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关键词:人工智能;教学改革;教学方法
引言
人工智能(ArtificialIntelligence)是一门研究和模拟人类智能的跨领域学科,是模拟、延伸和扩展人的智能的一门新技术。由于信息环境巨变与社会新需求的爆发,人工智能技术的日趋成熟。随着AI3.0时代的到来,大数据、云计算等新技术的应用也愈发广泛,对于管理类人才来说,加强对人工智能知识的深入学习,不断将人工智能技术与管理知识结合起来,对其未来职业生涯的发展有着重要作用。人工智能是一门前沿学科,管理学院开设人工智能课程的目的是为了更好地培养学生的技术创新思维与能力,基于其覆盖面广、包容性强、应用需求空间巨大的学科特点,通过概率统计、数据结构、计算机编程语言、数据库原理等基础课程的学习,加强学生解决实际问题的能力,为就业打下基础。本文基于社会对于人工智能领域的人才需求,结合诸多长期从事经管类专业课程教学的老师意见,针对管理类人才的人工智能课程教学内容与方法进行探讨,以期对中国高校人工智能课程教学改革研究提供帮助与借鉴。
1、教学现状与问题
作为一门综合性、实践性和应用性很强的理论技术学科,人工智能课程内容及内涵及其丰富,外延极其广泛。学习这门课程,需要较好的数学基础和较强的逻辑思维能力。针对管理类人才,该课程在课程教学过程中存在几个较为突出的问题。(1)课堂教学氛围枯燥目前,中国大多数大学仍采用传统的课堂教学模式,在教学过程中照本宣科,忽略与学生的互动,并且缺乏能够有效引起学生学习兴趣与加深知识理解的教学环节设置,如此一来大大降低了学生自主思考的能力。在进行人工智能相关课程知识讲解时,随着章节的知识难度不断增加,单向介绍式的枯燥教学方式无法反映人工智能学科的全貌,课堂讲解难以同时给以学生感性和理性的认知,部分学生因乏味的课堂氛围渐渐无法跟上教学进度,导致学习动力不足。(2)基础课程掌握不牢管理类专业的学生大部分都会走向更加具体化的管理岗位,具有多学科的素养,但这也导致很多学生所学知识杂而不精。学生在基础不夯实的情况下去学习更高层面的知识,给学生学习与老师教学都造成了很大困扰。人工智能课程知识点较多,涵盖模式识别、机器学习、数据挖掘等众多内容,概念抽象,不易学习。一些管理类专业的学生未能熟练掌握高等数学、运筹学、数据结构、数据库技术等先修课程,缺乏一定的关联思考和研究意识,导致课程学习难度增加,产生学时不足和教学内容难点过多的问题。(3)教学与实际应用脱节当下,人工智能广泛应用于机器视觉、智能制造等各个领域,给学生提供了大量的现实案例,使得人工智能不再是高深莫测的理论,而是现实中可以触及的内容。例如,在机械学科领域,人工智能技术是电气工程、机械设计制造、车辆工程等方向的重要技术来源;在医疗领域,是医疗器械的创新生产源动力;在能动领域,是高端能源装备与新能源发展的重要驱动;在光电信息与计算机工程领域,技术的发展时刻推动着智能科学与技术核心价值的提升。然而,对于管理类专业的学生来说,现阶段的人工智能教材涵盖许多智能算法及相关理论,在教学过程中常常涉及到很多从未接触过的抽象理论和复杂算法,书本中的应用实例大多纸上谈兵,缺乏专门适用于管理类专业知识与人工智能技术相结合的教学实践,加上一些教师授课方法单一,不利于引导学生将人工智能算法应用于现实生活。另外,大学生对知识的理解能力差异很大,教师采用统一的方式教给他们,这使一些学生无法跟上和理解,教师也无法控制学生的学习状况,导致学生缺乏动力。因此,如何结合学生的现实情况,提高他们的动手能力和实践经验也是人工智能课程教学要考虑的问题。
2、管理类人才的人工智能课程教学改进策略
