時(shí)間:2023-09-01 09:18:49
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關(guān)鍵詞:人工智能教育;創(chuàng)新思維;實(shí)踐能力;信息技術(shù)課
新課改要求教學(xué)應(yīng)當(dāng)促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展,其中,對(duì)創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的培養(yǎng)尤為重視。初中階段如何科學(xué)、有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力是每一個(gè)教育者需要思考和研究的問(wèn)題。
一、創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力的培養(yǎng)
1.創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力的重要性
每個(gè)人都擁有創(chuàng)造能力,這種能力是可以開(kāi)發(fā)的,并對(duì)學(xué)生人生發(fā)展起重要作用,如何科學(xué)開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力,離不開(kāi)對(duì)創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。教師應(yīng)該有意識(shí)的發(fā)現(xiàn)和訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維,多鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,提高他們的實(shí)踐能力,為學(xué)生主動(dòng)創(chuàng)造做準(zhǔn)備。
2.培養(yǎng)創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力的途徑
培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的途徑有很多,初中階段學(xué)校的數(shù)學(xué)課、自然科學(xué)課、社會(huì)實(shí)踐課、信息技術(shù)課等課程是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的有效途徑。其中以人工智能教育為重點(diǎn)的信息技術(shù)課可以利用編程技術(shù)、信息化技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的學(xué)習(xí),高效、系統(tǒng)地開(kāi)發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維,科學(xué)地提升學(xué)生的實(shí)踐能力。
二、人工智能教育與信息技術(shù)課的融合
當(dāng)前,人工智能技術(shù)發(fā)展得如火如荼,語(yǔ)音識(shí)別、機(jī)器翻譯、計(jì)算機(jī)交互、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、機(jī)器閱讀識(shí)別等技術(shù)的突破,向我們展示了人工智能的優(yōu)越性和未來(lái)前景,很多地區(qū)和學(xué)校也已將人工智能教育,如編程、信息處理,作為必修內(nèi)容納入了學(xué)校的教學(xué)大綱之中。人工智能教育包含編程、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)習(xí),中學(xué)階段可以利用信息技術(shù)課將人工智能教育的相關(guān)內(nèi)容融入教學(xué)中,例如:Python編程、APP制作、機(jī)器人教育。
在初中信息技術(shù)教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)向?qū)W生傳授編程的相關(guān)知識(shí),讓學(xué)生初步認(rèn)識(shí)編程、了解編程常識(shí),并引導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編寫(xiě)代碼。利用現(xiàn)代教學(xué)思路和教學(xué)創(chuàng)新激發(fā)學(xué)生興趣,提高學(xué)生信息技術(shù)課學(xué)習(xí)效率和實(shí)踐能力。為學(xué)生打造智能化、個(gè)性化,富有創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
三、人工智能教育的實(shí)踐要求
在信息技術(shù)課程的教學(xué)過(guò)程中融入編程等人工智能知識(shí),可以豐富教學(xué)內(nèi)容,拓寬學(xué)生視野,增加學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備,同時(shí)也能有效激發(fā)學(xué)生興趣,滿(mǎn)足學(xué)生好奇心,轉(zhuǎn)化為實(shí)踐、創(chuàng)新的動(dòng)力。但是在實(shí)施人工智能教育的過(guò)程中,需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題,以信息技術(shù)課中編程教學(xué)為例:
1. 要考慮學(xué)生的接受度,體現(xiàn)量力性教學(xué)原則,不超綱不越級(jí)。
2. 要注重環(huán)境的創(chuàng)設(shè),打造輕松愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生熱情,幫助激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐動(dòng)機(jī)。
3. 要注重編程常識(shí)的普及和實(shí)踐引導(dǎo),給學(xué)生充足的思維空間和操作機(jī)會(huì)。
4. 要注重教學(xué)的系統(tǒng)性和連貫性,加強(qiáng)編程技術(shù)同信息技術(shù)知識(shí)、其他人工智能技術(shù)的關(guān)聯(lián),為學(xué)習(xí)的水平、順向遷移打好基礎(chǔ)。
只有明確教學(xué)目標(biāo),不斷地優(yōu)化教學(xué)過(guò)程,監(jiān)控各個(gè)環(huán)節(jié),加強(qiáng)與學(xué)生溝通,積極開(kāi)發(fā)和訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力,才能將人工智能教育的效果最大化,從而不斷提高人工智能教育的教學(xué)質(zhì)量。
四、人工智能教育存在的問(wèn)題
自新課改提出了信息化教育后,我國(guó)不少地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始探索人工智能教育問(wèn)題,尤其在義務(wù)教育階段,開(kāi)展了各種形式的人工智能教育,但是由于各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同,教育基礎(chǔ)、教學(xué)水平和資源條件不同,正面臨著諸多問(wèn)題。
目前在我國(guó)中學(xué)階段,人工智能教育發(fā)展水平整體較低,存在著地區(qū)不均衡、教育資源不均衡、教學(xué)水平不均衡、學(xué)生學(xué)習(xí)程度不均衡等多方面問(wèn)題,需要人力物力財(cái)力的持續(xù)投入,優(yōu)化人工智能教育平臺(tái),完善人工智能教育基礎(chǔ)設(shè)施,讓人工智能教育更規(guī)范。同時(shí),教育工作者也需要不斷研究、調(diào)整教學(xué)模式,更好地激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維,提高實(shí)踐能力。
五、結(jié)語(yǔ)
本文通過(guò)中學(xué)生信息技術(shù)課和人工智能教育的結(jié)合,淺談人工智能教育與培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力的關(guān)系。人工智能教育的實(shí)施有利于中學(xué)生開(kāi)發(fā)創(chuàng)新思維,提升動(dòng)手能力,可以和多學(xué)科聯(lián)動(dòng)教學(xué),加強(qiáng)學(xué)科間的聯(lián)系,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。目前在我國(guó)中學(xué)階段,人工智能教育發(fā)展水平整體較低,存在著地區(qū)不均衡、教育資源不均衡、教學(xué)水平不均衡、學(xué)生學(xué)習(xí)程度不均衡等多方面問(wèn)題,仍需教育工作者不斷研究改進(jìn),讓人工智能教育更規(guī)范,更好地激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維及實(shí)踐能力。
參考文獻(xiàn)
[1]李宏堡,袁明遠(yuǎn),王海英.“人工智能+教育”的驅(qū)動(dòng)力與新指南——UNESCO《教育中的人工智能》報(bào)告的解析與思考[J].遠(yuǎn)程教育雜志,2019,37(04):3-12.
2016年1月,美國(guó)佐治亞理工學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院的教授AshokGoel,借助IBM的Watson人工智能系統(tǒng)創(chuàng)建了一個(gè)在線(xiàn)機(jī)器人JillWatson,并將其作為課程教學(xué)助理。其目的是幫助教師回答學(xué)生通過(guò)在線(xiàn)論壇提出的大量課程問(wèn)題。通過(guò)幾個(gè)月的反復(fù)調(diào)試,JillWatson的回答已經(jīng)能夠達(dá)到97%的正確率?,F(xiàn)在,機(jī)器人助教已經(jīng)可以直接與學(xué)生溝通,不需要真人助教的幫助。這項(xiàng)人工智能在教育中的使用,解決了AshokGoel教授的助教人數(shù)不夠,難以及時(shí)回答學(xué)生提問(wèn)的困境,增加了學(xué)生參與在線(xiàn)學(xué)習(xí)的興趣,提高了在線(xiàn)學(xué)習(xí)的留存率。
這只是人工智能在教育領(lǐng)域的小試牛刀。雖然有專(zhuān)家預(yù)測(cè)在未來(lái)十年內(nèi)不會(huì)看到人形機(jī)器人替代教師進(jìn)入課堂,不過(guò)地平線(xiàn)報(bào)告2016年基礎(chǔ)教育版和2107年高等教育版都預(yù)測(cè)未來(lái)五年內(nèi)人工智能將會(huì)在教育行業(yè)普及。
教育行業(yè)已有的人工智能研究和應(yīng)用
Woolf等人在2013年提出了人工智能在教育領(lǐng)域應(yīng)努力解決“五大挑戰(zhàn)”:①為每一個(gè)學(xué)習(xí)者提供虛擬導(dǎo)師:無(wú)處不在地支持用戶(hù)建模、社會(huì)仿真和知識(shí)表達(dá)的整合。②解決21世紀(jì)技能:協(xié)助學(xué)習(xí)者自我定位、自我評(píng)估、團(tuán)隊(duì)合作等。③交互數(shù)據(jù)分析:對(duì)個(gè)人學(xué)習(xí)、社會(huì)環(huán)境、學(xué)習(xí)環(huán)境、個(gè)人興趣等大量數(shù)據(jù)的匯集。④為全球課堂提供機(jī)會(huì):增加全球教室的互聯(lián)性與可訪(fǎng)問(wèn)性。⑤終身學(xué)習(xí)技術(shù):讓學(xué)習(xí)走出課堂,進(jìn)入社會(huì)。
過(guò)去十年,一些研究者對(duì)人工智能在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用做了大量的探索。相關(guān)的研究成果包括:①跟蹤學(xué)習(xí)者的思維步驟和解決問(wèn)題的潛在目標(biāo)結(jié)構(gòu)(Anderson等,1995);②診斷誤解和評(píng)估學(xué)習(xí)者的理解域(VanLehn,1988);③提供及時(shí)的指導(dǎo)、反饋和解釋?zhuān)⊿hute,2008);④促進(jìn)高效學(xué)習(xí)的行為,如自我調(diào)節(jié)、自我監(jiān)控和自我解釋?zhuān)ˋzevedo&Hadwin,2005);⑤以合適的難度水平和最適當(dāng)?shù)膬?nèi)容來(lái)規(guī)劃學(xué)習(xí)活動(dòng)(VanLehn,2006)。
這些研究,基本上使用到了人工智能的每一項(xiàng)技術(shù)——自然語(yǔ)言處理、不確定性推理、規(guī)劃、認(rèn)知模型、案例推理、機(jī)器學(xué)習(xí)等?!爸悄軐?dǎo)師系統(tǒng)”就是基于這些研究和技術(shù)而開(kāi)發(fā)的人工智能教育應(yīng)用。類(lèi)似的成熟產(chǎn)品包括Tabtor(hellothinkster.com)、CarnegieLearning(carnegielearning.com)和FrontRow(frontrowed.com)。2014年,加拿大西蒙弗雷澤大學(xué)的一項(xiàng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)用智能導(dǎo)師系統(tǒng)的學(xué)習(xí)者比使用其他教學(xué)方法的學(xué)習(xí)者獲得的成績(jī)更高。
人工智能在教育行業(yè)的新發(fā)展
教育行業(yè)的三種類(lèi)型(內(nèi)容、平臺(tái)和評(píng)估)的服務(wù)商都在經(jīng)歷著一場(chǎng)變革。內(nèi)容出版商面臨紙質(zhì)印刷到數(shù)字出版和開(kāi)放教育內(nèi)容的挑戰(zhàn)。學(xué)習(xí)平臺(tái)正試圖區(qū)分自適應(yīng)、個(gè)性化和數(shù)據(jù)分析的功能。評(píng)估供應(yīng)商則繼續(xù)探尋從多項(xiàng)選擇題測(cè)試轉(zhuǎn)向更具創(chuàng)新性的問(wèn)題類(lèi)型。人工智能將為這三種類(lèi)型教育服務(wù)商帶來(lái)新的發(fā)展思路和契機(jī),同時(shí)也惠及教育生態(tài)系統(tǒng)中的所有利益相關(guān)者。學(xué)生通過(guò)即時(shí)反饋和指導(dǎo)提高學(xué)習(xí)效率,教師將獲得豐富的學(xué)習(xí)分析和個(gè)性化指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn),父母能夠低成本地為孩子改進(jìn)職業(yè)前景,學(xué)校能夠規(guī)模化提高教育質(zhì)量,政府能夠提供負(fù)擔(dān)得起的教育。2017年,人工智能將在以下領(lǐng)域發(fā)揮其效益。
1.人工智能批改作業(yè)
批改作業(yè)和試卷是一件乏味的工作,這通常會(huì)占據(jù)教師大量的時(shí)間,而這些時(shí)間本可以更多地用于與學(xué)生互動(dòng)、教學(xué)設(shè)計(jì)和專(zhuān)業(yè)發(fā)展。
目前,人工智能批改作業(yè)已經(jīng)相當(dāng)接近真人教師了,除了選擇題、填空題外,作文的批改能力已經(jīng)大幅提高。美國(guó)斯坦福大學(xué)已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出一種機(jī)器學(xué)習(xí)程序,能夠批改8~10年級(jí)的作文。隨著圖像識(shí)別能力的大幅提高,手寫(xiě)答案的識(shí)別也接近可能。就連占有美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化考試60%市場(chǎng)份額的全球最大教育企業(yè)——培生公司也認(rèn)為,人工智能已經(jīng)可以出現(xiàn)在教室并提供足夠可信的評(píng)估。據(jù)培生公司近期的報(bào)告IntelligenceUnleashed推測(cè),人工智能軟件所具有的廣泛的、定制的反饋能夠最終淘汰傳統(tǒng)測(cè)試。
2.人工智能實(shí)現(xiàn)一對(duì)一輔導(dǎo)
自適應(yīng)學(xué)習(xí)軟件已經(jīng)能為學(xué)生提供個(gè)性化學(xué)習(xí)支撐。據(jù)2011年VanLehn的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),人工智能在某些特定主題和方法上比未經(jīng)訓(xùn)練的導(dǎo)師更具有效性。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),人工智能導(dǎo)師能在學(xué)生出錯(cuò)的具體步驟上給予實(shí)時(shí)干預(yù),而不是就整個(gè)問(wèn)題的答案給予反饋(Corbett&Anderson,2001;Shute,2008)。
自適應(yīng)學(xué)習(xí)在拉美地區(qū)正在興起。AndréUrani市政學(xué)校的學(xué)生使用人工智能軟件Geekie觀(guān)看在線(xiàn)課程(視頻和練習(xí))。Geekie為學(xué)生提供每一步的實(shí)時(shí)反饋,并隨著學(xué)習(xí)的進(jìn)展來(lái)傳授更為精細(xì)的課程內(nèi)容。
早在1984年,本杰明·布盧姆的研究就提出一對(duì)一輔導(dǎo)能帶來(lái)更好的學(xué)習(xí)效果。而人工智能技術(shù)可以模擬一對(duì)一輔導(dǎo),以更好地跟蹤、適應(yīng)和支持個(gè)體學(xué)習(xí)者。這將是人工智能在教育中更高層次的個(gè)性化學(xué)習(xí)應(yīng)用。例如,比爾·蓋茨看好的人工智能聊天機(jī)器人或個(gè)人虛擬導(dǎo)師,能在學(xué)生面臨挑戰(zhàn)時(shí)提供強(qiáng)有力的支持,隨時(shí)隨地回答學(xué)生的提問(wèn);還可以為學(xué)生訂制學(xué)習(xí)方案和規(guī)劃職業(yè)發(fā)展路徑,并引導(dǎo)學(xué)生走向成功。更重要的是,人工智能可以匹配聊天機(jī)器人或虛擬導(dǎo)師的面孔和聲音來(lái)滿(mǎn)足學(xué)生個(gè)人喜好。對(duì)比網(wǎng)頁(yè)界面的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng),這才是真正做到了一人一導(dǎo)師。
