发布时间:2023-11-07 11:24:40
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中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2019)41-0144-02
一、人工智能课程伦理考虑的基本内涵
人工智能课程中进行伦理考虑,是在人工智能课程中有针对性地加入道德教育的元素。在方式上,可以借用西方的“隐形教育”方式。在内容上,必须符合中国的人工智能发展态势,更要受中国社会主义核心价值体系的引导。目前中国的人工智能课程,过度偏向于技术性。尤其是许多社会机构提供的课程,更是偏向于功利性,目的在于让学习课程的学习者快速获得工作。因此,必须从源头入手,对这些社会机构进行一定的约束和规范,对人工智能课程内容进行整体的架构。
二、高校人工智能课程中伦理考虑的必要性
(一)我国对于科技工作者职业道德建设的要求
首先,科技工作者的职业道德建设是促进社会治理体系现代化的必然要求。加强社会治理制度建设,一靠法治,二靠德治。中国正聚焦力量加强自主创新,科技是第一生产力。基于当代中国语境下,科技工作者的职业道德建设就至关重要。科技工作者对自己的社会责任与伦理责任应该有着充分的理解,在科研活动中既要着眼于为社会提供科学技术上的新成果,同时也要强调在伦理道德建设中起到应有的作用。
其次,从长期看,科技工作者的职业道德建设利于国家科技的发展,利于促进科技难题的解决。发展是连续和间断的同一,科技发展不能一蹴而就。在面临科技瓶颈问题时,就更要求科技工作者具有坚韧不拔的品质和无私奉献的精神。这些精神都是进行职业道德教育中的重要内容,也是科技工作者承担的社会角色中必不可少的特质。
最后,高尚的职业道德是科技工作者奋进的不竭动力。一个科技工作者只有站在最广大人民的立场上,奉献自我才能成就事业。随着全球化的发展,受西方“享乐主义”的负面影响,科技工作者只有更加坚守自我、承担社会责任,才能具有不断前进的精神支柱。
(二)对解决人工智能伦理困境的源头性作用
随着人工智能应用领域的广泛化,以及应用群体的普及化,难以避免的带来一些伦理问题上的困境。例如伦理学中经典的“电车难题”,在当代科技发展中也出现了在人工智能领域的“无人车难题”。无人车产生事故的责任归属与分配就是目前很多学者在关注的伦理问题。人工智能的发展对当前的法律规制,还有现存的人伦规范都产生了挑战。人工智能的未来发展方向,在操作性上要避免技术鸿沟,在设计过程中要坚持算法公开化、透明化,并且在出现数据漏洞时应尽快地进行自我修复。这对于科技工作者自身的素质提出了很高的要求,不但要求科技工作者自身的知识素质与知识能力过硬,而且要求科技工作者要严于律己,具有较高的思想道德素质。要求科技工作者对于人工智能的发展保持理性的态度,坚持为国为民。许多科幻电影和小说中都体现了未来人工智能发展到一定阶段时,人与机器产生的情感迷思。作为科技工作者,在设计与调整过程中都应保持情感中立,勇于承担社会责任。目前我国正处于人工智能发展的初级阶段,人工智能尚不能拥有自主意识,人工智能的行为责任必须要找到其背后的拥有自主意识的人。无论是现阶段还是未来,作为人工智能产品开发者与设计者的科技工作者树立正确的价值观和承担相应的社会责任是十分必要的。科技工作者的知识层次与道德品质在某种程度上说,是研发人工智能产品的起点。因此,对科技工作者的成长过程中进行持续的道德教育,使其树立高尚的道德观念,对于解决许多人工智能带来的伦理困境都具有源头性、基础性的作用。
三、高校人工智能课程与伦理道德教育的结合方式探索
(一)高校人工智能课程资源的充分运用与更新
从资源形态上看,实物化资源与虚拟化资源,线上资源与线下资源都应充分运用。随着智能校园的普及,有基础条件的地区与校园可以充分运用好身边的人工智能。人工智能课程是一门理论与实践相结合的课程,因此课程的内容也不能仅停留在理论层面。除了对于学术资源的运用,也应当结合实体的人工智能产品进行学习。但因为人工智能的发展程度还没有普及化,人工智能机器人也远没有达到触手可及的程度。因此运用新媒体技术,通过虚拟现实的手段进行在教学过程中的知行结合是可以尝试的路径。VR技术在网络设备硬件教学中可以节约成本,便于人工智能课堂的普及化。在理论教学中,可以通过与虚拟机器人的交互增强趣味性。VR技术有3个最突出的特点:交互性、沉浸性和构想性。课程设置者可以充分借助VR的沉浸性设置相应的场景,让课程学习者通过对特定道德场景的判断引出思考。这种新媒体手段既可以更新原有课堂知识的教学教法,更适合作为伦理教育走入人工智能课堂的重要媒介。
从资源时态上看,人工智能课程资源必须随着人工智能的发展而不断更新。从现实角度来看,最初开设人工智能课程时,其教学目标还是相对简单的——即培养学生的创造性与知识能力。但随着人工智能的普及应用,产生了许多人工智能语境下的道德困境。从指导思想来看,我国逐步走向世界舞台,随着实力增强指导思想也是不断变化的,新时代会提出新目标,为了实现中华民族的伟大复兴,课程内容的丰富也是十分必要的。因此,人工智能课程若要符合时代需要,就需要不断地更新课程资源。人工智能这一学科是具有学科交叉性的,与之相关各个领域的最新前沿问题都需要结合相应的道德教育,只有这样才能适应时代的发展。
(二)高校人工智能课程内容的合理架构
对于不同年龄层次的人工智能课程,必须考虑到不同群体的教育规律。提出合理的教育目标,用不同群体可以接受的方式方法才能达到最优的教学效果。我国人工智能课程目前的课程架构中,已经有学者进行了分年龄层次的研究。人工智能课程可以规划为专业性逐渐增强的、从边缘到中心的课程层级系统。对于高校本科生和研究生来说,人工智能课程设置内容必须具有专业性。在上文的课程体系建构中添加了艺术、文学、哲学等内容,其中包含对于人工智能伦理学的思考与认识。但在某种意义上这些青年的社会价值观就代表了未来科技工作者的社会价值观。因此在这一阶段,人工智能课程的架构与实施,国家应加以引导和监督。一方面需要建立统一标准的高校人工智能课程体系,另一方面在應对课程具体内容的落实方面给予一定程度的监督。
(三)在高校人工智能课程教学过程中充分运用案例
新一轮的科技革命和产业革命正在进行,大数据、云计算、人工智能等新型技术与商业模式正深刻改变人们的思维、生产、学习方式。关于人工智能对于人类社会的冲击,已有不少论著。2016年,《自然》杂志刊发谷歌的“深度心智”(Deepmind),这将会极大的扩大人的能力。2019年初,国务院《中国教育现代化2035》,提出要建设智能化校园,统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台。2019年8月29日,科技部新一代人工智能发展研究中心联合罗兰贝格管理咨询公司《智能教育创新应用发展报告》(以下简称《报告》)。报告显示,人工智能有望引领教育的系统性变革,推动人才培养更加多元化、更加精准化、更加个性化。世界各国纷纷制定规划,出台相应的政策措施,推动智能教育的发展。以美国、新加坡等为代表的各国相继推出面向未来的新教育改革战略,不断制定相关政策法规,设计本国智能教育的发展蓝图。
一、未来智能社会的能力预测
未来社会各种各样的颠覆性变革,全球各种组织都在做预测。世界未来研究所[1]对未来社会需要的10中技能的预测:一是意义构建,二是社交智能,三是新颖和适应性思维,四是跨文化能力,五是计算思维,六是新媒体素养,七是跨学科能力,八是设计思维,九是认知负荷管理,十是虚拟协作。十种技能分别体现在三个层面,即人际交往能力、应用知识能力与工作技能层面。引入这些技能,旨在深入探索未来技能存在的世界,以及目前教授和衡量这些技能的方式,希望这些技能能够更充分地融入高校国际商务的课程。[2]
(一)人际交往层面——团队合作精神
人际交往层面主要指与他人有效合作,有效沟通,与不同背景的伙伴有效合作的能力,即团队合作精神。数据来源:世界未来研究所第一,跨文化能力。4个主要组成部分可以用来评估一个人的跨文化竞争力:知识组成部分、情感组成部分、精神运动组成部分以及情景组成部分。第二,社交智能。尽管社交网络平台为人们提供了更多的联系,但它们培养的深厚友谊却很少。微信、Facebook等社交平台的主流化与普及鼓励人们以新的方式思考如何建立和维持人际关系。[3]第三,虚拟协作,即作为虚拟团队的一员,能够富有成效地工作,提高参与度,并展示自己的存在感。
(二)应用知识层面——逻辑性分析信息的能力
应用知识层面主要指个体可以逻辑性的分析信息的一系列能力,具体如下:第一,新颖的适应性思维。即熟练地思考和提出解决方案,而非死记硬背或默守陈规。第二,认知负荷管理。以多种形式表现的信息流丰富的世界带来了认知过载的问题,人们只有学会有效的过滤和关注重要的信息,才能把大量涌入的数据转化为优势。第三,意义构建,即确定对方所表达内容的深层含义的能力。人工智能将取代仅仅需死记硬背、日常制造业和服务业的工作,而对机器不擅长的高层次的思维技能、不能撰写为文本的需求将会越来越大。
(三)工作技能层面——解决问题和决策能力
工作技能层面主要指个体可以成为一个问题解决者和决策者,包括计划和组织,解决问题,决策商业基础等。也就是需要如下的素质:第一,新媒体素养。由于可视化在技术时挥越来越重要的作用,过去信息的静态展示正在让位于信息图表和数据的动态模拟。第二,设计思维。从本质上讲,设计思维是一种创造性解决问题的能力,它反映了发散性思维和收敛性思维的结合。第三,跨学科能力。未来十年,专业领域将比以往任何时候都更加具有重叠性,所以跨学科的研究方法将会占据世界创新的中心舞台。第四,计算思维,即将大量数据转换成抽象概念,并基于数据的推理能力。随着人类社会中数据量呈指数级的增长,越来越多的职业需要计算思维和技能才能胜任。
二、应对能力结构变化的教育创新
未来社会中,人才能力结构的变化也会对教学模式产生新的需求,课程教学需要结合不同的能力培养目标做出相应的调整与创新,世界知名高校和一些国际组织也提出了很多创新性的教学模式。如图2所示。数据来源:世界未来研究所
(一)能力结构及思维模式
世界未来研究所提出的十种技能的背后,所体现了以下一些基本的思维模式。同理心是指正确了解他人的感受和情绪,进而做到相互理解、关怀和情感上的融洽。同理心非常有助于在虚拟空间中站在对方的角度考虑问题,增加团队伙伴之间的有效沟通。元认知对于意义构建能力十分重要。元认知知识包含三方面:学习者对于自己的认知,学习者对于学习策略和使用方法的认知。成长性思维与批判性思维在认知负荷管理、新颖和适应性思维、新媒体素养以及设计思维中起到了十分重要的作用。成长性思维是相对于固定思维提出的,固定思维者把反馈当做一种批评,成长思维乐于接受反馈,也从反馈中学习,反馈最终会产生积极的成长变化。批判性思维有助于形成自己独特的世界观,他们不会妄自评价他人,而是会站在别人的立场上,并且去了解他们的世界观。跨学科一定有两种心态组成。首先,同理心。它允许人们从另一个角度来思考问题——站在别人的立场上。其次,好奇心。许多组织,包括IBM和IDEO,都开始从“T型”素质的角度来讨论这种技能,T型素质的技能组合中既有深度又有广度。但是杨壮①教授发现:现在π型人才已经在成为主流。所谓的π型人才是针对T型人才的一种升级,从字母的样式中就可以看出,π比T的下方多了一竖,所以它代表着“两专多能”,即除了你可能在高等教育阶段获得的专业能力之外,还需要有另一项专业能力。逻辑推理能力有助于培养计算思维。未来的教育课程中应该纳入计算思维技能的发展,鼓励学生通过因果推理认知、元认知和其他技能来学习解决问题。这种模式的目的是让学生分析他们在现实世界中可能遇到的真实情况,来教授计算思维能力。[6]
(二)国内外高校教育模式创新
1.“鱼缸讨论”“鱼缸讨论”,也是一种促进学生讨论的教学小技巧,不仅让讨论者积极参与,更能让其他学生积极反馈。第一步,把学生分成两组。第一组参加讨论的学生围成圆桌坐在教室中间,就像是在被第二组观看的鱼缸里一样。第二步,坐在中间的组开始时长10分钟左右的讨论,的第二组学生要听着,并且评估第一组的讨论。第三步,做出反馈。这是学生们最感兴趣的环节,学生可以从熟悉的同学那里了解到自己的优点和缺点,有了反馈确实会使得讨论变得更加激烈。2.项目式教学PBL(Problem based learning)教学法,也叫“项目式教学”,是一种通过让学生展开一段时期的调研、探究,致力于用创新的方法或方案,解决一个复杂的问题、困难或者挑战,从而在这些真实的经历和体验中习得新知识和获取新技能的教学方法。PBL旨在培养学生的创意思维、创新能力、自主学习能力及批判思维的能力。3.跨学科课程教学自21世纪以来,美国课程改革中出现了实用导向的跨学科课程,如ICT课程,环境教育和STEM课程。STEM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)四门学科英文首字母的缩写,STEM教育的核心是将原本分散的4门学科自然组合成一个整体,以项目探究方式进行综合性问题解决学习,以形成相应的综合。