课程教学改革是一项提高大学教学效果和人才培养质量的重要手段。如何在时代背景下应用新技术和新思想进行实施课程教学改革是高校亟待解决的问题。对于高校的教学工作而言,教学目标、教学内容和教学方式的变化不再是课程资源的简单数字化和信息化,而是充分利用时代信息资源优势的新型教学模式。针对管理类专业人工智能课程教学过程中存在的问题,可以从教学方法改进和教学内容设置两个方面进行课程教学改进。
2.1教学方法改进
教师对学生具有引领作用,其教学方法的改进能够带动学生改进自身学习方法。(1)启发式案例教学案例教学法就是教师根据教学目标、教学内容以及教学要求,通过安排一些具体的教学案例,引导学生积极参与案例思考、分析、讨论和表达等多项活动,是一种培养学生认知问题、分析和解决问题等综合能力的行之有效的教学方法。启发式案例教学以自主、合作、探究为主要特征,调动学生的学习积极性,并紧密结合人工智能领域的相关理论与方法,有效理解知识要点及其关联性,适用于管理类专业学生的教学。具体而言,高校基于其问题启发性、教学互动性以及实践有用性等特点,可以建立基于人工智能知识体系的教学案例库,虽然这项建设将极具挑战性与耗时性,但具有很强的积极效果:培养学生较强的批判性思维能力,更多地保留课程材料,更积极地参与课堂活动,对提高教学质量、培养具有人工智能背景的管理类人才具有重要意义。例如,通过单一案例教学,让学生掌握相关基础知识原理及应用;通过一题多解的案例使学生思考如何获取最有效的解题方法;通过综合案例的设计,启发学生全方位地探索问题的解决方案。(2)研讨互动式教学研讨互动式的各个教学环节是逐渐递进、有机结合的。研讨是基于学生个体的差异性,在课堂讨论的过程中对学生做出评判,从而对不同类型的学生开展针对性的教学。互动则是在研讨的基础上,通过老师与学生、学生与学生的互动,让学生主动参与到课堂教学的过程中来。在人工智能课程教学过程中,教师通过课堂讨论了解学生对于知识点的掌握情况,可以有针对性地设计教学内容,例如,对于学校积极性不强的学生,将人工智能理论内容与学生个人兴趣范畴、社会产业发展及研究现状联系起来,能够极大程度地提高学生学习的自主能力;对于基础知识较为薄弱的学生,可以在教师的指导下查阅相关文献资料,根据自己的理解撰写心得报告,并在课堂或课外进行师生互动。像这样研讨与互动相结合的模式。有助于增强学生的探索和求知欲望,建立起浓厚的学习氛围。(3)有效激励式教学人工智能是引领未来的战略性技术,人才需求量极大,对教师的教学水平也提出了更高要求,因此,进行有效激励极为重要。在学生激励方面,可以举办各类人工智能竞赛项目,设置相应项目奖学金,吸引学生参与实践,调动学生做研究、发论文的积极性。例如,教育部主办的中国研究生人工智能创新大赛,围绕新一代人工智能创新主题,激发学生的创新意识,提高学生的创新实践能力,为人工智能领域健康发展提供人才支撑。高校也可以借鉴这种模式,在各学院乃至全校开展此类竞赛项目,激发学生的创新能力与团队合作能力,鼓舞更多学生加入到人工智能课程的学习中来,激发其学习兴趣。在教师激励方面,在教师聘任和提升过程中把参加学生课程制定、课堂与课外作业、课程项目和论文指导等看作教学任务的一部分,鼓励教师积极参与这些活动。(4)学科渗透式教学人工智能学科知识融合程度较高,学科交叉性强。基于人工智能的学科交叉性特点,增强管理类人才对学科应用的领悟,可以采取开展学科渗透式教学的方法。从2015年起,国务院和教育部先后印发了《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见教育》、《高等学校人工智能创新行动计划》等文件,“互联网+”、“智能+”已经渗透到各个领域,人类进入数字经济时代,社会需求“技术+管理”的高端复合人才。例如,基于工业4.0和强国战略,人工智能技术在智能制造的应用极为广泛。上海理工大学非常重视少数民族预科班的教育质量。为增强少数民族管理类人才对该领域应用的认识,我们请机械工程、能源动力领域的相关专家以授课或讲座的形式,进行相关领域知识和发展趋势的讲解,使学生理解更为透彻。此外,在教学实践过程中,还可以用举办人工智能知识交流会、线上人工智能论坛等形式,促进不同专业间老师、学生对于人工智能知识模块的见解,相互交流、渗透和学习,从而推动人工智能课程教学的改进。
