑戰(zhàn)，解決農(nóng)村教育現(xiàn)代化的問題，需要我們把目光投向農(nóng)村，充分運(yùn)用信息技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)等手段，幫助農(nóng)村教師提升信息素養(yǎng)，幫助農(nóng)村提高教育質(zhì)量，促進(jìn)教育公平，讓農(nóng)村的孩子能享有公平而有質(zhì)量的教育。農(nóng)村教育和城市教育有相同之處，也有各自不同的優(yōu)勢(shì)。在信息技術(shù)與教育融合的道路上，農(nóng)村不能完全套用城市的發(fā)展思路和模式，不能盲目追求硬件設(shè)備的高大上，而要探索出與自身優(yōu)勢(shì)結(jié)合的發(fā)展路徑，解決好人機(jī)關(guān)系的問題。

第一，始終把提高教育質(zhì)量放在首位，但要避免重蹈應(yīng)試教育的覆轍。在技術(shù)與教育深度融合的過程中，最重要的問題是要明確目的和手段的關(guān)系。教育的根本任務(wù)是立德樹人，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。技術(shù)應(yīng)用到教育中的最終目的，是為了培養(yǎng)人。相較于城市，農(nóng)村教育的基礎(chǔ)較為薄弱，可以充分利用信息化手段，把城市優(yōu)質(zhì)資源輸送到農(nóng)村，并且使用技術(shù)提高教學(xué)效率。但要避免走入技術(shù)助長應(yīng)試教育的誤區(qū)，要以育人為前提，在實(shí)際教育教學(xué)中恰當(dāng)融入信息技術(shù)。

第二，要進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)村地區(qū)教師隊(duì)伍建設(shè)，提高教師的業(yè)務(wù)水平和信息素養(yǎng)。免費(fèi)師范生政策、特崗教師計(jì)劃及鄉(xiāng)村教師支持計(jì)劃等政策的出臺(tái)，解決了一些偏遠(yuǎn)農(nóng)村教師“下得去、留得住”的問題。

教育部的《全國中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升工程2.0的意見》中明確指出，“信息技術(shù)應(yīng)用能力是新時(shí)代高素質(zhì)教師的核心素養(yǎng)”。要實(shí)現(xiàn)“教得好”的目標(biāo)，可以充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，一方面通過網(wǎng)絡(luò)等手段，為他們提供更多進(jìn)修、培訓(xùn)、同行交流的機(jī)會(huì)和平臺(tái)；另一方面幫助農(nóng)村教師提升信息素養(yǎng)，借助技術(shù)手段提高教育教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)農(nóng)村教師的成就感和自信心。

篇5

2019年7月1日至7月5日，東西部協(xié)作2019年大通縣信息技術(shù)骨干教師能力提升培訓(xùn)在南京市雨花臺(tái)區(qū)教師發(fā)展中心進(jìn)行。信息技術(shù)素養(yǎng)觀轉(zhuǎn)變。從技術(shù)應(yīng)用能力轉(zhuǎn)向信息素養(yǎng)能力，我們不僅要利用技術(shù)，更要利用信息素養(yǎng)和信息技術(shù)合作。

人工智能時(shí)代的教育變革

一、人工智能驅(qū)動(dòng)智慧教育

當(dāng)前，以人工智能為代表的技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)入到一個(gè)前所未有的活躍期。當(dāng)人類社會(huì)邁進(jìn)信息時(shí)代的新階段——人工智能時(shí)代，這種工業(yè)化的教育體系已經(jīng)無法滿足未來社會(huì)對(duì)人才的需求，時(shí)展迫切需要一場(chǎng)教育變革。換句話說，教育不是由外而內(nèi)傳遞知識(shí)，而是由內(nèi)而外覺悟智慧。這就要求，我們必須打破整齊劃一的傳統(tǒng)教育形態(tài)，構(gòu)建與人工智能時(shí)代相適應(yīng)的智慧教育體系，利用智能技術(shù)對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)內(nèi)容、教學(xué)方式、管理模式進(jìn)行系統(tǒng)化改造，為學(xué)生提供富有選擇、更有個(gè)性、更加精準(zhǔn)的智慧教育。

二、智慧教育的理念內(nèi)涵

綜合已有研究，我們認(rèn)為，智慧教育是指以“人的智慧成長”為導(dǎo)向，運(yùn)用人工智能技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)環(huán)境、教學(xué)方式和教育管理的智慧轉(zhuǎn)型，在普及化的學(xué)校教育中提供適切的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，形成精準(zhǔn)、個(gè)性、靈活的教育服務(wù)體系，最大限度地滿足學(xué)生的成長需要。只有把“人”置于教育的最高關(guān)注，發(fā)掘人的潛能，喚醒人的價(jià)值，啟發(fā)人的智慧，才能從容應(yīng)對(duì)人工智能時(shí)代帶來的挑戰(zhàn)。智慧教育不僅是教育基礎(chǔ)設(shè)施的信息化、智能化，而且是教育理念與教育方式的轉(zhuǎn)型升級(jí)，從注重“物”的建設(shè)向滿足“人”的多樣化需求和服務(wù)轉(zhuǎn)變。

智慧教育包括三個(gè)組成部分：一是相互融通的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，利用智能技術(shù)打通物理空間與網(wǎng)絡(luò)空間之間的壁壘，讓萬物互聯(lián)，讓世界互通，所有學(xué)生都可以在任何地方、任何時(shí)刻獲取所需的任何信息；二是靈活多元的學(xué)習(xí)方式，注重學(xué)習(xí)的社會(huì)性、參與性和實(shí)踐性，打破學(xué)科之間的界限，開展面向真實(shí)情境和豐富技術(shù)支持的深度學(xué)習(xí)；三是富有彈性的組織管理，破除效率至上的發(fā)展理念，釋放學(xué)校的自主辦學(xué)活力，利用人工智能提高教育治理的現(xiàn)代化水平，讓學(xué)生站在教育的正中央。

虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（VR/AR）技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用與前景展望

一、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的起源、概念和應(yīng)用領(lǐng)域

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的起源

虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality，簡稱VR）技術(shù)描述的就是我們現(xiàn)在熟悉的“虛擬現(xiàn)實(shí)”。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，簡稱AR）是指在真實(shí)環(huán)境之上提供信息性和娛樂性的覆蓋。

我國虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究起步于20 世紀(jì)90 年代初。隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程等的高速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)得到相當(dāng)?shù)闹匾暋?016 年3 月17 日全國兩會(huì)授權(quán)的《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》中指出：“大力推進(jìn)先進(jìn)半導(dǎo)體、機(jī)器人、增材制造、智能系統(tǒng)、新一代航空裝備、空間技術(shù)綜合服務(wù)系統(tǒng)、智能交通、精準(zhǔn)醫(yī)療、高效儲(chǔ)能與分布式能源系統(tǒng)、智能材料、高效節(jié)能環(huán)保、虛擬現(xiàn)實(shí)與互動(dòng)影視等新興前沿領(lǐng)域創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化，形成一批新增長點(diǎn)?！?/p>

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的概念、特征和應(yīng)用領(lǐng)域

1. 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)，是一種基于多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、仿真技術(shù)的沉浸式交互環(huán)境。具體地說，就是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成逼真的視覺、聽覺、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互作用、相互影響，從而產(chǎn)生親臨等同真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。

虛擬現(xiàn)實(shí)具有特性，即沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)、構(gòu)想性(Imagination)，是一個(gè)學(xué)科高度綜合交叉的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)與人工智能 (AI) 技術(shù)及其他相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)結(jié)合，將會(huì)使其還具有智能(Intelligent) 和自我演進(jìn)演化(Evolution) 特征。頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，即可觀看虛擬現(xiàn)實(shí)視頻介紹。

虛擬現(xiàn)實(shí)涉及門類眾多的學(xué)科，整合了很多相關(guān)技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)是未來科技發(fā)展的方向之一，它可以從人的感覺系統(tǒng)上改變現(xiàn)有的空間感。虛擬現(xiàn)實(shí)現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)鏈大致可分為硬件設(shè)計(jì)開發(fā)、軟件設(shè)計(jì)開發(fā)、資源設(shè)計(jì)開發(fā)和資源運(yùn)營平臺(tái)等幾種類別。通過虛擬現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵技術(shù)的突破以及“虛擬現(xiàn)實(shí)+”的帶動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生大量行業(yè)和領(lǐng)域的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)，為網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)終端應(yīng)用帶來全新發(fā)展，將會(huì)推動(dòng)許多行業(yè)實(shí)現(xiàn)升級(jí)換代式的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)可以應(yīng)用于國防軍事、航空航天、智慧城市、裝備制造、教育培訓(xùn)、醫(yī)療健康、商務(wù)消費(fèi)、文化娛樂、公共安全、社交生活、休閑旅游、電視直播等領(lǐng)域中。

2. 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是在虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新興技術(shù)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)基于計(jì)算機(jī)的顯示與交互、網(wǎng)絡(luò)的跟蹤與定位等技術(shù)，將計(jì)算機(jī)形成的虛擬信息疊加到現(xiàn)實(shí)中的真實(shí)場(chǎng)景，以對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行補(bǔ)充，使人們?cè)谝曈X、聽覺、觸覺等方面增強(qiáng)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的體驗(yàn)。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)具有三大特點(diǎn)，即虛實(shí)結(jié)合、實(shí)時(shí)交互和三維配準(zhǔn)。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)具有三種呈現(xiàn)顯示方式，按距離眼睛由近到遠(yuǎn)劃分分別為頭戴式（head-attached）、手持式（hand-held）、空間展示（spatial）。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)智能眼鏡，掃描二維碼可以觀看Magic Leap 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)演示視頻。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。如在教育領(lǐng)域增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以為學(xué)生呈現(xiàn)全息圖像、虛擬實(shí)驗(yàn)、虛擬環(huán)境等；在旅游業(yè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以幫助游客自助游玩景區(qū)，以虛擬影像的形式為游客講解景區(qū)概況、發(fā)展歷史、人文景觀等內(nèi)容；在零售業(yè)中增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)一鍵試穿，在網(wǎng)上銷售中具有極大的應(yīng)用空間。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在工業(yè)、醫(yī)療、軍事、市政、電視、游戲、展覽等領(lǐng)域都表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的具體應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用潛力巨大、前景廣闊，主要體現(xiàn)在運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境、增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)、感受心理沉浸、跨越時(shí)空界限、動(dòng)感交互穿越和跨界知識(shí)融合等多方面的優(yōu)勢(shì)。虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，能夠?yàn)榻逃ぷ髡咛峁┤碌慕虒W(xué)工具，同時(shí)，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的興趣，讓學(xué)生在動(dòng)手體驗(yàn)中迸發(fā)出創(chuàng)新的火花。因此虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教育行業(yè)是教育技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新的飛躍， 它營造了自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，由傳統(tǒng)的“以教促學(xué)”的學(xué)習(xí)方式演變?yōu)閷W(xué)生通過新型信息化環(huán)境和工具來獲取知識(shí)和技能的新型學(xué)習(xí)方式，符合新一輪教學(xué)改革的教育理念，有助于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備有多種，這里分別介紹各種設(shè)備在教學(xué)中的具體應(yīng)用。

（一）頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備在教學(xué)中的應(yīng)用

頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備一般包含頭戴式顯示器、位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套和其他設(shè)備等，分為移動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔和分體式虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔。國外有臉譜、谷歌、微軟、三星等公司的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔產(chǎn)品，國內(nèi)有微視酷、蟻視、暴風(fēng)魔鏡、中興、樂視、華為、小米等100 多種虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔產(chǎn)品。結(jié)合國內(nèi)外的研究報(bào)告以及目前虛擬現(xiàn)實(shí)教育實(shí)踐情況，虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在生物、物理、化學(xué)、工程技術(shù)、工藝加工、飛行駕駛、語言、歷史、人文地理、文化習(xí)俗等教學(xué)中均可應(yīng)用。