3.人工智能關(guān)注學(xué)生情感
2016年地平線(xiàn)報(bào)告高等教育版把情感計(jì)算列為教育技術(shù)發(fā)展普及的重要方向。也就是說(shuō),人工智能不僅限于模擬人類(lèi)傳遞知識(shí),還能通過(guò)生物監(jiān)測(cè)技術(shù)(皮膚電導(dǎo)、面部表情、姿勢(shì)、聲音等)來(lái)了解學(xué)生在學(xué)習(xí)中的情緒,適時(shí)調(diào)整教育方法和策略。例如,機(jī)器人導(dǎo)師捕捉到學(xué)生厭煩的面部表情時(shí),就可以立即改變教學(xué)方式努力激發(fā)他們的興趣。這種關(guān)注情感的人機(jī)交流為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)更真實(shí)的個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境,更好地維持了學(xué)習(xí)者的動(dòng)機(jī)。美國(guó)匹茲堡大學(xué)開(kāi)發(fā)的AttentiveLearner智能移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)就能通過(guò)手勢(shì)監(jiān)測(cè)學(xué)生的思想是否集中。突尼斯蘇斯國(guó)家工程學(xué)院的研究人員正在研究開(kāi)發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的人工智能教學(xué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠識(shí)別學(xué)生在任何地方開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的面部表情,以?xún)?yōu)化遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)過(guò)程。
進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),人工智能還可以關(guān)注學(xué)生的心理健康。當(dāng)前已經(jīng)有使用人工智能來(lái)為自閉癥兒童提供有效支持的案例。例如,倫敦知識(shí)實(shí)驗(yàn)室在Topcliffe小學(xué)開(kāi)展試驗(yàn),讓自閉癥學(xué)生與半自動(dòng)虛擬男孩安迪開(kāi)展互動(dòng)交流,研究人員發(fā)現(xiàn)患有自閉癥的學(xué)生在社交能力方面有進(jìn)步。
4.人工智能改進(jìn)數(shù)字出版
教科書(shū)等課程材料并非總是完美,傳統(tǒng)印刷出版讓課程的修訂變得過(guò)于緩慢。這不僅是生產(chǎn)工藝的問(wèn)題,更主要的是紙質(zhì)課程材料無(wú)法快速獲取使用者的反饋來(lái)識(shí)別缺陷所在。而數(shù)字化出版在人工智能的支撐下能徹底改變這一現(xiàn)狀。
人工智能可幫助使用者快速識(shí)別課程缺陷。大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放課程Coursera的提供者已經(jīng)將這一想法付諸實(shí)踐。當(dāng)發(fā)現(xiàn)大量學(xué)生的作業(yè)提交了錯(cuò)誤的答案時(shí),系統(tǒng)會(huì)提示課程材料的缺陷,進(jìn)而有助于彌補(bǔ)課程的不足。
另一項(xiàng)人工智能在數(shù)字化出版的應(yīng)用是自動(dòng)化組織和編寫(xiě)教材。這是基于深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)能模仿人類(lèi)的行為進(jìn)行讀和寫(xiě)。ScottR.Parfitt博士的內(nèi)容技術(shù)公司CTI就依據(jù)這項(xiàng)技術(shù)幫助教師定制教科書(shū)——教師導(dǎo)入教學(xué)大綱,CTI的人工智能引擎能自動(dòng)填充教科書(shū)的核心內(nèi)容。
隨著自然用戶(hù)界面和自然語(yǔ)言處理在人工智能領(lǐng)域的成熟應(yīng)用,課程材料的數(shù)字化出版也會(huì)有更新的形態(tài)——不再局限于書(shū)本或網(wǎng)頁(yè)的形式,聊天機(jī)器人和虛擬導(dǎo)師將成為內(nèi)容表達(dá)的更好的方式。
5.人工智能作為學(xué)生
多年的研究表明,教會(huì)別人才是更好的學(xué)習(xí),即learning-by-teaching。美國(guó)斯坦福大學(xué)教育學(xué)教授DanielSchwartz正基于這一理念來(lái)開(kāi)發(fā)新的人工智能產(chǎn)品。他聯(lián)合了多個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)家一起開(kāi)發(fā)了人工智能應(yīng)用——貝蒂的大腦(Betty’sBrain),讓學(xué)生來(lái)教貝蒂學(xué)習(xí)生物知識(shí)。試點(diǎn)研究發(fā)現(xiàn),使用這一方法來(lái)學(xué)習(xí)的學(xué)生比其他學(xué)生成績(jī)更好,且在科學(xué)推理上也更勝一籌。
類(lèi)似的研究和開(kāi)發(fā)還有瑞典隆德大學(xué)的TimeElf和美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的SimStudent,這兩個(gè)人工智能產(chǎn)品也是基于learning-by-teaching而開(kāi)發(fā),讓學(xué)生在教會(huì)機(jī)器人知識(shí)的過(guò)程中深化對(duì)知識(shí)的理解。
另外,人工智能還推動(dòng)其他教育方法和技術(shù)更好實(shí)現(xiàn)。如讓虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境更具沉浸感;給學(xué)生帶來(lái)更多動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì);提供基于豐富學(xué)習(xí)分析的仿真和游戲化學(xué)習(xí)場(chǎng)景等。
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī) 人工智能技術(shù) 系統(tǒng)
人工智能(Artificial Intelligence)是研究使計(jì)算機(jī)模擬人的學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等思維過(guò)程和智能行為的學(xué)科,用過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的原理的研究,制造出類(lèi)似于人腦智能的計(jì)算機(jī),使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的廣泛普及,人們教育觀(guān)念正在悄然改變,新型的教育模式正在成形,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育迅速發(fā)展,然而由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育發(fā)展尚不成熟,實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在諸多問(wèn)題,而人工智能的引入,則使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育水平提升到一個(gè)全新的發(fā)展臺(tái)階,并展現(xiàn)了其廣闊的發(fā)展前景[1]。
一、人工智能技術(shù)概況
人工智能是通過(guò)研究人的智慧機(jī)理和思維過(guò)程,利用計(jì)算機(jī)體現(xiàn)和模擬人的智能行為。人工智能自其正式提出至今短短幾十年內(nèi)取得飛速的發(fā)展,已經(jīng)成為一種成熟的工具。由于人工智能的效用堪比人的智慧,在進(jìn)行信息分析處理時(shí)可以采取語(yǔ)音識(shí)別,實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話(huà),所以其應(yīng)用范圍自其發(fā)展以來(lái)逐步向諸多領(lǐng)域擴(kuò)展,如醫(yī)學(xué)、建筑學(xué)、地質(zhì)學(xué)、機(jī)械等,而其研究課題也不斷深入,如專(zhuān)家系統(tǒng)、機(jī)器人、自然語(yǔ)言處理系統(tǒng)、博弈等。人工智能具有理解經(jīng)驗(yàn)并從中學(xué)習(xí)、辨別模糊或互相矛盾的信息、快速而成功地對(duì)新環(huán)境做出反應(yīng)、在解決問(wèn)題時(shí)使用推理進(jìn)行有效的推導(dǎo)、能處理復(fù)雜的情況、應(yīng)用知識(shí)控制環(huán)境等諸多能力。人工智能是一個(gè)知識(shí)信息系統(tǒng),知識(shí)在人工智能中占據(jù)重要的地位,計(jì)算機(jī)的智能只有通過(guò)對(duì)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)、儲(chǔ)存、學(xué)習(xí)、推理和決策才能展現(xiàn)出來(lái)。人工智能主要有以下優(yōu)勢(shì):首先,由于知識(shí)儲(chǔ)存與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,為人們知識(shí)傳播和復(fù)制帶來(lái)了極大的便利,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,使知識(shí)的傳播和復(fù)制突破時(shí)間和空間的限制,為人們帶來(lái)無(wú)限的知識(shí)共享。其次,人工智能系統(tǒng)拓展了知識(shí)信息獲取渠道,同時(shí)在某些任務(wù)處理的質(zhì)量和速度上,人工智能展現(xiàn)的能力驚人的能力,遠(yuǎn)非人類(lèi)所能及[2]。
二、人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用
(一)智能決策支持系統(tǒng)
智能決策支持系統(tǒng)(IntelligentDecision Support System)是由決策支持系統(tǒng)與人工智能結(jié)合的產(chǎn)物,在網(wǎng)絡(luò)教育領(lǐng)域的應(yīng)用展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。智能決策支持系統(tǒng)在數(shù)字圖書(shū)館中的應(yīng)用,則使得決策目標(biāo)和進(jìn)行問(wèn)題的識(shí)別更加明確,幫助決策者建立起完善的決策模型,提供多種備選方案,同時(shí)對(duì)各種備選方案進(jìn)行選擇、優(yōu)化、比較、分析,從而使決策者的決策更加準(zhǔn)確、有效[3]。
(二)智能教學(xué)專(zhuān)家系統(tǒng)
智能教學(xué)專(zhuān)家系統(tǒng)ITES(Intelligent Teaching Expert System)是傳統(tǒng)CAI系統(tǒng)轉(zhuǎn)向的主要方向,是一種開(kāi)放式交互教學(xué)系統(tǒng),通過(guò)智能教學(xué)專(zhuān)家系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)對(duì)專(zhuān)家教授教學(xué)思維的模擬,從而為教學(xué)提供一個(gè)良好的智能環(huán)境。一方面,學(xué)生可以通過(guò)智能專(zhuān)家系統(tǒng)獲取知識(shí),另一方面,智能教學(xué)專(zhuān)家系統(tǒng)能根據(jù)學(xué)生的具體實(shí)際情況(包括知識(shí)儲(chǔ)備、能力、學(xué)習(xí)方式等)進(jìn)行知識(shí)傳授,從而使教學(xué)效果大大提升。在智能教學(xué)專(zhuān)家系統(tǒng)中,智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)占據(jù)重要地位,具有以下智能:首先,自動(dòng)生成各種問(wèn)題和練習(xí),并在教學(xué)內(nèi)容理解的基礎(chǔ)上,形成問(wèn)題解決方案,同時(shí)還能自動(dòng)生成和理解自然語(yǔ)言;其次,能根據(jù)學(xué)生的自身實(shí)際情況,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行合理調(diào)整,并對(duì)教學(xué)內(nèi)容具有解釋咨詢(xún)的能力;再次,能對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤進(jìn)行判斷,評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)行為,并幫助學(xué)生糾正錯(cuò)誤,同時(shí)使自身教學(xué)策略得到完善。
(三)智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)
智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)(Intelligent Induct-learning System)是現(xiàn)代繼續(xù)安吉網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)的重要組成部分,是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育項(xiàng)目的保障。通過(guò)智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng),能為學(xué)生提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,并能快速地獲取其所需要的各種資源,從而使學(xué)習(xí)者獲得學(xué)習(xí)的全方位服務(wù),進(jìn)而達(dá)到學(xué)習(xí)的成功。智能Agent技術(shù)的智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng),可根據(jù)學(xué)生的具體情況制定符合學(xué)生實(shí)際的導(dǎo)學(xué)策略,并為學(xué)生提供個(gè)性化、針對(duì)性的服務(wù)。在這種導(dǎo)學(xué)策略下,系統(tǒng)不僅能自動(dòng)生成各種問(wèn)題和解決方案,并且能合理規(guī)劃、調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容和進(jìn)度,同時(shí)能針對(duì)信息反饋內(nèi)容及時(shí)修正導(dǎo)學(xué)策略,使導(dǎo)學(xué)策略更加合理科學(xué)[4]。除了上述3各種系統(tǒng)在計(jì)算教學(xué)中的應(yīng)用,還有智能仿真技術(shù)(Intelligent Simulation Technology)、智能硬件網(wǎng)絡(luò)IHN(Intelligent Hardware Network)、智能網(wǎng)絡(luò)組卷系統(tǒng)INES (Intelligent Network Examine System)、智能信息檢索引擎 (Intelligence Information Retrieval Engine)等系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中應(yīng)用,這些人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用,共同推進(jìn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展。
三、結(jié)語(yǔ)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育中加強(qiáng)對(duì)人工智能技術(shù)的引入,使我國(guó)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì),通過(guò)多種智能系統(tǒng)的應(yīng)用,使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的學(xué)習(xí)環(huán)境得到極大的改善,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的時(shí)空制約進(jìn)一步突破,大大延伸了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的服務(wù)領(lǐng)域。隨著人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育中應(yīng)用的深入研究和發(fā)展,未來(lái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育的個(gè)性化將會(huì)更加突出,遠(yuǎn)程教育也將實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]潘瑞玲,余輪.具有Agent功能的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(03):105-106.
[2]何丕廉,蘇成君,郝禎亮.網(wǎng)上虛擬教室中筆記系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2011(18):239-241.