三、针对国际商务课程的创新
结合世界未来研究所的十项工作技能、世界一流大学以及国际组织在教育方面的改革,结合东北财经大学国际经济贸易学院国际商务硕士(MIB)专业硕士教学情况,国际商务课程实际教学提出以下思考和建议。[7]
(一)培养同理心和元认知的实践方法
一种方式是开展课外活动,以小组为单位的体验式学习活动有助于培养人际沟通和跨文化能力。例如:体验式学习周;商务礼仪情景剧等。另一种方式是线上项目,线上项目中,可以通过微信小程序、投票互动式的方法来增加课堂活跃度,争取让每位同学都参与到课程中。国际商务课程是一门既要求专业知识扎实,又需要具备优秀的人际交往能力的综合性课程。那么,在已有的小组活动中,可以在每次小组活动或者小组作业之后加入一个环节——组员互评与打分。一些课堂讨论的小技巧会有助于培养元认知的思维模式。一种方法是在课上开展限时讨论,讨论映射是一种将学生的实时讨论视觉化的方法,这种讨论技巧使学生能够从以下几个角度进行深入的思考。
(二)培养成长型思维和批判性思维的实践方法
在国际商务的案例分析中,引用PBL教学非常值得考虑。假设案例主题为跨国企业如何成功并购外国子公司,老师用一部分课时讲解完理论部分,提供参考资源之后,另一部分课时可以尝试组织PBL。一次PBL教学要分次给予问题,分次讨论。具体过程大致包括七个步骤:第一步,弄清不熟悉的术语;第二步,界定问题;第三步,头脑风暴(对可能的假设或解释进行集体讨论);第四步,重新结构化问题(对问题的尝试性解决);第五步,界定学习目标;(以上步骤为学生小组讨论);第六步,收集信息和个人学习(学生独立学习);第七步,共享收集到的和个人学习的信息(小组报告和讨论)。经过上述七步骤,完成一次PBL学习。在这个教学模式中,老师的角色是教学组织者、资源提供者、学生能力发展的促进者。学生从知识的被动接受者转变为自主学习者、合作者和研究者。在国际商务的课程中,有很多需要实际调研的案例报告,也有需要做营销策划的报告。创客空间则可以融入这种类型的报告中,结合导师的相关课题,最好有一定经费的支持,为学生的基于创造的策划提供完备的支撑。学生们可以就某个主题展开经验分享、头脑风暴、结合实际情况锻炼设计思维和表达能力,这种能力不仅适用于学校,而且也适用于未来工作中。
(三)培养跨学科能力和逻辑推理能力的实践方法
注重“国际商务专业+21世纪主题”的课程框架,希望通过超学科整合来弥补传统学科的缺点与不足,构建适切核心素养转化的课程框架。主题选择具有适当的弹性,为跨学科知识的联结提供空间。比如在国际商务课程授课内容中,注重添加区块链、人工智能以及中美、中欧关系等主题。在国内,“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品大赛是大学生创新创业实践教育最普遍和最有效的形式之一,具有广泛的群众基础和旺盛的生命力。每两年举办一届,被誉为当代大学生科技创新的“奥林匹克”盛会。所以提倡创建跨学科小组参加“挑战杯”大赛,比如国际贸易学院、国际商学院以及工程管理学院组建团队参加挑战杯,成员对不同学科都有相当的专长和良好的基本知识:国际营销、国际文化视野以及数据分析基础,在这样的团队中,更可能激发出新的思维和优秀的方案。
(四)全案例情景式教学
不同于教师讲授知识,学生被动接受知识的传统教学模式,全案例情景式教学是以案例或情景为载体引导开展学生自主探究性学习, 以提高学生分析和解决实际问题的能力。[5]首先,准备阶段。针对国际商务专业硕士课程的专业特点,结合知识点和学生实际情况,选取合适的案例作为分析材料。其次,授课阶段。在该阶段,教师讲授知识点之后,就将案例发放给学生;接下来就是考验学生理论结合实际的能力。学生可以自发组成小组,根据案例内容,并结合自己能力和长处与小组分工合作进行案例讨论,而在这当中,教师主要的角色是组织和引导学生。最后,拓展阶段。在学生汇报案例内容之后,教师要对学生的探讨结果进行点评总结。学生也可以利用这个环节进行自查,发现自己是基础知识点薄弱还是实践能力欠缺。通过该阶段,教师可以发现学生的水平,学生也可以发现自己作为专业硕士能力缺失的部分,从而双方进行查缺补漏。
四、总结与展望
结合国外高校及国际组织已有的模式,针对未来社会所需十种能力的培养方式如何应用在国际商务课程中,提出了一系列的活动和思维模式培养技巧,如在线学习(以MOOC为主)、讨论映射和鱼缸式讨论、项目式学习(PBL)、案例分析和创客空间以及课上的投票互动式环节等,希望对国际商务课程的改革创新有实质性的辅助作用。要想在未来取得成功,需要成为适应性强的终身学习者。随着组织形式和技能要求的快速变化,要求每位个人都必须具备远见,重新评估自己需要的能力,并迅速整合合适的资源来培养和完善需要的能力,适应万众创新时代,并形成决胜未来的新的竞争优势,赢得人工智能时代世界高等商科教育领域中的话语权。注释:①杨壮:现任北京大学国家发展研究院BiMBA商学院联席院长、北京大学国家发展研究院管理学教授、美国福坦莫大学商学院副院长、终身教授,著名领导力专家。
【参考文献】
[1]InstitutefortheFuture.FutureWorkSkills2020[EB/OL].[2019-11-09].
[2]LiuJie.TheOptimizationStudyofGeneralEducationPracticeEffectinOurCountry[J].学术界,2013(12):283-290.
[3]陈妍蓓(编译).欧盟关注终身学习关键能力培养[J].世界教育信息,2019,32(10):74-75.
[4]段世飞,张伟.人工智能时代英国高等教育变革趋向研究[J].比较教育研究,2019(1):3-9.
[5]王文.案例教学法在高校市场营销教学中的应用探索[J].产业与科技论坛,2020,19(4):187-188.
一、机器人教育现状分析
在我国,机器人教育作为教学内容进入中小学还处于起步阶段,方兴未艾。2001年,在北京召开了“关注中国未来的竞争力——儿童数字化启蒙”研讨会,会议认为,将数字信息技术介入到传统的幼教方式中去,利用有效的手段与工具对儿童进行数字化启蒙,关系到儿童未来的成长和中国未来的竞争力。2004年,中国教育学会中小学信息技术教育专业委员会召开了第一届全国中小学程序设计与机器人教学研讨会。在各种研讨会兴起的时候,机器人教育也逐渐引起重视。2000年,北京景山学校将机器人教育以科研课题的方式纳入到信息技术课程中,在国内率先开展了中小学智能机器人课程教学。但是研究性课程的课时比较少,学生一切从零开始学习,要想真正达到研究性学习的目标是很困难的。因此,作为研究性课程的机器人教育整体效果不十分理想。我国教育部于2003年4月正式颁布《普通高中技术课程(实验)》,首次在“信息技术”科目中设立“人工智能初步”选修模块和新增加的通用技术课程中设立了“简易机器人制作”选修模块,从而迈出了我国高中阶段开展人工智能教育的第一步,这也意味着我国的人工智能教育在大众化、普及化层面上跃上了一个新的台阶。然而把智能机器人作为信息技术课、通用技术课列入学校的课程体系,对全体学生进行机器人基础知识的普及教育还处于编写教材、设置课程的起步阶段。学者张剑平指出,国内多数的学校主要还是以课外活动、各种兴趣班、培训班的形式开展机器人教学。通常的做法是由学校购买若干套机器人器材,由信息技术课程教师或综合实践课程教师进行指导,组织学生进行机器人组装、编程的实践活动,然后参加一些相关的机器人竞赛。以全国中小学计算机教育研究中心郭善渡老师、北京景山学校沙有威老师等为代表的大批一线教师结合自己的教学实践就围绕机器人竞赛、机器人与技术教育,机器人与学生能力和素质的培养等问题展开了应用研究,取得了较好的研究成果。但这些研究成果往往比较零散,重复,缺乏科学系统的课程建设研究。
二、对当前中小学开展机器人教学优点
近年来我国的机器人教育有了很大的发展。教育机器人逐步成为中小学技术课程和综合实践课程的良好载体。教育机器人与学科教育相结合,可以帮助科学、数学、力学等等学科的教学,在国内已经有学者提出机器人与理科教学整合的想法。机器人教育引入校园,对学生至少有以下三个方面的获益。
其一,丰富学科生活,培养动手能力。由于生活水平的提高,现在的青少年自己动手制作玩具及科学模具的能力日益降低,创造发明的意念也渐呈弱化趋势。所有令他们爱不释手的玩具均是玩具商生产出来的,亦即是需用钱买来的。长此以往,将使未来中国少年儿童的求生能力、自我创造能力不断减低、变弱,这对于一个民族的科学发展是十分不利的。自我组装、制造机器人不但会提升青少年的科学兴趣,同时也会从小培养学生养成凡事自己动手的良好生活习惯。
其二,锻炼意志品质,培养团队精神。机器人制作涉及相关领域多种门类的专门知识,青少年必须广泛涉猎,持之以恒,才能有所成就。机器人的制作过程,正是锻炼意志、培养坚韧品质的过程。机器人制作一般都以二人、三人或一个团队的形式进行,群策群力、共同作业,就像体育比赛中的接力赛一样,缺一不可,整体的实力远超出个人的能力的发挥。
其三,激发创新精神,培养科学兴趣。人们一直在思考和探索如何开发青少年智力的问题。参与机器人制作,能使学生自小就对科学产生兴趣,获得科普知识,同时也将激发他们的创新能力。
三、推进机器人教育的思考
在基础教育领域,教育机器人应该和当前的基础教育课程改革相 结合。例如,在小学和初中阶段,可以将研究机器人与“综合实践活 动”有机结合;在高中阶段,可以将教育机器人与“人工智能初步” “算法与程序设计” “简易机器人制作” “电子控制技术”等技术类课 程进行结合, 有条件的学校可以开设 “人工智能与机器人” 校本课程。 事实上, 教育机器人所体现的知识的综合性使它不仅能成为信息技术 教育的载体,也可以成为信息技术与中小学课程整合的载体。在高等 学校中开展智能机器人学科教学,进行多层次的机器人教育,既可以普及机器人知识,加强机器人专业建设, 也可提高机器人的应用水平。应当在 教师教育相关的专业,例如教育技术学、信息技术教育专业 中开设与人工智能、机器人教育相关的课程。各种形式的机器人竞赛 是全球范围内教育机器人应用的重要形式之一,目前这些机器人竞赛 大都集中在诸如灭火、迷宫、足球等等竞技类项目上。要注重通过此 类活动培养学生的创造力、协作能力和技能,为此需要关注竞赛项的 创新性。例如,竞赛项目的设计可以更加关注人工智能与机器人的结合点。
总之 在大力提倡素质教育的今天,机器人的出现为创新素质教育提供 了一个崭新的平台, 信息技术教育未来发展的趋势必然是向机器人教育重心转移目。开展机器人教学,有助于培养学生的创新精神、逻辑思维能力、自主学习能力和对科学的钻研精神,对机器人教育的教学 体系进行研究,使机器人教学完善发展,具有现实意义。
参考文献:
自二战时期阿兰•图灵破解恩尼格玛密码机带来胜利的曙光之后,人工智能初见苗头,1956年“人工智能”一词首次由约翰•麦卡锡等科学家在达特茅斯研讨会上提出,时至今日,人工智能经历了60多年的浪潮和洗礼,其中有曙光、有冰封,也有期望。纵观当下,人工智能不仅仅是机器智能,在深度学习和推陈出新的算法推动下,其携手云计算、大数据、卷积神经网络等,攻破了自然语言语音处理、图像识别的瓶颈,像潘多拉的盒子一样在认知科学、机器人学、机器学习等领域全面开花,人工智能涵盖了从基础层、技术层到应用层等多个方面,为人类文明带来了翻天覆地的变化[1-2]。人工智能包罗万象,在其基础上衍生的大数据“洪流”对人类社会的方方面面进行冲击,这些数字的价值已然超越了诸如金钱、财产、黄金、石油,甚至是土地。然而,大数据技术也如同普罗米修斯盗得的圣火,一方面给人间带来温暖和光明,另一方面也有可能使自身被奴役甚至使人葬身火海[3]。因此,当我们沉迷于大数据的海洋中时,我们是否有能力像蓝鲸遨游大海一样自由掌舵,是当今大数据和人工智能时代存在的一个重大问题。是“曲径通幽”还是“会当凌绝顶”,我们如何在大数据中“浮游”,而不是一味地扩充,需要理性看待与合理评价大数据对人类生存和发展的影响。
1.人工智能和大数据与“工业革命”
