時間：2023-11-10 11:04:10
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一、高職教育現(xiàn)狀
（一）客觀層面
（1）社會面。當(dāng)前社會發(fā)展處于轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期，高職教育迎來全新發(fā)展機(jī)遇，對人才培養(yǎng)質(zhì)量不斷提高。傳統(tǒng)思想中，家長學(xué)生都帶著有色眼鏡看待高職教育。隨著社會給技術(shù)技能型人才提供很多高薪崗位，部分學(xué)生主動選擇高職院校進(jìn)修學(xué)業(yè)，提高自身技能水平。高職院校必須以社會發(fā)展趨勢為導(dǎo)向，及時調(diào)整自身發(fā)展戰(zhàn)略。（2）政策面。在新課程改革視域下，政府高度重視高職教育的發(fā)展，出臺了多項扶持政策，如《國家職業(yè)教育改革實施方案》《職業(yè)學(xué)校專業(yè)頂崗實習(xí)標(biāo)準(zhǔn)》《關(guān)于推進(jìn)高等職業(yè)教育改革創(chuàng)新引領(lǐng)職業(yè)教育科學(xué)發(fā)展的若干意見》等，極大的推動了高職教育的穩(wěn)定發(fā)展。
（二）主觀層面
（1）教學(xué)理念。高職教師受傳統(tǒng)思想影響，往往重視成績和理論知識，亟需引進(jìn)新的教學(xué)理念，并落實在實際教學(xué)中。高職院校已經(jīng)意識到人工智能時代，自身轉(zhuǎn)型創(chuàng)新的必要性，正積極將全新的教學(xué)理念貫穿在人才培養(yǎng)過程中。（2）教學(xué)方式。高職教育逐漸創(chuàng)新教學(xué)方式，將頂崗實習(xí)、校企合作、實訓(xùn)教學(xué)等應(yīng)用在常規(guī)教學(xué)中，適應(yīng)時展，彰顯職教特色。但在實際教學(xué)中，教師理念未發(fā)生變化，能力無法滿足新型教學(xué)方式需求，存在亟需改進(jìn)優(yōu)化的地方。（3）教學(xué)體系。只有完善的教學(xué)體系，才能為高職教育的改革創(chuàng)新提供依據(jù)參考。當(dāng)前高職教育體系中含有諸多不足，如學(xué)科單一、理論與實踐比重不協(xié)調(diào)、知識內(nèi)容陳舊等。高職教育要想適應(yīng)新時展趨勢，應(yīng)積極完善教學(xué)體系。
二、人工智能現(xiàn)狀
（1）國家戰(zhàn)略。近年來，國家高度重視人工智能發(fā)展，國務(wù)院《關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》（國發(fā)〔2017〕35號），提出科技創(chuàng)新的主要方向是人工智能，提倡積極構(gòu)建全新的人工智能科技創(chuàng)新協(xié)同機(jī)制，進(jìn)一步完善人工智能教育體系，實現(xiàn)人才儲備和梯隊建設(shè)的目標(biāo)，推動智能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。各部委也積極頒布一系列政策，如《智能制造2025》《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動實施方案》《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020）》等[2]?？梢姡瑖覟槿斯ぶ悄芗夹g(shù)的發(fā)展提供了充足動力，人工智能已成為國家戰(zhàn)略的一部分。（2）產(chǎn)業(yè)發(fā)展。多年的探索，人工智能技術(shù)有了明顯提升，在問題求解、泛邏輯理論、不確定推理、拓?fù)鋵W(xué)、圖像處理、模式識別、專家系統(tǒng)等方面有了顯著研究成果，一部分成果甚至領(lǐng)先世界水平。例如我國在模式識別領(lǐng)域的研究，文字識別、語言識別、虹膜識別都取得優(yōu)異成果，被廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)藥、機(jī)器人視覺研究、衛(wèi)星遙感、自主導(dǎo)航、軍事等領(lǐng)域。企業(yè)十分關(guān)注人工智能技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，像360人工智能研究院、阿里人工智能研究院、百度人工智能研究院等。人工智能技術(shù)的深度研究，使應(yīng)用和商業(yè)價值最大化。據(jù)不完全統(tǒng)計，2017年人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造700億元市場價值，預(yù)計在2020年產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1600億元。
三、人工智能推動新時代高職教育轉(zhuǎn)型發(fā)展的必要性
（一）技術(shù)技能型人才的需求
高職教育發(fā)展的目的是培養(yǎng)適合崗位需求的技術(shù)技能型人才。人工智能時代，先進(jìn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，大部分崗位對人才的需求發(fā)生明顯變化，逐漸形成了“機(jī)器換人”的局面。企業(yè)中簡單、重復(fù)、勞動強(qiáng)度大的崗位，都由智能機(jī)器人予以代替。例如在京東電商的物流中，出現(xiàn)無人機(jī)配送方式，直接沖擊了傳統(tǒng)人工物流配送模式。相信在不久的將來，會有更多的智能機(jī)器人走向物流配送的工作崗位，形成全新的工作體系。此外，在生產(chǎn)制造的質(zhì)檢環(huán)節(jié)，由于傳統(tǒng)人工監(jiān)測方式存在諸多不足，應(yīng)用人工智能的圖像識別技術(shù)，可以實現(xiàn)對產(chǎn)品質(zhì)量的動態(tài)檢測。可見，人工智能時代會有大批崗位“消失”，取而代之的是智能化機(jī)器人。高職教育必須轉(zhuǎn)變以往的教育模式，順應(yīng)時展趨勢，結(jié)合社會崗位對技能人才的需求，調(diào)整高職教育方向，實現(xiàn)高職教育價值。
（二）國家發(fā)展戰(zhàn)略的要求
以往的發(fā)展致力于“中國制造”，但新時代“中國制造”已無法提升綜合國力，國家必須調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略。人工智能時代將“中國制造”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸袊鴦?chuàng)造”“中國智造”。這一發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變，能看出先進(jìn)科學(xué)技術(shù)在國家發(fā)展中的重要地位。為了2025年實現(xiàn)“中國智造”的目標(biāo)，高職院校創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，順應(yīng)國家發(fā)展戰(zhàn)略的調(diào)整。同時，高職教育轉(zhuǎn)型過程中，轉(zhuǎn)變以往以理論、成績?yōu)橹鞯乃枷胗^念，對人才進(jìn)行更加系統(tǒng)的培養(yǎng)，調(diào)整理論知識、實習(xí)實踐之間的關(guān)系比例。人工智能時代的高職教育轉(zhuǎn)變與創(chuàng)新，可以加大對學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)力度，使人才綜合素養(yǎng)得到更好提升，滿足“中國創(chuàng)造”的需求。
（三）學(xué)生自身價值實現(xiàn)的需求
教育是著眼于未來的事業(yè)，教育的首要任務(wù)就是為未來社會培養(yǎng)相適應(yīng)的合格人才。隨著人工智能的誕生和發(fā)展，我國已經(jīng)開始將人工智能應(yīng)用于教育領(lǐng)域，并顯示出人工智能對于彌補(bǔ)當(dāng)前教育存在的種種缺陷和不足，推動教學(xué)現(xiàn)代化和教育發(fā)展改革進(jìn)程起著越來越重要的作用。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展中，工程科學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)不斷融合，相互進(jìn)步。近幾年，隨著人工智能技術(shù)，機(jī)器人技術(shù)，虛擬與增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)，3D打印技術(shù)與醫(yī)學(xué)不斷的融合發(fā)展，衍生出一系列的醫(yī)學(xué)診療技術(shù)，儀器，大大推進(jìn)了醫(yī)學(xué)發(fā)展。從2013年到2017年，國務(wù)院、發(fā)改委、FAD連續(xù)發(fā)文，多次提及醫(yī)療走智能化、云化的趨勢，為推動智能醫(yī)療領(lǐng)域保駕護(hù)航。智能與醫(yī)學(xué)的結(jié)合已經(jīng)是大勢所趨，因此，為培養(yǎng)大量智能醫(yī)學(xué)人才極有必要對智能醫(yī)學(xué)教育新模式進(jìn)行深入研究。
一、目前醫(yī)學(xué)教育以及醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)狀況
智能醫(yī)學(xué)工程是一門將人工智能、傳感技術(shù)等高科技手段綜合運用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的新興交叉學(xué)科，研究內(nèi)容包括智能藥物研發(fā)、醫(yī)療機(jī)器人、智能診療、智能影像識別、智能健康數(shù)據(jù)管理等。
智能醫(yī)學(xué)工程的畢業(yè)生掌握了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)理論，對智慧醫(yī)院、區(qū)域醫(yī)療中心、家庭自助健康監(jiān)護(hù)三級網(wǎng)絡(luò)中的醫(yī)學(xué)現(xiàn)象、醫(yī)學(xué)問題和醫(yī)療模式有較深入的理解，能熟練地將電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)，應(yīng)用于醫(yī)療信息大數(shù)據(jù)的智能采集、智能分析、智能診療、臨床實踐等各個環(huán)節(jié)。實驗教學(xué)正是融合型創(chuàng)新人才的最好培養(yǎng)方式。智能醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)需要各學(xué)科間的相互交融更為緊密，學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力才能得到更好的培養(yǎng)。與此同時，由于絕大部分醫(yī)工結(jié)合的專業(yè)大部分歸屬與工科學(xué)院下，缺乏必要的臨床經(jīng)驗，因而學(xué)生不能很好的把握新技術(shù)的應(yīng)用。
而國內(nèi)相關(guān)人才缺口還非常大，目前，國內(nèi)僅僅有生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)信息工程等工科專業(yè)培養(yǎng)醫(yī)工結(jié)合人才。但是囿于培養(yǎng)時間與培養(yǎng)模式，他們往往只能針對具體某一方向，并且目前的培養(yǎng)體系還多著重于工學(xué)技術(shù)的研究，缺乏臨床實踐。
二、智能+醫(yī)學(xué)教育的必要性探究
2.1技術(shù)進(jìn)步對醫(yī)療人員的診療幫助
以癌癥的治療為例，由于針對癌癥藥物的研究何藥物數(shù)量非常巨大，對于普通醫(yī)生在短時間內(nèi)難以進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷針對癌癥的研究和藥物數(shù)量非常巨大，具體來說，目前已有800多種藥物和疫苗用于治療癌癥。但是，這對于醫(yī)生來說卻有負(fù)面的影響，因為有太多種選擇可供選擇，使得為病人選擇合適的抗癌藥物變的更加困難。同樣，精確醫(yī)學(xué)的進(jìn)步也是非常困難的，因為基因規(guī)模的知識和推理成為決定癌癥和其他復(fù)雜疾病的最終瓶頸。今天，許多受過專業(yè)訓(xùn)練的醫(yī)學(xué)研究員需要數(shù)小時的時間來檢查一個病人的基因組數(shù)據(jù)并作出治療決定。
上述問題在擁有工學(xué)、醫(yī)學(xué)雙背景的醫(yī)生手中已經(jīng)不是問題，通過目前日漸成熟的AI技術(shù)，對于大量的醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索，通過可靠的編程手段，通過人工智能技術(shù)，建立完備的醫(yī)療數(shù)據(jù)庫，幫助醫(yī)生進(jìn)行診療。據(jù)調(diào)查，美國微軟公司已經(jīng)研制出幫助醫(yī)生治療癌癥的人工智能機(jī)器，其原理是對于所有關(guān)于癌癥的論文進(jìn)行檢索，并提出對于病人治療最有效的參考方案，它可以通過機(jī)器學(xué)習(xí)來幫助醫(yī)生找到最有效，最個性化的癌癥治療方案，同時提供可視化的研究數(shù)據(jù)。
2.2智能醫(yī)學(xué)對于新時代醫(yī)生培養(yǎng)的影響
人工智能通過計算機(jī)可為學(xué)生提供圖文并茂的豐富信息和數(shù)據(jù)，一方面加強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識，加強(qiáng)了對所學(xué)知識的理解和掌握，從而提高了教學(xué)質(zhì)量。同時，人工智能可幫助教師完成繁雜的、需適應(yīng)各種教學(xué)的教學(xué)課程、課件等設(shè)計，使教師將更多的精力專注于學(xué)與教的行為和過程，從而提高教學(xué)效率。正如前面所述例子，智能網(wǎng)絡(luò)模塊化學(xué)習(xí)平臺可使教學(xué)擺脫以往對于示教病例的依賴，拓展了學(xué)生們的學(xué)習(xí)空間和時間，可極大地提高醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量。
教育與人工智能相結(jié)合將會創(chuàng)新教育方式和理念。北京師范大學(xué)何克抗教授在《當(dāng)代教育技術(shù)的研究內(nèi)容與發(fā)展趨勢》中提到當(dāng)代教育技術(shù)的五大發(fā)展趨勢之一就是“愈來愈重視人工智能在教育中應(yīng)用的研究”。結(jié)合上述人工結(jié)合上述人工智能在醫(yī)學(xué)教育中的創(chuàng)新作用，下面就人工智能結(jié)合醫(yī)學(xué)學(xué)教育新模式提出一些構(gòu)想。
三、交叉醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)
3.1建立智能醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)體系的必要性
目前智能醫(yī)學(xué)的研發(fā)和臨床還存在隔閡，臨床醫(yī)生并沒有很好地理解人工智能，無法從實踐出發(fā)提出人工智能能夠解決的方向，而人工智能的產(chǎn)業(yè)界熱情高漲，卻未必能踩準(zhǔn)點，所以產(chǎn)業(yè)界需要和臨床深度溝通融合，才能真正解決看病難、看病貴的問題，緩解醫(yī)療資源緊張。目前，國內(nèi)僅僅有生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)信息工程等工科專業(yè)培養(yǎng)醫(yī)工結(jié)合人才。
3.2醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)體系初步構(gòu)想
一、引言
第四次工業(yè)革命的到來，人工智能作為一項主要的技術(shù)，必將鞭策整個人類社會的轉(zhuǎn)型。很多國家制訂了戰(zhàn)略規(guī)劃，在2017年我國也了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》和《新一代人工智能產(chǎn)業(yè)三年行動計劃(2018-2020)》，人工智能產(chǎn)業(yè)已上升為國家戰(zhàn)略。近年來，在人工智能涉及的領(lǐng)域中，藝術(shù)與技術(shù)結(jié)合，升華到與人工智能的結(jié)合且越來越受到重視。阿里智能AI“魯班”已經(jīng)掌握了上百萬個設(shè)計師的創(chuàng)意內(nèi)容，雙11期間制作1.7億張海報，沒有一張是重復(fù)的，而這些工作如果人工制作的話需要100個設(shè)計師工作300年；央視節(jié)目中“魯班”PK資深設(shè)計師取勝等等這些新聞，無不極大地震撼了整個設(shè)計行業(yè)。設(shè)計師會失業(yè)嗎？高校的設(shè)計教育面對AI的挑戰(zhàn)與機(jī)遇如何制定培養(yǎng)目標(biāo)？如何在新的競爭中占領(lǐng)先機(jī)？未來已來，智能藝術(shù)設(shè)計的路在何方?