自1956年人工智能概念在達(dá)特茅斯會(huì)議提出以來(lái), 人工智能的發(fā)展超出了人們的想象:1997年, IBM超級(jí)電腦深藍(lán)擊敗國(guó)際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫;2016年, 由Google旗下的深度學(xué)習(xí)公司Deep Mind開(kāi)發(fā)的人工智能?chē)宄绦駻lpha Go戰(zhàn)勝了世界圍棋冠軍李世石, 這件事轟動(dòng)了全世界[1]。隨后有關(guān)人工智能的熱點(diǎn)應(yīng)用不斷推出, 比如無(wú)人駕駛、智能醫(yī)生、語(yǔ)音與人臉識(shí)別等, 讓我們認(rèn)識(shí)到人工智能的應(yīng)用已與生活息息相關(guān)。在教育領(lǐng)域, 人工智能應(yīng)用也取得了重大突破, 比如2017年高考期間, 機(jī)器人艾達(dá)挑戰(zhàn)高考數(shù)學(xué), 10分鐘就答完, 獲得134分, 激發(fā)了教育領(lǐng)域?qū)θ斯ぶ悄艿木薮鬅崆? 同時(shí)也引發(fā)了人們對(duì)教育的憂(yōu)慮與反思[2]。2017年7月國(guó)務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》, 提出人工智能產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力在2030年要達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。目前世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家先后從國(guó)家層面人工智能政策規(guī)劃, 將人工智能作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)變革和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的新動(dòng)力[1]。
1 人工智能定義和發(fā)展階段
人工智能的英文是Artificial Intelligence, 簡(jiǎn)稱(chēng)AI, 人工智能的內(nèi)容不斷豐富和發(fā)展, 至今還沒(méi)有統(tǒng)一的定義。比較權(quán)威的說(shuō)法認(rèn)為[3]:人工智能是關(guān)于人造物的智能行為, 主要包括知覺(jué)、推理、學(xué)習(xí)、交流和在復(fù)雜環(huán)境中的行為。人工智能的長(zhǎng)期目標(biāo)是發(fā)明出可以像人類(lèi)一樣或能更好地完成以上行為的機(jī)器, 短期目標(biāo)是理解這種智能行為是否存在于機(jī)器、人類(lèi)或其他動(dòng)物中, 所以它包含了科學(xué)和工程雙重目標(biāo)。根據(jù)其功能強(qiáng)弱, 人工智能分為三類(lèi), 即弱人工智能、強(qiáng)人工智能還有超級(jí)人工智能。人工智能的發(fā)展大體上經(jīng)歷了三個(gè)階段, 第一階段是20世紀(jì)50~60年代, 提出人工智能的概念。主要以命題邏輯、謂詞邏輯等知識(shí)表達(dá)和啟發(fā)式搜索算法為代表;第二階段是20世紀(jì)70~80年代, 提出了專(zhuān)家系統(tǒng), 同時(shí)基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法研究發(fā)展迅猛, 伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)計(jì)算硬件能力的逐步提高, 人工智能逐漸開(kāi)始突破;第三階段是自20世紀(jì)末以來(lái), 尤其是2006年開(kāi)始進(jìn)入了大數(shù)據(jù)和自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知智能時(shí)代。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展, 人工智能的應(yīng)用場(chǎng)景也開(kāi)始增多, 特別是深度學(xué)習(xí)算法在語(yǔ)音和視覺(jué)識(shí)別上實(shí)現(xiàn)了巨大的突破[4,5]。人工智能的技術(shù)體系主要分為四個(gè)方面, 即機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理、圖像識(shí)別以及人機(jī)交互等。當(dāng)今擊敗世界圍棋冠軍李世石的Alpha GO主要應(yīng)用了機(jī)器學(xué)習(xí)中的深度學(xué)習(xí)算法。
2 人工智能應(yīng)用狀況與反思
2017年, 阿里的無(wú)人超市落地杭州, 進(jìn)店、挑選商品、付款支付一氣呵成, 消費(fèi)者幾乎在完全自主的狀態(tài)下完成購(gòu)物。與此類(lèi)似, 昆山富士康公司裁員6萬(wàn)名工人, 全用機(jī)器人代替。京東、淘寶引入的智能機(jī)器人替代了原來(lái)的倉(cāng)庫(kù)管理、人工客服等崗位。因此有學(xué)者悲觀(guān)地?cái)嘌?在人工智能時(shí)代, 因?yàn)楹芏嗦殬I(yè)崗位或技能將被智能機(jī)器人所代替, 職業(yè)院校畢業(yè)生很有可能面臨畢業(yè)就失業(yè)的窘境。筆者認(rèn)為, 我們不應(yīng)該重蹈歷史上英國(guó)制定的限制汽車(chē)推廣使用的《紅旗法案》的悲劇。正是這個(gè)在今天看來(lái)毫無(wú)道理的, 但卻持續(xù)了三十年的法案讓德國(guó)和美國(guó)的汽車(chē)工業(yè)完全趕上來(lái), 最終遠(yuǎn)超英國(guó)。人工智能應(yīng)用必將淘汰或替代很多現(xiàn)有就業(yè)崗位, 但同時(shí)又會(huì)創(chuàng)造新的就業(yè)崗位, 這是一個(gè)伴隨著產(chǎn)業(yè)智能升級(jí)的、長(zhǎng)期的艱難過(guò)程, 對(duì)于職業(yè)教育來(lái)說(shuō), 這既是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn), 也是一個(gè)難得的機(jī)遇。
3 人工智能時(shí)代職業(yè)教育的發(fā)展策略
為了更積極地適應(yīng)人工智能時(shí)代, 除了國(guó)家層面的統(tǒng)籌規(guī)劃、科學(xué)指導(dǎo)和政策、經(jīng)費(fèi)支持之外, 建議還要做好以下幾個(gè)方面的發(fā)展規(guī)劃。
3.1 解放思想, 更新理念與制度
中國(guó)工程院院士潘云鶴提出, 人工智能走向2.0階段的真正原因是世界正從原來(lái)由人類(lèi)社會(huì)與物理空間構(gòu)成的二元空間, 向著由物理空間、人類(lèi)社會(huì)與信息空間構(gòu)成的新三元空間演變[6]。因此, 職業(yè)教育在教學(xué)和管理過(guò)程中應(yīng)該加入人工智能等相關(guān)理念和技術(shù), 同時(shí)其辦學(xué)定位、人才培養(yǎng)方案、專(zhuān)業(yè)建設(shè)、課程內(nèi)容、考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等方面都需要做出相應(yīng)的改進(jìn)。比如當(dāng)前大多數(shù)職業(yè)院校非計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的課程安排中, 信息技術(shù)類(lèi)課程課時(shí)偏少, 數(shù)據(jù)處理、編程類(lèi)或人工智能課程幾乎沒(méi)有, 這樣的安排不利于提升學(xué)生的信息素養(yǎng), 必須做出相應(yīng)的調(diào)整, 同時(shí)適當(dāng)減少將來(lái)可被人工智能應(yīng)用替代的技能課程的課時(shí), 比如電算會(huì)計(jì)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等。
3.2 善用人工智能, 提升教學(xué)與管理
在人工智能背景下, 教師們現(xiàn)有的重復(fù)性工作和大量數(shù)據(jù)積淀的教學(xué)任務(wù), 比如批改作業(yè)或閱卷或課堂考勤都可能被人工智能取代, 因此, 教師能騰出更多的時(shí)間, 更充分地關(guān)注學(xué)生的個(gè)性差異, 從而為學(xué)習(xí)者提供更精確的個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù), 教師也能夠及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法和手段, 優(yōu)化教學(xué)評(píng)價(jià)方式, 補(bǔ)充教學(xué)資源, 減少備課重復(fù)性工作, 提升教學(xué)效率, 真正地做得因材施教, 同時(shí)學(xué)生們的學(xué)習(xí)方法和方式將不同程度地得到重構(gòu), 基于大數(shù)據(jù)的智能在線(xiàn)學(xué)習(xí)平臺(tái)大量出現(xiàn), 不同的學(xué)校、學(xué)科及專(zhuān)業(yè)課程不再封閉, 學(xué)習(xí)時(shí)時(shí)處處都可以進(jìn)行, 碎片化與個(gè)性化學(xué)習(xí)將日益普遍。教師能完整地跟蹤學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程, 比如學(xué)生上課是否睡覺(jué)、是否玩手機(jī)、是否在教室里與其他同學(xué)合作學(xué)習(xí)等, 都能夠根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能解析, 有利于更有效、更全面地對(duì)學(xué)生進(jìn)行過(guò)程性評(píng)價(jià)。大部分課程考試將全部自動(dòng)化, 考生資格審查利用人臉識(shí)別、監(jiān)考與閱卷都由智能機(jī)器來(lái)完成。上述人工智能給教學(xué)帶來(lái)的這些變化既需要網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)施和相關(guān)軟件系統(tǒng)來(lái)支撐, 更需要職業(yè)教育的教師們繼續(xù)提升信息技能、深化和加強(qiáng)信息素養(yǎng)。
3.3 深化產(chǎn)教融合、優(yōu)化實(shí)訓(xùn)筑牢就業(yè)
在人工智能時(shí)代, 職業(yè)院校應(yīng)與相關(guān)行業(yè)統(tǒng)籌發(fā)展, 深化產(chǎn)教融合, 拓寬企業(yè)參與的途徑, 深化引企入教改革, 支持引導(dǎo)企業(yè)深度參與職業(yè)院校的教育教學(xué)改革, 多種方式參與學(xué)校專(zhuān)業(yè)規(guī)劃、教材開(kāi)發(fā)、教學(xué)設(shè)計(jì)、課程設(shè)置、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn), 促進(jìn)企業(yè)需求融入人才培養(yǎng)環(huán)節(jié);鼓勵(lì)以引企駐校、引校進(jìn)企、校企一體等方式吸引優(yōu)勢(shì)企業(yè)與學(xué)校共建共享生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地;全面推行現(xiàn)代學(xué)徒制和企業(yè)新型學(xué)徒制, 推動(dòng)學(xué)校就業(yè)與企業(yè)招工無(wú)縫銜接。比如職業(yè)教育將出現(xiàn)新師徒制, 行業(yè)領(lǐng)域的行家里手將通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)以VR或者AR技術(shù)言傳身教的方式, 帶領(lǐng)規(guī)模龐大的徒弟用碎片時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)與實(shí)踐。
3.4 完善終身學(xué)習(xí)的職業(yè)教育體系
隨著人工智能應(yīng)用的深入推廣, 職業(yè)院校培養(yǎng)的技能型人才所掌握的技能如果不及時(shí)進(jìn)行充電升級(jí), 中低端的重復(fù)性強(qiáng)的工作將面臨被智能機(jī)器人不同程度進(jìn)行替代的危險(xiǎn)。所以對(duì)于不少技能崗位, 守著一門(mén)技術(shù)吃一輩子老本的時(shí)代將一去不復(fù)返。因此, 職業(yè)教育要繼續(xù)完善終身教育體系, 為職業(yè)教育學(xué)生的充電升級(jí)鋪就一條縱深的通道。
3.5 人文教育為道, 智能教育為用
在人工智能的幫助下, 簡(jiǎn)單重復(fù)性的工作將被機(jī)器替代, 人們將從重復(fù)繁瑣的事務(wù)中解脫出來(lái), 轉(zhuǎn)去從事更具有創(chuàng)造性、創(chuàng)新性或者更具有情感類(lèi)的工作, 這些工作需要人與人之間的合作與溝通, 因此, 職業(yè)教育更需要注重學(xué)生思想道德水平、人文綜合素質(zhì)的培養(yǎng), 這是做人之道, 在此基礎(chǔ)之上激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造力, 促進(jìn)跨界思維的形成, 更好地掌握人工智能時(shí)代的相關(guān)職業(yè)崗位知識(shí)和相應(yīng)的智能技能。著名理論物理學(xué)家霍金曾說(shuō):完全人工智能的研發(fā)可能意味著人類(lèi)的末日。Tesla汽車(chē)和Space X公司創(chuàng)始人馬斯克說(shuō):我們必須非常小心人工智能。如果必須預(yù)測(cè)我們面臨的最大現(xiàn)實(shí)威脅, 恐怕就是人工智能了[7]。一群沒(méi)有良好道德水平的, 但掌握了智能技術(shù)或設(shè)備的人們是危險(xiǎn)的, 所以職業(yè)教育應(yīng)該從學(xué)生入學(xué)起就開(kāi)始, 不斷提升學(xué)生的思想道德水平, 熱愛(ài)社會(huì)、熱愛(ài)生活、樂(lè)于助人、與人為善。只有這樣, 人工智能應(yīng)用才能更好地服務(wù)人們、造福社會(huì)。
4 結(jié)論
人工智能正在快速又深刻地改變我們的教學(xué)、生活和工作方式, 也對(duì)職業(yè)教育提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn), 同時(shí)也是一個(gè)巨大的機(jī)遇。職業(yè)教育在面對(duì)人工智能時(shí)代的變革時(shí), 須要從國(guó)家政策、理念與制度、教學(xué)管理、產(chǎn)教融合、終身學(xué)習(xí)等方面做好應(yīng)對(duì), 切實(shí)地把握人文教育之道對(duì)智能教育之用的統(tǒng)領(lǐng)原則, 培養(yǎng)能很好地掌控人工智能技術(shù)和應(yīng)用的人才。
參考文獻(xiàn)
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1幼兒園國(guó)學(xué)教育開(kāi)展中存在的問(wèn)題
時(shí)代轉(zhuǎn)型下的“國(guó)學(xué)熱”催生了幼兒國(guó)學(xué)教育潮流,但在具體實(shí)踐中教育效果卻不盡如人意??v觀(guān)現(xiàn)階段的幼兒國(guó)學(xué)教育,我們不難發(fā)現(xiàn)其存在一定的誤區(qū):
1.1教學(xué)活動(dòng)方式單一
“幼兒園在進(jìn)行國(guó)學(xué)啟蒙教育時(shí)采用的教學(xué)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(duì)多位幼兒,教師朗讀示范,幼兒跟讀后進(jìn)行熟背是現(xiàn)在多數(shù)幼兒園的教學(xué)形式,以強(qiáng)迫幼兒“讀經(jīng)”的形式灌輸傳統(tǒng)文化知識(shí)。其次,教師多采用傳統(tǒng)的“獎(jiǎng)勵(lì)”模式來(lái)激勵(lì)幼兒背誦。導(dǎo)致幼兒背誦課文僅僅是為了表現(xiàn)自己并獲得獎(jiǎng)勵(lì),而并非為了獲取知識(shí)。這種單一的教學(xué)模式,忽視了幼兒的興趣,也體現(xiàn)不了幼兒學(xué)習(xí)國(guó)學(xué)經(jīng)典的真實(shí)意義。
1.2缺乏國(guó)學(xué)啟蒙環(huán)境的熏陶
當(dāng)前幼兒園的國(guó)學(xué)環(huán)境啟蒙大多形式較為復(fù)古。根據(jù)調(diào)查,目前幼兒園進(jìn)行的環(huán)境創(chuàng)設(shè),大多是形式上的創(chuàng)設(shè)。大多數(shù)幼兒園誤以為將國(guó)學(xué)經(jīng)典(如《千字文》《百家姓》《三字經(jīng)》)通篇印在墻面上、將國(guó)學(xué)經(jīng)典人物畫(huà)像掛在墻上,或者在某一區(qū)域內(nèi)擺放古代學(xué)習(xí)的書(shū)桌和古代書(shū)本,便是營(yíng)造了國(guó)學(xué)環(huán)境。這些復(fù)古形式的長(zhǎng)期使用會(huì)使幼兒對(duì)國(guó)學(xué)失去興趣,產(chǎn)生“抵觸”和“視而不見(jiàn)”的現(xiàn)象。
1.3缺乏科學(xué)系統(tǒng)的國(guó)學(xué)教育內(nèi)容
國(guó)學(xué)文化包羅萬(wàn)象。首先,當(dāng)前大部分私立幼兒園對(duì)幼兒國(guó)學(xué)教育的理解都停留在國(guó)學(xué)經(jīng)典典籍這個(gè)層面上,將國(guó)學(xué)典籍的教學(xué)作為國(guó)學(xué)教育的重點(diǎn),且80%以上的幼兒園都單純地以《弟子規(guī)》和《千字文》背誦作為國(guó)學(xué)教育的主要內(nèi)容。其次,幼兒園國(guó)學(xué)教育內(nèi)容的選擇忽視了幼兒年齡階段特點(diǎn)和身心發(fā)展水平,教材也不具備層次性。
2幼兒園國(guó)學(xué)教育融入人工智能的必要性
時(shí)代轉(zhuǎn)型背景下,人工智能與教育領(lǐng)域的深度融合是解決當(dāng)前幼兒國(guó)學(xué)教育問(wèn)題、健康發(fā)展的必經(jīng)之路。當(dāng)前幼兒園亟須建設(shè)國(guó)學(xué)特色課程、提高國(guó)學(xué)教師素質(zhì)、實(shí)現(xiàn)高效的因材施教。
人工智能是一門(mén)綜合的交叉學(xué)科,涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、生理學(xué)、哲學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語(yǔ)言學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。[9]首先,人工智能的新型教育模式能綜合多領(lǐng)域?qū)W科知識(shí),打破單一的教學(xué)方式,創(chuàng)新當(dāng)前幼兒國(guó)學(xué)教育。其次,人工智能可以發(fā)揮其智能化、自動(dòng)化、個(gè)性化和協(xié)同的特點(diǎn),為幼兒園區(qū)域活動(dòng)提供智能化、自動(dòng)化的環(huán)境創(chuàng)設(shè)材料。此外,人工智能可以根據(jù)每一位幼兒的特點(diǎn)采用大數(shù)據(jù)分析的方式,分析幼兒認(rèn)知發(fā)展程度,在夯實(shí)國(guó)學(xué)教育理論的基礎(chǔ)上,根據(jù)幼兒身心發(fā)展規(guī)律循序漸進(jìn)地實(shí)施幼兒國(guó)學(xué)教育,在真正意義上建設(shè)并發(fā)展幼兒園特色課程。[2]國(guó)學(xué)教育師資短缺是阻礙國(guó)學(xué)教育發(fā)展的首要因素。教師短缺是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題,對(duì)教育影響重大。而人工智能能夠獨(dú)立扮演教師的角色,且儲(chǔ)備了大量國(guó)學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)。人工智能在以教師的角色進(jìn)入幼兒園師資隊(duì)伍的同時(shí),對(duì)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(shí)范圍、更強(qiáng)的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新型的思維以及較強(qiáng)的信息技術(shù)應(yīng)用能力。因此,人工智能以其本身的智能化和幼兒教師的專(zhuān)業(yè)化能夠提高幼兒園師資隊(duì)伍的整體素質(zhì)。
