时间:2023-08-21 17:24:21
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇智能时代的教育,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:高职教育;人工智能;转型发展
一、高职教育现状
(一)客观层面
(1)社会面。当前社会发展处于转型关键期,高职教育迎来全新发展机遇,对人才培养质量不断提高。传统思想中,家长学生都带着有色眼镜看待高职教育。随着社会给技术技能型人才提供很多高薪岗位,部分学生主动选择高职院校进修学业,提高自身技能水平。高职院校必须以社会发展趋势为导向,及时调整自身发展战略。(2)政策面。在新课程改革视域下,政府高度重视高职教育的发展,出台了多项扶持政策,如《国家职业教育改革实施方案》《职业学校专业顶岗实习标准》《关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》等,极大的推动了高职教育的稳定发展。
(二)主观层面
(1)教学理念。高职教师受传统思想影响,往往重视成绩和理论知识,亟需引进新的教学理念,并落实在实际教学中。高职院校已经意识到人工智能时代,自身转型创新的必要性,正积极将全新的教学理念贯穿在人才培养过程中。(2)教学方式。高职教育逐渐创新教学方式,将顶岗实习、校企合作、实训教学等应用在常规教学中,适应时展,彰显职教特色。但在实际教学中,教师理念未发生变化,能力无法满足新型教学方式需求,存在亟需改进优化的地方。(3)教学体系。只有完善的教学体系,才能为高职教育的改革创新提供依据参考。当前高职教育体系中含有诸多不足,如学科单一、理论与实践比重不协调、知识内容陈旧等。高职教育要想适应新时展趋势,应积极完善教学体系。
二、人工智能现状
(1)国家战略。近年来,国家高度重视人工智能发展,国务院《关于印发新一代人工智能发展规划的通知》(国发〔2017〕35号),提出科技创新的主要方向是人工智能,提倡积极构建全新的人工智能科技创新协同机制,进一步完善人工智能教育体系,实现人才储备和梯队建设的目标,推动智能经济的发展。各部委也积极颁布一系列政策,如《智能制造2025》《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》《机器人产业发展规划(2016-2020)》等[2]。可见,国家为人工智能技术的发展提供了充足动力,人工智能已成为国家战略的一部分。(2)产业发展。多年的探索,人工智能技术有了明显提升,在问题求解、泛逻辑理论、不确定推理、拓扑学、图像处理、模式识别、专家系统等方面有了显著研究成果,一部分成果甚至领先世界水平。例如我国在模式识别领域的研究,文字识别、语言识别、虹膜识别都取得优异成果,被广泛应用在生物医药、机器人视觉研究、卫星遥感、自主导航、军事等领域。企业十分关注人工智能技术的发展应用,像360人工智能研究院、阿里人工智能研究院、百度人工智能研究院等。人工智能技术的深度研究,使应用和商业价值最大化。据不完全统计,2017年人工智能产业创造700亿元市场价值,预计在2020年产业规模超过1600亿元。
三、人工智能推动新时代高职教育转型发展的必要性
(一)技术技能型人才的需求
高职教育发展的目的是培养适合岗位需求的技术技能型人才。人工智能时代,先进技术的广泛应用,大部分岗位对人才的需求发生明显变化,逐渐形成了“机器换人”的局面。企业中简单、重复、劳动强度大的岗位,都由智能机器人予以代替。例如在京东电商的物流中,出现无人机配送方式,直接冲击了传统人工物流配送模式。相信在不久的将来,会有更多的智能机器人走向物流配送的工作岗位,形成全新的工作体系。此外,在生产制造的质检环节,由于传统人工监测方式存在诸多不足,应用人工智能的图像识别技术,可以实现对产品质量的动态检测。可见,人工智能时代会有大批岗位“消失”,取而代之的是智能化机器人。高职教育必须转变以往的教育模式,顺应时展趋势,结合社会岗位对技能人才的需求,调整高职教育方向,实现高职教育价值。
(二)国家发展战略的要求
以往的发展致力于“中国制造”,但新时代“中国制造”已无法提升综合国力,国家必须调整发展战略。人工智能时代将“中国制造”转变为“中国创造”“中国智造”。这一发展战略的转变,能看出先进科学技术在国家发展中的重要地位。为了2025年实现“中国智造”的目标,高职院校创新人才培养模式,顺应国家发展战略的调整。同时,高职教育转型过程中,转变以往以理论、成绩为主的思想观念,对人才进行更加系统的培养,调整理论知识、实习实践之间的关系比例。人工智能时代的高职教育转变与创新,可以加大对学生创新意识的培养力度,使人才综合素养得到更好提升,满足“中国创造”的需求。
(三)学生自身价值实现的需求
时代的发展使高职学生的思想发生变化,传统的高职教育虽能提高学生专业能力,但并不满足当前企业对工作岗位的需求,学生无法实现自身价值。曾经的学生,没有认识到自身与社会的关系,存在“得过且过”等不良思想。新时代,高职学生逐渐认清自身地位,意识到自己与国家民族是“命运共同体”,是实现伟大复兴“中国梦”的主要力量。高职教育转型创新,根据时展要求、学生需求,合理调整教学方案与计划。
青少年是国家的栋梁和民族的希望,他们的发展直接关系到祖国的繁荣富强。当前,留守青少年普遍存在多元智能开发问题,本文通过对社区留守青少年教育的现状进行调查,分析了当前社区教育中存在的留守青少年多元智能开发问题,并通过进一步探讨,提出了留守青少年教育中多元智能开发的有效途径,以期通过社区教育有效开发留守青少年的智能,促进其全面发展。
关键词:
社区教育;留守少年;多元智能开发
当今社会,随着社会分工的细化和行业领域的增多,对人才的需求越来越趋向多样化。传统智力理论影响下形成的教育观和人才观已经不能满足时展的需求,新时代需要新的教育观和人才观,呼唤新的智能理论。多元智能理论正是这一时代需要的产物。它作为一种关爱生命的教育理念,可以激发教师对于教师开发人的潜能的深层次思考,是教师学会正视差异、善待差异,通过教育促进学生富有个性的全面发展的先进性理论。
1多元智能理论的内涵
1979年,受荷兰海牙伯纳德•凡•李尔基金会的委托,哈佛大学教育研究生院的一个研究小组《零点项目》承担了一项重大课题,研究人类潜能的本质及其开发。当时《零点项目》两名负责人之一的霍华德•加德纳博士,接受了一个令人胆怯而又极富魅力的任务:写一部专著。在这一著作中,作者将自己过去关于儿童艺术认知和脑损伤病人的研究成果及其它调查报告加以综合归纳,提出了这一今日已经风靡全球的心理学理论———多元智能理论。所谓多元智能,是指每个人都至少应具备语言智能、数学逻辑智能、视觉空间智能、音乐智能、肢体运动智能、人际交往智能、自省智能、自然观察者智能这8种智能。智能多元性使人们不再以单一标准衡量人的智能发展状况,而是从多元多维的角度更加客观、全面地认识人的智能面貌,为我们客观地评价人、更好地实现教育的全面性奠定了理论基础。
2对留守青少年社区教育的意义
2.1留守青少年社区教育是适应现代化建设需要的教育
社区教育作为一种非以获取社区的利益为目标,而以提高社区居民生活质量为目的的一种教育,是新时代背景下适应社区发展需要的教育,是社会发展和时代变革的产物。只有积极发展社区教育,把它纳入社会大系统,才能全面适应现代化建设对各类人才培养的需要。
2.2留守青少年社区教育是促进青少年健康成长的教育
留守青少年社区教育,通过构建学校、家庭、社区之间的三维互动教育机制,为学校、家庭教育、社区教育搭建了桥梁,有利于促进留守青少年全面健康成长。
2.3留守青少年社区教育是增强教育实效性的教育
首先,社区教育负责人应加强对留守青少年的教育工作的重视,通过不断优化社区环境来推动学校教育;其次,家庭教育是学生的第一任老师,因此社区也应办好家长学校,提高家长的素质,使青少年学生在家庭也能受到良好的教育;再次,积极开展留守青少年的社区教育活动。如通过走进留守青少年家庭、学校等方式了解倾听留守青少年成长过程中遇到的问题、困惑和烦恼,并为学生提供心理咨询室等情绪宣泄渠道,使留守儿童在成长过程中遇到的困惑问题能够得到及时解决,真正做到“一切为了留守青少年,为了留守儿童的一切”。
3留守青少年多元智能开发的途径
“少年强则国强”,青少年作为我们国家未来的主力军,他们才是决定我们民族命运的人。那么如何缓解和解决留守青少年在智能开发中存在的社会问题就显得尤为重要,笔者认为可以从以下几方面着手:
3.1开设多元智能课程促进留守青少年多元智力开发
社区教育紧紧围绕塑造人、发挥人潜能来开展教育,从本质上讲是一种非功利性的教育。因此,普通学校可以通过实施多元智力课程来促进留守儿童的多元智力开发。开发多元智力课程,一方面在课程内容上应追求多样性,教材应增加案例活动,演讲辩论活动等以及小组探究环节;另一方面在课程目标上则应致力于社区青少年的全面持续发展,使青少年可以在枯燥的书本中体会到学习的无穷乐趣,从而内发产生对学习的兴趣和积极性。
3.2利用公共资源促进留守青少年多元智力开发
学习理论家罗杰斯认为:自发的、全身心的投入学习,最能体现一个完整的人。在学习化社区中,学校的各类公共资源都应得到充分开放。此外,除了各级各类学校外,社区内各机关、团体、部队和企事业单位等社会系统的内部设施,如操场、游泳馆、健身房等体育设施以及图书馆、博物馆、培训基地、多功能文化厅等教育娱乐设施等均向社区青少年开放。留守青少年可以根据自身需要和兴趣,利用各种设施参加各种学习活动和娱乐活动,进行自我教育和多元智力开发。
3.3挖掘社区人力资源促进留守青少年多元智力开发
教育正在不断发展成为一种全社会的职能,越来越多的居民也参加这项工作中去。在社区教育过程中,可以充分利用丰富的人力资源来对留守青少年进行教育:如邀请社区居民中各行各业的优秀人才去教导留守青少年;也可邀请有特长的居民做志愿者,使其成为志愿的社区助手;邀请专家开展公开讲座,对青少年普及法制知识,开发留守青少年的多元智力。
3.4尊重与监管相结合促进留守青少年多元智力开发
一方面,社区共青团道德教育工作应时刻谨记社区青少年是一个有独立意志和权利、应受到尊重的服务对象,承认其有独特的个性、气质、观念和行为,以平等的态度与留守青少年进行交流,绝不能以命令、强制的口吻对他们进行批评教育。如在培训方式上,要以社区留守青少年的兴趣为工作的切入点,通过了解他们的兴趣,参与他们的活动来慢慢引导他们。在培训内容上,以转变家庭教育观念为首要任务,通过丰富多元的教育技术和方法,使社区留守青少年道德教育重心从浅层引导到深层关怀。另一方面,还应针对不同的青少年开展不同特点的活动,尤其对于隔代监护人对青少年的溺爱或粗放式监管现象,进行更多的培训和教化。
参考文献:
[1]夏惠贤.多元智力理论与个性化教学[M].上海:上海科技教育出版社,2003.
[2]霍力岩.多元智力理论与多元智力课程研究[M].北京:教育科学出版社,2003.
