人工智能科研课题汇总十篇

时间:2024-02-19 15:27:02

序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇人工智能科研课题范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。

人工智能科研课题

篇(1)

0前言

现代社会发展呈现出有别于传统社会特征的信息化、快节奏、高压力和高竞争等特征,这就对我们的包括高等教育在内的学校教育的人才培养提出了新的要求,即培养适应现代社会生活的具备一定社会适应能力的合格劳动者。在社会学中,社会适应是指个人或群体调整自己的行为使其适应所处社会环境的过程,其实质就是个体的社会化过程。体育是个体社会化的重要方式,与他人和群体的联系是体育活动的必要条件。4学校体育课程的学习过程不仅体现为个体认知性知识的积累、深化,更体现为个体体能的增强、技能的掌握和行为态度的改变等方面,具有参与性、实践性特点,因此学校体育课程在个体社会适应能力培养方面将承担重要的责任。籍此,教育部在2002年颁布的《全国普通高等学校体育课程教学指导纲要》中指出社会适应能力培养是高校体育课程的课程目标之一,并进一步提出“表现出良好的体育道德和合作精神;正确处理竞争与合作的关系”是我国高校大学生社会适应能力培养的基本目标。

“元认知学习”是现代学习理念的一种新观念。这种新的学习理论在教育观念上强调的不仅仅是“学会”,而更主要的是“会学”,以及对学习动机、学习方式、学习结果的调节与监控。元认知学习理论所倡导的是学生个体自身对学习的监督和调控及学习过程结束后的自我反馈,要求每个学习个体学会学习、学会生活、学会生存。元认知学习理论指导高校体育学习将彻底改变以往的传统的体育教学思想,并使每个学习个体对自身学习进行调节和监控,这也是元认知体育教学促进大学生社会适应能力发展的理论依据。本研究旨在探讨体育的元认知教学对大学生社会适应能力的影响,进而为高校公共体育教学的社会适应教学目标的实现寻找一条可行途径。

通过查阅大量的参考文献,并进行综述研究之后,本研究提出以下假设:

①元认知教学可有效提高大学生的元认知水平;

②元认知教学是达成高校公共体育课程社会适应目标的有效途径。

1研究对象与研究方法

1.1研究对象

本研究以大学一、二年级的大学生(开设公共体育课程)为研究对象,样本为某高校开设公共体育课程的大一、大二部分大学生,共75人,其中男生36人,女生39人。

1.2研究方法

1.2.1文献资料法。查阅了国内外大量的文献资料,掌握了有关元认知和社会适应问题的相关研究成果,为本次研究奠定了较好的理论基础。

1.2.2问卷调查法。本文采用国内研究者根据Gregory .Schrawd等人编制的元认知意识量表(Meta一cognition con-sciousness questionnaire)翻译修订而成的中文版量表。该量表采用10等级记分法,从元认知知识、元认知体验和元认知技能三个维度测量了被试的元认知水平。马建锋研究表明该问卷具有较好信效度,适合中国背景下的大学生。

根据社会适应能力的相关研究成果,并结合大学生公共体育课程课堂教学实际与课外体育活动情况自编大学生社会适应能力问卷,该问卷采用5等级记分法,并主要从对活动的规则、纪律的遵守、活动中的人际互动、活动中的自我激励、自我调控、团队意识(竞争、合作、集体荣辱感)等社会适应方面对大学生进行考察。该问卷的重测信度:=0.94(时间间隔为3周),另外就问卷的内容效度对多所高等院校的心理学、体育学专家进行了访谈,最终的反馈结果表明该问卷内容效度良好(每个条目与问卷总分的相关系数在0. 31-0.66之间),能全面、有效地反映所要研究的问题。因此该问卷具有较好的信效度,可以为本研究服务。

1.2.3实验法。采用单因素完全随机等组前测后测实验设计方法并随机选取对照组与实验组(分组时对其元认知水平和体育社会适应水平进行了均衡化处理)。实验组与对照组课堂教学活动内容相同,时间共16周,并由同一教师教授(实验组接受元认知教学培训)。对照组按教学计划学习,不进行任何干预。实验组在按教学计划学习的同时,一是教师在教学过程中提示学生注意运用元认知的方法进行学习,二是实验者在学习现场进行言语指导,让学生注意采用元认知的方法进行社会适应训练。最初和最终学生在体育活动中的社会适应水平由同一教师按同一问卷进行调查。在实验过程中,注意到了教师及学生主观期望效应可能对实验结果的影响,并加以控制。

1.2.4数理统计法。本研究测量所得数据均运用SPSS for Windows 11.0统计软件进行处理。

2实验组进行的元认知教学培训说明

2.1教学目的

对实验组学生进行另外的元认知能力培训,以提高其元认知能力。

2.2教学方法

一是采用课堂教学法对实验组学生讲授元认知的理论知识,以及提高元认知能力的方法;二是在公共体育课堂上采用现场言语指导的方法提示学生注意使用元认知有关的技能进行学习活动(主要是体育活动的社会适应方面)。

2.3教学内容

2. 3.1有关元认知理论方面的内容。元认知的基本含义、实质和要素。元认知与体育活动的社会适应方面结合起来,让学生理解、体会体育活动的社会适应方面的元认知知识、元认知体验、元认知技能。体育活动的社会适应方面的元认知知识是指对体育活动的社会适应方面认知的知识,即学生对自己的体育社会适应认识活动过程与结果及其影响因素的知识,包括三个方面内容:个人、任务和策略。体育的元认知体验是指伴随着体育认知活动的体育认知体验或体育运动的情感体验,它包括知的体验,也包括不知的体验。体育的元认知技能是指学生在运动学习过程中对动作活动进行调节的技能。

2.3.2培养、训练元认知的一般方法。自我提问法:在元认知训练中,通过提供给学习者一系列自我观察、自我监控、自我评价的问题,不断地促进学生进行自我反省而提高问题解决的能力。

相互提问法:让学生每两人分成一组,给每个学生一份类似于上述自我提问的问题单,让学生在尝试解决问题的同时根据问题单相互提问并做出回答。这种方法能有效地促进学生的思考和竞争,提高元认知水平。

知识传授法:通过传授元认知理论的有关内容,使学生认识到元认知在学习中的重要性,自觉地将元认知运用于学习中,以提高学习效果。

元认知培训和训练的各方法在体育课程教学活动中实施(主要与大学生体育课程活动的社会适应方面相结合而开展)。

2.4元认知理论教学进度安排

利用体育课程以外的时间,采用课堂教学的方法对实验组学生进行元认知能力的培训,培训共4次课,每次30min,并布置课后作业。教学进度安排如下:

课次1:元认知理论知识的培训。

课次2;元认知与体育运动的关系、在体育运动中的作用等方面的知识培训。

课次3:训练、提高元认知的方法的培训。

课次4:对所培训内容复习,巩固所培训的知识。

3结果与分析

3.1元认知教学效果考察

实验组经元认知培训后,其元认知水平较对照组呈现下表所示变化(调查数据统计采用配对样本t检验方法)。

结果显示实验组在经过元认知教学后,整体元认知水平有了显著提高(实验组整体元认知水平实验前后比较P- I) . 046,达到显著差异),且元认知知识、元认知体验、元认知调控水平也都有显著性提高,而对照组无论整体元认知水平p=0.446),还是分维度水平前后测均未出现显著性变化。实验结果说明元认知教学可有效提高大学生元认知水平,证实了研究假设。这进一步说明个体的元认知能力不仅是在个体长期的学习过程中形成和发展起来的,而且元认知能力是可以教授的,即经过系统、专门的教学培训,个体的元认知毙力可以在相对较短的时间内得以提高。该结果可解释为:通过提问、讲授等元认知培训方法的实施并在实践中加以锻炼,可使学习者个体更好地掌握自我的元认知知识,加深元认知体验,增强元认知技能,进而提高个体整个元认知水平。

3.2大学生体育方面的社会适应能力考察

实验前对普通专业103名大学生(大一、大二)的体育方面的社会适应能力进行了调查,结果如下表:

表2显示大学生体育社会适应情况:规则适应方面相对较好,达到基本适应水平,且个体差异不大;人际互动、自我调控、团队意识方面表现较差,且人际互动、自我调控方面的个体差异较大。总体而言,大学生社会适应的整体水平与我们的基本培养目标间还存在一定差距。造成这一差距的原因是多方面的,如由于受中小学应试教育环境影响,学生的社会适应教育得不到足够重视,缺乏足够的锻炼;社会适应能力培养的实施存在一定的难度,由于学生个体差异较大,因此较难采取统一的培养措施。

对性别变量进行考察(表3),发现:男生在人际互动、团队意识方面好于女生,在规则适应、自我调控方面差于女生。除规则适应方面,女生显著好于男生外,社会适应其它方面不存在显著性别差异。另外统计显示大学生的元认知水平与社会适应能力之间的相关系数为0. 45,为中度相关,说明两者之间存在一定程度的共变关系。

3.3体育教学对大学生社会适应能力的影响考察

实验组接受元认知培训和元认知教学及相应体育教学,对照组接受相同体育教学。实验结束后,实验组和对照组大学生的体育方面的社会适应水平前后呈现表4所示变化。

表4表明,实验前后实验组与对照组大学生体育方面的社会适应各维度均存在显著性差异,实验组与对照组不同组别大学生体育方面的社会适应各维度均存在显著性差异,且交互作用不明显,即实验后实验组大学生体育方面的社会适应各维度较实验前有显著性改善,实验后实验组大学生体育方面的社会适应各维度较对照组均有显著性改善。统计结果说明元认知体育教学可有效改善大学生的体育社会适应水平,结合对元认知教学效果的考察,这一结论可理解为元认知教学提高了学习者的元认知水平,而提高的元认知水平又在个体的体育社会适应实践方面发挥作用,即在体育活动实践中通过比较、反馈、自我暗示、自我调控等手段,逐步提高自我的体育社会适应水平。元认知体育教学以学生的发展为中心,突出学生的主体地位和主观能动性,在社会适应的教学中,学生不再处于从属、被动的“他控”地位,他们的社会适应是主动的,并对适应的过程和结果具有深刻的感受和体验,对自我的社会适应具有高度的自控,因而可有效地促进大学生适应能力的发展。

4结论与建议

4.1结论

通过本实验研究,可以得出以下结论:在教学中实施现有的提高元认知水平的方法、措施可在相对较短时间内提高大学生的元认知水平;大学生体育方面的社会适应情况处于基本适应状态,与相关培养目标存在一定差距;元认知体育教学有效地提高了大学生的体育方面的社会适应能力。

4.2建议

元认知理论与现代教育思想紧密相关,并对学校教育目标的实现将起到很好的促进作用。在高校体育教学中采用元认知教学手段,必将为体育教学的各学习目标的实现提高一条可行性途径。

4.2.1因本次实验条件的局限,还应进一步考察实验效果的外部效度,为其应用、推广提供可靠的理论依据。

篇(2)

智能机器人作为一个最为典型的工程系统对象,涵盖了机械、电气、信息、通讯、控制、系统等所有现代工程专业的内容,因此机器人作为一个典型的系统对象,是所有创新工程专业教育改革的理想载体,可以贯穿工程训练、专业基础教育和专业创新教育的全过程,是教学实验和研究的最理想的平台。智能机器人实验室是一个涉及多学科,测、控充分结合的实验室,集各种传感与执行机构于一体,又是一个测控一体化的综合实验对象。

首都师范大学智能机器人实验室是专门服务于智能科学与技术专业本科教学和实践的系统平台,是高年级智能机器人、模式识别等专业课程的实践创新基地。经过近10年的建设发展,我们在实验室建设、实验体系研究、目标定位等方面积累了一定的经验。

1 实验室建设定位和配置

智能机器人与模式识别是智能科学与技术专业的特色,其中,智能机器人重点培养学生在智能机器人设计与开发、智能机器人传感器技术、智能控制、多传感器信息采集与融合等方面的实际应用能力;模式识别是基于信号处理、人工智能、计算机等技术,用机器代替人去识别和辨识客观事物,用数学技术方法来研究模式的自动处理和判读的学科内容,其相关系统理论和方法的研究近年来迅速发展,因此实验室的建设主要围绕这两门课程的实践教学和科研活动展开。

实验室自2005年创建,占地面积约150m2。根据教学实践需要,实验室设备配置包括通用计算机系统、小型组足球机器人、轮式智能移动机器人平台、大学生创新实践中级套件、示教型教学工业机器人、各种传感器等。软件系统包括Matlab、机器人编程系统、通用编程语言环境、模式识别工具箱等,在这些设备的基础上,开展智能科学与技术的实践教学。随着设备的老化,根据课程发展的需要,实验室即将购进人形机器人、灭火机器人、游历机器人以及自主设计机器人的各类配件。

2 实验室创新实验体系

2.1 通用创新实验体系

根据智能科学与技术的学科特点,智能机器人实验室提供循序渐进的系统训练课程:初级课程、中级课程、高级课程,具体开课情况见表1。

(1)针对低年级学生的系统化基础工程训练:学生可以利用该平台,进行学科基本能力的培养,包括计算思维能力、算法设计与分析能力、程序设计能力、开发应用能力等;并能够动手组装和调试简单电路;编写控制软件;获得全方位的、系统化的基础工程训练。

(2)针对中年级学生:可以利用该平台,进行系统能力的培养,要求学生能够站在系统的全局去看问题、分析问题和解决问题,从而更加深入地学习并实践自动控制、电子电路、微机原理接口技术及应用、单片机原理与应用等学科知识与试验学习结合起来。

(3)针对高年级学生:利用该平台,深入研究目前前沿的学科知识,进行人工智能、图像处理、语音识别、机器人自主导航、运动控制、机械设计、机械电子学、电机拖动、机器人学、自动控制、数字控制、先进控制、智能控制、传感器、传感器信息融合、信号处理、模式识别、人工智能、面向对象编程、软件工程、图像处理、语音识别、神经网络、遗传算法等多学科的研究验证,进行创新能力培养。

2.2 智能机器人课程实践教学体系

智能机器人是首都师范大学智能科学与技术高年级学生的重要专业课程,涉及的学科范围包括力学、机器人拓扑学、机械学、电子与微电子学、控制论、计算机、生物学、人工智能、系统工程等诸多课程,是理论性、实践性和综合性很强的课程,也是培养学生具有机械设计能力、能够直接解决实际问题的课程。该课程授课课时为36学时,实验课时为36学时,达到了1:1的比例。

第一阶段,教师以最为典型的能力风暴机器人、示教—再现机器人为教学对象,让学生掌握基本程序的编制,掌握电机的控制方法,掌握最简系统的组装、编程、调试的方法,能够实现基本系统的各种控制,实现机器人走正方形、机器人边唱边跳等经典控制项目,从而对机构设计、软件编制以及优化有一定的认识。

第二阶段,设计和开发自己的机器人运动机构,完成机器人综合组装、调试工作,在第一阶段的基础上增加一些标准传感器知识,学生可以通过对典型传感器,如红外传感器、光敏传感器、碰撞开关、光电编码器等使用学习,完成机器人跟人走、避障等实验。另外,学生熟练掌握完整智能控制系统的编程与应用方法,为拓展其他各种传感器与功能模块的应用打下基础。

第三阶段,学生可以在以上基础上增加其他各种扩展芯片、传感器、大学生创新模块套件及执行机构,熟练应用不同传感器,设计方案以及试验环境来实现不同功能,例如完成语音控制机器人小车、加工车床等试验。通过这个环节,学生可以深入掌握不同传感器及执行机构的工作原理与应用方法,培养学生解决实际问题的能力。

第四阶段,面向竞赛和学生科研课题,学生独立进行自主创意或完成指定项目的设计。在这个阶段,学生可以对人工智能、图像处理、自主导航、遗传算法等前沿学科进行深入研究及验证,例如火星陨石标本采集概念机器人的设计、智能图书存取系统设计等。

