發(fā)布時(shí)間：2023-10-05 10:40:05
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的人工智能學(xué)校教學(xué)樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
關(guān)鍵詞 小學(xué)教育 思想品德教學(xué) 育人功能 方法與建議
中圖分類號(hào)：G622.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
在現(xiàn)代小學(xué)思想品德教學(xué)的過(guò)程中，教師要尤其重視對(duì)學(xué)生的思想和素質(zhì)的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的思想品德教學(xué)過(guò)分的強(qiáng)調(diào)了對(duì)學(xué)生的知識(shí)能力的培養(yǎng)。在實(shí)際教學(xué)的過(guò)程中，教師習(xí)慣于使用強(qiáng)制性的教學(xué)方法讓學(xué)生進(jìn)行背誦和記憶，但是這樣的教學(xué)方法對(duì)于學(xué)生的思維能力的發(fā)展和思想政治能力的培養(yǎng)有一定的約束性。因此在實(shí)際教學(xué)的過(guò)程中，教師需要在傳統(tǒng)的教學(xué)模式的基礎(chǔ)上積極的探索和突破，在科學(xué)的教學(xué)思想下進(jìn)行創(chuàng)新。因此，在現(xiàn)代小學(xué)思想品德教學(xué)的實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，教師必須要強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生的育人功能的培養(yǎng)，通過(guò)科學(xué)的方法找到提升學(xué)生綜合素質(zhì)的最有效的辦法。只有這樣，才能夠真正發(fā)揮好小學(xué)思想品德教學(xué)的真正的價(jià)值。
1教師要平等的對(duì)待學(xué)生
在實(shí)際教學(xué)的過(guò)程中，教師必須要平等地對(duì)待每一個(gè)學(xué)生。在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)的過(guò)程中，教師經(jīng)常會(huì)按照學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)進(jìn)行教學(xué)，將學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)當(dāng)做是考核的唯一的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)在教學(xué)的過(guò)程中，教師可能會(huì)帶有有色眼鏡來(lái)看待學(xué)生。其實(shí)這對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心的培養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力的提升有著重要的影響。所以，在實(shí)際教學(xué)的過(guò)程中，教師必須要平等地對(duì)待學(xué)生，將每一個(gè)W生都當(dāng)成是可造之才。在教學(xué)的時(shí)候教師要積極的和學(xué)生進(jìn)行溝通，給學(xué)生關(guān)心和愛(ài)護(hù)。在學(xué)生遇到困難的時(shí)候，教師也要積極給予學(xué)生幫助。如在實(shí)際教學(xué)的過(guò)程中，教師可以讓學(xué)生進(jìn)行自由的討論，針對(duì)某一個(gè)問(wèn)題，教師可以讓學(xué)生自由的發(fā)表自己的看法。而在教學(xué)的過(guò)程中，教師應(yīng)該讓每一個(gè)學(xué)生都有發(fā)表自己的看法的機(jī)會(huì)，這樣一來(lái)，學(xué)生就能夠感到自己是跟教師在平等的對(duì)話。同時(shí)，在學(xué)生回答完以后，教師要認(rèn)真點(diǎn)評(píng)每一個(gè)學(xué)生，就每一個(gè)學(xué)生的看法談一談自己的意見(jiàn)，不要因?yàn)閷W(xué)生的考試成績(jī)而用有色眼鏡看待學(xué)生的回答。此外，在考核學(xué)生的時(shí)候，教師不要完全按照學(xué)生的考試成績(jī)來(lái)考核學(xué)生，而是從多個(gè)角度來(lái)考核學(xué)生。比如說(shuō)教師應(yīng)該從學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性等各個(gè)方面來(lái)考察學(xué)生的學(xué)習(xí)，只有這樣才能夠真正地達(dá)到現(xiàn)代素質(zhì)教育要求的育人功能。這也是發(fā)揮好現(xiàn)代小學(xué)思想品德教學(xué)價(jià)值的最有效的辦法。
2改變強(qiáng)制性的教學(xué)方法
傳統(tǒng)的小學(xué)思想品德教學(xué)比較強(qiáng)調(diào)強(qiáng)制性的教學(xué)，即在教學(xué)的過(guò)程中，教師往往會(huì)直接畫(huà)出書(shū)本上所謂的知識(shí)點(diǎn)，也就是考試的時(shí)候經(jīng)常會(huì)考察的內(nèi)容，然后給學(xué)生布置大量的背誦的作業(yè)。在下次上課的時(shí)候，教師會(huì)檢查學(xué)生的背誦情況。其實(shí)這樣的教學(xué)往往會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣產(chǎn)生巨大的打擊。巨大的學(xué)習(xí)壓力會(huì)使得學(xué)生對(duì)小學(xué)思想品德學(xué)習(xí)產(chǎn)生消極的抵觸的情緒，同時(shí)因?yàn)樵趯W(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生比較累，可能其考試成績(jī)也不會(huì)很理想，這就使得學(xué)生的學(xué)習(xí)信心受到了極大的打擊。因此，為了更好地發(fā)揮小學(xué)思想品德教學(xué)的價(jià)值，教師在實(shí)際教學(xué)的過(guò)程中可以嘗試引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行輕松愉快的學(xué)習(xí)。比如說(shuō)在教學(xué)《和學(xué)生友好相處》這一部分的內(nèi)容的時(shí)候，筆者會(huì)有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)際生活的情況和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行結(jié)合，此外筆者還會(huì)和學(xué)生一起根據(jù)實(shí)際教學(xué)內(nèi)容排演舞臺(tái)劇，這樣一來(lái)學(xué)生就能夠在排演的過(guò)程中對(duì)知識(shí)有更加深刻的認(rèn)識(shí)和了解。同時(shí)，這樣的教學(xué)方法也有效地提升了教學(xué)的趣味性，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中更好地感受思想品德學(xué)習(xí)的魅力。
3運(yùn)用生活化的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)
在實(shí)際教學(xué)的過(guò)程中，教師還應(yīng)該嘗試使用生活化的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，這是因?yàn)閱渭兊睦碚摻虒W(xué)很容易讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候產(chǎn)生疲勞，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣受到比較大的消極的影響。但是生活化的教學(xué)方式可以使得學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中將所學(xué)知識(shí)和自己的實(shí)際生活結(jié)合起來(lái)，這樣一來(lái)，學(xué)生就能夠在實(shí)踐的過(guò)程中運(yùn)用自己學(xué)習(xí)到的知識(shí)，同時(shí)還能夠在實(shí)踐的過(guò)程中檢驗(yàn)自己對(duì)知識(shí)的理解和掌握情況。比如教師可以讓學(xué)生將自己的生活實(shí)際情況和所學(xué)知識(shí)進(jìn)行整合和思考，并且說(shuō)說(shuō)自己的感受，這樣教師就能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)情況有更加深入的認(rèn)識(shí)。
現(xiàn)代小學(xué)思想品德教學(xué)的過(guò)程中，教師應(yīng)該積極運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)思想進(jìn)行教學(xué)，在教學(xué)的過(guò)程中尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中更好地發(fā)展自己的能力，這樣才能夠真正發(fā)揮好現(xiàn)代小學(xué)思想品德教學(xué)的育人的功能。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞： 校企合作 產(chǎn)學(xué)結(jié)合 建筑工程技術(shù)專業(yè) 職業(yè)能力
1.積極探索校企合作，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量
在探索“校企合作”中，我們立足區(qū)域經(jīng)濟(jì)和支柱產(chǎn)業(yè)，以建筑行業(yè)、企業(yè)為依托，職業(yè)為特色、能力為本位的教育理念，充分發(fā)揮市場(chǎng)指導(dǎo)作用和協(xié)調(diào)功能，通過(guò)建立校企合作機(jī)制、共建專業(yè)、共建課程、共建實(shí)踐基地、共建校企智力資源等形式，拓展辦學(xué)道路。
1.1校企共同制定發(fā)展規(guī)劃。
成立了由校企雙方負(fù)責(zé)人、主要業(yè)務(wù)骨干組成的重慶工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程技術(shù)專業(yè)產(chǎn)學(xué)合作教育工作小組，研究專業(yè)的課程建設(shè)、師資建設(shè)、教材建設(shè)等所涉及高技能人才培養(yǎng)與共同發(fā)展的重大問(wèn)題。
1.2校企共同進(jìn)行專業(yè)建設(shè)。
建筑工程技術(shù)專業(yè)制訂專業(yè)人才培養(yǎng)方案前，廣泛開(kāi)展社會(huì)調(diào)研，廣泛聽(tīng)取企業(yè)、行業(yè)的意見(jiàn)和建議，提出專業(yè)建設(shè)規(guī)劃，使建筑工程技術(shù)專業(yè)與地方經(jīng)濟(jì)息息相關(guān)，體現(xiàn)了為地方經(jīng)濟(jì)和支柱產(chǎn)業(yè)服務(wù)的特征。
1.3校企共同進(jìn)行課程建設(shè)。
在課程體系建設(shè)中，校企共同根據(jù)建筑工程技術(shù)領(lǐng)域和施工員、質(zhì)檢員等崗位群的任職要求，參照施工員等執(zhí)業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，按照人才培養(yǎng)目標(biāo)，編制教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱，做好教材選用，力求體現(xiàn)產(chǎn)學(xué)結(jié)合的內(nèi)容。
1.4校企共享智力資源。
本專業(yè)采取“走出去，引進(jìn)來(lái)”的辦法，形成了校企師資互動(dòng)共享的平臺(tái)，形成校企共同組建師資隊(duì)伍，常年定期或不定期邀請(qǐng)企業(yè)負(fù)責(zé)人、專家或客座教授來(lái)本專業(yè)舉辦學(xué)術(shù)報(bào)告，同時(shí)充分發(fā)揮教師的科研優(yōu)勢(shì)，為企業(yè)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)、施工和管理工作，進(jìn)行科技咨詢，提供技術(shù)改造服務(wù)，從而形成了校企師資互動(dòng)共享的平臺(tái)，校企共同組建師資隊(duì)伍。
1.5校企共建實(shí)訓(xùn)基地。
本專業(yè)在學(xué)院內(nèi)建立了建筑實(shí)訓(xùn)中心，配備了必要的設(shè)備設(shè)施，按照教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱實(shí)施教學(xué),進(jìn)行建筑施工工種技能訓(xùn)練和模擬施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)訓(xùn)。校企共建校外實(shí)訓(xùn)基地，本專業(yè)與多家建筑企業(yè)建立了產(chǎn)學(xué)合作協(xié)議和學(xué)生實(shí)習(xí)基地,做到實(shí)訓(xùn)進(jìn)企業(yè)，由企業(yè)提供實(shí)習(xí)場(chǎng)所和實(shí)習(xí)設(shè)施設(shè)備，聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員作為實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)。
1.6校企業(yè)共同進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)。
本專業(yè)邀請(qǐng)了相關(guān)企業(yè)高技能人才和專業(yè)技術(shù)人員，共同對(duì)學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)綜合考核，主要考察學(xué)生最后一學(xué)期在企業(yè)進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)的職業(yè)能力。每年我們都組織教師到企業(yè)和用人單位進(jìn)行用人滿意度調(diào)查和畢業(yè)生跟蹤調(diào)查，主要了解畢業(yè)生的崗位適應(yīng)情況，同時(shí)建立了校企共同進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)制度，在舉辦學(xué)生技能比賽時(shí)，聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任評(píng)委，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。
2.加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)合作教育，改革人才培養(yǎng)模式，突出職業(yè)技能培養(yǎng)
2.1產(chǎn)學(xué)合作教育，從制訂教學(xué)計(jì)劃開(kāi)始。
專業(yè)建設(shè)委員會(huì)成員和相關(guān)企業(yè)指導(dǎo)教師進(jìn)行多次研究，召開(kāi)專業(yè)建設(shè)研討會(huì)，制訂切實(shí)可行的人才培養(yǎng)方案，根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研結(jié)果調(diào)整修改教學(xué)計(jì)劃，使人才培養(yǎng)方案能適應(yīng)行業(yè)需求的變化。
2.2互補(bǔ)雙贏是產(chǎn)學(xué)合作教育辦學(xué)新思路。
建筑工程專業(yè)是一門(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的工程類專業(yè)。近年來(lái)，我系多位教師積極開(kāi)展科學(xué)研究和技術(shù)服務(wù)，與區(qū)域經(jīng)濟(jì)互動(dòng)，為地方經(jīng)濟(jì)提供技術(shù)指導(dǎo)和技術(shù)服務(wù)并先后與多家企業(yè)建立長(zhǎng)期合作辦學(xué)關(guān)系，成為本專業(yè)學(xué)生社會(huì)實(shí)踐、專業(yè)實(shí)習(xí)基地。學(xué)生通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)、頂崗實(shí)習(xí)、暑期社會(huì)實(shí)踐等環(huán)節(jié)，進(jìn)一步加強(qiáng)工程意識(shí)和工程思維的培養(yǎng)，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、鞏固知識(shí)、增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)、提高能力。
