时间：2023-08-28 16:57:57
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篇人工智能素养教育，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。
一、顶层设计,构建全方位、多层次、可操作的指导体系。
为了保障人工智能教育在我校真正落实和长期发展，学校将人工智能教育工作纳入到学校整体三年发展规划中，并作出明确要求。
为了让师生更加重视人工智能教育，促进学生全面发展，特修订了我校“五美”能行课程体系，将人工智能课程进行了重新定位和设计。
为了建设符合我校校情、学情的人工智能课程体系，学校成立了人工智能课程建设与实施的探索与研究项目管理团队，制定了项目计划书，从项目名称、项目团队、项目背景、项目创新点及解决问题、项目推进措施、项目完成期限等方面进行了具体规划。
二、支撑保障
完善软硬件设施和文化建设，为人工智能教育开展做好支撑和保障。除了四楼独立的人工智能实验室，我校还自主改造了五楼的创客教室和阅览室，扩宽了人工智能教育场所，尽全力满足学生人工智能上课需求。
学校高度重视人工智能教育，不断加大投入。在资金紧张的情况下依然给学生购买了小学生C++趣味编程书和人工智能超变战场的场地。
三、具体做法
1.基于校情和学情的人工智能课程设计
课程设置：开学之前，课程部整体规划，实行信息技术课两节联排。
人工智能课程开设内容安排：基于校情学情，本学期3-6年级全面铺开人工智能课程，3年级以信息技术基础知识、编程猫、乐高搭建基础入门为主；4年级AI神奇动物，5-6年AI变形工坊，是集搭建和编程于一体的人工智能课程体系。本学期信息技术类人工智能特色社团的开设：人工智能机器人社团、信息学奥C++社团、创意编程社团。
2.三位一体，三组联动推进人工智能课程的开发与实践。三组是：项目组、教研组和集备组。具体做法是：
项目组的做法：根据人工智能项目管理计划书的内容和要求，3月初进行项目工作总结和4月份计划汇报，5月份进行了中期汇报。进一步梳理人工智能校本课程的内容，促进人工智能课程实施与落地，进行了生本AI人工智能校本课程的开发与研究，重点对课程目标和课程内容进行了设计和探索。
教研组的做法：1.参加区首次信息技术教研活动，明确方向和工作重点。组织信息技术教师按时参加区里首次信息技术教研活动，并将区里的要求传达给每一位信息技术老师，为接下来的工作做好铺垫指明方向。2. 教研组内进行磨课，四年级潘倩老师执教了四年级AI神奇动物—敏捷的蛇；徐娜老执教了五年级AI神奇变形工坊—设计“地雷”，课后及时听评课，提出优点与不足，并进一步改进完善。
集备组活动：各年级备课组利用双周周二上午时间进行集备，研究本周的上课内容、梳理课堂具体流程及教学设计。
3.加强教师培养力度，积极组织教师参加人工智能培训和学习。学校鼓励教师进行小课题的研究，提升教学专业素养。2019年区级小课题《小学人工智能课程体系、教学策略和教学评价的研究》顺利结题。2020年区级小课题《奎文区人工智能教育专项课题--小学人工智能教育教学策略及评价方法的研究》立项。
4.为了拓宽视野，为人工智能教育的发展进一步指明方向。落实请进来：邀请区教研室专家进校为学校人工智能开展情况进行诊断；邀请优必选指导老师入校指导人工智能课程，并进行赛事辅导和培训。
5.为了给学生的学习搭建更广阔的平台，丰富学生的课余文化生活，促进学生信息素养的提升。以赛促学，积极组织学生参加各级各类比赛。
四、取得成效
1.学校层面：以人工智能教育为契机近年来，我校的信息化、数字化、智能化水平不断提升，互联网+教育、智慧校园工作取得了巨大的进步，学校获得省市区多项荣誉。
人工智能即将进入高中课堂。近日，我国第一本面向中学生的AI教材——《人工智能基础（高中版）》正式。
为什么要在中学开设人工智能课程？这本教材有什么特点？对于中学教师和学生而言，应如何准备才能应对人工智能的教与学？记者对此进行了调查。
全国已有40所学校引入教材
据了解，该教材是华东师范大学慕课中心和商汤科技合作，联合全国多所知名中学教师共同编写，由新闻出版总署批准出版并备案。目前，全国已有40所学校引入该教材作为选修课或校本课程，成为首批“人工智能教育实验基地学校”。
“与其他教材不同，该教材以‘手脑结合’为主要学习方式，不仅关注对人工智能原理的介绍，更加重视这些原理在生活中的运用。”华东师范大学教授，博士生导师陈玉琨介绍说，“作为教材的编者，我们特别希望学生能发挥独特的想象力，设计一些在高中阶段有可能完成的项目，并动手将其转化为独具特色的作品。”
记者看到，该教材共分9个章节，以基础普及性的知识为主，分别介绍了图片识别、声音识别、视频识别、计算机写作和深度学习等人工智能技术的原理和应用场景，每一页都配有彩色图表，并引入了大量科普内容和实例。此外，该教材还配套了一个教学实验平台。
香港中文大学教授林达华表示，目前，人工智能人才面临着全球性短缺，在人工智能和基础教育结合方面，各个国家都还处在探索的过程中，该教材的出版，是人工智能教育的一次重大突破，意味着人工智能将由此走出“象牙塔”，进入高中生的知识范畴。
“今天，技术更迭速度太快，谁也无法预计未来的职业选择，我很乐意让我的孩子在中学阶段就了解掌握一些人工智能方面的知识技能。”一位家长这样告诉记者。
目的在于普及原理引发兴趣
作为一门兼具学术含量和技术含量的学科，对高中学生而言，应该怎样去了解人工智能这门学科；对于高中教师而言，又该如何教学呢？
“大多数中学生的最终职业道路都不会是成为人工智能研究者或工程师，但是未来很多行业都将在不同程度上受益于人工智能的赋能。因此，该学科在中学阶段的教学目标应该定位让学生了解掌握人工智能的基本思想、基础知识以及常用算法和工具。”林达华说。
在陈玉琨看来，人工智能的教学和研究经常要用到高等数学的知识，这已经超出了高中生的知识范围，因此，在中学阶段，教师应注重对相关概念、算法、原理进行定性介绍，“定量的部分，可以留待以后再学。”
多位专家表示，教师在教学过程中，要特别重视对人工智能应用场景的介绍，这不仅会让课堂变得更加生动，学生学习的兴趣更加高涨，同时也会提升师生的思维与创造能力。
“总体而言，在中学阶段开展人工智能课程的主要目的在于普及人工智能的原理与技术，引起学生对人工智能学习的兴趣。当然，也期望能为高等学校培养人工智能领域的拔尖人才奠定相应的基础。”
“校企合作”解决人才缺口
也有专家指出，人工智能是一门新兴技术，中学教师在该领域的知识储备是不足的。
“师资是课程的基础。”上海师范大学教授岳龙表示，“开设人工智能课程对教师的知识结构也提出了新的挑战，因此组建专门的师资培训团队非常重要。”
据记者了解，为帮助教师克服知识储备不足的问题，华东师范大学慕课中心与商汤科技将联合举办多期“人工智能教师研修班”——培养一批人工智能的种子教师，在他们带领下，逐步提升我国教师总体的人工智能素养，从而改善中学教师开展人工智能教育教学面临的困难和挑战。
关键词：人工智能；研究生教学；教学内容；启发式教学
作者简介：于化龙（1982-），男，黑龙江哈尔滨人，江苏科技大学计算机科学与工程学院，讲师。（江苏?镇江?212003）
基金项目：本文系江苏科技大学引进人才科研启动项目（35301002）的研究成果。
中图分类号：G643.2?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）28-0074-02
人工智能是研究理解和模拟人类智能及其规律的一门学科，中心任务是通过编程赋予计算机部分的“人类智能”，从而使其可替代人类完成某些烦琐而危险的工作。自1956年人工智能学科诞生以来，其研究成果已广泛应用于政治、经济、文化、教育等诸多领域，并对社会发展产生了巨大的影响，[1]因而人工智能逐渐发展成了高等院校信息类专业广泛开设的一门核心课程。作为一门课程，其具有如下一些特点：涉及知识面广、研究领域广泛、内容抽象、实践性强。[2]
目前，高校“人工智能”课程普遍分本科和研究生两个教学阶段讲授，前者注重学生对基本概念、基础知识的掌握，并使其能应用所学知识进行简单的开发实践，而后者更加注重学生自主学习能力、创新能力以及科研能力的培养，因而二者的教学与培养目标是不同的。[3]本文针对“人工智能”课程自身特点和研究生培养目标，并结合笔者多年来的教学经验，分别从课程内容设定、教材选择、教学方法、考核方式等多个方面对该课程的教学改革进行了探索与研究。
一、“人工智能”课程教学内容的设计
“人工智能”课程的突出特点是研究领域过于广泛，而学时数却较短（据笔者了解，各高校相关研究生专业开设该课程的时数为32～48学时不等），因而在讲授该课程时，追求授课内容“大而全”是不切实际的，有必要精选教学内容，使学生在有限的时间内学到最有用的知识。
鉴于大部分学生在本科阶段已简单学习过该课程，因此可适当减少基本概念和基础知识的授课时数，如知识表示、知识推理及搜索技术等，这部分知识点只需安排共6～8学时即可。而对于一些相对陈旧的知识，如专家系统（该技术兴起于20世纪八九十年代，目前相关研究已很少见），可在对其他知识进行讲授时，做简单介绍，没有必要占用独立的授课时数。课程的重点应放在新兴且实用的人工智能技术上，如计算智能、机器学习、模式识别、数据挖掘、多Agent系统以及自然语言处理等方面。上述知识的特点在于内容更新快且抽象，与实际应用联系紧密，极有可能成为学生在未来整个研究生阶段的研究方向，因此有必要在这些知识点上投入更多的精力，有助于学生了解并掌握学术的主流发展趋势，从而能够更好地培养自身的科学素养和创新能力。
当然，授课教师在实际授课过程中也应根据学科的研究进展，学生的基础﹑研究方向与兴趣等特点随时对教学内容作出调整，真正做到理论联系实际、与时俱进。
二、精选“人工智能”课程教材
在教材选择上，笔者分析比较了目前已公开出版的数十本人工智能教材，并结合我校研究生的特点，选定了由清华大学出版社出版﹑蔡自兴和徐光祐编著的《人工智能及其应用》（第4版）作为教材，该教材在前一版的基础上做出了较大的改进与扩展，增加了本体论、蚁群算法、粒子群算法、强化学习、词法分析以及路径规划等很多新内容，具有知识覆盖面广、讲解深入浅出，实用性、可读性强等诸多优点。同时，该教材也是普通高校“十一五”国家级规划教材，辅有国家级精品课程建设网站，是一部经典的人工智能教材。
与此同时，笔者还为学生推荐了多本经典的参考书，如清华大学出版社由拉塞尔等编著的《人工智能——?一种现代方法》（第3版）、科学出版社由史忠植编著的《高级人工智能》等，并围绕各研究专题精心挑选了数篇经典和最新的文献，力求反映各相关领域的国内外研究现状﹑发展趋势以及存在的问题等，以供学生参考。