为推动我国幼儿教育行业进一步发展、与国际间达成贸易合作,日前,2016第九届中国(北京)国际幼教装备及用品展览会(以下简称北京幼教设备展)在中国国际展览中心举办。
本次展会由中国教育部和中国教育装备行业协会支持,由中国同源有限公司主办,为期3天。参展内容包括幼教信息化、早教加盟、儿童图书、幼教用品、幼儿园配套设施、益智玩具等。展出面积为2万平方米,展会吸引了百余家展商集中展示了幼儿教育领域的新模式、新产品、新科技,以迎合急速增长的中国幼教装备市场。
寓教于乐的幼教产品备受关注
据了解,目前与幼教相关的移动信息市场规模约有25-30亿元,随着现代技术的发展,家园互动的方式也更加多样,智能手机的普及,移动互联网时代碎片化的潮流到来,使即时性和互动性更强的APP客户端应用渐渐成为未来的发展趋势。
记者在现场看到,参展的众多展商推出了全新的幼教产品,颠覆传统的枯燥学习模式,营造将游戏与学习融为一体的学习环境。
在奇幻斑斑绘本展台,记者看到许多家长被公司新上市的AR奇幻斑斑动物欢乐岛绘本吸引。奇幻斑斑市场部经理表示,动物欢乐岛绘本是一套专为3岁以上儿童打造,具有融合学习、娱乐、艺术创造为一体的AR英语早教绘本。奇幻斑斑结合AR技术,将孩子的绘画作品变活,有声有色还原孩子作品还能及时互动。从试、听、说、触、想全方位完美启发孩子天份和创造力,配合游戏、连线勾画轮廓,动手剪纸,纯正美式英语发音,给孩子打造一个理想的寓教于乐学习环境。
ROOBO展出的布丁儿童成长陪伴智能机器人、DOMGY达萌宠物机器人,为观众带来了一抹新的欢乐色彩。在展会现场,不少童心未泯的成人观众与机器人智能趣味地互动交流。机器人呆萌的外表很容易吸引孩子的注意力。
现场工作人员告诉记者,布丁属于儿童成长陪伴智能机器人,专为儿童打造,集教育、陪伴、娱乐等功能为一体,拥有业内独创的R-KIDS儿童交互对话系统,配合人工智能、海量知识。除了陪伴孩子之外,它还兼顾家庭安全,随时自动抓拍宝宝动态,让不在家的家长能够了解宝宝在镜头前的一切动作。手机绑定布丁机器人后,布丁会向主人了解家中宝宝基本信息,以便针对不同年龄段的宝宝沟通和进行人性化的设计。在家长外出的时候,启动看家模式后,布丁内置的监控摄像头即刻启动移动侦测模式,并适时地向用户推送报警信息,可以时刻了解孩子的安全状况。
ROOBO将智能硬件、人机交互和人工智能结合在一起,在本次展会上充分展示了其在人工智能机器人系统的行业领先趋势,以儿童智能机器人作为核心的网络入口,把整个家庭网络搭建起来,为家庭生活提供各种便捷、智能的服务和功能,颠覆传统的枯燥学习模式。
家园共育是幼教发展的主流趋势
随着“互联网+”上升为国家战略,中国的互联网产业已经进入产业互联网时代,众多传统实体产业逐渐被互联网改造和升级。信息和智能终端的普及,幼教也进入了移动互联网时代,众多幼教APP和自媒体应运而生。
记者看到,在智慧树展区咨询、交流的人络绎不绝,现场氛围十分热烈。造型可爱的智慧树聪明逗得到了许多女性朋友的喜爱,智慧树APP、新型考勤机和园所直播摄像头更是得到了广大园所领导、幼教工作者及合作伙伴的高度认可。
智慧树的工作人员告诉记者,智慧树不断洞察园长、教师和家长的需求和反馈,通过大数据的方式发掘分析用户的刚性需求和潜在痛点,为不同的孩子定制个性化教育方案,同时深度整合全国的优质教育内容和行业资源,以海量的优质资源及垂直社交吸引更多的幼教专家、幼教工作者及家长加入,构建“家园互动+幼教资源传播分享”平台生态,帮助园长与老师实现智能管理、高效教学,帮助家长跨时空掌握幼儿动态,让孩子更好地成长。
教育模式创新的“互联网+传统教育”模式已成为幼儿教育发展新趋势。北京泛亚力豆文创图书有限公司推出的“中国少儿数字学习馆”就是这样一个新时代教育前沿的多媒体学习平台。
据记者了解,作为一种学习媒介,“中国少儿数学学习馆”是基于儿童身心发展规律和学习特点进行开发的,具有形象、直观、生动的特点,能更快速、更准确地传递知识信息,与幼儿的认识水平和思维方式相适应,能吸引孩子学习的兴趣,以寓教于乐的游戏方式进行潜移默化的知识传递。
由于“中国少儿数字学习馆”是安装在智能装置上的APP平台,所以可以把它和幼儿园教学匹配的APP一起安装在家长的智能装置上,让家长也能有目的、有计划、有系统地同步进行儿童教育,达到亲子交流和增进情感的目的。
关 键 词 差生;多元智能;儿童“前创造性”;规范意识
作者简介 华东师范大学终身教授,博士生导师,国家基础教育课程教材专家咨询委员会委员,教育部社会科学委员会委员,《全球教育展望》杂志主编
应试教育重视的是数理逻辑智能的训练、开发与评价,使得众多儿童的潜能被忽视、被压抑、被封杀。可以说,应试教育是批量生产“差生”的温床。然而,数理逻辑智能并不是人类智能的全部,不同的人会有不同的智能组合。例如,建筑师及雕塑家的空间感(空间智能)较强,运动员和芭蕾舞演员的体力(肢体运作智能)较强,公关人员的人际智能较强,作家的内省智能较强,等等。
一、认清“差生”成因:
应试教育是批量生产“差生”的温床
素质教育已是我国教育发展的基本国策和既定方针。然而,一些人对于应试教育的本质及其弊端,仍然存在认识误区,以为学校教育就是传授现成的知识而已,以为学生的知识点积累得越多就越是“好学生”“好人才”。一些地方教育行政官员甚至明目张胆地提出“素质教育与应试教育有机结合”“理想的教育=素质教育+应试教育”。结果,“素质教育讲得热热闹闹,应试教育抓得扎扎实实”。应试教育大行其道,上上下下却偏偏忘却了基础教育学校的基本功能:“要向学生传递这样一种信息:学校教育不是通往上流社会的阶梯,而是通向智慧的道路。成功不能用金钱和权力来衡量,成功更意味着建立爱的关系,增长个人才干,享受自己所从事的职业,以及与其他生命和地球维系一种有意义的连接。在过去的几十年里,学校几乎被出卖了,这表现在对学生考试成绩的过度重视和对学校职业准备功能的无限要求。”[1]多年来,我国基础教育的功利主义倾向愈演愈烈,难道不值得我们好好反思吗?
美国哈佛大学加德纳教授在1983年提出了著名的“多元智能理论”,主张“每个儿童都是一个潜在的天才儿童,只是经常表现为不同的方式而已”。在他看来,以往对“智能”的界定过分狭窄,未能正确反映一个人的真实能力。他认为,人的智能应该是一个量度其解决问题能力的指标。据此,他在《心智的架构》中提出人类的智能至少可以分为七个范畴——语文智能、数理逻辑智能、空间智能、肢体运作智能、音乐智能、人际智能、内省智能。后来,他又陆续补充了“自然探索智能”“生存智能”,一共九种智能范畴。这个理论背后的潜台词是,学生的智能没有尊卑贵贱之分,区分的只是“每个人的智能类型是什么”。无论是哪一种类型,都是等价的。不能说数理化好的学生是“好学生”或是“英才儿童”,体育、艺术好的学生是“差生”或是“问题儿童”。应试教育重视的是数理逻辑智能的训练、开发与评价,使得众多儿童的潜能被忽视、被压抑、被封杀。可以说,应试教育是批量生产“差生”的温床。然而,数理逻辑智能并不是人类智能的全部,不同的人会有不同的智能组合。例如,建筑师及雕塑家的空间感(空间智能)较强,运动员和芭蕾舞演员的体力(肢体运作智能)较强,公关人员的人际智能较强,作家的内省智能较强,等等。况且,整个人类社会的文明发展,需要有多种多样的人类智能支撑。可以说,“多元智能理论”为每一个学生树立自信、开发潜能,开辟了广阔的天地。
素质教育与应试教育是两种不同价值取向的教育。在我国的教育舆论中年复一年鼓噪的所谓“高考状元”,或者花招百出所谓学校改革的“成功案例”,不过是裸的功利主义教育的真实写照罢了。与其说是教育的典型,毋宁说是“反教育”的典型。其实,应试教育语境下的“好生”未必是“好才”。君不见,2010年上海某名牌高中有一名“优等生”被推荐上北大,然而,他自以为“屈才”,闹情绪非上清华不可,结果未能如愿,跳楼自杀了。像这样的学生,目空一切,唯我独尊,冷酷无情,恣意妄为,称得上是“优等生”吗?不,应当说是名副其实的“差生”!平日里只不过凭他所谓“骄人的学业成绩”,得以“一俊遮百丑”罢了。这种人格被严重扭曲了的“优等生”,与那些相对更具“可逆性”的学习困难学生相比,孰优孰劣,不言自明。
二、解决“差生”策略:
抓住两个根本问题
(一)认识儿童的“前创造性”,培育“淘气包”脑袋
随着信息技术的不断发展,计算机科学渗透生活的各个领域,改变了人们的生活方式和学习方式。其中,人工智能作为计算机科学中迅猛发展的一部分,正在以其独特的魅力走进人们的视野。“人工智能”(Artificial Intelligence),顾名思义,即通过应用计算机来模拟人脑的信息接收、思考、判断以及决策等思维行为过程,进而扩展人脑的思维和行动,帮助人们高效智能化地解决特定问题。近年,人工智能在教育领域中发挥的作用越来越显著[1],其与众不同的特点决定了其在教育培训中的地位,将人工智能应用在农业知识培训中的可行性也成为教育界热议的新话题。
1我国农业发展背景和农业培训必要性分析
11我国农业发展背景
我国是传统的农业大国,农业对我国的经济发展具有极其重要的影响,一方面是由于我国人口基数大;另一方面是由于我国进出口贸易主要依靠农产品,农业发展成为影响我国经济发展最重要的因素之一。但由于各方面原因,我国农业发展还比较落后,尤其与发达国家的现代化农业相比,依旧有较大差距。
12开展农业知识培训的必要性
反思其他发达国家在?r业发展上实施过的举措,包括重视农业教育、科研和技术推广,注意提高劳动者素质;推广现代农业机械和高技术,重视农场管理;经营集约化、产业化;生产专业化;服务社会化;市场机制与政府扶持相结合;加强农业基础设施建设等,可以看出,我国在农业知识培训、素质教育、技术推广方面与发达国家差距明显。为发展我国农业,培养一批高素质、懂技术、会经营的农民以及一批愿意为农业发展做出自己贡献的高学历人才成为关键。农业的发展离不开农民的发展和进步,也离不开受过高等教育的精英人才的共同努力,而开展农业知识培训,则是为他们的发展奠定了一条夯实的道路。
2人工智能在教育中的应用与发展
近年来,伴随着人工智能在各行业的应用和发展,人工智能在教育领域中发挥的作用也越来越显著。例如,智能化的作业批改可以大大减轻教育工作者的沉重负担,在线学习等网络教学模式可以让人们更灵活地接受教育。从人工智能诞生伊始,其就与教育产生了密不可分的联系,延续发展至今,人工智能在教育领域中的应用主要包含以下几个方面。
21基于人工智能的计算机网络课程
计算机网络教育是对传统教育方式的一次革新,而人工智能对网络教育的渗透,又将其推向了新的发展高度。[2]学生可以自主地登录网络平台进行在线学习,根据智能导学系统制订学习计划,进行在线测试。例如近年来大为流行的MOOC课程,学生可以便捷地通过网络获取全球最高质量的教学资源,并可以量身打造自己的学习计划。
22基于人工智能的教师辅助系统
近十年来,智能传感器、语音识别、图像识别、深度学习、大数据等方面的蓬勃发展令信息的采集及处理越来越准确高效,这无疑使得人工智能与辅助教学系统的融合变得越来越深入。借助于语音识别、图像识别等技术,学生可以将学习过程中遇到的问题上传至系统,借助于数据库系统对信息准确的搜素和整合能力,实时地为学生提供答案或相关信息,答疑解惑。目前此类应用软件的应用广泛,例如小猿搜题、百度作业帮等。
23基于人工智能的教育数据库系统
随着信息化时代的到来,如何高效地搜集、分类和检索碎片化的教育信息和教学资源,无疑是一项巨大的挑战。为了更有效地分配和管理信息,在教育中引入智能化的数据库系统势在必行。现如今数据挖掘和深度学习的研究成果不断深入,依托知识库系统对教育信息的整合与构建,学生可以将已习得的零星的知识点进行扩充,由点至面的不断学习新知识;依托教育资源管理系统中来,教育管理工作者可以合理分配教学资源,让人们从爆炸式的高密度信息中解放出来,真正做到物为己用,因材施教。