2.2教学内容设置
世界一流大学在人工智能课程内容设置根据不同国家的教育体系设置,肯定会有不同,但颇有共通之处。本文借鉴世界顶尖大学经验,针对管理类专业人工智能课程教学内容进行研究,结合中国教育体系设置,认为应从以下几方面进行改进。(1)核心内容设置为避免学生因为知识点过多而出现杂而不精的问题,势必要精化教学内容。在互联网时代,我们可以使用云计算和其他方式来实现数据信息的传输、存储和处理,通过在线收集和整合网络课程相关数据,挖掘和丰富教学资源,并在整合课程资源的基础上,进行研究方法和前沿知识的扩展。在核心内容设置方面,可以通过收集到的数据资料,选择人工智能领域具有代表性且难易程度适中的知识作为重点,使学生能够在有限的学时内掌握人工智能的知识脉络。例如,编写针对管理类人才的人工智能教材,内容涉及绪论、知识表示与推理、常用算法、机器学习、神经网络等方面的同时,重点增加相应知识点在管理上的应用案例,加强学生对知识点的理解。同时,根据管理类专业偏向领域,开设关联程度较大、应用较广泛的人工智能选修课程,以便学生根据自己的兴趣与需求选修具体方向的课程。(2)注重学生的数理及编程基础良好的数理及编程基础是学习人工智能的前提。只有具备了这些基础,才能搞清楚人工智能模型的数量关系、空间形式和优化过程等,才能将数学语言转化为程序语言,并应用于实验。管理学院人才的数理及编程基础相对薄弱,因此,在安排学生学习人工智能课程之前,建议开设面向全体管理类专业学生的微积分、线性代数、概率论等专业基础数学课程以及C语言、python等编程基础课程,使学生具备数学分析的基础与一定编程基础,为学习人工智能课程打下坚实的基础。另外,可以推进MOOC平台建设,在平台上开设人工智能网络课程,帮助学生掌握人工智能知识基础及专业技能。(3)实验建设为了加强学生对于人工智能知识点间的关联性理解,可以基于不同的应用模块,设计具有前后铺垫、上下关联的综合性实验,设计不同层次的项目要求,同时基于相同的实验课题,让学生分组对实验课题进行攻克,并设置多元化的实验评价体系,通过实验教学过程中反映出的不同进度,让教师能对学生的学习水平做出准确评判,及时进行教学反思,以便更好地开展下一步工作。例如,针对人工智能课程应用中很广的遗传算法,在某一管理规划的具体应用上设置理解-实现-参数分析-具体应用-尝试改进-深度拓展的不同层次的项目要求,在这些项目层次中规定必做项与可选项,让学生基于同一实验课题进行合作学习,然后通过个人自我评价、小组成员互相评价以及教师评价的方式进行打分,对小组整体能力以及个人能力进行综合评估,以期培养学生的自主思考能力。
关键词:人工智能;案例教学;应用
1引言
作为计算机科学技术的全新领域即人工智能,其正在迅速成长与成熟、新方法、新理念、新技术并且不断壮大,同样也包含着计算机网络、数学、信息论各类学科的交叉和边缘学科。人工智能包含的主要内容有知识表示和推理机制、问题求解和搜索算法,自然语言理解、专家系统和机器学习等;也作为计算机科学各专业重要的基础课程,国内外各高校都非常重视,都将人工智能作为计算机专业的必修课程。人工智能包含的学科多,知识点杂、理论性强、内容抽象,算法难度高复杂,在此情况下各高校采用传统的“教师讲、学生听”单一教学模式,学生处于被动学习地位;课堂教学与实际操作、理论与现实应用相脱节;加上理论知识强,案例缺乏,容易使学生感觉空洞;学生易产生厌学情绪,也达不到锻炼其分析问题、解决问题的思维能力和实践动手能力。如何让学生高效的学习一直是教师研究的课题,在大数据和网络信息时代的大背景下,“互联网+”已经广泛应用和存在于生活、工作各个方面,其在教育教学中表现出的创新性、互动性尤为突出,并极具优势。
