發布時間:2023-10-30 11:12:42
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇人工智能時代的教育,期待它們能激發您的靈感。
關鍵詞:人工智能影視教育課堂在場價值觀
人工智能技術作為社會媒介化發展的特殊產物,不僅能夠建構起智能媒介化的信息社會,更能深入到傳媒研究領域,引導影視傳媒研究朝著“互聯網+教育”的方向發展。當前影視傳媒教育正面臨重要的轉型階段,如何通過媒介信息技術調整現有的理論學習模式和教學培養目標,已經成為影視教育進行改革創新的突破口。基于人工智能為教育信息化帶來的機遇和挑戰,影視教育正致力于從“刀切教育”邁向“精準教育”,從“課堂缺席”轉為“課堂在場”,從人才培養模式到教育信息平臺搭建,都在不斷強化智能教育培養,力求為影視傳媒教育的智能化改革和實踐提供決策依據。
一、影視教育智能化發展的應用價值
智能化影視傳媒研究是教育信息化極為重要的應用場景,人工智能技術不僅拓寬了影視傳媒教育的研究方向,同時也在技術手段、渠道搭建、傳媒倫理等層面發揮著重要作用。
1.消除數據鴻溝,發揮智能傳媒教育技術賦能和知識平權的雙重功能。影視傳媒研究是以實踐為基礎的理論性教學,以培養創新型和復合型人才為教育目標。教育學者是影視文化傳播的驅動者,因個體間存在傳播技能、信息儲備和交往行為方面的差異,造成影視傳媒教育具有嚴重的知識鴻溝。在影視研究學者步入算法教育的重要階段,智能教育平臺可通過讀取人的反饋改變原有的教學模式,調整每一位受教育者的天賦類型。與此同時,教育學者能夠充分利用算法技術和人工智能手段,獲取定制化的影視資源和學習條件,以技術邏輯引導學習流程,用分析框架提高教學模式的理論性和可操作性,通過強化教與學的變革場景,激活文化創作的想象力和邏輯性思維,使科技創新在理性與感性、理論與實踐的引導作用下,從一般的理論教學形成智能媒介化的信息教學模式,從單向傳授轉變為雙向互動的學習教育模式。
2.拓寬學習渠道,推動教育形態從理論課堂到智能媒體教育課堂的變革。人工智能技術與影視教育教學的深度融合,正引發起一場新的教學革命。從教育手段和學習途徑上來看,原有的課堂教學已無法滿足理論和實踐的雙重需求,大數據催生出的智能化影視教育,在虛擬世界和現實世界間搭建起新的算法課堂,利用人工神經網絡簡化理論教學的概念,又通過具有超強運算能力和通訊能力的技術手段協助實踐操作。例如,人工智能照相機作為輔助型的教學工具,被運用于智慧課堂的攝影實踐教學中,借助云端技術和物聯網連接遠程數據中心,可以幫助不懂攝影技術的學習新手盡快了解電影拍攝的理論框架和基本技能,推動教學場景從應用性教學到智慧型課堂的氛圍建構。人工智能與影視教學的跨界融合,成為智能傳媒教育進行顛覆式創新的重要表現形式,教育形態正逐漸從智慧課堂過渡到智慧校園,從傳統的理論范式過渡到智慧媒體的應用型范式,幫助構建起新的學科話語體系。
3.重視傳媒倫理,推動智能化影視傳媒教育價值觀和技術性的生成。人工智能是以追求效益為初心的理性工具,在技能研發階段尚未對倫理規范提出強制要求,技術倫理向來是人工智能難以逾越的一道鴻溝;影視傳媒教育則是以培養學生的倫理觀和價值觀為出發點,重視以道德審美為核心的理性意識。智能化傳媒教育將信息技術和影視教學進行結合,使得理性工具得以同理性意識深度融合,人文關懷建立在技術作用之上,這既是培養受教育者核心價值觀的時代需要,亦是強化人工智能技術倫理的有效途徑。人工智能時代,強調智能化影視傳媒教育技術性和價值觀的生成,與其說是建立在影視教育應用場景上的技術倫理規范,不如說是借信息技術完成對傳媒倫理和受教育者價值觀的理性建構,讓人工智能發展緊密聯系意識形態和倫理道德問題,加深技術手段和教育學習的彼此作用,從而獲得傳媒教學在倫理層面的共識。隨著傳媒影響力的逐步擴大,以內容為載體的影視教學活動意味著要擔負起更重要的教學責任,學科研究核心價值觀的建設必須以注重傳媒倫理和技術倫理為教學基礎,重新建構現有的倫理道德觀念,為人工智能技術注入價值觀的活的靈魂。
二、影視教育智能化發展的風險問題
人工智能技術的迅速發展,賦予影視傳媒教育極大的應用價值,與此同時也面臨著潛在的風險問題。
1.灌輸式教育仍占據主流,智能化影視教學陷入價值認知困境。在人工智能技術出現以前,理論+實踐的教學策略已經成為一種固定的形態存在于傳統影視教學工作中,受教育者根據統一的培養目標規劃自己的學習方式,包括影視創作及影視理論等相關課程都按照相同的培養模式進行。由于教育主體對人工智能的認知存在兩極分化的現象,過往只能夠通灌輸式對學生進行強制教育,智能化影視教學則是處于小范圍內的實踐和創新。對影視教育而言,理論與實踐是學習的內容,繼承與創新才是研究的實質。明確人工智能教育的價值認知,從灌輸教育逐步邁向定制化教育,為高校的人才培養提供重要的智力支持,應當是影視教育智能化轉型發展的著力點。
2.智能教育應用場景缺乏思考,其深度和廣度有待進一步挖掘。當前,智慧課堂、智慧校園的出現奠定了智能傳媒教育的基本雛形,依靠大數據、物聯網等信息技術支撐的智能傳媒教育,在平臺搭建層面已出現顯著性成果,但對應用場景的深度和廣度挖掘還存在明顯問題。影視教育智能化應當以追求個性化和定制化教育為目標,崇尚的是終身學習的教學理念,不應當將人工智能技術僅局限于傳統的教學課堂,除了要從“線下”走向“線上”,還需要考慮到以人機交互為主要形態的教學應用場景,挖掘人工智能教育更多的應用情境和展現方式,從而對影視課堂的理論與實踐教學價值提供合理的在場性證明。
3.專業壁壘依然存在,智能化教學成果馬太效應極為明顯。智能教育世界要求培養更加多元化的應用型人才,但人工智能的馬太效應逐漸滲透到影視傳媒教育工作中,也會導致教學成果受到出現嚴重的失衡現象,難以滿足高校對人才培養的多元化需求。作為藝術研究的影視教學活動,其科學精神和創新實踐同樣重要。尤其在媒介融合背景下,要想推進受教育者從“影視學者”逐漸過渡到“影視作者”,人工智能不僅需要滿足師生的定制化教學任務,還應當破除專業和行業的壁壘,對其相關聯的學科和傳媒領域進行合作,才能夠改變當前智能化影視教育在教學模式上面臨的不足,不斷為社會輸送更多的應用型人才。
三、影視教育智能化發展的轉型實踐
面對智能傳媒教育的風險與挑戰,影視專業更應當立足于自身的教育發展特色,從人才培養模式、應用場景建設、教育資源整合等方面,推進影視教育智能化發展的轉型實踐。