三﹑教学方法的改革
相比于本科生，研究生通常具有更强的理论基础、接受能力和求知欲，因而在教学过程中应避免传统“填鸭式”的教学方法，要充分突出学生的主体地位，注重培养学生的学习兴趣以及自主学习的能力。为此，笔者结合该课程的特点，对教学方法进行了如下探索。
1.多样化的教学手段
“人工智能”课程的突出特点是涉及知识面广、理论性与应用性强、内容抽象且学时数短，因此有必要充分发挥现代教学手段的作用，提高教学效率。为此，笔者精心设计了整套多媒体教学课件，将较难的知识点以动画的形式呈现给学生，如基于问题归约法的汉诺塔问题求解过程、基于蚁群算法的旅行商问题求解过程等，均可以这种形式呈现。课堂教学中以课件为主，辅以少量的板书，充分利用了多媒体信息量大、直观性强的优点，改善了教学效果。除此以外，笔者也搜集了大量的视频资料，如行人检测与计数视频、机器人地震现场搜救视频等，当讲解相关专题时，作为应用实例为学生播放，充分吸引了学生的注意力，提升了他们的学习兴趣。
2.启发式的课堂教学
关键词:新医科;智能医学;人才培养
1绪论
健康中国已上升为国家战略，新医科在我国高等教育中掀起了一阵新的改革浪潮，“智能医学”的应用性人才培养模式也随之开启。智能医学工程是以现代医学与生物学理论为基础，融合先进人工智能及工程技术，挖掘人的生命和疾病现象的本质及其规律，探索人机协同的智能化诊疗方法及其临床应用的新兴交叉学科。目前，高校在进行医工融合培养学生的指导过程中，存在许多问题，如医学和工科的理论结合层面较为薄弱，多学科交叉联合指导的机制不完善，成果转化和临床应用性不高。实践层面，在现有的医学教育模式下，医学生缺乏全面的对数据进行收集、处理与分析的能力。但是在智能医学时代，对数据的处理与分析能力会成为医生工作的重要组成部分。面向医疗健康的智能医学工程交叉学科人才的迫切需求，智能医学工程交叉学科的人才培养的机制有待完善。2019年，一些院校如南开大学和天津大学获得教育部的审批，已经率先实行招收智能医学工程专业的新生［1］。高等医学教育对新医科背景下智能医学工程专业人才培养认知还处于探索阶段，智能医学工程如何实现医工交叉学科的融合发展，如何获取人才培养中的合适方法、模式、关键技术等的研究，协同医学发展、社会需求的人才，还需要深入思考和进一步探索。
2新医科背景下智能医学人才培养
2．1新医科符合医科改革的内在需求
随着“健康中国2030”国家决策不断推进，医疗健康逐渐被国家视为重要的基础性战略资源，在大数据和人工智能技术影响下，临床应用、疾病预测与预防、公共卫生、循证公共卫生决策、健康管理、健康监测与个性化医疗服务等方面的研究以及产业发展，将是未来整个医疗领域的提升方向，给智能医学分析与决策赋予了新的意义和内涵。
2．2医工融合发展的必然趋势
随着精准医疗与智能医学诊疗技术的深度融合，理论层面，把握新医科背景下智能医学工程专业复合型创新人才培养目标，以临床应用性为导向，多学科领域知识相互渗透。调整医工结合课程体系，既符合新医科需求，又实现医工融合课程模块间的交叉互补，体现医工结合特色的宽口径学科结构。培养既懂医药科学、数据科学又懂人工智能应用的高级复合型人才。实践层面，精准医疗与智能医学工程技术紧密结合，利用临床医生在传统医学中积累丰富的临床经验，并融入到智能医学诊疗模式变化中，将彻底改变现有诊疗模式。
2．3人工智能助力智能医学工程人才培养
随着科学技术的飞速革新，人工智能核心技术推动传统学科专业建设和医工交叉融合。助力人才培养主要表现在以下三个方面。一是从智能医学诊疗技术创新的角度，技术的革新引领人工智能与各个产业领域深度融合，创造新的产业或领域，计算机模拟人脑的思维过程，实现人机交互，提高医疗资源的利用率，推动医疗产业的高效运转。智能医学诊疗主要包括疾病早期诊断、临床决策支持、正确用药、诊疗方案的选择等。如KopR和HoogendoornM等探索了医院对病人电子病历(EMR)数据进行分析，结合结直肠癌预测模型，更准确的预测早期直肠癌和干预治疗实践［2］;HoshyarAN和Al-JumailyA等探索了医学影像自动诊断皮肤癌，通过数据预处理去除噪音和不必要的背景图像，提高图像质量，辅助医生进行临床决策［3］。二是从医疗健康大数据的角度，随着大数据、数字技术、机器学习和人工智能等信息技术在医疗领域的应用，电子健康记录数据呈指数型增长，医疗大数据来源包括医院记录、患者医疗记录、医疗检查结果和物联网设备［4］。智能医疗系统具有识别、筛选和决策等智能医疗辅助功能。2017年上海计算机软件技术开发中心对医疗大数据可视化系统的实践与研究［5］;2018年，阿里健康与阿里云宣布共建阿里医疗大脑2．0［6］，加强在图像识别、生理信号识别、知识图谱构建等能力的建设［7］;同年，腾讯推出医疗AI引擎“腾讯睿知”，具备更智能化的医疗垂直搜索功能，帮助患者精准匹配合适的医生。三是从人才培养的角度，多学科交叉融合发展是大势。人工智能将打破不同学科专业的壁垒，推进多学科交叉融合发展，形成“人工智能+”的专业新的人才培养模式。高校也应根据产业需求变化调整专业设置，构建新的专业结构。高校人工智能相关的本科专业将会蓬勃发展，形成颇具特色的“人工智能+”专业集群。“人工智能+”技术所衍生的新医科、新工科专业之间的协同创新发展，实现技术创新与医疗应用的统一。以“人工智能+医学”为契机，结合医学产业发展趋势和智能医学工程专业的特点，研究相应的教学体系、制定科学的教学计划，建立具有行业特色的课程群、制定合理的课程大纲，解决学生在医学诊疗和工程技术两方面协调发展的问题，全面提升医学生的综合素养以及未来的职业竞争力。综上所述，新医科人才培养在人工智能助力下，培养学生具备较强的创新意识和具有智能医学领域科研能力，掌握关键理论与方法，创造性地将计算机科学技术、人工智能技术和方法、大数据关键技术与医学应用系统相结合，进而创新性完成的医学信息处理、行为交互和人工智能系统集成及应用。以上需培养的能力，对现有医学专业的改造升级、人才培养模式的改变、师资队伍的全面建设具有较高的要求。
3培养新医科人才的实施路径
3．1从医工融合研究的视角
智能医学工程的专业培养建设要体现医工融合发展需求，推进智能工程、医学与教育的深度融合，提升人工智能在医学中的应用，满足新医科发展要求的卓越工程师为育人目标，强调学科交叉渗透、重视临床应用、把握科技前沿，推动教学创新等。
3．2从医工融合研究的广度
目前我国部分高校开展了医工融合人才培养模式的探索，但有区域特色的医工融合研究还不多。针对新医科临床需求分析，把握智能医学工程高等教育体系，重点聚焦区域特色，研究面向健康和重大及特殊疾病防治需求的“新医科”对人才的需求。
3．3从医工融合研究的深度
(1)整体设计智能医学工程专业教学环节。建立知识能力矩阵，整体设计教学、实验、课程设计、专业实习、毕业设计等环节，突出新医科相关课程及实践，加强附属医院和教学医院的联系，深化临床实践能力。(2)培养学生专业能力和科研创新能力。智能医学工程专业教学与知识能力培养的思考是以智能医学学科的特点为基础，通过知识能力矩阵的智能医学工程专业课程创新教学，根据智能医学工程专业课程知识点的内在联系和相对独立性，优化核心知识模块形成知识能力矩阵，构建课程内容架构。通过系统理论知识教学、优化课程实验和上机安排，引导学生自主设计性学习，提高学生的学习积极性，达到有效教学效果。(3)结合学生兴趣偏好，研究如何提高学生的专业兴趣，探索将专业兴趣转换为“工匠精神”的教育理论及方法:广泛调研，全面建立当前地方高校智能医学工程专业学生与专业偏好的培养模式。
4结语
［关键词］人工智能会计变革;应对策略;会计人才
数据和人工智能技术逐步应用于会计行业，德勤等四大会计师事务所相继推出财务机器人，RPA技术被越来越多的企业广泛运用。这一科技创新将帮助会计从业人员从许多重复性、标准化、流程化的核算工作中解放出来，与此同时也催生了新型会计岗位，给会计从业人员带来新的挑战。毋庸置疑，人工智能技术引发会计变革，究竟会带来何种变革，会计从业人员该如何应对会计变革是文章探讨的关键问题。
1人工智能概述
人工智能(ArtificialIntelligence)是计算机科学的分支，它试图通过研究、开发用于模拟和扩展人的智能的理论、方法、技术，以构建出一种新的能模拟人类意识和思维模式的一门新的技术科学。其研究内容包括知识表示与自动推理、机器学习与知识获取、自动编程与智能化机器人等。人工智能的发展经历了萌芽、诞生、发展到集成四个阶段。人工智能应用于财务领域始于1987年美国注册会计师协会发表的《人工智能与专家系统简介》，后来国外对此进行了深入的研究与探索，开发出相应技术与专家系统解决财会领域的分析决策工作，目前主要是运用模型化的财务管理理论，将匹配后的数据导入信息库，据以分析得出企业财务报告，形成战略经营建议。财务领域中的人工智能技术主要在于机器视觉和语音识别两个方向，着重模仿人类的财务操作和判断，多应用于业务收支预测、风险管控、税务优化等方面。
2人工智能技术对会计行业的影响
随着大数据、人工智能、移动互联网、云计算技术的发展和应用，为我国企业管理的模式注入新的理念，传统的基础会计核算工作会被财务机器人替代，会计数据的采集、挖掘、分析，会计核算流程的再造以及随之而来的对新型会计岗位人才的需求，都将推动企业会计模式的变革。
2.1人工智能实现会计数据质的飞跃
数据是会计核算的起点，为企业决策提供依据。在人工智能技术的支持下，海量的结构化和非结构化数据在数据处理系统中整合和分类;数据挖掘技术对数据进行深度挖掘，发现其潜在价值，数据的质量随之提升。会计人员通过人工智能辅助系统，利用信息自动集成技术，自动将各种会计信息记录到会计系统，避免了以往财务人员花费大量时间和精力于采集和录入数据信息。随后利用人工智能自动核算功能进行账务处理，智能分析系统进行一定的数据分析，避免了会计从业人员处理大量的基础核算工作，将工作重心转移到为企业创造更多价值的预测、分析与决策工作中去，提高企业决策的效率和准确性。
2.2人工智能促进会计信息互联
在会计核算方面，大量企业采用PRA，其被普遍认为是业务流程自动化软件，结构化、常规化会计流程均由自动化机器人来执行，不受时间和空间的限制，自动生成各项报表，及时快速，灵活准确。人工智能为企业管理者和财务信息使用者搭建起信息共享平台，使企业与其客户、银行、税务、会计师事务所等广泛互联，实现上下游企业沟通、银企对账、网上报税等。财务智能系统通过科学的决策程序，利用会计数据和模式，以不同角度、不同层次、不同时期进行分析，揭示隐藏在财务数据背后的价值，使得会计信息质量大幅提高，提高企业决策效率。
2.3人工智能催生新型会计岗位