二、設(shè)計行業(yè)面對四大挑戰(zhàn)
（一）驚人的數(shù)字
馬云在一次報告中說未來30年人類只工作4個小時，大量的工作崗位會被人工智能搶走；根據(jù)白宮的人工智能報告預(yù)測，在未來10-20年間，人工智能技術(shù)有可能取代47%現(xiàn)有工作。麥肯錫的預(yù)測是49%，盛產(chǎn)勞動力的中國和印度的影響最大。Siri之父、人工智能專家溫那（Winarsky）的預(yù)測是70%的工作將被取代。不得不說，AI是人類智慧的結(jié)晶，正在高速顛覆著人們的生活。
（二）AI設(shè)計發(fā)展趨勢
AI最容易取代的是簡單設(shè)計：如LOGO、UI界面、海報招貼、網(wǎng)站網(wǎng)頁、產(chǎn)品造型、室內(nèi)家裝、產(chǎn)品包裝……原本這種理想的設(shè)計工作不再能提供人生的庇護(hù)所，但凡是明確、簡單、重復(fù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則的美術(shù)設(shè)計與制作工作，未來都容易被取代，傳統(tǒng)設(shè)計行業(yè)將會萎縮乃至可能逐漸消失。
（三）設(shè)計環(huán)境惡劣
設(shè)計創(chuàng)意無法保護(hù)，設(shè)計法規(guī)沒有限定，設(shè)計競價無序，商家廠家缺乏契約精神，設(shè)計知識產(chǎn)權(quán)無法保護(hù)契約，新設(shè)計新技術(shù)缺乏情趣，設(shè)計同質(zhì)化嚴(yán)重……（四）設(shè)計教育落后現(xiàn)有設(shè)計模式傳統(tǒng)、設(shè)計教育落后，設(shè)計知識體系缺乏更新、進(jìn)化，知識性重復(fù)訓(xùn)練、模仿性傳統(tǒng)方法制約了學(xué)生創(chuàng)造性情感思維的發(fā)展，設(shè)計師終身教育觀念的缺失阻礙了設(shè)計師的可持續(xù)發(fā)展，設(shè)計知識與設(shè)計人才近親繁殖、代際傳遞的情況嚴(yán)重。
三、AIDesign發(fā)展迅猛
目前傳統(tǒng)藝術(shù)設(shè)計已經(jīng)發(fā)生智變，使設(shè)計更美更快更簡單。人工智能藝術(shù)與設(shè)計已經(jīng)一定高水平，如果設(shè)計師仍停留在傳統(tǒng)設(shè)計水平，就會受到來自機(jī)器的“威脅”。但也不全會，除了“創(chuàng)意”部分讓機(jī)器無可奈何，人類設(shè)計師與機(jī)器的競合中，我們要轉(zhuǎn)變方向注重數(shù)字移動媒體策劃與設(shè)計、移動媒體用戶需求挖掘、數(shù)字移動媒體需求文檔的撰寫、數(shù)字移動媒體優(yōu)化、數(shù)字移動媒體UI界面設(shè)計、H5設(shè)計、App設(shè)計、UE用戶體驗設(shè)計、虛擬移動媒體設(shè)計、信息交互設(shè)計等媒體智能設(shè)計新技術(shù)。高品質(zhì)藝術(shù)、設(shè)計依賴于混合增強(qiáng)智能技術(shù)。AdobeMax“SneakPeeks”將迎來Adobe全家桶的諸多全新功能，如圖片變視頻、靜態(tài)變動態(tài)、一鍵設(shè)計字體、視頻扣剪、紙盒自動生成、AR呈現(xiàn)、AE一鍵去馬、Ru跨平臺制作（剪輯、混音、調(diào)色）、跨平臺同步改稿、人工智能排版等十大看似很科幻但已經(jīng)實現(xiàn)了的AI功能。華為Mate20手機(jī)3D掃描防生建模與成像，以及AI手勢動作捕捉的體感游戲功能，更為我們提供了解放設(shè)計生產(chǎn)力的前景。同時MIT研發(fā)的工業(yè)產(chǎn)品AI設(shè)計系統(tǒng)即將面世。主要產(chǎn)品體現(xiàn)如下：
（一）AIVD人工智能視覺設(shè)計
AI集成化的成熟產(chǎn)品，比如Adobe系列的產(chǎn)品，軟件低層融入AI技術(shù)，更好更快地創(chuàng)作文字和圖像、影音等元素。如AdobeSensei：人工智能做設(shè)計的底層技術(shù)，集成在Adobe系列軟件中，有字體匹配方案、自動配色方案、基于線稿自動上色、自動校正手繪圖形等。
（二）AIPD人工智能產(chǎn)品設(shè)計
Adobe人工智能鞋包設(shè)計、IBMWatson智能設(shè)計服裝、Autodesk智能設(shè)計汽車等。
（三）AISD人工智能空間設(shè)計
Prisma智能風(fēng)格化設(shè)計、Autodesk建筑智能生成設(shè)計、ZahaHadid參數(shù)化設(shè)計等產(chǎn)品。
四、設(shè)計人工智能教育的發(fā)展動向
未來，人工智能教育會加速發(fā)展，老師不會被AI取代，但不用AI的老師一定會被取代；未來，老師不是簡單地傳授知識，而是通過言傳身教的溝通交流，對學(xué)生進(jìn)行激勵、鼓舞，成為人類靈魂的設(shè)計師；未來，AI將實現(xiàn)規(guī)?；蛡€性化間的平衡，帶來了一種學(xué)生易學(xué)、教師易教的解決方案；未來，老師作為教學(xué)過程中始終核心地位，推陳出新積極善于運用AI技術(shù)進(jìn)一步提高師生教與學(xué)的體驗和教學(xué)效率。當(dāng)務(wù)之急，要讓更多的老師正視人工智能的快速發(fā)展，通過學(xué)習(xí)AI技術(shù)了解人工智能的發(fā)展情況，從而改變老師的教育教學(xué)觀念和教學(xué)方法，引領(lǐng)高品質(zhì)教育的未來。在未來教育中，教師的角色有三種觀念：1.取代說，2.不可取代說，3.人機(jī)協(xié)同說大多數(shù)觀點是：未來，教師將與人工智能協(xié)同共存。未來知識傳授功能會逐步被人工智能取代，而人類教師則應(yīng)偏重于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。正如雷克利福德所言，“科技不能取代教師，但是使用科技的教師卻能取代不使用科技的教師”。如今，拋開先天財富的不同，人與人之間的差距主要來自學(xué)習(xí)能力的不同。這種差異會加劇不平等，在未來，這種趨勢將會進(jìn)一步加強(qiáng)。應(yīng)對人工智能時代，教師除更新教育教學(xué)觀念、轉(zhuǎn)變角色、改革教學(xué)模式和方法外，必須堅持終身學(xué)習(xí)，教師的終身學(xué)習(xí)，不僅要學(xué)習(xí)Python之類的AI編程技術(shù)，更需要增強(qiáng)對，限于時間和精力有限，分別將有關(guān)AI知識技能分為三類，以適應(yīng)設(shè)計人工智能的技術(shù)更迭和“一專多能”。
中圖分類號：TP18
“人工智能”一詞最早是在20世紀(jì)50年代末期在Dartmouth學(xué)會上提出的。它是計算機(jī)技術(shù)的一個分支學(xué)科，但又同時包含了很多領(lǐng)域的不同學(xué)科，例如生物信息學(xué)、機(jī)械理論學(xué)、數(shù)理推論、語言文化等，它的研究領(lǐng)域非常的廣泛，包括機(jī)器翻譯研究、智能控制研究、專家系統(tǒng)學(xué)、機(jī)器人研究、語言和圖像理解研究、遺傳編程研究、自動程序設(shè)計研究、航天科學(xué)與應(yīng)用、龐大的信息處理、儲存、管理研究。此后，越來越多的科研人員開始了對人工智能技術(shù)的研究。國際上比較先進(jìn)的研究機(jī)構(gòu)有麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、賓夕法尼亞大學(xué)、耶魯大學(xué)、德國人工智能研究中心、索尼公司等，中國的先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)主要有清華大學(xué)、北京紫光優(yōu)藍(lán)機(jī)器人技術(shù)有限公司、中國科學(xué)院先進(jìn)技術(shù)研究院、北京大學(xué)、南京理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、北京郵電大學(xué)等幾十家機(jī)構(gòu)。
目前，將人工智能應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)教育中是很多研究者關(guān)注的熱點，在近些年的研究中取得了很大的進(jìn)步，取得了一些先進(jìn)的成果，但是在研究中也遇到了一些問題，需要研究人員進(jìn)行解決并創(chuàng)新。本文首先介紹了網(wǎng)絡(luò)教育的現(xiàn)狀，探討了人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用，通過研究提出了做好人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中應(yīng)用的有效措施，最后對人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的發(fā)展前景進(jìn)行展望。
1 網(wǎng)絡(luò)教育的現(xiàn)狀
隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對教育的觀念以及接受教育的方式發(fā)生了巨大的改變，“網(wǎng)絡(luò)教育文化”日趨成熟。網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展給傳統(tǒng)的教育模式帶來新的挑戰(zhàn)，它除了將傳統(tǒng)教育模式的一些顯著不足進(jìn)行了改變以外，同時使教學(xué)更富有吸引力和生氣，吸引更多的人愿意到Internet教學(xué)中來學(xué)習(xí)自己想要的知識，他們可以不受時間、空間、身份的限制，到這個虛擬的課堂來進(jìn)行“充電”。但在當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)教育還在初級的發(fā)展階段，在實際的推廣和應(yīng)用中還存在著一些問題：
（1）在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育的過程中，支持學(xué)習(xí)的服務(wù)系統(tǒng)沒有很好的滿足學(xué)習(xí)者的要求，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的手段和給學(xué)習(xí)者答疑的方法都比較落后，服務(wù)的方式受到一些客觀因素的限制；
（2）網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)中有很的問題存在，例如空間的分散性差，時間的流動性和自主性差，除此之外，便攜性也比較差等；
（3）目前，雖然網(wǎng)絡(luò)教育中進(jìn)行的考試具有開放性，但是考試的公平公正性、考試類型的科學(xué)性、出題的權(quán)威性都很難保證；
（4）目前來看，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本身具有了信息查詢能力，但這種查詢的能力是很有限的。
2 人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用
2.1 智能決策支持系統(tǒng)
智能決策支持系統(tǒng)是在1980年左右由美國的研究大師波恩切克提出來的，是決策支持系統(tǒng)與人工智能技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。目前，由于智能決策支持系統(tǒng)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，在網(wǎng)絡(luò)教育的應(yīng)用和研究方面表現(xiàn)出很強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿?。例如，智能決策支持系統(tǒng)在數(shù)字和移動圖書館中的得到了廣泛的應(yīng)用，該系統(tǒng)能夠為數(shù)字圖書館的管理人員提供決策和管理所需的數(shù)據(jù)、信息，幫助他們明確決策和管理的目標(biāo)，通過建立決策模型并加以修改或完善，為數(shù)字圖書館正確、有效的管理和決策提供必要的支持。
2.2 智能教學(xué)系統(tǒng)
智能教學(xué)系統(tǒng)是在1970年以后迅速發(fā)展起來的，可以為學(xué)習(xí)者提供一種智能的授課環(huán)境，它將計算機(jī)的模擬功能來體現(xiàn)在整個教學(xué)過程中，使用人工智能技術(shù)和多媒體技術(shù)等先進(jìn)的教學(xué)手段，共同形成一個交互式的開放的教學(xué)系統(tǒng)，在這個學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，學(xué)生可以主動的獲取學(xué)習(xí)知識，系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的個人情況來進(jìn)行合理和科學(xué)的教學(xué)，以達(dá)到最佳的、理想的教學(xué)效果。
2.3 智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)
支持服務(wù)是現(xiàn)代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)的重要構(gòu)成要素。建立和維持一個高效靈活、強(qiáng)有力的支持服務(wù)子系統(tǒng)是有效地開發(fā)、管理和實施計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育項目的保證。智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)可以創(chuàng)造一個優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)習(xí)者方便快捷地調(diào)用各種資源，以獲得學(xué)習(xí)的成功。