2基于案例的教学研究
此方法开始于上世纪20年代左右,最早是由美国哈佛商学院所提倡的,基于当时特殊的商业管理真是背景和特殊事件,能够有效的发展和培养学生主动性、积极性和应用能力,开展案例教学后,学生实际解决问题能力有了很大的提高。但此教学研究方法知道到上世纪80年代后期,才引起教师的重视。1986年由美国研究小组提出《准备就绪的国家:二十一世纪的教师》书中,强烈推荐此方法在实际教学的重要性,并说明今后在教学过程中将其作为一种重要的教学方法应用于各类课程中去。
3基于人工智能的案例教学研究及应用
3.1案例精选
此方法第一步是案例选取,案例的好坏是决定案例教学效果关键因素。案例的选取需要满足以下要求:(1)符合现在的教学目标,明确学生需要掌握的知识点、重难点等,能够运用所学的理论知识应用到实际中,以此提高学生分析、解决问题的能力;(2)案例要有代表性、趣味性,由于人工智能课程内容多、抽象,需要将枯燥乏味的知识点转化为趣味生动的案例,有利于吸引学生注意力,激发学习兴趣和主动性;例如,讲到“知识表示”这部分内容中引入“机器人搬积木”、“野人修道士渡河”案例;(3)采用互动的形式,此为人工智能的案例教学研究重要特征,同时也是教学目标得以充分展现的必要条件。能够调动大家的积极性,学生和学生之间、学生与教师之间的互动,调动学生的主观能动性。
3.2案例的执行
(1)讲授法。基于教学内容具体知识点设计案例;通过教师讲解,帮助学生理解抽象的理论知识。案例的呈现有两种基本形式:一是“案例—理论”,即先给出教学案例,后讲解理论知识;二是“理论—案例”,即教师先讲解知识,再给出教学案例;案例的呈现方式不同,会直接影响案例的功能,也会影响到学生的学习情绪、学习效果。为了使案例能更好地为教学服务,教师讲解案例之前应从创设案例情境开始,通过情境体验与案例剖析激发学生认知的兴趣,引导学生对将要学习的内容产生注意,有利于教师导入新课。(2)互相讨论法。大学生课余时间充沛,鉴于此,将班级学生分为若干小组,教师将事先准备好的案例分配给各组,学生采用组内互动讨论的形式,设计出此案例的各种解决方法。课堂上,将本小组的解决方法用课件展现给其他小组。讲解完成后,学生开始互相讨论,对比各自的方法,然后由老师进行分析、对比和总结。以此来增强学生对学科知识点、应用能力的掌握。(3)相互辩证法。课后,采用相互辩证的方法,组织大家相互辩论。选择一些综合应用比较强的案例。与简单的案例相比,综合应用案例能更加高效地启发学生全方位地思考和探索问题的解决方法。相互辩证法是一种探索新型的教学形式,学生的自主性强,能够在辩论中充分表达自己的观点,充分运用所学的理论知识来维护自己的观点,还可以促使学生查阅大量资料,拓展知识面。
4结语
通过以上论述,人工智能技术开始应用于教学,与教学现代化有着密切的联系。其发展必将对现代教育起巨大推动作用。在教学,可以基于人工智能技术建立人类推理模型学习工具等诸多的运用,展示出越来越好的实用性。
参考文献:
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关键词:“互联网+”;应用型人才;过程化考核;立体化考核;应用能力
1概述
作为信息共享和交流沟通的平台,“互联网+”推动各行各业的快速发展,在当今时代中起着越来越重要的作用。随着“互联网+”时代的来临,教育事业的发展也发生着翻天覆地的变化,教学的形式、教学的内容、教与学之间的相互融合等都得到深入的发展。应用型本科院校计算机学科专业的人才培养目标是学生既能掌握计算机学科的基本理论,又具有较强的系统开发与维护、软件开发与测试、网络规划与管理以及数据库开发与应用等能力,能够从事计算机科学以及各个领域中计算机开发与应用的工作。计算机导论是计算机学科相关专业的一个入门课程,对学生的专业学习起到承上启下的作用,引领学生步入计算机学科领域的学习和研究。随着计算机技术的高速发展,计算机方面新的技术、新的应用也在不断涌现,应用型本科院校计算机导论的教学也应顺应时代的发展做出相应的调整。因此,计算机导论的教学在“互联网+”平台的助推下,通过科学规划教学内容、采用多种教学模式和教学手段,使得学生能够在全面了解学科知识的前提下,加强动手能力培养,提升专业素养。
