时间：2023-08-23 16:58:35
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篇普及人工智能教育，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 人工智能 网络 专家系统
中图分类号：TP27 文献标识码：A
0引言
20 世纪以来，计算机的发展日新月异，不断更新换代，以最早期的机械运行方式为基础，经历了电子管时代、晶体管时代直到集成电路，时至今日已涉及到人们生活、工作和学习的各个方面，伴随着计算机的出现并逐步普及应用，人们又开始力图根据认识水平和技术条件，试图用机器来代替人的部分脑力劳动，以提高征服自然的能力。
1人工智能的概念
人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI，也称机器智能。“人工智能”一词最初是在1956年的Dartmouth学会上提出的。它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。主要探讨如何运用计算机模仿人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、思考、规划以及问题求解等思维活动，并以此解决如咨询、诊断、预测、规划等需要人类专家才能处理的复杂问题。通俗的说，人工智能可以分为两部分来理解，即“人工”和“智能”，顾名思义就是人造的智能。人工智能是研究如何制造智能机器或智能系统来模拟人类智能活动的能力，以延伸人们智能的科学。
2人工智能和教育的关系
（1）人工智能和教育的关系。人工智能以及人工智能科学从1956年诞生起，其研究和应用领域就与教育紧密相关。人工智能就是研究让计算机接受教育、提高智能的科学技术。AI的研究成果又反过来应用到我们日常生活的各个方面，并可以改进我们的生活。比如应用到教育过程中，促进教育的工作效率（减少教师的数量和工作时间、甚至直接提高受教育者的智能）。还可以产生新的教学模式，如网上学习共同体、合作学习等。（2）人工智能在教育中的应用。人工智能原理和技术从诞生起就应用于教育，其产品通常称作智能指导系统ITS或者智能计算机辅助教学ICAI。
ICAI系统可以采用多种形式。从根本上讲，它是在保证学生和程序灵活性的方式下，应用人工智能原理和技术，组织安排教学系统的各种成分。它并不是根据预先输入的问题、预先想到的解答、预先指定的分支等进行工作，而是根据学生学习时积累的知识而工作。它的一般工作准则和标准，是依赖本身的知识结构和近期活动事件，如学生回答的历史记录。许多ICAI系统都具有这样的重要特点，即能够实现与学生的自然语言对话。
3人工智能与网络教育的融合
随着人工智能的理论与技术发展，其在教育中的应用日渐扩大，例如Internet上的web站点，其网页的组织形式，就包含智能的原理。目前人工智能在教育领域特别是网络环境下的应用主要有以下几个方面：
（1）ICAI。计算机辅助教学（CAI）是由程序教学发展而来。但是以程序教学为理论基础开发的CAI课件，在推理机制和学生模型方面存在不足，因而不能根据不同学生的实际情况进行动态调整，缺乏灵活的应变能力。
借鉴人工智能中的专家系统知识，由于专家系统中包含知识库和推理机两个基本模块，在一般专家系统中再加入一个“学生模型”模块，就构成智能计算机辅助教学（ICAI）系统的基本结构。其中推理机的作用相当于现实教学中的教师，它可以根据知识库中的内容和学生模型推断出每个学生的学习能力、认知特点和当前知识水平，根据学生的不同特点选择最适当的教学内容与教学方法，并可对学生进行有针对性的个别指导，提高教学效果。
（2）智能。在我们传统的教学过程中，最经典的教学模式是以教师为主，教师讲、学生听，它是一种单向沟通模式。这种教学模式的优点是有利于教师主导作用的发挥，便于教师组织、监控整个教学活动进程，便于师生之间的情感交流，因而有利于系统的科学知识的传授，并能充分考虑情感因素在学习过程中的重要作用。
上世纪90年代以来，随着多媒体和网络技术的迅速发展，强调以学生为中心的建构主义学习理论日益流行。这种理论强调在教师主导下以学生为中心的学习，即一种“主导――主体”教学结构。在这种教学并重的结构中，教师是教学过程的组织者、是良好情操的培养者；学生是信息加工与情感体验的主体，是知识意义的主动建构者；教学媒体既是辅助教师教的演示工具，又是促进学生自主学习的工具。
在网络远程教学中，为实现上述教学模式，把人工智能中的智能体（Agent）技术应用到网络远程教学中，并逐渐成为在教学领域实现智能化的一种主流技术。
【关键字】人工智能；教育；进展
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097（2008）13―0018―03
人工智能是一门综合的交叉学科，涉及计算机科学、生理学、哲学、心理学、哲学和语言学等多个领域。人工智能主要研究用人工的方法和技术，模仿、延伸和扩展人的智能，实现机器智能，其长期目标是实现人类水平的人工智能。[1]从脑神经生理学的角度来看，人类智能的本质可以说是通过后天的自适应训练或学习而建立起来的种种错综复杂的条件反射神经网络回路的活动。[2]人工智能专家们面临的最大挑战之一是如何构造一个可以模仿人脑行为的系统。这一研究一旦有突破，不仅给学习科学以技术支撑，而且能反过来促使人脑的学习规律研究更加清晰，从而提供更加切实有效的方法论。[3]人工智能技术的不断发展，使人工智能不仅成为学校教育的内容之一，也为教育提供了丰富的教育资源，其研究成果已在教育领域得到应用，并取得了良好的效果，成为教育技术的重要研究内容。
人工智能的研究更多的是结合具体领域进行的，其主要研究领域有：专家系统、机器学习、模式识别、自然语言理解、自动定理证明、自动程序设计、机器人学、博弈、智能决策支持系统、人工神经网络和分布式人工智能等。[4]目前，在教育中应用较为广泛与活跃的研究领域主要有专家系统、机器人学、机器学习、自然语言理解、人工神经网络和分布式人工智能，下面就这些领域进行阐述。
一 专家系统
专家系统是一个具有大量专门知识与经验的程序系统，它使用人工智能技术，根据某个领域中一个或多个人类专家提供的知识和经验进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以解决那些需要专家决定的复杂问题。[5]专家系统主要组成部分为：知识库，用于存储某领域专家系统的专门知识；综合数据库，用于存储领域或问题的初始数据和推理过程中得到的中间数据或信息；推理机，用于记忆所采用的规则和控制策略的程序，使整个专家系统能够以逻辑方式协调地工作；解释器，向用户解释专家系统的行为；接口，使用户与专家系统进行对话。近几十年来，专家系统迅速发展，是人工智能中最活跃、最有成效的一个研究领域，广泛用于医疗诊断、地质勘探、军事、石油化工、文化教育等领域。
目前，专家系统在教育中的应用最为广泛与活跃。专家系统的特点通常表现为计划系统或诊断系统。计划系统往前走，从一个给定系统状态指向最终状态。如计划系统中可以输入有关的课堂目标和学科内容，它可以制定出一个课堂大纲，写出一份教案，甚至有可能开发一堂样板课，而诊断系统是往后走，从一个给定系统陈述查找原因或对其进行分析，例如，一个诊断系统可能以一堂CBI（基于计算机的教学，computer-based instruction）课为例，输入学生课堂表现资料，分析为什么课堂的某一部分效果不佳。在开发专家计划系统支持教学系统开发（ISD）程序的领域中最有名的是梅里尔（Merrill）的教学设计专家系统（ID Expert）。[6]
教学专家系统的任务是根据学生的特点（如知识水平、性格等），以最合适的教案和教学方法对学生进行教学和辅导。其特点为：同时具有诊断和调试等功能；具有良好的人机界面。已经开发和应用的教学专家系统有美国麻省理工学院的MACSYMA符号积分与定理证明系统，我国一些大学开发的计算机程序设计语言、物理智能计算机辅助教学系统以及聋哑人语言训练专家系统等。[7]
目前，在教育中，专家系统的开发和应用更多的集中于远程教育，为现代远程教育的智能化提供了有力的技术支撑。基于专家系统构造的智能化远程教育系统具有以下几个方面的功能：具备某学科或领域的专门知识，能生成自己的提问和应答； 能够分析学生的特征，评价和记录学生的学习情况，诊断学生学习过程中的错误并进行补救教学；可以选择不同的教学方法实现以学生为主体的个别化教学。[8]目前应用于远程教育的专家系统有智能决策专家系统、智能答疑专家系统、网络教学资源专家系统、智能导学系统和智能网络组卷系统等。
二 机器人学
机器人学是人工智能研究是一个分支，其主要内容包括机器人基础理论与方法、机器人设计理论与技术、机器人仿生学、机器人系统理论与技术、机器人操作和移动理论与技术、微机器人学。[9]机器人的发展经历了三个阶段：第一代机器人是以 “示教―再现”方式进行工作；第二代机器人具有一定的感觉装置，表现出低级智能；第三代机器人是具有高度适应性的自治机器人，即智能机器人。目前开发和应用的机器人大多是智能机器人。机器人技术的发展对人类的生活和社会都产生了重要影响，其研究和应用逐渐由工业生产向教育、环境、社会服务、医疗等领域扩展。