2.4 智能硬件網(wǎng)絡(luò)
智能網(wǎng)是20世紀(jì)80年代初期興起的研究課題。隨著網(wǎng)絡(luò)的日益普及，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)，不僅要求多媒體綜合化的信息處理能力，而且要求網(wǎng)絡(luò)能夠提供高級信息處理能力。就目前的狀況而言，對現(xiàn)有的計算機(jī)教育網(wǎng)絡(luò)賦予其一定的“智能”，從硬件性能本身加以提升是一種不乏遠(yuǎn)見的選擇。
3 做好人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中應(yīng)用的有效措施
3.1 加大資金的支持
對于做好人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用工作，絕對離不開資金的支持，因此各級政府部門應(yīng)該做好相關(guān)的預(yù)算，落實好國家對于支持人工智能技術(shù)的相關(guān)政策，對于在人工智能技術(shù)發(fā)展中做出突出貢獻(xiàn)的企業(yè)和科研單位要給予一定的資金支持，支持這些企業(yè)、科研單位的研究工作，促進(jìn)人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中更好的發(fā)展和應(yīng)用。
3.2 加快人員培訓(xùn)工作，建立技術(shù)研究團(tuán)隊
人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用工作具有技術(shù)性、專業(yè)性強(qiáng)等很多特征，因此，必須培養(yǎng)一批高素質(zhì)的人工智能專業(yè)人才，同時還要對這些人員進(jìn)行全面的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，使得這些人員既要懂管理，又要精通人工智能的專業(yè)知識，通過全面的業(yè)務(wù)培訓(xùn)和人才引進(jìn)，建立人工智能的技術(shù)研究團(tuán)隊，使得這些人的才能得到很好的發(fā)揮，在人工智能方面有所創(chuàng)新，保證人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中得到更好的應(yīng)用。
3.3 加強(qiáng)和先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)的合作
在人工智能技術(shù)研究方面，美國、英國、德國等國家都走在世界的前列，而我國的人工智能技術(shù)研究的能力較低，與上述發(fā)達(dá)國家相比還存在一定的差距。因此，如何縮小這種差距，實現(xiàn)人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中更好的應(yīng)用，就需要我們的研究人員加強(qiáng)專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，和這些國家的先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行有效的溝通和聯(lián)系，借鑒其先進(jìn)的研究經(jīng)驗，根據(jù)自己的實際需要，進(jìn)行一些實際的合作。
4 結(jié)束語
由于人工智能技術(shù)本身存在著巨大的優(yōu)勢，人工智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也會不斷地進(jìn)行發(fā)展而趨于成熟，這將極大地改善并且優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)教育的學(xué)習(xí)環(huán)境，全面提升網(wǎng)絡(luò)教育的整體教學(xué)質(zhì)量，并有望增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教育的全面開放性。為了做好人工智能在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用，需要加大資金的支持，加快人員培訓(xùn)工作，建立技術(shù)研究團(tuán)隊，加強(qiáng)和先進(jìn)研究機(jī)構(gòu)的合作，使網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的支持服務(wù)更加人性化和擬人化，更加體現(xiàn)以人為本的關(guān)懷精神。
參考文獻(xiàn)：
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0引言
正如會計電算化替代傳統(tǒng)手工會計一樣，隨著信息化、智能化、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等科技元素在會計信息化中的應(yīng)用，人工智能悄然到來。自2017年“會計證被取消”，到普華永道、安永、德勤等國際會計師事務(wù)所紛紛推出財務(wù)機(jī)器人，這些舉動在財務(wù)圈引起了軒然大波，許多中職學(xué)校會計相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，擔(dān)心基礎(chǔ)核算會計將被人工智能取代，對未來頗感擔(dān)憂。根據(jù)世界經(jīng)濟(jì)論壇2016年的調(diào)研數(shù)據(jù)預(yù)測，到2020年，在全球15個主要的工業(yè)化國家中，機(jī)器人與人工智能的崛起，將導(dǎo)致510萬個就業(yè)崗位的流失，未來20年最有可能被機(jī)器人搶走飯碗的崗位包括低端制造業(yè)的生產(chǎn)、會計等［1］。2017年7月，中國《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，將人工智能上升為國家戰(zhàn)略。所以筆者認(rèn)為，基于人工智能背景下的中職會計電算化專業(yè)人才培養(yǎng)方式將面臨變革，在教學(xué)中應(yīng)站在未來發(fā)展的高度，適應(yīng)信息化發(fā)展，及時掌握人工智能相關(guān)技術(shù)，實現(xiàn)由傳統(tǒng)會計電算化專業(yè)人才培養(yǎng)向智能化管理會計轉(zhuǎn)型。
1人工智能的概念［2］
人工智能即AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)以及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，它是指由人工制造出來的系統(tǒng)表現(xiàn)出來的智能。目前人工智能在計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，受到了廣泛的發(fā)揮。在機(jī)器人、經(jīng)濟(jì)政治決策、控制系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)中得到應(yīng)用。人工智能是信息技術(shù)發(fā)展的必然，它已悄悄地改變著人類的各行各業(yè)。人工智能在會計行業(yè)中應(yīng)用，促使會計由簡單核算向管理方向變革，推動了會計行業(yè)的發(fā)展，同時也促使著中職學(xué)校會計及相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)變。人工智能取代傳統(tǒng)的會計電算化操作人員是一種趨勢，但也是一種轉(zhuǎn)變，自我提升的機(jī)遇。
2中職學(xué)校傳統(tǒng)會計電算化專業(yè)人才培養(yǎng)［3］
2．1課程偏傳統(tǒng)基礎(chǔ)核算類，輕參與、管理類會計課程
在多數(shù)中職學(xué)校會計電算化教學(xué)計劃課程設(shè)計中，傳統(tǒng)財務(wù)會計類課程占大多數(shù)，管理會計類課程設(shè)置單一或者沒有。而財務(wù)機(jī)器人的出現(xiàn)，則能夠替代大部分重復(fù)性、流程性基礎(chǔ)會計核算工作。
2．2會計實操偏基礎(chǔ)性會計技能，輕數(shù)據(jù)分析、挖掘
在實踐教學(xué)及技能培養(yǎng)中，過于注重培養(yǎng)學(xué)生點鈔、傳票的翻打、會計書寫、憑證裝訂，會計電算化軟件操作機(jī)械性錄入等。在當(dāng)前大數(shù)據(jù)、人工智能背景下，可以讓會計人員擺脫繁雜事務(wù)，重點放在會計數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘，為企業(yè)決策提供服務(wù)。
2．3課程偏模擬操作，輕實際操作
無論是手工核算還是會計電算化記賬，大多數(shù)實操是模擬一個企業(yè)一個月的業(yè)務(wù)，學(xué)生根據(jù)教材或老師給予的信息進(jìn)行會計處理，過賬，做報表。一學(xué)期就是這樣反反復(fù)復(fù)練習(xí)。學(xué)期結(jié)束，雖然考試合格，但仍有很多學(xué)生不明白為什么這么處理，特別在月末業(yè)務(wù)處理更加模糊不清，例如工資發(fā)放，計提稅費、費用攤銷、成本及費用結(jié)轉(zhuǎn)等。還有絕大多數(shù)學(xué)生不知道真實環(huán)境如何計稅、報稅、納稅，只是理想中的學(xué)習(xí)，為了做賬而做賬。
3人工智能背景下的中職會計電算化人才培養(yǎng)［4］
3．1由基礎(chǔ)核算型初級人才向有思想的中級人才轉(zhuǎn)變
人工智能在會計行業(yè)中的應(yīng)用，會計核算軟件中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入、憑證錄入與審核、記賬、編制科目匯總表、材料的收發(fā)統(tǒng)計、報表的編制等操作很容易被財務(wù)機(jī)器人替代，但是也有一些是機(jī)器無可替代的，需要有思想的“人”來處理。例如：由于大環(huán)境變化，企業(yè)的固定資產(chǎn)有明顯減值趨勢，而財務(wù)機(jī)器人并不能分析與判斷這個固定資產(chǎn)是否會減值或減值多少，如果財務(wù)上不及時做出處理，將可能導(dǎo)致企業(yè)少確認(rèn)資產(chǎn)減值損失，虛增了企業(yè)的資產(chǎn)和利潤，對于企業(yè)來說，這屬于信息失真。在大數(shù)據(jù)時代，中級類型的會計人才儲備相對較少，中職學(xué)校的會計電算化教育，需要培養(yǎng)的應(yīng)當(dāng)是此類會計人才。教學(xué)會學(xué)生不能只拘泥于看財務(wù)數(shù)據(jù)，還要學(xué)會合理利用有效的會計數(shù)據(jù)服務(wù)于企業(yè)的發(fā)展，提高企業(yè)的核心競爭力。
3．2由傳統(tǒng)的財務(wù)會計向人工智能環(huán)境下的管理會計人才轉(zhuǎn)變
財務(wù)機(jī)器人的出現(xiàn)，替代了傳統(tǒng)的財會人員進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入，日常憑證的填制、審核、記賬；憑證、賬簿、報表的生成；成本結(jié)轉(zhuǎn)、折舊等財務(wù)處理；納稅申報等，這不僅提高了會計工作的效率，減少了傳統(tǒng)的會計人員繁雜的日常賬務(wù)處理工作，但同時也讓傳統(tǒng)的會計人員失去工作。作為會計的教育者，如何讓學(xué)生在未來立于不敗之地，不被財務(wù)機(jī)器人替代，就需要學(xué)校適應(yīng)時代趨勢，教學(xué)重點由傳統(tǒng)的基礎(chǔ)核算向智能管理型會計演變。會計從事的活動，除了重復(fù)、機(jī)械、煩瑣的事情外，還可以創(chuàng)造更多價值，比如：評估、判斷、溝通、協(xié)作、建議等。管理型計人才就是通過智能機(jī)器人核算出的精確信息，對企業(yè)的未來做出評估、預(yù)判、建議等，甚至幫助企業(yè)管理者做出決策。
3．3由會計電算化軟件操作員向人工智能會計系統(tǒng)的設(shè)計者轉(zhuǎn)變
人工智能環(huán)境下的財務(wù)機(jī)器人，實質(zhì)就是一種自動化運行的程序，這種程序的設(shè)計，需要設(shè)計人員既要懂計算機(jī)又要懂會計。而現(xiàn)在的中職學(xué)校，會計電算化專業(yè)主要培養(yǎng)的是會計專業(yè)人才，操作會計核算軟件，而很少在計算機(jī)方面進(jìn)行教學(xué)。在人工智能環(huán)境下，懂得會計專業(yè)的人才只是人工智能會計系統(tǒng)設(shè)計的主導(dǎo)者，而計算機(jī)方面人才則根據(jù)會計法及相關(guān)規(guī)則進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，自動化處理會計業(yè)務(wù)需要想到協(xié)作，融會貫通。人工智能永遠(yuǎn)是基于系統(tǒng)的規(guī)則和大數(shù)據(jù)，如果規(guī)則發(fā)生變化，人工智能將無法起作用。在日常教學(xué)中，哪怕我們不能完全讓學(xué)生掌握編寫程序，但是應(yīng)當(dāng)教會學(xué)生看懂和讀懂程序，對機(jī)器人“思想”進(jìn)行修改，也算是人工智能的掌控者，而不是被替代者。
4人工智能背景下中職學(xué)校會計電算化專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)對策略［5］
4．1更新理念與改變教學(xué)計劃