核算和监督是会计的两个基本职能，财务人员日常主要完成建账、填制和审核原始凭证、填制记账凭证、登记账簿、编制财务报告等基础性工作。伴随人工智能的发展，这种日常的标准化、流程化的基础核算工作可由财务机器人完成。财务机器人高效低耗、精准可靠、快速反应的优势相较于会计工作人员日益明显。与此同时，机器人间无须回避职务职能的利害冲突，这些都降低了会计人员在单位内部运营管理的重要地位。未来财务领域对基础会计从业人员的需求大幅减少，会计人员岗位需求结构面临变革。管理会计人才是集财务会计、法律、财务管理、计算机等知识于一体的复合型人才，并具有数据分析思维和预测思维，国家倡导的未来的管理会计师应同时是价值分析师。利用大数据和云计算等信息技术，解析过去、控制现在、分析未来，是对未来会计岗位人才提出的新的要求。
3会计行业在人工智能时代下的应对策略
3.1提高思想认识
人工智能技术在财务领域的广泛应用已是必然趋势，利用数据挖掘技术、智能决策支持系统等将财务人员从烦琐复杂的工作中解脱出来，会计核算职能向管理决策职能转变，同时也对会计从业人员提出更高要求。面对人工智能技术带来的巨大变革，财务人员应在了解人工智能技术的基础上，努力学习新技能，加强计算机、信息技术知识的学习研究，以顺应时展的需要。与此同时也应认识到，不论是信息化系统，还是财务机器人，仅仅起到辅助决策作用，仍由人类进行开发、使用和维护。因此会计人应审时度势、转变观念，全面认识人工智能，努力使自己成为兼具财务知识和信息系统操作能力的驾驭财务机器人的复合型人才。
3.2实现管理会计转型
2014年10月财政部颁布了《关于全面推进管理会计体系建设的指导意见》，要求在5年之内提升管理会计人才的职业能力。中国总会计师协会会长刘红薇在2018年5月世界会计论坛上表示:管理会计已经在全球进入了一个大变革和大发展的历史时期。财务人工智能技术实现了会计信息的标准化流程化处理，会计核算职能逐渐被财务机器人取代，这种以技术手段革新形式带来的会计职能的变化，释放出大量基础会计核算人员，他们必须综合学习会计、财务管理、税务以及信息系统的相关知识，向管理会计人才转型。在企业发展战略的指导下，以管理会计的视角，将数据进行分析和提炼，编制预算计划，对企业经营业务进行控制，对业绩进行评价，为企业发展和治理提供指导，以适应时代变化，成为多元化人才。
关键词：教育机器人；教育产业；应用
一、引言
近年来，人工智能技术在教育领域逐步扩大其落地应用场景，但大多数应用场景仍然很难真正渗透到教学的核心环节并对学生的学习效果起到关键性作用。由于可以在不同教学环节提供人性化交互方式及个性化智能辅导与教学，基于人工智能技术的教育机器人受到越来越多的重视和发展，因此有必要对教育机器人在教育产业发展中的应用进行研究。
二、教育机器人的简介
提起机器人，我们马上就会联想到科幻小说和电影中的机器人。近一个世纪以来，机器人在娱乐和虚构的世界中有着重要的地位，甚至“机器人”这个词本身就来自一部科幻作品—— 1920年，前捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克的科幻小说中第一次出现“机器人（Robot）”这个词，它被用于指代人类创造的用来代替人工的物体。随着计算机网络、机械制造、人工智能等技术的不断发展，机器人已经从一个虚拟的名词发展成一项蓬勃的产业，并从工业领域向医疗救援、教育、娱乐、勘测、探险、救援等领域迅速扩展。
本文所论的机器人主要是指教育产业中的教育机器人。教育机器人主要由硬件平台和软件平台组成，硬件平台主要包含教育机器人的硬件规格以及提供硬件之间的通信，完成某些动作或者输入输出某些信号，它相当于机器人的手脚；软件平台主要包含教育机器人的各种输入信号的处理和开发，完成某种可预期的场景的实现及表述，它相当于机器人的大脑。教育机器人是面向教育领域专门研发的，以培养学生的分析能力、创造能力和实践能力为目标的机器人[1]，它具有教学适用性、交互性、开放性、可扩展性等特点[2]。教育机器人的出现为机器人教育提供了载体。
三、教育机器人产业化发展的意义
当前，国外教育机器人的发展集中在青少年陪伴与辅助教学、特殊教育、机器人竞赛等领域，也更加注重实践性研究与课堂中的实际应用。相比于国外，国内教育机器人总体上还处于起步阶段，在理论与实践研究上都存在一定差距。但随着人工智能教育、STEM教育、创客教育等的兴起，国内对于教育机器人技术的研究及大规模实践应用在迅速增长，产学研相结合的模式也促进了该领域的市场化进程。因此，产业化发展具有一定意义。
1. 对教育创新的推进
教育机器人产业化有助于对教育创新的推进，包括创客教育、STEAM教育、素质教育、STS教育（科学、技术、社会）和教学改革。Chris? Rogers认为，教育机器人产业化教育能够将“Engineering”带进基础教育中，培养学生的STEM素养，推动基础教育改革[3]。
2. 对教学模式和策略的改进
对教学模式和策略的改进，包括教学目标、教学模型、教学策略、教学设计、课程开发等。王雪雁等认为，教学形式的多元体验是教育的重点，而将体验教学法融入机器人教育中进行研究，也在一定程度上促使其他科目在教学改革中形成较有前景的发展方向[4]。
3. 对学生综合素养的提升
对学生综合素养的提升，包括创新精神、实践能力、科学素养以及综合能力。D? Alimisis在调研了目前教育机器人领域现状的基础上，对当前教育机器人领域热点问题发表了自己的看法，他肯定了机器人在培养学生创造力和“? 21世纪技能”方面的重要作用[5]。
四、教育机器人在教育产业化进程中的遇到的难题
教育机器人除了让学习者获取机械、电子、信息、传感技术知识，还能培养技术应用、解决问题、动手能力、团队协作以及表达能力、批判思维能力。《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》鼓励全国有条件的高校、研究院开设人工智能专业，在中小学开设机器人相关的课程和竞赛。为此，教育机器人表现出了其无可比拟的教育价值及实用潜质，为培养多学科交叉融合、高素质、复合型的工程人才提供了一个理论教学、实训实践和资源共享的综合平台。
为了更好地促进高层次人才的培训与培养，一方面，我们要大力研究开发及生产高端合格的教育机器人产品，另一方面，我们要全面开展机器人教育宣传，但是还有一些难题亟待破解。
一是诸多教育机器人课题亟待破题。在经济全球化背景下，通过机器人教育促进创新型科技人才队伍壮大与建设是我国人才培养的新途径和新模式。为此，在技术传授的前提下，加快相关理论研究、学术探讨和培养模式研究，激发学生的兴趣，引导学生思考，加深对理论的引领、理解和人才培养研究，是教育机器人的主要研究问题。
二是服务于机器人教育的公共资源比较稀缺。与国外相比，无论是教学设备还是教学案例及教育在线资源，远远不能满足教学的需求。为此，实现中小学、大学课程及教学资源的开发，促进更多的教育教学资源共享，满足机器人教育需求是前提。
三是教师队伍的人数不多。纵观整个发展过程，无论是中小学还是大中专院校，机器人教师需求缺口较大。?一方面是培养出口师资力量薄弱，另一方面受薪资待遇的影响，?具有机器人操作技术和技能的人才就业口径比较宽，较少人愿意去当教师。为此，应加强教师队伍建设及师资长远规划，将崇尚教育、乐教和施教的人聚集过来。
五、破解教育机器人产业化难题的对策
1. 构筑机器人教育云平台
当前，教育机器人可以应用于教学的资源很少，因为每个厂家基于自己的水平开发资源平台，彼此不兼容，不同机器人安装不同的APP程序，资源设计者从单一的角度设计教学资源，没有考虑普众需求，制约了产品的应用推广。为此，开展机器人教育工程技术方面的研究，从教育机器人资源共享标准制定、服务技术策略及数字化资源服务设计与推送角度出发，立足自主知识品牌，促进规模及规范的产业化发展，充分考虑物联网、大数据及云服务技术，在共建共享技术上对教育机器人进行完善与功能提升。
2. 健全教育机器人法律体系
教育机器人在设计、开发、生产、销售和使用过程中，关乎国内外的道德准则、社会伦理、用户安全和权益诉求等诸多法律方面的问题。一是探究国际规则，深化法律规范，构建风险防控机制和预警监测体系，研判就业替代与社会伦理道德问题，促使教育机器人教育资源绿色健康、安全可靠可控、造福于民。二是研究机器人教育与教师职业岗位有机结合与协调发展问题，依托机器人智能技术发展，构建教育机器人的伦理学特性。
3. 加快行业标准完善
据了解，工业机器人标准相对成熟，但从教育机器人这个角度来说，无论外国品牌还是正在崛起的中国自主研发的品牌，都缺乏与之相适应的规范与标准约束。教育机器人是机器人产业细分领域的一大类产品，研究制定科学化、规范化的标准体系，才能促进教育机器人产业健康发展。所以，加快教育机器人相关标准的研究时不我待，同时需要尽快上升为国家标准，从而引领国际标准，倒逼产业，给产业发展提供方向，规范和促进产业发展。
4. 构建教育机器人产业联盟，提高教育产业转化度
为了更好地满足多样化的用户需求，坚持经济全球化大方向，发挥高校、科研院所、企业和行业组织的作用，健全高效灵活、优势互补的教育机器人产学研用协同创新体系，在教育机器人产品试制、功能完成、系列产品打造和产业链塑造等方面进行全方位一体化设计。以笔者所在中职学校为例，可以联合当地的高校、政府和其他企业单位建设产学研平台，丰富教学实践手段，提高教育机器人在教育产业中的转化度。
5. 强化产品开发，增强教师参与度和教学应用度
机器人教育产业链涉及硬件制造、平台开发、应用服务提供等几类厂商，但目前很多机器人公司只负责教育机器人硬件的开发、制造、组装及测试，提供简单的产品说明和操作手册，并不参与课程开发和教学设计。这样的产业模式显然不利于机器人教育发挥最大的作用。只有当教育机器人的制造商与学校教师共同参与课程开发和教学设计，设计开发出丰富的教学情境应用程序、服务与内容，才能使教育机器人真正满足教与学的需求。
总之，教育机器人的产业化应该结合当地经济社会和文化特点，真正有力有效服务于地方教育和经济文化。同时要注意在“互联网+”时代，恰当发挥政府宏观调控的杠杆优势，立足本国，面向国际，引导教育机器人产业进行科学布局，打造具有时代特色的教育机器人产业基地，形成中国特色产业集群。
［1］ 黄荣怀，刘德建，徐晶晶，等 . 教育机器人的发展现状与趋势［J］.现代教育技术，2017，27（01）：13-20.
［2］ 张剑平， . 机器人教育：现状、问题与推进策略［J］.中国电化教育，2006（12）：65-68.
［3］ Rogers C，Portsmore M. Bringing Engineering to Elementary School［J］.Journal of Stem Education Innovations & Research，2004（05）.