3人工智能与农业知识培训的结合
新时代社会经济的发展为国家农业产业的发展翻开了新的篇章,如何加快社会主义农业现代化,促进农业转型,这为新时代的农业知识教育提出了新的要求。另外,近年来劳动力转型的趋势日益显著。随着农业劳动人口数量的减少,为了提高农业生产效率,需要有素质、懂知识的农民投入农业生产中来。因而,对于农业知识培训的革新作为农业现代化建设的重中之重,已被提上日程。
人工智能技术和教育领域融合的不断完善成熟,基于人工智能的农业知识培训正如雨后春笋般涌现,在农业教育培训领域崭露头角。
31人工智能应用于农业知识培训的优势
从我国农业发展的现状看,较之于发达国家,我国农业从业者的基数巨大但是整体受教育程度偏低,农业专业领域的知识匮乏,农业知识教育的推广不仅薄弱,而且效率低下。因此,伴随着信息化时代“互联网+”的新型教育模式对传统教模式的强有力革新,基于人工智能的农业知识培训展示了其强大的威力和优势,具体可以总结为如下两个方面。
311个性化教育针对性强
相比于课堂教学的传统模式,基于人工智能的网上在线教育模式能够为学生个性化地制订学习计划,灵活安排学习时间。这有力地解决了学生参加农业知识培训的时间成本问题,农业从业者可利用闲暇时间自主安排学习。另外,针对于培训者的当前知识水平和培训需求,培训平台可以个性化地安排教学相关领域的专业知识和操作技能。
312教育资源利用率高
我国当前的农业知识培训,教育教师需求数量和实际在岗教师资源极不匹配,具备丰富农业专业知识和农业生产经验的教师数量缺乏,这是导致农业知识培训推广速度缓慢的重要原因。而人工智能为这一问题的解决带来了福音,智能化的教学进程得以让教师从繁重的教学负担中解放。同时,基于网络的课程资源共享可以让先进的农业技术走进千家万户,让学生与优秀农业知识的距离不再遥远。
4平台开发的系统架构
基于人工智能技术,一个合理的农业知识培训平台能够像一个优秀的教师那样具备完备的农业专业知识和优良的教学技能知识,并且能够模拟及扩充教师的教学过程。除此之外,该培训平台还能够准确实时地与学生进行信息交互,有针对性地开展个性化教学,并可以自适应地完成教学效力评估和反馈,不断更新和完善教学内容和教学策略。基于以上分析,该开发平台的系统架构分为学生模型、教师模型、综合数据库模型和人机交互接口四个组成部分,结合下图对每一部分分别进行详细阐述。
41学生模型
学生模型应针对不同的学生,准确地评估学生当前的学习水平,对学生的学习背景、知识水平、知识架构进行诊断和评定,以便有针对性地制订教学方案,进而实施个性化教育。
另外,学生模型需要对学习过程中的学生的学习情况进行记录入库,对教育效果进行评定,从而诊断出当前教学计划是否合适,以便下述教师模型中对教学内容和教学策略的灵活调整。
42教师模型
教师是教学工作开展过程中的主体,一个合理的教师模型应该包括如下三个部分。
教师模型首先完成教学内容的选择,这要根据学生模型中对学生当前的学习水平的评定,并且针对学生既定的学习目标,并从下述知识库中调取对应的内容,为教学的开展做好准备。
在确定了教什么的问题之后,教室模型要确定如何教的问题,即选取合理的教学策略开展教学。教学方式的选择依附于学生模型,而又能根据学生学习情况记录进行反馈动态,不断完善和调整教学策略。
另外,在传统教学模式中,教师传授知识,并能为学生答疑解惑。当学生在学习过程中遇到问题和疑惑时,教师模型应该实时地提供信息支持,为学生提供针对性的帮助。因而教师模型要实现与人机交互接口的实时连接,在问题到来时控制模块驱动应答部分为学生答疑解惑。
43综合数据库模型
综合数据库模块为农业知识培训系统提供数据库支持,主要包括以下三个模块。
知识库模块中分类别地存放着农业领域的专业知识,包括文本、图像、自然语言、多媒体等多个类型的学习知识。一旦教师模型中完成了教学内容的选择,便由此模块中调取相对应的文件开展教学。
专家评估模块用于处理教学过程中的教学效果评价和经验总结,为教师模型中的各个环节的反馈和更新迭代提供数据支持。在一个完善的教学过程,教师需要根据学生的学习效果进行总结和反馈,以此指导下一步的教学内容和策略的更新。
为了对学生阶段性学习的效果进行评估,还需要引入测试考核模块对学生的成绩进行量化考核。测试考核模块中包含学生答题库和成绩测评库,准确检测出开展农业知识培?的作用与效果。
44人机交互接口
基于人工智能的农业知识培训的过程是学生和系统进行交流的过程,所以一个友好的人机接口是系统必不可少的组成部分。在这一模块中,友好的图形用户界面的设计能够帮助学生流畅地接收信息,提高学习效率。同时,借助于人工智能中对语音和图像信号的先进识别技术,人机交互接口可以智能化地接收分析和理解学生的自然语言信息和动作信息,进而为系统提供宝贵的输入信息。
[关键词] 大数据;智慧校园;教学改革
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 03. 132
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)03- 0235- 02
0 引 言
教育关乎国计民生,大数据正在走向教育的领地,一个属于教育的大数据时代已经到来,随着网络的发展,新的技术和手段促使中国传统的教育方式发生了质的变化。大数据环境下,对传统的教育思维和理念产生着颠覆性的影响,能够大大地提高教学效率和科研的有效性。“互联网+”时代,已经从数字化校园发展到智慧校园,智慧校园备受关注,已经成为研究的热点[1],智慧校园的建设是教育信息化发展的必然趋势[2]。以教育信息化促进教育现代化已经成为当前必须具备的思维,教育信息化不仅改变着中国的教育,也在创造着中国教育的未来,信息化的智慧应用已经开始广泛应用。它既影响学校内部的管理和改革,也驱动着整个教育领域的变革,不仅仅可以用于在线学习,还可以应用于招生、教学科研、学校管理、家校互动、教育决策,还可以进行个性化匹配,照顾学生的个性化需求,关爱每一个学生的成长。
1 智慧校园
1.1 智慧校园的概念
智慧校园是以借助新一代的智能物联、大数据、移动互联、商业智能、知识管理、社交媒体等新兴信息技术,全面感知校园群体的工作、学习、生活场景特征;并对信息处理加工,从而为师生群体建立智能的教育教学环境和舒适便利的工作学习生活环境,实现可定制的个性化服务需求;打造物联化、智能化、感知化、信息化的新型校园。智慧校园是对原有的数字化校园的扩展和提升,可以更好地面向学校资源的管理和调度。
1.2 智慧校园的特征
智慧校园要实现将个人拥有的各种资料和信息进行收集、整理、消化吸收、分享和创新,为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台;基于云计算,通过智能融合技术的应用实现对海量数据的存储、计算与分析;通过智能感知环境和综合信息服务平台,为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口,来推动学校的可持续创新发展;提供基于角色的个性化定制服务。
1.3 应用
智慧校园应用系统及平台的建设应根据各个学校的应用实际,购买或开发具有针对性的应用软件系统或平台。应用系统及平台的建设包括应包含网络教学平台、科研管理平台、校展芾硐低场办公系统和校园服务系统等。这几个应用系统及平台统一数据格式和接口,相互间根据通用的标准和规范,彼此信息共享、畅通,从而实现对学校教学、科研、管理、服务相关的数据进行整合、集成,统一管理和控制,实现全面智能化的应用和监管。
2 智慧学习环境
2.1 智慧学习环境的概念
学习环境的要素包括学习者(Learner)、资源(Resources)、技术(Technology)、地点(Location)和情境(Situation)等[3]。物理环境包含一些可以学习的场所,虚拟环境包含各种学习系统和学习社区等,智慧的学习环境是这些系统的资源整合,可以利用系统进行学习、资源利用和智能分析等。因此智慧的学习环境是物理环境与虚拟环境的深度融合,可以让学习者感知学习场景,还能够对学习者进行身份识别,为其提供适合的学习资源等,同时可以记录学习者的学习过程,进行分析和评价,从而达到提高学习效率的作用。总之智慧的学习环境就是利用网络信息技术,物联网技术、智能感知技术等,为学习者提供一个集环境、资源为一身的智能的学习环境,为个性化学习的开展提供的强有利的支持。智慧学习环境的基本特征是智能性、人性化、开放性和社会性。
2.2 如何推动教学改革
智慧校园和智慧学习环境是教育信息现代化的热点问题,与传统数据相比,大数据具有独特的优势,智能化地进行信息的采集、分析和反馈,从而可以适应改变,调整当前的教学计划,实现因材施教。学习环境中的自然环境因素主要指声、光、温度、空气等,智慧校园中可以进行智能控制,将为学生创造更舒适的学习环境[4]。智慧学习环境使学校的教学更加人性化和智能化,在构建自主探究的学习环境中,对教学质量的提高有重要的应用价值。
(1)未来教室是智慧校园建设中的一个重要成果,它将彻底颠覆学生、家长对传统教室的想象。未来教室里,只有一个超大电子白板,老师只需用手指,所有的教程就以图文并茂、声像结合的形式出现在学生的眼前。而学生只要随手拎一个“电子书包”即可轻松上课,未来教室最大特色在于互动连结,除了课堂多媒体互动,还可以通过远程互动系统实现班级与班级、学校与学校之间的高清互动学习,学生就像坐在一个超大公共课堂,分享来自全球最好的老师讲座与教学资源。
(2)网络学习平台也是智慧校园的一部分,现在校园网、无线网无处不在,学习者可以通过电脑、Ipad、手机等随时随地的进行学习,可以满足不同学生的不同需求。只要有网络,学生可以在任意场所除了上课、完成作业,教学反馈还以在平台上与老师或者同学进行远程互动。
(3)模拟真实的场景进行教学,可以使学生的感知更加直观,理解更加容易,体验更加真实,不但激发学生的学习兴趣,同时也开阔了学生知识空间和视野。传统教学会碰到一些局限,比如实验材料或者器材的缺乏,使一些教学活动无法开展,智慧的学习环境可以采用多媒体数字模拟的方法来演示教学及实验过程,智能感知的课堂会给学生一种全新的体验。同时也使教学从知识传授过渡到培养学生科学素养和信息素养,对提升学生独立思考和协作交流均有促进作用。
(4)智慧的学习环境中,通过分析系统中记录的学习过程可以为学习者提供个性化服务定制[5]。即通过统计分析学习者的学习过程,总结出其行为模式特点和学习基本情况,然后为学习者提供合理化的建议和适合的学习资源和课程。大数据提供的数据更加科学和直观,作出的评价更加准确,对于指导学生的学习更加有效和个性化。同时教育大数据可以客观地反映教育事实,呈现教育现象,给教育教学改革提供决策参考。高校中的数据具有很高的教学和科研价值,开展高校数据分析的应用可以辅助高校教学管理,改变教育领域传统的授课模式和学习模式。
3 结 语
我国教育大数据处于起步阶段,数据采集网络处于布局和建构中,在教育决策和教学的运用中也处于摸索阶段,大数据人才培养的体系还没有建立起来。未来十年,是IT时代向DT时代逐步演进的十年。教育信息化需要研究如何让数据驱动业务,让数据变成业务。IT时代强调的是“服务”,DT时代强调的是“体验”。只有治理好的教育大数据才可能为用户带来良好的体验。建立和发展智慧校园是优化教育教学环境、深化教育改革的重要途径,是未来教育发展的方向。智慧校园作为数字校园发展的高级阶段,国内目前尚无成熟案例,而且很多高校在建设中也存在一些问题。智慧校园的建设不是一蹴而就的,而是一个漫长的系统过程。在加强校园网络建设的同时,也要提高教职工和信息化水平,在总结经验的同时,考虑自身的发展特点,最终建设适合自身的特色智慧校园,推动教学改革。
主要参考文献
[1]周文清. 数字时代的关联主义学习理论研究[D]. 上海:华东师范大学,2014.