2丰富教学内容,跟踪学科最新发展、突出应用型人才培养特点
计算机导论的教学内容在保持全面介绍计算机学科基本知识的基础上,结合“互联网+”平台上计算机各种新技术、新应用,并且根据应用型人才的特点适当拓展以下教学内容。2.1云计算云计算通过虚拟化技术实现资源的按需分配,提高了资源利用率,增强了计算机系统的服务功能,方便了用户的使用。云计算还可以通过多种方法对计算机资源进行分配,比如通过拍卖的方法分配资源,云资源的拥有者可以通过不同的拍卖机制实现资源的合理分配。此外,不同企业和组织构建的云可以组成联邦云,通过联邦云实现资源的协同利用。这部分内容主要向学生讲解云计算的实现思想、系统架构、主要的云计算系统以及云计算的最新应用等[1],引导学生建立合理、高效、协同使用计算机资源的思想,了解计算机技术的最新发展和应用。2.2大数据大数据是通过网络实现数据实现共享,对大数据进行分析可以获得潜在的有价值信息,对大数据的合理使用还可以提高生产效率。比如,医疗大数据可以通过不同医院诊治某种疾病的分析,得到诊治这种疾病的有效方法,提高诊疗效果;通过大数据系统,还可以实现远程诊疗。对交通大数据进行分析,可以针对不同的交通情况合理设置交通管理方法以及提高公共交通安全等。大数据系统的应用,推动了各个领域的快速发展[2]。因此,通过大数据的基本原理、主要应用的讲解,可以进一步开阔学生的视野,使得学生认识到计算机学科与其他学科进行交叉研究能够进一步促进计算机学科发展、提升计算机的应用能力。2.3人工智能及其最新发展人工智能是计算机学科的一个分支,通过研究人类感知、思维与推理能力特点,构造出模拟人类智能的机器和系统推动社会的发展。人工智能综合计算机科学、信息论、神经科学等学科知识,其中计算机技术在人工智能中起到了重要作用。人工智能的发展异常迅速,从简单的智能家电向应用于社会生活的各个方面发展[3],虚拟现实更是成为当下最为热门的高新技术之一。人工智能改变了人们的生活方式,机器设备的越来越智能化使得人们可以从各种艰苦和繁重的劳动中解脱出来,智能机器人也可以弥补人工劳动力的不足,智能机器人逐步升级到通过情绪感知与人类进行心灵的沟通和交流。通过人工智能的学习,使得学生对本专业的发展前景有一个很好的展望和期待。2.4计算机应用技能计算机学科的大学新生和其他专业大学新生知识背景相同,在进入大学之前只有部分学生学习过简单的办公软件和程序设计语言,很多学生对办公系统软件和程序设计软件了解不多。办公软件是计算机学科学生学习的一个必备工具,要求学生能够深入理解和熟练运用。而程序设计语言是计算机学科学生将来主要的开发工具,在学科入门阶段的学习中要求学生掌握程序设计语言的相关知识,并能够进行简单的程序设计,加深对本学科的理解。因此,在授课过程中可以采用课内引领和课外指导多种形式对上述计算机应用技能方面的知识进行学习,使得学生能够对此部分知识很好地掌握和运用。
3教学模式和教学手段多样化