幼兒園國(guó)學(xué)教育融入人工智能,旨在促進(jìn)幼兒國(guó)學(xué)個(gè)性化教育。在幼兒園國(guó)學(xué)教育中引入人工智能,為幼兒活動(dòng)提供了創(chuàng)新性的玩教具和活動(dòng)形式。在國(guó)學(xué)教育中,兼顧幼兒的特殊性,通過(guò)分析不同年齡段的幼兒身體發(fā)育程度、認(rèn)知水平、思維能力、學(xué)習(xí)接受程度,為幼兒制定個(gè)性化課程。因此,人工智能技術(shù)與國(guó)學(xué)教育融合能兼顧個(gè)體的特殊性,能夠高效地做到因材施教。
3幼兒園國(guó)學(xué)教育融入人工智能的路徑
幼兒園國(guó)學(xué)教育融入人工智能是在遵循幼兒身心發(fā)展規(guī)律的同時(shí),借助人工智能科技優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)幼兒國(guó)學(xué)教育與人工智能的有機(jī)結(jié)合,能夠增強(qiáng)國(guó)學(xué)教育的效果。
3.1環(huán)境創(chuàng)設(shè)
人工智能以其不可匹敵的技術(shù)優(yōu)勢(shì),創(chuàng)設(shè)全新的學(xué)校環(huán)境特征[3]。國(guó)學(xué)環(huán)境創(chuàng)設(shè)融入人工智能是促進(jìn)國(guó)學(xué)教育開(kāi)展的重要路徑。在傳統(tǒng)環(huán)境靜態(tài)創(chuàng)設(shè)的基礎(chǔ)上,安置多媒體一體機(jī)來(lái)創(chuàng)設(shè)動(dòng)態(tài)多變的主題墻,播放國(guó)學(xué)經(jīng)典動(dòng)畫(huà)、歌曲、故事,展示栩栩如生的動(dòng)態(tài)人物造型,呈現(xiàn)豐富多樣的色彩,使幼兒園的墻面設(shè)計(jì)能夠有效地將動(dòng)態(tài)和靜態(tài)相結(jié)合。除了提供動(dòng)態(tài)國(guó)學(xué)經(jīng)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(guó)學(xué)知識(shí)展現(xiàn)給幼兒,創(chuàng)設(shè)符合幼兒年齡特點(diǎn)的主題墻。天花板是傳統(tǒng)環(huán)境創(chuàng)設(shè)易忽略的一步。吊飾是懸掛于天花板的裝飾,它能夠?yàn)橛變簣@內(nèi)公共環(huán)境增添動(dòng)感和立體感。可以利用人工智能將國(guó)學(xué)經(jīng)典文化中的人物形象(孔融、孟子、孔子)、書(shū)法作品、傳世經(jīng)典國(guó)畫(huà)、經(jīng)典國(guó)學(xué)典籍(《三字經(jīng)》《千字文》)等投影展示到天花板上。同時(shí),在圖書(shū)角安置人工智能設(shè)備,將傳統(tǒng)紙質(zhì)書(shū)籍與有聲讀物有機(jī)結(jié)合,打造人工智能讀書(shū)角。書(shū)架旁邊則可以布置以國(guó)學(xué)經(jīng)典文化為主元素的周邊,力圖將智能元素與傳統(tǒng)文化元素相結(jié)合進(jìn)行環(huán)境創(chuàng)設(shè)。
3.2人工智能教學(xué)系統(tǒng)
人工智能教育系統(tǒng)的融入促進(jìn)了“有形”教師與“隱形”教師的有效結(jié)合,發(fā)揮了國(guó)學(xué)教育的巨大效力。首先,智能多媒體一體機(jī)是較為普遍的一種人工智能系統(tǒng)。在組織國(guó)學(xué)經(jīng)典教育過(guò)程中利用其人工智能計(jì)算的個(gè)性特點(diǎn),選擇出適合各個(gè)年齡階段兒童的國(guó)學(xué)經(jīng)典知識(shí)。以小班為例,人工智能設(shè)備篩選出適合小班幼兒觀(guān)看的圖片、國(guó)學(xué)律動(dòng)、順口溜、兒童化故事等,并以動(dòng)態(tài)方式展現(xiàn)給幼兒。同時(shí),教師要對(duì)多媒體設(shè)備進(jìn)行有效操作、關(guān)注幼兒的身心狀態(tài)。其次,人工智能機(jī)器人基本可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)教師進(jìn)行“教學(xué)自動(dòng)化設(shè)計(jì)”,減輕教師負(fù)擔(dān)。機(jī)器人能為幼兒營(yíng)造出一種“混合現(xiàn)實(shí)”的環(huán)境,讓幼兒更好地參與到故事表達(dá)中,機(jī)器人作為活動(dòng)組織者,替代了教師在活動(dòng)組織中的主導(dǎo)角色,自行設(shè)計(jì)活動(dòng)流程,引導(dǎo)幼兒自主探索學(xué)習(xí)。此外,遠(yuǎn)程教學(xué)是基于人工智能的教育交流平臺(tái)。[4]幼兒園建立遠(yuǎn)程教學(xué),以線(xiàn)上互動(dòng)的方式,將幼兒國(guó)學(xué)教育專(zhuān)家與幼兒園的孩子聯(lián)系起來(lái),實(shí)現(xiàn)專(zhuān)家與孩子的線(xiàn)上國(guó)學(xué)交流和互動(dòng),以便對(duì)幼兒進(jìn)行更專(zhuān)業(yè)、更科學(xué)的國(guó)學(xué)教育指導(dǎo)。
3.3智能化、自動(dòng)化的國(guó)學(xué)區(qū)域活動(dòng)
區(qū)域活動(dòng),是指教師根據(jù)教育目標(biāo),為幼兒提供一定的活動(dòng)空間和活動(dòng)材料,幼兒在豐富的環(huán)境中進(jìn)行自主、自由的探索性活動(dòng)和個(gè)性化學(xué)習(xí)。幼兒國(guó)學(xué)區(qū)域活動(dòng)的智能化能促進(jìn)幼兒園學(xué)知識(shí)的有效獲得。
3.3.1智能化材料
人工智能的發(fā)展帶來(lái)智能化的益智玩教具,智能機(jī)器人尤為突出。首先,在國(guó)學(xué)區(qū)域活動(dòng)中投放智能化的玩教具,能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域活動(dòng)智能化。以國(guó)學(xué)藝術(shù)活動(dòng)“智能機(jī)器人與幼兒園皮影戲剪紙活動(dòng)的融合”為例。在幼兒美工區(qū)進(jìn)行活動(dòng)前,人工智能機(jī)器人獨(dú)自操作皮影戲,并展示給幼兒,啟發(fā)幼兒如何做皮影戲剪紙。隨后,機(jī)器人可以扮演活動(dòng)組織者,引導(dǎo)幼兒逐步完成皮影剪紙。其次,國(guó)學(xué)的益智玩教具還包括國(guó)學(xué)經(jīng)典有聲讀物、國(guó)學(xué)趣味創(chuàng)意觸感玩具書(shū)、智能優(yōu)秀傳統(tǒng)人物模型、智能傳統(tǒng)習(xí)俗文物模型等。這些智能化材料的投入將大大提升區(qū)域活動(dòng)的智能化和自主性。
3.3.2自主化學(xué)習(xí)
人工智能教學(xué)系統(tǒng)或者人工智能機(jī)器人以教師身份介入國(guó)學(xué)區(qū)域活動(dòng),代替?zhèn)鹘y(tǒng)教師引領(lǐng)幼兒在區(qū)域內(nèi)自主進(jìn)行國(guó)學(xué)知識(shí)探索、學(xué)習(xí)。以國(guó)學(xué)語(yǔ)文活動(dòng)《三字經(jīng)》為例,機(jī)器人講故事、與幼兒進(jìn)行國(guó)學(xué)知識(shí)交流對(duì)話(huà),帶領(lǐng)幼兒唱讀《三字經(jīng)》,使幼兒自主理解三字經(jīng)的含義,并模仿、學(xué)習(xí)三字經(jīng)中的優(yōu)良習(xí)慣。當(dāng)然,幼兒教師并不能完全退出區(qū)域活動(dòng),教師要選擇恰當(dāng)?shù)慕槿敕绞?。教師在幼兒開(kāi)展區(qū)域活動(dòng)中要時(shí)常觀(guān)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(shí),教師要及時(shí)介入,保證幼兒的自主化學(xué)習(xí)順利開(kāi)展。
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中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育雜志征稿信息
《中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育》雜志是由中華人民共和國(guó)教育部主管,教育部職業(yè)技術(shù)教育中心研究所、中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會(huì)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(dǎo)性、學(xué)術(shù)理論性和應(yīng)用服務(wù)于一身,是教育部指導(dǎo)全國(guó)職業(yè)教育工作的重要輿論工具,是服務(wù)各級(jí)各類(lèi)職業(yè)教育機(jī)構(gòu)的主要陣地。
中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育投稿欄目:主要有職教要聞、專(zhuān)稿專(zhuān)訪(fǎng)、綜合管理方略、課程教材、教研與教學(xué)、師資隊(duì)伍建設(shè)、研究與探討、職業(yè)指導(dǎo)、職業(yè)培訓(xùn)、高等職業(yè)教育等欄目。
再給大家推薦職業(yè)教育范文:人工智能背景下職業(yè)教育變革及模式建構(gòu)
董文娟1,黃堯2(1.天津大學(xué)教育學(xué)院,天津300350;2.北京師范大學(xué)國(guó)家職業(yè)教育研究院,北京100875)
摘要:順應(yīng)人工智能時(shí)代的浪潮,基于新興技術(shù)的職業(yè)教育變革及新模式建構(gòu)勢(shì)在必行。該文從職業(yè)教育智慧化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、政策保障、信息化生態(tài)重構(gòu)四個(gè)方面,剖析了人工智能時(shí)代職業(yè)教育變革的現(xiàn)實(shí)訴求,并進(jìn)一步分析了當(dāng)前職業(yè)教育外部環(huán)境及其自身發(fā)展的困境。人工智能背景下職業(yè)教育的變革體現(xiàn)出融合、創(chuàng)新、跨界、終身化的新特征?;诖耍瑥恼n程、教學(xué)、學(xué)習(xí)、環(huán)境、教師發(fā)展、評(píng)價(jià)、教育管理及組織等方面,探究職業(yè)教育的變革路徑及模式建構(gòu)。最后探討了職業(yè)教育模式變革還面臨回歸教育本質(zhì)、規(guī)避技術(shù)弊端等挑戰(zhàn),并提出“適應(yīng)—引領(lǐng)人工智能”的發(fā)展目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:人工智能;職業(yè)教育變革;模式建構(gòu);智慧化
“人工智能的迅速發(fā)展將深刻改變?nèi)祟?lèi)社會(huì)生活、改變世界。特別是在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、超級(jí)計(jì)算等新理論、新技術(shù)及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展強(qiáng)烈需求的共同驅(qū)動(dòng)下,人工智能發(fā)展呈現(xiàn)出深度學(xué)習(xí)、跨界融合、人機(jī)協(xié)同、群智開(kāi)放、自主操控等新特征?!盵1]人工智能作為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動(dòng)力,為我國(guó)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革下的“新常態(tài)”經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新動(dòng)能,使人們的思維模式和生活方式發(fā)生了深刻變革。近年來(lái),國(guó)家高度重視與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展聯(lián)系最為密切的職業(yè)教育,積極推進(jìn)職業(yè)教育信息化,運(yùn)用人工智能改革教學(xué)方法和人才培養(yǎng)模式,構(gòu)建新型智能職教體系,提升信息技術(shù)引領(lǐng)職業(yè)教育創(chuàng)新發(fā)展的能力。
一、人工智能背景下職業(yè)教育變革的現(xiàn)實(shí)訴求
人工智能對(duì)傳統(tǒng)教育理念產(chǎn)生了革命性沖擊,職業(yè)教育結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整,勞動(dòng)力素質(zhì)與市場(chǎng)需求的矛盾、學(xué)習(xí)方式與自我價(jià)值實(shí)現(xiàn)的矛盾等促使職業(yè)教育向智慧化、智能化發(fā)展。目前,我國(guó)處于教育信息化2.0、工業(yè)4.0的新時(shí)期,全球范圍內(nèi)新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在加速進(jìn)行?!耙粠б宦贰薄爸袊?guó)制造2025”人工智能等重大國(guó)家戰(zhàn)略的提出,及以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)為特征的新興經(jīng)濟(jì)模式要求教育領(lǐng)域,尤其是職業(yè)教育培養(yǎng)行業(yè)、產(chǎn)業(yè)急需的技術(shù)技能型、智慧型人才,具備更高的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和跨界整合能力,促進(jìn)智慧化發(fā)展,助力經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
(一)職業(yè)教育智慧化訴求:職業(yè)教育信息化發(fā)展的必然選擇
“智慧教育是以物聯(lián)網(wǎng),大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)為依托,創(chuàng)造智慧教學(xué)環(huán)境,轉(zhuǎn)換教育方法,內(nèi)容與手段,注重教育網(wǎng)絡(luò)化,個(gè)性化和智能化的一種教育新模式?!盵2]智慧教育作為“一種由學(xué)校、區(qū)域或國(guó)家提供的高學(xué)習(xí)體驗(yàn)、高內(nèi)容適配性和高教學(xué)效率的教育行為(系統(tǒng))”,被視為教育信息化發(fā)展的高端形態(tài)[3]。因此,職業(yè)教育的智慧化并非簡(jiǎn)單的數(shù)字化,強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)推動(dòng)職業(yè)教育教學(xué)模式和方法的變革,改變思維模式,創(chuàng)建價(jià)值等方面共享的學(xué)習(xí)共同體,培養(yǎng)創(chuàng)新型、智慧型人才。
職業(yè)教育智慧化是職業(yè)教育信息化發(fā)展的必然選擇。目前,我國(guó)的職業(yè)教育信息化水平正在穩(wěn)步提高,投入持續(xù)增加,各種智能信息技術(shù)應(yīng)用于教育教學(xué)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、測(cè)量評(píng)價(jià)等領(lǐng)域,并逐步成熟,正在努力打造一個(gè)信息化、智慧化的現(xiàn)代職業(yè)教育生態(tài)系統(tǒng)。新時(shí)期我國(guó)很多地區(qū)及職業(yè)院校積極提升現(xiàn)有信息化系統(tǒng)的智慧化水平,積極創(chuàng)建智慧校園、智慧社區(qū)等,逐步實(shí)現(xiàn)了組織管理的智慧化、資源環(huán)境的智慧化和服務(wù)評(píng)價(jià)的智慧化。
(二)經(jīng)濟(jì)發(fā)展訴求:人工智能時(shí)代的新興經(jīng)濟(jì)需要高技能智慧型人才
人工智能時(shí)代職業(yè)教育運(yùn)用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù),與經(jīng)濟(jì)及其他部門(mén)跨界融合,不斷創(chuàng)造新產(chǎn)品、新業(yè)務(wù),推動(dòng)職業(yè)教育模式創(chuàng)新,形成了以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)設(shè)施、人工智能為實(shí)現(xiàn)手段的經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)。人工智能時(shí)代是以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為支撐的新時(shí)代,各行各業(yè)的運(yùn)作發(fā)展和對(duì)知識(shí)技術(shù)的掌握要求達(dá)到了更高層面,相應(yīng)的教育需求也有所提升,市場(chǎng)環(huán)境渴求勇于創(chuàng)新、個(gè)性化的高技能智慧型人才。職業(yè)教育要應(yīng)對(duì)行業(yè)上升發(fā)展的勞動(dòng)力需求問(wèn)題,基于人工智能應(yīng)用,提高技能培養(yǎng)層級(jí),以適應(yīng)新的社會(huì)勞務(wù)需求?,F(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)依托互聯(lián)網(wǎng)科技,與智能化設(shè)備直接聯(lián)接,通過(guò)數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用,促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。勞動(dòng)密集型企業(yè)已不適應(yīng)現(xiàn)代行業(yè)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展,需升級(jí)為網(wǎng)絡(luò)智能型,與此同時(shí),職業(yè)院校的課程模式、專(zhuān)業(yè)設(shè)置、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、師資結(jié)構(gòu)等也做出相應(yīng)的調(diào)整和革新,既促進(jìn)了職業(yè)教育的智慧化、智能化,又推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)升級(jí)和工業(yè)變革。
(三)政策保障:國(guó)家從宏觀(guān)層面保障人工智能時(shí)代的職業(yè)教育發(fā)展