机器人技术涉及多门科学，是一个国家科技发展水平和国民经济现代化、信息化的重要标志，因此，机器人技术是世界强国重点发展的高技术，也是世界公认的核心竞争力之一，很多国家已经将机器人学教育列为学校的科技教育课程，在孩子中普及机器人学知识，从可持续和长远发展的角度，为本国培养机器人研发人才。[10]在机器人竞赛的推动下，机器人教育逐渐从大学延伸到中小学，世界发达国家例如美国、英国、法国、德国、日本等已把机器人教育纳入中小学教育之中，我国许多有条件的中小学也开展了机器人教育。
机器人在作为教学内容的同时，也为教育提供了有力的技术支撑，成为培养学习者创新精神和实践能力的新的载体与平台，大大丰富了教学资源。多年来，我国中小学信息技术教育的主要载体是计算机和网络，教学资源单一，缺乏前瞻性。教学机器人的引入，不仅激发了学生的学习兴趣，还为教学提供了丰富的、先进的教学资源。随着机器人技术的发展，教学机器人种类越来越多，目前在中小学较为常用的教学机器人有：能力风暴机器人、通用机器人、未来之星机器人、乐高机器人、纳英特机器人、中鸣机器人等。
三 机器学习
机器学习是要使计算机能够模仿人的学习行为，自动通过学习来获取知识和技巧，[11]其研究综合应用了心理学、生物学、神经生理学、逻辑学、模糊数学和计算机科学等多个学科。机器学习的方法与技术有机械学习、示教学习、类比学习、示例学习、解释学习、归纳学习和基于神经网络的学习等，近年来，知识发现和数据挖掘是发展最快的机器学习技术。机器学习（自动获取新的事实及新的推理算法）是使计算机具有智能的根本途径，对机器学习的研究有助于发现人类学习的机理和揭示人脑的奥秘。[12]
随着计算机技术的进步和机器学习研究的深入，机器学习系统的性能大大提高，各种学习算法的应用范围不断扩大，例如将连接学习用于图文识别，归纳学习、分析学习用于专家系统等，大大推动了在教育中的应用，例如在建构适应性教学系统中，用机器学习与朴素的贝叶斯分类器动态了解学生的学习偏好，有较高的准确率[13]。基于案例的推理（case-based reasoning，CBR）是一种新兴的机器学习和推理方法，其核心思想是重用过去人们解决问题的经验解决新问题，在计算机辅助教育方面，已经出现了基于CBR的图形仿真教育系统，并且，针对个体特征的教育教学方法研究也有所突破。[14]另外，数据挖掘和知识发现在生物医学、金融管理、商业销售等领域的成功应用，不仅给机器学习注入新的生机，也为机器学习在教育中的应用提供了新的前景。
四 自然语言理解
自然语言理解就是研究如何让计算机理解人类的自然语言，以实现用自然语言与计算机之间的交流。一个能够理解自然语言信息的计算机系统看起来就像一个人一样需要有上下文知识以及根据这些上下文知识和信息用信息发生器进行推理的过程。[15]自然语言理解包括口语理解和书面理解两大任务，其功能为：回答问题，计算机能正确地回答用自然语言提出的问题；文摘生成，计算机能根据输入的文本产生摘要；释义，计算机能用不同的词语和句型来复述输入的自然语言信息；翻译，计算机能把一种语言翻译成另外一种语言。由于创造和使用自然语言是人类高度智能的表现，因此对自然语言处理的研究也有助于揭开人类高度智能的奥秘，深化对语言能力和思维本质的认识。[16]
自然语言理解最早的研究领域是机器翻译，随着应用研究的广泛开展，也为机器人和专家系统的知识获取提供了新的途径，例如由MIT研制的指挥机器人的自然语言理解系统SHRDLU就可以接收自然语言，进行人机对话，回答关于桌面上积木世界中的各种问题。同时，对自然语言理解的研究也促进了计算机辅助语言教学和计算机语言设计等方面的发展，例如“希赛可”网络智能英语学习系统，这个基于网络的“人-机”语境的建立，突破了普通英语教师和传统的单机的多媒体教学软件所能具备能力限制，也比建立于网络的“人-人”语境更具灵活性，可以为远程学习者提供良好的英语学习支持，在国内第一次系统地将用自然语言进行的人机对话系统应用在计算机辅助外语教学上，在国际上也是一种创新。[17]
五 人工神经网络
人工神经网络就是在对大脑的生理研究的基础上，用模拟生物神经元的某些基本功能的元件（即人工神经元），按各种不同的联结方式组织起来的一个网络，其目的在于模拟大脑的某些机理与机制，实现某个方面的功能，例如可以用于模仿视觉、模式识别、声音信号处理、控制、故障诊断等领域，人工神经元是人工神经网络的基本单元。[18]人工神经网络有两种基本结构：递归（反馈）网络和多层（前馈）网络，两种主要学习算法：有指导式学习和非指导式学习。
人工神经网络从模拟人类大脑神经网络的结构和行为出发，具有大规模并行、分布式存储和处理、自组织、自适应和自学习能力，特别适合于处理需要同时考虑许多因素和条件的、不精确和模糊的信息处理问题，[19]这使人工神经网络具有更大的发展潜能，目前已经开发和应用的人工神经网络模型有30多种。人工神经网络在教育中的应用大多是与教学专家系统相结合，以此来改进教学专家系统的性能，提高智能性，使其在教学过程中对突发问题具有更好的应对能力。人工神经网络在学校管理中也得到应用，例如采用误差反传算法（BP）的多层感知器已应用于高校管理之中。
六 分布式人工智能(Distributed Artificial Intelligence，DAI)
分布式人工智能是分布式计算与人工智能结合的结果，研究目标是要创建一种能够描述自然系统和社会系统的精确概念模型，主要研究问题是各Agent之间的合作与对话，包括分布式问题求解和多Agent系统两个领域。[20]分布式人工智能系统一般由多个Agent组成，每个Agent又是一个半自治系统，Agent之间及Agent与环境之间进行并发活动并进行交互来完成问题求解。[21]由于分布式人工智能系统具有并行、分布、开放、协作和容错等优点，在资源、时空和功能上克服了单智能系统的局限性，因此获得了广泛的应用。
分布式人工智能中的Agent和多Agent技术在教学中的应用逐渐受到关注。在教学中引入Agent可以有效地提高教学系统的智能性，创造良好的学习情境，并能激发学习者的学习兴趣，进行个性化教育。目前，Agent和多Agent技术多用于远程智能教学系统，通过利用其分布性、自主性和社会性等特点，提高网络教学系统的智能性，使教学资源得到充分利用，并可实现对学习者的学习行为进行动态跟踪，为学习者的网络学习创造合作性的学习环境。在网络教学软件中应用Agent技术的一个典型是美国南加利福尼亚大学（USC）开发的教学Adele（Agent for Distance Education - Light Edition） [22]。Agent技术在网络教学软件中取得的良好效果，促进了研究者对分布式人工智能在教育中的应用研究。
综上所述，科学技术的发展将会推动人工智能技术在教育中应用的广度和深度。从人工智能的应用趋势来看，人工智能在教育中应用的扩展可以通过以下三个方面进行：一是人工智能与其他先进信息技术结合。人工智能已经与多媒体技术、网络技术、数据库技术等有效的融合，为提高学习效率和效度提供了有力的技术支持，而引起教育技术界广泛关注。[23]例如人工智能技术通过与多媒体技术相结合，可以提高智能教学系统的教学效果；与网络通讯技术相结合，可以提高和改进远程教育的智能性。二是人工智能应用研究领域间的集成。人工智能应用研究领域之间并不是彼此独立，而是相互促进，相互完善，它们可以通过集成扩展彼此的功能和应用能力。例如自然语言理解与专家系统、机器人的集成，为专家系统和机器人提供了新的知识获取途径。三是人工智能的研究和应用出现了许多新的领域，它们是传统人工智能的延伸与扩展，这些新领域有分布式人工智能与Agent、计算智能与进化计算、数据挖掘与知识发现以及人工生命等[24]，这些发展与应用蕴藏着巨大潜能，必将对教育产生重要的影响。
技术发展不断发挥着引导教育技术研究的作用，一种新兴技术的出现总是会掀起相应的研究热潮, 引发对技术在教育中应用的探讨、评价以及与传统技术的对比。[25] 人工智能作为一门交叉的前沿学科，虽然在基本理论和方法等方面存在着争论，但从其研究成果与应用效果来看，有着广阔的应用前景，值得进一步的开发和利用。
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关键词：离散数学；计算机科学；人工智能
离散数学是计算机科学的基础理论，也是现代数学的一大分支。离散数学将离散性的结构和相互间的关系作为主要研究对象，目前计算机学科的多个方面都已经提出并使用了离散数学理论。数学为计算机的优化和程序编写起到了积极作用。如人工智能技术、信号处理以及数字电视等媒体技术。
1离散数学应用于计算机数据结构
计算机具体问题的解决依赖于数据机构的建立。从数学角度，就是通过建立严格数字模型，然后解开此模型的过程。是通过数学知识和计算机程序编写的过程，而数学模型的构建就是数据结构研究的内容。寻求数学模型的过程就会提出操作对象，分析操作对象的过程，找到数学语言与计算机语言之间的契合点是研究的起点。一般情况下，数据结构主要分为树形结构、线性结构、图状结构、网状结构四种。数据结构可用于企业结构员工工资的发放问题，还可以解决一系列的距离问题，其具有广泛的应用。