[2]熊频,胡小勇.面向智慧校园的学习环境建设研究:案例与策略[J].电化教育研究,2015(3).
[3]胡钦太,郑凯,林南晖. 教育信息化的发展转型:从“数字校园”到“智慧校园”[J]. 中国电化教育,2014(1).
一、现状分析
1、对教学目标的现状分析我国高中课堂教学对学生情感世界的熏陶不够,缺乏对学生的音乐审美能力的培养,音乐作品脱离实际,教学目标不明确;而且,音乐教学没有升学考试的外界动力,学生对音乐的兴趣便成为他们学习音乐的主要动力。没有兴趣的音乐课,则形同虚设。
2、对教学内容的现状分析。我国高中音乐课堂教学内容繁、难、多、旧,有些教学内容出现过杂、太乱、知识无序的情况,没有突出音乐的艺术特点;教学内容脱离学生的生活实际,学科之间缺乏综合性。
3、对教学方法的现状分析。在我国高中音乐课堂教学中,音乐教师单纯的灌输音乐知识、学生被动接受。教学方法与形式过于外在和花哨,与教学内容相脱节。而音乐的学习过程则是一种对音乐的感受、体验、探究和创造的过程,这些已不适应时代的发展;人们往往采用没有突出音乐艺术特点、与其他学科相同的教学方法来进行音乐教学,教学过分知识化、理性化,重视教师的讲授,轻视学生的参与体验;重视教学的结果,轻视教学的愉悦过程;重视知识技能的教学,轻视音乐实践活动的开展;教学方法单一,教学效果不好。几乎所有的学生都喜欢音乐,可却有相当一部分学生不喜欢上音乐课。
4、对教学评价的现状分析。我国高中音乐课堂教学的评价与其他学科教学的评价相一致,都是由于我国长期的应试教育导致重分数,轻素质,不仅教学效率低下,而且也增加了课业负担,严重影响了学生的身心健康,妨碍了学生的个性发展;教学评价单一,基本以书本知识为核心,忽视对过程的评价,多“以智商式思维”为理论依据,以纸笔测验为唯一方法的学校评价等等。
二、以多元智能为指导的高中音乐教学对策
教学是学校永恒的旋律,新的时代呼唤新的教育形态,对课堂教学的研究与实践也将进入新的阶段。由于我国传统的课堂教学已不适应当今社会的迅猛发展,面对我国高中音乐课堂教学中存在的问题,我们应该借鉴多元智能理论指导高中音乐课堂教学的实践,从教学目标、教学内容、教学方法、教学评价这几个方面进行研究高中音乐课堂教学。
1、在教学目标方面。高中音乐课程是一门独立的课程,学校教育的最终目标是:培养全面和谐发展的人,目前我国素质教育的本质意义也是人的全面发展教育。高中音乐课程的性质是:促进学生全面地、有个性的发展。
2、在教学内容方面。普通高中音乐课的内容应该体现多样化及可能性的特点,应把全体学生的普遍参与和发展不同个性的因材施教有机结合起来。课堂教学突出音乐的艺术特点。多元智能理论强调学生对教学内容的掌握和理解——为理解而教。因为,教学内容可以促进多种智能的发展;在不同的教学内容中可以发展某种特定的智能,高中生具有很强的求知欲,和较广的知识面,(论文范文)学校和教师应根据学生的兴趣、爱好自觉地选择相关的学习内容,参与各项音乐活动。为学生提供基础性的、丰富多彩的内容和信息,拓展艺术视野,使音乐学习更有趣、更容易。充分体现课堂教学多元化。培养人们感受美、鉴赏美和创造美的能力。
3、在教学方法方面。教学方法是教师和学生共同为实现教学目标,完成一定的教学任务,在教学过程中所采取的教学方式、途径和手段。它既包括教师的“教”的方法,也包括学生的“学”的方法。随着教学理论的发展和新的教学手段的运用,教学方法还将不断出现。多元智能课程的方法就是一种努力发展每个学生的智力强项的方法。“运用丰富多样的教学手段和生动活泼的教学形式,使学生获得审美愉悦,做到以美育人、以美感人。”多元智能理论进行的“艺术推进项目”认为:“当我们把音乐当作一种智能来看的时候,我们所进行的音乐教育就和音乐教育课或音乐技能训练有所不同了。我们应该本着全面发展的原则,通过表演、欣赏、创作及思考等形式培养学生对音乐的积极态度,并理解音乐和学习的关系,促进学生音乐能力的发展。”多元智能教学是通过尽可能丰富的教学方法、以学生开启学生的多种智能,已达成有效乃至高效的教学目的。
4、在教学评价方面。课堂教学评价是指依据教育方针、一定的教学目标,利用可能的评价技术,对教学效果和教学目标的实现程度等做出价值上的判断,以期改进教学工作。课堂教学评价是教学工作的重要一环,它对提高教学质量、促进教学改革起着日益显著的作用。在多元智能的评价中非常重视真实测验。加德纳指出,我们测试学生多元智能的最好方法是,观察学生如何运用每项智能的符号系统。
三、结束语
关键词:信息技术;课程整合;多元
在信息化的大背景下,如何促进学生多元智能发展、开发学生的潜能成为人们关注的重点问题。为了确保学生合理发展,教师在课程教学中恰当运用信息技术已成为一种趋势。
一、多元智能理论的内涵
目前,多元智能理论被广泛应用于世界各国的教育改革中,对促进教育的发展起到了重要的作用。多元智能理论之所以被世人认可,很大一个原因在于它极大程度地帮助教育者和学习者充分开发潜能。美国哈佛大学的教授霍华德・加德纳创立了多元智能理论。他通过自己多年的研究,得出人类的智能是多元化的结论。他认为人类至少存在八种智能,还有可能存在第九种智能,分别是:言语/语言智能、逻辑/数理智能、视觉/空间智能、音乐/节奏智能、身体/运动智能、人际交往智能、内省智能、自然观察者智能及存在智能。
二、多元智能理论的重要性
在加德纳看来,这些智能对于人类的发展是同等重要的,在现实情况中,一个人的发展是多种智能共同作用的结果,而绝非只是一两个智能在扮演着重要角色。之所以要研究如何提高学生多元智能,是因为在这个信息化的大背景下,对于开发学生潜能,促进教育改革发挥着重要的作用。
一个学生或许这方面存在着不足,但可能在另一方面却存在着优势。教育的重点不是让学生成为什么样的人而是要培养学生想成为什么样的人。学生的确在不同程度具备上述八种智能,这八种智能也同样代表着他们各自的潜能,而这些只有通过教育才能更好地被开发。因此,多元智能理论对于教育的发展具有至关重要的作用,人们更有必要研究如何在信息化时代促进学生多元智能的发展。
三、通过信息技术与课程整合促进学生多元智能发展
1.运用信息技术为促进学生多元智能发展创设情境
传统课堂教学只是一味由教师讲解,提不起学生的学习兴趣,更难开发学生的多元智能。随着信息时代的到来,将信息技术融入课程中可以更好地开发学生潜能。在课堂上不是由教师一味枯燥地讲解,而是运用信息技术为所学内容创设情境,激发学生的学习兴趣,从而优化教学。例如,教师讲解语文课文《祝福》时,想让学生彻底理解整篇文章有一定困难。有些学生或许对语文课文根本就不感兴趣,有些学生亦或许想好好学习这篇语文课文,但是他自己的理解能力有所欠缺,这都会导致教学效果不理想。教师如果不考虑这些因素,上课时直接讲解课文,那么肯定达不到教学的预期效果。教师如果首先借助信息技术创设一个情境,如播放一段与《祝福》有关的视频或以其他方式让学生简单了解《祝福》这篇课文的写作背景,更易使学生集中注意力,这既提高了学生的学习兴趣又为其营造了一个良好的学习氛围。
2.运用信息技术营造学习氛围促进学生多元智能发展
加德纳认为每一个学生都在不同程度上拥有上述八种多元智能,并且以一种复杂的形式相互作用。那么,每一个学生多元智能发展的水平是不可能一致的,有的学生擅于语言表达,而有的学生性格内向却擅于运动,因此在课程教学中应该认识到不同学生的多元智能发展特点。根据他们不同的特点,在课程教学时合理地融入信息技术,为其营造恰当的氛围。例如有些学生擅于言语表达,因此教师可以运用媒体网络搜寻一些与课程相关的内容,让学生在课堂上自由表达,营造这样一个和谐活跃的氛围,更有助于促进其多元智能的发展。
3.通过信息技术协作交流促进学生多元智能发展
在信息化背景下,学习不仅仅局限于学校教室里面对面地交流,网络技术打破了时间和空间的限制。例如,在课堂上学生有些问题未完全消化理解,那么学生在回家后可以打开电脑,实现与老师、学生的再次交流与学习,随时自由发表自己的看法,直至觉得问题得到解决或是以后再进行探讨。
4.通过信息技术进行多元评价促进学生多元智能发展
传统评价方式比较单一,注重对学生成绩的考查,但无法检测学生是否真正学会了该知识,更无法检测学生能力的高低,毕竟成绩的分低并不能说明学生的能力也低。在课程教学中引入信息技术对其进行多元评价,从整个学习过程多角度对学生进行评价,可以帮助学生纠正自己的不足,从而提高自己的多元智能发展水平。如电子学档(ELP)可以详细记录学生的学习过程,为学生做出务实的评价。
可见,通过信息技术与课程的整合在某种程度上促进了学生多元智能的发展,有效提高了教育质量。
参考文献:
[1]何克抗,吴娟.信息技术与课程整合[M].北京:高等教育出版社,2007.