2.3實(shí)踐教學(xué)改革，產(chǎn)學(xué)合作教育必由之路。
高職教育是理論與實(shí)踐并重的教育，職業(yè)能力培養(yǎng)是這種教育層次的主線，我院建筑工程技術(shù)專業(yè)突出專業(yè)核心能力與綜合能力培養(yǎng)。以培養(yǎng)“強(qiáng)能力、高素質(zhì)”學(xué)生為出發(fā)點(diǎn)，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系；積極推動(dòng)學(xué)生暑期專業(yè)社會(huì)實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力；改革畢業(yè)實(shí)踐，開(kāi)辟產(chǎn)學(xué)合作辦學(xué)新途徑，建筑工程技術(shù)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)一直都強(qiáng)調(diào)與實(shí)際工程掛鉤，強(qiáng)調(diào)以實(shí)際工程進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)。之外，我們還積極與用人單位合作，聘任用人單位工程技術(shù)人員擔(dān)任畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師、聘請(qǐng)工程技術(shù)人員擔(dān)當(dāng)畢業(yè)答辯評(píng)判工作等方式方法進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)。實(shí)踐證明，產(chǎn)學(xué)合作教育教學(xué)是一種行之有效的教學(xué)方式，我系的這種做法收到了非常好的教學(xué)效果，深受學(xué)生的歡迎和學(xué)校的肯定。
2.4成效明顯，產(chǎn)學(xué)合作教育結(jié)碩果。
不久前，教育部公布了2018年度普通高等學(xué)校本科專業(yè)備案和審批結(jié)果。全國(guó)高校共新增本科專業(yè)2072個(gè)，我省高校共新增66個(gè)本科專業(yè)，它們不僅體現(xiàn)出高校專業(yè)熱門(mén)度的起伏，更折射出社會(huì)對(duì)于人才需求的變化。
縱觀今年新增的本科專業(yè)，有幾大門(mén)類吸引目光：新文科、新農(nóng)科建設(shè)風(fēng)生水起，人文與科技更多的“融合”，意味著傳統(tǒng)意義上基礎(chǔ)學(xué)科和應(yīng)用學(xué)科的界線開(kāi)始變得模糊。數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)繼續(xù)成為熱門(mén)，加上今年新開(kāi)設(shè)相關(guān)專業(yè)的196所高校，目前，全國(guó)已有近500所學(xué)校開(kāi)設(shè)此專業(yè);35所高校首次設(shè)立人工智能專業(yè)，這意味著，高校開(kāi)始體系化培養(yǎng)人工智能行業(yè)后備軍。與幼兒養(yǎng)育相關(guān)的專業(yè)繼續(xù)增設(shè)，這不僅是因?yàn)槿娑⒄叩膶?shí)施，更是由于人們?cè)絹?lái)越重視對(duì)下一代的培養(yǎng)。
“新增專業(yè)彌補(bǔ)了我省有關(guān)專業(yè)的布點(diǎn)空白，進(jìn)一步優(yōu)化了專業(yè)結(jié)構(gòu)?！笔〗逃龔d高教處副處長(zhǎng)王國(guó)銀介紹，此次省屬高校新增專業(yè)主要圍繞數(shù)字經(jīng)濟(jì)“一號(hào)工程”、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和萬(wàn)億產(chǎn)業(yè)開(kāi)設(shè)，這些專業(yè)瞄準(zhǔn)國(guó)家戰(zhàn)略需要和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展急需，進(jìn)行創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才儲(chǔ)備。
夯實(shí)基礎(chǔ)
新文科、新農(nóng)科未來(lái)可期
作為近年來(lái)高等教育中最時(shí)髦的詞匯之一，新工科對(duì)于考生和家長(zhǎng)來(lái)說(shuō)已經(jīng)不陌生了，但如果說(shuō)起新文科、新農(nóng)科，很多人可能就要打個(gè)問(wèn)號(hào)。
去年10月，教育部等部門(mén)決定實(shí)施“六卓越一拔尖”計(jì)劃2.0，在基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃中，首次增加了心理學(xué)、哲學(xué)、中國(guó)語(yǔ)言文學(xué)、歷史學(xué)等人文學(xué)科，“新文科”概念浮出水面。今年4月，教育部、科技部等13個(gè)部門(mén)正式聯(lián)合啟動(dòng)“六卓越一拔尖”計(jì)劃2.0，全面推進(jìn)新工科、新醫(yī)科、新農(nóng)科、新文科建設(shè)。
新文科“新”在何處?打破舊壁壘，跨界尋方法，歸納真規(guī)律，新文科意味著對(duì)傳統(tǒng)基礎(chǔ)學(xué)科的一次重新整合。
“相對(duì)于傳統(tǒng)文科，新文科有兩個(gè)特色?！蹦祥_(kāi)大學(xué)傳播學(xué)系主任陳鵬說(shuō)。其一，新文科是問(wèn)題導(dǎo)向的，新文科面對(duì)的是社會(huì)發(fā)展變化中的新現(xiàn)象、新問(wèn)題、新變化，有些現(xiàn)象和問(wèn)題是人類歷從未遇到過(guò)的，如大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、5G、人工智能等，需要突破傳統(tǒng)文科的框架，采用新方法、新視野去探索新理論、新規(guī)律。其二，新文科為了尋求對(duì)社會(huì)和人類自身的研究，需要通過(guò)“跨界”方式進(jìn)行革新，這種“跨界”不僅僅發(fā)生在文科的各學(xué)科之間，甚至出現(xiàn)在文科和理科、工科、醫(yī)科等學(xué)科之間，需要多學(xué)科之間的交叉和深度融合。
當(dāng)前，清華大學(xué)、中國(guó)人民大學(xué)等高校開(kāi)設(shè)的人文科學(xué)實(shí)驗(yàn)班，西安交通大學(xué)、華東師范大學(xué)等高校開(kāi)展的學(xué)院式教學(xué)模式，都被視為我國(guó)新文科建設(shè)的重要經(jīng)驗(yàn)。一位資深文科研究專家表示，當(dāng)前，文科與其他學(xué)科有一些結(jié)合，比如考古學(xué)和技術(shù)結(jié)合，就形成了科技考古;信息技術(shù)和藝術(shù)結(jié)合，就形成了藝術(shù)設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)化等，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足現(xiàn)在社會(huì)的需求。新文科就是一種有效路徑。
2018年4月，浙江大學(xué)召開(kāi)文科大會(huì)，提出面向2035年發(fā)展目標(biāo)和“文科十條”，進(jìn)一步推進(jìn)文科發(fā)展強(qiáng)主流、上一流。省內(nèi)其他高校也紛紛積極為新文科創(chuàng)建搭建平臺(tái)。浙江工商大學(xué)整合資源打造文科綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，打造跨學(xué)科綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái);浙江農(nóng)林大學(xué)推出新文科求真實(shí)驗(yàn)班，幫助學(xué)生打牢知識(shí)儲(chǔ)備金字塔的穩(wěn)固塔基，再漸次進(jìn)入專業(yè)學(xué)習(xí)，形成堅(jiān)實(shí)塔身和更高聳的塔尖……
在浙江大學(xué)傳播研究所教授、博士生導(dǎo)師邵培仁看來(lái)，建設(shè)新文科，其實(shí)也是對(duì)傳統(tǒng)文科的反思。他指出，新文科有利于構(gòu)建立足中國(guó)文化土壤、具有中國(guó)特色，具備整體性、包容性、互動(dòng)性、共享性特質(zhì)的面向全球、面向全人類的大文科。
不難看出，未來(lái)新文科相關(guān)專業(yè)或?qū)⒊蔀闊衢T(mén)。不僅如此，使用文文互鑒、文理交叉、文工融合的思維方法解決問(wèn)題，還將為高校人才培養(yǎng)和評(píng)價(jià)體系帶來(lái)新變革。
除了新文科，新技術(shù)的出現(xiàn)也讓一些專業(yè)被賦予了新的內(nèi)涵，比如新農(nóng)科。
當(dāng)前，隨著生態(tài)文明建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)畢業(yè)生越來(lái)越受歡迎。今年，杭州師范大學(xué)就新增了生態(tài)學(xué)專業(yè)。該專業(yè)相關(guān)老師介紹，隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)學(xué)專業(yè)人才的需求增多，生態(tài)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)模逐漸加大，未來(lái)掌握生態(tài)學(xué)及植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、微生物學(xué)、地理學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)、分析方法和應(yīng)用技能的人才會(huì)很搶手。
“浙江是‘兩山’理論誕生地，‘農(nóng)’字頭的專業(yè)發(fā)展空間很大?！闭憬r(nóng)林大學(xué)主要負(fù)責(zé)人表示，“新農(nóng)科”建設(shè)是鄉(xiāng)村振興實(shí)踐、高等教育改革、人才需求變化和社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的必然選擇，原先注重高度專業(yè)化、技術(shù)化的教育教學(xué)方式和人才培養(yǎng)模式已無(wú)法適應(yīng)新時(shí)代農(nóng)林高等教育的新需求，亟需探索實(shí)現(xiàn)農(nóng)科學(xué)生全面發(fā)展的“新農(nóng)科”建設(shè)之路。
順應(yīng)趨勢(shì)
大數(shù)據(jù)、人工智能紛紛開(kāi)班
順應(yīng)當(dāng)下人工智能行業(yè)的熱潮，今年新增的熱門(mén)本科專業(yè)，均與大數(shù)據(jù)、人工智能、機(jī)器人等信息技術(shù)關(guān)鍵詞相關(guān)。
梳理發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)在短短三四年間，從無(wú)到有，并一躍成為熱門(mén)專業(yè)。2015年度的審批結(jié)果中，北京大學(xué)、對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)、中南大學(xué)3所高校成為首批獲批設(shè)立該專業(yè)的高校;2016年度又有32所高校設(shè)立該專業(yè);到了2017年度，獲批設(shè)立這一專業(yè)的高校數(shù)量達(dá)到250所;加上2018年度新增的196所，目前，共有481所高校開(kāi)設(shè)這個(gè)專業(yè)。
今年，我省有湖州師范學(xué)院、寧波工程學(xué)院、寧波財(cái)經(jīng)學(xué)院、浙江大學(xué)城市學(xué)院等9所高校新增備案數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)。一位專業(yè)課老師表示，社會(huì)在不斷發(fā)展進(jìn)步，現(xiàn)在的一些“新專業(yè)”也許尚無(wú)足夠的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)，但可能恰恰是未來(lái)社會(huì)發(fā)展的需求所在。
在新增專業(yè)中，人工智能專業(yè)的熱度也在逐年遞增。繼去年杭州電子科技大學(xué)、浙江理工大學(xué)成為我省首批開(kāi)設(shè)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的高校后，今年，我省又有一批高校在人工智能人才培養(yǎng)上“摩拳擦掌”，積極增設(shè)相關(guān)“硬核”專業(yè)，改進(jìn)人才培養(yǎng)思路。
浙江大學(xué)今年新增機(jī)器人工程和人工智能兩個(gè)專業(yè)，還將在竺可楨學(xué)院新設(shè)圖靈班。入選圖靈班的學(xué)生可以在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、人工智能、信息安全三個(gè)專業(yè)中確認(rèn)專業(yè)。從入學(xué)開(kāi)始，每位學(xué)生可從學(xué)院的優(yōu)選導(dǎo)師庫(kù)中選擇一名學(xué)業(yè)導(dǎo)師，還將有國(guó)外頂尖大學(xué)的教學(xué)大師和科研領(lǐng)軍人物到浙大給圖靈班學(xué)生單獨(dú)授課。
除了浙大以外，省內(nèi)其他高校也在結(jié)合各自特色專業(yè)，構(gòu)建人工智能專業(yè)的課程體系。比如，浙理工把專業(yè)發(fā)展方向和學(xué)校的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，重點(diǎn)在智能穿戴等領(lǐng)域取得突破，還專門(mén)成立紡織工業(yè)人工智能研究院;浙工大結(jié)合了安防產(chǎn)業(yè)、智慧交通、“城市大腦”等浙江省的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域，與企業(yè)合作，開(kāi)拓專業(yè)方向。
“打造新專業(yè)特色成了各高校的當(dāng)務(wù)之急和立足之道?！焙贾蓦娮涌萍即髮W(xué)人工智能學(xué)院副院長(zhǎng)呂強(qiáng)說(shuō)，針對(duì)人工智能人才培養(yǎng)帶來(lái)的新挑戰(zhàn)，杭電人工智能學(xué)院提出了多方協(xié)同育人的理念，并將其作為教學(xué)改革項(xiàng)目進(jìn)行探索，“人工智能對(duì)數(shù)理基礎(chǔ)要求較高，我們?cè)跀?shù)學(xué)課程中增加了矩陣論、離散數(shù)學(xué)等原來(lái)研究生學(xué)習(xí)階段才會(huì)有的課程內(nèi)容，努力幫學(xué)生打好基礎(chǔ)，在暑假，我們還計(jì)劃舉辦夏令營(yíng)，邀請(qǐng)企業(yè)名師進(jìn)校園培訓(xùn)，共同開(kāi)發(fā)專業(yè)課程等?！眳螐?qiáng)說(shuō)。
值得關(guān)注的是，人工智能已經(jīng)從獨(dú)立的專業(yè)教育，擴(kuò)展到更廣的層面。今年，浙江財(cái)經(jīng)大學(xué)向非計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生推出了人工智能“微專業(yè)”，其中包括了Python程序設(shè)計(jì)、高級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)、機(jī)器人編程與實(shí)踐等課程。“人工智能在信息金融、金融科技等領(lǐng)域有非常多的應(yīng)用場(chǎng)景。財(cái)經(jīng)類專業(yè)學(xué)生的數(shù)理基礎(chǔ)比較好，這些知識(shí)將為他們的未來(lái)打下更好的基礎(chǔ)。”浙財(cái)大教務(wù)處副處長(zhǎng)石向榮說(shuō)，可以預(yù)見(jiàn)的是，未來(lái)社會(huì)需要大量具有具體專業(yè)背景，同時(shí)又掌握人工智能相關(guān)知識(shí)的復(fù)合型人才。
緊盯兒童
醫(yī)教類專業(yè)持續(xù)擴(kuò)招
當(dāng)下，伴隨著“全面二孩”政策施行，各大醫(yī)院產(chǎn)科分娩量走高，目前助產(chǎn)人才無(wú)論從數(shù)量上還是質(zhì)量上都難以滿足社會(huì)需求，臨床急需本科層次助產(chǎn)人才。助產(chǎn)學(xué)專業(yè)于2016年首次開(kāi)設(shè)，當(dāng)時(shí)僅有4所高校獲批開(kāi)辦此專業(yè)，2017年有20多所高校新增此專業(yè)。