一、信息化教学的理论依据
人工智能、大数据、区块链、移动终端、物联网、大数据等新兴技术，促进“互联网+”融合，推动职业教育信息化发展，是适应教育现代化的必然趋势。越来越多的职业院校教师能够主动利用信息化技术及平台，探索教学方法。信息化环境下的教学与传统的教学方式相比，具有教学方法灵活、交流互动手段多样、教学资源丰富等优势。
二、教师信息化教学中存在的主要问题
从近几年信息化获奖作品的质量和参赛数量来看，高职院校对信息化给予极大的热情。大部分职业院校不惜重金打造比赛作品，从VR、AR等先进设备的引进和视频的拍摄等各个环节都耗费了大量的人力、物力，但是，学校管理者和教师没有真正认识到信息化教学对促进教学模式改革、教学理念更新的重要性。大部分教师在教学活动中还是简单地利用计算机、互联网、投影等，教学设计没有新意，没有创设情境，学生的主体地位没有得到充分的发挥，教师缺乏将信息技术与专业课程进行整合的能力。
三、信息化教学能力大赛对提升教师信息化能力的促进作用
（1）创新了教学模式。信息化教学环境依靠互联网、云计算、大数据、物联网、人工智能、虚拟仿真实训室、全息投影等技术来创设和营造情境，使授课、学习、评价等与教学流程相关的各个环节全部信息化，这样不仅为教师提供了优质的教学资源和灵活的教学模式，也为学生提供了多样化的学习途径与学习方式。
（2）创设教学环境。获奖作品越来越注重利用信息化教学创设教学情境，激发学生学习兴趣。比如《影视鉴赏》，在传统教学中，教师一般是通过播放影视作品，引导学生感知人物形象，分析人物形象，掌握人物形象的塑造手法。信息化教学改变了传统教学方式，教师主要采用任务教学法，借助蓝墨云班课，自主微课，使学生对电影中的人物形象有初步的认识，学生在头脑风暴区上传喜爱的电影人物图片、在讨论版推荐影片，教师汇总后针对性地挑选并制成数字电影库，为课堂练习做好准备。
（3）推动了教学资源的开发与建设。综览近几年获奖作品不难发现，大赛越来越重视教学资源的开发和建设。在线开放课程已成为职业院校必备的教学平台，为了在比赛中取得优异成绩，大部分职业院校从2016年开启了在线开放课程的建设历程。各省教育主管部门为了鼓励职业院校建设在线开放课程的积极性，开展了省级在线开放课程的评选，从政策、制度、评优等方面加大了在线开放课程的倾斜力度。
四、高职教师信息化教学能力提升的有效途径
（一）国家层面
1.以提质培优为契机，全方位提升高职教育信息化水平。“双高计划”和职业院校提质培优对职业院校提升信息化水平有明确指出，职业院校要加快智慧校园建设，适应“互联网+职业教育”需求，运用大数据、云计算、物联网、VR/AR、人工智能、5G网络、区块链等信息技术和教育理念的最新发展，构建信息技术支持下的教学空间、工作场所和虚拟场景及其相互融合的环境，促进学生自主、泛在、个性化学习。智慧教室、虚拟仿真实训室、虚拟工厂的不断完善，教学模式的改革，师生信息素养和信息化教学能力的提高，促进了信息技术与教育教学深度融合，提升了教师信息化水平。
2.不断完善信息化教学大赛制度，积极转化大赛成果并广泛共享。国家对提升职业院校教师信息化水平非常重视，在中国特色高水平院校的申报环节中，把信息化国赛获奖经历作为必备条件之一。国家应出台转化大赛成果的制度，推动比赛成果转化。
（二）学校层面
1.推进智慧数字教室建设。全面改善学校网络条件，升级校园网主干带宽，实现无线WI-FI6和5G通信网络全覆盖，完成IPv6规模化部署。按照新一代互联网发展趋势，加快学校信息化基础设施建设，建设集现代技术为一体的智能教室，建成全向交互、全面感知、高效协同的智慧校园。运用信息技术推进教育教学改革，实施线上线下教学融合发展计划，全学段推动“课堂革命”。
2.健全信息化教学考评制度。学校要高度重视信息化教学，完善学校信息化教学大赛机制，每年定期组织信息化教学比赛，积极打造优秀作品参加省级、国家级教学能力大赛，并对获奖教师在职称评定以及各种评优活动中倾斜。把学生信息化能力素养列入人才培养方案及日常学习计划中，提高学生利用网络信息技术和优质在线资源进行自主学习的能力。
（三）教师层面
关键词：“互联网+”；应用型人才；过程化考核；立体化考核；应用能力
1概述
作为信息共享和交流沟通的平台，“互联网+”推动各行各业的快速发展，在当今时代中起着越来越重要的作用。随着“互联网+”时代的来临，教育事业的发展也发生着翻天覆地的变化，教学的形式、教学的内容、教与学之间的相互融合等都得到深入的发展。应用型本科院校计算机学科专业的人才培养目标是学生既能掌握计算机学科的基本理论，又具有较强的系统开发与维护、软件开发与测试、网络规划与管理以及数据库开发与应用等能力，能够从事计算机科学以及各个领域中计算机开发与应用的工作。计算机导论是计算机学科相关专业的一个入门课程，对学生的专业学习起到承上启下的作用，引领学生步入计算机学科领域的学习和研究。随着计算机技术的高速发展，计算机方面新的技术、新的应用也在不断涌现，应用型本科院校计算机导论的教学也应顺应时代的发展做出相应的调整。因此，计算机导论的教学在“互联网+”平台的助推下，通过科学规划教学内容、采用多种教学模式和教学手段，使得学生能够在全面了解学科知识的前提下，加强动手能力培养，提升专业素养。
2丰富教学内容，跟踪学科最新发展、突出应用型人才培养特点
计算机导论的教学内容在保持全面介绍计算机学科基本知识的基础上，结合“互联网+”平台上计算机各种新技术、新应用，并且根据应用型人才的特点适当拓展以下教学内容。2.1云计算云计算通过虚拟化技术实现资源的按需分配，提高了资源利用率，增强了计算机系统的服务功能，方便了用户的使用。云计算还可以通过多种方法对计算机资源进行分配，比如通过拍卖的方法分配资源，云资源的拥有者可以通过不同的拍卖机制实现资源的合理分配。此外，不同企业和组织构建的云可以组成联邦云，通过联邦云实现资源的协同利用。这部分内容主要向学生讲解云计算的实现思想、系统架构、主要的云计算系统以及云计算的最新应用等[1]，引导学生建立合理、高效、协同使用计算机资源的思想，了解计算机技术的最新发展和应用。2.2大数据大数据是通过网络实现数据实现共享，对大数据进行分析可以获得潜在的有价值信息，对大数据的合理使用还可以提高生产效率。比如，医疗大数据可以通过不同医院诊治某种疾病的分析，得到诊治这种疾病的有效方法，提高诊疗效果；通过大数据系统，还可以实现远程诊疗。对交通大数据进行分析，可以针对不同的交通情况合理设置交通管理方法以及提高公共交通安全等。大数据系统的应用，推动了各个领域的快速发展[2]。因此，通过大数据的基本原理、主要应用的讲解，可以进一步开阔学生的视野，使得学生认识到计算机学科与其他学科进行交叉研究能够进一步促进计算机学科发展、提升计算机的应用能力。2.3人工智能及其最新发展人工智能是计算机学科的一个分支，通过研究人类感知、思维与推理能力特点，构造出模拟人类智能的机器和系统推动社会的发展。人工智能综合计算机科学、信息论、神经科学等学科知识，其中计算机技术在人工智能中起到了重要作用。人工智能的发展异常迅速，从简单的智能家电向应用于社会生活的各个方面发展[3]，虚拟现实更是成为当下最为热门的高新技术之一。人工智能改变了人们的生活方式，机器设备的越来越智能化使得人们可以从各种艰苦和繁重的劳动中解脱出来，智能机器人也可以弥补人工劳动力的不足，智能机器人逐步升级到通过情绪感知与人类进行心灵的沟通和交流。通过人工智能的学习，使得学生对本专业的发展前景有一个很好的展望和期待。2.4计算机应用技能计算机学科的大学新生和其他专业大学新生知识背景相同，在进入大学之前只有部分学生学习过简单的办公软件和程序设计语言，很多学生对办公系统软件和程序设计软件了解不多。办公软件是计算机学科学生学习的一个必备工具，要求学生能够深入理解和熟练运用。而程序设计语言是计算机学科学生将来主要的开发工具，在学科入门阶段的学习中要求学生掌握程序设计语言的相关知识，并能够进行简单的程序设计，加深对本学科的理解。因此，在授课过程中可以采用课内引领和课外指导多种形式对上述计算机应用技能方面的知识进行学习，使得学生能够对此部分知识很好地掌握和运用。
3教学模式和教学手段多样化
“互联网+”环境下，教育资源得到了最大程度的共享，教学模式和手段得到了不断创新。根据当前教育的时代特点，应用型本科计算机导论的教学要在教学模式和教学手段上不断创新，提高学生学习的积极性和主动性，主要包括以下方面。3.1课堂教学与课外实践相结合应用型人才要求具有较强的动手能力，因此在计算机导论的教学中加强实践环节的培养。比如，学生在课内学习了操作系统的知识后，在课外指导学生对具体的操作系统进行实践。这样通过学生课外自学、教师辅导等多种措施，提高学生的实际动手能力，加深对课内理论知识的理解。3.2知识学习与探索相结合通过引导，组织学生参加到教师相关的大学生创新小组、竞赛小组以及科研开发小组中去，鼓励学生参加计算机学科前沿讲座。通过这些活动，可以进一步提高学生的学习兴趣，激发学生独立思考、勇于探索的精神，使得学生能够更为深入地了解本学科的知识体系和发展方向，提高动手能力。这些活动的组织和实施可以充分利用互联网平台，使得活动的参与方便和快捷。3.3教师教学与企业专家相结合对教学任务进行模块化教学，理论部分内容学校教师授课为主，实际应用相关部分聘请企业专家进行授课。在校教师具有扎实的专业理论，而企业专家具有丰富的实践经验，从专业入门课程开启校企联合的人才培养模式[4]，真正做到理论知识学习和实际应用实践传授相结合，提升教学效果。3.4课堂教学与互联网教学相结合互联网可以作为学生的第二课堂。首先，教师可以将计算机导论课程学习相关资料放到网络上供学生下载学习，比如上课的课件、视频以及探讨题目等；其次，学生可以通过微课、慕课等形式进行学习[5,6]；再次，师生可以通过网络和学生进行实时沟通和交流，做到及时解疑释惑。
4考核过程化和立体化，促进学生的深入理解和运用
“互联网+”环境下，加强过程考核，在教学过程中考核学生的实际分析问题、解决问题的能力，培养学生深入研究、坚忍不拔的精神。传统考核手段是期末考试，属于一卷定终身的考核方式。对于计算机导论来说，试卷的题目往往趋于知识浅层次的考核，对于学生知识的运用能力考核不够，特别是对学生学习过程缺乏考核，部分学生期末通过课本知识的死记硬背也能取得好成绩。在教学过程中进行考核，可以督促学生及时掌握授课内容、并且达到熟练运用。过程考核中，既要进行理论知识考核又要进行实际动手能力考核，体现出应用型人才的培养特点。在过程考核中可以将授课内容设置为不同的知识单元，每个知识单元结束后进行相应的考核，每次单元考核成绩纳入总评成绩，期末进行综合考试。此外，课外学习小组的学习情况也纳入考核范围，使得学生在课外学习中真正投入精力，取得收获。鼓励学生考取行业内国际知名企业相关应用能力证书，获得证书也可以得到相应的分数。通过上述措施，既对课内学习进行了考核又对课外学习进行了考核，既对理论学习进行了考核又对知识的运用进行了考核，实现了学习考核的立体化。
5结论
“互联网+”不仅仅提供了一个信息交流的平台，更重要的是改变了传统的思想观念和行为方式。“互联网+”时代，应用型本科计算机导论课程教学一方面将计算机学科相关的最新技术和应用融入到课程教学，开阔学生的视野；另一方面改变传统的教与学的方式和方法，采用多种教学模式、多种教学手段提高学生学习的积极性和主动性，提高学生的学习能力和知识应用能力，引领学生步入计算机学科的知识殿堂。
参考文献：
[1]徐保民，倪旭光．云计算发展态势与关键技术进展[J].中国科学院院刊,2015,30(2):170-180.