2020年刚刚结束的新一轮美国总统竞选上演了各种“国家闹剧”,为何特朗普在2016年赢得大选,而4年之后却无法连任?时间推移,2016年他胜利的部分原因在于他利用了面临技术威胁的工业行业中工人们的焦虑,同时指责非法移民对美国及美国人资源和就业机会的占用[4]。但在技术浪潮的挑战中,自动化和人工智能才是占用的“根源”。早在18世纪60年代工业革命时期,机器取代人力,规模化工厂生产取代个体手工生产,即引发了人工智能数据的工业大变革。从机械结构、电气控制等模块的设计和改良,车间机器人的智能化已可以代替人完成生产作业[5]。通过智能化机器人可以减轻劳动负担,还可以用于环境检测[6]和实施救援[7]等,保护我们的人身安全。这些“机器人”在为我们减负的同时确实也引发了“失业危机”,这种现象不仅于美国,日本、韩国和德国亦是如此。我们也许可以形象一下,未来20或30年后,工厂中工伤几乎为“零”,完全实施机器人24小时作业,速度惊人,质量统一,而仅有的几个人使用简单的触摸界面对机器下达“命令”。机器的发展已超乎我们对普通机械的认知,21世纪开发的三大机器人中大狗(BigDog)解决了运动和重载运输问题,特别用于军事领域,被誉为“当前世界上最先进适应崎岖地形的机器人”;亚美尼亚(Asimo)从人类如何移动上展现了机器人仿人运动;Cog具有了人类所特有的思考,由不同处理器组成的异种机互联网络形成了“大脑”。特斯拉——其除了是电动汽车和能源公司外,还是自动驾驶汽车行业的领跑者之一。其2016年已销售具有自动驾驶、自动自制和自动停车功能的电动汽车,但出于法律和伦理层面,驾驶员还是要坐在驾驶位上,但他可以做他想做的其他事,发短信、打电话或是休息,而不再是驾驶汽车。我们可以不用担心酒驾,不用因为时间紧张而疲劳驾驶,不必为新手司机而变得脾气暴躁……汽车自动驾驶将让我们行驶得更规则、更安全和更“无聊”。自动驾驶上的智能进化,使得自驾型派送车为商业化服务成为可能,还有自驾型飞行器也在被研发,通用、宝马、谷歌等公司一直在努力开发,通过无人机在您家门口投送包裹将对电子商务世界带来更多创造性方案。“如果你够走运的话,机器可以把你当成宠物。”虽为戏谑之言,却又饱含心酸。工厂变得越来越自动化,但其仍需要人类专家,他们才知道如何监控传感器,知道在发生故障时如何进行修复,机器的运行离不开人的监控,只有人的思考才能有新产品的诞生以及高效的生产流程,我们与机器共存,是从体力中解放,但要从事脑力工作。
2.人工智能和大数据与金融的未来
“数字蝶变”席卷金融行业各个领域[8],金融行业应用大数据、移动互联网、人工智能等先进信息技术,累积了非常多的客户信息。通过大数据的帮助,金融公司在分析数据下寻找更多的金融创新机会。在商业智能(BI)的辅助下,电信业可以对客服描述和定位及需求进行预测;保险业可以在进行风险分析的同时进行损益判断;银行业可以调整市场活动,建立信贷预警机制等等[9]。人工智能和大数据让金融业形成了“以客户为中心”的模式。与客户最密切的金融即是金钱,但是它们已经被“支付宝”和“微信”以及更多的电子支付方式取代,越来越少的人使用现金,数字金钱是否会完全取代物质金钱,我们很可能会发展为无现金社会。那么首先“下岗”的是谁呢?答案毫无疑问:银行。巴克莱银行前首席执行官安东尼•詹金斯曾预测,对于工业化国家,银行员工和其分支机构在未来10年内会消失;花旗全球视角与解决方案的一项研究预测,美国和欧洲的银行将在未来10年裁减约180万员工;甚至2016年2月的一份丹麦银行家协会新闻稿表示,银行抢劫案数量连续第5年下降。就支付领域而言,在这样的时代背景下,如何利用大数据技术对跨越式发展的支付行业进行监管,成为一个值得深入研究的课题[10]。在人工智能下,我们都有被银行自动回复或自会读取特定问题的“员工”惹恼过。沟通技巧和财务知识同样重要,因此,银行业员工的下岗只是在基础性操作上,对于“专业咨询”,需要更多受过高等教育、具有更好沟通能力的员工。目前,我国的多数银行还没建立“开放、共享、融合”的大数据体系,数据整合和部门协调等问题仍是阻碍我国金融机构将数据转化为价值的主要瓶颈。大数据的整合、跨企业的外部大数据合作不可避免地加大客户隐私信息泄露的风险。有效防范信息安全风险成为商业银行大数据应用中急需解决的问题。
3.人工智能和大数据与“专家系统”
电子病历数据、医学影像数据、用药记录等构成了医疗大数据。医疗数据不仅包括大数据的“4V”特点,即规模大(volume)、类型多样(variety)、增长快(velocity)、价值巨大(value),还包括:时序性、隐私性、不完整性和长期保存性。医疗大数据可以提供预警性,当数据发生异常时,通过一定的机制可以发出警告,从而迅速采取相应措施,及时解决问题[11]。成立于1989年的美国胸外科协会(STS)数据库,至今已经涵盖了美国95%的心脏手术,收集了500万条手术记录[12]。其中的先天性心脏手术(CHSD)数据库是STS数据库的重要组成部分,是北美最大的关注儿童先天性心脏畸形的数据库,被认为是医学专业临床结果数据库的金标准。近年来,基于CHSD数据库所进行的数据挖掘不断增加,大型数据库对提高医疗质量所起到的正向作用正在日益凸显。如Welke等基于CHSD数据库探讨小儿心脏外科病例数量和死亡率之间的复杂关系[13];Pasquali等基于CHSD数据库探讨新生儿Blalock—taussig分流术后的死亡率[14];Jacobs等基于CHSD数据库采用多变量分析方法来研究病人术前因素的重要性[15];Dibardino等基于CHSD数据库采用多变量分析的方法来探讨性别和种族对进行先天性心脏手术结果的影响[16]。这些都是在医疗领域采用人工智能提供的医疗诊断,形成了“专家系统”,专家系统可以说是一种最成功的人工智能技术,它能生成全面而有效的结果。借助医疗大数据的平台,“专家系统”可以智能辅助诊疗、影像数据分析与影像智能诊断、合理用药、远程监控、精准医疗、成本与疗效分析、绩效管理、医院控费、医疗质量分析等。不仅是数据平台,“达芬奇机器人”可以看成医疗的高精尖“人工智能”,它能缩短泌尿外科手术以及术后患者恢复时间,促进患者早期下床活动,减低并发症发生率[17]。达芬奇手术机器人在消化系统肿瘤、泌尿系统肿瘤、妇科肿瘤和心胸部肿瘤等手术中均有运用[18]。正是机器人,还有其他人工智能设备,如插入手表或衣服里的传感器、植入我们皮肤下的芯片,以及智能手机中装有各种“专家系统”的远程医疗、预防医学,甚至是器官的3D打印和虚拟现实治疗等的发展,让医学发生相应的转变,并使其逐步突破人类的传统健康概念,那么是否意味着医学将成为只有科学性,毫无直觉性的学科呢?我们携带的内部传感器和外部应用程序将成为我们的医生吗?“你好,医生”被“嘿,Siri”取代吗?这不尽然。医学必然将是向精准化发展,并更具个性化、参与性、预防性和可预测性。医生不再是疾病的修理工,而是改善我们健康状况的顾问。直观当下,我们还是被“看病难”所困扰,我们提出“分级诊疗”,是在拥有家庭医生、全科医生和专科医生的基础上再加上人工智能,以实现预期的健康监测、辅助诊疗和疾病筛查。
4.人工智能和大数据与教育变革
面对各行业和各学科,教育作为传承文明和创新知识的载体,似乎被排除在人工智能之外。就目前而言,人工智能与教育深度融合发展还存在技术基础不稳、教育数据缺陷、算法能力不足等现实问题[19]。我国目前更想要做到的是在教育上消除“信息鸿沟”,促进教育公平、均衡发展。因此,目前可以看到人工智能的教育多在于语言学习软件,通过虚拟技术和人工智能构建一个灵活的、可扩充的虚拟交互平台,设计多维虚拟场景和智能人工角色,实现不同场景下人机角色的交流和学习,提升学习者的口语能力和语感知识[20]。这使得教师不再是唯一的知识传播者,任何互联网搜索引擎都将提供比教师所有的更多信息,并且可以更快捷地获取。肺炎疫情暴发以来,远程网络教育成了主要教学形式,互联网教育形式其实早在小学、中学和大学中运用,虚拟现实技术在教学领域的研究和探索也在全面展开。谷歌已经开发一款VR纸板视图,并将研发的虚拟课程一起推向市场,使现实生活中在生物课上解剖一只青蛙成为一件容易且有趣的事,通过虚拟青蛙,学生们可以去除心脏和其他器官,而不再是象征性的抽象体验。虚拟现实可以像互动游戏一样,比单一的在教室听老师授课带来更多乐趣和体验,学习效果可能更好。我们的学习是知识的积累,那么教育就是我们的库,荀静等结合自身情况对西安工业大学知识库构建进行探究,认为机构知识库在保存知识资产的同时,更重要的是促进学校知识资产的传播利用和管理,提升学校影响力和学术声誉[21]。刘畅等通过对东北大学机构知识库服务的推广研究,了解到开放获取的概念和实践已经受到了广泛的认可,机构知识库不仅可以成为一个知识的存储库,也可以成为各个学科领域的学者进行在线交流的平台,提供个性化的增值服务,既有利于机构知识库的内容建设,也可以进一步促进学术交流和科研合作[22]。知识库,即大数据的有机整合和有序利用,是学术成果、视频文档、实验数据等进行收集、长期保存、传播和提供开放利用的知识资产管理与教育服务[23]。
5.人工智能和大数据应用的共性需求
人工智能和大数据时代,海量的信息来自“五湖四海”,但都通过互联网络汇聚智能终端。这些数据只会进一步增多,不仅仅是云存储,对于信息的进一步挖掘、处理、分析和利用,目标性结果才是我们最想要的信息。全球包括IBM、微软、谷歌和亚马逊等一大批知名企业纷纷掘金大数据挖掘这一市场,大家都在开拓自己大数据分析平台。数据挖掘是大数据时代孕育的产物[24],是我们的共性需求,与传统的统计分析技术相比,数据挖掘有着自身的本质特征,数据挖掘是在没有明确假设的前提下去挖掘信息并发现知识。数据挖掘所得到的信具有先前未知、有效以及可实用三个特征[25]。数据挖掘的出现不是为了替代传统的统计分析技术,相反,它是统计分析方法学的延伸和扩展[26]。随着信息时代的到来,数据挖掘被越来越多地应用于各个领域。
6.人工智能和大数据的展望
随着社会智能技术的发展,智能电脑机器人教育走进我们的课堂已经成为必然趋势,智能电脑机器人技术融合了机械造型、电子传感器、计算机软硬件和人工智能等众多先进技术,而这些充分体现了当代信息技术多个领域的重要内容,更是智能技术的结晶。智能电脑机器人作为学生能力、素质培养的智能平台之一,必将承载起信息技术教学新载体的任务,给信息技术基础教育带来新的活力。 智能电脑机器人教学作用主要体现在以下三个方面。
1.使学生了解智能电脑机器人发展和应用状况,理解智能电脑机器人的概念和工作方式,打破对智能电脑机器人的神秘感,为进一步学习智能电脑机器人技术的有关知识打下基础。
2.使学生掌握为一种智能电脑机器人下载程序方法,了解智能电脑机器人的传感器和驱动装置。体会语言程序是智能电脑机器人的灵魂,学习为智能电脑机器人编写程序,提高学生的分析问题和解决问题的思维能力。
3.通过完成项目任务和比赛项目,使学生在为机器人扩充功能的过程中拓展有关数字电路方面的知识,在组装扩展机器人的过程中培养学生的动手能力、协作能力和创造能力。
鉴于此,智能电脑机器人教育走进课堂的必然性已经在近两年中得到了充分的体现。主要以校外科技活动为动力,在校内以科技活动小组的方式出现,而更深一层的是要以信息技术课内容之一出现在中、小学的信息技术课堂教学上。
二、 智能电脑机器人与程序设计的有机结合
作为信息技术学科教育重要内容之一的程序设计课程在培养学生分析问题、解决问题的能力和培养学生思维创造性等起着得天独厚的作用, 但在强调程序设计教育作用的同时,也应该清醒反思存在的问题。对于初学程序设计的学生来说兴趣是学习的动力,而以往的程序设计媒介很难使初学者看到程序设计的应用效果,体验不到成功的乐趣,这正是程序设计教学中的主要缺陷。
而恰恰正好,我们教学所编写的程序是智能电脑机器人的灵魂,让学生通过为机器人编程序来学习程序设计的知识是程序设计教学入门的最好方法。在学习为机器人编写程序的过程中学生会获得成功的喜悦、会建立成功的信心,从而取得程序设计学习的兴趣。将智能电脑机器人作为程序设计学习的载体,会从根本上解决目前程序设计教学中存在的问题。智能电脑机器人使程序设计的学习与信息技术的前沿领域紧密的结合在一起。 智能电脑机器人对学生引发的程序设计的兴趣还会对算法的学习打下良好的基础,使学生通过程序设计更好的学习有关的算法知识。
三、 智能电脑机器人成为综合能力培养的平台
编写程序是以智能电脑机器人为平台的学习内容之一,在编程序的过程中学生要了解智能电脑机器人的结构功能、工作原理,并根据机器人要完成的某项任务来编写程序。学生要充分了解机器人的各种传感器,通过程序来控制传感器,使机器人感知外界的环境,并对接受的信息做出感应,以使机器人完成规定的任务。学习为机器人编写程序的过程可以用拟人的方法循序渐进的进行。例如:可以将机器人的硬件看作一个刚刚出生的孩子,而学习为机器人编程序的过程是学生赋予机器人行走、避障、避碰、说话、听话、观察等人类行为功能的过程。学生在学习的过程中始终感受着失败的遗憾和成功的喜悦,对遗憾和喜悦的感受必然形成学习的动力和兴趣。
智能电脑机器人作为培养学生综合能力的平台融合了多项先进技术,随着智能电脑机器人作为学习平台在中小学教学中的应用,会有许多针对中小学生的机器人产品应运而生,因此我们要结合基础教育对能力培养的要求来选择智能电脑机器人作为学习平台。智能电脑机器人硬件要具有很好的可扩充性和可塑性,适合学习有关的硬件知识,便于培养学生的动手能力,借助智能电脑机器人学生可以进行多项目的研究性学习,使它成为中小学课程整合的新载体。
“互联网+”时代下,云概念下的信息库、快捷的网络通道和虚拟的影像技术促使人们对“信息的表达形式设计”和“内容接收方式”的需求发生了巨大的变化。这一变化不仅体现在日常阅读和生活信息的获取中,更直接而深刻的刺激着教育――特别是高等教育的神经。教材建设是高等教育系统中的重要内容,传统教材建设包含教材内容、版印形式、定价和营销四大项目,而今“互联网+”时代已对此作出全新解读。因此顺应时代变迁、引领未来需求、建构新型模式成为今天高校教材建设面临的实际问题,建设“互联网+”下的高校教材信息平台或可成为解决这些问题的方式之一。