近兩年，我省先后有浙江中醫(yī)藥大學(xué)、溫州醫(yī)科大學(xué)、杭州醫(yī)學(xué)院等3所高校新增了助產(chǎn)學(xué)專業(yè)。溫州醫(yī)科大學(xué)的助產(chǎn)學(xué)專業(yè)設(shè)在護(hù)理學(xué)院，目標(biāo)是培養(yǎng)掌握護(hù)理學(xué)和助產(chǎn)學(xué)的基礎(chǔ)理論和護(hù)理技能，具有基本的臨床護(hù)理和臨床助產(chǎn)能力，在各類醫(yī)療衛(wèi)生保健機(jī)構(gòu)中能夠從事臨床助產(chǎn)、圍產(chǎn)期護(hù)理，以及母嬰保健工作的高級(jí)助產(chǎn)人才。今年，臺(tái)州學(xué)院、溫州醫(yī)科大學(xué)仁濟(jì)學(xué)院也開(kāi)設(shè)了助產(chǎn)學(xué)專業(yè)。
一位從事醫(yī)學(xué)教育多年的教授表示，當(dāng)前社會(huì)大眾對(duì)醫(yī)療的需求，不僅體現(xiàn)在量上，更體現(xiàn)在質(zhì)上。雖然現(xiàn)在醫(yī)療行業(yè)整體水平保持著上升態(tài)勢(shì)，但人們對(duì)優(yōu)質(zhì)醫(yī)療的需求增長(zhǎng)更快，所以仍然感覺(jué)醫(yī)療資源緊缺。
不久前，由中國(guó)工程院院士鄭樹(shù)森擔(dān)任院長(zhǎng)的浙江樹(shù)人大學(xué)樹(shù)蘭國(guó)際醫(yī)學(xué)院揭牌成立。作為樹(shù)蘭國(guó)際醫(yī)學(xué)院首個(gè)設(shè)置的重點(diǎn)專業(yè)，臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)面向全國(guó)招生100人。學(xué)院擁有國(guó)際醫(yī)學(xué)專家、博士生導(dǎo)師等組成的高水平師資隊(duì)伍，以及一批高水平的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
同樣，面對(duì)強(qiáng)烈的社會(huì)需求，溫州醫(yī)科大學(xué)今年增加了普通本科計(jì)劃數(shù)。臨床醫(yī)學(xué)(定向培養(yǎng))從30人增加到60人，面向蕭山區(qū)等30個(gè)縣(市、區(qū))招生;麻醉學(xué)專業(yè)從61人增加到93人，其中省內(nèi)普招增加16人。
值得一提的是，今年，浙江中醫(yī)藥大學(xué)新增食品衛(wèi)生與營(yíng)養(yǎng)學(xué)專業(yè)，這也是我省開(kāi)辦該專業(yè)的高校(不含獨(dú)立學(xué)院)。該校招生辦相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，食品衛(wèi)生與營(yíng)養(yǎng)學(xué)作為一門(mén)綜合性的交叉學(xué)科，涉及預(yù)防醫(yī)學(xué)、食品科學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)等多個(gè)學(xué)科，在提升健康素養(yǎng)，保障食品安全，促進(jìn)疾病的營(yíng)養(yǎng)學(xué)防治完善健康保障方面大有作為。
縱觀今年我省的新增專業(yè)，從撫養(yǎng)、就醫(yī)，再到教育，與幼兒養(yǎng)育相關(guān)的專業(yè)成為熱門(mén)，除了新增兒科學(xué)、中醫(yī)兒科學(xué)、助產(chǎn)學(xué)等專業(yè)外，學(xué)前教育、小學(xué)教育等師范類專業(yè)的報(bào)考也很火爆。
今年，杭州師范大學(xué)增加小學(xué)全科教師、中學(xué)緊缺學(xué)科教師定向培養(yǎng)招生計(jì)劃。杭師大教務(wù)處副處長(zhǎng)、招生辦副主任顧海春介紹，今年，學(xué)校將繼續(xù)面向杭州、寧波、溫州、紹興、金華、衢州、麗水、臺(tái)州、舟山等地區(qū)定向招生255名，提前錄取，補(bǔ)學(xué)費(fèi)，包就業(yè)。同時(shí)，復(fù)建音樂(lè)學(xué)院，增加音樂(lè)學(xué)(師范)、舞蹈學(xué)(師范)專業(yè)招生計(jì)劃。
關(guān)鍵詞：大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)；教學(xué)改革；人工智能；智慧課堂
云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能新興領(lǐng)域的崛起，推動(dòng)信息技術(shù)全面滲透于人們的生產(chǎn)生活中。信息技術(shù)的核心在于計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)。然而，雖然目前各個(gè)高校都開(kāi)設(shè)了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，但是其教學(xué)卻存在著諸多問(wèn)題，導(dǎo)致該課程無(wú)法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。教育部在2012年《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》，其中指明“以教育信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化，促進(jìn)教育的創(chuàng)新與變革”[2]。因此，本文以華中師范大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)為例，深入闡述了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)的弊端，提出了在當(dāng)前人工智能如火如荼的時(shí)代背景下，如何應(yīng)用人工智能相關(guān)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)進(jìn)行改革的具體方案。該方案以創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)智慧課堂教學(xué)模式改革為主體，輔以教學(xué)觀念、知識(shí)體系和課程考核方式改革，以期對(duì)高校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)有所裨益。
1傳統(tǒng)教學(xué)的缺陷
⑴課程的教學(xué)地位沒(méi)有引起足夠的重視一些高校為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程分配較少的學(xué)時(shí)（少于48學(xué)時(shí)），甚至有的專業(yè)將此課程設(shè)置為選修課。這種設(shè)置降低了該課程在教師和學(xué)生心目中的位置，導(dǎo)致了對(duì)該課程的忽視。同時(shí)，不少老師因?yàn)閷W(xué)時(shí)不夠，時(shí)間緊迫，僅僅講述與考試相關(guān)的內(nèi)容，不考的一概不講。這導(dǎo)致學(xué)生的眼界受限，知識(shí)和能力受限，無(wú)法培養(yǎng)其全面綜合的計(jì)算機(jī)素質(zhì)。還有的專業(yè)沒(méi)有將這門(mén)課給專業(yè)的計(jì)算機(jī)學(xué)院的老師講授，而是隨意安排授課人員。沒(méi)有經(jīng)過(guò)系統(tǒng)專業(yè)訓(xùn)練的教師缺乏足夠的知識(shí)儲(chǔ)備，很難講好這一門(mén)看似簡(jiǎn)單的課程。⑵課程教學(xué)內(nèi)容的制定與當(dāng)今時(shí)代對(duì)于信息化人才的需求脫節(jié)一些高校的現(xiàn)狀是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的課程教材知識(shí)陳舊[3]、質(zhì)量堪憂，教材總是無(wú)法跟上知識(shí)更新的步伐，例如都2019年了還在講Office2010。有的高校由于缺乏對(duì)課程的重視，沒(méi)有對(duì)教材優(yōu)中選優(yōu)，而是基于利益的考慮，優(yōu)先選擇自己院系編寫(xiě)的教材。其教材內(nèi)容是七拼八湊，沒(méi)有整體性、邏輯性和連貫性，更不用說(shuō)前瞻性。這樣的教材，無(wú)疑對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)設(shè)置了巨大的屏障。除此以外，一些院校的課程教學(xué)知識(shí)體系不夠明確和完善，教學(xué)大綱的制定不夠科學(xué)。從教學(xué)大綱中制定的學(xué)時(shí)分配來(lái)說(shuō)，常常偏重實(shí)用性[4]，常用計(jì)算機(jī)軟件操作占據(jù)了大部分的課時(shí)。這會(huì)讓教師在授課時(shí)輕理論而重操作，如此培養(yǎng)學(xué)生，非常不利于其計(jì)算思維的形成，對(duì)后續(xù)其他計(jì)算機(jī)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)也是很大的傷害。⑶教學(xué)模式過(guò)于傳統(tǒng)，信息化水平較低從教學(xué)方式上來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式以教師課堂授課為中心，是以教師為主體的教學(xué)模式[5]。在這種模式下，教師仍然主要以填鴨式教學(xué)為主[6]，無(wú)法通過(guò)課堂教學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化特點(diǎn)，并進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)。另外，雖然計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程一般都配備了實(shí)驗(yàn)課時(shí)，但是實(shí)驗(yàn)課常常是采用教師布置上機(jī)任務(wù)、學(xué)生做完抽樣檢查的模式。這對(duì)于大課堂來(lái)說(shuō)，教師的任務(wù)繁重，無(wú)法搜集到每一個(gè)學(xué)生的任務(wù)完成情況，無(wú)法清晰地掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際情況和薄弱環(huán)節(jié)。而且，該課程缺乏相應(yīng)的研討課時(shí)，很難讓學(xué)生對(duì)其所學(xué)知識(shí)進(jìn)行深入思考和探究，以增強(qiáng)思辨能力和對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣。⑷課程考核方式不夠公平合理從考核方式上來(lái)說(shuō)，該課程普遍采用“平時(shí)成績(jī)”+“期末考試”的加權(quán)方式對(duì)學(xué)生成績(jī)進(jìn)行評(píng)定。平時(shí)成績(jī)多由考勤分所得，期末考試多采用機(jī)考模式。這種考核方式過(guò)于單一化、機(jī)械化，無(wú)法對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位的評(píng)價(jià)。很多學(xué)生來(lái)到教室打考勤，但可能根本沒(méi)聽(tīng)講，而是在睡覺(jué)或者玩手機(jī)。期末機(jī)考的公平合理性也是存在著很多的漏洞。例如機(jī)考的試題庫(kù)可以十年不變，分值的分配和難度的掌握都沒(méi)有經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的考量。甚至有的考試系統(tǒng)不夠穩(wěn)定和安全，頻頻爆出Bug，嚴(yán)重影響了考試結(jié)果的真實(shí)性。
2新人工智能環(huán)境下對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革的具體方案
2012年開(kāi)始，在隨著卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在視覺(jué)處理方面的應(yīng)用取得巨大的成功之后，人工智能到達(dá)了有史以來(lái)的第三個(gè)爆發(fā)期。目前，深度學(xué)習(xí)技術(shù)在AlphaGo、無(wú)人駕駛汽車、機(jī)器翻譯、智能助理、機(jī)器人、推薦系統(tǒng)等領(lǐng)域的發(fā)展如火如荼。與此同時(shí)，人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域方面的應(yīng)用已經(jīng)興起。人工智能的教學(xué)產(chǎn)品也已有先例，例如基于MOOC平臺(tái)研發(fā)的教學(xué)機(jī)器人MOOCBuddy等等。基于人工智能的教育是融合云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、VR、區(qū)塊鏈等新興技術(shù)的增強(qiáng)型數(shù)字教育[2].在當(dāng)前人工智能的大時(shí)代背景下，針對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的種種弊端，我們提出了如下教學(xué)改革方案。⑴改變教學(xué)理念，確立計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的重要地位計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)作為高校的一門(mén)公共課，實(shí)則應(yīng)當(dāng)作為各個(gè)專業(yè)的學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)、科研的必修之課程。因此，高等學(xué)校應(yīng)從源頭上確立該課程的重要地位，將該課程納入必修課范疇，并給與更充分合理的課時(shí)分配。除教學(xué)課時(shí)、實(shí)驗(yàn)課時(shí)之外，需要為該課程增加一定的研討課時(shí)。任課老師必須是來(lái)自于計(jì)算機(jī)專業(yè)的人才。同時(shí)，定時(shí)舉辦關(guān)于該課程的教學(xué)培訓(xùn)、教學(xué)研討會(huì)和教學(xué)比賽，改變教師的教學(xué)理念，從源頭上給予該課程足夠的重視。⑵優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，重新制定課程的教學(xué)知識(shí)體系教材是教師教學(xué)的主要依據(jù)，也是學(xué)生獲得系統(tǒng)性知識(shí)的主要來(lái)源。因此，教材對(duì)于教學(xué)的重要性不言而喻。教材的選取需要優(yōu)中擇優(yōu)，必要的時(shí)候可以根據(jù)自身院校的情況自己編寫(xiě)，力求使用好的教材使教學(xué)事半功倍。在選定優(yōu)質(zhì)教材的基礎(chǔ)上，制定更加合理的教學(xué)大綱，優(yōu)化計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)知識(shí)體系，突出計(jì)算機(jī)學(xué)科入門(mén)相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)的重要地位。對(duì)現(xiàn)有的過(guò)時(shí)內(nèi)容進(jìn)行更新，例如操作系統(tǒng)以Windows10的操作取代Windows7，Office這部分使用Office2019版本取代2010的版本，同時(shí)增加關(guān)于算法入門(mén)知識(shí)、程序設(shè)計(jì)入門(mén)知識(shí)以及人工智能、區(qū)塊鏈等前沿知識(shí)單元的介紹。以華中師范大學(xué)為例，我們?cè)趫D1中給出了該校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)知識(shí)體系結(jié)構(gòu)圖。⑶充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)工具和人工智能技術(shù)，構(gòu)建智慧課堂，改變傳統(tǒng)教學(xué)模式現(xiàn)代化的教學(xué)應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變以教師為核心的教學(xué)模式，更加突出學(xué)生的主體性地位。因此，在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)和蓬勃發(fā)展的情形下，應(yīng)當(dāng)改變傳統(tǒng)的課堂教學(xué)形式，充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，將傳統(tǒng)課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)模式相結(jié)合，構(gòu)建智慧課堂。融合課堂教學(xué)身臨其境的效果與網(wǎng)絡(luò)課堂自主性強(qiáng)且方便師生交流的特點(diǎn)，通過(guò)師生之間多層次、立體化的互動(dòng)，達(dá)到提升教學(xué)效果的目的。