2离散数学应用于计算机数据库
数据库技术已经成为社会认可并广泛应用的计算机技术，笛卡儿积是离散数学中的一个重要理论，它在计算机数据库的建立中起到了明显的作用。代数理论是关系数据模型建立的理论基础，在这一基础上建立了由行和列共同组成的二维表，我们称之为二元关系理论，这一理论主要可应用于表结构设计、域和域间关系、关系操作数据查询与维护功能等。
3离散数学应用于人工智能
离散数学中的逻辑推理是人工智能研究的基础理论之一，谓词逻辑语言的使用使我们了解了推理的子命题。逻辑规则将数学进行了更准确的定义，人工智能研究最初，就应用了离散数学理论的数学推理和，尤其是布尔代数。因此，在人工数学定理证明是人工智能所采用的理论，在现实设计中有很广泛的应用，如推理机的设计与应用。推理机以逻辑推理和产生式推理为主，推理机主要以数据库中的知识解决问题，是专家思想的一种体现。因此我们也可以将人工智能视为一种专家系统，是应用离散数学理论应用于数学问题分析、解决问题的方法。
4离散数学应用于计算机体系结构
离散数学主要应用于计算机体系结构设计中的指令吸引设计及其内容改进，对计算机整体性能的发挥具有良好的作用。指令系统优化方法以指令格式化为主。其主要作用是它能够以操作码与地址码共同实现以最短的位数来操作地址信息和操作信息。目前，主要应用哈夫曼的压缩概念来解决这一问题。这种方法是数学方法之一，是一种无损压缩法。哈夫曼的压缩概念主要是应用了数学中概率不均等原理，将最大概率事件以最短的位数来处理。相反，发生概率最低的事件则以最长的位数来处理，这样平均位数得以缩短。其基本原理是使用哈夫曼算法构造出哈夫曼树。利用哈夫曼树来对系统指令中的使用数据频度进行统计，将其以从小到大的顺序进行排列，将两个最小频度合并成一个大的频度并形成新的结合点，按照同样的原理降低进行从小到大的排列，按该频度大小插入其他未参与结合的频度值中指导所有频度完成结合。将节点能够向下延伸的分支分别标注“1”或“0”，沿着根结点开，沿线到达各频度结点所经过的代码序列就构成了所谓的哈夫曼编码。所得到的编码系列与指令使用概率低的指令编以长码相符合，即指令使用概率高的指令编以短码的目的。
5离散数学在计算机中的应用发展趋势
基于计算机中的离散数学理论应用逐渐广泛，数学理论应用于计算机也逐渐完善。当然，除了上文中提到的离散数学的基础作用外，它还在计算机的其他方面具有重要作用，具有发展前途。未来，计算机硬件的性能将进一步提高，而设计者的离散数学知识则是这一技术发展的基础，数学逻辑的应用将为计算机的软件设计提供理论基础。另外，数学中的关联词概念可用于计算机高低电平的信号运算通二进制数据之间的运算，这就是数学在电路设计中的作用，应用数学理论，设计过程更加清晰化、直观化。数学集合论概念主要应用于数据结构和算法分析，这一理论主要应用于软件工程及计算机数据库的设计，确保了计算机数据库的更新速度。代数结构作为数学的基本理论，对计算机甚至对多个领域具有重要作用，计算机程序设计时，要区分其可计算性和不可计算性，在这一前提下，形式语言与自动机、网络与通信理论、密码学、程序理论或形式语义学都成为数学对计算机的指导项目。最后，代数中的格与布尔理论为计算机硬件的设计以及网络通讯系统的设计提供了基础，这一数学理论应用计算机制度、计算机操作系统以及C语言程序进行编译、研究和检索，在多个领域如树的结构对于集成电路的布线、电子信息网流量上都能够具有一定的发展。人工智能也将成为未来离散数学理论应用于计算机更新、设计和发展中的重要理论。
6总结
总之，离散数学理论在计算机人工智能，数据库建立中都具有指导意义。计算机在科技领域、工业领域以及人们的生活中的应用以及普及，离散数学是以离散性的结构和相互间的关系作为主要研究对象，其在计算机中的应用帮助减少计算机漏洞并提高计算机运行效率。离散数学是计算机技术的基础，缺乏对离散数学的了解，计算机更新和发展无从谈起。无论是信息处理还是理论对于计算机科学，都有着密切的关系，因此如何离散数学理论应用于计算机发展中是本文研究的重点。
作者:周菲苹 单位:海南师范大学
参考文献：
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在今年两会，国务院总理在做政府工作的报告时明确指出：“扩大数字家庭、在线教育等信息消费。”期间多位人大代表和政协委员也提出议案，呼吁通过“互联网+”手段加速教育资源的普惠化。这是在线教育首次出现在政府报告中，预示着互联网在未来教育改革中将发挥着越来越重要的作用。
互联网普及率越来越高，互联网技术尤其是移动互联网技术的突飞猛进，这些衍生出来的所谓教育技术直接影响着在线教育未来的发展趋荨L乇鹗谴笫据意识和人工智能的发展，将“助攻”在线教育走向新阶段。
大数据助力个性化在线教育
在线教育让我们比以往任何时候都更接近于真正个性化规模化的学习经验，而教育技术几乎每一个新的趋势都在某种程度上与个性化有关。而个性化教育的具体实现途径有赖于技术的发展，大数据及人工智能技术的发展将在精准互动、最优学习路径、智能测评等各方面发挥巨大的优势。
在2017年，我们将看一些类似于亚马逊和Netfix等有影响力的平台系统在在线教育平台中发挥作用。通过在线教育平台的推荐系统，你将通过寻找课程推荐工具，能够了解到越来越多的信息，包括学习者的目标、过去的学习经验、时间表和倾向的学习风格等等。教育平台不再像过去那样只会提供大量的学习内容，而是更注重为学习者定制适合他们的学习课程。
近几年大数据可视化被越来越的企业重视，他们通过这些看得见的数据去分析企业的发展状况。而对于在线教育而言，一些数字学习助理的出现，将帮助学习者更好地享受整个学习工程。一些移动推动通知和一些被称为“轻推”的程序将会灵活地加入在学习者学习的过程中。这些移动通知会根据数据的检测更准确地捕捉到学习者失去学习动力的时刻，并在这个时刻及时地发送一些通知鼓励学习者，让他们继续保持学习的积极性。
可以说大数据在在线教育中使用，将能让教育平台更好地满足学习者更全面的需求。
VR继续保持巨大潜力
虚拟现实（VR）无论在哪个行业来说都是一个早期阶段的技术。但即便如此，它在教育领域仍然具有巨大的潜力。在2017年，我们可能开始看到VR用于促进学习者和在线教师之间的“现场”会议，或者让学习者在虚拟教室中参加讨论一些个性化的项目，比如在线学位。还将有机会利用VR技术在地理、天文学、海洋学和历史等科目中进行远程教学，使学习过程变得更加令人兴奋，更具有影响力和获得更高的成本效益。
但VR要在线教育中获得更好的体验，其自身技术的完善就必须加快进程。
形式多样化
近几年，一对一直播、一对多直播、录播直播相结合等多种在线教育形式的兴起也在不断的满足个人定制化的学习需求，激发了市场活力。而这些在线教育形式的背后，也是各种厂商为了分这块大蛋糕纷纷使用的招数。
从2013年起鸿合就开始在在线教育方面发力，目前除了可提供交互式电子白板、视频展示台、投影机等硬件设备外，还着力开发出录播、远程音视频交互软硬件平台、微课制作平台、虚拟演播室等不少在线教育必不可少的软硬件产品。此外还建立了鸿合“i”学云平台，将教学备课过程中需要的教学设计、教学素材、试题等资源自动推送给教师。
AI变成服务，机器人不会抢走人类的工作
首先，他认为未来20年，AI会成为很多行业的基础。AI系统将成为电力一样无处不在的商品化服务。
当今出现的三股科技势力给了曾经只在缓慢发展的AI加速爆发的一个契机：神经元网络的大规模处理能力提升；芯片的性能爆发级增长及价格越来越低廉；大数据的出现让人工智能能深度学习。比如从前培养一个围棋高手需要20年，但现在可能只需要几个月；谷歌能让AI在几小时的学习后，就在电玩游戏中击败人类玩家。凯文凯利强调，人们其实把人工智能想得太高级了，它们其实是一种人工智慧。它们会比人类机智100倍，但只是一种窄向的机智。
与电影中《her》那种跟模仿人类一样的AI不一样，它将来只需要成为人类某个领域的助手。比如自动驾驶的AI只需要考虑驾驶，不用分析各种日常生活问题。以不同于人类的方式思考，是AI的价值，而不是说它的价值在于比人类在各方面都更聪明。过去，我们只有一种思考方式，就是人类的思考方式。但在一个联系超密集的世界中，不一样的思维是创新和财富的来源。人工智慧廉价而聪明，会被植入到所有人类制造的东西里。
AI会成为一种“服务”，人们对它有需求时下单就可以了，就像电力网络一样。未来企业的创业公式是：制造一个产品，给它加上智能。未来肯定会有3-4个通用的普通AI平台，而其他公司则贩卖一些专业版的AI服务。给AI加上肢体，它们就成了机器人。不过现在的机器人靠编程工作，但将来它们可以通过与人类的交互式沟通，观察和学习人类的劳动。它们会夺走人类的工作吗？那些以生产效率为指标的工作会被机器人代替，但人类的创意、沟通是无法用“产量”衡量的。就像工业化把农民变成了工人，AI虽然取代了人类机械化的工作，却能给人类提供新的就业岗位。
虚拟现实会成为最普遍的社交平台