2016年是我國(guó)人工智能元年,2017年我國(guó)頒布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,提出了“將發(fā)展人工智能放在國(guó)家戰(zhàn)略層面進(jìn)行系統(tǒng)謀劃和布局”,這預(yù)示著我國(guó)人工智能時(shí)代的全面到來(lái),為我國(guó)職業(yè)教育的發(fā)展提供了良好的宏觀(guān)政策環(huán)境。人工智能給職業(yè)教育帶來(lái)了符合時(shí)代精神的新內(nèi)容,積極融合信息技術(shù),整合職業(yè)教育資源,提升公共服務(wù)水平,影響和改變了原有的教育生態(tài)。緊密依托信息共享平臺(tái),突破時(shí)空限制,讓學(xué)習(xí)者自我選擇,更加人性化和智能化。我國(guó)很多職業(yè)院校已經(jīng)開(kāi)啟了智慧校園的行動(dòng)計(jì)劃,一些大中城市也在積極制定實(shí)施智慧城市的發(fā)展規(guī)劃,在良好的政策保障中提升智慧化水平。
(四)信息化生態(tài)重構(gòu)訴求:人工智能時(shí)代的職業(yè)教育變革是對(duì)職業(yè)教育信息化生態(tài)系統(tǒng)的重構(gòu)
“依據(jù)《2006-2020年國(guó)家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》,我國(guó)正在有序推進(jìn)數(shù)字教育向智慧教育的躍遷升級(jí)和創(chuàng)新發(fā)展。”[4]在新興智能信息技術(shù)的催促下,技術(shù)變革帶來(lái)了職業(yè)教育系統(tǒng)的顛覆性創(chuàng)新改革,打破現(xiàn)有的條條框框,改革傳統(tǒng)教育模式,再造教育業(yè)務(wù)新流程。在職業(yè)教育領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù),提升各科各門(mén)教育教學(xué)業(yè)務(wù),打造各級(jí)各類(lèi)智能實(shí)訓(xùn)部門(mén)、培訓(xùn)機(jī)構(gòu),覆蓋貫通中高職院校,整合系統(tǒng)內(nèi)外現(xiàn)有資源,推進(jìn)智慧教育生態(tài)有序發(fā)展,為各類(lèi)用戶(hù)提供最適合、最智能的職業(yè)教育資源和服務(wù),完成對(duì)職業(yè)教育信息化生態(tài)系統(tǒng)的重構(gòu)。
二、當(dāng)前職業(yè)教育發(fā)展的現(xiàn)實(shí)困境
人工智能對(duì)各行各業(yè)的影響具有革命性和顛覆性,可能帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇,也可能帶來(lái)不確定性的挑戰(zhàn),比如可能會(huì)改變就業(yè)結(jié)構(gòu)、影響政府管理、威脅經(jīng)濟(jì)安全等,還可能會(huì)沖擊法律與社會(huì)倫理,影響社會(huì)穩(wěn)定乃至全球治理。當(dāng)前,人工智能與“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”浪潮席卷而來(lái),職業(yè)院校既是人工智能應(yīng)用的戰(zhàn)場(chǎng),又是培養(yǎng)技術(shù)創(chuàng)新型人才的“夢(mèng)工廠(chǎng)”[5]。人工智能時(shí)代的職業(yè)教育信息化發(fā)展迅速,影響是廣而深的,對(duì)職業(yè)教育外部環(huán)境及其本身都造成了極大的沖擊。
(一)職業(yè)教育外部環(huán)境發(fā)展困境
“據(jù)聯(lián)合國(guó)教科文組織預(yù)測(cè),到2020年,人工智能將替代20億個(gè)工作崗位”[6],那些技術(shù)含量低、重復(fù)性強(qiáng)的技能將被智能機(jī)器、數(shù)碼設(shè)備所替代,工業(yè)機(jī)器人也將大面積應(yīng)用。智能設(shè)備替代行業(yè)勞動(dòng)力,能夠降低勞動(dòng)成本,且具有高效、易操作等競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)職業(yè)教育培養(yǎng)模式很難適應(yīng)未來(lái)行業(yè)、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求,人工智能沖擊職業(yè)教育就業(yè)崗位,撼動(dòng)其所依附的崗位基礎(chǔ),對(duì)職業(yè)教育的生存與定位產(chǎn)生了威脅。因此,根據(jù)智能時(shí)代職業(yè)教育的崗位特征與需求,提升職業(yè)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)和專(zhuān)業(yè)技能,是新形勢(shì)下職業(yè)教育的發(fā)展方向。
(二)職業(yè)教育自身發(fā)展困境
近年來(lái),人工智能在職業(yè)教育領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用和提高是目前職業(yè)教育的發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)重視職業(yè)教育信息化、智能化發(fā)展,各級(jí)各類(lèi)職業(yè)院校在信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、校園信息化管理等方面都有了顯著提升,但信息技術(shù)與職業(yè)教育的深度融合仍不夠緊密,表現(xiàn)出信息化管理效率低、科學(xué)決策水平低等現(xiàn)象。人工智能背景下職業(yè)教育自身發(fā)展的困境表現(xiàn)在:
1.課程與教學(xué)困境
職業(yè)院校新課程改革提倡構(gòu)建智慧課堂,制定個(gè)性化學(xué)習(xí)計(jì)劃,注重課堂實(shí)施效果。但目前的實(shí)際課程教學(xué)仍是以教師為中心,強(qiáng)調(diào)知識(shí)的灌輸,重視統(tǒng)一性和計(jì)劃性,與教育改革提倡的個(gè)性化教學(xué)相去甚遠(yuǎn)。教學(xué)方法、教學(xué)理念更新慢,很難激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力,創(chuàng)新性思維弱,使得個(gè)性化教育的無(wú)法實(shí)現(xiàn)。近年來(lái),中央、省、市、縣四級(jí)教育平臺(tái)逐步建立起來(lái),課程與教學(xué)的層級(jí)設(shè)計(jì)逐步完善,但在實(shí)施的過(guò)程中,各級(jí)平臺(tái)之間存在溝通不暢等問(wèn)題,各級(jí)資源內(nèi)容不系統(tǒng),不銜接,導(dǎo)致無(wú)序疊加和資源的重復(fù)浪費(fèi),“精品課程”等項(xiàng)目豐富了課程資源,但質(zhì)量不高。在線(xiàn)課程與教學(xué)以傳統(tǒng)的科目、章節(jié)為單元,構(gòu)建系統(tǒng)性的在線(xiàn)教育內(nèi)容,為用戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)化的知識(shí)選擇,但由于受時(shí)間條件等限制,大多數(shù)受教育者習(xí)慣于碎片化學(xué)習(xí),連貫性和整體性差,缺乏對(duì)課程與教學(xué)體系的系統(tǒng)性學(xué)習(xí)。
2.認(rèn)知困境
隨著人工智能時(shí)代的到來(lái),許多職業(yè)院校將“未來(lái)教室”“智慧課堂”定位為未來(lái)發(fā)展方向,進(jìn)行了多種嘗試和改革,如MOOC混合教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、多屏教學(xué)等,但“管理者和施教者對(duì)智慧教育的理解多停留在‘智慧課堂=多媒體+傳統(tǒng)教學(xué)的層面’,教學(xué)觀(guān)念和思維依然固化,并沒(méi)有因?yàn)樾录夹g(shù)的參與而得到實(shí)質(zhì)改變”[7],缺乏對(duì)多媒體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和智能學(xué)習(xí)平臺(tái)的深層認(rèn)識(shí),更缺乏對(duì)管理評(píng)價(jià)和互動(dòng)交流等模塊的理解與掌握,雖投入大量人力財(cái)力采購(gòu)了數(shù)量巨大、設(shè)備精良的多媒體設(shè)備和智能服務(wù)設(shè)備,但沒(méi)有充分有效使用,大大限制了智慧教育的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
3.用戶(hù)困境
傳統(tǒng)教學(xué)以群體教育為基本單元,教師和學(xué)習(xí)者作為學(xué)習(xí)共同體,在管理、學(xué)習(xí)的互動(dòng)過(guò)程中形成強(qiáng)大的群體約束力,促進(jìn)雙方共同進(jìn)步。在信息化教育時(shí)代,學(xué)習(xí)者自由掌握學(xué)習(xí)時(shí)間和進(jìn)度,遇到問(wèn)題可能無(wú)法及時(shí)解決并獲得反饋,無(wú)法進(jìn)行面對(duì)面交流,因此,基于人工智能網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)平臺(tái),學(xué)習(xí)者需要高自控力、高學(xué)習(xí)能力才能適應(yīng)這種全新的學(xué)習(xí)方式。
4.評(píng)價(jià)困境
傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方式多依靠經(jīng)驗(yàn)和觀(guān)察,智慧型評(píng)價(jià)則是基于學(xué)習(xí)過(guò)程的一種發(fā)展性評(píng)價(jià),以采集到的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)為客觀(guān)基礎(chǔ)。在人工智能、數(shù)字信息化環(huán)境下教育效果的評(píng)價(jià)實(shí)際要受到很多因素的影響和局限,在信息技術(shù)與職業(yè)教育融合的過(guò)程之中,許多智能技術(shù)應(yīng)用于教育教學(xué)實(shí)踐,難以進(jìn)行定性定量的智慧評(píng)價(jià),如互動(dòng)交流及深層次的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等。
三、人工智能背景下職業(yè)教育變革的新特征
人工智能帶來(lái)了思維模式的創(chuàng)新,改變了人們認(rèn)識(shí)問(wèn)題、思考和解決問(wèn)題的方式,越來(lái)越多地依賴(lài)人與智能網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同創(chuàng)新。人工智能背景下的職業(yè)教育變革圍繞經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展大局,“主動(dòng)服務(wù)國(guó)家重大發(fā)展戰(zhàn)略,加大虛擬現(xiàn)實(shí)、云計(jì)算等新技術(shù)應(yīng)用,體現(xiàn)校企合作、知行合一等職教特色,以應(yīng)用促融合、以融合促創(chuàng)新、以創(chuàng)新促發(fā)展?!盵8]人工智能背景下職業(yè)教育的變革必將加速推進(jìn)職業(yè)教育的現(xiàn)代化、智能化進(jìn)程,表現(xiàn)出了融合、創(chuàng)新、跨界和終身化的新特征。
(一)融合
人工智能技術(shù)科學(xué)應(yīng)用于當(dāng)前職業(yè)教育,在最短的時(shí)間內(nèi)整合、重組大量的知識(shí)信息,形成科學(xué)的技術(shù)技能知識(shí)體系,為職業(yè)教育資源、企業(yè)資源、產(chǎn)業(yè)資源、社會(huì)資源等一切有可能聯(lián)結(jié)的資源融合提供了可能。為促進(jìn)職業(yè)教育的智慧化發(fā)展,在現(xiàn)有的合作模式、集團(tuán)模式、產(chǎn)教融合模式等實(shí)體協(xié)作發(fā)展的基礎(chǔ)上,建立智能互動(dòng)的智慧教育供給平臺(tái)、常態(tài)化智慧課堂和大數(shù)據(jù)化智慧教育生態(tài)系統(tǒng),為我國(guó)新興經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供高技能、智慧型人才支撐。
(二)創(chuàng)新
信息化時(shí)代下“變”為創(chuàng)新立足之要點(diǎn)。創(chuàng)新時(shí)代最需要提升的就是創(chuàng)造智慧?!坝芍R(shí)的理解記憶,轉(zhuǎn)向知識(shí)的遷移、應(yīng)用并最終指向創(chuàng)造發(fā)明”[9],以提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)能力和應(yīng)用能力,提升其創(chuàng)新思維和智慧思維,不斷開(kāi)拓人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的高度和寬度。智能化、信息化的時(shí)代是創(chuàng)新不斷的時(shí)代,是原有知識(shí)不斷被更新、技術(shù)不斷被升級(jí)的時(shí)代。人工智能促使社會(huì)化協(xié)同大規(guī)模發(fā)展,促進(jìn)職業(yè)教育體系核心要素的重組與重構(gòu),創(chuàng)新生產(chǎn)關(guān)系,呈現(xiàn)出新的協(xié)作架構(gòu),開(kāi)創(chuàng)了新的教育供給方式,增加了教育的選擇性,推動(dòng)了教育的民主化。學(xué)習(xí)者能夠按照自己的價(jià)值觀(guān)、興趣與愛(ài)好等選擇適合自己個(gè)性發(fā)展的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)內(nèi)容,促進(jìn)學(xué)習(xí)者個(gè)性化、多樣化發(fā)展,最終實(shí)現(xiàn)教育公平。
(三)跨界
智能科學(xué)與職業(yè)教育連接起來(lái),搭建起兩者溝通的橋梁,跨越了人工智能虛擬教育和線(xiàn)下實(shí)體教育的界限,實(shí)現(xiàn)了兩者之間的融合。教育供給由競(jìng)爭(zhēng)資源轉(zhuǎn)變?yōu)閰f(xié)同合作,直線(xiàn)型的中心組織管理轉(zhuǎn)向去中心化、泛化管理。通過(guò)大數(shù)據(jù)智能技術(shù)平臺(tái)、遠(yuǎn)程教育平臺(tái)等對(duì)職業(yè)教育資源進(jìn)行整合共享,跨越教育邊界,與市場(chǎng)、行業(yè)、企業(yè)以及職業(yè)教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)對(duì)接,提供更加便捷的智慧化服務(wù)。
(四)終身化
人工智能時(shí)代職業(yè)教育的變革堅(jiān)持“以人為本”的教育理念,滿(mǎn)足學(xué)習(xí)者在任意時(shí)間、任意地點(diǎn)、以任意方式、任意步調(diào)終身學(xué)習(xí)的需求[10]。打破了地域和時(shí)間的限制,體現(xiàn)了教育的泛在化、個(gè)性化和終身化,與終身教育理念的發(fā)展目標(biāo)不謀而合。人工智能時(shí)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展加快,人們追求高層次自我價(jià)值的實(shí)現(xiàn),充分體現(xiàn)出終身學(xué)習(xí)的必要性和緊迫性。目前,我國(guó)正在積極創(chuàng)建泛在學(xué)習(xí)環(huán)境,致力于構(gòu)建終身化學(xué)習(xí)型社會(huì),努力創(chuàng)造有利條件向全民提供終身教育與學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。
四、人工智能背景下職業(yè)教育發(fā)展的模式建構(gòu)
人工智能背景下職業(yè)教育的變革預(yù)示著全新思維意識(shí)形態(tài)、社會(huì)發(fā)展形態(tài)的變革,重塑職業(yè)教育可持續(xù)發(fā)展的新思維,重構(gòu)信息時(shí)代職業(yè)教育的價(jià)值鏈和生態(tài)系統(tǒng)。智能化技術(shù)科學(xué)將現(xiàn)代職業(yè)教育內(nèi)部各要素,以及內(nèi)部要素與外部環(huán)境之間,通過(guò)虛擬技術(shù)和智能化手段互聯(lián)貫通,突破傳統(tǒng)教育價(jià)值的鏈狀模式,使職業(yè)教育由傳統(tǒng)模式走向“人工智能+職業(yè)教育”模式的建構(gòu)。人工智能對(duì)職業(yè)教育課程、教學(xué)、評(píng)價(jià)、管理、教師發(fā)展等方面產(chǎn)生系統(tǒng)性影響,為職業(yè)教育提高教育質(zhì)量和提升服務(wù)水平提供了技術(shù)支持和現(xiàn)實(shí)路徑,解決不能兼顧職業(yè)教育規(guī)模和質(zhì)量的矛盾問(wèn)題。下面將從課程、教學(xué)、學(xué)習(xí)、環(huán)境、教師發(fā)展、評(píng)價(jià)、教育管理及組織等方面來(lái)探究職業(yè)教育的變革路徑及模式建構(gòu)。
(一)人工智能背景下職業(yè)教育的課程模式
人工智能時(shí)代的信息知識(shí)、科學(xué)技術(shù)正在以前所未有的速度增長(zhǎng)、更新和迭代,呈現(xiàn)出了碎片化、多元化、創(chuàng)新性、社會(huì)性的特征。人工智能背景下職業(yè)教育的課程模式是為學(xué)習(xí)者提供按需可隨時(shí)選擇的知識(shí)儲(chǔ)備智能模式,解決了傳統(tǒng)職業(yè)院校課程教學(xué)的滯后性,呈現(xiàn)的是現(xiàn)代職業(yè)教育的前沿信息和內(nèi)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(xiàn)課程將成為常態(tài),信息傳播媒介、知識(shí)獲取方式等都發(fā)生了巨大改變,課程內(nèi)容和結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)形態(tài)、呈現(xiàn)方式、實(shí)施及評(píng)價(jià)等也都進(jìn)行了相應(yīng)變革。智能化信息科學(xué)技術(shù)為課程的設(shè)計(jì)、架構(gòu)、實(shí)施提供了快捷和便利,為學(xué)習(xí)者的個(gè)性化、終身化選擇提供了多種渠道。人工智能背景下職業(yè)教育的課程模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,線(xiàn)上線(xiàn)下融合的大規(guī)模開(kāi)放課程融入現(xiàn)代職業(yè)教育,課程的表現(xiàn)形態(tài)和實(shí)施途徑呈現(xiàn)出智能化、數(shù)字化、立體化的特征,成為學(xué)校常態(tài)課程的有機(jī)組成部分,為學(xué)習(xí)者提供了更多的可選擇機(jī)會(huì),使實(shí)施個(gè)性化課程成為可能。現(xiàn)代職業(yè)教育的課程內(nèi)容強(qiáng)調(diào)學(xué)術(shù)性與生活性相互融合與轉(zhuǎn)化,融入社會(huì)資源,立足于我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的新常態(tài)和學(xué)習(xí)者的全面發(fā)展,實(shí)現(xiàn)社會(huì)化協(xié)同發(fā)展,共贏共創(chuàng);其次,課程實(shí)施的空間得以拓展,跨越了社會(huì)組織邊界、職業(yè)院校邊界,將從班級(jí)、年級(jí)、全校擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)社區(qū)以及更大的空間。課程的整體結(jié)構(gòu)從分散走向整合,以技術(shù)為媒介,形成跨學(xué)科、多學(xué)科整合的課程;最后,課程內(nèi)容的組織、課程的實(shí)施逐步模塊化、碎片化、移動(dòng)化與泛在化,社會(huì)化分工更加精細(xì),教師也將承擔(dān)教學(xué)設(shè)計(jì)、技術(shù)開(kāi)發(fā)、在線(xiàn)輔導(dǎo)等不同的角色。