关键词:高中音乐;课堂教学;高中音乐课程;多元智能理论
随着我国音乐课程改革的深入推进,高中音乐课程的改革正在进行之中,广大音乐教师对音乐新课程展开了积极的教学实践,取得了一定成果,同时也在教学目标、教学内容、教学方法和教学评价等方面存在一些问题,笔者就这四个方面进行现状分析。
一、高中音乐课程改革的现状分析
1.对教学评价的现状分析
我国高中音乐课堂教学的评价与其他学科教学的评价相一致,都是由于我国长期的应试教育导致重分数,轻素质,不仅教学效率低下,而且也增加了课业负担,严重影响了学生的身心健康,妨碍了学生的个性发展;教学评价单一,基本以书本知识为核心,忽视对过程的评价,多“以智商式思维”为理论依据,以纸笔测验为唯一方法的学校评价等等。
2.对教学方法的现状分析
在我国高中音乐课堂教学中,音乐教师单纯的灌输音乐知识、学生被动接受。教学方法与形式过于外在和花哨,与教学内容相脱节。而音乐的学习过程则是一种对音乐的感受、体验、探究和创造的过程,这些已不适应时代的发展;人们往往采用没有突出音乐艺术特点、与其他学科相同的教学方法来进行音乐教学,教学过分知识化、理性化,重视教师的讲授,轻视学生的参与体验;重视教学的结果,轻视教学的愉悦过程;重视知识技能的教学,轻视音乐实践活动的开展;教学方法单一,教学效果不好。几乎所有的学生都喜欢音乐,可却有相当一部分学生不喜欢上音乐课。
3.对教学目标的现状分析
我国高中课堂教学对学生情感世界的熏陶不够,缺乏对学生的音乐审美能力的培养,音乐作品脱离实际,教学目标不明确;而且,音乐教学没有升学考试的外界动力,学生对音乐的兴趣便成为他们学习音乐的主要动力。没有兴趣的音乐课,则形同虚设。
4.对教学内容的现状分析
我国高中音乐课堂教学内容繁、难、多、旧,有些教学内容出现过杂、太乱、知识无序的情况,没有突出音乐的艺术特点;教学内容脱离学生的生活实际,学科之间缺乏综合性。
二、以多元智能为指导的高中音乐教学对策
由于我国传统的课堂教学已不适应当今社会的迅猛发展,面对我国高中音乐课堂教学中存在的问题,教学是学校永恒的旋律,新的时代呼唤新的教育形态,对课堂教学的研究与实践也将进入新的阶段。我们应该借鉴多元智能理论指导高中音乐课堂教学的实践,从教学目标、教学内容、教学方法、教学评价这几个方面进行研究高中音乐课堂教学。
1.在教学方法方面
随着教学理论的发展和新的教学手段的运用,教学方法还将不断出现。多元智能课程的方法就是一种努力发展每个学生的智力强项的方法。我们应该本着全面发展的原则,通过表演、欣赏、创作及思考等形式培养学生对音乐的积极态度,并理解音乐和学习的关系,促进学生音乐能力的发展。”多元智能教学是通过尽可能丰富的教学方法、以学生开启学生的多种智能,已达成有效乃至高效的教学目的。
2.在教学内容方面
课堂教学突出音乐的艺术特点。多元智能理论强调学生对教学内容的掌握和理解――为理解而教。普通高中音乐课的内容应该体现多样化及可能性的特点,应把全体学生的普遍参与和发展不同个性的因材施教有机结合起来。为学生提供基础性的、丰富多彩的内容和信息,拓展艺术视野,使音乐学习更有趣、更容易。充分体现课堂教学多元化。培养人们感受美、鉴赏美和创造美的能力。因为,教学内容可以促进多种智能的发展;在不同的教学内容中可以发展某种特定的智能,高中生具有很强的求知欲,和较广的知识面,学校和教师应根据学生的兴趣、爱好自觉地选择相关的学习内容,参与各项音乐活动。
3.在教学评价方面
在多元智能的评价中非常重视真实测验。加德纳指出,我们测试学生多元智能的最好方法是,观察学生如何运用每项智能的符号系统。课堂教学评价是指依据教育方针、一定的教学目标,利用可能的评价技术,对教学效果和教学目标的实现程度等做出价值上的判断,以期改进教学工作。课堂教学评价是教学工作的重要一环,它对提高教学质量、促进教学改革起着日益显著的作用。例如,你可以观察学生如何玩逻辑游戏、如何操纵机器、如何跳舞,或在合作学习小组中如何处理争执。在自然的环境中,观察学生就解决问题或制作产品的方式,是提供学生在各科目方面的能力的最好情境。在课堂教学实践中,改进与完善课程评价机制。评价对象包括学生、教师、教学过程三个层次。着眼于评价教育、激励与改善功能,淡化和摒弃排序、筛选等做法。
4.在教学目标方面
多元智能理论认为每个人都拥有多种智能,都有自己的智能强项和弱项,每个人都可以找到适合自己的学习内容和方法。普通高中新课程标准的教学目标是培养学生爱好音乐的兴趣,发展音乐鉴赏能力、表现能力和创造能力,提高音乐文化素养,丰富情感体验,陶冶高尚情操。因此,笔者以多元智能理论为指导的高中音乐课堂教学实践研究,高中音乐课堂教学目标,即以兴趣爱好为动力、面向全体学生、注重个性发展、重视音乐实践、鼓励音乐创造。在教学实践中,音乐作品应该贴近生活,教师应注重培养学生的情感表现、审美能力,激发学生对音乐学习的浓厚兴趣。
三、高中音乐课堂教学的启示
呼唤我们的教育改革尤其是课程改革跟上时代的步伐,根据不同国家、不同历史时期、不同区域而随之变化。鉴于笔者研究以多元智能理论为指导的高中音乐课堂教学的实践,获得了一些启示:
1.高中音乐课程改革应该紧跟时代,培养学生各种能力
高中音乐课程改革应该紧跟时代,具体问题具体分析,具体情况具体对待,真正做到与时俱进、因地制宜。在高中音乐课堂中,一定要把实践能力与创造能力放在首要位置。重点培养并考察学生所学知识解决实际问题和进行初步创造的能力。
2.高中音乐课堂教学应该开发学生的多元智能
在保证学生全面发展的同时,关注并培养学生的优势智能领域――智能强项或特长,使音乐课堂教学成为发现差异、培养特长的课堂教学,从而进一步成为尊重差异、平等互助、合作探究和培养学生表现力、创造力的高中音乐课堂教学。
3.高中音乐课堂教学关注学生情商的培养
音乐教师在高中音乐课堂教学中对开发学生多元智能的基础上,更应该注重对学生的情感教育与培养,尤其在高中音乐课堂教学中,情感态度与价值观,审美能力的培养,对体现高中音乐课程目标显得尤为重要,这将为学生的终身学习奠定基础,培养学生个性的全面和谐发展具有一定启示。
4.学科综合是目前基础教育课程改革的一个重要的指导思想
高中音乐课堂教学体现了学科综合,对于深化音乐课程改革,提高音乐教学质量,具有十分重要的意义。
5.将理论运用于实践是一个无止境的探索过程
借鉴多元智能理论指导高中音乐课堂教学,应该立足于我国的教育改革尤其是课程改革,与我们自己的教育教学融合,创造出适合我国国情、符合我们学生的教学实际,突出音乐学科特点,而服务于我们的音乐教育改革。
关键词:人工智能;大数据;交叉领域
自二战时期阿兰•图灵破解恩尼格玛密码机带来胜利的曙光之后,人工智能初见苗头,1956年“人工智能”一词首次由约翰•麦卡锡等科学家在达特茅斯研讨会上提出,时至今日,人工智能经历了60多年的浪潮和洗礼,其中有曙光、有冰封,也有期望。纵观当下,人工智能不仅仅是机器智能,在深度学习和推陈出新的算法推动下,其携手云计算、大数据、卷积神经网络等,攻破了自然语言语音处理、图像识别的瓶颈,像潘多拉的盒子一样在认知科学、机器人学、机器学习等领域全面开花,人工智能涵盖了从基础层、技术层到应用层等多个方面,为人类文明带来了翻天覆地的变化[1-2]。人工智能包罗万象,在其基础上衍生的大数据“洪流”对人类社会的方方面面进行冲击,这些数字的价值已然超越了诸如金钱、财产、黄金、石油,甚至是土地。然而,大数据技术也如同普罗米修斯盗得的圣火,一方面给人间带来温暖和光明,另一方面也有可能使自身被奴役甚至使人葬身火海[3]。因此,当我们沉迷于大数据的海洋中时,我们是否有能力像蓝鲸遨游大海一样自由掌舵,是当今大数据和人工智能时代存在的一个重大问题。是“曲径通幽”还是“会当凌绝顶”,我们如何在大数据中“浮游”,而不是一味地扩充,需要理性看待与合理评价大数据对人类生存和发展的影响。
1.人工智能和大数据与“工业革命”
2020年刚刚结束的新一轮美国总统竞选上演了各种“国家闹剧”,为何特朗普在2016年赢得大选,而4年之后却无法连任?时间推移,2016年他胜利的部分原因在于他利用了面临技术威胁的工业行业中工人们的焦虑,同时指责非法移民对美国及美国人资源和就业机会的占用[4]。但在技术浪潮的挑战中,自动化和人工智能才是占用的“根源”。早在18世纪60年代工业革命时期,机器取代人力,规模化工厂生产取代个体手工生产,即引发了人工智能数据的工业大变革。从机械结构、电气控制等模块的设计和改良,车间机器人的智能化已可以代替人完成生产作业[5]。通过智能化机器人可以减轻劳动负担,还可以用于环境检测[6]和实施救援[7]等,保护我们的人身安全。这些“机器人”在为我们减负的同时确实也引发了“失业危机”,这种现象不仅于美国,日本、韩国和德国亦是如此。我们也许可以形象一下,未来20或30年后,工厂中工伤几乎为“零”,完全实施机器人24小时作业,速度惊人,质量统一,而仅有的几个人使用简单的触摸界面对机器下达“命令”。机器的发展已超乎我们对普通机械的认知,21世纪开发的三大机器人中大狗(BigDog)解决了运动和重载运输问题,特别用于军事领域,被誉为“当前世界上最先进适应崎岖地形的机器人”;亚美尼亚(Asimo)从人类如何移动上展现了机器人仿人运动;Cog具有了人类所特有的思考,由不同处理器组成的异种机互联网络形成了“大脑”。特斯拉——其除了是电动汽车和能源公司外,还是自动驾驶汽车行业的领跑者之一。其2016年已销售具有自动驾驶、自动自制和自动停车功能的电动汽车,但出于法律和伦理层面,驾驶员还是要坐在驾驶位上,但他可以做他想做的其他事,发短信、打电话或是休息,而不再是驾驶汽车。我们可以不用担心酒驾,不用因为时间紧张而疲劳驾驶,不必为新手司机而变得脾气暴躁……汽车自动驾驶将让我们行驶得更规则、更安全和更“无聊”。自动驾驶上的智能进化,使得自驾型派送车为商业化服务成为可能,还有自驾型飞行器也在被研发,通用、宝马、谷歌等公司一直在努力开发,通过无人机在您家门口投送包裹将对电子商务世界带来更多创造性方案。“如果你够走运的话,机器可以把你当成宠物。”虽为戏谑之言,却又饱含心酸。工厂变得越来越自动化,但其仍需要人类专家,他们才知道如何监控传感器,知道在发生故障时如何进行修复,机器的运行离不开人的监控,只有人的思考才能有新产品的诞生以及高效的生产流程,我们与机器共存,是从体力中解放,但要从事脑力工作。
2.人工智能和大数据与金融的未来
“数字蝶变”席卷金融行业各个领域[8],金融行业应用大数据、移动互联网、人工智能等先进信息技术,累积了非常多的客户信息。通过大数据的帮助,金融公司在分析数据下寻找更多的金融创新机会。在商业智能(BI)的辅助下,电信业可以对客服描述和定位及需求进行预测;保险业可以在进行风险分析的同时进行损益判断;银行业可以调整市场活动,建立信贷预警机制等等[9]。人工智能和大数据让金融业形成了“以客户为中心”的模式。与客户最密切的金融即是金钱,但是它们已经被“支付宝”和“微信”以及更多的电子支付方式取代,越来越少的人使用现金,数字金钱是否会完全取代物质金钱,我们很可能会发展为无现金社会。那么首先“下岗”的是谁呢?答案毫无疑问:银行。巴克莱银行前首席执行官安东尼•詹金斯曾预测,对于工业化国家,银行员工和其分支机构在未来10年内会消失;花旗全球视角与解决方案的一项研究预测,美国和欧洲的银行将在未来10年裁减约180万员工;甚至2016年2月的一份丹麦银行家协会新闻稿表示,银行抢劫案数量连续第5年下降。就支付领域而言,在这样的时代背景下,如何利用大数据技术对跨越式发展的支付行业进行监管,成为一个值得深入研究的课题[10]。在人工智能下,我们都有被银行自动回复或自会读取特定问题的“员工”惹恼过。沟通技巧和财务知识同样重要,因此,银行业员工的下岗只是在基础性操作上,对于“专业咨询”,需要更多受过高等教育、具有更好沟通能力的员工。目前,我国的多数银行还没建立“开放、共享、融合”的大数据体系,数据整合和部门协调等问题仍是阻碍我国金融机构将数据转化为价值的主要瓶颈。大数据的整合、跨企业的外部大数据合作不可避免地加大客户隐私信息泄露的风险。有效防范信息安全风险成为商业银行大数据应用中急需解决的问题。