第二个趋势是，VR、AR和MR将成为继智能手机之后又一生态系统。VR是纯虚拟数字画面，而AR虚拟数字画面加上裸眼现实，MR是数字化现实加上虚拟数字画面。从概念上来说，MR与AR更为接近，都是一半现实一半虚拟影像，但传统AR技术运用棱镜光学原理折射现实影像，视角不如VR视角大，清晰度也会受到影响。MR技术结合了VR与AR的优势，能够更好地将AR技术体现出来。
Facebook在这周了一个新的VR产品，同时在过去的5个月，凯文凯利所在的《连线》杂志，也关注了所有主流制造商的VR产品，他试过多产品，大多数产品做得非常逼真。他认为就像从只能通话的手机变成智能手机一样，VR也会经历这种过程。VR正在变得越来越便宜，因为镜片、屏幕、数字处理器正在低廉地普及化。
现在的VR技术分为两种：一种是只能通过头部的旋转来探索虚拟世界。谷歌Cardbard就是这样一个例子。第二种更高级别的VR是有漫游式的，有“深度”和“空间感”。漫游式的、用户可以随意走动的那种技术肯定是未来的趋势，现在谷歌有种500多万美元的产品就能达到这种效果。虚拟现实，将是未来的最普遍社交平台。在凯文凯利尝试过的VR设备中，如果只看图片，并没有那么好玩。但要是有10个人互动，乐趣就会增加100倍，重点是可以通过VR一起分享自己的体验。虽然VR将是一个商业化设备，但它的社交网络平台商业化，将比设备的商业化前景好多了。没有互动的新创造，是不完整的。
天眼开启，隐私让位于炫耀？
VR、MR设备的普及，也会带来对个人信息更完备的追踪。在使用VR设备时，你的所有运动，你在哪里停留多久，你想去哪里，这些在现实当中，现在觉得很难追踪的东西都可以用VR轻而易举地解决。另外还有各种可穿戴设备，能够把个人信息全面量化。这些设备的结合，甚至可以追踪你的一生，从你出生到最后，全程追踪你的身体质量，显示每个阶段不一样的指标。我们想要的服务，都能实现个体化定制。
“所有可被追踪的痕迹，都会被追踪；任何可被测量之物，都会被测量”。凯文凯利重申这一点，他还说，在科技的发展过程中，“隐私总是让位于炫耀。”因为大家更关心的是自己是否能得到个性化的服务，是否能够有更多炫耀的方式。不过他强调，追踪在科技时代是双向的，每个人都可以知道谁在追踪自己，用什么样的方式，双向监督的情况下，人们可以互相追踪的，有更多可用的信息可以共享从而实现更好的共赢。
未来最大的电商一定拥有最大的实体店
现在零售实体店和电子商务当中有一个很明显的界限，实体店跟网店之间有很多紧张的情绪。但10-20年，世界上最大的电子商务公司也会成为世界上最大的实体店，亚马逊刚刚了自己第一个实体书店。未来线上和线下一定是互相融合的。电商平台的拥有者，能通过虚拟现实技术把产品数据化，把用户体验做得更好。VR的发展将带来互联网的体验时代。它会让我们感觉到虚拟的东西是真实的，也就是有一样东西，我们大脑告诉我们它是假的，但我们身体上的触觉、嗅觉能让我们感觉到它是真的。
比如它可以帮助我们召开远程会议；把我们带到现在人类还去不了的地方探险，比如深海、天空、悬崖；在网上买东西时摸摸布料的质地，看看书的色彩……而实体店可以提供给人们电商一样方便的物流体验，多元化购物、消费的体验。无论线上线下，他们所销售的产品都是物联网的一部分，比如智能化的鞋子，比如带上VR设备，我们能看到现实中每一种商品、物体的标价。凯文凯利觉得，过去几千年的历史演变，还不如过去50年的变化来得大。人们应该去相信那些不可能的事，我们要以前所未有的规模进行协作，才能闯进不可能的未来。
“未来20年最伟大的产品，现在还没出现。”凯文凯利说。“我们正站在历史的起点。”最后，凯文凯利与华南几位互联网企业的年轻创业者进行了对话。凯文凯利表示，目前互联网大部分的商业模式都集中在流量端，我们需要去进行数据挖掘，从而实现收集，选择，放大。中国移动营销具有广阔的前景。有米科技CEO陈第对此表示认同，“流量”是目前移动营销的核心。在有米的运作模式中，全球化的移动广告平台作为“横”线，将业务做广。同时借助移动广告平台的流量优势，重点布局游戏、电商、金融、教育、O2O等行业作为“纵”线，将业务做深，形成产业上下游的聚集，最终形成与有米紧密联系的生态流量网络。
另外，凯文凯利告诉陈第他所出版的3本书的具体思路是：把科技视作一种可进化的生命体这种逻辑，贯彻三本书的始终。以生命体去理解科技，就能理解这个世界的运行方式。而凯文凯利在自己作品中没有提及的东西，主要是基因工程、基因图谱。新的科技让人们很容易地复制基因并进行基因检测，这会对人类的肌理造成很大改变，将会开启巨大的科技机会。另外，他觉得人类还没了解宇宙由哪些信息组成，到底人类掌握的信息和掌控宇宙的力量之间有没有关系。这两个是他正在思考的方向。
继2015年12月首届深圳湾论坛后，2016年4月1日，北大汇丰商学院再度携手第二届“深圳湾创业创新论坛”，并邀请“美国硅谷教父”、“科技预言学家”凯文·凯利(Kevin Kelly)，进行“洞见【必然】的未来”主题演讲。
凯文·凯利最广为人知的是他对未来20年重大商业科技潮流的见解。论坛现场，KK带来了新书《必然》，和现场600多企业家、创新创业人士分享了新物种的基因特征、所思所想、行为规则和未来走向，以及未来30年哪些领域会出现重大财富机会。
“很难想象有什么事物会像廉价、强大、无处不在的人工智能那样拥有改变一切的力量。”
KK表示，人类未来的日常行为将被彻底改变，人工智能将是一些有界限的实体，而我们能清楚地区分我们和它们的思维。人工智能思想的到来加速了其他所有颠覆性趋势的进程，它在未来世界中的威力与曾经的“铀元素”相当。我们可以肯定地说，知化是必然的，因为它已经近在咫尺。
VR(虚拟现实)将是最社交化的社交媒体，它使互联网成为体验，不是看电脑，而是感受网络，像第一人视角体验。
谈到屏读，KK表示，我们从传统的书面到了屏幕显示，比如kindle等，信息都可以从生活中的各种屏幕中读取，信息获取方式更快更廉价。后续屏读的变化会影响更大，屏幕会越来越薄、多样，甚至在眼睛随着注意力的变化而改变和获取。信息的提供会根据你的需求来提供。
讲到大数据，KK认为，数据是流动的，交互的，不再是以前单纯的储存，而是从文件到web到数据云的演化。KK对流动性进行了诠释，他认为，流动性带来了新的力量，重要的不是复制品的数量，而是可以通过其他媒体链接、处理、注释、标记、突出、翻译、强化一份复制品的方式的数量。同时，流动性进一步释放了创造力。
讲到“使用”，KK以优步为例(注：uber)，他认为，使用权将优于所有权，类似的这种按需“使用”模式正在一个接一个地冲击着数十个其他行业，将形成“uber of X”模式。
“如果你生病吃药，医院可以根据你被量化的数据给你制定特别的计量，即是普通的每个人也是特别的。”以医疗为例，KK表示，生活中所有数据只要能被记录和量化的都能被记录。
随后，凯文·凯利与腾讯开发平台高级总监胡皓、人人聚财创始人许建文等嘉宾展开深度对话。
此前凯文·凯利在阐述“互动”时，就提出了共享经济的概念，即在未来成熟的共享经济模式下，商业主体不再被单一的个体所有，而被更多的人分享使用，使用权大于所有权将成为未来商业形态的核心。
一、制造行业劳动力需求大幅降低
鸿海集团董事长郭台铭曾提出“黑灯工厂”的概念，其在“中外政企对话”论坛上，说：“目前富士康的几个工厂已经可以实现生产流程的智能全记录，并且每一个步骤都会自动化检测，最终做到关灯生产了。”用智能机械设备操作来代替人工，以实现生产作业的标准化、大幅提升产品质量同时，更有效降低用工成本，智能化生产将成为越来越多制造型企业的选择。而智能制造的大范围应用必然降低企业对普通劳动生产者的需求，制造型企业仅需保留少量拥有新设备操作与维护技能、可适应企业智能化生产及管理的新型技术工人即可满足生产需求。
二、部分标准化服务作业将由人工智能取代
除传统的制造工厂，服务型企业也纷纷加入到智能化操作领域。电商物流服务是近年来快速发展起来的新行业，随着电子商务市场交易规模的不断攀升，快递人工费用的飞速上涨，为降低运营成本，提高服务质量，电商企业不断突破管理及作业模式，向智能化物流快步迈进。以京东快递的分拣机器人为例，一群长约60厘米，宽约50厘米，可承重5公斤的橘红色小机器人，以3米每秒的速度在京东的分拣仓库运行，每小时即可完成18000件包裹的分拣任务。而另一款京东配送机器人也正式下线并进入试运营阶段，该机器接到配送订单及路线后，便会按照预先设定的路线行驶，并在距离配送目的地100米左右位置时，通过信息系统向收货人发送收件信息：“亲，有你的快遞”。国家邮政总局在《快递业发展“十三五”规划》中明确提出，鼓励快递企业采用先进适用的技术和装备，推进机器人、无人飞机、无人汽车的研发和应用。除物流行业外，原人工服务的部分银行窗口业务、餐厅点餐、医院挂号及缴费、话费车费充值等大批技术含量低的标准服务作业亦正由人工智能逐步取代，传统服务性行业释放出的劳动力规模不容小觑。
三、服务型经济背景下人才需求结构发生迁徙