筆者認(rèn)為，在人工智能背景下，在中職學(xué)校，會計及電算化專業(yè)辦學(xué)理念中應(yīng)加入人工智能等相關(guān)技術(shù)，同時其人才培養(yǎng)方案、專業(yè)建設(shè)、教學(xué)計劃等方面都需要做出相應(yīng)的調(diào)整，培養(yǎng)適應(yīng)于人工智能時代復(fù)合型人才。例如，中職學(xué)校會計或會計電算化專業(yè)的教學(xué)計劃中，計算機(jī)方面課程開設(shè)僅有計算機(jī)應(yīng)用及會計電算化軟件操作課程，數(shù)據(jù)處理、編程類或人工智能課程幾乎沒有，這樣的教學(xué)安排不利于學(xué)生對未來人工智能的應(yīng)對能力培養(yǎng)，應(yīng)當(dāng)增加相應(yīng)的計算機(jī)方面課程，財務(wù)管理、會計政策、法律法規(guī)等人工智能無法替代的課程，減少將來可能被財務(wù)機(jī)器人替代的會計技能課程。
4．2提高教師人工智能等相關(guān)理念和技術(shù)
要給學(xué)生一碗水，教師必須要有一桶水，雖然人工智能的出現(xiàn)解決了許多教育上的難題，但是教師在人工智能背景下還需要增強(qiáng)自身信息化能力，學(xué)習(xí)人工智能相關(guān)理念，掌握人工智能相關(guān)技術(shù)。這就需要學(xué)校給予老師多點人文關(guān)心以及人工智能方面的繼續(xù)教育。
4．3關(guān)注人文綜合素質(zhì)培養(yǎng)，讓人工智能為我所用
財務(wù)機(jī)器人出現(xiàn)，會計人員有更多時間去從事財務(wù)機(jī)器人無可替代更具有情感類的工作，這些工作需要人與人之間的溝通與交流，因此，筆者認(rèn)為，中職會計電算化專業(yè)教育，不僅需要培養(yǎng)學(xué)生人工智能動手能力，還要關(guān)注學(xué)生思想道德、人文綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，提升學(xué)生的思想道德水平，教會學(xué)生愛崗敬業(yè)，誠實守信、樂于助人，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性。如果沒有良好職業(yè)道德水平，即使掌握了人工智能技術(shù)，也將會破壞規(guī)則，讓會計信息失真。我們不能教出人工智能的“奴才”，應(yīng)當(dāng)讓人工智能為人類所用，做人工智能的主人。
5結(jié)語
總之，人工智能正在快速又深刻地改變我們的生活和工作方式，將人工智能用于會計行業(yè)會也將會不斷得到規(guī)范。對于人工智能這類新興技術(shù)在財務(wù)行業(yè)的運用初期可能會讓學(xué)生產(chǎn)生恐慌、彷徨，認(rèn)為學(xué)校教育無用。作為專業(yè)教師，要教會學(xué)生變革思想，提高其對會計價值的認(rèn)識，提高其人文綜合素養(yǎng)，擁有過硬的專業(yè)技術(shù)，不斷地完善專業(yè)勝任能力，把握機(jī)會，主動迎接挑戰(zhàn)，那么人工智能就只是會計人員的好幫手，而不是掘墓人。
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［3］盧映芝，黃靜．人工智能與會計課程實操的結(jié)合探討———VR技術(shù)的引進(jìn)［J］．現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2018（30）：160－162．
（1）為部分優(yōu)秀的學(xué)生將來做更深入的研究打堅實的基礎(chǔ)。在面向知識經(jīng)濟(jì)的今天，研究獲取、表示和使用知識的人工智能學(xué)科越來越受到人們的重視。目前人工智能研究被列為中國高技術(shù)領(lǐng)域的重點之一。以專家系統(tǒng)為代表的智能化系統(tǒng)在信息技術(shù)中也占有重要地位。因此在高等教育中開展人工智能教育和智能化系統(tǒng)的研發(fā)，不僅是計算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用，也是促進(jìn)各學(xué)科服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢。為使人工智能的理論、方法和技術(shù)的研究與應(yīng)用普及和深入，教育重心必須要下移，即從研究生教育向本科教育普及。開展本科層次人工智能普及教育的有效途徑之一是在本科高年級開設(shè)相關(guān)選修課。開展人工智能教育，不僅能夠更好地發(fā)揮高等院校的育人和科學(xué)研究功能，而且能為學(xué)生拓寬專業(yè)路徑，擴(kuò)大自主學(xué)習(xí)空間和發(fā)展個性創(chuàng)造條件，同時也為營造一個使學(xué)生不僅有寬厚、扎實的理論基礎(chǔ)，且具綜合分析和解決問題能力的環(huán)境。?
（2）為將來從教的學(xué)生積聚大量的知識。英國早在1999年，人工智能課程已經(jīng)作為選修課出現(xiàn)在中學(xué)的信息與通訊技術(shù)（ICT）課程中。許多中小學(xué)還通過機(jī)器人競賽活動來激發(fā)中小學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能的興趣，使學(xué)生不僅提高了用信息技術(shù)解決問題的能力，而且培養(yǎng)了多種思維方式，獲得了更多的創(chuàng)新空間。美國現(xiàn)行的中學(xué)信息技術(shù)課程設(shè)置中，將人工智能的內(nèi)容作為“媒體與技術(shù)”層面對12年級學(xué)生的要求。澳大利亞的部分中學(xué)開設(shè)的信息處理與技術(shù)課程，人工智能、信息系統(tǒng)、算法和程序設(shè)計、社會和倫理道德、計算機(jī)系統(tǒng)分別作為5個主題共同構(gòu)成了該課程的教學(xué)內(nèi)容。在該課程的大綱中規(guī)定，人工智能部分的教學(xué)內(nèi)容在高中第3學(xué)期為12年級的學(xué)生開設(shè)，教學(xué)時間為10周。?
在我國，多年以來中學(xué)奧林匹克信息學(xué)競賽中一直包含有人工智能相關(guān)的題目，涉及啟發(fā)式搜索、博弈、智能程序設(shè)計等問題。2003年4月，我國教育部正式頒布《普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》，首次在信息技術(shù)科目中設(shè)立了“人工智能初步”選修模塊，標(biāo)志著我國高中人工智能課程的正式起步。?
我國的新課程標(biāo)準(zhǔn)頒布后，教育部評審并通過了分別由教育科學(xué)出版社、廣東高教出版社、地圖出版社、上?？萍冀逃霭嫔绾驼憬逃霭嫔绯霭娴?套高中《人工智能初步》教材，并開發(fā)了相應(yīng)的教輔材料，包括教師用書和配套光盤等。為了配合中學(xué)人工智能課程的實施，國內(nèi)也推出了一些適合中學(xué)生學(xué)習(xí)與體驗的人工智能軟件和網(wǎng)絡(luò)資源。另一方面，一些高校的本科生、研究生也逐步關(guān)注中學(xué)人工智能教育的開展并將其作為畢業(yè)論文的研究選題。一些師范院校適應(yīng)形勢要求，已為師范生開設(shè)了與此相關(guān)的選修課程。?
2 人工智能的教育及教學(xué)條件現(xiàn)狀?
通過對本人多年的教學(xué)過程進(jìn)行總結(jié)，我校的《人工智能》課程教育現(xiàn)狀可總結(jié)為如下幾點：?
（1)理論知識充裕。但與實踐相脫節(jié)，特別是在智能科學(xué)技術(shù)的教育教學(xué)方面。盡管知識面相當(dāng)廣泛，而人工智能理論的普及教育以及智能技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用仍然十分滯后。?
(2)同其它普通高等院校一樣，在本校，人工智能技術(shù)的研究與應(yīng)用尚未普及，甚至比不上其它院校。這不利于培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣及創(chuàng)造精神。?
（3）缺乏配套實驗教材，實驗教學(xué)內(nèi)容缺乏，無法培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和創(chuàng)新能力。只有開設(shè)實驗項目，才能使人工智能的相關(guān)知識具有研究性和綜合性。?
（4）對中小學(xué)智能教育的深度及教學(xué)方式、教學(xué)特點缺乏研究。做為師范類院校，我認(rèn)為在對學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)知識教育的基礎(chǔ)上，要緊抓中小學(xué)智能教育的特點對師范類學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的教育與培訓(xùn)。?
相對于教育現(xiàn)狀，我校的《人工智能》課程教學(xué)條件現(xiàn)狀要稍好一些，其狀態(tài)如下：?
（1）教材使用國家級規(guī)劃教材，此教材非常系統(tǒng)地介紹了人工智能的基本原理、方法和應(yīng)用技術(shù)，適合本科及研究生使用。在我們的授課過程中，也會適當(dāng)為學(xué)生提供相關(guān)的國內(nèi)其他先進(jìn)教材，如中南大學(xué)蔡自興教授的《人工智能及其應(yīng)用》等。?
（2）為了促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，我們準(zhǔn)備了多種類型的擴(kuò)充性學(xué)習(xí)資料，加強(qiáng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的意識，包括：課程相關(guān)雜志和書籍目錄，以及部分重要的參考文獻(xiàn)，與人工智能相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源如優(yōu)秀BBS、新聞組、網(wǎng)址等。 它們包括了大量的文獻(xiàn)資料、本領(lǐng)域研究的前沿動態(tài)等。 使用表明，學(xué)生非常樂于查閱這些資源。 使學(xué)生能通過使用這些資源進(jìn)行一些人工智能程序設(shè)計，探討一些問題，在課堂討論中展示他們的收獲。?
(3）校園網(wǎng)的普及與不斷優(yōu)化使本課程有優(yōu)良的實踐性教學(xué)環(huán)境，能充分滿足教學(xué)需要。我們擁有較充足的多媒體教室和網(wǎng)絡(luò)教室，為實現(xiàn)本課程教學(xué)提供了物質(zhì)保障。在網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)方面，全校辦公室、教室、學(xué)生宿舍和教師宿舍都以寬帶網(wǎng)相連，這些硬件設(shè)備對本課程教學(xué)發(fā)揮了重要作用，使本課程教學(xué)質(zhì)量得以明顯提高。?
3 人工智能教學(xué)方法及手段的改革?
針對我們現(xiàn)在所采取的教學(xué)方法，我認(rèn)為存在許多不足，如教學(xué)方式比較單一，教學(xué)內(nèi)容偏重理論講解等，為此，提出以下教學(xué)方法的改革：?
（1）通過多種途徑激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課程的學(xué)習(xí)效果，直接受到學(xué)生興趣和參與意識的影響。一般來講，《人工智能》作為一門前沿課程，開始學(xué)生學(xué)習(xí)興趣很大，當(dāng)開始接觸到抽象理論知識及部分算法時，學(xué)生往往感到不易接受。 我們通過各種途徑和方法， 激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，包括鼓勵學(xué)生參與某部分知識的擴(kuò)充性資料查找,預(yù)留一定時間請學(xué)生負(fù)責(zé)對此內(nèi)容進(jìn)行講解，布置學(xué)生對某個基本成型的實驗進(jìn)行糾錯及驗證，降低問題解決的難度。學(xué)生因此產(chǎn)生興趣從而做更深度研究。?
(2）進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)。 我們可以嘗試在教學(xué)過程中不斷提出問題請學(xué)生思考，啟發(fā)學(xué)生求解這些問題，鼓勵學(xué)生提出自己的猜想和解決方案，然后擺出教材中的解決方案，并與同學(xué)所提出的觀點進(jìn)行分析和比較，這足以加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動意識和參與意識，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。?
(3）課堂辯論與交互式教學(xué)。 組織課堂辯論，討論的議題可定位為譬如人工智能是否能超過人類智能等有爭議的問題。學(xué)生通過對這些問題展開激烈爭論，激發(fā)了學(xué)習(xí)潛能，明確了學(xué)習(xí)目標(biāo)。當(dāng)然師生間的交流方式還有很多，如郵件互發(fā)、QQ留言等，也可在課程網(wǎng)站中的互動平臺進(jìn)行交流。?
(4）分層次因材施教。 在授課過程中，通過對每個具體學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、課堂作業(yè)情況進(jìn)行及時評估，對學(xué)生提出進(jìn)一步的學(xué)習(xí)建議和指導(dǎo)， 實現(xiàn)個性化的教學(xué)。 對優(yōu)秀學(xué)生探討，可以在教學(xué)設(shè)計和實驗設(shè)計中要求其選作部分探索性、創(chuàng)新性的功課和實驗，以發(fā)揮學(xué)生個性優(yōu)勢。對于有意于將來從事中小學(xué)教育的學(xué)生可以在機(jī)器人及人工智能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀等知識層面對其做問題講解。而那些看似缺乏興趣的學(xué)生，我們可以用多媒體手段如播放人工智能相關(guān)電影及科學(xué)小片引起其興趣，實行逐步引導(dǎo)的教學(xué)過程。?