(二)人工智能背景下職業(yè)教育的教學(xué)模式
人工智能時(shí)代將信息技術(shù)有效地融合于職業(yè)教育各學(xué)科的教學(xué)過(guò)程,從知識(shí)的傳遞轉(zhuǎn)變?yōu)檎J(rèn)知的建構(gòu),從注重講授和內(nèi)容,轉(zhuǎn)變成重視學(xué)習(xí)過(guò)程[11],構(gòu)建“以教師為主導(dǎo),以學(xué)生為主體”的以數(shù)字化、智能化為特征的智慧教學(xué)模式,重視學(xué)生的主體地位,引導(dǎo)學(xué)生“自主、探究、合作”。人工智能背景下職業(yè)教育的教學(xué)模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,人們的學(xué)習(xí)方法、認(rèn)知方式和思維模式已經(jīng)發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變。信息化教學(xué)使得信息技術(shù)已成為學(xué)習(xí)者認(rèn)知的必要工具,認(rèn)知方式也由“從技術(shù)中學(xué)”轉(zhuǎn)型為“用技術(shù)學(xué)”。其次,信息化教學(xué)的重點(diǎn)從“面向內(nèi)容設(shè)計(jì)”轉(zhuǎn)變到“面向?qū)W習(xí)過(guò)程設(shè)計(jì)”,更加重視學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng),關(guān)注學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程,以及其獲得學(xué)習(xí)活動(dòng)的體驗(yàn)。同時(shí),信息化教學(xué)要將課堂內(nèi)的學(xué)習(xí)知識(shí)和課堂外的實(shí)踐活動(dòng)聯(lián)結(jié)互動(dòng),按照學(xué)習(xí)者的個(gè)性化需求和認(rèn)知方式自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容。第三,智慧教學(xué)將成為課堂教學(xué)的新重點(diǎn)。日常教學(xué)工作形態(tài)不再是點(diǎn)線(xiàn)面的連接,而是呈現(xiàn)為智能化、立體化的教學(xué)空間,智慧課堂將會(huì)促進(jìn)學(xué)習(xí)者的深度學(xué)習(xí)、交互學(xué)習(xí)和融合學(xué)習(xí),智能備課、批閱以及個(gè)性化指導(dǎo)等也將成為教育者新的教學(xué)工作形式。從機(jī)械評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)結(jié)果轉(zhuǎn)變成適應(yīng)性評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)結(jié)果。第四,在線(xiàn)教學(xué)、整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)法將成為新的教學(xué)形態(tài),促進(jìn)教育均衡發(fā)展,實(shí)現(xiàn)跨學(xué)校、跨區(qū)域的流轉(zhuǎn)。移動(dòng)學(xué)習(xí)、遠(yuǎn)程協(xié)作等信息化教學(xué)模式,能夠?qū)崿F(xiàn)教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”的全面實(shí)時(shí)互動(dòng),最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的主觀(guān)能動(dòng)性,提升教學(xué)質(zhì)量與人才培養(yǎng)質(zhì)量。
(三)人工智能背景下職業(yè)教育的學(xué)習(xí)模式
智能系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為學(xué)習(xí)者提供了豐富多元的學(xué)習(xí)資源和環(huán)境,推進(jìn)了教育教學(xué)活動(dòng)與學(xué)習(xí)環(huán)境的融合發(fā)展,人工智能背景下職業(yè)教育的學(xué)習(xí)模式也逐步建立起來(lái),具體表現(xiàn)為:首先,智能時(shí)代的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)全面覆蓋每一個(gè)人、每一個(gè)角落,活動(dòng)空間由課堂內(nèi)拓展到課堂外,學(xué)習(xí)與非正式學(xué)習(xí)正在互相補(bǔ)充、互相與融合,導(dǎo)致學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為變化、學(xué)習(xí)方式的革新。其次,基于互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)了一批創(chuàng)新的學(xué)習(xí)方式,借助情景感知技術(shù)及智慧信息技術(shù),進(jìn)行真實(shí)過(guò)程體驗(yàn)的情境學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)習(xí)者知識(shí)遷移運(yùn)用的情境化和社會(huì)化。第三,借助互聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)和各種應(yīng)用工具,學(xué)習(xí)者可根據(jù)自身學(xué)習(xí)需求,選擇最優(yōu)學(xué)習(xí)方式,也可利用數(shù)據(jù)分析技術(shù),追蹤記錄學(xué)習(xí)路徑和學(xué)習(xí)交互過(guò)程,隨時(shí)隨地獲取個(gè)性化教學(xué)服務(wù)和量身定制的學(xué)習(xí)資源,拓寬了智慧教育視野。第四,各職業(yè)院校開(kāi)始拓展校園智慧學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間,以實(shí)現(xiàn)虛擬和現(xiàn)實(shí)相互結(jié)合的智慧校園育人環(huán)境。推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間建設(shè),加強(qiáng)教與學(xué)全過(guò)程的數(shù)據(jù)采集和分析,“引導(dǎo)各地各職業(yè)院校開(kāi)發(fā)基于工作過(guò)程的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)資源和個(gè)性化自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)”[12],強(qiáng)化優(yōu)質(zhì)資源在學(xué)習(xí)環(huán)境中的實(shí)際應(yīng)用。
(四)人工智能背景下職業(yè)教育的環(huán)境模式
智慧教育環(huán)境是以大數(shù)據(jù)、多媒體、云計(jì)算等智能信息技術(shù)為基礎(chǔ)而構(gòu)建的虛實(shí)融合、智能適應(yīng)的均衡化生態(tài)系統(tǒng)。信息技術(shù)與職業(yè)教育的深度融合,為師生的全面發(fā)展提供了智慧化的成長(zhǎng)環(huán)境,如智慧云平臺(tái)、智慧校園。人工智能背景下職業(yè)教育的環(huán)境模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,智慧教育環(huán)境將信息技術(shù)與職業(yè)教育服務(wù)結(jié)合、面對(duì)面教學(xué)和在線(xiàn)學(xué)習(xí)結(jié)合,形成數(shù)字化的、虛實(shí)結(jié)合的職業(yè)教育智能服務(wù)新模式。其次,智慧教育環(huán)境將促進(jìn)各種智能化、數(shù)字化信息技術(shù)融入職業(yè)院校的各個(gè)業(yè)務(wù)范圍和業(yè)務(wù)領(lǐng)域,與系統(tǒng)內(nèi)的其他業(yè)務(wù)橫向互聯(lián)、縱向貫通,且信息能夠適時(shí)生成和采集,全過(guò)程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化與互聯(lián)化。第三,智慧教育環(huán)境能夠感知學(xué)習(xí)者所處的學(xué)習(xí)情境,理解學(xué)習(xí)者的行為與意圖,滿(mǎn)足學(xué)習(xí)者的個(gè)性化需求,提供多元化的適應(yīng)服務(wù)和智能感知的信息服務(wù)。互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基于智能數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)與自動(dòng)監(jiān)控,為學(xué)習(xí)者提供定制式的學(xué)習(xí)服務(wù)和個(gè)性化的學(xué)習(xí)環(huán)境。未來(lái)教室必將變成“虛擬+現(xiàn)實(shí)”的智慧課堂,在網(wǎng)絡(luò)空間中參與線(xiàn)上課程、線(xiàn)下活動(dòng),實(shí)現(xiàn)線(xiàn)上線(xiàn)下互動(dòng)交流。同時(shí),智慧校園的創(chuàng)建和管理,能夠?qū)γ總€(gè)班級(jí)、學(xué)區(qū)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理,構(gòu)建出一個(gè)以問(wèn)題、任務(wù)為線(xiàn)索,學(xué)生實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)的知識(shí)體系和促進(jìn)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)的智慧管理平臺(tái)。到2020年,“90%以上的職業(yè)院校建成不低于《職業(yè)院校數(shù)字校園建設(shè)規(guī)范》要求的數(shù)字校園,各地普遍建立推進(jìn)職業(yè)教育信息化持續(xù)健康發(fā)展的政策機(jī)制”[13],以學(xué)習(xí)者為中心的自主、泛在學(xué)習(xí)普遍開(kāi)展,精準(zhǔn)的智能服務(wù)能夠滿(mǎn)足職業(yè)教育的終身化定制。
(五)人工智能背景下職業(yè)教育的教師發(fā)展模式
人工智能背景下職業(yè)教育的變革對(duì)教師的專(zhuān)業(yè)發(fā)展、素質(zhì)能力提出了新要求,改變了教師的能力結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)。教育信息化大背景下,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多媒體手段的產(chǎn)生、智能化設(shè)備的使用極大提高了教師的專(zhuān)業(yè)發(fā)展和能力素養(yǎng),以適應(yīng)新課程改革與教育信息化的要求。人工智能背景下職業(yè)教育的教師發(fā)展模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,新時(shí)代教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展的內(nèi)在要求和外在環(huán)境都要求教師能夠認(rèn)識(shí)、了解和應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)工具,促使教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展能力和素養(yǎng)的提升和豐富。其次,教師的專(zhuān)業(yè)發(fā)展要面向?qū)嶋H、情境化、網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)問(wèn)題,教師需要在多變的教育情境中綜合運(yùn)用核心教學(xué)技能,將信息技術(shù)知識(shí)、學(xué)科內(nèi)容知識(shí)、教學(xué)法知識(shí)很好地融合并遷移運(yùn)用。新時(shí)代的教師要學(xué)會(huì)掌握使用智能化設(shè)備和數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)資源,積極加強(qiáng)與其他專(zhuān)家、教師的合作,或遠(yuǎn)程工作,形成基于智慧教育技術(shù)的多元化的學(xué)習(xí)共同體。教師的工作狀態(tài)由個(gè)體的單獨(dú)工作轉(zhuǎn)變?yōu)槿后w的共同協(xié)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(xué)理念要發(fā)生轉(zhuǎn)變,由促進(jìn)學(xué)生“接受學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)建構(gòu)”,由“被動(dòng)適應(yīng)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)參與”,越來(lái)越強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的過(guò)程體驗(yàn),從了解信息技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)檎莆罩腔劢逃夹g(shù),保持學(xué)科知識(shí),教學(xué)方法,核心技術(shù)的動(dòng)態(tài)平衡,促進(jìn)學(xué)生智慧學(xué)習(xí)的發(fā)生。第四,信息化教師要學(xué)會(huì)使用智能化教育技術(shù),積極開(kāi)發(fā)數(shù)字化學(xué)習(xí)資源,創(chuàng)設(shè)豐富多元的教學(xué)活動(dòng),鼓勵(lì)學(xué)生掌握智能信息工具,學(xué)會(huì)探究和解決問(wèn)題,發(fā)展提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和信息化學(xué)習(xí)能力。教師的信息化教學(xué)能力和素養(yǎng)全面提升,信息技術(shù)應(yīng)用能力實(shí)現(xiàn)常態(tài)化。
(六)人工智能背景下職業(yè)教育的評(píng)價(jià)模式
現(xiàn)代教育價(jià)值趨于多元,以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智能化信息技術(shù)使教育評(píng)價(jià)在評(píng)價(jià)依據(jù)、評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)主體等多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了全面轉(zhuǎn)變。人工智能背景下職業(yè)教育的評(píng)價(jià)模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)應(yīng)用于學(xué)習(xí)過(guò)程使得伴隨式評(píng)價(jià)成為可能,更加關(guān)注學(xué)習(xí)者的個(gè)體差異和特點(diǎn)。強(qiáng)調(diào)過(guò)程評(píng)價(jià)和多元共同評(píng)價(jià),更加客觀(guān)全面,重視評(píng)價(jià)過(guò)程的診斷與改進(jìn)功能,以促進(jìn)學(xué)習(xí)者的個(gè)性化發(fā)展。其次,互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能云技術(shù)的出現(xiàn)使得評(píng)價(jià)的技術(shù)和手段多樣化、智能化,節(jié)省人力物力財(cái)力,提高了評(píng)價(jià)的科學(xué)性、針對(duì)性。第三,以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的適應(yīng)性評(píng)價(jià)因人而異,可獲得及時(shí)反饋,可真實(shí)地測(cè)評(píng)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、能力傾向和個(gè)性特征等,從知識(shí)領(lǐng)域擴(kuò)展到技能領(lǐng)域、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān),構(gòu)建以學(xué)習(xí)者核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教育測(cè)量與評(píng)價(jià)體系,促進(jìn)學(xué)習(xí)者發(fā)展。
(七)人工智能背景下職業(yè)教育的管理模式
智能化信息技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等能夠促進(jìn)大規(guī)模社會(huì)化協(xié)同,拓展教育資源與服務(wù)的共享性,提高教育管理、決策與評(píng)價(jià)的智慧性,因此,基于互聯(lián)網(wǎng)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(yè)教育的管理模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,互聯(lián)網(wǎng)將家庭、學(xué)校、社區(qū)等緊密、方便地聯(lián)系在一起,拓寬了家長(zhǎng)和社會(huì)機(jī)構(gòu)參與學(xué)校管理的渠道,各利益相關(guān)者可共同參與現(xiàn)代職業(yè)院校的學(xué)校管理,協(xié)作育人。其次,新時(shí)代的職業(yè)院校管理模式通過(guò)可視化界面進(jìn)行智能化管理,業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)幾乎全部數(shù)字化,能有效降低信息管理系統(tǒng)的技術(shù)門(mén)檻,使管理工作更加輕松、高效。通過(guò)深度的數(shù)據(jù)挖掘與分析,能夠?qū)崿F(xiàn)個(gè)性化、精準(zhǔn)資源信息的智能推薦和服務(wù),為管理人員和決策者提供及時(shí)、全面、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持,以提高決策的科學(xué)性。第三,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)全方位、隨時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)督與指導(dǎo),從督導(dǎo)評(píng)估轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)時(shí)評(píng)估,可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的實(shí)時(shí)溝通與協(xié)作,促進(jìn)社會(huì)化分工,促進(jìn)職業(yè)院校內(nèi)部重構(gòu)管理業(yè)務(wù)流程,使管理智能化、網(wǎng)絡(luò)化、專(zhuān)業(yè)化。
(八)人工智能背景下職業(yè)教育的組織模式