[2]李学龙,龚海刚.大数据系统综述[J].中国科学:信息科学,2015(1).
[3]韩冯飞.人工智能现状和发展[J].电脑知识与技术,2016,12(24).183-184.
[4]朱光俊,杨治立,杨艳华.校企联合应用型本科人才培养机制探析[J].教育与职业,2012(26):39-40.
[5]王秋月．“慕课”“微课”与“翻转课堂”的实质及其应用[J].上海教育科研,2014(8):15-18.
创客、人工智能、机器人竞赛活动”创客现场赛
活动方案
“创客竞赛”项目设置、竞赛方式、评比指标及有关要求
“创客竞赛”是指在电脑辅助下设计和创作，体现多学科综合应用和创客文化的作品。
（一）项目设置
小学组（四年级及以上）：创意智造
中学组：创意智造
（二）竞赛方式
采用现场制作的方式。参赛学生在规定时间内按现场公布的主题，通过电脑编程、硬件搭建、造型设计等创作智能实物作品，如趣味电子装置、互动多媒体、智能机器等。鼓励学生在智能制造机器人、智能家居、智能穿戴、智能医疗等方向实现创意创新。
（三）竞赛流程：
（1）公布命题：专家评委现场公布本次竞赛的任务主题和制作要求。
（2）现场创作：参赛学生根据公布的命题，通过团队分工协作，共同创作完成一件作品。
（3）团队展示和答辩：参赛学生可以通过多种形式向专家评委和其他参赛学生展示其作品，并回答专家评委提出的问题。
（4）综合评定：由专家评委综合现场竞赛各个环节表现情况确认获奖等级。
（三）评比指标
1．思想性、规范性
（1）作品契合主题，内容健康向上
（2）设计方案完备，有作品功能、结构、相关器件使用等内容
（3）制作过程中工具和相关器材使用规范；有详细的器材清单、作品源代码注释规范
（4）各功能实现的有效程度；作品的成品化程度，包括外观、封装，及整体的牢固程度、人机交互等界面友好等
2．创新性
（1）功能、结构等具有新意，有一定的实用价值
（2）功能细节实现方法有新意；功能设计能突破原有元器件的应用习惯
3．艺术性
（1）设计具有美感，并能将美学与实用性相结合
（2）作品具有一定想象力和个性表现力，能够表达作者的设计理念
4．技术性
（1）整体结构设计合理；具有一定的功能性和复杂性
（2）使用相关元器件等实现的硬件功能具有一定的科学性、复杂性，有技术含量
（3）软件设计功能明确、结构合理、代码优化、易于调试
5．团队展示与协作
（1）能够很好的展现出作品的设计思路、制作过程和功能实现情况
（2）团队协作分工明确、合理；团队成员充分参与、协作配合
（四）有关要求
1．竞赛报名
以学校为单位统一报名，每校必报1组，最多报3组、每组3人，每组参赛队伍限报1名指导教师，于2021年8月1日至9月15日登录（aliwork.com/s/wzck）报名。联系人：张蕴豪，联系电话：65659038．18626116324。
2．竞赛时间
待定
3．竞赛地点
待定
4．竞赛器材
参照“全国中小学生信息素养提升实践活动”中创客类所提供的器材，当天比赛器材由参赛队员自备。
附件二：
“2021年第三届吴中区中小学
创客、人工智能、机器人竞赛活动”人工智能、机器人竞赛活动方案
“人工智能竞赛”是指中小学生按照比赛命题要求利用相关人工智能设备完成相关任务。
“机器人竞赛”是指中小学生按照比赛命题要求搭建、编程，使智能机器人完成相关任务。各类机器人产品均可参加。
（一）项目设置
小学组：
1．轮式机器人综合技能现场赛
2．人形机器人技能现场赛
3．飞行机器人技能现场赛
4．钢铁机甲机器人擂台赛
5．机器人舞蹈赛
6．机器人竞速现场赛（3-5年级）
7．人工智能现场赛（小学）
中学组（初中、高中）：
1．轮式机器人综合技能现场赛
2．人形机器人技能现场赛
3．飞行机器人技能现场赛
4．钢铁机甲机器人擂台赛
5．机器人舞蹈赛
6．人工智能现场赛（初中）
（二）竞赛规则及办法
1．竞赛规则：
轮式机器人综合技能现场赛、人形机器人技能现场赛、飞行机器人技能现场赛、机器人竞速现场赛（3-5年级）、人工智能现场赛任务和规则由比赛当天公布，机器人舞蹈及钢铁机甲机器人擂台赛规则见附件3。
2．轮式机器人综合技能现场赛、人形机器人技能现场赛、飞行机器人技能现场赛、机器人竞速现场赛（3-5年级）、人工智能现场赛竞赛办法：
（1）竞赛时间：轮式机器人综合技能现场赛、人形机器人技能现场赛、飞行机器人技能现场赛、机器人竞速现场赛（3-5年级）、人工智能现场赛上午为制作、编程、调试时间（3-4小时），下午开始比赛，比赛开始后不能再对作品进行修改和调试。
（2）设备材料：参赛队所带材料不限。
（3）现场搭建、编程和调试：参赛队员使用自带的电脑和参赛机器人材料，在规定时间内根据要求进行现场搭建、编程和调试。
（4）竞赛：参赛队按照赛程安排和竞赛规则参加比赛，决出优胜队。
（5）综合评定：由组委会综合比赛情况、竞赛名次等情况确认获奖等级。
（三）有关要求
1．参赛名额
轮式机器人综合技能现场赛、人形机器人技能现场赛、飞行机器人技能现场赛、机器人竞速现场赛（3-5年级）、人工智能现场赛每组限报2名队员，每个组限报1名指导教师。机器人舞蹈赛、钢铁机甲机器人擂台赛每组限报3名队员，每个组限报1名指导教师。
2．报名程序
以学校为单位统一报名，每校每项目最多报3组，参赛队员不得兼项，每组参赛队伍限报1名指导教师，于2021年8月1日至9月15日登录（aliwork.com/s/wzck）报名。联系人：张蕴豪，联系电话：65659038．18626116324。
3．竞赛场地及器材
参赛所需设备（人工智能、机器人、计算机及程序软件等）由参赛选手自备。
竞赛场地及相关器材组委会统一提供。
附件三：
“2021年第三届吴中区中小学
创客、人工智能、机器人竞赛活动”机器人舞蹈、钢铁机甲机器人擂台赛规则
机器人舞蹈赛规则
（一）比赛分组
比赛分小学组、中学组
（二）队伍组成
每队1‐3人。人机一一对应，即参赛队伍必须是每名队员拥有一台机器人。
（三）比赛场地
1．尺寸
舞蹈场地是10mx5m的平坦区域，要求机器人在标明的3x3m的矩形区域内表演。表演区域的边界将会用50mm宽黑色胶带标志出来，周围用20mm宽的红色胶带围起来。这可以使用程序让机器人自己判断处于边界的哪边。赛场提供的地面是平坦的（非光泽）。
2．场景
参赛者可携带表演所需要的场地布景，但不能损坏比赛场地或对随后的参赛队伍造成影响，架设场地布景时间应在控制在6分钟以内，撤除场地布景应在3分钟内。在比赛中如果出现意外而使比赛场地受损，主办方将提供备用场地。主办者将尽力提供投影屏和放映设备，在表演区域的后面各队应使用数码资源（如计算机）放映图片。这将作为他们表演的一部分。
3．灯光
没有直射的光线照在场地上。各队在设计机器人时要能适应灯光的各种变化，如在比赛的一个地点到另一个地点的自然照明的变化等。各队应根据需要调试自己的机器人适应比赛场地的照明条件。
4．音乐
各队需自备机器人表演所需音乐文件（MP3）。文件标明参赛队队名，在比赛之前交给主办方音乐播放工作人员。
（四）比赛时间
机器人舞蹈时间应不少于二分钟但不能超过五分钟。
（五）机器人技术要求
1．构造
机器人构造为任意形式（鼓励使用人形机器人），参赛者可以根据情况自由设计，为增加比赛的公平性、合理性，以及创造良好的学术氛围，激发学生的自主创新意识，鼓励参赛上场的机器人在购买的整套成品机器人基础上进行改进,根据改进情况酌情加一次分。
2．重量、体积
单个机器人重量不得超过5公斤，体积小于60cmX60cmX60cm(包括展开部分)。
3．外形服饰
自主设计服饰，材料不限。
4．控制
机器人舞蹈动作必须是完全自主的，开机启动时可用遥控等各种方式，但表演开始后不得有人为遥控、干扰或引导机器人。参赛队机器人最好在音乐响起6秒内启动机器人。
（六）比赛操作
1．机器人由手动或遥控启动，机器人与音乐的协调有各队参赛人员自行掌握。
2．在机器人启动后的表演过程中，机器人不应与参赛队员有任何接触(其中包括遥控)，机器人出现故障时可由一名队员上前处理，同时将对该队成绩给予扣分。如有带视觉系统或有“人机互动的环节”等的机器人,完成全部表演内容(表演时间按本组规则规定),给予一次加分(5分)。
3．参赛者不得蓄意影响机器人或损害比赛场地，否则将取消该队比赛资格。
4．机器人在比赛过程中如果出现故障，参赛队员可以重新启动机器人，但将对该队成绩给予扣分。
5．舞蹈表演总时间（从机器人开始表演算起）不得超过规定时间，比赛前可有1分钟的陈述时间。
6．参赛者在比赛过程中不得干扰评委，违者将对该队给予扣分，严重者将取消该队比赛资格。
7．在比赛后如有队伍认为某机器人不符合上述条件，可以向组委会提出申请（须有证据），机器人所属队伍应该做出解释，若属实，则视情况扣分。
8．在表演过程中，舞台上同队的不同机器人之间可能进行相互通讯。队员应格外小心使用红外通讯装置不要干涉其他队伍。
（七）、评分标准
1．总体设计、创意和创新。10分
2．机器人技术实现与结构构造。10分
3．舞步编排，动作复杂、协调程度，技术难度等。15分
4．舞蹈和音乐的协调。15分
5．比赛场地的利用。10分
6．娱乐价值。10分
7．机器人外型与服饰。15分
8．人机互动（以机器人为表演主体）15分
钢铁机甲机器人擂台赛规则
一、队伍组成：每队3名选手和2台机器人。
二、赛制：本项比赛以小组循环赛的方式进行，对战队伍抽签决定，如遇轮空则自然晋级，每场比赛为三局两胜。
三、竞赛规则：
1．比赛：比赛将在规定的赛场进行。参赛选手使用自备的机器人进行比赛。
2．比赛采用预赛、决赛的方式，比赛结果将根据比赛规则由裁判员当场进行裁定并公布。
3．赛场的规格及环境：
3-1．赛台为机器人擂台赛专用正方形赛台，边长为400cm(包含区划线)。
3-2．赛台图示如下(单位:cm)
3-3．赛场环境：
赛场对普通观赛者、有关报道人员，比赛有关人员使用的摄影机器等不做特别的限制。因此，如果在机器人出场时受到照相机、录像用红外线、闪光、摄影用照明等影响时，请参赛者预先做好各种对策，同时也要考虑有关室内照明、太阳光等影响。
四、机器人规格：
1-1．移动方式：遥控轮式移动机器人。
1-2．机器人规格：
1-2-1．机器人尺寸：长：50cm宽：50cm高：50cm。包含伸展部分。