3.人工智能和大数据与“专家系统”
电子病历数据、医学影像数据、用药记录等构成了医疗大数据。医疗数据不仅包括大数据的“4V”特点,即规模大(volume)、类型多样(variety)、增长快(velocity)、价值巨大(value),还包括:时序性、隐私性、不完整性和长期保存性。医疗大数据可以提供预警性,当数据发生异常时,通过一定的机制可以发出警告,从而迅速采取相应措施,及时解决问题[11]。成立于1989年的美国胸外科协会(STS)数据库,至今已经涵盖了美国95%的心脏手术,收集了500万条手术记录[12]。其中的先天性心脏手术(CHSD)数据库是STS数据库的重要组成部分,是北美最大的关注儿童先天性心脏畸形的数据库,被认为是医学专业临床结果数据库的金标准。近年来,基于CHSD数据库所进行的数据挖掘不断增加,大型数据库对提高医疗质量所起到的正向作用正在日益凸显。如Welke等基于CHSD数据库探讨小儿心脏外科病例数量和死亡率之间的复杂关系[13];Pasquali等基于CHSD数据库探讨新生儿Blalock—taussig分流术后的死亡率[14];Jacobs等基于CHSD数据库采用多变量分析方法来研究病人术前因素的重要性[15];Dibardino等基于CHSD数据库采用多变量分析的方法来探讨性别和种族对进行先天性心脏手术结果的影响[16]。这些都是在医疗领域采用人工智能提供的医疗诊断,形成了“专家系统”,专家系统可以说是一种最成功的人工智能技术,它能生成全面而有效的结果。借助医疗大数据的平台,“专家系统”可以智能辅助诊疗、影像数据分析与影像智能诊断、合理用药、远程监控、精准医疗、成本与疗效分析、绩效管理、医院控费、医疗质量分析等。不仅是数据平台,“达芬奇机器人”可以看成医疗的高精尖“人工智能”,它能缩短泌尿外科手术以及术后患者恢复时间,促进患者早期下床活动,减低并发症发生率[17]。达芬奇手术机器人在消化系统肿瘤、泌尿系统肿瘤、妇科肿瘤和心胸部肿瘤等手术中均有运用[18]。正是机器人,还有其他人工智能设备,如插入手表或衣服里的传感器、植入我们皮肤下的芯片,以及智能手机中装有各种“专家系统”的远程医疗、预防医学,甚至是器官的3D打印和虚拟现实治疗等的发展,让医学发生相应的转变,并使其逐步突破人类的传统健康概念,那么是否意味着医学将成为只有科学性,毫无直觉性的学科呢?我们携带的内部传感器和外部应用程序将成为我们的医生吗?“你好,医生”被“嘿,Siri”取代吗?这不尽然。医学必然将是向精准化发展,并更具个性化、参与性、预防性和可预测性。医生不再是疾病的修理工,而是改善我们健康状况的顾问。直观当下,我们还是被“看病难”所困扰,我们提出“分级诊疗”,是在拥有家庭医生、全科医生和专科医生的基础上再加上人工智能,以实现预期的健康监测、辅助诊疗和疾病筛查。
4.人工智能和大数据与教育变革
面对各行业和各学科,教育作为传承文明和创新知识的载体,似乎被排除在人工智能之外。就目前而言,人工智能与教育深度融合发展还存在技术基础不稳、教育数据缺陷、算法能力不足等现实问题[19]。我国目前更想要做到的是在教育上消除“信息鸿沟”,促进教育公平、均衡发展。因此,目前可以看到人工智能的教育多在于语言学习软件,通过虚拟技术和人工智能构建一个灵活的、可扩充的虚拟交互平台,设计多维虚拟场景和智能人工角色,实现不同场景下人机角色的交流和学习,提升学习者的口语能力和语感知识[20]。这使得教师不再是唯一的知识传播者,任何互联网搜索引擎都将提供比教师所有的更多信息,并且可以更快捷地获取。肺炎疫情暴发以来,远程网络教育成了主要教学形式,互联网教育形式其实早在小学、中学和大学中运用,虚拟现实技术在教学领域的研究和探索也在全面展开。谷歌已经开发一款VR纸板视图,并将研发的虚拟课程一起推向市场,使现实生活中在生物课上解剖一只青蛙成为一件容易且有趣的事,通过虚拟青蛙,学生们可以去除心脏和其他器官,而不再是象征性的抽象体验。虚拟现实可以像互动游戏一样,比单一的在教室听老师授课带来更多乐趣和体验,学习效果可能更好。我们的学习是知识的积累,那么教育就是我们的库,荀静等结合自身情况对西安工业大学知识库构建进行探究,认为机构知识库在保存知识资产的同时,更重要的是促进学校知识资产的传播利用和管理,提升学校影响力和学术声誉[21]。刘畅等通过对东北大学机构知识库服务的推广研究,了解到开放获取的概念和实践已经受到了广泛的认可,机构知识库不仅可以成为一个知识的存储库,也可以成为各个学科领域的学者进行在线交流的平台,提供个性化的增值服务,既有利于机构知识库的内容建设,也可以进一步促进学术交流和科研合作[22]。知识库,即大数据的有机整合和有序利用,是学术成果、视频文档、实验数据等进行收集、长期保存、传播和提供开放利用的知识资产管理与教育服务[23]。
5.人工智能和大数据应用的共性需求
人工智能和大数据时代,海量的信息来自“五湖四海”,但都通过互联网络汇聚智能终端。这些数据只会进一步增多,不仅仅是云存储,对于信息的进一步挖掘、处理、分析和利用,目标性结果才是我们最想要的信息。全球包括IBM、微软、谷歌和亚马逊等一大批知名企业纷纷掘金大数据挖掘这一市场,大家都在开拓自己大数据分析平台。数据挖掘是大数据时代孕育的产物[24],是我们的共性需求,与传统的统计分析技术相比,数据挖掘有着自身的本质特征,数据挖掘是在没有明确假设的前提下去挖掘信息并发现知识。数据挖掘所得到的信具有先前未知、有效以及可实用三个特征[25]。数据挖掘的出现不是为了替代传统的统计分析技术,相反,它是统计分析方法学的延伸和扩展[26]。随着信息时代的到来,数据挖掘被越来越多地应用于各个领域。
6.人工智能和大数据的展望
大数据与人工智能相辅相成,在人工智能的加持下,海量的大数据输出优化的结果,使人工智能向更为智能的方向进步,大数据与人工智能的结合将在更多领域中击败人类所能够做到的极限。漫长的人类历史发展和进化,信息和人类一直“缠缠绵绵”“你追我藏”,因此,我们应该明白信息就是信息,我们需要的是“维基百科”,而不是仅仅的“维基”。走出狭隘的信息资源,管理和洞察大数据,才是对数据的有用。因为,我们早已告别了数据库放在一间房间的时代。此刻不得不提蓝鲸法则——大数据之道:了解数据懂得利用数据的“浮力”才是关键;“以简约为目标”将数据最终形成洞察及行为;可以通过“数据”“信息”“知识”流程式、组合式、直通车式各种需要的方式来获取[27],在简约中“印象”处理繁杂的大数据,使之“为我所用”。=数据也是一门科学、一项技术,如果实验不能证明其具有可重复性和一般性,那它是没有科学依据,但是,任何一项科技,如果你坚信它必将改变社会和商业,选择从长期展望其发展并持续付出努力,那么就是一种战略选择[29]。人类社会的政治、经济、文化、思维等固有“态势”被重刷,数据思维将为我们带来一个智能全新的世界观。
关键词:工业4.0;德国;职业教育;中国制造2025
工业发展给人们生活提供了巨大便利,工业化水平的高低是衡量国家综合实力的重要标志。18世纪以来,各国陆续进入工业化进程,人们的生活质量和生活结构也随着工业革命的渗透不断提高和改善。21 世纪,新一轮以信息技术与制造业的深度融合为中心的产业变革正在兴起,此次变革以制造业数字化、网络化和智能化为核心,建立在物联网和务(服务)联网基础上,叠加新能源、新材料等方面的突破而引发的新一轮变革[1]。这一变革使得全球制造业格局面临重大调整,各国先后出台制造业发展的新举措,确保其在新一轮变革中的领先地位,这也对职业技术从I人员的岗位布局、专业结构以及工作能力等多方面提出新的要求。
一、德国职业技术人才培养转向的诉求
社会现代化进程是工业革命发展到一定阶段的产物,第一次工业革命是基于蒸汽动力推动机械化生产,将电力大规模运用于工厂生产催生了第二次工业革命,利用信息和通信技术进行自动化生产是第三次工业革命的重要动力,而第四次工业革命则是对前三次成果的进一步融合,实现以信息物理系统为基础的智能化生产。在第四次工业革命到来之际,各国先后出台相关政策保证本国制造业发展――德国制定《德国2020高科技战略》,美国先后出台《重振美国制造业框架》《先进制造伙伴计划》以及《国家制造业创新网络初步设计》,日本提出“以3D造型技术为核心的产品制造技术”,中国制定《中国制造2025》。而“工业4.0”这一概念则是作为制造业强国的德国为占得新一轮工业变革先机,实现智能化工厂,以提高德国制造业竞争力为主要目的率先提出的国家发展战略。
工业4.0也是智能工业,代表模拟生产与数字世界的交互式链接,是物联网技术和制造业服务化倾向兴起的双重结果产物,它的最大特点在于形成以智能制造为主导的智能工厂。从实质上来讲,工业 4.0 是制造业在互联网的基础上实现的“智能”生产,使生产过程由过去单一、琐碎的流水线生产模式转变为大规模的个性化智能生产,要求职业技术人员具备与时俱进的制造业知识和技能,在生产过程中由传统行业服务者和机器操作者的角色转变为整个生产过程中可以实现人机对话的多方位行业技术人才。
工业4.0的提出并非偶然,它是德国在新一轮产业变革中保持并提升自身较高的技术水平和高效率的创新体系的必然举措。自上世纪90年代以来,制造业在德国发展稳定,1994年占国内生产总值的23%,2014年占22.3%。相对于欧盟制造业平均水平以及欧盟其他国家,德国的优势更为明显――2014年欧盟国家制造业均值为15.3%,法国11.4%、英国9.4%[2]。然而,德国政府报告《未来图景“工业4.0”》(Zukunftsbild Industrie 4.0)指出,在新一轮产业变革中,不仅美国等发达国家“再工业化”势头迅猛,以中国为首的新兴国家的迅速崛起也猛烈冲击了德国产品的国际市场[3]。为应对市场变化,德国政府分别于2006年和2010年提出《高科技战略2006-2009》和《德国2020高科技战略》以增强本国高科技竞争力,工业4.0则是《德国2020高科技战略》的重要组成部分。工业4.0的提出标志着自动化和信息化在德国制造业的广泛应用,而制造业与信息技术的深度融合则是德国制造业未来发展的必然趋势。
二、市场导向的德国职业技术人才需求调整
德国职业技术人才主要来自其实行二元制教育的职业学校,即学校理论知识的学习与工厂的实践操作相结合的教育模式,这就使得德国的职业教育面向市场,职业技术人才的工作技能要根据市场的需要及时进行调整。20世纪30年代,在福特主义的影响下,工人是具有基础知识和简单技术的劳动者,用重复单一的动作来进行生产活动,在整个生产活动中工人丧失了劳动过程的自主性。20世纪70年代,福特主义不再完全适应社会经济发展的需要,提倡后福特主义的德国认为劳动者需要高水平的教育,以适应新的、有更多要求的工作机会;同时,只有拥有接受过较高层次教育的工人的企业才能持续发展下去,而这种知识型工人则被认为是企业提高产品质量、获得商业机会的内在基础[4]。德国工业 4.0战略能否顺利实施的关键在于德国是否具备大批新型职业技术人才,为德国继续引领世界制造发展方向提供基础保障。同时,这也给德国职业教育未来发展带来了新的机遇与挑战。
(一)工作岗位的变化