1.從“灌輸教育”走向“精準教育”,創建新的人才培養模式。智能傳媒教育范式的自主性建構,應當立足于對傳統教學效率和人才培養模式的顛覆。基于當前影視傳媒智能化發展在人才培養模式層面的不足,其轉型實踐需要從受教育者的個性化需求出發,在師生、家長和社會的通力合作下,創建新的人才培養模式,利用碎片化學習完成系統化的學習過程,逐漸從“灌輸式教育”走向“精準化教育”。例如,人工智能時代對影視學生的培養更趨向于“以個人為導向的系統化學習”,通過前期對受教育者的大數據整理,對每一位同學的邏輯性、想象力、創造性和溝通能力等進行分析,從影視理論和影視創作兩大方向出發對受教育者形成定制化的學生畫像,并提供針對性的智慧作業,幫助教師采集學生的學習情況,從而實現規范化的信息管理。可以預見的是,智能傳媒時代,“互聯網+教育”學習模式的生成,在推動知識平權化等方面發揮重要價值,成為影視教育智能化追求的重要轉型路徑。
2.從“課堂缺席”走向“課堂在場”,打造新的傳媒教育平臺。人工智能不僅要改變傳統的人才培養模式,同樣也應當提供更加多元化的學習應用場景。過去的影視研究多局限于單一的課堂場景,采用課上理論和課下實踐的方式進行授課,完成影視教學的閉環。人工智能時代,影視傳媒教育應當調整原有的受教育模式,通過搭建合理的人工智能應用平臺,可以巧妙地將課堂場景與智能技術結合起來,為受教育者提供更加多樣性的教學應用場景,從而實現成長課堂的“在場共生”。例如,人工智能可以帶動影視制作的推陳出新,通過搭建智慧超媒體系統,將電影屏幕從影院搬到校園,自動生成無窮界面。與此同時,影視傳媒的智能化還可以幫助教師自動生成電影梗概,將理論性教學轉變為可視化形象,使電影理論同定制化的影像人物之間建立匹配關聯,讓教育場景從線下逐步延伸到線上,為影視研究提供重要的云服務。
3.從“媒教分離”走向“共建合作”,實現產研學的自主對接。影視教育智能化發展的最終目的是為了尋求理論與實踐的融和,幫助構建起傳媒教育和傳媒業界的良性生態關系。傳媒教育智能化也可以全面提高受教育者的學習效率和工作效率,通過優化教育資源,帶動影視內容的高質量生產、影視人才的高質量創作。因此,從“媒教分離”走向“共建合作”,引導產研學的自主對接也成為了影視教育智能化轉型實踐的有效探索。未來的影視傳媒發展,能夠抓取海量資源建構獨立的影像景觀模型,為機器人參加藝考創造可能性,并且也可以緊抓電影內容的智能化生產,從前期的電影腳本自動化寫作到后期的虛擬演員個性化定制,系統均可以對劇本創作、電影拍攝等課程進行精準化評估,從中篩選出符合影視公司要求的作品,進入后續的市場化操作。
近兩年,“AlphaGo”連勝全世界的圍棋名將,被媒體廣泛報道。人工智能開始成為社會關注的熱點,引起人們的廣泛興趣,并令人深信不疑。
在剛剛結束的2017年高考,學霸君與準星云學兩家企業的“高考機器人”分別拿出了 134 分和 105 分的高考文科數學成績。在做題方面,機器可能已經超越了不少人類。正是這樣一件事,同樣引發了人們的深度討論與思考。
的確,隨著理論和技術的日益成熟,人工智能開始受到產業資本的熱捧,語音識別、機器視覺、智能控制、智能檢索、智能互聯、專家系統、自動規劃等應用步伐加速。金融、電商零售、醫療健康、交通、個人助理等多個領域都可以看到人工智能的應用,人工智能已然開始取代工廠工人、客戶服務等重復性工作。人工智能在教育領域同樣擁有巨大的應用潛力,隨著知識表示方法、機器學習與深度學習、自然語言處理、智能、情感計算等關鍵技術的發展,人工智能將在學校管理、校園安全、課堂管理、智能助教、自動閱卷、自適應教學等方面發揮作用。
面向未來,我們不禁要問,人工智能是否能夠改變教育?人工智能在教育領域將釋放怎樣的潛力?本期策劃,我們邀請上海海事大學魏忠,探討人工智能視角下的未來教育,從人工智能的教育本體、對學科的影響、對教育技術的改變、對教育價值的重新定位幾個方面進行了系y思考與分析。江蘇師范大學智慧教育學院周寶、楊現民結合人工智能在教育中的典型應用,探討人工智能對學校管理及教學帶來的革命性影響。華東師范大學第二附屬中學劉黨生,從技術與教育的關系延伸到人工智能,并對非生物智能介入教育的未來趨勢進行了預測;重慶市江津區聚奎小學校劉春林、重慶市聚奎中學校張渝江從教育教學實際出發,介紹了人工智能軟件如何溫柔地改變教育。上海市位育中學陳凱從教育哲學的角度,探討了人工智能如何作用于思維、認知、學習,并進行了反思。
“這是最好的時代,這是最壞的時代;這是智慧的時代,這是愚蠢的時代。”人工智能時代的鐘聲已經敲響,我們還在工業時代的迷夢中尋找教育的未來。誰曾想到,未來來得如此之快,我們是否準備好做出改變?未來,我們需要什么樣的人才?我們需要什么樣的教育?我們不妨想象一下,未來10年、20年的教育將發生怎樣的改變?也許一個嶄新的時代并不會留給我們那么長時間去形成新的教育生態系統。
先給大家重點推薦一本期刊:中國職業技術教育
中國職業技術教育雜志征稿信息
《中國職業技術教育》雜志是由中華人民共和國教育部主管,教育部職業技術教育中心研究所、中國職業技術教育學會和高等教育出版社共同主辦的一份綜合性中文期刊,集政策指導性、學術理論性和應用服務于一身,是教育部指導全國職業教育工作的重要輿論工具,是服務各級各類職業教育機構的主要陣地。
中國職業技術教育投稿欄目:主要有職教要聞、專稿專訪、綜合管理方略、課程教材、教研與教學、師資隊伍建設、研究與探討、職業指導、職業培訓、高等職業教育等欄目。
再給大家推薦職業教育范文:人工智能背景下職業教育變革及模式建構
董文娟1,黃堯2(1.天津大學教育學院,天津300350;2.北京師范大學國家職業教育研究院,北京100875)
摘要:順應人工智能時代的浪潮,基于新興技術的職業教育變革及新模式建構勢在必行。該文從職業教育智慧化、經濟發展、政策保障、信息化生態重構四個方面,剖析了人工智能時代職業教育變革的現實訴求,并進一步分析了當前職業教育外部環境及其自身發展的困境。人工智能背景下職業教育的變革體現出融合、創新、跨界、終身化的新特征。基于此,從課程、教學、學習、環境、教師發展、評價、教育管理及組織等方面,探究職業教育的變革路徑及模式建構。最后探討了職業教育模式變革還面臨回歸教育本質、規避技術弊端等挑戰,并提出“適應—引領人工智能”的發展目標。
關鍵詞:人工智能;職業教育變革;模式建構;智慧化
“人工智能的迅速發展將深刻改變人類社會生活、改變世界。特別是在移動互聯網、超級計算等新理論、新技術及經濟社會發展強烈需求的共同驅動下,人工智能發展呈現出深度學習、跨界融合、人機協同、群智開放、自主操控等新特征。”[1]人工智能作為新一輪產業變革的核心驅動力,為我國供給側結構性改革下的“新常態”經濟發展注入新動能,使人們的思維模式和生活方式發生了深刻變革。近年來,國家高度重視與社會經濟發展聯系最為密切的職業教育,積極推進職業教育信息化,運用人工智能改革教學方法和人才培養模式,構建新型智能職教體系,提升信息技術引領職業教育創新發展的能力。
一、人工智能背景下職業教育變革的現實訴求