學(xué)生使用頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備體驗(yàn)學(xué)習(xí)時(shí)具有置身真實(shí)情境的沉浸式感覺，能給學(xué)生以絕佳的真實(shí)體驗(yàn)， 使人如身臨其境，讓書本中的內(nèi)容可觸摸、可互動(dòng)、可感知。例如地理學(xué)科講述關(guān)于宇宙太空星際運(yùn)行的課程時(shí)，在現(xiàn)實(shí)生活中學(xué)生無法遨游太空，如果戴上頭戴式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，就可以讓學(xué)生從各個(gè)角度近距離觀察行星、恒星和衛(wèi)星的運(yùn)行軌跡，觀察每個(gè)星球的地表形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，甚至能夠降落在火星或月球上進(jìn)行“實(shí)地” 考察、體驗(yàn)星際之旅等。虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴設(shè)備， 手機(jī)掃描二維碼觀可看虛擬現(xiàn)實(shí)效果視頻。

（三）手持式虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備在教學(xué)中的應(yīng)用

手持式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備多采用移動(dòng)設(shè)備與APP 軟件相結(jié)合的方式。APP 有視+AR、AR、4D 書城、幻視、視AR、尼奧照照等，另外有多種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖書都有相配套的APP，如《機(jī)器人跑出來了》《實(shí)驗(yàn)跑出來了》《恐龍爭霸賽來了》這套“科學(xué)跑出來”系列增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)科普讀物有iRobotAR、iScienceAR、恐龍爭霸賽來了等多個(gè)APP，它們的原理都是采用手機(jī)攝像頭獲取現(xiàn)實(shí)世界影像，通過手機(jī)在現(xiàn)實(shí)世界上疊加虛擬形象的形式，實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的特殊顯示效果。有的APP 中提供了豐富的教育資源，如安全教育、科普讀物、識(shí)字卡片、益智游戲等，特別適合兒童教育。使用方法有兩種：一種是手機(jī)APP 與相配套的紙質(zhì)圖書一起使用，用手機(jī)攝像頭掃描圖書上的圖片，在手機(jī)屏幕上即可呈現(xiàn)出演示效果；另一種使用方法是運(yùn)用APP 下載增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)資源并與外界實(shí)景疊加即可呈現(xiàn)出演示效果。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)特效非常逼真，利用這些APP 進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過程具有真實(shí)感、體驗(yàn)感、沉浸感，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的興趣，可以達(dá)到寓教于樂的教學(xué)效果。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)分析

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了有利條件

虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)資源存在形式多種多樣， 根據(jù)采用的設(shè)備不同，可以將教學(xué)資源保存在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營平臺(tái)、桌面式設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備和紙質(zhì)圖書里，學(xué)生可以在不同的地方采用不同的設(shè)備調(diào)用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)資源進(jìn)行隨時(shí)隨地的自主學(xué)習(xí)。如果學(xué)生在課堂上有些知識(shí)點(diǎn)未能掌握，可以重新學(xué)習(xí)一遍，增加對(duì)知識(shí)的鞏固和理解，有時(shí)學(xué)生因?yàn)樘厥庠蛭茨茉谡n堂上學(xué)習(xí)，也可以課后彌補(bǔ)，同時(shí)可以將虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備作為載體采用“翻轉(zhuǎn)課堂”或“微課導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式組織教學(xué)，為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)條件，教師也可以從繁重的重復(fù)性講解中解脫出來，有針對(duì)性地為學(xué)生答疑解惑，有助于傳統(tǒng)教學(xué)方式的變革。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為學(xué)生提供更加真實(shí)的情景

在傳統(tǒng)的教學(xué)課堂上，知識(shí)的傳輸主要通過文字、圖片、聲音、動(dòng)畫和視頻的形式呈現(xiàn)。遇到比較復(fù)雜的情況，比如數(shù)學(xué)課的立體幾何、地理課的天體運(yùn)動(dòng)、物理課的磁力線和電力線、化學(xué)課的微觀粒子結(jié)構(gòu)、生物課的細(xì)胞結(jié)構(gòu)等，教師用語言很難把這些知識(shí)點(diǎn)表達(dá)得非常清晰，同時(shí)由于每個(gè)學(xué)生的理解力不同，教學(xué)效果也會(huì)因人而異，甚至初次學(xué)習(xí)這些知識(shí)的學(xué)生會(huì)得到“盲人摸象”般的感受。而采用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)組織教學(xué)，三維立體效果的呈現(xiàn)可以彌補(bǔ)這樣的缺憾，能夠把知識(shí)立體化，把難以想象的東西直接以三維形式呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生直觀感受到文字所表達(dá)不出來的知識(shí)，真實(shí)的情景可以幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶，使學(xué)生的想象變得更加豐富。

（三）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

由于虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有視覺、聽覺和觸覺一體化的感知效果，學(xué)生具有真實(shí)情境體驗(yàn)、跨越時(shí)空界限、動(dòng)感交互穿越的感受，能身臨其境般在書海里遨游，讓書本中的內(nèi)容可觸摸、可互動(dòng)、可感知。身臨其境的感受和自然豐富的交互體驗(yàn)不僅極大地激發(fā)了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，更給學(xué)習(xí)者提供了大量親身觀察、操作以及與他人合作學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，促進(jìn)了學(xué)生的認(rèn)知加工過程及知識(shí)建構(gòu)過程，有利于實(shí)現(xiàn)深層次理解。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式讓很多學(xué)生覺得枯燥乏味， 為了應(yīng)付考試不得不去死記硬背，但很多知識(shí)學(xué)生考完之后很快會(huì)忘得一干二凈，而采用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)組織教學(xué)，新穎的學(xué)習(xí)方式和豐富多彩的學(xué)習(xí)內(nèi)容能夠極大地提升課堂教學(xué)的趣味性，生動(dòng)形象的場(chǎng)景會(huì)加強(qiáng)學(xué)生的記憶，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?！芭d趣是最好的老師”，興趣也是學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的不竭動(dòng)力。

（四）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用能促進(jìn)優(yōu)質(zhì)資源均衡化

我國幅員遼闊，地區(qū)之間貧富差距較大，存在教學(xué)資源分配不均的情況。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)無論是軟硬件配置， 教學(xué)師資和教學(xué)資源都非常豐富，而經(jīng)濟(jì)落后、地域偏遠(yuǎn)的山村學(xué)校學(xué)生連接受最基本的教育都難以實(shí)現(xiàn)。各級(jí)政府和教育主管部門都在大力推進(jìn)教育均衡發(fā)展，加大教育投資力度，而虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用將是解決城鄉(xiāng)教育資源不均衡問題的一把金鑰匙，有利于緩解教育資源兩極分化，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)資源的分享范圍，能讓教育資源不再受限于地區(qū)和學(xué)校，讓教育發(fā)達(dá)地區(qū)的名教師通過虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)課堂走進(jìn)山村學(xué)校，能通過整體優(yōu)化教育資源配置，來縮小城鄉(xiāng)差距，實(shí)現(xiàn)教育公平，同時(shí)這也是教育扶貧的較佳途徑。

四、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)應(yīng)用中存在的問題

雖然虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用可以改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式、提高學(xué)習(xí)興趣、實(shí)現(xiàn)教育均衡發(fā)展，但虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展還處在初級(jí)應(yīng)用階段，在技術(shù)瓶頸、資源開發(fā)、教學(xué)內(nèi)容和推廣普及等方面還存在很多問題。

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備應(yīng)用中的眩暈問題

人們?cè)谑褂锰摂M現(xiàn)實(shí)設(shè)備時(shí)會(huì)出現(xiàn)眩暈感，從硬件結(jié)構(gòu)來看，由于現(xiàn)在的科技還無法做到高度還原真實(shí)場(chǎng)景，許多用戶使用配置達(dá)不到要求的虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品時(shí)會(huì)產(chǎn)生眩暈感；虛擬現(xiàn)實(shí)界面中的視覺反差較大，實(shí)際運(yùn)動(dòng)與大腦運(yùn)動(dòng)不能夠正常匹配，影響大腦對(duì)所呈現(xiàn)影像的分析和判斷，從而產(chǎn)生眩暈感；虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的內(nèi)容有相當(dāng)一部分資源是從PC電腦版上移植過來的，UI 界面不能很好地匹配虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，不同的系統(tǒng)處理上也無法達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一，畫面感光線太強(qiáng)或太弱都不能讓用戶接受；虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備幀間延遲跟不上人的運(yùn)動(dòng)，會(huì)有微小的延遲感，當(dāng)感官與幀率不同步時(shí)也會(huì)讓使用者產(chǎn)生眩暈感。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中資源短缺

目前虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)剛起步，軟硬件設(shè)施不完備，開發(fā)人員技術(shù)力量不足，很多學(xué)校未配備虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備；中小學(xué)校的很多教師還沒有接觸過虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，不知道如何在教學(xué)中應(yīng)用，更談不上如何去開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)資源。因此，針對(duì)中小學(xué)教學(xué)所開發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)資源很少，課程資源短缺是虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在中小學(xué)推廣的最大瓶頸。但隨著虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的迅猛發(fā)展，將虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)勢(shì)在必行，未來虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用勢(shì)必帶來課堂教學(xué)方式的顛覆性改變。

（三）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教學(xué)平臺(tái)和資源的設(shè)計(jì)重形式輕內(nèi)容

當(dāng)前很多虛擬現(xiàn)實(shí)教育平臺(tái)都只是在一個(gè)3D 視頻或虛擬現(xiàn)實(shí)軟件游戲的基礎(chǔ)上構(gòu)成虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)。雖然學(xué)生在虛擬世界玩得津津有味，課堂氣氛很活躍，學(xué)生互動(dòng)、交流和討論很熱烈，表面上看學(xué)生得到了沉浸式的體驗(yàn)感，但是有些虛擬現(xiàn)實(shí)教育平臺(tái)所提供的知識(shí)點(diǎn)講解還停留在現(xiàn)實(shí)世界中，課本內(nèi)容的單調(diào)、枯燥并沒有因軟件的存在而得到緩解，知識(shí)要點(diǎn)的講解沒有變得更加生動(dòng)、有趣和有針對(duì)性，這種只重視形式而不重視內(nèi)容、教與學(xué)完全脫節(jié)的虛擬現(xiàn)實(shí)課堂只能稱為“偽虛擬現(xiàn)實(shí)課堂”。

（四）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備價(jià)格較高和技術(shù)條件限制導(dǎo)致普及困難

企業(yè)的前期研發(fā)成本較高、設(shè)備銷售量較少，導(dǎo)致多數(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備銷售價(jià)格居高不下， 很多學(xué)校因資金問題望而卻步，無力購買售價(jià)高昂的虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，進(jìn)而導(dǎo)致虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在學(xué)校的推廣普及步履艱難。大多數(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)軟件普遍存在語言專業(yè)性較強(qiáng)、通用性較差和易用性差等問題。受硬件局限性的影響，虛擬現(xiàn)實(shí)軟件開發(fā)花費(fèi)巨大且效果有限。另外在新型傳感應(yīng)用、物理建模方法、高速圖形圖像處理、人工智能等領(lǐng)域，都有很多問題亟待解決。三維建模技術(shù)也需進(jìn)一步完善，大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)的融合處理等都有待進(jìn)一步提升。以上諸多原因的存在制約了虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在中小學(xué)教學(xué)中的推廣和普及。