同時(shí)，建立功能強(qiáng)大、完善的學(xué)生實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，基于不同專業(yè)學(xué)生的不同特點(diǎn)和不同需求，進(jìn)行個(gè)性化的作業(yè)設(shè)置。針對(duì)教師布置的實(shí)驗(yàn)任務(wù)和學(xué)生的完成情況，結(jié)合在線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)傳感器及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，搜集學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，并且使用人工智能算法進(jìn)行智能分析，使教師對(duì)當(dāng)前的學(xué)生的學(xué)習(xí)情況一目了然，并能引導(dǎo)學(xué)生對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)的鞏固和掌握。研討課以學(xué)生為主體，按照所選課題進(jìn)行分組調(diào)研、分組討論，刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其思辨能力。研討內(nèi)容最終可以課程論文的形式上交至課程共享平臺(tái)，由教師和同學(xué)共同給出評(píng)分。這里，仍以華中師范大學(xué)為例，我們將在線教學(xué)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)課平臺(tái)、研討課共享平臺(tái)等集成為一個(gè)基于人工智能技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)智慧教學(xué)綜合平臺(tái)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括用戶管理、在線教學(xué)、課堂互動(dòng)、作業(yè)管理、考試管理、BBS系統(tǒng)、智能分析和平臺(tái)管理8個(gè)模塊，其主要功能如圖2所示。該系統(tǒng)采用C/S模式，系統(tǒng)的服務(wù)器選用Linux服務(wù)器，同時(shí)開(kāi)發(fā)基于PC機(jī)的和手機(jī)端的客戶端系統(tǒng)，方便學(xué)生和教師隨時(shí)選用、更加靈活。在線教學(xué)模塊中的智能學(xué)習(xí)助理功能，能夠根據(jù)歷史用戶的學(xué)習(xí)行為和當(dāng)前用戶的學(xué)習(xí)行為，自動(dòng)地識(shí)別學(xué)習(xí)內(nèi)容中的難點(diǎn)以及當(dāng)前學(xué)生的難點(diǎn)內(nèi)容，有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)強(qiáng)化。課堂互動(dòng)模塊中，通過(guò)可穿戴式傳感器搜集學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，用于后續(xù)智能分析模塊中對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)行為進(jìn)行智能分析。在線作業(yè)評(píng)價(jià)模塊包括機(jī)器評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)兩個(gè)功能。機(jī)器評(píng)價(jià)是系統(tǒng)為學(xué)生作業(yè)（客觀題、主觀題）自動(dòng)評(píng)分，其中主觀題的評(píng)分也是使用人工智能技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。教師評(píng)分時(shí)可以參考機(jī)器評(píng)分，減少教師工作量。同時(shí)，教師評(píng)分為機(jī)器評(píng)分提供機(jī)器學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，促進(jìn)機(jī)器評(píng)分更加智能。智能分析模塊能夠依據(jù)學(xué)生的在線課程學(xué)習(xí)模塊、課堂學(xué)習(xí)模塊、作業(yè)管理模塊等搜集到的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，促使教師深入了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和個(gè)性化特點(diǎn)，提升教學(xué)的針對(duì)性，并且有助于后續(xù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面、綜合的分析和成績(jī)?cè)u(píng)定。所有系統(tǒng)模塊中使用到的智能分析技術(shù)包括基本的統(tǒng)計(jì)分析、以及各類機(jī)器學(xué)習(xí)算法（k-means,NaveBayes,SupportVectorMachine,DeepLearning等等）。⑷改變傳統(tǒng)成績(jī)考核的方式在“教學(xué)”+“實(shí)驗(yàn)”+“研討課”課程結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)智慧教學(xué)綜合平臺(tái)的輔助之下，學(xué)生的成績(jī)?cè)u(píng)定更加全面化、多元化、公平化、自動(dòng)化[7]。平時(shí)成績(jī)中，除了教學(xué)綜合平臺(tái)的“課堂簽到”次數(shù)之外，還增加更多豐富多元化的考察信息，如：學(xué)生的課堂討論、在線課程學(xué)習(xí)和考核結(jié)果、平時(shí)作業(yè)完成情況，以及智能分析模塊中輔助分析的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力、平時(shí)成績(jī)預(yù)測(cè)。期末上機(jī)考試系統(tǒng)也是智慧課堂綜合平臺(tái)的一個(gè)子模塊，是精心設(shè)計(jì)的穩(wěn)定、安全、功能強(qiáng)大的子系統(tǒng)，方便教師每一年更新試題庫(kù)，修改bug。試題庫(kù)中的每一套試卷都應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)科學(xué)的考卷質(zhì)量分析，使其難度、覆蓋范圍在一個(gè)均衡、合理的范圍。最后，教師通過(guò)對(duì)各類平時(shí)成績(jī)指標(biāo)以及期末考試成績(jī)加權(quán)，給出最終的學(xué)習(xí)成績(jī)。通過(guò)規(guī)范、合理、公平、全面的考核體系，獲得對(duì)學(xué)生公平、完善的評(píng)價(jià)機(jī)制，激勵(lì)學(xué)生并刺激教學(xué)良性運(yùn)轉(zhuǎn)。
3結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞：知識(shí)表示與知識(shí)推理；教學(xué)設(shè)計(jì)；教學(xué)實(shí)踐；數(shù)理邏輯；人工智能
知識(shí)表示與知識(shí)推理是智能信息處理的基礎(chǔ)。從人工智能的角度看，知識(shí)是構(gòu)成智能的基礎(chǔ)，人類的智能行為依賴于利用已有的知識(shí)進(jìn)行分析、猜測(cè)、判斷和預(yù)測(cè)等。當(dāng)人們希望計(jì)算機(jī)具有智能行為時(shí)，首先需要在計(jì)算機(jī)上表達(dá)人類的知識(shí)，然后再告訴計(jì)算機(jī)如何像人一樣地利用這些知識(shí)。
自從人工智能領(lǐng)域誕生以來(lái)，知識(shí)表示與知識(shí)推理就一直是其中最為重要的子領(lǐng)域。經(jīng)過(guò)五十多年的發(fā)展，知識(shí)表示與知識(shí)推理領(lǐng)域的許多研究?jī)?nèi)容、研究方法和研究成果已經(jīng)深深滲入到計(jì)算機(jī)科學(xué)，進(jìn)而對(duì)計(jì)算機(jī)學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。例如，在C++、Java等面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言中，“繼承”這一最為核心的技術(shù)就來(lái)源于知識(shí)表示與知識(shí)推理。再如，在軟件自動(dòng)化領(lǐng)域，許多程序規(guī)格語(yǔ)言和程序驗(yàn)證技術(shù)都借鑒了知識(shí)表示與知識(shí)推理領(lǐng)域的Prolog語(yǔ)言等研究成果。從工程開(kāi)發(fā)的角度看，專家系統(tǒng)、智能搜索引擎、智能控制系統(tǒng)、智能診斷系統(tǒng)、自動(dòng)規(guī)劃系統(tǒng)等具有所謂智能特征的系統(tǒng)都或多或少地依賴于知識(shí)表示與知識(shí)推理技術(shù)。因此，對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)知識(shí)表示與知識(shí)推理方面的課程，對(duì)于今后在相關(guān)領(lǐng)域從事系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和科學(xué)研究都大有裨益。
在ACM與IEEE-CS聯(lián)合攻關(guān)組制訂的計(jì)算教程CC2001(Computing Curricula 2001)中，知識(shí)表示與知識(shí)推理得到了高度重視。CC2001給出的計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)體由14個(gè)知識(shí)領(lǐng)域組成：在其中的IS(Intelligent Systems)知識(shí)領(lǐng)域中，關(guān)于知識(shí)表示與知識(shí)推理的內(nèi)容占據(jù)了10個(gè)知識(shí)單元中的2個(gè)，即知識(shí)單元“(Is3)知識(shí)表示與推理”以及知識(shí)單元“(IS5)高級(jí)知識(shí)表示與推理”。在ACM和IEEE-CS進(jìn)一步修訂后的計(jì)算機(jī)科學(xué)教程CS2008(Computer Science Curriculum 2008)中，知識(shí)表示與知識(shí)推理同樣得到了高度重視。此外，在我國(guó)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的計(jì)算機(jī)專業(yè)規(guī)范中，上述的IS3和IS5兩個(gè)知識(shí)單元被全部包括到計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)的核心課程“人工智能”中。然而，據(jù)我們了解，由于“人工智能”在許多高校僅僅作為專業(yè)任選課開(kāi)設(shè)，使得計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的許多學(xué)生無(wú)法接觸到知識(shí)表示與知識(shí)推理方面的內(nèi)容。與此同時(shí)，由于課時(shí)數(shù)限制及沒(méi)有得到重視等因素，實(shí)際開(kāi)設(shè)的“人工智能”課程(包括本科生課程和研究生課程)往往難以覆蓋CC2001在知識(shí)單元IS3和IS5中列出的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)。
實(shí)際上，經(jīng)過(guò)五十多年的發(fā)展，知識(shí)表示與知識(shí)推理領(lǐng)域已經(jīng)沉淀出一系列基本的方法、理論和技術(shù)；這些方法、理論和技術(shù)在CC2001的知識(shí)單元IS3和IS5中基本上都以知識(shí)點(diǎn)的形式列舉了出來(lái)。作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的教育工作者，我們有責(zé)任將這些體現(xiàn)了幾代人智慧結(jié)晶的知識(shí)介紹給學(xué)生。另一方面，從研究者的角度來(lái)看，知識(shí)表示與知識(shí)推理是一個(gè)非常活躍的研究領(lǐng)域；尤其是隨著Web技術(shù)的發(fā)展以及Web科學(xué)的出現(xiàn)，知識(shí)表示與知識(shí)推理將在計(jì)算機(jī)科學(xué)中扮演越來(lái)越重要的角色。面對(duì)萬(wàn)維網(wǎng)這個(gè)全球最大的分布式信息庫(kù)，如何讓計(jì)算機(jī)對(duì)其中海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析、推理和管理，進(jìn)而為人類提供方便的知識(shí)服務(wù)，是目前信息技術(shù)領(lǐng)域面臨的一個(gè)重大問(wèn)題。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外研究者基本上都是從人工智能的角度尋求解決思路；近年來(lái)成為研究熱點(diǎn)的語(yǔ)義Web更是完全建立在知識(shí)表示與知識(shí)推理的基礎(chǔ)上。因此，從開(kāi)拓學(xué)生思維以及介紹研究與技術(shù)前沿的角度來(lái)看，也非常有必要向?qū)W生講授知識(shí)表示與知識(shí)推理的相關(guān)內(nèi)容。
基于以上認(rèn)識(shí)，我們?yōu)橛?jì)算機(jī)軟件與理論專業(yè)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)一年級(jí)的碩士研究生開(kāi)設(shè)了一門(mén)32課時(shí)的選修課程，以CC2001和CS2008列出的知識(shí)單元為核心，對(duì)知識(shí)表示與知識(shí)推理的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)。本文對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐中遇到的主要問(wèn)題進(jìn)行分析，針對(duì)這些問(wèn)題給出相應(yīng)的解決對(duì)策，并對(duì)我們獲得的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)進(jìn)行總結(jié)。
1 “知識(shí)表示與知識(shí)推理”知識(shí)體的教學(xué)設(shè)計(jì)
自上世紀(jì)九十年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多高校就將“知識(shí)表示與知識(shí)推理”作為一門(mén)課程，面向研究生或高年級(jí)的本科生開(kāi)設(shè)。其中比較著名的包括加拿大多倫多大學(xué)Hector J.Levesque教授開(kāi)設(shè)的知識(shí)表示課程，美國(guó)斯坦福大學(xué)Leom Morgenstem教授開(kāi)設(shè)的知識(shí)表示課程，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)Ulrike Sattler教授等講授的知識(shí)表示和推理課程，中山大學(xué)劉詠梅教授講授的知識(shí)表示和推理課程等。但是，由于沒(méi)有統(tǒng)一的課程設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)，這些課程講授的知識(shí)點(diǎn)都不盡相同。2000年，Leom Morgenstem和Richmond H.Thomason總結(jié)了開(kāi)設(shè)知識(shí)表示與知識(shí)推理課程時(shí)面臨的挑戰(zhàn)，提出了相應(yīng)的解決思路。其中，針對(duì)該課程缺乏統(tǒng)一的教學(xué)知識(shí)體的情況，他們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)持續(xù)14周、每周2次課的教學(xué)大綱。在文獻(xiàn)[5]中，Leora Morgenstem進(jìn)一步修訂了之前提出的教學(xué)大綱，建議在其中增加語(yǔ)義Web及Web本體語(yǔ)言O(shè)WL等內(nèi)容。