人工智能對傳統教育理念產生了革命性沖擊,職業教育結構不斷調整,勞動力素質與市場需求的矛盾、學習方式與自我價值實現的矛盾等促使職業教育向智慧化、智能化發展。目前,我國處于教育信息化2.0、工業4.0的新時期,全球范圍內新一輪的科技革命和產業變革正在加速進行。“一帶一路”“中國制造2025”人工智能等重大國家戰略的提出,及以新技術、新產業為特征的新興經濟模式要求教育領域,尤其是職業教育培養行業、產業急需的技術技能型、智慧型人才,具備更高的創新創業能力和跨界整合能力,促進智慧化發展,助力經濟轉型升級。
(一)職業教育智慧化訴求:職業教育信息化發展的必然選擇
“智慧教育是以物聯網,大數據等信息技術為依托,創造智慧教學環境,轉換教育方法,內容與手段,注重教育網絡化,個性化和智能化的一種教育新模式。”[2]智慧教育作為“一種由學校、區域或國家提供的高學習體驗、高內容適配性和高教學效率的教育行為(系統)”,被視為教育信息化發展的高端形態[3]。因此,職業教育的智慧化并非簡單的數字化,強調信息技術推動職業教育教學模式和方法的變革,改變思維模式,創建價值等方面共享的學習共同體,培養創新型、智慧型人才。
職業教育智慧化是職業教育信息化發展的必然選擇。目前,我國的職業教育信息化水平正在穩步提高,投入持續增加,各種智能信息技術應用于教育教學、實習實訓、測量評價等領域,并逐步成熟,正在努力打造一個信息化、智慧化的現代職業教育生態系統。新時期我國很多地區及職業院校積極提升現有信息化系統的智慧化水平,積極創建智慧校園、智慧社區等,逐步實現了組織管理的智慧化、資源環境的智慧化和服務評價的智慧化。
(二)經濟發展訴求:人工智能時代的新興經濟需要高技能智慧型人才
人工智能時代職業教育運用移動互聯網、大數據等新興技術,與經濟及其他部門跨界融合,不斷創造新產品、新業務,推動職業教育模式創新,形成了以互聯網為基礎設施、人工智能為實現手段的經濟發展新常態。人工智能時代是以現代科學技術為支撐的新時代,各行各業的運作發展和對知識技術的掌握要求達到了更高層面,相應的教育需求也有所提升,市場環境渴求勇于創新、個性化的高技能智慧型人才。職業教育要應對行業上升發展的勞動力需求問題,基于人工智能應用,提高技能培養層級,以適應新的社會勞務需求。現代企業生產依托互聯網科技,與智能化設備直接聯接,通過數據分析和應用,促進科技成果轉化為生產力。勞動密集型企業已不適應現代行業、產業發展,需升級為網絡智能型,與此同時,職業院校的課程模式、專業設置、實習實訓、師資結構等也做出相應的調整和革新,既促進了職業教育的智慧化、智能化,又推動了產業升級和工業變革。
(三)政策保障:國家從宏觀層面保障人工智能時代的職業教育發展
2016年是我國人工智能元年,2017年我國頒布了《新一代人工智能發展規劃》,提出了“將發展人工智能放在國家戰略層面進行系統謀劃和布局”,這預示著我國人工智能時代的全面到來,為我國職業教育的發展提供了良好的宏觀政策環境。人工智能給職業教育帶來了符合時代精神的新內容,積極融合信息技術,整合職業教育資源,提升公共服務水平,影響和改變了原有的教育生態。緊密依托信息共享平臺,突破時空限制,讓學習者自我選擇,更加人性化和智能化。我國很多職業院校已經開啟了智慧校園的行動計劃,一些大中城市也在積極制定實施智慧城市的發展規劃,在良好的政策保障中提升智慧化水平。
(四)信息化生態重構訴求:人工智能時代的職業教育變革是對職業教育信息化生態系統的重構
“依據《2006-2020年國家信息化發展戰略》,我國正在有序推進數字教育向智慧教育的躍遷升級和創新發展。”[4]在新興智能信息技術的催促下,技術變革帶來了職業教育系統的顛覆性創新改革,打破現有的條條框框,改革傳統教育模式,再造教育業務新流程。在職業教育領域創新應用物聯網、大數據、人工智能等先進技術,提升各科各門教育教學業務,打造各級各類智能實訓部門、培訓機構,覆蓋貫通中高職院校,整合系統內外現有資源,推進智慧教育生態有序發展,為各類用戶提供最適合、最智能的職業教育資源和服務,完成對職業教育信息化生態系統的重構。
二、當前職業教育發展的現實困境
人工智能對各行各業的影響具有革命性和顛覆性,可能帶來新的發展機遇,也可能帶來不確定性的挑戰,比如可能會改變就業結構、影響政府管理、威脅經濟安全等,還可能會沖擊法律與社會倫理,影響社會穩定乃至全球治理。當前,人工智能與“大眾創業、萬眾創新”浪潮席卷而來,職業院校既是人工智能應用的戰場,又是培養技術創新型人才的“夢工廠”[5]。人工智能時代的職業教育信息化發展迅速,影響是廣而深的,對職業教育外部環境及其本身都造成了極大的沖擊。
(一)職業教育外部環境發展困境
“據聯合國教科文組織預測,到2020年,人工智能將替代20億個工作崗位”[6],那些技術含量低、重復性強的技能將被智能機器、數碼設備所替代,工業機器人也將大面積應用。智能設備替代行業勞動力,能夠降低勞動成本,且具有高效、易操作等競爭優勢。傳統職業教育培養模式很難適應未來行業、產業的發展需求,人工智能沖擊職業教育就業崗位,撼動其所依附的崗位基礎,對職業教育的生存與定位產生了威脅。因此,根據智能時代職業教育的崗位特征與需求,提升職業人才的知識結構和專業技能,是新形勢下職業教育的發展方向。
(二)職業教育自身發展困境
近年來,人工智能在職業教育領域內的應用和提高是目前職業教育的發展趨勢。我國重視職業教育信息化、智能化發展,各級各類職業院校在信息化基礎設施建設、校園信息化管理等方面都有了顯著提升,但信息技術與職業教育的深度融合仍不夠緊密,表現出信息化管理效率低、科學決策水平低等現象。人工智能背景下職業教育自身發展的困境表現在:
1.課程與教學困境
職業院校新課程改革提倡構建智慧課堂,制定個性化學習計劃,注重課堂實施效果。但目前的實際課程教學仍是以教師為中心,強調知識的灌輸,重視統一性和計劃性,與教育改革提倡的個性化教學相去甚遠。教學方法、教學理念更新慢,很難激發學生的內在學習動力,創新性思維弱,使得個性化教育的無法實現。近年來,中央、省、市、縣四級教育平臺逐步建立起來,課程與教學的層級設計逐步完善,但在實施的過程中,各級平臺之間存在溝通不暢等問題,各級資源內容不系統,不銜接,導致無序疊加和資源的重復浪費,“精品課程”等項目豐富了課程資源,但質量不高。在線課程與教學以傳統的科目、章節為單元,構建系統性的在線教育內容,為用戶提供專業化的知識選擇,但由于受時間條件等限制,大多數受教育者習慣于碎片化學習,連貫性和整體性差,缺乏對課程與教學體系的系統性學習。
2.認知困境
隨著人工智能時代的到來,許多職業院校將“未來教室”“智慧課堂”定位為未來發展方向,進行了多種嘗試和改革,如MOOC混合教學、翻轉課堂、多屏教學等,但“管理者和施教者對智慧教育的理解多停留在‘智慧課堂=多媒體+傳統教學的層面’,教學觀念和思維依然固化,并沒有因為新技術的參與而得到實質改變”[7],缺乏對多媒體網絡架構和智能學習平臺的深層認識,更缺乏對管理評價和互動交流等模塊的理解與掌握,雖投入大量人力財力采購了數量巨大、設備精良的多媒體設備和智能服務設備,但沒有充分有效使用,大大限制了智慧教育的發展潛力。