1-2-2．机器人动力：电池电压≤12V放电倍率≤30C。但必须有硬质保护外壳。严禁使用燃料型，非电动型动力装置。
1-2-3．整车总重量≤8KG。
1-2-4．电机数量≤4个（含伺服电机），动力电机使用的直流有刷或直流无刷电机。
1-2-5．遥控方式：运动员自选无线控制方式，避免同频干扰。
1-2-6．在该回合比赛中选手不得中途更换机器人,同一回合比赛中只能使用同一台机器人。
1-2-7．比赛中机器人主要部件（如铲板、车轮等）发生散落、解体，裁判员将判定出局淘汰。
1-2-8．机器人轮胎不能有粘性的物品。
1-2-9．严禁有脱离机器人身体框架之外的装置使用（如抛洒，射击等）。
1-2-10、除上述以外，如果裁判员判断了违反比赛的精神时以外的规则。
五、比赛流程：
1．预赛时，由参赛选手遥控机器人，展示该机器人所有可作出的动作。（带有对比赛场地和具有一定危险性动作时，裁判员有权要求运动员对机器人作出整改，或者直接取消比赛资格）。
2．决赛时，由计算机的自律操纵、由人的手动操纵都可以。如果是用无线(无线、红外等)手动操纵时，请考虑比赛环境(光、声音、电波)、对对方使用同样的系统操纵时必须没有干扰，再有用小电力、微弱无线电操纵时，请自带8ch以上频率的无线系统。同时使用无线电操纵系统时，应准备8个晶振。
3．说明:
使用无线时请使用以下频率:
a.27MHz频段:26.975-27.255MHz(频段:01-12);
b.40MHz频段:40.61-40.75MHz(频段:61,63,65,67,69,71,73,75);c.AD频段:(25MHz微弱20频段);
d.被认可的无线LAN,Bluetooth,Zigbee等也可使用。e.在国内没被技术认可的无线控制将禁止使用。
4．禁止事项：
4-1．禁止装载有伤害对方和赛场的物品，禁止使用刀、旋转切割等危险物品。
4-2．禁止对脚底设置吸引、吸着装置(含有粘着物)。
4-3．干扰电波发生装置、激光、闪光灯等。
4-4．禁止损害场地，禁止造成污染的物品。
4-5．禁止包藏液体、粉末、气体的装置。
4-6．禁止包藏点火装置和能脱离本体的弹射装置。
5．比赛方法：
5-1．比赛采用三局二胜制。
5-2．预赛时出场者将遵从组委会决定的顺序，进行机器人的预赛。
5-3．决赛时此项目参赛运动员，每轮有三次比赛机会，三局二胜制。允许一个队伍使用最多二台机器人参与比赛，但每一回合比赛中间不允许更换机器人。比赛2分钟1回合。机器人比赛过程中出现零件散落将被判负，被掀翻或者不能移动将采取数“点数”的办法，规定时间内不能重新移动位置将被判负。
5-4．机器人任何部分超出比赛场地，将被判负。
5-5．每回合结束后，运动员有1分钟维护或者更换机器人时间，1钟后继续下一回合比赛。
5-6．若出现平局情况，裁判员将根据机器人的重量判断胜负，重量轻者获胜。相同重量时以电池容量判断胜负，电池容量数少者获胜。
5-7．此规则最终解释权归组员会所有。
附件四：
“2021年第三届吴中区中小学
创客、人工智能、机器人竞赛活动”教学创客
作品评选活动方案
一、评选范围和评选条件
（一）评选范围：
遵循中小学各学科课程标准，作品要求能在中、小学各学科（不含特殊教育康复训练器材、虚拟作品、以及不能体现学科教学性的工程类发明创造作品，以下同）教学中使用的，由教师自己设计制作，未参加过苏州大市评选的教学创客作品，特别是实行新课程标准、推进STEM教育以来研制的教学创客作品（含虽参加过评选但近期又有重大改进的作品）。
（二）作品分类：
1．按教学段分为小学作品、中学作品。
2．按所应用的领域段划分（1）小学：语文、数学、科学；音乐、美术、体育、综合实践活动；（2）中学：语文、数学、科学、物理、化学、生物、地理、通用技术、信息技术、综合实践活动、音乐、美术、体育；（3）其他(如：特教、外语，通用设备等)。
（三）教师教学创客作品评选条件：
（1）教学性。符合基础教育课程改革的基本理念，有利于推进STEM和创客教育，培养创新精神和实践能力，有利于实验教学、提高师生的综合素质。
（2）科学性。作品展示内容应符合科学原理，体现科学知识和科学过程相统一的原则，有利于学习科学知识，树立科学意识，掌握科学方法和实验操作技能。
（3）创新性。作品设计新颖，构思巧妙，体现新的实验活动方式、方法和内容；应用新技术、新材料、新工艺方面有创新和发展；在信息技术与传统实验的整合方面有所创意。
（4）启发性。引发学习兴趣和思考，适于探究式教学，有利于学生主动参与、互动、合作交流。
（5）实用性。取材容易，结构简单，易于操作，性能稳定，安全可靠，造价低廉，外形美观，便于自制推广；有助于环保和可持续发展。
（6）安全性。作品在教学中使用要确保无安全隐患。
二、申报程序和评选办法
（一）申报程序：
1．各单位在自评的基础上，至少选送1件教师作品参加评选，最多不超过3件。
2．送评作品的制作人必须按要求填写《“2021年第三届吴中区中小学创客、人工智能、机器人竞赛活动”教学创客作品评选活动申报表》一式三份，《“2021年第三届吴中区中小学创客、人工智能、机器人竞赛活动”教学创客作品和自制玩教具评选活动参评作品汇总表》一式一份。
3．参赛教师于2021年9月15日前登录吴中区评优评先系统（py.szwzedu.cn）上进行申报，并通知校管理员（校教技室主任）进行审核送审。联系人：张蕴豪，联系电话：65659038．18626116324。（二）评选办法：
1．为保证评选工作公开、公平、公正，吴中区教育局将成立由各学科专家组成的评审小组进行评比。评选分二轮进行，第一轮为文字材料初评，评选出进入第二轮的作品；第二轮为作品演示操作。
2．本次评选各设一、二、三等奖。评选工作结束后，公布2021年第三届吴中区中小学创客、人工智能、机器人竞赛活动获奖名单并颁发证书，进行表彰奖励。
附件五：
“2021年度幼儿园优秀自制
玩教具评选”活动方案
一、活动目的
（一）贯彻《中国儿童发展纲要（2011-2021年）》《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2021年）》《国务院关于当前发展学前教育的若干意见》（国发〔2010〕41号）精神，落实《幼儿园教育指导纲要（试行）》《3-6岁儿童学习与发展指南》相关要求，全面推进素质教育。
（二）充分发挥自制玩教具在幼儿园教育与游戏活动中的作用，鼓励和提倡利用自然材料和日常生活材料开展教育活动，设计制作简单、发展价值大、游戏功能强的玩教具。
（三）调动广大幼教工作者因地制宜开展自制玩教具活动的积极性与创造性，宣传和推广低投入高质量地利用玩教具材料，有效开展游戏和教育活动的经验，搭建广大教师相互学习、相互借鉴的平台，推动学前教育工作的改革与发展。
二、评选范围、分类
（一）申报的作品须为幼儿园教育教学活动中正在使用，由幼儿园教师、学前教育工作者自己设计并简单制作，或对工业化产品进行改造的玩教具，还包括运用无须制作能体现教育与游戏功能的自然材料和日常材料。工业化生产的玩教具不在本次评选范围之内。申报的作品需真正贴合儿童学习生活，具有切实可玩性且能够符合幼儿园本身的空间要求。
（二）在往届全省市幼儿园自制玩教具展评活动曾获得一、二、三等奖的自制玩教具作品不得申报。
（三）以“落实《3-6岁儿童学习与发展指南》，倡导游戏活动”为主题。申报的作品按所应用的领域分类为：①运动类（YD），②科学类（KX），③建构类（JG），④语言阅读类（YUY），⑤美工类（MG），⑥表演类（BY），⑦角色类（JS），⑧益智类（YZ），⑨音乐类(YY)，⑩其他类（QT）。作品类别由申报者按照作品的应用领域在以上10类中自行选择，每件作品只能申报一个作品类别。作品类别由申报者按照作品的应用领域在以上10类中自行选择，每件作品只能申报一个作品类别。
三、申报程序和申报要求
（一）申报材料及程序：
1．各单位在自评的基础上，至少选送1件教师作品参加评选，最多不超过5件。
2．送评自制玩教具的制作人必须按要求填写《“2021年度幼儿园优秀自制玩教具评选活动申报表》一式三份，《“2021年度幼儿园优秀自制玩教具评选活动”教学创客作品和自制玩教具评选活动参评作品汇总表》一式一份。
3．参赛教师于2021年9月15日前登录吴中区评优评先系统（py.szwzedu.cn）上进行申报，并通知校管理员（校教技室主任）进行审核送审。联系人：张蕴豪，联系电话：65659038．18626116324。
（二） 评选办法：
1．为保证评选工作公开、公平、公正，吴中区教育局将成立由各学科专家组成的评审小组进行评比。评选分二轮进行，第一轮为文字材料初评，评选出进入第二轮的作品；第二轮为作品演示操作。
2．本次评选各设一、二、三等奖。评选工作结束后，公布2021年第三届吴中区中小学创客、机器人竞赛活动获奖名单并颁发证书，进行表彰奖励。
附件六：
“2021年第三届吴中区中小学创客、机器人竞赛活动”教学创客作品评选活动申报表
申报人(单位):
申报日期:
教学创客作品名称
使用学科
制作人
制作日期
联系电话（手机）
电子邮箱
使用的主要材料
作品简介(包括原理、特点、使用说明、图片等，可另附页）
演示视频或照片上传专题申报网站即可
作品的创新点或在原有作品上的改进点说明（可另附页）
作品STEM体现
（可另附页）
描述作品在“科学、技术、工程、数学”方面的体现
教学中使用效果说明（可另附彩页或盘片）
演示视频或照片上传专题申报网站即可
制作人单位意见
（盖章）
年
月
日
市、（区）及相关主管部门推荐意见
（盖章）
年
月
日
评委会意见及结果
评委签名：
年
月
日
附件七：
“2021年度幼儿园优秀自制
玩教具评选活动”申报表
作品名称：
申报单位：
申报者:
作品类别：请在所选定的类别内划“√”（每件作品只能申报一个作品类别）
运动类（YD）科学类（KX）建构类（JG）
语言阅读类（YUY）美工类（MG）表演类（BY）
角色类（JS）益智类（YZ）音乐类(YY)
其它类（QT）
2021年度幼儿园优秀自制玩教具评选活动工作组制
填表说明
1．作品名称
在一个展评作品名称下只能是一件玩教具或围绕某一具体教学内容的一组玩教具。
2．申报单位
申报单位应为第一作者所在幼儿园或学前教育机构。