“互联网+”环境下,教育资源得到了最大程度的共享,教学模式和手段得到了不断创新。根据当前教育的时代特点,应用型本科计算机导论的教学要在教学模式和教学手段上不断创新,提高学生学习的积极性和主动性,主要包括以下方面。3.1课堂教学与课外实践相结合应用型人才要求具有较强的动手能力,因此在计算机导论的教学中加强实践环节的培养。比如,学生在课内学习了操作系统的知识后,在课外指导学生对具体的操作系统进行实践。这样通过学生课外自学、教师辅导等多种措施,提高学生的实际动手能力,加深对课内理论知识的理解。3.2知识学习与探索相结合通过引导,组织学生参加到教师相关的大学生创新小组、竞赛小组以及科研开发小组中去,鼓励学生参加计算机学科前沿讲座。通过这些活动,可以进一步提高学生的学习兴趣,激发学生独立思考、勇于探索的精神,使得学生能够更为深入地了解本学科的知识体系和发展方向,提高动手能力。这些活动的组织和实施可以充分利用互联网平台,使得活动的参与方便和快捷。3.3教师教学与企业专家相结合对教学任务进行模块化教学,理论部分内容学校教师授课为主,实际应用相关部分聘请企业专家进行授课。在校教师具有扎实的专业理论,而企业专家具有丰富的实践经验,从专业入门课程开启校企联合的人才培养模式[4],真正做到理论知识学习和实际应用实践传授相结合,提升教学效果。3.4课堂教学与互联网教学相结合互联网可以作为学生的第二课堂。首先,教师可以将计算机导论课程学习相关资料放到网络上供学生下载学习,比如上课的课件、视频以及探讨题目等;其次,学生可以通过微课、慕课等形式进行学习[5,6];再次,师生可以通过网络和学生进行实时沟通和交流,做到及时解疑释惑。
4考核过程化和立体化,促进学生的深入理解和运用
“互联网+”环境下,加强过程考核,在教学过程中考核学生的实际分析问题、解决问题的能力,培养学生深入研究、坚忍不拔的精神。传统考核手段是期末考试,属于一卷定终身的考核方式。对于计算机导论来说,试卷的题目往往趋于知识浅层次的考核,对于学生知识的运用能力考核不够,特别是对学生学习过程缺乏考核,部分学生期末通过课本知识的死记硬背也能取得好成绩。在教学过程中进行考核,可以督促学生及时掌握授课内容、并且达到熟练运用。过程考核中,既要进行理论知识考核又要进行实际动手能力考核,体现出应用型人才的培养特点。在过程考核中可以将授课内容设置为不同的知识单元,每个知识单元结束后进行相应的考核,每次单元考核成绩纳入总评成绩,期末进行综合考试。此外,课外学习小组的学习情况也纳入考核范围,使得学生在课外学习中真正投入精力,取得收获。鼓励学生考取行业内国际知名企业相关应用能力证书,获得证书也可以得到相应的分数。通过上述措施,既对课内学习进行了考核又对课外学习进行了考核,既对理论学习进行了考核又对知识的运用进行了考核,实现了学习考核的立体化。
5结论
“互联网+”不仅仅提供了一个信息交流的平台,更重要的是改变了传统的思想观念和行为方式。“互联网+”时代,应用型本科计算机导论课程教学一方面将计算机学科相关的最新技术和应用融入到课程教学,开阔学生的视野;另一方面改变传统的教与学的方式和方法,采用多种教学模式、多种教学手段提高学生学习的积极性和主动性,提高学生的学习能力和知识应用能力,引领学生步入计算机学科的知识殿堂。
参考文献:
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一、技术正在变革教师的教学方式
新千年之后,麻省理工学院(MIT)宣布实施教育资源开放项目,立刻成为国际社会的关注热点,慕课(MOOCs,大规模开放课程)的出现,标志着开放学习新阶段的到来。它改变了千百年来的传统教学方式,讲授者与学生可以开展跨时空交流,让知识的获取方式发生根本变化。以翻转课堂为代表,技术实现了教学方式的逆序创新。翻转课堂的本质是对传统教学流程的改变,构建“课堂知识内化与吸收、课前预学及课后巩固”的翻转教学结构。在我国,翻转教学无疑成为教学改革的热点,涌现出系列本土化的翻转教学模式。
随着多样化的在线资源服务和智能技术的发展,产生了“互联网+”时代的学习形态。“互联网+”时代的学习,以学习活动为逻辑起点,通过对课程内容、在线学习活动的系统化设计,基于“电子书包”“智慧教室”“云课堂”等终端,使在线学习与课堂教学“无缝对接”,让互联网教学与传统课堂教学、线上线下实现有机融合,在线学习无处