1 环境・改变
新型技术的正快速改变着人们的阅读方式、阅读习惯和阅读需求。智能产品的高集成性甚至改变了人们的“携带”习惯。国内外多款电子阅读器的日益风行,比如从独立阅读器辐射到智能终端内置APP的KINDLE,再如从APP发展成独立阅读器的掌阅,都是电子信息技术和“互联网+”技术改变人类阅读方式的精彩个案。传统纸媒教材虽有一定的不可替代性,但青年一代对教材的需求中增加了“电子化”和“互动性”的选项。
“互联网+”技术下,教学的方式、手段和组织方式已经在发生改变。2013年时任美国总统的奥巴马推出了ConnectED计划,瞄准在2018年前确使全美99%的K12学校使用WiFi。学校网络联盟(Consortium for School Networking)和教育高速路(EducationSuperHighway)对该计划的成本估值高达32亿美元。网络的普及促进了教学新产品的研发,学习管理系统(LMS)在美的教育活动中广受欢迎,它可以为教育机构和教学者提供从文档跟踪到教师在线教育培训等任何事情的数字空间。目前,LMS中口碑排名首位的是谷歌教室(GOOGLE CLASSROOM),这款暂时免费开放的LMS系统支持教师在网上完成“制作和收集学生的课外作业”“跟踪学生完成进度”、“实时评价”等工作,相应的,学生也可以基于该系统完成“课业内容”“获取教学信息”“获得作业点评”等常态学习任务。[1]
VR、AR和MR等虚拟技术正蓬勃发展,人们已经可以从那些初露头角就引发狂热关注的新技术产品中,嗅到信息传播变革的气息。处于领先地位的LMS们已经发力于虚拟教室的建造和新教学模式研发。2016年7月15日,中央电视台财经频道专题报道了利亚德集团黑晶科技产品“VR超级教室”。这款VR技术下的教育产品,充分利用VR、AR、多媒体、人机交互、数据库和网络通信等技术,联合“智能硬件品牌+权威教材IP资源+AR/VR课程研发+VR Super Class云平台”构建的全体系生态链,形成的软硬件一体化教育解决方案。这一技术冲击着传统教学形态组织和运行规则。[2]
高等教育身处于变革之中。未来的高校教育应更加放眼方法论、学科专业知识结构架构、自主自助学习习惯养成、继续学习能力培养、视野与思维开拓以及健康人格构建。“互联网+”技术能够提供的恰是建构一个更多信息选择、自学机制深化的技术平台。教材网络化平台建设思路应基于未来重新思考。
2 应变・局限
近日,新华书店的新店设计风格怒刷各类网络信息平台,昭示着传统出版业和图书销售业正积极应战前所未有的革新挑战。教育全领域也在积极应变。已有多年运营经验的中国高校教材图书网(http://.cn)日渐活跃,并开设了“二手书交易平台”,拓宽了教材流通、交易的渠道和方式。同时多家大型出版社着手打造配套资源的网络平台。这是对纸质媒介的拯救,还是对纸质出版物的丰富和再造。不仅为纸质媒介出版物搭建了多种科技化数据平台和传播方式,更给出了顺应未来发展需要的建议与样本。
但是,目前大多数的教材网络平台内容仍仅限于“教材售卖”,所谓结合互联网特性的内容建设只是增设教材对应的电子书、PPT、范例视频等内容。换言之,此种教材网络化资源建设仅仅是互联网技术支持下的电商平台,虽是对时代需求的应变之举,却也充满局限,难以满足未来“互联网+”时代教育形态的革新和需要。
3 创新・引领
高校教材资源平台不等于高校教材售卖或出版社产品售卖的网络电商。高校教材资源平台的建设应基于三个“有效”:有效互动、有效学习和有效融合。
有效互动。学习者在平台上可以快捷、有效、精准获取教材资源以及对应课程信息,并能与教育者达成有效、及时的答疑解惑、意见交换等互动交流。
有效学习。从目前公布的信息中可以相信,基于虚拟教室技术的“互联网+教育”将有望在不远的将来实现。高等教育教学组织中也必然会出现全新的“课堂形态”,“自主学习”与“自助学习”或将成为亮点和需求高地。因此,基于“互联网+”的高校教材网络化资源平台,不仅是提供“学习内容”还要提供“学习行为”。
有效融合。跨学科的知识融合、跨媒介的技术融合、跨技术的信息融合等等,“互联网+”使得一切“跨界融合”成为新常态。因此未来教材资源的种类和相应的技术支持也必须能够有效满足“融合”需求。
2016年10月杭州云栖大会上,阿里董事局主席马云提出:“电商”概念已死,未来将面临的是新零售、新制造、新金融、新技术和新资源这“五新”概念。其中“新零售”就是把线上、线下业务与物流结合起来,改变过去依靠房地产做零售的模式,走向“去店铺”模式。[3]高等教育的发展也将受到“新零售”观念的影响,从现有传统课堂+网络课程,到传统课堂+虚拟课堂,甚或更加全新的组合模式。
只有充分了解未来教育模式的技术特点,才能更好地完成教育产品创新、教材研发和平台搭建。以创新替代迎合,以引领创造机遇。
4 网络化资源平台的模型
基于对现有信息的理解,尝试设计高校教材建设资源平台基础模型。
4.1 平台类型
除却传统的网站,建议在新一轮网络平台建设时同步建立易于人际传播的信息平台,如早期微博官微、和现在的微信公众号平台,并进一步整合出版社资源,创建易于扩展增值服务的智能终端产品。
传统网站:使用平台广泛,传统技术类型。
微信公号平台;适于人际传播,信息达到率高,利用新型人际网络推广、用户培养等方式,打造品牌形象、提高品牌认知度。
APP终端系统:适用于现代智能终端设备,如智能手机、平板电脑、阅读器和其他电子教学产品等;符合人们的使用习惯,如单手操作、易于识取信息,易于随身携带等;同时便于在不同终端设备上进行下载、操作和品牌合作。如,与某知名学习机品牌间实现嵌套、自带软件和课程教材出版的互动合作、与小米盒子等家用智能终端合作,实现资源整合等。
4.2 账户类别,根据不同标准设计账户类别,便于资源分配和服务供给
按照使用者的身份,建立游客、教师和学习者三种类型账户。为不同类别账号分配不同的资源入口,享有不同资源类型。其中游客账号用户只能浏览书目、目录、少量试读篇章和部分评论;教师账号用户可以享受指定教材的PPT及配套资源,便于教学活动;受众账号用户则享有广泛阅读、搜索和指定教材辅助资源+作业递交等服务。
按照收费标准,设立免费用户、普通用户、中级用户和高级用户不同账户类型。根据付费情况,提供不同种类或数量的服务内容。例如,免费账户从网络端口直接注册的用户,可以免费获得书目、出版动态、学习贴、试读篇目以及促销活动时的免费书目;普通账户是购买过我出版社读物并获取了读物配套代码(如读物内置二维码,扫码添加注册)的用户,通过技术设计,使其享有相关书籍一对一的信息获取通道。中高级用户则是付费级用户,可以享受更多互动教学的机会和资源。如线上教学、购买或免费现在我出版社电子书、慕课类课程资源等。
按照合作方式,设立作者账户、管理账号和其他用户账号等。根据合作方式不同,享有不同资源权限。
但是不同账号类型只作为权限区分,内容上或有交叉、但不重叠,可以在一个账户上同步实现。比如作者账号本身可以是教师账号和中级账号。作为作者账号,享有补充、更新相关教材配套资源的权限;作为教师账号,拥有提供相应课程的线上教学服务的权限,并实现与购买增值服务的手中账号用户间实现教学互动;该用户如果自费充值,则可以购买中级、高级账号的其他权限,享受不同层次的站内服务。
4.3 增值服务
拥有了APP系统后,可以集成出版书目信息浏览、优惠信息分享、配套教学资源享用等功能。同时可以实现广告投放、数据利润分成等方式的盈利。更可以依托账号管理,提供增值服务,比如电子书购买和下载、电子课程观看、线上互动教学、作品。用户达成一定级数后,建立名师团队和人才库等人力资源系统等。
开发独立的电子终端设备,基本类型可参考亚马逊网站推出的kindle、网络阅读APP“掌阅”推出的iReader、国内知名电子书阅读器汉王电纸书等。但功能远超“阅读”,更可以实现视频、互联互动等功能。配合各大学、各专业的实际需求定制“建议书单”和“个人书单”、“必修书单”和“选读书单”等个性化服务。
5 结语
建立“互联网”+技术模式下的高校教材资源共享平台,既可以满足传统教学和网络课程线下教学活动的需要,又可以配合国家有关“网络精品课程建设”的发展,更有望在新教学形态出现之前,做好教材资源的配套与整合工作。“高等教育”的含义应该不仅于文凭的类型之一,更应是一个可以开启新时代的理念和力量。
以上内容,仅基于个人经验、需求和有限思考。关于网络数据平台建设的思路,应以前瞻、前沿、顺应和引领四个关键词作为指导意见。充分利用现有技术类型,充分发挥现有技术功能,充分满足用户需要,充分调动用户愿望,实现“以纸质媒介、传统出版物为核心,以网络科技平台为后盾、以建立前瞻使用需求为目标、建立新型文化资源整合品牌”的美好愿景。
参考文献:
[1] 美国K12教育学习管理系统谷歌教室列第一[DB/
OL].多知网,http:///industry/20140617/1
548.shtml,2014-06-17.
[2] 黑晶科技VR超级教室1.0,定义VR教育行业标准[DB/OL].搜狐网,http:///20160920/n46
随着信息技术以及人工智能技术的迅猛发展,机器人无论是在技术上还是在外形上都显著提高,并且,不断的进行功能延伸。将具有感觉、思考、决策和动作能力的系统称为智能机器人,这是一个概括的、含义广泛的概念。这一划时代的概念产生,为机器人技术的发展,也为信息技术的发展,拓开了巨大的想象空间和新的创造天地。智能机器人是信息技术发展的前沿领域,是一门具有高度综合渗透性、前瞻未来性、创新实践性的学科,蕴涵着极其丰富的教育资源。
二、机器人教学的教学现状
2000年,机器人教学处于起步阶段,第一届“广茂达杯”中国智能机器人大赛在长沙举行。其目的是刺激机器人新技术的发展;鼓励年轻学生投身机器人技术。2002年,机器人竞赛得到了进一步的发展。2003年,机器人竞赛达到热潮。2004到2009年,机器人竞赛成为了主流,第四届至第九届中国青少年机器人竞赛分别在河南、广西、陕西、云南、重庆、湖南、青海举行,竞赛规模不断扩大,规格不断提高,经验不断丰富,成绩不断攀升。同时,第五届至第十届“广茂达杯”中国智能机器人大赛也取得了丰厚的成绩。2011年广东省的虚拟机器人竞赛,全省共有12个地市和顺德区报名参赛,参赛队伍106支,参赛学生148人。比赛形式新颖,要求学生现场编写虚拟足球比赛和虚拟灭火比赛的程序,然后进行投影演示,所有的同学都可以观看和学习。2012年的“乐博杯”青少年机器人世界杯中国竞赛在西安举行,汇聚了众多的参赛者。同学们秉着重在参与、学习交流的态度,经过两天紧张激烈的比赛,比赛成绩优异,涌现了一大批优秀的编程人员。其中最为突出的是兴围小学代表队,他们突出重围赢得了冠军,即将代表中国队去墨西哥参加世界级机器人大赛。
机器人竞赛已成为国内科技、教育界一致认同的一项青少年科技创新的重要赛事,作为一项富有时代性、创新性、参与性和普及性,适应当代青少年需求,深受当代青少年欢迎的智力开发活动,在全国各地产生了广泛的社会影响。
三、存在的问题
(一)教学方面
1、智能机器人缺少科学、可行、实效的教学目标。按照学制的阶段性划分不明确,存在重复学校相同知识的现象,从而导致机器人教材特色不明显。
2、智能机器人教育往往没有固定的教学设计和规划。导致许多教学只能按照产品使用说明书进行教学,不能按照学生接受能力有秩序的开展知识体系教学。
3、目前学校教育使用的机器人很纷杂,缺少规范。并且绝大部分并不兼容,开放度低。还有就是教学用机器人单机价格偏高原因是销售数量上不去,导致厂商只能太高价格。
(二)教育资源方面。由于我国各省市之间的贫富差距不断加大,从而导致在教育资源投入方面也是参差不齐,很多欠发达地区软硬件教学设备都严重不足,智能机器人的教学活动很难正常开展。
四、改进措施
(一)资源环境建设方面。积极探索信息技术条件下人工智能机器人进课堂教育环境的构建策略。建立完善系统的小学教育人工智能机器人进课堂资源的开发、应用的管理运行机制。同时,应该加大对中小学智能机器人教学资源投入力度,以确保所有孩子都能够享受到同等级的教学资源。
(二)学科教学方面。对于小学的人工智能机器人教学工作来讲,教师的培训工作应该是非常重要的。由于目前该门学科在小学教学当中仍属于一种新型的学科,相关教师之前并没有进行系统的学习过相关理论,同时,实践经验也是严重不足。因此,这就无形中增加了教师的教学难度,因此,对教师进行适当的教学培训是十分必要的。
《世界教育信息》:尊敬的陈副会长,您好!很高兴您能接受我刊的专访。根据《赫尔辛基新闻》的报道,据波士顿咨询集团近期估算,在今后5年内,机器人将在芬兰普及,这就意味着大概6~10万份工作将由机器人代替,这对于人口只有500多万的芬兰已经是不小的比例。中国是一个人口大国,这一趋势在中国也有所显现。您认为这种趋势会对中国有怎样的影响呢?