工业4.0提出“智能工厂”的工业发展理念,使得传统的人力操作机器逐步被工厂智能一体化系统取代,生产过程的各个环节在智能化系统的操纵下统一进行,产品的整个生产过程由智能化机器负责。在工业 4.0战略不断推进的过程中,其以智能化为核心的生产理念也将引起企业人才结构和生产特征的不断变革。2015 年 12 月,德国联邦职业教育与培训研究院(BIBB)的《工业 4.0 及其带来的经济和劳动力市场变化》预测报告指出,预计到 2025 年,工业4.0将带来43万个新的工作岗位,但同时也将使6万个工作岗位被智能化系统取代,49万个以上的传统工作岗位也将被直接剔除[5]。换言之,工业 4.0将主导德国技术人才的未来职业发展方向,也将引起职业教育领域人才培养方向的变革。为此,德国联邦职业教育与培训研究院正在起草契合工业 4.0战略的德国职业技术人才培养方案,使企业职业技术人员能够接受较为系统全面的职业技术教育,获得更高的职业技能和就业资格,以与工业 4.0发展相契合。虽然工业4.0影响下也会产生相应的工作机会,但是相对而言,新创造的就业机会远远低于损失的数量。并且,工业4.0背景下产生的工作机会基本都是针对高级职业技术人员,现存的中级甚至初级职业技术人员完全达不到就业标准,这就要求在工业4.0时代尚未完全到来之际,德国必须及时采取有效措施妥善解决因技术进步导致失业人口的就业问题,以及技能不达标不符合就业标准人员的安置和技能培训问题。
(二)人才结构的调整
以智能生产为核心的工业4.0打破了传统制造业固定产业线的模式,这就要求一线技术人员不仅要拥有分析处理问题的能力,还应具备以信息化素养为首的综合能力。这对职业技术人才,尤其是对数学、信息、科学和工程方面的高素质职业技术人才的需求大大增加。德国联邦职业教育与培训研究院、就业研究所(IAB)、经济结构研究所(GWS)于2014年开始,通过分析工业4.0影响下德国国民经济体系的变化,对德国未来产业结构和职业需求进行了预测。调查显示,随着社会需求的变化,农业和传统制造业在未来的需求减少,预计到2020年国家将削减20万个工作岗位;与此同时,受家庭消费增加的影响,服务业将创造14万个就业机会以满足工业4.0影响下产品个性化需求的要求。从具体的行业职位来看,以德国2011年就业结构现状为基准对其20个主要职业领域分析发现,未来10~20年(2020-2030年),在工业4.0影响下,传统制造业职位需求急速下降,预计2020年的相对偏差大于-6%,到2030年增至-12%以上;相对而言,IT以及行业工程师的需求量增加,在未来10~20年将增加现有数量的4%左右,在各行业中位居榜首[6]。可,在工业4.0影响下,制造业由单一的生产制造逐渐向服务型产业转变,这也将必然推动大批服务型人才从事智能制造的配套工作,进而使劳动力的就业结构发生变化。德国制造业人才结构的转变必然促使其职业教育进行相应的改革。首先,职业技术人员重新进行自我定位,从传统的机器操纵者转变为工业流程的掌控者;其次,职业院校开设的专业要紧跟市场需要,提高数学、信息、工程等方面的专业比例;再次,职业教育的课程设置要凸显对数字信息能力的培养,提高职业技术人员数字化智能系统的运用;最后,职业院校要全面加强数字化学习环境的建设,课堂教学方式突出学生的主体地位和实际操作运用,提高学生的知识迁移能力。
(三)工作能力的变迁
德国职业教育是世界公认的典范,而其职业教育的成功主要源于其二元制职业教育体制。德国二元制职业教育是以资格证书为目标取向的技能培训,职业技术人员在获得相关专业证书以后才能进入国家认可的职业行列。在需要明确分工的流水线工厂作业中,这种细致的专业化分工有利于提升工作效率;但是,在新型工业化时代,这种人才培养模式却背离了工业4.0时代对职业技术人员能力的要求。
德国工业 4.0 是高度自动化和高度信息化深度融合下的高度网络化。为进一步明确职业院校学生在工业4.0时代的就业技能标准,德国联邦职业教育与培训研究院多次对国内各行业进行调查。结果显示,未来制造业扁平化的工作组织形式使各种高新科技交叉运用,在促使产生新技术的同时也要求技术操作人员具备跨学科的学习能力和系统解决问题的能力,对职业技术人员知识的广度提出新的要求;高新技术的广泛运用也要求未来制造业的技术人员从简单的执行层面转向更为复杂和重要的操控和规划等多个层面;行业界限的不断模糊化促使职业技术人员要具备更为多元的基础知识、灵活的专业技能、面对复杂工作的应变能力以及获取新知识的方式方法。这些都是在新一轮产业革命期间,职业技术人员适应社会发展所必须具备的能力。同时,德国工商业公会(DIHK)指出,德国职业教育在未来的发展过程中需要培养更多的“弹性化”人才。这也就意味着未来需要的不再是专精于单一技术的人力,而是具备可以灵活运用的多元技术人力,德国必须适应社会发展的需要,快速调整职业教育人才培养目标,由培养“单一技术”人才向“多元技术”型人才转变[7]。除此之外,随着消费者社会需求的变更,对产品的个性化定制的要求不断提高,这也要求职业技术人员在生产“智造”的过程中要具备一定的艺术素养。
(四)职业培训的转变
德国企业现代化生产流程在高新科技产业化的背景下发生巨大变化,这也促使其需要对职业技术人员的培训课程进行相应调整。德国联邦职业教育与培训研究院2015年对德国职业教育现状的调查预测报告也显示,从2010年到2030年,德国15个主要被调查行业的从业人员在接受本专业培训以外仍要接受职业领域之外的培训,除了公共部门的行政行业和不需要医疗执照的医疗保健行业外,其他行业的职业培训比例都呈现明显上升趋势;同时,大部分行业中非正式资格人员的比例在逐年下降。就制造业行业而言,德国该领域工作人员除接受本行业从业资格培训外,接受其他行业从业资格培训的人员比率将由2010年的52%上升至2030年的57%,未拥有正式从业资格的在职人员占总人数的14%,到2030年预计降低到9%[8]。这也从一个侧面表明德国重视职业技术人员在职能力的不断提高,注重发展从业人员多方面的技能使其适应工业4.0下就业能力的需要。工业技师是德国普通职业技术人员在生产过程中的领导者,负责产品设计方案和质量的审核。在传统生产流程中,工业技师对一般技术人员拥有绝对的指挥权,但在自动化程度提高和生产流程管理日益扁平化的新工业时代,其更多需要具备协调和领导能力。受此影响,德国对技师培训和考试也增加了新要求,要求工业技师要具备生产流程优化、新产品研发成本评估、企业人员规划及培训的行业能力,以及数字化软硬件熟练运用的新工业能力。
三、经验与启示
在德国工业4.0提出的同时,全球制造业也掀起了新一轮产业改革的浪潮,不仅发达国家提出制造业改革新举措,中国也在2014年开始孕育中国版工业4.0――2015年两会期间,总理正式提出“中国制造2025”十年发展战略。该战略和德国工业4.0都是在新一轮工业变革的背景下提出的,虽然德国是为了保证制造业的领先地位,而中国的目标则是要跻身世界制造强国行列,同时两国的制造业发展现状、未来发展框架、关注点以及目标指向等方面存在差异,但是它们都是为了确保本国制造业在未来发展中处于有利地位提出的国家发展战略。中国在进行制造业产业的改造和升级过程中,同样也会因为市场需求变化面临产业结构调整和职业技术人员从业能力提升等问题,这将对中国制造业和职业院校的发展产生重要影响。
(一)优化企业培训方案
工业4.0促使企业生产流程发生巨大变革,工作内容也由处理多方面复杂任务取代简单的重复性劳动,对岗位技能要求也相应由注重单一的操作技能向综合职业能力转变。同样,“中国制造 2025”实现的前提也必须是建立与现代制造业相配套的基础设施,以及熟练掌握新一代制造业技术的职业技术人员。中国制造2025战略下要求职业技术人员应具备综合的职业能力,要具有多元的基础知识、精湛的专业技能、创新的能力素质等。职业能力的新内容和新要求提高了从业人员的要求,但是当前在职人员的专业能力大多处于机械操作水平,如何提升在职人员的理论知识和智能化工厂的操作水平,是当前企业对职业技术人员在职培训时必须考虑的问题。除此之外,越来越多的智能系统在越来越紧密的整合价值链中形成,符合工业4.0标准的工厂是一个完全集成的智能环境,智能生产取代人力机械操作将导致大面积职业技术人员工作职位被取消,如何合理地进行人员安置和结构分工是升级企业急需解决的问题。
中国在进行2025制造业升级的过程中需优先做好企业在职员工从业技能培训工作,在企业配置足够的新型基础设施的前提下实行校企合作,将企业职业技术人员送入学校接受行业再培训,掌握三维打印、移动互联网、云计算、大数据、生物工程、新能源、新材料等新一代信息技术与制造业融合的理论知识,实现职业技术人员理论知识与专业训练相结合。除此之外,企业要建立人才激励机制,加大对优秀人才的表彰和奖励力度,提高从业人员参与再培训的积极性。
(二)提高教师专业水平
与工业4.0相同,中国制造2025对从业人员的技能提出更高的要求,停留在传统制造业的低层次职业训练远远脱离时代的需求,而只注重科研理论的普通高等教育也无法满足市场需求。为了应对市场需求和学校发展,当前转型为应用技术型高校的地方院校应将培养理论与实践相融合的复合型科研人员作为其重点。为了实现这种人才培养方案,就要从提升师资水平入手。虽然自2015年国务院提出加快发展现代职业教育、“引导一批普通本科高校向应用技术型高校转型”决议出台后,不少转型院校引进拥有硕士、博士学位的高学历人才以提高教师队伍的整体水平,但是这些高学历人才大多来自研究型高校,虽然具备较为扎实的理论知识,但大多缺少实践经验和企业工作经历,在对学生实际操作能力的培养方面存在明显不足。
在对理论和实践都具有较高要求的工业4.0时代,在提高教师队伍学历水平的同时还要要求职业院校尤其转型院校教师具有高水平的专业能力,为日后提高学生的职业技能提供保障。教师要扎实掌握新一代信息技术的理论知识,这是提高教师专业化水平的基础;教师除具有高校工作经验外,还要具有两年以上高校以外行业工作经验,切实做到教学能力和实践经验并重。同时,工业4.0时代是一个科技迅速更新的智能时代,教师每年要有一到筛鲈碌氖奔浣入企业进行“行业实习”,以确保能够时刻与市场同步,这对教师的教学定位具有重要的指向性。
(三)拓展学生工作能力
职业院校培养人才要秉承市场应用性和就业导向性的原则,企业需要什么,学校就教什么,学生就学什么。工业4.0是基于信息物理系统的智能装备、智能工厂等智能制造引领制造方式的变革,面对中国制造2025的国家发展战略,职业院校尤其是地方转型院校应学习德国应用科技大学的培养模式,培养理论与实训相结合的高端职业技术人才。职业院校在进行人才培养之前应站在一个更高的层面来设想未来社会将会是什么样子,以及学生需要具备哪些能力才能适应社会发展的职业需求。
未来的社会是信息智能一体化的社会,制造业以智能工厂为主导,这对学生的信息化、智能化以及机械化水平提出更高的要求。从职业发展的角度来看,学生仅仅掌握单一的职业技能远远不能满足智能工厂的需求,职业教育需更注重全面的技能培训以及专业的跨界合作学习。职业院校应提高技能型学生以信息化素养为首的跨领域复合素质,使他们能够通过专业知识进行研发创新,通过数字技术和媒体思维自主操纵智能机器以及对企业进行纵向管理;同时,围绕信息化提高职业技能人才的通识教育,将信息化教育融入职业教育的各个领域,加强数字化学习方式和学习环境的建设,使每个学生都能具备必要的信息化素质,为将来进入智能化工作环境做好准备;工业4.0是一个技术不断更新的时代,某种技能不可能始终占据产业的核心领域,职业院校要教会学生学习的方法,使其具备终身学习的能力,学生在不断变化的社会环境中才能够不断提高自身技能,适应社会发展的需求。
参考文献:
[1]曲风. “中国制造2025”探秘[J]. 新产经, 2015, 54(4): 23-25.