2.3 模式识别课程实践教学体系

模式识别课程是首都师范大学智能科学与技术高年级学生的重要专业课程,其目的是通过对模式识别基本理论、概念和方法的学习,使学生能够灵活运用所学知识,借助计算机解决实际工程应用中的自动识别问题,其主要任务是使学生掌握对物体进行分类的有关理论和方法。实验课是本课程重要的教学环节,目的是使学生掌握模式识别基本分类方法的算法设计及其验证方法。提高学生分析问题、解决问题的能力。本课程授课课时36学时,实验课时时。

第一类实验是安装并使用模式识别工具箱。本次实验可以让学生了解模式识别软件的具体形态、基本设置以及运行流程,了解基本识别方法的工作过程。

第二类实验使用常用分类算法进行实验,例如,贝叶斯分类算法的原理和使用、最近邻算法的分析试验。

第三类实验为课程设计,例如用支持向量机进行人脸识别。本次实验可以让学生掌握支持向量机的运行机理、参数选择与快速算法等,了解在实际分类中学习样本库的重要性。

3 实验室发展成果

3.1 提高科研水平,促进实验室良性发展

实践证明,科研项目的研究对改善学科软硬件条件作用重大。在带动实验室建设上,科研课题以优势、特色学科为基地,购置大量先进的仪器设备,构建起坚实的实验条件,在完成科研任务的同时,转化为学科教学、科研发展的基础设施,为培养高水平本科人才提供物质支撑。首都师范大学智能科学与技术专业先后申请主持国家自然科学基金项目等国家级项目4项、省部级项目近20项,校级项目若干,发表包括SCI、EI检索在内的学术论文一百多篇,从而极大促进了智能机器人的实验室建设,为实验室的长期发展创造坚实的物质基础和持续的科研动力。

3.2 开展学生科研,培养学生创新能力

智能科学与技术专业坚持以智能机器人实验室为依托,鼓励学生申报、开展各级各类学生科研项目,进行专业实习、完成毕业设计,并按照本科生的学习发展阶段,为学生规划科研申报体系,如图1所示。

近四年来,我们积极组织学生申请全国级大学生创新实验计划6项,参与学生近30人。申请校级各类学生科研项目近20项,参与学生近百人。通过有组织地、循序渐进地开展学生科研,学生极大地发挥了钻研精神和创新能力。

3.3 通过学科竞赛,调动学生实践积极性

篇(3)

1 实施全英文教学的必要性

随着国际学术交流的日益活跃以及国际化办学的趋势发展,借鉴国外著名大学的办学理念和管理模式,利用世界优质教育资源,提升教育教学水平,造就具有国际竞争能力的复合型创新人才,正成为我国教育改革与发展的新方向。

智能化是人类社会技术发展的必然趋势。作为计算机科学与技术专业课程体系中的核心课程之一,人工智能的地位正随着该学科的不断发展和其技术的广泛应用迅速提高,而且在非计算机领域,具有不同专业背景的学者也通过这个年轻的领域发现新思想和新方法。由于人工智能课程内容涉及计算机科学以及边缘学科的新理论、新方法与新技术,因此在该课程中开展全英文教学不仅可以让学生充分了解人工智能日新月异的发展,还可以促进本科教学与国际接轨,在培养国际化创新人才方面具有十分积极的现实意义。

2 当前国内全英文教学存在的主要问题

笔者对当前国内高校人工智能课程全英文教学的现状进行调查分析,调查对象为软件工程专业本科三年级学生,调研问卷共58份。调查项目、内容及结果见表1。

从项目1和2的调查结果看,大部分学生认为开展全英文教学有必要,其在提高英语应用能力、增强自己的就业竞争力以及了解国际前沿等方面有很大帮助。然而,由于全英语教学在我国尚处于起步阶段,进行全英语教学的效果并不十分理想,其教学试点与实践尚存在一些亟待解决的问题,主要表现在如下几个方面。

(1)对全英文教学的理解存在偏差。从项目3~5的调查结果看,教师不能正确处理好全英文教学与专业英语课教学的关系,使全英文教学变为纯英语课教学或专业英语课的翻版。大部分学生还是希望教学授课语言以双语为主或以中文为主、英文为辅,多媒体课件形式为中英文相结合。

(2)全英文教学达不到预期的教学效果。从项目6和7的调查结果看,虽然一些大学花了很大代价邀请国外一流教授专家讲授课程,但由于人工智能课程理论性强、难度大,学生很难适应全英文课程教学。

(3)缺乏内容全面和难度适中的教材。从项目8和9的调查结果看,一些大学在实施人工智能课程全英语教学时直接引进原版英文教材,但这对本科生来说,原版英文教材内容偏多、难度较大,学生学习时不免有诸多畏难情绪。

(4)师资匮乏。从项目10的调查结果看,学生对承担全英文教学教师的满意程度普遍不高。实际上,全英文教学对承担课程教学的教师要求很高,他们不仅需要具备专业知识,而且还要掌握英语应用技能,而现阶段国内高校中能承担全英语教学的师资仍然十分匮乏。

综上所述,如何改革全英文教学模式,讲授哪些教学内容,采用何种科学的教学方法与手段,是值得我们思考和关注的教学改革重点和难点。

针对以上这些问题,我们深入研究人工智能课程的特点,对现有教学模式、内容及方法进行全方位探索和改革,制订全英文教学计划,对促进教学工作、提高教学质量、培养国际创新型人才起重要作用,其重要意义具体体现在以下3个方面。

(1)探索如何将理论知识传授、综合能力培养与英语交流运用三者有机结合,建立全英文教学的新型模式,这将对更新教学理念和探索适合于计算机软件人才培养的教学方法产生深远影响。

(2)全英文课程教学能够让学生掌握最先进的人工智能国际前沿技术,开阔国际视野,有利于培养复合型、实用型、具有国际竞争力的高层次创新人才。

(3)全英文教学改革的探索与实践能够促进国内教育向国际教育迈进。

3 全英文教学内容改革

建立完善的全英语教学体系,需要有系统而完整的教学内容。我国计算机科学与技术本科专业人工智能课程课时一般只有36学时,因此我们需要考虑从什么角度组织教学内容,才能让学生比较容易地理解、熟悉和掌握人工智能的原理、方法与技术,从而显著提高教学效果。

与国内教学内容相比,国外教学更注重分析问题的思维方法和解决问题的应用能力,对提高学生的学习兴趣以及培养学生的创新能力十分有益,但是原版内容过多,且大多以国外政治、经济、文化、社会和生活为背景,对于我国学生来说,理解某些内容和背景比较困难。因此直接套用原版教学内容往往存在一定问题,我们需要在引进、消化和吸收国外经典教材内容的基础上,有选择性地挑选合适内容。国外经典教材编写思路不尽相同,一些经典人工智能教材及主要内容见表2。

人工智能的基本思想和主要内容是研究人类智能活动规律和用于模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。从表2中可以看出它们的共同点,即人工智能应围绕“智能”这个核心,但由于智能本身非常复杂,难以用单一的理论与方法描述,需要从不同的抽象层次刻画智能这个主题。我们认为,人工智能的主要内容可按图1所示划分为不同层次并确定讲授顺序。

在最底层,神经网络与演化计算(适应性原理与仿生机制等)辅助感知以及与物理世界的交互;抽象层反映知识在智能中的角色和创建以及围绕问题求解的知识的抽象、表示和理解;更高层则提出学习、规划、推理的模型和方式;应用层构造智能化智能体以及具有一定智能的人工系统,让计算机实现以往需要人的智力才能完成的工作。除了将人工智能课程的教学内容划分为这4个层次,为保证教学内容的循序渐进性,还可按照抽象层更高层最底层应用层顺序安排教学内容。

4 全英文教学模式改革的实施关键

针对以上国内全英文教学中存在的主要问题,我们提出人工智能课程全英文教学模式改革的实施关键,包括全英文课堂教学模式的重定位,“二三二”模式教学方法的改革,集先进性、前沿性和实用性为一体的教学内容创新以及全专业英语教学团队的打造。