陈宇:当前的世界和中国已经明显处于一个生产力水平和文明的重大转型期。回顾历史,农业文明主要靠对生物能量的征服和开发;工业文明主要靠对石化能量的征服和开发;正在到来的未来文明,已经表现出将主要靠对人工智能和人造生命的能量的征服和开发的趋势。
比如,日本在对比了中日两国制造业后得出一个结论:中国制造业生产一线有7000万名工人,平均月薪3600元人民币;日本制造业生产一线仅有700万名工人,而平均月薪达1.4万元人民币,约是中国的4倍。所以,日本的制造业在薪资方面相对中国没有任何优势。为此,日本计划研发、生产和投入使用3000万台可以24小时工作(3倍于人的工作时间)的工业机器人,相当于增加了9000万名制造业工人,而机器人的“平均月薪”仅合900元人民币,这无疑将一举扭转日本制造业的劣势。事实上,未来5~15年,智能机器人、智慧制造和人工智能将席卷全球,改变传统产业。据我所知,现在中国的大型企业,无论国营、民营还是外资,也都在全力研制机器人,如富士康科技集团已经准备用100万名机器人取代100万名工人。因此,从就业的角度看,首当其冲受到最大威胁的是中国生产和服务一线的1.2亿从事体能劳动的操作执行型工人(即所谓的“蓝领”队伍),而欧美国家的这种类型的工人早在过去近40年中几乎被中国工人全部取代了。在新一轮科技革命浪潮中,欧美国家主要受到威胁的不是一线产业工人,而是从事初级知识技能型劳动的所谓“白领”队伍。美国的一项研究估计,最近5年全球将有500万工人被机器人取代。我觉得,这个数字实在是太保守了,仅在中国就应当不止这个数量。显然,近期如何为面临重大产业转型的中国劳动者大军开发和寻找新的工作岗位(这些岗位是存在的),同时对他们进行适应性转产转业转岗培训(这种教育培训特别困难),是我国职业教育、成人教育、继续教育和在职在岗培训领域迫在眉睫的重要任务。这项工作急需教育部门和劳动部门的紧密协调与合作。
二、越来越多的人将在未来从事智能劳动,教育要在其中发挥重要作用
《世界教育信息》:英国《每日邮报》2016年7月27日报道,澳大利亚工程师马克・皮瓦茨(Mark Pivac)开发出世界首台全自动砌砖机器人“哈德良”(Hadrian)。它可以一天24小时不间断工作,每小时能砌1000块砖,两天内就能砌完一栋房子。由此可见,智能机器人已经能够在某些方面代替人类。您刚才也提到了中国劳动者要“转型”。那么,“转型”的突破口在哪里?
陈宇:转型的突破口无疑是教育,下面我想谈谈面向2030年的教育。我国教育包括两个主要部分――城市教育和农村教育。但是,近40年来形成的中国新产业工人(即农民工群体) 及其子女,一直在大中城市及其边缘聚集,他们不可能再回到过去的村庄,只能生活在城市郊区或者新形成的小城镇。他们所需要的是职业教育,他们也是职业学校的主要生源。随着我国城镇化运动的发展,以及人口生育政策的调整(二胎化),在2030年前后会形成新的教育需求高峰。届时,中国将有80%的人口居住在城市。不同层次的人群都会强烈地追求更加体面的劳动和就业,也就必然追求更高质量的城市教育、职业教育和乡村教育。这将对2030年的中国教育提出巨大而严峻的挑战。毫无疑问,考虑2030年的教育也离不开上述“人工智能、智慧生产、智能机器人,以及生物技术和基因工程将成为未来生产力的主体”这个大背景。我们只能在这个大背景下想清楚,我们到底要让全国的孩子“学什么、怎么学、 为什么而学”,下面我想举一个例子来说明。
据悉,在阿尔法围棋(AlphaGo)战胜李世石的激励下,世界各国机器人研发机构都提出了自己明确的发展目标。其中,特别引人注目的有3个国家的机构:一是华盛顿大学图灵中心开发的美国考试机器人,其目标是在美国高中生物考试中取得满分(100分),据说目前考试机器人已经能够达到60分;二是日本国立情报学研究所开发的日本高考机器人,其目标是考入东京大学,据说目前也能够达到录取标准的一半以上水平;三是中国科委有关部门立项,科大讯飞、清华大学、北京大学、中科院等参与研制的类人答题机器,近期目标是通过高考进入一本学校,而远期目标则是超越95%以上的考生,考上清华大学或北京大学。显然,如果从阿尔法围棋战胜李世石的经验看,考试机器人要实现这些目标一点都不难,因为各国高考试题和变化范围根本不可能和围棋同日而语。所以,我们应当充分认识到,今后,“应试教育”的意义会越来越被质疑。我们要彻底改变我国各级各类学校的教育方向和教学方法,摈弃只能适应前工业时代的那一套以文论为中心、以复述为主要方法的教育理念;对工商时代的先进教育理念,要积极、有选择地吸收。比如,美国盛行的科学、技术、工程、艺术和数学(Science-Technology-Egineering-Arts-Maths,STEAM)的理念就有许多以目标为导向、实际有效的内容。不过,美国的这套标准现在也暴露出难以完全适应时代迅速发展的弱点。因此,更重要的是,我们要面向未来,深刻观察并高度概括时代特点和文明发展方向,抓住未来文明的基本特征,找到创建新型教育和推动其发展的突破口和关键点。
我最近与多位产业和职业专家讨论,深感面对存在大量未知因素的未来时代和未来文明时需要教育观念的根本改变――教育的核心任务是帮助人构建起符合时代精神的思维方式,而不是教授具体内容。纵观中国历史,农耕时代需要的是一种文论思维方式,所以最重要的是读经史子集、做八股文章;工业时代需要的是一种产业思维方式,所以“学好数理化,走遍天下都不怕”;而未来时代是数字技术时代,人们最需要的是一种数码思维方式。因此,我们必须从小就让孩子熟悉“ 0、1”概念、接触计算机程序和计算机编码,对数码空间有充分的感性认识和想象能力。非如此,我们难以培养出最能适应新时代的人力资源。
无数事实证明,不论在哪个层面上,具有数码思维方式(亦称“数码基因”)的人最能够适应新的时代和新的趋势。比如,世界上影响最大的、最具引领方向的顶级创新企业的创始人比尔・盖茨、乔布斯、扎克伯格、 马斯克、拉里佩奇和谢尔盖布林等,都有深厚的计算机技术背景,也就是“数码基因”。而且,他们的事业都起步于计算机编程。至今相对落后的大国印度,由于从小学就抓了普及计算机知识、计算机使用和计算机编程等,他们培养的新生劳动力有很强的“数码基因”,大量人员从事全球计算机软件外包工作,还有大批人才直接进入美国高科技公司,如谷歌、微软等。硅谷科技公司高管和技术领军人物中,印度人已经占到1/3。印度总理莫迪去年造访硅谷时居然有5万印度人报名参加欢迎会,由于场地等原因,最后来了1.8万人。难怪他敢在硅谷夸下海口说:“21世纪属于印度!”
由于人工智能和智慧制造的发展,大量新产生的职业、岗位和工作都和计算机使用、计算机控制和计算机编程密切相关。人类新一轮的生产力释放,已经从材料、能源领域, 进入信息和生命领域。过去看似与计算机不相干的生物科学,最终都可以阐述为“生命基因作为一种软件密码的破译和排序”的数码问题。显然,处于平行发展的数码技术和生物技术的紧密融合,正在成为人类新科技力量发展不可阻挡的前锋。据此,我的具体建议就是,一定要在城乡教育中,从小学一年级开始就让孩子们接触计算机、使用计算机、习惯计算机技术,进而掌握计算机编程。当然,这种计算机教育一定不能再是封闭的、生硬的、死记硬背的;相反,应当是活泼的、开放的、自由创造的、高度激发孩子热情和兴趣的,一定要让孩子通过计算机编程来表达自己的艺术想像力和无限创造性,培养他们对数码世界的直觉和理性。
《世界教育信息》:那么,我国城乡就业和职业更替变化的趋势有哪些呢?
陈宇:人类的劳动活动可以简单地从两个维度来区分:第一,以体能为主,还是以智能为主?第二,是规则性的,还是非规则性的?如果以第一个条件为X轴,以第二个条件为Y轴,我们可以作出如下矩阵,以表示今天社会上实际存在的四个工作区域(见图1)。
其中,第一区域为规则性体能劳动(图中左下角)――从事这一区域工作的人员通常被称为“蓝领”,是目前我国产业工人中人数最多的群体。但是,这种劳动最容易被智能制造和各种各样的产业机器人或服务机器人所完全取代。这一趋势无可阻挡,我们必须认清这一历史潮流并作出相应对策。
第二区域为规则性智能劳动(图中右下角)――从事这一类工作的人员通常被称为“中低层员工”或“普通白领”,他们是目前我国员工队伍中人数仅次于第一区域的大群体。一方面,这一类工作现在也面临被人工智能、专业软件、智能机器人大量取代的趋势,其中包括了相当一部分管理工作。因此,现在欧美已经流行这样一种说法:“你能接受一位机器人老板吗?”但另一方面,由于人工智能、智能机器和人造生命的发展,大量属于人机接口、人机界面、人机协调,以及相应的人与人关系的新职业、新岗位、新工作被创造出来。同时,对越来越多的机器人的使用、管理、监控、维护、修理等工作也发展起来,成为这一区域中产生的新工作的主体。因此,这一区域将成为接收和容纳从上一区域中排挤出来的大量劳动者的主要领域。当然,进入这一区域的劳动者都需要相应的教育和训练。而一个人有无“数码基因”,对他能否迅速接受这一领域的教育培训或者再教育再培训非常重要。
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
中国职业技术教育杂志征稿信息
《中国职业技术教育》杂志是由中华人民共和国教育部主管,教育部职业技术教育中心研究所、中国职业技术教育学会和高等教育出版社共同主办的一份综合性中文期刊,集政策指导性、学术理论性和应用服务于一身,是教育部指导全国职业教育工作的重要舆论工具,是服务各级各类职业教育机构的主要阵地。
中国职业技术教育投稿栏目:主要有职教要闻、专稿专访、综合管理方略、课程教材、教研与教学、师资队伍建设、研究与探讨、职业指导、职业培训、高等职业教育等栏目。
再给大家推荐职业教育范文:人工智能背景下职业教育变革及模式建构
董文娟1,黄尧2(1.天津大学教育学院,天津300350;2.北京师范大学国家职业教育研究院,北京100875)
摘要:顺应人工智能时代的浪潮,基于新兴技术的职业教育变革及新模式建构势在必行。该文从职业教育智慧化、经济发展、政策保障、信息化生态重构四个方面,剖析了人工智能时代职业教育变革的现实诉求,并进一步分析了当前职业教育外部环境及其自身发展的困境。人工智能背景下职业教育的变革体现出融合、创新、跨界、终身化的新特征。基于此,从课程、教学、学习、环境、教师发展、评价、教育管理及组织等方面,探究职业教育的变革路径及模式建构。最后探讨了职业教育模式变革还面临回归教育本质、规避技术弊端等挑战,并提出“适应—引领人工智能”的发展目标。
关键词:人工智能;职业教育变革;模式建构;智慧化
“人工智能的迅速发展将深刻改变人类社会生活、改变世界。特别是在移动互联网、超级计算等新理论、新技术及经济社会发展强烈需求的共同驱动下,人工智能发展呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控等新特征。”[1]人工智能作为新一轮产业变革的核心驱动力,为我国供给侧结构性改革下的“新常态”经济发展注入新动能,使人们的思维模式和生活方式发生了深刻变革。近年来,国家高度重视与社会经济发展联系最为密切的职业教育,积极推进职业教育信息化,运用人工智能改革教学方法和人才培养模式,构建新型智能职教体系,提升信息技术引领职业教育创新发展的能力。
一、人工智能背景下职业教育变革的现实诉求
人工智能对传统教育理念产生了革命性冲击,职业教育结构不断调整,劳动力素质与市场需求的矛盾、学习方式与自我价值实现的矛盾等促使职业教育向智慧化、智能化发展。目前,我国处于教育信息化2.0、工业4.0的新时期,全球范围内新一轮的科技革命和产业变革正在加速进行。“一带一路”“中国制造2025”人工智能等重大国家战略的提出,及以新技术、新产业为特征的新兴经济模式要求教育领域,尤其是职业教育培养行业、产业急需的技术技能型、智慧型人才,具备更高的创新创业能力和跨界整合能力,促进智慧化发展,助力经济转型升级。
(一)职业教育智慧化诉求:职业教育信息化发展的必然选择
“智慧教育是以物联网,大数据等信息技术为依托,创造智慧教学环境,转换教育方法,内容与手段,注重教育网络化,个性化和智能化的一种教育新模式。”[2]智慧教育作为“一种由学校、区域或国家提供的高学习体验、高内容适配性和高教学效率的教育行为(系统)”,被视为教育信息化发展的高端形态[3]。因此,职业教育的智慧化并非简单的数字化,强调信息技术推动职业教育教学模式和方法的变革,改变思维模式,创建价值等方面共享的学习共同体,培养创新型、智慧型人才。