服务型经济背景下，客户服务人才需求日益增加。著名社会学家丹尼尔·贝尔在《后工业社会的来临——对社会预测的一项探索》著作中，将经济发展阶段划分为前工业社会、工业社会和后工业社会。其中后工业社会表现的主要特征为：（1）经济结构从商品生产经济向服务型经济转移；（2）以技术阶层的崛起为特征的职业分布；（3）理论知识日益成为创新源泉和制定社会政策的依据。据以上特征我们按图索骥不难发现，中国许多城市的经济结构及职业分布已经符合后工业时代的上述特征。历史经验证明，科技进步及产业升级必将淘汰一部分落后工种，但同时亦将催生出大量新的工作岗位以满足社会发展的需要，随着后工业时代服务型经济的不断发展，掌握着先进理念和技能的服务型人才需求将进一步扩大。
综上所述，不论是传统制造业释放出大量劳动力的就业迁徙，还是机器人把人们从简单枯燥的工作中解放出来享受生活，未来职业分布及消费趋势的重心都将向服务行业倾斜。据国家统计局官方数据显示：2017上半年，服务业增加值206516亿元，同比增长7.7%，增速较上年同期提高0.2个百分点，比国内生产总值和第二产业增加值分别高出0.8和1.3个百分点。国务院《关于加快发展服务业的若干意见》中明确指示，我国到2020年，基本实现经济结构向服务经济为主的转变，服务业增加值占国内生产总值的比重超过50%，就业容量将显著增加。
四、高职院校应契合市场需求，建设高素质服务型人才培养基地
高等职业教育是一种具有明确就业取向的教育体系，该体系的最终目的是为社会发展提供能满足需求的人才培养服务。2017上半年，全国规模以上服务业企业从业人数同比增长5.6%，增速高于第二产业4.9个百分点，在全部规模以上企业同比新增的就业人员中，服务业新增加的就业人员占73.7%，高于第二产业47.5个百分点。高等职业学校应积极部署和规划学生向社会需求不断增加的服务技能专业转移，完成其向社会输送高技能人才的使命。
然而，在相当长的一段历史时期内，受计划经济体制的影响，我国的服务行业发展较发达国家严重停滞，随着经济的发展和市场的开放，我国企业若想改变服务落后的现状，增加企业在国际化竞争中的软实力，必须从思想根源上着手改革，重视服务意识、服务创新意识及可接轨国际服务管理体系的人才培养方式。高等职业院校亦应迎合市场需求，积极进行高素质服务型人才培养计划制定。
高素质服务型人才培养方案设计应着重围绕以下要素展开：
1.服务意识培养
服务是产品不可分割的一部分。服务能力来自于从业人员对服务深刻的认识，好的服务不仅仅是服务技巧、业务娴熟，更重要的是服务的意识和态度。中国有成百上千家火锅连锁店，但把店开到海外，载入哈佛商学院经典成功案例的只“海底捞”一家。海底捞掌门人张勇秉持的信念“好的服务可以赚大钱”。正是基于对优质服务的执着追求，才成就了今天的海底捞，而实施有温度的优质服务的前提条件便是每一名员工都具备良好的服务意识。高等职业学校应从关注顾客需求、重视顾客感受，了解顾客满意对于企业长久发展的重要战略意义等维度对学生展开服务意识的培养。
2.精细化、个性化服务能力培养
优质服务必须打破传统被动服务的模式。优质的服务需要具备细节、体现人性化、灵活而又多变；通过建立顾客资料库，进行多维度、深层次的数据分析，有针对性地主动开展满足用户个性化需求的全方位服务，并形成信息追踪的闭环操作，不断完善数据的精度，让用户享受到超出预期的服务体验，进而提升顾客满意度，为企业创造服务附加价值。服务技能型人才培养需要增加服务营销类课程设计，让学生了解市场细分原理、精耕细作的营销操作方式；同时增强学生数据调研、整理、分析等操作技能。
3.接轨国际服务管理体系的视角培养
拥有接轨国际的服务人才将是我国向服务型经济转型的重要基础。我国是一个有着丰富自然及人文旅游资源的国家，然而在很多西方人意愿中，选择亚洲城市旅游出行日本东京往往被放置首位。东京拥有便利发达的公共服务设施、先进的医疗技术、治安环境亚洲居首、干净整洁的城市居所、较高普及程度的双语言教育以及热情主动、注重细节的服务体验等，每年为东京吸引着大批的海外游客。除日本东京外，亚洲的新加坡、中国香港、曼谷等城市亦都深受全球游客的喜爱，除高度发达的公共服务设施外，与国际接轨的服务理念，高度的双语教育是以上城市备受热捧的原因。高等职业学校应迎合当下我国城市建设和发展的需要，积极为社会提供具备接轨国际服务视角，拥有双语服务能力的人才。
4.服务创新能力培养
市场需要有创新能力的服务。随着人口年龄结构变化、居民生活方式的改变以及科技的发展，我国原有的客服从业人员拥有的经验已远远不能满足市场的需求。如：养老市场日益增加的具备一定身体及心理护理基础的服务需求；懒人经济催生的便捷式购物及物流服务等。服务创新将成为社会发展的主要动力：服务创新可以通过科技进步创造出新型的服务技术；服务创新可以通过服务环境设计及氛围营造，重新塑造企业的服务形象；服务从业人员可以凭借大数据的分析，将顾客对服务的需求更精准定位，提供订制化、个性化的可伸缩服务型产品。那么，如何利用信息技术、理论知识等工具为社会提供并创造更精准、更有新意的服务，增加企业的服务竞争能力是当代高素质服务人才应该具备的能力，也是高等职业院校在进行人才培养时应遵从的思路和方向。
智能机器人教育在中小学课堂中的普及开展，对问题学生学习习惯的养成和学习兴趣的培养、甚至价值观的重塑起到了重要的作用。
智能机器人教育的特色及现状
1.智能机器人教育的特色
（1）动手操作性强、思维性强，符合学生认知、探索知识的特点和求知欲望。
（2）充分体现实践性，能激发学生的学习兴趣，让学生在实践中学会观察、思考和学会解决问题，体会实验成功和失败的感受。
（3）课程以不同的主题引领学生设计与制作，在每个机器人活动中，都会完成一个实际任务，增强学生的自信心。
2.智能机器人教育的发展现状
教育部制定的《普通高中新课程标准》中，明确将“人工智能初步”、“简易机器人制作”的模块列入技术领域课程标准中；同时，国内外每年举办各类机器人比赛，在中小学生中推广机器人活动，普及科技教育。目前，我国学校开展智能机器人教育活动的主要形式是校本课程或者兴趣小组等，参与的学生也大多是出于个人兴趣爱好。
智能机器人教育在问题学生教育转化中的作用
问题学生虽然厌学情绪较重，但他们聪明，动手能力较强，如果正确引导，利用学生贪玩、喜动手的特点，开展智能机器人活动，在活动中逐步引导，提高对智能机器人的兴趣，便能激发他们对知识的渴望。同时，在活动中取得的成绩，又会促使他们感受到以往难以感受的成功喜悦，从而树立信心，使得问题学生在各方面的面貌都有所改变。
1.培养问题学生对探索科学知识的兴趣
智能机器人是信息技术发展的前沿领域，集传感技术、计算机技术和通讯技术为一体。问题学生在活动中，可以充分体验科学知识的奇妙，从而使活动的过程成为一种自觉和乐趣，变被动的接收知识为主动寻觅知识，变“让我学”成“我要学”。同时，智能机器人活动富有挑战性，能有效激发学生的学习兴趣，学生也会把对智能机器人探索的兴趣慢慢扩展到对其他知识的探索。
2.培养问题学生进行科学探索的能力
“计算机文化”对人类生活、工作、学习、思维方式以及人类意识形态的产生有着不可估量的影响。作为信息技术集中体现的智能机器人活动，可以充分培养学生的动手能力、创造能力、综合协作能力和科技探索能力，使学生的体会和感悟通过智能机器人的搭建、编程等活动体现出来，实现自我价值的体现。
3.构建问题学生学习知识的良性循环
智能机器人活动包含的知识非常广泛，要想让机器人提高智能，必须要有丰富的知识储备。问题学生在活动中，从策划、设计到制作、调试等一系列的过程均由自己完成，其中获得的成就感会激发学生对科学知识的兴趣，在不知不觉中，加深对所学知识的理解，增强对新知识的渴望，提高学习科学知识的动力。同时，这个过程也正是他们组建知识的过程；新组建的知识又可以让学生在活动中体验，促使学生去探索和建立更复杂的知识体系，如此反复形成学习知识、积累知识的良性循环。
4.提高问题学生的合作意识和创新能力
智能机器人教育注重对青少年的创新意识、动手能力、团队合作精神及综合能力的培养。通过让学生合作制作机器人的教学方法，让问题学生在游戏中学习，在游戏中成长，实现“做中学”，逐步培养学生的科学素养和合作创新意识。
5.重塑问题学生的价值观
智能机器人活动的开展可以逐步改善问题学生的人生价值观，改进其学习态度，让他们在活动中充分实现其自我价值，从而把学生从网吧、网络游戏中吸引出来，逐步转变他们的学习态度，强化教育效果，使问题学生逐步养成良好的学习、生活习惯。
在问题学生中开展智能机器人教育的相关措施
1.明确指导思想
为了在问题学生中更好地开展智能机器人教育，应制定明确的指导思想：丰富问题学生学习生活，重在过程、重在参与，激发问题学生的学习兴趣，培养问题学生的学习信心。作为指导教师应适当地设置合理的情境和任务，给学生提供想象的空间，使之融入到想象的海洋中，探寻各种有利于问题解决的思路和方法，大胆表达自己的想法，并鼓励学生去实现。
2.加强硬件设施建设
硬件准备是指机器人活动场所的布置、机器人采购等。机器人教学所需硬件是比较昂贵的，没有资金的支持，这门强调操作的课程也就无从谈起。因此，学校应提供稳定的资金支持，各级教育部门也应制定相应的政策，提供资金的保证。
3.强化师资培养
机器人教学是一个新兴的学科，发展历史较短，技术含量较高，因而机器人教学的师资目前非常匮乏。为了解决这一问题，需要组织学校信息技术教师进行专门培训，加强教学能力；同时，加强各校之间的学习交流，提高师资水平。
4.凸显主题类课程设计