4.1 全英文课堂教学模式的重定位

人工智能课程教学以培养学生掌握专业基础知识、培养实践动手与应用能力以及提高英语交流水平三者相结合为主要目标,分两个阶段进行,国内教师与国外教师共同授课。首先,国内主讲教师讲授人工智能课程的基础原理、模型和方法,可采用集中授课、案例教学和课堂实践等教学方式,使学生掌握人工智能的一般基础知识;在此基础上,再邀请国际知名外籍教师为学生讲授人工智能国际前沿技术,包括集中授课和专题研讨。经过基础学习,学生一般已掌握人工智能基础知识,因此对于外籍教师所讲授的学科前沿等内容能够准确理解和把握。与单纯采用全英文教学或单纯邀请外籍教师授课相比,该模式能收到较好的预期效果。“1+1”全英文双课堂教学模式如图2所示。

4.2 “二三二”模式教学方法的改革

实行全英语教学后,由于使用英文教材及中外教育背景存在差异等因素,我们在教学过程中对教学方法进行一定程度的调整和改进,包括全英文授课形式、案例教学、教学内容以及教学手段等方面;配合“1+1”全英文双课堂教学模式,提出图3所示的“二三二”模式教学方法,培养学生成为具有综合能力、创新能力、国际视野和英语技能的复合型人才。

该教学方法模式包括:(1)过渡式全英文与沉浸式全英语两大英语教学方式;(2)激励自主式、启发互动式、体验学习式三大学习法,激发学生学习兴趣,使学生牢固掌握人工智能基础理论与方法;(3)参与学习式和自我展示式两大学习法,培养学生综合运用知识的能力和创新能力。

在全英文课堂授课过程中,我们需要注重把握英语与专业的比例。首先,不能一味地追求全英文授课的形式而忽视教学效果;其次,还需要为学生提供一个良好的语言学习环境,在实际教学中注重培养学生良好的英语思维习惯,从根本上提高学生的英语水平。

人工智能课程包含大量概念,内容抽象,算法复杂,学生往往难以理解与掌握。将案例教学方法引入课程教学能有效提高学生的学习兴趣,获得较好的预期教学效果,但要达到理想的教学目标,仅仅靠课堂教学远远不够,还需要拓展第二课堂。有计划地邀请国外人工智能专家和教授到大学进行专题讲座,鼓励学生参加相关的课外科研/科技活动,使得学生能够体验式地、自主地学习,更好地了解人工智能新技术,从而进一步激发学生的学习热情。构建案例教学和课堂实践的双课堂教学模式,不仅能够丰富教学内涵,而且可以充实学科前沿知识并拓宽学生的国际视野。

4.3 集先进性、前沿性和实用性为一体的教学内容创新

除了引进、消化和吸收国外经典教材内容以外,我们还需要逐步建立起具有自身特色的教学内容,以保证教学内容集先进性、前沿性和实用性为一体。

(1)先进性。我们提出教学与科研相结合,以科研带动教学发展的新思路。教师可结合自己的人工智能及其相关领域的科研项目,将科研最新研究成果以及学科前沿知识进行梳理与优化并有机融入课程教学中,确保教学内容的先进性,有效提高教学改革的质量。

(2)前沿性。对人工智能发展较快的领域,如智能计算、数据挖掘等,还需更新和补充全英文教学内容,同时可以邀请国际知名大学教授共同研究与探讨教学内容,保证课程内容具有一定的前沿性,通过实现全英语教学保证课程与国际接轨。

(3)实用性。在讲授基础理论知识的基础上,还应注重实践的应用,增强学生的动手操作能力,以符合素质教育必须注重实践的要求。教师可结合教学中的基本理论知识,适当补充案例与实例,使得教学内容与实际相联系,丰富课程内涵并提高教学效果。

4.4 全专业英语教学团队的打造

师资力量直接影响教学效果。师资的匮乏是现阶段全英语教学面临的主要问题之一。虽然一些教师具有较扎实的人工智能学科功底,但不能熟练地运用英语进行授课,而有些教师则知识结构单一,缺少人工智能及其相关学科间的交叉与融合,因此我们需要多渠道、多层次地打造既具备专业知识,又具有学科交叉与融合能力,同时掌握英语技能的全英语教师队伍。将科研与教学相结合,利用与国外人工智能及相关领域学术带头人建立的合作关系优势加强交流与合作,争取申请国际合作科研项目,利用科研提高教师的教学质量、专业水平和英语技能。

5 全英文教学的具体实施

我们在软件工程专业本科三年级学生的人工智能课堂上实施全英文教学,具体实施过程如下。

(1)国际软件学院成立教学主管部门领导小组、从事教学研究的骨干教师组成的全英文教学工作小组以及由教学督导组成的监管小组,三者之间相互配合并共同促进,保障全英文教学工作的顺利推进与落实。领导小组对全英文教学的师资培训、人才引进、多媒体网络资源开发、实验室建设、教材编写等予以政策支持;教学工作小组制订全英文教学工作规划和年度计划;监管小组定期对工作小组的教学完成情况进行评估。

(2)在课程教学中,打破国内常规教学方式,建立开放式全英文教学模式,教学形式多种多样。教学方式以“1+1”双课堂教学模式为核心,以讲授与专题讨论相结合的方式,围绕基本原理、方法与技术展开教学,激发学生自主学习与创新学习的热情。

(3)国际软件学院在人工智能相关领域承担并完成了一批国家与省部级科研课题,而且取得了一些有影响的研究成果,形成了自己的学科特色和优势。2006年,国际软件学院聘请被誉为世界“人工大脑”领域先驱的美国犹他州州立大学计算机系Hugo de Gaffs教授担任武汉大学全职教授和学院国际人工智能研究室主任。

(4)聘请与国际软件学院有合作协议的国立首尔大学计算机科学与工程学院Bob McKay教授专职来校为本科生讲授人工智能技术前沿。同时,利用国外学者来武汉大学顺访的机会,请其为学生作学术报告,使学生了解国际最新人工智能技术,如邀请曾经在麻省理工学院从事过7年博士后研究的宋森研究员进行“理解大脑与仿制大脑”的讲座等。

(5)国际软件学院在遴选教师到与学院有教学和科研合作的国外大学进修时,优先考虑给本科生授课的全英文教师,并将全英文教学能力作为选拔条件,以教师的学术进修带动全英文教学建设,使学科和专业建设与全英语教学队伍打造相结合,全面推进全英语教学工作的开展。

6 结语

人工智能是计算机科学与技术专业的重要课程,目前正面临着知识更新和教学改革的紧迫任务。笔者以实施全英文教学为契机,针对目前国内全英文教学中存在的亟待解决的主要问题,提出人工智能全英文教学内容与教学模式改革的新思路。

(1)以智能为核心,从不同抽象层次刻画智能主题,构造人工智能最底层、抽象层、更高层以及应用层4大模块内容。

(2)突破传统教学模式,对全英文教学模式进行重定位,提出“1+1”全英文双课堂教学模式。

(3)提出“二三二”模式教学方法的改革方案,培养具有综合能力、创新能力、国际视野、英语技能的复合型人才。

篇(4)

1.引言

在当前形式下,通过IT技术等信息化手段,实现科研管理信息化,加强日常科研工作管理,整合科研工作流程,为决策层提供真实有效的参考依据,加强日常从而提升科研管理水平,是当今高校科研管理的大势所趋。科研工作集中管理、量化管理是高职院校中比较流行的管理、考核方法,但是,目前在高职院校这方面的系统还不多见,且不能完全满足高职院校科研成果量逐渐增加、科研工作政策灵活的特点,因此设计开发面向高职院校的科研管理信息系统具有十分重要的意义[1]。

2.科研成果管理需求分析

科研管理的内容复杂,信息量大,主要包括科研课题的管理和科研成果管理两大部分。科研课题管理对科研课题从申请、批准立项、经费划拨、开题、中期检查、结题、成果鉴定以及成果转化的科研课题全生命周期进行管理。科研成果管理主要进行科研成果申报、检查、计算、奖励等过程。目前我院的科研课题管理以及科研成果申报都是采用Excel进行管理,随着数据量的增大,Excel已经不能满足信息计算和统计的要求。