五、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)應(yīng)用中的前景展望

虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展對(duì)未來教學(xué)形式的影響

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，在云計(jì)算、霧計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、人工智能突飛猛進(jìn)的新時(shí)代背景下，虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)與人工智能、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)融合，將會(huì)讓虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用如虎添翼。

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟硬件設(shè)備的性能提升和價(jià)格降低，會(huì)有更多的教育投資公司開發(fā)出更加豐富多彩的教學(xué)資源，讓虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)快速走進(jìn)中小學(xué)課堂，在教學(xué)中大面積應(yīng)用普及。依托其具有的沉浸性、交互性、構(gòu)想性、虛實(shí)結(jié)合、實(shí)時(shí)交互和三維配準(zhǔn)等超級(jí)體驗(yàn)感的優(yōu)勢(shì)，教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式都將會(huì)發(fā)生改變。虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用普及將會(huì)顛覆傳統(tǒng)的教育方法和教學(xué)形式，具有巨大的應(yīng)用潛力與應(yīng)用前景。

篇6

關(guān)鍵詞：小學(xué)；機(jī)器人教育；信息技術(shù)；技術(shù)教育

中圖分類號(hào)：G622 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2013）04-222-01

2003年教育部把“人工智能基礎(chǔ)”課程作為信息技術(shù)教學(xué)的技術(shù)選修模塊引入小學(xué)選修課程中之后，我國的人工智能教育在大眾化和普及化層面上進(jìn)入了一個(gè)新的階段。智能機(jī)器人作為人工智能的重要應(yīng)用領(lǐng)域， 在小學(xué)中獲得了迅速的發(fā)展。

一、在小學(xué)開展機(jī)器人教育的必要性

由于知識(shí)經(jīng)濟(jì)的出現(xiàn)，知識(shí)正在成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)和經(jīng)濟(jì)增長的驅(qū)動(dòng)力；擁有先進(jìn)技術(shù)和最新知識(shí)，尤其是擁有知識(shí)創(chuàng)新能力的人，也因此成為生產(chǎn)中決定性的要素，成為國家最重要的戰(zhàn)略資源。機(jī)器人技術(shù)涉及多門科學(xué)，是一個(gè)國家科技發(fā)展水平和國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化、信息化的重要標(biāo)志，因此，機(jī)器人技術(shù)是世界強(qiáng)國重點(diǎn)發(fā)展的高技術(shù)，也是世界公認(rèn)的核心競(jìng)爭力之一，很多國家已經(jīng)將機(jī)器人教育列為學(xué)校的科技教育課程，在孩子中普及機(jī)器人學(xué)知識(shí)，從可持續(xù)和長遠(yuǎn)發(fā)展的角度，為本國培養(yǎng)機(jī)器人研發(fā)人才。

二、新形勢(shì)下農(nóng)村小學(xué)機(jī)器人教育的課程目標(biāo)

小學(xué)機(jī)器人教育課程是為了進(jìn)一步落實(shí)信息技術(shù)教育的選修課程，以培養(yǎng)學(xué)生良好的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為主要目標(biāo)。機(jī)器人教育以培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維為主線，以綜合性、實(shí)踐性和探究性為學(xué)習(xí)特征。不要求學(xué)生立刻參加各種機(jī)器人競(jìng)技大賽和將來投身機(jī)器人開發(fā)行業(yè)，而是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)智能機(jī)器人的興趣，讓學(xué)生了解和掌握以智能機(jī)器人為載體的通用技術(shù)與信息技術(shù)的基本知識(shí)和技能，了解技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用對(duì)人類生活和科學(xué)的深刻影響。還要使學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用信息技術(shù)增進(jìn)交流與合作，拓展視野，形成解決實(shí)際問題的能力和終身學(xué)習(xí)的能力。

三、新形勢(shì)下農(nóng)村小學(xué)機(jī)器人教育的發(fā)展對(duì)策

1、教育部門在機(jī)制建設(shè)、政策完善和課程標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)方面應(yīng)切實(shí)發(fā)揮作用

教育部門要制訂明確的機(jī)器人教育發(fā)展規(guī)劃，在課程體系建設(shè)、考試評(píng)價(jià)和激勵(lì)機(jī)制等方面加以保障。從目前來看，課程標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)激勵(lì)措施的制定已經(jīng)刻不容緩。課程標(biāo)準(zhǔn)是機(jī)器人教育發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)，直接決定著教材開發(fā)、師資建設(shè)的進(jìn)度，其重要意義不言自明。評(píng)價(jià)激勵(lì)措施對(duì)剛剛走上發(fā)展快車道的機(jī)器人教育更為重要，完善評(píng)價(jià)激勵(lì)措施不僅是對(duì)學(xué)校和教師勞動(dòng)成果的尊重，也是不可或缺的行政推動(dòng)舉措。筆者呼吁政府和教育行政部門盡快出臺(tái)相關(guān)評(píng)價(jià)激勵(lì)政策，將機(jī)器人教育納入中考范圍，提高學(xué)校和教師的積極性，使機(jī)器人教育常規(guī)化、普及化。

2、加大機(jī)器人教師隊(duì)伍建設(shè)力度

機(jī)器人教育的深入發(fā)展離不開教師隊(duì)伍的建設(shè)，教師隊(duì)伍建設(shè)離不開多層次的教師培訓(xùn)。一般來說，培訓(xùn)分為骨干培訓(xùn)與全員培訓(xùn)。骨干培訓(xùn)由省、市教育部門組織，全員培訓(xùn)則由縣、區(qū)教育部門組織，也包括各學(xué)校的校本培訓(xùn)。我們應(yīng)將骨干培訓(xùn)與全員培訓(xùn)相結(jié)合、集中培訓(xùn)與日常學(xué)習(xí)實(shí)踐相結(jié)合，重點(diǎn)從教育思想、教學(xué)理念和技術(shù)素養(yǎng)幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)師資培養(yǎng)的突破。各學(xué)校要保持機(jī)器人研究團(tuán)隊(duì)（包括機(jī)器人輔導(dǎo)教師和學(xué)生）的梯度發(fā)展，保證高質(zhì)量的研究團(tuán)隊(duì)和充足的研究時(shí)間，不斷為機(jī)器人教育注入活力 。

3、加強(qiáng)校本課程開發(fā)，探索機(jī)器人課堂教學(xué)

在三級(jí)課程體系下，校本課程的開發(fā)能夠有效地實(shí)現(xiàn)機(jī)器人教育的價(jià)值。各學(xué)校應(yīng)該根據(jù)實(shí)際，在合理選擇機(jī)器人產(chǎn)品的同時(shí)，盡量學(xué)內(nèi)容，逐步對(duì)機(jī)器人教材進(jìn)行二次開發(fā)，將其轉(zhuǎn)化為適合學(xué)校機(jī)器人教學(xué)實(shí)際的校本教材，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)校本課程。要加強(qiáng)校本課程開發(fā)，遵循學(xué)生的年齡特點(diǎn)，因材施教，使小學(xué)機(jī)器人教育教學(xué)成為青少年能力、素質(zhì)培養(yǎng)的智能平臺(tái)。智能機(jī)器人教學(xué)內(nèi)容可以借鑒北京景山學(xué)校的做法。在小學(xué)階段，學(xué)生注意新鮮、感興趣的事物，對(duì)周圍世界有強(qiáng)烈的好奇心和探索欲望，喜歡操作具體形象的物體。此階段主要使學(xué)生了解智能機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)和工作方式。教學(xué)內(nèi)容為：搜集機(jī)器人圖片、展示機(jī)器人的發(fā)展?fàn)顩r，學(xué)習(xí)為一種智能機(jī)器人下載程序的方法。用現(xiàn)成的程序開展智能機(jī)器人的游戲和比賽項(xiàng)目。智能機(jī)器人教學(xué)安排在四年級(jí)較合適。

4、處理好機(jī)器人競(jìng)賽與普及教育的關(guān)系

機(jī)器人競(jìng)賽的根本價(jià)值是其教育價(jià)值，競(jìng)賽是手段，而不是目的。在積極參加競(jìng)賽的同時(shí)，更要注意大面積地對(duì)學(xué)生進(jìn)行普及教育，實(shí)現(xiàn)競(jìng)賽與普及教學(xué)相互依存、相互促進(jìn)，避免機(jī)器人教育走入“競(jìng)賽至上”的誤區(qū)。這要求我們，一方面要合理利用資源，學(xué)?？蓪⒏?jìng)賽機(jī)器人和教學(xué)機(jī)器人分開使用，還可以使用機(jī)器人模擬系統(tǒng)或者自主研發(fā)一些適合學(xué)生動(dòng)手制作的簡易機(jī)器人，解決競(jìng)賽機(jī)器人數(shù)量有限導(dǎo)致的“小眾化”問題；另一方面，要積極開發(fā)課外學(xué)習(xí)資源，為大多數(shù)學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的平臺(tái)，提高學(xué)生的機(jī)器人素養(yǎng)。

結(jié)束語

我國小學(xué)機(jī)器人教育的深入開展，需要教育政府、小學(xué)學(xué)校、機(jī)器人廠商的協(xié)作與努力。探索機(jī)器人教育的理論與實(shí)踐問題，更好的服務(wù)于廣大學(xué)生，是教育工作者責(zé)無旁待的使命。機(jī)器人教育要與信息化教學(xué)相結(jié)合，全面體現(xiàn)課改精神，更好地培養(yǎng)21世紀(jì)人才的創(chuàng)新能力。

篇7

[關(guān)鍵詞]多媒體；教育技術(shù)：光技術(shù)；虛擬仿真

[中圖分類號(hào)]G40―057

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[論文編號(hào)]1009―8097(2009)13―0242―02

教學(xué)活動(dòng)中，教師的主導(dǎo)作用不容忽視，教師是教學(xué)活動(dòng)的組織者和引導(dǎo)者、是學(xué)習(xí)活動(dòng)的評(píng)價(jià)者、是漸進(jìn)層次學(xué)習(xí)的激發(fā)者；教學(xué)活動(dòng)中“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”，教師現(xiàn)場(chǎng)的言傳身教尤為重要，不要指望單靠學(xué)生個(gè)別化學(xué)習(xí)、自我學(xué)習(xí)機(jī)械操作，再好的學(xué)習(xí)資源未必帶來預(yù)期的成效。而正確運(yùn)用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段，實(shí)現(xiàn)師者，所以傳道授業(yè)解惑也，真正解決課堂和遠(yuǎn)程等教學(xué)存在問題。本文將在以下進(jìn)行探討。