主题类课程就是按照某一主题设置一定的故事情境，完成各种不同的任务，培养学生的综合能力；同时在过程中充分发挥主动性和创造性，更多地加入自己的观点与想法来解决主题情境中预设任务的课程。例如，结合初中生的心理特点及科学教育培养目标，紧扣青少年心理特征选题，可以创设“机器人运动会”主题课程和“游戏类”主题课程。
5.鼓励自主、合作、探究学习
新课程改革正大力倡导自主学习、探究学习和合作学习。机器人比赛是学生的比赛，学生只有亲手去设计制作，才会完全了解它的特性，调试时才能如鱼得水，出现故障时也能很快找到原因。因此，机器人兴趣小组必须采用以学生为中心的活动方式，教师只辅以适当指导。
6.坚持课堂教学快乐原则
关键字：机器人竞赛;创新能力;实践教学体系
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）21-0123-02
随着现代化科学技术的不断发展，机器人已经越来越多地融入到我们的日常生活中。机器人技术作为一项涉及了人工智能、机械工程、自动控制、传感技术等多领域的综合性学科，受到各行各业的关注。机器人竞赛由于其自身的综合性和竞争性已在国内外十分盛行，它给现代教育改革注入了新的能量[1]。我校工程训练中心创新班自2010年第一届“中科欧鹏杯”中国教育机器人大赛以来，连续4年参赛，并取得一等奖近20项、二等奖10余项的好成绩。本文分析了机器人竞赛对于教学改革的积极意义，提出以机器人竞赛为目的的实践创新教学体系，并得到良好的教学效果。
一、国内外赛事
目前，国际上的各类机器人竞赛大多自上世纪末兴起，历经近二十年的发展，已成为了综合性教育改革的新力量。近年来，国内的机器人竞赛也在迅速开展，旨在推动机器人技术发展，培养学生的综合创新能力，并取得了良好的效果。国内、国际上一些影响较大的机器人竞赛包括以下几项。
1.机器人足球竟赛。机器人足球竞赛需要由若干机器人组成队伍，通过机器人之间的互相通信、配合，协同进行比赛。目前，国际上最具影响力的两个机器人足球赛事组织为：FIRA国际机器人足球联合会和ROBOTCUP国际机器人足球世界杯赛。
2.机器人灭火竞赛。机器人灭火竞赛最早是由Jack Mendelssohn教授在1994年提出，该竞赛模拟机器人在一套四室一厅的房间内进行灭火，要求参赛的机器人在尽可能短的时间内熄灭房间中随机放置的蜡烛。目前，机器人灭火竞赛已成为全球最普及的智能机器人竞赛之一。
3.亚太大学生机器人大赛。“亚太大学生机器人大赛”始于2002年，由“亚洲太平洋地区广播电视联盟”（ABU）发起，每年举办一次，已成功举办13届。大赛主要面向包括中国、日本、韩国、新加坡、泰国和印度尼西亚等国家和地区的在校大学生，着力培养学生的科技创新能力。
4.“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛。“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛是教育部为提高我国大学生创新实践能力、团队协作精神，委托高等学校自动化专业教学指导委员会主办的机器人竞赛。大赛2006年首度举办，分为竞速赛与创意赛两类。
另外，国内还举办有中国机器人大赛、全国机器人大赛、“广茂达”杯中国智能机器人大赛等赛事，旨在为RoboCup公开赛、FIRA世界杯机器人大赛以及国际机器人灭火竞赛的中国赛区选拔优秀的队伍。
二、机器人竞赛促进学生能力培养
机器人技术是一项涉及人工智能、机械工程、自动控制、传感技术等多领域的综合性学科。智能技术的迅速发展，也为机器人竞赛提供了越来越完善的平台。学生通过参加机器人竞赛，能够提高学科综合能力，培养实践创新能力以及团队协作能力。
1.机器人竞赛与创新能力的培养。创新人才的培养是建设创新型国家的关键，本科教育则是培养创新型人才的重要阶段[2]。教育部《关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》中强调：要大力加强实践教学改革，推进高校实践教学模式的改革与创新，促进学生自主创新兴趣和能力的培养，激发大学生的兴趣和潜能，培养大学生的团队协作意识和创新精神。在我国传统本科教学体系中，通过教师授课是学生获取知识最普遍的渠道，与此同时，考试成绩也成为教师检验学生知识掌握情况的唯一方法。目前，随着社会对于人才要求的不断提高，实践能力受到了越来越多的重视，各高校广泛开设工程训练相关课程以提高学生的实践动手能力。然而，笔者在辅导我校工程训练中心“电工电子基础”课程时发现，学生在传统教学体系中缺少的并不仅仅是实践动手能力，更重要的是创新能力。
创新能力是指运用已掌握的知识和理论，在科学、技术及各类实践活动中，不断提出具有社会价值、经济价值的新思想、新方法和新发明的能力[3]。机器人竞赛为大学生创新能力的培养提供了一个很好的平台：①首先，在机器人竞赛中，一般仅给定比赛目标和规则，学生需要从底层算法、硬件设备、机器人外观等逐个设计和调试。在这个从无到有的过程中，每一阶段都要求学生提出自己的解决方案，很好地培养了学生的创新思维能力;②机器人竞赛内容极具趣味性和可观赏性，大大增强了学生的学习兴趣和学习主动性。相对于传统的以教师为主的教学模式而言，以竞赛促进教学的模式更加以学生为主导，也更容易培养学生的创新思维;③采用竞赛形式，具有一定竞技性，一般要求各参赛队从策略、技巧和时间三个方面进行比赛，这就要求学生在备赛过程中不拘于传统思维的束缚，勇于创新。
2.机器人竞赛与综合能力的培养。机器人竞赛一般由学生自由组队参加，并根据自身兴趣爱好、专业方向等选择参赛题目，每个参赛题目往往涉及多个学科，需要学生能够灵活应用所学知识，并与其他专业同学协作、沟通共同完成。在此过程中，不仅大大提高了学生的创新能力，同时提高了其他综合能力[4-6]：①学生在确定题目后首先需要通过书籍、文献、网络等多种方式收集相关资料，并结合所学知识进行分析，形成初步方案。这个阶段提升了学生对于信息的获取能力以及综合分析能力;②在机器人制作过程中，学生需要亲自动手操作，将自己的想法付诸实践，并在实际操作中不断发现问题并解决问题。在这个阶段中提升了学生的动手实践能力;③机器人的制作大多涉及多个学科，需要学生通过团队的沟通、合作，最终达到目标，这大大增强了学生的团队沟通、协作能力;④在机器人竞赛中，除了制作机器人对于学生的考验，还会遇到一些其他问题。如在正式比赛时参赛机器人常会由于场地、灯光等问题出现误差，这就需要学生根据现场进行快速的调试，这锻炼了学生的逻辑思维及临场应变能力;另外，有的比赛项目需要向评审老师讲解参赛机器人的原理、创新点等，这也锻炼了学生的语言表达能力。
三、机器人技术实践创新教学体系
机器人实践创新教学体系是以机器人竞赛为目标而开展的一系列教学活动，主要分为三个部分，如图1所示。
第一阶段主要进行基础课程的学习。我校工程训练中心自2011年起开设机器人技术选修课程，课程面向全校学生，共16课时，主要包括机器人演示实验、机器人技术基础知识。通过机器人技术选修课程的学习，学生可以了解到机器人技术的基本概念，并掌握一些基础知识，达到机器人技术的入门水平。最后，通过学生自身意愿和教师的筛选，进入第二阶段的学习。
第二阶段主要在我校工程训练中心下设的创新班进行学习。西安科技大学创新班成立于2004年，为开放性实验室，采用模拟公司制度进行自主化管理，师徒培训制进行学习。通过学生之间的“师徒”式学习，让每个学生以自己可以理解的方式传授给“徒弟”，在互相沟通、交流中不断提高。通过这一阶段的学习，学生能够基本掌握机器人技术，并且可以独立承担机器人制作中的特定环节。
第三阶段为实战训练。在学生基本掌握机器人技术后，通过一些竞赛形式的项目让学生熟悉整个比赛流程，提前了解比赛中可能出现的问题，发现自身相对薄弱的环节并加强学习。
通过以上实践教学体系的学习，学生已经能够很好地掌握机器人技术，并熟悉机器人竞赛流程。最后，由教师挑选的优秀队伍参加正式的机器人竞赛。我校自2010年第一届“中科欧鹏杯”中国机器人大赛以来，连续4年参赛，并取得一等奖近20项、二等奖10余项的好成绩。实践教学证明，机器人技术实践创新教学体系有着良好的教学效果。
随着现代化教学理念的不断更新，各类学科竞赛不断开展，机器人竞赛已经成为教学改革的新力量。本文首先列举了国内外规模较大的机器人竞赛，分析了机器人竞赛对于现代教学改革的推进作用。随着机器人竞赛活动的开展，激发学生浓厚的学习兴趣，培养学生创新实践能力、团队协作能力以及其他综合能力。最后，本文提出了以机器人竞赛为目的的实践创新教学体系，该教学体系收到了良好的教学效果。
参考文献：
[1]张国民，张剑平.我国基础教育中机器人教育的现状与对策研究[J].现代教育技术，2008，18（5）：92-94.
[2]李金昌，林家莲.实践教学与学科竞赛相结合，促进创新人才培养[J].实验技术与管理，2011，28（11）：1-3.
[3]徐宏英，李毅，赵鹏举.基于机器人竞赛的创新人才培养与实践[J].教育教学论坛，2012，（32）：245-246.
[4]于金霞，张英琦.基于机器人竞赛的大学生创新素质教育[J].计算机教育，2010，（19）：58-60.