另外，我們可以嘗試雙語教學(xué)。 采用中文教材和講授的同時，注重在課程中的關(guān)鍵詞同時用英文表示，并適當(dāng)指定英文參考短文和英文參考書。使學(xué)生能夠接觸國外文獻(xiàn)資料，加深對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，獲得更寬廣的知識。我們也可以在教學(xué)內(nèi)容安排上，注重理論聯(lián)系實際，將一些人工智能網(wǎng)絡(luò)上的虛擬實驗給學(xué)生進(jìn)行課外上網(wǎng)練習(xí)，從而使學(xué)生了解算法的具體運行過程， 通過參與達(dá)到知識的理解，掌握基本方法和技術(shù)。?
根據(jù)現(xiàn)有的條件，我們在教學(xué)中可以采用多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)相結(jié)合的方法，充分利用多媒體的豐富表現(xiàn)形式，利用網(wǎng)絡(luò)課程的交互性、情景化等特點，構(gòu)筑以學(xué)生為主體的《人工智能》課程現(xiàn)代教學(xué)模式。 對于抽象知識，可通過動畫和視頻演示，通過聲音和圖像展示人工智能的歷史、人物和前景，做到學(xué)生直接而深刻地看到知識的內(nèi)涵外延。網(wǎng)絡(luò)課程能較好地實現(xiàn)交互并使學(xué)習(xí)過程情景化，通過網(wǎng)絡(luò)課程的課堂練習(xí)和章節(jié)練習(xí)，教師可以評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并給學(xué)生提出學(xué)習(xí)建議，從而提高學(xué)生的研究力和創(chuàng)新力。我們也可以給學(xué)生播放中學(xué)《人工智能》課程課堂教學(xué)錄像，以使學(xué)生看到初高中學(xué)生的知識范圍及深度；同時給學(xué)生播放現(xiàn)有的《人工智能》科學(xué)成果，讓學(xué)生看到理論背后的實踐；也可以播放科幻片，激發(fā)學(xué)生想象的翅膀從而有興趣把人工智能作為將來深造的方向?！度斯ぶ悄堋肥且婚T較新的課程，改進(jìn)教學(xué)方法和手段不僅要靠教師，也應(yīng)增加硬件設(shè)備的投入。如果人工智能能采用智能輔助教學(xué)系統(tǒng)或機(jī)器人輔助教學(xué)過程逼真、形象，一目了然，這樣可大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，尤其是提高學(xué)生的觀察判斷能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。?
4 人工智能實踐教學(xué)設(shè)計的探討?
我們可以在教學(xué)過程中，適量開設(shè)一些實驗和設(shè)計，提高學(xué)生的動手能力，并加深他們對理論知識的理解，降低理論的抽象度，提升理論的實用性。在近兩年的教學(xué)過程中，我們會適量加入一些人工智能語言的教學(xué)過程。例如，在講解了“野人與傳教士過河”等問題后，我們可以讓學(xué)生使用Visual Prolog或者C ?++?對算法進(jìn)行實現(xiàn)；在講解 TSP 問題的遺傳算法解決案例后，指出編碼方案、初始種群大小、進(jìn)化代數(shù)、交叉率變異率等因素對求解結(jié)果的影響，并要求學(xué)生通過實驗的方式來分析、理解這些問題，并提出“尋找更有利的解決方案”等問題。把學(xué)生的興趣激發(fā)后，為解決這些問題，學(xué)生會在課外主動查閱相關(guān)文獻(xiàn)、相互討論以實現(xiàn)他們所設(shè)計的方案，這樣既培養(yǎng)了學(xué)生善于鉆研和勇于創(chuàng)新的精神又提高了學(xué)生的實踐與創(chuàng)新能力。?
參考文獻(xiàn)：?
［1］ 熊德蘭,李梅蓮,鄢靖豐.人工智能中實踐教學(xué)的探討［J］.宿州學(xué)院學(xué)報,2008(1).?
1我國農(nóng)業(yè)發(fā)展背景和農(nóng)業(yè)培訓(xùn)必要性分析
11我國農(nóng)業(yè)發(fā)展背景
我國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有極其重要的影響，一方面是由于我國人口基數(shù)大；另一方面是由于我國進(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，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展還比較落后，尤其與發(fā)達(dá)國家的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)相比，依舊有較大差距。
12開展農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的必要性
反思其他發(fā)達(dá)國家在?r業(yè)發(fā)展上實施過的舉措，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)場管理；經(jīng)營集約化、產(chǎn)業(yè)化；生產(chǎn)專業(yè)化；服務(wù)社會化；市場機(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，我國在農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)、素質(zhì)教育、技術(shù)推廣方面與發(fā)達(dá)國家差距明顯。為發(fā)展我國農(nóng)業(yè)，培養(yǎng)一批高素質(zhì)、懂技術(shù)、會經(jīng)營的農(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)展離不開農(nóng)民的發(fā)展和進(jìn)步，也離不開受過高等教育的精英人才的共同努力，而開展農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)，則是為他們的發(fā)展奠定了一條夯實的道路。
2人工智能在教育中的應(yīng)用與發(fā)展
近年來，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方面。
21基于人工智能的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育是對傳統(tǒng)教育方式的一次革新，而人工智能對網(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)平臺進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，根據(jù)智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)制訂學(xué)習(xí)計劃，進(jìn)行在線測試。例如近年來大為流行的MOOC課程，學(xué)生可以便捷地通過網(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)計劃。
22基于人工智能的教師輔助系統(tǒng)
近十年來，智能傳感器、語音識別、圖像識別、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越準(zhǔn)確高效，這無疑使得人工智能與輔助教學(xué)系統(tǒng)的融合變得越來越深入。借助于語音識別、圖像識別等技術(shù)，學(xué)生可以將學(xué)習(xí)過程中遇到的問題上傳至系統(tǒng)，借助于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對信息準(zhǔn)確的搜素和整合能力，實時地為學(xué)生提供答案或相關(guān)信息，答疑解惑。目前此類應(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)庫系統(tǒng)
隨著信息化時代的到來，如何高效地搜集、分類和檢索碎片化的教育信息和教學(xué)資源，無疑是一項巨大的挑戰(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)庫系統(tǒng)勢在必行?，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，依托知識庫系統(tǒng)對教育信息的整合與構(gòu)建，學(xué)生可以將已習(xí)得的零星的知識點進(jìn)行擴(kuò)充，由點至面的不斷學(xué)習(xí)新知識；依托教育資源管理系統(tǒng)中來，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，真正做到物為己用，因材施教。
3人工智能與農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的結(jié)合
新時代社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為國家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展翻開了新的篇章，如何加快社會主義農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，促進(jìn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，這為新時代的農(nóng)業(yè)知識教育提出了新的要求。另外，近年來勞動力轉(zhuǎn)型的趨勢日益顯著。隨著農(nóng)業(yè)勞動人口數(shù)量的減少，為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，需要有素質(zhì)、懂知識的農(nóng)民投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中來。因而，對于農(nóng)業(yè)知識培訓(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)知識培訓(xùn)的優(yōu)勢
從我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀看，較之于發(fā)達(dá)國家，我國農(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)專業(yè)領(lǐng)域的知識匱乏，農(nóng)業(yè)知識教育的推廣不僅薄弱，而且效率低下。因此，伴隨著信息化時代“互聯(lián)網(wǎng)+”的新型教育模式對傳統(tǒng)教模式的強(qiáng)有力革新，基于人工智能的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)展示了其強(qiáng)大的威力和優(yōu)勢，具體可以總結(jié)為如下兩個方面。
311個性化教育針對性強(qiáng)
相比于課堂教學(xué)的傳統(tǒng)模式，基于人工智能的網(wǎng)上在線教育模式能夠為學(xué)生個性化地制訂學(xué)習(xí)計劃，靈活安排學(xué)習(xí)時間。這有力地解決了學(xué)生參加農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)的時間成本問題，農(nóng)業(yè)從業(yè)者可利用閑暇時間自主安排學(xué)習(xí)。另外，針對于培訓(xùn)者的當(dāng)前知識水平和培訓(xùn)需求，培訓(xùn)平臺可以個性化地安排教學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)知識和操作技能。
312教育資源利用率高
我國當(dāng)前的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)，教育教師需求數(shù)量和實際在崗教師資源極不匹配，具備豐富農(nóng)業(yè)專業(yè)知識和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗的教師數(shù)量缺乏，這是導(dǎo)致農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)推廣速度緩慢的重要原因。而人工智能為這一問題的解決帶來了福音，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，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)千家萬戶，讓學(xué)生與優(yōu)秀農(nóng)業(yè)知識的距離不再遙遠(yuǎn)。
4平臺開發(fā)的系統(tǒng)架構(gòu)
基于人工智能技術(shù)，一個合理的農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)平臺能夠像一個優(yōu)秀的教師那樣具備完備的農(nóng)業(yè)專業(yè)知識和優(yōu)良的教學(xué)技能知識，并且能夠模擬及擴(kuò)充教師的教學(xué)過程。除此之外，該培訓(xùn)平臺還能夠準(zhǔn)確實時地與學(xué)生進(jìn)行信息交互，有針對性地開展個性化教學(xué)，并可以自適應(yīng)地完成教學(xué)效力評估和反饋，不斷更新和完善教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略?；谝陨戏治?，該開發(fā)平臺的系統(tǒng)架構(gòu)分為學(xué)生模型、教師模型、綜合數(shù)據(jù)庫模型和人機(jī)交互接口四個組成部分，結(jié)合下圖對每一部分分別進(jìn)行詳細(xì)闡述。
41學(xué)生模型
學(xué)生模型應(yīng)針對不同的學(xué)生，準(zhǔn)確地評估學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)水平，對學(xué)生的學(xué)習(xí)背景、知識水平、知識架構(gòu)進(jìn)行診斷和評定，以便有針對性地制訂教學(xué)方案，進(jìn)而實施個性化教育。
另外，學(xué)生模型需要對學(xué)習(xí)過程中的學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行記錄入庫，對教育效果進(jìn)行評定，從而診斷出當(dāng)前教學(xué)計劃是否合適，以便下述教師模型中對教學(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)工作開展過程中的主體，一個合理的教師模型應(yīng)該包括如下三個部分。
教師模型首先完成教學(xué)內(nèi)容的選擇，這要根據(jù)學(xué)生模型中對學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)水平的評定，并且針對學(xué)生既定的學(xué)習(xí)目標(biāo)，并從下述知識庫中調(diào)取對應(yīng)的內(nèi)容，為教學(xué)的開展做好準(zhǔn)備。
在確定了教什么的問題之后，教室模型要確定如何教的問題，即選取合理的教學(xué)策略開展教學(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，并能為學(xué)生答疑解惑。當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到問題和疑惑時，教師模型應(yīng)該實時地提供信息支持，為學(xué)生提供針對性的幫助。因而教師模型要實現(xiàn)與人機(jī)交互接口的實時連接，在問題到來時控制模塊驅(qū)動應(yīng)答部分為學(xué)生答疑解惑。
43綜合數(shù)據(jù)庫模型
綜合數(shù)據(jù)庫模塊為農(nóng)業(yè)知識培訓(xùn)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)庫支持，主要包括以下三個模塊。
知識庫模塊中分類別地存放著農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)知識，包括文本、圖像、自然語言、多媒體等多個類型的學(xué)習(xí)知識。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)取相對應(yīng)的文件開展教學(xué)。