一　光技術(shù)在多媒體虛擬仿真課堂教學(xué)的應(yīng)用

從認(rèn)識(shí)論來看，學(xué)習(xí)的本質(zhì)是立體的、精神的、多向的、開放的。真實(shí)的學(xué)習(xí)是人與自然、與人相互作用，在開放系統(tǒng)中進(jìn)行互動(dòng)，而教育技術(shù)則要通過創(chuàng)建學(xué)習(xí)環(huán)境來達(dá)到目的。學(xué)習(xí)環(huán)境由內(nèi)容、媒體(包括軟件和硬件)、人員(包括教育工作者和其他學(xué)習(xí)者)、方法和場(chǎng)所等要素組成，構(gòu)成一個(gè)教育信息傳播的系統(tǒng)，即：傳播什么信息(內(nèi)容)，通過什么來儲(chǔ)存和傳遞信息(媒體和人員)，如何傳遞(方法)，在哪里傳遞(場(chǎng)所)。在課堂上用何種技術(shù)、方法才能做到教師現(xiàn)場(chǎng)仿真的言傳身教、師生互動(dòng)和教師的主導(dǎo)作用呢?有沒有一種理想的技術(shù)手段和方法能真實(shí)再現(xiàn)教學(xué)情景呢?本人認(rèn)為采用光電三維成像技術(shù)能最好的虛擬仿真課堂真實(shí)的教學(xué)情景，促進(jìn)學(xué)生個(gè)別化學(xué)習(xí)、自我學(xué)習(xí)。由于情景逼真，互動(dòng)性好，虛擬地建立起與真實(shí)環(huán)境相近的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的、具有自然語言理解與產(chǎn)生功能的“人一機(jī)”交互學(xué)習(xí)環(huán)境，對(duì)多個(gè)不同課室教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程個(gè)體或集中教學(xué)，尤其是在職成年人學(xué)習(xí)最佳。適應(yīng)當(dāng)今信息化發(fā)展進(jìn)程，適應(yīng)未來教學(xué)模式向著更深層次發(fā)展的要求。本文只從觀念技術(shù)的角度來探究光技術(shù)在多媒體虛擬仿真教學(xué)的應(yīng)用，主要是在課堂教學(xué)，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)娜斯ぶ悄芗夹g(shù)手段，再配合有線、無線、衛(wèi)星、微波等網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)仿真互動(dòng)，起到教師的主導(dǎo)作用，教師現(xiàn)場(chǎng)的言傳身教逼真，實(shí)現(xiàn)教育人性化的活動(dòng)，再現(xiàn)與真實(shí)環(huán)境相近的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，符合教育技術(shù)理論邏輯起點(diǎn)教與學(xué)的屬性。

二　光技術(shù)及其應(yīng)用效果

1　光電子新技術(shù)

常說的光學(xué)是廣義的，是研究從微波、紅外線、可見光、紫外線直到X射線的寬廣波段范圍內(nèi)的，關(guān)于電磁輻射的發(fā)生、傳播、接收和顯示，以及跟物質(zhì)相互作用的科學(xué)。光學(xué)是物理學(xué)的一個(gè)重要組成部分，也是與其他應(yīng)用技術(shù)緊密相關(guān)的學(xué)科。光電子技術(shù)是以先進(jìn)探測(cè)器和激光器為基礎(chǔ)，由光學(xué)技術(shù)、電子技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等密切結(jié)合而形成的一項(xiàng)高技術(shù)。它既改變了傳統(tǒng)光學(xué)的單純觀察功能，又大大擴(kuò)展了電子技術(shù)的功能。由于光電子技術(shù)具有探測(cè)精度高、傳遞信息速度快、信息容量大、抗干擾和保密能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因而在軍事上得到了廣泛應(yīng)用，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中已顯示了其特有的威力。

而光電子三維成像技術(shù)和全息攝影術(shù)不同，不需要依靠連貫的激光束產(chǎn)生圖像。它使用普通光束即可。普通照相機(jī)的鏡頭工作原理類似模擬計(jì)算機(jī)，通過程序的運(yùn)行將外界傳來的信息(光線)轉(zhuǎn)換成平面媒介上(通常是膠片)的圖像。

[因特網(wǎng)消息1999年7月7日?qǐng)?bào)道]，美國伊利諾依州大學(xué)電氣工程師大衛(wèi)布萊迪在數(shù)字計(jì)算機(jī)而非光學(xué)鏡頭的幫助下，利用射電天文學(xué)家繪制天空的數(shù)學(xué)方法從光線中提取出足夠的信息來生成三維圖像。研究人員用鹵燈照亮一只小小的塑料恐龍，將來自恐龍的光線分離成兩束。當(dāng)這兩束光線再度會(huì)合時(shí)，它們相互干擾，雖然強(qiáng)度不如沒有受到過干擾的光線，但是所有的波型卻都很和諧。在恐龍模型轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，科學(xué)家們記錄下來了128種干擾波。這些干擾波中包含有該物體三維圖像的全部信息，計(jì)算機(jī)程序可以對(duì)它們作還原處理。

這項(xiàng)技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是無論景深多大，它都能保持清晰的聚焦，這一點(diǎn)與傳統(tǒng)光學(xué)鏡頭相比表現(xiàn)出極大的優(yōu)勢(shì)。決定圖像解晰度的唯一因素就是物體離開鏡頭的距離。這一特點(diǎn)使其對(duì)于三維顯微具有特別的應(yīng)用意義。布萊迪設(shè)想他發(fā)明的技術(shù)可用來拍攝細(xì)胞在產(chǎn)生交互作用時(shí)的高清晰度圖像。共焦顯微技術(shù)采用的是掃描技術(shù)，聚焦平臺(tái)來回移動(dòng)，以獲得細(xì)胞的細(xì)部信息，從而生成三維圖像。利用這種方法，當(dāng)細(xì)胞在移動(dòng)時(shí)，要拍攝到細(xì)胞的移動(dòng)過程就是非常困難的。有了布萊迪發(fā)明的科學(xué)方法，記錄裝置就可利用排列成圓圈的光學(xué)感應(yīng)器幫助研究人員記錄實(shí)時(shí)的三維數(shù)據(jù)。

科學(xué)家們指出，即使要拍攝的對(duì)象遠(yuǎn)離感應(yīng)器，這項(xiàng)技術(shù)仍然有用。麻省理工學(xué)院電氣工程師喬治說：“這個(gè)系統(tǒng)同樣可以用來拍攝籃球比賽的三維影片。如果你的家中有三維播放機(jī)，你就可以在虛擬現(xiàn)實(shí)狀態(tài)下觀看籃球比賽，觀看者會(huì)感覺自己仿佛就在場(chǎng)內(nèi)一樣?！?/p>

2　光電三維成像技術(shù)在多媒體虛擬仿真課堂教學(xué)的具體應(yīng)用及效果

現(xiàn)在的有線、無線、衛(wèi)星和微波等網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)，學(xué)生面對(duì)的都是單向平面銀幕，一是沒有互動(dòng)缺乏雙向交流，而是畫面平面呆板與真實(shí)情景差別太大，很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣。就是普通的現(xiàn)場(chǎng)課堂教學(xué)，應(yīng)用多媒體課件，也由于畫面內(nèi)容很難反饋真實(shí)形象化的情景而大打折扣。如果能將課堂教學(xué)情景、課件內(nèi)容立體可視化，再配合聲音、資源庫雙向互動(dòng)，完全模擬真實(shí)情景，與現(xiàn)場(chǎng)無異，那將是教育教學(xué)新的飛躍。有什么適當(dāng)?shù)募夹g(shù)能實(shí)現(xiàn)刺激鼓勵(lì)指導(dǎo)學(xué)生的思考和自動(dòng)學(xué)習(xí)方法呢?光電三維成像技術(shù)就能在課堂教學(xué)應(yīng)用中虛擬仿真真實(shí)場(chǎng)景，而虛擬現(xiàn)實(shí)是指通過特殊的輸入設(shè)備和一些能實(shí)現(xiàn)三維圖形和三維音效的特殊輸出設(shè)備來模擬人和環(huán)境之間的交互技術(shù)。假如遠(yuǎn)程課堂教學(xué)，通過有線、無線、衛(wèi)星、微波等通信傳輸，使用課堂多媒體光電三維成像設(shè)備，主教室和各分教室雙方的三維立體全息圖像便瞬間出現(xiàn)在對(duì)方面前，就好像一個(gè)真人站在你面前一樣，然后你便可以和他隨意交談，使用各種表情，那是一種呈現(xiàn)在空氣中的光學(xué)立體影像，不需要任何屏幕之類的媒質(zhì)，不像今天的網(wǎng)絡(luò)衛(wèi)星遠(yuǎn)程教學(xué)、可視電話還需要一個(gè)屏幕才能顯像。光虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可很好地應(yīng)用到虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的建立。它可以虛擬地建立起與真實(shí)環(huán)境相近的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，使學(xué)生似乎已處于真實(shí)環(huán)境之中。

當(dāng)然，屏幕還有作用，顯示課件文本等其它信息。過去的所謂三維顯像技術(shù)顯示的并不是真正的三維圖像，而是在二維平面上利用人體肉眼的雙眼像差而虛擬出的“偽三維圖像”，長期觀看這種偽三維圖像，會(huì)損傷視力或造成視覺疲勞。這樣，教學(xué)所使用的各式方法(如演講法、問題教學(xué)法、設(shè)計(jì)教學(xué)法、復(fù)述背誦法、小組研討法、訪問式教學(xué)法、辯論法、座談研討法、甚至實(shí)驗(yàn)教學(xué))都能應(yīng)用光電三維多媒體

虛擬仿真成像技術(shù)達(dá)成教學(xué)目標(biāo)[手段]。當(dāng)然，要真正將光技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐非一朝一夕，但可以采取過度方法，如先實(shí)現(xiàn)屏幕顯示三維立體畫面，學(xué)生觀看而無需頭盔等輔助設(shè)備，能實(shí)現(xiàn)師生聲像遠(yuǎn)程互動(dòng)，虛擬地建立起與真實(shí)環(huán)境比較相近的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，再隨光技術(shù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生似乎處于真實(shí)環(huán)境之中將成為現(xiàn)實(shí)。光電三維成像技術(shù)不但可以應(yīng)用于多媒體虛擬仿真課堂教學(xué)，還可以應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程在線教學(xué)、虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)等。由于有教師和學(xué)習(xí)者之間通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行社會(huì)交互的一種虛擬仿真環(huán)境建構(gòu)，有強(qiáng)烈的社交真實(shí)感和虛擬社區(qū)歸屬感，不僅可增強(qiáng)學(xué)生的在線學(xué)習(xí)的持久性，提高學(xué)習(xí)績效，而且能加強(qiáng)合作和學(xué)習(xí)滿足感，提升合作學(xué)習(xí)水平?，F(xiàn)在，在線學(xué)習(xí)者只是獨(dú)立的個(gè)體，容易產(chǎn)生焦慮、逆反心理和喪失學(xué)習(xí)動(dòng)力，會(huì)導(dǎo)致學(xué)習(xí)的挫折感和低效率。

3　采用中間件技術(shù)

中間件(middleware)是一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序，分布式應(yīng)用軟件借助這種軟件在不同的技術(shù)之間共享資源，中間件位于客戶機(jī)服務(wù)器的操作系統(tǒng)之上，管理計(jì)算資源和網(wǎng)絡(luò)通信。滿足大量應(yīng)用的需要運(yùn)行于多種硬件和OS平臺(tái)支持分布計(jì)算，提供跨網(wǎng)絡(luò)、硬件和OS平臺(tái)的透明性的應(yīng)用或服務(wù)的交互支持標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議支持標(biāo)準(zhǔn)的接口。利用中間件技術(shù)，將多媒體虛擬仿真應(yīng)用類似于中間件，任何設(shè)計(jì)制作軟件，包括現(xiàn)在應(yīng)用的課程教學(xué)所需軟件，如PowerPoint、Photoshop、Dreamweavcr、Flash等，都可無縫應(yīng)用。教師無需專門培訓(xùn)，教學(xué)應(yīng)用與以前無異，只是效果大為改觀，真實(shí)再現(xiàn)場(chǎng)景，其它技術(shù)工作則由人工智能管理平臺(tái)后的多媒體和課程制作人員負(fù)責(zé)，避免和改善教師計(jì)算機(jī)焦慮現(xiàn)象。