职业教育智慧化是职业教育信息化发展的必然选择。目前,我国的职业教育信息化水平正在稳步提高,投入持续增加,各种智能信息技术应用于教育教学、实习实训、测量评价等领域,并逐步成熟,正在努力打造一个信息化、智慧化的现代职业教育生态系统。新时期我国很多地区及职业院校积极提升现有信息化系统的智慧化水平,积极创建智慧校园、智慧社区等,逐步实现了组织管理的智慧化、资源环境的智慧化和服务评价的智慧化。
(二)经济发展诉求:人工智能时代的新兴经济需要高技能智慧型人才
人工智能时代职业教育运用移动互联网、大数据等新兴技术,与经济及其他部门跨界融合,不断创造新产品、新业务,推动职业教育模式创新,形成了以互联网为基础设施、人工智能为实现手段的经济发展新常态。人工智能时代是以现代科学技术为支撑的新时代,各行各业的运作发展和对知识技术的掌握要求达到了更高层面,相应的教育需求也有所提升,市场环境渴求勇于创新、个性化的高技能智慧型人才。职业教育要应对行业上升发展的劳动力需求问题,基于人工智能应用,提高技能培养层级,以适应新的社会劳务需求。现代企业生产依托互联网科技,与智能化设备直接联接,通过数据分析和应用,促进科技成果转化为生产力。劳动密集型企业已不适应现代行业、产业发展,需升级为网络智能型,与此同时,职业院校的课程模式、专业设置、实习实训、师资结构等也做出相应的调整和革新,既促进了职业教育的智慧化、智能化,又推动了产业升级和工业变革。
(三)政策保障:国家从宏观层面保障人工智能时代的职业教育发展
2016年是我国人工智能元年,2017年我国颁布了《新一代人工智能发展规划》,提出了“将发展人工智能放在国家战略层面进行系统谋划和布局”,这预示着我国人工智能时代的全面到来,为我国职业教育的发展提供了良好的宏观政策环境。人工智能给职业教育带来了符合时代精神的新内容,积极融合信息技术,整合职业教育资源,提升公共服务水平,影响和改变了原有的教育生态。紧密依托信息共享平台,突破时空限制,让学习者自我选择,更加人性化和智能化。我国很多职业院校已经开启了智慧校园的行动计划,一些大中城市也在积极制定实施智慧城市的发展规划,在良好的政策保障中提升智慧化水平。
(四)信息化生态重构诉求:人工智能时代的职业教育变革是对职业教育信息化生态系统的重构
“依据《2006-2020年国家信息化发展战略》,我国正在有序推进数字教育向智慧教育的跃迁升级和创新发展。”[4]在新兴智能信息技术的催促下,技术变革带来了职业教育系统的颠覆性创新改革,打破现有的条条框框,改革传统教育模式,再造教育业务新流程。在职业教育领域创新应用物联网、大数据、人工智能等先进技术,提升各科各门教育教学业务,打造各级各类智能实训部门、培训机构,覆盖贯通中高职院校,整合系统内外现有资源,推进智慧教育生态有序发展,为各类用户提供最适合、最智能的职业教育资源和服务,完成对职业教育信息化生态系统的重构。
二、当前职业教育发展的现实困境
人工智能对各行各业的影响具有革命性和颠覆性,可能带来新的发展机遇,也可能带来不确定性的挑战,比如可能会改变就业结构、影响政府管理、威胁经济安全等,还可能会冲击法律与社会伦理,影响社会稳定乃至全球治理。当前,人工智能与“大众创业、万众创新”浪潮席卷而来,职业院校既是人工智能应用的战场,又是培养技术创新型人才的“梦工厂”[5]。人工智能时代的职业教育信息化发展迅速,影响是广而深的,对职业教育外部环境及其本身都造成了极大的冲击。
(一)职业教育外部环境发展困境
“据联合国教科文组织预测,到2020年,人工智能将替代20亿个工作岗位”[6],那些技术含量低、重复性强的技能将被智能机器、数码设备所替代,工业机器人也将大面积应用。智能设备替代行业劳动力,能够降低劳动成本,且具有高效、易操作等竞争优势。传统职业教育培养模式很难适应未来行业、产业的发展需求,人工智能冲击职业教育就业岗位,撼动其所依附的岗位基础,对职业教育的生存与定位产生了威胁。因此,根据智能时代职业教育的岗位特征与需求,提升职业人才的知识结构和专业技能,是新形势下职业教育的发展方向。
(二)职业教育自身发展困境
近年来,人工智能在职业教育领域内的应用和提高是目前职业教育的发展趋势。我国重视职业教育信息化、智能化发展,各级各类职业院校在信息化基础设施建设、校园信息化管理等方面都有了显著提升,但信息技术与职业教育的深度融合仍不够紧密,表现出信息化管理效率低、科学决策水平低等现象。人工智能背景下职业教育自身发展的困境表现在:
1.课程与教学困境
职业院校新课程改革提倡构建智慧课堂,制定个性化学习计划,注重课堂实施效果。但目前的实际课程教学仍是以教师为中心,强调知识的灌输,重视统一性和计划性,与教育改革提倡的个性化教学相去甚远。教学方法、教学理念更新慢,很难激发学生的内在学习动力,创新性思维弱,使得个性化教育的无法实现。近年来,中央、省、市、县四级教育平台逐步建立起来,课程与教学的层级设计逐步完善,但在实施的过程中,各级平台之间存在沟通不畅等问题,各级资源内容不系统,不衔接,导致无序叠加和资源的重复浪费,“精品课程”等项目丰富了课程资源,但质量不高。在线课程与教学以传统的科目、章节为单元,构建系统性的在线教育内容,为用户提供专业化的知识选择,但由于受时间条件等限制,大多数受教育者习惯于碎片化学习,连贯性和整体性差,缺乏对课程与教学体系的系统性学习。
2.认知困境
随着人工智能时代的到来,许多职业院校将“未来教室”“智慧课堂”定位为未来发展方向,进行了多种尝试和改革,如MOOC混合教学、翻转课堂、多屏教学等,但“管理者和施教者对智慧教育的理解多停留在‘智慧课堂=多媒体+传统教学的层面’,教学观念和思维依然固化,并没有因为新技术的参与而得到实质改变”[7],缺乏对多媒体网络架构和智能学习平台的深层认识,更缺乏对管理评价和互动交流等模块的理解与掌握,虽投入大量人力财力采购了数量巨大、设备精良的多媒体设备和智能服务设备,但没有充分有效使用,大大限制了智慧教育的发展潜力。
3.用户困境
传统教学以群体教育为基本单元,教师和学习者作为学习共同体,在管理、学习的互动过程中形成强大的群体约束力,促进双方共同进步。在信息化教育时代,学习者自由掌握学习时间和进度,遇到问题可能无法及时解决并获得反馈,无法进行面对面交流,因此,基于人工智能网络化学习平台,学习者需要高自控力、高学习能力才能适应这种全新的学习方式。
4.评价困境
传统的评价方式多依靠经验和观察,智慧型评价则是基于学习过程的一种发展性评价,以采集到的学习数据为客观基础。在人工智能、数字信息化环境下教育效果的评价实际要受到很多因素的影响和局限,在信息技术与职业教育融合的过程之中,许多智能技术应用于教育教学实践,难以进行定性定量的智慧评价,如互动交流及深层次的学习评价等。
三、人工智能背景下职业教育变革的新特征
人工智能带来了思维模式的创新,改变了人们认识问题、思考和解决问题的方式,越来越多地依赖人与智能网络的协同创新。人工智能背景下的职业教育变革围绕经济社会发展大局,“主动服务国家重大发展战略,加大虚拟现实、云计算等新技术应用,体现校企合作、知行合一等职教特色,以应用促融合、以融合促创新、以创新促发展。”[8]人工智能背景下职业教育的变革必将加速推进职业教育的现代化、智能化进程,表现出了融合、创新、跨界和终身化的新特征。
(一)融合
人工智能技术科学应用于当前职业教育,在最短的时间内整合、重组大量的知识信息,形成科学的技术技能知识体系,为职业教育资源、企业资源、产业资源、社会资源等一切有可能联结的资源融合提供了可能。为促进职业教育的智慧化发展,在现有的合作模式、集团模式、产教融合模式等实体协作发展的基础上,建立智能互动的智慧教育供给平台、常态化智慧课堂和大数据化智慧教育生态系统,为我国新兴经济发展提供高技能、智慧型人才支撑。
(二)创新
信息化时代下“变”为创新立足之要点。创新时代最需要提升的就是创造智慧。“由知识的理解记忆,转向知识的迁移、应用并最终指向创造发明”[9],以提高学习者的学习能力和应用能力,提升其创新思维和智慧思维,不断开拓人类社会发展的高度和宽度。智能化、信息化的时代是创新不断的时代,是原有知识不断被更新、技术不断被升级的时代。人工智能促使社会化协同大规模发展,促进职业教育体系核心要素的重组与重构,创新生产关系,呈现出新的协作架构,开创了新的教育供给方式,增加了教育的选择性,推动了教育的民主化。学习者能够按照自己的价值观、兴趣与爱好等选择适合自己个性发展的学习方式和学习内容,促进学习者个性化、多样化发展,最终实现教育公平。
(三)跨界
智能科学与职业教育连接起来,搭建起两者沟通的桥梁,跨越了人工智能虚拟教育和线下实体教育的界限,实现了两者之间的融合。教育供给由竞争资源转变为协同合作,直线型的中心组织管理转向去中心化、泛化管理。通过大数据智能技术平台、远程教育平台等对职业教育资源进行整合共享,跨越教育边界,与市场、行业、企业以及职业教育培训机构对接,提供更加便捷的智慧化服务。
(四)终身化
人工智能时代职业教育的变革坚持“以人为本”的教育理念,满足学习者在任意时间、任意地点、以任意方式、任意步调终身学习的需求[10]。打破了地域和时间的限制,体现了教育的泛在化、个性化和终身化,与终身教育理念的发展目标不谋而合。人工智能时代社会经济发展加快,人们追求高层次自我价值的实现,充分体现出终身学习的必要性和紧迫性。目前,我国正在积极创建泛在学习环境,致力于构建终身化学习型社会,努力创造有利条件向全民提供终身教育与学习的机会。
四、人工智能背景下职业教育发展的模式建构
人工智能背景下职业教育的变革预示着全新思维意识形态、社会发展形态的变革,重塑职业教育可持续发展的新思维,重构信息时代职业教育的价值链和生态系统。智能化技术科学将现代职业教育内部各要素,以及内部要素与外部环境之间,通过虚拟技术和智能化手段互联贯通,突破传统教育价值的链状模式,使职业教育由传统模式走向“人工智能+职业教育”模式的建构。人工智能对职业教育课程、教学、评价、管理、教师发展等方面产生系统性影响,为职业教育提高教育质量和提升服务水平提供了技术支持和现实路径,解决不能兼顾职业教育规模和质量的矛盾问题。下面将从课程、教学、学习、环境、教师发展、评价、教育管理及组织等方面来探究职业教育的变革路径及模式建构。
(一)人工智能背景下职业教育的课程模式
人工智能时代的信息知识、科学技术正在以前所未有的速度增长、更新和迭代,呈现出了碎片化、多元化、创新性、社会性的特征。人工智能背景下职业教育的课程模式是为学习者提供按需可随时选择的知识储备智能模式,解决了传统职业院校课程教学的滞后性,呈现的是现代职业教育的前沿信息和内容。课程革命愈演愈烈,灵活多样的微课、慕课等形式层出不穷,在线课程将成为常态,信息传播媒介、知识获取方式等都发生了巨大改变,课程内容和结构的表现形态、呈现方式、实施及评价等也都进行了相应变革。智能化信息科学技术为课程的设计、架构、实施提供了快捷和便利,为学习者的个性化、终身化选择提供了多种渠道。人工智能背景下职业教育的课程模式的建构表现为:首先,线上线下融合的大规模开放课程融入现代职业教育,课程的表现形态和实施途径呈现出智能化、数字化、立体化的特征,成为学校常态课程的有机组成部分,为学习者提供了更多的可选择机会,使实施个性化课程成为可能。现代职业教育的课程内容强调学术性与生活性相互融合与转化,融入社会资源,立足于我国社会经济的新常态和学习者的全面发展,实现社会化协同发展,共赢共创;其次,课程实施的空间得以拓展,跨越了社会组织边界、职业院校边界,将从班级、年级、全校扩展到网络社区以及更大的空间。课程的整体结构从分散走向整合,以技术为媒介,形成跨学科、多学科整合的课程;最后,课程内容的组织、课程的实施逐步模块化、碎片化、移动化与泛在化,社会化分工更加精细,教师也将承担教学设计、技术开发、在线辅导等不同的角色。
(二)人工智能背景下职业教育的教学模式