不在。
当前,课堂教学在真实问题情境和境脉信息的营造上依然存在空缺,这在一定程度上会影响学生对具体情境问题的感受和理解。虚拟现实和增强现实技术的应用,不仅可以帮助学生提升抽象概念和不可见现象的感知,而且可以提高学生在虚拟环境中的存在感和参与感。在不久的将来,应用增强现实和虚拟现实技术可为学生创造情境式学习体验,允许他们与物理和数字空间中的对象进行互动,极大提高学习的投入度、趣味性与沉浸感。
二、技术正在变革学生的学习方式
技术已成为学习方式变革的主要推动力量。基于开放教育资源、搜索引擎、社交平台、个人学习环境,学生开展基于资源的自主学习、协作学习与探究式学习,共同寻求、回顾、收集和共享有价值的网络资源,进行同步或异步的学习活动。学生不再单纯地作为倾听者,而是以各种形式积极、主动参与到教学活动中,具备反哺教学的能力。
互联网时代,知识越来越去中心化,联通式学习是互联网时代学生的必然选择。联通主义学习观关注学生与信息之间的连接,认为学习是在点与点之间筑起学习通道,进而建构自己的知识与经验的过程。这种基于“关系中学”“分布式认知”的观念,将成为未来解决问题、组织协作的基本思维方式。
促进学生的个性化学习,既是教学实践的终极目标,也是教育信息化的核心诉求和价值取向。基于大数据的学习分析技术,使自适应学习、个性化学习成为可能。学习分析技术通过测量、收集、分析过程性学习数据,全程跟踪记录学生的学习路径和交互过程,进而量化学生的学习状态、认知结构、知识结构和能力倾向,从而揭示深层次学习规律,并对学生的未来学习趋势进行科学预测和有效干预。
在大数据技术、数据科学和信息计算等领域的共同驱动下,以数据收集、分析和互操作为特征的数据集驱动研究已经被认为是科学探索中的第四个研究范式。在学习数据上,可穿戴技术和情感计算的兴起为学生的体征行为数据收集提供数据源支持,对学生真实学习水平和结果的信息获取则为教师的精准教学提供数据支持,使教学能够抓住学生真正的“痛点”,提高教学的精准性和有效性。
学习的关键在于知识的内化与思维的发展,特别是高阶思维能力的养成,如批判性思维、问题解决、协作能力和自我导向学习等。高阶思维不仅是一种有深层价值的内在技能,也是理解和解决复杂现实世界问题的必要前提。从布鲁姆的教学目标分类理论看,当前教学主要侧重学生对知识的知道、领会和运用,对分析、评价和创造的能力培养并不足。在这种背景下,技术支撑的课堂教学可以促进学生使用更为多元化的学习策略,学生能够进行更多的尝试性探索和多元评价方式,可实现学生由外部调控下的学习向自律下高沉浸与反思性学习的转变,有利于将学习导向深入,促进深度学习的发生。
三、技术正在重构教育的生态
技术将不断被纳入教学场景中,重构教育的生态。传感技术、物联网技术、3D显示技术可以实现任何物体的被感知化、互联化和智能化,机器人成为未来学习伙伴,3D打印技术颠覆传统的实践方式。教育中人工智能的成熟,有利于我们日益深化对“学习黑箱”的认识,因此派生的智能测评系统、虚拟仿真系统、学习互动环境以及情感计算,将会使学习系统流程和要素产生结构性裂变,呈现出更灵活、更精准、更公平、更开放、更智能的全纳学习
图景。
1智能机器人教学的优势
1.1对我国科技的发展,教育事业科技创新具有非常重要的意义
智能机器人最大的特点在于它是一门综合多个学科的应用型技术,所涉及的学科都与计算机技术、机械工程技术、人工智能技术以及设备自动化技术等实践类专业有关,对我国科技的发展,教育事业科技创新具有非常重要的意义。高职院校开展智能机器人教学,通过让学生对智能机器人进行设计和实际操作,掌握智能机器人系统的定义以及智能机器人内部结构和相关的控制技术等,有利于学生在后期的实践过程中,能够在控制设计和软件编制上对智能机器人进行开发。通过高职院校对智能机器人的有效教学,加强了学生对现代化机器人的认识,激发了学生学习的热情和兴趣,培养了学生创新意识。