盡管目前各高校開(kāi)設(shè)的知識(shí)表示與知識(shí)推理課程的課程大綱仍然不盡相同，但比較可喜的是，對(duì)知識(shí)表示與知識(shí)推理的教學(xué)在CC2001計(jì)算教程中得到了高度重視。CC2001分別在“知識(shí)表示與推理”和“高級(jí)知識(shí)表示與推理”兩個(gè)知識(shí)單元中列出了關(guān)于知識(shí)表示與知識(shí)推理的教學(xué)內(nèi)容。知識(shí)單元“知識(shí)表示與推理”由以下知識(shí)點(diǎn)組成：命題邏輯和謂詞邏輯回顧，歸結(jié)原理與定理證明，非單調(diào)推理，概率推理，貝葉斯定理。知識(shí)單元“高級(jí)知識(shí)表示與推理”由以下知識(shí)點(diǎn)組成：結(jié)構(gòu)化知識(shí)表示(包括對(duì)象與框架、描述邏輯和繼承系統(tǒng))，非單調(diào)推理(包括非經(jīng)典邏輯、缺省推理、信念修正、偏好邏輯、知識(shí)源的集成、沖突信念的聚合)，對(duì)動(dòng)作和變化的推理(包括情景演算、事件演算和分枝問(wèn)題)，時(shí)態(tài)和空間推理，非確定性推理(包括概率推理、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、粗糙集和可能性理論、決策理論)，針對(duì)診斷的知識(shí)表示與定性知識(shí)表示。在CC2001的基礎(chǔ)上，CS2008在知識(shí)單元“知識(shí)表示與推理”中增加了合一與提升、前向鏈接、反向鏈接以及歸結(jié)等知識(shí)點(diǎn)；在知識(shí)單元“高級(jí)知識(shí)表示與推理”中增加了本體工程和語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)兩個(gè) 知識(shí)點(diǎn)。
以CC2001和CS2008列出的知識(shí)點(diǎn)為基礎(chǔ)，在綜合考察了國(guó)內(nèi)外相關(guān)課程的開(kāi)設(shè)情況之后，我們對(duì)“知識(shí)表示與知識(shí)推理”課程的教學(xué)內(nèi)容及相應(yīng)的學(xué)時(shí)分配設(shè)計(jì)如下。
1)概述(2學(xué)時(shí))。介紹知識(shí)表示與知識(shí)推理領(lǐng)域的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀和前景：講授知識(shí)表示的基本思路和基本原理；介紹知識(shí)表示方法和技術(shù)的典型應(yīng)用：列舉典型的采用了知識(shí)表示技術(shù)的系統(tǒng)，與沒(méi)有采用知識(shí)表示技術(shù)的系統(tǒng)進(jìn)行比較分析。
2)基于一階謂詞邏輯的知識(shí)表示和推理(4學(xué)時(shí))。講授一階謂詞邏輯的語(yǔ)法、語(yǔ)義和語(yǔ)用；通過(guò)例子講授如何應(yīng)用一階謂詞邏輯進(jìn)行知識(shí)表示；講授如何應(yīng)用消解原理進(jìn)行知識(shí)推理；講授如何應(yīng)用Tableau算法進(jìn)行知識(shí)推理；分析一階謂詞邏輯存在的局限。
3)Horn子句邏輯與產(chǎn)生式系統(tǒng)(2學(xué)時(shí))。講解Horn子句及其過(guò)程解釋；介紹SLD歸結(jié)以及分別采用反向鏈和正向鏈的推理過(guò)程；通過(guò)例子講授如何應(yīng)用Horn子句邏輯進(jìn)行知識(shí)表示和推理；對(duì)Prolog語(yǔ)言進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹；通過(guò)例子介紹如何應(yīng)用產(chǎn)生式系統(tǒng)進(jìn)行知識(shí)表示和推理。
4)結(jié)構(gòu)化知識(shí)表示(6學(xué)時(shí))。介紹對(duì)象與框架，介紹基本的框架形式系統(tǒng)：介紹語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)，對(duì)推理過(guò)程中的繼承機(jī)制進(jìn)行介紹。介紹描述邏輯家族的研究歷史和發(fā)展現(xiàn)狀；以邏輯系統(tǒng)ALC為例，講解描述邏輯的語(yǔ)法和語(yǔ)義；通過(guò)例子講授如何應(yīng)用描述邏輯進(jìn)行知識(shí)表示；講授如何應(yīng)用Tableau算法對(duì)描述邏輯刻畫(huà)的知識(shí)進(jìn)行推理。
5)非單調(diào)知識(shí)表示和推理(4學(xué)時(shí))。介紹非單調(diào)性推理的研究歷史；講解封閉世界假設(shè)與開(kāi)放世界假設(shè)；講解缺省推理和限定推理；對(duì)自認(rèn)知邏輯、偏好邏輯和真值維持系統(tǒng)進(jìn)行介紹；對(duì)信念修正、知識(shí)源的集成以及沖突信念的聚合進(jìn)行介紹。
6)非確定知識(shí)表示和推理(4學(xué)時(shí))。對(duì)模糊邏輯進(jìn)行介紹；講授概率推理和主觀貝葉斯方法；對(duì)粗糙集、可能性理論和決策理論進(jìn)行介紹。
7)解釋與診斷(2學(xué)時(shí))。講授反繹推理的基本思路，將其與演繹推理和歸納推理進(jìn)行比較分析；以一個(gè)電路系統(tǒng)為例，講授如何在知識(shí)表示的基礎(chǔ)上采用反繹推理進(jìn)行故障診斷。
8)動(dòng)作與規(guī)劃(4學(xué)時(shí))。介紹動(dòng)作與規(guī)劃領(lǐng)域的研究歷史和發(fā)展現(xiàn)狀；講授如何在STRIPS系統(tǒng)中對(duì)動(dòng)作進(jìn)行刻畫(huà)以及如何進(jìn)行規(guī)劃求解：講授如何應(yīng)用情景演算和事件演算對(duì)動(dòng)作進(jìn)行刻畫(huà)、推理、及規(guī)劃求解；對(duì)框架問(wèn)題、條件問(wèn)題和分枝問(wèn)題進(jìn)行介紹；對(duì)規(guī)劃語(yǔ)言PDDL進(jìn)行介紹。
9)時(shí)態(tài)和空間推理(2學(xué)時(shí))。對(duì)時(shí)間點(diǎn)／時(shí)間段、離散／連續(xù)、有限／無(wú)限、線性／分支等表示時(shí)態(tài)信息的不同方式進(jìn)行介紹；對(duì)Allen的區(qū)間代數(shù)理論進(jìn)行介紹；對(duì)線性時(shí)態(tài)邏輯和分支時(shí)態(tài)邏輯進(jìn)行介紹；對(duì)基于點(diǎn)／基于區(qū)域、離散／連續(xù)、有限／無(wú)限、同維／混合維等表示空間信息的不同方式進(jìn)行介紹；對(duì)區(qū)域連接演算RCC進(jìn)行介紹；對(duì)時(shí)態(tài)與空間推理的結(jié)合進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。
10)語(yǔ)義Web和本體工程(2學(xué)時(shí))。介紹語(yǔ)義Web的基本思想、技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)；講授語(yǔ)義Web的層次模型以及各個(gè)層次的目標(biāo)和功能；對(duì)資源描述框架RDF、Web本體語(yǔ)言O(shè)WL、Web規(guī)則標(biāo)記語(yǔ)言RIF、Web查詢語(yǔ)言SPARQL等進(jìn)行介紹。對(duì)本體的構(gòu)建、管理和維護(hù)進(jìn)行介紹。
上述教學(xué)內(nèi)容的基本特點(diǎn)是覆蓋了CC2001和CS2008列出的關(guān)于知識(shí)表示與推理的所有知識(shí)點(diǎn)。此外，我們將目前作為計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能領(lǐng)域研究熱點(diǎn)的語(yǔ)義Web等內(nèi)容引入了課堂教學(xué)，不僅可以將相關(guān)研究前沿展示在學(xué)生面前，而且還可以讓學(xué)生更加深刻地體會(huì)學(xué)習(xí)知識(shí)表示與知識(shí)推理的價(jià)值，進(jìn)一步激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。另一方面，上述教學(xué)內(nèi)容存在的一個(gè)缺陷是內(nèi)容過(guò)多。由于受到課時(shí)數(shù)的限制，部分內(nèi)容在講授時(shí)不能充分展開(kāi)，留給學(xué)生課堂練習(xí)和討論的時(shí)間不充裕。
2 教學(xué)實(shí)踐中的主要問(wèn)題及對(duì)策
在圍繞“知識(shí)表示與知識(shí)推理”知識(shí)體開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐時(shí)，我們遇到的問(wèn)題主要來(lái)自以下幾個(gè)方面：教師和學(xué)生對(duì)“人工智能”課程以及其中的“知識(shí)表示與知識(shí)推理”知識(shí)體不重視，缺乏合適的教材，學(xué)生缺乏必要的基礎(chǔ)知識(shí)。下面對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行逐一分析，對(duì)我們采取的對(duì)策進(jìn)行相應(yīng)介紹。
2.1 師生對(duì)“人工智能”課程不重視
許多教師和學(xué)生對(duì)“人工智能”課程不夠重視，甚至存在偏見(jiàn)。我們覺(jué)得，這種現(xiàn)狀很大程度上是由人工智能自身的發(fā)展歷程造成的。人工智能領(lǐng)域剛誕生時(shí)就被賦予過(guò)高的期望；早期的研究者也過(guò)于樂(lè)觀地給出了一些不切實(shí)際的承諾。由于不能在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)過(guò)高的目標(biāo)和兌現(xiàn)相應(yīng)的承諾，使人工智能領(lǐng)域在上世紀(jì)80年代末90年代初一度跌入低谷，甚至達(dá)到了聲名狼藉的地步。這一特殊的發(fā)展歷程使得一部分對(duì)人工智能了解不多的教師和學(xué)生產(chǎn)生誤解，認(rèn)為人工智能是一個(gè)比較務(wù)虛的領(lǐng)域。這種誤解甚至影響到“人工智能”課程的開(kāi)設(shè)。目前，在許多高校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的課程設(shè)置中，“人工智能”往往只作為選修課程開(kāi)設(shè)，沒(méi)有得到教師和學(xué)生的普遍重視。
實(shí)際上，從信息技術(shù)發(fā)展規(guī)律的角度來(lái)看，人工智能的上述發(fā)展歷程是很正常的。根據(jù)市場(chǎng)權(quán)威研究機(jī)構(gòu)Gartner給出的“技術(shù)成熟度曲線”(hype cycle)理論，一項(xiàng)新的IT技術(shù)在產(chǎn)生之后，一般先是默默無(wú)聞地奮力發(fā)展幾年，然后會(huì)由于被大家寄予很高的期望而迅速火爆起來(lái)，接著會(huì)因?yàn)闆](méi)能兌現(xiàn)過(guò)高的承諾而跌入谷底，最后會(huì)再次崛起并由于過(guò)硬的成就而被大眾普遍接受。人工智能已經(jīng)經(jīng)歷了從默默無(wú)聞到迅速火爆再到跌入谷底的發(fā)展過(guò)程，目前正處于再次崛起的階段，并且將通過(guò)不斷取得的成就而被大眾普遍接受。
人工智能的教學(xué)在CC2001和CS2008中得到了高度重視。CC2001給出的計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)體由14個(gè)知識(shí)領(lǐng)域組成，作為其中的知識(shí)領(lǐng)域之一，智能系統(tǒng)(即人工智能)與離散結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)等已經(jīng)得到普遍重視的知識(shí)領(lǐng)域具有了相同的地位。在我國(guó)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的計(jì)算機(jī)專業(yè)規(guī)范中，也將“人工智能”作為了計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)的核心課程。但是，對(duì)人工智能相關(guān)知識(shí)的傳播需要一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，仍然需要廣大科研和教育工作者的不懈努力。
2.2 師生對(duì)“知識(shí)表示與知識(shí)推理”知識(shí)體不重視
即便部分教師和學(xué)生認(rèn)識(shí)到人工智能知識(shí)領(lǐng)域的重要性，但對(duì)于其中的“知識(shí)表示與知識(shí)推理”知識(shí)體仍然不夠重視，認(rèn)為沒(méi)有必要專門(mén)通過(guò)一門(mén)課程進(jìn)行教學(xué)。
針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我們可以對(duì)人工智能領(lǐng)域的發(fā)展歷程作進(jìn)一步考察。我們知道，人工智能領(lǐng)域的誕生就是從知識(shí)表示和知識(shí)推理開(kāi)始的。在1956年標(biāo)志著人工智能誕生的Dartmouth會(huì)議上，Herbert Simon和Allen Newell展示的“邏輯理論家”就依賴于知識(shí)表示和知識(shí)推理。在此之后的五十多年中，知識(shí)表示與知識(shí)推理就一直是人工智能中最為重要的子領(lǐng)域。相 應(yīng)的一個(gè)佐證是，1966年到2009年期間，在獲得圖靈獎(jiǎng)的56名科學(xué)家中，Marvin Minsky、John Mccarthy、Herbert Simon、Allen Newell、Edward Feigenbaum和Raj Reddy等6名科學(xué)家都在知識(shí)表示與知識(shí)推理領(lǐng)域取得了開(kāi)創(chuàng)性的研究成果。
知識(shí)表示與知識(shí)推理的重要性在CC2001和CS2008中同樣得到了體現(xiàn)。CC2001給出的“智能系統(tǒng)”知識(shí)領(lǐng)域由以下10個(gè)知識(shí)單元組成：智能系統(tǒng)中的基本問(wèn)題、搜索與約束求解、知識(shí)表示與推理、高級(jí)搜索、高級(jí)知識(shí)表示與推理、智能主體、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能規(guī)劃系統(tǒng)、機(jī)器人；C$2008在CC200I的基礎(chǔ)上增加了智能感知這個(gè)知識(shí)單元。其中，關(guān)于知識(shí)表示和知識(shí)推理的教學(xué)內(nèi)容不僅占據(jù)了兩個(gè)知識(shí)單元，而且在智能主體、人工智能規(guī)劃系統(tǒng)、機(jī)器人等知識(shí)單元中也占據(jù)了相應(yīng)的多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的位置。由于32課時(shí)的人工智能選修課程通常只能對(duì)上述知識(shí)單元作一個(gè)概要性的介紹，對(duì)于想進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)的學(xué)生，在有條件的情況下，我們完全有必要開(kāi)設(shè)一門(mén)關(guān)于“知識(shí)表示與知識(shí)推理”的課程。另外，從上一節(jié)給出的教學(xué)設(shè)計(jì)可以看出，如果要覆蓋CC2001和CS2008給出的關(guān)于知識(shí)表示與知識(shí)推理的所有知識(shí)點(diǎn)，一門(mén)32課時(shí)的課程在時(shí)間上還很不夠用。因此，基于以上分析，我們希望“知識(shí)表示與知識(shí)推理”的教學(xué)首先能夠得到相關(guān)教師的認(rèn)可和重視，然后通過(guò)課程設(shè)置等途徑逐漸吸引學(xué)生的關(guān)注，并在教學(xué)過(guò)程中激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。
2.3 缺少合適的教材
盡管CC2001和CS2008詳細(xì)地列出了關(guān)于知識(shí)表示與知識(shí)推理的主要知識(shí)點(diǎn)，但是，據(jù)我們所知，目前還沒(méi)有出現(xiàn)完全覆蓋這些知識(shí)點(diǎn)的合適教材，而中文的相關(guān)教材更是缺乏。
在參考了多方面的資料之后，我們選擇了Ronald Brachman和Hector Levesque撰寫(xiě)的《Knowledge Representation and Reasoning》作為教材。Ronald Brachman和Hector Levesque都是知識(shí)表示與知識(shí)推理領(lǐng)域的著名學(xué)者。其中，Ronald Brachman于1977年在哈佛大學(xué)攻讀博士學(xué)位時(shí)提出了KL-ONE系統(tǒng)，開(kāi)創(chuàng)了目前成為研究熱點(diǎn)的描述邏輯領(lǐng)域，之后于2003年擔(dān)任了美國(guó)人工智能學(xué)會(huì)的主席，目前是ACM院士、雅虎全球研究運(yùn)營(yíng)副總裁。Hector Levesque在知識(shí)表示領(lǐng)域也做出了許多開(kāi)創(chuàng)性的研究成果，曾于2001年擔(dān)任人工智能頂級(jí)會(huì)議IJCAI的主席，于2006年當(dāng)選加拿大皇家學(xué)會(huì)會(huì)士。除了時(shí)態(tài)和空間推理以及本體工程這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)之外，CC2001和CS2008中列出的其他關(guān)于知識(shí)表示與知識(shí)推理的知識(shí)點(diǎn)，在《Knowledge Representation and Reasoning》中都基本上得到了體現(xiàn)。另外，為了在課程中向?qū)W生介紹語(yǔ)義Web方面的知識(shí)，我們選擇了Grigoris Antoniou和Frank van Harmelen撰寫(xiě)的《A Semantic Web Primer》作為參考書(shū)目。