三　結(jié)合我校實(shí)踐探討多媒體人工智能課堂教學(xué)的管理模式

我?，F(xiàn)有四個(gè)校區(qū)，分布在越秀區(qū)、海珠區(qū)、番禺區(qū)和珠海市，多媒體課室有279間，都基本配置了多媒設(shè)備，部分校區(qū)具有初級(jí)的網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)學(xué)院在省內(nèi)有50來個(gè)教學(xué)點(diǎn)，上萬名在讀生，使用的是目前市場(chǎng)上唯一支持百萬級(jí)用戶的Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。不過由于校區(qū)距離較遠(yuǎn)，不少老師要長年往返于各校區(qū)上課，雖然教師身臨現(xiàn)場(chǎng)授課，但運(yùn)作成本較高。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)點(diǎn)分布較廣，學(xué)員分散，對(duì)學(xué)生來說，多媒體屬于模擬交際而非學(xué)生直接參與的自然交際，缺乏自然語言進(jìn)行人際交流的環(huán)境。而遠(yuǎn)程教育更需要互動(dòng)和教師的主導(dǎo)作用，教師現(xiàn)場(chǎng)的言傳身教尤為重要。

未來的新型多媒體教學(xué)將是以多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感技術(shù)、光技術(shù)、人工智能和虛擬仿真技術(shù)等的有機(jī)結(jié)合，能夠全面整合網(wǎng)絡(luò)各種“資源”而形成先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)平臺(tái)。在這種教學(xué)平臺(tái)上.多媒體教室不再是孤立的，它已融入到校園網(wǎng)教學(xué)系統(tǒng)中，并以校園網(wǎng)資源為“背景”構(gòu)建出一個(gè)富有時(shí)代特色的現(xiàn)代化教學(xué)環(huán)境：即集教學(xué)、管理、娛樂為一體的“數(shù)字化校園”。多媒體課室是現(xiàn)代教學(xué)環(huán)境建設(shè)的重要組成部分，是教育技術(shù)信息傳遞的展示平臺(tái)，是教師了解、聯(lián)系、應(yīng)用教育技術(shù)的橋梁。既然新型多媒體教學(xué)、特別是網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)如此重要，一般的管理就遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代化的課堂教學(xué)應(yīng)用。

結(jié)合我校的教學(xué)實(shí)際，本人認(rèn)為，未來的新型多媒體課堂教學(xué)將是一個(gè)系統(tǒng)集成，不但要從后端課堂教學(xué)管理考慮，還要聯(lián)系前端課件制作。即多媒體課室管理人員既要參與后端維護(hù)保養(yǎng)，也要了解甚至參與前端課件制作，這就需要先進(jìn)的多媒體人工智能管理平臺(tái)管理，從制作到應(yīng)用一條龍服務(wù)，時(shí)刻把握教師課堂教學(xué)需求的命脈，為管理和新技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)提供依據(jù)。即教師只需在其中一個(gè)教室就可通過網(wǎng)絡(luò)開啟其它多個(gè)接收教室的多媒體設(shè)備(無須電教人員參與)，對(duì)教師上課教室實(shí)施“直播”方式，通過安裝在課室的特殊的多媒體光電三維成像、自動(dòng)跟蹤拾音等攝錄設(shè)備，實(shí)現(xiàn)三維圖形和三維音效來模擬人和環(huán)境之間場(chǎng)景的拾取，多個(gè)教室通過特殊的輸入設(shè)備和一些能實(shí)現(xiàn)三維圖形和三維音效的特殊輸出設(shè)備，真實(shí)呈現(xiàn)在空氣中的主課室教學(xué)光學(xué)立體影像，各分教室還可以現(xiàn)場(chǎng)與主講教師交流。并同步錄制仿真教學(xué)內(nèi)容，作為課件保存錄入資源庫中。網(wǎng)絡(luò)學(xué)院的學(xué)生可在課堂或家中電腦上，調(diào)用資源，遠(yuǎn)程課堂上的特殊設(shè)備也真實(shí)呈現(xiàn)在空氣中的主課室教學(xué)光學(xué)立體影像，與現(xiàn)場(chǎng)無誤。人工智能管理平臺(tái)集中監(jiān)測(cè)、控制和管理，教師可在辦公室或家中的計(jì)算機(jī)上，利用人工智能管理平臺(tái)的多媒體教學(xué)系統(tǒng)，遠(yuǎn)程開啟網(wǎng)絡(luò)教室，同在網(wǎng)絡(luò)多媒體教室中的學(xué)生們實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程點(diǎn)對(duì)點(diǎn)虛擬仿真場(chǎng)景答疑?？蓪⒍啻未鹨蓤?chǎng)景自動(dòng)匯編入庫，與相關(guān)課程智能結(jié)合，當(dāng)點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)虛擬課程，真實(shí)再現(xiàn)上課場(chǎng)景，學(xué)生有疑問時(shí)，可即時(shí)點(diǎn)擊提問，人工智能管理平臺(tái)隨即快速智能搜索虛擬課程答疑庫，如有相關(guān)知識(shí)即刻虛擬回復(fù)場(chǎng)景，如沒有隨即跳過繼續(xù)上課，而此問題現(xiàn)場(chǎng)攝錄保存到虛擬仿真場(chǎng)景答疑系統(tǒng)，在下次相關(guān)教師登陸遠(yuǎn)程點(diǎn)對(duì)點(diǎn)虛擬仿真場(chǎng)景答疑系統(tǒng)時(shí)，人工智能管理平臺(tái)系統(tǒng)自動(dòng)插入其中，與現(xiàn)場(chǎng)答疑無異，隨答疑量增多，人工智能管理平臺(tái)上的智能搜索虛擬課程答疑庫容量增大，將能即時(shí)回復(fù)大多數(shù)疑難需求。

四　結(jié)束語

信息時(shí)代的到來，社會(huì)節(jié)奏的加快，知識(shí)呈現(xiàn)出高速增長和快速更新之勢(shì)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，還會(huì)有更多的新技術(shù)應(yīng)用在教育技術(shù)中，光技術(shù)就是其中重要的一項(xiàng)，21世紀(jì)將是光技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的時(shí)代。

參考文獻(xiàn)

[1]張祖忻.教育技術(shù)是一項(xiàng)解決教育問題的系統(tǒng)技術(shù)[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2006，(2)：5―10.

篇8

關(guān)鍵詞：新文科高職公共英語教育問題

1新文科的概念與方向

所謂新文科，有兩方面的內(nèi)涵，首先來說需要根據(jù)時(shí)代需求開設(shè)新興專業(yè)，其次對(duì)于傳統(tǒng)文科專業(yè)來說需要革新其教學(xué)范式[1]。在我國新文科的發(fā)展需要基于國內(nèi)實(shí)際情況，對(duì)于中國現(xiàn)象進(jìn)行理論化、系統(tǒng)化的解釋，從而形成符合中國人邏輯的理論創(chuàng)新思維來指導(dǎo)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)踐[2]。新文科是反專業(yè)細(xì)分的一種新型的專業(yè)改革，需要根據(jù)實(shí)際需求，吸收專業(yè)以及交叉性專業(yè)的優(yōu)勢(shì)，從而反哺強(qiáng)化原專業(yè)的優(yōu)勢(shì)，在這樣的需求之下，從專業(yè)設(shè)置到課程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，再到實(shí)際教學(xué)、評(píng)價(jià)以及培養(yǎng)等方面都需要進(jìn)行一系類更為廣泛而深化的改革，從而提升文科專業(yè)整體的質(zhì)量和實(shí)用性。在這樣的前提條件下，新文科建設(shè)需要把握幾點(diǎn)方向。首先是針對(duì)新興產(chǎn)業(yè)衍生的新文科，例如，人工智能等新技術(shù)，在這方面人文社科要與科技強(qiáng)國的戰(zhàn)略相結(jié)合，文科內(nèi)容與理學(xué)、工學(xué)等新出現(xiàn)的領(lǐng)域做好學(xué)科融合。其次是傳統(tǒng)研究范式改變衍生的新文科，這類文科的研究重點(diǎn)是基于編程、大數(shù)據(jù)技術(shù)等運(yùn)用人工智能進(jìn)行社會(huì)問題的鉆研。最后是在社會(huì)發(fā)展和需求轉(zhuǎn)變之下出現(xiàn)的新文科，人類發(fā)展過程中，對(duì)于各個(gè)領(lǐng)域和行業(yè)發(fā)展都提出了新的訴求和方向，那么在大智能時(shí)代之下，社會(huì)學(xué)學(xué)科建設(shè)需要積極結(jié)合人工智能，這將是新文科的重要發(fā)展方向。

2高職公共英語教育面臨的問題

2.1公共英語教學(xué)目標(biāo)模糊

新文科的主旨是使傳統(tǒng)學(xué)科提升實(shí)用性。而在高職院校的公共英語教學(xué)過程中，教師授課只是簡單針對(duì)教材進(jìn)行講解，對(duì)于學(xué)生實(shí)際英語應(yīng)用的能力方面的教學(xué)則沒有明確的目標(biāo)而且不少院校的教學(xué)目標(biāo)只是為了讓學(xué)生通過某個(gè)專業(yè)性質(zhì)的考試，而并非是鍛煉學(xué)生英語綜合能力，這種教學(xué)目標(biāo)與新文科的主旨是相背離的[3]。

2.2英語學(xué)習(xí)不良習(xí)慣多，重點(diǎn)掌握不足

對(duì)于高職院校而言，學(xué)生大多基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，尤其是在英語方面基礎(chǔ)更顯薄弱，因此學(xué)生對(duì)于英語方面專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)較為懈怠。而且在日常生活和學(xué)習(xí)過程中學(xué)生很難接觸和應(yīng)用英語，因此導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)于英語這門學(xué)科的輕視。最主要的是，在教學(xué)過程中不少學(xué)生學(xué)習(xí)僅僅是為了修學(xué)分，并沒有跟上授課教師的講課思路，也沒有掌握學(xué)科的重點(diǎn)內(nèi)容，因此導(dǎo)致聽說讀寫幾個(gè)方面的英語基本功都很差，阻礙了學(xué)生英語能力的提升。

2.3教學(xué)內(nèi)容死板，教學(xué)形式不合理

新文科時(shí)代，對(duì)于傳統(tǒng)學(xué)科的教學(xué)需求就是積極融合和利用人工智能進(jìn)行授課。而在實(shí)際的高職院校公共英語教育授課過程當(dāng)中，教師授課內(nèi)容死板枯燥，而且沒有針對(duì)學(xué)生的實(shí)際需求進(jìn)行教學(xué)調(diào)整，導(dǎo)致學(xué)生很難跟上教學(xué)進(jìn)度，抹殺學(xué)生學(xué)習(xí)英語的積極性。而且教師在授課過程中由于條件限制，很少使用先進(jìn)的多媒體設(shè)備和智能設(shè)備對(duì)學(xué)生進(jìn)行英語教學(xué)，況且也沒有注意學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主導(dǎo)地位，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)英語最終失去興趣[4]。