科研成果的申报统计系统主要包括论文统计、科研课题统计、获奖成果统计、专利统计和对外技术服务统计,学院老师通过网上登陆科研成果登记页面,将自己的科研成果按类别输入,并将各种佐证材料扫描后上传到服务器。科研成果登记后,先由系部的教学管理干事对每位老师的科研成果进行逐条审核,发现有不符合或者有疑问的情况将返回给教师进行修改,如果符合申报要求,则将成果上报科研处。科研处的管理人员对经过系部筛选的记录进行再审核,符合要求的则进入成果库。统计系统将根据登记资料自动计算成果科研分,并按个人、部门等条件进行分类统计。最后计算出每位老师的科研奖金,计算学院的科研先进工作者名单、科研工作先进部门名单。

3.所采用的技术及基本思路

针对科研工作的具体管理、量化指标来开发相应软件,充分利用软件工程的方法,从系统分析、系统设计、软件开发等方面最终实现一个基于B/S结构的科研管理信息系统。该系统运用SQL sever 2005作为后台数据库、作为Browser端的开发环境,使用C#语言实现了在浏览器端的成果信息录入、科研情况查询;客户端的成果认定,科研工作量化的度确认、统计报表生成、人员管理、科研成果数据的导入导出、打印等功能[2]。具有人性化的用户界面,可靠的数据安全机制,从而在一定程度上可以提高科研管理效率和科研管理工作的质量,推进科研管理的信息化。系统全面支持科研工作量化管理处理,功能齐全,操作简单,使用方便。

4.数据库设计

通过在表中设置约束可以对表中的数据进行约束,防止不符合条件的脏数据录入到表中,本项目广泛采用了在表中设置主键、外键,以及设置字段的类型、宽度、是否唯一、是否能为空等属性来进行约束。

为了将科研成果系统数据表中分散的数据能够统一的输出到一个统计表中,采用视图技术对各表进行一个集成,视图viewPaperStat定义如下:

SELECT TOP (100) PERCENT

dbo.UserInfo.UserName, dbo.DepartInfo.DepartName,dbo.StaffRomInfo.StaffRomName,dbo.PaperInfo.PaperTitle,

dbo.PaperPublishInfo.AuthorOrder,dbo.PaperInfo.AuthorCount,dbo.Journal.JournalName,dbo.Journal.Presider,_Number,

dbo.Journal.ISSN_Number,dbo.PaperInfo.PostTime,dbo.PaperInfo.Issue,dbo.PaperInfo.WordCount,dbo.PaperPublishInfo.PersonalScore

dbo.PaperPublishInfo.PersonalKHScore,dbo.Subject.SubjectName,

dbo.Subject.SubjectFitness,dbo.PaperInfo.Remark

dbo.PaperState.PaperStateName,dbo.PaperInfo.PaperFitness

FROM

dbo.PaperState INNER JOIN

dbo.PaperInfo INNER JOIN

dbo.Journal ON dbo.PaperInfo.JournalId=dbo.Journal.JournalId INNER JOIN

dbo.PaperPublishInfo ON dbo.PaperInfo.PaperId=dbo.PaperPublishInfo.PaperId ON dbo.PaperState.PaperStateId=dbo.PaperInfo.StateId INNER JOIN

dbo.UserInfo ON dbo.PaperPublishInfo.AuthorId=dbo.UserInfo.UserId INNER JOIN

dbo.DepartInfo ON dbo.UserInfo.DepartId=dbo.DepartInfo.DepartId INNER JOIN

dbo.StaffRomInfo ON dbo.UserInfo.StaffRomId=dbo.StaffRomInfo.StaffRomId INNER JOIN

dbo.Subject ON dbo.PaperInfo.SubjectId=dbo.Subject.SubjectId

ORDER BY dbo.DepartInfo.DepartName,dbo.UserInfo.UserName

5.系统设计与实现

在传统的系统设计中,将对数据库的访问、业务逻辑及可视元素等代码混杂在一起。这样虽然直观,但是代码可读性差,耦合度高,也为日后的维护和重构带来不便。为了解决这个问题,有人提出了N层架构思想,即将各个功能分开,放在独立的层中,各层之间通过协作来完成整体功能。[3]

本项目的设计采用三层架构,系统分为UI、BLL、DAL三个层次,UI为用户界面设计文件.ASPX和对应的代码文件.CS;BLL是对DAL层的封装,并为UI层提供访问接口,BLL一般情况来说与DAL层相对应,但是根据业务逻辑可以自行进行扩展和定制;DAL是对数据进行的访问,DAL调用数据库通用访问模块DBHELP,并采用实体对象进行数据的传递。

1)实体模块设计。一个实体对象其实就是数据库表中一条记录在内存中的一种映射,通过这种方式可以很方便的对数据表中的记录进行存取访问,而且数据的传递采用面向对象的方式,防止传递数组等类型数据中可能导致的不可预期访问发生。2)数据访问层设计。数据访问层主要提供数据的“增、删、改、查”等操作,采用公共数据访问模块可以提高数据库访问的效率,降低代码的荣誉程度。3)业务逻辑层设计。业务逻辑层是对数据访问层的一种封装,在业务逻辑比较简单的时候其代码也比较简单。4)用户界面层。用户界面的设计采用了中的母版页技术,使用母版页可以为应用程序中的页创建一致的布局。单个母版页可以为应用程序中的所有页(或一组页)定义所需的外观和标准行为。然后可以创建包含要显示的内容的各个内容页。当用户请求内容页时,这些内容页与母版页合并以将母版页的布局与内容页的内容组合在一起输出。

6.总结

从第一版本的系统到目前的第三版本系统已经经过了两年的时间,由最初的两个模块增加到了七个功能模块,功能得到了大大增强,前期出现的Bug也到了修复,系统在2010年度的科研成果统计中应用效果良好,系统能够实现院、系、教研室三个层次的统计和汇总工作,为学院的科研成果管理工作带来了方便。下一阶段的主要工作主要在代码性能的优化和用户界面的改造上。

参考文献

[1]刘锦伟,唐俊.AJAX技术在高校科研成果管理系统中的应用[J].当代教育理论与实践,2010:2(1):24-26.

[2]胡志敏,唐俊,石跃祥.基于Web服务的车辆维修管理信息系统[J].湘潭师范学院学报(自然科学版),2009,31(4):51-53.

篇(5)

本次研修班的学习让我受益颇丰,至少让我在以下三个方面醍醐灌顶,深入思考:

一、 自身学习态度的问题。

专家们以自身的经历谈外语教育研究,发现专家为什么是专家,他们有

一个共同的特点是“勤”:勤学习,勤钻研。而我却是懒,思想懒惰,行动更懒惰。作为教师,这是致命的缺点。大家都知道一个道理:给人一碗水,自己至少要有一桶水。徐锦芬老师说她是一个全职的家庭主妇,做完家庭主妇该做的事情后,比如中午从厨房收拾完后,直接走进书房。而我却是直接躺倒床上,睡得着就睡了,睡不着就玩手机,这就是区别,学习,做学问的态度不端正。做学问就是要能够静下心来去多读书,广泛的阅读,积累一定的综合知识,再广泛阅读与自己专业领域的书籍,边读边悟,读多了,自然而然对领域内某些问题感兴趣,再深入研究,走向学术的道路。所以通过本次研修班的学习让我明白,只要自身学习态度端正了,搞学术离我们并不遥远,是自然而然的道路。

二、职业危机感及责任感使命感与外语学术研究的关系。

随着信息社会的不断发展,智能世界正向我们走来。我们的外语教学作以后会不会被人工智能所取代,这是一个涉及到我们以后还有没有谋生的本领技能的现实性的问题。学术是智能不能取代的,是立身之本。沈骑教授和王文并教授就这个问题谈到:外语教师自身未把外语教学工作搞清楚,只是简单地备课,教书,未把学科发展纳入自己的职业使命中来;当前的外语教学者缺少形而上的素养;一心只教自己的圣贤书,世界在迅速发展,不关注外语这门学科外部世界在发生什么。这些我都对照了,自身都存在这样的问题。把教书当做一种谋生的工具,不关注自己所从事的专业行业最新研究动向,更别说为社会的发展在自己从事的领域做出自己的贡献 。思想是行动的先导,思想境界高,内在提高,能够看见很多问题。只有当我们把外语学科的发展当做自己职业的责任和使命,我们搞好学术才有真正的内动力。