1.2通过开展智能机器人教学,能培养大批的高端技术型人才
我国的经济发展和科技创新都离不开人才,以人为本是我国的基本方针,所以各大院校应该与时俱进,为国家为社会培养技能型应用型的高端人才。所以智能机器人技术要与高职院校的教学活动相互融合,增强学生的实践操作能力。我国的教育部门也应给予支持和鼓励,加大对智能机器人技术在各个高职院校的开展和普及,提高学生的就业率,此外,还应组织各大院校开展智能机器人科技竞赛,让学生们学以致用,培养学生的自主创新能力,为企业培养真正的专业技能人才,并更好的服务于社会。
2高职院校智能机器人教学实践
在高职院校智能机器人教学中,教师应重点开展编程教学,夯实学生的專业基础,并优化教学过程,注重实践教学,以提高学生的学习能力及学习水平,从而提高学生的社会竞争力,促进学生长远发展。
2.1注重编程教学,夯实学生基础
随着我国社会的发展,我国的教育事业也跟随时代的步伐,不断的进行科技创新改革,对于信息化和科技化发展的今天,人们的生活从计算机的应用过渡到智能化时代,所以,智能机器人教学活动的开展,不但为培养学生创新能力提供了平台,也为未来社会智能化提供可创造性发展空间。随着智能化机器人教学深入到高职院校的课堂中,学生通过实践的创新,方便智能机器人与地方传统产业的结合,从而真正为社会发展做贡献。智能机器人技术中最主要的部分就是程序,最复杂的就是编程,学生通过对智能机器人理论的学习,掌握智能机器人学习的定义、内部程序、软硬件设备以及编程环境,通过对智能机器人进行简单的组装和拆卸,结合理论知识,让学生进一步夯实基础。高职院校定期进行智能机器人教学的考核,设立难易不同的案例,激发学生的挑战意识,从而培养学生学习意识,并培养学生善于总结知识的能力,从而提高学生的学习能力与学习水平,无论在今后的学习中还是工作中,都将有利于学生们的身心健康发展。
2.2优化教学过程,开展实践教学
随着我国教育事业的蓬勃发展,也促进了高职院校的长远发展,为培养学生实际操作能力,更好的发挥智能机器人技术的学科应用,各高职院校可以通过以下3种方法带动学生走进智能机器人的实际课堂之中。首先,将智能机器人教学与课堂教学进程相融合,其次,大力宣传并开展各类专业的选修课,尤其是工科类专业,通过讲解智能机器人的软硬件设施,以及智能的输入输出控制程序,让学生更好的将理论知识与实际操作相结合。再次,就是设置专门的智能机器人实验教学室,让学生们有充分的空间和时间动手实践,通过对智能机器人进行简单的拆卸和组装,研究智能机器人的传感器,激发学生的创新意识。教师可以通过实例,举例讲解智能机器人技术,并让学生参与思考和实践,巩固学生的知识,也达到学校的教学目的。再次,学生的实践操作比书本知识更能提高学生的设计兴趣,所以各高职院校可以针对典型的应用型实例,进行智能机器人技术的设计比赛,教育部门应给予高度重视,并设立创新能力的奖项,鼓励学生们勇于投身设计制作中,从而提升学生专业的水平,为社会提供实用性技能人才,为祖国科技的创新培养一批顶尖的专业技能型人才。
3结语
在高职院校,开展智能机器人教学对学生的发展具有重要的促进作用。学生通过对智能机器人的设计与实践操作,能够促进高职院校的专业建设,也使学校的教学形式和内容得到了丰富,所以,高职院校是学生学习和发展的平台,需要对智能机器人教学工作进行不断地创新,以满足学生的学习需求。创新代表着前进,学生的思想的创新,将会带来实践的创新,智能机器人教学模式的创新是教学改革的重点,对学生的技能提高有重要的意义。总体来说,在高职院校智能机器人教学中,教师通过科学教学,能够提高学生的专业水平,给国家和社会培养高端技术型人才,从而使学生在走出校园后能够更好地服务于社会。
参考文献
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