3．申报者
申报者应是幼儿园教师或其他幼教工作者，可以以个人或多人合作的名义申报。多人合作作品应确定第一作者，其他为署名作者，总人数不得超过三人。作者姓名、次序和名称等各种信息资料，一经上报不得更改，不能增加新成员。
4．作品类别
由申报者按照作品的应用领域在所列的10类中自行选择，每件作品只能申报一个作品类别。
5．作品外形和结构
用图示、照片等方法介绍该作品的基本结构、整体造型、主要材料、外形尺寸。
6．作品主要功能和特点
介绍该作品适合领域、适用年龄、基本使用方法和主要作用。
7．作品制作方法
介绍该作品的制作过程，关键要领，可附图示说明。
8．使用案例
选择最能反映该作品功能价值的典型活动，内容包括活动目标、玩教具教育策略及实施过程等，可附活动录像（时间不超过10分钟）。
9．表格不够可另加附页
参评作品申报表
申报单位概况
园所名称
办园类型
地址
邮编
园所规模
托班数
小班数
中班数
混龄班数
负责人姓名
电话
邮箱
申报者概况
第一作者
姓名
民族
职称/职务
申报者
免冠照片
学历
性别
年龄
邮箱
手机
单位名称
单位电话
单位地址
邮编
第二作者
姓名
民族
职称/职务
申报者
免冠照片
学历
性别
年龄
邮箱
手机
单位名称
单位电话
单位地址
邮编
第三作者
姓名
民族
职称/职务
申报者
免冠照片
学历
性别
年龄
邮箱
手机
单位名称
单位电话
单位地址
邮编
作品外形和结构（附彩色照片）
作品主要功能和特点
作品制作方法
使用案例
申报者确认事宜
本申报者对所申报材料的作者署名负责，同意主办单位根据需要公开、采用或出版所申报的材料。
申报者签名：
年
月
日
申报单位意见
单位盖章
单位负责人签名：
年
月
日
市(区)装备部门意见
同意上报该作品参加2019年度苏州市幼儿园优秀自制玩教具评选活动。我们已要求该作者所在单位及其上级主管部门对该作品做了资格审定，申报内容属实。
主管领导签名：市(区)装备部门盖章
年
月
日
备注
【关键词】科学素养；机器人教学；创新精神
教育部从2003年起，把中小学机器人比赛纳入全国中小学电脑制作活动，同时普通高中新课程已将人工智能技术及简易机器人制作列入选修内容。在机器人教学中，学生通过动手实践获取知识，针对项目主题进行研究、策划、设计、组装和测试。通过主动探索、动手实践，亲身体验抽象的理论如何变成了触手可及的答案，享受成功的喜悦。活动中，学生不仅学习有关机械、电子、计算机等技术知识，还可以培养多方面的能力和素养，如：与人沟通合作的能力，合理分配、利用时间的能力，对他人尊重、毅力与自信心等。
一、机器人课程，现代教育的呼唤
青少年科技活动作为教育的一部分，已有一个多世纪的历史。目前，正值世界新技术革命的，人们对科学技术的功能、科学技术自身发展的特点以及现代科学技术对人才提出的新要求，这使得青少年科技活动有一个较好的社会环境和良好的理论基础。开展青少年科技活动的目的并不在于在各项比赛中获得名次，根本目的在于培养青少年的科学素质的。
我校在2009年成立了江南机器人工作室，开始“让学生了解智能机器人”的实验研究，面向参加杭州市智能机器人比赛的学生进行培训；2010年开始，机器人工作室面向四～八年级的学生，把智能机器人教学纳入综合实践课程，每周四课时，通过教学反馈，在开设智能机器人课程后，学生学习热情高，促进其科学素养的养成，主要表现在学生对于学习的主动性提高，在常规课程中也能以科学的思维去发现问题、解决问题，对实际问题的分析与理解更准确、深入。
二、智能机器人教学模式的思考
我校机器人教学实践活动以普及组和提高组的形式，面向全校自愿报名，从中选拔四十余名同学，每周有两名专职教师进行固定课时的教学。教学内容包括机器人的基本原理与工作过程、FLL工程挑战赛、创意机器人制作等等项目。我们在活动课的教学中积极引导学生学会观察、学会表达、学会思考、学会创新，使学生掌握机器人基本知识与基本技能，增强动手能力，培养团队协作精神、激发创新精神，培养科学兴趣，提高学生的综合素质。
在机器人实践活动中不以竞赛为唯一目标，在平时教学活动中注重培养学生的兴趣，教师多角度地看待每一个学生的学习，轻结果，重过程，对学生的进步和成功都及时给予鼓励，使自信的愉悦贯穿整个教学。这种正面的情绪进而促使学生充满兴趣，更自主的投入到学习、探究中。在教学过程中给学生设置一些比较复杂的任务，通过小组讨论协作完成，小组间再进行竞争。竞争是触发激情的手段之一，能延续学习兴趣，锻炼学生的心理素质。同时在小组设置中，采取“以老带新”的方式，鼓励学生主动探索、设计自己的机器人，并编写程序完成任务。实践中教师只是指导者与合作者，学生才是主体。平等和谐的师生关系进一步激发学生的创造力，学生亲身体验抽象理论到触手可及的实物过程，极大地调动了学生的内动，促进其主动发展 。
三、机器人教学实践活动的成效与思考
四年的智能机器人系统教学，我校涌现出一批有潜质的科技特长生，从最初对机器人知识的完全空白，到如今能把一堆零件器材搭建起来并编写具有针对性的程序，制作出成具有特定功能的机器人，并利用课余时间参加全国、省、市各级竞赛活动，已取得全国、省、市多项一、二等奖。
在智能机器人教学实践中，学生真正实现主体地位，在实践中亲自观察、探索、操作，学生的兴趣、情感、意志都得到较好发展，达到使学生在掌握知识的基础上充分发展智力、能力的目的。智能机器人教学课程的内容不受大纲、教材的限制，适于加进现代科学的新知识，开阔学生的科学视野，与现实生活紧密结合，渗透着现代科学技术新成果的内容。课内，以传授的方法为主给学生以基础知识和基本技能的，而在课外，机器人教学活动引导学生在已有知识的基础上去进行科学知识的自主探究，弥补课堂教学的不足，有利于培养学生的科学素质。课堂教学对完成共性教育和全面的基础教育有很大的优越性，但对于因材施教育发展个性又确定存在严重的不足。活动内容丰富、形式多样的智能机器人教学活动可以弥补这一不足，使学生在科技上得兴趣、爱好和特长得以充分地发展。
四、机器人教学实践活动开展的思考
智能机器人课程的内容决定了它属于青少年科技实践活动。以科技实践兴趣课为载体的智能机器人教学形式，只能面向一部分学生。笔者在思考，如何让更多学生享受智能机器人课程？是否可以换一种教学载体：如把新课程标准下的“地方课程”拿出部分来用于实施智能机器人教学，或与关系比较紧密的信息技术课程进行整合，开发出适合本区域学生特质的校本课程。这样，可以让现有的机器人器材，尽可能提高使用率，从而最大限度地发挥其作用，取得更明显的教学与社会效益。
总之，智能机器人研究活动对学生知识建构、创新意识和能力的培养都起到了积极的推动作用。受到硬件的制约，我们国内的机器人教学还大多是停留在课外兴趣小组辅导层面上，相信不久的将来，会普及到课堂教学中去，培养更多有综合素质和良好信息素质的现代化人才。
【参考文献】
[1]王秀英.孙增圻教授谈中小学机器人教学.信息技术教育，2005，11期
[2]蔡鹤皋.机器人将是21世纪技术发展的热点[J].中国机械工程，2000（2）
[3]克来格.机器人学导论（原书第3版）.机械工业，2006（6）
【关键词】创客教育；高中信息；创新能力
中图分类号：G630 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2017）03-0051-02
高中信息技术课程包括网络技术应用、算法与程序设计、多媒体技术应用、数据管理以及人工智能入门等几大知识点。在目前高考因素的影响下，大部分学校并没有对学生信息技术教育给予足够的重视，无法完全实现个性化教学，导致信息技术多门课程在很多学校形同虚设。因此对信息技术教学进行反思，提高这门课程在高中教育体系中的重要性极为必要。
一、创客教育概述
创客教育源自英语“Maker”一词，是指从兴趣与爱好出发，将各种创意通过自身努力变为现实，凸显创新精神的人。在我国素质教育的体系下，创客教育的主要方式是将创客文化与教育结合，从学生的兴趣角度出发，通过项目学习的方式，充分利用好数字化工具，提倡创新、造物、分享，从而培养学生利用科学解决实际问题的创新能力。其主要以信息技术课程为载体，通过创客空间这一平台将多种学科知识融合在一起，从而培养学生想象力、理解力和创造力，具有鲜明的时代特征。
二、高中信息技术教学与学生创新能力培养的需求
1. 高中信息技术课程内容概述
高中阶段的信息技术课程基本教学理念是提高学生的信息素养，培养信息化时代的合格人才，共同构建健康的信息文化。因此对学生个性和创新能力方面较为重视，力求能将信息技术应用能力与学生的人文素养结合起来，让学生综合素质得到提升。目前高中信息技术课程包括必修和选修，内容编排以模块结构为主，包括《信息技术基础》（必修）以及《算法与程序设计》《网络技术应用》《数据管理技术》《多媒体应用技术》《人工智能初步》等选修模块。必须强调，与学生九年义务教育的知识衔接，是建立学生信息素养的基础，也是后续学习的前提条件，注重学生的亲身实践与理论建构。选修内容则更注重技术实践与人文素养的结合，是信息素养的延伸。但无论哪个模块教学，均对知识技能、人文素养以及学生的个性思维与创新能力进行了充分关注。
2. 高中信息技术教育对学生创新能力和需求
信息技术是一门新时代的新课程，在科技发展背景下，不断有新的信息技术被研发出来，因此高中信息技术课程所要学习的知识点必然会与时俱进，不断更新，这就要求学生不断提高对信息技术的认知能力，更新信息技术学习方法，从最初的编程技术教育到目前的信息素养教育，在这一发展进程中更应注重将教学与时代接轨，充分激发学生的高阶能力。此外，信息技术本身就是物理、化学、数学、心理学等多门学科知识的集大成者，是现代科技水平的直接体现，因此在教学过程中必然会涉及多种科学知识和操作，实现知识与情感的统一，这就要求学生具备敢于创新、乐于创新的品质，将知识与能力发展结合起来。
3. 创客教育的实际价值
在高中信息技术教学课堂中引入创客教育，可通过创意、设计、制作等一系列主要环节来开展教学，让学生踊跃参与教学活动，并鼓励其将创意转化为具体成果，这种创新的教学方式弥补了传统教育实践能力不足的缺陷，学生通过课上课下的创新活动可逐步实现信息技术知识技能的延伸和扩展，从而激发创新思维，提高信息素养。