篇(6)

二、使用Weka进行关联挖掘

Weka的全名是怀卡托智能分析环境(WaikatoEnviron-mentforKnowledgeAnalysis),是一款免费的、非商业化的、基于JAVA环境下开源的机器学习以及数据挖掘软件[2]。它包含了许多数据挖掘的算法,是目前最完备的数据挖掘软件之一。Weka软件提供了Explorer、Experimenter、Knowledge-Flow、SimpleCLI四种模块[2]。其中Explorer是用来探索数据环境的,Experimenter是对各种实验计划进行数据测试,KnowledgeFlow和Explorer类似,但该模块通过其特殊的接口可以让使用者通过拖动的形式去创建实验方案,Simple-CLI为简单的命令行界面。以下数据挖掘任务主要用Ex-plorer模块来进行。

(一)数据预处理

数据挖掘所需要的所有数据可以由系统排序模块生成并进行下载。这里我们下载近两年的教师科研信息。为了使论文总分、学术著作总分、科研获奖总分、科研立项总分、科研总得分更有利于数据挖掘计算,在这里我们将以上得分分别确定分类属性值。

(二)数据载入

点击Explorer进入后有四种载入数据的方式,这里采用第一种Openfile形式。由于Weka所支持的标准数据格式为ARFF,我们将处理好的xls格式另存为csv,在weka中找到这个文件并重新保存为arff文件格式来实现数据的载入。由于所载入的数据噪声比较多,这里应根据数据挖掘任务对数据表中与本次数据任务不相关的属性进行移除,只将学历、职称、论文等级、学术著作等级、科研获奖等级、科研立项等级、科研总分等级留下。

(三)关联挖掘与结果分析

WeakExplorer界面中提供了数据挖掘多种算法,在这里我们选择“Associate”标签下的Apriori算法。之后将“lowerBoundMinSupprot”(最小支持度)参数值设为0.1,将“upperBoundMinSupprot”(最大支持度)参数值设为1,在“metiricType”的参数值选项中选择lift选项,将“minMetric”参数值设为1.1,将“numRules”(数据集数)参数值设为10,其它选项保存默认值,这样就可以挖掘出支持度在10%到100%之间并且lift值超过1.1且排名前10名的关联规则。其挖掘参数信息和关联挖掘的部分结果。

三、挖掘结果与应用

以上是针对教师基本情况和科研各项总分进行的反复的数据挖掘工作,从挖掘结果中找到最佳模式进行汇总。以下列出了几项作为参考的关联数据挖掘结果。

1、科研立项得分与论文、科研总得分关联度高,即科研立项为A级的论文也一定是A。这与实际也是相符的,因为科研立项得A的教师应该是主持了省级或是国家级的立项的同时也参与了其他教师的科研立项,在课题研究的过程中一定会有国家级论文或者省级论文进行发表来支撑立项,所以这类教师的论文得分也会很高。针对这样的结果,在今后的科研工作中,科研处要鼓励和帮助教师搞科研,为教师的科研工作提供精神上的支持和物质上的帮助,这样在很大程度上能够带动整个学校科研工作的进展。

篇(7)

《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。

篇(8)

大赛对土木工程专业来说,基础力学实验是相关课程中的重要一环。实验课程可以演示及论证力学理论,建立直观的理论与实际结合的范例,有助于学生对力学知识点的深入理解,这对学习基于力学知识体系的后续课程非常重要。国家在2010年推出的2010年—2020年中长期教育改革发展规划与人才发展规划两大纲要的基础上,提出了“卓越工程师教育培养计划”,意在为建设创新型国家及工业现代化积累专业基础人才。2015年国家提出第一个制造强国十年(2015年—2025年)战略“中国制造2025”。2016年我国加入“华盛顿协议”,本科工程学位实现国际互认;同一年“新工科”正式被提出,并迅速产生“复旦共识”“天大行动”“北京指南”,拉开了新工科建设的帷幕[1]。2017年,教育部提出开展示范性虚拟仿真实验教学(2017年—2020年)。面对这些随时代不断重叠变化的指导意见,基础力学实验教学在教学科研型高校土木工程专业中应该如何实施,如何紧跟时代步伐通过实验教学将理论联系实际,都是需要思考的问题。

1基础力学实验教学中的现状

以作者工作所在南通大学(通大)为例,开设基础力学教学的专业除了土木、机械、环工、交通等,随着办学的多样化还包括附属三本院校及联合办学等部门的相关专业。各专业有自己的学科特点和教学要求,因此在教学环节分别构建了不同的基础力学课程体系;力学实验室建设涵盖了理论力学、材料力学和流体力学的相关内容,包含了动手实验和观摩实验。每学年在力学实验室的上课人次有数千人,配备的力学实验室管理教师仅1名,大部分力学任课教师在实验环节需要兼实验指导老师。讲授加实验这样的实验教学模式效率不高,需要分析和调整。1)实验进行时理论基础普遍不扎实。近几年大学加强了人文学科培养及思想政治课程,另外根据前述文件大学课程中的实践教学环节,实验、测量、认知实习及工程训练等课时数基本保持,理论课程学时大都被压缩。比如原先58学时理论课+6学时实验课的材料力学课程现在降到42学时理论课+6学时实验课。本应该每次实验之前先对学生讲授实验理论知识,像材料力学实验相关的应变片桥路、平面应力分析、三种基本变形的应力、设备构造等都需要时间介绍。但因为实验设备日程安排紧凑,常存在理论知识的滞后,若学生未提前预习加之实验后不及时深入巩固,更是达不到实验课的教学目的。2)实验少降低了力学学习及思考的积极性。黄再兴等[2]通过对比国内外工科专业的力学课程设置,发现15年前国内力学课程学分占比约为6.4%,国外土木专业力学学分占比基本在12%左右。而且从力学课程开设上,国外高校机械和土木专业除了理论力学、材料力学和流体力学的必修课外,还突出了弹性力学。国内现在大部分工科专业仅开设理论力学和材料力学,有些干脆合为一门工程力学课程。学分比例上力学的学分比例偏低,理论力学和材料力学总比例低于5%,不到国外的一半;算上结构力学和弹性力学也不超过9%[3]。南通大学土木专业还要学习结构力学、流体力学两门基础力学课,弹性力学在几年前的课程调整中已经删减了。涉及到实验教学需要动手的主要是材料力学和流体力学,分别占大约6学时~8学时;理论力学有部分观摩实验,通常机动进行;土力学是土木工程专业教师指导实验,其实验课现状跟其他力学实验课类似,故合并讨论。力学本身为公认的难学课程,动手机会的削减更会降低学生的学习兴趣。整体来说,南通大学基础力学实验室硬件建设上已取得较大成绩,如何充分利用是当前要思考的问题。3)实验内容主要是传统实验,需要融入创新点。已开设的力学实验大都是验证实验,像材料力学的弯曲正应力、弯扭组合、弹性模量的测定、低碳钢的拉压等实验,流体力学的孔板流速测定、沿程水头损失、雷诺实验等。学生按照实验指导书的步骤进行操作就可以得到预定的结果,对培养学生的自主思考和创新能力不利。这些实验是必要的,但是全中国几乎所有开设了材料力学课程和流体力学课程的学校都可以进行相关的实验。反而随着人工智能、3D打印、纳米科技、新材料等的进步,似乎在实验内容和形式上也需要跟紧技术前进的步伐,让土木专业毕业生能尽快适应社会需求。大连理工大学通过开设一些研究创新型实验,取得了较好的教学效果。其中包括了焊接缺陷损伤、残余应力和结构损伤等的检测[4],另外还面向学生创新实践开放实验室,值得借鉴。通大历年为参加实验力学竞赛和结构创新大赛而购置的实验装置大多闲置,也造成了资源浪费。