[2]Industry 4.0 Upgrading of Germany’s Industrial Capabilities on the Horizon[R]. Germany: Deutsche Bank Research,2014.
[3]Zukunftsbild “Industrie 4.0”[R]. Germany: Bundesministerium für Bildung und Forschung,2013.
[4]Hodkinson, P. Tecachnicism, Teachers and Teaching Quality in Vocational Education and Training[J]. Journal of Vocational Education and Training, 1998,50(2):193-208.
[5]Industry 4.0 and the Consequences for Labour Market and Economy: Scenario Calculations in Line with the BIBB-IAB Qualifications and Occupational Field Projection[R]. Germany: Federal Institute for Vocational Education and Training―BIBB, The Institute of Economic Structures Research―GWS, Institute for Employment Research―IAB,2015.
[6]A Scenario Analysis of the Impact of Industry 4.0 on the German Lab Our Market[R].Germany: Federal Institute for Vocational Education and Training―BIBB,The Institute of Economic Structures Research―GWS,Institute for Employment Research―IAB,2016.
论文关键词:人才培养 课题组制度 实践学习 创新工程
论文摘要:针对智能专业中工程创新人才培养存在的工程实践、专业设置等问题,在分析智能科学与技术专业现状的基础上,本文提出差异性培养目标、课题组制度和以点带面制度等观点,结合河北工业大学智能系三个年级的具体实施情况,在课外实践方面取得令人满意的效果和成绩。
诺贝尔奖金获得者西蒙把自然科学定义为探索自然界的奥秘,阐明自然现象,发现自然现象之间的规律及定律。具体到智能科学,就是研究人的智慧,建立人机结合系统理论,并用其模拟人的智慧。但是,值得注意的是,技术科学从本质上是有别于自然科学的,技术科学是利用自然科学的一般规律与理论,研究人造物的构成方法及原理的科学[1]。如智能技术是在智能科学的框架内创建人机结合智能系统所需要的方法、工具和技术。然而,除了智能科学和智能技术,智能科学技术的研究任务还涵盖一个重要的组成部分——智能工程,即利用智能科学的理念和思想,充分运用智能技术工具创建各种应用系统[2]。由于智能科学、智能技术和智能工程三个领域所强调的研究任务不同,因此智能科学与技术专业人才培养目标可以分为科学技术型(或称为研究型)和工程技术型(或称为应用型)。前者是研究型培养模式,以培养具有学术研究或应用研究能力的人才为主,尤其要体现人才培养的综合性、复合性和创新性;后者是工程型培养模式,以培养在工程领域中具有应用复合能力的人才为主,尤其要体现人才培养的综合性、复合性和应用性[3]。更值得注意的是,进入21世纪之后,随着科学技术的迅猛发展,工程问题的综合性与复杂性也不断增强。在这种情况下,智能科学与技术专业如何解决复杂系统提出的一系列工程问题,培养出具有时代特色的优秀工程人才,是新时代赋予新专业的一种使命。
1智能科学与技术专业现状问题分析
由于智能科学与技术专业成立仅有短短7年时间,还处于不断发展之中,所以不可避免地存在一些问题。一般来说,智能科学与技术专业学生的培养存在两种模式:科学型人才和工程型人才。因此,如何根据各个学校的传统优势和培养目标来选择学生的培养模式,非常重要。然而,受传统教育模式的影响,即使在智能科学与技术专业中,对人才的培养仍然偏重科学型,这就导致了目前该专业学生工程能力存在这样或那样的问题[4]。
1.1缺乏实际的工程训练和实践
智能科学与技术专业虽然重视基础科学与技术课程学习和学生分析能力的培养,但是对工程实践训练和对学生相关综合素质的培养相对较弱,重理论知识灌输和轻实践能力培养的老问题仍然存在,教学、科研与实际生产的结合不紧密,因此学生的综合能力无法应对如今复杂系统的工程问题,难以满足用人单位的需求[5]。
1.2专业设置缺乏特色
随着对智能科学与技术专业的深入理解,人们逐渐认识到这个专业的重要性和光明前景。近几年,设置这个专业的高校正在迅速增加。然而,深入分析这一新专业的高校分布和地域分布,设置该专业的高校有“985”高校、教育部“211”工程重点建设高校、地方重点建设高校;而地域分布更为广泛,在北京、天津、湖南、杭州等多个区域[6]。智能专业的这种不同水平的高校分布和地域分布决定了每个学校的专业设置应该具有自己的特色,应该适应我国产业、经济结构多样性和地区发展不平衡性的需要。因此,院校不问自身条件如何,不看当地经济发展和产业结构如何,使得智能专业的办学模式和专业设置大规模趋同的现象应该得到充分的重视。
1.3缺乏对学生创新意识的培养
虽然近几年本科教育模式正在大力革新,如2010年国家层面开始实施的“卓越工程师”教育计划,但是本科教育的填鸭式教学模式仍然广泛存在,使学生被动地学习,以应付考试。这种模式的后果只会导致学生死记硬背,创新意识薄弱,造成了学校培养和实际需要的严重脱节。
2优秀工程创新人才培养的途径探索
根据目前智能专业中工程实践和课程设置存在的问题,我们提出了下面的解决方法。首先,根据学校的现实情况设置工程实践的培养目标;其次,根据课程设置的不足提出课题组制度和以点带面制度,作为课程设置的有效补充;最后,结合智能专业较新的专业知识实施创新型选题。通过有效实施这三个方法,培养优秀的工程创新人才。
2.1差异性培养目标
培养目标是实现优秀工程创新人才的关键。差异性培养目标是培养学生成才的本质属性,孔子早就说过“因材施教”的理念。所以,对智能科学与技术这个新专业来说,由于它仍处于快速发展和完善之中,尤其是不同类型高校又有实际情况,因此应该制定具有差异性和多样化的培养目标。比如说,研究型大学要致力于培养工程研究型、工程创新型的高端人才,以培养学术研究型的科学家、研发人员和设计工程师为主;而教学型大学工程人才的培养目标定位要突出应用型,以服务地方经济建设为主,培养从事工程施工和管理的工程人才。
差异性培养目标不但体现在不同地域和不同类型的高校之间,即使在同一所高校,也应根据学生的兴趣和实际情况确定不同的培养目标。具体来说,即使是一个班级的学生,他们的兴趣和目标也不尽相同,如有的学生立志学好英语,有的学生准备全力以赴考研不顾其他,有的学生准备把自己的兴趣当做追求目标。因此,充分考虑和尊重学生目标的差异性,是培养创新人才的一个前提。
2.2改革培养方式与途径
目标确定以后,接下来就涉及到优秀工程创新人才培养如何实施的问题,其核心是让学生得到充分的工程训练,调动学生的积极性、主动性。实际操作过程中,教师可以把学生真正放到竞赛的赛场上,如参加教育部“质量工程”建设的物联网创新创业大赛、“挑战杯”设计大赛、“盛群杯”单片机创新设计竞赛、“飞思卡尔”智能车竞赛等。这些竞赛都是以创新为主要诉求,课题的名称自拟。因此,通过这些比赛,学生们可以从选题、制作、参赛、完善作品等多个环节体会工程创新的全过程,大大提高工程实践能力,为成为工程创新人才打下坚实的基础。如何根据智能专业的特点,并结合各种创新竞赛,来实施这样的工程训练呢?通过下面两种制度可以有效实现。
第一,实施课题组制度。即把智能系的学生分成多个课题组。如我校的第一届学生分成了7个课题组,每组4~5人,在课题组的基础上实行导师制,每位导师可带1~2组。课题组的培养目标是培养学生独立提出问题的能力、独立解决工程实际问题的能力、科学研究能力和科技开发及组织管理能力。但是,有一个前提,课题组制度要保证让学生广泛参与,这样才能最大可能和最大范围地培养优秀工程创新人才。因此,实施下面的以点带面制度,对保证学生的参与广度和培养质量非常必要。
第二,实施以点带面制度。随着智能专业的快速发展,学生越来越多,课题组越来越多,但教师的精力毕竟是有限的,难以指导太多课题组的学生。我们采用以点带面制度来解决这个问题。从横向方面看,我们采用组长负责制和核心组员制,每个课题组的组长和核心组员由能力相对较强的学生担任,作为导师和课题组组员之间的联系纽带,导师仅仅将相关的课题任务传达给他们即可。这样既能够大大降低指导教师的工作量,也能够充分调动学生的积极主动性和自主性,锻炼他们独立解决问题的能力和团结协作、组织管理的能力。从纵向方面看,在课题组还涉及到不同年级的情况下,以点带面制度就是核心组员指导低年级学生。这样就实现了同一年级之间、不同年级之间的良性循环,保证无论那个年级的课题组,总有一个核心组员在指导,而指导教师一般仅仅亲自指导核心组员,最终实现使用指导教师的有限时间,而使学生的收益最大化。以点带面制度保证了教学指导质量和学生深入、广泛、全过程参与工程训练活动,从而锻炼他们的工程创新能力。
2.3重视对学生创新实践能力的培养
创新是教育部实施的“质量工程”的核心。对智能专业的学生来说,创新的核心是创新意识和选题。该专业学生一般会接触到最新的智能传感技术、智能控制技术、智能执行技术、智能信息处理技术。这些新的技术自然带来一批新的元器件和新的信息处理方式。因此,使用这些新的元器件和新的信息处理方式,结合我们的生活需求,就比较容易实现具有创新性的选题。选题确定后,就可以采用课题组的方式和以点带面的模式,通过“实践学习”方式,将专业理论的学习与科研实践紧密结合,在项目实践中增强学生的自主学习能力、创新思维能力和实践动手能力,促进学生的综合素质发展,最终培养一批兼具创新力和领导力的精英之才。
通过以上三个方面的实施,智能系的几个课题组在“挑战杯”、“盛群杯”单片机创新设计竞赛等创新类比赛中制作出很有创意的作品,应用了智能专业的许多知识,取得了优异成绩。这极大锻炼了学生的工程创新能力,初步达到了工程创新人才培养的目标。
3结语
在国内各个专业普遍重视工程创新人才培养的大环境下,笔者为培养优秀的工程创新人才提供了一种思路和方案。笔者提出差异性培养目标、课题组制度和以点带面制度,并把这些方法应用到智能系学生的工程能力培养上,确立了学生的自我管理方式。学生做出了优秀的创新作品,通过在创新竞赛中的全过程“实践学习”,增强了实践动手、团结协作和组织协调等工程能力,最终成为能够提出创新问题并有效解决问题的具有工程创新能力的人才。该方法具有较强的实践价值和良好的效果,初步达到了将智能系专业学生培养成为工程创新人才的培养目标。
参考文献:
[1] 蒋新松. 智能科学与智能技术[j]. 信息与控制,1994,23(1):38-39.
[2] 杨鹏,张建勋,刘冀伟,等. 智能科学与技术专业课程体系和教材建设的思考[j]. 计算机教育,2010(19):11-14.
[3] 魏秋月. 关于智能科学与技术专业人才培养和学科建设的思考[j]. 教育理论与实践,2009,29(9):18-19.
[4] 王万森,钟义信,韩力群,等. 我国智能科学技术教育的现状与思考[j]. 计算机教育,2009(11):10-14.