3新文科背景之下高職公共英語教育優(yōu)化策略

3.1明確高職公共英語教學(xué)改革的方向

要在新文科時(shí)代之下做好高職公共英語教學(xué)，首先，需要明確公共英語教學(xué)目標(biāo)。在重視學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)之余，還要重視學(xué)生的英語實(shí)際應(yīng)用能力，把握學(xué)生對(duì)于英語的聽說讀寫4個(gè)方面能力的掌握情況，幫助學(xué)生提升英語綜合能力的發(fā)展。其次，就高職院校來說，根據(jù)不同專業(yè)的學(xué)生，英語教學(xué)內(nèi)容要做出相應(yīng)的調(diào)整[5]。例如，對(duì)于編程專業(yè)的學(xué)生，英語教學(xué)內(nèi)容可以多偏重專業(yè)相關(guān)內(nèi)容教學(xué)；對(duì)于建筑專業(yè)的學(xué)生，英語教學(xué)應(yīng)當(dāng)多涉及到建筑領(lǐng)域英語詞匯和表達(dá)的學(xué)習(xí)。在學(xué)生提升英語水平的同時(shí)鞏固專業(yè)課的知識(shí)，同時(shí)還要根據(jù)國家提出的戰(zhàn)略計(jì)劃調(diào)整英語教學(xué)，為我國國家發(fā)展培養(yǎng)具有實(shí)用能力的人才。

3.2轉(zhuǎn)變教學(xué)方法

在高職公共英語教學(xué)過程中，要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)單一、古板的教學(xué)方法，可以結(jié)合學(xué)生喜歡的方式，利用現(xiàn)代多媒體智能手段進(jìn)行教學(xué)。例如采用平板電腦、多媒體課件甚至是3D技術(shù)進(jìn)行授課。設(shè)計(jì)英語情境，將學(xué)生需要學(xué)習(xí)的知識(shí)融入到情境當(dāng)中，強(qiáng)化學(xué)生的英語應(yīng)用能力，同時(shí)也加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的理解[6]。例如，教師可以結(jié)合京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略設(shè)置英語對(duì)話情景教學(xué)，讓學(xué)生在具體的情境當(dāng)中鍛煉表達(dá)能力，提升學(xué)習(xí)積極性，掌握國家戰(zhàn)略的文化、歷史背景和發(fā)展目標(biāo)等，在學(xué)生學(xué)習(xí)英語的過程中也開闊了眼界，促進(jìn)英語專業(yè)素養(yǎng)的提升。

3.3幫學(xué)生創(chuàng)造語言氛圍，矯正學(xué)習(xí)習(xí)慣

對(duì)于英語學(xué)習(xí)來說，良好的語言氛圍是輔助學(xué)習(xí)的重要手段之一，因此高職英語教師在日常與學(xué)生溝通和教學(xué)過程中可以與學(xué)生采用英語對(duì)話，為學(xué)生建立英語表達(dá)的語言氛圍，幫助學(xué)生改善“啞巴英語”的問題。同時(shí)，在高職公共英語教學(xué)過程中，教師可以與相關(guān)企業(yè)建立聯(lián)系，讓學(xué)生到能接觸到英語的崗位當(dāng)中進(jìn)行短期實(shí)習(xí)，讓學(xué)生將所學(xué)的英語知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的工作當(dāng)中。例如，高職院校與對(duì)外貿(mào)易企業(yè)建立聯(lián)系，學(xué)生可以到企業(yè)當(dāng)中進(jìn)行短期實(shí)習(xí)，不但能夠?qū)W習(xí)貿(mào)易相關(guān)知識(shí)，同時(shí)也能將所學(xué)英語知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際，在實(shí)際對(duì)話和應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，矯正以往不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高自身英語綜合能力。

3.4提升高職院校師資力量投入和建設(shè)

做好的教育首先需要雄厚的師資力量，尤其是在國家經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要關(guān)口，對(duì)于復(fù)合型人才的需求是高職院校教學(xué)目標(biāo)。因此高職院校應(yīng)當(dāng)打造專業(yè)的英語教師隊(duì)伍，尤其是學(xué)歷高、專業(yè)素質(zhì)強(qiáng)、綜合水平高的教師，是提升學(xué)生英語綜合素質(zhì)的重要影響因素。對(duì)于在職英語教師，高職院校應(yīng)當(dāng)定期舉辦相關(guān)業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提升教師語言表達(dá)能力和英語專業(yè)技能，在深入淺出的授課過程當(dāng)中，達(dá)到幫助學(xué)生學(xué)好、學(xué)活英語的目的。

篇9

從資本市場(chǎng)與企業(yè)的業(yè)務(wù)經(jīng)營變化來看，商業(yè)模式經(jīng)歷了從線下轉(zhuǎn)向線上之后，進(jìn)入了業(yè)務(wù)數(shù)字化和智能化階段?，F(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)商業(yè)模式的影響日益深廣，對(duì)財(cái)務(wù)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)和技能提出了重大挑戰(zhàn)。尤其是2020年高招過程中，清華大學(xué)停招會(huì)計(jì)學(xué)本科專業(yè)、安徽大學(xué)停招財(cái)務(wù)管理專業(yè)更是引發(fā)了社會(huì)對(duì)財(cái)會(huì)人才培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)的反思。

我國財(cái)務(wù)管理專業(yè)建設(shè)在信息技術(shù)的沖擊下正在發(fā)生重大變化，浙江大學(xué)、山東財(cái)經(jīng)大學(xué)等高校已經(jīng)新開設(shè)了智能財(cái)務(wù)專業(yè)，而其他部分高校亦加強(qiáng)了智能財(cái)務(wù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，開設(shè)有關(guān)大數(shù)據(jù)分析、人工智能、區(qū)塊鏈技術(shù)及應(yīng)用等課程。而國外高校也逐步加強(qiáng)了財(cái)務(wù)管理專業(yè)與信息技術(shù)專業(yè)的復(fù)合型人才培養(yǎng)。在理論研究中，學(xué)者已經(jīng)對(duì)財(cái)務(wù)管理智能化、智慧財(cái)務(wù)、智能財(cái)務(wù)等進(jìn)行了探討，指出了財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)轉(zhuǎn)向管理會(huì)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，但未對(duì)專業(yè)本身的建設(shè)進(jìn)行探討。因此，本文對(duì)現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)財(cái)務(wù)管理專業(yè)建設(shè)的影響進(jìn)行初步探討，梳理我國高校財(cái)務(wù)管理專業(yè)建設(shè)的新變化，提出相應(yīng)的政策建議，旨在引發(fā)數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代財(cái)務(wù)管理專業(yè)建設(shè)的反思與改革。

1人才培養(yǎng)模式的比較與反思

從英國大學(xué)商學(xué)院專業(yè)設(shè)置來看，會(huì)計(jì)學(xué)與金融學(xué)作為傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)商科專業(yè)一直處于重要地位，這也是海外留學(xué)的熱門專業(yè)。但在對(duì)金融學(xué)、財(cái)務(wù)管理專業(yè)的理解上，我國與英國存在很大的分歧。隨著海外留學(xué)人才回國任教人數(shù)的增加，這種分歧正在逐漸減少，從而促進(jìn)了人才培養(yǎng)目標(biāo)共識(shí)的達(dá)成。

1.1財(cái)務(wù)管理專業(yè)人才培養(yǎng)模式的比較

1.1.1我國現(xiàn)行主要做法

改革開放之后，金融人才的培養(yǎng)成為經(jīng)濟(jì)學(xué)院或者經(jīng)濟(jì)系的重要使命。為此，金融學(xué)專業(yè)是設(shè)置在經(jīng)濟(jì)學(xué)院或者經(jīng)濟(jì)系，課程設(shè)計(jì)主要以貨幣銀行學(xué)和國際金融而展開。而會(huì)計(jì)學(xué)專業(yè)作為商科專業(yè)設(shè)置在商學(xué)院或者管理學(xué)院。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的深化，商學(xué)院在培養(yǎng)人才方面也意識(shí)到，培養(yǎng)體系缺乏金融人才培養(yǎng)這一重要環(huán)節(jié)。為此，商學(xué)院亦通過設(shè)置財(cái)務(wù)管理專業(yè)的方式，與會(huì)計(jì)學(xué)專業(yè)一同成為商科主要專業(yè)。因此，我國高校商學(xué)院在設(shè)置財(cái)務(wù)管理專業(yè)上形成了以下格局:要么在設(shè)置會(huì)計(jì)學(xué)專業(yè)的同時(shí)，由會(huì)計(jì)系下設(shè)財(cái)務(wù)管理專業(yè);要么僅設(shè)置會(huì)計(jì)學(xué)專業(yè)。毫無例外的是，在商學(xué)院設(shè)置財(cái)務(wù)管理專業(yè)的同時(shí)，經(jīng)濟(jì)學(xué)院或經(jīng)濟(jì)系也開設(shè)金融學(xué)專業(yè)。

在這種專業(yè)設(shè)置的格局下，財(cái)務(wù)管理專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是比較模糊的，基本上是在會(huì)計(jì)學(xué)和金融學(xué)專業(yè)之間游移。當(dāng)然，這里的金融學(xué)專業(yè)是指我國以宏觀金融為核心而構(gòu)建的專業(yè)培養(yǎng)體系。隨著我國金融學(xué)專業(yè)建設(shè)的推進(jìn)，以公司金融和證券投資學(xué)為核心的微觀金融逐步受到重視，公司金融、投資學(xué)、金融市場(chǎng)、金融衍生品、金融工程等成為金融學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，但傳統(tǒng)宏觀金融課程仍然占據(jù)重要地位。正因?yàn)槿绱?，高校近年來進(jìn)行專業(yè)學(xué)科改革中亦停止了財(cái)務(wù)管理專業(yè)的招生，通過開設(shè)計(jì)算金融或者會(huì)計(jì)學(xué)(智能財(cái)務(wù))專業(yè)，強(qiáng)化微觀金融方向的專業(yè)知識(shí)和技能的培訓(xùn)。值得注意的是，廈門大學(xué)財(cái)務(wù)管理專業(yè)人才培養(yǎng)和課程設(shè)置體現(xiàn)了歐美商學(xué)院會(huì)計(jì)與金融本科專業(yè)的特點(diǎn)，提供了傳統(tǒng)會(huì)計(jì)學(xué)和流行金融學(xué)專業(yè)的核心課程。除財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)、管理會(huì)計(jì)、審計(jì)與鑒證、稅收等會(huì)計(jì)課程之外，亦開設(shè)了公司財(cái)務(wù)(金融)、證券投資學(xué)、固定收益證券、衍生金融產(chǎn)品、金融工程等必修課程。在培養(yǎng)方向上設(shè)定了公司理財(cái)和證券投資兩個(gè)方向，這與英國商學(xué)院會(huì)計(jì)與金融專業(yè)培養(yǎng)模式是相通的。

1.1.2英國會(huì)計(jì)與金融專業(yè)模式

從國外來看，會(huì)計(jì)學(xué)專業(yè)也發(fā)生了很大的改變。英國會(huì)計(jì)學(xué)專業(yè)設(shè)置極具特點(diǎn)。從《泰晤士報(bào)》(TheTimes)和《衛(wèi)報(bào)》(Guardian)公布的2020年會(huì)計(jì)與金融(accountingandfinance)排名前10的大學(xué)名單來看，除利茲大學(xué)、倫敦政治經(jīng)濟(jì)學(xué)院、巴斯大學(xué)、華威大學(xué)、拉夫堡大學(xué)、思克萊德大學(xué)這6所大學(xué)均入榜之外，根據(jù)《衛(wèi)報(bào)》和《金融時(shí)報(bào)》的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，8所大學(xué)出現(xiàn)了較大波動(dòng)，僅進(jìn)入其中一份榜單。入圍兩份榜單前10的這14所大學(xué)中，僅思克萊德大學(xué)、貝爾法斯特女王大學(xué)設(shè)置了會(huì)計(jì)學(xué)專業(yè)(accounting)，其他12所大學(xué)的商學(xué)院均設(shè)置會(huì)計(jì)與金融專業(yè)(accountingandfinance)(思克萊德大學(xué)亦同時(shí)設(shè)置了會(huì)計(jì)與金融專業(yè))。值得注意的是，巴斯大學(xué)和華威大學(xué)商學(xué)院只設(shè)置了會(huì)計(jì)與金融專業(yè)，沒有其他會(huì)計(jì)學(xué)、金融學(xué)專業(yè)設(shè)置。即使利茲大學(xué)、倫敦政治經(jīng)濟(jì)學(xué)院、約克大學(xué)設(shè)置了多個(gè)金融方向的專業(yè)，但與會(huì)計(jì)學(xué)有關(guān)的專業(yè)僅有會(huì)計(jì)與金融專業(yè)。與英國會(huì)計(jì)與金融學(xué)專業(yè)設(shè)置相比較來看，我國高校的財(cái)務(wù)管理專業(yè)實(shí)際上類似英國流行的商科專業(yè)———會(huì)計(jì)與金融，在強(qiáng)化財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)、管理會(huì)計(jì)知識(shí)和技能的同時(shí)，加強(qiáng)公司金融、金融市場(chǎng)、投資分析與組合管理知識(shí)和技能的訓(xùn)練。