3.用戶困境
傳統教學以群體教育為基本單元,教師和學習者作為學習共同體,在管理、學習的互動過程中形成強大的群體約束力,促進雙方共同進步。在信息化教育時代,學習者自由掌握學習時間和進度,遇到問題可能無法及時解決并獲得反饋,無法進行面對面交流,因此,基于人工智能網絡化學習平臺,學習者需要高自控力、高學習能力才能適應這種全新的學習方式。
4.評價困境
傳統的評價方式多依靠經驗和觀察,智慧型評價則是基于學習過程的一種發展性評價,以采集到的學習數據為客觀基礎。在人工智能、數字信息化環境下教育效果的評價實際要受到很多因素的影響和局限,在信息技術與職業教育融合的過程之中,許多智能技術應用于教育教學實踐,難以進行定性定量的智慧評價,如互動交流及深層次的學習評價等。
三、人工智能背景下職業教育變革的新特征
人工智能帶來了思維模式的創新,改變了人們認識問題、思考和解決問題的方式,越來越多地依賴人與智能網絡的協同創新。人工智能背景下的職業教育變革圍繞經濟社會發展大局,“主動服務國家重大發展戰略,加大虛擬現實、云計算等新技術應用,體現校企合作、知行合一等職教特色,以應用促融合、以融合促創新、以創新促發展。”[8]人工智能背景下職業教育的變革必將加速推進職業教育的現代化、智能化進程,表現出了融合、創新、跨界和終身化的新特征。
(一)融合
人工智能技術科學應用于當前職業教育,在最短的時間內整合、重組大量的知識信息,形成科學的技術技能知識體系,為職業教育資源、企業資源、產業資源、社會資源等一切有可能聯結的資源融合提供了可能。為促進職業教育的智慧化發展,在現有的合作模式、集團模式、產教融合模式等實體協作發展的基礎上,建立智能互動的智慧教育供給平臺、常態化智慧課堂和大數據化智慧教育生態系統,為我國新興經濟發展提供高技能、智慧型人才支撐。
(二)創新
信息化時代下“變”為創新立足之要點。創新時代最需要提升的就是創造智慧。“由知識的理解記憶,轉向知識的遷移、應用并最終指向創造發明”[9],以提高學習者的學習能力和應用能力,提升其創新思維和智慧思維,不斷開拓人類社會發展的高度和寬度。智能化、信息化的時代是創新不斷的時代,是原有知識不斷被更新、技術不斷被升級的時代。人工智能促使社會化協同大規模發展,促進職業教育體系核心要素的重組與重構,創新生產關系,呈現出新的協作架構,開創了新的教育供給方式,增加了教育的選擇性,推動了教育的民主化。學習者能夠按照自己的價值觀、興趣與愛好等選擇適合自己個性發展的學習方式和學習內容,促進學習者個性化、多樣化發展,最終實現教育公平。
(三)跨界
智能科學與職業教育連接起來,搭建起兩者溝通的橋梁,跨越了人工智能虛擬教育和線下實體教育的界限,實現了兩者之間的融合。教育供給由競爭資源轉變為協同合作,直線型的中心組織管理轉向去中心化、泛化管理。通過大數據智能技術平臺、遠程教育平臺等對職業教育資源進行整合共享,跨越教育邊界,與市場、行業、企業以及職業教育培訓機構對接,提供更加便捷的智慧化服務。
(四)終身化
人工智能時代職業教育的變革堅持“以人為本”的教育理念,滿足學習者在任意時間、任意地點、以任意方式、任意步調終身學習的需求[10]。打破了地域和時間的限制,體現了教育的泛在化、個性化和終身化,與終身教育理念的發展目標不謀而合。人工智能時代社會經濟發展加快,人們追求高層次自我價值的實現,充分體現出終身學習的必要性和緊迫性。目前,我國正在積極創建泛在學習環境,致力于構建終身化學習型社會,努力創造有利條件向全民提供終身教育與學習的機會。
四、人工智能背景下職業教育發展的模式建構
人工智能背景下職業教育的變革預示著全新思維意識形態、社會發展形態的變革,重塑職業教育可持續發展的新思維,重構信息時代職業教育的價值鏈和生態系統。智能化技術科學將現代職業教育內部各要素,以及內部要素與外部環境之間,通過虛擬技術和智能化手段互聯貫通,突破傳統教育價值的鏈狀模式,使職業教育由傳統模式走向“人工智能+職業教育”模式的建構。人工智能對職業教育課程、教學、評價、管理、教師發展等方面產生系統性影響,為職業教育提高教育質量和提升服務水平提供了技術支持和現實路徑,解決不能兼顧職業教育規模和質量的矛盾問題。下面將從課程、教學、學習、環境、教師發展、評價、教育管理及組織等方面來探究職業教育的變革路徑及模式建構。
(一)人工智能背景下職業教育的課程模式
人工智能時代的信息知識、科學技術正在以前所未有的速度增長、更新和迭代,呈現出了碎片化、多元化、創新性、社會性的特征。人工智能背景下職業教育的課程模式是為學習者提供按需可隨時選擇的知識儲備智能模式,解決了傳統職業院校課程教學的滯后性,呈現的是現代職業教育的前沿信息和內容。課程革命愈演愈烈,靈活多樣的微課、慕課等形式層出不窮,在線課程將成為常態,信息傳播媒介、知識獲取方式等都發生了巨大改變,課程內容和結構的表現形態、呈現方式、實施及評價等也都進行了相應變革。智能化信息科學技術為課程的設計、架構、實施提供了快捷和便利,為學習者的個性化、終身化選擇提供了多種渠道。人工智能背景下職業教育的課程模式的建構表現為:首先,線上線下融合的大規模開放課程融入現代職業教育,課程的表現形態和實施途徑呈現出智能化、數字化、立體化的特征,成為學校常態課程的有機組成部分,為學習者提供了更多的可選擇機會,使實施個性化課程成為可能。現代職業教育的課程內容強調學術性與生活性相互融合與轉化,融入社會資源,立足于我國社會經濟的新常態和學習者的全面發展,實現社會化協同發展,共贏共創;其次,課程實施的空間得以拓展,跨越了社會組織邊界、職業院校邊界,將從班級、年級、全校擴展到網絡社區以及更大的空間。課程的整體結構從分散走向整合,以技術為媒介,形成跨學科、多學科整合的課程;最后,課程內容的組織、課程的實施逐步模塊化、碎片化、移動化與泛在化,社會化分工更加精細,教師也將承擔教學設計、技術開發、在線輔導等不同的角色。
(二)人工智能背景下職業教育的教學模式
人工智能時代將信息技術有效地融合于職業教育各學科的教學過程,從知識的傳遞轉變為認知的建構,從注重講授和內容,轉變成重視學習過程[11],構建“以教師為主導,以學生為主體”的以數字化、智能化為特征的智慧教學模式,重視學生的主體地位,引導學生“自主、探究、合作”。人工智能背景下職業教育的教學模式的建構表現為:首先,人們的學習方法、認知方式和思維模式已經發生了巨大的轉變。信息化教學使得信息技術已成為學習者認知的必要工具,認知方式也由“從技術中學”轉型為“用技術學”。其次,信息化教學的重點從“面向內容設計”轉變到“面向學習過程設計”,更加重視學習者發現問題、分析和解決問題能力的培養,關注學習者的學習過程,以及其獲得學習活動的體驗。同時,信息化教學要將課堂內的學習知識和課堂外的實踐活動聯結互動,按照學習者的個性化需求和認知方式自主選擇學習內容。第三,智慧教學將成為課堂教學的新重點。日常教學工作形態不再是點線面的連接,而是呈現為智能化、立體化的教學空間,智慧課堂將會促進學習者的深度學習、交互學習和融合學習,智能備課、批閱以及個性化指導等也將成為教育者新的教學工作形式。從機械評價學習結果轉變成適應性評價學習結果。第四,在線教學、整合技術的學科教學法將成為新的教學形態,促進教育均衡發展,實現跨學校、跨區域的流轉。移動學習、遠程協作等信息化教學模式,能夠實現教師的“教”與學生的“學”的全面實時互動,最大限度地調動學習者的主觀能動性,提升教學質量與人才培養質量。