專家評估模塊用于處理教學(xué)過程中的教學(xué)效果評價和經(jīng)驗總結(jié)，為教師模型中的各個環(huán)節(jié)的反饋和更新迭代提供數(shù)據(jù)支持。在一個完善的教學(xué)過程，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。
為了對學(xué)生階段性學(xué)習(xí)的效果進(jìn)行評估，還需要引入測試考核模塊對學(xué)生的成績進(jìn)行量化考核。測試考核模塊中包含學(xué)生答題庫和成績測評庫，準(zhǔn)確檢測出開展農(nóng)業(yè)知識培?的作用與效果。
44人機(jī)交互接口
中圖分類號：G64文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
文章編號：1009-3044（2020）25-0153-03
1引言
智能科學(xué)與技術(shù)主要包含智能科學(xué)和智能技術(shù)兩部分內(nèi)容[1]：智能科學(xué)是以人如何認(rèn)知和學(xué)習(xí)為研究對象，探索智能機(jī)器的實現(xiàn)機(jī)理和方法；智能技術(shù)則是將這種方法應(yīng)用于人造系統(tǒng)，使之具有一定的智能或?qū)W習(xí)能力，讓機(jī)器系統(tǒng)為人類工作。目前，在本科專業(yè)目錄中，智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是計算機(jī)類之下的特設(shè)專業(yè)，在現(xiàn)有的人工智能專業(yè)群中，除了新設(shè)的人工智能專業(yè)外（2019年全國共有35所高校獲首批人工智能新專業(yè)建設(shè)資格），智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)與全球范圍大力推進(jìn)與快速發(fā)展的人工智能關(guān)系最密切，契合度最高。一方面，智能科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)將為人工智能技術(shù)提供理論支撐、技術(shù)推進(jìn)和人才支持，另一方面，人工智能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢直接影響著智能科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)發(fā)展和人才需求。
2人工智能時代對人才的需求
站在國家戰(zhàn)略的高度來看，人工智能將成為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動力，可以實現(xiàn)社會生產(chǎn)力的整體躍升，因此人工智能將成為引領(lǐng)未來的戰(zhàn)略性技術(shù)，世界主要發(fā)達(dá)國家都把發(fā)展人工智能作為提升國家競爭力、維護(hù)國家安全的重大戰(zhàn)略。
隨著人工智能時代的到來，許多企業(yè)對具有智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)背景的人才有著巨大的需求。首先，IT企業(yè)紛紛涉足智能科學(xué)領(lǐng)域，提高產(chǎn)品智能水平；其次，許多傳統(tǒng)制造業(yè)也在轉(zhuǎn)型，從勞動密集型到知識密集型，進(jìn)一步提升到智能制造型，并逐漸具備高精尖裝備制造能力；此外，醫(yī)療、通訊、交通等行業(yè)也對智能科技人才有著迫切的需要。人工智能對各行各業(yè)的影響，充分體現(xiàn)了智能科技的高速發(fā)展，對人才數(shù)量和素質(zhì)要求也越來越高。
從人才的金字塔型分布來看，智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域不僅需要高端學(xué)術(shù)型人才，更需要接地氣、重實踐的應(yīng)用型人才。隨著“中國智造”的不斷推進(jìn)，智能科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域已由頂層設(shè)計和關(guān)鍵技術(shù)突破向生產(chǎn)、應(yīng)用、裝配、服務(wù)等環(huán)節(jié)延伸，迫切需求大批專業(yè)技術(shù)精、實踐能力強(qiáng)、操作流程熟的應(yīng)用型人才。2019年，人力資源和社會保障部、國家市場監(jiān)管總局、國家統(tǒng)計局向社會了13個新職業(yè)信息，包括人工智能工程技術(shù)人員、物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)人員、大數(shù)據(jù)工程技術(shù)人員等，這也從另外一個側(cè)面說明人工智能等技術(shù)推動了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級，催生了相關(guān)專業(yè)技術(shù)類新職業(yè)，可形成相對穩(wěn)定的從業(yè)人群。
3應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式分析
《中國制造2025》以推進(jìn)智能制造為主攻方向，強(qiáng)調(diào)健全多層次人才培養(yǎng)體系，提到強(qiáng)化職業(yè)教育和技能培訓(xùn)，引導(dǎo)一批普通本科高等學(xué)校向應(yīng)用技術(shù)類高等學(xué)校轉(zhuǎn)型，建立一批實訓(xùn)基地，開展現(xiàn)代學(xué)徒制試點示范，形成一支門類齊全、技藝精湛的技術(shù)技能人才隊伍。
通常而言，人才類型分為三類[2]：學(xué)術(shù)型人才、應(yīng)用型人才、技能型人才。實際上從現(xiàn)代職業(yè)教育的發(fā)展和社會需求來看，應(yīng)用型人才和技能型人才的界限相對模糊，可統(tǒng)稱為應(yīng)用型人才，即把成熟的技術(shù)和理論應(yīng)用到實際的生產(chǎn)、生活中的技術(shù)技能型人才。從國家的層面來看，為了適應(yīng)人工智能時展，人才需求數(shù)量基數(shù)最多、缺口最大的就是應(yīng)用型人才，這也對眾多高校培養(yǎng)人才的導(dǎo)向產(chǎn)生重大影響。這里我們重點討論智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)，可從職能、知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、行業(yè)（產(chǎn)業(yè)）導(dǎo)向四個方面來分析。
3.1職能
智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型人才是培養(yǎng)面向各類智能科學(xué)與技術(shù)的工程設(shè)計、開發(fā)及應(yīng)用，掌握各類現(xiàn)代智能系統(tǒng)設(shè)計、研發(fā)、集成應(yīng)用、檢測與維修、運行與管理等技術(shù)，具有扎實理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)工程實踐和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才。
3.2知識結(jié)構(gòu)
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)充分體現(xiàn)了跨學(xué)科的特點，其知識結(jié)構(gòu)包含了三個并行的基礎(chǔ)領(lǐng)域：電子信息、控制工程、計算機(jī)，也蘊含了電子信息工程、控制科學(xué)與工程、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等學(xué)科的交叉和融合，體現(xiàn)了智能感知與模式識別、智能系統(tǒng)設(shè)計與制造、智能信息處理三個方面的專業(yè)內(nèi)涵。
（1）智能感知與模式識別
屬于電子信息與計算機(jī)交叉領(lǐng)域，主要定位在機(jī)器視覺與模式識別。包括三維建模與仿真、圖像處理與分析、圖像理解與識別、機(jī)器視覺、模式識別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)等。主要課程包括：電子技術(shù)基礎(chǔ)、信號系統(tǒng)與數(shù)字信號處理、數(shù)字圖像處理、模式識別等。
（2）智能系統(tǒng)設(shè)計與制造
屬于控制工程領(lǐng)域，包括自動控制、無人系統(tǒng)與工程、精密傳感器設(shè)計與應(yīng)用等。主要課程包括：機(jī)械基礎(chǔ)、工程力學(xué)、自動控制原理、傳感器與測試技術(shù)、計算機(jī)控制技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)分析與設(shè)計等。
（3）智能信息處理
屬于計算機(jī)領(lǐng)域，包括交通大數(shù)據(jù)、汽車與道路安全大數(shù)據(jù)等的分析與處理、信息處理與知識挖掘、信息可視化等。主要課程包括：智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論、計算機(jī)程序設(shè)計、微機(jī)原理與接口技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計等。
3.3能力結(jié)構(gòu)
智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)著眼于人工智能工程應(yīng)用，要求學(xué)生具有運用計算機(jī)及相關(guān)軟硬件工具進(jìn)行大數(shù)據(jù)的采集、存儲、處理、分析、應(yīng)用的能力；具備智能系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)、集成、運行與管理的能力；注重培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)理論和知識，分析并解決工程實際問題的能力，其能力結(jié)構(gòu)可以借鑒能力本位教育（CompetencyBasedEducation，簡稱CBE）模式[3]。
CBE是國際上較流行的一種應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，主要代表國家為加拿大和美國。該模式以能力為人才培養(yǎng)的目標(biāo)和評價標(biāo)準(zhǔn)，一切教學(xué)活動均圍繞綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)展開，CBE人才培養(yǎng)模式主要有以下三方面的特色：能力導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo)；模塊化的課程結(jié)構(gòu)；能力為基準(zhǔn)的目標(biāo)評價體系。該模式所培養(yǎng)的本科應(yīng)用型人才具有較強(qiáng)的專業(yè)綜合能力和職業(yè)能力[4]，在一定時期得到社會的廣泛認(rèn)可，但是單純的CBE模式并不能完全適應(yīng)人工智能時代對人才培養(yǎng)的需求，這是由于目前許多職業(yè)崗位在人工智能的沖擊下，其形式和內(nèi)容均會產(chǎn)生動態(tài)變化，要求現(xiàn)階段的人才培養(yǎng)具有延伸性和前瞻性，既要兼顧眼前，也要考慮應(yīng)對智能化浪潮，打好基礎(chǔ)，提高自學(xué)習(xí)能力。因此，智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)有一定崗位針對性，但并不是完全固化崗位內(nèi)容及層次、固化知識屬性，必須強(qiáng)化自我學(xué)習(xí)能力，才能實現(xiàn)能力可持續(xù)增長，崗位的向上流動性以及知識和經(jīng)驗的進(jìn)化，才能真正適應(yīng)人工智能時展的需求。
自我學(xué)習(xí)能力的形成與提高往往源于知識結(jié)構(gòu)的構(gòu)建[5]。為了塑造更合適的能力結(jié)構(gòu)，需要CBE模式與知識結(jié)構(gòu)的相輔相成，有鑒于此，將這種新型人才培養(yǎng)模式稱之為知識型能力本位教育（Knowledge&CompetencyBasedEducation，簡稱KCBE）模式，這也意味著在人才培養(yǎng)過程中，將知識結(jié)構(gòu)與能力結(jié)構(gòu)放在并重的地位，既著眼于預(yù)期能力的培養(yǎng)，也必須讓學(xué)生筑牢學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)，在走向社會以后，在知識引擎的作用下，通過自我學(xué)習(xí)，具備并提升適應(yīng)未來的、新的智能化崗位需求的能力。
3.4行業(yè)（產(chǎn)業(yè)）導(dǎo)向
從智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的角度，培養(yǎng)的應(yīng)用型人才以“智能化應(yīng)用”為就業(yè)大方向，具體而言，包括：
（1）智能感知與模式識別領(lǐng)域
主要從事電子信息的獲取、傳輸、處理、分析、應(yīng)用等領(lǐng)域的研究、設(shè)計及應(yīng)用，包括圖像處理、機(jī)器視覺、工業(yè)視頻檢測與識別、視頻監(jiān)控、傳感器設(shè)計及應(yīng)用等。
（2）智能系統(tǒng)設(shè)計與制造領(lǐng)域
主要從事智能裝備、智能制造、智能管理、智能服務(wù)等領(lǐng)域的設(shè)計、制造及應(yīng)用，包括智能工廠、智能車間、智能生產(chǎn)線、智能物流、以及智能運營與服務(wù)等。
（3）智能信息處理領(lǐng)域
主要從事計算機(jī)數(shù)據(jù)處理、分析、理解、管理、以及服務(wù)等領(lǐng)域的研究、設(shè)計及應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)存儲與管理、數(shù)據(jù)分析與預(yù)測、交通大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用、道路與汽車安全大數(shù)據(jù)分析、智能交通、智能電力、智能家居、智慧城市等。
涉及的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域主要包括智能制造，如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成應(yīng)用，研發(fā)智能產(chǎn)品及智能互聯(lián)產(chǎn)品等。其他的領(lǐng)域還包括智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能金融、智能商務(wù)等。
產(chǎn)業(yè)需求帶動人才培養(yǎng)，人才培養(yǎng)在滿足產(chǎn)業(yè)需求的同時推動技術(shù)進(jìn)步，而技術(shù)進(jìn)步又引燃了新的產(chǎn)業(yè)需求。產(chǎn)業(yè)需求與人才培養(yǎng)的相互作用，呈現(xiàn)出螺旋式上升的發(fā)展態(tài)勢，這在人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)與智能科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)之間表現(xiàn)的得尤為突出。
4KCBE模式人才培養(yǎng)的主要措施和途徑
智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)模式一定是和人才需求、學(xué)校定位相適應(yīng)的。培養(yǎng)應(yīng)用型人才，應(yīng)注重學(xué)生實踐能力，從教學(xué)體系建設(shè)體現(xiàn)“應(yīng)用”二字，其核心環(huán)節(jié)是實踐教學(xué)。結(jié)合上述的KCBE培養(yǎng)模式，知識結(jié)構(gòu)在能力培養(yǎng)過程中也占有非常重要的地位，因此在能力培養(yǎng)方面，知識和實踐作為兩大要素，不能偏廢任何一方，必須齊頭并進(jìn)，既要固基礎(chǔ)，也要重實踐。