2基础力学实验教学改革探讨

以就业率为导向的培养目标指引下,高校引入专业淘汰机制后,提升毕业生专业素养需要让学生能思考实际问题、提出解决方案并动手实施。基础力学实验活学活用,结合理论基础,能够帮助解决生产过程中的很多问题,这也是2010年后全国基础力学实验竞赛开展的初衷。基础力学实验在高校教学过程中还是要坚持开展、保证学时、强调效果、努力创新。拟采取的改革方案见图1。完成新工科背景下的基础力学实验教学基础力学试验教学现状改革方案错开章节,保证动手前已熟悉理论时间紧,理论不扎实结合互联网加微视频实验项目少融入力学实验竞赛,教师科研中的力学测试,结构创新大赛等传统验证试验多,创新点少++图1基础力学实验教学改革方案1)实验室日程安排紧凑的情况下,可在教学内容的次序上稍作调整。比如说材料力学课本通常会按拉压、扭转、弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形、应力状态和强度理论、组合变形等顺序来安排章节。若所有班级都按部就班地照顺序讲,就会存在所有班级短期内均需要使用实验室而造成时间冲突。而拉压、扭转、弯曲三种状态本身理论体系较独立,在讲完截面法后,讲授顺序是可以调整的。教研室内部实施时,可按教师人数1/3来分,错峰教学。弯扭组合实验涉及到的知识点较多,课本组合变形章节又存在拉弯扭、偏心受压等涉及拉压的内容,就需要在小章节顺序上再适当调整了。在课堂上先普及实验理论知识再让学生动手操作,普遍反响良好。流体力学本身开班数较少,教学过程中不需要大调整。一些观摩实验通常是在实验室结合模型即时讲授,再结合实例加深理解。2)当下微课、互联网+教学等层出不穷,力学实验课也可以结合这些手段积累微视频来实施课下学习。21世纪不光是信息技术的时代,当下更是要进一步发展人工智能。学生们日常生活中已离不开智能手机或平板电脑,获取信息的渠道远非20年前可比。微课立足于微视频,近几年如火如荼地开展起来了。基础力学实验主要内容重复率较高,完全可以考虑采用10min以内的微视频来实践课前预习和课后复习。录制专任老师讲解各实验操作的视频,通过网络分发时只配送任课老师自己的视频给学生即可,保证该课程的连续性和完整性。微视频辅助教学因为涉及的内容对学生来说较有趣,学起来轻松。这可以解决课程课时减少的问题,同时也不会给学生太多负担。嘉兴学院尝试进行的力学实验微视频教学实践取得了较好效果,说明其具有可行性[5]。3)授课中可补充力学实验竞赛和老师的科研课题中涉及的力学内容。全国基础力学实验竞赛从2010年至今已举办过几届了。作者也担任过两次江苏省基础力学实验竞赛指导老师。竞赛内容分为笔试部分和动手实验部分。普通高校教学中,常略过弯曲中心、形心主轴、对形心主轴的惯性矩这些概念,而这些内容又会出现在实验力学竞赛中。所以参加实验力学竞赛的学生需要先补充这些知识点。另外,竞赛的题目常涉及异形截面、非常规加载、多样的材料,对学生来说是很好的锻炼与提高的机会,能借此深入体会理论和实践如何联系。力学实验教学中也可以适当将这部分内容分段做成微视频,起到启发学生思考的作用,让他们明白怎么样学以致用;同时能丰富力学实验的内容,提升学习兴趣。任课教师还可以结合自己的科研课题,讲授中普及新材料力学性能、多样的加/承载方式、构件设计、流固耦合、结构振动、结构选材等,引导学生进入老师所进行的实验相关力学环节,既活跃课堂又巩固力学知识。有些能力强的学生还可以提前融入老师的科研团队,尽早开发科研潜力。另外大学生创新训练每年都会开展,适当开放实验室为学生提供实验条件也能一举多得。4)合理利用结构创新大赛的装置开展结构力学拓展实验。南通大学先后参加过多届江苏省结构创新大赛,积攒下不少赛题、配套装置及耗材。配套装置体型不小、设计灵活,有较大的发挥空间,若仅是当届学生校内选拔或练习使用后就闲置,实属浪费。随着专业基础课程学时的减少,结构力学上机课已取消,学生对该课程的普遍反映是印象不深。大部分同学在进入钢结构、结构抗震、桥梁设计等课程学习时,需要回顾结构力学。课堂上可以利用这些竞赛装置和模型,展现荷载的合理分配、结构的优化设计等,寓教于乐,一举多得。

3总结与讨论

力学课程相对枯燥,但是力学实验课是一味很好的调剂方子,学生普遍对基础力学实验课程充满好奇和兴趣。通过力学实验课程积极引导土木专业学生思考并利用力学知识解决实际问题,让他们毕业后能尽快适应工作需求,是值得实践并改革的课题。这需要教学中不拘泥于课本知识、保证动手之前已有理论基础、提供充分的课后力学实验相关资料。学生也应该积极动手、主动学习。教与学两方面加强互动,才能提高基础力学实验课程的效率。在重视实践教学的大环境下,更应牢牢把握基础力学实验课程,在形式和内容上不断改革创新,培养高素质人才来服务社会。当下疫情横行,南通大学基础力学试验教学是通过微视频加理论的方式来完成。这也算是做到了改革方案中的一条,今后教学中应增加竞赛或老师科研试验相关微视频,为疫情期间的基础力学试验教学加点味。

参考文献:

[1]吴莹,徐志敏,张凌.适应“新工科”人才培养需求的力学实验教学新模式[J].力学与实践,2019,41(1):86-90.

[2]黄再兴,胡海岩.国内外大学工科专业力学课程设置情况对比[J].力学与实践,2003,25(1):72-73.

[3]马宏伟,张伟伟.新工科力学课程体系的几点思考[J].高等工程教育研究,2018(3):6-12.

篇(9)

机器人本身是高科技的产物,所涉及学科的相关知识和技能较为复杂,对教师的要求相对较高。作为机器人教学的教师,要成为学生学习的指导者、帮助者,充分挖掘学生的聪明才智,积极引导学生开展活动,开拓学生创新思维获取新的知识,机器人指导教师的专业素质直接影响中小学机器人教育的发展。

目前机器人教育师资队伍比较薄弱,大多数机器人教师没有接受过正规的机器人教育,专业的机器人教师匮乏在一定程度上制约着机器人教育的发展。

大多数教师来自信息技术、科学、通用技术这3个相关性较强的学科。但是,除部分校外培训机构之外,公立校几乎没有专职机器人指导教师。还有一些学校由于校内缺乏师资,只能通过外聘厂家技术工程师、地区销售协助开展相关活动。然而机器人学科是一门交叉性极强的综合性学科,它涉及机械制造、自动控制、传感器技术、计算机软硬件技术等许多学科。来自不同专业背景的教师在从事机器人教育时势必遇到知识和技能上的难题,因此无论是何种教育背景出身的教师,由于机器人教育的综合性和专业性,在从事机器人教育时都有自身的优势与不足。

机器人指导教师在成长初期,由于缺乏丰富的机器人教学资源、有效的信息交流平台,只能通过为数不多的培训活动接受学习,靠自身慢慢积累,摸索寻找到其他的学习资源与渠道,才得以逐步成长。像我们衡阳市,机器人指导教师可以通过多种多样的学习途径,除参与培训之外,还可以主动地通过网站、博客、QQ群、自主研究等多渠道获取相关信息。我市建有机器人教育QQ群,及时各种学习、比赛信息,组织开展机器人辅助教学、机器人学科教学为主题的培训活动和研讨会,从而提高教师参与机器人教育的积极性,吸引更多的教师加入到机器人教育领域,在交流和学习中促进机器人指导教师的健康成长。

从课程开设入手

2003年4月正式颁布的《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,并在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。教育部新制定的《普通高中物理课程体系(实验)》亦提出“收集资料,了解机器人在生产、生活中的意义”的建议。

但是目前,只有极少数的地区和学校将机器人教学纳入了正规课堂教学。例如:2000年,北京景山学校以科研课题的形式将机器人普及教育纳入到信息技术课程中,在国内率先开展了中小学机器人课程教学。2001年,上海市西南位育中学、卢湾高级中学等学校开始以校本课程的形式进行机器人活动进课堂的探索和尝试。2005年,哈尔滨市正式将机器人引入课堂教学,在哈尔滨师大附小、60中、省实验中学等41所学校开设了“人工智能与机器人”课程,用必修课形式对中小学生进行机器人科学方面的教育。