(三)人工智能背景下職業教育的學習模式
智能系統和互聯網絡為學習者提供了豐富多元的學習資源和環境,推進了教育教學活動與學習環境的融合發展,人工智能背景下職業教育的學習模式也逐步建立起來,具體表現為:首先,智能時代的互聯網絡全面覆蓋每一個人、每一個角落,活動空間由課堂內拓展到課堂外,學習與非正式學習正在互相補充、互相與融合,導致學習者的學習行為變化、學習方式的革新。其次,基于互聯網出現了一批創新的學習方式,借助情景感知技術及智慧信息技術,進行真實過程體驗的情境學習,促進學習者知識遷移運用的情境化和社會化。第三,借助互聯網云技術和各種應用工具,學習者可根據自身學習需求,選擇最優學習方式,也可利用數據分析技術,追蹤記錄學習路徑和學習交互過程,隨時隨地獲取個性化教學服務和量身定制的學習資源,拓寬了智慧教育視野。第四,各職業院校開始拓展校園智慧學習的時間和空間,以實現虛擬和現實相互結合的智慧校園育人環境。推進網絡學習空間建設,加強教與學全過程的數據采集和分析,“引導各地各職業院校開發基于工作過程的虛擬仿真實訓資源和個性化自主學習系統”[12],強化優質資源在學習環境中的實際應用。
(四)人工智能背景下職業教育的環境模式
智慧教育環境是以大數據、多媒體、云計算等智能信息技術為基礎而構建的虛實融合、智能適應的均衡化生態系統。信息技術與職業教育的深度融合,為師生的全面發展提供了智慧化的成長環境,如智慧云平臺、智慧校園。人工智能背景下職業教育的環境模式的建構表現為:首先,智慧教育環境將信息技術與職業教育服務結合、面對面教學和在線學習結合,形成數字化的、虛實結合的職業教育智能服務新模式。其次,智慧教育環境將促進各種智能化、數字化信息技術融入職業院校的各個業務范圍和業務領域,與系統內的其他業務橫向互聯、縱向貫通,且信息能夠適時生成和采集,全過程實現數字化與互聯化。第三,智慧教育環境能夠感知學習者所處的學習情境,理解學習者的行為與意圖,滿足學習者的個性化需求,提供多元化的適應服務和智能感知的信息服務。互聯網應用基于智能數據分析,實現智能調節與自動監控,為學習者提供定制式的學習服務和個性化的學習環境。未來教室必將變成“虛擬+現實”的智慧課堂,在網絡空間中參與線上課程、線下活動,實現線上線下互動交流。同時,智慧校園的創建和管理,能夠對每個班級、學區進行動態管理,構建出一個以問題、任務為線索,學生實現自主學習的知識體系和促進師生互動、生生互動的智慧管理平臺。到2020年,“90%以上的職業院校建成不低于《職業院校數字校園建設規范》要求的數字校園,各地普遍建立推進職業教育信息化持續健康發展的政策機制”[13],以學習者為中心的自主、泛在學習普遍開展,精準的智能服務能夠滿足職業教育的終身化定制。
(五)人工智能背景下職業教育的教師發展模式
人工智能背景下職業教育的變革對教師的專業發展、素質能力提出了新要求,改變了教師的能力結構和工作狀態。教育信息化大背景下,互聯網技術、多媒體手段的產生、智能化設備的使用極大提高了教師的專業發展和能力素養,以適應新課程改革與教育信息化的要求。人工智能背景下職業教育的教師發展模式的建構表現為:首先,新時代教師專業發展的內在要求和外在環境都要求教師能夠認識、了解和應用互聯網新技術工具,促使教師專業發展能力和素養的提升和豐富。其次,教師的專業發展要面向實際、情境化、網絡化的教學問題,教師需要在多變的教育情境中綜合運用核心教學技能,將信息技術知識、學科內容知識、教學法知識很好地融合并遷移運用。新時代的教師要學會掌握使用智能化設備和數字化網絡資源,積極加強與其他專家、教師的合作,或遠程工作,形成基于智慧教育技術的多元化的學習共同體。教師的工作狀態由個體的單獨工作轉變為群體的共同協作,大大提升了教師的工作效率。第三,信息化背景下教師的教學理念要發生轉變,由促進學生“接受學習”轉變為“主動建構”,由“被動適應”轉變為“主動參與”,越來越強調以學生為中心的過程體驗,從了解信息技術轉變為掌握智慧教育技術,保持學科知識,教學方法,核心技術的動態平衡,促進學生智慧學習的發生。第四,信息化教師要學會使用智能化教育技術,積極開發數字化學習資源,創設豐富多元的教學活動,鼓勵學生掌握智能信息工具,學會探究和解決問題,發展提升學生的創新思維能力和信息化學習能力。教師的信息化教學能力和素養全面提升,信息技術應用能力實現常態化。
(六)人工智能背景下職業教育的評價模式
現代教育價值趨于多元,以互聯網為基礎的智能化信息技術使教育評價在評價依據、評價內容、評價主體等多個方面實現了全面轉變。人工智能背景下職業教育的評價模式的建構表現為:首先,互聯網信息技術應用于學習過程使得伴隨式評價成為可能,更加關注學習者的個體差異和特點。強調過程評價和多元共同評價,更加客觀全面,重視評價過程的診斷與改進功能,以促進學習者的個性化發展。其次,互聯網、大數據、智能云技術的出現使得評價的技術和手段多樣化、智能化,節省人力物力財力,提高了評價的科學性、針對性。第三,以大數據為基礎的適應性評價因人而異,可獲得及時反饋,可真實地測評學習者的認知結構、能力傾向和個性特征等,從知識領域擴展到技能領域、情感、態度與價值觀,構建以學習者核心素養為導向的教育測量與評價體系,促進學習者發展。
(七)人工智能背景下職業教育的管理模式
智能化信息技術、云計算技術、大數據技術等能夠促進大規模社會化協同,拓展教育資源與服務的共享性,提高教育管理、決策與評價的智慧性,因此,基于互聯網的教育管理必將逐步走向“智慧管理”模式。人工智能背景下職業教育的管理模式的建構表現為:首先,互聯網將家庭、學校、社區等緊密、方便地聯系在一起,拓寬了家長和社會機構參與學校管理的渠道,各利益相關者可共同參與現代職業院校的學校管理,協作育人。其次,新時代的職業院校管理模式通過可視化界面進行智能化管理,業務數據幾乎全部數字化,能有效降低信息管理系統的技術門檻,使管理工作更加輕松、高效。通過深度的數據挖掘與分析,能夠實現個性化、精準資源信息的智能推薦和服務,為管理人員和決策者提供及時、全面、精準的數據支持,以提高決策的科學性。第三,通過互聯網信息技術可以實現全方位、隨時的遠程監督與指導,從督導評估轉變為實時評估,可以實現大規模的實時溝通與協作,促進社會化分工,促進職業院校內部重構管理業務流程,使管理智能化、網絡化、專業化。