人工智能时代将信息技术有效地融合于职业教育各学科的教学过程,从知识的传递转变为认知的建构,从注重讲授和内容,转变成重视学习过程[11],构建“以教师为主导,以学生为主体”的以数字化、智能化为特征的智慧教学模式,重视学生的主体地位,引导学生“自主、探究、合作”。人工智能背景下职业教育的教学模式的建构表现为:首先,人们的学习方法、认知方式和思维模式已经发生了巨大的转变。信息化教学使得信息技术已成为学习者认知的必要工具,认知方式也由“从技术中学”转型为“用技术学”。其次,信息化教学的重点从“面向内容设计”转变到“面向学习过程设计”,更加重视学习者发现问题、分析和解决问题能力的培养,关注学习者的学习过程,以及其获得学习活动的体验。同时,信息化教学要将课堂内的学习知识和课堂外的实践活动联结互动,按照学习者的个性化需求和认知方式自主选择学习内容。第三,智慧教学将成为课堂教学的新重点。日常教学工作形态不再是点线面的连接,而是呈现为智能化、立体化的教学空间,智慧课堂将会促进学习者的深度学习、交互学习和融合学习,智能备课、批阅以及个性化指导等也将成为教育者新的教学工作形式。从机械评价学习结果转变成适应性评价学习结果。第四,在线教学、整合技术的学科教学法将成为新的教学形态,促进教育均衡发展,实现跨学校、跨区域的流转。移动学习、远程协作等信息化教学模式,能够实现教师的“教”与学生的“学”的全面实时互动,最大限度地调动学习者的主观能动性,提升教学质量与人才培养质量。
(三)人工智能背景下职业教育的学习模式
智能系统和互联网络为学习者提供了丰富多元的学习资源和环境,推进了教育教学活动与学习环境的融合发展,人工智能背景下职业教育的学习模式也逐步建立起来,具体表现为:首先,智能时代的互联网络全面覆盖每一个人、每一个角落,活动空间由课堂内拓展到课堂外,学习与非正式学习正在互相补充、互相与融合,导致学习者的学习行为变化、学习方式的革新。其次,基于互联网出现了一批创新的学习方式,借助情景感知技术及智慧信息技术,进行真实过程体验的情境学习,促进学习者知识迁移运用的情境化和社会化。第三,借助互联网云技术和各种应用工具,学习者可根据自身学习需求,选择最优学习方式,也可利用数据分析技术,追踪记录学习路径和学习交互过程,随时随地获取个性化教学服务和量身定制的学习资源,拓宽了智慧教育视野。第四,各职业院校开始拓展校园智慧学习的时间和空间,以实现虚拟和现实相互结合的智慧校园育人环境。推进网络学习空间建设,加强教与学全过程的数据采集和分析,“引导各地各职业院校开发基于工作过程的虚拟仿真实训资源和个性化自主学习系统”[12],强化优质资源在学习环境中的实际应用。
(四)人工智能背景下职业教育的环境模式
智慧教育环境是以大数据、多媒体、云计算等智能信息技术为基础而构建的虚实融合、智能适应的均衡化生态系统。信息技术与职业教育的深度融合,为师生的全面发展提供了智慧化的成长环境,如智慧云平台、智慧校园。人工智能背景下职业教育的环境模式的建构表现为:首先,智慧教育环境将信息技术与职业教育服务结合、面对面教学和在线学习结合,形成数字化的、虚实结合的职业教育智能服务新模式。其次,智慧教育环境将促进各种智能化、数字化信息技术融入职业院校的各个业务范围和业务领域,与系统内的其他业务横向互联、纵向贯通,且信息能够适时生成和采集,全过程实现数字化与互联化。第三,智慧教育环境能够感知学习者所处的学习情境,理解学习者的行为与意图,满足学习者的个性化需求,提供多元化的适应服务和智能感知的信息服务。互联网应用基于智能数据分析,实现智能调节与自动监控,为学习者提供定制式的学习服务和个性化的学习环境。未来教室必将变成“虚拟+现实”的智慧课堂,在网络空间中参与线上课程、线下活动,实现线上线下互动交流。同时,智慧校园的创建和管理,能够对每个班级、学区进行动态管理,构建出一个以问题、任务为线索,学生实现自主学习的知识体系和促进师生互动、生生互动的智慧管理平台。到2020年,“90%以上的职业院校建成不低于《职业院校数字校园建设规范》要求的数字校园,各地普遍建立推进职业教育信息化持续健康发展的政策机制”[13],以学习者为中心的自主、泛在学习普遍开展,精准的智能服务能够满足职业教育的终身化定制。
(五)人工智能背景下职业教育的教师发展模式
人工智能背景下职业教育的变革对教师的专业发展、素质能力提出了新要求,改变了教师的能力结构和工作状态。教育信息化大背景下,互联网技术、多媒体手段的产生、智能化设备的使用极大提高了教师的专业发展和能力素养,以适应新课程改革与教育信息化的要求。人工智能背景下职业教育的教师发展模式的建构表现为:首先,新时代教师专业发展的内在要求和外在环境都要求教师能够认识、了解和应用互联网新技术工具,促使教师专业发展能力和素养的提升和丰富。其次,教师的专业发展要面向实际、情境化、网络化的教学问题,教师需要在多变的教育情境中综合运用核心教学技能,将信息技术知识、学科内容知识、教学法知识很好地融合并迁移运用。新时代的教师要学会掌握使用智能化设备和数字化网络资源,积极加强与其他专家、教师的合作,或远程工作,形成基于智慧教育技术的多元化的学习共同体。教师的工作状态由个体的单独工作转变为群体的共同协作,大大提升了教师的工作效率。第三,信息化背景下教师的教学理念要发生转变,由促进学生“接受学习”转变为“主动建构”,由“被动适应”转变为“主动参与”,越来越强调以学生为中心的过程体验,从了解信息技术转变为掌握智慧教育技术,保持学科知识,教学方法,核心技术的动态平衡,促进学生智慧学习的发生。第四,信息化教师要学会使用智能化教育技术,积极开发数字化学习资源,创设丰富多元的教学活动,鼓励学生掌握智能信息工具,学会探究和解决问题,发展提升学生的创新思维能力和信息化学习能力。教师的信息化教学能力和素养全面提升,信息技术应用能力实现常态化。
(六)人工智能背景下职业教育的评价模式
现代教育价值趋于多元,以互联网为基础的智能化信息技术使教育评价在评价依据、评价内容、评价主体等多个方面实现了全面转变。人工智能背景下职业教育的评价模式的建构表现为:首先,互联网信息技术应用于学习过程使得伴随式评价成为可能,更加关注学习者的个体差异和特点。强调过程评价和多元共同评价,更加客观全面,重视评价过程的诊断与改进功能,以促进学习者的个性化发展。其次,互联网、大数据、智能云技术的出现使得评价的技术和手段多样化、智能化,节省人力物力财力,提高了评价的科学性、针对性。第三,以大数据为基础的适应性评价因人而异,可获得及时反馈,可真实地测评学习者的认知结构、能力倾向和个性特征等,从知识领域扩展到技能领域、情感、态度与价值观,构建以学习者核心素养为导向的教育测量与评价体系,促进学习者发展。
(七)人工智能背景下职业教育的管理模式
智能化信息技术、云计算技术、大数据技术等能够促进大规模社会化协同,拓展教育资源与服务的共享性,提高教育管理、决策与评价的智慧性,因此,基于互联网的教育管理必将逐步走向“智慧管理”模式。人工智能背景下职业教育的管理模式的建构表现为:首先,互联网将家庭、学校、社区等紧密、方便地联系在一起,拓宽了家长和社会机构参与学校管理的渠道,各利益相关者可共同参与现代职业院校的学校管理,协作育人。其次,新时代的职业院校管理模式通过可视化界面进行智能化管理,业务数据几乎全部数字化,能有效降低信息管理系统的技术门槛,使管理工作更加轻松、高效。通过深度的数据挖掘与分析,能够实现个性化、精准资源信息的智能推荐和服务,为管理人员和决策者提供及时、全面、精准的数据支持,以提高决策的科学性。第三,通过互联网信息技术可以实现全方位、随时的远程监督与指导,从督导评估转变为实时评估,可以实现大规模的实时沟通与协作,促进社会化分工,促进职业院校内部重构管理业务流程,使管理智能化、网络化、专业化。
(八)人工智能背景下职业教育的组织模式
人工智能时代信息科学技术的蓬勃发展冲击着学校内部的组织结构向智能化、网络化的方向发展,各职业院校需要合理调整内部组织结构和资源分配,通过互联网加快信息流动等方式,提高各职业院校组织管理的效率和活力。人工智能背景下职业教育的组织模式的建构表现为:首先,当今时代人工智能的产生不可能替代学校教育,但可以改变学校教育的基本业务流程。人工智能推动了学校组织结构向网络化方向发展,教学与课程是提供信息数据的重要平台,学校组织则构成了教育大数据生态系统。其次,“互联网+职业教育”的跨界融合将打破学校的围墙的阻隔,互联网将学校组织与企业、科研院所等社会机构紧密联系起来,提供优质教育资源供给,共同承担知识的传授、传播、转化等功能,促进学校组织体系核心要素的重构。第三,建设“智慧校园”,实现线上线下融合的智慧校园育人环境,实施一体化校园网络认证,推动智能化教育资源共建共享,实现职业教育信息化建设的均衡发展。
五、人工智能背景下职业教育的模式变革面临的挑战及发展目标
人工智能将推进大数据、云技术等智能信息技术深层次融入职业教育课程与教学、组织与管理、评价与反馈等领域,形成社会化多元供给,为学习者提供多样化的参与方式、自主选择的学习形式和及时获得反馈的评价途径,有利于实现职业教育的共建、共享、共治。但其全面实现,还面临着诸多挑战。
(一)挑战
首先,职业教育的新模式建构需要充足的资金支持。各职业院校积极建构智慧校园,努力实现智慧化产学研环境,打造一体化智慧城市网络等核心技术的开发,都需要资金的根本保障。政府要给予资金政策保障并加强监管,资金管理部门要合理规划,合理利用,专款专用,落到实处。其次,职业教育的新模式建构的成果表现离不开学习者对技术的理解、掌握和应用。在实际实施过程中,教育工作者既要利用信息技术优势变革职业教育,也要避免技术中心主义倾向,“避免一味追赶技术新潮而不顾学生身心健康等,技术本身是一个祸福相依的辩证法。”[14]第三,“目前的教育实践中,仍未能充分实现人机合理分工和双边优势互补。人工智能终端系统擅长逻辑性、单调重复的工作,而人类则更适合情感性、创造性和社会性的工作。”[15]现阶段,信息化技术水平还有待提高,智能机器不能完全胜任知识传播、数据处理等工作,有待于进一步开发和完善,绝对依赖互联网络和设备,还存在一定的风险。
(二)发展目标
人工智能时代职业教育变革重新架构了职业教育发展模式,完成了对资源的重新整合配置,改变了人的思维方式、学习方式和生活方式。人工智能时代下没有职业教育模式的改革,就不可能建构真正的现代化职业教育。人工智能背景下职业教育的发展目标可以概括为个三方面:
1.“智慧脑”与“智能脑”融通
随着第四次产业革命的到来,信息技术爆发式发展,造就了以电脑、互联网为基础的智能脑。职业教育智慧化发展的一个目标就是如何让学习者发挥人脑“智慧脑”与机器设备“智能脑”的“双脑”共同协作[16]。人工智能时代职业教育与信息技术的深度融合,就是要通过“智慧脑”和“智能脑”的协同作用,发挥互补优势,进行融通式学习,而不是简单地人脑与电脑的技术对接。
2.“现实世界”与“虚拟世界”结合
在人工智能时代,网络虚拟技术的发展使人类拥有了真实与虚拟两个世界,虚拟信息技术的兴起在一定程度上会影响职业教育的实体教育,实体教育的发展也需要虚拟技术的支撑。但在具体的学习实践中,还会存在利用这两个世界时顾此失彼、难以平衡的问题。目前,虚拟化教育技术在职业教育领域不断应用与推广,职业教育的发展模式不断优化,使得职业院校线上线下的边界逐渐消融,“现实世界”与“虚拟世界”更好地结合。人工智能时代职业教育的本质没有发生根本改变,学习者要学会利用这两个世界虚实融合、高度互动,充分发挥出自身的优势,更好地学习与生活。
3.职业教育“适应人工智能”发展为“引领人工智能”
一、前言
当前的人工智能虽然还不够完善但其在人类的发展进程中起到了巨大的作用。因为其具有了超强的学习和分析的能力,在个人以及人工智能较量的过程中人工智能一直都是处在领先的地位,为此可以利用到人工智能来促进到人类社会的快速发展。
二、相关概念阐述
人工智能又称AI,是模拟物种智能应用的技术实现和科学。机器智能的科研市场领域包括各种图像和语言结构的快速识别,以及使用语言直接处理和服务机器人。它不仅相当于人类行为的智能,还可以系统地模拟物种的思维,并将在几年内超越历史上的物种。在未来,机器人不断学习,以使仿人机器人模仿人类的学习方式,在这一过程,获得新的各种知识,智能机器人的学习过程更快,可以实现对海量综合数据的深入分析。此外,人工智能机器人不仅可以获得更准确的结果,而且具有独特且更快的信号传输速率。许多科学家有能力超越人类自身。在深入思考核心问题时,实际上,很多人因为机器人是人类设计的,所以不可能超越人类的历史,但是人工智能机器人可能具有集成的学习功能,因此这种可能性将变得非常大。人工智能机器人具有继续学习技术的能力,没有人能够预测学习数据后的整体智能水平。
三、人工智能视域下机器人学习的适切性