1.2現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)帶來的挑戰(zhàn)

大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能等信息技術(shù)對(duì)財(cái)務(wù)管理人才的知識(shí)和技能結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了影響，企業(yè)中傳統(tǒng)的大量重復(fù)性的日常業(yè)務(wù)會(huì)被智能系統(tǒng)所替代，對(duì)日常財(cái)務(wù)管理人才的需求數(shù)量會(huì)減少。甚至企業(yè)將日常財(cái)務(wù)業(yè)務(wù)外包給專業(yè)化的財(cái)務(wù)管理咨詢公司，由其利用財(cái)務(wù)信息技術(shù)進(jìn)行集約化管理。與此同時(shí)，現(xiàn)代信息技術(shù)凸顯了財(cái)務(wù)管理人才的重要性。公司財(cái)務(wù)管理人才發(fā)揮著財(cái)務(wù)信息與其他企業(yè)信息的歸集與分析中樞的角色，尤其是在企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，財(cái)務(wù)管理人才提供的企業(yè)信息的準(zhǔn)確性和全面性直接影響著企業(yè)發(fā)展的重大決策。這就要求公司財(cái)務(wù)管理人才具備對(duì)實(shí)時(shí)、大量的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)的挖掘能力和分析能力，要求公司財(cái)務(wù)人員必須掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)等專業(yè)知識(shí)和技能。因此，財(cái)務(wù)管理人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)定位于掌握金融學(xué)、會(huì)計(jì)學(xué)的基礎(chǔ)理論和方法，在企業(yè)價(jià)值創(chuàng)造、財(cái)務(wù)決策、風(fēng)險(xiǎn)管理等領(lǐng)域具備較強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析、數(shù)理工具運(yùn)用的能力。

為此，財(cái)務(wù)管理專業(yè)作為會(huì)計(jì)與金融(accountingandfinance)的復(fù)合型專業(yè)，應(yīng)當(dāng)在財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)、管理會(huì)計(jì)、公司財(cái)務(wù)、資產(chǎn)定價(jià)和投資組合管理知識(shí)和方法的基礎(chǔ)上，通曉數(shù)據(jù)挖掘與分析的知識(shí)和技能。我國部分高校已經(jīng)進(jìn)行了積極探索，在專業(yè)課程體系與專業(yè)學(xué)位建設(shè)上進(jìn)行了改革。

2專業(yè)課程體系的調(diào)整

商學(xué)院在財(cái)務(wù)管理專業(yè)課程體系設(shè)置方面已經(jīng)加入了數(shù)據(jù)分析與大數(shù)據(jù)技術(shù)方面的課程，部分高校甚至設(shè)置了專門的智能財(cái)務(wù)專業(yè)。2.1我國大學(xué)課程體系的改革

在財(cái)務(wù)管理與會(huì)計(jì)學(xué)專業(yè)建設(shè)過程中，部分高校利用其在大數(shù)據(jù)分析方面的教學(xué)科研優(yōu)勢(shì)，鼓勵(lì)財(cái)務(wù)管理等商科專業(yè)選修信息技術(shù)類課程，甚至作為必選課程，這在理工類大學(xué)商學(xué)院得到了積極回應(yīng)。南京理工大學(xué)經(jīng)管學(xué)院智能會(huì)計(jì)專業(yè)的建設(shè)過程中，設(shè)置了大量開放式選修課程，例如《Excel高級(jí)數(shù)據(jù)分析與可視化》《大數(shù)據(jù)分析》《財(cái)務(wù)共享服務(wù)與智能財(cái)務(wù)》《商業(yè)智能分析》《大數(shù)據(jù)財(cái)務(wù)決策》《大數(shù)據(jù)供應(yīng)鏈成本管理》《IT審計(jì)》等。山東財(cái)經(jīng)大學(xué)智能會(huì)計(jì)專業(yè)開設(shè)了《機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)挖掘》《智能財(cái)務(wù)共享》《大數(shù)據(jù)與智能財(cái)務(wù)決策》《Python數(shù)據(jù)分析》核心課程，并加強(qiáng)《智能會(huì)計(jì)概論》《智能會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)》《智能財(cái)務(wù)共享》《智能財(cái)務(wù)決策》《智能財(cái)務(wù)分析可視化》等智能會(huì)計(jì)系列教材的建設(shè)。而作為面向內(nèi)地提供復(fù)合型、國際化人才的香港中文大學(xué)(深圳)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，會(huì)計(jì)學(xué)專業(yè)課程包括《會(huì)計(jì)與金融中的文本分析》《會(huì)計(jì)分析中的數(shù)據(jù)挖掘》《會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)可視化》《計(jì)算機(jī)科技導(dǎo)論:程式設(shè)計(jì)方法》《計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)》《數(shù)據(jù)分析導(dǎo)論》《數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)》等，并且部分課程是與金融學(xué)專業(yè)共享的。

2.2智能財(cái)務(wù)專業(yè)的開設(shè)

除了智能會(huì)計(jì)專業(yè)之外，浙江大學(xué)、長沙理工大學(xué)在智能財(cái)務(wù)專業(yè)建設(shè)上進(jìn)行了積極探索。浙江大學(xué)管理學(xué)院于2019年在竺可楨學(xué)院開設(shè)智能財(cái)務(wù)專業(yè)，鮮明地體現(xiàn)了“公司財(cái)務(wù)+人工智能+大數(shù)據(jù)”的深度融合，開設(shè)《人工智能導(dǎo)論》《深度學(xué)習(xí)理論及應(yīng)用》《智能機(jī)器人原理與技術(shù)》《數(shù)據(jù)編程》《數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)挖掘》《數(shù)據(jù)建模與數(shù)據(jù)可視化》等課程。相較而言，浙江大學(xué)智能財(cái)務(wù)專業(yè)更重視人工智能創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。浙江大學(xué)管理學(xué)院鼓勵(lì)學(xué)生輔修計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)等交叉課程，而這一做法在英國亦是普遍做法。上海財(cái)經(jīng)大學(xué)會(huì)計(jì)學(xué)院已經(jīng)開設(shè)了財(cái)務(wù)管理(智能化)專業(yè)，開設(shè)課程包括《程序語言(Python)》《SQL數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)》《智能財(cái)務(wù)前沿專題(區(qū)塊鏈、機(jī)器學(xué)習(xí))》《大數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘》。而長沙理工大學(xué)財(cái)務(wù)管理(智能方向)，以及南京理工大學(xué)和山東財(cái)經(jīng)大學(xué)智能會(huì)計(jì)專業(yè)則更側(cè)重大數(shù)據(jù)分析及運(yùn)用。值得注意的是，即使沒有設(shè)立智能財(cái)務(wù)或者智能會(huì)計(jì)專業(yè)，部分高校亦加強(qiáng)了智能財(cái)務(wù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，通過與科技公司的合作推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同發(fā)展。例如，云南財(cái)經(jīng)大學(xué)、西南財(cái)經(jīng)大學(xué)、上海財(cái)經(jīng)大學(xué)等以成立智能財(cái)務(wù)與大數(shù)據(jù)研究院或會(huì)計(jì)智能化教學(xué)改革研究中心等形式，推進(jìn)財(cái)務(wù)數(shù)智化人才的培養(yǎng)。

2.3英國大學(xué)的做法:以選修課程為主的模式

英國商學(xué)院在應(yīng)對(duì)信息技術(shù)對(duì)商科教學(xué)體系的挑戰(zhàn)時(shí)，主要采取了兩種教學(xué)改革模式:一是在會(huì)計(jì)與金融專業(yè)的選修課程中增加大數(shù)據(jù)分析方面的課程;二是開設(shè)計(jì)算機(jī)與商科交叉類專業(yè)。為了適應(yīng)信息技術(shù)的快速發(fā)展，部分大學(xué)商學(xué)院鼓勵(lì)學(xué)生輔修第二學(xué)位或提供雙學(xué)位教育。英國商學(xué)院提供雙學(xué)位教育的一個(gè)便利條例是課程的數(shù)量不多，這也是為鼓勵(lì)甚至要求學(xué)生接受雙學(xué)位教育的前提條件。會(huì)計(jì)與金融專業(yè)的核心課程上基本上包括4門，即《財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)》《管理會(huì)計(jì)》《公司財(cái)務(wù)》《投資學(xué)》，其他課程均是在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步演變?yōu)槌跫?jí)和高級(jí)課程，以及專題課程。倫敦政治經(jīng)濟(jì)學(xué)院在選修課程組上提供了信息系統(tǒng)課程模塊，開設(shè)了創(chuàng)新數(shù)字系統(tǒng)與服務(wù)、信息系統(tǒng)發(fā)展與管理、信息交流技術(shù)、數(shù)字創(chuàng)新研究項(xiàng)目、軟件工程等課程。利茲大學(xué)、華威大學(xué)、杜倫大學(xué)、巴斯大學(xué)、愛丁堡大學(xué)均開設(shè)了計(jì)算科學(xué)與商學(xué)專業(yè)(ComputerScienceandBusiness)。在接受數(shù)據(jù)科學(xué)基礎(chǔ)、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程基礎(chǔ)上，選擇商科類課程等。整體而言，英國商學(xué)院在會(huì)計(jì)與金融專業(yè)課程數(shù)量上并不多，但難度也不低。從倫敦政治經(jīng)濟(jì)學(xué)院提供的會(huì)計(jì)與金融專業(yè)課程介紹來看，斯蒂芬·羅斯等的《公司金融》、理查德·布雷利等的《公司金融原理》、伯克等的《公司金融》、滋維·博迪等的《投資學(xué)》成為資產(chǎn)定價(jià)、金融市場(chǎng)、公司金融、投資學(xué)課程的指定教材。這幾本經(jīng)典教材采取了“搭積木”的內(nèi)容模式，可以根據(jù)不同授課對(duì)象和學(xué)分選擇不同的內(nèi)容。這意味著，在核心專業(yè)課程之外，學(xué)生會(huì)有更多的時(shí)間選修其他領(lǐng)域的課程，甚至是雙學(xué)位課程。

篇10

近年來，我國的機(jī)器人教育在全國中小學(xué)計(jì)算機(jī)教育研究中心及眾多知名專家的大力推動(dòng)下，有了很大的發(fā)展。教育機(jī)器人逐步成為中小學(xué)技術(shù)課程和綜合實(shí)踐課程的良好載體，新的高中課程標(biāo)準(zhǔn)在“信息技術(shù)”科目中也加了“人工智能”的選修課，邁出了我國高中階段開展人工智能教育的第一步，這也意味著我國的人工智能教育在大眾化、普及化方面躍上了一個(gè)新的臺(tái)階。