关键词：机电一体；选型设计；发展方向
中国机电设计迈入PLM全新阶段，正挑战着了前所未有的，不可预测的难题，一个个久战沙场经久不衰精兵良将正褪去了昨日英雄的光环，唯有CAMEL VIEW 能够胜任军统三国，光复旧业的重任，此时数系科技与德国iXtronics GmbH公司携手共同开拓机电设计领域的新篇章，CAMEL VIEW 作为机电一体化设计系统，从产品的概念设计到产品性能的测试、验证、通过都是一体化的，流程化的、规范化的，在满足用户设计的前提下，数值实验的仿真与结果的验证无不精确化，支持复杂环境下，多工况，多耦合场设计。
一、控制系统各功能元件的选型与设计：
1、单片机 选用INTEL公司生产的8031单片机单片机，它主要通过并行8255口担负控制系统的信号处理：接收系统对转矩、阀门开启、关闭及阀门开度等设定信号，并提供三相PWM波发生器所需要的控制信号；处理IPM发出的故障信号和报警信号；处理通过模拟输入口接收的电流、电压、位置等检测信号；提供显示电动执行机构的工作状态信号；执行控制系统来的控制信号，向控制系统反馈信号。
2、三相PWM波发生器 PWM波的产生通常有模拟和数字两种方法。模拟法电路复杂，有温漂现象，精度低，限制了系统的性能；数字法是按照不同的数字模型用计算机算出各切换点，并存入内存，然后通过查表及必要的计算产生PWM波，这种方法占用的内存较大，不能保证系统的精度。为了满足智能功率模块所需要的PWM波控制信号，保证微处理器有足够的时间进行整个系统的检测、保护、控制等功能，文中选用MITEL公司生产的SA8282作为三相PWM发生器。SA8282是专用大规模集成电路，具有独立的标准微处理器接口，芯片内部包含了波形、频率、幅值等控制信息。
3、智能逆变模块IPM 为了满足执行机构体积小，可靠性高的要求，电机电源采用智能功率模块IPM。该执行机构主要适用功率小于5．5kW的三相异步电机，其额定电压为380V，功率因数为0．75。经计算可知，选用日本产的智能功率模块PM50RSA120可以满足系统要求。该功率模块集功率开关和驱动电路、制动电路于一体，并内置过电流、短路、欠电压和过热保护以及报警输出，是一种高性能的功率开关器件。
4、位置检测电路 位置检测电路是执行机构的重要组成部分，它的功能是提供准确的位置信号。关键问题是位置传感器的选型。在传统的电动执行机构中多采用绕线电位器、差动变压器、导电塑料电位器等。绕线电位器寿命短被淘汰。差动变压器由于线性区太短和温度特性不理想而受到限制。导电塑料电位器目前较为流行，但它是有触点的，寿命也不可能很长，精度也不高。笔者采用的位置传感器为脉冲数字式传感器，这种传感器是无触点的，且具有精度高、无线性区限制、稳定性高、无温度限制等特点。
5、电压、电流及检测 检测电压、电流主要是为了计算电机的力矩，以及变频器输出回路短路、断相保护和逆变模块故障诊断。由于变频器输出的电流和电压的频率范围为0～50Hz，采用常规的电流、电压互感器无法满足要求。为了快速反映出电流的大小，采用霍尔型电流互感器检测IPM输出的三相电流，对于IPM输出电压的检测采用分压电路。
6、通讯接口 为了实现计算机联网和远程控制，选用MAX232作为系统的串行通讯接口，MAX232内部有两个完全相同的电平转换电路，可以把8031串行口输出的TTL电平转换为RS－232标准电平，把其它微机送来的RS－232标准电平转换成TTL电平给8031，实现单片机与其它微机间的通讯。
7、时钟电路 时钟电路主要用来提供采样与控制周期、速度计算时所需要的时间以及日历。文中选用时钟电路DS12887。DS12887内部有114字节的用户非易失性RAM，可用来存入需长期保存的数据。
8、液晶显示单元 为了实现人机对话功能，选用MGLS12832液晶显示模块组成显示电路。采用组态显示方式。通过菜单选择，可分别对阀门、力矩、限位、电机、通讯和参数等信号进行设置或调试。并采用文字和图形相结合的方式，显示直观、清晰。
9、程序出格自恢复电路 为了保证在强干扰下程序出格时系统能够自动地恢复正常，选用MAX705组成程序出格自恢复电路，监视程序运行。如图2-3所示，该电路由MAX705、与非门及微分电路组成。工作原理为：一旦程序出格，WDO由高变低，由于微分电路的作用，由“与非”门输入引脚2变为高电平，引脚2电平的这种变化使“与非”门输出一个正脉冲，使单片机产生一次复位，复位结束后，又由程序通过P1． 0口向MAX705的WDI引脚发正脉冲，使WDO引脚回到高电平，程序出格自恢复电路继续监视程序运行。
二、机电一体化的发展方向
机电一体化向智能化方向迈进.20世纪90年代后期，各主要发达国家开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面，对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地，也为产业化发展提供了坚实的基础。
关注六个发展方向:
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。未来机电一体化的主要发展方向有：
1、智能化：智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而必要的。
2、模块化：模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3、网络化：20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育及人们的日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(homenet)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system，CIAS)，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
4、微型化：微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS)，泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
践行大健康
会议以“智慧互联大健康、融合创新见未来”为主题，从智慧医疗、移动医疗、医疗健康大数据、互联网医疗、分级诊疗等方向，全面解析了信息技术在未来医疗健康领域的融合与发展趋势，体现了大会搭建产学研用交流平台作用，以及持续推进云大物移、人工智能等相关应用、技术与医疗健康产业融合创新发展的宗旨。
健康报社副社长肖景丹及北京大学信息科学院副院长谢冰代表主办方致辞，国家卫计委统计信息中心原副主任王才有和北京大学教授、IEEEVTS北京分会主席焦秉立主持了开幕式全体大会。
据了解，目前我国全民健康信息化建设存在资源统筹和整合利用不足、业务协同和数据共享亟待加强、政策法规和相关标准滞后、专业机构不健全及人才总量不足等问题。国家卫计委统计信息中心有关负责人在会上介绍，“十三五”期间，我国全民健康信息化建设将着眼加快建成全民健康保障信息化工程、健康医疗大数据应用发展工程、基层信息化能力提升工程、智慧医疗便民惠民工程和健康扶贫信息支撑工程五大重点工程。
国家卫计委统计信息中心副主任周恭伟、中国工程院院士邬贺铨分别就全民健康信息化“十三五”规划和大智移云时代的智慧医疗为主题做了大会主旨报告。
周恭伟在报告中说，国家卫生计生委围绕13大重点工作任务，制定了加快建成全民健康保障信息化工程、建设健康医疗大数据应用发展工程、建设基层信息化能力提升工程、建设智慧医疗便民惠民工程、建设健康扶贫信息支撑工程等五大工程，来着力推进信息技术的应用。
“践行大健康理念，核心就是要树立大健康理念，要以治病为中心，变为以人民健康为中心，建立健全健康的教育体系，提升全民健康素质，推动全民健身和全民健康的深度融合，也就是没有全民的健康就没有全民的小康。”周恭伟说。
区块链护航医疗数据安全
邬贺铨院士则从技术应用方面分析了未来医疗健康领域创新技术的应用。他讲到，“现在是一个计算无处不在的时代，软件定义一切，软件包容万物，连接随手可及，宽带永无止境，智慧点亮未来，服务以人为本，助力智慧及精准医疗。”从大数据、人工智能、移动互联网、云计算、物联网、宽带互联网、区块链等新兴技术展现智慧医疗未来的场景。当前，数据安全和患者隐私，是医疗领域永远无法回避的关键问题。随着互联网移动医疗时代的到来，医疗行业面临严重的数据安全问题，也许来源于医师的失误，黑客的攻击，或者实时编辑过程中没有及时更新电子记录，患者可能遭遇各种健康、精神和经济损失。
邬贺铨介绍说，区块是包含时间戳的数字资产交易信息数据块，区块链是由密码关联的区块串组成的分布式数据库，也可称为分布式账本。区块链（Block Chain）是比特币技术中的核心部分，能够实时核实和记录所有交易，维护数据的可靠性，有助于避免医疗行业误诊或恶意修改数据的行为。
“目前的医疗网络，所有数据都汇总到一个中心控制系统，中心服务器管理者在未经授权的情况下，可能使用其存储的涉及用户隐私的数据。由于区块链去中心化的特点，其所有传输的数据都经过严格加密，用户的数据和隐私更加安全。区块链能够收集和整合医疗过程中的所有数据，所记录的每一次诊断治疗和其他医疗行为都有时间戳，事后不可改变，确保了数据来源的可靠性、可信性和完整性，有助于在医患之间建立起信任。”
国家卫计委规划与信息司相关负责人透露，目前他们正在制定“医院信息化建设指引”，预计下半年能够出台。
多点发力 各方协作
北京市卫计委信息中心主任琚文胜则从电子健康记录共享的实践与思考方面，分享了电子健康记录共享在未来分级诊疗、医联体建设与国家规划制定中的重要作用，希望移动医疗的出现，能在下一步电子健康记录分享带来新的突破。
湖北省卫计委信息中心主任肖树发从服务医改、惠及民生的高度，讲解了省人口健康信息化建设在推进医改实践中的助力。河南省卫计委统计信息中心主任王永峰从区域医疗协同平台的实践，展现了未来发展的前景与期望。
大会得到了中国移动、中国联通、七乐康、蓝卡健康集团、IBM、健客网的支持，也带来了最新的技术应用演示。中国移动以服务健康中国发展的战略愿景，依托技术资源的优势，展示了在医疗健康领域远程医疗、智慧医院、分级诊疗、健康管理4大业务领域的应用案例；中国联通建立了医疗云基地，着力于医疗信息化云化之路的推进与服务；七乐康以全新的医疗生态平台打造的互联网医院，通过融合与创新，实现医疗的无界限；蓝卡健康集团则通过互联网平台强基层、扶基层，以支撑家庭医生签约及分级诊疗的实现；蓝色巨人IBM是全球领先的ICT公司，一直在引领全球信息技术的发展趋势，本次会议IBM带来了认知医疗的最新实践，为医疗与健康构建有效的连接；健客网则从医药电商的角度发力互联网医院，向与会观众分析了互联网医院的赢利模式、医药电商的助力和健康网的互联网医疗探索。
1光纤入户和4G应用大面积普及