在湖南省,只有少数几个学校把机器人培训纳入通用技术选修课。在笔者所在学校,首先是借2007年高中课程改革开设了兴趣课,面对高一、高二有兴趣的学生,每周安排1个课时。其次是借助机器人社团。最后是利用通用技术课,在教学中将学生以组为单位,每组自选小组长,自选机器人项目中的任务,集全组同学的智慧综合运用各学科知识特别是物理、数学知识来完成任务,将通用技术、机器人、各学科知识有机结合起来,激发学生的学习乐趣,以期全面提高学生的综合素质,提升学生的科学素养。

从机器人竞赛入手

国外开展中小学机器人教育活动是从竞赛活动开始的。国际上最早的机器人竞赛发生在1988年,日本广播协会举办了首届机器人比赛。20世纪90年代以后,美国政府有关部门在全国高中生中推行“感知和认知移动机器人”计划,机器人越来越成为一个培养中学生综合能力的学习平台。在“世界机器人王国”日本,每所大学都有高水平的机器人研究和教学内容,每年定期举行各种不同层次的机器人设计和制作大赛,既有国际性高水平比赛,也有社区性中小学生参加的比赛。此后,机器人竞赛发展的规模不断壮大,项目不断完善,影响力不断增强。

我校组织学生参加机器人足球赛、FLL工程挑战赛、创意比赛等,通过各届参赛学生的奋力拼搏,多次获得市、省、全国的金牌、银牌等优异成绩,得到学校的财力投入与政策支持,建设专用教室,更新换代电脑、展示柜、搭建台、投影机等硬件设施,添置机器人器材配件库;得到上级行政主管部门如教育局、科技局、科协等的支持,使机器人活动作为学校的特色教育持续开展。

从领导、家长思想工作入手

部分学校将机器人教育视为短期行为,过分强调竞赛成绩,走入了竞赛的误区。很多学校领导决定投资机器人项目的目的不是看这一活动会给学生的成长带来什么,而是看比赛中能拿到什么样的成绩,能否为学校“争门面”,而社会、家长看重的往往也是这一点。有些学校买了几台机器人,当年比赛成绩不理想,结果来年就连正常的机器人活动必需的零配件也不给了。家长也怕影响孩子学习。

通过这几年的工作和取得的成绩,领导和家长能够逐步认识到,学生在机器人活动中获得了多方面能力的培养。

团队合作能力

一个成功团队中的每个队员必须具有合作精神,而开展机器人兴趣小组活动中就是培养学生团队合作能力的最佳平台。活动要求围绕机器人调试、场地准备,无不体现学生之间的配合,促使学生养成严谨求实的科学态度、吃苦耐劳的精神,以及团队合作、友爱互助的作风和科技创新的热情。

创新能力

引导学生进行富有创造性的各种机器人搭建,鼓励学生勇于探索,使用与众不同的方法、思路,对学生有创意的想法或做法,教师全力支持,这样既锻炼了学生的创新能力,培养和激发了学生的创新精神,也提高了他们的综合素质。

篇(10)

  尊敬的各位领导,全系统的同事们:

  金牛辞岁,福虎拱门。伴随着新春的喜庆气息,我们即将迈步跨入__年,值此新年到来之际,我谨代表__分公司全体员工向一年来努力奋斗在工作岗位上的全体神通人,致以最诚挚的新年祝福和最崇高的敬意!向关心__分公司发展,给予__分公司帮助、指导的总公司领导及兄弟公司同仁们致以最衷心的感谢!

  岁月流金,盛世丰年。与之握手告别的__年,在总公司党委及领导班子的正确领导下,全体神通人团结一心,精诚合作,爱岗敬业,努力奋斗。确定了以“__通”、“神通”、“神通e家”以及“电信业务”为核心的业务体系;明确了品牌建设是__通信发展根基、商业模式是__通信发展灵魂的经营战略。全系统思想意识不断创新,风险管理进一步规范,客户服务进一步细致周到,市场拓展力度不断加强,取得了一些成绩和进步,完成了走向市场的各项基础准备工作,展现了神通人的精神风貌。

  “千秋大业,实干为基,宏伟蓝图,落实为要”,在即将到来的__年,面对百舸争流、千帆竞渡的企业发展形势,我们必须继续努力,围绕在以何晨光同志为首的总公司领导班子周围,牢牢把握__通信商业模式,在业务特色上做文章,在业务内涵建设上下功夫,在提升水平上动脑筋,进一步提高科学管理水平,全力打造“神通”服务业务品牌,努力开展“__通业务”,“神通e家业务”和“电信业务”,促进公司又快又好的发展。

  古人云:“器大者声必闳,志高者意必远”。全体同仁们:让我们在新的一年里,团结一心,众志成城,共同谱写__通信发展的新诗篇,共同绘制__通信事业更为灿烂的明天!

   春节过年节日致辞

  

  尊敬的各位同事、各位同仁:

  今天,我们欢聚一堂,共贺元旦佳节。在这辞旧迎新的美好时刻,我谨代表学校及所有班子成员,向实验小学的各位老师和同学表示节日的问候和祝福。

  今天我想用三个词语来表达此时的心声:那就是感谢、感动、感恩!

  感谢一年来全体教职员工恪尽职守,践行了“满意在校园、敬业在岗位”的誓言,创造了一个又一个佳绩。本年度,我校承办了xx省体育现场会,获得了国际田联少儿趣味田径实验学校、省市级文明校园、市德育先进集体等荣誉称号。获得的奖项有:荷球获全国锦标赛冠军;足球获市区比赛第一名;长跑获区第一名;合唱、经典诵读获区一等奖;3项科研课题圆满结题;xxx等7人获得国家级、省级优秀课。xxx、xxx等同学获市三好学生、优秀学生干部等称号。在读书、书画、演讲等各级各类大赛中,我校均获优秀组织奖。

  面对取得的成绩,留下更多的是感动。感动在烈日炎炎的夏季,寒风凛冽的冬日,体育组的老师和同学们挥汗如雨的身影;感动于每一个社团活动、每一项材料整理背后大家所付出的努力,感动于三尺讲台上老师们忘我的投入,才迎来了实验小学的硕果累累、百花齐放。

  真的感恩我们的老师,以爱人之心去做事;感恩我们的同学,以感恩之心去做人;感恩我们生活在实验小学这个团结奋进的集体之中。

  感谢、感动、感恩,我们时时刻刻都身同感受,那么,就让我们共同祝愿:

  同学们在新的一年里天天进步、学有所成!老师们万事如意、阖家幸福!

  衷心地祝福我们的学校在未来的日子里红红火火、蒸蒸日上!

  谢谢大家!

   春节过年节日致辞

  20xx,悄悄地远去,这一年你的心态是否有所转变不再奢望以往的“繁华”再现,一切都归于平常,回归现实。也许还有点煎熬,主要是赚钞票的速度赶不上花。

  这一年,大家应当彻底认清了目前经济的现状,放弃“抵抗”,这次肯定不是简单的经济周期的起伏,而是各种因素综合影响的历史性转折。

  当“巅狂”不再,资本也回归了理性,人们也不再对“互联网+”过渡地“崇拜或恐慌”,但互联网已经是人们生活中,实实在在的一个好用的工具。再畅想一下,接下来的那一波狂潮必然是人工智能,但还有一段较长的路要走。

  当经济处于高速发展后的滞胀和转型期,全民创业狂潮也已退去,“厉害了我的国”经过“中兴事件”自信心碎一地,在世界舞台上重新认清了自我。

  不管什么行业,做任何事,都该回归产品与服务的品质本身,才能在不断开放的世界中长久生存,无论表面的花样怎样玩,这都是不变的法则。

  20xx年,我们在焦虑中徘徊,有太多文化名人的离去,让人顿感忧伤与虚无,但第二天还是继续在各自的现实中焦虑。

  如今大多数人,不再是温饱问题,而是心态与心愿的问题,如何能在各自的精神世界里畅游

  顺势而为

  不要,回望过去恋恋不舍;

  还是,规划明天好好践行。

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