人工智能時(shí)代信息科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展沖擊著學(xué)校內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,各職業(yè)院校需要合理調(diào)整內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和資源分配,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)加快信息流動(dòng)等方式,提高各職業(yè)院校組織管理的效率和活力。人工智能背景下職業(yè)教育的組織模式的建構(gòu)表現(xiàn)為:首先,當(dāng)今時(shí)代人工智能的產(chǎn)生不可能替代學(xué)校教育,但可以改變學(xué)校教育的基本業(yè)務(wù)流程。人工智能推動(dòng)了學(xué)校組織結(jié)構(gòu)向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,教學(xué)與課程是提供信息數(shù)據(jù)的重要平臺(tái),學(xué)校組織則構(gòu)成了教育大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)。其次,“互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育”的跨界融合將打破學(xué)校的圍墻的阻隔,互聯(lián)網(wǎng)將學(xué)校組織與企業(yè)、科研院所等社會(huì)機(jī)構(gòu)緊密聯(lián)系起來(lái),提供優(yōu)質(zhì)教育資源供給,共同承擔(dān)知識(shí)的傳授、傳播、轉(zhuǎn)化等功能,促進(jìn)學(xué)校組織體系核心要素的重構(gòu)。第三,建設(shè)“智慧校園”,實(shí)現(xiàn)線(xiàn)上線(xiàn)下融合的智慧校園育人環(huán)境,實(shí)施一體化校園網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證,推動(dòng)智能化教育資源共建共享,實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育信息化建設(shè)的均衡發(fā)展。
五、人工智能背景下職業(yè)教育的模式變革面臨的挑戰(zhàn)及發(fā)展目標(biāo)
人工智能將推進(jìn)大數(shù)據(jù)、云技術(shù)等智能信息技術(shù)深層次融入職業(yè)教育課程與教學(xué)、組織與管理、評(píng)價(jià)與反饋等領(lǐng)域,形成社會(huì)化多元供給,為學(xué)習(xí)者提供多樣化的參與方式、自主選擇的學(xué)習(xí)形式和及時(shí)獲得反饋的評(píng)價(jià)途徑,有利于實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育的共建、共享、共治。但其全面實(shí)現(xiàn),還面臨著諸多挑戰(zhàn)。
(一)挑戰(zhàn)
首先,職業(yè)教育的新模式建構(gòu)需要充足的資金支持。各職業(yè)院校積極建構(gòu)智慧校園,努力實(shí)現(xiàn)智慧化產(chǎn)學(xué)研環(huán)境,打造一體化智慧城市網(wǎng)絡(luò)等核心技術(shù)的開(kāi)發(fā),都需要資金的根本保障。政府要給予資金政策保障并加強(qiáng)監(jiān)管,資金管理部門(mén)要合理規(guī)劃,合理利用,專(zhuān)款專(zhuān)用,落到實(shí)處。其次,職業(yè)教育的新模式建構(gòu)的成果表現(xiàn)離不開(kāi)學(xué)習(xí)者對(duì)技術(shù)的理解、掌握和應(yīng)用。在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中,教育工作者既要利用信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)變革職業(yè)教育,也要避免技術(shù)中心主義傾向,“避免一味追趕技術(shù)新潮而不顧學(xué)生身心健康等,技術(shù)本身是一個(gè)禍福相依的辯證法?!盵14]第三,“目前的教育實(shí)踐中,仍未能充分實(shí)現(xiàn)人機(jī)合理分工和雙邊優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。人工智能終端系統(tǒng)擅長(zhǎng)邏輯性、單調(diào)重復(fù)的工作,而人類(lèi)則更適合情感性、創(chuàng)造性和社會(huì)性的工作?!盵15]現(xiàn)階段,信息化技術(shù)水平還有待提高,智能機(jī)器不能完全勝任知識(shí)傳播、數(shù)據(jù)處理等工作,有待于進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和完善,絕對(duì)依賴(lài)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備,還存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。
(二)發(fā)展目標(biāo)
人工智能時(shí)代職業(yè)教育變革重新架構(gòu)了職業(yè)教育發(fā)展模式,完成了對(duì)資源的重新整合配置,改變了人的思維方式、學(xué)習(xí)方式和生活方式。人工智能時(shí)代下沒(méi)有職業(yè)教育模式的改革,就不可能建構(gòu)真正的現(xiàn)代化職業(yè)教育。人工智能背景下職業(yè)教育的發(fā)展目標(biāo)可以概括為個(gè)三方面:
1.“智慧腦”與“智能腦”融通
隨著第四次產(chǎn)業(yè)革命的到來(lái),信息技術(shù)爆發(fā)式發(fā)展,造就了以電腦、互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智能腦。職業(yè)教育智慧化發(fā)展的一個(gè)目標(biāo)就是如何讓學(xué)習(xí)者發(fā)揮人腦“智慧腦”與機(jī)器設(shè)備“智能腦”的“雙腦”共同協(xié)作[16]。人工智能時(shí)代職業(yè)教育與信息技術(shù)的深度融合,就是要通過(guò)“智慧腦”和“智能腦”的協(xié)同作用,發(fā)揮互補(bǔ)優(yōu)勢(shì),進(jìn)行融通式學(xué)習(xí),而不是簡(jiǎn)單地人腦與電腦的技術(shù)對(duì)接。
2.“現(xiàn)實(shí)世界”與“虛擬世界”結(jié)合
在人工智能時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)的發(fā)展使人類(lèi)擁有了真實(shí)與虛擬兩個(gè)世界,虛擬信息技術(shù)的興起在一定程度上會(huì)影響職業(yè)教育的實(shí)體教育,實(shí)體教育的發(fā)展也需要虛擬技術(shù)的支撐。但在具體的學(xué)習(xí)實(shí)踐中,還會(huì)存在利用這兩個(gè)世界時(shí)顧此失彼、難以平衡的問(wèn)題。目前,虛擬化教育技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域不斷應(yīng)用與推廣,職業(yè)教育的發(fā)展模式不斷優(yōu)化,使得職業(yè)院校線(xiàn)上線(xiàn)下的邊界逐漸消融,“現(xiàn)實(shí)世界”與“虛擬世界”更好地結(jié)合。人工智能時(shí)代職業(yè)教育的本質(zhì)沒(méi)有發(fā)生根本改變,學(xué)習(xí)者要學(xué)會(huì)利用這兩個(gè)世界虛實(shí)融合、高度互動(dòng),充分發(fā)揮出自身的優(yōu)勢(shì),更好地學(xué)習(xí)與生活。
3.職業(yè)教育“適應(yīng)人工智能”發(fā)展為“引領(lǐng)人工智能”
人工智能為職業(yè)教育帶來(lái)了強(qiáng)大的技術(shù)支持,為職業(yè)教育帶來(lái)了便利。初始階段的職業(yè)教育基本知識(shí)和技能被數(shù)字化和智能化,通過(guò)人工智能相關(guān)課程,云教育模式,個(gè)性化學(xué)習(xí)計(jì)劃等,適應(yīng)并應(yīng)用人工智能,以提高職業(yè)教育的效率和質(zhì)量。職業(yè)教育重在技術(shù)創(chuàng)新,對(duì)于行業(yè)技術(shù)發(fā)展具有一定的引領(lǐng)性作用。未來(lái)人工智能將成為職業(yè)院??焖侔l(fā)展和轉(zhuǎn)型的技術(shù)支撐?!叭缒承┞殬I(yè)院?;谧陨韮?yōu)勢(shì)專(zhuān)業(yè)與相關(guān)行業(yè)的智能自動(dòng)化企業(yè)合作,實(shí)現(xiàn)以職業(yè)教育發(fā)展引領(lǐng)人工智能?!盵17]目前,人工智能處于適應(yīng)性大發(fā)展階段,隨著信息化技術(shù)的提高和智能化設(shè)備的普及,人工智能時(shí)代必將由專(zhuān)用人工智能時(shí)代步入通用人工智能時(shí)代。在通用人工智能時(shí)代,人工智能與職業(yè)教育深度融合高效協(xié)作,職業(yè)教育完全適應(yīng)且完美應(yīng)用于人工智能,進(jìn)一步引領(lǐng)人工智能發(fā)展,由“人工智能+職業(yè)教育”發(fā)展為“職業(yè)教育+人工智能”的時(shí)代。
當(dāng)前高職教育中為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生所開(kāi)設(shè)的人工智能課程很大程度上沿用了普通高等教育環(huán)境下的教學(xué)方式和內(nèi)容,這顯然與高職教育本身培養(yǎng)人才的目標(biāo)和方式不一致。高職教育的最終目標(biāo)是要培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)需要的技能型、應(yīng)用型人才,而高職教育在教學(xué)方式上應(yīng)更為注重實(shí)踐教學(xué),包括各種實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)。因此,人工智能課程中單純的理論講授并不能有效地適應(yīng)高職教育的實(shí)際教學(xué)環(huán)境要求,有必要對(duì)人工智能課程在教學(xué)內(nèi)容和方式上加以改革。三個(gè)改革途徑(一)引導(dǎo)學(xué)生閱讀應(yīng)用研究文獻(xiàn)
高職教育強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用技能,其中重要的一點(diǎn)是要培養(yǎng)學(xué)生把理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中的能力。然而在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,學(xué)生普遍反映由于人工智能課程理論性強(qiáng),難于從課本理論聯(lián)系到實(shí)際的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用上,這樣對(duì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高技能應(yīng)用水平是不利的。
實(shí)際上,人工智能涉及的應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛,其中在專(zhuān)家系統(tǒng)、模式識(shí)別、智能控制、數(shù)據(jù)挖掘、自然語(yǔ)言理解等方面尤為突出,每一種應(yīng)用都能夠很好地體現(xiàn)出人工智能學(xué)科的基本理論方法特點(diǎn)。因此,在課程學(xué)習(xí)的開(kāi)始階段,應(yīng)讓學(xué)生按照個(gè)人興趣自行選定某個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,在一定的提示和引導(dǎo)下通過(guò)檢索有關(guān)文獻(xiàn),訪(fǎng)問(wèn)相關(guān)的科研院校網(wǎng)站等方式獲取資料,了解當(dāng)前該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和具體產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和使用情況,最后在課程的結(jié)束階段以學(xué)習(xí)報(bào)告的形式在課堂上加以演示和共同討論,這樣可以大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能課程的主觀(guān)能動(dòng)性,開(kāi)闊學(xué)生的知識(shí)視野。資料的收集閱讀與思考是知識(shí)應(yīng)用的首要環(huán)節(jié),對(duì)于培養(yǎng)應(yīng)用型人才的知識(shí)應(yīng)用技能很有幫助。(二)安排學(xué)生對(duì)經(jīng)典算法程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
與普通高等教育相比,高職教育更加強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)的重要性。從實(shí)踐中學(xué)習(xí)和理解理論知識(shí),并且把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中,這是高職教育的重要特點(diǎn)。人工智能課程內(nèi)容抽象而概念性強(qiáng),單純的理論講解學(xué)生難以從中得到啟發(fā),也難以體現(xiàn)出高職教育突出實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn),為此需要安排學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),從實(shí)踐中理解人工智能科學(xué)的理論原理和應(yīng)用途徑。
在人工智能科學(xué)的發(fā)展過(guò)程中,先后提出了一些經(jīng)典的優(yōu)秀算法程序,如A*算法、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的BP學(xué)習(xí)算法等,在科研和工程實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用,在實(shí)踐教學(xué)中同樣有著重要價(jià)值。根據(jù)教學(xué)要求和實(shí)際情況,學(xué)生并不需要自行設(shè)計(jì)關(guān)于這些算法的具體程序,在提倡開(kāi)放和共享源代碼的今天,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)能夠獲得大量相關(guān)的程序代碼資源。同時(shí),一些軟件平臺(tái)也集成了一些工具箱,如遺傳算法工具箱、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱等,只需設(shè)定相關(guān)輸入?yún)?shù)和數(shù)據(jù),便可通過(guò)調(diào)用工具箱函數(shù)實(shí)現(xiàn)算法,極為簡(jiǎn)便而易于理解。
學(xué)生應(yīng)通過(guò)對(duì)這些程序作驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)來(lái)理解所學(xué)內(nèi)容。為安排學(xué)生有效地進(jìn)行實(shí)驗(yàn),教師應(yīng)結(jié)合當(dāng)前階段所講授的內(nèi)容準(zhǔn)備相應(yīng)的算法程序,當(dāng)該部分內(nèi)容結(jié)束后在課堂上講解和演示算法程序的運(yùn)行方法。學(xué)生獲得該算法程序以及具體的實(shí)驗(yàn)任務(wù)后在課后完成實(shí)驗(yàn)并提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
例如,在講授啟發(fā)式搜索時(shí),可向?qū)W生提供A*算法求解八數(shù)碼難題的算法程序,并對(duì)某個(gè)學(xué)生給定某個(gè)初始棋盤(pán)狀態(tài),要求學(xué)生動(dòng)手運(yùn)行程序并記錄由算法擴(kuò)展所得的每個(gè)棋盤(pán)狀態(tài)的估價(jià)函數(shù)計(jì)算結(jié)果,以及相應(yīng)的OPEN表和CLOSED表的變化情況,從中理解A*算法的原理特點(diǎn)。又如,在講授BP學(xué)習(xí)算法時(shí),可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況對(duì)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,強(qiáng)調(diào)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值,而對(duì)BP算法的基本原理只作簡(jiǎn)單介紹。向?qū)W生提供利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)特定目標(biāo)函數(shù)的MATLAB程序代碼后,要求學(xué)生動(dòng)手運(yùn)行該程序,并且記錄和對(duì)比神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在訓(xùn)練前后對(duì)目標(biāo)函數(shù)的逼近效果。
(三)啟發(fā)學(xué)生引入人工智能理論方法對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)加以創(chuàng)新
畢業(yè)設(shè)計(jì)是高職教育的重要環(huán)節(jié),學(xué)生通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)以往所學(xué)知識(shí)作系統(tǒng)性總結(jié),通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)能進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的技能訓(xùn)練,提高學(xué)生的技能應(yīng)用水平。從實(shí)踐教學(xué)的角度來(lái)講,畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅僅要求學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)和技能的簡(jiǎn)單重復(fù)運(yùn)用,更重要的是強(qiáng)調(diào)學(xué)生能夠主動(dòng)獨(dú)立地分析實(shí)際問(wèn)題,對(duì)問(wèn)題的解決方法提出新的觀(guān)點(diǎn)并付諸實(shí)踐。然而從教學(xué)的實(shí)際來(lái)看,在畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)生創(chuàng)新的主動(dòng)性不足,往往停留在繼承和模仿階段,畢業(yè)設(shè)計(jì)作品少有突破和創(chuàng)新。究其原因,并非學(xué)生所學(xué)知識(shí)和技能不足,而是學(xué)生未懂得如何分析已有問(wèn)題,在其基礎(chǔ)上引入新的解決方法或提出新的應(yīng)用內(nèi)容。
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)科學(xué)滲透生活的各個(gè)領(lǐng)域,改變了人們的生活方式和學(xué)習(xí)方式。其中,人工智能作為計(jì)算機(jī)科學(xué)中迅猛發(fā)展的一部分,正在以其獨(dú)特的魅力走進(jìn)人們的視野。“人工智能”(Artificial Intelligence),顧名思義,即通過(guò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人腦的信息接收、思考、判斷以及決策等思維行為過(guò)程,進(jìn)而擴(kuò)展人腦的思維和行動(dòng),幫助人們高效智能化地解決特定問(wèn)題。近年,人工智能在教育領(lǐng)域中發(fā)揮的作用越來(lái)越顯著[1],其與眾不同的特點(diǎn)決定了其在教育培訓(xùn)中的地位,將人工智能應(yīng)用在農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)中的可行性也成為教育界熱議的新話(huà)題。