智能機(jī)器人是近十年內(nèi)逐步發(fā)展起來的一個(gè)新興技術(shù)，集電子技術(shù)、信息技術(shù)、人工智能、自動(dòng)控制和創(chuàng)新設(shè)計(jì)于一體。在進(jìn)行機(jī)器人設(shè)計(jì)、搭建、編程和調(diào)試的過程中，能夠讓學(xué)生手腦并用，鍛煉學(xué)生手與腦的靈活性和協(xié)調(diào)性，讓學(xué)生體驗(yàn)挑戰(zhàn)困難、超越自我的快樂，增強(qiáng)學(xué)生探求科學(xué)知識(shí)的自信心和創(chuàng)造力，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維能力、空間想象能力、科學(xué)探究能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。最近幾年，智能機(jī)器人教育在全國乃至全世界范圍內(nèi)廣泛開展起來，越來越多的政府部門、教育主管部門已經(jīng)看到，智能機(jī)器人教育帶來的影響：讓學(xué)生在“玩”中找到了學(xué)習(xí)的樂趣，培養(yǎng)了學(xué)生樂于學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開發(fā)學(xué)生的智力潛能，提高青少年學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。于是，越來越多的關(guān)于智能機(jī)器人的競(jìng)賽也如雨后春筍般開展起來。

我校從2008年以來，在王禮維校長的領(lǐng)導(dǎo)下，率先引進(jìn)機(jī)器人課程，并在全校范圍內(nèi)廣泛開展機(jī)器人課程和科普知識(shí)宣傳。2012年9月，我校正式在小學(xué)3？6年級(jí)和初中1年級(jí)開展機(jī)器人普及教育，每兩周一次課，每次課2個(gè)課時(shí)。怎樣通過這兩個(gè)課時(shí)來開展好機(jī)器人普及教育，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，我有以下兩點(diǎn)看法。

教學(xué)課程的設(shè)置

我校開展機(jī)器人教育雖較早，但由于機(jī)器人硬件條件的限制和課程的局限性，在初期，機(jī)器人教育只針對(duì)興趣小組和參加各級(jí)各類競(jìng)賽的學(xué)生，主要的培養(yǎng)目標(biāo)只有一個(gè)——競(jìng)賽成績。這樣的培訓(xùn)太過目的化，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中思維并沒有得到開拓，多數(shù)停留在該項(xiàng)競(jìng)賽固有的程序和結(jié)構(gòu)上，缺少了創(chuàng)新和探究能力的培養(yǎng)，也就沒有達(dá)到提高學(xué)生科技創(chuàng)新能力的目標(biāo)。因此，對(duì)于近年來開設(shè)的普及課程，我們初步擬定的整個(gè)機(jī)器人課程體系如上圖所示。

整個(gè)體系主要分為4大部分，普及課程、選修課程、展示活動(dòng)和競(jìng)賽課程。普及課程主要是針對(duì)全校范圍內(nèi)（小學(xué)3年級(jí)至初中1年級(jí)）不同年級(jí)、不同學(xué)段開展的不同內(nèi)容的教學(xué)。普及課程重在基礎(chǔ)知識(shí)的講解，向?qū)W生講解一些生活中事物運(yùn)動(dòng)、運(yùn)行的原理，激發(fā)學(xué)生將理論聯(lián)系實(shí)際，從實(shí)際問題出發(fā)來進(jìn)行創(chuàng)新。選修課程主要是普及課程與競(jìng)賽課程的過渡，是針對(duì)少部分興趣班的孩子。在這里，他們可以選擇自己喜歡的項(xiàng)目進(jìn)行學(xué)習(xí)。教師教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)是從競(jìng)賽出發(fā)。例如，在講解灰度傳感器時(shí)，不再是激發(fā)學(xué)生與實(shí)際聯(lián)系，思考灰度在現(xiàn)實(shí)生活中可以讓哪些更方便更快捷，而是聯(lián)系灰度模塊在軌跡賽中的應(yīng)用，為學(xué)生講解兩個(gè)灰度夾線走、3個(gè)灰度踏線走等原理和策略。展示活動(dòng)是與選修課程同一階梯的培訓(xùn)。學(xué)生在機(jī)器人課程中不僅應(yīng)該增長動(dòng)手、動(dòng)腦的能力，還應(yīng)學(xué)會(huì)動(dòng)口。學(xué)校每學(xué)期至少會(huì)安排一次機(jī)器人作品展示或體驗(yàn)活動(dòng)，在這個(gè)活動(dòng)中，學(xué)生是主體。展示什么，怎么展示，展示時(shí)怎樣介紹等，都是學(xué)生需要自己嚴(yán)謹(jǐn)策劃和大膽表達(dá)的。競(jìng)賽課程主要是培養(yǎng)學(xué)生面對(duì)競(jìng)賽的心理狀態(tài)。有的學(xué)生很優(yōu)秀，在競(jìng)賽培訓(xùn)的時(shí)候也出類拔萃，在學(xué)校展示中也頭頭是道。但是，在具體的競(jìng)賽中則表現(xiàn)出緊張、害怕得失、不能獨(dú)自面對(duì)突發(fā)問題，致使競(jìng)賽失敗，心里承受能力低下。而競(jìng)賽培訓(xùn)和競(jìng)賽的參與則可以很好地鍛煉學(xué)生這個(gè)方面的能力。

整個(gè)課程循序漸進(jìn)，從大面積的“撒網(wǎng)”到小面積的“收尾”，每個(gè)階段各有側(cè)重點(diǎn)，這樣不僅保證了科普教育在全校范圍內(nèi)的開展，也保證了學(xué)校選拔學(xué)生參加競(jìng)賽的優(yōu)秀率。

學(xué)生能力的培養(yǎng)

培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的邏輯思維能力

在學(xué)習(xí)機(jī)器人程序時(shí)，我總是先根據(jù)教學(xué)內(nèi)容給出學(xué)生本節(jié)課要完成的任務(wù)，然后按照學(xué)習(xí)任務(wù)利用流程圖分解任務(wù)，讓學(xué)生思考。在分解之后，哪些是我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了的，哪些是我們沒有學(xué)習(xí)的，這樣就提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性，也鍛煉了學(xué)生的邏輯思維能力。例如，我們?cè)诮虒W(xué)生利用兩個(gè)傳感器走迷宮的時(shí)候，學(xué)生需要考慮，兩個(gè)紅外傳感器將影響機(jī)器人有4種狀態(tài)：（以右手法則為例）如果前面有障礙右手沒有障礙；如果前面有障礙右手有障礙；如果前面沒有障礙右手有障礙；如果前面沒有障礙右手也沒有障礙。這4種狀態(tài)下機(jī)器人分別的運(yùn)行方式應(yīng)該是怎樣的？學(xué)生在思考這個(gè)問題時(shí)，用到了程序編寫中的流程圖繪制法，先將整個(gè)問題繪制成流程圖的形式，再利用盲人走迷宮的方法，順著墻壁走一圈，自然知道4種狀態(tài)下機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方式。

培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力

機(jī)器人的制作不是一個(gè)人的事情。機(jī)器人不僅需要機(jī)械部件的搭建，也需要嚴(yán)密程序的控制和無數(shù)次程序的測(cè)試和調(diào)試才能成功。因此，我在上課期間要求，學(xué)生分組完成任務(wù)，強(qiáng)調(diào)組中的每個(gè)成員都將影響整個(gè)組的得分。在每節(jié)課安排任務(wù)時(shí)，組長必須填寫學(xué)生學(xué)習(xí)卡，表示每個(gè)組員在本節(jié)課中的工作是什么。這樣安排的結(jié)果，在每個(gè)月的小組競(jìng)賽或者參加其他各類競(jìng)賽時(shí)，就能看出同學(xué)之間團(tuán)結(jié)的力量。例如，在FLL競(jìng)賽中，由于賽臺(tái)是放置在桌面上的，整個(gè)競(jìng)賽中要完成更多的任務(wù)才能保證成績的優(yōu)勝，因此，要求學(xué)生在更換機(jī)器人裝置和清理現(xiàn)場(chǎng)時(shí)組內(nèi)學(xué)生必須搭檔配合才能更好地完成任務(wù)。

培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的能力

機(jī)器人制作如果僅限于配置一些傳感器或者搭積木，那就不能達(dá)到開展這門課程的目的。機(jī)器人教育的目的是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)科技、了解科技、走近科技創(chuàng)新，重在創(chuàng)新。因此，我們?cè)谶M(jìn)行知識(shí)講解時(shí)，注意將理論與生活中的實(shí)際相聯(lián)系。例如，我們?cè)谥v解馬達(dá)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，學(xué)生可能只知道動(dòng)力系統(tǒng)就像汽車的馬達(dá)一樣，可以帶動(dòng)車子運(yùn)動(dòng)，卻并沒有想到，在生活中很多東西都只是由一個(gè)簡單的動(dòng)力系統(tǒng)控制的。例如風(fēng)扇、模型飛機(jī)螺旋槳、割草機(jī)等。經(jīng)過引導(dǎo)，學(xué)生可以想象出利用馬達(dá)可以制作出自動(dòng)叉車、升降機(jī)、攪拌機(jī)、廚房小助手等。

培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科整合的能力

很多家長和老師都認(rèn)為，機(jī)器人就是學(xué)生的一個(gè)高級(jí)玩具而已。學(xué)生去學(xué)習(xí)機(jī)器人，浪費(fèi)時(shí)間，也會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)的成績。來看看我們?cè)谥v解機(jī)器人時(shí)遇到的一些事情：在普及課程中我們學(xué)到機(jī)器人小車的幾種狀態(tài)：前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎。當(dāng)我問學(xué)生，為什么機(jī)器人能轉(zhuǎn)彎，或者機(jī)器人怎樣才能轉(zhuǎn)彎時(shí)，沒有一個(gè)學(xué)生能回答。在生活中，汽車的轉(zhuǎn)彎只是轉(zhuǎn)動(dòng)一下方向盤，遙控車的轉(zhuǎn)彎只是按動(dòng)一下按鈕而已。然而，轉(zhuǎn)彎的基本原理其實(shí)是在我們數(shù)學(xué)中早就學(xué)習(xí)過的圓的形成。機(jī)器人轉(zhuǎn)彎就是要求機(jī)器人左右2個(gè)馬達(dá)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)或速度不一時(shí)，即可達(dá)到不同要求的轉(zhuǎn)彎（前進(jìn)轉(zhuǎn)彎、后退轉(zhuǎn)彎、原地轉(zhuǎn)彎和原地急轉(zhuǎn)彎等）；而轉(zhuǎn)彎的應(yīng)用，在足球機(jī)器人中則是另一種更深的探究：電教館4輪足球機(jī)器人進(jìn)攻中，總會(huì)遇到怎樣讓你的機(jī)器人“完美”地避免烏龍球的問題，因此物理知識(shí)中的線速度與角速度的關(guān)系、角速度與機(jī)器人馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)的關(guān)系，則勢(shì)必要體現(xiàn)出來。

在機(jī)器人校園展示活動(dòng)中或者在面向校外學(xué)生開展的機(jī)器人體驗(yàn)活動(dòng)中，學(xué)生不僅需要良好的基礎(chǔ)知識(shí)，還需要良好的表達(dá)能力，如何將自己腦海中存在的原理、策略一一講解出來，這也不失是對(duì)學(xué)生另一方面能力的培養(yǎng)。