（1）筑牢智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)知識基礎(chǔ)，構(gòu)建與智能化應(yīng)用相關(guān)的知識體系
在本科的低年級階段，應(yīng)注重公共基礎(chǔ)課，特別是數(shù)學(xué)和力學(xué)課程，還應(yīng)充分了解智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的內(nèi)涵，讓學(xué)生對所學(xué)專業(yè)有一個比較全面的認(rèn)識。在本科中高年級階段，重點強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ)，包括電子技術(shù)基礎(chǔ)、自動控制原理、傳感器與測試技術(shù)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等。歸納地說，應(yīng)該筑牢數(shù)理基礎(chǔ)、計算機(jī)基礎(chǔ)、機(jī)電基礎(chǔ)和控制基礎(chǔ)，因此對原理課程需要強(qiáng)化，這樣對很多工作機(jī)理、來龍去脈的理解才能深刻。
（2）增強(qiáng)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)，構(gòu)建以能力培養(yǎng)為重心的教學(xué)體系
人工智能時代應(yīng)運而生的過程，跟大數(shù)據(jù)的發(fā)展差不多，都是從信息獲取到識別，到信息處理分析和反饋，再到最后的經(jīng)驗存儲、格式化，以及循環(huán)的生態(tài)凈化。畢竟，大數(shù)據(jù)、運算能力和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用都是人工智能發(fā)展的重要因素。當(dāng)下人們關(guān)心的是，重大的產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)是否會伴隨著人工智能的發(fā)展同時到來？是否會同時產(chǎn)生聚集效應(yīng)？這也是投資很重要的背后邏輯。
中國的人工智能時代，實際上就是互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)時代的產(chǎn)業(yè)衍生。這是因為互聯(lián)網(wǎng)前期的高速發(fā)展，從平面互聯(lián)網(wǎng)到一維、二維，再到后面快速智能互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，整個進(jìn)程都是循序漸進(jìn)的。而中國人工智能時代的基礎(chǔ)設(shè)施和基礎(chǔ)條件，其實也是逐漸在成熟的。云計算、智能終端、大數(shù)據(jù)、寬帶、傳感器等產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟，也推動著人工智能的快速爆發(fā)。
滴滴出行創(chuàng)始人程維曾在一次演講中表示，互聯(lián)網(wǎng)上半場互連的機(jī)會已經(jīng)過去了，下半場就是人工智能。而分享經(jīng)濟(jì)，是未來20年整個互聯(lián)網(wǎng)時代最大的發(fā)展趨勢。新美大CEO王興也曾在一次工作會議中提出，未來大的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，其實重點在運營。過去是做用戶、做流量，接下來的重點就是做運營。把這個點做到極致，真正使互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)效率提高、成本降低、用戶體驗提升。而這三個部分要做好，其實跟人工智能有著重大的關(guān)聯(lián)?；ヂ?lián)網(wǎng)上半場連接人人的風(fēng)口已經(jīng)基本結(jié)束，互聯(lián)網(wǎng)下半場運營提升和人機(jī)連接的風(fēng)口正在開始。
中國人工智能應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)發(fā)展也是逐漸在深化，人工智能的類型大致分為3種。第一是數(shù)據(jù)挖掘和優(yōu)化以助于精準(zhǔn)營銷部分的應(yīng)用；第二是軟件、硬件控制，推動工業(yè)4.0發(fā)展；第三是人機(jī)互動，包括智能客服、服務(wù)機(jī)器人等方面的發(fā)展。相對而言，這些是目前正在快速發(fā)展的。而未來更多應(yīng)用的機(jī)會將出現(xiàn)在在線醫(yī)療、在線教育、車聯(lián)網(wǎng)、無人機(jī)、工業(yè)4.0等方面。
互聯(lián)網(wǎng)的下半場屬于人工智能，這已經(jīng)是大家的共識。但是，資本對互聯(lián)網(wǎng)下半場的投資邏輯又是怎樣的呢？
以啟賦資本為例。即使目前在機(jī)器人、無人機(jī)方面布局不多，但啟賦資本在在線醫(yī)療、在線教育、互聯(lián)網(wǎng)酒店、酒店智能化應(yīng)用和工業(yè)4.0等方面都有了充分的布局。與此同時，為了獲取巨大的用戶基礎(chǔ)，啟賦資本還投資了大量的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺型公司。而在人工智能方面，一些能夠早期布局的機(jī)會，也是比較珍貴的。
推薦組合:
從基礎(chǔ)層、技術(shù)層、應(yīng)用層的劃分上，短期關(guān)注能成功商業(yè)化的企業(yè)。建議關(guān)注新三板企業(yè)海鑫科金(430021.OC)、捷尚股份(832325.OC)
在主流的機(jī)器學(xué)習(xí)框架下，從人工智能的數(shù)據(jù)+算法+計算能力的三要素構(gòu)成上考慮，建議關(guān)注地平線機(jī)器人和中科寒武紀(jì)。
在細(xì)分領(lǐng)域，建議關(guān)注圖像和視覺識別的曠視科技(face++)、格靈深瞳、商湯科技、云從(佳都科技)，語音識別領(lǐng)域的捷通華聲(Q169597)、云知聲、思必馳，智能客服領(lǐng)域的智臻智能(834869.OC)、中通網(wǎng)絡(luò)(835426.OC)，服務(wù)機(jī)器人相關(guān)的圖靈機(jī)器人、優(yōu)必選，智能駕駛相關(guān)的Minieye、馭勢科技、國科微(新三板待掛牌)等。
行業(yè)觀點
算法+數(shù)據(jù)+計算能力三輪驅(qū)動人工智能加速到來:人工智能的發(fā)展經(jīng)歷兩起兩落，目前是第三次崛起。算法、數(shù)據(jù)和計算能力不同程度的造成了人工智能歷史上發(fā)展的低谷期。深度學(xué)習(xí)是目前最主流的機(jī)器學(xué)習(xí)方法和基礎(chǔ)算法框架，也在不斷的發(fā)展和完善中，現(xiàn)在使用不同算法的結(jié)合在圖像和語音處理中取得了更好的效果。機(jī)器學(xué)習(xí)的目標(biāo)是真正實現(xiàn)無監(jiān)督學(xué)習(xí)，在朝這個目標(biāo)發(fā)展的過程中，遷移學(xué)習(xí)和聚焦模型是最有前景的方向之一。人工智能所需要的計算能力未來將適應(yīng)“云+端”的模式，在IOT時代，用于“端”的機(jī)器學(xué)習(xí)計算能力，低功耗、低成本、低體積均是重要的發(fā)展目標(biāo)。
政策助力，巨頭加碼，人工智能發(fā)展如火如荼:發(fā)達(dá)國家已充分認(rèn)識到人工智能的戰(zhàn)略意義，紛紛從國家戰(zhàn)略層面對人工智能加緊布局。美國、歐盟和日本均開始大腦研究計劃。國內(nèi)對于人工智能的相關(guān)扶植政策已出臺。互聯(lián)網(wǎng)公司和科技巨頭也加大力度進(jìn)行人工智能領(lǐng)域的布局，人才爭奪激烈。人工智能相關(guān)的創(chuàng)業(yè)公司也不斷涌現(xiàn)，風(fēng)險資本競相進(jìn)入。
人工智能的技術(shù)逐漸成熟，應(yīng)用逐步落地:語音識別、圖像和視頻識別是相對成熟的技術(shù)，國內(nèi)公司在相關(guān)領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平。自然語言處理是認(rèn)知智能的更高層級目標(biāo)，未來進(jìn)步空間巨大。隨著技術(shù)的不斷走向成熟，各細(xì)分領(lǐng)域的應(yīng)用已開始逐步落地。
“+人工智能”成為行業(yè)和場景未來智能化的趨勢:人工智能是未來產(chǎn)業(yè)變革的基礎(chǔ)力量，對不同行業(yè)和場景的智能化改造是未來趨勢。安防、金融、醫(yī)療、汽車、制造業(yè)、教育、廣告、傳媒、法律、智能家居、農(nóng)業(yè)等均是人工智能落地的方向。
【中圖分類號】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【論文編號】1009―8097（2008）13―0018―03
人工智能是一門綜合的交叉學(xué)科，涉及計算機(jī)科學(xué)、生理學(xué)、哲學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語言學(xué)等多個領(lǐng)域。人工智能主要研究用人工的方法和技術(shù)，模仿、延伸和擴(kuò)展人的智能，實現(xiàn)機(jī)器智能，其長期目標(biāo)是實現(xiàn)人類水平的人工智能。[1]從腦神經(jīng)生理學(xué)的角度來看，人類智能的本質(zhì)可以說是通過后天的自適應(yīng)訓(xùn)練或?qū)W習(xí)而建立起來的種種錯綜復(fù)雜的條件反射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)回路的活動。[2]人工智能專家們面臨的最大挑戰(zhàn)之一是如何構(gòu)造一個可以模仿人腦行為的系統(tǒng)。這一研究一旦有突破，不僅給學(xué)習(xí)科學(xué)以技術(shù)支撐，而且能反過來促使人腦的學(xué)習(xí)規(guī)律研究更加清晰，從而提供更加切實有效的方法論。[3]人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，使人工智能不僅成為學(xué)校教育的內(nèi)容之一，也為教育提供了豐富的教育資源，其研究成果已在教育領(lǐng)域得到應(yīng)用，并取得了良好的效果，成為教育技術(shù)的重要研究內(nèi)容。
人工智能的研究更多的是結(jié)合具體領(lǐng)域進(jìn)行的，其主要研究領(lǐng)域有：專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識別、自然語言理解、自動定理證明、自動程序設(shè)計、機(jī)器人學(xué)、博弈、智能決策支持系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和分布式人工智能等。[4]目前，在教育中應(yīng)用較為廣泛與活躍的研究領(lǐng)域主要有專家系統(tǒng)、機(jī)器人學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言理解、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和分布式人工智能，下面就這些領(lǐng)域進(jìn)行闡述。
一 專家系統(tǒng)
專家系統(tǒng)是一個具有大量專門知識與經(jīng)驗的程序系統(tǒng)，它使用人工智能技術(shù)，根據(jù)某個領(lǐng)域中一個或多個人類專家提供的知識和經(jīng)驗進(jìn)行推理和判斷，模擬人類專家的決策過程，以解決那些需要專家決定的復(fù)雜問題。[5]專家系統(tǒng)主要組成部分為：知識庫，用于存儲某領(lǐng)域?qū)＜蚁到y(tǒng)的專門知識；綜合數(shù)據(jù)庫，用于存儲領(lǐng)域或問題的初始數(shù)據(jù)和推理過程中得到的中間數(shù)據(jù)或信息；推理機(jī)，用于記憶所采用的規(guī)則和控制策略的程序，使整個專家系統(tǒng)能夠以邏輯方式協(xié)調(diào)地工作；解釋器，向用戶解釋專家系統(tǒng)的行為；接口，使用戶與專家系統(tǒng)進(jìn)行對話。近幾十年來，專家系統(tǒng)迅速發(fā)展，是人工智能中最活躍、最有成效的一個研究領(lǐng)域，廣泛用于醫(yī)療診斷、地質(zhì)勘探、軍事、石油化工、文化教育等領(lǐng)域。
目前，專家系統(tǒng)在教育中的應(yīng)用最為廣泛與活躍。專家系統(tǒng)的特點通常表現(xiàn)為計劃系統(tǒng)或診斷系統(tǒng)。計劃系統(tǒng)往前走，從一個給定系統(tǒng)狀態(tài)指向最終狀態(tài)。如計劃系統(tǒng)中可以輸入有關(guān)的課堂目標(biāo)和學(xué)科內(nèi)容，它可以制定出一個課堂大綱，寫出一份教案，甚至有可能開發(fā)一堂樣板課，而診斷系統(tǒng)是往后走，從一個給定系統(tǒng)陳述查找原因或?qū)ζ溥M(jìn)行分析，例如，一個診斷系統(tǒng)可能以一堂CBI（基于計算機(jī)的教學(xué)，computer-based instruction）課為例，輸入學(xué)生課堂表現(xiàn)資料，分析為什么課堂的某一部分效果不佳。在開發(fā)專家計劃系統(tǒng)支持教學(xué)系統(tǒng)開發(fā)（ISD）程序的領(lǐng)域中最有名的是梅里爾（Merrill）的教學(xué)設(shè)計專家系統(tǒng)（ID Expert）。[6]
教學(xué)專家系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)學(xué)生的特點（如知識水平、性格等），以最合適的教案和教學(xué)方法對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)和輔導(dǎo)。其特點為：同時具有診斷和調(diào)試等功能；具有良好的人機(jī)界面。已經(jīng)開發(fā)和應(yīng)用的教學(xué)專家系統(tǒng)有美國麻省理工學(xué)院的MACSYMA符號積分與定理證明系統(tǒng)，我國一些大學(xué)開發(fā)的計算機(jī)程序設(shè)計語言、物理智能計算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)以及聾啞人語言訓(xùn)練專家系統(tǒng)等。[7]
目前，在教育中，專家系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用更多的集中于遠(yuǎn)程教育，為現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的智能化提供了有力的技術(shù)支撐?；趯＜蚁到y(tǒng)構(gòu)造的智能化遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)具有以下幾個方面的功能：具備某學(xué)科或領(lǐng)域的專門知識，能生成自己的提問和應(yīng)答； 能夠分析學(xué)生的特征，評價和記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，診斷學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的錯誤并進(jìn)行補(bǔ)救教學(xué)；可以選擇不同的教學(xué)方法實現(xiàn)以學(xué)生為主體的個別化教學(xué)。[8]目前應(yīng)用于遠(yuǎn)程教育的專家系統(tǒng)有智能決策專家系統(tǒng)、智能答疑專家系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源專家系統(tǒng)、智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)和智能網(wǎng)絡(luò)組卷系統(tǒng)等。
二 機(jī)器人學(xué)