(八)人工智能背景下職業教育的組織模式
人工智能時代信息科學技術的蓬勃發展沖擊著學校內部的組織結構向智能化、網絡化的方向發展,各職業院校需要合理調整內部組織結構和資源分配,通過互聯網加快信息流動等方式,提高各職業院校組織管理的效率和活力。人工智能背景下職業教育的組織模式的建構表現為:首先,當今時代人工智能的產生不可能替代學校教育,但可以改變學校教育的基本業務流程。人工智能推動了學校組織結構向網絡化方向發展,教學與課程是提供信息數據的重要平臺,學校組織則構成了教育大數據生態系統。其次,“互聯網+職業教育”的跨界融合將打破學校的圍墻的阻隔,互聯網將學校組織與企業、科研院所等社會機構緊密聯系起來,提供優質教育資源供給,共同承擔知識的傳授、傳播、轉化等功能,促進學校組織體系核心要素的重構。第三,建設“智慧校園”,實現線上線下融合的智慧校園育人環境,實施一體化校園網絡認證,推動智能化教育資源共建共享,實現職業教育信息化建設的均衡發展。
五、人工智能背景下職業教育的模式變革面臨的挑戰及發展目標
人工智能將推進大數據、云技術等智能信息技術深層次融入職業教育課程與教學、組織與管理、評價與反饋等領域,形成社會化多元供給,為學習者提供多樣化的參與方式、自主選擇的學習形式和及時獲得反饋的評價途徑,有利于實現職業教育的共建、共享、共治。但其全面實現,還面臨著諸多挑戰。
(一)挑戰
首先,職業教育的新模式建構需要充足的資金支持。各職業院校積極建構智慧校園,努力實現智慧化產學研環境,打造一體化智慧城市網絡等核心技術的開發,都需要資金的根本保障。政府要給予資金政策保障并加強監管,資金管理部門要合理規劃,合理利用,專款專用,落到實處。其次,職業教育的新模式建構的成果表現離不開學習者對技術的理解、掌握和應用。在實際實施過程中,教育工作者既要利用信息技術優勢變革職業教育,也要避免技術中心主義傾向,“避免一味追趕技術新潮而不顧學生身心健康等,技術本身是一個禍福相依的辯證法。”[14]第三,“目前的教育實踐中,仍未能充分實現人機合理分工和雙邊優勢互補。人工智能終端系統擅長邏輯性、單調重復的工作,而人類則更適合情感性、創造性和社會性的工作。”[15]現階段,信息化技術水平還有待提高,智能機器不能完全勝任知識傳播、數據處理等工作,有待于進一步開發和完善,絕對依賴互聯網絡和設備,還存在一定的風險。
(二)發展目標
人工智能時代職業教育變革重新架構了職業教育發展模式,完成了對資源的重新整合配置,改變了人的思維方式、學習方式和生活方式。人工智能時代下沒有職業教育模式的改革,就不可能建構真正的現代化職業教育。人工智能背景下職業教育的發展目標可以概括為個三方面:
1.“智慧腦”與“智能腦”融通
隨著第四次產業革命的到來,信息技術爆發式發展,造就了以電腦、互聯網為基礎的智能腦。職業教育智慧化發展的一個目標就是如何讓學習者發揮人腦“智慧腦”與機器設備“智能腦”的“雙腦”共同協作[16]。人工智能時代職業教育與信息技術的深度融合,就是要通過“智慧腦”和“智能腦”的協同作用,發揮互補優勢,進行融通式學習,而不是簡單地人腦與電腦的技術對接。
2.“現實世界”與“虛擬世界”結合
在人工智能時代,網絡虛擬技術的發展使人類擁有了真實與虛擬兩個世界,虛擬信息技術的興起在一定程度上會影響職業教育的實體教育,實體教育的發展也需要虛擬技術的支撐。但在具體的學習實踐中,還會存在利用這兩個世界時顧此失彼、難以平衡的問題。目前,虛擬化教育技術在職業教育領域不斷應用與推廣,職業教育的發展模式不斷優化,使得職業院校線上線下的邊界逐漸消融,“現實世界”與“虛擬世界”更好地結合。人工智能時代職業教育的本質沒有發生根本改變,學習者要學會利用這兩個世界虛實融合、高度互動,充分發揮出自身的優勢,更好地學習與生活。
3.職業教育“適應人工智能”發展為“引領人工智能”
人工智能為職業教育帶來了強大的技術支持,為職業教育帶來了便利。初始階段的職業教育基本知識和技能被數字化和智能化,通過人工智能相關課程,云教育模式,個性化學習計劃等,適應并應用人工智能,以提高職業教育的效率和質量。職業教育重在技術創新,對于行業技術發展具有一定的引領性作用。未來人工智能將成為職業院校快速發展和轉型的技術支撐。“如某些職業院校基于自身優勢專業與相關行業的智能自動化企業合作,實現以職業教育發展引領人工智能。”[17]目前,人工智能處于適應性大發展階段,隨著信息化技術的提高和智能化設備的普及,人工智能時代必將由專用人工智能時代步入通用人工智能時代。在通用人工智能時代,人工智能與職業教育深度融合高效協作,職業教育完全適應且完美應用于人工智能,進一步引領人工智能發展,由“人工智能+職業教育”發展為“職業教育+人工智能”的時代。
1幼兒園國學教育開展中存在的問題
時代轉型下的“國學熱”催生了幼兒國學教育潮流,但在具體實踐中教育效果卻不盡如人意。縱觀現階段的幼兒國學教育,我們不難發現其存在一定的誤區:
1.1教學活動方式單一
“幼兒園在進行國學啟蒙教育時采用的教學形式較為單一,幼兒園采用的最主要方式是誦讀法[1]”。首先,一位老師面對多位幼兒,教師朗讀示范,幼兒跟讀后進行熟背是現在多數幼兒園的教學形式,以強迫幼兒“讀經”的形式灌輸傳統文化知識。其次,教師多采用傳統的“獎勵”模式來激勵幼兒背誦。導致幼兒背誦課文僅僅是為了表現自己并獲得獎勵,而并非為了獲取知識。這種單一的教學模式,忽視了幼兒的興趣,也體現不了幼兒學習國學經典的真實意義。
1.2缺乏國學啟蒙環境的熏陶
當前幼兒園的國學環境啟蒙大多形式較為復古。根據調查,目前幼兒園進行的環境創設,大多是形式上的創設。大多數幼兒園誤以為將國學經典(如《千字文》《百家姓》《三字經》)通篇印在墻面上、將國學經典人物畫像掛在墻上,或者在某一區域內擺放古代學習的書桌和古代書本,便是營造了國學環境。這些復古形式的長期使用會使幼兒對國學失去興趣,產生“抵觸”和“視而不見”的現象。
1.3缺乏科學系統的國學教育內容
國學文化包羅萬象。首先,當前大部分私立幼兒園對幼兒國學教育的理解都停留在國學經典典籍這個層面上,將國學典籍的教學作為國學教育的重點,且80%以上的幼兒園都單純地以《弟子規》和《千字文》背誦作為國學教育的主要內容。其次,幼兒園國學教育內容的選擇忽視了幼兒年齡階段特點和身心發展水平,教材也不具備層次性。
2幼兒園國學教育融入人工智能的必要性
時代轉型背景下,人工智能與教育領域的深度融合是解決當前幼兒國學教育問題、健康發展的必經之路。當前幼兒園亟須建設國學特色課程、提高國學教師素質、實現高效的因材施教。