在当前的文化和教育生活环境中,由于智能教育的兴起,大数据情境系统功能可以为学生综合分析和选择各种类型的信息,从而重用具有潜在影响的知识可以促进智能教育的发展。智能机器人继续学习,但借助计算机来分析综合数据,例如,以完全掌握规则并进行非常有效的分析和预测。可以看出,机器人正为人类智能教育而学习更有益。在教育中,信息化的进程在今天的时代,智能教育无疑已经成为吸引学生在学习过程中的重要因素。将学习与先进技术核心技术结合起来的方法有很多。人工智能机器人必然会给文化教育生态系统带来帮助。向人工智能机器人学习的方式很多,学校教师可以提高和教育的整体质量和效率,学生也可以赢得符合自身市场需求的学习服务,这有助于减轻学生和家长的负担。
四、人工智能视域下机器人学习的应用创新研究
从人工智能技术的角度来看,智能机器人学习是目前世界上最先进的技术。大数据在教育相关领域的应用具有很好的业务前景。人工智能机器人持续学习的应用可以帮助一些学生实现相关知识与数据之间的联系。
(一)机器人学习与教育之间的融合仅从当前的现象来看,大多数教师不了解核心技术,而了解该技术的人也不了解教育,这很容易导致无法在教育与核心之间形成良好的关系。因为技术研发人员不了解教育,所以不能从教育的多个角度审视开发过程,优秀的教师也不能从技术角度回应数据的全面发展。在人工智能开发领域,机器人应该深入地整合到学习和教育中。组织技术实施和教育核心领域的相关人员进行直接沟通和交流,使人工智能机器人在学习和应用过程中能够更充分地认识到技术研发和生产人员的过程。
(二)机器人学习在学习场景方面的应用人工智能在学校教育领域的应用,因其未来的发展趋势而呈现出明显的趋势。然而,随着学校教育核心领域的许多专业学科的介入,对学习人工智能机器人的要求将越来越高。当你开始学习同一个主题时,需要在同一个应用程序中逐步建立不同的场景。这对机器人来说更难在未来继续学习,但也是最值得创新的。仿人机器人普遍对大量综合数据进行深入分析,分析每个学习内容主题的特点和各部分学生的特点,并采取相应的更有针对性的基本教学方法,提高同学教育的速度和效率。
人工智能技术作为社会媒介化发展的特殊产物,不仅能够建构起智能媒介化的信息社会,更能深入到传媒研究领域,引导影视传媒研究朝着“互联网+教育”的方向发展。当前影视传媒教育正面临重要的转型阶段,如何通过媒介信息技术调整现有的理论学习模式和教学培养目标,已经成为影视教育进行改革创新的突破口。基于人工智能为教育信息化带来的机遇和挑战,影视教育正致力于从“刀切教育”迈向“精准教育”,从“课堂缺席”转为“课堂在场”,从人才培养模式到教育信息平台搭建,都在不断强化智能教育培养,力求为影视传媒教育的智能化改革和实践提供决策依据。
一、影视教育智能化发展的应用价值
智能化影视传媒研究是教育信息化极为重要的应用场景,人工智能技术不仅拓宽了影视传媒教育的研究方向,同时也在技术手段、渠道搭建、傳媒伦理等层面发挥着重要作用。
1.消除数据鸿沟,发挥智能传媒教育技术赋能和知识平权的双重功能。影视传媒研究是以实践为基础的理论性教学,以培养创新型和复合型人才为教育目标。教育学者是影视文化传播的驱动者,因个体间存在传播技能、信息储备和交往行为方面的差异,造成影视传媒教育具有严重的知识鸿沟。在影视研究学者步入算法教育的重要阶段,智能教育平台可通过读取人的反馈改变原有的教学模式,调整每一位受教育者的天赋类型。与此同时,教育学者能够充分利用算法技术和人工智能手段,获取定制化的影视资源和学习条件,以技术逻辑引导学习流程,用分析框架提高教学模式的理论性和可操作性,通过强化教与学的变革场景,激活文化创作的想象力和逻辑性思维,使科技创新在理性与感性、理论与实践的引导作用下,从一般的理论教学形成智能媒介化的信息教学模式,从单向传授转变为双向互动的学习教育模式。
2.拓宽学习渠道,推动教育形态从理论课堂到智能媒体教育课堂的变革。人工智能技术与影视教育教学的深度融合,正引发起一场新的教学革命。从教育手段和学习途径上来看,原有的课堂教学已无法满足理论和实践的双重需求,大数据催生出的智能化影视教育,在虚拟世界和现实世界间搭建起新的算法课堂,利用人工神经网络简化理论教学的概念,又通过具有超强运算能力和通讯能力的技术手段协助实践操作。例如,人工智能照相机作为辅助型的教学工具,被运用于智慧课堂的摄影实践教学中,借助云端技术和物联网连接远程数据中心,可以帮助不懂摄影技术的学习新手尽快了解电影拍摄的理论框架和基本技能,推动教学场景从应用性教学到智慧型课堂的氛围建构。人工智能与影视教学的跨界融合,成为智能传媒教育进行颠覆式创新的重要表现形式,教育形态正逐渐从智慧课堂过渡到智慧校园,从传统的理论范式过渡到智慧媒体的应用型范式,帮助构建起新的学科话语体系。
3.重视传媒伦理,推动智能化影视传媒教育价值观和技术性的生成。人工智能是以追求效益为初心的理性工具,在技能研发阶段尚未对伦理规范提出强制要求,技术伦理向来是人工智能难以逾越的一道鸿沟;影视传媒教育则是以培养学生的伦理观和价值观为出发点,重视以道德审美为核心的理性意识。智能化传媒教育将信息技术和影视教学进行结合,使得理性工具得以同理性意识深度融合,人文关怀建立在技术作用之上,这既是培养受教育者核心价值观的时代需要,亦是强化人工智能技术伦理的有效途径。人工智能时代,强调智能化影视传媒教育技术性和价值观的生成,与其说是建立在影视教育应用场景上的技术伦理规范,不如说是借信息技术完成对传媒伦理和受教育者价值观的理性建构,让人工智能发展紧密联系意识形态和伦理道德问题,加深技术手段和教育学习的彼此作用,从而获得传媒教学在伦理层面的共识。随着传媒影响力的逐步扩大,以内容为载体的影视教学活动意味着要担负起更重要的教学责任,学科研究核心价值观的建设必须以注重传媒伦理和技术伦理为教学基础,重新建构现有的伦理道德观念,为人工智能技术注入价值观的活的灵魂。
二、影视教育智能化发展的风险问题
人工智能技术的迅速发展,赋予影视传媒教育极大的应用价值,与此同时也面临着潜在的风险问题。
1.灌输式教育仍占据主流,智能化影视教学陷入价值认知困境。在人工智能技术出现以前,理论+实践的教学策略已经成为一种固定的形态存在于传统影视教学工作中,受教育者根据统一的培养目标规划自己的学习方式,包括影视创作及影视理论等相关课程都按照相同的培养模式进行。由于教育主体对人工智能的认知存在两极分化的现象,过往只能够通灌输式对学生进行强制教育,智能化影视教学则是处于小范围内的实践和创新。对影视教育而言,理论与实践是学习的内容,继承与创新才是研究的实质。明确人工智能教育的价值认知,从灌输教育逐步迈向定制化教育,为高校的人才培养提供重要的智力支持,应当是影视教育智能化转型发展的着力点。
2.智能教育应用场景缺乏思考,其深度和广度有待进一步挖掘。当前,智慧课堂、智慧校园的出现奠定了智能传媒教育的基本雏形,依靠大数据、物联网等信息技术支撑的智能传媒教育,在平台搭建层面已出现显著性成果,但对应用场景的深度和广度挖掘还存在明显问题。影视教育智能化应当以追求个性化和定制化教育为目标,崇尚的是终身学习的教学理念,不应当将人工智能技术仅局限于传统的教学课堂,除了要从“线下”走向“线上”,还需要考虑到以人机交互为主要形态的教学应用场景,挖掘人工智能教育更多的应用情境和展现方式,从而对影视课堂的理论与实践教学价值提供合理的在场性证明。
3.专业壁垒依然存在,智能化教学成果马太效应极为明显。智能教育世界要求培养更加多元化的应用型人才,但人工智能的马太效应逐渐渗透到影视传媒教育工作中,也会导致教学成果受到出现严重的失衡现象,难以满足高校对人才培养的多元化需求。作为艺术研究的影视教学活动,其科学精神和创新实践同样重要。尤其在媒介融合背景下,要想推进受教育者从“影视学者”逐渐过渡到“影视作者”,人工智能不仅需要满足师生的定制化教学任务,还应当破除专业和行业的壁垒,对其相关联的学科和传媒领域进行合作,才能够改变当前智能化影视教育在教学模式上面临的不足,不断为社会输送更多的应用型人才。
三、影视教育智能化发展的转型实践
面对智能传媒教育的风险与挑战,影视专业更应当立足于自身的教育发展特色,从人才培养模式、应用场景建设、教育资源整合等方面,推进影视教育智能化发展的转型实践。
1.从“灌输教育”走向“精准教育”,创建新的人才培養模式。智能传媒教育范式的自主性建构,应当立足于对传统教学效率和人才培养模式的颠覆。基于当前影视传媒智能化发展在人才培养模式层面的不足,其转型实践需要从受教育者的个性化需求出发,在师生、家长和社会的通力合作下,创建新的人才培养模式,利用碎片化学习完成系统化的学习过程,逐渐从“灌输式教育”走向“精准化教育”。例如,人工智能时代对影视学生的培养更趋向于“以个人为导向的系统化学习”,通过前期对受教育者的大数据整理,对每一位同学的逻辑性、想象力、创造性和沟通能力等进行分析,从影视理论和影视创作两大方向出发对受教育者形成定制化的学生画像,并提供针对性的智慧作业,帮助教师采集学生的学习情况,从而实现规范化的信息管理。可以预见的是,智能传媒时代,“互联网+教育”学习模式的生成,在推动知识平权化等方面发挥重要价值,成为影视教育智能化追求的重要转型路径。
2.从“课堂缺席”走向“课堂在场”,打造新的传媒教育平台。人工智能不仅要改变传统的人才培养模式,同样也应当提供更加多元化的学习应用场景。过去的影视研究多局限于单一的课堂场景,采用课上理论和课下实践的方式进行授课,完成影视教学的闭环。人工智能时代,影视传媒教育应当调整原有的受教育模式,通过搭建合理的人工智能应用平台,可以巧妙地将课堂场景与智能技术结合起来,为受教育者提供更加多样性的教学应用场景,从而实现成长课堂的“在场共生”。例如,人工智能可以带动影视制作的推陈出新,通过搭建智慧超媒体系统,将电影屏幕从影院搬到校园,自动生成无穷界面。与此同时,影视传媒的智能化还可以帮助教师自动生成电影梗概,将理论性教学转变为可视化形象,使电影理论同定制化的影像人物之间建立匹配关联,让教育场景从线下逐步延伸到线上,为影视研究提供重要的云服务。
近年来,智慧教育站在“互联网+”的风口上,借由“信息化”的翅膀,凭借着移动互联技术的支持,开始直飞云霄。互联网+”的一个核心特征,是从IT(信息技术)时代向DT(数据技术)时代的快速跨越。
“云” 为“互联网+教育”提供了内容、数据的存储空间和内容及数据服务,是云计算和大数据的基础;“网”是“云”与“端”之间的渠道,它使得校园内人人、人物、物物的广泛连接、交互成为可能。不止包括互联网,还包括未来的物联网;“端”即指各类终端设备,是各类教育服务数据的来源,也提供各类数据服务的界面。
在现在这个阶段,学校面临着诸多挑战,智慧校园的目标还远未达成。智慧校园旨在打造一个通道无障碍、平台多元化;知识云存储、交互人性化;自主自觉学、评价智能化;成长求个性、发展多元化。
一、交互性、多元化、智能化云端服务
在家庭,打开手机、平板电脑和家庭ITV,轻轻一触,每一个学生的平时表现、运动情况、学科情况自动呈现,同时给出科学化的改善建议,针对每个学生不足之处的海量的教育资源便会通过推送、点播、直播等方式,从指间瞬间“涌出”;
课堂上,老师所有的教学方式将被记录下来,学生可以复习每天的课程,预习下一次上课的内容;
体育场上,学生的所有运动、心律和轨迹将被记录下来,在配比每天的膳食摄取和睡眠情况进行合理化建议,学生立体化的健康指数将直观得呈现在家长和老师的面前;
办公室里,校方领导打开微信,直接跟教师和家长近期的工作通知和重要活动。同时也可以直接调看校园每一处的平安情况和上课情况。
二、全光速、会思考、智安全的网络服务
漫步校园,每一个角落都无缝覆盖wifi网络,教师的终端在每一个区域都可以一点登陆,自动漫游;班级里,所有的教学终端都可以单独享有高速光网服务,开展异地网络互动毫无压力;在家庭,学生调用学校的高清视频资源,跟教师进行一对一视频答疑,如同当面交流。同时具备自动安全防御和监测功能,智能省心。
三、绿色、安全、可管、可控、可交互、可穿戴、数据化终端服务
学生端,仅仅通过一个小小的手环就可以进行活动记录,考勤、消费、餐饮、安全、运动等全方位记录;学习过程中,通过可管可控的绿色手机实现在指定的时间使用指定的应用(在线作业、作业试卷拍照、课堂互动、错题本、微课学习。);教师端,可以随时收发作业,批改试卷,收发校内信息,也可以进行远程授课;学校内,可以通过各种智能物联化感知终端,采集学生学习,运动,饮食,健康等各种数据。
通过 “云、网、端”的智慧校园建设,真正实现处处可以学,人人可学,时时可学,打造一个快乐,健康,活力,个性化的学习乐园。
参考文献:
[1]费,袁晓斌.“互联网+教育”对微学习资源建设的启示[J].中小学电教.2015(10).