2.4 學(xué)生缺乏必需的基礎(chǔ)知識(shí)
知識(shí)表示與知識(shí)推理的核心思想是采用形式語(yǔ)言(尤其是邏輯語(yǔ)言)對(duì)知識(shí)進(jìn)行刻畫(huà)和推理，因此要求學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程前具有扎實(shí)的數(shù)理邏輯基礎(chǔ)知識(shí)。
盡管數(shù)理邏輯對(duì)于整個(gè)計(jì)算機(jī)學(xué)科來(lái)說(shuō)具有非常重要的作用，但在目前計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的課程設(shè)置中，數(shù)理邏輯往往只作為離散數(shù)學(xué)課程的一個(gè)部分進(jìn)行教學(xué)，在課時(shí)數(shù)量上非常有限。此外，從教材的角度來(lái)看，大部分離散數(shù)學(xué)教材的數(shù)理邏輯部分主要介紹命題邏輯的相關(guān)知識(shí)，而且只介紹命題邏輯聯(lián)結(jié)詞、范式、等值演算、自然推理系統(tǒng)等最基本的內(nèi)容；對(duì)一階謂詞邏輯以及命題邏輯中更為深入的內(nèi)容介紹得很少，甚至不介紹。這些內(nèi)容對(duì)于學(xué)習(xí)知識(shí)表示與知識(shí)推理知識(shí)體來(lái)說(shuō)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。例如，根據(jù)我們?cè)谥v授“知識(shí)表示與知識(shí)推理”之前的調(diào)查，許多研究生對(duì)于一階謂詞邏輯的語(yǔ)法與語(yǔ)義等基本概念都還比較模糊，對(duì)于消解原理、Tableau方法、可滿足性問(wèn)題等內(nèi)容更是沒(méi)有接觸過(guò)。
針對(duì)上述問(wèn)題，除了原計(jì)劃關(guān)于一階謂詞邏輯知識(shí)表示的4個(gè)課時(shí)之外，我們臨時(shí)增加了2個(gè)課時(shí)的課堂教學(xué)，為學(xué)生補(bǔ)充命題邏輯的語(yǔ)法和語(yǔ)義、公式可滿足性問(wèn)題、Tableau判定算法、基于消解原理的判定算法等內(nèi)容。由于受到課時(shí)的限制，許多重要的結(jié)論及其證明過(guò)程無(wú)法在課堂上詳細(xì)闡述。
值得一提的是，由于研究課題的需要，我們組織部分研究生一起學(xué)習(xí)了John Bell和Moshe Machover撰寫(xiě)的著名教材《A Course in Mathematical Logic》。在學(xué)習(xí)這本教材時(shí)，我們將研究生分為三個(gè)小組，讓各個(gè)小組自學(xué)該教材，對(duì)其中的引理、定理以及問(wèn)題(Problem)進(jìn)行證明或求解，然后在每周一次的學(xué)習(xí)班上使用黑板講解他們的證明或求解過(guò)程。在3個(gè)月的時(shí)間里，將這本教材中的第一章和第二章學(xué)完后，這些研究生的數(shù)理邏輯知識(shí)明顯上了一個(gè)臺(tái)階。在之后學(xué)習(xí)知識(shí)表示與知識(shí)推理的過(guò)程中，這部分研究生的學(xué)習(xí)效果也明顯好得多。在今后的教學(xué)中，我們希望計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的研究生能夠先學(xué)習(xí)一門(mén)數(shù)理邏輯方面的課程，然后再學(xué)習(xí)知識(shí)表示與知識(shí)推理課程。
3 結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞：電氣工程訓(xùn)練；電工電子技術(shù)；應(yīng)用
引言
我國(guó)開(kāi)展工程教育專業(yè)認(rèn)證的目的是促進(jìn)工程教育改革，加強(qiáng)工程教育實(shí)踐，進(jìn)一步提高工程教育的質(zhì)量；建立與注冊(cè)工程師制度相銜接的工程教育專業(yè)認(rèn)證體系；吸引工業(yè)界廣泛參與，進(jìn)一步密切工程教育與工業(yè)界的聯(lián)系；促進(jìn)我國(guó)工程教育實(shí)現(xiàn)國(guó)際互認(rèn)。
一、電氣工程訓(xùn)練與電工電子技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀分析
（一）電氣工程訓(xùn)練現(xiàn)狀
電氣工程訓(xùn)練在電氣工程的實(shí)際教學(xué)過(guò)程中起著重要的作用。利用電氣工程培訓(xùn)可以提高學(xué)生維護(hù)、管理和實(shí)際操作相關(guān)電氣工程實(shí)驗(yàn)裝置、設(shè)備和工程技術(shù)的能力，這也是提高學(xué)生實(shí)踐能力的一個(gè)非常重要的途徑。在相關(guān)的教學(xué)過(guò)程中，電氣工程專業(yè)增設(shè)實(shí)訓(xùn)課程的主要目的是讓學(xué)生接觸到一些實(shí)際的環(huán)境，對(duì)相關(guān)的操作和實(shí)驗(yàn)步驟有一個(gè)基本的了解。電氣工程的培訓(xùn)內(nèi)容一般包括實(shí)際操作和電氣電子技術(shù)、電氣安全常識(shí)等基礎(chǔ)知識(shí)。目前電子工程相關(guān)的培訓(xùn)課程安排很不合理，缺乏相關(guān)的實(shí)踐內(nèi)容，讓學(xué)生學(xué)以致用。
（二）電工電子技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀
電工電子技術(shù)課程是一門(mén)涉及電工電子學(xué)基本知識(shí)和實(shí)踐技能的學(xué)科，是高職高專機(jī)電類專業(yè)必須掌握的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程。電工電子專業(yè)與其他專業(yè)不同，其實(shí)踐性比較強(qiáng)，只有多進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，才能讓學(xué)生更好地掌握所學(xué)知識(shí)。然而，在實(shí)際進(jìn)行電工電子專業(yè)教學(xué)時(shí)，大部分教師依然采用傳統(tǒng)講授式的教學(xué)方式，即教學(xué)模式依然停留在概念講解、列舉實(shí)例與做習(xí)題三點(diǎn)一線的階段。電工電子專業(yè)理論知識(shí)本身比較復(fù)雜難懂，用這種傳統(tǒng)講授式的教學(xué)方式，學(xué)生只能被動(dòng)性地接收教師所教知識(shí)，長(zhǎng)時(shí)期的學(xué)模式下，學(xué)生對(duì)電工電子的學(xué)習(xí)積極性也會(huì)降低。盡管現(xiàn)階段大部分職業(yè)院校開(kāi)始利用多媒體設(shè)備，播放課件進(jìn)行電工電子教學(xué)，但很多教師由于專業(yè)素養(yǎng)比較低，很少根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行課件制作，多是從網(wǎng)上下載課件進(jìn)行教學(xué)。在這種枯燥乏味的教學(xué)氛圍下，學(xué)生的創(chuàng)新能力與主動(dòng)學(xué)習(xí)積極性難免會(huì)出現(xiàn)下降情況。
二、提高電氣工程訓(xùn)練與電工電子技術(shù)教學(xué)效果的建議
（一）重視實(shí)踐教學(xué)，強(qiáng)化能力培養(yǎng)
強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)，構(gòu)建“實(shí)驗(yàn)教學(xué)、綜合實(shí)踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練”三位一體的實(shí)踐教學(xué)體系。結(jié)合專業(yè)實(shí)際科學(xué)設(shè)置創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實(shí)踐模塊，充分挖掘模塊中的創(chuàng)新思維與創(chuàng)業(yè)能力提升的元素或內(nèi)涵。通過(guò)開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐、學(xué)科競(jìng)賽、學(xué)術(shù)報(bào)告、、專利和自主創(chuàng)業(yè)等情況均可折算學(xué)分，多修學(xué)分可以置換選修課程學(xué)分。根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)實(shí)際，靈活設(shè)計(jì)課程見(jiàn)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）、社會(huì)實(shí)踐等活動(dòng)；充分利用寒暑假時(shí)間靈活開(kāi)展相關(guān)實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）、實(shí)踐活動(dòng)；積極開(kāi)展校內(nèi)外實(shí)踐協(xié)同育人，合作共建專業(yè)、實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，推動(dòng)師資與課程等資源共享；鼓勵(lì)同國(guó)內(nèi)外知名學(xué)校開(kāi)展學(xué)分互認(rèn)、訪學(xué)、第二校園經(jīng)歷等類型多樣的交流學(xué)習(xí)。
（二）創(chuàng)建智能學(xué)習(xí)助理，提高學(xué)生學(xué)習(xí)針對(duì)性
在電子電工技術(shù)教學(xué)活動(dòng)融入人工智能技術(shù)，創(chuàng)建互助式智能學(xué)習(xí)助理。該助理可根據(jù)用戶當(dāng)前和歷史的學(xué)習(xí)行為，為用戶自動(dòng)地提供相適應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容的重難、難點(diǎn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)智能批改、自動(dòng)答疑等功能。這不僅增加了教學(xué)活動(dòng)的趣味性，更發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。智能學(xué)習(xí)助理還會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)行為進(jìn)行智能分析。智能學(xué)習(xí)助理要充分運(yùn)用人工智能技術(shù)，依據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)、作業(yè)情況、實(shí)驗(yàn)操作等模塊做出綜合分析與評(píng)估，給學(xué)生提出針對(duì)性的意見(jiàn)和建議，不斷提高學(xué)生的電子電工技術(shù)課程學(xué)習(xí)成績(jī)。智能學(xué)習(xí)助理要類似于“天貓精靈”“小愛(ài)音箱”等智能助手，涵蓋電子電工技術(shù)課程所需的學(xué)習(xí)資源，便于學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程實(shí)時(shí)搜索查詢。
（三）推進(jìn)課程改革，強(qiáng)化以學(xué)生為中心
以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為出發(fā)點(diǎn)，以專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，基于社會(huì)需求，以倒推的方式設(shè)計(jì)課程體系和教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)橫向聯(lián)系，跨學(xué)科、跨專業(yè)建立基礎(chǔ)平臺(tái)課程，開(kāi)展分層分類教學(xué)改革，加強(qiáng)縱向貫通，在不同模塊間開(kāi)展教學(xué)研討。構(gòu)建“課程-能力”關(guān)系矩陣，突出課程設(shè)置與教學(xué)內(nèi)容對(duì)畢業(yè)要求達(dá)成的支撐作用，課程整合、課程、課程優(yōu)化、課程趨新，解決因人設(shè)課、課程內(nèi)容重復(fù)、課程內(nèi)容陳舊等問(wèn)題，形成層層相扣、緊密支撐的課程結(jié)構(gòu)。
（四）以任務(wù)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)課程的教學(xué)目標(biāo)，依據(jù)課程內(nèi)容、學(xué)生特征和環(huán)境條件，將教學(xué)諸要素有序安排，確定合適的教學(xué)方案的設(shè)想和計(jì)劃。本課程針對(duì)8個(gè)不同的項(xiàng)目，依據(jù)行為導(dǎo)向原則，以任務(wù)為最小單元，將每個(gè)任務(wù)按照資料獲取、任務(wù)方案設(shè)計(jì)、任務(wù)的實(shí)施與測(cè)試、任務(wù)評(píng)價(jià)的完整過(guò)程進(jìn)行。職業(yè)院校的學(xué)生最大的弱點(diǎn)就是理論基礎(chǔ)薄弱，如何貫徹好職業(yè)教育“實(shí)用為主，夠用為度”的原則，是值得深思的。很多職業(yè)項(xiàng)目化課程在設(shè)計(jì)過(guò)程中過(guò)度弱化了理論知識(shí)的傳授，導(dǎo)致很多學(xué)生沒(méi)有形成系統(tǒng)的理論知識(shí)，無(wú)法舉一反三。因此，教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中注重理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)一體化，匹配本門(mén)課程知識(shí)能力目標(biāo)和專業(yè)能力目標(biāo)。
【2012年學(xué)習(xí)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)】Backchannel（反向通道），Content Curation（內(nèi)容策展），Developing in the Cloud（云發(fā)展），Expanded Instructional Designer’s Role（教學(xué)設(shè)計(jì)者角色擴(kuò)展），F(xiàn)lipped Learning（翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)），Gamification（游戲化），HTML5 for Mobile（移動(dòng)HTML5），New Blended Learning（新混合學(xué)習(xí)）。
【在線教育十大趨勢(shì)】走向開(kāi)源；在線教育文憑得到雇主認(rèn)可；混合課堂流行；在線教育招生規(guī)模呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)；數(shù)據(jù)共享、協(xié)作功能；課本將漸被數(shù)字內(nèi)容系統(tǒng)取代；社會(huì)化學(xué)習(xí)系統(tǒng)將基于云計(jì)算；視頻短片流行；新的教育信息技術(shù)將基于云計(jì)算；教育網(wǎng)絡(luò)的社交媒體化。
【學(xué)校需關(guān)注的個(gè)性化學(xué)習(xí)技術(shù)趨勢(shì)】報(bào)道。①云協(xié)作環(huán)境幫降低IT基礎(chǔ)設(shè)施成本和構(gòu)建智能化個(gè)人學(xué)習(xí)環(huán)境；②跨平臺(tái)整合，教育服務(wù)商從應(yīng)用提供轉(zhuǎn)變到平臺(tái)整合；③移動(dòng)需求猛增，BYOD將發(fā)揮更大的作用；④提供個(gè)性化學(xué)習(xí)體驗(yàn)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)更受歡迎；⑤游戲化讓學(xué)習(xí)和獲取知識(shí)的方式發(fā)生重大轉(zhuǎn)變。