人工智能是一門綜合的交叉學科,涉及計算機科學、生理學、哲學、心理學、哲學和語言學等多個領域。[9]首先,人工智能的新型教育模式能綜合多領域學科知識,打破單一的教學方式,創新當前幼兒國學教育。其次,人工智能可以發揮其智能化、自動化、個性化和協同的特點,為幼兒園區域活動提供智能化、自動化的環境創設材料。此外,人工智能可以根據每一位幼兒的特點采用大數據分析的方式,分析幼兒認知發展程度,在夯實國學教育理論的基礎上,根據幼兒身心發展規律循序漸進地實施幼兒國學教育,在真正意義上建設并發展幼兒園特色課程。[2]國學教育師資短缺是阻礙國學教育發展的首要因素。教師短缺是一個嚴重的問題,對教育影響重大。而人工智能能夠獨立扮演教師的角色,且儲備了大量國學專業知識。人工智能在以教師的角色進入幼兒園師資隊伍的同時,對幼兒教師本身提出了新的要求。人工智能背景下的幼兒教師需要具備更廣泛的知識范圍、更強的綜合素質、創新型的思維以及較強的信息技術應用能力。因此,人工智能以其本身的智能化和幼兒教師的專業化能夠提高幼兒園師資隊伍的整體素質。
幼兒園國學教育融入人工智能,旨在促進幼兒國學個性化教育。在幼兒園國學教育中引入人工智能,為幼兒活動提供了創新性的玩教具和活動形式。在國學教育中,兼顧幼兒的特殊性,通過分析不同年齡段的幼兒身體發育程度、認知水平、思維能力、學習接受程度,為幼兒制定個性化課程。因此,人工智能技術與國學教育融合能兼顧個體的特殊性,能夠高效地做到因材施教。
3幼兒園國學教育融入人工智能的路徑
幼兒園國學教育融入人工智能是在遵循幼兒身心發展規律的同時,借助人工智能科技優勢,實現傳統幼兒國學教育與人工智能的有機結合,能夠增強國學教育的效果。
3.1環境創設
人工智能以其不可匹敵的技術優勢,創設全新的學校環境特征[3]。國學環境創設融入人工智能是促進國學教育開展的重要路徑。在傳統環境靜態創設的基礎上,安置多媒體一體機來創設動態多變的主題墻,播放國學經典動畫、歌曲、故事,展示栩栩如生的動態人物造型,呈現豐富多樣的色彩,使幼兒園的墻面設計能夠有效地將動態和靜態相結合。除了提供動態國學經典文化元素之外,還可以利用人工智能篩選不同年齡段的國學知識展現給幼兒,創設符合幼兒年齡特點的主題墻。天花板是傳統環境創設易忽略的一步。吊飾是懸掛于天花板的裝飾,它能夠為幼兒園內公共環境增添動感和立體感。可以利用人工智能將國學經典文化中的人物形象(孔融、孟子、孔子)、書法作品、傳世經典國畫、經典國學典籍(《三字經》《千字文》)等投影展示到天花板上。同時,在圖書角安置人工智能設備,將傳統紙質書籍與有聲讀物有機結合,打造人工智能讀書角。書架旁邊則可以布置以國學經典文化為主元素的周邊,力圖將智能元素與傳統文化元素相結合進行環境創設。
3.2人工智能教學系統
人工智能教育系統的融入促進了“有形”教師與“隱形”教師的有效結合,發揮了國學教育的巨大效力。首先,智能多媒體一體機是較為普遍的一種人工智能系統。在組織國學經典教育過程中利用其人工智能計算的個性特點,選擇出適合各個年齡階段兒童的國學經典知識。以小班為例,人工智能設備篩選出適合小班幼兒觀看的圖片、國學律動、順口溜、兒童化故事等,并以動態方式展現給幼兒。同時,教師要對多媒體設備進行有效操作、關注幼兒的身心狀態。其次,人工智能機器人基本可以代替傳統教師進行“教學自動化設計”,減輕教師負擔。機器人能為幼兒營造出一種“混合現實”的環境,讓幼兒更好地參與到故事表達中,機器人作為活動組織者,替代了教師在活動組織中的主導角色,自行設計活動流程,引導幼兒自主探索學習。此外,遠程教學是基于人工智能的教育交流平臺。[4]幼兒園建立遠程教學,以線上互動的方式,將幼兒國學教育專家與幼兒園的孩子聯系起來,實現專家與孩子的線上國學交流和互動,以便對幼兒進行更專業、更科學的國學教育指導。
3.3智能化、自動化的國學區域活動
區域活動,是指教師根據教育目標,為幼兒提供一定的活動空間和活動材料,幼兒在豐富的環境中進行自主、自由的探索性活動和個性化學習。幼兒國學區域活動的智能化能促進幼兒園學知識的有效獲得。
3.3.1智能化材料
人工智能的發展帶來智能化的益智玩教具,智能機器人尤為突出。首先,在國學區域活動中投放智能化的玩教具,能夠實現區域活動智能化。以國學藝術活動“智能機器人與幼兒園皮影戲剪紙活動的融合”為例。在幼兒美工區進行活動前,人工智能機器人獨自操作皮影戲,并展示給幼兒,啟發幼兒如何做皮影戲剪紙。隨后,機器人可以扮演活動組織者,引導幼兒逐步完成皮影剪紙。其次,國學的益智玩教具還包括國學經典有聲讀物、國學趣味創意觸感玩具書、智能優秀傳統人物模型、智能傳統習俗文物模型等。這些智能化材料的投入將大大提升區域活動的智能化和自主性。
3.3.2自主化學習
人工智能教學系統或者人工智能機器人以教師身份介入國學區域活動,代替傳統教師引領幼兒在區域內自主進行國學知識探索、學習。以國學語文活動《三字經》為例,機器人講故事、與幼兒進行國學知識交流對話,帶領幼兒唱讀《三字經》,使幼兒自主理解三字經的含義,并模仿、學習三字經中的優良習慣。當然,幼兒教師并不能完全退出區域活動,教師要選擇恰當的介入方式。教師在幼兒開展區域活動中要時常觀察幼兒,在他們遇到困難、秩序混亂以及幼兒身心安全受到威脅時,教師要及時介入,保證幼兒的自主化學習順利開展。
關鍵詞:新工科;人工智能導論;實踐教學;校企合作;案例庫
隨著物聯網、大數據、5G及人工智能等信息技術的發展,為了應對中國產業變革及新一輪的科技革命,適應“中國制造2025”國家戰略需要及產業經濟創新發展,同時將國際工程教育思想本土化,“新工科”應運而生[1]。信息技術發展催生出了人工智能相關的專業,國內高校紛紛設立了智能科學與技術專業。近年來,人工智能技術的發展引領著人類社會正逐漸走進智能社會,人工智能將深刻影響人類社會。隨著人工智能的進一步發展,高等教育的價值也將進一步提高[2]。因此,各高校應盡快建立與新工科相一致的智能科學與技術專業,并深入研究我國人工智能的人才培養體系、課程設置、實驗平臺及成果轉化等方法,改革傳統人工智能的教育教學方法,形成有新工科特色的智能科學與技術專業工程教育方法。由于傳統的專業是按學科劃分的,因此,目前的智能科學與技術專業課程體系以理論為主,強調學科知識的系統性和完備性[3]。人工智能導論作為智能科學與技術專業的核心課程,同時也是人工智能“入門性”和“引導性”的課程。但是,目前人工智能導論的課程設置上主要存在課程內容陳舊、實踐課程不足、教材理論過強、教學模式老舊及實踐教學與企業需求不適應等問題。尤其是人工智能導論課程,缺乏實踐教學將會降低學生學習人工智能的興趣和積極性。因此,為了解決這些問題,并使高校跟上人工智能時代的腳步,抓住高等教育發展的新機遇,進行面向新工科的人工智能導論實踐教學模式探索具有重要的現實意義。
1人工智能對新工科人才的新要求