“宽带中国战略”实施效果显著，光纤入户和4G应用加快普及。全国光纤接入FTTH用户已达6507.2万户，占宽带用户总数的32.4%。4G用户数达7584.8万户。2015年工信部将继续组织实施“宽带中国2015专项行动”，创建宽带中国示范城市，落实电信普遍服务补偿机制，深入实施通信村村通工程，推进LTE混合组网试验，研究发放LTE-FDD牌照，实施“中国LTEv6工程”，加快布局5G研发。预计2015年，宽带接入覆盖比例将超过85%，基本实现城市光纤到楼入户，行政村通宽带比例提升到95%，4G用户将达到2.5亿户。
2网上政务服务事项大幅增加
全国各级政府加快普及网上政务服务。浙江省基于云平台构建了浙江政务服务网，推行基于网络空间的政务工作模式，将政务服务向网络平台迁移，实现9000多个事项的在线办理。新疆伊犁州基于电子政务公共云平台，面向州、县、村提供电子政务网上服务，减少网下办事比例。中国政府网利用微博、微信平台，增强政民互动和网上服务能力。北京、天津、安徽、山东、陕西、江西、辽宁等地纷纷建设统一的网上行政审批平台。预计2015年越来越多的地方基于网络空间实施政务主动服务，全社会资金流、信息流、服务流大幅向网上迁移，网上服务将加快普及。
3一批公共数据资源率先开放
各地积极探索信息资源开放共享新模式。北京开通了政府数据资源网。上海《政府数据资源向社会开放工作计划》，确定开放190项数据内容，涉及28个市级政府部门，209个数据包以及20多个应用，涵盖公共安全等11个领域。武汉初步建成政府公开数据服务平台，首批33个部门520个数据集向公众开放，涉及政务、警务、环保等30多个领域。青岛、广州、厦门等地正在建设公共数据服务开放平台。预计2015年将有一大批公共数据服务开放平台建成，教育、交通、旅游、食品安全、环保等与民生密切相关领域的公共数据资源率先开放，全民共享公共数据的时代即将开启。
4社群电商和微电商崛起
电子商务加速向移动化、行业化、社交化方向发展，社群电商和微电商驶入“快车道”。阿里巴巴先后投资陌陌和新浪微博两个社交软件，京东与腾讯联手开通了微信购物、手机QQ两个社交购物入口。小米公司通过微信销售小米手机3，仅9分55秒便卖出15万台手机。随着微信用户量大幅增加，以及公众号运营，传统行业开始利用社交和微信渠道维系客户，企业微信群大量涌现。2015年，越来越多的消费者将通过推荐引擎、微信圈、社交网络发现移动应用，以“微商城+微营销+微粉丝+微应用+微服务”为特征的社群电商和微电商将成为企业拓展业务的全新掘金地。
5互联网应用热点从消费领域转向生产领域
消费互联网方兴未艾，生产型互联网又成为热点。消费互联网正由爆发式增长向稳定增长阶段转变，电子商务交易额年增长率从2005年的50%下降至2014年的20%左右；网络购物用户数年增长率从2008~2010年的50%下滑至2014年的9.8%左右，电子商务、社交网络、搜索引擎等消费互联网行业基本形成稳定的生态圈和发展格局。与之相比，互联网与生产制造领域渗透融合步伐加快，涌现出个性化定制、按需制造、众包众设、异地协同设计等一批“互联网+”应用新模式。海尔通过众包平台聚集中科院、高通、腾讯等资源研发设计空调产品。北江纺织基于O2O开展定制化业务，创维了O2O移动商业平台“云GO”。2015年，将有一大批制造企业主动拥抱互联网，同时，互联网企业也将加快与制造业深度融合。
6大数据应用获突破进展
大数据技术和应用加速向经济社会各领域快速延伸。大数据驱动的业务模式和分布式技术在精准营销、智能推荐、社交网络上得到广泛应用。这些应用又反过来引发实时计算、内存计算、图计算、深度学习等新一代大数据技术快速发展。百度、阿里巴巴、腾讯纷纷挖掘大数据的商业价值。互联网金融、O2O等应用借助大数据向线下延伸。当前，大数据正被喻为“未来新石油”，成为构建企业竞争优势的新基础。2015年，基于大数据的应用创新将更加活跃，海量多格式和多模式数据将纳入统一管理、实时分析和高效流通，大数据还将与神经计算、深度学习、语义计算以及人工智能等技术结合，促进大数据应用更加智能，可视化手段更加丰富。
7智能工业涌现一批典型
智能工业开始起步。互联网技术、新型感知技术和自动化技术相互融合并快速发展，带动智能制造技术在工业生产、设备管理、环保监测、能源管理、安全生产等领域广泛应用，智能制造在航空航天、飞机制造、汽车制造、电子制造等行业初步展开。中石化启动金陵石化智能工厂建设，九江石化即将完成智能工厂的基本框架构建。华纺股份、鲁泰、红豆、上海纺织集团等纺织企业开始部署智能制造。全国工业和信息化工作会议指出，要组织实施智能制造试点示范专项行动，开展智能工厂应用示范，组织实施流程制造关键工序智能化、关键岗位机器人替代工程。预计2015年，将涌现出一批以工业互联网、信息物理系统、制造业创新网络等为特征的智能工业典型应用。
8电子政务国产化有阶段性进展
电子政务软硬件国产化取得明显突破。Deepin、SPGnux、中标麒麟、中科方德、优麒麟、阿里云等国产操作系统进入国家正版软件采购目录。基于国产CPU和操作系统的办公信息系统开展试点示范。华为海思等国产多模4G芯片、高端移动CPU芯片开始成熟商用。浪潮、曙光等国产服务器国内市场份额上升至50%。国产软硬件产品的崛起意味着电子政务大规模采用国产化设施的条件日趋成熟。预计2015年，国产软硬件应用推进力度进一步增强，党政机关、国防科技等关键领域和金融、保险等经济命脉领域将逐步开展国产关键软硬件替代，国产芯片、操作系统、数据库、信息安全关键软硬件应用试点范围进一步扩大。
9智慧城市建设初见成效
智慧城市进入规划、建设和实施阶段。住建部两批智慧城市试点含193个地区、171个城市，工信部启动了中欧智慧城市试点，开展常州、扬州等中小城市试点示范。科技部863项目支持开展了20个试点城市。各地积极推进智慧城市建设，100%副省级以上城市、89%的地级城市和47%的县级城市开展了智慧城市建设。然而，随着智慧城市建设步伐的加快，不注重智慧城市顶层设计、脱离城市发展基础和群众需求、盲目上马项目等问题逐渐暴露。《国家新型城镇化规划(2014~2020年)》、《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》指出了智慧城市建设的重点内容，为有效解决上述问题指明方向。《智慧城市SOA标准应用指南》、《智慧城市技术参考模型》、《智慧城市评价模型及基础评价指标体系》等智慧城市国家标准及评估体系正在加快建立之中。预计2015年智慧城市建设将在基础较好、起步较早的地区取得成效。
它的发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着生产和科学技术的发展，还将不断被赋予新的内容。
【关键词】机械制造； 自动化； 发展； 探讨
我国从20世纪80年代初才开始这方面的工作研究和应用，研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，并取得了一定的成果。但与日本等先进国家相比，仍有相当差距。任何一门科学都是由基础理论、技术和工程系统组成的完善体系。机械自动化在技术和工程系统方面已有很大的发展，但基础理论方面尚在发展中，还很不完备，所以今后的发展方向是：
1机电一体化
机电一体化就是机械自动化的发展和延伸，传统的机械产品只有向机电一体化方向发展，才是机械工业发展的唯一出路。
2智能化
智能化是21世纪机械自动化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心里学、生理学和混饨动力学等新思想、新方法、模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得更高的控制目标。诚然，使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。
3模块化
模块化是一项重要而又艰巨的工程。由于机械自动化产品种类和生产厂家繁多。研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机械自动化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能减速、电动机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新的产品，同时也可扩大生产规模。显然，从电气产品的标准化、系例化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机械自动化单元的企业还是对生产机械自动化产品的企业，模块化将给机械自动化企业带美好的前程。
4网络化
20世纪90年代，计算机技术的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及人们日常生活带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一体，企业间的竞争也趋于全球化。机械自动化的新产品一旦研制出来，只要其功能独道，质量可靠，很快会畅销全球。由于网络化的普及，基于网络的各种远程控制和监测技术方兴未艾、而远程控制的终端设备本身就是机械自动化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势。利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统，使人们在家里充分享受各种高技术带来的便利和快乐。因此，机械自动化产品无疑朝着网络化方向发展。
5微型化
微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机械自动化向微观领域发展的趋势。国外将其称为微电子机械系统，或微机械自动化系统，泛指几何尺寸不超过1cm3的机械自动化产品，并向微米、纳米级发展。微机械自动化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息、等方面具有不可比拟的优势。微机械自动化发展的瓶颈在于微机械技术，微机械自动化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
6绿色化
工业的发达给人们生活带来了巨大的变化。一方面，物质丰富，生活舒适：另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染，于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势，绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害及少，资源利用率最高。设计绿色的机械自动化产品，具有远大的发展前途。机械自动化产品的绿色化主要是指使用时不污染环境，报废后能回收利用。
7人格化