三、高中信息技g教学中利用创客教育培养学生创新能力的措施
1. 制造创新话题，埋下创客火种
创客教育的第一步就是激发起学生创新和创造的欲望，点燃学习激情，而话题制造则是属于“以小博大”的策略，高中生的自我意识处于快速发展阶段，自尊心和表现欲较为强烈，因此，在高中信息教学中要引导学生参与创客活动的过程就要找准话题的切入点，对学生进行情感方面的冲击，从而产生实践心理，在学生心理层面埋下创客火种。在高中信息教学中的“话题制造”应体现出技术话题的新颖、可操作性以及现实意义，从而有利于实现学生与教学内容的情感共鸣。在教学过程中，教师可通过Excel电子表格、程序算法设计等模块教学，并结合多媒体演示作品、网站建设实践操作，让学生深入体会技术的新颖，从而激发学生的算法思维和工程思维。例如近年来很多学校在信息技术教学中将开源硬件、人工智能设备、机器人等新颖事物引入课堂，并通过技术分析，课堂演练操作，引导学生从设计电子报刊、数位板绘画、Flash小视频制作等方面，提高学生的科学素养和艺术创造能力。
2. 寓教于乐，以玩促学
创客从本质上而言是以高新科技“玩转”世界的玩家，许多创客都有童心未泯的表现，以玩为创意起点，以热爱为创造动力。追求快乐也是高中生的天性，因此信息技术课堂可以寓教于乐，以玩促学，从而挖掘每位学生自身潜能，实现个性价值。教师首先要建立相互尊重、民主和谐的学习氛围，学生在自由、放松、积极、有安全感的氛围下更有利于萌发出新的创意。例如，有条件的学校在开展信息技术教育时，可将目前流行的3D沙盘游戏“MineCraft”引入课堂中，和学生一起合作，在游戏中创造各种3D主题，在游戏过程中穿插编程技术，从而引导学生设计出自己中意的游戏模式。例如在游戏中可通过创建各种道具，来培养学生java的编程能力，如使用java编程执行召唤七彩绵羊、升级摩西法杖、控制闪烁小灯等命令，通过这种高自由度的玩法，可激发学生尝试新事物，通过编程创造事物的热情，从而体验到创造之美。
3. 任务驱动，保持学生创新动力
自主和创新是创客教育的两个关键点，这就要求教师既要给予学生自主学习空间，也要做好学生的创新指导。针对这一教学特征，采取“任务驱动式”的训练是有力手段，通过设计出符合高中生的全方位任务，能为学生提供创客行为所需的必要环境和空间，从而推动创客活动的进展。信息技术课堂需注重不断挖掘学生动手实践的能力，引导学生将问题迁移到其他领域，将想法变为现实任务。例如可在教学中开展基于Scratch软件的“智能控模型项目”，先让学生提交设计方案，激发学生思考，让学生通过Scratch、CAD等软件对各种模型的外观和基本参数进行探究实践，并对麦克风控制汽车运行的动画进行模拟。然后从程序对声音的感应设计出发，为学生提供感应设备、电阻、麦克风以及各种线路元件，让学生发挥技术和想象，通过模拟声控程序设计出自己喜欢的声控实体模型。例如，很多学生通过进行团队合作，结合设计图制作出了声控灯、声控窗帘、温控电风扇等各种模型，提高了实践创新能力。
四、结束语
创客教育在高中信息技术课中的应用，可通过新颖的思维方式和创新尝试提高学生的创新能力，实现文化传递和创造性学习，提升信息技术在高中教育体系中的重要性。在开展创客教育过程中，也需要教师发挥创造性思维成为一名成功的“教育创客”，构建新颖的信息技术课堂文化，从而不断提高学生的实践创新能力。
参考文献：
[1] 郑茜.创客背景下中学信息技术教学的创新探索与实践[J].现代教育技术，2016，26（2）：121-126.
[2] 霍融，张学军，郭梦婷，等.面向创客教育的中学Scratch教学设计――以“穿越迷宫”为例[J].科技展望，2016，26（22）：219-219.
[3] 李小涛，高海燕，邹佳人等.“互联网+”背景下的STEAM教育到创客教育之变迁――从基于项目的学习到创新能力的培养[J].远程教育杂志，2016，34（1）：28-36.
关键词：智能科学与技术专业；认知科学基础；脑机接口；教学研究
中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2020）15-0084-02
一、关于认知科学基础课程
认知科学是智能科学与技术的生物基础，是从“自然智能”到“机器智能”之间的桥梁。作为一门研究人类感知和思维信息处理过程的学科，认知科学主要研究目的就是要说明和解释人类再完成认知活动时是如何进行信息加工的，一直是认知心理学等教学领域的重要课程。[1，2]自我校2009年设立智能科学与技术本科专业以来，认知科学基础一直是该专业的专业基础课程，主要目的是培养学生对人脑认知活动中的信息处理方法与过程的认识和理解，培养对新知识、新技术有较敏锐的洞察能力，同时使学生具有数据分析与处理能力的意识，在智能科学与技术专业的学科体系中占据着十分重要的地位。[3]特别是随着人工智能和脑科学研究的不断发展，现有的计算架构不能有效实现具有泛化能力的人类认知信息加工机制。借鉴人类脑认知机制，通过脑认知和神经科学与机器学习相融合的方式，构建一种类脑的“学习机器”，而不是简单的“机器学习”，已成为当前人工智能领域的一个重要研究方向。因此，学习并理解人类认知和信息处理过程，对于提高学生的智能信息和数据建模与分析能力，有着重要的意义。
然而，对于以工程技术应用为背景的智能科学与技术专业而言，该学科涉及多学科内容，比如心理学、神经科学、数学、语言学、人工智能科学乃至自然哲学等，学生存在畏难情绪，学习兴趣不太浓厚，教师对于该课程的教学也颇为费心。此外，由于“认知科学基础”课程在大三上学期开设，大部分学生在模式识别和数字信号处理等上面的基础较薄弱，对于该门课程的脑功能信号分析与脑机接口技术部分的教学也存在较大的困难。
针对该课程理论和实时性较强、涉及教学内容多、交叉广泛等特点，笔者自承担本课程教学来，结合我校学生和专业建设实际情况，立足培养学生的专业知识素养和学习兴趣，提高学生的专业基础能力和综合素质，积极摸索改进。本文将信号处理和机器学习方法融合进认知科学的神经机制探索与学习，从教学、实验实践等方面进行了初步探索。
二、课程建设目标与教学内容设置
本课程将使学生学习到认知科学的基本知识，包括脑与神经系统的基本构造、工作原理、基本研究手段，脑与学习、意识、行为的关系，深入了解感知、注意、记忆的生物和生理学本质，实现人工大脑、人工神经网络、听觉计算、视觉计算、脑机接口、认知机器人等前沿技术的理解与应用。
目前认知科学方面的教材大多为国外翻译教材，并且聚焦于其中的某个方面（比如认知心理学、认知神经科学等）。同时该学科实时性较强，和当前脑与认知科学的前沿研究紧密相连，因此很难找到合适的教材同时将智能信息处理技术和认知科学基础相融合。
认知神经科学旨在联合心理学、哲学和神经科学的方法帮助我们理解大脑是如何产生心智的，并阐明人类认知过程中的脑机制，即在分子、细胞、脑功能区到全脑等多个尺度上如何实现认知功能。脑机接口是近二十多年来兴起的涉及神经科学、认知科学、计算机科学、控制及信息科学、医学等多领域的人机接口方式，是在大脑与外部环境之间建立的神经信息交流与控制通路。
该课程在大三年级开设，且该专业的学生已在前面学习中学习人工智能原理、信号处理等课程，这些课程的学习为本课程的理论学习打下了一定的基础。在教材选择上，选择上海人民出版社的《认知、大脑和意识——认知神经科学引论》，并参考其他辅助教材，比如机械工业出版社的《脑机接口导论》、中国轻工业出版社的《认知神经科学》。教学内容主要包括以下几个部分：
1.脑科学与认知科学的发展历程及基本概念，包括感觉与知觉、注意与意识、情绪、语言、记忆、学习等。
2.认知活动的生理基础，包括大脑结构、神经元、神经系统的基本组成等。
3.脑功能信号的采集与分析，包括大脑节律、脑功能信号（EEG、fMRI等）采集、常见脑功能障碍、脑信号分析基本方法（包括基于时域/频域分析的EEG分析方法、脑电源成像基础等）。
4.脑机接口技术，包括脑电信号预处理（零参考电位、拉普拉斯空间滤波、数据归一化、插值技术），脑功能信号特征提取方法、模式分类器（比如Fisher线性分类器、支持向量机）设计。
三、以学生为中心的教学方法
1.提高学生学习兴趣。认知科学基础课程交叉性强，尤其涉及心理学、神经科学等非工科学科，对于我校智能科学与技术专业的学生来讲，学习压力较大，学习兴趣不高。为激发学生学习兴趣，在授课过程中，尽量发挥自身乐观活泼的性格特点，选择大家生活中常见的例子，在语言表达上尽量避免生硬，力求用简单直白的语言讲解知识点。同时，善于利用网络视频，比如在课程绪论部分，通过播放网络公开视频《打开思想的大门》片段，激发学生学习脑认知功能的兴趣。
2.注重与智能科学与技术其他课程知识的衔接。在神经元和神经系统的教学部分，笔者安排了两个课时的内容讲解了常见的人工神经元模型和人工神经网络结构，并重点讲解了神经网络和支持向量机的基础——感知机。在脑机接口教学部分，安排了两个课时的信号处理和数据预处理的基础知识的回顾，重点复习信号滤波、主成分分析、Fisher线性判别分析和支持向量机等内容，再进入脑机接口系統的学习，教学效率得到了明细提升。
3.适当使用板书，细化推导过程。对于一些知识点，比如动作电位产生过程、部分公式的展示，仅依靠PPT教学过于单薄，学生难以理解，因此在播放PPT时需要适时插入细致的板书。同时板书过程中要结合学生实际情况循序渐进，例如在学习神经细胞和感知机与人工神经网络时，教师从点到平面的距离入手，并引导学生回顾梯度下降法等相关数学基础知识，帮助学生切实地把前面学习的信号处理和机器学习的基础知识应用到本课程。
4.加强实践环节教学和学生综合能力素质培养。根据本专业的培养计划，在理论课程教学期间，“认知科学基础”设置了相应的实践课程，以培养学生的动手能力、自学能力和专业综合素质。在实践课程教学环节，基于Matlab和Python等工具，以2005年国际BCI竞赛的P300数据为分析数据，引导学生设计常见的模式分类器（如Fisher线性分类器、支持向量机、深度神经网络等）分析脑电事件相关电位。同时，使用计算智能重庆市重点实验室的NeuroScan和BrainProducts脑电采集放大设备，利用E-Prime设计脑电刺激程序，指导学生设计实验，以小组合作的方式采集并分析P300字符拼写脑电数据。