1我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展背景和農(nóng)業(yè)培訓(xùn)必要性分析
11我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展背景
我國(guó)是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)業(yè)對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有極其重要的影響,一方面是由于我國(guó)人口基數(shù)大;另一方面是由于我國(guó)進(jìn)出口貿(mào)易主要依靠農(nóng)產(chǎn)品,農(nóng)業(yè)發(fā)展成為影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的因素之一。但由于各方面原因,我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展還比較落后,尤其與發(fā)達(dá)國(guó)家的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)相比,依舊有較大差距。
12開(kāi)展農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)的必要性
反思其他發(fā)達(dá)國(guó)家在?r業(yè)發(fā)展上實(shí)施過(guò)的舉措,包括重視農(nóng)業(yè)教育、科研和技術(shù)推廣,注意提高勞動(dòng)者素質(zhì);推廣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械和高技術(shù),重視農(nóng)場(chǎng)管理;經(jīng)營(yíng)集約化、產(chǎn)業(yè)化;生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化;服務(wù)社會(huì)化;市場(chǎng)機(jī)制與政府扶持相結(jié)合;加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等,可以看出,我國(guó)在農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)、素質(zhì)教育、技術(shù)推廣方面與發(fā)達(dá)國(guó)家差距明顯。為發(fā)展我國(guó)農(nóng)業(yè),培養(yǎng)一批高素質(zhì)、懂技術(shù)、會(huì)經(jīng)營(yíng)的農(nóng)民以及一批愿意為農(nóng)業(yè)發(fā)展做出自己貢獻(xiàn)的高學(xué)歷人才成為關(guān)鍵。農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)農(nóng)民的發(fā)展和進(jìn)步,也離不開(kāi)受過(guò)高等教育的精英人才的共同努力,而開(kāi)展農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn),則是為他們的發(fā)展奠定了一條夯實(shí)的道路。
2人工智能在教育中的應(yīng)用與發(fā)展
近年來(lái),伴隨著人工智能在各行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展,人工智能在教育領(lǐng)域中發(fā)揮的作用也越來(lái)越顯著。例如,智能化的作業(yè)批改可以大大減輕教育工作者的沉重負(fù)擔(dān),在線(xiàn)學(xué)習(xí)等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式可以讓人們更靈活地接受教育。從人工智能誕生伊始,其就與教育產(chǎn)生了密不可分的聯(lián)系,延續(xù)發(fā)展至今,人工智能在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用主要包含以下幾個(gè)方面。
21基于人工智能的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育是對(duì)傳統(tǒng)教育方式的一次革新,而人工智能對(duì)網(wǎng)絡(luò)教育的滲透,又將其推向了新的發(fā)展高度。[2]學(xué)生可以自主地登錄網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行在線(xiàn)學(xué)習(xí),根據(jù)智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃,進(jìn)行在線(xiàn)測(cè)試。例如近年來(lái)大為流行的MOOC課程,學(xué)生可以便捷地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取全球最高質(zhì)量的教學(xué)資源,并可以量身打造自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃。
22基于人工智能的教師輔助系統(tǒng)
近十年來(lái),智能傳感器、語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別、深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)等方面的蓬勃發(fā)展令信息的采集及處理越來(lái)越準(zhǔn)確高效,這無(wú)疑使得人工智能與輔助教學(xué)系統(tǒng)的融合變得越來(lái)越深入。借助于語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別等技術(shù),學(xué)生可以將學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題上傳至系統(tǒng),借助于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)對(duì)信息準(zhǔn)確的搜素和整合能力,實(shí)時(shí)地為學(xué)生提供答案或相關(guān)信息,答疑解惑。目前此類(lèi)應(yīng)用軟件的應(yīng)用廣泛,例如小猿搜題、百度作業(yè)幫等。
23基于人工智能的教育數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
隨著信息化時(shí)代的到來(lái),如何高效地搜集、分類(lèi)和檢索碎片化的教育信息和教學(xué)資源,無(wú)疑是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。為了更有效地分配和管理信息,在教育中引入智能化的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)勢(shì)在必行?,F(xiàn)如今數(shù)據(jù)挖掘和深度學(xué)習(xí)的研究成果不斷深入,依托知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)對(duì)教育信息的整合與構(gòu)建,學(xué)生可以將已習(xí)得的零星的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)充,由點(diǎn)至面的不斷學(xué)習(xí)新知識(shí);依托教育資源管理系統(tǒng)中來(lái),教育管理工作者可以合理分配教學(xué)資源,讓人們從爆炸式的高密度信息中解放出來(lái),真正做到物為己用,因材施教。
3人工智能與農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)的結(jié)合
新時(shí)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為國(guó)家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展翻開(kāi)了新的篇章,如何加快社會(huì)主義農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,促進(jìn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型,這為新時(shí)代的農(nóng)業(yè)知識(shí)教育提出了新的要求。另外,近年來(lái)勞動(dòng)力轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)日益顯著。隨著農(nóng)業(yè)勞動(dòng)人口數(shù)量的減少,為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,需要有素質(zhì)、懂知識(shí)的農(nóng)民投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中來(lái)。因而,對(duì)于農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)的革新作為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的重中之重,已被提上日程。
人工智能技術(shù)和教育領(lǐng)域融合的不斷完善成熟,基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)正如雨后春筍般涌現(xiàn),在農(nóng)業(yè)教育培訓(xùn)領(lǐng)域嶄露頭角。
31人工智能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)的優(yōu)勢(shì)
從我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀看,較之于發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)農(nóng)業(yè)從業(yè)者的基數(shù)巨大但是整體受教育程度偏低,農(nóng)業(yè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)匱乏,農(nóng)業(yè)知識(shí)教育的推廣不僅薄弱,而且效率低下。因此,伴隨著信息化時(shí)代“互聯(lián)網(wǎng)+”的新型教育模式對(duì)傳統(tǒng)教模式的強(qiáng)有力革新,基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)展示了其強(qiáng)大的威力和優(yōu)勢(shì),具體可以總結(jié)為如下兩個(gè)方面。
311個(gè)性化教育針對(duì)性強(qiáng)
相比于課堂教學(xué)的傳統(tǒng)模式,基于人工智能的網(wǎng)上在線(xiàn)教育模式能夠?yàn)閷W(xué)生個(gè)性化地制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃,靈活安排學(xué)習(xí)時(shí)間。這有力地解決了學(xué)生參加農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)的時(shí)間成本問(wèn)題,農(nóng)業(yè)從業(yè)者可利用閑暇時(shí)間自主安排學(xué)習(xí)。另外,針對(duì)于培訓(xùn)者的當(dāng)前知識(shí)水平和培訓(xùn)需求,培訓(xùn)平臺(tái)可以個(gè)性化地安排教學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和操作技能。
312教育資源利用率高
我國(guó)當(dāng)前的農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn),教育教師需求數(shù)量和實(shí)際在崗教師資源極不匹配,具備豐富農(nóng)業(yè)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的教師數(shù)量缺乏,這是導(dǎo)致農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)推廣速度緩慢的重要原因。而人工智能為這一問(wèn)題的解決帶來(lái)了福音,智能化的教學(xué)進(jìn)程得以讓教師從繁重的教學(xué)負(fù)擔(dān)中解放。同時(shí),基于網(wǎng)絡(luò)的課程資源共享可以讓先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù),讓學(xué)生與優(yōu)秀農(nóng)業(yè)知識(shí)的距離不再遙遠(yuǎn)。
4平臺(tái)開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)架構(gòu)
基于人工智能技術(shù),一個(gè)合理的農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)平臺(tái)能夠像一個(gè)優(yōu)秀的教師那樣具備完備的農(nóng)業(yè)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和優(yōu)良的教學(xué)技能知識(shí),并且能夠模擬及擴(kuò)充教師的教學(xué)過(guò)程。除此之外,該培訓(xùn)平臺(tái)還能夠準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地與學(xué)生進(jìn)行信息交互,有針對(duì)性地開(kāi)展個(gè)性化教學(xué),并可以自適應(yīng)地完成教學(xué)效力評(píng)估和反饋,不斷更新和完善教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略?;谝陨戏治觯撻_(kāi)發(fā)平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)分為學(xué)生模型、教師模型、綜合數(shù)據(jù)庫(kù)模型和人機(jī)交互接口四個(gè)組成部分,結(jié)合下圖對(duì)每一部分分別進(jìn)行詳細(xì)闡述。
41學(xué)生模型
學(xué)生模型應(yīng)針對(duì)不同的學(xué)生,準(zhǔn)確地評(píng)估學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)水平,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)背景、知識(shí)水平、知識(shí)架構(gòu)進(jìn)行診斷和評(píng)定,以便有針對(duì)性地制訂教學(xué)方案,進(jìn)而實(shí)施個(gè)性化教育。
另外,學(xué)生模型需要對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程中的學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行記錄入庫(kù),對(duì)教育效果進(jìn)行評(píng)定,從而診斷出當(dāng)前教學(xué)計(jì)劃是否合適,以便下述教師模型中對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略的靈活調(diào)整。
42教師模型
教師是教學(xué)工作開(kāi)展過(guò)程中的主體,一個(gè)合理的教師模型應(yīng)該包括如下三個(gè)部分。
教師模型首先完成教學(xué)內(nèi)容的選擇,這要根據(jù)學(xué)生模型中對(duì)學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)水平的評(píng)定,并且針對(duì)學(xué)生既定的學(xué)習(xí)目標(biāo),并從下述知識(shí)庫(kù)中調(diào)取對(duì)應(yīng)的內(nèi)容,為教學(xué)的開(kāi)展做好準(zhǔn)備。
在確定了教什么的問(wèn)題之后,教室模型要確定如何教的問(wèn)題,即選取合理的教學(xué)策略開(kāi)展教學(xué)。教學(xué)方式的選擇依附于學(xué)生模型,而又能根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況記錄進(jìn)行反饋動(dòng)態(tài),不斷完善和調(diào)整教學(xué)策略。
另外,在傳統(tǒng)教學(xué)模式中,教師傳授知識(shí),并能為學(xué)生答疑解惑。當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到問(wèn)題和疑惑時(shí),教師模型應(yīng)該實(shí)時(shí)地提供信息支持,為學(xué)生提供針對(duì)性的幫助。因而教師模型要實(shí)現(xiàn)與人機(jī)交互接口的實(shí)時(shí)連接,在問(wèn)題到來(lái)時(shí)控制模塊驅(qū)動(dòng)應(yīng)答部分為學(xué)生答疑解惑。
43綜合數(shù)據(jù)庫(kù)模型
綜合數(shù)據(jù)庫(kù)模塊為農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)庫(kù)支持,主要包括以下三個(gè)模塊。
知識(shí)庫(kù)模塊中分類(lèi)別地存放著農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí),包括文本、圖像、自然語(yǔ)言、多媒體等多個(gè)類(lèi)型的學(xué)習(xí)知識(shí)。一旦教師模型中完成了教學(xué)內(nèi)容的選擇,便由此模塊中調(diào)取相對(duì)應(yīng)的文件開(kāi)展教學(xué)。
專(zhuān)家評(píng)估模塊用于處理教學(xué)過(guò)程中的教學(xué)效果評(píng)價(jià)和經(jīng)驗(yàn)總結(jié),為教師模型中的各個(gè)環(huán)節(jié)的反饋和更新迭代提供數(shù)據(jù)支持。在一個(gè)完善的教學(xué)過(guò)程,教師需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行總結(jié)和反饋,以此指導(dǎo)下一步的教學(xué)內(nèi)容和策略的更新。
為了對(duì)學(xué)生階段性學(xué)習(xí)的效果進(jìn)行評(píng)估,還需要引入測(cè)試考核模塊對(duì)學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行量化考核。測(cè)試考核模塊中包含學(xué)生答題庫(kù)和成績(jī)測(cè)評(píng)庫(kù),準(zhǔn)確檢測(cè)出開(kāi)展農(nóng)業(yè)知識(shí)培?的作用與效果。
44人機(jī)交互接口
基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)的過(guò)程是學(xué)生和系統(tǒng)進(jìn)行交流的過(guò)程,所以一個(gè)友好的人機(jī)接口是系統(tǒng)必不可少的組成部分。在這一模塊中,友好的圖形用戶(hù)界面的設(shè)計(jì)能夠幫助學(xué)生流暢地接收信息,提高學(xué)習(xí)效率。同時(shí),借助于人工智能中對(duì)語(yǔ)音和圖像信號(hào)的先進(jìn)識(shí)別技術(shù),人機(jī)交互接口可以智能化地接收分析和理解學(xué)生的自然語(yǔ)言信息和動(dòng)作信息,進(jìn)而為系統(tǒng)提供寶貴的輸入信息。