1.1具備多學科交叉知識。人工智能導論是一個多個學科交叉而成的一門課程。人工智能導論主要包括知識系統、智能搜索技術、腦科學、機器學習、神經網絡、支持向量機、專家系統、智能計算及分布式智能等內容[4]。因此,一個合格人工智能專業人才需要具備多學科知識。1.2具備多領域應用能力。人工智能導論的應用領域廣泛,基本包含工業、農業及社會生活的各個行業(如工業生產、通信、醫療、金融、社會治安、交通領域及服務業等)[5]。人工智能導論課程要求學生在學好理論前提下也應該掌握各行業的相關知識,只有這樣才能提高人工智能技術在各領域的應用。1.3具備人工智能創新創業精神。目前,創新驅動發展成為了我國現階段發展的重要力量,人工智能成為經濟發展的新引擎[5]。在大眾創業、萬眾創新的號角下,人工智能技術作為創新創業過程中的一個大趨勢。因此,當今新形勢下培養具有創新創業精神的人工智能專業人才對我國經濟發展及大學畢業生創新創業具有重要意義。1.4具備人工智能人文素養。人的內在品質就是人文素養,人文科學的知識水平和研究能力是人文素養的重要組成部分,人文素養是人文科學體現出來的以人為研究對象和中心的精神[6]。人工智能對人類社會帶來的是便利還是帶來災難,關鍵是使用者的思想道德和人文素養。因此,培養具有人文精神的人工智能專業人才具有重要的意義。
2人工智能導論課程教學現狀
目前,許多高校已經認識到傳統的人工智能導論課程已經不能適應社會和學生發展的需要。尤其是地方普通高校在師資、科研及學科力量薄弱情況下進行人工智能導論的實踐教學。目前人工智能導論的課程設置上主要存在的問題如下:⑴本科生課程內容陳舊。近年來,隨著云計算、大數據、5G等信息技術的快速發展,也帶動人工智能技術發展日新月異。對于高校來說,要緊跟人工智能技術前沿,傳授學生的知識也要緊跟人工智能的發展。目前,雖然也出現了不少新的人工智能導論教材,但在課堂上能夠教學的新內容仍然不多,教材內容仍然集中在傳統的人工智能技術(如問題求解、知識表示、歸結原理及經典推理等技術)上。⑵研究生課程內容重疊。研究生的人工智能導論課程應作為本科生課程的一個延續,但部分高校對研究生人工智能導論課程的教學重視不夠。很多本科生已經學過的內容在研究生階段又進行了重復。因此,在新工科背景下培養高層次的人工智能人才,就必須要在研究生階段加強新工科人才實踐能力的培養,選擇合理的人工智能導論課程,改革研究生階段人工智能導論的教學理念和教學模式。⑶實踐課程不足。實踐教學是提高人工智能新工科人才能力的重要路徑。目前,大多數院校的人工智能導論課程理論與實踐聯系不夠緊密,對學生實踐能力的培養不夠,只知道理論,而不進行實際的實踐應用就不能成為合格的人工智能新工科人才。另外,大多數地方高校的人工智能實驗室建設投入不足,實驗條件差,驗證性的實驗較多,實驗課時不足,學生對人工智能新技術的接觸不夠。⑷人工智能導論教材理論性過強。目前,現有的人工智能導論教材以理論為主,缺乏人工智能實踐內容。在課程教學過程中學生經常會感覺索然無味,當實踐課程開設不足時,這種情況會非常明顯。學生會漸漸的對人工智能導論課程失去興趣和熱情,最終會導致課程的教學質量和效果下降,不能達到新工科人工智能專業人才培養的預期。⑸教學模式老舊。人工智能導論是多學科交叉的課程,課程內容理論性強、抽象、多知識點是新工科的特點。然而,大多數地方高校仍然采用過去的課堂教學模式(即“教師講、學生聽”的教學模式),這種單向灌輸的教學方式以教師為主,學生的主動性不夠,只是在被動接收知識。學校這種重視理論不重視實踐的教學模式,在一定程度上影響了新工科人才的實踐能力,從而導致教學內容與企業社會需求脫節。
3人工智能導論實踐教學初探
3.1人工智能導論課程實踐平臺建設。為了提高學生對實踐教學的興趣,南陽師范學院計算機科學與技術學院在人工智能導論授課過程中廣泛應用多種計算機實驗教學平臺,如采用開源的PaddlePaddle百度飛槳深度學習平臺,希冀一體化人工智能實踐教學平臺及大數據綜合實驗平臺。教師可以在實踐教學過程中方便的使用這些平臺進行授課,學生也可以在課堂中跟隨老師完成相關實驗,并能夠在課下進行相關實驗練習及提交作業。3.2人工智能導論課程實驗內容優化。在人工智能導論實踐教學過程中,以學生興趣為導向,開展相關應用課程實驗,南陽師范學院計算機科學與技術學院對人工智能導論實驗課程內容進行優化。優化后的主要實驗課程包括搜索優化算法實現、智能計算實現、貝葉斯分類實驗、最近鄰算法實驗、機器學習實驗及神經網絡實驗。最后,通過期末課程設計進一步提高學生解決實際問題及創新創業的能力。3.3人工智能導論實踐教學模式改革。⑴校企合作為使人工智能導論實踐教學不與企業脫節,校企合作是關鍵。應積極派遣教師進企業進修,了解企業需求,并提高教師的工程能力。從2018年以來,南陽師范學院計算機科學與技術學院每年暑假期間累積派遣教師58人/次前往百度、中興、科大訊飛、神舟數碼及江蘇傳智播客公司等進修培訓。同時已經在固定時間邀請相關企業講師到學校進行人工智能方面的項目教學。建立起了具有地方區域特色的師資隊伍及校企協調的實踐教學模式,從而避免人工智能導論課程實踐與企業實際脫節。⑵“雙導師”負責制人工智能導論實踐課程實行“雙導師”制,邀請企業中實踐經驗豐富的人才任教或任職,校企合作建立實踐教師指導團隊,改革教學策略及教學方法,以項目為牽引,將人工智能導論實踐課程作為第二課堂學分。還要積極制定人工智能相關的科技作品競賽的獎勵機制,積極引導學生參加各種人工智能相關的比賽,從而進一步提高學生在創新實踐方面的能力。⑶采用案例教學法以案例導入進行教學,提高學生興趣。首先,從人工智能競賽的部分賽事中、(如百度的人工智能大賽,“2020年全國人工智能大賽”,“2020中國高校計算機大賽人工智能創意賽”等)中選取貼近實際問題的案例作為人工智能導論實踐課程的案例來源。然后,采用目前主流的人工智能開發軟件進行算法代碼的編寫,引導學生采用Python語言調用第三方接口庫進行算法的實現。最后,讓學生使用主流的編程語言(如C++、Java等)開發完善算法或進行系統設計與實現。
4結束語
在新工科背景下,人工智能導論作為智能科學與技術專業的基礎核心課程,人工智能人才培養應注重提高學生解決問題的能力。在這種背景下,筆者結合近年來了解到的企業需求和上課的實際,對人工智能導論實踐教學模式進行初探,具體如下:①校企合作,構建人工智能實踐平臺;②建立案例庫,優化實踐的內容;③校企“雙導師”制,采用案例教學,從而進一步提高學生在創新實踐方面的能力。
參考文獻:
[1]楊晴,王曉墨,成曉北等.新工科背景下的新能源科學與工程專業——哈佛大學工科教育在學科交叉方面的啟示[J].高等工程教育研究,2019.S1:23-24,33
[2]李明媚,成希,羅娟.人工智能時代的高等教育之變與不變[J].黑龍江高教研究,2020.2:41-44
[3]陳義明,劉桂波,張林峰等.智能科學與技術專業課程體系建設的理論思考[J].計算機教育,2020.309(9):103-107
[4]劉永,胡欽曉.論人工智能教育的未來發展:基于學科建設的視角[J].中國電化教育,2020.2:37-42
[5]姚琳,石志國.人工智能課程體系與教學方法研究[J].中國大學教學,2019.10:19-22