【教育是媒體公司開(kāi)拓的新領(lǐng)域】電影、電視、報(bào)紙和雜志都面臨業(yè)務(wù)下滑的危險(xiǎn)，現(xiàn)在他們發(fā)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)拓展領(lǐng)域——教育，這得益于技術(shù)被引進(jìn)到教室。Discovery、新聞集團(tuán)、NBC、迪士尼都開(kāi)始押寶于數(shù)字化教育市場(chǎng)。傳統(tǒng)媒體公司的進(jìn)入，勢(shì)必會(huì)為數(shù)字化教育帶來(lái)巨大的資源，推動(dòng)著教育的更深的變革和發(fā)展。
博主評(píng)論：最好的學(xué)習(xí)是個(gè)性化學(xué)習(xí)?？墒?，由于客觀條件的限制，在傳統(tǒng)教育中很難實(shí)現(xiàn)讓每個(gè)孩子都進(jìn)行個(gè)性化的學(xué)習(xí)。這些客觀因素概括起來(lái)就是：體制、資源、技術(shù)等。批量生產(chǎn)人才導(dǎo)致的工廠化教學(xué)，對(duì)教育的投入不足導(dǎo)致學(xué)校人力物力缺乏等——這些都是大家知曉卻無(wú)能為力的因素。就在大家都在等政策，拼資源的時(shí)候。技術(shù)作為影響教育的第三種力量開(kāi)始引發(fā)前所未有的變革，形成了教學(xué)發(fā)展的新趨勢(shì)。從云計(jì)算到智能終端，我們看到技術(shù)正走向平民化，以低廉的價(jià)格讓普通人受益。而教育作為技術(shù)最后開(kāi)墾的一個(gè)市場(chǎng)，讓這個(gè)缺錢的行業(yè)成為新技術(shù)輸出的新領(lǐng)域。于是我們看到了——低成本云服務(wù)，媒體集團(tuán)豐富的教學(xué)資源，BYOD輕松解決1：1計(jì)算困境；也有了MOOCS、數(shù)字教材等技術(shù)專為教育催生的應(yīng)用；更出現(xiàn)了“新混合學(xué)習(xí)”、“翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)”、“移動(dòng)學(xué)習(xí)”等諸多新的學(xué)習(xí)方式。而這些技術(shù)力量正邁過(guò)體制和資源的藩籬，刺激著教育變革的神經(jīng)。
新研究
【21世紀(jì)技術(shù)革新教育之個(gè)性化學(xué)習(xí)成為現(xiàn)實(shí)】為了讓教學(xué)更有效，教師要先了解學(xué)生，最好的辦法是使用技術(shù)來(lái)收集分析數(shù)據(jù)告訴我們學(xué)生的情況，并使用這些數(shù)據(jù)來(lái)針對(duì)性地創(chuàng)建學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的路徑。這就是自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。據(jù)美國(guó)教育部最近研究，基于技術(shù)的教學(xué)能節(jié)約30%～80%的時(shí)間。（來(lái)自赫芬頓郵報(bào)）
【移動(dòng)設(shè)備+社會(huì)化媒體=個(gè)性化學(xué)習(xí)】由Blackboard和Project Tomorrow移動(dòng)學(xué)習(xí)報(bào)告：近50%高中生和40%初中生有智能手機(jī)或平板電腦。比2007年增長(zhǎng)400%。尋找移動(dòng)設(shè)備更廣泛應(yīng)用，是K12學(xué)生關(guān)鍵的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。越來(lái)越多學(xué)校學(xué)區(qū)考慮在教學(xué)中整合移動(dòng)設(shè)備。27%的學(xué)校管理人員正在探索地移動(dòng)學(xué)習(xí)想法。
【Learning Analytics-學(xué)習(xí)分析】學(xué)習(xí)分析就是對(duì)收集到的個(gè)體學(xué)生的大量數(shù)據(jù)給出闡釋，以評(píng)估學(xué)業(yè)過(guò)程，預(yù)測(cè)未來(lái)表現(xiàn)，并發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題：①預(yù)測(cè)學(xué)生學(xué)業(yè)表現(xiàn)；②當(dāng)學(xué)生遇到學(xué)習(xí)困難時(shí)給予定制化幫助；③個(gè)性化每位學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程；④用社會(huì)化、教育學(xué)和技術(shù)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)教和學(xué)。此外，它還被用來(lái)評(píng)估課程，項(xiàng)目和機(jī)構(gòu)。
【人工智能進(jìn)入教育】人工智能和教育是AI、研究、學(xué)習(xí)和教育的交叉領(lǐng)域。智能教學(xué)系統(tǒng)、智能學(xué)習(xí)環(huán)境、自適應(yīng)超媒體系統(tǒng)及其他計(jì)算機(jī)支持的協(xié)作學(xué)習(xí)系統(tǒng)等都被歸為人工智能與教育領(lǐng)域。SCHOLAR CAI是有史以來(lái)第一個(gè)智能教學(xué)系統(tǒng)，由美國(guó)艾倫.M.柯林斯和海梅·卡博內(nèi)爾在20世紀(jì)70年明。
【翻轉(zhuǎn)課堂到底有什么價(jià)值？】ClassroomWindow近日了翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用調(diào)查報(bào)告：①88%的受訪教育人士表示翻轉(zhuǎn)課堂提高了他們的職業(yè)滿意度；②67%的受訪者表示學(xué)生考試成績(jī)得到提高；③80%聲稱學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度得到改善；④99%表示下一年將繼續(xù)采用翻轉(zhuǎn)課堂的教育模式。
【游戲如何使教育更好】增強(qiáng)基本技能、喚醒學(xué)生興趣、練習(xí)科學(xué)流程、提高認(rèn)知能力、更容易評(píng)價(jià)、自動(dòng)矯正、擴(kuò)展學(xué)習(xí)者能力、學(xué)生應(yīng)用知識(shí)新途徑、支持協(xié)作學(xué)習(xí)。來(lái)自2012布魯金斯研究所報(bào)告《博客、社交媒體和視頻游戲如何改善教育》作者Darrell M. West。
博主評(píng)論：表面上看，現(xiàn)在正經(jīng)歷一場(chǎng)由技術(shù)驅(qū)動(dòng)的教育變革，實(shí)際上這是時(shí)代進(jìn)步中各種力量合力產(chǎn)生的影響。特別是來(lái)自教育內(nèi)部對(duì)教育規(guī)律進(jìn)行的深入研究起著根本性的作用。通過(guò)這一系列的研究我們發(fā)現(xiàn)技術(shù)與教育結(jié)合產(chǎn)生的新學(xué)習(xí)方式效果明顯；并揭示了學(xué)習(xí)分析、自適應(yīng)學(xué)習(xí)的應(yīng)用價(jià)值，即讓教育界幾千年的難題——個(gè)性化學(xué)習(xí)、因材施教成為現(xiàn)實(shí)；也表明技術(shù)不再是輔助工具，已經(jīng)進(jìn)入新教育的骨髓。
新工具
【Knewton開(kāi)發(fā)出強(qiáng)大的自適應(yīng)學(xué)習(xí)算法】該算法能判斷用戶實(shí)際水平，并為用戶提供與其水平相適應(yīng)的課程。Knewton通過(guò)不斷的提問(wèn)和測(cè)試判斷使用者的真實(shí)水平，再為用戶提供與之水平相適合的課程輔導(dǎo)。比如，用戶代數(shù)有問(wèn)題，系統(tǒng)會(huì)不斷降低測(cè)試難度，直到找到用戶能掌握的知識(shí)水平。
【戴爾推出教育數(shù)據(jù)管理服務(wù)】這個(gè)基于預(yù)測(cè)分析的決策支持系統(tǒng)——EDM，目的是提高K12學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)和學(xué)校效率。EDM能整合來(lái)自多個(gè)不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，報(bào)告學(xué)生的表現(xiàn)和成績(jī)。該系統(tǒng)在地區(qū)層面工作，可跟蹤學(xué)生數(shù)年及跨校表現(xiàn)，可幫助家長(zhǎng)和學(xué)校識(shí)別學(xué)生的特殊需要、興趣、能力傾向，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)。
【創(chuàng)新的虛擬學(xué)?！吭S多初創(chuàng)公司都在爭(zhēng)搶一塊免費(fèi)在線學(xué)習(xí)餡餅，不過(guò)現(xiàn)實(shí)是，更多的學(xué)生需要個(gè)性化教學(xué)。創(chuàng)新的混合解決方案讓人眼前一亮：虛擬學(xué)習(xí)教室模擬傳統(tǒng)教室，用iPad演示和書(shū)寫(xiě)、Kinect捕捉教師動(dòng)作進(jìn)行小班授課，學(xué)生不僅從教師還能從虛擬小組的同伴處獲得實(shí)時(shí)指導(dǎo)和幫助。
【Schoology=BlockBoard+FaceBook】Schoology在線學(xué)習(xí)將社交媒體和電子課堂管理有機(jī)整合在一起，提供全套學(xué)習(xí)管理工具：學(xué)習(xí)記錄、測(cè)驗(yàn)、考試、家庭作業(yè)提交，這些工具可使用戶通過(guò)社交媒體實(shí)現(xiàn)教室般互動(dòng)。平臺(tái)甚至還提供跨學(xué)校交流，允許學(xué)校間分享教室、小組討論，支持外部導(dǎo)入課程。
【Edmodo增加教師集中進(jìn)行課程創(chuàng)建的工具】Edmodo旨在幫助K12學(xué)校和學(xué)區(qū)創(chuàng)建封閉的網(wǎng)上學(xué)習(xí)社區(qū)，實(shí)現(xiàn)師生和家長(zhǎng)的溝通和協(xié)作。教師用它分配、批改作業(yè)。學(xué)生用它訪問(wèn)項(xiàng)目、作業(yè)、測(cè)驗(yàn)?，F(xiàn)增加教師集中進(jìn)行課程創(chuàng)建的工具，類似于國(guó)內(nèi)的集體備課；還有跨學(xué)科教師主題協(xié)作，增強(qiáng)的交流反饋，活動(dòng)流程圖等。
【eSpark另辟蹊徑成功】eSpark本質(zhì)是一個(gè)教育應(yīng)用商店，收錄超過(guò)3000個(gè)應(yīng)用和學(xué)習(xí)資源。eSpark又不僅是教育應(yīng)用商店，學(xué)生登錄eSpark，經(jīng)過(guò)學(xué)業(yè)分析診斷出學(xué)生學(xué)業(yè)水平，然后推薦最適合學(xué)生的游戲、電子書(shū)、APP；同時(shí)使用過(guò)程中將會(huì)有專人輔導(dǎo)監(jiān)護(hù)，用數(shù)據(jù)分析幫助學(xué)生，成績(jī)?cè)龇莻鹘y(tǒng)學(xué)習(xí)進(jìn)度的2～5倍。
【IL&FS教育推出虛擬實(shí)驗(yàn)APP】Xperica HD是基于iPad的虛擬科學(xué)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用程序。該程序針對(duì)高中理科學(xué)生開(kāi)發(fā)，為iPad用戶帶來(lái)觸摸體驗(yàn)各種有趣科學(xué)實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解?；緫?yīng)用和實(shí)驗(yàn)?zāi)K免費(fèi)，更多實(shí)驗(yàn)?zāi)K需要購(gòu)買。iphone版還未上線。
博主評(píng)論：顯然，教育領(lǐng)域正成為科技行業(yè)破壞性創(chuàng)新的新疆界。一些在其他領(lǐng)域成熟的技術(shù)正在以不同的搭配方式巧妙地融合到學(xué)習(xí)中，并在轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式、降低學(xué)習(xí)成本，提高教學(xué)效率等方面顯示出巨大的力量。例如，新的在線學(xué)習(xí)工具，課程和學(xué)習(xí)管理平臺(tái)，課堂教學(xué)工具，數(shù)據(jù)分析工具和自適應(yīng)學(xué)習(xí)算法等。
新實(shí)踐
【混合學(xué)習(xí)成最差學(xué)校利器】克萊默中學(xué)是華盛頓特區(qū)最差的學(xué)校之一，為改變現(xiàn)狀，校長(zhǎng)夸梅·西蒙斯決定在2012～2013學(xué)年采用混合學(xué)習(xí)模式，以滿足學(xué)校發(fā)展五年戰(zhàn)略計(jì)劃。該校選定Adaptive Curriculum提供的在線數(shù)學(xué)和科學(xué)課程。學(xué)生在校的50%時(shí)間上傳統(tǒng)課，其余時(shí)間在線學(xué)習(xí)。
【國(guó)內(nèi)的BYOD實(shí)踐】經(jīng)過(guò)調(diào)查，嘉定區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)發(fā)現(xiàn)100多個(gè)小學(xué)一年級(jí)學(xué)生有iPad，學(xué)校遂開(kāi)出了兩個(gè)“蘋(píng)果班”，一共90個(gè)學(xué)生。這兩個(gè)班學(xué)生可用自帶iPad上課，回答問(wèn)題，回家做練習(xí)。小學(xué)生用起來(lái)得心應(yīng)手，用現(xiàn)成iPad不增加負(fù)擔(dān)，語(yǔ)數(shù)外都會(huì)用iPad教，防止因iPad分心，家長(zhǎng)學(xué)校簽協(xié)議。
【弗吉尼亞州頒發(fā)強(qiáng)制在線學(xué)習(xí)法律】2013年秋天開(kāi)始，所有學(xué)生必須完成一門(mén)在線課程才能高中畢業(yè)。弗吉尼亞州是繼密歇根州、阿拉巴馬州、佛羅里達(dá)州和愛(ài)達(dá)荷州之后，成為美國(guó)第五個(gè)強(qiáng)制在線學(xué)習(xí)的州。第一個(gè)是密歇根州，在2006年，其次是阿拉巴馬州在2008年。
【斯里蘭卡啟動(dòng)每位學(xué)生一臺(tái)筆記本電腦項(xiàng)目】該項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng)，計(jì)劃在2014年為六年級(jí)到高中的學(xué)生配備筆記本電腦，用數(shù)字技術(shù)武裝年輕一代。為此將在漢班托塔地區(qū)建立一個(gè)計(jì)算機(jī)制造工廠。這些用于教育的筆記本電腦除了安裝相關(guān)軟件外，還提供數(shù)字教科書(shū)和教師手冊(cè)。這將極大提高該國(guó)教育水平。
【iPad取代傳統(tǒng)互動(dòng)電子白板】南加州瓦爾豪園聯(lián)合學(xué)區(qū)為800多名教師配備了Splashtop白板程序，鼓勵(lì)他們用iPad控制和批注PC電腦上的內(nèi)容。傳統(tǒng)互動(dòng)電子白板教師和學(xué)生必須要到講臺(tái)前才可用?，F(xiàn)在師生在座位上通過(guò)手中iPad用Splashtop白板程序即可把需要的內(nèi)容顯示到大屏幕。
【自適應(yīng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)系統(tǒng)】上?；馗街?。3000多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，配合相關(guān)題目，讓學(xué)生們?cè)陔娔X系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行答題，當(dāng)遇到做錯(cuò)的題目時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)推送上一層知識(shí)點(diǎn)的有關(guān)題目，從而提升學(xué)習(xí)效率。教師通過(guò)查看系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，能夠準(zhǔn)確地知道個(gè)別學(xué)生對(duì)某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解不到位。
【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù)；高等教育；機(jī)遇和挑戰(zhàn)
0.引言