機(jī)器人學(xué)是人工智能研究是一個分支，其主要內(nèi)容包括機(jī)器人基礎(chǔ)理論與方法、機(jī)器人設(shè)計理論與技術(shù)、機(jī)器人仿生學(xué)、機(jī)器人系統(tǒng)理論與技術(shù)、機(jī)器人操作和移動理論與技術(shù)、微機(jī)器人學(xué)。[9]機(jī)器人的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段：第一代機(jī)器人是以 “示教―再現(xiàn)”方式進(jìn)行工作；第二代機(jī)器人具有一定的感覺裝置，表現(xiàn)出低級智能；第三代機(jī)器人是具有高度適應(yīng)性的自治機(jī)器人，即智能機(jī)器人。目前開發(fā)和應(yīng)用的機(jī)器人大多是智能機(jī)器人。機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展對人類的生活和社會都產(chǎn)生了重要影響，其研究和應(yīng)用逐漸由工業(yè)生產(chǎn)向教育、環(huán)境、社會服務(wù)、醫(yī)療等領(lǐng)域擴(kuò)展。
機(jī)器人技術(shù)涉及多門科學(xué)，是一個國家科技發(fā)展水平和國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化、信息化的重要標(biāo)志，因此，機(jī)器人技術(shù)是世界強(qiáng)國重點發(fā)展的高技術(shù)，也是世界公認(rèn)的核心競爭力之一，很多國家已經(jīng)將機(jī)器人學(xué)教育列為學(xué)校的科技教育課程，在孩子中普及機(jī)器人學(xué)知識，從可持續(xù)和長遠(yuǎn)發(fā)展的角度，為本國培養(yǎng)機(jī)器人研發(fā)人才。[10]在機(jī)器人競賽的推動下，機(jī)器人教育逐漸從大學(xué)延伸到中小學(xué)，世界發(fā)達(dá)國家例如美國、英國、法國、德國、日本等已把機(jī)器人教育納入中小學(xué)教育之中，我國許多有條件的中小學(xué)也開展了機(jī)器人教育。
機(jī)器人在作為教學(xué)內(nèi)容的同時，也為教育提供了有力的技術(shù)支撐，成為培養(yǎng)學(xué)習(xí)者創(chuàng)新精神和實踐能力的新的載體與平臺，大大豐富了教學(xué)資源。多年來，我國中小學(xué)信息技術(shù)教育的主要載體是計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)，教學(xué)資源單一，缺乏前瞻性。教學(xué)機(jī)器人的引入，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還為教學(xué)提供了豐富的、先進(jìn)的教學(xué)資源。隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)機(jī)器人種類越來越多，目前在中小學(xué)較為常用的教學(xué)機(jī)器人有：能力風(fēng)暴機(jī)器人、通用機(jī)器人、未來之星機(jī)器人、樂高機(jī)器人、納英特機(jī)器人、中鳴機(jī)器人等。
三 機(jī)器學(xué)習(xí)
機(jī)器學(xué)習(xí)是要使計算機(jī)能夠模仿人的學(xué)習(xí)行為，自動通過學(xué)習(xí)來獲取知識和技巧，[11]其研究綜合應(yīng)用了心理學(xué)、生物學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、邏輯學(xué)、模糊數(shù)學(xué)和計算機(jī)科學(xué)等多個學(xué)科。機(jī)器學(xué)習(xí)的方法與技術(shù)有機(jī)械學(xué)習(xí)、示教學(xué)習(xí)、類比學(xué)習(xí)、示例學(xué)習(xí)、解釋學(xué)習(xí)、歸納學(xué)習(xí)和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)等，近年來，知識發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)挖掘是發(fā)展最快的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。機(jī)器學(xué)習(xí)（自動獲取新的事實及新的推理算法）是使計算機(jī)具有智能的根本途徑，對機(jī)器學(xué)習(xí)的研究有助于發(fā)現(xiàn)人類學(xué)習(xí)的機(jī)理和揭示人腦的奧秘。[12]
隨著計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和機(jī)器學(xué)習(xí)研究的深入，機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的性能大大提高，各種學(xué)習(xí)算法的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，例如將連接學(xué)習(xí)用于圖文識別，歸納學(xué)習(xí)、分析學(xué)習(xí)用于專家系統(tǒng)等，大大推動了在教育中的應(yīng)用，例如在建構(gòu)適應(yīng)性教學(xué)系統(tǒng)中，用機(jī)器學(xué)習(xí)與樸素的貝葉斯分類器動態(tài)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)偏好，有較高的準(zhǔn)確率[13]?；诎咐耐评恚╟ase-based reasoning，CBR）是一種新興的機(jī)器學(xué)習(xí)和推理方法，其核心思想是重用過去人們解決問題的經(jīng)驗解決新問題，在計算機(jī)輔助教育方面，已經(jīng)出現(xiàn)了基于CBR的圖形仿真教育系統(tǒng)，并且，針對個體特征的教育教學(xué)方法研究也有所突破。[14]另外，數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)在生物醫(yī)學(xué)、金融管理、商業(yè)銷售等領(lǐng)域的成功應(yīng)用，不僅給機(jī)器學(xué)習(xí)注入新的生機(jī)，也為機(jī)器學(xué)習(xí)在教育中的應(yīng)用提供了新的前景。
四 自然語言理解
自然語言理解就是研究如何讓計算機(jī)理解人類的自然語言，以實現(xiàn)用自然語言與計算機(jī)之間的交流。一個能夠理解自然語言信息的計算機(jī)系統(tǒng)看起來就像一個人一樣需要有上下文知識以及根據(jù)這些上下文知識和信息用信息發(fā)生器進(jìn)行推理的過程。[15]自然語言理解包括口語理解和書面理解兩大任務(wù)，其功能為：回答問題，計算機(jī)能正確地回答用自然語言提出的問題；文摘生成，計算機(jī)能根據(jù)輸入的文本產(chǎn)生摘要；釋義，計算機(jī)能用不同的詞語和句型來復(fù)述輸入的自然語言信息；翻譯，計算機(jī)能把一種語言翻譯成另外一種語言。由于創(chuàng)造和使用自然語言是人類高度智能的表現(xiàn)，因此對自然語言處理的研究也有助于揭開人類高度智能的奧秘，深化對語言能力和思維本質(zhì)的認(rèn)識。[16]
自然語言理解最早的研究領(lǐng)域是機(jī)器翻譯，隨著應(yīng)用研究的廣泛開展，也為機(jī)器人和專家系統(tǒng)的知識獲取提供了新的途徑，例如由MIT研制的指揮機(jī)器人的自然語言理解系統(tǒng)SHRDLU就可以接收自然語言，進(jìn)行人機(jī)對話，回答關(guān)于桌面上積木世界中的各種問題。同時，對自然語言理解的研究也促進(jìn)了計算機(jī)輔助語言教學(xué)和計算機(jī)語言設(shè)計等方面的發(fā)展，例如“希賽可”網(wǎng)絡(luò)智能英語學(xué)習(xí)系統(tǒng)，這個基于網(wǎng)絡(luò)的“人-機(jī)”語境的建立，突破了普通英語教師和傳統(tǒng)的單機(jī)的多媒體教學(xué)軟件所能具備能力限制，也比建立于網(wǎng)絡(luò)的“人-人”語境更具靈活性，可以為遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者提供良好的英語學(xué)習(xí)支持，在國內(nèi)第一次系統(tǒng)地將用自然語言進(jìn)行的人機(jī)對話系統(tǒng)應(yīng)用在計算機(jī)輔助外語教學(xué)上，在國際上也是一種創(chuàng)新。[17]
五 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就是在對大腦的生理研究的基礎(chǔ)上，用模擬生物神經(jīng)元的某些基本功能的元件（即人工神經(jīng)元），按各種不同的聯(lián)結(jié)方式組織起來的一個網(wǎng)絡(luò)，其目的在于模擬大腦的某些機(jī)理與機(jī)制，實現(xiàn)某個方面的功能，例如可以用于模仿視覺、模式識別、聲音信號處理、控制、故障診斷等領(lǐng)域，人工神經(jīng)元是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本單元。[18]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有兩種基本結(jié)構(gòu)：遞歸（反饋）網(wǎng)絡(luò)和多層（前饋）網(wǎng)絡(luò)，兩種主要學(xué)習(xí)算法：有指導(dǎo)式學(xué)習(xí)和非指導(dǎo)式學(xué)習(xí)。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從模擬人類大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和行為出發(fā)，具有大規(guī)模并行、分布式存儲和處理、自組織、自適應(yīng)和自學(xué)習(xí)能力，特別適合于處理需要同時考慮許多因素和條件的、不精確和模糊的信息處理問題，[19]這使人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有更大的發(fā)展?jié)撃?，目前已?jīng)開發(fā)和應(yīng)用的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型有30多種。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在教育中的應(yīng)用大多是與教學(xué)專家系統(tǒng)相結(jié)合，以此來改進(jìn)教學(xué)專家系統(tǒng)的性能，提高智能性，使其在教學(xué)過程中對突發(fā)問題具有更好的應(yīng)對能力。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在學(xué)校管理中也得到應(yīng)用，例如采用誤差反傳算法（BP）的多層感知器已應(yīng)用于高校管理之中。
六 分布式人工智能(Distributed Artificial Intelligence，DAI)
分布式人工智能是分布式計算與人工智能結(jié)合的結(jié)果，研究目標(biāo)是要創(chuàng)建一種能夠描述自然系統(tǒng)和社會系統(tǒng)的精確概念模型，主要研究問題是各Agent之間的合作與對話，包括分布式問題求解和多Agent系統(tǒng)兩個領(lǐng)域。[20]分布式人工智能系統(tǒng)一般由多個Agent組成，每個Agent又是一個半自治系統(tǒng)，Agent之間及Agent與環(huán)境之間進(jìn)行并發(fā)活動并進(jìn)行交互來完成問題求解。[21]由于分布式人工智能系統(tǒng)具有并行、分布、開放、協(xié)作和容錯等優(yōu)點，在資源、時空和功能上克服了單智能系統(tǒng)的局限性，因此獲得了廣泛的應(yīng)用。
分布式人工智能中的Agent和多Agent技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用逐漸受到關(guān)注。在教學(xué)中引入Agent可以有效地提高教學(xué)系統(tǒng)的智能性，創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)情境，并能激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)行個性化教育。目前，Agent和多Agent技術(shù)多用于遠(yuǎn)程智能教學(xué)系統(tǒng)，通過利用其分布性、自主性和社會性等特點，提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的智能性，使教學(xué)資源得到充分利用，并可實現(xiàn)對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行動態(tài)跟蹤，為學(xué)習(xí)者的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)創(chuàng)造合作性的學(xué)習(xí)環(huán)境。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件中應(yīng)用Agent技術(shù)的一個典型是美國南加利福尼亞大學(xué)（USC）開發(fā)的教學(xué)Adele（Agent for Distance Education - Light Edition） [22]。Agent技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件中取得的良好效果，促進(jìn)了研究者對分布式人工智能在教育中的應(yīng)用研究。
綜上所述，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展將會推動人工智能技術(shù)在教育中應(yīng)用的廣度和深度。從人工智能的應(yīng)用趨勢來看，人工智能在教育中應(yīng)用的擴(kuò)展可以通過以下三個方面進(jìn)行：一是人工智能與其他先進(jìn)信息技術(shù)結(jié)合。人工智能已經(jīng)與多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等有效的融合，為提高學(xué)習(xí)效率和效度提供了有力的技術(shù)支持，而引起教育技術(shù)界廣泛關(guān)注。[23]例如人工智能技術(shù)通過與多媒體技術(shù)相結(jié)合，可以提高智能教學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)效果；與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)相結(jié)合，可以提高和改進(jìn)遠(yuǎn)程教育的智能性。二是人工智能應(yīng)用研究領(lǐng)域間的集成。人工智能應(yīng)用研究領(lǐng)域之間并不是彼此獨立，而是相互促進(jìn)，相互完善，它們可以通過集成擴(kuò)展彼此的功能和應(yīng)用能力。例如自然語言理解與專家系統(tǒng)、機(jī)器人的集成，為專家系統(tǒng)和機(jī)器人提供了新的知識獲取途徑。三是人工智能的研究和應(yīng)用出現(xiàn)了許多新的領(lǐng)域，它們是傳統(tǒng)人工智能的延伸與擴(kuò)展，這些新領(lǐng)域有分布式人工智能與Agent、計算智能與進(jìn)化計算、數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)以及人工生命等[24]，這些發(fā)展與應(yīng)用蘊藏著巨大潛能，必將對教育產(chǎn)生重要的影響。
技術(shù)發(fā)展不斷發(fā)揮著引導(dǎo)教育技術(shù)研究的作用，一種新興技術(shù)的出現(xiàn)總是會掀起相應(yīng)的研究熱潮, 引發(fā)對技術(shù)在教育中應(yīng)用的探討、評價以及與傳統(tǒng)技術(shù)的對比。[25] 人工智能作為一門交叉的前沿學(xué)科，雖然在基本理論和方法等方面存在著爭論，但從其研究成果與應(yīng)用效果來看，有著廣闊的應(yīng)用前景，值得進(jìn)一步的開發(fā)和利用。
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