數(shù)據(jù)是指一切保存在電腦中的信息，包括文本、聲音、視頻等。“大數(shù)據(jù)”是一股新的技術(shù)浪潮，也是逐步形成的歷史現(xiàn)象，其具體是指隨著信息存貯量的增多，人類在實(shí)踐中逐漸認(rèn)識(shí)到，通過(guò)數(shù)據(jù)的開(kāi)放、整合和分析，能發(fā)現(xiàn)新的知識(shí)、創(chuàng)造新的價(jià)值，從而為社會(huì)帶來(lái)“大科技”、“大利潤(rùn)”、“大智能”和“大發(fā)展”等新的機(jī)遇。大數(shù)據(jù)之“大”，并不在于其表面的“大容量”，而在于其潛在的“大價(jià)值”。大數(shù)據(jù)之所以被稱為革命性現(xiàn)象的根本原因，因?yàn)閺谋举|(zhì)上來(lái)說(shuō)，它標(biāo)志著我們?nèi)祟惿鐣?huì)在從信息時(shí)代經(jīng)由知識(shí)時(shí)代快速向智能時(shí)代邁進(jìn)，并給普通高等學(xué)校發(fā)展帶來(lái)的新機(jī)遇和挑戰(zhàn)[1]。
1.大數(shù)據(jù)給普通高等學(xué)校發(fā)展帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
大數(shù)據(jù)，使教師面臨挑戰(zhàn)，使學(xué)科專業(yè)設(shè)置和專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)面臨挑戰(zhàn)；大數(shù)據(jù)為大學(xué)管理的精細(xì)化個(gè)性化服務(wù)提供了工具；大數(shù)據(jù)給科研帶來(lái)顛覆性的影響。
1.1教師面臨的挑戰(zhàn)
智能學(xué)習(xí)平臺(tái)只是大數(shù)據(jù)大潮在教育領(lǐng)域掀起的一朵浪花。如著名的在線教育公司Coursera，已經(jīng)和普林斯頓、伯克利、杜克、香港理工等全世界30多所大學(xué)達(dá)成協(xié)議，通過(guò)其平臺(tái)免費(fèi)開(kāi)放課程。如今這些學(xué)校的課程可以實(shí)現(xiàn)全球幾十萬(wàn)人同步學(xué)習(xí)。分布在世界各地的學(xué)習(xí)者不僅可以在同一時(shí)間聽(tīng)取同一位老師的授課，還和在校生一樣，做同樣的作業(yè)、接受同樣的評(píng)分和考試[2]。
這種學(xué)習(xí)平臺(tái)的崛起，在美國(guó)引起了廣泛的關(guān)注和激烈的討論。其中的原因，是因?yàn)樵撈脚_(tái)已經(jīng)不是一個(gè)鏡頭、一段視頻那么簡(jiǎn)單，而能對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為自動(dòng)進(jìn)行提示、誘導(dǎo)和評(píng)價(jià)，從而彌補(bǔ)沒(méi)有老師面對(duì)面交流指導(dǎo)的不足。例如，通過(guò)記錄鼠標(biāo)的點(diǎn)擊，計(jì)算機(jī)能夠記錄你在一張幻燈片上停留的時(shí)間，判別你在答錯(cuò)一道題之后有沒(méi)有回頭復(fù)習(xí)，發(fā)現(xiàn)不同的人對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)的不同反應(yīng)，從而總結(jié)出哪些知識(shí)點(diǎn)需要重復(fù)或強(qiáng)調(diào)，哪種陳述方式或?qū)W習(xí)工具在哪種情況下最有效等規(guī)律。
不難發(fā)現(xiàn)，該平臺(tái)之所以強(qiáng)大，正是因?yàn)榇髷?shù)據(jù)。單個(gè)個(gè)體學(xué)習(xí)行為的數(shù)據(jù)似乎是雜亂無(wú)章的，但當(dāng)數(shù)據(jù)累積到一定程度時(shí)，群體的行為就會(huì)在數(shù)據(jù)上呈現(xiàn)一種秩序和規(guī)律。通過(guò)收集、分析大量的數(shù)據(jù)，就能總結(jié)出這種秩序和規(guī)律，然后有的放矢，對(duì)不同的學(xué)習(xí)者提供有針對(duì)性的幫助。
這種智能學(xué)習(xí)平臺(tái)將會(huì)給教育行業(yè)帶來(lái)怎樣的影響。學(xué)校曾經(jīng)是最重要的教育資源，好的學(xué)校更是異常稀缺，由于這種智能平臺(tái)的普及，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，名校將人人可上，也就是說(shuō)，如果應(yīng)對(duì)得當(dāng)，中國(guó)教育資源匱乏的問(wèn)題將很快得到有效緩解。對(duì)個(gè)人來(lái)說(shuō)，隨時(shí)隨地地學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)都將成為可能，例如，高中生可以嘗試大學(xué)的課程，離開(kāi)了校園的人，也可以登錄在線平臺(tái)再和在校生一起聽(tīng)課。這些都是教育工作者探討多年、孜孜以求的夢(mèng)想。但硬幣的另一面，是中國(guó)的教育行業(yè)要面對(duì)更加激烈的全球化競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)。過(guò)去，是學(xué)生爭(zhēng)學(xué)校；將來(lái)，可能是學(xué)校在全球范圍中爭(zhēng)奪學(xué)生。發(fā)達(dá)國(guó)家的一流大學(xué)會(huì)擠壓發(fā)展中國(guó)家普通大學(xué)的生存和發(fā)展空間，普通大學(xué)該如何來(lái)吸引生源？它們會(huì)不會(huì)因此衰落？既然最好的教學(xué)視頻等學(xué)習(xí)資源都可以免費(fèi)獲得，教師的角色又需不需要調(diào)整？又該如何調(diào)整？這些問(wèn)題，都是大數(shù)據(jù)時(shí)代催生的重大挑戰(zhàn)。
1.2學(xué)科專業(yè)設(shè)置和專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)面臨的挑戰(zhàn)
網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)在科學(xué)和技術(shù)上的突破，將可能誕生出數(shù)據(jù)服務(wù)、數(shù)據(jù)材料、數(shù)據(jù)制藥等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)[3].網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)科學(xué)與技術(shù)的突破意味著人們能夠理清數(shù)據(jù)交互連接產(chǎn)生的復(fù)雜性，掌握數(shù)據(jù)冗余與缺失雙重特征引起的不確定性，駕馭數(shù)據(jù)的高速增長(zhǎng)與交叉互連引起的涌現(xiàn)性（Emergence），進(jìn)而能夠根據(jù)實(shí)際需求從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中挖掘出其所蘊(yùn)含的信息、知識(shí)甚至是智慧，最終達(dá)到充分利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)價(jià)值的目的.涌現(xiàn)性是指由低層次的多個(gè)元素構(gòu)成高層次的系統(tǒng)時(shí)展示出的每個(gè)單一元素所不具備的性質(zhì).網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)不再是產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)上產(chǎn)生的副產(chǎn)品，相反地，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)已成為聯(lián)系各個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵紐帶.通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)紐帶的分析與掌握，可以降低行業(yè)成本、促進(jìn)行業(yè)效率、提升行業(yè)生產(chǎn)力.因此，可以預(yù)見(jiàn)，在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)下，行業(yè)模式的革新將可能催生出數(shù)據(jù)材料、數(shù)據(jù)制造、數(shù)據(jù)能源、數(shù)據(jù)制藥等一系列戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè)，使高等教育學(xué)科專業(yè)設(shè)置和專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)面臨挑戰(zhàn)。
1.3大數(shù)據(jù)為大學(xué)管理的精細(xì)化個(gè)性化服務(wù)提供了工具
教育是在生活中實(shí)現(xiàn)的，不在生活中實(shí)現(xiàn)的教育不是真正的教育，學(xué)校教育更需要“終極關(guān)懷”。華東師范大學(xué)一位女生節(jié)食減肥，很少在校內(nèi)用餐，學(xué)校通過(guò)困難生預(yù)警系統(tǒng)察覺(jué)到其飯卡消費(fèi)值較低，便發(fā)送了一條短信，詢問(wèn)是否有經(jīng)濟(jì)困難，是否需要幫助。這位女生收到短信，感到非常溫暖，便發(fā)了一條“華師大少女減肥減出人文關(guān)懷”微博，結(jié)果被網(wǎng)友紛紛轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)友們稱贊學(xué)?！巴ㄟ^(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的挖掘、應(yīng)用，更貼心地服務(wù)學(xué)生、關(guān)愛(ài)學(xué)生”，“讓冰冷的數(shù)字有了人性美！”這一事件至少告訴人們，大數(shù)據(jù)為大學(xué)管理的精細(xì)化服務(wù)提供了工具，有助于學(xué)校實(shí)現(xiàn)“終極關(guān)懷”[4]。
1.4大數(shù)據(jù)給科研帶來(lái)顛覆性的影響
科技創(chuàng)新實(shí)質(zhì)上是科學(xué)研究方法的創(chuàng)新，數(shù)據(jù)科學(xué)帶給大家改變探索世界的新方法――從大量的數(shù)據(jù)中，揭示世界運(yùn)行的規(guī)律。新方法體現(xiàn)在大數(shù)據(jù)的三個(gè)特征中。
大數(shù)據(jù)在舍恩伯格看來(lái)，一共具有三個(gè)特征：全樣而非抽樣，效率而非精確，相關(guān)而非因果。
第一個(gè)特征非常好理解。在過(guò)去，由于缺乏獲取全體樣本的手段，人們發(fā)明了“隨機(jī)調(diào)研數(shù)據(jù)”的方法。理論上，抽取樣本越隨機(jī)，就越能代表整體樣本。但問(wèn)題是獲取一個(gè)隨機(jī)樣本代價(jià)極高，而且很費(fèi)時(shí)。人口調(diào)查就是典型一例，一個(gè)稍大一點(diǎn)的國(guó)家甚至做不到每年都一次人口調(diào)查，因?yàn)殡S機(jī)調(diào)研實(shí)在是太耗時(shí)耗力了。
但有了云計(jì)算和數(shù)據(jù)庫(kù)以后，獲取足夠大的樣本數(shù)據(jù)乃至全體數(shù)據(jù)，就變得非常容易了。谷歌可以提供谷歌流感趨勢(shì)的原因就在于它幾乎覆蓋了7成以上的北美搜索市場(chǎng)，而在這些數(shù)據(jù)中，已經(jīng)完全沒(méi)有必要去抽樣調(diào)查這些數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，所有的記錄都在那里躺著等待人們的挖掘和分析。
第二點(diǎn)其實(shí)建立在第一點(diǎn)的基礎(chǔ)上。過(guò)去使用抽樣的方法，就需要在具體運(yùn)算上非常精確，因?yàn)樗^“差之毫厘便失之千里”。設(shè)想一下，在一個(gè)總樣本為1億人口隨機(jī)抽取1000人，如果在1000人上的運(yùn)算出現(xiàn)錯(cuò)誤的話，那么放大到1億中會(huì)有多大的偏差。但全樣本時(shí)，有多少偏差就是多少偏差而不會(huì)被放大。諾維格，谷歌人工智能專家，在他的論文中寫(xiě)道：大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的簡(jiǎn)單算法比小數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的復(fù)雜算法更加有效。
數(shù)據(jù)分析并非目的就是數(shù)據(jù)分析，而是有其它用途，故而時(shí)效性也非常重要。精確的計(jì)算是以時(shí)間消耗為代價(jià)的，但在小數(shù)據(jù)時(shí)代，追求精確是為了避免放大的偏差而不得已為之。但在樣本=總體的大數(shù)據(jù)時(shí)代，“快速獲得一個(gè)大概的輪廓和發(fā)展脈絡(luò)，就要比嚴(yán)格的精確性要重要得多”。
第三個(gè)特征則非常有趣。相關(guān)性表明變量A和變量B有關(guān)，或者說(shuō)A變量的變化和B變量的變化之間存在一定的正比（或反比）關(guān)系。但相關(guān)性并不一定是因果關(guān)系（A未必是B的因）。
亞馬遜的推薦算法非常有名，它能夠根據(jù)消費(fèi)記錄來(lái)告訴用戶你可能會(huì)喜歡什么，這些消費(fèi)記錄有可能是別人的，也有可能是該用戶歷史上的。但它不能說(shuō)出你為什么會(huì)喜歡的原因。難道大家都喜歡購(gòu)買A和B，就一定等于你買了A之后的果就是買B嗎？未必，但的確需要承認(rèn)，相關(guān)性很高或者說(shuō)，概率很大。
舍恩伯格認(rèn)為，大數(shù)據(jù)時(shí)代只需要知道是什么，而無(wú)需知道為什么，就像亞馬遜推薦算法一樣，知道喜歡A的人很可能喜歡B但卻不知道其中的原因。
越來(lái)越多的事物不斷的數(shù)字化。使得人們可以從大量的數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)隱藏的自然規(guī)律、社會(huì)規(guī)律和經(jīng)濟(jì)規(guī)律。從這個(gè)角度來(lái)看，大數(shù)據(jù)將拓展人類的視野。
大數(shù)據(jù)給科學(xué)和教育事業(yè)的發(fā)展提供了前所未有的機(jī)會(huì)，同時(shí)也提出了前所未有的挑戰(zhàn)。它將對(duì)現(xiàn)有的科研和教學(xué)體制帶來(lái)大幅度的變革，對(duì)科學(xué)與產(chǎn)業(yè)之間的關(guān)系、科學(xué)與社會(huì)之間的關(guān)系帶來(lái)大幅度的變革。
事實(shí)上，數(shù)據(jù)科學(xué)還帶給大家觀察世界的新方法――從大量的數(shù)據(jù)中，揭示世界運(yùn)行的規(guī)律。2008 年《連線》雜志主編克里斯？安德森就指出“數(shù)據(jù)爆炸使所有的科學(xué)研究方法都落伍了”，用一系列的因果關(guān)系來(lái)驗(yàn)證各種假設(shè)和猜想的研究范式已經(jīng)不實(shí)用了，如今它已經(jīng)被無(wú)需理論指導(dǎo)的純粹的相關(guān)關(guān)系研究所取代。安德森指出：“現(xiàn)在已經(jīng)是一個(gè)有海量數(shù)據(jù)的時(shí)代，應(yīng)用數(shù)據(jù)已經(jīng)取代了其他的所有學(xué)科工具。而且只要數(shù)據(jù)足夠多，就能說(shuō)明問(wèn)題。如果你有一拍字節(jié)的數(shù)據(jù)，只要掌握了這些數(shù)據(jù)之間的相關(guān)關(guān)系，一切就都迎刃而解。
人們?cè)谘芯孔匀徽Z(yǔ)言處理方面走過(guò)的彎路，為安德森的觀點(diǎn)提供了有利的證據(jù)。20 世紀(jì)50 年代，幾乎所有的科學(xué)家都認(rèn)為如果讓計(jì)算機(jī)來(lái)充當(dāng)翻譯，就必須像人一樣，讓他理解詞句的含義。于是提出人工智能的概念，讓計(jì)算機(jī)來(lái)學(xué)習(xí)的人類的各種規(guī)則。這種方法很快在70 年代走到了盡頭。但是基于大量數(shù)據(jù)、運(yùn)用概率模型的統(tǒng)計(jì)語(yǔ)言學(xué)的出現(xiàn)使得自然語(yǔ)言處理柳暗花明。如果沒(méi)有這些概率統(tǒng)計(jì)模型，風(fēng)靡一時(shí)的Siri（個(gè)人語(yǔ)音處理）等應(yīng)用，就不可能實(shí)現(xiàn)。
2.結(jié)語(yǔ)
大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析，管理和應(yīng)用必將會(huì)推動(dòng)普通高等學(xué)校的大發(fā)展，當(dāng)然也會(huì)為社會(huì)提供更多的利益和創(chuàng)新性成果。
【參考文獻(xiàn)】
[1]趙國(guó)棟，易歡歡，糜萬(wàn)軍，鄂維南.大數(shù)據(jù)時(shí)代的歷史機(jī)遇―產(chǎn)業(yè)變革與數(shù)據(jù)科學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2013.
[2]舍恩伯格.大數(shù)據(jù)時(shí)代[M].浙江人民出版社，2013.
